JP3663286B2 - ケーブルの絶縁劣化診断方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルの絶縁劣化、特に水トリー劣化の診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）などのゴム・プラスチック絶縁ケーブルの耐電圧寿命特性を決定する主要な絶縁劣化現象の一つとして、水トリー劣化がある。この水トリー劣化を診断する絶縁測定技術については従来から多くの方法が提案されてきており、近年では、６．６ｋＶＣＶケーブルに対して交流印加時の直流成分電流を検出する直流分法や、交流電圧に直流低電圧を重畳して印加した場合の直流成分電流を検出する直流重畳法などが開発されている。しかし、ケーブルの使用電圧階級が高くなるとより軽微な劣化状態を検出する必要があり、上述の従来方法では２２ｋＶ級以上ＣＶケーブルの信頼性の高い劣化診断は困難であった。
【０００３】
この２２ｋＶ級以上ＣＶケーブルの水トリー劣化を検出できる絶縁劣化診断方法としては、交流課電を用いた残留電荷測定（単に残留電荷測定と略称される場合がある）が提案されている。この方法では、まず最初に試料ケーブルに直流課電を行い、その後に接地（電極間を短絡）して直流印加電圧を除去し、さらにその後に交流電圧を印加して、この交流課電時に、試料絶縁体に流れる電流の中から直流電荷成分（残留電荷）のみを検出して、これを劣化信号に用いる。
【０００４】
この方法は現在開発途上にあり、印加電圧の大きさや電圧印加方法の詳細については明確に規定されていない。おおむね、直流印加電圧の大きさは従来の直流もれ電流測定と同程度（２２ｋＶケーブルの場合は３０ｋＶ）であり、直流課電・接地後の交流印加電圧の大きさはケーブルの対地使用電圧程度（２２ｋＶケーブルの場合は１２．７ｋＶ）が採用されている。交流電圧の印加方法としては、電圧を約３０秒以内程度で零から所定の値（２２ｋＶケーブルの場合は１２．７ｋＶ）まで昇圧して、その後所定の電圧を１分間程度印加した後に零まで降圧する。また、交流昇圧開始から課電経過約１分後までに観測された残留電荷の増加分が劣化判定に用いられている。
【０００５】
水トリー劣化絶縁体の残留電荷の発生機構は以下のように説明される。
すなわち、絶縁体中に水トリーが存在していると、直流課電によって水トリー部と健全絶縁体の界面に空間電荷が蓄積される。直流課電後に接地して直流印加電圧を除去すると、絶縁体内部には空間電荷が残留しており、これが自己の形成する直流電界（空間電荷電界）によって移動を開始し、最終的には消滅する。
【０００６】
この空間電荷の移動・減衰に伴い、接地（短絡）を保っている場合には、時間とともに指数関数的に減衰する直流電流（逆吸収電流と称す）Ｉ（ｔ）が接地回路に流れる。また、接地を開放した場合には、時間とともにある一定値に飽和するように直流電圧（残留電圧と称す）Ｖ（ｔ）が開放された電極間に回復してくる。この逆吸収電流Ｉ（ｔ）と残留電圧Ｖ（ｔ）の発生は、直流課電後の接地という外部印加電圧の急変に対する絶縁体内部の空間電荷の応答遅れに原因しており、この様な余効現象を電荷として表したものが残留電荷である。
【０００７】
従って、残留電荷Ｑ（ｔ）と逆吸収電流Ｉ（ｔ）の関係は数１で表され、また残留電荷Ｑ（ｔ）と残留電圧Ｖ（ｔ）の関係は数２で表される。つまり、数１と数２は同一の余効現象を各々接地（短絡）回路と電極間開放回路で観測した場合に対応し、数１、数２の残留電荷Ｑ（ｔ）は基本的には同じ値になる。
【０００８】
【数１】

【０００９】
【数２】

【００１０】
ここに、Ｉ（ｔ）は短絡回路に流れる逆吸収電流、Ｖ（ｔ）は電極を開放した場合の残留電圧、Ｃ_xは試料絶縁体の静電容量、ｔは測定時間である。
この直流課電・接地後に回復してくる残留電荷も水トリー劣化信号の判定量に利用できる。しかし、水トリー劣化部の空間電荷の移動・消滅に要する時間が著しく長いので、外部回路に観測される残留電荷の回復してくる時間（以下、緩和時間と称す）が著しく遅くなり、測定時間が短いと大きな信号量が得られず、結果、水トリー劣化以外の要因による類似信号との区別が難しい問題があった。
【００１１】
ところが、残留電荷測定中に交流電圧を印加すると、劣化部に存在していた空間電荷の移動速度が速められて、劣化に原因する残留電荷を短時間で顕在化させられるとの知見が得られた。これが、交流課電を用いた残留電荷測定であり、直流課電・接地後の残留電荷測定中に交流課電を行い、交流課電期間中に回復した残留電荷を劣化診断の判定量に用いる。
【００１２】
交流課電下で残留電荷を測定する方法としては、数１と数２に対応する二つの方法がある。図１はこれら測定方法の原理図を示したものであり、いずれも交流印加電源１と試料２を接続する試験回路中に直流電荷（残留電荷）検出回路３を挿入する。これら測定回路を直流信号検出として見た場合には、交流印加電源１の内部インピーダンスは零として取り扱える。
【００１３】
図１（ａ）は第１の残留電荷測定方法を示すものであり、残留電荷を直流電流信号（逆吸収電流）Ｉ_s（ｔ）として検出する。検出回路の基本構成としては交流バイパス用の大容量のコンデンサＣ_sと検出抵抗Ｒ_sが並列に接続される。直流電流成分Ｉ_s（ｔ）は検出抵抗Ｒｓによって直流電圧成分Ｖ´_s（ｔ）として検出され、逆吸収電流Ｉ_s（ｔ）の数３の時間積分から残留電荷Ｑ_i（ｔ）が求められる。
【００１４】
【数３】

【００１５】
ここに、Ｉ_s（ｔ）は直流電流成分、ｔは測定時間、Ｖ´_s（ｔ）は検出抵抗Ｒｓの電位差である。
この方法において検出抵抗Ｒ_sを無限小にすれば、直流電流成分Ｉ_s（ｔ）は数１に示した逆吸収電流Ｉ（ｔ）に等しくなる。従って、検出された残留電荷Ｑ_i（ｔ）は真の残留電荷Ｑ（ｔ）に等しくなる。しかし、実際の電流測定においては、有限の大きさの検出抵抗Ｒ_sを挿入する必要があり、また、大きな検出信号Ｖ´ｓ（ｔ）を得るためには検出抵抗Ｒ_sを大きな値に選定するする必要がある。この場合、検出される残留電荷Ｑ_i（ｔ）は測定回路の応答時定数数４の影響を受けて、測定値Ｑ_i（ｔ）の短時間側では真値Ｑ（ｔ）に追従できず、残留電荷Ｑ（ｔ）が変歪して検出される。実験室での短尺ケーブルの測定においては試料の静電容量Ｃ_xが小さいために大きなコンデンサＣ_sを用いないで済むが、実線路の長尺ケーブルの場合にはコンデンサＣ_sとして例えば数１００μＦ程度の大きな静電容量を必要とされるので、電荷検出感度を上げるために検出抵抗Ｒ_sを１０ｋΩ程度の値に選択すると、この応答遅れ問題は無視出来なくなる。つまり、この測定方法は、急変する電荷の測定には適さない。
【数４】

【００１６】
図１（ｂ）は交流課電下で残留電荷を測定する第２の方法を示したものである。この方法は上述の第１の方法の応答遅れ問題を改良するために本発明者らが発明したものであり、基本的には数１に示した接地開放後の残留電圧測定を応用している。検出回路の基本構成としては、交流バイパス用の大容量のコンデンサＣ_sのみとして検出抵抗Ｒ_sを取り除き、試料絶縁体内部での空間電荷の移動・消滅に伴って試料電極表面に現れてくる直流電荷（残留電荷）Ｑ_v（ｔ）を交流バイパス用コンデンサＣ_sに蓄積させて、この交流バイパス用コンデンサＣ_sの電極間に表れる直流電圧成分Ｖ_s（ｔ）を検出し、数５から残留電荷Ｑ（ｔ）を算出する。
【００１７】
【数５】

【００１８】
ここにＣ_xは試料の静電容量、Ｃ_sは交流バイパス用コンデンサの静電容量（Ｃ_s＞＞Ｃ_x）である。
この第２の方法は、測定期間中に電荷が漏洩すると測定される残留電荷Ｑ_v（ｔ）は真の残留電荷Ｑ（ｔ）よりも小さくなる。従って、電圧Ｖ_s（ｔ）の測定には電荷の漏洩を避けるために内部インピーダンスが非常に高い直流電圧計を必要とし、また、長時間の連続測定には適さない。しかし、交流バイパス用コンデンサの静電容量Ｃ_sが大きいので、数分程度の短時間測定においては電荷の漏洩は殆ど問題にならず、また、第１の方法で問題になる測定回路の応答遅れは原理的に存在しないので残留電荷Ｑ（ｔ）の急変が正確に検出される。さらに、電荷を一旦微分した電流信号として検出する第１の方法に比較すると、電荷を微分することなく電圧信号として直接検出するので、原理的に高感度測定が容易に行える。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは上述の第２の方法を用いて、劣化状況の異なる多数の６．６ｋＶ〜２２ｋＶＣＶケーブルの交流課電下における残留電荷の回復過程を詳細に測定した。結果、水トリー劣化によって交流破壊電圧が著しく低下した試料ケーブルの場合には、交流電圧を零から所定の値まで昇圧を完了するまでの短時間（数秒以内）で残留電荷が急増し、昇圧完了後には交流電圧を連続課電していても電荷が殆ど増大しない結果を得た。即ち、破壊電圧の明確な低下を伴う劣化ケーブルに観測される残留電荷の緩和時間は極めて短く、１秒程度の時間領域では交流電圧印加と殆ど同時に印加電圧の大きさに対応した残留電荷が回復し尽くしてしまうことが判明した。以後、この様な電荷を緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀と記述する。
【００２０】
一方、劣化が軽微で交流破壊電圧の低下が著しくないケーブルの場合にも、交流昇圧開始から課電完了までの期間中に時間とともにゆっくりと回復してくる残留電荷が検出された。以後、このような電荷を緩和時間の長い残留電荷Ｑ_Eと記述する。
また、劣化とは無関係要因による誤差電荷に関する確認実験を行った結果においても、著しく吸水したテープ巻直線接続部から緩和時間の長い残留電荷Ｑ_Eの発生が確認され、さらにケーブルの気中終端部においても高湿度条件下では表面の帯電電荷に原因する緩和時間が著しく長い残留電荷Ｑ_Eの発生が確認された。
【００２１】
以上の説明のように、交流課電を用いた残留電荷測定による劣化診断においては、交流電圧の昇圧過程にのみ回復する緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀の検出が重要になる。しかし、実際の測定結果には誤差要因になる緩和時間の長い残留電荷Ｑ_Eが優勢に存在しており、信頼性の高い劣化診断を行うためには誤差電荷Ｑ_Eの除去が重要課題になる。
【００２２】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、交流課電を用いた残留電荷測定による劣化診断方法において、劣化とは無関係要因による類似信号の区別を容易にして、高感度かつ信頼性の高い水トリー劣化診断手法を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明のケーブルの絶縁劣化診断手法は、ケーブル絶縁体に直流電圧を印加した後に接地し、その後に交流電圧を印加して残留電荷を測定する絶縁劣化診断方法において、交流電圧を零から所定の値まで、劣化とは無関係な残留電荷の緩和時間よりも短い時間で昇圧した後に、電圧を保持することなく零まで降下させて、この交流短時間課電による残留電荷の増加分ΔＱを測定する操作を連続して２回繰り返して行い、第１回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ１とし、第２回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ₂とし、第３回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ₃とし、ΔＱ₁からΔＱ₂×（ΔＱ₂／ΔＱ₃）を差し引いた電荷Ｑ₀＝ΔＱ₁−ΔＱ₂×（ΔＱ₂／ΔＱ₃）を劣化判定量に用いることを特徴とする。
【００２４】
【作用】
従来の交流課電を用いた残留電荷測定においては、交流電圧の印加方法として、交流電圧を零から所定の値までに昇圧し、その後所定の電圧を連続印加し、交流昇圧開始から約１分後までの残留電荷の増加分を劣化判定に用いている。
しかし、前述の実験結果にて説明のように、交流昇圧後に電圧を保持していると、劣化とは無関係要因による緩和時間の長い残留電荷Ｑ_Eがゆっくりと回復してくる場合があり、従来の交流電圧昇圧開始１分後程度経過した残留電圧測定結果を劣化判定に用いると、健全なケーブルを劣化発生と誤判定する可能性が強くなる。
【００２５】
このような誤差電荷の影響を避けるためには、交流電圧の昇圧時間をできるだけ短くして、昇圧完了時点で検出される残留電荷を劣化判定に用いる方法が考えられる。しかし、電圧の昇圧時間の短縮には限度があり、また、昇圧を速めて短時間の残留電荷測定を行う場合には、電圧昇圧時にパルス性の電源ノイズが発生すると真の残留電荷と区別しにくい問題も発生する。
【００２６】
一方、水トリー劣化の著しい絶縁体に観測される残留電荷の場合には、数秒以内の交流電圧昇圧期間中にほぼ全ての電荷が出尽くしており、このような緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀の測定に対しては、昇圧完了後に電圧を保持している必要性は殆どない。すなわち、緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀を検出する場合には、交流昇圧完了後に電圧を保持することなく直ちに電圧を降下させても問題は生じない。また、この電圧昇降期間中にパルス性の電源ノイズが発生した場合においても、電圧昇圧直前と電圧降圧直後の直流電荷の大きさを測定さえすれば、それらの差から交流課電による残留電荷の増加分を検出できる。つまり、交流の昇降圧をできるだけ短時間で行い、かつ、交流電圧昇降前後の電荷の大きさの差ΔＱを正確に測定しておけば、劣化と無関係な残留電荷Ｑ_Eの影響を低減しつつ、劣化に関係する緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀を検出できることになる。
【００２７】
しかし、上述の短時間の交流電圧昇降操作による残留電荷測定を行っても、劣化と無関係な残留電荷Ｑ_Eを完全には除去できない。そこで、上述の交流電圧昇降操作による残留電荷測定を全く同様に２回繰り返して実施した場合を考える。第１回目の交流昇降操作によって得られた残留電荷の増加分ΔＱ₁には、緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀と緩和時間の長い残留電荷Ｑ_Eによる成分が含まれている。一方、緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀は第１回目の交流課電時に出尽くしている（緩和が完了している）ので、第２回目の交流昇降操作によって得られた残留電荷の増加分ΔＱ₂には劣化と無関係な残留電荷Ｑ_Eのみしか存在しない。
【００２８】
ここに、残留電荷の増加分ΔＱ₁と残留電荷の増加分ΔＱ₂の測定時間は同じであり、かつ、劣化と無関係な残留電荷Ｑ_Eの緩和時間に比して充分短いことを考慮すると、残留電荷の増加分ΔＱ₁と残留電荷の増加分ΔＱ₂中に含まれる劣化と無関係な残留電荷Ｑ_Eの大きさはほぼ等しくなると思われる。そこで、第１回目の測定結果から第２回目の測定結果を差し引くと、ΔＱ₁−ΔＱ₂＝Ｑ₀＋Ｑ_E−Ｑ_E＝Ｑ₀になり、劣化に関係のある緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀のみが得られることになると思われる。すなわち、第１回目の課電と第２回目の課電による残留電荷の増加分ΔＱ₁とΔＱ₂中に含まれる緩和の遅い誤差電荷成分の大きさＱ_E1とＱ_E2とは近似的に等しいと考えているのである。
【００２９】
しかし、厳密には、誤差電荷成分にはＱ_E1≧Ｑ_E2なる関係があり、Ｑ₀≡ΔＱ₁−ΔＱ₂に基づいて緩和の速い劣化信号Ｑ₀を検出する方法を採用すれば、緩和の遅い誤差電荷成分の除去は不完全になる。
実験室における短尺ケーブルの検討結果においては、緩和の遅い誤差電荷は殆ど無視できる大きさであり、Ｑ₀≡ΔＱ₁−ΔＱ₂に基づいて緩和の速い劣化信号Ｑ₀を検出する方法で問題はないと考えられていた。しかし、本願発明者が実際に実施した現場測定では、緩和の遅い誤差電荷が極めて大きく、この方法では、誤差電荷の除去が不完全であることが判明した。
【００３０】
この問題に対処する方法として、本願発明者は、交流短時間課電による測定回数を３回に設定して誤差電荷の除去の精度を高め、緩和の速い劣化信号Ｑ₀の精度を高める方法を見出した。
さらに詳細に説明する。
交流課電下において残留電荷Ｑ（ｔ）が回復してくる現象を単一の緩和時間（時定数）τで近似すると、Ｑ（ｔ）は数６の通りに表される。
【００３１】
【数６】

【００３２】
ここに、Ｑ_Aはｔ→∞に回復してくる残留電荷の大きさ、τは緩和時間、ｔは交流課電開始後の経過時間である。
したがって、交流課電開始後の時刻ｔ_n-1＝（ｎ−１）Δｔからｔ_n＝ｎΔｔ間に回復してくる電荷の大きさΔＱ_nは、数７になる。
【００３３】
【数７】

【００３４】
同様にして、交流課電開始後の時刻ｔ_(n-k)-1＝｛（ｎ−ｋ）−１｝Δｔからｔ_n-k＝（ｎ−ｋ）Δｔ間に回復してくる電荷の大きさΔＱ_n-kを算出し、数６に代入すると、数８になる。
【００３５】
【数８】

【００３６】
ｋ＝１の場合は、数９になる。
【００３７】
【数９】

【００３８】
すなわち、１回の課電時間をΔｔとする交流課電を繰り返して行う残留電荷測定においては、連続する２回の測定で得られた各々の残留電荷の増加分の比率ΔＱ_n-1／ΔＱ_nはｅｘｐ（Δｔ／τ）に相当する。言い換えれば、緩和時間τが単一の場合には、連続する２回の測定結果によって得た残留電荷（の増加分）の比率は常に一定値ｅｘｐ（Δｔ／τ）になり、課電回数（課電履歴）には依存しない。つまり、ΔＱ_n-1／ΔＱ_nは、残留電荷の緩和時間に関係する量であり、観測された電荷の緩和過程を表す特性値になる。
【００３９】
ΔＱ_n-1／ΔＱ_nは、１以上の値になり、大きな値を示すほど残留電荷の緩和時間τが小さいことを意味している。
数８に数９を代入すると数１０になる。
【００４０】
【数１０】

【００４１】
ただし、ｎ≧３、２≦ｋ≦ｎ−１である。
ここで、ｋ＝ｎ−１とすると数１１になる。
【００４２】
【数１１】

【００４３】
ただし、ｎ≧３である。
また、ｋ＝ｎ−１、ｎ＝３の場合は、数１２になる。
【００４４】
【数１２】

【００４５】
すなわち、数１２は、連続して３回の測定を行った場合、第２回目と第３回目の残留電荷の増加分から第１回目の残留電荷の増加分を推定できることを示している。
数５に示されるように、緩和時間τが交流課電時間Δｔに比して十分小さい場合には、第１回目の交流課電時に電荷が回復し尽くして（ΔＱ₁＝Ｑ_A）、第２回目以降の課電では電荷の増加（ΔＱ₂、ΔＱ₃、・・・）が発生しない。本願の劣化診断手法においては、この緩和の速い電荷をＱ₀として、劣化判定信号に用いている。
【００４６】
いま、連続する３回の繰り返し課電時に測定される残留電荷の増加分中に含まれる緩和の遅い誤差電荷成分を各々ΔＱ_E1、ΔＱ_E2、ΔＱ_E3とで表すと、これらの電荷の関係は、数１３のとおりになり、第１回目課電時の電荷増加分ΔＱ１には真の劣化信号Ｑ₀にΔＱ_E1が加算されている。
【００４７】
【数１３】

【００４８】
ここで、誤差電荷成分の緩和過程を単一緩和に近似すると、数１３を用いることができるので、数１４となる。
【００４９】
【数１４】

【００５０】
故に、課電時間をΔｔとする連続した３回の交流課電を行えば、数１５を用いて誤差信号を分離することができる。
【００５１】
【数１５】

【００５２】
ここに、ΔＱ₁、ΔＱ₂、ΔＱ₃は、第１回〜第３回の交流課電による残留電荷の増加分である。
したがって、数１５を用いてＱ₀を算出することにより、緩和の速い劣化信号Ｑ０の精度を高め、信頼性の高い劣化診断を達成することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図示の実施態様を参照しつつ説明する。
図２は本発明を実施するための測定回路のブロック図である。
図において、１は静電容量がＣ_xなる試料ケーブルであり、２は直流電圧Ｖ_DCを発生する直流課電装置である。これら試料ケーブル１と直流課電装置２の低圧側は接地Ｅに接続される。３は交流課電用の試験用変圧器であり、試験用変圧器３の一次巻線側には誘導電圧調整器４が接続されており、これによって試験用変圧器３の二次側の出力電圧を零からＶ_ACまでに変化させる。試験用変圧器３の二次側巻線の低圧端子Ｖと接地Ｅとの間には電荷検出回路５が接続される。この電荷検出回路５は、入力部を短絡するためのスイッチＳＷと交流電圧をバイパスするための大容量のコンデンサＣ_s1、ならびに、ローパスフィルタとして使用するインダクタンスＬｓとコンデンサＣ_s2、さらに残留電荷を検出するための高入力インピーダンス電圧計Ｖ_Mから構成されている。６は試料ケーブル１へ電圧印加を行うための切り替えスイッチであり、その固定端側は試料ケーブル１の高圧側（導体側）に接続されており、切り替え側の接点６ａは保護抵抗Ｒ_Cを介して直流課電装置２に接続され、接点６ｂは保護抵抗ＲＤを介して接地Ｅに接続され、さらに接点６ｃは試験用変圧器３の二次巻線の高圧端子Ｕに接続されている。なお、電荷検出回路５のコンデンサＣ_s1は試料ケーブル１の静電容量Ｃ_xよりも充分大きな値に選択しておく。
【００５４】
図２にて、あらかじめ電荷検出回路５の入力部をスイッチＳＷにて短絡した状態にしておき、まず最初に切り替えスイッチ６を接点６ａ側に接続して試料ケーブル１に直流電圧Ｖ_DCを所定時間印加する。この後に接点６ｂに切り替えて試料ケーブル１を接地する。次に、接点６ｃに切り替えて、残留電荷測定と交流課電が可能な回路状態にする。試験用変圧器３の巻線の直流抵抗は殆ど零とみなせるので、以上までの操作によって、試料ケーブル１は直流課電が完了して接地された状態になっている。
【００５５】
交流課電開始の２〜３分前に電荷検出回路５のスイッチＳＷを開放し、高入力インピーダンス電圧計Ｖ_Mを用いて電荷検出回路５の端子間直流電圧Ｖ_s（ｔ）の測定を開始する。この時、スイッチＳＷの開放によって試料ケーブル１の電極間は開放されたことになり、また同時に、直流回路として見た場合には試料ケーブル１の静電容量Ｃｘに電荷検出回路５のコンデンサの静電容量Ｃ_s＝Ｃ_s1＋Ｃ_s2が並列に接続された状態になっている。
【００５６】
従って、接地が開放された試料ケーブル１に回復してくる残留電荷は電荷検出回路５の端子間直流電圧Ｖ_s（ｔ）として検出され、Ｖ_s（ｔ）×Ｃ_s（＝Ｃ_s1＋Ｃ_s2）が数５に示した残留電荷の測定値Ｑ_v（ｔ）になり、電荷の漏洩が無視できる範囲で測定を行うのでＱ_v（ｔ）は真の残留電荷Ｑ（ｔ）に等しくなる。すなわち、スイッチＳＷの開放と同時に交流課電を行わない状態で残留電荷測定が開始されたことになる。
【００５７】
次に、上述のスイッチＳＷを開放した残留電荷測定状態下で試料ケーブル１に交流電圧を印加する。誘導電圧調整器４を操作して、試験用変圧器３の交流発生電圧を零からＶＡＣまでに短時間で昇圧し、昇圧完了後直ちに零まで降圧させる。電圧の昇降に要する時間としては約２０秒以下程度であるが、短ければ短いほど良好な結果が得られる。
【００５８】
第１回目の交流課電前後における残留電荷の増加分ΔＱ₁を測定した後に、第１回目と全く同様にして第２回目の交流課電を行い、第２回目の交流課電前後における残留電荷の増加分ΔＱ₂を測定し、次いで、第１回目と全く同様にして第３回目の交流課電を行い、第３回目の交流課電前後における残留電荷の増加分ΔＱ₃を測定する。以上の測定完了後、Ｑ₀＝ΔＱ₁−ΔＱ₂×（ΔＱ₂／ΔＱ₃）として得られる緩和時間の短い残留電荷Ｑ₀の大きさを劣化判定に用いる。
【００５９】
図３は、図２の測定回路を用い、上記のようにして残留電荷を測定したときの測定結果例を示している。
これら測定結果例が示すように、従来の交流課電時間が長い残留電荷測定手法を用いると誤差電荷を検出する危険性が強いが、本発明の緩和時間の短い残留電荷を劣化判定量に用いる方法を用いれば、誤差電荷の影響が著しく低減されて、信頼性の高い劣化診断が可能になる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明に係わる直流課電・接地後の交流課電下での残留電化測定を利用したケーブルの絶縁劣化診断方法では、交流電圧の印加直後に回復を完了してしまう緩和時間の短い残留電荷のみを劣化信号に用いるので、類似の緩和時間の長い残留電荷の除去が可能になり、信頼性の高い劣化診断を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】交流課電下での残留電荷測定の説明図である。
【図２】本発明を実施するための測定回路図である。
【図３】本発明の劣化診断方法の実施態様である。

Claims (1)

1. ケーブル絶縁体に直流電圧を印加した後に接地し、その後に交流電圧を印加して残留電荷を測定する絶縁劣化診断方法において、交流電圧を零から所定の値まで、劣化とは無関係な残留電荷の緩和時間よりも短い時間で昇圧した後に、電圧を保持することなく零まで降下させて、この交流短時間課電による残留電荷の増加分ΔＱを測定する操作を連続して３回繰り返して行い、第１回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ₁とし、第２回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ₂とし、第３回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔＱ₃とし、ΔＱ₁からΔＱ₂×（ΔＱ₂／ΔＱ₃）を差し引いた電荷Ｑ₀＝ΔＱ₁−ΔＱ₂×（ΔＱ₂／ΔＱ₃）を劣化判定量に用いることを特徴とするケーブルの絶縁劣化診断方法。

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