JP4279426B2 - 高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力の配給側（配電線路の受電設備）と自家用変電設備との間に、
変圧された電力を引き込む引込ケーブルのシールドテープの断線を、ケーブル側
に何ら手を加えないで容易に検出できる高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように、構外の電力会社の送電線（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）からの高圧（例えば20000V）を引込柱等に設けた受電設備１で一旦受電して6600V程度に変電し、高圧ケーブルである引込みケーブル３で構内の自家用変電設備２に送電する。一般的にこの引込みケーブル３は、導体である芯線３ａの廻りに内部半導電層が形成され、その外側に架橋ポリエチレン等からなる絶縁体が形成され、その外側に外部半導電層が形成され、その外部半導電層の外側に遮蔽用銅テープによるシールドテープ３ｂが形成され、最外部にビニルシースなどの絶縁層が形成さ
れている。
【０００３】
このシールドテープ３ｂが、例えば腐食、機械的強度、外傷などの原因により異常を生ずる場合がある。この場合には、異常箇所で放電を発生することがあり、電気破壊事故に直結するなど大きな問題となる。
【０００４】
このようなシールドテープ３ｂの異常を検知するものに特公平６−１４０８６号の単芯ケーブル遮蔽異常監視装置がある。
【０００５】
この単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、図５に示すように、ケーブル５の各相の遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの下流側端部にこれらの遮蔽テープを一括接続して、遮蔽テープの異常電圧を検出する異常電圧検出報知装置６を設けている。
【０００６】
また、遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの各々の上流側端部に遮蔽接地切替えスイッチ７Ｒ，７Ｓ，７Ｔが設けられており、これらの遮蔽接地切替えスイッチは常閉接点であり、一方が各々の遮蔽テープに接続され、他方がアースに接地されている。
【０００７】
また、遮蔽接地切替えスイッチの常閉接点は、一括して静電容量８、抵抗器９、アレスタが並列接続されている。
【０００８】
上記の様に構成された単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、異常電圧検出警報装置６が遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの異常電圧を検出したとき、若しくは、任意のタイミングで遮蔽接地切替えスイッチ７Ｒ，７Ｓ，７Ｔを切替え、それに伴い抵抗計９が遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの抵抗値を測定し、異常状態かどうかを判別していた。
【０００９】
また、別の一例としては、図６に示す特開昭５８−１０６４７３号の遮蔽テープ異常発見方法のように、遮蔽テープの下流側端部を一括接続接地して、その一括接地線に変流器を設ける方法がある。
【００１０】
この変流器に警報機を接続し、異常事故の際に警報を発することにより、異常状態を認識させていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、異常電圧を検出したとき、若しくは、任意のタイミングで抵抗値を測定して、その時点に於いてのみ異常が有ったか無かったかを判別するものである。
【００１２】
単芯ケーブル異常は、発生をいち早く認識することが大切であり、上記の方法では、異常判断前に事故になることを防ぐ効果はあまり期待できない。それどころか、接点を有する切替器である遮蔽接地切替えスイッチを用いているので、経時的なことなどの何らかの原因で接点異常が発生し、火災などの異常以外の思わぬ事故が発生する虞もある。
【００１３】
更に、既設の引込みケーブルにこの装置を用いる場合は、装置を割り込み配線する工事が必要になり、割り込み接続部は、安全上に人が触れないように、且つ、接続部の状態確認をし易い作業をしなければならず、それに手間がかかるので、その間は長時間送電が停止してしまう問題もあり、運用開始後は接続部の経時変化や突発異常の有無も確認し続けなければならないなど問題があった。
【００１４】
後述の遮蔽テープ異常発見方法では、引込みケーブルの両端が接地処理されているので、迷走電流の流入や、各相の遮蔽テープ間の循環電流が発生し、正確な測定がしにくいという問題がある。かと言って、変流器のない引込みケーブル端を開放するとループ回路が形成できずに測定ができない。
【００１５】
従って、シールドテープを非接触で常に監視できるのが望ましい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、商用電力を供給する受電設備と自家用変電設備とを接続させる高圧引込みケーブルのシールドテープの断線検出装置であって、
前記高圧引込みケーブルは、
Ｒ相のシールドテープ、Ｓ相のシールドテープ、Ｔ相のシールドテープの受電設備側端を、端部処理した後に各々引出線を経て接地線に接続して、その後一括接地処理し、かつ前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの自家用変電設備側端を終端抵抗を介して接続されたものであり、
前記終端抵抗は、
互いに同じ抵抗値の第１の終端抵抗と第２の終端抵抗とを直列接続した直列回路であり、該直列回路の一方を前記Ｒ相、Ｓ相又はＴ相のいずれか一方の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、他方を前記いずれか一方とは異なる相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、かつ該直列回路の中点を残りの相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続して設けられ、
前記中点が接続された相のシールドテープの前記引出線に設けられ、その引出線に測定用代替電圧信号を非接触で注入する変成器と、
前記Ｒ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第１の非接触の電流検出器と、
前記Ｓ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第２の非接触の電流検出器と
前記Ｔ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第３の非接触の電流検出器と、
前記変成器に前記測定用代替電圧信号のための電力を供給しながら前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較、または所定値に設定した基準電流値と前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較し、この比較結果から前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの断線の有無を知らせるシールドテープ断線判定装置とを有することを要旨とする。
【００１７】
請求項２は、請求項１において、
前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流は、監視系の静電容量を除いた有効分としていることを要旨とする。
【００１８】
請求項３は、請求項２において、
前記有効成分は、前記変成器に前記商用電力とは異なる測定用代替電力を供給させて、前記変流器からの検出電流から前記測定用代替電力成分を抽出した検出電流値であることを要旨とする。
【００１９】
請求項４は、請求項１、２又は３において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、受電設備側端の接地抵抗と略同じに設定することを要旨とする。
【００２０】
請求項５は、請求項１、２、３又は４において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、１００〜３００Ωであることを要旨とする。
【００２１】
請求項６は、請求項１、２、３又は４において、
前記変流器は、零相変流器であることを要旨とする。
【００２２】
請求項７は、請求項１において、前記基準電流は、前記引込ケーブルのシールドテープが正常な状態で前記所定周波数の電圧を誘発させたときに、シールド自体の抵抗及び前記シールドテープの一端に接続された抵抗を介して流れる電流値にしていることを要旨とする。
【００２３】
請求項８は、請求項１において、
前記シールドテーブ断線判定装置は、
前記第１の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｒ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｒ相のシールドテープの断線、前記第２の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線、前記第３の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｔ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｔ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
【００２４】
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）とが共に基準電流（ｉｐ）以下、或いは検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
【００２５】
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）と検出電流（ｉｓ）とが基準電流（ｉｐ）以上のときは前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープが正常と判定する手段と
を備えたことを要旨とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る高圧ケーブルのシールドテープ断線検出方法と装置の概略構成図である。このシールドテープ断線検出装置は、受電設備１から自家用変電設備２に高圧（6600V）の３相を引き込むための引込みケーブル３のＳ相のシールドテープ３Ｓに非接触で監視信号（=測定用代替電圧）ｖｓを注入して、これらシールドテープのＳ−Ｒ間、Ｓ−Ｔ間に挿入した終端抵抗（Ｒａ、Ｒｂ）を介してＲ相のシールドテープ３Ｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔを流れる電流の変化とＳ相のシールドテープ３Ｓを非接触で、連続的に常時検出する。
【００２７】
そして、この検出電流に基づいて、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの断線を監視判定する。
【００２８】
前述の引込みケーブル３のＲ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔは、上流側となる受電設備１側（配電側）は、各シールドテープ端部の端末処理部から引出線を引き出し、任意の長さを経たところでまとめて接地線に接続させて一括接地される。
【００２９】
また、従来の方法では下流側となる自家用変電設備２側は、シールドテープへの迷走電流の流入やシールドテープ間の循環電流の発生を防ぐ目的で開放されているが、本発明に於いては、この部分に終端抵抗を設けている。この終端抵抗Ｒａは、一端がＳ相のシールドテープ３Ｓに、他端がＲ相のシールドテープ３Ｒにそれぞれ接続されている。
【００３０】
また、この終端抵抗Ｒｂは、一端がＳ相のシールドテープ３Ｓに、他端がＴ相のシールドテープ３Ｔにそれぞれ接続されている。
【００３１】
この終端抵抗ＲａとＲｂは、同じ抵抗値を示すものを用いている。これにより、Ｓ−Ｒ間、Ｓ−Ｔ間にループ回路が生成でき、変流器による測定が可能となると共に、万が一シールドテープの断線が発生しても、負荷側シールドテープは終端抵抗を介して残りの相のシールドテープを経由して接地されることになるので、シールドテープ断線部分の電位上昇は、ケーブルの破損を招かない範囲に抑えることができる。
【００３２】
なお、その抵抗値の和は、接地系の抵抗値と略同じであることが望ましく、本発明に実施においては、概ね１００~３００Ωの間に設定する（本発明においては、例えば各々５０Ωを使用）ことが望ましく、これにより、循環電流の発生を効果的に抑え、シールドテープ断線時の終端抵抗両端に誘起される電圧も十分に制限できる。
【００３３】
Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、若しくは、そこから引き出された引出線の一括接地線接続部までの間に、貫通型の磁気コアによって非接触（電磁結合）でシールドテープ３Ｓに所定の周波数で所定の電圧（所定電力）を供給し、電流ｉｓ監視信号ｖｓを誘起する重畳ＣＴ１０（非接触型の変成器）が設けられている。
【００３４】
また、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔ、若しくは、そこから引き出された引出線の重畳ＣＴ１０と同様の位置には、重畳ＣＴの作用により発生したＲ相のシールドテープ３Ｒを流れる電流ｉｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔを流れる電流ｉｔ、を検出するための貫通型磁気コアであり非接触型である電流検出器（変流器）１１、１２、１３が設けられている。更に、重畳ＣＴ１０とシールドテープ３Ｓの間の引出線には、Ｓ相のシールドテープ３Ｓを流れる電流ｉｓ、を検出するための貫通型磁気コアであり非接触型である電流検出器（変流器）１０ａも設けられている。
【００３５】
これらの電流検出器１１、１２、１３の検出した電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓは、後述するシールドテープ断線判定装置１５に送出される。このシールドテープ断線判定装置１５には、重畳ＣＴ１０に測定用代替電力を供給する電源部と、電流検出器１１、１２、１３からの検出電流を受ける入力部と、予め設定された所定基準電流値若しくは正常時の検出電流と常時監視時検出電流値を比較して破断の有無を比較する比較部、比較部の結果に基づいて断線有の場合に警報や表示などを行う表示部などが納められている。
【００３６】
シールドテープ断線判定装置１５は、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの大きさの比較か若しくは予め設定された所定基準電流値との比較（共に抵抗値換算比較）により、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの何れかの断線、または複数の断線かを判断するために常時監視を行う。断線の判定についての詳細は後述説明するが、本発明においてはケーブル恒長が短いときは検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを信号として用い、ケーブル恒長が長いときには３条のケーブル間の静電容量の影響などを取り除くために、検出電流
ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの有効成分ｉｏｒ、ｉｏｔ、ｉｏｓを信号として用いる。
【００３７】
詳しく説明すると、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを信号としてシールドテープ断線判定装置１５に入力し、各ケーブル間の静電容量や変成器・変流器のインピーダンスの影響による位相誤差や断線しているにも係わらず静電容量部分での短絡による誤検出、更には、ケーブル恒長が長い場合に影響を及ぼすシールドテープ自体の抵抗値による誤差などを取り除く処理をすることによって、検出の精度が更に向上することを鋭意研究の結果知見したので、本発明では有効電流値を得てこれを断線判定の信号として用いることが、本発明のシールドテープ断線検出方法用の断線判定装置では、最も望ましい仕様である。
【００３８】
仮に今、Ｒ相のシールドテープ３Ｒが断線した場合には、ｉｒ若しくはｉｏｒが減少し、Ｔ相のシールドテープ３Ｔが断線した場合には、ｉｔ若しくはｉｏｔが減少する。
【００３９】
また、Ｓ相のシールドテープ３Ｓが断線した場合には、ｉｒとｉｔ若しくはｉｏｒとｉｏｔが同時に減少する。これを用いて、シールドテープの断線有無と断線相の特定ができる。また、複数のシールドテープが断線した場合、例えばＳ相とＲ相が断線した場合は、ｉｒとｉｓ若しくはｉｏｒとｉｏｓが同時に減少し、ｉｔ若しくはｉｏｔが増加することとなり、Ｒ相とＴ相が断線した場合は、ｉｒとｉｔ若しくはｉｏｒとｉｏｔが同時に減少し、ｉｓ若しくはｉｏｓが増加することとなり、これも断線判断が可能となる。
【００４０】
また、シールドテープが断線すると検出電流が減少するので、所定基準値若しくは正常時検出電流の値をメモリさせておき、断線検出したときの検出電流値を所定基準値若しくは正常時検出電流の値で除することで得られた数値により、断線相の検出の他にケーブル全長に対してのどの部分で断線が発生しているのかを特定することも可能である。
【００４１】
また、電流検出器１１、１２、１３は検出した電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを抵抗換算した電圧信号を送出し、重畳ＣＴ１０はシールドテープ断線判定装置１５にある電源部からの供給電圧により監視信号ｖｓを注入するが、本実施の形態では理解を容易にするために同じ記号を用いて表示している。
【００４２】
図２はシールドテープ断線判定装置１５の概略構成図である。シールドテープ断線判定装置１５は、図２に示すように、ＤＡコンバータ１６と、信号生成回路１７と、電力増幅回路１８と、位相調整回路１９と、増幅器２１、２２、２３と、バンドパスフィルタ２４、２５、２６と、検波回路（ＤＥＴ）２７、２８、２９と、ＡＤコンバータ３０、３１、３２と、コンピュータ部３３とを備えている。
【００４３】
ＤＡコンバータ１６は、コンピュータ部３３から電流値データが出力される毎（１ｍｓｅｃ毎）に、そのデータをアナログに変換する。つまり、１ＫＨｚの矩形波を送出する。
【００４４】
信号生成回路１７は、ＤＡコンバータ１６からの１ＫＨｚの矩形波の電流信号を正弦波に変換した電力信号を電力増幅回路１８に送出し、重畳ＣＴ１０からＳ相のシールドテープ３Ｓに１ＫＨｚの正弦波の測定用代替電圧Ｖｓを印加して電流（以下監視信号ｉｓという）を注入させる。
【００４５】
このように監視信号ｉｓを１ＫＨｚとするのは、芯線を流れる５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの電流と干渉しないようにするためである。
【００４６】
ここで重畳ＣＴ１０について説明を補充する。この重畳ＣＴ１０は、商用周波数と異なる測定用代替電力を非接触で注入する電源部となるもので、一般には測定用代替電圧を一点接地方式の接地線に供給する。
【００４７】
そして、その構成は、一次側に複数回の励磁コイルを捲き、窓内を貫通させた被絶縁監視電路の接地線を１回捲きの二次導体として、接地線に電圧を誘起するものである。
【００４８】
位相調整回路１８は、信号生成回路１７で生成された電流信号を入力し、この電流信号の位相を、引込ケーブル３の静電容量、抵抗等による位相誤差を考慮して調整し、検波回路２７、２８、２９に送出する。
【００４９】
一方、増幅器２１は、シールドテープ３Ｒの引込線に設けられた非接触の電流検出器１１の出力端に接続され、この検出電流ｉｒを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２４に送出する。
【００５０】
増幅器２２は、シールドテープ３Ｔに接続された引込線に設けられた非接触の電流検出器１２の出力端に接続され、この検出電流ｉｔを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２５に送出する。
【００５１】
増幅器２３は、シールドテープ３Ｓに接続された引込線に設けられた非接触の電流検出器１３（ＺＣＴ３）の出力端に接続され、この検出電流ｉｓを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２６に送出する。
【００５２】
バンドパスフィルタ２４、２５、２６は、それぞれ１ＫＨｚの検出電流ｉｒ、ｉｔ、１ｓのみを通過させる。つまり、１ＫＨｚの電流のみを抽出する。
【００５３】
検波回路２７は、バンドパスフィルタ２４からのＲ相のシールドテープ３Ｒの引込線の検出電流ｉｒと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏの同期（位相）した検出電流ｉｒの成分を検波してＡＤコンバータ３０に送出する。
【００５４】
検波回路２８は、バンドパスフィルタ２５からのＴ相のシールドテープ３Ｔの引込線の検出電流ｉｔと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏに同期した検出電流ｉｔの成分を検波してＡＤコンバータ３１に送出する。
【００５５】
検波回路２９は、バンドパスフィルタ２６からのＳ相のシールドテープ３Ｓの引込線の検出電流ｉｓと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏに同期した検出電流ｉｓの成分を検波してＡＤコンバータ３１に送出する。
【００５６】
ＡＤコンバータ３０、３１、３２は、検波された検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓをデジタル信号に変換してコンピュータ部３３に送出する。
【００５７】
コンピュータ部３３は、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを入力して予め設定されている基準電流ｉｐ（シールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔが正常なときに終端抵抗Ｒａ、Ｒｂを介して流れる電流）と比較してシールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔの断線判断を行い、その結果をＬＥＤ等で知らせる。
【００５８】
前述の信号生成回路１７、ＤＡコンバータ１６、電力増幅回路１８、位相調整回路１９を総称して信号生成部と称し、増幅回路２１、２２、２３と、バンドパスフィルタ２４、２５、２６と、検波回路２７、２８、２９と、ＡＤコンバータ３０、３１、３２とを総称して検出電流抽出部と称する。
【００５９】
上記のように構成されたシールドテープ断線判定装置１５の動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
初めに、シールドテープ断線判定装置１５は、ＤＡコンバータ１６に１ｍｓｅｃ毎に、信号生成回路１７、電力増幅回路１８を介して重畳ＣＴ１０に対して１ＫＨｚの正弦波の測定用監視電圧Ｖｓをシールドテープ３Ｓに注入させる（Ｓ３０１）。
【００６１】
すなわち、この測定用監視電圧Ｖｓの印加によって流れる電流Ｉｓは、図１に示すようにシールドテープ３Ｓを流れて、終端抵抗Ｒａを介してシールドテープ３Ｒを流れる（電流ｉｒ）と共に、終端抵抗Ｒｂを介してシールドテープ３Ｔを流れる（電流ｉｔ）。
【００６２】
そして、非接触の電流検出器１１、１２、１３によって、シールドテープ３Ｒ、３Ｔ、３Ｓを流れる電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓが検出され、それぞれが増幅回路２１、２２、２３によって増幅されバンドパスフィルタ２４、２５、２６を介して検波回路２７、２８、２９に送出される。
【００６３】
検波回路２７、２８、２９は、位相調整回路１９からの位相調整された電流信号Ｉｏに同期した成分を抽出し、これをＡＤコンバータ３０、３１、３２を介してコンピュータ部３３に送出する。すなわち、シールドテープ、静電容量、終端抵抗等による位相廻りによる位相誤差を考慮して、測定用監視電圧Ｖｓによる有効成分のみを抽出している。
【００６４】
コンピュータ部３３は、このＡＤコンバータ３０、３１、３２からの検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓが入力ポートに書き込まれる毎に、その電流値ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを内部メモリに読み込み（Ｓ３０３）、電流値ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの判定を行う（Ｓ３０５）。
【００６５】
ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒ（Ｒ相のシールドテープの電流）が予め記憶している基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｒ相のシールドテープ３Ｒが断線していると判定し（Ｓ３０７）、Ｒ相のシールドテープ３Ｒの破損通報用のＬＥＤを表示させる（Ｓ３０９）。
【００６６】
また、ステップＳ３０５において、検出電流ｉｔ（Ｔ相のシールドテープの電流）が予め記憶している基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｔ相のシールドテープ３Ｔが断線していると判定し（Ｓ３１１）、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの破損通報用のＬＥＤを表示させる（Ｓ３１３）。
【００６７】
さらに、ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒと検出電流ｉｔとが共に、基準電流ｉｐ以下と判定したとき、或いは検出電流ｉｓが基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｓ相のシールドテープ３Ｓが断線していると判定し（Ｓ３１７）、Ｓ相のシールドテープ３Ｔの破損通報用のＬＥＤを表示させる。
【００６８】
ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒ、検出電流ｉｔ、ｉｓが基準電流以上と判定したときは、シールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔが正常と判定する（Ｓ３１９）。
【００６９】
前述の基準電流ｉｐについて説明を補充する。
【００７０】
例えば、各シールドテープが正常な場合に、シールドテープ３Ｓに測定用監視電圧Ｖｒ（電圧Ｅｏ）を注入すると、
シールドテープ３Ｒ、３Ｔを流れる電流ｉｒ、ｉｔは
【数１】
【数２】
でしめされる。
【００７１】
この数１、２で示される正常時の電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを、それぞれのシールドテープの基準電流ｉｐとして予め記憶している。
【００７２】
そして、前述のステップＳ３０９、３１３、３１７、３１９の処理の後にステップＳ３０３の処理に戻してシールドテープ３Ｒ、３Ｔを流れる電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの監視を続ける。
【００７３】
すなわち、単に非接触の電流検出器１１、１２、１３及び非接触の重畳ＣＴ１０を引込ケーブルのシールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔに取り付けるだけで、各相のシールドテープの破損を検出できるので、引込ケーブル３には何ら手を加える必要がない。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、Ｓ相のシールドテープ３Ｓに測定用監視電圧を注入したが、Ｒ相のシールドテープ又はＴ相のシールドテープに注入するようにしてもよい。
【００７５】
さらに、各シールドテープに重畳ＣＴと非接触の電流検出器とを設けると共に、シールドテープ断線判定装置に注入する相を切り換える切換手段を備え、必要に応じてシールドテープ３Ｒ、３Ｔ又は３Ｓに測定用監視電圧を注入するようにしてもよい。
【００７６】
さらに、検出電流ｉｓ、ｉｒ、ｉｔの電流量に応じてシールドテープのどの箇所が断線しているかを判定するようにしても良い。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、引込ケーブルのシールドテープのいずれかのシールドテープに非接触で測定用監視電圧を注入し、各シールドテープを流れる電流を非接触で検出し、これらの検出電流と予め設定されている基準電流とを比較して各シールドテープの断線を判定して知らせる。
【００７８】
このため、引込ケーブルに、手を加えなくとも、常時非接触でシールドテープの断線を検出できるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態のシールドテープ断線検出システムの概略構成図である。
【図２】 本実施の形態のシールドテープ断線判定装置の概略構成図である。
【図３】 本実施の形態のシールドテープ断線判定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】 自家用変電設備の引込ケーブルの取り付けずである。
【図５】 従来の単心ケーブル遮蔽破損監視装置の構成図である。
【図６】 先願のケーブルの銅テープ断線発見方法の構成図である。
【符号の説明】
３、引込ケーブル
３Ｓ、３Ｒ、３Ｔ シールドテープ
１０ 重畳ＣＴ
１１ 非接触の検出器
１２ 非接触の検出器
１５ シールドテープ断線判定装置
１７ 信号生成回路
１８ 電力増幅回路
１９ 位相調整回路
２７、２８、２９ 検波回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力の配給側（配電線路の受電設備）と自家用変電設備との間に、
変圧された電力を引き込む引込ケーブルのシールドテープの断線を、ケーブル側
に何ら手を加えないで容易に検出できる高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように、構外の電力会社の送電線（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）からの高圧（例えば20000V）を引込柱等に設けた受電設備１で一旦受電して6600V程度に変電し、高圧ケーブルである引込みケーブル３で構内の自家用変電設備２に送電する。一般的にこの引込みケーブル３は、導体である芯線３ａの廻りに内部半導電層が形成され、その外側に架橋ポリエチレン等からなる絶縁体が形成され、その外側に外部半導電層が形成され、その外部半導電層の外側に遮蔽用銅テープによるシールドテープ３ｂが形成され、最外部にビニルシースなどの絶縁層が形成さ
れている。
【０００３】
このシールドテープ３ｂが、例えば腐食、機械的強度、外傷などの原因により異常を生ずる場合がある。この場合には、異常箇所で放電を発生することがあり、電気破壊事故に直結するなど大きな問題となる。
【０００４】
このようなシールドテープ３ｂの異常を検知するものに特公平６−１４０８６号の単芯ケーブル遮蔽異常監視装置がある。
【０００５】
この単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、図５に示すように、ケーブル５の各相の遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの下流側端部にこれらの遮蔽テープを一括接続して、遮蔽テープの異常電圧を検出する異常電圧検出報知装置６を設けている。
【０００６】
また、遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの各々の上流側端部に遮蔽接地切替えスイッチ７Ｒ，７Ｓ，７Ｔが設けられており、これらの遮蔽接地切替えスイッチは常閉接点であり、一方が各々の遮蔽テープに接続され、他方がアースに接地されている。
【０００７】
また、遮蔽接地切替えスイッチの常閉接点は、一括して静電容量８、抵抗器９、アレスタが並列接続されている。
【０００８】
上記の様に構成された単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、異常電圧検出警報装置６が遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの異常電圧を検出したとき、若しくは、任意のタイミングで遮蔽接地切替えスイッチ７Ｒ，７Ｓ，７Ｔを切替え、それに伴い抵抗計９が遮蔽テープ５Ｒ，５Ｓ，５Ｔの抵抗値を測定し、異常状態かどうかを判別していた。
【０００９】
また、別の一例としては、図６に示す特開昭５８−１０６４７３号の遮蔽テープ異常発見方法のように、遮蔽テープの下流側端部を一括接続接地して、その一括接地線に変流器を設ける方法がある。
【００１０】
この変流器に警報機を接続し、異常事故の際に警報を発することにより、異常状態を認識させていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述の単芯ケーブル遮蔽異常監視装置は、異常電圧を検出したとき、若しくは、任意のタイミングで抵抗値を測定して、その時点に於いてのみ異常が有ったか無かったかを判別するものである。
【００１２】
単芯ケーブル異常は、発生をいち早く認識することが大切であり、上記の方法では、異常判断前に事故になることを防ぐ効果はあまり期待できない。それどころか、接点を有する切替器である遮蔽接地切替えスイッチを用いているので、経時的なことなどの何らかの原因で接点異常が発生し、火災などの異常以外の思わぬ事故が発生する虞もある。
【００１３】
更に、既設の引込みケーブルにこの装置を用いる場合は、装置を割り込み配線する工事が必要になり、割り込み接続部は、安全上に人が触れないように、且つ、接続部の状態確認をし易い作業をしなければならず、それに手間がかかるので、その間は長時間送電が停止してしまう問題もあり、運用開始後は接続部の経時変化や突発異常の有無も確認し続けなければならないなど問題があった。
【００１４】
後述の遮蔽テープ異常発見方法では、引込みケーブルの両端が接地処理されているので、迷走電流の流入や、各相の遮蔽テープ間の循環電流が発生し、正確な測定がしにくいという問題がある。かと言って、変流器のない引込みケーブル端を開放するとループ回路が形成できずに測定ができない。
【００１５】
従って、シールドテープを非接触で常に監視できるのが望ましい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、商用電力を供給する受電設備と自家用変電設備とを接続させる高圧引込みケーブルのシールドテープの断線検出装置であって、
前記高圧引込みケーブルは、
Ｒ相のシールドテープ、Ｓ相のシールドテープ、Ｔ相のシールドテープの受電設備側端を、端部処理した後に各々引出線を経て接地線に接続して、その後一括接地処理し、かつ前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの自家用変電設備側端を終端抵抗を介して接続されたものであり、
前記終端抵抗は、
互いに同じ抵抗値の第１の終端抵抗と第２の終端抵抗とを直列接続した直列回路であり、該直列回路の一方を前記Ｒ相、Ｓ相又はＴ相のいずれか一方の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、他方を前記いずれか一方とは異なる相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、かつ該直列回路の中点を残りの相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続して設けられ、
前記中点が接続された相のシールドテープの前記引出線に設けられ、その引出線に測定用代替電圧信号を非接触で注入する変成器と、
前記Ｒ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第１の非接触の電流検出器と、
前記Ｓ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第２の非接触の電流検出器と
前記Ｔ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第３の非接触の電流検出器と、
前記変成器に前記測定用代替電圧信号のための電力を供給しながら前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較、または所定値に設定した基準電流値と前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較し、この比較結果から前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの断線の有無を知らせるシールドテープ断線判定装置とを有することを要旨とする。
【００１７】
請求項２は、請求項１において、
前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流は、監視系の静電容量を除いた有効分としていることを要旨とする。
【００１８】
請求項３は、請求項２において、
前記有効成分は、前記変成器に前記商用電力とは異なる測定用代替電力を供給させて、前記変流器からの検出電流から前記測定用代替電力成分を抽出した検出電流値であることを要旨とする。
【００１９】
請求項４は、請求項１、２又は３において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、受電設備側端の接地抵抗と略同じに設定することを要旨とする。
【００２０】
請求項５は、請求項１、２、３又は４において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、１００〜３００Ωであることを要旨とする。
【００２１】
請求項６は、請求項１、２、３又は４において、
前記変流器は、零相変流器であることを要旨とする。
【００２２】
請求項７は、請求項１において、前記基準電流は、前記引込ケーブルのシールドテープが正常な状態で前記所定周波数の電圧を誘発させたときに、シールド自体の抵抗及び前記シールドテープの一端に接続された抵抗を介して流れる電流値にしていることを要旨とする。
【００２３】
請求項８は、請求項１において、
前記シールドテーブ断線判定装置は、
前記第１の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｒ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｒ相のシールドテープの断線、前記第２の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線、前記第３の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｔ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｔ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
【００２４】
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）とが共に基準電流（ｉｐ）以下、或いは検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
【００２５】
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）と検出電流（ｉｓ）とが基準電流（ｉｐ）以上のときは前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープが正常と判定する手段と
を備えたことを要旨とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る高圧ケーブルのシールドテープ断線検出方法と装置の概略構成図である。このシールドテープ断線検出装置は、受電設備１から自家用変電設備２に高圧（6600V）の３相を引き込むための引込みケーブル３のＳ相のシールドテープ３Ｓに非接触で監視信号（=測定用代替電圧）ｖｓを注入して、これらシールドテープのＳ−Ｒ間、Ｓ−Ｔ間に挿入した終端抵抗（Ｒａ、Ｒｂ）を介してＲ相のシールドテープ３Ｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔを流れる電流の変化とＳ相のシールドテープ３Ｓを非接触で、連続的に常時検出する。
【００２７】
そして、この検出電流に基づいて、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの断線を監視判定する。
【００２８】
前述の引込みケーブル３のＲ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔは、上流側となる受電設備１側（配電側）は、各シールドテープ端部の端末処理部から引出線を引き出し、任意の長さを経たところでまとめて接地線に接続させて一括接地される。
【００２９】
また、従来の方法では下流側となる自家用変電設備２側は、シールドテープへの迷走電流の流入やシールドテープ間の循環電流の発生を防ぐ目的で開放されているが、本発明に於いては、この部分に終端抵抗を設けている。この終端抵抗Ｒａは、一端がＳ相のシールドテープ３Ｓに、他端がＲ相のシールドテープ３Ｒにそれぞれ接続されている。
【００３０】
また、この終端抵抗Ｒｂは、一端がＳ相のシールドテープ３Ｓに、他端がＴ相のシールドテープ３Ｔにそれぞれ接続されている。
【００３１】
この終端抵抗ＲａとＲｂは、同じ抵抗値を示すものを用いている。これにより、Ｓ−Ｒ間、Ｓ−Ｔ間にループ回路が生成でき、変流器による測定が可能となると共に、万が一シールドテープの断線が発生しても、負荷側シールドテープは終端抵抗を介して残りの相のシールドテープを経由して接地されることになるので、シールドテープ断線部分の電位上昇は、ケーブルの破損を招かない範囲に抑えることができる。
【００３２】
なお、その抵抗値の和は、接地系の抵抗値と略同じであることが望ましく、本発明に実施においては、概ね１００~３００Ωの間に設定する（本発明においては、例えば各々５０Ωを使用）ことが望ましく、これにより、循環電流の発生を効果的に抑え、シールドテープ断線時の終端抵抗両端に誘起される電圧も十分に制限できる。
【００３３】
Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、若しくは、そこから引き出された引出線の一括接地線接続部までの間に、貫通型の磁気コアによって非接触（電磁結合）でシールドテープ３Ｓに所定の周波数で所定の電圧（所定電力）を供給し、電流ｉｓ監視信号ｖｓを誘起する重畳ＣＴ１０（非接触型の変成器）が設けられている。
【００３４】
また、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔ、若しくは、そこから引き出された引出線の重畳ＣＴ１０と同様の位置には、重畳ＣＴの作用により発生したＲ相のシールドテープ３Ｒを流れる電流ｉｒ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔを流れる電流ｉｔ、を検出するための貫通型磁気コアであり非接触型である電流検出器（変流器）１１、１２、１３が設けられている。更に、重畳ＣＴ１０とシールドテープ３Ｓの間の引出線には、Ｓ相のシールドテープ３Ｓを流れる電流ｉｓ、を検出するための貫通型磁気コアであり非接触型である電流検出器（変流器）１０ａも設けられている。
【００３５】
これらの電流検出器１１、１２、１３の検出した電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓは、後述するシールドテープ断線判定装置１５に送出される。このシールドテープ断線判定装置１５には、重畳ＣＴ１０に測定用代替電力を供給する電源部と、電流検出器１１、１２、１３からの検出電流を受ける入力部と、予め設定された所定基準電流値若しくは正常時の検出電流と常時監視時検出電流値を比較して破断の有無を比較する比較部、比較部の結果に基づいて断線有の場合に警報や表示などを行う表示部などが納められている。
【００３６】
シールドテープ断線判定装置１５は、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの大きさの比較か若しくは予め設定された所定基準電流値との比較（共に抵抗値換算比較）により、Ｒ相のシールドテープ３Ｒ、Ｓ相のシールドテープ３Ｓ、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの何れかの断線、または複数の断線かを判断するために常時監視を行う。断線の判定についての詳細は後述説明するが、本発明においてはケーブル恒長が短いときは検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを信号として用い、ケーブル恒長が長いときには３条のケーブル間の静電容量の影響などを取り除くために、検出電流
ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの有効成分ｉｏｒ、ｉｏｔ、ｉｏｓを信号として用いる。
【００３７】
詳しく説明すると、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを信号としてシールドテープ断線判定装置１５に入力し、各ケーブル間の静電容量や変成器・変流器のインピーダンスの影響による位相誤差や断線しているにも係わらず静電容量部分での短絡による誤検出、更には、ケーブル恒長が長い場合に影響を及ぼすシールドテープ自体の抵抗値による誤差などを取り除く処理をすることによって、検出の精度が更に向上することを鋭意研究の結果知見したので、本発明では有効電流値を得てこれを断線判定の信号として用いることが、本発明のシールドテープ断線検出方法用の断線判定装置では、最も望ましい仕様である。
【００３８】
仮に今、Ｒ相のシールドテープ３Ｒが断線した場合には、ｉｒ若しくはｉｏｒが減少し、Ｔ相のシールドテープ３Ｔが断線した場合には、ｉｔ若しくはｉｏｔが減少する。
【００３９】
また、Ｓ相のシールドテープ３Ｓが断線した場合には、ｉｒとｉｔ若しくはｉｏｒとｉｏｔが同時に減少する。これを用いて、シールドテープの断線有無と断線相の特定ができる。また、複数のシールドテープが断線した場合、例えばＳ相とＲ相が断線した場合は、ｉｒとｉｓ若しくはｉｏｒとｉｏｓが同時に減少し、ｉｔ若しくはｉｏｔが増加することとなり、Ｒ相とＴ相が断線した場合は、ｉｒとｉｔ若しくはｉｏｒとｉｏｔが同時に減少し、ｉｓ若しくはｉｏｓが増加することとなり、これも断線判断が可能となる。
【００４０】
また、シールドテープが断線すると検出電流が減少するので、所定基準値若しくは正常時検出電流の値をメモリさせておき、断線検出したときの検出電流値を所定基準値若しくは正常時検出電流の値で除することで得られた数値により、断線相の検出の他にケーブル全長に対してのどの部分で断線が発生しているのかを特定することも可能である。
【００４１】
また、電流検出器１１、１２、１３は検出した電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを抵抗換算した電圧信号を送出し、重畳ＣＴ１０はシールドテープ断線判定装置１５にある電源部からの供給電圧により監視信号ｖｓを注入するが、本実施の形態では理解を容易にするために同じ記号を用いて表示している。
【００４２】
図２はシールドテープ断線判定装置１５の概略構成図である。シールドテープ断線判定装置１５は、図２に示すように、ＤＡコンバータ１６と、信号生成回路１７と、電力増幅回路１８と、位相調整回路１９と、増幅器２１、２２、２３と、バンドパスフィルタ２４、２５、２６と、検波回路（ＤＥＴ）２７、２８、２９と、ＡＤコンバータ３０、３１、３２と、コンピュータ部３３とを備えている。
【００４３】
ＤＡコンバータ１６は、コンピュータ部３３から電流値データが出力される毎（１ｍｓｅｃ毎）に、そのデータをアナログに変換する。つまり、１ＫＨｚの矩形波を送出する。
【００４４】
信号生成回路１７は、ＤＡコンバータ１６からの１ＫＨｚの矩形波の電流信号を正弦波に変換した電力信号を電力増幅回路１８に送出し、重畳ＣＴ１０からＳ相のシールドテープ３Ｓに１ＫＨｚの正弦波の測定用代替電圧Ｖｓを印加して電流（以下監視信号ｉｓという）を注入させる。
【００４５】
このように監視信号ｉｓを１ＫＨｚとするのは、芯線を流れる５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの電流と干渉しないようにするためである。
【００４６】
ここで重畳ＣＴ１０について説明を補充する。この重畳ＣＴ１０は、商用周波数と異なる測定用代替電力を非接触で注入する電源部となるもので、一般には測定用代替電圧を一点接地方式の接地線に供給する。
【００４７】
そして、その構成は、一次側に複数回の励磁コイルを捲き、窓内を貫通させた被絶縁監視電路の接地線を１回捲きの二次導体として、接地線に電圧を誘起するものである。
【００４８】
位相調整回路１８は、信号生成回路１７で生成された電流信号を入力し、この電流信号の位相を、引込ケーブル３の静電容量、抵抗等による位相誤差を考慮して調整し、検波回路２７、２８、２９に送出する。
【００４９】
一方、増幅器２１は、シールドテープ３Ｒの引込線に設けられた非接触の電流検出器１１の出力端に接続され、この検出電流ｉｒを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２４に送出する。
【００５０】
増幅器２２は、シールドテープ３Ｔに接続された引込線に設けられた非接触の電流検出器１２の出力端に接続され、この検出電流ｉｔを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２５に送出する。
【００５１】
増幅器２３は、シールドテープ３Ｓに接続された引込線に設けられた非接触の電流検出器１３（ＺＣＴ３）の出力端に接続され、この検出電流ｉｓを入力して増幅し、バンドパスフィルタ２６に送出する。
【００５２】
バンドパスフィルタ２４、２５、２６は、それぞれ１ＫＨｚの検出電流ｉｒ、ｉｔ、１ｓのみを通過させる。つまり、１ＫＨｚの電流のみを抽出する。
【００５３】
検波回路２７は、バンドパスフィルタ２４からのＲ相のシールドテープ３Ｒの引込線の検出電流ｉｒと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏの同期（位相）した検出電流ｉｒの成分を検波してＡＤコンバータ３０に送出する。
【００５４】
検波回路２８は、バンドパスフィルタ２５からのＴ相のシールドテープ３Ｔの引込線の検出電流ｉｔと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏに同期した検出電流ｉｔの成分を検波してＡＤコンバータ３１に送出する。
【００５５】
検波回路２９は、バンドパスフィルタ２６からのＳ相のシールドテープ３Ｓの引込線の検出電流ｉｓと、位相調整回路１９からの位相調整された電流ｉｏとを入力し、この電流ｉｏに同期した検出電流ｉｓの成分を検波してＡＤコンバータ３１に送出する。
【００５６】
ＡＤコンバータ３０、３１、３２は、検波された検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓをデジタル信号に変換してコンピュータ部３３に送出する。
【００５７】
コンピュータ部３３は、検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを入力して予め設定されている基準電流ｉｐ（シールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔが正常なときに終端抵抗Ｒａ、Ｒｂを介して流れる電流）と比較してシールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔの断線判断を行い、その結果をＬＥＤ等で知らせる。
【００５８】
前述の信号生成回路１７、ＤＡコンバータ１６、電力増幅回路１８、位相調整回路１９を総称して信号生成部と称し、増幅回路２１、２２、２３と、バンドパスフィルタ２４、２５、２６と、検波回路２７、２８、２９と、ＡＤコンバータ３０、３１、３２とを総称して検出電流抽出部と称する。
【００５９】
上記のように構成されたシールドテープ断線判定装置１５の動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
初めに、シールドテープ断線判定装置１５は、ＤＡコンバータ１６に１ｍｓｅｃ毎に、信号生成回路１７、電力増幅回路１８を介して重畳ＣＴ１０に対して１ＫＨｚの正弦波の測定用監視電圧Ｖｓをシールドテープ３Ｓに注入させる（Ｓ３０１）。
【００６１】
すなわち、この測定用監視電圧Ｖｓの印加によって流れる電流Ｉｓは、図１に示すようにシールドテープ３Ｓを流れて、終端抵抗Ｒａを介してシールドテープ３Ｒを流れる（電流ｉｒ）と共に、終端抵抗Ｒｂを介してシールドテープ３Ｔを流れる（電流ｉｔ）。
【００６２】
そして、非接触の電流検出器１１、１２、１３によって、シールドテープ３Ｒ、３Ｔ、３Ｓを流れる電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓが検出され、それぞれが増幅回路２１、２２、２３によって増幅されバンドパスフィルタ２４、２５、２６を介して検波回路２７、２８、２９に送出される。
【００６３】
検波回路２７、２８、２９は、位相調整回路１９からの位相調整された電流信号Ｉｏに同期した成分を抽出し、これをＡＤコンバータ３０、３１、３２を介してコンピュータ部３３に送出する。すなわち、シールドテープ、静電容量、終端抵抗等による位相廻りによる位相誤差を考慮して、測定用監視電圧Ｖｓによる有効成分のみを抽出している。
【００６４】
コンピュータ部３３は、このＡＤコンバータ３０、３１、３２からの検出電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓが入力ポートに書き込まれる毎に、その電流値ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを内部メモリに読み込み（Ｓ３０３）、電流値ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの判定を行う（Ｓ３０５）。
【００６５】
ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒ（Ｒ相のシールドテープの電流）が予め記憶している基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｒ相のシールドテープ３Ｒが断線していると判定し（Ｓ３０７）、Ｒ相のシールドテープ３Ｒの破損通報用のＬＥＤを表示させる（Ｓ３０９）。
【００６６】
また、ステップＳ３０５において、検出電流ｉｔ（Ｔ相のシールドテープの電流）が予め記憶している基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｔ相のシールドテープ３Ｔが断線していると判定し（Ｓ３１１）、Ｔ相のシールドテープ３Ｔの破損通報用のＬＥＤを表示させる（Ｓ３１３）。
【００６７】
さらに、ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒと検出電流ｉｔとが共に、基準電流ｉｐ以下と判定したとき、或いは検出電流ｉｓが基準電流ｉｐ以下と判定したときは、Ｓ相のシールドテープ３Ｓが断線していると判定し（Ｓ３１７）、Ｓ相のシールドテープ３Ｔの破損通報用のＬＥＤを表示させる。
【００６８】
ステップＳ３０５において、検出電流ｉｒ、検出電流ｉｔ、ｉｓが基準電流以上と判定したときは、シールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔが正常と判定する（Ｓ３１９）。
【００６９】
前述の基準電流ｉｐについて説明を補充する。
【００７０】
例えば、各シールドテープが正常な場合に、シールドテープ３Ｓに測定用監視電圧Ｖｒ（電圧Ｅｏ）を注入すると、
シールドテープ３Ｒ、３Ｔを流れる電流ｉｒ、ｉｔは
【数１】
【００７１】
この数１、２で示される正常時の電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓを、それぞれのシールドテープの基準電流ｉｐとして予め記憶している。
【００７２】
そして、前述のステップＳ３０９、３１３、３１７、３１９の処理の後にステップＳ３０３の処理に戻してシールドテープ３Ｒ、３Ｔを流れる電流ｉｒ、ｉｔ、ｉｓの監視を続ける。
【００７３】
すなわち、単に非接触の電流検出器１１、１２、１３及び非接触の重畳ＣＴ１０を引込ケーブルのシールドテープ３Ｒ、３Ｓ、３Ｔに取り付けるだけで、各相のシールドテープの破損を検出できるので、引込ケーブル３には何ら手を加える必要がない。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、Ｓ相のシールドテープ３Ｓに測定用監視電圧を注入したが、Ｒ相のシールドテープ又はＴ相のシールドテープに注入するようにしてもよい。
【００７５】
さらに、各シールドテープに重畳ＣＴと非接触の電流検出器とを設けると共に、シールドテープ断線判定装置に注入する相を切り換える切換手段を備え、必要に応じてシールドテープ３Ｒ、３Ｔ又は３Ｓに測定用監視電圧を注入するようにしてもよい。
【００７６】
さらに、検出電流ｉｓ、ｉｒ、ｉｔの電流量に応じてシールドテープのどの箇所が断線しているかを判定するようにしても良い。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、引込ケーブルのシールドテープのいずれかのシールドテープに非接触で測定用監視電圧を注入し、各シールドテープを流れる電流を非接触で検出し、これらの検出電流と予め設定されている基準電流とを比較して各シールドテープの断線を判定して知らせる。
【００７８】
このため、引込ケーブルに、手を加えなくとも、常時非接触でシールドテープの断線を検出できるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態のシールドテープ断線検出システムの概略構成図である。
【図２】 本実施の形態のシールドテープ断線判定装置の概略構成図である。
【図３】 本実施の形態のシールドテープ断線判定装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】 自家用変電設備の引込ケーブルの取り付けずである。
【図５】 従来の単心ケーブル遮蔽破損監視装置の構成図である。
【図６】 先願のケーブルの銅テープ断線発見方法の構成図である。
【符号の説明】
３、引込ケーブル
３Ｓ、３Ｒ、３Ｔ シールドテープ
１０ 重畳ＣＴ
１１ 非接触の検出器
１２ 非接触の検出器
１５ シールドテープ断線判定装置
１７ 信号生成回路
１８ 電力増幅回路
１９ 位相調整回路
２７、２８、２９ 検波回路
Claims (8)
- 商用電力を供給する受電設備と自家用変電設備とを接続させる高圧引込みケーブルのシールドテープの断線検出装置であって、
前記高圧引込みケーブルは、
Ｒ相のシールドテープ、Ｓ相のシールドテープ、Ｔ相のシールドテープの受電設備側端を、端部処理した後に各々引出線を経て接地線に接続して、その後一括接地処理し、かつ前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの自家用変電設備側端を終端抵抗を介して接続されたものであり、
前記終端抵抗は、
互いに同じ抵抗値の第１の終端抵抗と第２の終端抵抗とを直列接続した直列回路であり、該直列回路の一方を前記Ｒ相、Ｓ相又はＴ相のいずれか一方の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、他方を前記いずれか一方とは異なる相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続し、かつ該直列回路の中点を残りの相の自家用変電設備側のシールドテープの端に接続して設けられ、
前記中点が接続された相のシールドテープの前記引出線に設けられ、その引出線に測定用代替電圧信号を非接触で注入する変成器と、
前記Ｒ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第１の非接触の電流検出器と、
前記Ｓ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第２の非接触の電流検出器と、
前記Ｔ相のシールドテープの引出線毎に設けられ、その引出線を流れる電流を検出する第３の非接触の電流検出器と、
前記変成器に前記測定用代替電圧信号のための電力を供給しながら、前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較、または所定値に設定した基準電流値と前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流を比較し、この比較結果から前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープの断線の有無を知らせるシールドテープ断線判定装置と
を有することを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項１において、
前記各非接触の電流検出器が検出した各々の検出電流は、監視系の静電容量を除いた有効分としていることを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項２において、
前記有効成分は、前記変成器に前記商用電力とは異なる測定用代替電力を供給させて、前記変流器からの検出電流から前記測定用代替電力成分を抽出した検出電流値であることを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項１、２又は３において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、受電設備側端の接地抵抗と略同じに設定することを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項１、２、３又は４において、
前記終端抵抗の抵抗値の和は、１００〜３００Ωであることを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項１、２、３又は４において、
前記変流器は、零相変流器であること
を特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線検出装置。 - 請求項１において、前記基準電流は、前記引込ケーブルのシールドテープが正常な状態で前記所定周波数の電圧を誘発させたときに、シールド自体の抵抗及び前記シールドテープの一端に接続された抵抗を介して流れる電流値にしていることを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープ断線判定装置。
- 請求項１において、
前記シールドテープ断線判定装置は、
前記第１の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｒ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｒ相のシールドテープの断線、前記第２の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線、前記第３の非接触の電流検出器が検出した検出電流（ｉｔ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｔ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）とが共に基準電流（ｉｐ）以下、或いは検出電流（ｉｓ）が基準電流（ｉｐ）以下のときは前記Ｓ相のシールドテープの断線と判定する手段と、
前記検出電流（ｉｒ）と検出電流（ｉｔ）と検出電流（ｉｓ）とが基準電流（ｉｐ）以上のときは前記Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相のシールドテープが正常と判定する手段と
を有することを特徴とする高圧引込みケーブルのシールドテープの断線検出装置。
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