JP5154235B2 - 水トリー劣化診断方法 - Google Patents
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Description
図1の損失電流測定システム100において、試料20の損失電流を測定する場合、試料20を第2の測定電極4の上面に設置し、二次巻線2bに接続済みの第1の測定電極3を試料20の上面に設置する。
図2は、課電周波数を500Hzとした加速劣化試験における損失電流の経時変化を示す。また、図3は、キャンセル抵抗の値から求めた静電容量の経時変化を示す。図2から明らかなように、損失電流は24日目頃から急増しており、劣化の進行している様子が分かる。これに対して、静電容量は、図3から明らかなように、課電開始3日目までは急激に変化しているものの、その後の増加量は、小さくなっていることが分かる。
図5は、試料内部の水トリー発生状況を試料の静電容量及び損失電流に対応させて示したものである。例えば、未劣化若しくは軽劣化試料の場合、損失電流、静電容量共に小さい値である。これに対して、長大な水トリーが存在した場合や水トリーが数多く存在した場合には、損失電流の増加が見られる。しかし、損失電流のレベルだけでは、水トリーが大きいのか多いのかを判断できない。そこで、静電容量の情報を付加する。
変位電流(=変位電流除去信号)は、[変位電流=2π×課電周波数×静電容量×課電電圧]で表される。従って、静電容量(C)は、
C=変位電流/(2π×課電周波数×課電電圧)・・・式(1)となる。
(損失電流測定装置の構成)
図7は、本発明の実施の形態に係る損失電流測定装置の構成を示す。この損失電流測定装置200は、商用電源線30及び上記試料(CVケーブル)20に接続されて損失電流を測定する信号検出部40と、計器用変圧器50に接続された微分器60と、微分器60及び信号検出部40に接続されて変位電流をキャンセルする容量性電流キャンセル部70とを備えて構成されている。信号検出部40の出力端と容量性電流キャンセル部70の入力端とは、光ファイバ90によって接続されている。また、損失電流測定装置200には、モニタ80が接続されている。
信号検出部40は、商用電源線30に接続された高電位端Hと試料20の芯線に接続された低電位端Lの間に直列接続された検出抵抗41と、この検出抵抗41に並列接続された開閉器42と、高電位端H及び低電位端Lに一対の入力端が接続された増幅器43と、増幅器43の出力端に接続されたE/O変換器44と、増幅器43及びE/O変換器44の電子回路部に電源を供給するバッテリー等からなるDC電源部45とを備える。
容量性電流キャンセル部70は、E/O変換器44からの光信号を電気信号に変換するO/E変換器71と、微分器60の出力信号を調整して出力するキャンセル抵抗(可変抵抗)72と、O/E変換器71の出力端に一方の入力端が接続され、キャンセル抵抗72の出力端に他方の入力端が接続された増幅器73と、増幅器73の他方の入力端と接地間に接続された抵抗74とを備えて構成されている。容量性電流キャンセル部70は、光ファイバ90を介して信号検出部40から信号を受信しているため、電気ノイズの影響を受けにくくなっている。
次に、図7の損失電流測定装置の動作について説明する。図7において、損失電流測定を行うときには、測定者等により開閉器42を“開”にし、商用電源線30から、交流電圧v1を検出抵抗41に印加する。交流電圧v1の印加により、試料20の劣化状態に応じた電流iが、商用電源線30〜検出抵抗41〜試料20の芯線〜試料20の遮蔽層等の外側導電部〜商用電源線30を経由する通電ループLで流れ、検出抵抗41に電圧降下が生じる。検出抵抗41の両端に生じた電圧は、増幅器43によって増幅されて検出信号として出力された後、その増幅出力(検出信号)がE/O変換器44によって光信号に変換され、光ファイバ90へ出力される。
第1の実施の形態によれば、次の効果を奏する。
(イ)検出抵抗41を試料20と商用電源線30の間に接続し、試料20の外側導電部を接地できる構成にし、かつ、損失電流の測定時には検出抵抗41を開閉器42で試料20の芯線に接続できるようにしたため、活線状態において頻繁に損失電流の測定が行えるようになり、トレンド(傾向)監視が可能になる。
これに対して、従来の測定方法は、頻繁な測定や、定期的に同じ条件(気象条件や気温など)で測定することが困難なため、測定値の単純比較だけでは水トリー劣化以外の要因による誤差を把握できず、測定値の変化が明確に表れなければ劣化診断を行うことができない。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々な変形が可能である。
2 課電トランス
2a 一次巻線
2b 二次巻線
3 第1の測定電極
4 第2の測定電極
5 検出抵抗
6 増幅器
7 抵抗
8 増幅器
9 キャンセル抵抗
10 オシロスコープ
11 データレコーダ
12 FFT処理装置
20 試料
30 商用電源線
40 信号検出部
41 検出抵抗
42 開閉器
43 増幅器
44 E/O変換器
45 DC電源部
50 計器用変圧器(PT)
60 微分器
70 容量性電流キャンセル部
71 O/E変換器
72 キャンセル抵抗
73 増幅器
74 抵抗
80 モニタ
90 光ファイバ
100 損失電流測定システム
200 損失電流測定装置
Claims (2)
- 測定対象物に検出抵抗を直列接続して商用電源から課電し、
前記検出抵抗に流れる電流が前記検出抵抗の両端に生じさせた電圧を検出信号とし、
前記商用電源から取得した課電圧位相情報に基づいて生成した変位電流成分除去用信号をレベル調整した信号を前記検出信号に重畳して前記検出信号中の変位電流成分を除去し、損失電流または前記測定対象物に流れる高調波電流を測定し、
前記損失電流または前記高調波電流と前記測定対象物の静電容量とを定期的に測定して経時変化を監視し、前記損失電流または前記高調波電流の増加傾向及び前記静電容量の増加傾向に基づいて水トリー劣化の状態を判定することを特徴とする水トリー劣化診断方法。 - 前記静電容量は、前記変位電流成分除去用信号と前記商用電源からの課電電圧とに基づいて算出することを特徴とする請求項1に記載の水トリー劣化診断方法。
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