JP6090982B2 - Method for detecting water tree deterioration of power cable using pulse voltage - Google Patents

Method for detecting water tree deterioration of power cable using pulse voltage Download PDF

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Description

本発明は、パルス電圧を用いて電力ケーブルの水トリー劣化の検出を行うための方法に関する。 The present invention relates to how to perform the detection of water tree degradation of the power cable using a pulsed voltage.

電力用ケーブルとして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル(CVケーブル)が実用化されている。CVケーブルは潤湿下で長期使用すると、水トリーと呼ばれる劣化現象が絶縁体内に発生して絶縁性能の低下を引き起こす原因となる。水トリーによる絶縁劣化(水トリー劣化)を検出する方法として、従来から残留電荷法が知られている(特許文献1)。   A cross-linked polyethylene insulated cable (CV cable) has been put to practical use as a power cable. When the CV cable is used for a long time under moisture, a deterioration phenomenon called a water tree occurs in the insulator and causes a decrease in insulation performance. As a method for detecting insulation deterioration (water tree deterioration) due to a water tree, a residual charge method has been conventionally known (Patent Document 1).

特許文献1に開示された技術は、電力ケーブルに商用周波数よりも高い周波数のパルス電圧を印加して接地し、電力ケーブル全体への電荷の蓄積と、正常部位の電荷の放出を行い、その後、交流電圧を印加することで劣化部位に蓄積された電荷を放出し、劣化部位から放出された電荷に基づいて劣化を診断する技術である。   The technique disclosed in Patent Document 1 applies a pulse voltage of a frequency higher than the commercial frequency to the power cable and grounds it, accumulates charge in the entire power cable, and discharges the charge in the normal part. This is a technique for diagnosing deterioration based on the charge discharged from the deteriorated part by discharging the charge accumulated in the deteriorated part by applying an AC voltage.

本技術を用いることで、ガス絶縁開閉装置(GIS)に接続されたCVケーブルであっても、的確に残留電荷を放出して劣化を診断することができる。しかしながら、交流電圧を発生する大型の試験装置(交流電源)が必要となり、試験装置自体や移送にコストがかかる。また、パルス電圧から交流電圧への段取り替えのための時間や交流電圧の昇降圧の時間が必要となり、診断測定時間がかかる。   By using this technology, even a CV cable connected to a gas-insulated switchgear (GIS) can accurately diagnose the deterioration by releasing residual charges. However, a large test apparatus (AC power supply) that generates an AC voltage is required, and the test apparatus itself and the transfer are expensive. In addition, it takes time for changing the setup from the pulse voltage to the AC voltage and time for stepping up and down the AC voltage, which takes time for diagnostic measurement.

近年、電力ケーブルの劣化を診断する際には、GISへの接続の有無に関係なく的確な信号出力が維持される状態で、装置の小型化や診断測定時間の短縮化が望まれている。このため、高価な装置を使用してコストを増加させることなく、極めて短い時間で電力ケーブルの劣化を的確に測定することができるパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出装置及びパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法が求められているのが現状である。   In recent years, when diagnosing deterioration of a power cable, it is desired to reduce the size of the apparatus and shorten the diagnostic measurement time in a state in which an accurate signal output is maintained regardless of the connection to the GIS. For this reason, there is provided a water tree degradation detection device for a power cable and a pulse voltage using a pulse voltage that can accurately measure the degradation of the power cable in an extremely short time without increasing the cost by using an expensive device. At present, there is a need for a method for detecting water tree degradation in power cables used.

特開2009−186335号公報JP 2009-186335 A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、コストを増加させることなく、極めて短い時間で電力ケーブルの水トリー劣化を的確に判断することができるパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, without increasing the cost, power cable water tree using Rupa pulse voltage can be accurately determined water tree degradation of the power cables in a very short time An object is to provide a degradation detection method.

発明のパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施するための検出装置は、電力ケーブルにパルス幅が0.1ms以上の第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積し、接地により蓄積された電荷を放出させる第1電圧印加手段と、前記第1電圧印加手段により電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、パルス幅が0.1ms以上の第2パルス電圧を印加して初期残留電荷を放出させる第2電圧印加手段と、前記第2電圧印加手段により初期残留電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、前記第2パルス電圧と同一波形かつ同一極性の参照パルス電圧を印加する参照パルス電圧印加手段と、前記第2電圧印加手段により初期残留電荷を放出させた際の第2電流値を計測すると共に、前記参照パルス電圧印加手段により参照パルス電圧を印加した際の参照電流値を計測し、前記第2電流値と前記参照電流値に基づいて前記電力ケーブルの劣化を判断する判断手段とを備え、前記第1電圧印加手段、及び、前記第2電圧印加手段は、2本の電力ケーブルのそれぞれに前記判断手段を介して接続され、前記判断手段では、前記第2電流値と前記参照電流値の差の信号だけが出力されることを特徴とする。 A detection apparatus for carrying out a method for detecting water tree deterioration of a power cable using a pulse voltage according to the present invention applies a first pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more to the power cable to accumulate charges, And applying a second pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more to the first voltage applying means for discharging the accumulated electric charge and to the power cable after the electric charge is discharged by the first voltage applying means. A second voltage applying means for releasing the initial residual charge, and a reference pulse voltage having the same waveform and the same polarity as the second pulse voltage are applied to the power cable after the initial residual charge is released by the second voltage applying means. A reference pulse voltage applying means to be applied and a second current value when the initial residual charge is released by the second voltage applying means are measured, and a reference voltage is applied by the reference pulse voltage applying means. A determination means for measuring a reference current value when a voltage is applied, and determining deterioration of the power cable based on the second current value and the reference current value, and the first voltage application means, and The second voltage application unit is connected to each of two power cables via the determination unit, and the determination unit outputs only a signal of a difference between the second current value and the reference current value. It is characterized by.

これにより、第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積し、接地により蓄積された電荷を放出した後に、第2パルス電圧を印加することで、劣化が生じていれば劣化部位に蓄積された残留電荷のうちの初期残留電荷が放出され、第2電流値が計測される。その後、参照パルス電圧を印加することで参照電流値が計測される。そして、パルス電圧を印加して電荷の蓄積、電荷の放出を行っているので、交流電圧を印加する場合に比べて信号の強度が大きくなる。 As a result, the first pulse voltage is applied to accumulate the charge, the charge accumulated by grounding is released, and then the second pulse voltage is applied. The initial residual charge of the charge is released and the second current value is measured. Thereafter, a reference current value is measured by applying a reference pulse voltage. Since the charge voltage is accumulated and the charge is discharged by applying the pulse voltage, the intensity of the signal is increased as compared with the case where the AC voltage is applied.

尚、第1パルス電圧、第2パルス電圧のパルス幅は、0.1msから10msに設定することが好ましい。また、10msを超えるパルス幅に設定することも可能である。   The pulse width of the first pulse voltage and the second pulse voltage is preferably set from 0.1 ms to 10 ms. It is also possible to set a pulse width exceeding 10 ms.

第1電圧印加手段、及び、第2電圧印加手段と、いずれかの電力ケーブルとの間に、開閉スイッチを設けることができる。開閉スイッチを開いた状態で第1パルス電圧を加することで、電力ケーブルの劣化状態に拘わらず、劣化部位に電荷が蓄積されず、その後、開閉スイッチを閉じて第2パルス電圧を印加しても、初期残留電荷が存在しないため放出信号は出されない。このため、電力ケーブルの劣化状況が判らない場合でも、開閉スイッチの操作により、劣化が生じていない状態の電力ケーブルとして適用することができる。   An open / close switch may be provided between the first voltage applying unit and the second voltage applying unit and any one of the power cables. By applying the first pulse voltage with the open / close switch open, no charge is accumulated in the deteriorated part regardless of the deterioration state of the power cable, and then the open / close switch is closed and the second pulse voltage is applied. However, no emission signal is issued because there is no initial residual charge. For this reason, even when the deterioration state of the power cable is not known, it can be applied as a power cable in a state where no deterioration has occurred by operating the open / close switch.

第2電流値と参照電流値とに差があれば、初期残留電荷が存在して電力ケーブルに劣化が生じていることが判断され、第2電流値と参照電流値とに差がなければ、初期残留電荷が存在しておらずに電力ケーブルには水トリー劣化が生じていないことが判断される。   If there is a difference between the second current value and the reference current value, it is determined that there is an initial residual charge and the power cable has deteriorated. If there is no difference between the second current value and the reference current value, It is determined that there is no initial residual charge and no water tree degradation has occurred in the power cable.

このため、コストを増加させることなく、第2電流値と参照電流値との差を計測するだけの処理で、極めて短い時間で電力ケーブルの水トリー劣化を的確に判断することが可能なパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出装置になる。   Therefore, a pulse voltage that can accurately determine the water tree deterioration of the power cable in a very short time by simply measuring the difference between the second current value and the reference current value without increasing the cost. It becomes a water tree deterioration detection device of the power cable using

そして、前記第2電圧印加手段により初期残留電荷が放出された後で、前記参照パルス電圧印加手段による参照パルス電圧を印加する前の前記電力ケーブルに、前記第1電圧印加手段による前記第1パルス電圧とは極性が逆で同一波形の第3パルス電圧を印加して残留電荷を放出させる第3電圧印加手段を備え、前記判断手段は、前記第2電流値と前記第3電圧印加手段により残留電荷を放出させた後の前記参照電流値に基づいて前記電力ケーブルの劣化を判断することを特徴とする。 Then, after the initial remaining charge is released by the pre-Symbol second voltage applying means, to the power cable before the application of the reference pulse voltage by the reference pulse voltage applying means, said by the first voltage applying means first And a third voltage applying means for releasing a residual charge by applying a third pulse voltage having a polarity opposite to that of the pulse voltage and having the same waveform, wherein the determining means is configured by the second current value and the third voltage applying means. Deterioration of the power cable is determined based on the reference current value after releasing the residual charge.

これにより、第3パルス電圧の印加により、残留電荷(多くの電荷)が放出された後の参照電流値と、第2電流値との差の信号により劣化を判断するので、電流値の差が大きくなって信号出力を大きくすることができ、劣化の判断を容易に行うことができる。 As a result, deterioration is determined based on a difference signal between the reference current value after the residual charge (many charges) is released by the application of the third pulse voltage and the second current value. The signal output can be increased and the signal output can be increased, and deterioration can be easily determined.

また、前記第1電圧印加手段、前記第2電圧印加手段、前記参照パルス電圧印加手段、前記第3電圧印加手段は、スイッチを閉じることによりコンデンサに蓄電された電力をパルス電圧として前記電力ケーブルに印加することを特徴とする。 The front Symbol first voltage applying means, said second voltage applying means, the reference pulse voltage applying means, said third voltage applying means, the power cable power stored in the capacitor as the pulse voltage by closing the switch It is characterized by applying to.

また、パルス電圧のパルス幅の上限値を、商用交流電圧の半周期である10msとしたことを特徴とする。 The upper limit to the pulse width of the pulse voltage, and characterized in that a 10ms is a half cycle of the commercial AC voltage.

上記目的を達成するための請求項1に係る本発明のパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法は、電力ケーブルにパルス幅が0.1ms以上の第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積すると共に、接地により蓄積された電荷を放出させ、電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、パルス幅が0.1ms以上の第2パルス電圧を印加して初期残留電荷を放出させ、初期残留電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、前記第1パルス電圧とは極性が逆で同一波形の第3パルス電圧を印加して残留電荷を放出させ、前記第3パルス電圧を印加して残留電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、前記第2パルス電圧と同一波形かつ同一極性の参照パルス電圧を印加するに際し、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルに、前記第1パルス電圧、前記第2パルス電圧、前記第3パルス電圧、前記参照パルス電圧を印加して、前記第2パルス電圧を印加した際の第2電流値と前記参照パルス電圧を印加した際の参照電流値の差の値に相当する電流値を計測する一方、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルと静電容量が等しく水トリー劣化が存在していない電力ケーブルに、前記第1パルス電圧、前記第2パルス電圧、前記第3パルス電圧、前記参照パルス電圧を印加して、前記第2電流値と前記参照電流値の差の値に相当する電流値の逆向きの電流値を検出し、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルの電流値の波形と、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルと静電容量が等しく水トリー劣化が存在していない電力ケーブルの電流値の波形を相殺し、電流値の波形が出現した際に、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルに蓄積された電荷の放出に基づいた電流値の波形が出現したとして、水トリー劣化を検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting water tree deterioration of a power cable using a pulse voltage, and applying a first pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more to the power cable. And discharging a charge accumulated by the ground, and applying a second pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more to the power cable after the charge is released to release an initial residual charge, A third pulse voltage having the same polarity and opposite polarity as the first pulse voltage is applied to the power cable after the initial residual charge is released to release the residual charge, and then the third pulse voltage is applied. to the power cable after residual charge is released Te, upon applying the second pulse voltage of the same waveform and the same polarity of the reference pulse voltage, the power cable is required to detect the water tree degradation, before When the first pulse voltage, the second pulse voltage, the third pulse voltage, and the reference pulse voltage are applied, the second current value when the second pulse voltage is applied and the reference pulse voltage are applied While the current value corresponding to the difference value of the reference current value is measured, the first pulse is applied to the power cable that has the same capacitance and no water tree deterioration as the power cable that needs to detect the water tree deterioration. Apply a voltage, the second pulse voltage, the third pulse voltage, and the reference pulse voltage to detect a current value in the opposite direction of the current value corresponding to the difference between the second current value and the reference current value The current value waveform of the power cable that needs to detect water tree degradation and the current value of the power cable that has the same capacitance and no water tree degradation as the power cable that needs to detect water tree degradation Waveform When the current value waveform appears, the water tree deterioration is detected on the assumption that the current value waveform based on the discharge of the electric charge accumulated in the power cable that needs to detect the water tree deterioration appears. It is characterized by that.

このため、コストを増加させることなく、第2電流値と参照電流値との差を計測するだけの処理で、極めて短い時間で電力ケーブルの劣化を的確に判断することが可能なパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法となる。   For this reason, a pulse voltage that can accurately determine the deterioration of the power cable in an extremely short time is used by simply measuring the difference between the second current value and the reference current value without increasing the cost. This is a method for detecting water tree deterioration in power cables.

本発明のパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法は、コストを増加させることなく、極めて短い時間で電力ケーブルの水トリー劣化を的確に判断することが可能になる。 Pulse voltage water tree deterioration detecting method of power cables with the present invention, without increasing the cost, it is possible to accurately determine the water tree degradation of the power cables in a very short time.

本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施する装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the apparatus which implements the water tree deterioration detection method of the power cable using the pulse voltage which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法の課電状況の経時変化を表す図である。It is a figure showing the time-dependent change of the power-applied state of the water tree deterioration detection method of the power cable using the pulse voltage which concerns on one Example of this invention. 電荷放出の概念図である。It is a conceptual diagram of electric charge discharge | release. スイッチ動作の経時変化を表す図である。It is a figure showing a time-dependent change of switch operation. パルス幅と検出電荷量との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between a pulse width and a detected charge amount. 電流検出状況の概念図である。It is a conceptual diagram of a current detection situation. 電流検出状況の概念図である。It is a conceptual diagram of a current detection situation. 本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施する装置の具体的な構成図である。1 is a specific configuration diagram of an apparatus that performs a water tree deterioration detection method for a power cable using a pulse voltage according to an embodiment of the present invention. 電流検出状況の概念図である。It is a conceptual diagram of a current detection situation. 電流検出状況の概念図である。It is a conceptual diagram of a current detection situation. 電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施する装置の参考例の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the reference example of the apparatus which implements the water tree deterioration detection method of an electric power cable. 使用例の一例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining an example of a usage example.

電力用ケーブルとして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル(CVケーブル)は、潤湿下で長期使用すると、水トリーと呼ばれる劣化現象(水トリー劣化)が絶縁体内に発生する。本実施例の劣化検出方法を実施する装置は、CVケーブルに水トリー劣化が発生しているか否かを判断する装置である。 When a cross-linked polyethylene insulated cable (CV cable) is used as a power cable for a long time under moisture, a degradation phenomenon called water tree (water tree degradation) occurs in the insulator. An apparatus that performs the deterioration detection method of this embodiment is an apparatus that determines whether or not water tree deterioration has occurred in the CV cable.

本発明のパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施する装置は、以下の構成を特徴としている。 An apparatus for carrying out a method for detecting water tree deterioration of a power cable using a pulse voltage according to the present invention is characterized by the following configuration.

電力ケーブルにパルス幅が0.1ms以上(0.1msから10msが好ましい)の第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積すると共に、接地により蓄積された電荷を放出させ(第1電圧印加手段)、電荷が放出された後の電力ケーブルに、パルス幅が0.1ms以上(0.1msから10msが好ましい)の第2パルス電圧を印加して初期残留電荷を放出させる(第2電圧印加手段)。   Charge is accumulated by applying a first pulse voltage with a pulse width of 0.1 ms or more (preferably 0.1 ms to 10 ms) to the power cable, and discharging the accumulated charge by grounding (first voltage applying means) Then, a second pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more (preferably 0.1 ms to 10 ms) is applied to the power cable after the charge is released to release the initial residual charge (second voltage applying means). .

尚、第1パルス電圧、第2パルス電圧のパルス幅を、10msを超えるパルス幅に設定することも可能である。   The pulse widths of the first pulse voltage and the second pulse voltage can be set to a pulse width exceeding 10 ms.

その後、電力ケーブルに、第1パルス電圧とは極性が逆で同一波形の第3パルス電圧を印加して残留電荷を放出させ(第3電圧印加手段)、残留電荷が放出された後の電力ケーブルに、第2パルス電圧と同一波形かつ同一極性の参照パルス電圧を印加する(参照パルス電圧印加手段)。   Thereafter, a third pulse voltage having the same polarity and opposite polarity as the first pulse voltage is applied to the power cable to release the residual charge (third voltage applying means), and the power cable after the residual charge is released A reference pulse voltage having the same waveform and the same polarity as the second pulse voltage is applied (reference pulse voltage applying means).

そして、初期残留電荷を放出させた際の第2電流値と、参照パルス電圧を印加した際の参照電流値との値に差があった場合に、劣化部位に電荷が残留しているとして電力ケーブルに劣化が生じていると判断する。つまり、第2電流値と参照電流値に基づいて電力ケーブルの劣化を判断する(判断手段)。   Then, if there is a difference between the second current value when the initial residual charge is released and the reference current value when the reference pulse voltage is applied, it is assumed that the charge remains in the deteriorated portion. Judge that the cable has deteriorated. That is, the deterioration of the power cable is determined based on the second current value and the reference current value (determination means).

図1に基づいて電力ケーブルの水トリー劣化検出装置を説明する。図1には本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出装置の概略構成(回路構成)を示してある。   A water tree deterioration detection device for a power cable will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic configuration (circuit configuration) of a water cable deterioration detection device for a power cable using a pulse voltage according to an embodiment of the present invention.

図に示すように、水トリー劣化検出装置(劣化検出装置)11は、第1電圧印加手段及び第3電圧印加手段が構成される第1印加機構12と、第2電圧印加手段及び参照パルス電圧印加手段が構成される第2印加機構13により構築されている。   As shown in the figure, the water tree degradation detection device (degradation detection device) 11 includes a first application mechanism 12 including a first voltage application unit and a third voltage application unit, a second voltage application unit, and a reference pulse voltage. It is constructed by a second application mechanism 13 that constitutes the application means.

第1印加機構12は、第1スイッチ21、第2スイッチ22、第3スイッチ23、第4スイッチ24を有し、第4スイッチ24が試料としてのCVケーブル6側に備えられている。第1スイッチ21は第1抵抗25a、負極側が接地される第1電源25bに接続され、第2スイッチ22は第2抵抗26a、正極側が設置される第2電源26bに接続され、第1電源25bと第2電源26bは正極と負極が逆極に接続された直流電源となっている。   The 1st application mechanism 12 has the 1st switch 21, the 2nd switch 22, the 3rd switch 23, and the 4th switch 24, and the 4th switch 24 is provided in the CV cable 6 side as a sample. The first switch 21 is connected to a first resistor 25a and a first power supply 25b whose negative side is grounded, and the second switch 22 is connected to a second resistor 26a and a second power source 26b provided on the positive side, and the first power source 25b. The second power source 26b is a DC power source in which a positive electrode and a negative electrode are connected to the opposite polarity.

また、第3スイッチ23の反接地側には第3抵抗27が設けられ、第4スイッチ24のCVケーブル6と反対側は第4抵抗28を介して接地されている。そして、第3抵抗27と第4抵抗28の間には第1コンデンサ29が備えられている。   A third resistor 27 is provided on the anti-ground side of the third switch 23, and the opposite side of the fourth switch 24 to the CV cable 6 is grounded via the fourth resistor 28. A first capacitor 29 is provided between the third resistor 27 and the fourth resistor 28.

一方、第2印加機構13は、第5スイッチ15、第6スイッチ16、第7スイッチ17を有し、第7スイッチ17がCVケーブル6側に備えられている。第5スイッチ15は第5抵抗18a、正極側が接地される第5電源18bに接続され、第6スイッチ16の反接地側には第6抵抗19が設けられている。第7スイッチ17のCVケーブル6と反対側は第7抵抗20を介して接地されている。そして、第6抵抗19と第7抵抗20の間には第2コンデンサ30が備えられている。   On the other hand, the 2nd application mechanism 13 has the 5th switch 15, the 6th switch 16, and the 7th switch 17, and the 7th switch 17 is provided in the CV cable 6 side. The fifth switch 15 is connected to a fifth resistor 18 a and a fifth power source 18 b whose positive side is grounded, and a sixth resistor 19 is provided on the opposite side of the sixth switch 16. The opposite side of the seventh switch 17 from the CV cable 6 is grounded via the seventh resistor 20. A second capacitor 30 is provided between the sixth resistor 19 and the seventh resistor 20.

図2、図3に基づいて劣化検出装置11の基本動作と電荷の状況を説明する。図2には本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの劣化検出方法の課電状況の経時変化、図3には電荷放出の概念を示してある。   Based on FIGS. 2 and 3, the basic operation of the deterioration detection device 11 and the state of charge will be described. FIG. 2 shows the change over time in the power application state of the power cable deterioration detection method using the pulse voltage according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the concept of charge discharge.

図2に示すように、CVケーブル6に、パルス幅が0.1msから10ms(上限は10msを超えることも可能)の第1パルス電圧(負極性の電荷蓄積用パルス)を印加して電荷を蓄積すると共に、接地により蓄積された電荷を放出させる(第1電圧印加手段)。CVケーブル6に水トリー劣化が生じていれば、劣化部位に電荷が蓄積されたままとなる。   As shown in FIG. 2, the first pulse voltage (negative charge accumulation pulse) with a pulse width of 0.1 ms to 10 ms (the upper limit can exceed 10 ms) is applied to the CV cable 6 to charge. While accumulating, the electric charge accumulated by grounding is discharged (first voltage applying means). If water tree deterioration has occurred in the CV cable 6, electric charges remain accumulated at the deteriorated portion.

図3に示すように、第1パルス電圧の印加により、CVケーブル6の劣化していない部位7(点線)と水トリー劣化の部位8に電荷が蓄積され、接地により部位7に蓄積された電荷7aが放出される。水トリー劣化の部位8の電荷8a、8bは蓄積されたままとなる。   As shown in FIG. 3, by the application of the first pulse voltage, charges are accumulated in the undegraded portion 7 (dotted line) and the water tree degraded portion 8 of the CV cable 6, and the charges accumulated in the portion 7 due to grounding. 7a is released. The charges 8a and 8b of the water tree degradation portion 8 remain accumulated.

図2に示すように、接地により蓄積された電荷が放出された後、CVケーブル6に、パルス幅が0.1msから10ms(上限は10msを超えることも可能)の第2パルス電圧(正極性脱分極パルス)を印加し、劣化部位に蓄積された電荷の一部である初期残留電荷を放出させる(第2電圧印加手段)。第2パルス電圧の印加により初期残留電荷を放出させる時の電流値が計測される(第2電流値:判断手段)。   As shown in FIG. 2, after the electric charge accumulated by the ground is released, the second pulse voltage (positive polarity) having a pulse width of 0.1 ms to 10 ms (the upper limit can exceed 10 ms) is applied to the CV cable 6. A depolarizing pulse) is applied to release an initial residual charge that is a part of the charge accumulated in the deteriorated portion (second voltage applying means). A current value at the time of releasing the initial residual charge by application of the second pulse voltage is measured (second current value: determination means).

図3に示すように、第2パルス電圧の印加により、水トリー劣化の部位8に蓄積された電荷8aの一部、即ち、劣化していない部位7に隣接している部位の初期残留電荷(一点鎖線)が放出される。そして、この時の電流値が計測される。   As shown in FIG. 3, by application of the second pulse voltage, a part of the charge 8a accumulated in the water tree degradation portion 8, that is, the initial residual charge in the portion adjacent to the portion 7 not degraded ( A one-dot chain line) is emitted. Then, the current value at this time is measured.

その後、図2に示すように、CVケーブル6に、第1パルス電圧とは極性が逆で同一波形の第3パルス電圧(正極性電荷放出用パルス)を印加し、劣化部位に蓄積された残りの電荷(残留電荷)を放出させる(第3電圧印加手段)。   Thereafter, as shown in FIG. 2, the third pulse voltage (positive charge discharging pulse) having the same waveform as the first pulse voltage but opposite in polarity is applied to the CV cable 6, and the remaining accumulated in the deteriorated portion. The charge (residual charge) is released (third voltage applying means).

図3に示すように、第3パルス電圧の印加により、水トリー劣化の部位8に蓄積された残りの電荷8b(二点鎖線)が放出される。そして、この時の電流値が計測される。   As shown in FIG. 3, by applying the third pulse voltage, the remaining charge 8b (two-dot chain line) accumulated in the water tree degradation site 8 is released. Then, the current value at this time is measured.

図2に示すように、残留電荷が放出された後のCVケーブル6に、第2パルス電圧と同一波形かつ同一極性の参照パルス電圧(正極性参照パルス)を印加する(参照パルス電圧印加手段)。参照パルス電圧の印加による電流値が計測される(参照電流値:判断手段)。第3パルス電圧の印加により残留電荷が全て放出されていれば、参照電流値はゼロになる。   As shown in FIG. 2, a reference pulse voltage (positive reference pulse) having the same waveform and polarity as the second pulse voltage is applied to the CV cable 6 after the residual charge has been released (reference pulse voltage applying means). . The current value due to the application of the reference pulse voltage is measured (reference current value: determination means). If all the residual charges are released by applying the third pulse voltage, the reference current value becomes zero.

そして、初期残留電荷を放出させた際の第2電流値と、参照パルス電圧を印加した際の参照電流値との値に差があった場合に、劣化部位に電荷が残留していたとしてCVケーブル6に劣化が生じていると判断される。つまり、第2電流値と参照電流値に基づいてCVケーブル6の劣化の有無が判断される(判断手段)。   Then, if there is a difference between the second current value when the initial residual charge is released and the reference current value when the reference pulse voltage is applied, it is assumed that the charge remains in the deteriorated portion and the CV It is determined that the cable 6 has deteriorated. That is, the presence or absence of deterioration of the CV cable 6 is determined based on the second current value and the reference current value (determination means).

図4、図5に基づいて、第1パルス電圧、第2パルス電圧、第3パルス電圧、及び、参照パルス電圧の印加におけるスイッチの状況を説明する。   Based on FIG. 4 and FIG. 5, the state of the switch in the application of the first pulse voltage, the second pulse voltage, the third pulse voltage, and the reference pulse voltage will be described.

図4にはスイッチ動作の経時変化、図5にはパルス幅と検出電荷量との関係を示してある。図4(a)は第1パルス電圧を印加する際のスイッチの開閉状況のタイムチャート、図4(b)は第2パルス電圧、もしくは、参照パルス電圧を印加する際のスイッチの開閉状況のタイムチャート、図4(c)は第3パルス電圧を印加する際のスイッチの開閉状況のタイムチャートである。   FIG. 4 shows the change over time of the switch operation, and FIG. 5 shows the relationship between the pulse width and the detected charge amount. 4A is a time chart of the switching state of the switch when the first pulse voltage is applied, and FIG. 4B is the time of the switching state of the switch when the second pulse voltage or the reference pulse voltage is applied. FIG. 4C is a time chart of the open / close state of the switch when the third pulse voltage is applied.

第1パルス電圧印加時のスイッチの開閉状況を説明する。   The opening / closing state of the switch when the first pulse voltage is applied will be described.

図4(a)に示すように、時刻t1から時刻t2の間に、負極側が接地された第1電源25bにつながる第1スイッチ21が閉じられ、第1コンデンサ29に負極性の電荷が溜められる。時刻t2で第1スイッチ21が開かれた後に第4スイッチ24が閉じられ、第1コンデンサ29の電圧が印加できる状態にされる。   As shown in FIG. 4A, between time t1 and time t2, the first switch 21 connected to the first power supply 25b whose negative electrode side is grounded is closed, and negative charge is accumulated in the first capacitor 29. . After the first switch 21 is opened at time t2, the fourth switch 24 is closed, so that the voltage of the first capacitor 29 can be applied.

時刻t3から時刻t4の間、第3スイッチ23が閉じられ、閉じられた間に電圧(パルス電圧)がCVケーブル6に印加される。そして、第1コンデンサ29とCVケーブル6の静電容量、第4抵抗28の設定によりパルス幅が設定され、短時間の間、パルス電圧(負極正電荷蓄積用パルス)が印加される。時刻t5で第4スイッチ24が開かれ、CVケーブル6に電圧を印加できる状態が終了する。   From time t3 to time t4, the third switch 23 is closed, and a voltage (pulse voltage) is applied to the CV cable 6 while the third switch 23 is closed. Then, the pulse width is set by setting the capacitance of the first capacitor 29 and the CV cable 6 and the fourth resistor 28, and a pulse voltage (negative positive charge accumulation pulse) is applied for a short time. At time t5, the fourth switch 24 is opened, and the state in which a voltage can be applied to the CV cable 6 ends.

図4(a)に示したスイッチの動作により、所望の時間(時刻t3から時刻t4で、第1コンデンサ29とCVケーブル6の静電容量、第4抵抗28に応じて設定された時間)の間、パルス電圧(第1パルス電圧)が印加され、CVケーブル6に電荷が蓄積されると共に、接地により蓄積された電荷が放出される。   By the operation of the switch shown in FIG. 4A, a desired time (time set according to the capacitance of the first capacitor 29 and the CV cable 6 and the fourth resistance 28 from time t3 to time t4). In the meantime, a pulse voltage (first pulse voltage) is applied, charges are accumulated in the CV cable 6, and charges accumulated by the ground are released.

第2パルス電圧、もしくは、参照パルス電圧を印加する際のスイッチの開閉状況を説明する。   The switching state of the switch when applying the second pulse voltage or the reference pulse voltage will be described.

図4(b)に示すように、時刻t11から時刻t12の間に、正極側が接地された第5電源18bにつながる第5スイッチ15が閉じられ、第2コンデンサ30に正極性の電荷が貯められる。時刻t12で第5スイッチ15が開かれた後、第7スイッチ17が閉じられ、第2コンデンサ30の電圧が印加できる状態にされる。   As shown in FIG. 4B, between time t11 and time t12, the fifth switch 15 connected to the fifth power source 18b whose positive electrode side is grounded is closed, and positive charge is stored in the second capacitor 30. . After the fifth switch 15 is opened at time t12, the seventh switch 17 is closed, and the voltage of the second capacitor 30 can be applied.

時刻t13から時刻t14の間、第6スイッチ16が閉じられ、閉じられた間に電圧(パルス電圧)がCVケーブル6に印加される。そして、第2コンデンサ30とCVケーブル6の静電容量、第7抵抗20の設定によりパルス幅が設定され、極短時間の間、パルス電圧が印加される。時刻t15で第7スイッチ17が開かれ、CVケーブル6に電圧を印加できる状態が終了する。   Between time t13 and time t14, the sixth switch 16 is closed, and a voltage (pulse voltage) is applied to the CV cable 6 while the sixth switch 16 is closed. The pulse width is set by setting the capacitance of the second capacitor 30 and the CV cable 6 and the seventh resistor 20, and a pulse voltage is applied for a very short time. At time t15, the seventh switch 17 is opened, and the state in which a voltage can be applied to the CV cable 6 ends.

図4(b)に示したスイッチの動作により、所望の時間(時刻t13から時刻t14の間で、第2コンデンサ30とCVケーブル6の静電容量、第7抵抗20に応じて設定された時間)の間、第2パルス電圧が印加され、初期残留電荷が放出される、もしくは、残留電荷が放出された後に参照パルス電圧が印加される。第2パルス電圧の印加による電流値、参照パルス電圧の印加による電流値が計測される。   By the operation of the switch shown in FIG. 4B, a desired time (a time set in accordance with the capacitance of the second capacitor 30 and the CV cable 6 and the seventh resistor 20 between time t13 and time t14). ), The second pulse voltage is applied to release the initial residual charge, or the reference pulse voltage is applied after the residual charge is released. A current value by applying the second pulse voltage and a current value by applying the reference pulse voltage are measured.

第2パルス電圧、もしくは、参照パルス電圧のパルス幅を10msに設定した場合、10msは50Hzの商用交流電圧の半周期に相当する。そして、図5に示すように、パルス幅が長くなると検出される電荷量は増加する。パルス幅が1msよりも長くなると、検出される電荷量はほとんど増加しないため、パルス幅の上限は10msに限らない。   When the pulse width of the second pulse voltage or the reference pulse voltage is set to 10 ms, 10 ms corresponds to a half cycle of a commercial AC voltage of 50 Hz. As shown in FIG. 5, the amount of charge detected increases as the pulse width increases. When the pulse width is longer than 1 ms, the detected charge amount hardly increases, so the upper limit of the pulse width is not limited to 10 ms.

このため、本実施例では、第2パルス電圧、もしくは、参照パルス電圧のパルス幅は、1ms〜10ms、例えば、1msに設定されている。これにより、最小限の電力により電流値の計測を確実に行うことができる。   For this reason, in this embodiment, the pulse width of the second pulse voltage or the reference pulse voltage is set to 1 ms to 10 ms, for example, 1 ms. Thereby, the current value can be reliably measured with the minimum power.

第3パルス電圧印加時のスイッチの開閉状況を説明する。   The opening / closing state of the switch when the third pulse voltage is applied will be described.

図4(c)に示すように、時刻t21から時刻t22の間に、正極側が接地された第2電源26bにつながる第2スイッチ22が閉じられ、第1コンデンサ29に正極性の電荷が溜められる。時刻t22で第2スイッチ22が開かれた後に第4スイッチ24が閉じられ、第1コンデンサ29の電圧が印加できる状態にされる。   As shown in FIG. 4C, between time t21 and time t22, the second switch 22 connected to the second power supply 26b whose positive electrode side is grounded is closed, and positive charge is accumulated in the first capacitor 29. . After the second switch 22 is opened at time t22, the fourth switch 24 is closed, and the voltage of the first capacitor 29 can be applied.

時刻t23から時刻t24の間、第3スイッチ23が閉じられ、閉じられた間に電圧(パルス電圧)がCVケーブル6に印加される。そして、第1コンデンサ29とCVケーブル6の静電容量、第4抵抗28の設定によりパルス幅が設定され、短時間の間、パルス電圧(正極性電荷放出用パルス)が印加される。時刻t25で第4スイッチ24が開かれ、CVケーブル6に電圧を印加できる状態が終了する。   Between time t23 and time t24, the third switch 23 is closed, and a voltage (pulse voltage) is applied to the CV cable 6 while the third switch 23 is closed. Then, the pulse width is set by setting the capacitance of the first capacitor 29 and the CV cable 6 and the fourth resistor 28, and a pulse voltage (positive charge discharging pulse) is applied for a short time. At time t25, the fourth switch 24 is opened, and the state in which a voltage can be applied to the CV cable 6 ends.

図6には水トリー劣化が発生していないCVケーブル6の電流値の波形、図7には水トリー劣化が発生しているCVケーブル6の電流値の波形を示してある。   FIG. 6 shows the waveform of the current value of the CV cable 6 in which no water tree deterioration has occurred, and FIG. 7 shows the waveform of the current value of the CV cable 6 in which water tree deterioration has occurred.

上述した劣化検出装置11では、CVケーブル6に第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積し、接地により蓄積された電荷を放出した後に、第2パルス電圧を印加する。CVケーブル6に水トリー劣化が生じていれば、劣化部位に蓄積された残留電荷のうちの初期残留電荷が放出され、第2電流値が計測される。その後、参照パルス電圧を印加することで、初期残留電荷が放出された後の劣化部位に蓄積された残留電荷の放出に伴う参照電流値が計測される。   In the deterioration detection apparatus 11 described above, the first pulse voltage is applied to the CV cable 6 to accumulate charges, and after the charges accumulated by the ground are discharged, the second pulse voltage is applied. If water tree deterioration has occurred in the CV cable 6, the initial residual charge of the residual charges accumulated in the deteriorated portion is released, and the second current value is measured. Thereafter, by applying a reference pulse voltage, a reference current value associated with the discharge of the residual charge accumulated in the deteriorated portion after the initial residual charge is released is measured.

第2電流値と参照電流値とに差があれば、初期残留電荷が存在してCVケーブル6に水トリー劣化の部位8が存在していることが判断され、第2電流値と参照電流値とに差がなければ、初期残留電荷が存在しておらず、CVケーブル6には水トリー劣化の部位8が存在していないことが判断される。   If there is a difference between the second current value and the reference current value, it is determined that the initial residual charge is present and the water tree degradation portion 8 is present in the CV cable 6, and the second current value and the reference current value are determined. If there is no difference, it is determined that there is no initial residual charge and the CV cable 6 does not have the water tree degradation portion 8.

このため、コストを増加させることなく、第2電流値と参照電流値との差を計測するだけの処理で、極めて短い時間でCVケーブル6の水トリー劣化の部位8の存在(水トリー劣化の発生)を的確に判断することが可能になる。   For this reason, the existence of the water tree deterioration portion 8 of the CV cable 6 (water tree deterioration of the CV cable 6) can be performed in a very short time by simply measuring the difference between the second current value and the reference current value without increasing the cost. Occurrence) can be accurately determined.

そして、第3パルス電圧の印加により残留電荷(多くの電荷)が放出された後の参照電流値と、第2電流値との差の電流値の信号により水トリー劣化の発生を判断するので、電流値の差が大きくなって信号出力を大きくすることができ、水トリー劣化の発生の判断を容易に行うことができる。   Then, the occurrence of water tree deterioration is determined based on the signal of the difference between the reference current value after the residual charge (many charges) is released by the application of the third pulse voltage and the second current value. The difference in current value is increased, the signal output can be increased, and the occurrence of water tree deterioration can be easily determined.

つまり、CVケーブル6に水トリー劣化が生じていない場合、第2電流値と参照電流値とに差がないため、図6に示すように、第1パルス電圧の印加による電流値の値だけの波形31となる。CVケーブル6に水トリー劣化が生じている場合、第2電流値と参照電流値とに差があるため、図7に示すように、第1パルス電圧の印加による電流値の波形31と、差の分の値の波形32が合成された波形となる。   That is, when water tree degradation does not occur in the CV cable 6, there is no difference between the second current value and the reference current value, so that only the value of the current value due to the application of the first pulse voltage is shown in FIG. A waveform 31 is obtained. When water tree degradation has occurred in the CV cable 6, there is a difference between the second current value and the reference current value, and therefore, as shown in FIG. The waveform 32 having a value corresponding to 1 is a synthesized waveform.

図8から図10に基づいて劣化検出装置11の具体的な使用例を説明する。図8には本発明の一実施例に係るパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法を実施する装置の具体的な構成(回路構成)、図9には水トリー劣化が発生していないCVケーブル6を計測した際の電流値の波形、図10には水トリー劣化が発生しているCVケーブル6を計測した際の電流値の波形を示してある。 A specific example of use of the deterioration detection device 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a specific configuration (circuit configuration) of an apparatus for carrying out a method for detecting water tree deterioration of a power cable using a pulse voltage according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows that water tree deterioration has occurred. FIG. 10 shows a waveform of a current value when measuring a CV cable 6 in which water tree deterioration has occurred.

図8に示すように、劣化検出装置11には、電流計34を介して水トリー劣化を検出する必要のあるCVケーブル6が接続されている。そして、水トリー劣化が存在していないCVケーブル6と静電容量が等しいCVケーブル35が、CVケーブル6とは逆向きの状態で電流計34に接続されている。   As shown in FIG. 8, a CV cable 6 that needs to detect water tree deterioration is connected to the deterioration detection device 11 via an ammeter 34. A CV cable 35 having the same capacitance as that of the CV cable 6 without water tree deterioration is connected to the ammeter 34 in a state opposite to the CV cable 6.

CVケーブル6とCVケーブル35を逆向きの状態で電流計34に接続したので、パルス電圧を印加した際に、蓄積される電荷に応じた電流値の波形(図6、図7の波形31)が相殺される。   Since the CV cable 6 and the CV cable 35 are connected to the ammeter 34 in the reverse direction, when a pulse voltage is applied, a waveform of a current value corresponding to the accumulated charge (waveform 31 in FIGS. 6 and 7) Is offset.

CVケーブル6に水トリー劣化が発生していない場合、図9に示すように、蓄積される電荷に応じた電流値の波形が相殺されて波形が現れず、第2電流値と参照電流値との差の値に相当する電流値の波形が現れない。つまり、パルス電圧を印加しても電流に相当する波形は出現しない。   When the water tree deterioration has not occurred in the CV cable 6, as shown in FIG. 9, the waveform of the current value corresponding to the accumulated charge is canceled and the waveform does not appear, and the second current value and the reference current value are The waveform of the current value corresponding to the difference value does not appear. That is, no waveform corresponding to the current appears even when a pulse voltage is applied.

CVケーブル6に水トリー劣化が発生している場合、図10に示すように、蓄積される電荷に応じた電流値の波形が相殺されて波形が現れず、第2電流値と参照電流値との差の値に相当する電流値の波形32が現れる。つまり、水トリー劣化の部位8に蓄積された電荷の放出に基づいた電流値の波形32だけが出現する。   When water tree degradation has occurred in the CV cable 6, as shown in FIG. 10, the waveform of the current value corresponding to the accumulated charge is canceled and the waveform does not appear, and the second current value and the reference current value A waveform 32 of the current value corresponding to the difference value appears. That is, only the current value waveform 32 based on the discharge of the electric charge accumulated in the water tree degradation portion 8 appears.

このため、第2電流値と参照電流値との差を計測するだけの処理で、水トリー劣化に関係する電気信号だけを検出することができ、コストをかけることなく、水トリー劣化の検出を正確に行うことができる。   For this reason, it is possible to detect only an electrical signal related to water tree degradation by simply measuring the difference between the second current value and the reference current value, and to detect water tree degradation without incurring costs. Can be done accurately.

図11、図12に基づいて開閉スイッチを備えた参考例を説明する。 A reference example provided with an open / close switch will be described with reference to FIGS.

図11には開閉スイッチを備えた電力ケーブルの水トリー劣化検出装置の要部構成、図12には3相ケーブルの水トリー劣化の検出に適用している状態の概略構成を示してある。尚、図8から図10に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。   FIG. 11 shows a main configuration of a water tree deterioration detecting device for a power cable provided with an open / close switch, and FIG. 12 shows a schematic configuration in a state applied to detection of water tree deterioration of a three-phase cable. The same members as those shown in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals.

劣化検出装置11(図11参照)には、電流計34を介してCVケーブル6に接続される接続線65、66が備えられ、接続線65、66は逆向きの状態で電流計34に接続されている。一方の接続線65(図中上側)には開閉スイッチ61が備えられている。接続線65には、開閉スイッチ61を介して、例えば、水トリー劣化の部位8が存在するCVケーブル6が接続され、接続線66には、例えば、水トリー劣化の部位8が存在するCVケーブル6が接続されている。   The deterioration detection apparatus 11 (see FIG. 11) includes connection lines 65 and 66 connected to the CV cable 6 via the ammeter 34. The connection lines 65 and 66 are connected to the ammeter 34 in the reverse direction. Has been. One connection line 65 (upper side in the figure) is provided with an open / close switch 61. For example, a CV cable 6 having a water tree degradation portion 8 is connected to the connection line 65 via an open / close switch 61, and for example, a CV cable having a water tree degradation portion 8 is connected to the connection line 66. 6 is connected.

開閉スイッチ61を開いた状態で、蓄積用のパルス電圧(第1パルス電圧)を印加することにより、接続線66に接続されたCVケーブル6の水トリー劣化の部位8に電荷が蓄積され、接続線65に接続されたCVケーブル6の水トリー劣化の部位8には電荷が蓄積されない。   By applying the accumulation pulse voltage (first pulse voltage) with the open / close switch 61 open, charges are accumulated in the water tree degradation portion 8 of the CV cable 6 connected to the connection line 66, and the connection is established. Electric charges are not accumulated in the water tree degradation portion 8 of the CV cable 6 connected to the line 65.

開閉スイッチ61を閉じて、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)を印加することにより、接続線66に接続されたCVケーブル6の水トリー劣化の部位8に蓄積された電荷が放出され、接続線65に接続されたCVケーブル6の水トリー劣化の部位8には電荷が蓄積されていないため、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)が印加されても電荷は放出されない。   By closing the open / close switch 61 and applying a pulse voltage for discharge (second pulse voltage), the charge accumulated in the water tree degradation site 8 of the CV cable 6 connected to the connection line 66 is released, Since no charge is accumulated in the water tree deterioration portion 8 of the CV cable 6 connected to the connection line 65, no charge is released even when a pulse voltage for discharge (second pulse voltage) is applied.

これにより、接続線65に接続されたCVケーブル6を水トリー劣化が生じていないCVケーブルとして使用することができ、接続線66に接続されたCVケーブル6の水トリー劣化を判断することができる。   Thereby, the CV cable 6 connected to the connection line 65 can be used as a CV cable in which water tree deterioration has not occurred, and the water tree deterioration of the CV cable 6 connected to the connection line 66 can be determined. .

開閉スイッチ61を開閉して、蓄積用のパルス電圧(第1パルス電圧)、及び、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)を印加することで、水トリー劣化が生じているCVケーブル6を用いて、水トリー劣化が生じていないCVケーブルを用いた状態にすることができる。このため、CVケーブルの水トリー劣化の状態が判らない場合でも、水トリー劣化が生じていないCVケーブルを用いた状態で、CVケーブルの水トリー劣化を判断することが可能になる。   By opening and closing the open / close switch 61 and applying a pulse voltage for accumulation (first pulse voltage) and a pulse voltage for discharge (second pulse voltage), the CV cable 6 in which water tree degradation has occurred It is possible to use a CV cable that does not cause water tree degradation. For this reason, even when the state of water tree deterioration of the CV cable is not known, it is possible to determine the water tree deterioration of the CV cable using a CV cable in which no water tree deterioration has occurred.

図12に基づいて具体的な使用例を説明する。   A specific use example will be described with reference to FIG.

3相のCVケーブル51、52、53からなるケーブル50の水トリー劣化を判断する場合を説明する。CVケーブル51、52、53が全てに水トリー劣化が生じていると仮定する。   The case where the water tree deterioration of the cable 50 including the three-phase CV cables 51, 52, 53 is determined will be described. Assume that water tree degradation has occurred in all of the CV cables 51, 52, 53.

CVケーブル51を接続線65に接続し、CVケーブル52を接続線66に接続し、開閉スイッチ61を開いた状態にする。蓄積用のパルス電圧(第1パルス電圧)を印加することにより、接続線66に接続されたCVケーブル52の水トリー劣化の部位に電荷が蓄積され、接続線65に接続されたCVケーブル51の水トリー劣化の部位には電荷が蓄積されない。   The CV cable 51 is connected to the connection line 65, the CV cable 52 is connected to the connection line 66, and the open / close switch 61 is opened. By applying the accumulation pulse voltage (first pulse voltage), charges are accumulated in the water tree degradation portion of the CV cable 52 connected to the connection line 66, and the CV cable 51 connected to the connection line 65 Charges are not accumulated at the site of water tree degradation.

開閉スイッチ61を閉じて、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)を印加することにより、CVケーブル52の水トリー劣化の部位に蓄積された電荷が放出され、CVケーブル51の水トリー劣化の部位には電荷が蓄積されていないため、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)が印加されても電荷は放出されない。   By closing the open / close switch 61 and applying a discharge pulse voltage (second pulse voltage), the charge accumulated in the water tree deterioration portion of the CV cable 52 is released, and the water tree deterioration of the CV cable 51 is reduced. Since no charge is accumulated in the portion, no charge is released even when a pulse voltage for emission (second pulse voltage) is applied.

これにより、接続線65に接続されたCVケーブル52を水トリー劣化が生じていないCVケーブルとして使用し、接続線66に接続されたCVケーブル52の水トリー劣化を判断することができる。   As a result, the CV cable 52 connected to the connection line 65 is used as a CV cable in which no water tree deterioration has occurred, and the water tree deterioration of the CV cable 52 connected to the connection line 66 can be determined.

接続線65、66へのCVケーブル51、52、53の接続を順次変更し、開閉スイッチ61を開閉して、蓄積用のパルス電圧(第1パルス電圧)、及び、放出用のパルス電圧(第2パルス電圧)を印加することで、水トリー劣化が生じているCVケーブル51、52、53を用いて、水トリー劣化が生じていないCVケーブルを用いた状態にすることができる。   The connection of the CV cables 51, 52, 53 to the connection lines 65, 66 is sequentially changed, the open / close switch 61 is opened / closed, the pulse voltage for accumulation (first pulse voltage), and the pulse voltage for discharge (first) By applying the two-pulse voltage), the CV cables 51, 52, and 53 in which water tree deterioration has occurred can be used in a state using a CV cable in which water tree deterioration has not occurred.

このため、ケーブル50のCVケーブル51、52、53の水トリー劣化の状態が判らない場合でも、現場において、水トリー劣化が生じていないCVケーブルを用いた状態で、ケーブル50のCVケーブル51、52、53の水トリー劣化を判断することが可能になる。   For this reason, even when the state of water tree deterioration of the CV cables 51, 52, 53 of the cable 50 is not known, the CV cable 51 of the cable 50 is used in a state where a CV cable having no water tree deterioration is used on site. It becomes possible to judge the water tree deterioration of 52 and 53.

上述したパルス電力ケーブルの劣化検出装置11を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法によると、コストを増加させることなく、極めて短い時間でCVケーブル6の水トリー劣化を的確に判断することが可能になる。また、交流電圧を印加する場合よりも信号の検出が容易になる。 According to the power tree water tree deterioration detection method using the pulse power cable deterioration detection device 11 described above, it is possible to accurately determine the water tree deterioration of the CV cable 6 in an extremely short time without increasing the cost. become. In addition, detection of a signal is easier than when an AC voltage is applied.

本発明は、電力ケーブルの水トリー劣化の検出を行うためのパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法の産業分野で利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the industrial field of a method for detecting water tree deterioration of a power cable using a pulse voltage for detecting water tree deterioration of the power cable.

6、35 CVケーブル
11 水トリー劣化検出装置(劣化検出装置)
12 第1印加機構
13 第2印加機構
15 第5スイッチ
16 第6スイッチ
17 第7スイッチ
18a 第5抵抗
18b 第5電源
19 第6抵抗
20 第7抵抗
21 第1スイッチ
22 第2スイッチ
23 第3スイッチ
24 第4スイッチ
25a 第1抵抗
25b 第1電源
26a 第2抵抗
26b 第2電源
27 第3抵抗
28 第4抵抗
29 第1コンデンサ
30 第2コンデンサ
34 電流計
6, 35 CV cable 11 Water tree degradation detector (degradation detector)
12 1st application mechanism 13 2nd application mechanism 15 5th switch 16 6th switch 17 7th switch 18a 5th resistor 18b 5th power supply 19 6th resistor 20 7th resistor 21 1st switch 22 2nd switch 23 3rd switch 24 4th switch 25a 1st resistance 25b 1st power supply 26a 2nd resistance 26b 2nd power supply 27 3rd resistance 28 4th resistance 29 1st capacitor 30 2nd capacitor 34 Ammeter

Claims (1)

電力ケーブルにパルス幅が0.1ms以上の第1パルス電圧を印加して電荷を蓄積すると共に、接地により蓄積された電荷を放出させ、
電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、パルス幅が0.1ms以上の第2パルス電圧を印加して初期残留電荷を放出させ、
初期残留電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、前記第1パルス電圧とは極性が逆で同一波形の第3パルス電圧を印加して残留電荷を放出させ、
前記第3パルス電圧を印加して残留電荷が放出された後の前記電力ケーブルに、前記第2パルス電圧と同一波形かつ同一極性の参照パルス電圧を印加するに際し、
水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルに、前記第1パルス電圧、前記第2パルス電圧、前記第3パルス電圧、前記参照パルス電圧を印加して、前記第2パルス電圧を印加した際の第2電流値と前記参照パルス電圧を印加した際の参照電流値の差の値に相当する電流値を計測する一方、
水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルと静電容量が等しく水トリー劣化が存在していない電力ケーブルに、前記第1パルス電圧、前記第2パルス電圧、前記第3パルス電圧、前記参照パルス電圧を印加して、前記第2電流値と前記参照電流値の差の値に相当する電流値の逆向きの電流値を検出し、
水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルの電流値の波形と、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルと静電容量が等しく水トリー劣化が存在していない電力ケーブルの電流値の波形を相殺し、
電流値の波形が出現した際に、水トリー劣化を検出する必要がある電力ケーブルに蓄積された電荷の放出に基づいた電流値の波形が出現したとして、水トリー劣化を検出する
ことを特徴とするパルス電圧を用いた電力ケーブルの水トリー劣化検出方法。
Applying the first pulse voltage with a pulse width of 0.1 ms or more to the power cable to accumulate the charge, and discharging the accumulated charge by grounding,
A second pulse voltage having a pulse width of 0.1 ms or more is applied to the power cable after the charge is released to release the initial residual charge,
Applying a third pulse voltage having the same waveform as the first pulse voltage but having the opposite polarity to the power cable after the initial residual charge has been released to release the residual charge,
When applying a reference pulse voltage having the same waveform and the same polarity as the second pulse voltage to the power cable after the residual charge is released by applying the third pulse voltage ,
When the first pulse voltage, the second pulse voltage, the third pulse voltage, and the reference pulse voltage are applied to a power cable that needs to detect water tree deterioration, and the second pulse voltage is applied. While measuring the current value corresponding to the difference between the second current value and the reference current value when the reference pulse voltage is applied,
The first pulse voltage, the second pulse voltage, the third pulse voltage, and the reference pulse are connected to a power cable that needs to detect water tree deterioration and has a capacitance that is equal in capacitance and does not exist. A voltage is applied to detect a current value opposite to the current value corresponding to the difference between the second current value and the reference current value;
Waveform of the current value of the power cable that needs to detect water tree degradation and the waveform of the current value of the power cable that has the same capacitance and no water tree degradation as the power cable that needs to detect water tree degradation Offset
When the current value waveform appears, it is detected that the water tree deterioration is detected on the assumption that the current value waveform based on the discharge of the electric charge accumulated in the power cable that needs to detect the water tree deterioration appears. A method for detecting water tree degradation in power cables using a pulse voltage to be applied.
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