JPH0295274A

JPH0295274A - ケーブルの部分放電検出方法

Info

Publication number: JPH0295274A
Application number: JP24697388A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kasahara; 敏夫笠原; Mitsugi Aihara; 相原　貢
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電カケープルの絶縁体の欠陥部において発生
する部分放電とその発生箇所を検出するケーブルの部分
放電検出方法に関する。

（従来の技術）電カケープルの製品検査あるいは布設後の電カケープル
の絶縁体について、その絶縁劣化を検査する項目の１つ
として、部分放電の検出が行なわれる。これは、例えば
、第６図に示すような方法によって行なわれる。

第６図において、ケーブル１は、中心導体２の外周に絶
縁体３及び遮蔽体４が形成された構成となっている。こ
の絶縁体３に一定の欠陥部５が存在すると、導体２と遮
蔽体４との間に高電圧を印加したとき、欠陥部５におい
てコロナ放電が発生する。このとき、放電電流ｉは、導
体２及び遮蔽体４に沿って、部分放電パルスＰとして伝
播する。これをケーブル１の端末において、カップリン
グコンデンサ７を介して検出器６によって検出すると、
部分放電を微小な信号波形として捕らえることができる
。電カケープルの絶縁体３中にこのような欠陥部が多数
存在すると、使用時に絶縁破壊等が発生する恐れがある
ため、精密な測定が要求される。

（発明が解決しようとする課題）ところで、例えば、ドラム等に巻回された長尺の電カケ
ープルについて、その端末から部分放電パルスを検出す
る従来の方法では、たとえシールドルーム内で測定を行
なったとしても、　１００％欠陥部を発見することは難
しい。これは、部分放電パルスが、ケーブル端末まで伝
播する途中で減衰し、信号波形が小さくなるためである
。また、部分放電発生位置を正確に評定したり、ＰＣを
測定することが困難であるという問題があった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、微小な部
分放電信号を正確に検出することができるケーブルの部
分放電検出方法を提供することを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段）本発明のケーブルの部分放電検出方法は、遮蔽体がスパ
イラル状に巻回されたケーブルの絶縁体に高電圧を印加
し、前記絶縁体中の欠陥部において部分放電を発生させ
、前記部分放電に基づいて前記遮蔽体中に流れる放電電
流によって形成され、前記遮蔽体外周に発生する漏れ磁
束を、前記ケーブル外周にルーズに巻回したアンテナコ
イルを使用して検出することを特徴とするものである。

（作用）以上の方法によれば、ケーブル全長に渡って順次アンテ
ナコイルを移動させながら、部分放電発生位置に最も近
い部分において、その検出を行なうことができる。従っ
て、部分放電信号の減衰が少なく、又、部分放電発生位
置における検出信号の位相の反転等の性質を利用すれば
、部分放電発生位置を正確に検出することができる。

（実施例）以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説明する−０第１図は、本発明のケーブルの部分放電検出方法を実施
した概略図を示す。

図において、測定対象となるケーブル１は、導体２及び
遮蔽体４に高圧電源１０が接続されている。これによっ
て、ケーブル１の絶縁体には高電圧が印加され、その内
部に欠陥部がある場合には部分放電が発生している。

ここで、ケーブルｌには、ルーズにワンターンのアンテ
ナコイル１１が設けられており、このアンテナコイル１
１の出力は、同軸ケーブル１２を介して部分放電検出回
路１３に入力するよう結線されている。

尚、アンテナコイル１１は、部分放電信号との特定の周
波数成分と共振させるためにコンデンサ１４が並列接続
されており、又、同軸ケーブル１２のインピーダンスと
整合させるために、ターミネーション用の抵抗１５が並
列接続されている。

第２図に、本発明の方法の原理図を示す。

図において、ケーブルの導体２の外周には絶縁体３が被
覆されており、その外周には遮蔽体４がスパイラル状に
巻回形成されている。

一般に、電カケープルの絶縁体外周には、全長に渡り半
導電層が設けられており、遮蔽体４は、この半導電層上
に銅テープをギャップ巻きしたり編組線等により構成さ
れている。従って、図のように、欠陥部５において部分
放電が発生すると、その放電電流ｉは導体２を矢印のよ
うにその両端末に向かって流れる他、遮蔽体４を図の矢
印のようにスパイラル状に流れる。

ここで、導体２を流れる部分放電電流は、円周方向の磁
場Ｈφ１を発生する。これに対し、遮蔽体４を流れる部
分放電電流はスパイラル状に進むため、円周方向の磁場
Ｈφ８とケーブル長手方向に向いた磁場１（ｚｓとを発
生する。しかしながら、上記磁場Ｈφ！とＨｚｓとは互
いに打消しあうため、ケーブル外に漏れ磁束を生じるこ
とがない。これに対し、上記磁場）（ｚｓは、いわゆる
漏れ磁束としてケーブル外に及ぶ。

第１図の実施例の場合、アンテナコイル１１が遮蔽体４
のギャップ４８間より漏れる漏れ磁束を検知し、これを
部分放電検出回路１３に向けて出力する。部分放電検出
回路１３は、入力した部分放電信号を増幅し、一定の処
理を行なって記録紙に記録する等の処理を行なう回路で
ある。また、終端抵抗１５は、例えば７５Ωに選定する
。

尚、本発明の方法においては、第１図のようなアンテナ
コイル１１を、ケーブル長手方向に沿つて移動させなが
ら部分放電の検出を行なう。

ここで、第２図に示すように、部分放電箇所Ａを境に部
分放電パルスの位相が反転するため、ケーブル長手方向
に沿ってアンテナコイル１１を移動させれば、その位相
反転部分において部分放電が発生しているということを
検出することができる。尚、部分放電信号は、一定の周
波数特性を有しているため、最も検出し易い周波数を選
択して、アンテナコイル１１とコンデンサ１４により共
振回路を構成し、これを検出するようにすれば高感度の
検出を行なうことができる。

第３図には、本発明の他の実施例を示す。

図において、この実施例では、アンテナコイル１１′を
数ターン巻回し、これに終端抵抗１５を並列接続した後
、同軸ケーブル１２に接続し、図示しない部分放電検出
回路に向けて部分放電信号を送出するようにしている。

比較的周波数が低い場合、このような構成であっても検
出が可能である。また、同軸ケーブルが短い場合、終端
抵抗１５を省略することも可能である。

第４図に、本発明の他の実施例を示す。

一般に部分放電信号は非常に微弱であり、外部雑音によ
って打消され易い。そこで、第４図の実施例では、ケー
ブル１に対しアンテナコイル１１をルーズに巻回し、そ
の外周部分を金属性シールド１７によって包囲するよう
にしている。この金属性シールド端１７ａ、１７ｂは、
共に接地されている。

以上の構成によれば、ケーブルを縦走する外部雑音電波
がケーブル１の遮蔽層と金属性シールド１７とに分流す
る。これによって、アンテナコイル１１と結合する外来
雑音が数分の１に低減され、Ｓ／Ｎ比を改善することが
できる。

ところで、部分放電パルスは、一般に５０Ｈ２〜１００
ＭＩ（２以上の広い帯域のスペクトルを含んでいる。従
って、この中から雑音の少ない周波数成分を選定して、
アンテナコイルの共振回路を形成することが好ましい。

第５図には、より検出特性のよい回路の実施例を示した
。

この実施例では、図のように、ケーブル１に２個以上の
アンテナコイルを巻回している。このアンテナコイルｌ
ｉｔ、１１□、・・・は、それぞれ雑音の少ない所定の
周波数帯について、コンデンサＣ，，Ｃ２、・・・と共
振回路とを構成する。例え−ば、この周波数帯としては
、６０ＫＨｚ、　４４０にＨｚ。

８０ＭＨｚ、　１２０ＭＬといった周波数帯を選定する
。

そして、各共振回路には終端抵抗Ｒ１が並列接続され、
狭帯域増幅器Ａ＋、Ａｚ、・・・に入力するよう結線さ
れている。狭帯域増幅器Ａ１．Ａｚ　。

・・・は、それぞれに接続されたアンテナコイル１１、
．１１□、・・・の共振回路によって選択される周波数
の信号のみを増幅するよう調整された回路である。

こうして、増幅された信号は、その後、混合器２０にお
いて混合される。そして、電源に同期したゲートを用い
た同期検波器２１によって検波し、検出器２２に向は出
力される。この同期検波器２１によって、電源周波数成
分（雑音）の除去が行なわれる。検出器２２においては
、同期検波器２１から出力された信号を増幅し、記録計
等に導いて部分放電信号の記録を行なう。

第５図に示したような回路構成によって、極めてＳ／Ｎ
比の高い高精度の部分放電検出が可能である。

尚、本発明を実施する場合、コイルを電線に対して相対
的に移動させて検出を行なうことから、コイルを移動さ
せる場合と、電線を連続的に移動させる場合と、２通り
の方法が考えられる。また、部分放電位置を正確に検出
するために、位相反転部分を認識する必要がある。そこ
で、アンテナコイルをケーブル長手方向に１ｍはど離し
て、対にして使用し、両者の検出出力が同位相か逆位相
かを調べれば、位相反転位置を正確に検出することがで
きる。

（発明の効果）以上説明した本発明のケーブルの部分放電検出方法によ
れば、ケーブルの遮蔽体中に流れる放電電流によって、
遮蔽体外周に発生する漏れ磁束を検出するようにしたの
で、ケーブルの端末において減衰した部分放電信号を検
出するよりも、より高感度で正確に部分放電の発生とそ
の位置を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のケーブルの部分放電検出方法の実施例
を示す概略図、第２図はその原理図、第３図は本発明の
他の実施例を示す概略図、第４図は本発明の更に別の実
施例を示す概略図、第５図は本発明を実施するための検
出装置の実施例を示すブロック図、第６図は従来一般の
部分放電検出方法の一例を示す概略図である。１−−−−−−−−−−ケーブル、２−一−−−−−−−−導体、４−−−−−−−−ｍ−遮蔽体、１０−一−−−−−−−高圧電源、１１−一一−−−−−−アンテナコイル、１２−−−−
−−−−一同軸ケーブル、１３−一−−−−−−一部分
放電検出回路、１４−−−−−−−−−コンデンサ、１５−−−−−−−−一終端抵抗。第４図第５図第６図１ノ６

Claims

【特許請求の範囲】

　遮蔽体がスパイラル状に巻回されたケーブルの絶縁体
に高電圧を印加し、前記絶縁体中の欠陥部において部分
放電を発生させ、前記部分放電に基づいて前記遮蔽体中
に流れる放電電流によって形成され、前記遮蔽体外周に
発生する漏れ磁束を、前記ケーブル外周にルーズに巻回
したアンテナコイルを使用して検出することを特徴とす
るケーブルの部分放電検出方法。