JPH038710B2 - - Google Patents

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JPH038710B2
JPH038710B2 JP58076882A JP7688283A JPH038710B2 JP H038710 B2 JPH038710 B2 JP H038710B2 JP 58076882 A JP58076882 A JP 58076882A JP 7688283 A JP7688283 A JP 7688283A JP H038710 B2 JPH038710 B2 JP H038710B2
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JP
Japan
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voltage
cable
leakage current
superimposed
positive
Prior art date
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JP58076882A
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English (en)
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JPS59202073A (ja
Inventor
Makoto Shibata
Satoru Yamamoto
Teruo Yoshimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP58076882A priority Critical patent/JPS59202073A/ja
Publication of JPS59202073A publication Critical patent/JPS59202073A/ja
Publication of JPH038710B2 publication Critical patent/JPH038710B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、電力ケーブル、主に架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブル(CVケーブル)の絶縁劣化
診断法に関するものである。 従来、停止線路あるいは線路より撤去したケー
ブルの絶縁劣化診断を行なう際には、ケーブルの
導体側から負極性の直流高電圧を印加し、当該ケ
ーブルに流れる直流漏洩電流の絶対値、時間特性
の変化から、劣化状況を判定していた。 一方、CVケーブルの絶縁劣化は主として水ト
リー劣化によるものである。この水トリーはケー
ブルの内部半導電層から発生する内導水トリーと
外部半導電層から発生する外導水トリーに分けら
れる。 本発明者らは水トリーに関する現象を研究して
いる過程で次のことを発見した。すなわち、内導
水トリーの発生した強制劣化ケーブルに導体側か
ら正極性の直流電圧を印加した場合、当該ケーブ
ルに流れる直流漏洩電流値は水トリーの発生して
いない正常ケーブルと大差ないが、負極性の直流
電圧を印加すると正常ケーブルと差異がみられる
こと、また外導水トリーの発生した強制劣化ケー
ブルの場合、内導水トリーの発生したケーブルと
全く逆の特性があることである。 さらにもう1つの大きな発見は、上述した正・
負両極性の直流電圧を印加して直流漏洩電流を測
定する際、直流電圧に交流電圧を重畳して直流漏
洩電流を測定すると、前述の特性が極めて顕著に
あらわれることである。 これらのことは、単一極性の直流電圧だけを印
加するのみでは、ケーブルの劣化判定が正確にで
きないことを示している。 本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解
消し、電力ケーブルの絶縁劣化をより正確に判定
できる方法を提供することにある。 すなわち、本発明の要旨は、測定対象とする電
力ケーブルに正極性及び負極性の直流電圧を印加
して当該ケーブルに流れる直流漏洩電流を測定す
る際に、交流電圧を重畳することにある。 まず、最初に正及び負極性の直流電圧に加え、
交流電圧を重畳させる理由について、実験事実を
もとに説明する。 実験に用いたケーブルは、6KV400mm2CVケー
ブルで、正常ケーブル、内導水トリーの発生した
強制劣化ケーブル2本及び外導水トリーの発生し
た強制劣化ケーブル2本の5種である。 これら5種のケーブルに正及び負極性の直流電
圧を印加し、または正及び負極性の直流電圧を印
加し、さらに交流電圧を重畳し、当該各ケーブル
に流れる直流漏洩電流を波器を通して測定し
た。 第1図は、正常ケーブルの場合の直流漏洩電流
の時間特性である。なお、図中11は正極性直流
電圧のみ印加の場合の特性曲線、12は負極性直
流電圧のみ印加の場合の特性曲線、13は正極性
直流電圧に交流電圧E1を重畳させて印加した場
合の特性曲線、14は負極性直流電圧に交流電圧
E1を重畳させて印加した場合の特性曲線、15
は正極性直流電圧に交流電圧E2を重畳させて印
加した場合の特性曲線、16は負極性直流電圧に
交流電圧E2を重畳させて印加した場合の特性曲
線である。(但し、E1<E2)図から明らかなよう
に、直流電圧のみを印加した場合、直流電圧に交
流電圧を重畳して印加した場合ともに直流漏洩電
流は正及び負において同様な傾向を示した。 第2図及び第3図は、内導水トリーの発生した
強制劣化ケーブルの直流漏洩電流の時間特性であ
る。 なお、図中17及び23は正極性直流電圧のみ
印加の場合の特性曲線、18及び24は負極性直
流電圧のみ印加の場合の特性曲線、19及び25
は正極性直流電圧に交流電圧E1を重畳させて印
加の場合の特性曲線、20及び26は負極性直流
電圧に交流電圧E1を重畳させて印加の場合の特
性曲線、21及び27は正極性直流電圧に交流電
圧E2を重畳させて印加の場合の特性曲線、22
及び28は負極性直流電圧に交流電圧E2を重畳
させて印加の場合の特性曲線である。 第2図からは、次のことが言える。正・負両極
性の直流電圧を印加した場合及び正極性直流電圧
に交流電圧を印加した場合E1,E2(E1<E2)を重
畳して印加した場合の直流漏洩電流及びその時間
特性は、正常ケーブルの場合と大差ないが、負極
性直流電圧に交流電圧E1,E2を重畳して印加し
た場合は、正常ケーブルに比べて大きな直流漏洩
電流が流れ、しかもそれは漸増傾向を示す。 また、第3図においては、正極性直流電圧のみ
印加した場合及びこれに交流電圧E1,E2を重畳
して印加した場合の直流漏洩電流の時間特性は、
正常ケーブルの場合と大差ないが、負極性直流電
圧のみを印加した場合は正極性直流電圧のみを印
加した場合に比べて大きな直流漏洩電流が流れ、
さらに交流電圧を重畳して印加すると、第2図で
述べた傾向がさらに増巾された。これら2種のケ
ーブルの水トリー観察を行なつた結果、第2図の
ケーブルの水トリー発生数及び長さともに第3図
のケーブルのそれらより小さかつた。 第4図及び第5図は外導水トリーの発生した強
制劣化ケーブルの直流漏洩電流の時間特性であ
る。 なお、図中29及び35は正極性直流電圧のみ
印加の場合の特性曲線、30及び36は負極性直
流電圧のみ印加の場合の特性曲線、31及び37
は正極性直流電圧に交流電圧E1を重量させて印
加の場合の特性曲線、32及び38は負極性直流
電圧に交流電圧E1を重畳させて印加の場合の特
性曲線、33及び39は正極性直流電圧に交流電
圧E2を重畳させて印加の場合の特性曲線、34
及び40は負極性直流電圧に交流電圧E2を重畳
させて印加の場合の特性曲線である。 第4図は次のことを示している。正・負両極の
直流電圧のみを印加した場合及び負極性直流電圧
に交流電圧E1,E2(E1<E2)を重畳して印加した
場合の直流漏洩電流及びその時間特性は、正常ケ
ーブルの場合と大差ないが、正極性直流電圧に交
流電圧E1,E2を重畳して印加すると正常ケーブ
ルに比して大きな直流漏洩電流が流れ、しかもそ
れは漸増傾向を示す。 また、第5図においては、負極性直流電圧のみ
を印加した場合及びこれに交流電圧E1,E2を重
畳して印加した場合直流漏洩電流の時間特性は、
正常ケーブルの場合と大差ないが、正極性直流電
圧のみを印加した場合、負極性直流電圧のみを印
加した場合に比べて、大きな直流漏洩電流が流
れ、しかもそれに交流電圧を重畳して印加すると
第4図で述べた傾向がさらに増巾される。 水トリーの観察結果に関しては、前述したと同
様第5図のケーブルの水トリー発生数及び長さと
もに第4図のケーブルのそれらより大きかつた。
以上に述べたことより次のことがいえる。 (1) 負極性の直流電圧をケーブル導体側から印加
し、直流漏洩電流を測定することにより、
偶々、ある種のケーブル劣化状態を知ることが
できる場合があるが、正確に劣化状態を判定す
ることはできない。 (2) 正・負両極性の直流電圧をそれぞれケーブル
導体に印加し、さらにこれに交流電圧を重畳さ
せ、この時ケーブルに流れる直流漏洩電流の絶
対値並びに正・負極性における直流漏洩電流の
時間特性の変化を知ることにより、正確にケー
ブルの劣化状況を判定することができる。 (3) さらに、ケーブルの絶縁劣化が内導水トリー
あるいは外導水トリーのいずれに起因するのか
を判別することができる。 なお、印加する直流電圧及び交流電圧の大きさ
に関しては次のとおりである。 直流電圧の大きさは、正・負両極性とも、いわ
ゆる一般に推奨されている値(表1参照)までが
よい。その理由は、正常ケーブルに比して絶縁劣
化が進んでいても、使用継続可能のケーブルが
多々あり、この使用継続可能なケーブルにむやみ
に高い電圧を印加するとケーブルを絶縁破壊させ
る可能性が強いためである。 重畳する交流電圧に対しても、使用電圧までが
良い。その理由は直流電圧の場合と同様である。
【表】 次に、上記の知見をもとに数多くの6KV後の
強制劣化CVケーブルを用いて実験を行ない第6
図、第7図、第8図、第9図及び第10図に示す
ような結果を得た。 第6図は内導水トリーの発生したケーブル導体
に負極性直流電圧を印加し、重畳する交流電圧の
値を変えた場合の直流漏洩電流の測定結果であつ
て、図中a,b,c及びdの各領域中の●印は、
それぞれ200V、500V、1000V及び2000Vの負極
性直流電圧を印加し、重畳する交流電圧の値を変
えた場合の直流漏洩電流の測定結果である。ま
た、第7図は外導水トリーの発生したケーブル導
体に正極性直流電圧を印加し、重畳する交流電圧
の値を変えた場合の直流漏洩電流の測定結果であ
つて、図中e,f,g及びhの各領域中の●印
は、それぞれ200V、500V、1000V及び2000Vの
正極性直流電圧を印加し、重畳する交流電圧の値
を変えた場合の直流漏洩電流の測定結果である。
これらの結果より、内・外導水トリーの発生した
ケーブルの直流漏洩電流は、交流電圧を重畳して
印加することにより直流電圧のみ印加の場合の直
流漏洩電流より実に2〜3桁大きくなることがわ
かる。 第8図は、内・外導水トリーが絶縁体に占める
体積と、直流電圧に交流電圧3000Vγmsを重量し
て印加した時の直流漏洩電流の絶対値の関係の例
を示したものである。 この結果より、水トリーが絶縁体に占める体積
が大きくなるにつれて直流漏洩電流値が大きくな
ることがわかる。 第9図は、水トリーの最大長と水トリーが絶縁
体に占める体積の関係を示したものであり、水ト
リーが絶縁体に占める体積が大きいほど、出現す
る最大水トリー長は大きい。 第10図は、水トリーが絶縁体に占める体積と
それらケーブルの交流破壊電圧値の関係を示した
ものであり、水トリーが絶縁体に占める体積の増
加とともに交流破壊電圧値が低下することがわか
る。 第6図、第7図、第8図、第9図及び第10図
の結果より、CVケーブルの絶縁劣化診断を行な
う際、正及び負極性電圧を印加し、さらに交流電
圧を重畳して直流漏洩電流を測定することによ
り、極めて正確な絶縁診断を行なえることができ
るといえる。なお、第6図、第7図及び第10図
の中のイ,ロ及びハで示す線は、6KV級ケーブ
ルの常規大地電圧(3.8KVγms)を示す線であ
る。 第11図及び第12図に直流電圧に交流電圧を
重畳して印加した場合の直流漏洩電流の測定例を
示す。 直流電源(直流電圧発生装置)8により発生さ
せた直流電圧に交流電源(交流電圧発生装置)7
で交流電圧を重畳させ、保護抵抗6を通して、ケ
ーブル導体側からこの電圧を測定対象とするCV
ケーブル3に印加し、当該ケーブル3の金属遮へ
い層(図示せず。)から取り出した接地線4を通
して直流漏洩電流測定部5で直流漏洩電流を測定
する。この直流漏洩電流測定部5は、波器増巾
器、ピークホールド回路、直流電流計等からな
り、直流漏洩電流を測定するものである。 直流漏洩電流測定部5は、上述した測定器の他
にデータ演算処理部、記録部、出力部を有してい
る。なお、1はケーブル端末部、2はガード、9
はブロツキングコイル、10は結合コンデンサで
ある。 第11図及び第12図の直流漏洩電流測定部5
は、高圧側に設置し、光フアイバにより信号を伝
送して測定する方法も考えられる。 以上の通りであるから、本発明によれば電力ケ
ーブルの正確な絶縁診断が可能となり、電力ケー
ブルの破壊事故を、延いては停電事故を未然に防
ぐことができる。従つて、停電事故による電力需
要家ならびに電力供給家の損害を大巾に低減でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は正・負両極性の直流電圧のみを印加し
た場合及びこれに交流電圧を重畳して印加した時
の正常CVケーブルの直流漏洩電流の時間特性図、
第2図、第3図は正・負両極性の直流電圧のみを
印加した場合及びこれに交流電圧を重畳して印加
した時の内導水トリーが発生したCVケーブルの
直流漏洩電流の時間特性図、第4図、第5図は
正・負両極性の直流電圧のみを印加した場合及び
これに交流電圧を重畳して印加した時の外導水ト
リーが発生したCVケーブルの直流漏洩電流の時
間特性図、第6図は内導水トリーの発生したCV
ケーブルに負極性直流電圧を印加し、重畳する交
流電圧を変えた時の直流漏洩電流の特性図、第7
図は外導水トリーの発生したCVケーブルに正極
性直流電圧を印加し、重畳する交流電圧を変えた
時の直流漏洩電流の特性図、第8図は内・外導水
トリーが絶縁体に占める体積と正・負直流電圧に
交流電圧を重畳して印加した時の直流漏洩電流の
絶対値の関係の特性図、第9図は水トリーの最大
長と水トリーが絶縁体に占める体積の関係図、第
10図は水トリーが絶縁体に占める体積とケーブ
ルの交流破壊電圧値の関係図、第11図及び第1
2図はそれぞれ本発明の実施例説明図、すなわち
正・負極性直流電圧に交流電圧を重畳して、この
時流れる直流漏洩電流を測定する回路を示す図で
ある。 1:ケーブル端末部、2:ガード、3:ケーブ
ル、4:接地線、5:直流漏洩電流測定部、6:
保護抵抗、7:交流電圧発生装置、8:直流電圧
発生装置、9:ブロツキングコイル、10:結合
コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 測定対象とする電力ケーブルに負極性直流電
    圧印加のみならず正極性直流電圧をも印加し、さ
    らにこれら直流電圧に交流電圧を重畳させて、当
    該ケーブルに流れる直流漏洩電流を測定し、その
    絶対値、時間特性及び電圧特性からケーブルの絶
    縁劣化状態を判定することを特徴とする電力ケー
    ブルの絶縁劣化診断法。
JP58076882A 1983-04-30 1983-04-30 電力ケ−ブルの絶縁劣化診断法 Granted JPS59202073A (ja)

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US5276401A (en) * 1990-01-09 1994-01-04 Hitachi Cable, Ltd. Method for diagnosing an insulation deterioration of an electric apparatus
JPH0619416B2 (ja) * 1990-01-09 1994-03-16 日立電線株式会社 絶縁診断法
KR102621375B1 (ko) * 2021-06-23 2024-01-08 한국전력공사 전력 케이블의 절연성능 진단장치 및 그 방법

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