JPH0425504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電力ケーブル、主として架橋ポリエ
チレン絶縁電力ケーブル（CVケーブル）の活線
絶縁劣化診断方法に関するものである。

従来、活線路の絶縁劣化診断方法として、配電
母線の接地変圧器の中性点より片極性の直流電圧
を印加し、測定対象ケーブルの金属遮蔽層と大地
間に電流計を挿入し、電流計の支持値から絶縁抵
抗を測定する方法がある。

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体層から発生する内導水トリ
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、水トリーについて現象を調べて
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測か
ら正極性の直流電圧を印加した場合、その直流漏
洩電流から計算される絶縁抵抗値は水トリーの発
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顕著な差
異があると、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。

このことは、単一極性の直流電圧印加の従来法
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、活線時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、正・負両極性の直
流電圧を発生できる電源装置を用いて活線下で測
定対象とする電力ケーブルに正・負の電流電圧を
印加し、この時当該測定対象ケーブルの導体と遮
蔽層間に流れる正・負の直流漏洩電流値を測定し
て、正・負の直流漏洩電流の絶対値の差異及び電
流の時間に対する変化の差異から絶縁劣化の程度
並びに絶縁劣化が電力ケーブルの内・外部半導電
層のどちら側で発生した水トリーに起因するかの
別を論理判別することにある。

正・負両極性の直流電圧を用いる理由について
データをもとに説明する。

実験に用いたケーブルは、6KV級400mm²CV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及び外導水トリーの発生した
強制劣化ケーブルの３種である。これらの３種の
CVケーブルに活線路を模擬して6KV級ケーブル
の使用電圧である交流電圧3.8KVを印加した。こ
の交流電圧に正極性及び負極性直流電圧をそれぞ
れ±30Vを重畳し、波器を通して、直流漏洩電
流を測定した。

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。図から明らかなように、交流電
圧3.8KVに正及び負極性の直流電圧を重畳させた
場合、その時間特性は一般によく知られている正
常ケーブルの直流漏洩電流の時間特性と同様な傾
向を示した。

第２図は内導水トリーの発生した劣化ケーブル
の直流漏洩電流の時間特性である。交流電圧
3.8KVにケーブル導体側から正極性の直流電圧＋
30Vを重畳した場合は、直流漏洩電流の絶対値、
時間特性ともに正常ケーブルのそれと同様な特性
を示したのに対し、負極性の直流電圧−30Vを重
畳した場合は、正極性の直流電圧を重畳した場合
と全く異なり、直流漏洩電流の絶対値は２桁大き
くかつ漸増傾向を示した。

第３図は外導水トリーの発生した劣化ケーブル
の直流漏洩電流の時間特性である。ケーブル導体
側から交流電圧3.8KVに負極性の特流電圧−30V
を重畳して印加した場合は、正常ケーブルのそれ
と同様な特性を示しているのに対し、正極性の直
流電圧＋30Vを重畳した場合は負極性の直流電圧
は重畳した場合より、直流漏洩電流の絶対値は２
桁大きくかつ漸増傾向を示した。

これらの結果より次のことがいえる。活線路で
CVケーブルの絶縁劣化診断を行なう際、 (1) 片極性の直流電圧を重畳し、直流漏洩電流を
測定することにより、たまたまある種の劣化状
態を知ることができる場合があるが正確な劣化
状態を知ることはできない。

(2) 正・負極性両方の直流電圧を重畳させ、正・
負極性の直流漏洩電流を測定し、当該正・負極
性の直流漏洩電流の絶対値の差異並びに正・負
極性における直流漏洩電流の時間に対する変化
の差異を知ることにより、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。

さらに、第２図及び第３図で述べたように、内
導水トリー乃至外導水トリーのいずれによる劣化
であるかをも判別することができる。

なお、重畳する直流電圧の大きさに関しては、
電圧が高いほど良いが、診断時にケーブルを絶縁
破壊させる可能性があること、低電圧でも十分な
劣化状態の信号を得ることができることから10〜
5000Vまでが望ましい。かつ直流電圧の重畳時間
に関しては、種々検討を行なつた結果、10分で十
分であることがわかつた。

次に、第４図及び第５図により本発明の実施例
を説明する。第４図は３芯一括のCVケーブルを
対象とする場合、第５図は単芯型のCVケーブル
を対象とする場合の絶縁劣化診断方法の例であ
る。図において、１は電源変圧器、２は高電圧母
線、３は接地用変圧器、４，４′は被測定ケーブ
ル、５はケーブルの金属遮へい層から引き出され
た接地線、６は接地用変圧器の接地用中性点であ
る。７は電源装置であり、接地回路及びスイツチ
機構を有する。８は直流漏洩電流測定装置であ
り、波回路、増巾回路、Ｅ／Ｏ変換器、Ｏ／Ｅ
変換器等を備えている。また、９は子局であり、
制御部、データ演算処理部を有する。１１は親局
であり、制御、データ処理、データフアイル、表
示、データ解析機能を有し、且つＥ／Ｏ、Ｏ／Ｅ
変換器を有する。７，８，９，１１は、光フアイ
バケーブル１０により連結されている。絶縁劣化
状態の測定は親局１１からの指令により行なうこ
とが主であるが、親局の指令とは別に子局９から
も単独に操作可能である。電源装置７は、非測定
時には親局からの指令により、接地用変圧器の中
性点が大地に直接接地されている。

測定時には主として親局からの指令により、電
源装置７、直流漏洩電流測定装置８、子局９が動
作開始となる。電源装置からの情報及び直流漏洩
電流測定装置からの情報は子局で演等処理され、
親局１１にデータが送信され、データがデイジタ
ル表示されかつデータフアイルされる。もし、絶
縁劣化状態が危険領域に入つた場合には、ランプ
により危険表示がなされる。もちろん、測定時に
は、正極性及び負極性の電圧が印加されること
は、前述したとおりである。

前述の直流漏洩電流をデータフアイリングし、
解析していくことにより被測定ケーブルの劣化状
態の経時変化を知ることができ、ケーブルの保守
管理に大きく寄与することができる。

以上の通りであるから、本発明によれば、電力
ケーブルの絶縁劣化をより正確に判定でき、した
がつて電力ケーブルの破壊事故を未然に防ぐこと
ができ、延いては停電事故を未然に防ぐことがで
き、電力需要家への損害の大巾な低減をはかるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は正常ケーブルの直流漏洩電流の時間特
性図、第２図は内導水トリーの発生した劣化ケー
ブルの直流漏洩電流の時間特性図、第３図は外導
水トリーの発生した劣化ケーブルの直流漏洩電流
の時間特性図、第４図及び第５図はそれぞれ本発
明の実施例説明図である。 １：電源変圧器、２：高電圧母線、３：接地用
変圧器、４，４′：被測定ケーブル、５：接地線、
６：接地用変圧器の中性点、７：電源装置、８：
直流漏洩電流測定装置、９：子局、１０：光フア
イバケーブル、１１：親局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 活線下で測定対象とする電力ケーブルの導体
   と大地の間に、配電母線の接地用変圧器の１次側
   中性点を通して直流電源により、正・負の直流電
   圧を印加して、測定対象ケーブルに流れる正・負
   の直流漏洩電流を測定し、正・負の直流漏洩電流
   の絶対値の差異並びに正・負の直流漏洩電流の時
   間に対する変化の差異により電力ケーブルの絶縁
   劣化の程度並びに絶縁劣化が電力ケーブルの内・
   外部半導電層のどちら側で発生した水トリーに起
   因するかの別を活線状態で監視することを特徴と
   する活線ケーブルの絶縁劣化診断方法。