JPH05164811A - Measurement of partial discharge - Google Patents

Measurement of partial discharge

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JPH05164811A
JPH05164811A JP33306091A JP33306091A JPH05164811A JP H05164811 A JPH05164811 A JP H05164811A JP 33306091 A JP33306091 A JP 33306091A JP 33306091 A JP33306091 A JP 33306091A JP H05164811 A JPH05164811 A JP H05164811A
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JP
Japan
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partial discharge
slit
power cable
generated
piezoelectric element
Prior art date
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Pending
Application number
JP33306091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Motohashi
邦明 本橋
Yoshio Maruyama
義雄 丸山
Yasuhiro Yamashita
泰浩 山下
Hideji Muto
秀二 武藤
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide partial discharge measurement by which a pre-discharge breaking test is performed surely by carrying out inter-slit processing easily and detecting partial discharge generated in the slit of a power cable. CONSTITUTION:A slit is made in a shielding layer 14 of a power cable 10 and a piezoelectric element film 16 is installed in the slit in the case of a partial discharge measurement in a pre-discharge breaking test for locating partial discharge. When partial discharge is generated in the power cable 10, the piezoelectric element film 16 detects sound waves generated from partial discharge for conversing them into an electric signal. Installation of the piezoelectric element film 16 in the slit 15 makes it possible to detect generation of partial discharge in the slit 15 and perform the power cable test surely without failing the pre-discharge breaking test due to dielectric breakdown of the slit 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電力ケーブルの性能評価
のために行われる前駆遮断試験における部分放電の測定
方法に関し、特に、前駆遮断試験のために電力ケーブル
に設けたスリット部分での絶縁破壊を防止することによ
り、前駆遮断試験を確実に行うことがてきる、部分放電
測定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring partial discharge in a pre-breaking test conducted for evaluating the performance of a power cable, and in particular, dielectric breakdown at a slit portion provided in the power cable for the pre-breaking test. The present invention relates to a partial discharge measuring method capable of reliably performing a pre-breaking test by preventing the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より電力ケーブルの開発時におい
て、または、長い間に渡って実使用され、撤去された電
力ケーブルの性能を確認するため、電力ケーブルに商用
周波交流電圧を印加して、電力ケーブルが絶縁破壊を起
こす前に部分放電を検出して課電装置を停止させる前駆
遮断試験が行われている。特に、絶縁破壊する前の欠陥
部の摘出は電力ケーブルの特性把握のためにも極めて重
要な試験である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to confirm the performance of a power cable that has been used and removed during the development of the power cable or for a long period of time, a commercial frequency AC voltage is applied to the power cable to remove power. A pre-breaking test is performed to detect a partial discharge and stop the voltage applying device before the cable causes insulation breakdown. In particular, the extraction of defective parts before dielectric breakdown is a very important test for understanding the characteristics of power cables.

【0003】従来の前駆遮断試験時の位置標定は図4に
示すように行われていた。同図において、100は電力
ケーブル、101は導体、102はしゃへい層、103
は外部導電層、103’は絶縁体、104はしゃへい層
に設けたスリット、105は試験用の商用周波交流電源
である。図4において、電力ケーブル100の試験を行
う場合には、電力ケーブル100の両端および、中央部
分のしゃへい層にスリットを設け、中央に設けたスリッ
ト104の両端のA,B点に検出器106,107を接
続して、検出器106,107がとらえた部分放電電荷
量の差を求める。そして、どちら側により大きな部分放
電が生じたかを判別しながら部分放電の位置の標定を繰
り返して行い、最終的には約4cm以内に部分放電の発
生部の位置の標定を行っている。
Positioning at the time of the conventional pre-interruption test has been performed as shown in FIG. In the figure, 100 is a power cable, 101 is a conductor, 102 is a shield layer, and 103.
Is an external conductive layer, 103 'is an insulator, 104 is a slit provided in the shield layer, and 105 is a commercial frequency AC power supply for testing. In FIG. 4, when the test of the power cable 100 is performed, slits are provided at both ends of the power cable 100 and the shield layer in the central portion, and the detectors 106, By connecting 107, the difference between the partial discharge charge amounts captured by the detectors 106 and 107 is obtained. Then, the position of the partial discharge is repeatedly determined while determining which side the larger partial discharge has occurred, and finally the position of the part where the partial discharge is generated is determined within about 4 cm.

【0004】ところで、上記試験に際して、スリット1
04に部分放電が発生すると、スリット間に発生した部
分放電によりスリット両端A,Bに設けた検出器には部
分放電電荷量の差が現れない。このため、スリット10
4で部分放電が発生していることを検出することができ
ず、スリット部分で絶縁破壊させてしまい前駆遮断試験
を失敗させてしまうという確率が非常に高かった。
By the way, in the above test, the slit 1
When a partial discharge occurs in 04, the partial discharge generated between the slits causes no difference in the partial discharge charge amount in the detectors provided at both ends A and B of the slit. Therefore, the slit 10
There was a very high probability that the occurrence of partial discharge could not be detected in No. 4, and dielectric breakdown was caused at the slit part, thus failing the precursor interruption test.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の欠点を改善するためになされたものであって、容
易にスリット間処理をすることができ、しかも電力ケー
ブルのスリット間に発生した部分放電を検出できるよう
にすることにより、確実に前駆遮断試験を完成させるこ
とができる部分放電測定方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art. It is possible to easily perform slit-to-slit treatment, and moreover, the slits of the power cable are generated. It is an object of the present invention to provide a partial discharge measuring method capable of surely completing a precursor interruption test by making it possible to detect partial discharge.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、電力ケーブル10のしゃへい層14にスリッ
トを設け、スリットの両端の部分放電電荷量の差を求め
ることにより、部分放電の位置標定をおこなう前駆遮断
試験における部分放電測定方法において、スリット間に
圧電素子フィルム16を取り付ける。そして、圧電素子
フィルム16により部分放電が発生した際に生じる振動
波を検出することにより、スリット間に発生した部分放
電を検出する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a slit in the shielding layer 14 of the power cable 10 and obtains the difference in the partial discharge charge amount at both ends of the slit to determine the position of the partial discharge. In the partial discharge measuring method in the pre-breaking test for performing the orientation, the piezoelectric element film 16 is attached between the slits. Then, the partial discharge generated between the slits is detected by detecting the vibration wave generated when the partial discharge is generated by the piezoelectric element film 16.

【0007】[0007]

【作用】電力ケーブル10に部分放電が発生すると、ボ
イドあるいは電気トリー管内の気体の急激な膨張により
音波が発生する。圧電素子フィルム16は部分放電によ
り生ずる音波を検出し電気信号に変換する。スリット部
15に圧電素子フィルム16を設けているので、スリッ
ト部15に部分放電が発生したことを検出することがで
き、スリット部15が絶縁破壊を起こし前駆遮断試験を
失敗させてしまうということがなく、確実に電力ケーブ
ルの試験を行うことができる。
When a partial discharge is generated in the power cable 10, a sound wave is generated due to the void or the rapid expansion of the gas in the electric tree tube. The piezoelectric element film 16 detects a sound wave generated by the partial discharge and converts it into an electric signal. Since the piezoelectric element film 16 is provided in the slit portion 15, it is possible to detect that partial discharge has occurred in the slit portion 15, and the slit portion 15 may cause dielectric breakdown and fail the precursor interruption test. Without, the power cable can be reliably tested.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の1実施例を示す図である。同
図において、図1(a)は本発明によるスリット処理を
した電力ケーブルの外観図、同図(b)は同図(a)の
スリット部14の断面図である。同図(a),(b)に
おいて、10は架橋ポリエチレン・ケーブル等の電力ケ
ーブル、11は導体、12は絶縁体、13は外部導電
層、14はしゃへい層、15はスリット部、16は圧電
特性を持つポリ塩化ビニリデン樹脂フィルム(以下PV
DFフィルムと略記する)、17はポリエチレンフィル
ム、18は絶縁テープ、19は測定リード線である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, FIG. 1A is an external view of a power cable that has been slit according to the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of the slit portion 14 in FIG. In FIGS. 1A and 1B, 10 is a power cable such as a cross-linked polyethylene cable, 11 is a conductor, 12 is an insulator, 13 is an outer conductive layer, 14 is a shield layer, 15 is a slit portion, and 16 is piezoelectric. Polyvinylidene chloride resin film (hereinafter PV
(Abbreviated as DF film), 17 is a polyethylene film, 18 is an insulating tape, and 19 is a measurement lead wire.

【0009】同図(b)において、しゃへい層14には
1cmないし1.5cmのスリットが設けられており、
スリット間の外部導電層13上に厚さ10μm、幅1.
5cmないし2.0cmの絶縁性ポリエチレンフィルム
17が一層巻き付けられており、その上に厚さ10μm
ないし100μm、幅1cmないし1.5cmの両面に
ニッケル蒸着した圧電特性を持つPVDFフィルム16
(ニッケル蒸着厚さ0.5μm程度)が一層巻き付けら
れている。そして、PVDFフィルム16にはリード線
19が取り付けられ、絶縁テープ18で固定されてい
る。なお、PVDFフィルムは厚さが薄く、かつ、かと
う性に優れているので、電力ケーブルの円周方向への巻
き付けを簡単に容易に行うことができる。また、絶縁性
ポリエチレンフィルム17は外部導電層13とPVDF
フィルム16を絶縁するためのものである。
In FIG. 1B, the shield layer 14 is provided with slits of 1 cm to 1.5 cm.
A thickness of 10 μm and a width of 1.
An insulating polyethylene film 17 of 5 cm to 2.0 cm is wrapped around one layer, and a thickness of 10 μm is formed on the insulating polyethylene film 17.
PVDF film 16 with piezoelectric characteristics of nickel vapor-deposited on both sides of 1 to 100 cm in width and 1 cm to 1.5 cm in width
(Nickel deposition thickness of about 0.5 μm) is further wound. Then, a lead wire 19 is attached to the PVDF film 16 and is fixed with an insulating tape 18. Since the PVDF film is thin and has excellent flexibility, the power cable can be easily and easily wound in the circumferential direction. Further, the insulating polyethylene film 17 is formed on the outer conductive layer 13 and PVDF.
It is for insulating the film 16.

【0010】図2は上記のようにスリット間処理をおこ
なった電力ケーブルおけるスリット間の部分放電を検出
するためのシステム構成を示す図である。同図におい
て、図1と同一のものについては同一の符号が付されて
おり、21は試験用の商用周波交流電圧が接続される端
子、31はプリアンプ、32はメインアンプ、33はデ
ジタル・メモリ、34はデータ処理装置、35はオシロ
スコープ、36はプリンタである。同図において、プリ
アンプ31、メインアンプ32は圧電特性を持つPVD
Fフィルム16の出力を増幅する手段であり、デジタル
・メモリ33はメインアンプ32の出力波形を記憶する
手段である。データ処理装置34はデジタル・メモリ3
3に記憶された出力波形をアベレージング処理し雑音信
号を除去して、部分放電信号を取り出す手段であり、そ
の処理結果はプリンタ36によりプリント・アウトされ
る。また、デジタル・メモリ33に記憶された出力波形
はオシロスコープ35で観測される。
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration for detecting a partial discharge between the slits in the power cable subjected to the slit-to-slit process as described above. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, 21 is a terminal to which a commercial frequency AC voltage for testing is connected, 31 is a preamplifier, 32 is a main amplifier, and 33 is a digital memory. , 34 is a data processing device, 35 is an oscilloscope, and 36 is a printer. In the figure, a preamplifier 31 and a main amplifier 32 are PVDs having piezoelectric characteristics.
The digital memory 33 is means for amplifying the output of the F film 16, and the digital memory 33 is means for storing the output waveform of the main amplifier 32. The data processor 34 is a digital memory 3
3 is a means for taking out the partial discharge signal by averaging the output waveform stored in 3 to remove the noise signal, and the processing result is printed out by the printer 36. The output waveform stored in the digital memory 33 is observed by the oscilloscope 35.

【0011】つぎに、図1および図2を用いて本実施例
におけるスリット15間の部分放電の検出方法について
説明する。図2において、端子21より試験用の商用周
波交流電圧を印加した際、スリット15間にボイド、電
気トリーにより、部分放電が発生すると、部分放電によ
るボイド、電気トリー管内の気体の急激な膨張により、
音波が発生する。圧電特性を持つPVDFフィルム16
は上記音波を検出し、電気信号に変換する。この電気信
号はプリアンプ31、メインアンプ32により増幅さ
れ、デジタル・メモリ33に記憶される。
Next, a method of detecting partial discharge between the slits 15 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, when a commercial frequency AC voltage for testing is applied from the terminal 21, when a partial discharge occurs due to a void and an electrical tree between the slits 15, a void due to the partial discharge and a rapid expansion of gas in the electrical tree tube occur. ,
Sound waves are generated. PVDF film 16 with piezoelectric properties
Detects the sound wave and converts it into an electric signal. This electric signal is amplified by the preamplifier 31 and the main amplifier 32 and stored in the digital memory 33.

【0012】図3(a)はスリット15間で部分放電が
発生した際、PVDFフィルム16により検出されデジ
タル・メモリ33に記憶された信号の波形を示す図であ
る。同図に示すようにデジタル・メモリ33に記憶され
た信号はランダム・ノイズを含んでおり、データ処理装
置34は上記ランダム・ノイズを含む信号を複数回同期
加算して(アベレージング処理)、ランダム・ノイズを
除去する。図3(b)はデータ処理装置34によりアベ
レージング処理をした後の信号波形を示した図であり、
同図に示すように、ランダム・ノイズが除去され、部分
放電により発生した音波により生ずる振動波形が検出さ
れる。また、デジタル・メモリ33に記憶された信号の
波形はオシロスコープ35で観測することができる。
FIG. 3A is a diagram showing a waveform of a signal detected by the PVDF film 16 and stored in the digital memory 33 when a partial discharge occurs between the slits 15. As shown in the figure, the signal stored in the digital memory 33 contains random noise, and the data processing device 34 synchronously adds the signal containing the random noise a plurality of times (averaging process), -Remove noise. FIG. 3B is a diagram showing a signal waveform after the averaging process is performed by the data processing device 34,
As shown in the figure, the random noise is removed, and the vibration waveform generated by the sound wave generated by the partial discharge is detected. The waveform of the signal stored in the digital memory 33 can be observed by the oscilloscope 35.

【0013】なお、上記実施例においては、圧電素子と
してPVDFフィルムを用いる例を示したが、本発明に
おける圧電素子は上記PVDFフィルムに限定されるも
のではなく、厚さが薄く、かとう性に優れた他の任意の
素子を用いることができる。また、上記実施例において
は、部分放電を測定する手段として、デジタル・メモ
リ、データ処理装置およびオシロスコープを用いる例を
示したが、本発明の測定手段は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、アナログ・フィルタによりラン
ダム・ノイズを除去するなど、その他の種々の手段を用
いることができる。
In the above embodiments, the PVDF film is used as the piezoelectric element. However, the piezoelectric element in the present invention is not limited to the PVDF film and has a small thickness and excellent flexibility. Any other element can be used. Further, in the above embodiment, as the means for measuring partial discharge, an example using a digital memory, a data processing device and an oscilloscope was shown, but the measurement means of the present invention is not limited to the above embodiment, For example, various other means such as removing random noise with an analog filter can be used.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、電力ケーブルに設けられたスリット間に圧
電素子を取り付け、スリット間に発生した部分放電を検
出できるようにしたので、簡単にスリット間で発生する
部分放電を検出できるとともに、スリット間での絶縁破
壊を防止することができ、電力ケーブルの開発、出荷、
および、長年実使用された撤去ケーブル等の破壊要因の
究明を確実に行うことができる。
As is apparent from the above description, in the present invention, the piezoelectric element is attached between the slits provided in the power cable so that the partial discharge generated between the slits can be detected. Partial discharge generated between slits can be detected and insulation breakdown between slits can be prevented.
In addition, it is possible to reliably investigate the cause of destruction of the removed cable that has been actually used for many years.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】スリット間の部分放電を検出するためのシステ
ム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram for detecting partial discharge between slits.

【図3】検出された信号波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing detected signal waveforms.

【図4】従来例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電力ケーブル 11 導体 12 絶縁体 13 外部導電層 14 しゃへい層 15 スリット部 16 ポリ塩化ビニリデン樹脂フィルム(PVDF
フィルム) 17 ポリエチレンフィルム 18 絶縁テープ 19 測定リード線 31 プリアンプ 32 メインアンプ 33 デジタル・メモリ 34 データ処理装置 35 オシロスコープ
10 power cable 11 conductor 12 insulator 13 outer conductive layer 14 shield layer 15 slit part 16 polyvinylidene chloride resin film (PVDF
17) Polyethylene film 18 Insulating tape 19 Measurement lead wire 31 Preamplifier 32 Main amplifier 33 Digital memory 34 Data processing device 35 Oscilloscope

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 秀二 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Muto 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力ケーブル(10)のしゃへい層(14)にス
リットを設け、 スリットの両端の部分放電電荷量の差を求めることによ
り、部分放電の位置標定をおこなう前駆遮断試験におけ
る部分放電測定方法において、 スリット間に圧電素子フィルム(16)を取り付け、圧電素
子フィルム(16)により部分放電が発生した際に生じる振
動波を検出することにより、スリット間に発生した部分
放電を検出することを特徴とする部分放電測定方法。
1. A partial discharge measurement in a pre-interruption test for locating a partial discharge by providing a slit in the shielding layer (14) of the power cable (10) and determining the difference in the partial discharge charge amount at both ends of the slit. In the method, the piezoelectric element film (16) is attached between the slits, and the partial discharge generated between the slits is detected by detecting the vibration wave generated when the partial discharge is generated by the piezoelectric element film (16). Characteristic partial discharge measurement method.
JP33306091A 1991-12-17 1991-12-17 Measurement of partial discharge Pending JPH05164811A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061421A (en) * 2018-09-11 2018-12-21 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 A kind of audible electroacoustic measurement apparatus and method for GIL breakdown positioning

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109061421A (en) * 2018-09-11 2018-12-21 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 A kind of audible electroacoustic measurement apparatus and method for GIL breakdown positioning

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