JPH0536228Y2 - - Google Patents
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- JPH0536228Y2 JPH0536228Y2 JP3424186U JP3424186U JPH0536228Y2 JP H0536228 Y2 JPH0536228 Y2 JP H0536228Y2 JP 3424186 U JP3424186 U JP 3424186U JP 3424186 U JP3424186 U JP 3424186U JP H0536228 Y2 JPH0536228 Y2 JP H0536228Y2
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- JP
- Japan
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- circular non
- winding
- cut wound
- series
- primary winding
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 54
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、架橋ポリエチレン電力ケーブル用損
失角測定器に関するものである。
失角測定器に関するものである。
従来の技術
従来、送配電系統における電力ケーブル、特に
6600V以上の単心架橋ポリエチレン電力ケーブル
（CV）や6600V以上のトリプレツクス形（CV−
Ｔ）架橋ポリエチレン電力ケーブルの損失角を測
定するには、タンデルタ（tan δ）計が使用され
ている。
6600V以上の単心架橋ポリエチレン電力ケーブル
（CV）や6600V以上のトリプレツクス形（CV−
Ｔ）架橋ポリエチレン電力ケーブルの損失角を測
定するには、タンデルタ（tan δ）計が使用され
ている。
考案が解決しようとする問題点
従来のタンデルタ計を使用する方法では、高圧
トランスを使用しなければならず、その上、損失
角の測定時にはその電力ケーブルの使用を停止し
なけれなばらず、その間の停電をまぬがれないと
いう問題があり、また、高圧トランスの使用はそ
れだけ高価なものとなつていた。
トランスを使用しなければならず、その上、損失
角の測定時にはその電力ケーブルの使用を停止し
なけれなばらず、その間の停電をまぬがれないと
いう問題があり、また、高圧トランスの使用はそ
れだけ高価なものとなつていた。
本考案の目的は、前述したような従来の問題点
を解消し安価な電力ケーブル用損失角測定器を提
供することである。
を解消し安価な電力ケーブル用損失角測定器を提
供することである。
問題点を解決するための手段
本考案による架橋ポリエチレン電力ケーブル用
損失角測定器は、架橋ポリエチレン電力ケーブル
のしやへい層の接地線を通す同一の第１及び第２
の円形ノンカツト巻鉄心を備えており、該各円形
ノンカツト巻鉄心には、１次巻線と２次巻線とが
施されており、前記第１の円形ノンカツト巻鉄心
の前記１次巻線と前記第２の円形ノンカツト巻鉄
心の前記１次巻線とは互いに逆極性にて直列に接
続されていて、前記第１の円形ノンカツト巻鉄心
の前記第２次巻線と前記第２の円形ノンカツト巻
鉄心の前記第２次巻線とは整流器及び抵抗を介し
て逆極性で直列に接続されており、前記直列接続
された１次巻線端間には、前記電力ケーブルの使
用状態におけるその相電圧に相当する電圧が加え
られて、前記直列接続された２次巻線端間に相電
圧と前記接地線に流れる充電電流との損失角を表
わす信号が出力される。
損失角測定器は、架橋ポリエチレン電力ケーブル
のしやへい層の接地線を通す同一の第１及び第２
の円形ノンカツト巻鉄心を備えており、該各円形
ノンカツト巻鉄心には、１次巻線と２次巻線とが
施されており、前記第１の円形ノンカツト巻鉄心
の前記１次巻線と前記第２の円形ノンカツト巻鉄
心の前記１次巻線とは互いに逆極性にて直列に接
続されていて、前記第１の円形ノンカツト巻鉄心
の前記第２次巻線と前記第２の円形ノンカツト巻
鉄心の前記第２次巻線とは整流器及び抵抗を介し
て逆極性で直列に接続されており、前記直列接続
された１次巻線端間には、前記電力ケーブルの使
用状態におけるその相電圧に相当する電圧が加え
られて、前記直列接続された２次巻線端間に相電
圧と前記接地線に流れる充電電流との損失角を表
わす信号が出力される。
実施例
次に、添付図面に基づいて本考案の実施例につ
いて本考案をより詳細に説明する。
いて本考案をより詳細に説明する。
第１図は、本考案の損失角測定器を6600V以上
のしやへい層片端接地のトリプレツクス形架橋ポ
リエチレン電力ケーブルに適用した実施例を概略
的に示している。この実施例では、トリプレツク
ス形架橋ポリエチレン電力ケーブルの各心線１
１，１２及び１３のしやへい層１４，１５及び１
６のそれぞれに接続された接地線１７，１８及び
１９を貫通させるようにしてそれぞれ２つの円形
ノンカツト巻鉄心２１及び２２，３１及び３２並
びに４１及び４２が設けられる。第１図には示し
ていないが、これら各円形ノンカツト巻鉄心には
入力巻線と出力巻線とが施されている。これら入
力巻線と出力巻線の接続関係について第２図を参
照して以下詳述する。
のしやへい層片端接地のトリプレツクス形架橋ポ
リエチレン電力ケーブルに適用した実施例を概略
的に示している。この実施例では、トリプレツク
ス形架橋ポリエチレン電力ケーブルの各心線１
１，１２及び１３のしやへい層１４，１５及び１
６のそれぞれに接続された接地線１７，１８及び
１９を貫通させるようにしてそれぞれ２つの円形
ノンカツト巻鉄心２１及び２２，３１及び３２並
びに４１及び４２が設けられる。第１図には示し
ていないが、これら各円形ノンカツト巻鉄心には
入力巻線と出力巻線とが施されている。これら入
力巻線と出力巻線の接続関係について第２図を参
照して以下詳述する。
第２図は、第１図における１相分の損失角測定
器の回路結線を詳細に示しており、この第２図に
示すように、第１の円形ノンカツト巻鉄心２１に
は、１次巻線２３と２次巻線２４とが施され、第
２の円形ノンカツト巻鉄心２２には、１次巻線２
５と２次巻線２６とが施されている。これら第１
及び第２の円形ノンカツト巻鉄心２１及び２２、
１次巻線２３及び２５、並びに２次巻線２４及び
２６は、それぞれ同一仕様であつてよい。１次巻
線２３と１次巻線２５とは互いに逆極性にて直列
に接続されている。２次巻線２４と２次巻線２６
とは全波整流器２７及び２８並びに抵抗Ｒを介し
て逆極姓で直列に接続されている。直列接続され
た１次巻線２３及び２５の端間には、電力ケーブ
ルの使用状態において、その相電圧を測定する接
地形計器用変圧器（G.P.T）又はコンデンサ形計
器用変圧器PDの２次相電圧Vf，Vf′が加えられ
るようになつている。また、接地線１７には充電
電流Icが流れているものとする。ここで、１次巻
線２３および２５の円形ノンカツト巻鉄心２１お
よび２２に対する巻回数をＮとし、１次巻線２３
および２５にVf，Vf′が加えられて、これら１次
巻線２１および２２にそれぞれVf／ｒ、−Vf／ｒ
アンペアの電流が流れるとし（ここで、ｒは、各
巻線の抵抗等を表す定数）、また、接地線１７の
円形ノンカツト巻鉄心２１および２２に対する巻
回数を１とする。１次巻線２３に電流Vf／ｒが
流れることにより第１の円形ノンカツト巻鉄心２
１に作用するアンペアターンは、Ｎ×Vf／ｒ＝
nVfアンペアターンであり（ここで。ｎは、Ｎ／
ｒを示す定数）、接地線１７にIcが流れていると
きに、これにより、第１の円形ノンカツト巻鉄心
２１に作用するアンペアターンは、１×Ic＝Icア
ンペアターンである。同様に、１次巻線２５に電
流−Vf／ｒが流れることにより第２の円形ノン
カツト巻鉄心２２に作用するアンペアターンは、
Ｎ×（−Vf／ｒ）＝−nVfアンペアターンであり、
接地線１７にIcが流れているときに、これによ
り、第２の円形ノンカツト巻鉄心２２に作用する
アンペアターンは、１×Ic＝Icアンペアターンで
ある。
器の回路結線を詳細に示しており、この第２図に
示すように、第１の円形ノンカツト巻鉄心２１に
は、１次巻線２３と２次巻線２４とが施され、第
２の円形ノンカツト巻鉄心２２には、１次巻線２
５と２次巻線２６とが施されている。これら第１
及び第２の円形ノンカツト巻鉄心２１及び２２、
１次巻線２３及び２５、並びに２次巻線２４及び
２６は、それぞれ同一仕様であつてよい。１次巻
線２３と１次巻線２５とは互いに逆極性にて直列
に接続されている。２次巻線２４と２次巻線２６
とは全波整流器２７及び２８並びに抵抗Ｒを介し
て逆極姓で直列に接続されている。直列接続され
た１次巻線２３及び２５の端間には、電力ケーブ
ルの使用状態において、その相電圧を測定する接
地形計器用変圧器（G.P.T）又はコンデンサ形計
器用変圧器PDの２次相電圧Vf，Vf′が加えられ
るようになつている。また、接地線１７には充電
電流Icが流れているものとする。ここで、１次巻
線２３および２５の円形ノンカツト巻鉄心２１お
よび２２に対する巻回数をＮとし、１次巻線２３
および２５にVf，Vf′が加えられて、これら１次
巻線２１および２２にそれぞれVf／ｒ、−Vf／ｒ
アンペアの電流が流れるとし（ここで、ｒは、各
巻線の抵抗等を表す定数）、また、接地線１７の
円形ノンカツト巻鉄心２１および２２に対する巻
回数を１とする。１次巻線２３に電流Vf／ｒが
流れることにより第１の円形ノンカツト巻鉄心２
１に作用するアンペアターンは、Ｎ×Vf／ｒ＝
nVfアンペアターンであり（ここで。ｎは、Ｎ／
ｒを示す定数）、接地線１７にIcが流れていると
きに、これにより、第１の円形ノンカツト巻鉄心
２１に作用するアンペアターンは、１×Ic＝Icア
ンペアターンである。同様に、１次巻線２５に電
流−Vf／ｒが流れることにより第２の円形ノン
カツト巻鉄心２２に作用するアンペアターンは、
Ｎ×（−Vf／ｒ）＝−nVfアンペアターンであり、
接地線１７にIcが流れているときに、これによ
り、第２の円形ノンカツト巻鉄心２２に作用する
アンペアターンは、１×Ic＝Icアンペアターンで
ある。
このような回路において、第１の円形ノンカツ
ト巻鉄心２１の２次巻線２４には、nVf＋Icに比
例した電圧S1が生じ、第２の円形ノンカツト巻
鉄心２２の２次２６には、−nVf＋Icに比例した電
圧S2が生じる。ここで第３図に示すように、２
次相電圧Vfと充電電流Icとの位相差をθとして、
S1及び、S2をベクトルで表すと、 S1∝nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ S2∝−nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ となる。S1とS2を全波整流して差をとつたもの
が、抵抗Ｒ，Ｒの両端の出力信号Ｓであるから Ｓ＝｜S1｜−｜S2｜∝｜nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ｜ −｜−nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ｜ ＝√（f＋c）2＋c 2 2 −√（−f＋c）2＋c 2 2 nVf》Icとすれば、 前記式中のIc 2sin2θの項は、（nVf＋Iccosθ）2や
（−nVf＋Iccosθ）2の項に対して無視しうるものと
なるので、 Ｓ≒（nVf＋Iccosθ）−（nVf−Iccosθ）＝2Iccosθ と表すことができる。
ト巻鉄心２１の２次巻線２４には、nVf＋Icに比
例した電圧S1が生じ、第２の円形ノンカツト巻
鉄心２２の２次２６には、−nVf＋Icに比例した電
圧S2が生じる。ここで第３図に示すように、２
次相電圧Vfと充電電流Icとの位相差をθとして、
S1及び、S2をベクトルで表すと、 S1∝nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ S2∝−nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ となる。S1とS2を全波整流して差をとつたもの
が、抵抗Ｒ，Ｒの両端の出力信号Ｓであるから Ｓ＝｜S1｜−｜S2｜∝｜nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ｜ −｜−nVf＋Iccosθ＋jIcsinθ｜ ＝√（f＋c）2＋c 2 2 −√（−f＋c）2＋c 2 2 nVf》Icとすれば、 前記式中のIc 2sin2θの項は、（nVf＋Iccosθ）2や
（−nVf＋Iccosθ）2の項に対して無視しうるものと
なるので、 Ｓ≒（nVf＋Iccosθ）−（nVf−Iccosθ）＝2Iccosθ と表すことができる。
２次相電圧Vfと充電電流Icとの損失角をδとす
ると、π／２−δ＝θの関係が成り立ち、比例定
数をＫとすると、結局、抵抗Ｒ，Ｒ端の出力端子
に出力される信号Ｓは、 Ｓ＝KIccosθ＝KIccos（π／２−δ）＝KIcsinδ で表されることになる。従つて、この信号Ｓは、
相電圧と接地線に流れる充電電流との損失角を表
わす信号である。
ると、π／２−δ＝θの関係が成り立ち、比例定
数をＫとすると、結局、抵抗Ｒ，Ｒ端の出力端子
に出力される信号Ｓは、 Ｓ＝KIccosθ＝KIccos（π／２−δ）＝KIcsinδ で表されることになる。従つて、この信号Ｓは、
相電圧と接地線に流れる充電電流との損失角を表
わす信号である。
相電圧及び温度の変化等によりKIcsinδは、測
定値1/20程度変動するがCVケーブルの劣化監視
で問題になるのは１〜５％程度なのでその1/20程
度の誤差は実用上支障はない。また、δが10％以
下のときはδとsinδ及びtanδの差は1/1000以下に
なる。更にまた、相電圧Vf，Vf′のアンペアター
ンを充電電流Icの10倍以上とし、鉄心の透磁率を
考慮して決定すれば、誤差を０〜0.5％以下に抑
えることができる。このことは、次の計算例から
明らかであろう。
定値1/20程度変動するがCVケーブルの劣化監視
で問題になるのは１〜５％程度なのでその1/20程
度の誤差は実用上支障はない。また、δが10％以
下のときはδとsinδ及びtanδの差は1/1000以下に
なる。更にまた、相電圧Vf，Vf′のアンペアター
ンを充電電流Icの10倍以上とし、鉄心の透磁率を
考慮して決定すれば、誤差を０〜0.5％以下に抑
えることができる。このことは、次の計算例から
明らかであろう。
計算例１：
δを１／2πとし、Vf回路のアンペアターン
（A.T）を４とし、充電電流Icを0.2Aとすれば、
出力は、 Ｋ｛（4A＋0.2A）−（4A−0.2A））｝＝0.2A×2K となり、この場合、誤差は０である。
（A.T）を４とし、充電電流Icを0.2Aとすれば、
出力は、 Ｋ｛（4A＋0.2A）−（4A−0.2A））｝＝0.2A×2K となり、この場合、誤差は０である。
計算例２：
δを5/100とし、その他の条件を同じとすれば、
出力は、 Ｋ〔（4A＋0.2A×５／100）2＋0.2A2〕1/2−〔（4A−0.
2A×５／100）2＋0.2A2〕1/2Ｋ Ｋ（4.01498−3.99500）Ａ＝0.01998AK となり、正しい出力は、0.4A×５／100K＝0.02A
×Ｋであるので、誤差は0.1％である。
出力は、 Ｋ〔（4A＋0.2A×５／100）2＋0.2A2〕1/2−〔（4A−0.
2A×５／100）2＋0.2A2〕1/2Ｋ Ｋ（4.01498−3.99500）Ａ＝0.01998AK となり、正しい出力は、0.4A×５／100K＝0.02A
×Ｋであるので、誤差は0.1％である。
以上は論理値で、実際には残留磁気系統の電圧
変動及び温度等の影響で計測値の1/10〜1/20程度
の誤差が見込まれるが、CVケーブルの劣化監視
の目 的には十分である。
変動及び温度等の影響で計測値の1/10〜1/20程度
の誤差が見込まれるが、CVケーブルの劣化監視
の目 的には十分である。
また、充電電流Icが非常に大きい場合は、Vfの
アンペアターンを充電電流Icの1/10以下にとれ
ば、KVfsinδが出力される。
アンペアターンを充電電流Icの1/10以下にとれ
ば、KVfsinδが出力される。
尚、接地線１７に関する相に対する回路結線と
その出力信号について説明したのであるが、接地
線１８及び１９に関する他の相の回路結線及びそ
の出力信号についても同様であるので、繰り返し
説明はしない。
その出力信号について説明したのであるが、接地
線１８及び１９に関する他の相の回路結線及びそ
の出力信号についても同様であるので、繰り返し
説明はしない。
また、前述の実施例は、本考案の測定器を、
6600V以上のしやへい層片端接地のトリプレツク
ス形架橋ポリエチレン電力ケーブルに適用した場
合であつたが、本考案は、それに限らず、しやへ
い層両端接地のトリプレツクス形架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルにも、また、しやへい層片端接地
の単心架橋ポリエチレン電力ケーブルにも同様に
適用しうるものである。
6600V以上のしやへい層片端接地のトリプレツク
ス形架橋ポリエチレン電力ケーブルに適用した場
合であつたが、本考案は、それに限らず、しやへ
い層両端接地のトリプレツクス形架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルにも、また、しやへい層片端接地
の単心架橋ポリエチレン電力ケーブルにも同様に
適用しうるものである。
考案の効果
本考案の電力ケーブル用損失角測定器は、電力
ケーブルに通常の電流、電圧をかけた状態にて、
継続的に損失角を測定できるので、電力ケーブル
の劣化監視を常時容易にでき、従つて、電力系統
の保守管理をより確実に適切に行なうことができ
る。また、本考案の損失角測定器は、従来の如
く、高圧トランス等の使用を全く必要としないの
で、非常に安価且つ軽量なものとすることができ
る。例えば、１次巻線２３及び２次巻線２４を有
した円形ノンカツト巻鉄心２１と、１次巻線２５
及び２次巻線２６を有した円形ノンカツト巻鉄心
２２とを互いに重ねて磁気しやへいして一体的に
モールドして貫通形センサーとしてまとめること
により、約300ｇ程度の重さのものとすることが
できる。
ケーブルに通常の電流、電圧をかけた状態にて、
継続的に損失角を測定できるので、電力ケーブル
の劣化監視を常時容易にでき、従つて、電力系統
の保守管理をより確実に適切に行なうことができ
る。また、本考案の損失角測定器は、従来の如
く、高圧トランス等の使用を全く必要としないの
で、非常に安価且つ軽量なものとすることができ
る。例えば、１次巻線２３及び２次巻線２４を有
した円形ノンカツト巻鉄心２１と、１次巻線２５
及び２次巻線２６を有した円形ノンカツト巻鉄心
２２とを互いに重ねて磁気しやへいして一体的に
モールドして貫通形センサーとしてまとめること
により、約300ｇ程度の重さのものとすることが
できる。
第１図は本考案の一実施例としての架橋ポリエ
チレン電力ケーブル用損失角測定器の構成を示す
概略図、第２図は第１図における１相分の損失角
測定器の回路結線を示す詳細図、第３図は相電圧
と充電電流との関係を示すベクトル図である。 １１，１２，１３……電力ケーブル心線、１
４，１５，１６……しやへい層、１７，１８，１
９……接地線、２１，２２，３１，３２，４１，
４２……円形ノンカツト巻鉄心、２３，２５……
１次巻線、２４，２６……２次巻線、２７，２８
……全波整流器、Ｒ……抵抗。
チレン電力ケーブル用損失角測定器の構成を示す
概略図、第２図は第１図における１相分の損失角
測定器の回路結線を示す詳細図、第３図は相電圧
と充電電流との関係を示すベクトル図である。 １１，１２，１３……電力ケーブル心線、１
４，１５，１６……しやへい層、１７，１８，１
９……接地線、２１，２２，３１，３２，４１，
４２……円形ノンカツト巻鉄心、２３，２５……
１次巻線、２４，２６……２次巻線、２７，２８
……全波整流器、Ｒ……抵抗。
Claims (1)
- 架橋ポリエチレン電力ケーブルのしやへい層の
接地線を通す同一の第１及び第２の円形ノンカツ
ト巻鉄心を備えており、該各円形ノンカツト巻鉄
心には、１次巻線と２次巻線とが施されており、
前記第１の円形ノンカツト巻鉄心の前記１次巻線
と前記第２の円形ノンカツト巻鉄心の前記１次巻
線とは互いに逆極性にて直列に接続されていて、
前記第１の円形ノンカツト巻鉄心の前記第２次巻
線と前記第２の円形ノンカツト巻鉄心の前記第２
次巻線とは整流器及び抵抗を介して逆極性で直列
に接続されており、前記直列接続された１次巻線
端間には、前記電力ケーブルの使用状態における
その相電圧に相当する電圧が加えられて、前記直
列接続された２次巻線端間に相電圧と前記接地線
に流れる充電電流との損失角を表わす信号が出力
されることを特徴とする架橋ポリエチレン電力ケ
ーブル用損失角測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424186U JPH0536228Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3424186U JPH0536228Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62145163U JPS62145163U (ja) | 1987-09-12 |
| JPH0536228Y2 true JPH0536228Y2 (ja) | 1993-09-13 |
Family
ID=30842602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3424186U Expired - Lifetime JPH0536228Y2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536228Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP3424186U patent/JPH0536228Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62145163U (ja) | 1987-09-12 |
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