JPH0572255A - ケーブルの部分放電測定方法 - Google Patents

ケーブルの部分放電測定方法

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JPH0572255A
JPH0572255A JP3237513A JP23751391A JPH0572255A JP H0572255 A JPH0572255 A JP H0572255A JP 3237513 A JP3237513 A JP 3237513A JP 23751391 A JP23751391 A JP 23751391A JP H0572255 A JPH0572255 A JP H0572255A
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JP
Japan
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partial discharge
sheath
cable
power cable
polarity
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Application number
JP3237513A
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English (en)
Inventor
Yoshio Maruyama
義雄 丸山
Masaki Matsuki
正基 松木
Mutsuhiro Takaya
睦広 高屋
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーブルの絶縁や気密構造等を改善する必要
がなく、構造が簡単な部分放電検出器を用いて、精度よ
く部分放電の区間評定を行い、電力ケーブルの活線状態
下で発生する絶縁破壊事故を未然に防止する。 【構成】 電力ケーブル10の終端接続部と、中間部分
にシース11を電気的に絶縁するシース絶縁部12,1
3が設けられ、活線状態下及び試験状態下で電力ケーブ
ル10からの部分放電を測定するケーブルの部分放電測
定方法において、電力ケーブル10の外部に、複数のシ
ース絶縁部12,13からシース11に分波され、伝搬
する部分放電パルスの極性を検出する検出器14〜16
を複数設け、隣合う検出器14〜16で検出された部分
放電パルスの極性に応じて部分放電の発生している区間
を評定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活線状態又は試験状態
にある電力ケーブルの絶縁劣化の程度を評価するための
ケーブルの部分放電測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CVケーブル等の電力ケーブルの絶縁破
壊の主要な原因には、外傷や施工不良及び活線状態の電
力ケーブルに生じた(水トリーなどの)欠陥等がある。
外傷や施工不良では、ある大きさの部分放電が発生し、
やがてこの部分絶縁破壊部(電気トリーと呼ぶ)が進展
し、ケーブルの全路破壊に至る。水トリー部やケーブル
内部の微細欠陥からの破壊も、同様に部分絶縁破壊を起
こしながら、最終的には全路破壊につながるのであり、
ケーブル破壊前には必ず、部分放電電流が流れる。
【0003】また、OFケーブルや管路気中(GIL)
ケーブルにおいても、油やSF6 等の主絶縁部分のみな
らず、接続部、絶縁支持物等の複合絶縁部分に欠陥があ
った場合や金属片等により部分放電が生じることがあ
る。従って、部分放電測定は、電力ケーブルの絶縁評価
手法として非常に重要である。このような内部部分放電
を発生区間評定方法としては、従来より種々の方法があ
り、その代表的なものに部分放電パルスの反射や伝搬速
度を測定し、これらからその発生区間を算定する方法が
あった。これは、ケーブル内部を伝搬してくる部分放電
パルスを測定し、区間評定する手法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な部分放電の測定方法では、ケーブル内部を伝搬してく
る部分放電パルスのみから区間評定を実施するため、導
体部分が露出している終端接続部か、又はケーブル内部
や中間接続部に、特別に部分放電検出器を設置する必要
がある。このためには、ケーブルの絶縁や気密構造等を
改善する必要があり、このためケーブルや接続部の構造
が複雑になると共に、製作コストが高くなるという問題
点があった。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、ケーブルの絶縁や気密構造等を改善する必要がな
く、構造が簡単な部分放電検出器を用いて、精度よく部
分放電の区間評定を行うことができるケーブルの部分放
電測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、電力ケーブルの終端接続部と、中間部
分にシースを電気的に絶縁するシース絶縁部が設けら
れ、活線状態下及び試験状態下で前記電力ケーブルから
の部分放電を測定するケーブルの部分放電測定方法にお
いて、前記電力ケーブルの外部に、複数の前記シース絶
縁部からシースに分波され、伝搬する部分放電パルスの
伝搬極性を検出する検出手段を複数設け、隣合う前記検
出手段で検出された部分放電パルスの極性に応じて部分
放電の発生している区間を評定するケーブルの部分放電
測定方法が提供される。
【0007】
【作用】電力ケーブルの外部に複数の検出手段を設け
て、シースに分波される部分放電パルスの極性を検出
し、隣合う検出手段で検出された部分放電パルスの極性
から部分放電の発生区間を算出する。従って、部分放電
パルスの極性の検出が容易になり、電力ケーブルの部分
放電発生区間を高精度で測定することが可能になった。
【0008】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図3の図面に基づ
き詳細に説明する。図1は、本発明に係る部分放電測定
方法の原理を説明するための原理図である。図におい
て、電力ケーブル10は、終端接続部と、中間部分にシ
ース11が電気的に絶縁されたシース絶縁部(CVケー
ブルでは、絶縁接続部、GILケーブルでは、スペーサ
ーの絶縁フランジ部がこれに相当する。)12,13を
有しており、図中のA点で極性が負の部分放電が発生し
たものとする。上記部分放電パルスは、ケーブル10内
部をそれぞれ左右に伝搬し、シース絶縁部12,13に
達すると、上記パルス信号の一部が分波され、シース1
1側(通常はシース−大地間)をそれぞれ左右に伝搬す
る。
【0009】シース絶縁部12の両側近傍で電力ケーブ
ル10のシース11には、バラン等を有する検出器1
4,15が設けられており、またシース絶縁部13の近
傍で電力ケーブル10のシース11には、バラン等を有
する検出器16が設けられており、上記シース絶縁部1
2,13で分波したシース分波信号の一部は、シース1
1側を伝搬し、それぞれ検出器14〜16に到達し、こ
こでシース分波信号をその極性とともに検出することが
できる。なお、上記検出器14〜16は、負の信号が右
側から入力する場合の極性が正に、左側から入力する場
合の極性が負に設定されている。
【0010】このように、シース絶縁部12,13の間
で部分放電が発生した場合、検出器14〜16で検出さ
れたシース分波信号の極性は、部分放電発生点A点の図
中左側の検出器14,15では、上記部分放電パルスと
同極性になり、A点の図中右側の検出器16では、上記
部分放電パルスと異極性になる。従って、本発明に係る
部分放電測定方法では、隣合うシース絶縁部間で検出さ
れたパルスの極性が異なる区間が部分放電の発生してい
る区間であると評定することができる。
【0011】次に、本発明に係る部分放電測定のシステ
ムを検証するための実施例を図2に示す。図において、
本実施例では、長さの合計が170[m]、外径5.8
[mm]の3C−2V同軸ケーブル20を模擬ケーブル
として使用し、上記同軸ケーブル20に絶縁接続部22
〜25を50[m]間隔で配置し、さらに絶縁接続部2
2,25は同軸ケーブル20の両端から10[m]の位
置に配置した。また、上記ケーブル20の両端は75
[Ω]の整合抵抗Rでマッチングをとった。
【0012】検出器26〜33は、各絶縁接続部22〜
25の両側近傍のケーブル20に設置されている。絶縁
接続部23から20[m]の位置には、部分放電の模擬
として、パルスジェネレータ(模擬部分放電パルス発生
器)59が接続され、ケーブル20に負極性模擬放電パ
ルス(立ち上がり4〜30[ns])を入力するものと
し、上記負極性模擬放電パルスは、絶縁接続部23,2
4に達すると、その信号の一部が分波されシース21を
伝搬する。
【0013】本発明に係る部分放電測定方法に用いる測
定装置は、検出器26〜33と、アンプ34〜41と、
バンドパスフィルタ回路42〜49と、オシロスコープ
50〜57と、演算回路(CPU)58とから構成され
ている。各検出部26〜33は、1[m]間隔で、2つ
の金属箔をシース21上に巻き付け、バランによって上
記分波された信号を電気信号として差動検出する。すな
わち、検出部26〜28,31〜33は、絶縁接続部2
2〜25を通過するシース分波信号(シース通過波)
を、その極性とともに検出し、検出部29,30は、絶
縁接続部23,24で反射されたシース分波信号(シー
ス反射波)を、その極性とともに検出する。
【0014】検出部26〜33で検出された各電気信号
は、それぞれアンプ34〜41を介して増幅され、各バ
ンドパスフィルタ回路42〜49を通過してオシロスコ
ープ50〜57及びCPU58に入力する。上記検出部
26〜33では、図1に示した検出器と同様、信号が右
側から入力する場合の極性が正(+)に、左側から入力
する場合の極性が負(−)に設定されている。従って、
絶縁接続部23,24の間で部分放電が発生した場合、
検出器26〜28で検出されたシース通過波及び検出器
29で検出されたシース反射波の極性は、模擬放電パル
スと同極性(−)になり、検出器31〜33で検出され
たシース通過波及び検出器30で検出されたシース反射
波の極性は、模擬放電パルスと異極性(+)になる。
【0015】アンプ34〜41は、22[dB]の増幅
器で、検出された電気信号を増幅し、バンドパスフィル
タ回路42〜49に出力する。バンドパスフィルタ回路
42〜49は、1[MHz]〜100[MHz]の帯域
幅を広帯域とするフィルタ回路で、検出された電気信号
の高周波成分を通過させている。
【0016】オシロスコープ50〜57は、上記入力す
る電気信号を、電圧特性の信号成分の波形として観測す
る。なお、図3は、オシロスコープ5で観測された正極
性の信号成分の波形を示す一例で、その横軸は時間を示
し、1メモリは200[nsec ]を示している。検出器
26〜33で検出される模擬放電パルスの極性は、表1
に示すような関係になる。
【0017】
【表1】 上記関係からわかるように、極性が変化するのは、検出
器29と30間であり、これは模擬放電パルスの注入区
間である。
【0018】CPU58は、上記入力する高周波成分の
信号に対して演算を実行して部分放電パルスの発生区間
を評定する。この結果、CPU58によって測定された
発生区間は、模擬部分放電パルスの発生区間と一致し
た。従って、本実施例では、シースに分波される部分放
電パルスを検出し、隣合う検出器で検出された部分放電
パルスの極性から部分放電の発生区間を測定するので、
部分放電パルスを精度良く検出することができ、この検
証によって本発明に係るケーブルの部分放電測定方法の
有効性が確認された。また、検出器は、簡単な構造で構
成され、かつ、ケーブルからの着脱を容易に行うことが
できる。
【0019】なお、本実施例では、模擬部分放電パルス
発生器の入力パルスによってトリガをかけたが、本発明
に係る部分放電測定方法を実際に使用する場合には、デ
ジタルオシロスコープを用いたり、連続的にモニタを行
い、パルス発生時のデータのみを再処理する方法にな
る。また、本実施例では、測定の精度を向上させるた
め、シース絶縁部の両端に検出器を設置したが、本発明
はこれに限らず、各区間に1個の検出器を設置させるよ
うにして、部分放電の発生区間を測定することも可能で
ある。
【0020】また、より高感度、高精度の測定を行うた
めには、部分放電パルス信号の送信部に光ファイバー
を、測定部にCPU等を用いることも可能である。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明では、電
力ケーブルの終端接続部と、中間部分にシースを電気的
に絶縁するシース絶縁部が設けられ、活線状態下及び試
験状態下で前記電力ケーブルからの部分放電を測定する
ケーブルの部分放電測定方法において、前記電力ケーブ
ルの外部に、複数の前記シース絶縁部からシースに分波
され、伝搬する部分放電パルスの伝搬極性を検出する検
出手段を複数設け、隣合う前記検出手段で検出された部
分放電パルスの極性に応じて部分放電の発生している区
間を評定するので、ケーブルの絶縁や気密構造等を改善
する必要がなく、構造が簡単な部分放電検出器を用い
て、精度よく部分放電の区間評定を行うことができ、こ
れにより電力ケーブルの活線状態下で発生する絶縁破壊
事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る部分放電測定方法の原理を説明す
るための原理図である。
【図2】本発明に係る部分放電測定システムを検証する
ための部分放電測定装置の一実施例を示すブロック図で
ある。
【図3】図2で検出された信号の電圧特性の測定例を示
す図である。
【符号の説明】
10,20 電力ケーブル 11,21 シース 12,13,22〜25 シース絶縁部(絶縁接続部) 14〜16,26〜33 検出器 34〜41 アンプ 42〜49 バンドパスフィルタ回路 50〜57 オシロスコープ 58 演算回路(CPU) 59 パルスジェネレータ(模擬部分放電パルス発生
器)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力ケーブルの終端接続部と、中間部分
    にシースを電気的に絶縁するシース絶縁部が設けられ、
    活線状態下及び試験状態下で前記電力ケーブルからの部
    分放電を測定するケーブルの部分放電測定方法におい
    て、前記電力ケーブルの外部に、複数の前記シース絶縁
    部からシースに分波され、伝搬する部分放電パルスの伝
    搬極性を検出する検出手段を複数設け、隣合う前記検出
    手段で検出された部分放電パルスの極性に応じて部分放
    電の発生している区間を評定することを特徴とするケー
    ブルの部分放電測定方法。
JP3237513A 1991-09-18 1991-09-18 ケーブルの部分放電測定方法 Pending JPH0572255A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013113691A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Toshiba Corp 絶縁診断装置
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