JPH0666877A - 絶縁体の絶縁特性測定装置 - Google Patents

絶縁体の絶縁特性測定装置

Info

Publication number
JPH0666877A
JPH0666877A JP24561892A JP24561892A JPH0666877A JP H0666877 A JPH0666877 A JP H0666877A JP 24561892 A JP24561892 A JP 24561892A JP 24561892 A JP24561892 A JP 24561892A JP H0666877 A JPH0666877 A JP H0666877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulator
space charge
charge distribution
current value
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP24561892A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3246679B2 (ja
Inventor
Ko Fukunaga
香 福永
Hiroyuki Miyata
裕之 宮田
Toru Takahashi
亨 高橋
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP24561892A priority Critical patent/JP3246679B2/ja
Publication of JPH0666877A publication Critical patent/JPH0666877A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3246679B2 publication Critical patent/JP3246679B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、絶縁体に対して特定の試験を行
い、このとき得られたデータから絶縁特性を物性論的或
は固体論的に正しく評価することができる有効な手段と
なる絶縁体の絶縁特性測定装置を提供することを目的と
するものである。 【構成】 この発明では、絶縁体の絶縁特性を検査する
際に、ケーブル絶縁体31に直流高電界を印加すると同
時に高電圧パルスを印加し、これによって直流漏れ電流
とケーブル絶縁体31内における空間電荷分布との2種
のデータを同時に得ることができ、例えば互いに一方の
データを得ただけでは困難であった絶縁体中のキャリア
の挙動が双方のデータを総合することにより正確に判断
することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ケーブル等に使用す
る絶縁体の絶縁特性を診断するのに有効なデータを得る
ことができる絶縁体の絶縁特性測定装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】絶縁物の絶縁不良或は使用中の劣化を早
期に検出するための非破壊試験方法として、直流試験や
空間電荷分布測定が知られている。この直流試験には、
例えばメガ又はこれに類する直流電源内蔵の直読計器を
用いた絶縁抵抗計により絶縁抵抗を計測し、この絶縁抵
抗値が許容最低限界値を1〜2桁上回っているか否かに
より絶縁特性の良否を判断する方法が知られている。ま
た、直流電源と微小直流電流計を有し時間的変化を記録
できる電流計によって直流高電圧を数分ないし10分程
度印加し、その電流の時間的変化または印加電圧に対す
る電流の変化を測定し、時間的に変化しない直流漏れ電
流を検出する方法も知られている。また、さらに空間電
荷分布測定方法としては、例えばこの出願人によって既
に出願されている特開平4−52566号公報に記載の
ものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前者のよう
な直流試験を行う方法にあっては、印加する電界強度が
高過ぎると、電気伝導特性が理論的に説明のつかない現
象を発生することがある。即ち、図8に示すように被検
体中のオリジナルキャリアが時間と共に漸減していく吸
収電流特性が通常一般的に見られる現象であるが、図9
〜図12に示すようなパターンで電流(J)が時間
(t)と共に変化する現象が知られている。ところが、
このような試験方法では、これらの現象の発生原因の解
明について、例えば固体中の空間電荷の挙動や電極から
のキャリア注入によるものではないかとの予想がされる
ものの、その正確な因果関係を得るまでには至っておら
ず、例えば固体絶縁超高圧直流ケーブルの開発及び既設
ケーブルに対する直流試験の影響を調べる際等において
大きな障害の1つとなっている。
【0004】また、後者の空間電荷分布測定方法にあっ
ては、ノイズを含む信号から定量的に精度良く測定する
ことが可能となっているものの、得られた空間電荷分布
について例えばキャリアの注入によるものか内部のキャ
リア源によるものか等の因果関係を特定することが困難
であって、得られたデータから正しい評価を下すことが
困難であった。そこで、この発明は、絶縁体に対して特
定の試験を行いこのとき得られたデータに基づき絶縁特
性を物性論的或は固体論的に正しく評価することができ
る有効な手段となる絶縁体の絶縁特性測定装置を提供す
ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は、絶縁
体に対し高電圧パルスを印加する手段と、この高電圧パ
ルスの印加に伴い前記絶縁体から発生する弾性波を検出
する手段と、この弾性波の検出手段から出力される信号
に基づいて前記絶縁体に蓄積された空間電荷分布を測定
する手段とを有する空間電荷分布測定部と、前記絶縁体
に接続する内部導体と直流電源との間に設けられ、直流
高電界の印加時に流れる電流の時間的変化から漏電流を
測定する直流漏電流測定部とを備えたものである。
【0006】
【作用】この発明では、絶縁体の絶縁特性を検査する際
に、絶縁体に直流高電界を印加すると同時に高電圧パル
スを印加し、これによって直流漏れ電流と絶縁体内にお
ける空間電荷分布との2種のデータを同時に得ることが
でき、例えば互いに一方のデータを得ただけでは困難で
あった絶縁体中のキャリアの挙動が双方のデータを総合
することによって判断することが可能となる。
【0007】
【実施例】以下この発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。図1はこの発明に係る絶縁体の絶
縁特性測定装置を示すものであり、この絶縁特性測定装
置は、直流漏電測定装置1と、空間電荷分布測定装置2
とから構成されている。なお、図中符号3は被測定対象
である試料のケーブルを示すものである。この試料ケー
ブル3は、図2に示すように、内部導体30と、ケーブ
ル絶縁体31と、このケーブル絶縁体31の内外に設け
た半導電層32,33とから構成されており、後に説明
する音響センサ21の上面と上部電極4との間に挟持さ
れている。
【0008】直流漏電測定装置1は、内部導体30に直
流高電界を印加したときに流れる電流の時間的推移から
漏電流を測定するものであり、直流電圧電源11と、第
1スイッチ12と、保護抵抗13と、空間電荷分布測定
のための高電圧パルスを印加する際にノイズの重畳を防
ぐローパスフィルタ14と、電流計15とから構成され
ている。直流電圧電源11は、ケーブルの内部導体30
に所定の高電圧Vを印加するものであり、正極側が保護
抵抗13及びローパスフィルタ14を介してケーブル側
の内部導体30に接続されている。ローパスフィルタ1
4は、空間電荷分布測定のため同装置2により高電圧パ
ルスが試料ケーブル3に印加される際にノイズとなる高
周波をカットさせるものであり、この実施例では通常一
般的に使用されているノイズカットコアが用いられてい
るが、フェライトビーズでも可能である。電流計15に
は、第2スイッチ25の閉操作と同時に第1スイッチ1
2を操作し、直流電圧電源11を試料ケーブル3と接続
させたときに流れる電流の時間的推移(電流一時間特
性)を検出するようになっており、高感度のものが使用
されている。なお、この電流計としては、電源付属のも
のであっても可能であるが、この場合には高精度に改造
すればよい。
【0009】空間電荷分布測定装置2は、この出願人に
より平成2年6月20日に出願された特開平4−525
66号公報に記載のものと同様のものが使用されてお
り、高電圧パルス発生器20と、音響センサ21と、広
帯域アンプ22と、デジタイジングオシロスコープ23
と、コンピュータ24と、第2スイッチ25と、カップ
リングコンデンサ26とから構成されている。高電圧パ
ルス発生器20は、カップリングコンデンサ26及び第
2スイッチ25を介して高電圧パルス(例えば−1K
V,90ns)が内部導体30に印加されるようになって
おり、ケーブル絶縁体31の両半導電層32,33界面
に夫々誘起されていた誘導電荷に静電気応力が生じ、こ
れによってケーブル絶縁体31の内部に物理的な歪みが
発生するようになっている。音響センサ21は、ケーブ
ル絶縁体31の内部に発生する物理的な歪みにより図3
に示すような放射状に発生する弾性波PNの強度に応じ
て電気的信号を出力するものであり、図2において、半
導電層33と接続した入力電極26と、圧電素子27
と、吸収体28と、箔電極29と、取出し電極(図
略)、リード線5とから構成されている。入力電極26
は、ケーブル絶縁体31の形状のため放射状に拡散する
弾性波PNに合せて同距離通過するように扇形に形成さ
れている。吸収体28は、圧電素子とほぼ同一の音響イ
ンピーダンスを持つ材料を用い、素子に到達した弾性波
を反射なく通過させる働きをするものであり、すなわ
ち、圧電素子で発生する電気的な信号のみを箔電極から
検出できるようになっている。つまり、吸収体28は、
入力弾性波PNの波形を忠実に再現させるものであり、
空間電荷分布が正確に測定できるようになっている。こ
の実施例の吸収体28は、アクリル系高分子材料で形成
されている。
【0010】広帯域アンプ22は、音響センサ21から
出力されるパルス状の検出信号を増幅するようになって
おり、入力がリード線5を介して音響センサ21の出力
に接続されている。デジタイジングオシロスコープ23
は、広帯域アンプ22で増幅された音響センサ21から
の検出信号の波形を観測するようになっており、入力が
広帯域アンプ22の出力に接続されている。そしてこの
デジタイジングオシロスコープ23は、この検出信号に
電気的ノイズが含まれていても、その電気的ノイズが不
規則な振動波形であることから、平均化処理によりノイ
ズを除去でき、高精度な測定が可能となる。コンピュー
タ24は、入力されたデータを電荷量に換算することに
より試料ケーブル3の空間電荷分布の絶対値を算出する
ことができるようになっており、入力をデジタイジング
オシロスコープ23の出力と接続したパーソナルコンピ
ュータが使用されている。
【0011】次に、この実施例に係る絶縁特性測定装置
を用いて、ケーブル絶縁体31の絶縁特性を検査・診断
するときの具体的方法について説明する。まず、直流漏
電測定と空間電荷分布とを同時に計測させるため、直流
漏電測定装置1において、第1スイッチ(S1 )12を
直流電圧電源11に接続するのと同時に、空間電荷分布
測定装置2において、第2スイッチ(S2 )25をオン
し、これら双方の同時計測を行う。、即ち、前者の装置
1に設けた電流計(図1参照)により、流れる電流の電
流値(J)の時間的推移が電流計15によって図3に示
すグラフとして得られたとする。一方、後者の装置1に
設けたコンピュータ24により、ケーブル絶縁体31及
びこの隣接する半導電層32,33の空間電荷分布が図
4に示すグラフとして得られたとする。ここで、例えば
空間電荷の蓄積が見られなかった試料について同様の検
査・診断を行なった場合に、図5及び図6に示すような
データが予め得られていたとする。図5に示すように、
一定時間(t0 )経過後には、即ち電極上の電荷Q(Q
=CV)が全て蓄積されてしまえば、もはや電流が流れ
ることはない。このとき、図6に示すように、試料を挟
み両側部分には電荷が誘起された状態となり、スタティ
ックな状態で安定する。
【0012】このような事実を考慮すると、図3におい
て、計測される電流値を示すグラフCは、電極(半導電
層32,33)上に誘導される電荷による誘導電流値を
示すグラフと、ケーブル絶縁体31内において空間電荷
の移動に伴う電流値を示すグラフCとの重畳によるもの
と結論付けることができる。また、図4において、電極
上の電荷の蓄積αとは別に、ケーブル絶縁体31中のキ
ャリアの移動によるヘテロ分布βが顕著に現れているこ
とが確認できる。なお、この実施例では、ケーブル絶縁
体の絶縁特性を診断する場合について説明してきたが、
特にこれに限定されるものではなく、例えば図7に示す
ような装置を用い、これによって絶縁特性が未知の試料
を検査することもできる。即ち図7に示す第2実施例の
絶縁特性測定装置は、シート状の試料について絶縁特性
を検査するものであって、かつ、この試料40を安全の
ため所定の液体41に油浸させてあるが、他は先の実施
例と同一構成である。 従って、この実施例によれば、
例えば電極形状を平行平板状に形成することにより、シ
ート材の試料40が検査・診断できる。ここで直流高電
界をシート状試料に付加する場合に問題となるエッジ部
分での沿面放電は油浸させることによって防止できる。
このようにして、各種様々の形状・材料の試料に対し絶
縁特性の診断・評価が行えるようになるため、絶縁特性
の優れた製品等の開発のための有力な手段が提供でき
る。
【0013】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
る絶縁体の絶縁特性測定装置によれば、絶縁体の絶縁特
性を検査する際に、絶縁体に直流高電界を印加すると同
時に高電圧パルスを印加し、これによって直流漏れ電流
と絶縁体内における空間電荷分布との2種のデータを同
時に得ることができ、例えば互いに一方のデータを得た
だけでは困難であった絶縁体中のキャリアの挙動が双方
のデータを総合することにより、正確に判断することが
可能となるので、超高圧ケーブル用の固体絶縁体等を開
発する際、及び既設ケーブルに対する直流試験の影響に
有力な手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る絶縁特性測定装置を示す構成
図。
【図2】検査しようとするケーブル絶縁体の構造を示す
概略断面図。
【図3】ヘテロキャリアの蓄積が顕著な印加ストレスの
場合における電流時間特性を示すグラフ。
【図4】ヘテロ空間電荷分布を示すグラフ。
【図5】空間電荷の蓄積が見られない場合における電流
時間特性を示すグラフ。
【図6】同空間電荷分布を示すグラフ。
【図7】シート状試料の絶縁特性を検査するのに使用す
る絶縁特性測定装置を示す概略斜視図。
【図8】通常の吸収電流特性の時間的推移を示すグラ
フ。
【図9】理論的に未解決な現象を生じているときの電流
時間特性を示すグラフ。
【図10】同理論的に未解決な現象を生じているときの
電流時間特性を示すグラフ。
【図11】同理論的に未解決な現象を生じているときの
電流時間特性を示すグラフ。
【図12】同理論的に未解決な現象を生じているときの
電流時間特性を示すグラフ。
【符号の説明】
1 直流漏電測定装置 2 空間電荷分布測定装置 3 試料ケーブル 11 直流電圧電源 15 電流計 20 高電圧パルス発生器 21 音響センサ 31 ケーブル絶縁体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体に対し高電圧パルスを印加する手
    段と、 この高電圧パルスの印加に伴い前記絶縁体から発生する
    弾性波を検出する手段と、 この弾性波の検出手段から出力される信号に基づいて前
    記絶縁体に蓄積された空間電荷分布を測定する手段とを
    有する空間電荷分布測定部と、 前記絶縁体に接続する内部導体と直流電源との間に設け
    られ、直流高電界の印加時に流れる電流の時間的変化か
    ら漏電流を測定する直流漏電流測定部とを備えたことを
    特徴とする絶縁体の絶縁特性測定装置。
JP24561892A 1992-08-21 1992-08-21 絶縁体の絶縁特性測定装置 Expired - Fee Related JP3246679B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24561892A JP3246679B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 絶縁体の絶縁特性測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24561892A JP3246679B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 絶縁体の絶縁特性測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0666877A true JPH0666877A (ja) 1994-03-11
JP3246679B2 JP3246679B2 (ja) 2002-01-15

Family

ID=17136375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24561892A Expired - Fee Related JP3246679B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 絶縁体の絶縁特性測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3246679B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066064A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Nitto Denko Corp 空間電荷分布測定装置、及びその装置を用いた空間電荷分布測定方法、並びにその方法を用いて測定された高温用絶縁材料
CN103529369A (zh) * 2013-10-29 2014-01-22 国网河南省电力公司漯河供电公司 一种安全工器具耐压检测装置
CN103884973A (zh) * 2014-04-14 2014-06-25 上海交通大学 针-板电极介质空间电荷与局部放电超高频信号同步测量装置
CN103901326A (zh) * 2013-10-29 2014-07-02 国网河南省电力公司漯河供电公司 一种安全工器具耐压自动检测自动分类装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066064A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Nitto Denko Corp 空間電荷分布測定装置、及びその装置を用いた空間電荷分布測定方法、並びにその方法を用いて測定された高温用絶縁材料
CN103529369A (zh) * 2013-10-29 2014-01-22 国网河南省电力公司漯河供电公司 一种安全工器具耐压检测装置
CN103901326A (zh) * 2013-10-29 2014-07-02 国网河南省电力公司漯河供电公司 一种安全工器具耐压自动检测自动分类装置
CN103884973A (zh) * 2014-04-14 2014-06-25 上海交通大学 针-板电极介质空间电荷与局部放电超高频信号同步测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3246679B2 (ja) 2002-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4496900A (en) Nonlinearity detection using fault-generated second harmonic
US5266901A (en) Apparatus and method for resistive detection and waveform analysis of interconenction networks
US7075307B1 (en) Method and apparatus for detecting shorts on inaccessible pins using capacitive measurements
CN102565186B (zh) 飞行器中的结构的无损探伤
US20150142344A1 (en) Method and apparatus for measuring partial discharge charge value in frequency domain
US9176025B2 (en) Apparatus and method of vibration testing for manufacturing defect detection in composite insulators
Darilek et al. Performance-based specification of electrical leak location surveys for geomembrane liners
US8860429B2 (en) System and method for detecting sensor leakage
Xu et al. Loss current studies of partial discharge activity
JP3246679B2 (ja) 絶縁体の絶縁特性測定装置
CA1161114A (en) Non-destructive testing method and apparatus for spot welds
JP2001194346A (ja) 構成要素の非破壊試験装置及び方法
JPH0452566A (ja) ケーブル絶縁体の空間電荷分布測定装置
RU2731030C1 (ru) Способ резистивного неразрушающего контроля
Paophan et al. Implementation of a Rogowski's coil for partial discharge detection
JP3190158B2 (ja) 絶縁体の欠陥または不純物の検出方法
Suwanasri et al. Partial Discharge Investigation on Power Cable Termination Using PD Acoustic Detection
Ekberg et al. Recent results in HV measurement techniques
JP3893500B2 (ja) 伝導イミュニティ試験装置
Rohani et al. Classification of partial discharge detection technique in high voltage power component: A review
DK1001270T3 (da) Fremgangsmåde til at teste en jordforbindelse
Cselkó et al. Comparison of failure detection capability of available low-voltage cable diagnostic methods
JPH05264642A (ja) ケーブルの劣化診断方法
US9476928B2 (en) System and method for detecting sensor leakage
JP3017314B2 (ja) プローブ表面の汚染検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees