JPH07159475A - 電気回路の反射パルス測定装置 - Google Patents

電気回路の反射パルス測定装置

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JPH07159475A
JPH07159475A JP30815193A JP30815193A JPH07159475A JP H07159475 A JPH07159475 A JP H07159475A JP 30815193 A JP30815193 A JP 30815193A JP 30815193 A JP30815193 A JP 30815193A JP H07159475 A JPH07159475 A JP H07159475A
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JP
Japan
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pulse
electric circuit
oscilloscope
waveform
inductance
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Pending
Application number
JP30815193A
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English (en)
Inventor
Shingo Ooya
紳午 大屋
Naohisa Tamura
尚久 田村
Masaki Sakamoto
正喜 坂本
秀男 ▲高▼野
Hideo Takano
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.)
TOUDEN SEKKEI KK
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
TOUDEN SEKKEI KK
Furukawa Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
Application filed by TOUDEN SEKKEI KK, Furukawa Electric Co Ltd, Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical TOUDEN SEKKEI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス発生器及びオシロスコープの接地の仕
様による影響を受けずに、再現性に優れた反射パルスの
電圧波形(TDR波形)を得る。 【構成】 接地用リード線15を介してグランドに接地
されたパルス発生器13とオシロスコープ14とを、例
えばケーブル11,12及び負荷10からなる電気回路
に接続して、パルス発生器13から所定電圧の矩形パル
スを入射させるとともに、電気回路からのTDR波形を
オシロスコープ14で測定する導体の反射パルス測定装
置において、パルス発生器13及びオシロスコープ14
と接地用リード線15間に、入射する矩形パルスに対し
て大きなインピーダンスを持つインダクタンス16を介
在させ、パルス発生器及びオシロスコープの接地の仕様
が種々変化しても、常に同じTDR波形を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電線や電力ケーブル等
を含む電気回路から反射される反射パルスの電圧波形を
測定する電気回路の反射パルス測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の測定装置では、例えば図
7に示すように、一端に負荷10が接続された電力ケー
ブル11,12からなる電気回路の他端に、パルス発生
器13及びオシロスコープ14を接続させるとともに、
上記パルス発生器13及びオシロスコープ14の低電圧
側を接地用リード線15を介してグランドに接地し、測
定回路を構成する。そして、上記パルス発生器13から
所定電圧の矩形波パルスを電力ケーブル11に入射し、
電気回路の各部分の持つ上記矩形波パルスに対する特性
インピーダンスの大きさに応じた大きさで反射してくる
反射パルス電圧波形、いわゆるTDR(Time Domain Re
flectometry )波形を、オシロスコープ14で測定して
いた。
【0003】ここで、もし電気回路に断線、短絡、地
絡、ケーブル内部への水の侵入等の異常が発生すると、
オシロスコープ14で測定されるTDR波形の変化とな
って現れるため、電気回路の上記異常時のTDR波形
を、正常時のTDR波形と比較することにより、電気回
路の異常発生を検出し、上記異常が発生している場合に
は、その異常が発生した場所を特定していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記測定装
置では、同一の電気回路に対して時期をずらして複数回
の測定を行う場合、測定現場で常に同じ接地の仕様にす
ることが難しく、パルス発生器13及びオシロスコープ
14を接地させる接地用リード線15の長さや配置状況
が異なると、同一の電気回路に対する正常時のTDR波
形の測定であっても、得られるTDR波形に相違が生じ
るという現象があった。
【0005】ここで、例えば図7に示したパルス発生器
13には、Textronix 社製S−24を用いて、図8に示
す形状の矩形波パルスを発生させ、さらにオシロスコー
プ14には、Textronix 社製2430Aを用い、また接
地用リード線15には、導体断面積が2[mm2 ]のビニ
ル絶縁電線を用い、以下の表1に示す長さや配置状況を
変えた場合のTDR波形の測定例を図9に示す。
【0006】
【表1】
【0007】図9において、上述した条件の下でTDR
波形の測定を行うと、上記オシロスコープ14で測定さ
れる各TDR波形A1 〜A3 には、図9に示すように、
大きなズレが生じることとなる。この波形変化の状態
は、電気回路の異常が、例えば完全な断線、短絡、地絡
といった状態で、電気回路が正常な状態にある時と比較
して、TDR波形の変化が非常に大きな変化となって現
れる場合には、それ程大きな障害とはならないが、例え
ばケーブル内部への水の侵入、高抵抗を介した短絡、地
絡といった状態で、電気回路が正常な状態にある時と比
較して、TDR波形の変化が小さな変化となって現れる
場合には、異常部分のTDR波形の変化を明確に把握で
きないという問題点があった。
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、接地の仕様による影響を受けずに、再現性に優れた
TDR波形を得ることができる電気回路の反射パルス測
定装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、接地用リード線を介してグランドに接
地されたパルス発生手段であるパルス発生器とパルス波
形測定手段であるオシロスコープとを電気回路に接続し
て、前記パルス発生器から前記電気回路に所定電圧の矩
形パルスを入射させるとともに、前記電気回路からの反
射パルスの電圧波形を前記オシロスコープで測定する電
気回路の反射パルス測定装置において、前記パルス発生
器及びオシロスコープとグランド間に、前記パルスに対
して大きなインピーダンスを持つインダクタンスを介在
させた電気回路の反射パルス測定装置が提供される。
【0010】
【作用】パルス発生器及びオシロスコープと接地用リー
ド線の間に、矩形パルスに対して大きなインピーダンス
を持つインダクタンスを接続させる。従って、接地用リ
ード線を任意の接続方法でグランドに接地させても、上
記接地の仕様による影響を受けずに、再現性に優れたT
DR波形を得ることが可能になる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図6の図面に基づ
き説明する。図1は、本発明に係る導体の反射パルス測
定装置を示す図である。なお、図1において、図7と同
様な構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号とす
る。図1において、本実施例では、一端に負荷10が接
続された電力ケーブル11,12の他端に、パルス発生
器13及びオシロスコープ14を接続させるとともに、
上記パルス発生器13及びオシロスコープ14の低電圧
側を、インダクタンス16及び接地用リード線15を介
してグランドに接地し、電気回路を構成する。すなわ
ち、図1において、図7と異なる点は、パルス発生器1
3及びオシロスコープ14と、接地回路を構成する接地
用リード線15の間に、適当な大きさのインピーダンス
を持つインダクタンス16を接続した点である。
【0012】図2は、図1に示した測定装置の等価回路
であり、この図を用いてインダクタンス16をパルス発
生器13及びオシロスコープ14と接地用リード線15
間に挿入した理由を説明する。図2において、Iは往路
電流、I0 は復路電流、I1 はグランド側に漏れ出して
いる漏れ電流を示し、I=I0 +I1 の関係になってい
る。また、Z1 は導体間のインピーダンス、Z2 は導体
−グランド間のインピーダンス、ZE は接地回路の持つ
インピーダンス、ZL はインダクタンス16の持つイン
ピーダンスである。
【0013】ここで、インダクタンス16を接続させな
い場合には、パルス発生器13から入射された矩形パル
スの一部がアース側に漏れ出しており、その漏れ出す程
度は、接地回路系の持つ、矩形パルスに対するインピー
ダンスの大きさに応じて変動する。上記接地回路系の持
つインピーダンスの大きさは、接地の仕様により変動す
るので、その結果としてTDR波形に相違が生じるもの
と考えられる。
【0014】すなわち、インダクタンス16を接続させ
ない場合には、インピーダンスZEが接地の仕様により
変動するので、これに伴い漏れ電流I1 が変動すること
となり、この結果、復路電流I0 が変動して、オシロス
コープ14で測定されるTDR波形が接地の仕様により
変動することとなる。これに対してインダクタンス16
を接地回路に接続させた場合には、インダクタンス16
は、矩形パルスに対して大きなインピーダンスを持つこ
ととなるので、適当な大きさを持つインダクタンスを接
地回路に接続させることにより、上記接地回路系の持つ
インピーダンスの変動を無視することができるようにな
る。
【0015】すなわち、インピーダンスZE の変動幅、
例えば変動幅Ze に対して、Ze ≪ZL の関係を有する
インダクタンス16を接続させた場合には、漏れ電流I
1 が一定となり、この結果、復路電流I0 が一定となっ
てオシロスコープ14で測定されるTDR波形が接地の
仕様に関係なく一定となる。次に、本発明に係る測定装
置によるTDR波形の測定例を示す。ここでは、従来例
と同様に、図1に示したパルス発生器13には、Textro
nix 社製S−24を用いて、図8に示す形状の矩形波パ
ルスを発生させ、オシロスコープ14には、Textronix
社製2430Aを用い、また接地用リード線15には、
導体断面積が2[mm2 ]のビニル絶縁電線を用い、以下
の表2に示す長さや配置状況を変え、さらに接続するイ
ンダクタンスの大きさを0.15[mH]、0.3[m
H]、1.0[mH]、2.0[mH]に設定した場合のT
DR波形の測定例を図3乃至図6に示す。
【0016】
【表2】
【0017】上記インダクタンス16が0.15[mH]
に設定された条件の下でTDR波形の測定を行うと、上
記オシロスコープ14で測定される各TDR波形B1
3には、図3に示すように、まだ若干のズレが認めら
れるが、インダクタンス16を接続しない図9の場合に
比較すると、そのズレは、かなり小さくなっている。ま
た、上記インダクタンス16が0.3[mH]、1.0
[mH]、2.0[mH]に設定された条件の下でTDR波
形の測定を行うと、上記オシロスコープ14で測定され
る各TDR波形C1 〜C3 ,D1 〜D3 ,E1 〜E3
は、図4乃至図6に示すように、全て一致した波形が得
られた。
【0018】従って、本実施例では、パルス発生器及び
オシロスコープと接地用リード線の間に、矩形パルスに
対して大きなインピーダンスを持つインダクタンスを接
続するので、上記パルス発生器及びオシロスコープの接
地の仕様が種々変化しても、常に同じTDR波形が得ら
れ、再現性に優れたTDR波形の測定が可能になり、こ
のため信頼性の高い電気回路の異常検知を行うことが可
能となる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、グラ
ンドに接地されたパルス発生手段とパルス波形測定手段
とを電気回路に接続して、前記パルス発生手段から前記
電気回路に所定電圧のパルスを入射させるとともに、前
記電気回路からの反射パルスの電圧波形を前記パルス波
形測定手段で測定する電気回路の反射パルス測定装置に
おいて、前記パルス発生手段及びパルス波形測定手段と
グランド間に、インダクタンスを介在させたので、接地
の仕様による影響を受けずに、再現性に優れたTDR波
形を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気回路の反射パルス測定装置を
示す図である。
【図2】図1に示した測定装置の等価回路である。
【図3】図1に示したインダクタンスを0.15[mH]
に設定した場合のTDR波形図である。
【図4】図1に示したインダクタンスを0.3[mH]に
設定した場合のTDR波形図である。
【図5】図1に示したインダクタンスを1.0[mH]に
設定した場合のTDR波形図である。
【図6】図1に示したインダクタンスを2.0[mH]に
設定した場合のTDR波形図である。
【図7】従来の電気回路の反射パルス測定装置を示す図
である。
【図8】電気回路に入射する矩形波パルスの形状を示す
図である。
【図9】図7に示した従来例におけるTDR波形図であ
る。
【符号の説明】
10 負荷 11,12 ケーブル 13 パルス発生器 14 オシロスコープ 15 接地用リード線 16 インダクタンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 尚久 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 (72)発明者 坂本 正喜 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 ▲高▼野 秀男 東京都千代田区内幸町2丁目1番4号 東 電設計株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グランドに接地されたパルス発生手段と
    パルス波形測定手段とを電気回路に接続して、前記パル
    ス発生手段から前記電気回路に所定電圧のパルスを入射
    させるとともに、前記電気回路からの反射パルスの電圧
    波形を前記パルス波形測定手段で測定する電気回路の反
    射パルス測定装置において、前記パルス発生手段及びパ
    ルス波形測定手段とグランド間に、インダクタンスを介
    在させたことを特徴とする電気回路の反射パルス測定装
    置。
  2. 【請求項2】 前記インダクタンスは前記入射したパル
    スに対して大きなインピーダンスを持つことを特徴とす
    る請求項1記載の電気回路の反射パルス測定装置。
JP30815193A 1993-12-08 1993-12-08 電気回路の反射パルス測定装置 Pending JPH07159475A (ja)

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JP30815193A JPH07159475A (ja) 1993-12-08 1993-12-08 電気回路の反射パルス測定装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007121102A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Nissan Motor Co Ltd 電線・ケーブルの断線検出方法及び断線検出装置
JP2007271374A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Hitachi Cable Ltd 電線の断線検出装置及び方法
JP2016194422A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社関電工 非常時における原子炉内温度測定方法及び溶融状態検出方法並びにこれらの装置

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