JPH07209371A - ケーブルの交流耐電圧試験装置および方法 - Google Patents

ケーブルの交流耐電圧試験装置および方法

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JPH07209371A
JPH07209371A JP489594A JP489594A JPH07209371A JP H07209371 A JPH07209371 A JP H07209371A JP 489594 A JP489594 A JP 489594A JP 489594 A JP489594 A JP 489594A JP H07209371 A JPH07209371 A JP H07209371A
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JP
Japan
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reactor
capacity
fixed
cable
reactors
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JP489594A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Ikeda
博道 池田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】供試ケーブルのキャパシタンスが大きく変わっ
ても補償リアクトルとしてインダクタンス値がそれほど
広範囲に異なったものは必要とせず、また、試験装置の
地下搬入口もある程度の大きさがあればどんな供試ケー
ブルでも試験可能にする。 【構成】供試ケーブル5に補償リアクトル4を並列接続
した状態で交流電圧を印加するものにおいて、補償リア
クトル5がタップ無しリアクトル2Aとタップ付きリア
クトル2Bとの直列接続よりなるリアクトル対2と、こ
のリアクトル対2に並列接続される固定リアクトル群3
とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、据付現地に布設され
た電力ケーブルの交流耐電圧を試験するための装置およ
びその試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ケーブルは長尺であるために、そのキャ
パシタンスが非常に大きい。布設されたケーブルを据付
現地で交流試験を行うには、特殊な工夫がなされないと
試験装置が大型し現地への装置搬入が困難になる。そこ
で、供試ケーブルが電源の周波数と並列共振するように
補償リアクトルが設置され、交流電源の必要容量を出来
るだけ少なくする方法がとられている。
【0003】図2は、従来のケーブルの交流耐電圧試験
装置の構成を示す回路図である。交流電源1が、角周波
数ωの交流源1Aと、この交流源1Aに電圧調整器1D
を介して並列接続された連続可変リアクトル1Bおよび
昇圧変圧器1Cとによりなる。この昇圧変圧器1Cの高
圧側が供試ケーブル5に並列接続されている。供試ケー
ブル5には、さらに補償リアクトルとしてのリアクトル
対2が並列接続されている。リアクトル対2は、タップ
無しリアクトル2Aとタップ付きリアクトル2Bとの直
列回路よりなり、タップ2Cの選定が出来るようになっ
ている。
【0004】図2において、タップ無しリアクトル2
A、タップ付きリアクトル2Bのインダクタンスをそれ
ぞれLA 、LB とし、供試ケーブル5のキャパシタンス
をCとすると、回路が並列共振する条件は
【0005】
【数1】
【0006】(LA +LB )・C=1/ω2 となる。この式が満たされるようにタップ2Cの選定に
よってLB の値が調整される。並列共振が起きると、交
流電源1から供試ケーブル5側を見たインピーダンスが
極端に大きくなるので(理論的には無限大になる)、交
流電源1の電力容量を大幅に低減することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、交流電源の必要電力容量が小さ
くて済むという利点を有するが、補償リアクトルとして
インダクタンス値が広範囲に異なるものを多数予め用意
しておかねばならないという問題があった。すなわち、
実際に据付現地に布設される電力ケーブルには種々の線
路があり、供試ケーブルのキャパシタンスも大きく異な
る。ある電力会社の計画では線路により、共振ケーブル
のキャパシタンスが1μF〜9.5μF程度の幅があ
る。この供試ケーブルに共振させるために補償リアクト
ルとしてリアクトル対もそのインダクタンスが桁違いに
異なるものを必要とする。
【0008】また、試験装置の設置場所が地下変電所の
場合はその試験装置搬入口の大きさが限られ、あまり大
型のものは搬入することが出来ないという問題もあっ
た。並列共振を用いることができない場合は、交流電源
側に過度な負荷がかかっていた。この発明の目的は、供
試ケーブルのキャパシタンスが大きく変わっても補償リ
アクトルとしてインダクタンス値がそれぞれ広い範囲に
異なったものは必要とせず、また、試験装置の地下搬入
口もある程度の大きさがあればどんな供試ケーブルでも
試験可能にすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、供試ケーブルに補償リアクトル
を並列接続した状態で交流電圧を印加するものにおい
て、補償リアクトルがタップ無しリアクトルとタップ付
きリアクトルとの直列接続よりなるリアクトル対と、こ
のリアクトル対に並列接続される固定リアクトル群とに
より構成され、単位リアクトル容量をpとしたときに、
タップ無しリアクトルが4pなるリアクトル容量を備
え、タップ付きリアクトルがタップの選定によりリアク
トル対全体のリアクトル容量を3pから4pまで変える
ことのできるようなリアクトル容量を備え、固定リアク
トル群がそれぞれ1p,2p,4pなるリアクトル容量
を備えた固定リアクトルのうちから供試ケーブルと共振
状態となり得るように選定された固定リアクトルの並列
接続よりなるものとするとよい。
【0010】また、かかる装置を用いて実施する方法に
おいて、補償リアクトルのリアクトル容量を固定リアク
トルの選定によって1pなるステップで調整するととも
に、タップ付リアクトルのタップ選定によって1p以下
のステップで調整し、補償リアクトルと供試ケーブルと
を並列共振させた状態で供試ケーブルに交流電圧を印加
することとするとよい。
【0011】
【作用】この発明の構成によれば、補償リアクトルがタ
ップ無しリアクトルとタップ付きリアクトルとの直列接
続よりなるリアクトル対と、このリアクトル対に並列接
続される固定リアクトル群とにより構成される。単位リ
アクトル容量をpとしたときに、タップ無しリアクトル
が4pなるリアクトル容量を備え、タップ付きリアクト
ルがタップの選定によりリアクトル対全体のリアクトル
容量を3pから4pまで変えることのできるようなリア
クトル容量を備えた。したがって、タップ付リアクトル
のタップを細かく形成しておけば、リアクトル容量を1
p以下のステップで細かく調整することができるように
なる。
【0012】さらに、固定リアクトル群がそれぞれ1
p、2p、4pなるリアクトル容量を備えた固定リアク
トルのうちから供試ケーブルと共振状態となり得るよう
に選定された固定リアクトルの並列接続よりなるので、
固定リアクトルの組み合わせによって固定リアクトル群
のリアクトル容量を1pなるステップで任意の値に調整
することができる。
【0013】補償リアクトルを上記のように構成するこ
とによって、供試ケーブルのキャパシタンスが広範囲に
変わっても、そのキャパシタンスに共振させるために3
p以上なら任意の値のリアクトル容量の補償リアクトル
を形成することができる。また、固定リアクトルのう
ち、単器で最大のリアクトル容量は4pなので、試験装
置の地下搬入口をこのリアクトル容量のもの(タップ無
しリアクトル)に合わせておけば、どんな供試ケーブル
でも試験可能になる。
【0014】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図1はこの発明の実施例にかかるケーブルの交流耐
電圧試験装置の構成を示す回路図である。図2の従来の
回路図と異なる構成は、補償リアクトル4がリアクトル
対2に並列接続された固定リアクトル群3を備え、固定
リアクトル群3が固定リアクトル31,32,33の並
列接続よりなる点だけである。図2と同じ部分には同一
参照符号を用いることにより詳細な説明は省略する。
【0015】ここでは、リアクトルの大きさを表す量と
して、インダクタンスLの他にリアクトル容量Pなる量
も用いる。リアクトルに角周波数ω、大きさVなる交流
電圧が印加され、Iなる電流が流れるとすると、リアク
トル容量Pは
【0016】
【数2】P=VI で定義される。ここで、I=V/ωLなので
【0017】
【数3】P=V2 /ωL となる。リアクトル容量Pの単位は〔VA〕であり、イ
ンダクタンスLに逆比例する。したがって、複数のリア
クトルが並列接続されたリアクトル群全体のリアクトル
容量は、その印加電圧が決まれば各リアクトル容量の総
和となる。
【0018】ここで、単位リアクトル容量をpとし、図
1のタップ無しリアクトル2Aのリアクトル容量を4p
(インダクタンスはLA )にする。一方、タップ付きリ
アクトル2B(インダクタンスLB )は、リアクトル対
2全体のリアクトル容量が3pから4pまでの範囲を取
り得るようなタップを備えている。また、図1の固定リ
アクトル群3は、リアクトル容量がそれぞれ1p、2p
なる固定リアクトル31、32(インダクタンスは、そ
れぞれL31、L32)の各1台ずつと、リアクトル容量が
4pなる固定リアクトル33(インダクタンスはL 33
とによりなる。ただし、後述されるが固定リアクトル3
3は、必要ない場合、1台だけの場合または、複数台の
場合があり、また、固定リアクトル31、32も必要に
応じて取捨選択される。
【0019】図1において、まず具体的な数値例を入れ
て回路を並列共振させる方法を示し、その後に一般的に
取り扱って説明を行う。例えば、前述のように供試ケー
ブル5のキャパシタンスがC=1μF〜9.5μFの広
範囲にわたるケースがあるとする。供試ケーブル5が単
相で、かつ交流耐電圧試験値が207kV(周波数は5
0Hz)とする。
【0020】この場合は、共振状態を取り得る補償リア
クトル4のリアクトル容量は、数1の式より、13MV
A〜128MVAである。ここで、タップ無しリアクト
ル2AのインダクタンスLA を8.525H(リアクト
ル容量は16MVA)とし、タップ付きリアクトル2B
がインダクタンスLB =0.0H、0.275H、0.
568H、0.881H、1.217H、1.578
H、1.967H、2.386H、2.841Hとなる
タップを持つとする。リアクタンス対2のリアクトル容
量は数3の式よりV2 /ω(LA +LB )なので、この
リアクタンス対2は12MVA〜16MVAの範囲内を
0.5MVAステップで任意のリアクトル容量に設定で
きる。
【0021】上述の例において、さらに、固定リアクト
ル群3として、リアクトル容量が4MVA,8MVAの
固定リアクトル31,32を各1台と、リアクトル容量
16MVAの固定リアクトル33を7台準備しておけ
ば、固定リアクトル群3の全リアクトル容量は上記固定
リアクトル31,32,33の組み合わせによって、0
〜124MVAの範囲のリアクトル容量を4MVAのス
テップで任意のリアクトル容量を設定できる。固定リア
クトル31,32,33を組み合わす例を表1に示す。
【0022】
【表1】表1は、固定リアクトル群3全体の各リアクト
ル容量に対して必要な固定リアクトル31,32,33
の必要台数を示したものである。表中〔pの倍数〕と
は、単位リアクトル容量pを4MVAとしたときのpに
対する倍数を示す。
【0023】表1では、固定リアクトル群3全体のリア
クトル容量が36MVA〜120MVの間は省略されて
いるが、他と同様にして必要なリアクトル容量を得るこ
とができる。補償リアクトル4全体のリアクトル容量
は、リアクトル対2と固定リアクトル群3とのリアクト
ル容量の和なので12〜し140MVAの広範囲にわた
って調整可能となる。0.5MVAの細かいステップは
タップ付リアクトル2Bのタップ選定で調整でき、4M
VAの大きなステップは固定リアクトル31,32,3
3の組み合わせによって調整することができる。
【0024】一般には、単位リアクトル容量pを用い
て、タップ無しリアクトル2Aのリアクトル容量を4p
としタップ付リアクトル2Bのタップを用いれば、リア
クトル対2全体のリアクトル容量をタップの選定によっ
て3p〜4pの範囲内を細かく設定することができる。
上述の例は、単位リアクトル容量pを4MVAとした場
合である。タップ付リアクトル2Bのタップが細かくな
るにつれて、1p以下のリアクトル容量を細かいステッ
プで調整することができるようになる。
【0025】さらに、固定リアクトル群3をそれぞれリ
アクトル容量が1p,2p,4pなる固定リアクトル3
1,32,33の組み合わせにすれば、1pのステップ
で任意の値のリアクトル容量を得ることができる。その
組み合わせは、表1に示されている。すなわち、表1に
おいて、固定リアクトル群3全体のリアクトル容量が1
pステップで〔pの倍数〕内にしめされているが、それ
に必要な固定リアクトル31,32,33の必要台数は
表1と全く同じとなる。固定リアクトル33の台数をも
っと増せば、固定リアクトル群3全体のリアクトル容量
はいくらでも大きくすることができる。
【0026】補償リアクトル4を図1のように構成する
ことによって、供試ケーブル5のキャパシタンスが広範
囲に変わっても、そのキャパシタンスに共振させるため
に3p以上なら任意の値のリアクトル容量の補償リアク
トル4を形成することができる。また、固定リアクトル
のうち、単器で最大のリアクトル容量は4pなので、試
験装置の地下搬入口をこのリアクトル容量のもの(タッ
プ無しリアクトル2A)に合わせておけば、どんな供試
ケーブル5でも試験可能になる。
【0027】
【発明の効果】この発明は前述のように、補償リアクト
ルがタップ無しリアクトルとタップ付きリアクトルとの
直列接続よりなるリアクトル対と、このリアクトル対に
並列接続される固定リアクトル群とにより構成された。
供試ケーブルのキャパシタンスが大きく変わっても補償
リアクトルとしてインダクタンス値がそれほど広範囲に
異なったものは必要とせず、また、試験装置地下搬入口
もある程度の大きさがあればどんな供試ケーブルでも試
験可能になった。そのために、試験装置が簡素化化され
設備費も大幅に低減された。また、交流の電源周波数や
供試ケーブルのキャパシタンスが多少変動しても、補償
リアクトルのリアクトル容量可変のステップが細かいの
で調整しやすくなった。しかも、どんな場所でも並列共
振法を用いて試験を行うことができるようになったの
で、交流電源側にも過度な負荷がかからなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例にかかるケーブルの交流耐電
圧試験装置の構成を示す回路図
【図2】従来のケーブルの交流耐電圧試験装置の構成を
示す回路図
【符号の説明】
1:交流電源、2:リアクトル対、2A:タップ無しリ
アクトル、2B:タップ付きリアクトル、3:固定リア
クトル群、31,32,33:固定リアクトル、5:供
試ケーブル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】供試ケーブルに補償リアクトルを並列接続
    した状態で交流電圧を印加するものにおいて、補償リア
    クトルがタップ無しリアクトルとタップ付きリアクトル
    との直列接続よりなるリアクトル対と、このリアクトル
    対に並列接続される固定リアクトル群とにより構成さ
    れ、単位リアクトル容量をpとしたときに、タップ無し
    リアクトルが4pなるリアクトル容量を備え、タップ付
    きリアクトルがタップの選定によりリアクトル対全体の
    リアクトル容量を3pから4pまで変えることのできる
    ようなリアクトル容量を備え、固定リアクトル群がそれ
    ぞれ1p,2p,4pなるリアクトル容量を備えた固定
    リアクトルのうちから供試ケーブルと共振状態となり得
    るように選定された固定リアクトルの並列接続よりなる
    ことを特徴とするケーブルの交流耐電圧試験装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものを用いて実施する方法
    であって、補償リアクトルのリアクトル容量を固定リア
    クトルの選定によって1pなるステップで調整するとと
    もに、タップ付リアクトルのタップ選定によって1p以
    下のステップで調整し、補償リアクトルと供試ケーブル
    とを並列共振させた状態で供試ケーブルに交流電圧を印
    加することを特徴とするケーブルの交流耐電圧試験方
    法。
JP489594A 1994-01-21 1994-01-21 ケーブルの交流耐電圧試験装置および方法 Pending JPH07209371A (ja)

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