JPH0926455A - ケーブルの周波数−インピーダンス特性測定方法 - Google Patents
ケーブルの周波数−インピーダンス特性測定方法Info
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- JPH0926455A JPH0926455A JP19917295A JP19917295A JPH0926455A JP H0926455 A JPH0926455 A JP H0926455A JP 19917295 A JP19917295 A JP 19917295A JP 19917295 A JP19917295 A JP 19917295A JP H0926455 A JPH0926455 A JP H0926455A
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- JP
- Japan
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- cable
- frequency
- impedance
- voltage
- spectrum analyzer
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ケーブルのｆ−Ｚ特性を正確に測定する。
【構成】 供試ケーブル１の導体１ａにケーブルの分担
電圧測定のための分圧回路２を介して周波数が連続的に
変化する一定の大きさの正弦波電圧を発生するトラッキ
ングジェネレータ３を接続し、供試ケーブル１の導体１
ａ電圧検出のための分圧回路４を介してスペクトラムア
ナライザ５を接続する。また、スペクトラムアナライザ
５には周波数の対応をとるためにトラッキングジェネレ
ータ３の出力を接続する。トラッキングジェネレータ３
から周波数を掃引しながら繰り返して印加して、スペク
トラムアナライザ５で測定すると、周波数が高くなるに
つれてインピーダンスは収束し、一定値に収斂する。
電圧測定のための分圧回路２を介して周波数が連続的に
変化する一定の大きさの正弦波電圧を発生するトラッキ
ングジェネレータ３を接続し、供試ケーブル１の導体１
ａ電圧検出のための分圧回路４を介してスペクトラムア
ナライザ５を接続する。また、スペクトラムアナライザ
５には周波数の対応をとるためにトラッキングジェネレ
ータ３の出力を接続する。トラッキングジェネレータ３
から周波数を掃引しながら繰り返して印加して、スペク
トラムアナライザ５で測定すると、周波数が高くなるに
つれてインピーダンスは収束し、一定値に収斂する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルの周
波数−インピーダンス特性測定方法に関するものであ
る。
波数−インピーダンス特性測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電力ケーブルの部分放電法によ
る測定に際して、その較正を正確に行うためには、当該
ケーブルの周波数−インピーダンス特性（ｆ−Ｚ特性）
を正確に把握しておく必要がある。
る測定に際して、その較正を正確に行うためには、当該
ケーブルの周波数−インピーダンス特性（ｆ−Ｚ特性）
を正確に把握しておく必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、ｆ−Ｚ特性は抵抗を介して供試ケーブルを接続
し、供試ケーブルの分担電圧から供試ケーブルのインピ
ーダンスを求める抵抗分圧法を用いて測定しており、正
確なｆ−Ｚ特性が得ることはなかなか困難である。
いては、ｆ−Ｚ特性は抵抗を介して供試ケーブルを接続
し、供試ケーブルの分担電圧から供試ケーブルのインピ
ーダンスを求める抵抗分圧法を用いて測定しており、正
確なｆ−Ｚ特性が得ることはなかなか困難である。
【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
ケーブルのｆ−Ｚ特性を正確に測定し得るケーブルの周
波数−インピーダンス特性測定方法を提供することにあ
る。
ケーブルのｆ−Ｚ特性を正確に測定し得るケーブルの周
波数−インピーダンス特性測定方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係るケーブルの周波数−インピーダンス特
性測定方法は、周波数が連続的に変化する一定の大きさ
の正弦波電圧を供試ケーブルに付加し、供試ケーブルの
端部に発生する電圧を周波数に対応して求め、表示する
ことを特徴とする。
めの本発明に係るケーブルの周波数−インピーダンス特
性測定方法は、周波数が連続的に変化する一定の大きさ
の正弦波電圧を供試ケーブルに付加し、供試ケーブルの
端部に発生する電圧を周波数に対応して求め、表示する
ことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明を実施するための回路構
成図であり、供試ケーブル１の導体１ａに分圧回路２を
介して周波数が連続的に変化する一定の大きさの正弦波
電圧を発生する電圧発生器であるトラッキングジェネレ
ータ３を接続し、供試ケーブル１の導体１ａに電圧検出
のための分圧回路４を介してスペクトラムアナライザ５
を接続する。また、スペクトラムアナライザ５には周波
数の対応をとるためにトラッキングジェネレータ３の出
力を接続する。
詳細に説明する。図１は本発明を実施するための回路構
成図であり、供試ケーブル１の導体１ａに分圧回路２を
介して周波数が連続的に変化する一定の大きさの正弦波
電圧を発生する電圧発生器であるトラッキングジェネレ
ータ３を接続し、供試ケーブル１の導体１ａに電圧検出
のための分圧回路４を介してスペクトラムアナライザ５
を接続する。また、スペクトラムアナライザ５には周波
数の対応をとるためにトラッキングジェネレータ３の出
力を接続する。
【０００７】なお、供試ケーブル１には商用周波数電圧
が印加されていないにしても、隣接するケーブルからの
誘導により、商用周波数電圧が重畳することがあるの
で、分圧回路４は商用周波数を除去するフィルタ等を具
備することが好ましい。
が印加されていないにしても、隣接するケーブルからの
誘導により、商用周波数電圧が重畳することがあるの
で、分圧回路４は商用周波数を除去するフィルタ等を具
備することが好ましい。
【０００８】図２は２６６ｍの長さの供試ケーブル１を
対象に遠端を開放とし、トラッキングジェネレータ３か
ら０〜５０ＭＨｚの周波数を掃引しながら繰り返して供
試ケーブル１の導体１ａに印加して、この信号が導体１
ａから分圧回路４を介して得られた信号を、スペクトラ
ムアナライザ５で測定した場合のグラフ図であり、横軸
は周波数、縦軸はインピーダンスを示している。なお、
縦軸の１ｍＶは４４Ωに相当する。
対象に遠端を開放とし、トラッキングジェネレータ３か
ら０〜５０ＭＨｚの周波数を掃引しながら繰り返して供
試ケーブル１の導体１ａに印加して、この信号が導体１
ａから分圧回路４を介して得られた信号を、スペクトラ
ムアナライザ５で測定した場合のグラフ図であり、横軸
は周波数、縦軸はインピーダンスを示している。なお、
縦軸の１ｍＶは４４Ωに相当する。
【０００９】図３は遠端を短絡させた場合の測定値を示
し、図２、図３は何れも周波数が高くなるとインピーダ
ンスは収束し、その収斂値は何れも約３１Ωであり、こ
の値は反射パルス法（ＴＤＲ法）による測定値とほぼ一
致する。
し、図２、図３は何れも周波数が高くなるとインピーダ
ンスは収束し、その収斂値は何れも約３１Ωであり、こ
の値は反射パルス法（ＴＤＲ法）による測定値とほぼ一
致する。
【００１０】供試ケーブルの特性インピーダンスをZo、
伝搬定数をγ、供試ケーブル長をＬとすると、供試ケー
ブルの遠端を開放した場合の近端でのインピーダンスZ
f、及び遠端を短絡した場合の近端でのインピーダンスZ
sは次式で表される。 Zf＝Zo coth γＬ ・・・(1) Zs＝Zo tanh γＬ ・・・(2)
伝搬定数をγ、供試ケーブル長をＬとすると、供試ケー
ブルの遠端を開放した場合の近端でのインピーダンスZ
f、及び遠端を短絡した場合の近端でのインピーダンスZ
sは次式で表される。 Zf＝Zo coth γＬ ・・・(1) Zs＝Zo tanh γＬ ・・・(2)
【００１１】ここで、伝搬定数γは複素数であり、次式
で表される。 γ＝α＋ｊβ ・・・(3)
で表される。 γ＝α＋ｊβ ・・・(3)
【００１２】また、無損失でα＝０の場合には、インピ
ーダンスZf、Zsはそれぞれ純リアクタンスとなり、次式
で表される。 Zf＝−ｊZo cot βＬ ・・・(4) Zs＝ｊZo tan βＬ ・・・(5)
ーダンスZf、Zsはそれぞれ純リアクタンスとなり、次式
で表される。 Zf＝−ｊZo cot βＬ ・・・(4) Zs＝ｊZo tan βＬ ・・・(5)
【００１３】特性インピーダンスZoはインピーダンスZf
とZsの幾何平均に等しく、次式で表される。 Zo＝（Zf・Zs）1/2 ・・・(6)
とZsの幾何平均に等しく、次式で表される。 Zo＝（Zf・Zs）1/2 ・・・(6)
【００１４】損失が無視できる低い周波数を供試ケーブ
ルに入力した場合のインピーダンスZf及びZsは、波長を
λとすると、(4) 式及び(5) 式から分かるように、ケー
ブル長Ｌがλ／４の整数倍となるごとに交互に零と無限
大の値をとる。また、損失が大きい高い周波数を供試ケ
ーブルに入力した場合のインピーダンスZf及びZsは、
(1) 式及び(2) 式中の coth γＬ及び tanh γＬが１に
収斂するので、共に特性インピーダンスZoに収斂する。
ルに入力した場合のインピーダンスZf及びZsは、波長を
λとすると、(4) 式及び(5) 式から分かるように、ケー
ブル長Ｌがλ／４の整数倍となるごとに交互に零と無限
大の値をとる。また、損失が大きい高い周波数を供試ケ
ーブルに入力した場合のインピーダンスZf及びZsは、
(1) 式及び(2) 式中の coth γＬ及び tanh γＬが１に
収斂するので、共に特性インピーダンスZoに収斂する。
【００１５】これにより、周波数に対するインピーダン
スZfの絶対値の特性は周波数が高くなるにつれて、Zo|c
otβＬ |から特性インピーダンスZoに収斂し、インピー
ダンスZsの絶対値の特性は、Zo|tanβＬ |からZoに収斂
することが理論的にも分かる。
スZfの絶対値の特性は周波数が高くなるにつれて、Zo|c
otβＬ |から特性インピーダンスZoに収斂し、インピー
ダンスZsの絶対値の特性は、Zo|tanβＬ |からZoに収斂
することが理論的にも分かる。
【００１６】インピーダンスが収斂していない比較的低
い周波数を用いて電荷較正を行うとインピーダンスは大
きく変化するので直接・間接較正の比率は定め難い。し
かし、インピーダンスが収斂する以上の周波数を用いれ
ば、インピーダンスが一定となり較正が正しく行われ
る。この周波数は供試ケーブルの減衰特性と長さで決ま
り、無限長線路や整合状態と同様に、反射に付随した問
題がなくなる。
い周波数を用いて電荷較正を行うとインピーダンスは大
きく変化するので直接・間接較正の比率は定め難い。し
かし、インピーダンスが収斂する以上の周波数を用いれ
ば、インピーダンスが一定となり較正が正しく行われ
る。この周波数は供試ケーブルの減衰特性と長さで決ま
り、無限長線路や整合状態と同様に、反射に付随した問
題がなくなる。
【００１７】つまり、収斂する以上の周波数成分を用い
て部分放電の測定を行えば、インピーダンスは一定とな
るので、較正に際して供試ケーブル内の反射の影響を受
けずに正しく較正を行うことができる。
て部分放電の測定を行えば、インピーダンスは一定とな
るので、較正に際して供試ケーブル内の反射の影響を受
けずに正しく較正を行うことができる。
【００１８】図４は電力ケーブルＳに対して、較正を行
うための回路構成図である。電力ケーブルＳの絶縁接続
部Saには検出インピーダンスZdを接続する。また、絶縁
接続部SaにはコンデンサＣを介してトラッキングジェネ
レータＧを接続する。検出インピーダンスZdによって電
力ケーブルＳはパルス的に２分割され、絶縁接続部Saの
両側のインピーダンスはそれぞれインピーダンスZ1、Z2
と表される。電力ケーブルＳの電荷較正を行う場合は、
トラッキングジェネレータＧから既知の電荷量を注入し
較正を行う。
うための回路構成図である。電力ケーブルＳの絶縁接続
部Saには検出インピーダンスZdを接続する。また、絶縁
接続部SaにはコンデンサＣを介してトラッキングジェネ
レータＧを接続する。検出インピーダンスZdによって電
力ケーブルＳはパルス的に２分割され、絶縁接続部Saの
両側のインピーダンスはそれぞれインピーダンスZ1、Z2
と表される。電力ケーブルＳの電荷較正を行う場合は、
トラッキングジェネレータＧから既知の電荷量を注入し
較正を行う。
【００１９】このとき、インピーダンスZ1とZ2が等しけ
れば、間接較正として検出インピーダンスZdと並列に接
続したパルスの応答は、直接較正としてインピーダンス
Z1又はZ2の何れかに注入した場合の応答の２倍になる。
実際に放電が生ずるのは、直接較正の位置であるZ1又は
Z2の部分であり、この応答として検出インピーダンスZd
と並列に注入した半分の大きさの電荷で代用できる。こ
れが間接較正の原理であり、間接較正の応答が直接較正
の応答の２倍になるようにインピーダンスZ1とZ2を等し
くすることが必要であり、そのためにインピーダンスが
一定になる周波数を測定周波数として選定する。
れば、間接較正として検出インピーダンスZdと並列に接
続したパルスの応答は、直接較正としてインピーダンス
Z1又はZ2の何れかに注入した場合の応答の２倍になる。
実際に放電が生ずるのは、直接較正の位置であるZ1又は
Z2の部分であり、この応答として検出インピーダンスZd
と並列に注入した半分の大きさの電荷で代用できる。こ
れが間接較正の原理であり、間接較正の応答が直接較正
の応答の２倍になるようにインピーダンスZ1とZ2を等し
くすることが必要であり、そのためにインピーダンスが
一定になる周波数を測定周波数として選定する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るケーブ
ルの周波数−インピーダンス特性測定方法によれば、供
試ケーブルの周波数に対するインピーダンス特性が容易
かつ正確に得られるので、この特性を用いて部分放電測
定等の電荷較正を正しく行うことができる。
ルの周波数−インピーダンス特性測定方法によれば、供
試ケーブルの周波数に対するインピーダンス特性が容易
かつ正確に得られるので、この特性を用いて部分放電測
定等の電荷較正を正しく行うことができる。
【図１】本発明を実施するための回路構成図である。
【図２】遠端を開放した供試ケーブルの周波数に対する
インピーダンスの絶対値の特性を測定したグラフ図であ
る。
インピーダンスの絶対値の特性を測定したグラフ図であ
る。
【図３】遠端を短絡した供試ケーブルの周波数に対する
インピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ図
である。
インピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ図
である。
【図４】較正を行う場合の回路構成図である。
１ 供試ケーブル １ａ 導体 ２、４ 分圧回路 ３ トラッキングジェネレータ ５ スペクトルアナライザ
Claims (3)
- 【請求項１】 周波数が連続的に変化する一定の大きさ
の正弦波電圧を供試ケーブルに付加し、供試ケーブルの
端部に発生する電圧を周波数に対応して求め、表示する
ことを特徴とするケーブルインピーダンス周波数特性測
定方法。 - 【請求項２】 前記正弦波電圧の付加はトラッキングジ
ェネレータによって行う請求項１に記載のケーブルの周
波数−インピーダンス特性測定方法。 - 【請求項３】 前記電圧の測定はスペラトラムアナライ
ザによって行う請求項１に記載のケーブルの周波数−イ
ンピーダンス特性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19917295A JPH0926455A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | ケーブルの周波数−インピーダンス特性測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19917295A JPH0926455A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | ケーブルの周波数−インピーダンス特性測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0926455A true JPH0926455A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16403356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19917295A Pending JPH0926455A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | ケーブルの周波数−インピーダンス特性測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0926455A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ300944B6 (cs) * | 2000-06-16 | 2009-09-23 | T-Mobile Deutschland Gmbh | Zpusob merení chybného místa u vysokofrekvencních kabelu a vedení |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP19917295A patent/JPH0926455A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ300944B6 (cs) * | 2000-06-16 | 2009-09-23 | T-Mobile Deutschland Gmbh | Zpusob merení chybného místa u vysokofrekvencních kabelu a vedení |
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