JPH102928A - 部分放電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＶケーブル等とその接続箱からなる電力ケ
ーブル線路の絶縁接続箱部分から部分放電を検出する装
置に関するものである。 【解決手段】 絶縁接続箱（２２）の絶縁筒（１６）を
挟んで両側に配設された保護管（１５）のそれぞれに、
この保護管（１５）と電気的に接続される端子（１２）
を設け、それぞれの端子（１２）に主電極とこの主電極
との間に絶縁層を介して配置された部分放電検出用電極
とからなる電極集合体（１）の主電極側を接続し、電極
集合体（１）の主電極側を接続し、電極集合体（１）の
部分放電検出用電極相互は部分放電検出部（１０）を介
して接続した部分放電検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶケーブル等と
その接続箱からなる電力ケーブル線路の絶縁性能又は劣
化状態を測定する手段の一つである部分放電検出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブル線路においては、不測の事
態等の原因によりケーブル絶縁体中に欠陥が生じると、
その部分に使用電圧により部分放電が生じる。部分放電
が生じると欠陥が拡大して線路破壊に至る恐れがある。
このため、欠陥を早期に検出してケーブル線路の信頼性
を向上させるために、布設現地において電力ケーブル線
路の部分放電を検出することは重要である。部分放電の
検出装置は電力ケーブル線路の状況に対応した種々のも
のが開発され実用化されている。これらの電力ケーブル
線路の内送電系統は長距離線路であることが多く、長距
離線路では、ケーブル相互を単に接続する普通接続箱
と、シースの誘起電圧等を遮断する絶縁接続箱とが設け
られている。このような絶縁接続箱を含んだ長距離電力
ケーブル線路に対する部分放電検出装置としては、図４
に示すように、絶縁接続箱２２の表面に部分放電検出用
箔状電極２１及び較正用箔状電極２０を設けて部分放電
を検出している。

【０００３】図４の部分放電検出装置の構造を詳しく説
明する。図４において、電力ケーブル線路の主体となる
電力ケーブル１４の金属シースは絶縁接続箱２２の両端
部にて、それぞれ絶縁接続箱２２の絶縁筒１６を挟んで
両側の保護銅管１５に接続されている。両側の保護銅管
１５の間は接続箱中央部において絶縁筒１６により絶縁
されて組立てられている。保護銅管１５の表面には電力
ケーブル１４の金属シースの表面と同様に防食層が施さ
れている。両側の保護銅管１５の防食層上にそれぞれ部
分放電検出用箔状電極２１と較正用箔状電極２０が設け
られ、この箔状電極は防食層を介して保護銅管１５との
間に静電容量を形成する。

【０００４】電力ケーブル１４の絶縁体に部分放電が生
じるとその放電パルス信号がケーブル導体とケーブル金
属シース間に誘起され、ケーブル１４の金属シースから
保護銅管１５に至った放電信号パルスがさらに前記静電
容量を介して、部分放電検出用箔状電極２１に至る。前
記検出用箔状電極２１と絶縁筒１６の反対側の部分放電
検出用箔状電極２１との間は部分放電検出部１０を介し
て接続されており、該検出部１０により部分放電が検出
される。

【０００５】検出した部分放電信号の大きさを確定する
ための較正、即ちこの検出系の較正に当たっては、まず
較正信号発生器１１より発生させた較正信号を較正信号
発生器１１に接続された左右二つの較正用箔状電極２０
に注入する。この信号は較正用箔状電極２０と保護銅管
１５の間の静電容量により保護銅管１５に入り、更に検
出用箔状電極２１との静電容量を介して部分放電検出用
箔状電極２１に入り部分放電検出部１０により検出され
る。これにより、電力ケーブル中から検出された部分放
電信号の大きさを知るためのこの検出系の感度較正が行
われる。なお、図中１２はアレスタ端子、１７はアレス
タである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の部分放
電検出装置では以下に述べる如き課題がある。

【０００７】部分放電検出用箔状電極２１及び較正用箔
状電極２０は、安定した形状の個所に設ける必要があ
る。即ち図４に示されている如き長手方向に外径が同一
の個所に設ける必要がある。なぜなら、傾斜している個
所では電極を貼るのが困難であり、また貼り付けた状態
を長期的に安定させることも困難なため、静電容量が不
安定になる心配があるからである。しかし、従来のもの
ではこのような条件を満足するように電極を貼り付ける
ことが容易ではない。

【０００８】更に、接続箱の設けられる環境は通常、地
下の高温多湿な状態であり、場合によっては浸水により
接続箱が水没する可能性もある。箔状電極にとっては水
分の侵入やそれによる腐食等の恐れの大きい環境であ
る。このような環境に長期間、箔状電極を電気的に安定
な状態に設けるに当たっては、箔状電極を防水処置する
必要がある。接着面の防水はある程度の距離、言い換え
るとある大きさの面積を必要とし、箔状電極の周囲にこ
の防水面積を必要とする。また、箔状電極２０及び２１
は保護銅管１５の防食層上に貼るが、絶縁接続箱２２の
布設環境が上述の如く厳しい状況のため、防食層の表面
は埃、油或いは水滴などが付着しておりこれら物質の除
去も容易ではない。この表面に箔状電極を、容易に剥が
れず防水も完全に貼ることは困難な作業であり、貼付状
況が不安定となる。このことは部分放電検出の不安定に
つながる。

【０００９】箔状電極を、上記の制約即ち、外径が同一
な個所に防水処置をして設けると、箔状電極そのものに
与えられる面積は小さいものとなってしまう。また、絶
縁接続箱２２の大きさは使用電圧やケーブル導体サイズ
により異なるので電極の面積がその影響を受け、所望の
大きさを確保できないことがある。このようなわけで従
来のものでは箔条電極の面積が種々制限されて小さくな
り、このため、電極と保護銅管との間の静電容量が小さ
くなり、検出感度或いは較正精度が悪くなる問題を生じ
る。

【００１０】別の問題点として、静電容量がある。静電
容量は電極面積、電極間の絶縁体の誘電率および絶縁体
の厚さにより決まる。電極間の絶縁体とは、この場合保
護銅管１５の防食層である。防食層は保護銅管１５の腐
食に対する防食、外傷に対する保護、保護銅管１５と対
地間の電圧に対する絶縁が主要目的である。このため、
部分放電検出のことを考慮しなければ、ある程度の誘電
率を確保したり、或いはその値を長期的に安定に保つ必
要性がない。また、厚さも精密に一定に保つ必要性がな
い。従って、部分放電検出に使用する上記箔状電極の静
電容量は、前述の電極面積のほかに、箔状電極を貼る個
所の防食層の誘電率、厚さにより左右されてしまう。静
電容量は検出実施個所ごとに相違するため、他の検出実
施時のデータとの比較を困難としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決した部分放電検出装置を提供するもので、その課題解
決手段は次の通りである。絶縁接続箱の絶縁筒を挟んで
両側に配設された保護管のそれぞれに、この保護管と電
気的に接続される端子を設け、それぞれの端子に、主電
極とこの主電極との間に絶縁層を介して配置された部分
放電検出用電極とを有する電極集合体の主電極側を接続
し、電極集合体の部分放電検出用電極相互は部分放電検
出部を介したことを特徴とする部分放電検出装置であ
る。絶縁接続箱の絶縁筒を挟んで両側に配設された保護
管のそれぞれに、この保護管と電気的に接続される端子
を設け、それぞれの端子に、主電極とこの主電極の一方
に絶縁層を介して配置された部分放電検出用電極と主電
極の他方に絶縁層を介して配置された較正用電極とを有
する電極集合体の主電極側を接続し、電極集合体の部分
放電検出用電極相互は部分放電検出部を介して接続し、
電極集合体の較正用電極相互は部分放電検出部の感度を
較正する較正信号発生器を介して接続したことを特徴と
する部分放電検出装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
により詳細に説明する。

【００１３】図２は本発明の電極集合体１の実施態様を
示す。図２─（イ）（ロ）は本発明の第１の実施態様を
示すもので、部分放電信号を流入させる主電極２は厚さ
５ｍｍの錫めっき銅板からなる平板型電極で、ボルト穴
１３を設けた端子部６が一体に接続されている。この主
電極２の片面には絶縁体５として２ｍｍ厚さのエチレン
・プロピレンゴムを介して部分放電検出用電極４を設
け、全体をポリ塩化ビニル等の防水性被覆体９で一体に
被覆された構成となっている。なお、部分放電検出用電
極４には後述する部分放電検出部１０と接続される端子
８が形成されている。図３─（イ）（ロ）は、本発明の
第２の実施態様を示すもので、部分放電信号を流入させ
る主電極２は厚さ５ｍｍの錫めっき銅板からなる平板型
電極とし、この主電極２の一方に２ｍｍ厚さのエチレン
・プロピレンゴムからなる絶縁層５を介して配置した部
分放電検出用電極４と主電極２の他方にエチレン・プロ
ピレンゴムからなる絶縁層５を介して配置した較正用電
極３からなり、これら全体をポリ塩化ビニル等の防水性
被覆体９で一体に被覆した構成となっている。なお、主
電極２にはボルト穴１３を設けた端子部６が一体に接続
されており、部分放電検出用電極４には後述する部分放
電検出部１０と接続する端子８が、較正用電極３には後
述する較正信号発生器１１と接続する端子７が接続され
ている。前記両実施態様における電極集合体１を電極の
静電結合する部分の寸法を幅２００ｍｍ、長さ３００ｍ
ｍとし、主電極に対する部分放電検出用又は較正用電極
間の静電容量を１，０００ｐＣに設計し、この電極集合
体１をオーブン内で０°Ｃ８時間、４０°Ｃ８時間のヒ
ートサイクルを３か月間実施したが静電容量の変化は測
定誤差範囲内であり安定であった。

【００１４】上記各実施態様では電極間の絶縁層５をエ
チレン・プロピレンゴムとし、電極積層体の周囲を被覆
した被覆体９をポリ塩化ビニルとしたが、これに限るも
のではない。これに代わり、高周波特性の良好な材料で
絶縁、被覆することもできる。また絶縁層５と被覆体９
を同一材料とすることもできる。上述したように本発明
で使用する電極集合体１は各電極面積を一定に出来る。
また各電極間の絶縁層５を絶縁厚一定、誘電率一定と出
来る。さらに３層に積層した電極積層体を被覆体９にて
一体に被覆出来るので防水も完全に出来る。主電極５に
端子部６を形成することにより、現地における取り付け
も容易に確実に出来る。

【００１５】絶縁接続箱２２には図１に示すように、通
常、アレスタ或いはクロスボンド接続用の端子として保
護銅管１５と電気的、機械的に強固に接続される端子１
２が設けられている。この端子１２は絶縁接続箱２２の
防食層の表面より突出しており、絶縁接続箱の設置され
ている現地にて、アレスタ或いはクロスボンドワイヤ等
の端子への接続作業が容易なように考慮された設計とな
っている。

【００１６】図１は上記第２の実施態様の電極集合体１
（図３─（イ）（ロ）参照）を絶縁接続箱２２に接続
し、部分放電検出を行う本発明の実施の形態を示してい
る。前述の電極集合体１を２個使用し、各電極集合体１
の主電極２の端子部６はそれぞれ保護（銅）管１５に電
気的に接続されている端子、例えば両側のアレスタ（或
いはクロスボンドワイヤ）接続用端子１２に接続され
る。電極集合体１の検出用電極端子８はそれぞれ部分放
電検出部１０の両側の端子と接続される。電極集合体１
の較正用電極端子７はそれぞれ較正信号発生器１１の出
力端子に接続される。

【００１７】電力ケーブル１４の絶縁体に発生した部分
放電による放電パルス信号は、ケーブルの金属シースか
ら保護（銅）管１５に至ってアレスタ（或いはクロスボ
ンドワイヤ）用端子１２に接続された電極集合体１の主
電極２に至る。さらに主電極２と静電容量を介して設け
られた検出用電極４に至る。前記検出用電極４の端子部
８と絶縁筒１６の反対側の検出用電極４の端子部８との
間は検出インピーダンスを含む部分放電検出部１０を介
して接続されており、これにより電力ケーブル線路で発
生した部分放電が検出される。なお、主電極２を接続す
る端子はアレスタ（或いはクロスボンドワイヤ）用端子
１２に限らない。絶縁接続箱の保護管１５或いはケーブ
ル１４のシースからの部分放電信号を抽出可能とする他
の端子が設けられていれば、その端子でもよい。

【００１８】部分放電検出部１０の感度を較正する場合
には、まず較正信号発生器１１より発生させた較正信号
を較正信号発生器１１に接続された二つの端子部７を経
て較正用電極３に注入する。すると、この較正信号は較
正用電極３と主電極２の間の静電容量により主電極２に
入り、更に部分放電検出用電極４との静電容量を介して
部分放電検出用電極４に入り部分放電検出部１０で検出
される。その検出値の大きさから部分放電検出部１０の
測定感度を較正する。

【００１９】なお、較正信号を絶縁接続箱２２より注入
する必要のない場合は、上記第１の実施態様の電極集合
体１（図２─（イ）（ロ）参照）を使用し、上記電極集
合体１の較正用電極３並びにその絶縁体５は省略するこ
とができる。また、絶縁接続箱２２の設けられている環
境が、電極が露出していても何ら部分放電検出に影響さ
れない環境である場合は、上記電極集合体１の被覆体９
は設けなくてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、上記のように、絶縁接
続箱の絶縁筒を挟んで両側に配設された保護管のそれぞ
れに、この保護管と電気的に接続される端子を設け、そ
れぞれの端子に、主電極とこの主電極との間に絶縁層を
介して配置された部分放電検出用電極とを有する電極集
合体の主電極側を接続し、電極集合体の部分放電検出用
電極相互は部分放電検出部を介して接続するようにした
ので、電力ケーブル線路で発生する部分放電を長期間に
わたって安定して検出することができると共に、部分放
電検出用電極を保護管に容易に取り付けることが可能で
あり、且つ使用電圧或いはケーブル導体サイズの差異に
よらず、絶縁接続部の保護管と部分放電検出用電極間の
必要な静電容量を容易且つ安定して確保することがで
き、部分放電の検出条件の安定化を図ることができる。
また、部分放電検出部の感度を較正する場合には、前記
電極集合体として主電極とこの主電極の一方に絶縁層を
介して配置された部分放電検出用電極と主電極の他方に
絶縁層を介して配置された較正用電極とを有するものを
使用し、電極集合体の較正用電極相互は較正信号発生器
を介して接続し、較正信号発生器から較正信号を発生し
て前記電極集合体の較正用電極に注入することにより行
うものであるから、使用電圧或いはケーブル導体サイズ
の差異によらず、絶縁接続部の保護管と較正用電極間の
必要な静電容量も容易且つ安定して確保することがで
き、部分放電検出部の較正精度をあげることができ、長
期間にわたってより精度の高い且つ安定した部分放電の
検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による部分放電検出装置の一例を示す説
明図である。

【図２】（イ）（ロ）は本発明による部分放電検出装置
において使用する電極集合体の一例を示す縦断面図と横
断面説明図である。

【図３】（イ）（ロ）は本発明による部分放電検出装置
において使用する電極集合体の他の一例を示す縦断面図
と横断面説明図である。

【図４】従来の部分放電検出装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 電極集合体 ２ 主電極 ３ 較正用電極 ４ 部分放電検出用電極 ５ 絶縁層 ６ 主電極の端子部 ７ 較正用電極の端子部 ８ 部分放電検出用電極の端子部 ９ 電極集合体の被覆体 １０ 部分放電検出部 １１ 較正信号発生器 １２ アレスタ端子 １３ ボルト穴 １４ 電力ケーブル １５ 絶縁接続箱の保護（銅）管 １６ 絶縁筒 １７ アレスタ ２０ 較正用箔状電極 ２１ 検出用箔状電極 ２２ 絶縁接続箱

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁接続箱の絶縁筒を挟んで両側に配設
   された保護管のそれぞれに、この保護管と電気的に接続
   される端子を設け、それぞれの端子に、主電極とこの主
   電極との間に絶縁層を介して配置された部分放電検出用
   電極とを有する電極集合体の主電極側を接続し、電極集
   合体の部分放電検出用電極相互は部分放電検出部を介し
   て接続したことを特徴とする部分放電検出装置。
2. 【請求項２】 絶縁接続箱の絶縁筒を挟んで両側に配設
   された保護管のそれぞれに、この保護管と電気的に接続
   される端子を設け、このそれぞれの端子に、主電極とこ
   の主電極の一方に絶縁層を介して配置された部分放電検
   出用電極と主電極の他方に絶縁層を介して配置された較
   正用電極とを有する電極集合体の主電極側を接続し、電
   極集合体の部分放電検出用電極相互は部分放電検出部を
   介して接続し、電極集合体の較正用電極相互は部分放電
   検出部の感度を較正する較正信号発生器を介して接続し
   たことを特徴とする部分放電検出装置。