JPS59202077A - 電力ケ−ブルの絶縁劣化診断法 - Google Patents

電力ケ−ブルの絶縁劣化診断法

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JPS59202077A
JPS59202077A JP58076887A JP7688783A JPS59202077A JP S59202077 A JPS59202077 A JP S59202077A JP 58076887 A JP58076887 A JP 58076887A JP 7688783 A JP7688783 A JP 7688783A JP S59202077 A JPS59202077 A JP S59202077A
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cable
voltage
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insulation deterioration
low frequency
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JP58076887A
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Kenichiro Soma
杣 謙一郎
Makoto Shibata
誠 柴田
Kazuo Kotani
一夫 小谷
Satoru Yamamoto
哲 山本
Teruo Yoshimoto
吉本 照夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電カケープル、主として架橋ポリエチレン絶
縁室カケープル(C■ケーブル)の絶縁劣化診断法に関
するものである。
従来、活線路の絶縁劣化診断法として、配電母線の接地
変圧器の中性点より、片極性の直流電圧を印加し、測定
対象ケーブルの金属遮へい層と大地間に電流計を挿入し
、電流計の指示値から、絶縁抵抗を測定する方法がある
一方、CVケーブルの絶縁劣化は、主として水トリー劣
化によるものである。この水1− IJ−は、ケーブル
内部半導電層から発生する内導水1− !J −と外部
半導電層から発生する外導水トリーに分けられる。
本発明者らは水トリー現象について研究している過程で
興味ある事実を発見した。すなわち、内導水トリーの発
生した強制劣化ケーブルに導体側から正極性の直流電圧
を印加した場合、その直流漏洩電流から計算される絶縁
抵抗値は、正常ケーブルと大差ないが、負極性の直流電
圧を印加すると正常ケーブルと顕著な差異があること、
−1だ、外導水トリーの発生した強制劣化ケーブルの場
合、内導水トリーの発生したケーブルと全く逆の現像が
みられることである。このことは、単一極性の直流電圧
印加では、ケーブルの絶縁劣化判定が正確にできないこ
とを示している。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、活
線状態にある電カケープルの絶縁劣化状態をより正確に
判定できる方法を提供することにある。
本発明の要旨は、活線ケーブルの絶縁劣化診断を行なう
際、母線の接地用変圧器の1次側中性点あるいはブロッ
キングコイルを通して、ケーブル導体側より低周波交流
電圧を重畳し、測定対象ケーブルに流れる直流漏洩電流
あるいは低周波交流漏洩電流を測定し、その大きさ、極
性の違い等からケーブルの絶縁劣化状態を監視すること
にある。
低周波交流電圧を重畳する理由について実験事実をもと
に説明する。
1ず、最初に6KV、400−の正常C■ケーブル、内
導水トリー発生強制劣化C■ケーブル及び外導水トリー
発生強制劣化Cvケーブルの3種を用いて実験を行なっ
た。
活線路を模擬してこれら3種のC■ケーブルに6KV級
ケーブルの常規大地電圧である3、 8 KVの商用周
波交流電圧番印加し、金属遮へい層側からケーブルに流
れる電流を検出してスペクトラムアナライザにより電流
の周波数成分を調べた。その結果、水トリーの発生した
2種のケーブルにのみ直流分が発生しており、内導水ト
リー発生ケーブルの直流分は負極性、外導水トリー発生
ケーブルのそれは正極性であるという重要な現象を発見
した。
この現象は水トリーの発生したケーブル絶縁体に特有な
電荷の挙動に起因するものであるとの推察のもとに、上
述の交流電圧に0.01H2の低周波交流電圧を重畳し
、その電圧値を変えて直流分を測定した。その結果を、
第1図に内導水トリー発生ケーブルの場合、第2図に外
導水トリー発生ケーブルの場合を示す。
正常ケーブルの場合には、低周波電圧を重畳した場合で
も直流分は全く検出されなかった。しかし、水トリー発
生ケーブルには当初予想したとおり、低周波の交流電圧
を重畳することにより、重畳しない場合より極めて大き
な直流分が検出され、その値は低周波電圧の大きさとと
もに増大した。
次に、正常ケーブル5本、強制劣化ケーブル100本を
用い、重畳する低周波交流電圧の周波数交流電圧の周波
数及び大きさを変えて、上述した実験と回様な実験を行
なった。実験結果を第3図、第4図及び第5図に示す。
第3図及び第4図は、ケーブル表面積17n′当りの直
流分の給体値をそれぞれ水トリーが絶縁体に占める体積
及び重畳した低周波交流電圧の周波数に対して示しだも
のである。
なお、第3図中(イ)は低周波交流電圧を重畳しない場
合、(「→ば200■、0. I J(Zを重畳した場
合、(]うd、200V、0.011〜Jzを重畳した
場合、に)は1000 V、  0.IIIzを重畳し
に場合、(ホ)は1000V、0.0111zを重畳し
た場合の特性曲線である。
−土だ、第4図中(へ)は重畳した低周波交流電圧が2
00Vで水l・リーが絶縁体に占める体積が25係の場
合、(ト)は同1000Vで同25%の場合、0つは同
200vで同50係の場合、(史は同1000Vで同5
0係、(ヌ)は同200■で同80係の場合、(10は
同1000Vで同80係の場合の特性曲線である。
これらの結果より、重畳する低周波交流電圧の周波数が
低い程かつ電圧値が大きいほど、直流分の絶対値が大き
くなることがわかる。
さらに第3図及び第4図に示したケーブルについて重畳
した低周波交流電圧に相当する周波数の交流電流も測定
した。第5図はその実験結果であり、図中υ)は重畳し
た低周波交流電圧が200Vで水トリーが絶縁体に占め
る体積が25係の場合、(ワ)は同200■で同50%
の場合、(ガは同200■で同80係の場合、(ヨ)同
]−000Vて同25係の場合、し)は同]、 000
 Vで150飴の場合、(0は同1000Vで同80係
の場合の特性曲線であり、また、C/)は低周波交流電
圧200V印加の場合の充電電流の理論計算値、())
は同J−(l OOV印加の場合の充電電流の理論計算
値を示す線である。
この結果から、直流分の結果と同様に、重畳した低周波
交流電圧の周波数が低いほどかつ電圧値が大きいほど重
畳した低周波電圧の周波数に相当する交流i%洩主電流
値が犬きぐ々ることがわかる。
以上の結果より、活線状態のケーブルに低周波交流電圧
を重畳し、直流漏洩電流分の絶対値、極性あるいは低周
波電圧に対応した交流漏洩電流を測定することにより、
ケーブルの絶縁劣化状態を正確に検出することが可能と
なる。
次に、第6図により本発明の一実施例を説明する。母線
8に接続された接地用変圧器7の中性点より低周波信号
電圧を注入する。
接地用変圧器7の接地線は、測定時に開放され、低周波
電源3から信号が注入される。この時、被測定ケーブル
9の接地線の一方は電流検出用インピータンス1全通し
て接地され、インピーダンス両端の電圧が信号検出装置
4により測定される。
(ij号検出装置4は、戸波器、増巾器、データ処理部
、記録部、データ出力部からなっている。測定時におい
ては被測定ケーブルの他方の接地線は開放される。重畳
する低周波交流電圧の周波数としては、前述の通す0.
01〜101(Zがよい。
壕だ、その電圧の大きさは、高いほどよいが、測定時に
ケーブルを絶縁破壊させる恐れがあるため、ケーブルの
常規大地電圧までがよい。
なお、本実施例では、略正絃波状電圧を印加したか、他
に三角波、矩形波等、正・負対象の電圧であればいずれ
でも採用することができる。寸だ、本実施例では被測定
ケーブルが3芯−捨型のC■ケーブルの場合について述
べたが、単芯型のCVケーブルにおいても同様にして遂
行可能であることは言うまでもない。
以上の通りであるから、本発明によれば、電カケープル
の水1− ’J−発生に起因した絶縁劣化による停電事
故を未然に防止することが回部となり、電力需要家並び
に電力供給室などへの損害の大巾な低減をはかることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内導水トリー発生ケーブルのケーブル表面積1
 ?7Z’当りの直流分と重畳した低周波交流電圧イぽ
1の関係図、第2図は外導水トリー発生ケーブルのケー
ブル表面積1?n′当りの直流分と重畳した低周波交流
電圧値の関係図、第3図は、低周波交流電圧を重畳した
ときのケーブル表面積1 +1当りの直流分の絶対値と
水トリーが絶縁体に占める体積の関係図、第4図は低周
波交流電圧を重畳したときのケーブル表面積I J当り
の直流分の絶縁値と重畳した低周波交流電圧の周波数の
関係図、第5図は重畳した低周波交流電圧の周波数に対
応する電流と重畳した低周波電圧の周波数の関係図、第
6図は本発明の詳細な説明図である。 (1:電流検出用インピーダンス) (2:開閉器) (3低周波電源) (4:信号検出装置) (5:低周波電源接地用変昇器側接続点)(6:低周波
電源接地側接続点) (7:接地用変圧器) (8:母線) (9:被測定ケーブル) (10:信号検出装置ケーブル側接続点)(11信号検
出装置接地側接続点) 1事件の表示 昭和 58 年  特  許  願第  76887 
  号2発明の名称 電カケープルの絶縁劣化診断法 3 補正をづる省 4 代  理  人〒100 5、補正の対象 図面中筒6図。 6、補正の内容 別紙の通り。 7、添付書類の目録 補正後の第6図を記載した図面。    1通以   
 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1活線下で測定対象とする電カケープルの導体と大地の
    間に、配電母線の接地用変圧器の1次側中性点あるいは
    ブロッキングコイルを通して交流電源により低周波の交
    流電圧を印加して、これにより測定対象り一−ブルに流
    れる漏洩電流を測定することにより、ケーブルの絶縁劣
    化状態を監視することを特徴とする電カケープルの絶縁
    劣化診断法。 21θ流漏洩電流の大きさ、極性の違いを見ることによ
    りケーブルの絶縁劣化状態を監視することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の電カケープルの絶縁劣化診
    断法。 3屯畳した低周波交流電圧の周波数に対応する交流漏洩
    電流を測定することによりケーブルの絶縁劣化状態を監
    視することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
    カケープルの絶縁劣化診断法。
JP58076887A 1983-04-30 1983-04-30 電力ケ−ブルの絶縁劣化診断法 Granted JPS59202077A (ja)

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