JPS6055271A - 電力ケ−ブル活線下絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

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】 （イ）利用分野 この発明は酸カケーブルの絶縁抵抗を活線下で測定する
祇カケーブル活線Ｆ絶録抵抗測屋方法に関する。

（ロ）従来技術 前記測定方法として三亀王法が翔られている。

この方法はケーブルの遮蔽対大地１０］にあられれる直
流電圧値を条（１をかえて６回読み収り、ケーブルの間
圧導体とさ蔽間の本体絶縁不良抵抗値および遮蔽と大地
間の遮蔽絶嫌不良抵抗１泊を甜るものである。この方法
は理論的には誤差の無い測定が行なえる筈であるが、実
際には使用する直流電圧計の性能に基づく測定誤差によ
り以下に詳述する如く誤差が導入される。

第１図は前記三亀圧法を行うだめの測定回路構成図を承
し、同図においてろ相の１６圧母線１に接続された後地
１１変圧器２の中性点に１低抵抗３の一端が接続され、
この他端ｉ！接池されている。さらに、蓄畦池又は変流
より変成された安定化直流電源からなる測定用直ｍｔｌ
Ｌ源４の負極が接地され、この正極は開閉器５の一端に
接続され、この他端が＠記中性点へと接続されている。

この開閉４５は測定時間中閉成され、測定用百〇ｆ亀源
４の電圧Ｅ＃′ｉ開閉器５．接地用変圧器２を経由して
高圧母線１に印加されると共Ｖ（低抵抗６にも印加され
る。一方、６は測定対象ケーブルを示し、萬圧ケーブル
端末Ａ’Ｔｈ弁した高圧導体７と遮蔽８とからなる。高
圧導体７と遮蔽δとのＩＪＪには本体絶縁不良抵抗９が
存在し、その直をＲ，とする。また、Ｓ蔽８と大地との
間にｔ−ｔａ蔽絶隊不良抵抗１１が存在し、その値ヲＲ
＠　とする。…Ｊ記本体杷嫌不良抵抗１紅！が極めて低
い時には絶縁不良部で整流作用を生じて局部電池１Ｕが
任在し、その極性は高圧導体／１ＩＩｌｌが負極性、遮
蔽８１１１１が正１甑性で、その値をｅｌ　とする。ま
た、前記遮蔽不良箇所には局喝電池１２が存在し、その
極性はｄ常、ｉａ蔽８側が正極性、大地側が負極性全量
し、その値をｅｌ　とする。したがって１局部電池１１
Ｊ、１２は測定対象ケーブルに必ず存在するとは限らな
い。前記遮蔽８と大地間には直流電圧計１６が接続され
、この間の直流゛電圧が測定される。ζらに、遮蔽８に
は切替スイッチ１４が接続さ）Ｌ。

その切替位置（１）にはその値をＲ５とする抵抗１５の
一端が、切替位１直（Ｕ）にはその１直ｆ：Ｒ，とする
抵抗１６の−４か夫々接続され、その各他端は接Ｉｔさ
れている。なお、前記直ａｔ圧６１゛の内部抵抗は抵抗
１５．１６に比してきわめて高いため、直流電圧測定上
無視できるものとする。

次に、　６ｉＪ述のように構成された測定回路を便…し
て絶鎌抵抗直を測定する方法について説明する。１ず、
開閉器５全開威した状、・甜て切替スイッチ１４を切替
位１直（１）に切替える。このとき。

遮蔽８と大地間に発生する直流電圧Ｅ、忙直流成圧計１
６により一〇ボする６次に、開閉訝ｂ２閉成し、測定用
直流電源４の′磁圧Ｅ栄成地用変圧器２を経由して高圧
母線１に印／Ｉロシ、その運転交流成用に重畳する。こ
の状態で切替スイッチ１４を切替位置（１）に保持し、
遮蔽８と大地間に発生する直流電圧Ｅｌ　を直流電圧計
１６により測定する。次に、開閉ｔま５を閉成したまま
切替スイッチ１４を切替位置（１１）に切替え、この状
態の遮蔽φと大地間に発生する直流電圧烏　を直流電圧
計１３により測定する。このようにして、測定値Ｅｏ　
、　Ｅ＋　、Ｅ！の三亀圧値か得られ、測定対象ケーブ
ル６についての測定を終了し、開閉器５を中いて測定用
直流電源４の螺圧Ｅの印加を停止する。

第２図は梁１図の測定回路の等価回路を示したものであ
る１、第２図において、開閉器５を開、切替スイッチ１
４を切替位１ｔ（１）に設定した状態における直流電圧
計１６の読み取り電圧烏は。

となる。ここで、低抵抗６の値は本体絶縁不良抵抗値Ｒ
８に比して極めて小さいので無視している。上記状態か
ら開閉器５を閉じることにより得られる測定電圧Ｅ、　
Ｖｉ となる。さらに、この状態から切替スイッチ１４を切替
位置（［１に切替えて得られる浜り足ｄ圧ｇ、ｌ−ｉ となる。

ｆｉｌ　、　１２＋　、　＋３１式をＲ１，Ｒおについ
て解くと法式が得られる。

したがって１本体絶縁不良抵抗値山　訃よび遮蔽絶縁不
良抵抗値Ｒｓ　は代用の抵抗値１ｔ、　、　Ｒ，。

測足成圧値Ｌ！ＪＯ＋　Ｅ（＋　ｋ！　および電源り粍
圧値Ｅによって算出される。

（・９発明１）１解決しようとする間鴨点前記＋４１　
、　ｔ５１式は局部電池１（Ｊ、１２の電圧値ｅ１．１
４　をまんでないため、その値を知る必要がないものの
、実際には市圧領ｅｌ　、　ｅ！　は各測定値に大きく
影響する。即ち、心圧匝ｅｌ　、　ｅ＠が零又はほぼ零
であるときＥ。４０であり、測定電圧＆　＋　Ｅ！　の
絶対値も小さいものとなるので。

直流鴫圧計１６の分解Ｇ目が測定１直に影響する庇片は
大きくなる。このような場合、ｌｌｌ１Ｍレベルでσ用
足電圧がマスクされ１与る碩」５ｇでの１１１１足を５
虫いられることになる。

前掲の＠１表は直流電圧計１６の分解能か万全でないと
いう前提で行なったシミュレーション結果を示すもので
ある。すなわち、本体絶縁不良抵抗Ｒｓ　と遮蔽絶鍬不
良抵抗Ｒ８の範囲と値を適当にサンプリングし、その他
の回路定数値も適宜設定してＥ、、Ｅ、、Ｅ、の値を弐
ｆ１１．ｆ２＋。

（３）によってめ、この計算納采を直流電圧計１６の分
解能を１１ｒＬｖとしてその能カ一杯で読み取ったとき
、読み取れる値を夫々”’ｏ　’　＋　ＥＨ！　。

Ｅ、！とじて表わし、かつこれら値によって（４）。

（５）氏から計算した値をＲｔ　！　、　Ｒ−＋として
表示している。そして、Ｒ１ｌ　ｎ＆　！　ｔｌ”夫々
対応する元の几ｔ、Ｒｓ　と比較し、採点側では±１Ｕ
俤以上の誤差がある場合はＸ印で、±１Ｕチ内の誤差は
○印で示している。この第１表の結果、Ｒ１が高＜、Ｒ
８の低い領域でけＲ１及びＲｓともに測定誤差が増大し
、計算不能（第１段中、−で示す］となり、同様に、Ｒ
＋が高い領域でＲ８が高いと測定誤差が増大する。採点
結采×印の数は６６で全体の２６％に達していることが
わかる。、第１表は直流電圧計１６の分解能が万全で無
いこと圧着台して採点したものであるが、さらに。

雑音レベルとして５ｍＶかあるとすると、５ｍ、Ｖ以下
の測定値は雑音レベルでマスクされてしまい、精度を著
しく減少し、第１表の採点結果はさらに悪くなることか
想（象される。

前述のように従来の三電圧法は理論的には誤差の無い測
定が出来るものの、実際ＶＣは直流電圧計の無視できな
い分解能不足等のため、局部電池ＩＬｌ、１２の電圧値
ｅ１．勧　が零又は零に近いため測定電圧値が零に近い
領域では測定誤差か増大する欠点があった。

に）目　的 この発明けｉｌＪ記事慣に基づい又なされたもので、そ
の目的とするところは、測定誤差の導入のＯＴ能性を排
除し、しかも従来と同様の実用性能の計器を使用しなが
ら広い測定範囲にわたって誤差の少ない不良絶縁抵抗値
を得ることができる篭カケーブル活線下絶縁抵抗測定方
法を提供することである。

（ホ）実施例 以下、この発明の一実施例につき第６図および４４図に
尤づいで説明する。第６図において８Ｉ！１図と同一部
分には同一符号を附して示し。

その説明は省略する。前記測定対象ケーブル６の遮蔽８
にはその値をＲ１とする抵抗２１の一端が、この他端に
は切替スイッチ２２が夫々後続されている。切替スイッ
チ２２は切竹位Ｉｔ（ａ）。

（田のいずれか全切替え接続するもので、切替位置（り
は直接接地され、また切替位置（ｂ）はその電圧Ｉｌｆ
をｅｍ　とする補助電源２６の正極Ｖこ接続さル、この
負極は接地されている。この補助電源２６は例えば単三
号の乾電池で構成される。前記抵抗２１の櫃■ｔ、は萬
すぎると電圧ｅｓ　がほとんどＲ寥　で消耗されて全体
のＩｌｔ＋１定レベルを上昇できない工部ひがあシ、−
またＲ１が低すぎれば直流＋１圧計１３の測定精度を低
下させる問題が生じるため、中間の適当な値、たとえば
５ＵＵＫΩ程紋が良い。

次に、三電圧値の測定を行うに際し、切替スイッチ２２
を切替位置（ｂ）に切替えておく。なお。

切替位置（６）の状態では前述した従来の三電圧法と全
く同様の測定が行なわれることになる。まず、開閉器５
ｔ−開成し、切替スイッチ１４を切替位置（１）に設定
し、この状態におけるａ蔽８と大地間に発生する直流電
圧Ｅ。全直流電圧計１５によって測定する。次に、開閉
と５を閉成し、測定用直流電源４の直流ｇｉｌｌ　＊耐
圧Ｅを接地用変圧器２ｆ、経由して高圧母線１にその岨
転又流電圧に重畳して印加する。そして１ｇＪ替スイッ
チ１４を切替位置（＋１に設定した状態において。

遮蔽８と大地間に発生する直流電圧Ｅ、を直流電圧計１
５によって測定する。次に、開閉器５を閉成した状態に
おいて、切替スイッチ１４を切替位置（Ｉｔ）に切替え
、この状態のａ蔽８と大地間に発生する直流電圧Ｅ、を
直流電圧計１６により測定する。このようにして、三つ
の測定電圧Ｅ０．鮨、Ｅ、を得て測定対象ケーブル６に
列する測定を終ｒする。測定終了後、開閉器５を開成し
２切替スイツチ２２を切替位置（０）に戻し。

各電源の無駄な消耗を回避する。

第４図は第６図の等価回路金示したものである。第４図
において４開閉器５′ｆｔ−開、切替スイッチ１４を切
替位置（Ｉ）、切替スイッチ２２を切替位置（ｂ）に設
定した状態における直流電圧計１６の読み取り電圧Ｅ。

Ｖ′ｉ となる。次に開閉器５を閉じてイ尋られる電圧鮨は となる。次に切替スイッチ１４ｔ−切替位置（１１）に
切替えてイ尋られる螺圧Ｅ、は となる。前記（６）、（７）、（８）式より本体絶鍬不
良抵抗値Ｒ＋　および遮蔽絶嫁不良抵抗値Ｒ，をめる次
式が得られる。

ＲｌＥ　ｔＥ、　−Ｅ、ｌ　（Ｒ，＋Ｒ，１前掲の第２
表は、第１表の場合と同じ本体絶縁不良抵抗Ｒ１と遮蔽
絶縁不良抵抗Ｒ８の範囲で、かつ補助電源２６の１圧ｅ
！　が印加されている点を除いて全く同一の回路条１′
＋Ｆでシミュレーションを行なった結果を示している。

即ち。

第１表の場合は、第２表の場合の抵抗値Ｒ，＝！：）Ｏ
ＬＩＫΩか、抵抗値Ｒ，＝１（ＪＬＩＫΩ、抵抗値Ｒ１
＝２０にΩに夫々並列に入った合成抵抗値であるＲ、　
＝　８５．５６にΩ、Ｒ，＝１９．２６にΩとして既に
取扱われているため、第１艮と第２表の回路粂件の相違
は車圧ｅ■　の有無だけとなる。

第２表全参照すると、誤差が±１ｕ％μ上で採点がＸ印
となった数は１Ｕで割合は８チとなり。

第１衣の約４となる。特に−Ｋｍ　か高い領域でのＲ−
の押１定誤差は全く無くなっている。さらに、測定電圧
のレベルが高くなり、読み収りの電圧値Ｅ０！、島！Ｉ
Ｅ！！　の有効桁数が増えており、このような状態では
例えば直流電圧計１６の雑音レベルを５ｒＩＬｖとして
も測定精度を失うのけＲｓ　の極めて低い１ｌＪｉ域の
みに駆足され従来の方法と比較して測定結果の採点は極
めて向上することが４解される。

（ホ）効　果 以上説明したようにこの発明によれば、測定対象ケーブ
ルの遮蔽と大地１司に補助直Ｒ，成源と抵抗とを直列朕
続して遮蔽全弁してｌｌｌＩＩ足回路に上流を流した状
態において、従来の三屯王法を実行するようにしたから
７μＦのよりな４・１１点がある。本体絶縁不良抵抗お
よび遮蔽絶醸１く良抵抗をめる演算において測定電圧の
絶対値が上昇しさらに測定有効桁数が増力口するため演
算不能となる場合が少なく、精度の旨い測定が実行でき
る。また、測定電圧が帷汗レベルでマスクされることか
少なくなるため、直流電圧ｎ１の分解能を十分活用する
ことができ、測定電圧が雑音レベルでマスクされて直流
電圧１の分解能を十分活用できない従来の方法に比して
誤差の少ない測定が何える。また、電圧側足に要する手
間は従来と変わらず、しかも追加する構成は１解亀でス
ペースも少なく、安価に装置できる。

本発明は活朦下ケーブル劣化診断に好適に使用される。

４４〔図面の（゛由酸な説明〕 第１図は従来の測定回路構成図、第２図は第１図の等価
回路図、第６図はこの艶明の測定回路構成図、ａ、４図
は第６図の等画回路図である。

４・・・…り定中直流硫源、５・・・開閉器、６・・−
創疋対象グーブル、７・・・高圧導体、８・・・遮蔽、
ソ・・・本体絶縁不良抵抗、１１・・・遮蔽絶縁不良抵
抗。

１６・・・直流電圧計、１４・・・切替スイフチ、　１
り。

１６．２１・・９抵抗、２２・・・切替ス４ソチ、２６
・・・補助社源。

特許出願人　住友亀気玉業株民会社 Ｘ外４名） 第１図 第２図 第３図 第４図 ４６９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 測定用直流電圧を印加しない状態において、測定対象ケ
   ーブルの遮蔽と大地間に第１の抵抗を接続した状態でこ
   の遅蔽と大地間の直流電圧を測定する第１の段階と。 前記測定用直流電圧を印加した状態において。 前記測定対象ケーブルの遮蔽と大地間に第１の抵抗全接
   続した状態でこの遮蔽と大地間の直流電圧を測定する第
   ２の段階と。 前記測定用直流電圧を印加した状態において。 前記測定対置ケーブルの遮蔽と大地間にａｌＪ２の抵抗
   を接続した状態でこの遮蔽と大地間の直流電圧を測定す
   る第６の段階と、からなり。 前記遮蔽と大地間にさらに補助直流醒源と第６の抵抗と
   を直列接続して前記Ｓ蔽を介して前記測定対象ケーブル
   に′直流を流した状態においてｌ′ｉ１■記第１．第２
   Ｊ３の各段階を実行することを特徴とする゛亀カケーブ
   ル活巌下絶憬抵抗測足方法。