JPS6128874A - 電力ケ−ブル導体の交流抵抗測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、小容量の電源で、電力ケーブル導体の交流
抵抗を、高精度に測定することができる′亀カケープル
導体の交流抵抗測定装置に関する。

〔従来技術〕

電力ケーブルに交流を通じると、直流を通じた場合より
も、電気抵抗が増加することが知られている。これは表
皮効果の影響によるもので、近年この交流抵抗の実測方
法が種々提案されている。

これらはいずれも、交流ブリッジあるいは交流電位差計
を用いて測定を行なうものであり％第３図に交流ブリッ
ジを用いた測定回路の構成を示す。

この図において、電力ケーブル導体１は、帰還路Ｑと共
に閉口路Ｃを構成する一方、交流ブリッジ２の電圧入力
端２ａに接続されたリード線３，４によって、ブリッジ
Ｂの第１辺Ｂ１のインピーダンスを構成している。そし
て、変圧器５によって閉回路Ｃに交流電流が酵起さｎｌ
この電流値が変流器６によって適宜の値に変換された後
、交流ブリッジ２の電流入力５ｔＡ２ｂを介して、ブリ
ッジＢの第２辺Ｂ２へ供給される。ここで、ブリッジＢ
、ｙ の第４辺Ｂ４の可変インピーダンスＺ（＝ｘ＋Ｊ−）を
調整して、これ々第１辺Ｂｌの抵抗）？−（篭カケープ
ル導体１の抵抗）、８２辺Ｂ２のインダクタンスＬおよ
び自己インダクタンスＭ、ｉ３辺Ｂ３の抵抗ｒとを平衡
状態とし、ブリッジＢの平衡条Ｘ 件（ｒ）１．　＋Ｍｙ＝Ｏ１Ｌ＝Ｍ（１＋ｉ））から、
゛亀カケープル導体１の交流抵抗１（、，２１１，出す
る。なお、この種の測定においては、東カケープル導体
１の抵抗Ｂ・は非常に小さいので、閉回路Ｃには％１０
００〜３０００Ａの大電流を流す必要がある。

第４図は、上記測定回路を具体化した従来の電力ケーブ
ル導体１の交流抵抗測定装置の構成を示す概略図であり
、この測定装置においては、第３図に示す帰還路Ｑとし
て、電力ケーブル７のシース８を利用している。

このような測定装置では、試料すなわち軍カケープル７
の加工等をほとんど行なう必要がないので、作業能率が
高い反面、以下に示すような欠点があった。

Ａ、シースを帰還路として用いることによる欠点■　Ｐ
ＯＦ（ｐｉｐｅ　　ｔｙｐｅ　　ｏｉｌ　　ｆｉｌｌｅ
ｄ）ケーブル等、シースがないケーブルの測定は行なえ
ない。

■　Ａｌアルミニウム）シース、または鉛シースでは、
抵抗が大きく、前述した大電流を流すためには大容：破
出力の変圧器５を用いなければならない。また、この場
合、シースが発熱し、ビニール等の防食層が溶ける虞れ
がある。また、交流抵抗の温度特性を測定する場合、シ
ースが発熱すると、所望の温度にすることが難しく、精
度の高い測定が行なえない。

Ｂ、外部磁界に起因する誤差 リード線３，４と電力ケーブル導体１とで、ｔＷループ
Ｐが形成されるために、これに外部から磁界が作用する
と、この影響によって測定誤差が生じる。

そこで、上記欠点を補うために、第５図ｔこ示す測定装
置が提案さイｔた。これは、帰還路Ｑとして、シース８
の代わりに電力ケーブル導体９を用いると共に％電力ケ
ーブル導体ｌに、リードＫＭ３．４を同一方向に、一定
ピツチで巻回したものである。

このように構成すれば、帰還路Ｑとしてシースを使用し
ないので、上記Ａの欠点が解決される。また、上記Ｂの
欠点については、リード線３，４を巻回して、これらリ
ード線３，４と策カケープル導体１とで形成する閉ルー
プＰの面積を小さくしたので、外部からの＠気ノイズを
受けにくくなっており、それによって生じる誤差を排除
することができる。

しかしながら、このように構成したことによって、以下
に示す新たな欠点が生じる。

Ｃ１閉回路Ｃの大型化 電力ケーブル導体９による近黴効果（電力ケーブル導体
１に電力ケーブル纏体９から生じる磁界が作用して、ｔ
カケ−プル導体１の電流密度が一様でなくなり、抵抗が
アップする現象）から生じる誤差を除去するために、電
力ケーブル導体ｌ。

９間の距離Ｈを少なくとも３ｍ以上にしなければならな
い。しかしながら、これによって実験に必要なスペース
が大きくなると共に、閉回路Ｃの自己インダクタンスが
大きくなり、前述した人゛直流を流すためには、やはり
大溶量の変圧器５が必要となる。

Ｄ、ｔカケ−プル導体１から生じる磁界に起因する誤差 リード線３，４が同一方向に巻回されているため、″屯
カケープル導体１から生じる磁束によって。

このリード線３，４に誘起゛電圧が発生し、これによっ
て測定１直にｉ１ｇ差が生じる。

これらのことから明らかなように、従来の成カケープル
導体の交流抵抗測定装置においては、大ｇｔの電源を必
要とし、しかも精度の高い測定が行なえなかった。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑み、小容量のＴｌｉ源で。

゛（４カケ−プル導体の交流抵抗を１ＳＩＷｔ度に測定
することができる戒カケープル纒体の交流抵抗測定装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、この発明は、帰還路として
中空の柱状導体を用い、その中空部に電力ケーブル導体
を内包すると共に、一対のリード線を、前記柱状導体の
外周に、説対称に巻回した構成としたことを特徴とする
特 〔作　用〕 柱状導体を用いて閉回路を構成するこきにより、閉回路
における′ｒＩ力損失か極めて少なくなる。また、１対
のリード線を、＠対称に巻回するこきにより、ｍカケ−
プル導体から生じる伝来のうち、これら１対のリード線
に鎖交する数が全体として塔上なる。したがって、環カ
ケープル４体力）ら生じる磁束ｌこよってリード線に誘
起さｎる誘起゛抗圧は零となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して、この発り」の−実施例について１
（兄明する。

第１図は、この発明の一実施列１こよる゛４カケープル
導体の交流抵抗測定装置の構成を示す斜視図、第２図は
、同測定装置の要例の構成を示す分解斜視図である。

第１図ｊこおいて、電力ケーブル１０は、鋼製のパイプ
状導体１１内に配置され、このパイプ状導体１１が閉回
路Ｃにおける帰還路Ｑｈして用いられている。

ここで、第２図に示すように′区カケープル１０は、屯
カケープル導体１２Ｌ！：、それを被覆する絶縁／ｍ　
１３とからなり、戒カケープル纒体１２の左端には、接
続スリーブ１４が取り付けられている。

また、パイプ状導体１１は、これを半割りにした形状の
上蓋１５と下蓋１６とからなり、その肉厚は十分厚くな
っている。そして、その各左端には、半円状のフランジ
１５ａ、１６ａが形成され、これらフランジ１５ａおよ
び１６ａの両端ｔこは、径外方向に突出する一対の合わ
せ板１５ｂ、１５ｂおよび１６ｂ　、１６ｂが形成され
ると共に、フランジ１５ｇおよび１６ａの左端中央部ｌ
こは、′４厠取付板１５Ｃおよび１６Ｃが形成さイｔて
いる。また前記合わせ板１５ｂ・−、１６ｂ・・の各々
には孔１５ｄ・・・および１６ｄ・・・が穿設されてい
る。一方。

上蓋１５と下蓋１６の右端ｌこは、半円状の段付フラン
ジ１５ｅおよび１６ｅが形成されており、これらフラン
ジ１５ｅ、１６ｅの両端には、径外方向に突出する一対
の合わせ板１５ｆ、１５ｆおよび１６ｆ、１６ｆが形成
さｎている。この場合。

この段付フランジ１５ｅ、１６ｅの小径部１５ｇ。

１６ｇの内径は、電力ケーブル導体１２の径と等しいか
、もしくはこれより幾分小となっている。

また、前記合わせ板１５ｅ・・・、１６ｅ・・・の各々
には孔１５ｈ・・・、１６ｈ・・・が穿設さｎている。

さらｌこ、上４１５および下蓋１６の内周には、適宜の
間隔で絶縁スペーサ１７．１７・・・が固層されており
、上　１５の外周には軸方向に所定距離ｌ隔てて貫通孔
ｘｓｉ、１ｓｉが穿設されている。

そして、このような上蓋１５および下蓋１６の外周には
、各々複数本のリード線１９−１．１９−２・・・、　
２０−１　、２０−２・・・、および２１−１゜２１−
２・・・、２２−１．２２−２・・・がエポキシ等の接
着材により一部ピッチで接着されている。この場合、リ
ード＃１９−１・・・と２０−１・・・および２１−１
・・・と２２−１・・・は、上蓋１５および下着１６を
、２等分する垂直横断面Ｆに関し、鏡対称の関係で螺線
状に配置されている。また、上蓋１５に接着されたリー
ド線１９−１．２０−１の一端１９−ｉａおよび２０−
１　ａは、各々前述した貫通孔１ｓｉ、ｔｓｉから上蓋
１５内に差し込まれている。

そして、成カケープル１０を内包した状態で、上蓋１５
と下−＆１６とが軍ね合わされ、対応する合わせ板１５
ｂき１６ｂおよび１５ｆと１６ｆがボルトで締め合わさ
れてパイプ状碑体１１となる。

この場合、上−Ｍ２Ｓに接Ｍされたリード線１９−１、
・・・、２０−１．・・・と、下蓋１６に接着さ几たリ
ード！２１−１．・・・、２２−１．・・・の各端が、
各々接続され、第１図に示すようｊこ、リード線１９−
１．・・・と２１−１・・・は２巻に、またリード線２
゜−１，・・・と２２−１・・・は８巻に、鏡対称の関
係でパイプ状導体１１の外周に巻回さｎた状態となる。

そして、リード線１９−１および２０−１の一端１９−
１ａおよび２Ｏ−１ａは孔ｘｓｉ、ｘ５１の直下４ｃ′
ｊ６いて、電力ケーブル導体１２に接続される一方、リ
ード＠１９−４および２０−４の他端１９−４ｂ：８よ
び２Ｏ−４ｂは、懲り合わされたリード線２３．２４を
介して、交流ブリッジ２の電圧入力端２ａ　、　２ａに
接続される。

次に、電力ケーブル導体１２とパイプ状導体１１とは、
両端が接続され閉回路Ｃをなしている。すなわち、！カ
ケープル導体１２の右端は、上Ｎ１５と下蓋１６の小径
部１５ｇ、１６ｇによって上下に押圧され、パイプ状導
体１１と電気的に導通した状態となり、また、電力ケー
ブル導体１２の左端は、導線２５と、２条の１Ｊｔ線２
６．２７とによって、パイプ状導体１１の左端に接続さ
れている。

さらに詳述すると、導線２５の一端２ｂａは、接続スリ
ーブエ４によって電力ケーブル導体１１の左端に接続さ
れており、纏媚２５の他端２５ｂは電線２６．２７の一
端２６ａ、２７ａに接続されている。また、電線２６．
２７の他端２６ｂ、２７ｂは、各々フランジ１５ａ　、
１６Ｈの電線取付板１５Ｃ，１６Ｃに接続されている。

こうして、電力ケーブル導体１２→導森２５→を級２６
　、２７→パイプ状導体１１→電力ケーブル導体１２と
いう閉口路Ｃが形成される。ここで、導線２５は。

変圧−５５の１次側コイル２８に挿通さｎると共に変流
器６の２次側コイル２９に挿通さイしており。

送電線３０から、１次側コイル２８に電流が供給される
ことによって、導線２５に大電流が誘起され、閉回路Ｃ
に供給されると共に、この電流値が変流器６によって適
宜の値に変換され、交流ブリッジ２の電流入力端２ｂへ
供給されるようになっている。

このような構成において、変圧器５を介して、閉回路Ｃ
に大電流を流す。この場合、パイプ状導体１１は、銅で
形成さｔ１２でおり、しかもその肉厚は十分厚く、その
導電断面積が大きいので、閉回路Ｃにおいてパイプ状導
体１１での′成力指先は極めで少ない。したがって、大
容量の変圧６５を用いなくても所望の電流値を得ること
ができる。そして、この電流が、変流器６によって適宜
の太きさに変換され交流ブリッジ２へ供給される。また
同時に、この交流ブリッジ２には、リード線１９−１．
・・・２１−１．・・・と２０−１．・・・２２−１゜
・・・によって、電力ケーブル導体１２の所定距離ノ　
　　　　　゛における電圧降下値が供給される。この場
合、この電圧降下値には、電圧ケーブル導体１２によっ
て誘起される誘起ノイズは含まれない。すなわち。

リード線１９−１．・・・２１−１．・・・と２０−１
゜・・・２２−１・・・が也対称に巻回されているので
、これらに鎖交する磁束数は全体として零となり、電力
ケーブル導体１２に生じる磁界によってリード線１９−
１．・・・２１−１．・・・、２０−１．・・・２２−
１．・・・に誘起される誘起ｔＦＥは零となっている。

次いで、交流ブリッジ２の図示せぬ可変インピーダンス
を調整して、内部回路を平衡状態とし、この結果から長
さｌにおける電力ケーブル４俸１２の交流抵抗を求める
。

このように、小容量の電源で、精度の高い測定が可能と
なる。

また、本実施例から明らかなように、この測定方法にお
いては、電力ケーブルにシースが備えらｎているか否か
にかかわらす、全ての棟類のケーブルの交流抵抗の測定
を行なうことができる。また、外部からの磁気について
も、リード線１９−１、・・・、２０＝１．・・・、２
１−１．・・・、２２−１゜・・・、２３．２４と電力
ケーブル導体１２とが形成する閉ループＰの面積は極め
て小さいので、測定結果から、その影響は排除されてい
る。

なお、パイプ状導体１１内には、奄カケープル専体１２
から生じる磁束によって淘電流が生じ、この渦電流損に
よる誤差が測定値に含まれている。

そこで、予め、交流抵抗が既知であるダミー棒を用いて
測定を行い、前記渦電流損による誤差を求めておき、こ
の結果を用いて測定値の補正を行う。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば％＊還路として
中空の柱状導体を用い、その中空部に電力ケーブル導体
を内包すると共に、一対のリード線を、前記柱状導体の
外周に、鏡対称に巻回したので、小容量の電源で電力ケ
ーブル導体の交流抵抗を高精度に測定することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々この発明の一実施例による
電力ケーブル導体の交流抵抗測定装置の構成を示す斜視
図および同測定装置の要部の構成を示す斜視図、第３図
は、交流抵抗測定装置による測定原理を説明するための
図、第４図および第５図は、各々従来の電力ケーブル導
体の交流抵抗測定装置の構成を示す概略図である。 ｌ、１２・・・・・パ亀カケープル導体、３，４，１９
−１・・・、２０−１・・・、２１−１・・・、２２−
１・・・　・・・・・・リード線、１１・・山・パイプ
状導体（柱状導体）。 Ｃ・・・・・・閉回路、Ｑ・・印・帰還路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力ケーブル導体に接続されて閉回路を構成する帰還路
   と、前記電力ケーブル導体の所定区間の両端に各部が接
   続された１対のリード線とを具備する電力ケーブル導体
   の交流抵抗測定装置において、前記帰還路は、中空の柱
   状導体であり、その中空部に前記電力ケーブル導体を内
   包し、かつ前記１対のリード線は、前記柱状導体の外周
   に、鏡対称に巻回されていることを特徴とする電力ケー
   ブル導体の交流抵抗測定装置。