JPS63101774A - 高電圧用ケ−ブルの全長高感度コロナ測定方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、押出外部半導電層をもつ高電圧用ゴム・プ
ラスチックケーブルの絶縁体の試験方法において、ケー
ブル全長の部分放電を高感度で測定するためのコロナ測
定方法に関する。

［従来の技術］ 押出外部半導電層を持たないゴム・プラスチックケーブ
ル、即ち、ケーブル導体上に内部半導電層と絶縁体層の
二層を設けてケーブルコアの押出しを完了するケーブル
においては、絶縁体の押出しまで終了した生成品状態の
ケーブルをドラムに巻き、これをコロナ測定装置を通過
させてケーブル全長に亘り連続的にコロナを測定し、別
のドラムにｉ’ｌｌ定したケーブルを巻き取る方法が採
られていた。

この場合、ケーブル導体は接地され、コロナ測定電極は
数ｍ以下の長さの水電極が多く用いられ、この電極に高
電圧を印加するようにしてＡＩ定していた（実公昭３６
−４２３４号公報参照）。したがって、コロナ測定電極
以外のケーブル部分には電圧が印加されず、ａＰ１定対
象ケーブル部分即ち、部分放電試料を短く限定すること
ができるので、部分放電測定試料の電気容量が小さい状
態でのみ測定することができ、高感度にケーブルの部分
放電を測定することが可能であった。

ところで、最近の高電圧用のゴム・プラスチックケーブ
ルでは、一般に絶縁体と同時に押出しされた外部半導電
層をもつので、上記のように高電圧を絶縁体の外側の一
部に課電し、ケーブル導体を接地しておくことができな
くなった。

したがって、この場合にはケーブル導体に電圧を課電し
、ケーブルの一条長全体を試料として部分放電パルスを
検出することになる。したがって、部分放電測定試料の
静電容量は一条長全体のケーブル導体と遮蔽層間の静電
容量となり、大きくなってしまう。

このため、押出外部半導電層を有する高電圧用ゴム・プ
ラスチックケーブルをドラムに巻かれた一条長全体を対
象としてケーブル導体に高電圧を課電して部分放電をａ
ｌ定する場合には、／ｌ−１定値度が非常に低下すると
いう欠点があった。

［発明が解決しようとする問題点〕 上記説明したように、押出半導電層をもつ高電圧用ゴム
・プラスチックケーブルをドラムに巻かれた一条長全体
を対象としてケーブル導体に高電圧を課電してａｌｌ定
する場合には、７１ｐ１定感度が非常に低下し、その位
置を特定することができないという欠点を有していた。

この点を、第５図に示す部分放電測定系の等価回路に基
づいてさらに詳しく説明する。点線３１で囲んだ部分は
／ｌ−１定試料の等価回路であって、部分放電はケーブ
ル絶縁体中に包含されているボイド（空隙）等によって
生じ、その静電容量を等価的にＣｖとすると、その短絡
として表わされる。

この部分放電を起こすボイド等の欠陥と直列に存在する
試料の静電容量をＣｃ、　　この直列の静電界ｆｆ１ｃ
ｖ、Ｃｃとこれらに並列に存在する試料内の静電容量を
ｃｂとすると、実質的に静電容量ＣＶ。

ｃｂは非常に小さい値なので、これは略試料の静電容量
に等しいものと考えられる。Ｒ’　、Ｌ’をリード線等
の抵抗およびインダクタンス分とし、カップリングコン
デンサＣａを介して高圧交流電源３３に接続してＡＩ定
する。部分放電を生ずるボイド等により静電容量Ｃｖは
瞬間的に短絡状態となり、これに直列の静電容量ＣＣに
静電容量Ｃｖが分ＪＵＬでいた電圧がさらに充電される
。この充電電荷は静電界ｆｆ１ｃｂから供給されるもの
とカップリングコンデンサＣａから供給されるものがあ
り、試料の静電容量Ｃｂから供給される充電電流は放電
検出器３２を通らないので検出されず、カップリングコ
ンデンサＣａから供給される充電電流のみが放電検出器
３２を通り放電として検出される。即ち、試料の静電容
量Ｃｂが大きければ大きいほど検出感度が悪いことにな
る。さらに、この静電容量Ｃｂを通して交流電源３３か
らの外部雑音が放電検出器３２を通る量が多くなり、そ
れだけ雑音が多く重畳されることになる。また、ａｌｌ
ｌｌｌｌ系が大きいため、電磁波性の外部雑音の影響も
受は易い。例えば、条長１０００ｍのケーブル全体を試
料として７１１１１定する場合には、１０ｍのケーブル
を測定試料とする場合に比べ、試料の静電容量ｃｂは１
００倍、したがって感度は１／１００となってしまう。

本発明の目的は、」二足従来技術の欠点を解消し、絶縁
体上に押出外部半導電層を有する高電圧用ゴム・プラス
チックケーブルの部分放電ａＦ＋定の感度を飛躍的に向
上させ、しかも外部雑音の侵入を抑制することにある。

ｃ問題点を解決するための手段および作用］この発明の
高感度コロナａｌｌ定方法では、ａ、外部押出半導電層
をもつケーブルに対しても、ケーブル全長を一括して部
分放電を行なうのでなく、ある限定された短いケーブル
部分のみの測定を行なうようにし、ケーブル全長をその
短い測定電極を順次通過させることにより高感度にケー
ブル全長の部分数７！！　Ａｌ１定を行なうものである
。

５０課電電圧はケーブル導体から印加しなければならな
いので、その課電端はドラムとともに回転することにな
るが、この電圧課電を容易にするためにドラムの回転中
心である回転軸あるいはその近傍から課電する方法をと
る。

ｃ、１ｎｌＪ定電極に接し、部分放電測定中のケーブル
部分以外のケーブル部分は、外部半導電層および簡易金
属遮蔽層を接地してカップリングコンデンサの静電容Ｅ
ＩＣａとし、測定感度を上げるとともに、外部雑音の侵
入を抑制する。

ｄ、測定電極を短くするのみならず複数個設けることに
より更に感度を上げる。

ケーブルの部分放電の測定においては、電源に高周波パ
ルスが重畳されたり、外部からの電磁波パルスが入って
しまうことがあり、これらが雑音となってしまう。この
雑音は複数個の測定電極で同様に観測されるが、ケーブ
ルの部分放電を起こすようなボイド等の欠陥はケーブル
全長に亘り一個有るか無いかの程度のものであり、した
がって部分放電が観測される場合にも複数個の測定電極
のどれか１個で観測されるだけとなる。この場合、ｍ数
個のＡＩ定主電極観測されるパルスの差のみが部分放電
の信号であることになり、差を取ることにより検出信号
のＳ／Ｎ比を向上させる利点がある。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいて、この発明の高電圧用ゴム・プラ
スチックケーブルの全長高感度コロナ測定方法の一実施
例を説明する。

第１図は、この測定方法に使用される装置を垂直上部か
ら見た全体構成図である。即ち、ドラム２に巻かれた被
測定用ケーブル１は巻き取りドラム３に巻き代えられる
。このケーブル１は、その外周に予め簡易金属遮蔽層７
がケーブル全長に亘り施されている。この金属遮蔽層７
は、遮蔽金属テープをケーブル外周にスパイラル状に巻
いて形成する場合と、これをケーブル長手方向に巻いて
形成する場合とがある。

ケーブル１は、ドラム２とドラム３との間の途中の測定
領域において、上記簡易金属遮蔽層７はＡ地点で除去さ
れ、Ｂ地点で再び施されて７′となっている。上記ドラ
ム２に巻かれたケーブル１の巻き始めのケーブル下口は
、そのケーブル導体端で放電が発生しないように盲端末
６を施している。また、巻き取りドラム３の巻き始めケ
ーブル端はドラム３の胴内に挿入され、このドラム３の
胴側面に設けた課電端末４に接続する。この課電端末４
はドラム３の回転軸線上になるように配設され、先端に
は球状の課電回転接触子５が形成されていて、ドラム３
がケーブル１を巻き取るために回転しても常に高電圧が
印加できるようになっている。

ケーブル１は、課電時の充電電流を大地に流すため、ケ
ーブル１の外部半導電層またはその外周上に施した簡易
金属遮蔽層７．７′を完全に接地する。そして、簡易金
属遮蔽層７．７′を取り除いたＡ点とＢ点間の測定区域
には部分放電検出装置１５．１５’　、１５’の測定電
極がそれぞれ取り付けられて測定する。

そして、この測定区域の測定が済めば、この部分に簡易
金属遮蔽層７′を再び施して巻き取りドラム３に巻き移
し、隣の新たな計１定区域の簡易金属遮蔽層７を取り除
いて測定する。これをケーブル１の一条長に回り順次く
り返して／Ｉｌｊ定を完了する。

第２図は、上記第１図のように形成されたこの発明の高
電圧用ケーブルの全長高感度コロナ測定方法に使用する
装置の等価回路である。図中、１５．１５’　、１５’
は部分放電検出装置であり、ケーブルに部分放電を起こ
すボイド等の欠陥が丁度部分放電検出装置１５′の検出
される位置にある場合を示している。即ち、点線１０で
囲んだ部分が検出装置１５′で測定しているケーブル部
分の静電容量であり、「２は検出装置１５と１５′間の
抵抗、ｒ３は検出装置１５′と１５′間の抵抗、ｒｌは
検出装置１５と簡易金属遮蔽層７を巻（１だケーブルと
の間の外部半導電層８の抵抗。

ｒ４は検出装置１５′と簡易金属遮蔽層７′を巻いたケ
ーブルとの間の外部半導電層８′の抵抗である。

これらの抵抗は、いずれも数にΩ以上になるので、高周
波の部分放電パルスは減衰し、ｔ（数個の部分放電検出
装置１５．１５’、１５’はそれぞれ独立にその分担区
域でのケーブルのみの部分放電を測定することになる。

そして、Ｃｄ、Ｃｄ’は７１）Ｊ定置域外のケーブルの
静電容量であり、Ｃｄ＋Ｃｄ’　＞Ｃｂ、Ｃｂ’　、Ｃ
ｂ’の関係にある。

なお、上記の例においては、高電圧の課電を巻き取りド
ラム３側で行ないドラム３を課電ブッシング付ドラムと
したが、これはドラム２を課電ブッシング付ドラムとし
て課電してもよいことは勿論である。

また、上記の例では、ドラム２，３間の測定領域で予め
形成しておいて簡易金属遮蔽層７．７′を取り除いたり
再び施したりするものについて説明したが、ドラム２お
よびドラム３を水やその他の導電性流体に侵して、充電
電流を大地に流すように構成してもよい。

第３図は、第１図に示した巻き取りドラム３の他の例を
示す。即ち、課″＠電圧をケーブル１の導体に印加する
側のドラム３は、ケーブルの巻き始め端をドラム３の胴
内に折り曲げて荷電ブッシング４に接続していたが、高
電圧用のケーブル１は一般に太くて剛性があるのでドラ
ム３の胴内に曲げて入れることが困難である。このよう
な場合に第３図に示すように課電ブッシング付ドラム１
１は課電ブッシング１２をそのドラム１１の胴内に延長
して他端側に１５として導き、巻き取るケーブル１４と
荷電ブッシング１２の延長部１５とをジヨイント１３に
より接続するように構成したものである。したがって、
この例の場合は、ケーブルのジヨイント作業が行ない易
い場所に設けられるので、さらに測定作業が向上するこ
とになる。

第４図は、第１図に示した巻き取りドラム３の他の例を
示す。即ち、課電側のドラム２０の課電回転ブッシング
２１の先端に取り付けられた課電回転接触子２２により
高電圧が印加されるが、高電圧であるので接触を良くし
ないと放電が起ってしまう。このため、ドラム２０の課
電回転ブッシング２１側のドラム２０の側面に金属ケー
シング２５を摺動機密部２４を介して取り付ける。この
金属ケーシング２５には外部に固定課電ブッシング２６
と課電用給電ケーブル２７が取り付けられており、内部
には上記固定課電ブッシング２６の先端に荷電用回転接
触子２２と嵌合する固定接触子２３が配設されている。

そして、金属ケーシング２５内に例えばＳＦ６ガスを封
入しておくことによって高電圧部を密閉している。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の高電圧用ケーブルの全
長高感度コロナ？！−１定方法によれば、ａ、押出外部
半導電層をもつケーブルの部分放電Ａｐｌ定を、ケーブ
ルの測定対象部分を短かい局部に限定することにより測
定感度を向上させることが可能となる。

ｂ、検出装置を複数個設けてその検出信号を比較するこ
とにより、Ｓ／Ｎ比を上げることが可能である。

Ｃ０回転しているドラムに巻かれたケーブルの導体に課
電ブッシングを取り付けることにより高電圧を印加する
ことが可能になる。

ｄ、ケーブル絶縁体の部分放電を起こしている欠陥部の
位置を複数の検出装置の分担している範囲内で限定する
こと、即ち、位置検出が可能となる。

ｅ、長尺ケーブルの枠部分放電測定を局部的に限定して
測定するため、外部雑音の侵入が抑制され、Ｓ／Ｎの改
善が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示す高電圧用ケーブルの
全長高感度測定方法に使用する装置の全体構成図、 第２図は、この発明の測定方法の電気的等価回路図、 第３図、第４図は、この発明のｆｉｌｌ＋定方法に使方
法る巻取りドラムの変形例を示す巻取りドラムの正面図
、 第５図は、部分放電検出装置を説明するための電気的等
価回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁体上に押出外部半導電層をもつ高電圧用ゴム・プラ
   スチックケーブルのコロナ測定方法において、 （イ）被測定ケーブルの外周に予め簡易金属遮蔽層を施
   しておき、 （ロ）被測定用ケーブルをドラムＡに巻いておき、ドラ
   ムＢに巻き移すようにし、 （ハ）ドラムＡとドラムＢとの間のＡ点で上記簡易金属
   遮蔽層を除去し、Ｂ点で再び施すようにし、（ニ）上記
   Ａ点とＢ点との間の被測定用ケーブルの押出外部半導電
   層およびその上に追加して施された簡易金属遮蔽層と電
   気的に接触する接地電位側測定電極をケーブル長さ方向
   に複数個設け、（ホ）ドラムＡまたはドラムＢのどちら
   か一方のケーブル端のケーブル導体から高電圧を印加し
   、（ヘ）ドラムＡとドラムＢの間に設けた上記測定電極
   を除いたケーブル部分はその外部半導電層を確実に接地
   するようにして、 被測定ケーブルの全長をドラムＡからドラムＢに巻き移
   しながら高感度に部分放電を測定することを特徴とする
   高電圧用ケーブルの全長高感度コロナ測定方法。