JPS63231274A - ケ−ブルあるいは電気機器の絶縁抵抗測定方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、架橋ポリエチレン電カケープルあるいは高
圧電気機器（モーター、トランスなど）の絶縁抵抗を活
線下で測定し、絶縁劣化の程度を知る方法に関するもの
である。

この方法は、高電圧、低電圧ともに利用できる。ケーブ
ルへの適用分野は、高圧ケーブル、低圧ケーブル、地中
および気中布設ケーブル、海底、水底ケーブルなど、す
べてにわたる。

［従来の技術］ 交直重畳法により、活線下でケーブルの絶縁抵抗を測定
する技術が公知である。

その−例を第５図に示す（特願昭６１−１４３４８５号
参照）。

４０は測定しようとする絶縁抵抗（抵抗値Ｒｘ）である
。

これは、第７図のように、ケーブル１０についていえば
、ケーブル絶縁体１２の絶縁抵抗であり、ケーブル導体
１４とケーブル遮蔽層１６間の抵抗でもある。

また、高圧母線４４には、ケーブル１０の外に、モータ
ー、トランスなどの機器が接続している。それらを全部
ひっくるめて、第８図において電気機器３０として示し
たが、それについていえば、巻線３２の導体とケース３
４との間の抵抗である。

４２は大地抵抗（抵抗値Ｒｓ）である。

これは、ケーブル１０においては（第７図）、主として
ケーブルシース１８の抵抗であり、またケーブル遮蔽層
１６を大地から浮かせたときのケーブル遮蔽層１６〜ア
ース間の抵抗でもある。

また、電気機器３０においては（第８図）、主として絶
縁架台３６の抵抗であり、またケース３４を大地から浮
かせたときのケース３４〜アース間の抵抗でもある。

４４は高圧母線、４６は接地用トランスで、４８はその
中性点である。

ケーブル遮蔽層１６またはケース３４と大地間に、公知
のフィルター回路５０を介して、検出用抵抗５２を接続
する。

接地用トランス４６の中性点４８と大地間にも、公知の
フィルター回路５１を介して、基準抵抗５４（抵抗値Ｒ
）を接続する。

また比例抵抗５６（抵抗値ｒｘ）と加減抵抗５８（抵抗
値ｒｓ）とを設け、これら比例抵抗５６、加減抵抗５８
および絶縁抵抗４０．基準抵抗５４とでブリッジ回路が
形成されるように測定回路を構成する。

そして測定用直流電源６０を印加し、比例抵抗５６、加
減抵抗５８を調整して、ブリッジ回路を平衡させる。

すると、 Ｒｘ＝Ｒ・□　　　　　　　　　（１）ｓ として求めることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の方法は、接地用トランス４６の中性点４８を加工
することを必要とする。

ところが、電力会社よりＥｌ、８ｋＶで受電している需
要家の場合、接地用トランス４６は電力会社の変電所内
にあるため、上記の測定方法は、その需要家のケーブル
には適用できない。

すなわち、その適用が、電力会社または特高受電の需要
家のみに限られてしまう。

［問題点を解決するための手段］ 第１図のように、 ケーブル遮蔽！５１６あるいは電力機器のケースの中間
金属層２０（この用語については後で説明する）の大地
抵抗６８と並列になるように基準抵抗８６（抵抗値Ｒ）
を接続するとともに、測定用の比例抵抗７２（抵抗値ｒ
ｘ）と、測定用の加減抵抗７４（抵抗値ｒｓ）とを設け
、前記基準抵抗Ｒと測定用抵抗ｒｘ、ｒｓおよびケーブ
ル絶縁層または電気機器巻線の絶縁抵抗Ｒ１とでブリッ
ジ回路が形成されるように測定回路を構成することによ
って、 接地用トランス４６の中性点４８に加工を加えずに、絶
縁抵抗を測定できるようにしたものである。

［実施例］ 第１図、第２図において、 ４０は絶縁抵抗、４４は高圧母線、４６は接地用トラン
ス、４８はその中性点で、これらは、上記第５図の場合
と同じである。

６４は中間抵抗で、これはケーブル遮蔽層１６またはケ
ース３４と中間金属層２０（後記参照）との間の抵抗で
ある。

６８は大地抵抗で、これは中間金属層２０と大地間の抵
抗である。

−２０につい　： この中間金属層２０を利用することにより、接地用トラ
ンス４６の加工が不要になったものであり、本発明にお
いては、重要なものである。

ここで、中間金属層２０について説明しておく。

（１）がい装付き高圧Ｃｖケーブルの場合（第３ａ図）
： 鋼帯がい装、鉄線かい装、波付鋼管かい装が中間金Ｂ層
２０に当る。したがって、“中間抵抗６４は主にケーブ
ルシース１８の抵抗であり、大地抵抗６８は防食層２２
の抵抗である。

（２）高圧ＣＶケーブルの場合（第３ｂ図）：ケーブル
遮蔽層１６上に絶縁層２４（テープまたはシースからな
る）を設け、その上に中間金属層２０を設けた、特別仕
様のケーブルを使用する。中間金属層２０は軟鋼テープ
などからなる。

この場合、中間抵抗６４は絶縁層２４の抵抗であり、大
地抵抗６８はケーブルシース１８の抵抗である。

（３）海底ケーブルの場合（第３Ｃ図）：ケーブル遮蔽
層１６と鉄線かい装２６との間に、絶縁層２４〜中間金
属層２０〜絶縁層２８からなる層を設ける。中間金属層
２０は銅や黄銅のテープまたは鋼帯からなる。絶縁層２
８は絶縁層２４と同じものでよい。

この場合、中間抵抗６４は絶縁層２４の抵抗であり、大
地抵抗６８は絶縁層２８の抵抗である。

ここでの防食層２２は、ジュート又はポリプロピレンヤ
ーンの巻付層であり、海水がしみ込むために絶縁層とし
て用をなさない。

（４）電気機器３０の場合（第４図）：ケース３４と絶
縁架台３６との間に、絶縁層３８と中間金属層２０との
層を設ける。

この場合、中間抵抗６４は絶縁層３８の抵抗であり、大
地抵抗６８は絶縁架台３６の抵抗である。

ふたたび第１図、第２図において、 ７０はケーブル側のフィルター回路で、これは公知のも
のである。

７２は数種の異なる抵抗値を有する抵抗からなる比例抵
抗（抵抗値ｒｘ）、７４は加減抵抗（抵抗値ｒｓ）であ
る。

これらの抵抗値は、実布設線路のＲ１＝０．１〜１（１
’　ＭΩの抵抗範囲を測定可能とするため、・比例抵抗
７２は、１０θにΩ、ＩＭΩ、ＩＯＭΩ、ｔｏｏ　ＭΩ
の切換え、 ・加減抵抗７４は、 ０．１〜　１０Ω １〜１００Ω ０．１　〜　　１０にΩ のダイヤル式調整としである。

７６は測定用直流電源で、その電圧Ｅは、活線時の交流
電圧に重畳するため、他の機器への影響を考慮して、１
０〜１００　Ｖとするのが適当である。

またブリ、ジ回路ではこの程度の電圧で十分な測定感度
が得られる。

７８はスイッチ、 ８０は電圧計を示す。

８２は検出用抵抗で、フィルター回路７０の出力側、す
なわち直流的にはケーブル遮蔽層１６などと大地間に接
続された検出用抵抗で、フィルターを構成するキャパシ
タンスとの関係で適当な時定数（約２秒）となるように
、５〜１００にΩの間で選択される。

８４は加変電圧源で、測定に際してケーブル遮蔽層にあ
られれるノイズ電圧をキャンセルするためのものである
。

８８は電圧計で、ブリッジバランス用に使用されるとと
もに、ノイズ電圧のキャンセルに際しても使用されるも
のである。

８６は基準抵抗（抵抗値Ｒ）で、直流的には中間金属層
２０と大地間に接続される。

このように構成された本発明の絶′縁抵抗測定方法の等
価回路を第２図に示す。

これから明らかなように、ブリッジの各辺は絶縁抵抗４
０　（Ｒｘ）、基準抵抗８６（Ｒ）、比例抵抗７２（ｒ
ｘ）、加減抵抗７４（ｒｓ）で形成される。

・復定方彷： 検出用抵抗８２の両端に現れているノイズ電圧をキャン
セルするため、ブリッジバランス電圧計８８の指示が零
になるように加変電圧源８４を調整する。

この場合、ノイズ電圧の極性を考慮して加変電圧源８４
の極性が転換できるように構成しておくことが望ましい
。

次にスイッチ７８を閉じてブリッジ回路に電圧を印加し
、ブリッジバランス電圧計８８の指示が零になるように
比例抵抗７２、加減抵抗７４をそれぞれ調整する。

バランス点では、次式が成立する。

したがって、Ｒｘは、 Ｒｘ＝　　Ｒ，＋＋−（３） Ｓ として求めることができる。

また、ブリッジバランスが成立したときは、比例抵抗７
２と加減抵抗７４の端子電圧は等しいから、電圧計８０
の指示値Ｖｘと測定用直流電源７６の電圧Ｅとから として求めることもできる。

［発男の効果］ （１）接地用トランス４６の中性点４８をの接地線を加
工する必要がない。

（２）被測定ケーブルなどの端末部で測定できるため、
測定場所の制限を受けない。

（３）ケーブルシース絶縁抵抗Ｒｓはブリッジの測定辺
に含まれないので、ＲＳの影響を受けずに測定すること
ができる。

（４）測定回路がブリッジ回路になっているので、電圧
・電流法に比較して精度が高く、測定範囲も広い（１０
６ＭΩの測定が可能）。

（５）ブリッジ回路になっているため、大地の迷走電流
の影響がない。

（６）ブリッジバランスの時定数を２秒程度に設定する
ことができるため、測定が速く、簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための回路の説明図、 第２図はその等価回路図、 第３ａ図、第３ｂ図、第３Ｃ図は異なる測定対象につい
ての中間金属層２０の説明図、 第４図は電気機器３０の中間金属層２０についての説明
図、第５図は従来技術の説明図で。 第６図はその等価回路図、 第７図は測定対象がケーブルの場合の説明図、第８図は
測定対象が電気機器３０の場合の説明図。 １０：ケーブル　　　１２二ケ一ブル絶縁体１４：ケー
ブル導体　１６：ケーブル遮蔽層１８：ケーブルシース ２０：中間金属層　　２２：防食層 ２４：絶縁層　　　　２８：絶縁層 ２６：鉄線がい装　　３０：電気機器 ３２：巻線　　　　　３４：ケース ３６：絶縁架台　　　３８：絶縁層 ４０：絶縁抵抗　　　４２：大地抵抗 ４４：高圧母線　　　４６：接地用トランス４８：中性
点 ５０；５１：フィルター回路 ５２：検出用抵抗　　５４：基準抵抗 ５６：比例抵抗　　　５８：加減抵抗 ６０：０定用直流電源 ６２ニブリツジバランス電圧計 ６４：中間抵抗　　　６８二大地抵抗 ６９：スイッチ　　　７０：フィルター回路７２：比例
抵抗　　　７４：加減抵抗 ７６：測定用直流電源 ７８：スイッチ　　　８０：電圧計 ８２：検出用抵抗　　８４：加変電圧源８６二基準抵抗 ８８ニブリツジバランス検圧計 特許出願人　　旭エンジニアリング株式会社藤倉電線株
式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーブル遮蔽層あるいは電力機器のケースと中間金属層
   との間に、フィルター回路を介してブリッジバランス検
   出用抵抗を接続し、前記中間金属層の大地抵抗と並列に
   なるように基準抵抗Ｒを接続するとともに、測定用の比
   例抵抗ｒｘと、測定用の加減抵抗ｒｓとを設け、前記基
   準抵抗Ｒと測定用抵抗ｒｘ、ｒｓおよびケーブル絶縁層
   または電気機器巻線の絶縁抵抗Ｒｘとでブリッジ回路が
   形成されるように測定回路を構成し、前記比例抵抗ｒｘ
   および加減抵抗ｒｓを調整して、前記ブリッジ回路を平
   衡させることにより、ケーブル絶縁層または電気機器巻
   線の絶縁抵抗を測定することを特徴とする、ケーブルあ
   るいは電気機器の絶縁抵抗測定方法。