JPS6339859B2 - - Google Patents
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- JPS6339859B2 JPS6339859B2 JP55112673A JP11267380A JPS6339859B2 JP S6339859 B2 JPS6339859 B2 JP S6339859B2 JP 55112673 A JP55112673 A JP 55112673A JP 11267380 A JP11267380 A JP 11267380A JP S6339859 B2 JPS6339859 B2 JP S6339859B2
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- insulating tape
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- cable
- ultrasonic
- layer
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
- G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はテープ巻絶縁ケーブルにおけるソフト
スポツトの検出方法に関するものである。
スポツトの検出方法に関するものである。
都市における電力需用の増大ならびに環境問題
から、我が国はもとより諸外国においても架空線
による送電に代つて地中ケーブルによる送電が年
年活溌化されつつあり、その亘長も年々増加の一
途を辿りつつある。またこれに伴い絶縁破壊事故
の報告がなされつつあり、特に米国における使用
開始後約10年を経た345KV地中送電ケーブルの
絶縁破壊事故が多く報告されている。そこで米国
ではこの点について鋭意研究が行われ、その結果
この事故の多くがこのような電圧階級に使用され
る油浸紙絶縁ケーブルに生ずる所謂ソフトスポツ
ト、即ち絶縁テープの移動による局部的な偏在や
破れにもとづくオイルギヤツプによるものである
ことが明らかにされた。またソフトスポツトの生
じ易さはケーブルの硬さ、即ち絶縁テープ層の硬
さに依存することが明らかにされ、しかも導体の
径やテープ絶縁層の厚みが大きい程生じ易く、ま
たパイプケーブルではOFケーブルのようなオフ
セツトをとらないため、ジヨイント部において発
生し易いことが明らかにされた。ところで
154KV以上の地中ケーブル送電においては絶縁
性能の安定性の面から、OFケーブルやパイプケ
ーブルのように、油により含浸された紙テープ絶
縁層を施し、その周囲にしや蔽層を設けたものが
使用されるのが一般である。しかしこのように導
体としや蔽層またはシース層との間に挾まれて、
導体の周囲に巻回された絶縁テープ層が存在する
と、負荷の変動などにもとづく温度サイクルによ
りケーブル熱伸縮が生じたとき、絶縁テープ層を
導体の延長方向にずらそうとする力を発生する。
しかも例えば製造時における絶縁テープの巻回の
ために加えられる力が、ケーブルの長さ方向およ
び半径方向において必ずしも一様でないことか
ら、熱伸縮によつて生じた力はケーブル全長に均
一に作用しない。従つて絶縁テープが局部的にず
れて部分的に薄い絶縁層部分を作つたり、歪力に
より局部的に破れたりしてオイルギヤツプを形成
し、局部的に絶縁特性の劣化を招く。
から、我が国はもとより諸外国においても架空線
による送電に代つて地中ケーブルによる送電が年
年活溌化されつつあり、その亘長も年々増加の一
途を辿りつつある。またこれに伴い絶縁破壊事故
の報告がなされつつあり、特に米国における使用
開始後約10年を経た345KV地中送電ケーブルの
絶縁破壊事故が多く報告されている。そこで米国
ではこの点について鋭意研究が行われ、その結果
この事故の多くがこのような電圧階級に使用され
る油浸紙絶縁ケーブルに生ずる所謂ソフトスポツ
ト、即ち絶縁テープの移動による局部的な偏在や
破れにもとづくオイルギヤツプによるものである
ことが明らかにされた。またソフトスポツトの生
じ易さはケーブルの硬さ、即ち絶縁テープ層の硬
さに依存することが明らかにされ、しかも導体の
径やテープ絶縁層の厚みが大きい程生じ易く、ま
たパイプケーブルではOFケーブルのようなオフ
セツトをとらないため、ジヨイント部において発
生し易いことが明らかにされた。ところで
154KV以上の地中ケーブル送電においては絶縁
性能の安定性の面から、OFケーブルやパイプケ
ーブルのように、油により含浸された紙テープ絶
縁層を施し、その周囲にしや蔽層を設けたものが
使用されるのが一般である。しかしこのように導
体としや蔽層またはシース層との間に挾まれて、
導体の周囲に巻回された絶縁テープ層が存在する
と、負荷の変動などにもとづく温度サイクルによ
りケーブル熱伸縮が生じたとき、絶縁テープ層を
導体の延長方向にずらそうとする力を発生する。
しかも例えば製造時における絶縁テープの巻回の
ために加えられる力が、ケーブルの長さ方向およ
び半径方向において必ずしも一様でないことか
ら、熱伸縮によつて生じた力はケーブル全長に均
一に作用しない。従つて絶縁テープが局部的にず
れて部分的に薄い絶縁層部分を作つたり、歪力に
より局部的に破れたりしてオイルギヤツプを形成
し、局部的に絶縁特性の劣化を招く。
ところでこのような現象は停電を招き易く送電
の安定性を大きく低下させることから、ケーブル
の製造時、または設置する以前において確実に発
見できることが必要であるのみでなく、事故発生
後の事故原因の究明に当つても必要である。しか
し従来においてはしや蔽層を取除いたのち一層宛
絶縁テープを剥がして見る面倒な破壊的な方法し
かなかつた。このため非破壊的な検出方法が強く
要望され、その結果上記のようにソフトスポツト
の生じ易さが絶縁テープ層の硬さに大きく依存す
ることを利用して検出する方法が提案された。そ
の方法の一つはしや蔽層やシース層などを剥がし
て露呈させた絶縁テープ層を直接親指で押し、そ
の硬さ即ち変形ソフトスポツトを知る俗に親指テ
ストと呼ばれる方法である。また他の一つは露呈
させた絶縁テープ層の表面に半径方向の静荷重を
与え、絶縁テープのずれなどにもとづくケーブル
の変形量を、ダイヤルゲージ法により測定する方
法である。しかし後者のダイヤルゲージ法はケー
ブルを支持台上において荷重を加えるため、荷重
は荷重印加点と導体間および導体と支持台間の両
絶縁テープ層に同時に加えられることになる。従
つてソフトスポツト部分が荷重印加点と導体との
間にあつたとした場合においても、ダイヤルゲー
ジはソフトスポツトによる荷重印加点と導体との
間の絶縁テープ層の変形量と、ソフトスポツトの
ない導体と支持台間の絶縁テープ層の変形量の和
を検出する。従つてソフトスポツト部分にもとづ
く変形量のみを分離して測定できないのは勿論、
２つの変形量の和即ち平均値的な測定値では、ソ
フトスポツト部の状況を正確に把握することがで
きにくい。従つて現状では前記した親指テストに
よる経験的な方法に頼らざるを得ない状態にあ
る。本発明は荷重印加点と導体までの間の絶縁テ
ープ層の変形量のみを正確かつ定量的に測定しう
るようにして、ソフトスポツト部分を確実に検出
できる検出方法の提供を目的とするもので、次に
図面を用いてその詳細を説明する。
の安定性を大きく低下させることから、ケーブル
の製造時、または設置する以前において確実に発
見できることが必要であるのみでなく、事故発生
後の事故原因の究明に当つても必要である。しか
し従来においてはしや蔽層を取除いたのち一層宛
絶縁テープを剥がして見る面倒な破壊的な方法し
かなかつた。このため非破壊的な検出方法が強く
要望され、その結果上記のようにソフトスポツト
の生じ易さが絶縁テープ層の硬さに大きく依存す
ることを利用して検出する方法が提案された。そ
の方法の一つはしや蔽層やシース層などを剥がし
て露呈させた絶縁テープ層を直接親指で押し、そ
の硬さ即ち変形ソフトスポツトを知る俗に親指テ
ストと呼ばれる方法である。また他の一つは露呈
させた絶縁テープ層の表面に半径方向の静荷重を
与え、絶縁テープのずれなどにもとづくケーブル
の変形量を、ダイヤルゲージ法により測定する方
法である。しかし後者のダイヤルゲージ法はケー
ブルを支持台上において荷重を加えるため、荷重
は荷重印加点と導体間および導体と支持台間の両
絶縁テープ層に同時に加えられることになる。従
つてソフトスポツト部分が荷重印加点と導体との
間にあつたとした場合においても、ダイヤルゲー
ジはソフトスポツトによる荷重印加点と導体との
間の絶縁テープ層の変形量と、ソフトスポツトの
ない導体と支持台間の絶縁テープ層の変形量の和
を検出する。従つてソフトスポツト部分にもとづ
く変形量のみを分離して測定できないのは勿論、
２つの変形量の和即ち平均値的な測定値では、ソ
フトスポツト部の状況を正確に把握することがで
きにくい。従つて現状では前記した親指テストに
よる経験的な方法に頼らざるを得ない状態にあ
る。本発明は荷重印加点と導体までの間の絶縁テ
ープ層の変形量のみを正確かつ定量的に測定しう
るようにして、ソフトスポツト部分を確実に検出
できる検出方法の提供を目的とするもので、次に
図面を用いてその詳細を説明する。
本発明はOFケーブルのような油浸紙絶縁ケー
ブルの特徴的な構造と、これにもとづく超音波の
特性を利用して、ソフトスポツト発生部における
絶縁テープ層の変形量のみの検出を行うことを特
徴とするものである。即ち油浸紙絶縁ケーブルは
第１図に示す断面図のように、しや蔽層１の内部
中心に超音波の反射体である金属部分即ち中心導
体２をもち、その外周に同心状に超音波を貫通さ
せる絶縁テープ層３をもつのみである。従つてし
や蔽層１を剥奪して、絶縁テープ層３の表面に超
音波送受信器４を接してその半径方向にパルス状
の超音波P1を発射したとき、超音波は絶縁テー
プ層３をその伝播定数に対応した時間で貫通し、
導体２に達してその表面において反射し、反射波
P2は絶縁テープ層３を貫通して超音波送受信器
４に受信される。このため導体２と支持台５間の
絶縁テープ層３′には全く無関係である。従つて
第２図に示す波形図のように超音波パルスの発射
時刻と帰来時刻の間の時間Δt、即ち超音波受信
パルス信号の遅延時間を測定することにより、超
音波パルス発射面から導体までの間における絶縁
テープ層の厚みのみを検出でき、前記したダイヤ
ルゲージ法の欠点を除くことができる。
ブルの特徴的な構造と、これにもとづく超音波の
特性を利用して、ソフトスポツト発生部における
絶縁テープ層の変形量のみの検出を行うことを特
徴とするものである。即ち油浸紙絶縁ケーブルは
第１図に示す断面図のように、しや蔽層１の内部
中心に超音波の反射体である金属部分即ち中心導
体２をもち、その外周に同心状に超音波を貫通さ
せる絶縁テープ層３をもつのみである。従つてし
や蔽層１を剥奪して、絶縁テープ層３の表面に超
音波送受信器４を接してその半径方向にパルス状
の超音波P1を発射したとき、超音波は絶縁テー
プ層３をその伝播定数に対応した時間で貫通し、
導体２に達してその表面において反射し、反射波
P2は絶縁テープ層３を貫通して超音波送受信器
４に受信される。このため導体２と支持台５間の
絶縁テープ層３′には全く無関係である。従つて
第２図に示す波形図のように超音波パルスの発射
時刻と帰来時刻の間の時間Δt、即ち超音波受信
パルス信号の遅延時間を測定することにより、超
音波パルス発射面から導体までの間における絶縁
テープ層の厚みのみを検出でき、前記したダイヤ
ルゲージ法の欠点を除くことができる。
しかも超音波によれば絶縁テープの厚み（70〜
200μm）に比して著しく小さい10μm程度の差違
をも容易に判別することができる。従つて例えば
超音波送受信器の先端部分を荷重の印加用として
用い、これにより絶縁テープ層の半径方向に一定
の荷重を与えたとき、その付与方向に例えば第１
図によつて説明したように絶縁テープのずれがあ
り、絶縁テープが１枚分だけ欠けているような部
分があつた場合には、絶縁テープ層は半径方向に
変形する。そこで超音波を発射すれば、変形した
状態における絶縁テープ層の厚みを正確に測定で
き、その結果と正常な厚みの測定結果との比較か
ら変形率を求めるることによつて、ソフトスポツ
トが発生しているか否かを定量的に知ることがで
きる。またこの場合超音波送受信器の先端の直径
を、５mm程度にまで小さく作ることが可能であ
る。問題とするソフトスポツトの大きさに比べて
充分小さければソフトスポツト部以外の周辺部分
に超音波送受信器の先端がまたがることが少なく
なるので、ソフトスポツト部に有効に荷重をかけ
ることができ、他の部分によつて変形を妨げられ
るのを少なくすることができる。従つて荷重を適
当に選定すれば局所的なソフトストツプ部も見逃
すおそれが少ない。
200μm）に比して著しく小さい10μm程度の差違
をも容易に判別することができる。従つて例えば
超音波送受信器の先端部分を荷重の印加用として
用い、これにより絶縁テープ層の半径方向に一定
の荷重を与えたとき、その付与方向に例えば第１
図によつて説明したように絶縁テープのずれがあ
り、絶縁テープが１枚分だけ欠けているような部
分があつた場合には、絶縁テープ層は半径方向に
変形する。そこで超音波を発射すれば、変形した
状態における絶縁テープ層の厚みを正確に測定で
き、その結果と正常な厚みの測定結果との比較か
ら変形率を求めるることによつて、ソフトスポツ
トが発生しているか否かを定量的に知ることがで
きる。またこの場合超音波送受信器の先端の直径
を、５mm程度にまで小さく作ることが可能であ
る。問題とするソフトスポツトの大きさに比べて
充分小さければソフトスポツト部以外の周辺部分
に超音波送受信器の先端がまたがることが少なく
なるので、ソフトスポツト部に有効に荷重をかけ
ることができ、他の部分によつて変形を妨げられ
るのを少なくすることができる。従つて荷重を適
当に選定すれば局所的なソフトストツプ部も見逃
すおそれが少ない。
次に本発明の一実施例を第３図によつて説明す
る。第３図（第１図と同一符号は同等部分を示
す。）において、２はケーブルの中心導体、３は
その外周絶縁テープ層、１はしや蔽層、１′はそ
の剥奪部分である。６は支持体、７はケーブル載
置部、８は加圧軸支持部、８′は加圧軸貫通孔、
９は加圧軸案内筒体で、貫通孔８′と同軸となる
ように支持部８上に固定される。１０は加圧軸、
４はその先端に同軸的に固定された超音波送受信
器で、加圧軸１０は案内筒体９により誘導されて
上下動できるように形成され、図示しない加圧機
構により押下されて、超音波送受信器４の先端が
ケーブルの半径方向に一定の荷重Ｗを加えうるよ
うにしてある。１１は接続コードで、１２は超音
波計測装置、１３は超音波送受信器の励振用超音
波発生器、１４は送受切換回路、１５は時間計測
回路で、発射超音波パルスP1と、導体２から反
射して送受信器に帰来したのち、電気信号に変換
された受波パルスP2との時間間隔を測定して、
これを絶縁テープ層３の変形量に変換する。１６
は表示装置である。
る。第３図（第１図と同一符号は同等部分を示
す。）において、２はケーブルの中心導体、３は
その外周絶縁テープ層、１はしや蔽層、１′はそ
の剥奪部分である。６は支持体、７はケーブル載
置部、８は加圧軸支持部、８′は加圧軸貫通孔、
９は加圧軸案内筒体で、貫通孔８′と同軸となる
ように支持部８上に固定される。１０は加圧軸、
４はその先端に同軸的に固定された超音波送受信
器で、加圧軸１０は案内筒体９により誘導されて
上下動できるように形成され、図示しない加圧機
構により押下されて、超音波送受信器４の先端が
ケーブルの半径方向に一定の荷重Ｗを加えうるよ
うにしてある。１１は接続コードで、１２は超音
波計測装置、１３は超音波送受信器の励振用超音
波発生器、１４は送受切換回路、１５は時間計測
回路で、発射超音波パルスP1と、導体２から反
射して送受信器に帰来したのち、電気信号に変換
された受波パルスP2との時間間隔を測定して、
これを絶縁テープ層３の変形量に変換する。１６
は表示装置である。
この装置によれば例えばしや蔽層やシースを施
す前のケーブルをケーブル載置部７上に歩進的に
通して、超音波送受信器によつてその都度一定の
荷重を加えながら超音波パルスを発射することに
より、絶縁テープ層の変形量を正確に検出するこ
とができ、その変形率から絶縁テープが何枚程度
部分的に移動したか、または破れているかを容易
確実に調べることができ、非破壊的な方法により
ソフトスポツト部の状況を把握できる。
す前のケーブルをケーブル載置部７上に歩進的に
通して、超音波送受信器によつてその都度一定の
荷重を加えながら超音波パルスを発射することに
より、絶縁テープ層の変形量を正確に検出するこ
とができ、その変形率から絶縁テープが何枚程度
部分的に移動したか、または破れているかを容易
確実に調べることができ、非破壊的な方法により
ソフトスポツト部の状況を把握できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば従来の親指テストによる方法のように感覚に頼
つたり、ダイアルゲージ法のように他の部分の変
形が測定結果に影響することなく、絶縁テープが
何枚程度部分的に移動したか、破れているかな
ど、ソフトスポツト部の様子を定量的かつ非破壊
的な方法により確実に把握できるすぐれた利点を
有するもので、地中ケーブル送電の安全の確保と
今後の適用増大に大きな貢献をなすものである。
ば従来の親指テストによる方法のように感覚に頼
つたり、ダイアルゲージ法のように他の部分の変
形が測定結果に影響することなく、絶縁テープが
何枚程度部分的に移動したか、破れているかな
ど、ソフトスポツト部の様子を定量的かつ非破壊
的な方法により確実に把握できるすぐれた利点を
有するもので、地中ケーブル送電の安全の確保と
今後の適用増大に大きな貢献をなすものである。
第１図、第２図は本発明の原理説明図および波
形図、第３図は本発明の一実施装置例図である。 １…しや蔽層、１′…その剥奪部分、２…中心
導体、３…絶縁テープ層、４…超音波送受信器、
５…支持台、６…支持体、７…ケーブル載置部、
８…加圧軸支持部、８′…加圧軸貫通孔、９…加
圧軸案内筒体、１０…加圧軸、１１…接続コー
ド、１２…超音波計測装置、１３…励振用超音波
発振器、１４…送受切換回路、１５…時間計測回
路、１６…表示装置。
形図、第３図は本発明の一実施装置例図である。 １…しや蔽層、１′…その剥奪部分、２…中心
導体、３…絶縁テープ層、４…超音波送受信器、
５…支持台、６…支持体、７…ケーブル載置部、
８…加圧軸支持部、８′…加圧軸貫通孔、９…加
圧軸案内筒体、１０…加圧軸、１１…接続コー
ド、１２…超音波計測装置、１３…励振用超音波
発振器、１４…送受切換回路、１５…時間計測回
路、１６…表示装置。
Claims (1)
- １ 問題とするソフトスポツトの大きさに比べて
小さい面積の送受波部をもつ超音波送受波器によ
り、中心導体が反射体となるように露呈させた絶
縁テープ層の外周面に前記送受波部によつて荷重
をかけながらケーブルの半径方向に超音波信号を
発射し、その発射時刻と中心導体からの反射波の
帰来時刻との差を測定することにより、荷重印加
点と中心導体間の絶縁テープ層の加重による厚み
の変化を求め、その変形率からソフトスポツトを
検出するようにしたことを特徴とするテープ巻絶
縁ケーブルにおけるソフトスポツト検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11267380A JPS5737243A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Method of detecting soft spot for tape wound insulated cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11267380A JPS5737243A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Method of detecting soft spot for tape wound insulated cable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5737243A JPS5737243A (en) | 1982-03-01 |
| JPS6339859B2 true JPS6339859B2 (ja) | 1988-08-08 |
Family
ID=14592611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11267380A Granted JPS5737243A (en) | 1980-08-18 | 1980-08-18 | Method of detecting soft spot for tape wound insulated cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5737243A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE0001679L (sv) * | 2000-05-08 | 2001-05-21 | Abb Ab | Sätt att mäta topografi i en gränsyta och användning av sättet för en högspänningskabel |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316762A (en) * | 1977-08-05 | 1978-02-16 | Shigeichi Uematsu | Method of forming screw of synthetic resin molded article |
| JPS53109686A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Inspection method of contact property in coating films |
-
1980
- 1980-08-18 JP JP11267380A patent/JPS5737243A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53109686A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Inspection method of contact property in coating films |
| JPS5316762A (en) * | 1977-08-05 | 1978-02-16 | Shigeichi Uematsu | Method of forming screw of synthetic resin molded article |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5737243A (en) | 1982-03-01 |
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