JPH03175377A - 部分放電測定方法 - 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〕 本発明は高電圧電力ケーブル等の絶縁体の劣化を診断す
るための部分放電測定方法、特に普通接枝部（ＮＪＢ）
での部分放電を絶縁接続部で測定する方法に関する。

〔従来の技術〕

高電圧電力ケーブル線路中で接続部はケーブル本体より
部分放電の発生する頻度が高く、従って接続部で発生す
る部分放電の測定は重要である。

普通接続部（以下、ＮＪＢと記す）で発生する部分放電
の測定は、ＮＪＢに設けられた一端接地型の外部回路へ
部分放電信号を取り出すことによって行われる。この場
合、終端接続部に設けられた結合コンデンサから得られ
る対地静電容量あるいはＩＪＢ−クロスボンド区間離れ
たＮＪＢの対地静電容量が、外部回路へ部分放電信号を
取り出すための対地静電容量として利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の部分放電測定方法によると、結合コンデ
ンサとして遠距離にある終端接続部、あるいは１クロス
ボンド区間離れたＮＪＢ部までのケーブルの対地静電容
量を利用するため、検出される部分放電パルスがこの間
を伝播するとき、減衰が生じ、あるいは外部ノイズの影
響を受は易くなる。

従ってＮＪＢで発生した部分放電の測定は、ＮＪＢに最
も近い容易に測定できる場所で行うことが考えられる。

絶縁接続部（以下、ＴＪＢと記す）はそのような場所と
して最適である。しかし隣接のＩＪＢからの測定により
ＮＪＢで発生する部分放電の規模を推定するためには、
発生したＮＪＢと測定に利用するＩＪＢとの間での部分
放電パルスの減衰の程度を知り、検出したパルス強度に
その分の補正を加える必要がある。

この場合、測定周波数を高くすると、外部ノイズの影響
を受は難くなるので望ましいが、反面減衰量が大になる
。

従って本発明の目的は、ＮＪＢを含むケーブル線路で発
生する部分放電の測定を隣接のＩＪＢから行う場合、最
適の測定周波数で部分放電を測定する方法を提供するこ
とにある（第一の目的と称する）。

また本発明の他の目的は、隣接のＩＪＢからの測定によ
りＮＪＢで発生する部分放電の規模を推定する方法を提
供することにある（第二の目的と称する）。

〔課題を解決するための手段〕

上記第一の目的を達成するために本発明では、電力ケー
ブル線路の第１の絶縁接続部から測定信号を注入して第
２の絶縁接続部で前記測定信号を測定することにより信
号減衰量の第１の周波数依存性を測定し、この周波数依
存性に基づいて前記第１および第２の絶縁接続部のいず
れかの部分放電測定用絶縁接続部と電力ケーブル線路の
部分放電発生点の間の信号減衰量の周波数依存性を求め
、この周波数依存性と部分放電測定条件に基づいて定め
る信号減衰量から測定用周波数を定め、この測定用周波
数によって部分放電発生点の部分放電を部分放電測定用
絶縁接続部から測定するようにした。

ＩＪＢから測定信号（以下、較正パルスと言う）を注入
するには、例えばＩＪＢの絶縁シースのそれぞれの外面
に一対の金属箔電極を貼りつけ、この一対の金属箔電極
を較正パルス発振器の出力に接続する。

他方のＩＪＢで較正パルスを検出するには、例えばＩＪ
Ｂの絶縁シースのそれぞれの外面に一対の金属箔電極を
貼りつけ、この一対の金属箔電極を検出インピーダンス
に接続し、さらにパルス強度測定装置またはスペクトル
アナライザに導く。

ＮＪＢは等価回路でほぼケーブルと同じと見なされるこ
とが多い。従って、本発明では、ＮＪＢの部分放電の測
定は勿論のこと、他の位置、例えばケーブル本体の部分
放電も同じように測定することができる。当然ながら、
絶縁接続部の部分放電の測定も可能である。

前記第二の目的を達成するために本発明では、２個のＩ
ＪＢの間にＮＪＢを有する電力ケーブル線路において、
第一のＩＪＢから較正パルスを注入し、第二のＩＪＢで
信号を検出して、両ＩＪＢ間における減衰量を求め、両
ＩＪＢ間のケーブルの長さとＮＪＢから第二のＩＪＢま
での長さの比を前記減衰量に乗じ、必要に応じＮＪＢで
の減衰量を加えて、ＮＪＢから第二のＩＪＢまでの間の
減衰量の推定値とし、実際に上記第二のＩＪＢで部分放
電信号を検出した際、部分放電信号の強度に上記推定値
を加えて、部分放電の強度を推定するようにした。

較正パルスの検出に利用したＩＪＢと、実際の測定で利
用するＩＪＢは同しでなくてもよい。この場合は、ＩＪ
Ｂ間の較正で求めた減衰量に、較正に用いた二つのＩＪ
Ｂ間の長さと実際の測定に用いるＩＪＢとＮＪＢの間の
長さを考慮して、ＮＪＢからＩＪＢまでの間の減衰量を
推定する。

ただし測定に用いるＩＪＢは、較正に利用した二つのＩ
ＪＢＯ間に含まれることが望ましい。

〔作用〕

ＮＪＢで部分放電が発生すると、部分放電信号が電力ケ
ーブル線路の分布定数に基づいて定まる線路インピーダ
ンスによって減衰を受けながら電力ケーブル線路を伝播
する。この部分放電信号をＩＪＢに設けられた測定回路
によって測定する。

測定前に測定周波数を、ＮＪＢとＩＪＢの距離、線路状
態等から定まるＮＪＢ−ＩＪＢ間の減衰量を考慮した最
も高い周波数に設定する。部分放電信号はその減衰量だ
け減衰して、ＩＪＢに設置された測定回路で測定される
。測定結果に上記減衰量を加算することにより、ＮＪＢ
における部分放電の程度を知る。

本発明においてはまた、ＮＪＢの両側に隣接する二つの
ＩＪＢを利用し、一方のＩＪＢから較正パルスを注入し
、他方のＩＪＢで較正パルスを検出して、両ＩＪＢ間で
の部分放電パルス伝播に関する減衰量を求め、この減衰
量にＩＪＢ−ＩＪＢ間とＮＪＢ−Ｉ　ＪＢ間のケーブル
の長さの比を乗じ、必要に応じＮＪＢでの減衰を加える
ことにより、ＮＪＢから測定に利用するＩＪＢまでの間
の減衰量の推定値を求める。ＩＪＢに設置された測定回
路で測定された結果に上記減衰量を加算することにより
、ＮＪＢにおける部分放電の程度を近似的に知ることが
できる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図（ａ）　、　（ｂ）に本発明による部分放電測定
に用いた構成を示す。第１図で電力ケーブル１はＩＪＢ
（絶縁接続部）３１と３２の中間にＮＪＢ（普通接続部
）２を有する。ＩＪＢ３１とＩＪＢ３２の間の距離は５
００ｍ、、ＩＪＢ３１とＮＪＢ２の間の距離は２００ｍ
、従って、ＮＪＢ２とＩＪＢ３２の距離は３００ｍであ
る。ＩＪＢ３１゜３２にはそれぞれ、絶縁シースのそれ
ぞれの外面に一対の金属箔電極４１．４２を貼りつけた
。各絶縁接続部の一対の金属箔電極４１．４２は、それ
ぞれ検出インピーダンス５１．５２に接続されている。

各検出インピーダンス５１．５２には、パルス測定装置
６１．６２またはスペクトルアナライザ６３．６４が接
続される。さらにＩＪＢ３１の絶縁シースのそれぞれの
外面には、一対の金属箔電極４３を貼りつけ、これに平
衡出力方式の掃引発振器７を接続した。この掃引発振器
６は較正パルスの供給に用いる。ＩＪＢ３１，３２に設
けられるクロスボンド線の図示は省略した。

まず掃引発振器７から較正パルス信号を金属箔電極４３
を通して電力ケーブル１に導入する。導入された信号の
大きさは金属箔電極４１を介して検出インピーダンス５
１に接続されたパルス測定装置６１で測定される。同時
に、金属箔電極４２によりＩＪＢ３２に到達したパルス
を検出し、検出インピーダンス５２に接続されたパルス
測定装置６２で測定する。このときスペクトルアナライ
ザ６３．６４で周波数スペクトルも測定する。

このようにしてＩＪＢ３１と３２の間の較正パルス信号
の減衰量の周波数依存性を求める。

周波数範囲０．１　Ｍ　Ｈｚから１００ＭＨｚの掃引発
振器を用いて、上記実施例の方法で得られたＩ　ＪＢ３
１と３２の間の較正パルス信号の減衰量（ｄＢｍ）の周
波数特性を求めたところ、第２図の実線で示した曲線Ａ
が得られた。この曲線Ａに基づいて、ＮＪＢ２−ＩＪＢ
３２間の減衰量の周波数特性を求め、曲線Ｂとして破線
で示す。曲線Ｂは曲線Ａが定まると、電力ケーブル線路
の長さ（５００ｍと３００ｍ）の比（５／３）に基づい
て求められる。

本実施例の場合、部分放電測定で充分なＳ／Ｎ比を確保
するためには減衰量をｌＱｄＢｍ以内に抑えたいので、
測定周波数は６ＭＨｚ以下とするのが好ましい。しかし
、ノイズの影響は周波数が低くなるほど大になるので、
測定周波数は上記帯域内の最大値である６ＭＨｚに決定
した。

この結果、ＩＪＢ３２の測定周波数を６ＭＨｚとして、
検出インピーダンス５２を介して部分放電を測定した。

得られた測定結果を１０ｄＢｍだけ補正することにより
、ＮＪＢ２の部分放電のレベルを知ることができる。そ
のレベルに基づいてＮＪＢ２の絶縁劣化を判定すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の部分放電の測定方法による
と、第一および第二のＩＪＢ間で測定した信号減衰量の
周波数依存性から、部分放電測定区間の信号減衰量の周
波数依存性を求め、後者から最適の測定周波数を定め、
この周波数を用いて第一、第二のＩＪＢのいずれか、ま
たはその中間もしくは付近の一つのＩＪＢから部分放電
を測定するようにしたので、部分放電信号の減衰を小さ
く抑えながら、しかもノイズの影響を小さくして、部分
放電を測定することができる。本発明は、第一、第二の
ＩＪＢのいずれかから、その中間に位置するＮＪＢの部
分放電を測定する場合に、最良の効果が得られる。

本発明によると、ＮＪＢで発生する部分放電の測定を隣
接のＩＪＢから行う場合に、第一および第二のＩＪＢ間
で測定した信号減衰量から、発生点のＮＪＢと測定点の
ＩＪＢとの間での部分放電パルスの近似の減衰量を知り
、これに基づいて実際のＮＪＢで発生した部分放電の規
模を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明による部分放電測定
の一実施例で用いた構成を示す説明図である。第２図は
本発明の一実施例で得られた較正パルス信号の減衰の周
波数特性およびその補正値を示すグラフである。 ３１゜ ４１゜ ４３−・ ５１゜ ６１゜ ６３゜ ７・ 符号の説明 ・−−一−−−−・・電力ケーブル −・ＮＪＢ　（普通接続部） ３２−・−ＩＪＢ（絶縁接続部） ４２−−−−−一金属箔電極 一−−−−−−−・−金属箔電極 ５２・・−・検出インピーダンス ６２・−・・−・−パルス測定装置 ６４−−−−−−−スペクトルアナライザ・−・−・−
・−掃引発振器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力ケーブル線路の第１の絶縁接続部から測定信
   号を注入して第２の絶縁接続部で前記測定信号を測定す
   ることにより信号減衰量の第１の周波数依存性を測定し
   、 前記周波数依存性に基づいて前記第１および第２の絶縁
   接続部から選択した一つの部分放電測定用絶縁接続部と
   前記電力ケーブル線路の部分放電発生点の間の信号減衰
   量の第２の周波数依存性を求め、 前記第２の周波数依存性と部分放電測定条件に基づいて
   定める信号減衰量から測定用周波数を定め、 前記部分放電発生点の部分放電を前記部分放電測定用絶
   縁接続部から前記測定用周波数によって測定することを
   特徴とする部分放電測定方法。
2. （２）前記部分放電発生点が、前記第１および第２の絶
   縁接続部の間に位置する普通接続部である、請求項第１
   項記載の部分放電測定方法。
3. （３）２個の絶縁接続部の間に普通接続部を有する電力
   ケーブル線路において、第一の絶縁接続部から較正パル
   スを注入し、第二の絶縁接続部で信号を検出して、前記
   二つの絶縁接続部間における減衰量を求め、両絶縁接続
   部間のケーブルの長さと前記普通接続部から前記第二の
   絶縁接続部までの長さの比を前記減衰量に乗じ、必要に
   応じ前記普通接続部での減衰量を加えて、前記普通接続
   部から前記第二の絶縁接続部までの間の減衰量の推定値
   とし、実際に前記第二の絶縁接続部で部分放電信号を検
   出した際、該部分放電信号の強度に前記推定値を加えて
   、前記部分放電の強度を推定することを特徴とする部分
   放電測定方法。