JPH04242176A - 電力ケーブルの絶縁劣化診断法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば架橋ポリエチレ
ン絶縁塩化ビニルシースケーブル（ＣＶケーブル）の如
き、ゴム、プラスチック電力ケーブルの絶縁劣化診断法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶケーブルは３〜６ｋＶ級の配電ケー
ブルから５００ｋＶ級の送電用ケーブルまで広く用いら
れている。このうち、特に配電用のＣＶケーブルでは、
近年水トリー劣化による事故が発生していることから、
事故を未然に防止する劣化診断技術の確立が重要な課題
となっている。

【０００３】劣化診断法としては、古くから直流漏れ電
流、誘電正接（ｔａｎδ）、部分放電等を測定する方法
が用いられているが、これらの方法はいずれも停電を行
ない、設備を停止してから行なう必要がある。しかし、
生産性の高い企業の工場設備や一般需要家に直結するよ
うな配電線では年々停電をとることが難しくなってきて
いるため、停電をとることなく、即ち、活線下での劣化
診断が強く要望されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在我が国で用いられ
ている活線劣化診断法の主なものとして直流成分法があ
る。直流成分法は水トリーの発生しているＣＶケーブル
を交流電圧を印加すると、充電電流中に直流電流成分が
発生することに注目した方法である。しかし、この方法
は絶縁体中を流れる微弱な電流を測定する際に、大地側
からケーブルシースを介して遮蔽層側に流れ込む迷走電
流を同時に測定してしまう。迷走電流とは、ケーブルが
布設されている場合大地の微弱な電圧（近くに直流機器
がある場合は特に顕著）により、ケーブルシースを介し
て遮蔽層〜大地間に流れる電流であり、ケーブルシース
の抵抗が小さいと大きい迷走電流が流れる。このため、
迷走電流が比較的大きい場合には、直流成分法で測定し
た値が、絶縁体の劣化によるものか、迷走電流かを区別
出来ないために絶縁劣化の判定が出来ない場合があった
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消し、測定値から迷走電流値を分離して真の直流電流
成分のみを測定する電力ケーブルの絶縁劣化診断法を提
供するもので、その特徴は、電力ケーブルの金属遮蔽層
から接地線を介して大地に流れる充電電流を測定し、こ
れより大地に流れる迷走電流を算出し、ついで金属遮蔽
層から接地線を介して大地に流れる充電電流をローパス
フィルターを通して得られる直流電流成分を測定し、上
記直流電流成分から前記算出した迷走電流を減算するこ
とによって、水トリーに起囚する真の直流電流成分を求
め、この電流値より絶縁体の劣化を判定することにある
。

【０００６】

【作用】図２は測定の対象であるＣＶケーブルの横断面
図である。図面において、１１は導体、１２は内部半導
電層、１３は架橋ポリエチレン絶縁層、１４は外部半導
電層、１５は銅テープ等を巻回して構成した金属遮蔽層
、１６は塩化ビニルシースである。

【０００７】図３はケーブルに交流電圧印加時の充電電
流波形の説明図である。図３のイは水トリーが発生して
いないケーブルの充電電流波形である。水トリーが発生
しているケーブルでは、例えば特開平１−２１３５８１
号公報に示されているように、交流電流印加時に、水ト
リー先端で電荷の注入、注出が生じるため、充電電流波
形は図３のロに示すように、波形に歪が生じる。

【０００８】図４は充電電流に迷走電流が重畳した電流
波形である。図において、３３は電流波形、３４はグラ
ンドレベル、３５は迷走電流がない場合のグランドレベ
ルである。

【０００９】図４において、充電電流Ｉｃ（ｔ）＝Ｉｃ
・ｓｉｎｔ／Ｔ、迷走電流ＩＭとすると、迷走電流の重
畳した充電電流波形Ｉ（ｔ）は次の数式１であらわされ
る。

【００１０】

【数１】

【００１１】上式においてＴは充電電流の周期である。 そこで、数式１を周期Ｔについて積分すると、数式２が
得られる。

【００１２】

【数２】 よって数式２より、迷走電流ＩＭは数式３で計算できる
。

【００１３】

【数３】

【００１４】本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診断法は
具体的には以下の測定及び演算処理段階を有する。

【００１５】■活線下の電力ケーブルの金属遮蔽層から
接地線を介して大地に流れる迷走電流が重畳した充電電
流波形を測定する。

【００１６】■上記充電電流波形がグランドレベルとク
ロスする点に基づいて、前述の数式により迷走電流ＩＭ
を算出する。

【００１７】■前述の充電電流をローパスフィルタを通
すことによって得られる直流電流成分ＩＤＣを測定する
。

【００１８】■上記■及び■の結果より、真の直流電流
成分ＩＤＣＴをＩＤＣＴ＝ＩＤＣ−ＩＭより求め、この
真の直流電流成分ＩＤＣＴの大きさから、ケーブル絶縁
体の劣化度合いを判定する。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診断
法における回路構成図である。図面において、１は対象
とするＣＶケーブル等の電力ケーブルで、１５は金属遮
蔽層、１７は接地線、１８は直流電流成分をあらわす。 ２は活線診断装置で、切換スイッチＳ１，Ｓ２，ＬとＣ
から成るローパスフィルタ、電流計２１及び演算部２２
により構成されている。又３はＧＰＴ、４は高圧母線で
ある。

【００２０】上記において、切換スイッチＳ１，Ｓ２を
開くことにより、迷走電流が重畳した充電電流波形を測
定し、演算処理部２２で迷走電流ＩＭを算出する。次に
、切換スイッチＳ２は開いたまま、Ｓ１を閉じてローパ
スフィルタを構成して、直流電流成分ＩＤＣを測定する
。そして、直流電流成分ＩＤＣより、さきに求めた迷走
電流ＩＭを減算して真の直流成分ＩＤＣＴを求める。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電力ケーブ
ルの絶縁劣化診断法によれば、従来の直流電流成分を用
いた絶縁劣化診断法では、迷走電流が大きい場合には絶
縁劣化度合いの判定が出来なかったが、本発明の方法で
は精度よく判定でき、又停電をとることなく活線下で作
業出来るので、絶縁劣化診断法として極めて有効である
。従って水トリーが問題となっているＣＶケーブルの絶
縁劣化診断に利用するとき、水トリーによる事故を未然
に防ぐことが出来、又効率的にケーブルの取替え、改修
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診断法におけ
る回路構成図である。

【図２】ＣＶケーブルの横断面図である。

【図３】電力ケーブルに交流電圧印加時の充電電流波形
の説明図で、図３のイは水トリーが発生していないケー
ブルの充電電流波形図、図３のロは水トリーが発生して
いるケーブルの充電電流波形図である。

【図４】充電電流に迷走電流が重畳した電流波形図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　ＣＶケーブル １３　　絶縁層 １５　　金属遮蔽層 １７　　接地線 ２　　　　活線診断装置 ２１　　電流計 ２２　　演算処理部 ３　　　　ＧＰＴ ４　　　　高圧母線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電力ケーブルの金属遮蔽層から接地線
   を介して大地に流れる充電電流を測定し、これより大地
   に流れる迷走電流を算出し、ついで金属遮蔽層から接地
   線を介して大地に流れる充電電流をローパスフィルター
   を通して得られる直流電流成分を測定し、上記直流電流
   成分から前記算出した迷走電流を減算することによって
   、水トリーに起因する真の直流電流成分を求め、この電
   流値より絶縁体の劣化を判定することを特徴とする電力
   ケーブルの絶縁劣化診断法。