JPH0545405A - ケーブルの部分放電測定方法 - Google Patents

ケーブルの部分放電測定方法

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JPH0545405A
JPH0545405A JP20041191A JP20041191A JPH0545405A JP H0545405 A JPH0545405 A JP H0545405A JP 20041191 A JP20041191 A JP 20041191A JP 20041191 A JP20041191 A JP 20041191A JP H0545405 A JPH0545405 A JP H0545405A
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JP
Japan
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partial discharge
cable
frequency component
detected
power cable
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JP20041191A
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English (en)
Inventor
Yoshio Maruyama
義雄 丸山
Yasuhiro Yamashita
泰浩 山下
Masaki Matsuki
正基 松木
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射波を使用することなく、精度の高い部分
放電の発生位置の位置評定を行う。 【構成】 電力ケーブル10に部分放電測定器20を設
置し、活線状態下で電力ケーブルからの部分放電電流を
周波数成分として検出し、該検出した周波数成分を取り
込み、該周波数成分に応じて電力ケーブル10の部分放
電電流を測定するケーブルの部分放電測定方法におい
て、検出インピーダンス回路12で部分放電パルスを検
出し、検出した部分放電パルスを増幅器13で増幅し、
上記部分放電パルスのうち、特定の周波数帯域の周波数
成分をバンドパスフィルタ回路14,15で取り出す。
そして、演算回路(CPU)16で上記周波数成分にお
ける直接到来波の振幅の周波数特性から部分放電の発生
位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活線状態にある電力ケ
ーブルの絶縁劣化の程度を評価するためのケーブルの部
分放電測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電力ケーブル、特に架橋ポリエチレン
(XLPE)ケーブル等の固体絶縁ケーブルの絶縁劣化
の主要な原因には、活線状態の電力ケーブルの内部欠陥
(ボイド・異物等)、絶縁・導電層界面の欠陥(突起・
剥離等)あるいは水トリーの発生による劣化等があり、
上記原因によって、絶縁体中に部分放電電流が流れる現
象が生じ、絶縁破壊が発生する。また、管路気中(GI
L)ケーブルにおいても、油やSF6等の主絶縁部分の
みならず、接続部、絶縁支持物等の複合絶縁部分に欠陥
があった場合に、上記と同様な現象が起こる。また、O
Fケーブルの場合も同様である。
【0003】従来、この種の部分放電を検出する方法
は、絶縁劣化監視装置に用いられており、上記部分放電
を確実に検出し、ケーブルが破壊事故に至る前に線路を
停止し、負荷を他回路に切り替えていた。この部分放電
の検出の際に、内部部分放電発生位置が評定できれば、
撤去し、取り替えるべきケーブルの部位が明確にされる
ため、復旧作業が効率よく行われることになる。
【0004】このような部分放電発生位置標定方法とし
ては、従来より種々の方法があり、その代表的なものに
ケーブル10からの部分放電パルスの直接到来波と反射
波を部分放電測定器11で観測して、その波形(図4参
照)を分析し、その時間差Δtから発生位置を算定する
方法がある。すなわち、図5に示すように、ケーブル1
0の全長をL、部分放電の発生位置をx、部分放電パル
スの進行速度をvとすると、 vΔt=(L−x+L)−x であるから、発生位置xは、 x=L−(vΔt/2) となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記部分放
電発生位置標定方法では、直接到来波の検出、識別及び
時間差の測定を行い、かつ、ケーブル10の全長と部分
放電パルスの進行速度の測定等が予め必要なため、測定
方法が煩雑になり、発生場所の評定位置に誤差がでやす
いという問題点があった。特に、反射波を利用するため
に、上記反射波が直接到来波と重なる場合には、直接到
来波との識別が難しく、また反射波がケーブル10の反
対端からおきるだけとは限らず、途中の接続部でおきる
ことから、測定が難しく、かつ、誤差要因になるという
問題点があった。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、反射波を使用することなく、精度の高い位置標定を
行うことができるケーブルの部分放電測定方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、電力ケーブルに検出回路を設置し、活
線状態下で電力ケーブルからの部分放電電流を周波数成
分として検出し、該検出した周波数成分を取り込み、該
周波数成分に応じて前記電力ケーブルの部分放電電流を
測定するケーブルの部分放電測定方法において、前記検
出回路は前記周波数成分における最初の到来波の振幅の
周波数特性を検出し、当該周波数特性に応じて前記部分
放電の発生位置の評定を行うケーブルの部分放電測定方
法が提供される。
【0008】
【作用】検出回路によって、周波数成分における最初の
到来波の振幅の周波数特性を検出し、振幅の減衰定数の
周波数特性によりその発生位置を演算する。従って、最
初の到来波から活線状態下での電力ケーブルの部分放電
の発生位置の確認が可能になる。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図3の図面に基づ
き詳細に説明する。図1は、本発明に係る部分放電測定
方法を説明するための部分放電測定器20を示すブロッ
ク図である。図において、電力ケーブル10は、例えば
全長がL、中心導体外径が1[mm]、シース10aの絶
縁厚が1[mm]のポリエチレンモデルケーブルからなっ
ており、上記電力ケーブル10の部分放電パルスの減衰
特性は、図2に示すような図になる。図2から判るよう
にケーブル内のパルス伝搬は、その周波数によって減衰
定数が大きく異なる。すなわち、低い周波数の方がケー
ブル内を伝搬すると、減衰定数が小さく、高い周波数の
方がケーブル内を伝搬すると、減衰定数が大きくなる。
【0010】上記減衰特性は、ほぼ次式で示される。 α=α0 +α1 f[dB/Km ] …(1) ただし、αは減衰定数、α0 は定数項、α1 は周波数に
依存する成分の比例項、fは周波数を示す。検出インピ
ーダンス回路12は、電力ケーブル10の一端と大地と
の間に設けられており、部分放電測定器20は、上記検
出インピーダンス回路12と、検出した高周波成分を増
幅する増幅器13と、上記高周波成分のうち、特定の周
波数帯域の周波数成分を取り出すバンドパスフィルタ回
路14,15と、上記周波数成分における直接到来波の
振幅の周波数特性から部分放電電流を測定して絶縁劣化
を診断すると共に、部分放電の発生位置を算出する演算
回路(CPU)16とから構成されている。
【0011】検出インピーダンス回路12は、通常コン
デンサと抵抗とが並列接続される方法等によって構成さ
せることができ、部分放電電流を両端に現れる電圧成分
(部分放電パルス)として検出し、上記部分放電パルス
に対しては所定の大きさのインピーダンス値を示す高域
濾波器の特性を有している。検出インピーダンス回路1
2は、電力ケーブル10の活線状態下で検出した高周波
成分の部分放電パルスを、増幅器13を介してバンドパ
スフィルタ回路14,15に出力する。
【0012】ここで、検出される電圧Vは、次式の減衰
となる。
【0013】
【数1】
【0014】ここで、V0 は最初の電圧、eは指数関
数、従って、 loge (V/V0 )=−αx …(2) (1) を(2) に代入すると、 loge (V/V0 )=−(α0 +α1 f)x=−α0 x−α1 xf …(3) この(3) 式に基づき、上記検出される電圧の周波数特性
を図3に示す。
【0015】CPU16は、上記バンドパスフィルタ回
路14,15を通過した各周波数の信号を取り込んでお
り、バンドパスフィルタ回路14,15から上記周波数
の信号が入力すると、部分放電の発生を認識して、部分
放電パルスを測定することによって、電力ケーブル10
の絶縁劣化の診断を行うとともに、検出した部分放電パ
ルス(電圧パルス)の直接到来波の周波数特性を調べる
ことにより、部分放電発生点の位置の評定ができる。
【0016】ここで、例えば図1に示すように、A,B
間に接続された長さLの電力ケーブルにおいて、A点か
らxだけ離れた点Cで部分放電が生じたとする場合に、
バンドパスフィルタ回路14,15を通過する周波数帯
域がf1 ,f2 、上記バンドパスフィルタ回路14,1
5を通過した後の電圧の大きさをV1 ,V2 とすると、
(3) 式より loge (V1 /V0 )=−α0 x−α1 xf1 …(4) loge (V2 /V0 )=−α0 x−α1 xf2 …(5) 上記(4) −(5) 式より、実際には測定できないV0 を消
去すると、 loge (V1 /V2 )=α1 x(f2 −f1 ) x= loge (V1 /V2 )/α1 (f2 −f1 ) …(6) 減衰定数α1 は、電力ケーブル10から予め測定してお
けば、(6) 式より、部分放電の発生位置Lが算出でき
る。
【0017】なお、実際には、ケーブル伝搬時に部分放
電波形も多少歪むが、バンドパスフィルタ回路14,1
5の帯域幅を多少多めに設定しておけば、大きな問題に
はならない。次に、本発明に係る部分放電測定のシステ
ムを検証するために、実数値を用いて説明する。ここで
は、電力ケーブル10の全長Lを1.04[Km]と
し、バンドパスフィルタ回路14,15の中心周波数帯
域f1 ,f2 を10[KHz],100[KHz]に設
定し、部分放電の模擬として電力ケーブル10の他端B
から図示しないパルスジェネレータ(模擬部分放電パル
ス発生器)等により、導体に模擬放電パルスを入力する
ものとする。
【0018】この結果、バンドパスフィルタ回路14,
15を通して、この模擬放電パルスのパルス電圧を測定
したところ、その電圧の比率(V1 /V2 )は、2.7
であった。また、測定によれば、α1 =1.05×10
-5[dB/Km ]であるから、(6)式に上記各数値を代入す
ると、 x= loge 2.7/1.05×10-5×(105 −104 ) =0.993/1.05×0.9≒1.05[Km] である。従って、CPU16によって計算された位置
は、実ケーブル長1.04[Km]とよく一致した。ま
た、バンドパスフィルタ回路14,15の中心周波数帯
域を高くすることにより、部分放電の発生位置の検出精
度をさらに上げることができる。部分放電発生位置が検
出点に近い場合には、1[MHz]以上の高周波成分も
測定に使用できる。上記検証によって本発明に係るケー
ブルの部分放電測定方法の有効性が確認された。
【0019】従って、本実施例では、部分放電測定器に
よって、所定中心周波数帯域の周波数成分における直接
到来波の振幅の周波数特性を検出し、該振幅の減衰定数
の周波数特性によりその発生位置を求めるので、反射波
を用いることなく、活線状態下での電力ケーブルの部分
放電の測定と同時に精度の高い発生位置の評定が可能に
なり、これによって電力ケーブルの活線診断が容易にな
る。また、本実施例に係る測定装置は、既設線路に接続
可能であり、これにより長尺線路の試験的、経済的な配
置が可能になる。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明では、電
力ケーブルに検出回路を設置し、活線状態下で電力ケー
ブルからの部分放電電流を周波数成分として検出し、該
検出した周波数成分を取り込み、該周波数成分に応じて
前記電力ケーブルの部分放電電流を測定するケーブルの
部分放電測定方法において、前記検出回路は前記周波数
成分における最初の到来波の振幅の周波数特性を検出
し、当該周波数特性に応じて前記部分放電の発生位置の
評定を行うので、反射波を使用することなく、電力ケー
ブルの部分放電の発生位置を高い精度で位置標定でき、
これにより電力ケーブルの活線状態下で発生する絶縁破
壊事故を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る部分放電測定方法を説明するため
の部分放電測定器のブロック図である。
【図2】電力ケーブルの部分放電パルスの減衰定数の周
波数特性を示す図である。
【図3】図1の部分放電測定器で検出される電圧の周波
数特性を示す図である。
【図4】従来の部分放電測定方法を説明するための部分
放電測定器の一例を示すブロック図である。
【図5】電力ケーブルの部分放電パルスの観測波形を示
す図である。
【符号の説明】
10 電力ケーブル 11,20 部分放電測定器 12 検出インピーダンス回路 13 増幅器 14,15 バンドパスフィルタ回路 16 演算回路(CPU)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力ケーブルに検出回路を設置し、活線
    状態下で電力ケーブルからの部分放電電流を周波数成分
    として検出し、該検出した周波数成分を取り込み、該周
    波数成分に応じて前記電力ケーブルの部分放電電流を測
    定するケーブルの部分放電測定方法において、 前記検出回路は前記周波数成分における最初の到来波の
    振幅の周波数特性を検出し、当該周波数特性に応じて前
    記部分放電の発生位置の評定を行うことを特徴とするケ
    ーブルの部分放電測定方法。
JP20041191A 1991-08-09 1991-08-09 ケーブルの部分放電測定方法 Pending JPH0545405A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446700B1 (ko) * 2001-11-28 2004-09-01 한국전력공사 고주파 신호를 이용한 송전선 진단장치와 그 방법
JP2013257150A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Mitsubishi Electric Corp 電力ケーブルの絶縁欠陥位置標定装置および絶縁欠陥位置標定方法
CN109917253A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 国网山东省电力公司临沂供电公司 变压器内局部放电源定位方法、装置和服务器
CN112611938A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 中国电力科学研究院有限公司 一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置
CN113702783A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 陕西省地方电力(集团)有限公司 一种电缆局部放电检测方法、系统、设备及介质
CN113820568A (zh) * 2021-07-14 2021-12-21 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 电缆的局部放电定位方法、装置、计算机设备和存储介质

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446700B1 (ko) * 2001-11-28 2004-09-01 한국전력공사 고주파 신호를 이용한 송전선 진단장치와 그 방법
JP2013257150A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Mitsubishi Electric Corp 電力ケーブルの絶縁欠陥位置標定装置および絶縁欠陥位置標定方法
CN109917253A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 国网山东省电力公司临沂供电公司 变压器内局部放电源定位方法、装置和服务器
CN112611938A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 中国电力科学研究院有限公司 一种电缆离线局放检测中信号传播衰减系数的计算方法及装置
CN113820568A (zh) * 2021-07-14 2021-12-21 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 电缆的局部放电定位方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113820568B (zh) * 2021-07-14 2024-04-02 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 电缆的局部放电定位方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113702783A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 陕西省地方电力(集团)有限公司 一种电缆局部放电检测方法、系统、设备及介质

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