JPH0574787B2

JPH0574787B2 -

Info

Publication number: JPH0574787B2
Application number: JP15490284A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1993-10-19
Also published as: JPS6131970A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、小容量の電源で、電力ケーブル導
体の交流抵抗を高精度に測定することができる電
力ケーブル導体の交流抵抗測定方法に関する。

〔従来技術〕

電力ケーブルに交流を通じると、直流を通じた
場合よりも、電気抵抗が増加することが知られて
いる。これは表皮効果の影響によるもので、近年
この交流抵抗の実測方法が種々提案されている。

これらはいずれも、交流ブリツジあるいは交流
電位差計を用いて測定を行なうものであり、第２
図に交流ブリツジを用いた測定回路の構成を示
す。この図において、電力ケーブル導体１は、帰
還路Ｑと共に閉回路Ｃを構成する一方、交流ブリ
ツジ２の電圧入力端２ａに接続されたリード線
３，４によつて、ブリツジＢの第１辺Ｂ１のイン
ピーダンスを構成している。そして、変圧器５を
介して交流電源Ｖから閉回路Ｃに交流電流が流さ
れ、この電流値が変流器６によつて適宜の値に変
換された後、交流ブリツジ２の電流入力端２ｂを
介して、ブリツジＢの第２辺Ｂ２へ供給される。
ここで、ブリツジＢの第４辺Ｂ４の可変インピー
ダンスＺ（＝ｘ＋ｊｙ／ｗ）を調整して、これと第１辺Ｂ１の抵抗Ｒ（電力ケーブル導体１の抵抗）、第
２辺Ｂ２のインダクタンスＬおよび自己インダク
タンスＭ，第３辺Ｂ３の抵抗ｒとを平衡状態と
し、ブリツジＢの平衡条件（rR＋My＝０、Ｌ＝
Ｍ（１＋ｘ／Ｒ））から、電力ケーブル導体１の交流抵抗Ｒを算出する。なお、この種の測定において
は、電力ケーブル導体１の抵抗Ｒは非常に小さい
ので、閉回路Ｃには、1000〜3000Aの大電流を流
す必要がある。

第３図は、上記測定回路を具体化した従来の電
力ケーブル導体の交流抵抗測定方法を示す概略図
であり、この測定方法においては、第２図に示す
帰還路Ｑとして、電力ケーブル７のシース８を利
用している。

このような測定方法では、試料すなわち電力ケ
ーブル７の加工等をほとんど行なう必要がないの
で、作業能率が高い反面、以下に示すような欠点
があつた。

Ａシースを帰還路として用いることによる欠点
点 POF（pipe type oil filled）ケーブル等、
シースがないケーブルの測定は行なえない。

Al（アルミニウム）シース、または鉛シー
スでは、抵抗が大きく、前述した大電流を流
すためには大容量出力の変圧器５を用いなけ
ればならない。また、この場合、シースが発
熱し、ビニール等の防食層が溶ける虞れがあ
る。また、交流抵抗の温度特性を測定する場
合、シースが発熱すると、所望の温度にする
ことが難しく、精度の高い測定が行なえな
い。

Ｂ外部磁界に起因する誤差リード線３，４と電力ケーブル導体１とで、閉
ループＰが形成されるために、これに外部から磁
界が作用すると、この影響によつて測定誤差が生
じる。

そこで、上記欠点を補うために、第４図に示す
測定方法が提案された。これは、帰還路Ｑとし
て、シース８の代わりに電力ケーブル導体９又は
銅棒を用いると共に、電力ケーブル導体１に、リ
ード線３，４を同一方向に、一定ピツチで巻回し
たものである。このように構成すれば、帰還路Ｑ
としてシースを使用しないので、上記Ａの欠点点
が解決される。また、上記Ｂの影響については、
リード線３，４を巻回して、これらリード線３，
４と電力ケーブル導体１とで形成する閉ループＰ
の面積を小さくしたので、外部からの磁気ノイズ
を受けにくくなつており、その影響を排除するこ
とができる。

しかしながら、このように構成したことによつ
て、以下に示す新たな欠点が生じる。

Ｃ閉回路Ｃの大型化電力ケーブル導体９による近接効果（電力ケー
ブル導体１に電力ケーブル導体９から生じる磁界
が作用して、電力ケーブル導体１の電流密度が一
様でなくなり、抵抗がアツプする現象）から生じ
る誤差を除去するために、電力ケーブル導体１，
９間の距離Ｈを少なくとも３ｍ以上にしなければ
ならない。しかしながら、これによつて実験に必
要なスペースが大きくなると共に、閉回路Ｃの自
己インピーダンスが大きくなり、前述した大電流
を流すためには、やはり大容量の変圧器５が必要
となる。

Ｄ電力ケーブル導体１から生じる磁界の影響リード線３，４が同一方向に巻回されているた
め、電力ケーブル導体１から生じる磁束によつ
て、このリード線３，４に誘起電圧が発生し、こ
れによつて測定値に誤差が生じる。

これらのことから明らかなように、従来の電力
ケーブル導体の交流抵抗測定方法においては、大
容量の電源を必要とし、しかも精度の高い測定が
行なえなかつた。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑み、小容量の電源
で、電力ケーブル導体の交流抵抗を高精度に測定
することができる電力ケーブル導体の交流抵抗測
定方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、この発明は、電力
ケーブル導体を第１辺、変流器の二次側コイルを
第２辺、定抵抗を第３辺、可変インピーダンスを
第４辺とし、前記電力ケーブル導体と帰還路と前
記変流器の一次側コイルとが交流電源に接続され
て閉回路をなして交流ブリツジを構成し、前記電
力ケーブル導体に通電し、前記電力ケーブル導体
の所定区間における電圧降下から前記電力ケーブ
ル導体の交流抵抗を求める電力ケーブル導体の交
流抵抗測定方法において、交流抵抗が既知である
ダミー棒、および前記電力ケーブル導体を、その
肉厚が十分厚く、その導電断面積が電力ケーブル
導体の断面積以上である中空の柱状導体内に配置
するとともに、前記電力ケーブル導体と前記柱状
導体とで閉回路を構成し、かつ前記柱状導体の外
周に逆方向鏡対称に巻回された、前記電力ケーブ
ル導体と極めて小さい面積の閉ループを形成する
１対のリード線の各端を、前記所定区間の両端に
接続して前記電圧降下を検出し、必要な補正をす
ることを特徴とする。

〔作用〕

柱状導体を用いて閉回路を構成することによ
り、閉回路における電力損失が極めて少なくな
る。また、一対のリード線を柱状導体の外周に逆
方向鏡対称に巻回することにより、電力ケーブル
導体から生じる磁束のうち、これら一対のリード
線に鎖交する数が全体として零となる。したがつ
て、電力ケーブル導体から生じる磁束によつてリ
ード線に誘起される誘起電圧は零となる。また、
交流抵抗が既知であるダミー棒を用いて測定を行
ない、この測定結果により、電力ケーブル導体に
対する測定値の補正を行なう。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明する。

第１図は、この発明の一実施例による電力ケー
ブル導体の交流抵抗測定方法を示す概略図であ
り、従来の測定方法において説明した箇所には、
同一の符号を付し、その説明を省略する。

この図において、電力ケーブル１０は、パイプ
状導体１１内に配置され、このパイプ状導体１１
が閉回路Ｃにおける帰還路Ｑとして用いられてい
る。ここで、パイプ状導体１１は、銅製の中空円
柱であり、その肉厚は十分厚く、その導電断面積
は電力ケーブル導体１の断面積以上となつてい
る。また、パイプ状導体１１の両端部近傍には、
各々半径方向に貫通する孔１１ａ，１１ｂが形成
されている。

このパイプ状導体１１の外周には、１対のリー
ド線１２，１３が、鏡対称の関係で、各々、螺線
状に一定ピツチで巻回されている。すなわち、リ
ード線１２はＺ巻に、リード線１３はＳ巻に、巻
回されている。そして、これらリード線１２，１
３の一端１２ａ，１３ａは、各々前記孔１１ａ，
１１ｂからパイプ状導体１１内に垂直に差し込ま
れ、電力ケーブル導体１上において、長手方向に
所定距離ｌ隔てた点Ａ，Ｂの各々に接続されてい
る。また、リード線１２，１３の他端１２ｂ，１
３ｂは、孔１１ａ，１１ｂ間の中心において撚り
合わされた後、交流ブリツジ２の電圧入力端２ａ
に接続されている。

このような構成において、変圧器５を介して、
電力ケーブル導体１とパイプ状導体１１とから構
成される閉回路Ｃに大電流を流す。この場合、パ
イプ状導体１１の導電断面積は十分大きく、しか
も銅で形成されているので、前記閉回路Ｃにおい
てパイプ状導体１１での電力損失は極めて少な
い。したがつて、大容量の変圧器５を用いなくて
も所望の電流値を得ることができる。そして、こ
の電流が、変流器６によつて適宜の大きさに変換
され交流ブリツジ２へ供給される。また同時に、
この交流ブリツジ２には、リード線１２，１３に
よつて、電力ケーブル導体１のＡ，Ｂ間における
電圧降下値が供給される。この場合、この電圧降
下値には、電圧ケーブル導体１によつて誘起され
る誘起ノイズは含まれない。すなわち、リード線
１２，１３が鏡対称に巻回されているので、これ
らに鎖交する磁束数は全体として零となり、電力
ケーブル導体１１に生じる磁界によつてリード線
１２，１３に誘起される誘起電圧は零となつてい
る。

次いで、交流ブリツジ２の図示せぬ可変インピ
ーダンスを調整して、内部回路を平衡状態とし、
この結果からＡ−Ｂ間、すなわち長さｌにおける
電力ケーブル導体１の交流抵抗を求める。

このように、小容量の電源で、精度の高い測定
が可能となる。

また、本実施例から明らかなように、この測定
方法においては、電力ケーブルにシースが備えら
れているか否かにかかわらず、全ての種類のケー
ブルの交流抵抗の測定を行なうことができる。ま
た、外部からの磁気についても、リード線１２，
１３と電力ケーブル導体とが形成する閉ループＰ
の面積は極めて小さいので、測定結果からその影
響は排除されている。

なお、パイプ状導体１１内には、電力ケーブル
導体１から生じる磁束によつて渦電流が生じ、こ
の渦電流損による誤差が測定値に含まれている。
そこで、予め、交流抵抗が既知であるダミー棒を
用いて測定を行い、前記渦電流損による誤差を求
めておき、この結果を用いて測定値の補正を行
う。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、交流抵
抗が既知であるダミー棒、および電力ケーブル導
体を、その肉厚が十分厚く、その導電断面積が電
力ケーブル導体の断面積以上である中空の柱状導
体内に配置するとともに、前記電力ケーブル導体
と前記柱状導体とで閉回路を構成し、かつ前記柱
状導体の外周に逆方向鏡対称に巻回された、前記
電力ケーブル導体と極めて小さい面積の閉ループ
を形成する１対のリード線の各端を、前記所定区
間の両端に接続して前記電圧降下を検出し、必要
な補正をするようにしたので、小容量の電源で、
電力ケーブル導体の交流抵抗を高精度に測定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による電力ケー
ブル導体の交流抵抗測定方法を示す概略図、第２
図は、交流抵抗測定方法の原理を説明するための
図、第３図および第４図は、各々従来の電力ケー
ブル導体の交流抵抗測定方法を示す概略図であ
る。１……電力ケーブル導体（電力ケーブルの導
体）、３，４，１２，１３……リード線、７，１
０……電力ケーブル、１１……パイプ状導体（柱
状導体）、Ｃ……閉回路、Ｒ……交流抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】１電力ケーブル導体を第１辺、変流器の二次側
コイルを第２辺、定抵抗を第３辺、可変インピー
ダンスを第４辺とし、前記電力ケーブル導体と帰
還路と前記変流器の一次側コイルとが交流電源に
接続されて閉回路をなして交流ブリツジを構成
し、前記電力ケーブル導体に通電し、前記電力ケ
ーブル導体の所定区間における電圧降下から前記
電力ケーブル導体の交流抵抗を求める電力ケーブ
ル導体の交流抵抗測定方法において、交流抵抗が既知であるダミー棒、および前記電
力ケーブル導体を、その肉厚が十分厚く、その導
電断面積が電力ケーブル導体の断面積以上である
中空の柱状導体内に配置するとともに、前記電力
ケーブル導体と前記柱状導体とで閉回路を構成
し、かつ前記柱状導体の外周に逆方向鏡対称に巻
回された、前記電力ケーブル導体と極めて小さい
面積の閉ループを形成する１対のリード線の各端
を、前記所定区間の両端に接続して前記電圧降下
を検出し、必要な補正をすることを特徴とする電
力ケーブル導体の交流抵抗測定方法。