JPH06273473A - Partial discharge measuring device of device for connecting cable for transmission - Google Patents
Partial discharge measuring device of device for connecting cable for transmissionInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 部分放電が、接続装置内部で発生しているか
否かの判別を正確に行なうことができる部分放電測定装
置を提供することを目的とする。
【構成】 所定抵抗値の入力インピーダンスを有し検出
電極４ａ、４ｂにより検出される部分放電電流を電圧信
号に変換する電流電圧変換増幅器１２ａおよび１２ｂ
と、電流電圧増幅器１２ａ、１２ｂの入力インピーダン
スの他端とケーブル遮断層との間に接続されるブロック
インピーダンスとを備え、部分放電電流が検出電極間の
浮遊抵抗、ケーブル遮断層とケーブルコア間の浮遊容量
によりバイパスされるのを防止することにより、入力イ
ンピーダンスにのみ部分放電電流を流す。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide a partial discharge measuring device capable of accurately determining whether or not a partial discharge is occurring inside a connecting device. A current-voltage conversion amplifier 12a and 12b having an input impedance of a predetermined resistance value and converting a partial discharge current detected by the detection electrodes 4a and 4b into a voltage signal.
And a block impedance connected between the other ends of the input impedances of the current-voltage amplifiers 12a and 12b and the cable cutoff layer, the partial discharge current is a floating resistance between the detection electrodes, and between the cable cutoff layer and the cable core. By preventing bypassing by stray capacitance, partial discharge current flows only in the input impedance.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は送電用ケーブル接続装
置における部分放電を測定するための装置に関し、特に
ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）接続用
のプレモールド絶縁体圧縮式プレハブ型付属品における
内部部分放電を測定／検出するための装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring partial discharge in a cable connection device for power transmission, and more particularly to a premolded insulator compression type prefabricated type accessory for connecting a CV cable (crosslinked polyethylene insulation cable). The present invention relates to a device for measuring / detecting partial discharge.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高圧を送電する電力ケーブルの相互接続
ならびに異種ケーブル間の相互接続などの中間接続およ
び電源側ケーブルから受電側ケーブルへの終端接続など
においては、作業効率の改善および接続部における絶縁
特性の安定化のために図６に示すような接続装置が一般
に用いられる。2. Description of the Related Art Improvement of work efficiency and insulation at a connection portion in intermediate connection such as interconnection of power cables transmitting high voltage, interconnection between different types of cables and termination connection from power source side cable to power receiving side cable A connecting device as shown in FIG. 6 is generally used for stabilizing the characteristics.
【０００３】図６はＣＶケーブル接続用のプレモールド
絶縁体圧縮式プレハブ型付属品の構成を概略的に示す図
である。図６を参照して、プレハブ型接続装置は、プレ
モールド絶縁体２、エポキシ座１７およびスプリング１
０を用いた圧縮装置９０、絶縁コンパウンド２０および
保護ケース１６を含む。FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of a premolded insulator compression type prefabricated accessory for connecting a CV cable. Referring to FIG. 6, the prefabricated type connecting device includes a premolded insulator 2, an epoxy seat 17, and a spring 1.
0 includes a compression device 90, an insulating compound 20, and a protective case 16.
【０００４】プレモールド絶縁体２は、たとえばＥＰ
（エチレン・プロピレン）を用いて形成されており、テ
ーパ状の断面構造を有している。このプレモールド絶縁
体２の中心部にＣＶケーブル１が嵌合される。The premolded insulator 2 is, for example, EP
It is formed by using (ethylene / propylene) and has a tapered cross-sectional structure. The CV cable 1 is fitted in the center of the premolded insulator 2.
【０００５】プレモールド絶縁体２は、絶縁層２１と半
導電層２２からなり、一般に内部に半導電性のベルマウ
スを有しており、この部分で一般的なストレスコーンの
機能すなわち発生する高電界を緩和する機能を与える。The premolded insulator 2 is composed of an insulating layer 21 and a semiconductive layer 22, and generally has a semiconductive bell mouth inside, and in this part, the function of a general stress cone, that is, a high stress generated, is generated. Gives the function of relaxing the electric field.
【０００６】圧縮装置９０は、たとえば金属を用いて構
成される押付け部２３を含む。この押付け部２３は、ス
プリング１０がナット１８の絞め具合に応じて伝達する
圧力をプレモールド絶縁体２へ伝達する。この押付け部
２３を介したスプリング１０の圧力がプレモールド絶縁
体２を介してエポキシ座１７のテーパ面およびケーブル
１との界面に伝達されることにより、この部分における
耐圧特性を改善している。The compression device 90 includes a pressing portion 23 made of, for example, metal. The pressing portion 23 transmits the pressure transmitted by the spring 10 according to the degree of tightening of the nut 18 to the premolded insulator 2. The pressure of the spring 10 via the pressing portion 23 is transmitted to the taper surface of the epoxy seat 17 and the interface with the cable 1 via the premolded insulator 2, thereby improving the pressure resistance characteristic in this portion.
【０００７】このプレモールド絶縁体２、圧縮装置９０
およびエポキシ座１７は、工場成形品であり、実際にＣ
Ｖケーブル１の接続を行なう現場においては、これらの
部品を組合わせることにより接続装置を作成してＣＶケ
ーブル１の接続を行なっている。したがって、一般にこ
の構成はプレハブ絶縁方式と呼ばれている。This premolded insulator 2 and compression device 90
The epoxy seat 17 is a factory-molded product, and is actually C
At the site where the V cable 1 is connected, a connecting device is created by combining these parts to connect the CV cable 1. Therefore, this structure is generally called a prefabricated insulation system.
【０００８】このプレハブ絶縁方式においては、ＣＶケ
ーブルと接続装置との間の耐圧特性を決定するプレモー
ルド絶縁体２とＣＶケーブル１との接触およびプレモー
ルド絶縁体２とエポキシ座１７との接触は一定とするこ
とができるため、作業者によらず確実に一定の耐圧特性
を接続装置に与えることができる。In this prefabricated insulation system, the contact between the premolded insulator 2 and the CV cable 1 and the contact between the premolded insulator 2 and the epoxy seat 17 which determine the withstand voltage characteristic between the CV cable and the connecting device are not performed. Since it can be kept constant, it is possible to reliably give the connecting device a constant withstand voltage characteristic regardless of the operator.
【０００９】一般に、上述のＣＶケーブルのような高圧
送電用ケーブルなどを接続するために用いられる高圧機
器においては、安全対策上十分な耐圧構成がとられてい
る。しかしながら、絶縁体（エポキシ座１７またはＣＶ
ケーブル１の絶縁体とプレモールド絶縁体２の界面）に
異物または傷などに起因するボイド（空隙）などが存在
すると、このボイドに高電界が印加され、ボイド中の気
体が部分的に電離して部分放電が発生する。このような
部分放電は微弱な繰返し放電であるものの、長時間にわ
たり持続されると、絶縁部を浸食させかつ劣化させて電
気破壊へ至る原因となる。Generally, in a high-voltage equipment used for connecting a cable for high-voltage power transmission such as the above-mentioned CV cable, a sufficient withstand voltage structure is taken as a safety measure. However, insulators (epoxy seat 17 or CV
If there is a void (void) due to foreign matter or scratches at the interface between the insulator of the cable 1 and the premolded insulator 2, a high electric field is applied to this void and the gas in the void is partially ionized. Partial discharge occurs. Although such a partial discharge is a weak repetitive discharge, if it is sustained for a long time, it may erode and deteriorate the insulating part, resulting in electrical breakdown.
【００１０】したがって、上述のような部分放電が発生
すると、この接続部における絶縁破壊が生じ、大事故に
至る原因となるため、速やかに部分放電の発生を検知し
この部分放電に対処する必要がある。Therefore, if the partial discharge as described above occurs, it causes a dielectric breakdown in this connection portion and causes a serious accident. Therefore, it is necessary to promptly detect the occurrence of the partial discharge and cope with this partial discharge. is there.
【００１１】このような高圧機器における部分放電を検
知する装置としては、たとえば特開平３−２２６２２０
号がある。As a device for detecting partial discharge in such a high-voltage equipment, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-226220
There is an issue.
【００１２】図７は、上記公報に開示された部分放電測
定装置の概略構成を示す図である。図７においては、部
分放電測定に必要な構成のみが代表的に示される。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the partial discharge measuring apparatus disclosed in the above publication. In FIG. 7, only the structure required for the partial discharge measurement is representatively shown.
【００１３】図７を参照して、部分放電測定装置は、プ
レモールド絶縁体２と圧縮装置９０との界面に形成され
た検出電極４ａおよび４ｂを含む。この検出電極４ａ、
４ｂは部分放電検出素子として機能する。検出電極層４
ａおよび４ｂは、たとえば、シルバペイント、カーボン
ペイント、およびカーボンブラックなどの導電性塗料を
プレモールド絶縁体２に接する圧縮装置９０の内面に塗
布することにより得られる。この検出電極４ａおよび４
ｂは互いに電気的に独立な２分割構造とされており、そ
れぞれ独立に部分放電に応じた電流を導出する。Referring to FIG. 7, the partial discharge measuring apparatus includes detection electrodes 4a and 4b formed at the interface between premolded insulator 2 and compression apparatus 90. This detection electrode 4a,
4b functions as a partial discharge detection element. Detection electrode layer 4
A and 4b are obtained by applying a conductive paint such as silver paint, carbon paint, and carbon black to the inner surface of the compression device 90 in contact with the premolded insulator 2. The detection electrodes 4a and 4
b has a two-divided structure that is electrically independent of each other, and independently derives a current according to the partial discharge.
【００１４】検出電極４ａは検出インピーダンス５ａを
介して接地電位に接続されるとともにノイズ弁別器６の
一方入力へ接続される。検出電極４ｂは検出インピーダ
ンス５ｂを介して接地電位に接続されるとともに、ノイ
ズ弁別器６の他方入力に接続される。検出インピーダン
ス５ａおよび５ｂはそれぞれ、部分放電発生時に検出電
流を電圧信号に変換する。The detection electrode 4a is connected to the ground potential via the detection impedance 5a and is also connected to one input of the noise discriminator 6. The detection electrode 4b is connected to the ground potential via the detection impedance 5b and is also connected to the other input of the noise discriminator 6. Each of the detection impedances 5a and 5b converts a detection current into a voltage signal when a partial discharge occurs.
【００１５】ノイズ弁別器６は、検出インピーダンス５
ａおよび５ｂにより電圧信号に変換された部分放電電流
極性が同相であるか異相であるかを判別し、この極性判
別結果に従って、部分放電が接続装置内部で発生してい
るのかまたは接続装置外部の外部放電もしくは外部ノイ
ズに起因するかの判別を行なう。The noise discriminator 6 has a detection impedance 5
It is determined whether the partial discharge current polarities converted into voltage signals by a and 5b are in-phase or out-of-phase, and according to the polarity determination result, whether partial discharge is occurring inside the connecting device or outside the connecting device. Determine whether it is caused by external discharge or external noise.
【００１６】ノイズ弁別器６はさらに、検出インピーダ
ンス５ａおよび５ｂにより導出された部分放電電圧信号
が異相であった場合にのみこの部分放電電圧信号を部分
放電測定器７へ与える。The noise discriminator 6 further provides the partial discharge voltage signal to the partial discharge measuring device 7 only when the partial discharge voltage signals derived by the detection impedances 5a and 5b are out of phase.
【００１７】なお、３は埋込電極であり、ストレスコー
ンと碍子１９（図６）との間に設けられる。Reference numeral 3 is an embedded electrode, which is provided between the stress cone and the insulator 19 (FIG. 6).
【００１８】図８は、図７に示した部分放電測定装置の
Ａ−Ａ線断面図である。図８を参照して、検出電極４ａ
とケーブルコア１１との間および検出電極４ｂとケーブ
ルコア１１との間には、それぞれ静電容量８ａ、８ｂが
存在する。また、ケーブルコア１１と絶縁層１１との間
には静電容量９が存在する。さらに、検出電極４ａと検
出電極４ｂとの間に浮遊抵抗１０が存在する。上記静電
容量８ａおよび８ｂの容量値をＣｓとし、静電容量９の
容量値をＣｃとし、検出インピーダンス５ａおよび５ｂ
の抵抗値をＲｓとして図７の破線で囲まれた部分の等価
回路を図９に示す。FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of the partial discharge measuring apparatus shown in FIG. Referring to FIG. 8, detection electrode 4a
Capacitances 8a and 8b exist between the cable core 11 and the cable core 11 and between the detection electrode 4b and the cable core 11, respectively. Further, there is a capacitance 9 between the cable core 11 and the insulating layer 11. Furthermore, the floating resistance 10 exists between the detection electrode 4a and the detection electrode 4b. The capacitance values of the electrostatic capacitances 8a and 8b are Cs, the capacitance value of the electrostatic capacitance 9 is Cc, and the detection impedances 5a and 5b are
FIG. 9 shows an equivalent circuit of a portion surrounded by a broken line in FIG. 7 with the resistance value of Rs as Rs.
【００１９】次に、前述したノイズ弁別器６の弁別動作
を図９の等価回路を用いてさらに詳細に説明する。Next, the discrimination operation of the noise discriminator 6 described above will be described in more detail with reference to the equivalent circuit of FIG.
【００２０】今、検出電極４ｂとケーブルコア１１との
間の経路で部分放電が発生したと仮定すると、発生した
部分放電電流は、図７の検出電極４ｂ→検出インピーダ
ンス５ｂ→検出インピーダンス５ａ→検出電極４ａ→ケ
ーブルコア１１→検出電極４ｂと流れる。これは、図９
では図９の実線で示すように静電容量８ｂ→検出インピ
ーダンス５ｂ→検出インピーダンス５ａ→静電容量８ａ
→静電容量８ｂと流れることになる。したがって、装置
内部で部分放電が発生した場合には、検出インピーダン
ス６ａに流れる電流と検出インピーダンス５ｂに流れる
電流の方向が異なるので、これを弁別することにより、
装置内部で部分放電が発生したことを検出することがで
きる。Assuming now that a partial discharge is generated in the path between the detection electrode 4b and the cable core 11, the partial discharge current generated is as follows: detection electrode 4b → detection impedance 5b → detection impedance 5a → detection in FIG. It flows in the order of electrode 4a → cable core 11 → detection electrode 4b. This is shown in FIG.
Then, as shown by the solid line in FIG. 9, the capacitance 8b → the detection impedance 5b → the detection impedance 5a → the capacitance 8a.
→ It flows with capacitance 8b. Therefore, when a partial discharge is generated inside the device, the directions of the current flowing through the detection impedance 6a and the current flowing through the detection impedance 5b are different.
It is possible to detect the occurrence of partial discharge inside the device.
【００２１】一方、接続装置外部で発生した部分放電電
流は、図９の一点鎖線で示すように、２つの方向に分流
され、２つの電流の極性は同じ方向である。したがっ
て、検出インピーダンス５ａに流れる電流と検出インピ
ーダンス５ｂに流れる電流の極性が同じであれば、接続
装置の外部で部分放電が発生したと判別できる。On the other hand, the partial discharge current generated outside the connection device is shunted into two directions as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 9, and the polarities of the two currents are the same. Therefore, if the polarities of the current flowing through the detection impedance 5a and the current flowing through the detection impedance 5b are the same, it can be determined that the partial discharge has occurred outside the connection device.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
等価回路は、理想的な回路であり、実際には図８に示す
ような抵抗値Ｒｐ（数１０Ω）の浮遊抵抗１０が存在す
る。However, the equivalent circuit shown in FIG. 9 is an ideal circuit, and actually there is a floating resistance 10 having a resistance value Rp (several tens of Ω) as shown in FIG. .
【００２３】この浮遊抵抗１０を考慮した等価回路を図
１０に示す。図１０に示した等価回路に従えば、前述し
た弁別動作には、次のような欠点がある。An equivalent circuit considering the floating resistance 10 is shown in FIG. According to the equivalent circuit shown in FIG. 10, the discrimination operation described above has the following drawbacks.
【００２４】（１） 接続装置内部で発生した部分放電
電流は、実際には図１０の実線矢印で示すように、ケー
ブルコア１１と遮蔽層との間に存在する静電容量９を通
してバイパスされるものがあるため、上記検出インピー
ダンス５ａおよび５ｂに発生する電圧が異なる。たとえ
ば、図１０のＡ点で部分放電があった場合には、検出イ
ンピーダンス５ｂに発生する電圧は、検出インピーダン
ス５ｂに発生する電圧よりも大きくなる。したがって、
測定のダイナミックレンジが損なわれることになる。(1) The partial discharge current generated inside the connection device is actually bypassed through the capacitance 9 existing between the cable core 11 and the shielding layer, as shown by the solid arrow in FIG. Since there are some, the voltages generated in the detection impedances 5a and 5b are different. For example, when there is a partial discharge at point A in FIG. 10, the voltage generated in the detection impedance 5b becomes larger than the voltage generated in the detection impedance 5b. Therefore,
The dynamic range of the measurement will be impaired.
【００２５】（２） 検出電極４ａと検出電極４ｂとの
間には、実際には抵抗値Ｒｐの浮遊抵抗１０があるた
め、Ｒｓ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｃｃの値によって部分放電電流
が図１０の点線矢印のように流れ、接続装置内部の部分
放電であると判別できない場合がある。(2) Since the floating resistance 10 having the resistance value Rp is actually present between the detection electrode 4a and the detection electrode 4b, the partial discharge currents shown in FIG. 10 depend on the values of Rs, Rb, Cs, and Cc. It may flow like a dotted arrow and may not be determined to be partial discharge inside the connection device.
【００２６】（３） また、一般のストレスコーンは、
その浮遊抵抗値Ｒｐが数１０Ωであり、検出インピーダ
ンスの抵抗値Ｒｓに比べて小さくなる場合が多い。この
とき、図１０の一点鎖線で示すように部分放電電流が浮
遊抵抗１０をバイパスするため、検出インピーダンスに
流れる電流は減り感度が下がるという問題がある。(3) Further, the general stress cone is
The floating resistance value Rp is several tens of Ω and is often smaller than the resistance value Rs of the detection impedance. At this time, since the partial discharge current bypasses the floating resistance 10 as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 10, there is a problem that the current flowing through the detection impedance is reduced and the sensitivity is lowered.
【００２７】それゆえに、この発明の目的は上述の従来
の部分放電測定装置の有する欠点を除去し、部分放電電
流がバイパスするのを防止し、内部放電であるのか外部
放電であるのかの判別を正確に行なうことのできる部分
放電測定装置を提供することである。Therefore, the object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional partial discharge measuring apparatus, prevent the partial discharge current from bypassing, and discriminate between internal discharge and external discharge. An object of the present invention is to provide a partial discharge measuring device that can be accurately performed.
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】この発明に係る部分放電
測定装置は、少なくとも２つの検出電極手段、少なくと
も２つの検出インピーダンス、判別手段、測定手段およ
びブロックインピーダンスを含む。少なくとも２つの検
出電極手段は、接続装置内部にケーブル遮蔽層と独立的
に設けられる。検出インピーダンスは、少なくとも２つ
の検出電極手段に発生する各々の電流を電圧信号に変換
する。判別手段は、変換された電圧信号の極性により部
分放電が装置内部で発生したか否かを判別する。測定手
段は、変換された電圧信号に従って接続装置における部
分放電量を測定する。ブロックインピーダンスは、検出
インピーダンスの各々とケーブル遮蔽層との間に接続さ
れ、検出電極の発生した電流が少なくとも２つの検出イ
ンピーダンスからケーブル遮蔽層にバイパスするのを防
止する。A partial discharge measuring apparatus according to the present invention includes at least two detecting electrode means, at least two detecting impedances, a determining means, a measuring means and a block impedance. At least two detection electrode means are provided inside the connection device independently of the cable shielding layer. The detection impedance converts each current generated in the at least two detection electrode means into a voltage signal. The determining means determines whether or not partial discharge has occurred inside the device based on the polarity of the converted voltage signal. The measuring means measures the partial discharge amount in the connection device according to the converted voltage signal. The block impedance is connected between each of the sense impedances and the cable shield layer to prevent current generated by the sense electrodes from bypassing the at least two sense impedances to the cable shield layer.
【００２９】[0029]
【作用】プレハブ型接続品すなわち接続装置の内部部分
放電は主に現地施工による欠陥が生じやすいプレモール
ド絶縁体とケーブルとの界面およびこのプレモールド絶
縁体とエポキシ座との界面で発生する傾向にある。プレ
モールド絶縁体と圧縮装置との界面に形成された独立の
検出電極は、この最も部分放電の発生しやすい部位近傍
に設けられており、確実にこの部分放電に応じた電流を
導出する。[Function] The internal partial discharge of the prefabricated type connection device, that is, the connection device, tends to occur mainly at the interface between the premolded insulator and the cable and the interface between the premolded insulator and the epoxy seat, which are likely to be defective in the field construction. is there. The independent detection electrode formed at the interface between the pre-molded insulator and the compression device is provided in the vicinity of the site where the partial discharge is most likely to occur, and reliably derives the current according to the partial discharge.
【００３０】このようにして導出された電流がケーブル
遮蔽層とケーブルコア間に存在する浮遊容量および検出
電極間に存在する浮遊抵抗によりケーブルコアにバイパ
スささる。しかし、ケーブル遮蔽層と検出インピーダン
スとの間に設けられたブロックインピーダンスにより、
浮遊抵抗および浮遊容量を介してケーブルコアにバイパ
スされる電流をブロックすることにより、検出電流を検
出インピーダンスにのみ流すことができる。それによ
り、測定のダイナミックレンジを損なうのを防止し、か
つ放電電流が内部放電に起因するのか外部放電に起因す
るのかの判別を正確に行なうことができる。The current thus derived is bypassed to the cable core by the stray capacitance existing between the cable shielding layer and the cable core and the floating resistance existing between the detection electrodes. However, due to the block impedance provided between the cable shielding layer and the detection impedance,
By blocking the current bypassed to the cable core via the floating resistance and the floating capacitance, the detection current can flow only through the detection impedance. As a result, it is possible to prevent the dynamic range of measurement from being impaired, and to accurately determine whether the discharge current is caused by internal discharge or external discharge.
【００３１】また、検出インピーダンスの抵抗値を、実
効的に少なくとも２つの検出電極間の浮遊抵抗の抵抗値
よりも小さくすることができるので、浮遊抵抗によるバ
イパスを抑制することができるとともに、従来例よりも
抵抗率の低いストレスコーンを使用することができる。Further, since the resistance value of the detection impedance can be effectively made smaller than the resistance value of the floating resistance between at least two detection electrodes, the bypass due to the floating resistance can be suppressed and the conventional example. Stress cones with lower resistivity can be used.
【００３２】[0032]
【実施例】図１は、この発明の部分放電測定装置の一実
施例を示す概略図である。図１に示す部分放電測定装置
と図７に示す部分放電測定装置とが異なるところは、抵
抗値が固定された検出インピーダンスに代えて、電圧電
流変換増幅器１２ａおよび１２ｂが設けられ、検出イン
ピーダンス１２ａおよび１２ｂとケーブル遮断層との間
に部分放電電流がバイパスするのを防止するブロックイ
ンピーダンス１３が結合されていることである。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the partial discharge measuring apparatus of the present invention. The difference between the partial discharge measuring apparatus shown in FIG. 1 and the partial discharge measuring apparatus shown in FIG. 7 is that instead of the detection impedance whose resistance value is fixed, voltage-current conversion amplifiers 12a and 12b are provided, and the detection impedance 12a and A block impedance 13 for preventing partial discharge current from bypassing is coupled between 12b and the cable blocking layer.
【００３３】電流電圧変換増幅器１２ａおよび１２ｂ
は、部分放電電流の測定周波数帯域（３〜３０ＭＨｚ）
において、抵抗値Ｒｐよりも実効的に小さくなるような
抵抗値Ｒｓにされた入力インピーダンスを有し、この入
力インピーダンスを検出インピーダンス５ａ′，５ｂ′
として用いている。この検出インピーダンスの抵抗値Ｒ
ｓは、測定周波数帯域において、数Ω〜数１０Ωとな
る。Current-voltage conversion amplifiers 12a and 12b
Is the measurement frequency band of partial discharge current (3 to 30 MHz)
, The input impedance is set to a resistance value Rs that is effectively smaller than the resistance value Rp, and this input impedance is detected impedances 5a 'and 5b'.
Used as. Resistance value R of this detection impedance
s is several Ω to several tens of Ω in the measurement frequency band.
【００３４】ブロックインピーダンス１３は、検出イン
ピーダンス５ａ′および５ｂ′の抵抗値Ｒｓ、浮遊抵抗
Ｒｂ、静電容量ＣｓおよびＣｃとの関係において、静電
容量Ｃｃを介してケーブルコア１１にバイパスする電流
を導出しかつ接続装置内で発生した部分放電電流が検出
インピーダンス５ａ′と５ｂ′とで逆方向となるように
定められたインピーダンス（Ｒｂ＋ｊＸｂ）を有する。The block impedance 13 is related to the resistance value Rs of the detection impedances 5a 'and 5b', the floating resistance Rb, and the electrostatic capacitances Cs and Cc, and the current bypassed to the cable core 11 via the electrostatic capacitance Cc. It has an impedance (Rb + jXb) determined so that the partial discharge current derived and generated in the connection device has opposite directions in the detection impedances 5a 'and 5b'.
【００３５】上記抵抗値ＲｐおよびＲｓ、静電容量Ｃｃ
およびＣｓ、ブロックインピーダンスのインピーダンス
Ｒｂ＋ｊＸｂを考慮した等価回路を図２に示す。なお、
図２の等価回路図は、図１に示した部分放電測定装置の
破線で囲んだ部分の等価回路図である。The resistance values Rp and Rs and the capacitance Cc
FIG. 2 shows an equivalent circuit considering Cs and Cs, and the block impedance Rb + jXb. In addition,
The equivalent circuit diagram of FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a portion surrounded by a broken line of the partial discharge measuring apparatus shown in FIG.
【００３６】次に、検出インピーダンス５ａ′と５ｂ′
とで逆方向の電流を流すための条件を、図３および図４
に示したグラフを用いて説明する。Next, the detection impedances 5a 'and 5b'
3 and 4 show the conditions for flowing currents in the opposite directions with and.
This will be described using the graph shown in.
【００３７】なお、検出インピーダンス５ａ′と５ｂ′
とで逆方向の電流を流すことは、両検出インピーダンス
を流れる電流の位相差が１８０度±３０度以内であるこ
とと定義する。The detection impedances 5a 'and 5b'
Flowing currents in opposite directions with and is defined as that the phase difference between the currents flowing through both detection impedances is within 180 ° ± 30 °.
【００３８】図３は、検出インピーダンスＲｓをパラメ
ータとし、測定周波数帯域とブロックインピーダンスの
抵抗値Ｒｂとの関係を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the measurement frequency band and the resistance value Rb of the block impedance with the detected impedance Rs as a parameter.
【００３９】図４は、検出インピーダンスＲｓをパラメ
ータとし、測定周波数帯域とブロックインピーダンスの
インダクタンスＸｂの関係を示している。FIG. 4 shows the relationship between the measurement frequency band and the inductance Xb of the block impedance with the detected impedance Rs as a parameter.
【００４０】（Ａ） ブロックインピーダンス１３を用
いない場合（Ｒｂ＝０，Ｘｂ＝０）において、装置内部
で部分放電を発生し、放電電流が流れたと仮定する。こ
のとき、検出インピーダンス５ａ′および５ｂ′に流れ
る電流が逆位相であるための条件を、図２に示した等価
回路に対してキルヒホッフの法則を用いて解くと、
（１）式となる。(A) When the block impedance 13 is not used (Rb = 0, Xb = 0), it is assumed that partial discharge occurs inside the device and a discharge current flows. At this time, if the conditions for the currents flowing through the detection impedances 5a 'and 5b' to have opposite phases are solved using Kirchhoff's law for the equivalent circuit shown in FIG.
Equation (1) is obtained.
【００４１】 Ｒｓ＜Ｒｐ・Ｃｓ／Ｃｃ …（１） 長尺ケーブルを使った場合Ｃｃは大きくなり、近年一般
に用いられている測定周波数（３〜３０ＭＨｚ）におい
て、Ｃｓ／Ｃｃ＝１／２００〜１／２０００程度とな
る。今、浮遊抵抗Ｒｐは、数１０Ωであるため、検出イ
ンピーダンスの抵抗値Ｒｓは、０．１Ω以下程度が必要
となる。検出インピーダンスの抵抗値Ｒｓは、電流電圧
変化増幅器の入力インピーダンスであり、対象としてい
る測定周波数において、数Ω以上の値となるため上記
（１）式を満たすことができない。Rs <Rp · Cs / Cc (1) When a long cable is used, Cc becomes large, and Cs / Cc = 1/200 to 1 at a measurement frequency (3 to 30 MHz) generally used in recent years. / 2000. Now, since the floating resistance Rp is several tens of Ω, the resistance value Rs of the detection impedance needs to be about 0.1Ω or less. The resistance value Rs of the detected impedance is the input impedance of the current-voltage change amplifier and is a value of several Ω or more at the measurement frequency of interest, and therefore cannot satisfy the above formula (1).
【００４２】（Ｂ） ブロックインピーダンス１３とし
て、抵抗Ｒｂを用いた場合において、検出インピーダン
ス５ａ′および５ｂ′に流れる電流が逆位相であるため
には、（２）式を満たさなければならない。(B) When the resistor Rb is used as the block impedance 13, the equation (2) must be satisfied in order that the currents flowing through the detection impedances 5a 'and 5b' have opposite phases.
【００４３】 （Ｒｓ／Ｒｐ−Ｃｓ／Ｃｃ）（１＋Ｒｓ／Ｒｐ＋Ｃｓ／Ｃｃ）＜ω2 Ｃｓ2 Ｒ ｂ（Ｒｓ＋Ｒｃ） ｜√３ω｛ＲｂＣｓ（１＋Ｒｓ／Ｒｐ＋Ｃｓ／Ｃｃ）＋Ｃｓ（Ｒｓ＋Ｒｂ）（ Ｒｓ／Ｒｐ−Ｃｓ／Ｃｃ｝｜＜（Ｒｓ／Ｒｐ−Ｃｓ／Ｃｃ）（１＋Ｒｓ／Ｒｐ＋ Ｃｓ／Ｃｃ）−ω2 Ｃｓ2 Ｒｂ（Ｒｓ＋Ｒｃ）｜ …（２） ただし、ωは測定周波数ｆの２π倍の値である。この条
件を満たす領域が図３に示される。(Rs / Rp-Cs / Cc) (1 + Rs / Rp + Cs / Cc) <ω 2 Cs 2 R b (Rs + Rc) | √3ω {RbCs (1 + Rs / Rp + Cs / Cc) + Cs (Rs + Rb) (Rs / Rp- Cs / Cc} | <(Rs / Rp−Cs / Cc) (1 + Rs / Rp + Cs / Cc) −ω 2 Cs 2 Rb (Rs + Rc) | (2) where ω is 2π times the measurement frequency f A region satisfying this condition is shown in FIG.
【００４４】（Ｃ） ブロックインピーダンス１３とし
て、インダクタンスＸｂを用いた場合（Ｒｂ＝０，Ｘｂ
≠０）において、検出インピーダンス５ａ′および５
ｂ′に流れる電流が逆位相であるためには、（３）式を
満たさなけれはいけない。(C) When the inductance Xb is used as the block impedance 13 (Rb = 0, Xb
≠ 0), the detection impedances 5a 'and 5
Equation (3) must be satisfied in order for the currents flowing through b ′ to have opposite phases.
【００４５】 ω2 ×ｂＣｓ＞１＋Ｒｓ／Ｒｐ＋Ｃｃ／Ｃｃ＋√３ωＣｓＲｓ …（３） 上記（３）式を満たす領域を図４に示す。Ω 2 × bCs> 1 + Rs / Rp + Cc / Cc + √3ωCsRs (3) FIG. 4 shows a region that satisfies the above expression (3).
【００４６】図３および図４に示したグラフから、ブロ
ックインピーダンス１３の抵抗値Ｒｂまたはインダクタ
ンスＸｂを適当な値に選び、検出インピーダンスを抵抗
値Ｒｓを小さくすれば、測定しようとしている周波数
（３〜３０ＭＨｚ）であっても、検出インピーダンスに
流れる電流を逆向きになるようにすることができる。ま
た、ここでは詳細は省くが、前述の（２）式および
（３）式の条件を満たしているとき、検出インピーダン
ス５ａ′および５ｂ′に流れる電流の比は、１から１．
２の範囲であり、測定のダイナミックレンジを損なうこ
ともない。From the graphs shown in FIGS. 3 and 4, if the resistance value Rb or the inductance Xb of the block impedance 13 is selected to an appropriate value and the resistance value Rs of the detection impedance is reduced, the frequency (3 to Even at 30 MHz), the current flowing through the detection impedance can be reversed. Further, although details are omitted here, when the conditions of the expressions (2) and (3) are satisfied, the ratio of the currents flowing through the detection impedances 5a ′ and 5b ′ is 1 to 1.
It is a range of 2 and does not impair the dynamic range of measurement.
【００４７】次に、図１に示した部分放電測定装置の動
作を説明する。接続装置内部で発生した部分放電電流
は、検出電極４ａおよび４ｂにより検出され、電流電圧
変換増幅器１２ｂおよび１２ａに供給される。電圧電流
変換増幅器１２ａおよび１２ｂは、供給された部分放電
電流を電圧信号に変換しかつ増幅して、ノイズ弁別器６
に供給する。Next, the operation of the partial discharge measuring apparatus shown in FIG. 1 will be described. The partial discharge current generated inside the connection device is detected by the detection electrodes 4a and 4b and supplied to the current-voltage conversion amplifiers 12b and 12a. The voltage-current conversion amplifiers 12a and 12b convert the supplied partial discharge current into a voltage signal and amplify the voltage signal, so that the noise discriminator 6 is provided.
Supply to.
【００４８】ブロックインピーダンス１３は、測定周波
数帯域３〜３０ＭＨｚにおいて、高い抵抗値を有するた
め、部分放電電流が浮遊抵抗１０にバイパスされるのを
防止するとともに、静電容量Ｃｃを介してケーブルコア
１１にバイパスされるのを防止する。Since the block impedance 13 has a high resistance value in the measurement frequency band of 3 to 30 MHz, the partial discharge current is prevented from being bypassed by the floating resistance 10 and the cable core 11 is connected via the electrostatic capacitance Cc. To avoid being bypassed.
【００４９】また、電圧変換増幅器１２ａおよび１２ｂ
の入力インピーダンスは、測定周波数帯域において、数
Ωとなり、数１０Ωの浮遊抵抗１０よりも実効的に小さ
いので、部分放電電流が浮遊抵抗１０にバイパスされる
のを防止する。The voltage conversion amplifiers 12a and 12b are also provided.
In the measurement frequency band, the input impedance is several Ω, which is effectively smaller than the floating resistance 10 of several tens of Ω, so that the partial discharge current is prevented from being bypassed to the floating resistance 10.
【００５０】ノイズ弁別器６は、電流電圧変換増幅器１
２ａおよび１ｂからの電圧信号を受けて、電圧信号の極
性が同じか否かを判別し、電圧信号の極性が同じであれ
ば、外部放電に起因すると判断し、電圧信号の極性が異
なっていれば、内部放電に起因していると判別する。ノ
イズ弁別器６は、内部放電であると判別した場合にのみ
部分放電電圧信号を部分放電測定器７に供給する。The noise discriminator 6 is the current-voltage conversion amplifier 1
When the voltage signals from 2a and 1b are received, it is determined whether or not the polarities of the voltage signals are the same. If the polarities of the voltage signals are the same, it is determined that they are caused by external discharge, and the polarities of the voltage signals are different. For example, it is determined that the cause is internal discharge. The noise discriminator 6 supplies the partial discharge voltage signal to the partial discharge measuring device 7 only when it is determined that the internal discharge occurs.
【００５１】図５は、この発明のもう１つの実施例を示
すブロック図である。図５に示す部分放電測定装置は、
電流電圧変換増幅器としてオペアンプ１４ａおよび１４
ｂを用い、オペアンプ１４ａおよび１４ｂの出力端子と
ノイズ弁別器６との間にそれぞれ同調増幅器１５ａ、１
５ｂを結合し、オペアンプ１４ａおよび１４ｂの＋端子
とケーブル遮断層−ケーブルコア間静電容量９との間に
１０μＨのブロックインピーダンス１３を接続してい
る。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. The partial discharge measuring device shown in FIG.
Operational amplifiers 14a and 14 as current-voltage conversion amplifiers
b between the output terminals of the operational amplifiers 14a and 14b and the noise discriminator 6 respectively.
A block impedance 13 of 10 μH is connected between the + terminal of each of the operational amplifiers 14a and 14b and the capacitance 9 between the cable cutoff layer and the cable core by connecting 5b.
【００５２】オペアンプ１４ａおよび１４ｂの＋端子と
−端子との間のインピーダンスを、検出インピーダンス
としている。The impedance between the + terminal and the-terminal of the operational amplifiers 14a and 14b is the detection impedance.
【００５３】動作において、オペアンプ１４ａおよび１
４ｂは、静電容量８ａおよび８ｂを通して供給される放
電電流を電圧信号に変換して、同調増幅器１５ａおよび
１５ｂに供給し、同調増幅器１５ａおよび１５ｂは、１
０ＭＨｚ付近の電圧信号を検出し、ノイズ弁別器６に供
給する。それにより、検出周波数帯域を制限し、部分放
電測定におけるＳ／Ｎ比を向上させることができる。In operation, operational amplifiers 14a and 1
4b converts the discharge current supplied through the capacitances 8a and 8b into a voltage signal and supplies the voltage signal to the tuning amplifiers 15a and 15b.
A voltage signal near 0 MHz is detected and supplied to the noise discriminator 6. Thereby, the detection frequency band can be limited and the S / N ratio in the partial discharge measurement can be improved.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上の本発明では、部分放電電流がケー
ブル遮蔽層とケーブルコア間の浮遊容量、検出電極間の
浮遊抵抗などによりバイパスされるのをブロックインピ
ーダンスにより防止することができるので、部分放電が
接続装置内部で発生したのか否かの判別を正確に行なう
ことができる。In the present invention described above, the partial discharge current can be prevented from being bypassed by the stray capacitance between the cable shielding layer and the cable core, the floating resistance between the detection electrodes, etc. by the block impedance. It is possible to accurately determine whether or not the discharge has occurred inside the connection device.
【００５５】したがって、長尺のＣＶケーブルや導電率
の低いストレスホーンであっても部分放電の測定を正確
に行なうことができるという効果が得られる。Therefore, it is possible to obtain an effect that the partial discharge can be accurately measured even with a long CV cable or a stress horn having a low conductivity.
【図１】この発明に係る部分放電測定装置の構成を示し
た図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a partial discharge measuring apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示した部分放電測定装置の破線で囲んだ
部分の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a portion surrounded by a broken line of the partial discharge measuring device shown in FIG.
【図３】検出インピーダンスをパラメータとし測定周波
数帯域とブロックインピーダンスの抵抗値との関係を示
したグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the measurement frequency band and the resistance value of block impedance with the detected impedance as a parameter.
【図４】検出インピーダンスをパラメータとし測定周波
数帯域とブロックインピーダンスのインダクタンスとの
関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the measurement frequency band and the inductance of the block impedance with the detected impedance as a parameter.
【図５】この発明に係る部分放電測定装置のもう１つの
実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the partial discharge measuring apparatus according to the present invention.
【図６】この発明の背景を示す図であり、ＣＶケーブル
接続用のプレモールド絶縁体圧縮式プレハブ型付属品の
構成を概略的に示す図である。FIG. 6 is a view showing a background of the present invention, and is a view schematically showing a configuration of a premolded insulator compression type prefabricated type accessory for connecting a CV cable.
【図７】従来の部分放電測定装置の概略構成を示した図
である。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional partial discharge measuring apparatus.
【図８】図７に示した部分放電測定装置のＡ−Ａ線断面
図である。8 is a sectional view taken along line AA of the partial discharge measuring device shown in FIG.
【図９】図７に示した部分放電測定装置の理想的等価回
路図である。9 is an ideal equivalent circuit diagram of the partial discharge measuring apparatus shown in FIG.
【図１０】図７に示した部分放電測定装置の実際の等価
回路図である。10 is an actual equivalent circuit diagram of the partial discharge measuring apparatus shown in FIG.
１ ケーブル ２ ストレスコーン ４ａ，４ｂ 検出電極 ６ ノイズ弁別器 ７ 部分放電測定器 １２ｂ，１２ａ 電流電圧変換増幅器 １３ ブロックインピーダンス 1 cable 2 stress cone 4a, 4b detection electrode 6 noise discriminator 7 partial discharge measuring instrument 12b, 12a current-voltage conversion amplifier 13 block impedance
Claims (1)
電を測定するための装置であって、 前記接続装置内部にケーブル遮蔽層と独立的に設けられ
る少なくとも２つの検出電極手段、 前記少なくとも２つの検出電極手段に発生する各々の電
流を電圧信号に変換するための少なくとも２つの検出イ
ンピーダンス、 前記変換された電圧信号の極性により部分放電が装置内
部で発生したか否かを判別する判別手段、 前記変換された電圧信号に従って前記接続装置における
部分放電量を測定する測定手段、および前記検出インピ
ーダンスの各々と前記ケーブル遮蔽層との間に接続さ
れ、前記検出電極手段に発生した電流が前記少なくとも
２つの検出インピーダンスから前記ケーブル遮蔽層にバ
イパスするのを防止するブロックインピーダンスを備え
たことを特徴とする送電用ケーブル接続装置の部分放電
測定装置。1. A device for measuring partial discharge in a power transmission cable connecting device, comprising at least two detecting electrode means provided inside the connecting device independently of a cable shielding layer, and the at least two detecting electrodes. At least two detection impedances for converting each current generated in the means into a voltage signal, determination means for determining whether or not partial discharge has occurred inside the device according to the polarity of the converted voltage signal, Measuring means for measuring the partial discharge amount in the connecting device according to the voltage signal, and a current generated in the detecting electrode means, which is connected between each of the detecting impedances and the cable shielding layer, and has at least two detecting impedances. With block impedance to prevent from bypassing to the cable shielding layer Partial discharge measuring device of the power transmission cable connecting apparatus, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06522593A JP3167213B2 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Partial discharge measuring device for cable connecting device for power transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06522593A JP3167213B2 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Partial discharge measuring device for cable connecting device for power transmission |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273473A true JPH06273473A (en) | 1994-09-30 |
| JP3167213B2 JP3167213B2 (en) | 2001-05-21 |
Family
ID=13280768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06522593A Expired - Fee Related JP3167213B2 (en) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | Partial discharge measuring device for cable connecting device for power transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167213B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104965158A (en) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 武汉大学 | Improved ultrahigh-frequency partial discharge capacity detection acquiring device and method |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP06522593A patent/JP3167213B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104965158A (en) * | 2015-05-21 | 2015-10-07 | 武汉大学 | Improved ultrahigh-frequency partial discharge capacity detection acquiring device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3167213B2 (en) | 2001-05-21 |
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