JPH0628485B2 - 電力ケーブル送電系統の放電検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電力ケーブル送電系統の放電検出回路に関す
るものである。

［従来技術の問題点］ 電力ケーブル送電系統は、変電所内に設置される機器類
以上に絶縁に対する信頼性が要求される。

これは、変電所内に設置される機器類の場合、変電所建
屋内にあるということで、比較的管理がし易く、また万
一の事故に際しても交換が比較的容易であるのに対し
て、電力ケーブル送電系統において、不具合が生じる
と、通常その位置の特定が困難であると共にその交換
（布設換え）に多大な労力と出費を伴うためである。

一方、従来のこの種電力ケーブル送電系統の放電検出
は、線路の終端に設けられた終端部にて電力ケーブル送
電系統全体を一括して見ることで行われていた。しかし
ながら、この手段では、遠方からの部分放電パルス（長
尺ケーブル線路ではこのような部分放電パルスが殆どで
ある。）は終端部まで来るまでにかなり減衰してしまう
ばかりでなく、外部から線路に侵入してくるノイズが増
大してしまい、上記部分放電パルスの検出がなかなか難
しかった。しかも、電力ケーブル絶縁層内のボイド等に
よる部分放電の電荷量は、通常数ＰＣ〜数＋ＰＣ程度の
非常にわずかな電荷量であることに加え、電力ケーブル
送電系統は長い電力ケーブルが何本も接続されているた
め静電容量が大きくなってしまい検出しようとする部分
放電パルス電圧が小さくなってしまうことが、前記検出
を更に難しくしていた。

このように、電力ケーブル送電系統の部分放電検出に
は、変電所内の機器類の部分放電検出と本質的に異なる
困難がある。

本発明の目的は、この問題点を解決し、電力ケーブル送
電系統において放電による電力ケーブルの損傷を未然に
防止でき、また損傷が進展したケーブルの完全破壊によ
る送電機能停止を未然に防止できる新規な電力ケーブル
送電系統の放電検出回路を提供することにある。

ところで、電力ケーブル線路は数百メートル毎に接続部
を有するが、ここで、電力ケーブル自体は厳重な品質管
理のもと工場で製造されるため、トラブルが発生するこ
とは殆どない。これに対し、接続部は現地、それもマン
ホール等の狭隘な空間で製造されることから、品質管理
が電力ケーブル製造時のようには行かず必ずしも十分と
は言えない。このため電力ケーブル送電系統におけるト
ラブルは統計的にもその大半が接続部或いはその付近で
発生している。本発明者らは、これらの知見に鑑み、次
の解決手段を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る放電検出回路は、電力ケーブル送電系統の
途中に設けられた周知の中間接続部の外部遮蔽層或いは
金属シースと大地間に、電力ケーブル絶縁層内の部分放
電その他の放電を検出する手段を接続したものである。

［実施例］ 第１図は、本発明に係る放電検出回路の一実施例を示す
電気回路図である。

前述のような実状から電力ケーブル線路における部分放
電その他の放電の発生は、電力ケーブルの本体部よりも
むしろ中間接続部の周辺で生じることが多い。また、放
電によるパルス性電流は高周波成分が多く、電力ケーブ
ルを伝播して行くと減衰してしまう。従い、本発明にお
いて、放電の発生が懸念される中間接続部に放電検出手
段を接続することは、極めて重要である。また、中間接
続部という電力ケーブル送電系統固有の場所を特定する
ことにも格別の意義がある。

さて、図において、１は中間接続部であり、通常、電力
ケーブルの外部遮蔽層或いは金属シース２は直接接地さ
れるが、本発明では放電検出手段としてのパルス検出ト
ランス３Ａを挿入した。もう少し詳しく言えば、パルス
検出トランス３Ａは、一次巻線が中間接続部１の外部遮
蔽層或いは金属シースと大地の間に接続され且つ出力が
二次巻線から個別に取り出される。従って、上記二次巻
線にコロナ測定器（図示しない。）を接続することで、
パルス性放電の検出ができる。

なお、図中４は外部遮蔽層或いは金属シースが接続部上
の途中で縁切り（絶縁）されてなる絶縁タイプの中間接
続部（或いは絶縁タイプの中間油止接続部）であるが、
このものの場合は、絶縁箇所（縁切り箇所）を介してそ
の両端の外部遮蔽層或いは金属シース間に、過電圧保護
用のコンデンサもしくは避雷器５を介してパルス検出ト
ランス３Ｂの一次巻線を接続するとよい。そして、前記
中間接続部１の時と同様、パルス検出トランス３Ｂの二
次巻線にコロナ測定器（図示しない。）を接続すること
で、パルス性放電の検出ができる。このように構成する
ことにより、パルス検出トランス３Ｂへの商用高周波電
圧が加わらず、パルス検出トランス３Ｂの鉄心が飽和し
なくなる。

第１図の回路では、パルス検出トランス３Ａに電力ケー
ブルの充電電流および外部遮蔽層或いは金属シースに流
れる電流が重畳して流れる。そのために、鉄心入りパル
ス検出トランス３Ａを用いると、鉄心の磁束が飽和して
しまう恐れがある。その場合には、第２図に示すよう
に、パルス検出トランス３Ａの代わりに空心コイル６を
用いて飽和現象を生じないようにすると共に、中間接続
部１と空心コイル６の間に結合コンデンサ７を接続すれ
ば良い。また、第３図は、各パルス検出トランス３Ｃの
二次側を共通接続して端子を一対にまとめたもので、三
つの中間接続部１のいずれで放電しても端子にパルス性
電圧を生じるようにしたものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、電力ケーブル送電系統の放電発生の検
出を、これまでの内容とは全く異なる概念、即ち、系統
の途中に設けられた中間接続部の外部遮蔽層或いは金属
シースと大地間に、電力ケーブル絶縁層内の部分放電そ
の他の放電を検出する手段を接続することで行えるよう
にしたことから、従来難しいとされてきた電力ケーブル
送電系統の放電発生の有無およびその放電発生位置標定
等の常時監視が活線状態で可能となり、従って、上記放
電発生による地絡事故を未然に防止でき、延いては送電
機能の停止を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２図および
第３図は本発明の変形例の電気回路図である。 １；中間接続部， ２；電力ケーブルの外部遮蔽層或いは金属シース， ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ；パルス検出トランス， ４；絶縁タイプの中間接続部（或いは絶縁タイプの中間
油止接続部）， ６；空心コイル。

フロントページの続き (72)発明者 皆藤 順一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−10338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−110445（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力ケーブル送電系統の途中に設けられた
   中間接続部の外部遮蔽層或いは金属シースと大地間に接
   続され、電力ケーブル絶縁層内の部分放電その他の放電
   を、運転電圧で生じるパルス性電流として検出する手段
   を備えたことを特徴とする電力ケーブル送電系統の放電
   検出回路。
2. 【請求項２】検出手段が中間接続部の外部遮蔽層或いは
   金属シースと大地間に一次巻線が接続され且つ出力が二
   次巻線から取り出されるパルス検出トランスである特許
   請求の範囲第１項記載の電力ケーブル送電系統の放電検
   出回路。
3. 【請求項３】検出手段が中間接続部の外部遮蔽層或いは
   金属シースと大地間に接続された空心コイルである特許
   請求の範囲第１項記載の電力ケーブル送電系統の放電検
   出回路。
4. 【請求項４】検出手段が中間接続部の外部遮蔽層或いは
   金属シースと大地間に一次巻線が接続され且つ二次巻線
   が共通接続されたパルス検出トランスである特許請求の
   範囲第２項記載の電力ケーブル送電系統の放電検出回
   路。