JPH0778517B2 - ケーブル電流の検知装置 - Google Patents
ケーブル電流の検知装置Info
- Publication number
- JPH0778517B2 JPH0778517B2 JP31495089A JP31495089A JPH0778517B2 JP H0778517 B2 JPH0778517 B2 JP H0778517B2 JP 31495089 A JP31495089 A JP 31495089A JP 31495089 A JP31495089 A JP 31495089A JP H0778517 B2 JPH0778517 B2 JP H0778517B2
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- Japan
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- magnetic flux
- cable
- metal sheath
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、ケーブル電流の検知装置に関し、さらに詳
細には地中電力ケーブル線路の事故点標定に際して有用
な装置に関する。
細には地中電力ケーブル線路の事故点標定に際して有用
な装置に関する。
［従来の技術］ 地中電力線路を構成するケーブルでは、ケーブルコア上
にコルゲートアルミシース等の金属シース、またはワイ
ヤシールドを有し、これら金属シースまたはワイヤシー
ルドに誘導電流、即ちシース電流が流れるが、このシー
ス電流とケーブルコアの内部導体に流れる電流とを区別
して測定することは、特に線路の地絡事故時の地絡電流
分布から地絡事故区間の標定を行う上で重要となる。
にコルゲートアルミシース等の金属シース、またはワイ
ヤシールドを有し、これら金属シースまたはワイヤシー
ルドに誘導電流、即ちシース電流が流れるが、このシー
ス電流とケーブルコアの内部導体に流れる電流とを区別
して測定することは、特に線路の地絡事故時の地絡電流
分布から地絡事故区間の標定を行う上で重要となる。
即ち、地絡事故は、ケーブルコアの内部導体または金属
シース（あるいはワイヤシールド）を流れる零相電流の
分布から推定が可能であるが、現実には、内部導体に流
れる地絡電流はその大部分が金属シース等を帰路として
流れるため、前記地絡電流をケーブル外周から変流器
（CT）や磁気センサー等で測定しようとしても、内部導
体電流とシース電流とが合成され、相殺された電流成分
を検出することとなって有効な測定が不可能であると考
えられていた。
シース（あるいはワイヤシールド）を流れる零相電流の
分布から推定が可能であるが、現実には、内部導体に流
れる地絡電流はその大部分が金属シース等を帰路として
流れるため、前記地絡電流をケーブル外周から変流器
（CT）や磁気センサー等で測定しようとしても、内部導
体電流とシース電流とが合成され、相殺された電流成分
を検出することとなって有効な測定が不可能であると考
えられていた。
そのため、一般は、金属シース等がケーブルの長さ方向
で遮断される絶縁接続部（IJ）において、金属シース回
路の撚架のために接続されたクロスボンド線に流れる電
流をCT等で測定することにより、シース回路の零相電流
を求め、そして、事故区間の判定を行う手法が取り入れ
られていた。
で遮断される絶縁接続部（IJ）において、金属シース回
路の撚架のために接続されたクロスボンド線に流れる電
流をCT等で測定することにより、シース回路の零相電流
を求め、そして、事故区間の判定を行う手法が取り入れ
られていた。
しかし、係る方法においては、測定点がIJに限定されて
しまい、事故点の標定はIJとIJの区間に限られていた。
しまい、事故点の標定はIJとIJの区間に限られていた。
換言すれば、IJにおいてのみ内部導体電流とシース電流
の分離が可能となることから、地絡事故区間の標定は、
IJとIJのスパンに限定され、金属シース（あるいはワイ
ヤシールド）がケーブルの長さ方向に連続して形成され
る普通接続部（NJ）を含む区間では、接地されたNJを境
としてどちら側のスパンで事故が起きているのかを判別
するのが困難であった。
の分離が可能となることから、地絡事故区間の標定は、
IJとIJのスパンに限定され、金属シース（あるいはワイ
ヤシールド）がケーブルの長さ方向に連続して形成され
る普通接続部（NJ）を含む区間では、接地されたNJを境
としてどちら側のスパンで事故が起きているのかを判別
するのが困難であった。
このため、前記手法では、NJを含む線路において事故区
間を標定したい場合には、NJをIJに置き換えることが必
要となり、広汎に利用できるものとは言い難かった。
間を標定したい場合には、NJをIJに置き換えることが必
要となり、広汎に利用できるものとは言い難かった。
最近、この手法に代わり、NJを含む線路において、NJ前
後の事故点の標定を可能にする新しい手法も提案されて
いる。即ち、地中電力線路を構成するケーブルのセグメ
ント撚り内部導体のセグメント撚り、またはワイヤシー
ルドの撚りによって生じる内部導体またはワイヤシール
ド軸方向の磁界を、ケーブル上で巻回されたセンサーコ
イル（磁束検知コイル）にピックアップさせ、それによ
り内部導体またはワイヤシールドに流れる事故電流を検
出して、その向き、大きさ等からケーブルの事故点を標
定する手法である。（特願平１−108439号参照） 以下、この装置を図面を参照して説明する。
後の事故点の標定を可能にする新しい手法も提案されて
いる。即ち、地中電力線路を構成するケーブルのセグメ
ント撚り内部導体のセグメント撚り、またはワイヤシー
ルドの撚りによって生じる内部導体またはワイヤシール
ド軸方向の磁界を、ケーブル上で巻回されたセンサーコ
イル（磁束検知コイル）にピックアップさせ、それによ
り内部導体またはワイヤシールドに流れる事故電流を検
出して、その向き、大きさ等からケーブルの事故点を標
定する手法である。（特願平１−108439号参照） 以下、この装置を図面を参照して説明する。
第６図は、地中電力ケーブル線路の事故標定をするこの
装置を説明するための図で、センサーコイル取り付け部
分のみを示す上半分を断面で示した側面図である。即
ち、ケーブル１は、内部導体２、絶縁体３を主要素とす
るケーブルコア４の上に、コルゲートアルミシース等の
コルゲート金属シース５が施され、その上にプラスチッ
ク防食層６を形成して構成されており、このプラスチッ
ク防食層６の表面にセンサーコイル７が直接的に巻回し
て配置される。
装置を説明するための図で、センサーコイル取り付け部
分のみを示す上半分を断面で示した側面図である。即
ち、ケーブル１は、内部導体２、絶縁体３を主要素とす
るケーブルコア４の上に、コルゲートアルミシース等の
コルゲート金属シース５が施され、その上にプラスチッ
ク防食層６を形成して構成されており、このプラスチッ
ク防食層６の表面にセンサーコイル７が直接的に巻回し
て配置される。
ケーブルコア４の内部導体２では、セグメント2a,2aを
複数撚り合わせて構成されているのが通常であり、この
セグメント撚りによって内部導体２に流れる電流に基づ
いて、内部導体と直交する面の磁界だけでなく、内部導
体２つの軸方向の磁界が発生する。この軸方向の磁界を
防食層６の表面に配置したセンサーコイル７と鎖交させ
るものである。
複数撚り合わせて構成されているのが通常であり、この
セグメント撚りによって内部導体２に流れる電流に基づ
いて、内部導体と直交する面の磁界だけでなく、内部導
体２つの軸方向の磁界が発生する。この軸方向の磁界を
防食層６の表面に配置したセンサーコイル７と鎖交させ
るものである。
センサーコイル７は、かかる導体軸方向成分の磁界と鎖
交させるため、導体軸方向とは直角に交差する状態でプ
ラスチック防食層６上に巻回するものとし、また、導体
軸方向成分の磁界は金属シース５において相当分打ち消
され、プラスチック防食層６の表面では微弱なものとな
るので、センサーコイル７は、この微弱な磁界をピック
アップできるだけのターン数で数多く巻回配置する必要
がある。
交させるため、導体軸方向とは直角に交差する状態でプ
ラスチック防食層６上に巻回するものとし、また、導体
軸方向成分の磁界は金属シース５において相当分打ち消
され、プラスチック防食層６の表面では微弱なものとな
るので、センサーコイル７は、この微弱な磁界をピック
アップできるだけのターン数で数多く巻回配置する必要
がある。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記の手法は優れた手法であるが、取り出せ
るパワーが少なく、そのため検出後に信号の増幅、その
電源の確保、装置の複雑化等の問題があった。また、セ
ンサーコイル（時束検知コイル）が磁気遮蔽されていな
いため周囲磁界の影響を受けやすく、外部誘導の影響を
受けやすいものとなっていた。
るパワーが少なく、そのため検出後に信号の増幅、その
電源の確保、装置の複雑化等の問題があった。また、セ
ンサーコイル（時束検知コイル）が磁気遮蔽されていな
いため周囲磁界の影響を受けやすく、外部誘導の影響を
受けやすいものとなっていた。
この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、新
しい検出原理に基づいていて、普通接続部（NJ）前後の
事故点の標定をも容易にするケーブル電流の検出装置を
提供することを目的とする。
しい検出原理に基づいていて、普通接続部（NJ）前後の
事故点の標定をも容易にするケーブル電流の検出装置を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明においては前記課題を解決するため、コル
ゲート金属シースを有する電力ケーブル線路のコルゲー
ト金属シースの谷部に沿って磁束検知線をコルゲート状
に縦沿え配置して構成したものであって、前記電力ケー
ブル線路の内部導体とコルゲート金属シースを通じて往
復電流が流れた場合、前記往復電流による磁界のうち、
前記磁束検知線と外部リード線の間を通る周方向磁界に
より発生する起電力を前記リード線端で測定して前記往
復電流を検知するように構成したことを特徴とするケー
ブル電流の検知装置を提供する。
ゲート金属シースを有する電力ケーブル線路のコルゲー
ト金属シースの谷部に沿って磁束検知線をコルゲート状
に縦沿え配置して構成したものであって、前記電力ケー
ブル線路の内部導体とコルゲート金属シースを通じて往
復電流が流れた場合、前記往復電流による磁界のうち、
前記磁束検知線と外部リード線の間を通る周方向磁界に
より発生する起電力を前記リード線端で測定して前記往
復電流を検知するように構成したことを特徴とするケー
ブル電流の検知装置を提供する。
また、本発明においては前記課題を解決するため、所定
の巻き付け角度をもって巻き付けられたワイヤシールド
をケーブルコア上に有する電力ケーブル線路のワイヤシ
ールドの周上に磁束検知コイルを巻き付け、さらに前記
磁束検知コイルの周上の磁束が通過し易い磁磁性体を配
置して構成したものであって、前記ワイヤシールドに電
流が流れた場合、当該電流による磁界のうち、軸方向磁
界により発生する起電力を前記検知コイルの端で測定し
て電気電流を検知するように構成したこと特徴とするケ
ーブル電流の検知装置を提供する。
の巻き付け角度をもって巻き付けられたワイヤシールド
をケーブルコア上に有する電力ケーブル線路のワイヤシ
ールドの周上に磁束検知コイルを巻き付け、さらに前記
磁束検知コイルの周上の磁束が通過し易い磁磁性体を配
置して構成したものであって、前記ワイヤシールドに電
流が流れた場合、当該電流による磁界のうち、軸方向磁
界により発生する起電力を前記検知コイルの端で測定し
て電気電流を検知するように構成したこと特徴とするケ
ーブル電流の検知装置を提供する。
また、本発明においては前記課題を解決するため、所定
の撚り角度をもって撚り合わせられたセグメント撚り内
部導体を有する電力ケーブル線路の周上に磁束検知コイ
ルを巻き付け、さらに前記磁束検知コイルの周上に磁束
が通過し易い強磁性体を配置して構成したものであっ
て、前記セグメント撚り内部導体に電流が流れた場合、
当該電流による磁界のうち、軸方向磁界により発生する
起電力を前記検知コイルの端で測定して前記電流を検知
するように構成したことを特徴とするケーブル電流の検
知装置を提供する。
の撚り角度をもって撚り合わせられたセグメント撚り内
部導体を有する電力ケーブル線路の周上に磁束検知コイ
ルを巻き付け、さらに前記磁束検知コイルの周上に磁束
が通過し易い強磁性体を配置して構成したものであっ
て、前記セグメント撚り内部導体に電流が流れた場合、
当該電流による磁界のうち、軸方向磁界により発生する
起電力を前記検知コイルの端で測定して前記電流を検知
するように構成したことを特徴とするケーブル電流の検
知装置を提供する。
［実施例］ 以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
第１図は、ケーブル電流の検知装置を説明するための概
略構成図である。即ち、内部導体９からコルゲート金属
シース５′に流れる往復電流による磁界のうち、周方向
磁界で生じる起電力を、当該金属シース５′の谷部に沿
って配置した磁束検知線7aに接続された外部リード線11
の端12で検出する例を示している。この場合のケーブル
断面の状態を第２図に示す。D1はコルゲート金属シース
５′の谷部の外径、D2はコルゲート金属シース５′の山
部の外径、ｄは内部導体９の直径、15はケーブル絶縁体
である。
第１図は、ケーブル電流の検知装置を説明するための概
略構成図である。即ち、内部導体９からコルゲート金属
シース５′に流れる往復電流による磁界のうち、周方向
磁界で生じる起電力を、当該金属シース５′の谷部に沿
って配置した磁束検知線7aに接続された外部リード線11
の端12で検出する例を示している。この場合のケーブル
断面の状態を第２図に示す。D1はコルゲート金属シース
５′の谷部の外径、D2はコルゲート金属シース５′の山
部の外径、ｄは内部導体９の直径、15はケーブル絶縁体
である。
この場合、金属シース断面を均一な電流密度で電流が流
れるものと考えると、外径DSからD2までの部分での電流
による磁束が検知線7aと鎖交することになり、これによ
って検知線7aに起電力に生じることになる。つまり、往
復電流が同じで、零相分がなくても電流の検出が可能に
なる。
れるものと考えると、外径DSからD2までの部分での電流
による磁束が検知線7aと鎖交することになり、これによ
って検知線7aに起電力に生じることになる。つまり、往
復電流が同じで、零相分がなくても電流の検出が可能に
なる。
第３図及び第４図は、セグメント撚り内部導体を中心に
有するケーブル及びワイヤシールドをケーブルコア上に
有するケーブルの外周に磁束検知コイル7b,7cを設け、
その外側に強磁性体8,8aを設けた場合の側断面図であ
る。
有するケーブル及びワイヤシールドをケーブルコア上に
有するケーブルの外周に磁束検知コイル7b,7cを設け、
その外側に強磁性体8,8aを設けた場合の側断面図であ
る。
即ち、第３図に示すセグメント撚り内部導体を中心に有
するケーブル１は、セグメント2a,2aを複数本撚り合わ
せた内部導体２、絶縁体３を主要素とするケーブルコア
４上に、コルゲートアルミシース等の金属シース５が施
され、その上にプラスチック防食層６を形成して構成さ
れており、このプラスチック防食層６の表面に磁束検知
コイル（センサーコイル）7bが直接的に巻回して配置さ
れる。そして、上記磁束検知コイル7bの外周に強磁性体
８が配設される。
するケーブル１は、セグメント2a,2aを複数本撚り合わ
せた内部導体２、絶縁体３を主要素とするケーブルコア
４上に、コルゲートアルミシース等の金属シース５が施
され、その上にプラスチック防食層６を形成して構成さ
れており、このプラスチック防食層６の表面に磁束検知
コイル（センサーコイル）7bが直接的に巻回して配置さ
れる。そして、上記磁束検知コイル7bの外周に強磁性体
８が配設される。
また、第４図に示すワイヤシールドケーブルは、内部導
体９′、ケーブル絶縁体15の外周にワイヤ13からなるワ
イヤシールド14が螺旋状に巻回されて構成されており、
この外周に磁束検知コイル7cを巻回して設けられる。そ
して、前記磁束検知コイル7cの外周に強磁性体8aが配設
される。
体９′、ケーブル絶縁体15の外周にワイヤ13からなるワ
イヤシールド14が螺旋状に巻回されて構成されており、
この外周に磁束検知コイル7cを巻回して設けられる。そ
して、前記磁束検知コイル7cの外周に強磁性体8aが配設
される。
これらの場合には、強磁性体8,8aによりコイル外側部分
を通過する軸方向磁束１が増大し、コイル7b,7cに鎖交
する磁束が増大し、起電力を上昇させることが可能とな
る。
を通過する軸方向磁束１が増大し、コイル7b,7cに鎖交
する磁束が増大し、起電力を上昇させることが可能とな
る。
第５図に変形例を示す。この例の場合は、ケーブルコア
４の外側に強磁性体8b（二方向性強磁性体または無方向
性強磁性体）を設け、ここに直交する独立した一乃至複
数巻きした周方向の巻線18と軸方向の巻線17とを設け
る。この二つの巻線17,18によりケーブル外部磁束の軸
方向の成分あるいは周方向の成分を独立に検出できるよ
うにする。これらの巻線17,18を直列に接続すると、ケ
ーブル磁束のベルトル方向に依存した起電力（大きさ、
位相）を生じさせることが可能になる。
４の外側に強磁性体8b（二方向性強磁性体または無方向
性強磁性体）を設け、ここに直交する独立した一乃至複
数巻きした周方向の巻線18と軸方向の巻線17とを設け
る。この二つの巻線17,18によりケーブル外部磁束の軸
方向の成分あるいは周方向の成分を独立に検出できるよ
うにする。これらの巻線17,18を直列に接続すると、ケ
ーブル磁束のベルトル方向に依存した起電力（大きさ、
位相）を生じさせることが可能になる。
［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明のケーブル電流の検出装置
によれば、コルゲート金属シースを有する電力ケーブル
線路の内部導体とコルゲート金属シースを通じて往復電
流が流れた場合、当該電流をコルゲート金属シースの谷
部に沿ってコルゲート状に縦沿え配置した磁束検知線
と、当該検知線に接続した外部リード線との間の周方向
合成磁界による起電力を基に、前記外部リード線の端で
測定することで前記往復電流を的確に検出でき、その大
きさ、波形、位相等を検出することで、ケーブル事故点
の標定ができる。
によれば、コルゲート金属シースを有する電力ケーブル
線路の内部導体とコルゲート金属シースを通じて往復電
流が流れた場合、当該電流をコルゲート金属シースの谷
部に沿ってコルゲート状に縦沿え配置した磁束検知線
と、当該検知線に接続した外部リード線との間の周方向
合成磁界による起電力を基に、前記外部リード線の端で
測定することで前記往復電流を的確に検出でき、その大
きさ、波形、位相等を検出することで、ケーブル事故点
の標定ができる。
また、磁束検出コイルの外側に強磁性体を設けた場合に
は、ケーブル合成磁束の検出感度を向上させることがで
き、検出コイル外部からの誘導障害を抑制して正確な検
出が可能となる。
は、ケーブル合成磁束の検出感度を向上させることがで
き、検出コイル外部からの誘導障害を抑制して正確な検
出が可能となる。
第１図は、本発明のケーブル電流の検出装置を説明する
ための検出部分を示す側断面図、 第２図は、第１図における起電力を生じさせる原理を説
明するための位置関係を示す上半部のみ示す横断面図、 第３図及び第４図は、セグメント撚りケーブル及びワイ
ヤシールドケーブルによる磁束を検出する装置を説明す
るための側断面図、 第５図は、変形例を示す斜視図、 第６図は、先行技術を説明するための一部分を欠截して
示した側面図である。 １……ケーブル 2,9,9′……内部導体 2a……導体セグメント 3,15……ケーブル絶縁体 ４……ケーブルコア 5,5′,14……コルゲート金属シース ６……プラスチック防食層 7a……磁束検知線 7,7b,7c……磁束検知コイル（センサーコイル） 8,8a,8b……強磁性体 11……外部リード線 14……ワイヤシールド 17,18……巻線
ための検出部分を示す側断面図、 第２図は、第１図における起電力を生じさせる原理を説
明するための位置関係を示す上半部のみ示す横断面図、 第３図及び第４図は、セグメント撚りケーブル及びワイ
ヤシールドケーブルによる磁束を検出する装置を説明す
るための側断面図、 第５図は、変形例を示す斜視図、 第６図は、先行技術を説明するための一部分を欠截して
示した側面図である。 １……ケーブル 2,9,9′……内部導体 2a……導体セグメント 3,15……ケーブル絶縁体 ４……ケーブルコア 5,5′,14……コルゲート金属シース ６……プラスチック防食層 7a……磁束検知線 7,7b,7c……磁束検知コイル（センサーコイル） 8,8a,8b……強磁性体 11……外部リード線 14……ワイヤシールド 17,18……巻線
Claims (3)
- 【請求項１】コルゲート金属シースを有する電力ケーブ
ル線路のコルゲート金属シース（５′）の谷部に沿って
磁束検知線（7a）をコルゲート状に縦沿え配置して構成
したものであって、前記電力ケーブル線路の内部導体
（９）とコルゲート金属シース（５′）を通じて往復電
流が流れた場合、前記往復電流による磁界のうち、前記
磁束検知線（7a）と外部リード線（11）間の周方向磁界
により発生する起電力を前記リード線端（12）で測定し
て前記往復電流を検知するように構成したことを特徴と
するケーブル電流の検知装置。 - 【請求項２】所定の巻き付け角度をもって巻き付けられ
たワイヤシールドをケーブルコア上に有する電力ケーブ
ル線路のワイヤシールド（14）の周上に磁束検知コイル
（7c）を巻き付け、さらに磁束検知コイル（7c）の周上
に磁束が通過し易い強磁性体（8a）を配置して構成した
ものであって、前記ワイヤシールド（14）に電流が流れ
た場合、当該電流による磁界のうち、軸方向磁界により
発生する起電力を前記検知コイル（7c）の端で測定して
前記電流を検知するように構成したことを特徴とするケ
ーブル電流の検知装置。 - 【請求項３】所定の撚り角度をもって撚り合わせられた
セグメント撚り内部導体（２）を有する電力ケーブル線
路の周上に磁束検知コイル（7b）を巻き付け、さらに前
記磁束検知コイル（7b）の周上に磁束が通過し易い強磁
性体（８）を配置して構成したものであって、前記セグ
メント撚り内部導体（２）に電流が流れた場合、当該電
流による磁界のうち、軸方向磁界により発生する起電力
を前記検知コイル（7b）の端で測定して前記電流を検知
するように構成したことを特徴とするケーブル電流の検
知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31495089A JPH0778517B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ケーブル電流の検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31495089A JPH0778517B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ケーブル電流の検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175375A JPH03175375A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0778517B2 true JPH0778517B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=18059614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31495089A Expired - Lifetime JPH0778517B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | ケーブル電流の検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778517B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5420200B2 (ja) * | 2008-06-18 | 2014-02-19 | 日立金属株式会社 | 電流センサ付電源用ケーブル及びこれを用いたプラグインケーブル、並びに電力量計測装置 |
| CN118112464B (zh) * | 2024-03-12 | 2024-08-13 | 楚云智慧能源湖北有限公司 | 一种分布式光伏发电的电力线路检测装置及方法 |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31495089A patent/JPH0778517B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03175375A (ja) | 1991-07-30 |
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