JPH08122374A - 電力ケーブルの水トリー電流測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水トリー電流の測定に際して、直流電流測定
装置に対する配線を簡単にして、測定を容易にする、電
力ケーブルの水トリー電流検出方法を提供する。 【構成】 接地用変圧器１０が接続されると共に活線状
態にある高圧配電線１から引き出されている電力ケーブ
ル２の水トリー電流を直流電流測定器３０を用いて測定
する、電力ケーブルの水トリー電流測定方法において、
接地用変圧器１０の接地線１１にコンデンサ２２を直列
に接続し、電力ケーブル２の遮蔽銅２Ａから引き出され
ている接地線２Ｂにコンデンサ２４を直列に挿入し、電
力ケーブル２の遮蔽銅２Ａから引き出されている接地線
２Ｃの大地との接続を開放状態にし、接地線２Ｂが接続
されている遮蔽銅２Ａ側と高圧配電線１との間に、リア
クトル２６と直流電流測定器３０とを直列に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、活線状態の電力ケー
ブルに発生する水トリー電流を測定する、電力ケーブル
の水トリー電流測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧用の電力ケーブルには、内部に１つ
の導体を持つ単心ケーブルや、この単心ケーブルを３条
より合わせた構造の一括シース形ケーブルがある。この
一括シース形ケーブルの一例を図４に示す。

【０００３】この電力ケーブルは、単心ケーブル１０１
〜１０３を内部に持つ構造である。単心ケーブル１０１
は、導体１１１を内部半導伝層１１２で被覆し、内部半
導伝層１１２と外部半導伝層１１３との間に、絶縁体と
しての架橋ポリエチレン１１４を持つ。そして、この電
力ケーブルは、外部半導伝層１１３を遮蔽銅１１５で被
覆してシ−ルドをした構造である。他の単心ケーブル１
０２，１０３は、単心ケーブル１０１と同様である。

【０００４】さらに、電力ケーブルは、単心ケーブル１
０１〜１０３の遮蔽銅１１５に押さえ布１０６を巻き、
その押さえ布１０６を絶縁ビニ−ルシ−ス１０７で被覆
した構造である。

【０００５】電力ケーブルを設置した後で、この電力ケ
ーブルの絶縁を調べる場合、利用者に便宜を図るため
に、活線状態で絶縁劣化を調べる方法が最適である。こ
の場合には、電力ケーブルの水トリー現象で発生する水
トリー電流を測定し、この水トリー電流により電力ケー
ブルの絶縁状態を調べる。水トリー電流は、活線状態の
電力ケーブルに発生する直流成分であり、電力ケーブル
の絶縁劣化と相関性を持つ。

【０００６】しかし、活線状態の電力ケーブルには、水
トリー電流の他にも、大地と電力ケーブルとの間に発生
する起電力による迷走電流が流れる。迷走電流は、水ト
リー電流と同じように、活線状態の電力ケーブルの直流
成分である。この迷走電流が水トリー電流と共に測定器
に流れるので、水トリー電流の測定精度が低下する。

【０００７】この迷走電流の影響を防止して、電力ケー
ブルの水トリー電流つまり直流成分を測定する方法が、
例えば特開平１−１５８３６９号公報に示されている。

【０００８】この測定方法は、図５に示すように、高圧
母線１５０に接続された電力ケーブル１６０の導体１６
１と遮蔽銅１６２との間に流れる電流の直流成分を測定
する。高圧母線１５０には、中性点１７１が接地された
変圧器１７０が接続されている。

【０００９】この方法では、変圧器１７０の中性点１７
１と大地との間に、交流接地用コンデンサ１８１と直流
電流測定装置１８２との並列回路を接続し、さらに、並
列回路の大地側と電力ケーブル１６０の遮蔽銅１６２と
を電気的に接続する。この状態で直流電流測定装置１８
２に流れる直流電流２０１を測定する。

【００１０】この方法によれば、大地と電力ケーブル１
６０との間に発生する起電力２０２による迷走電流２０
３は、直流電流測定装置１８２に流れないので、水トリ
ー電流である直流電流２０１の測定精度が向上する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
電力ケーブルの直流成分を測定する方法では、交流接地
用コンデンサ１８１と直流電流測定装置１８２との並列
回路の大地側と、電力ケーブル１６０の遮蔽銅１６２と
を電気的に接続する必要がある。つまり、並列回路の接
地線１８３を、変圧器１７０の近くに設置された直流電
流測定装置１８２から電力ケーブル１６０の測定箇所ま
で引き出す必要がある。この配線のために、測定を簡単
に行うことができない。

【００１２】この発明の目的は、このような欠点を除
き、水トリー電流の測定に際して、直流電流測定装置に
対する配線を簡単にして、測定を容易にする、電力ケー
ブルの水トリー電流検出方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、変圧器が接続されると共に活線状態にあ
る高圧配電線から引き出されている電力ケーブルの水ト
リー電流を直流電流測定器を用いて測定する、電力ケー
ブルの水トリー電流測定方法において、変圧器の接地線
に第１コンデンサを直列に接続し、電力ケーブルの遮蔽
銅から引き出されている第１接地線に第２コンデンサを
直列に挿入し、電力ケーブルの遮蔽銅から引き出されて
いる第２接地線の大地との接続を開放状態にし、第１接
地線が接続されている遮蔽銅側と高圧配電線との間に、
リアクトルと直流電流測定器とを直列に接続する。

【００１４】

【作用】この発明は、活線状態にある電力ケーブルの水
トリー電流を測定するときに用いられる。この測定のと
き、変圧器、例えば接地用変圧器の接地線に接続された
第１コンデンサは、高圧配電線と大地との間を直流的に
遮断し、第２コンデンサは、電力ケーブルと大地との間
を直流的に遮断する。

【００１５】この結果、電力ケーブルと大地との間を流
れる直流成分である迷走電流の流路を遮断することがで
きる。また、同じく直流成分である水トリー電流は、電
力ケーブル→リアクトル→直流電流測定器→電力ケーブ
ルの順に流れるので、第１コンデンサと第２コンデンサ
が水トリー電流の流路を遮断することはない。

【００１６】これにより、直流電流測定器は、水トリー
電流だけを測定するので、測定精度を向上することがで
きる。かつ、変圧器側の第１コンデンサを電力ケーブル
の遮蔽銅に接続することを不要にしたので、測定に際し
ての配線を簡略化することができ、直流電流測定器を電
力ケーブルの近くに設置して、測定を容易にすることが
できる。

【００１７】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００１８】図１は、この発明の実施を説明するための
説明図である。この実施例では、高圧配電線１から引き
出された電力ケーブル２の水トリー電流を測定し、さら
に、この水トリー電流から電力ケーブルの絶縁劣化の状
態を調べる。

【００１９】電力ケーブル２の水トリー電流を測定する
ときには、電力の利用者のために、電力ケーブル２を活
線状態に保っている。この状態で、水トリー電流の測定
を次のようにして行う。

【００２０】高圧配電線１に接続された接地用変圧器
（ＧＰＴ）１０の接地線１１に、スイッチ２１とコンデ
ンサ（第１コンデンサ）２２の並列回路を、直列に挿入
する。通常、スイッチ２１を閉状態にしておくが、水ト
リー電流を測定するときには、スイッチ２１を開状態に
する。

【００２１】３本の高圧配電線１には、電力ケーブル２
が接続されている。電力ケーブル２の遮蔽銅２Ａの一端
には、接地線２Ｂが接続され、遮蔽銅２Ａの他端には、
接地線２Ｃが接続されている。

【００２２】接地線２Ｂには、スイッチ２３とコンデン
サ２４（第２コンデンサ）との並列回路を、直列に挿入
する。また、接地線２Ｃには、スイッチ２５を直列に挿
入する。通常、スイッチ２３，２５を閉状態にしておく
が、水トリー電流を測定するときには、スイッチ２３，
２５を開状態にする。

【００２３】遮蔽銅２Ａと接地線２Ｂとの接続点２Ｄに
は、リアクトル２６と直流電流測定器３０との直列回路
を接続する。リアクトル２６は、高圧配電線１からの高
圧の交流電流を阻止するためのものである。遮蔽銅２Ａ
を、接地用変圧器１０側のコンデンサ２２の接地側と接
続する必要がないので、直流電流測定器３０を電力ケー
ブル２の近くに配置する。

【００２４】直流電流測定器３０は、活線状態にある電
力ケーブル２の直流成分を測定するためのものであり、
その一例を図２に示す。この直流電流測定器３０では、
端子３０Ａがリアクトル２６に接続され、端子３０Ｂが
接続点２Ｄに接続される。電力ケーブル２の直流成分
は、端子３０Ａと端子３０Ｂとの間を流れる。

【００２５】端子３０Ａと端子３０Ｂとの間には、コイ
ル３１と、保安装置３２と、抵抗３３と、スイッチ３４
とが接続されている。

【００２６】保安装置３２は、コイル３１が検出する電
流により、スイッチ３２Ａを作動させて、過電流から直
流電流測定器３０を保護する。抵抗３３は、端子３０Ａ
と端子３０Ｂとを流れる直流成分に比例する電圧を発生
する。スイッチ３４は、通常、抵抗３３を端子３０Ｂに
接続する。絶縁抵抗などの測定時には、スイッチ３４
は、電源３４Ａを挿入する。

【００２７】増幅器３５は、抵抗３３の電圧を増幅す
る。ローパスフィルタ３６は、増幅器３５の出力の直流
成分を主に通す。演算部３７は、抵抗３３の値や増幅器
３５のゲインなどから、端子３０Ａと端子３０Ｂとを流
れる直流成分の値を演算する。

【００２８】この直流電流測定器３０を用いて、水トリ
ー電流を測定する場合、測定者は、スイッチ２１，２
３，２５を開状態にする。これにより、高圧配電線１と
電力ケーブル２の等価的な回路は、図３に示すようにな
る。

【００２９】図３では、起電力Ｅｉが水トリー電流の発
生源であり、起電力Ｅｓが迷走電流の発生源である。抵
抗Ｒｉが電力ケーブル２の絶縁抵抗であり、抵抗Ｒｓが
電力ケーブル２のシース抵抗である。抵抗Ｒ１０が接地
用変圧器１０の抵抗分であり、抵抗Ｒ２６がリアクトル
２６の抵抗分である。

【００３０】そして、スイッチ２１，２３，２５を開状
態にすると、抵抗Ｒ１０とコンデンサ２２との直列回路
と、抵抗Ｒｉ，Ｒｓと起電力Ｅｉ，Ｅｓとの直列回路
と、抵抗Ｒ２６と直流電流測定器３０とコンデンサ２４
との直列回路とが、並列に接続された状態になる。か
つ、接続点２Ｄが起電力Ｅｉと抵抗Ｒｓの接続点に接続
された状態になる。

【００３１】この結果、水トリー電流の発生源である起
電力Ｅｉを含む閉ループＡは、 起電力Ｅｉ→抵抗Ｒｉ→抵抗Ｒ２６→直流電流測定器３
０→起電力Ｅｉ のように形成される。この閉ループＡが水トリー電流の
流路となる。

【００３２】一方、迷走電流の発生源である起電力Ｅｓ
を含む閉ループＢ，Ｃは、コンデンサ２４を含み、閉ル
ープＤは、コンデンサ２２を含むので、迷走電流が流れ
ることはできない。

【００３３】したがって、直流電流測定器３０には、水
トリー電流のみが流れるので、水トリー電流の正確な測
定が可能になり、測定した水トリー電流から、電力ケー
ブル２の絶縁劣化を調べることができる。同時に、従来
のように、接地用変圧器１０側のコンデンサ２２の接地
側と、電力ケーブル２の遮蔽銅２Ａとの接続を不要にし
たので、測定に必要な配線を簡単にすることができ、直
流電流測定器３０を遮蔽銅２Ａの近くに設置することが
できる。

【００３４】また、コンデンサ２２，２４には、スイッ
チ２１，２３をそれぞれ設け、遮蔽銅２Ａには、スイッ
チ２５を設けたので、スイッチ２１，２３，２５を開状
態にし、直流電流測定器３０とリアクトル２６の直列回
路を接続するだけで、水トリー電流の測定が可能にな
る。

【００３５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によ
り、第１コンデンサは、高圧配電線と大地との間を直流
的に遮断し、第２コンデンサは、電力ケーブルと大地と
の間を直流的に遮断する。この結果、電力ーブルと大地
との間を流れる直流成分である迷走電流の流路を遮断す
ることができる。

【００３６】これにより、直流電流測定器は、水トリー
電流だけを測定するので、測定精度を向上することがで
きる。かつ、変圧器側の第１コンデンサを電力ケーブル
の遮蔽銅に接続することを不要にしたので、測定に際し
ての配線を簡略化することができ、直流電流測定器を電
力ケーブルの近くに設置して、測定を容易にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を説明するための説明図である。

【図２】直流電流測定器の一例を示すブロック図であ
る。

【図３】水トリー電流測定時の等価回路を示す図であ
る。

【図４】電力ケーブルを示す図である。

【図５】従来の測定方法を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 高圧配電線 ２ 電力ケーブル ２Ａ 遮蔽銅 ２Ｂ 接地線 ２Ｃ 接地線 １０ 接地用変圧器 １１ 接地線 ２２ コンデンサ ２４ コンデンサ ２６ リアクトル ３０ 直流電流測定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器が接続されると共に活線状態にあ
   る高圧配電線から引き出されている電力ケーブルの水ト
   リー電流を直流電流測定器を用いて測定する、電力ケー
   ブルの水トリー電流測定方法において、 変圧器の接地線に第１コンデンサを直列に接続し、 電力ケーブルの遮蔽銅から引き出されている第１接地線
   に第２コンデンサを直列に挿入し、 電力ケーブルの遮蔽銅から引き出されている第２接地線
   の大地との接続を開放状態にし、 第１接地線が接続されている遮蔽銅側と高圧配電線との
   間に、リアクトルと直流電流測定器とを直列に接続する
   ことを特徴とする、電力ケーブルの水トリー電流測定方
   法。