JPH09243685A

JPH09243685A - 活線ケーブル絶縁劣化診断装置

Info

Publication number: JPH09243685A
Application number: JP8046288A
Authority: JP
Inventors: Tadaharu Nakayama; 忠晴中山
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】零相電圧の影響を排除して活線下でケーブル
の正確な劣化診断を行うことができる装置を提供する。【解決手段】零相電流用変成器中を通過して一端がケ
ーブルしゃへい３’に接続されたケーブルしゃへい接地
線３の他端を接地することなく高圧系統の中性点Ｎに接
続して該ケーブルしゃへい接地線を介して零相電圧Ｖ₀
をケーブルしゃへいに印加することにより該零相電圧に
基づく測定誤差を除去する。また、ケーブルしゃへい接
地線に流れる地絡電流をセンサにより検出し、地絡電流
が一定値に達するとスイッチ１３を切り替えてケーブル
しゃへい接地線を接地する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高圧電力ケーブルの
絶縁劣化程度の診断を活線運転中に測定用電源を予め準
備する必要無しに行う装置に関する。

【０００２】

【従来技術】活線運転中の高圧電力ケーブルの絶縁劣化
程度を診断する装置として、高圧系統に予め測定用信号
電源を準備すること無く、ケーブル端末に挿着したＺＣ
Ｔ（零相電流用変成器）の二次側に切替え接続する３組
の周波数−インピーダンス特性の異なる要素毎にその交
流端子電圧を測定することで、該ケーブル内部で発生す
る等価中心雑音周波数での起電流能の大小を知り、これ
によって絶縁劣化の程度を診断しようとする装置が本出
願人により特願平７−１４３４１２として提案された。
この装置を図４、図５によって説明する。

【０００３】１は高圧母線、２は測定対象ケーブル、３
はケーブルしゃへい接地線である。３と共にケーブル端
末に挿着したＺＣＴ４の二次側に測定セット５が接続さ
れる。６は測定対象ケーブル２の防食層静電容量で、そ
の値はＣ_Sである。ＺＣＴ４の二次側の一端は安全のた
め接地されている。測定セット５の内部には固定的に設
置されている静電容量Ｃ₀と、切替スイッチにより選択
される３組の要素Ｃ₁、Ｒ₁、Ｒ₂がある。図５は、図４
をＺＣＴ４の一次側に換算して書き直した等価測定回路
図である。ＺＣＴ４の変成比をｎとすると、しゃへい端
末Ｓと大地Ｇ間に、測定セット５はｎ²Ｃ₀＋ｎ²Ｃ₁の第
１の組合せ、ｎ²Ｃ₀＋Ｒ₁／ｎ²の第２の組合せ、ｎ²Ｃ₀
＋Ｒ₂／ｎ²の第３の組合せから成る、周波数−インピー
ダンス特性の異なる３組の要素を準備している。測定セ
ット５からケーブル側をのぞむと、該ケーブルの防食層
静電容量Ｃ_S及び２組の起電流能肢が存在する。Ｆｈｚ
起電流能肢は系統の基本周波数Ｆｈｚ下での雑音電流起
電流能Ｘの発生肢であり、起電力ｅ_x、内部インピーダ
ンスＺ_Xから成り、その値はＸ＝ｅ_x／Ｚ_Xである。ＮＦ
ｈｚ起電流能肢は基本周波数のＮ倍の等価中心雑音周波
数ＮＦｈｚ下での測定目標起電流能Ｙの発生肢であり、
起電力ｅ_Y、内部インピーダンスＺ_Yから成り、その値は
Ｙ＝ｅ_Y／Ｚ_Yである。Ｃ_Sのインピーダンスも固定要素
としてｎ²Ｃ₀に加算されるがｎ²Ｃ₀》Ｃ_Sである。ＤＶ
Ｍ（ＤｉｇｉｔａｌＶｏｌｔＭｅｔｅｒ）は真の交
流実効値を測定できる電圧計でこれにより３組の要素毎
にその交流端子電圧を実測すれば、Ｘ、ＹおよびＮの値
を計算により求めることができる。Ｙ値は劣化診断の指
数となる値であり、その大小をもってケーブルの絶縁劣
化の程度を知ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記説明する従来の装
置は、高圧系統の接地方式が非接地方式、或いは直接接
地方式である場合は零相電圧Ｖ₀は小さく別に問題は生
じない。ところが高圧系統に大容量の発電機単独運転或
いは外部からの受電または外部への送電が並列に行われ
ている抵抗接地方式である場合に測定誤差が大であると
いう問題を生じる。それは大容量の発電機が程度の差こ
そあれ第３次高調波を主成分とする零相起電力を発生
し、このため系統の中性点と大地との間に常時零相電
圧、いわゆるＶ₀が現れ、これが測定回路に侵入し、し
かも第３次を主成分とする高調波であるために、劣化指
数としてとらえたい対象であるＹ値との区別が難しくな
る。この現象は一般的には知られていない。しかし従来
の装置を用いて活線下劣化診断を進めている間に経験的
に知ることになった。

【０００５】図６に従来の診断装置によった場合の中性
点Ｎと大地Ｇ間に現れる零相電圧Ｖ₀に基く測定誤差の
導入の説明図を示す。図６において、ケーブルしゃへい
接地線３は、ケーブル端末に貫装したＺＣＴ４の中をく
ぐらせて引出されている。３’はケーブルしゃへいであ
り、ＺＣＴ４の貫装部ではケーブルしゃへい３’の端末
Ｓに接続されたケーブルしゃへい接地線３が３’とで折
返し通線の状況になっている。これはＺＣＴ４は、ケー
ブルの３相導体電流のベクトル和を測定するものである
から、それ以外のしゃへい接地電流Ｉ_SはＺＣＴ４内を
折返すことにより除去する必要があるからである。これ
に通ずる接地電流Ｉ_SはＺＣＴ４によって計測されるこ
とはない。５はＺＣＴ４の二次に接続された測定セット
で、その内部は既に図４および図５において説明されて
いる。なお、Ｈは測定対象ケーブルの高圧導体端である
が、零相回路では高圧導体端Ｈは中性点Ｎと等しい。７
は発電機内部に想定される第３次高調波を主成分とする
零相起電力でその値はｅ_Gであり、８は発電機のＮＧＲ
（中性点接地抵抗）、９はメイントランス又はＧＴＲ
（接地変圧器）のＮＧＲである。１０はＮＧＲ８、９を
除く系統全体の零相インピーダンスで、主として系統に
連なるケーブルの各相静電容量の和で構成される。

【０００６】零相電圧Ｖ₀は、起電力７と、抵抗８の
値、抵抗９の値、インピーダンス１０の値とによりほぼ
決定される。ただし起電力７は第３次高調波を主成分と
するから、零相電圧Ｖ₀は第３次高調波成分も大であ
る。１１は測定対象ケーブル絶縁体内に存在する仮想的
な起電力で、その値はｅ_Cである。１２は該ケーブルの
零相インピーダンスで、その値はＺ_Cである。なおｅ_C、
Ｚ_Cは図５に示したｅ_Y、Ｚ_Yだけではなく、ｅ_X、Ｚ_Xも
総合した形の等価的なものでる。６は防食層静電容量で
ケーブルしゃへい３’と大地間に存在し、その値はＣ_S
である。図６ではケーブルしゃへい接地線３の末端は大
地Ｇに落されている。このため零相電圧Ｖ₀は起電力１
１と直列で、零相インピーダンス１２に大部分が印加さ
れるから、起電力値ｅ_Cが零相電圧Ｖ₀に比して小さけれ
ばほぼＶ₀に比例し、零相インピーダンス値Ｚ_Cに反比例
する形の電流がＺＣＴ４を通じて測定されることにな
る。肝心の起電力１１の影響はマスクされて検出しにく
い。

【０００７】上述の事例を次の表に示す。

【表１】事例１測定対象ケーブル１１ＫＶ３×５００ｍｍ²ＣＶ７８０ｍイ．発電機運転中の測定値ＮＧＲ：６３．５Ω １００Ａ抵抗接地系として運用Ｘ_mA（６０ＨＺ）ＮＦｈｚＹｍＡ判定１８．５２０１９９．８ＹｍＡ値が（３０超〜３００）の中注意領域にあるとしてリマークした。ロ．発電機は運転継続するも、ＮＧＲを開き、非接地系としたときの測定値ＸｍＡ（６０ＨＺ）ＮＦｈｚＹｍＡ判定９．４３１５６．８ＹｍＡ値がイ．の場合の７％に減少（３超〜３０）の軽注意領域に入った。ハ．Ｖ₀及びその周波数測定値（デイジタルマルチメータによる）Ｖ₀Ｖ周波数ｈｚイ．の場合５９．９１８０ロ．の場合１２．３６０

【表２】事例２測定対象ケーブル１１ＫＶ３×３２５ｍｍ²ＣＶ５４０ｍイ．発電機運転中の測定値発電機ＮＧＲ：３１８Ω メイントランスＮＧＲ：６３．５Ω／２、２２０Ａ抵抗接地系として運用ＸｍＡ（６０ＨＺ）ＮＦｈｚＹｍＡ判定９．６２５１４１．２中注意領域としてリマークロ．発電機運転継続するも、メイントランスＮＧＲ：６３．５Ω、１２０Ａ抵抗接地系として運用ＸｍＡ（６０ＨＺ）ＮＦｈｚＹｍＡ判定８．６１９２７３．５ＹｍＡ値がほぼ倍増したハ．Ｖ₀及びその周波数測定値（デイジタルマルチメータによる）Ｖ₀Ｖ周波数ｈｚイ．の場合実測無しロ．の場合８８．７１８０これら以外の事例もあわせて、得られた解析結論は次の
如くである。

【０００８】１．発電機運転中の抵抗接地系において
は、発電機が事実上第３次高調波の零相起電力源とな
り、系統中性点と大地との間に第３次高調波を主成分と
する零相電圧Ｖ₀を発生させる。その値は発電機の特
性、接地機器のインピーダンス、零相回路のインピーダ
ンスによってさまざまであるが、１１ＫＶ系において１
００Ｖをこえた例もある。しかし系統の１００％地絡電
圧６３５０Ｖに対してＶ₀＝１００Ｖとしても僅かに
１．６％であるから一般には認識されていない。２．ところが１００Ｖもの、しかも第３次高調波を主
成分とする零相電圧が存在していると、従来技術による
活線ケーブル劣化診断には事例の示す如く莫大な誤差が
入り、測定値に対する信頼性が無くなる。計算事例を示
すと、ケーブル３相分の静電容量を１μＦ（ほぼ１ｋｍ
長に相当）として、１８０ＨＺ、１００Ｖを印加する
と、１１３ｍＡもの電流が流れ、これはケーブルの絶縁
劣化とは無関係であるのに、ＹｍＡ測定値にはこれが混
入する。３．このような環境下では、ケーブルの静電容量が大
きい程ＹｍＡ値が大であると観測されるだけで、劣化診
断は無意味となる。従って零相電圧Ｖ₀の影響を排除す
る装置の開発が大いに望まれる。

【０００９】本発明の目的は、零相電圧の影響を排除し
てケーブル活線下で正確な劣化診断を行うことができる
装置を提供することである。本発明の他の目的は、ケー
ブル劣化診断中に発生した地絡事故に対する安全対策を
備えた、零相電圧の影響を排除して活線下でケーブルの
正確な劣化診断を行うことができる装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の絶縁劣化診断装
置は、零相電流用変成器中を通過して一端がケーブルし
ゃへいに接続されたケーブルしゃへい接地線の他端を接
地することなく前記高圧系統の中性点に接続して該ケー
ブルしゃへい接地線を介して前記中性点電圧をケーブル
しゃへいに与えることにより該零相電圧のケーブルへの
侵入を排除し、零相電圧の侵入に基づく測定誤差を除去
することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の絶縁劣化診断装置は、零相
電流用変成器中を通過して一端がケーブルしゃへいに接
続されたケーブルしゃへい接地線と、活線ケーブルの高
圧系統に存在する中性点と前記ケーブルしゃへい接地線
の他端との間に直列に接続されたインピーダンスおよび
第１のスイッチと、一端が接地され他端が前記ケーブル
接地線の他端に接続された第２のスイッチと、前記ケー
ブル接地線に流れる地絡電流を検出するセンサと、前記
センサにより検出された地絡電流が一定値に達すると前
記第１のスイッチを開成すると共に前記第２のスイッチ
を閉成する制御手段と、を備えて構成されている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の絶縁劣化診断装置は、従
来の装置では接地に直接落ちていたケーブルしゃへい接
地線を、接地から外して高圧系統の中性点に接続する。
このように構成することによって中性点と大地との間に
発生している零相電圧Ｖ₀は測定回路外に追い出され、
Ｖ₀に基づく誤差電流の混入は無くなる。但し、零相電
圧Ｖ₀に基きケーブル防食層静電容量を通過する電流は
増加するが、この電流はＺＣＴ内での折返し効果のため
に計測されない。

【００１３】系統の中性点としてどこを選ぶかについて
は次のようなケースが考えられる。１．メイントランスの二次がＹ結線であり、その中性点
と大地との間にメイントランス用ＮＧＲが設置されてい
る場合。この場合は極めて明白でその中性点を使用す
る。２．メイントランスの二次は△結線であるが、接地用変
圧器ＧＴＲが設けられその一次Ｙ結線の中性点と大地と
の間にＧＴＲ用のＮＧＲ（中性点接地抵抗）が設置され
ている場合。この場合もその中性点を使用することは明
白である。３．メイントランスの二次が△結線で、発電機の中性点
にのみＮＧＲが設けられている場合、発電機の中性点を
使用する。或は新たにＧＴＲを設ける。４．ＧＴＲがもし二次側にＮＧＲを有するタイプの場合
は、二次側はＮＧＲを排して短絡し、一次側に新たなＮ
ＧＲを設置して始めてその一次側中性点を使用できる。

【００１４】次に測定中に対象ケーブルに地絡事故を発
生した場合に備える対策として、次の手段が必要であ
る。１．ケーブルしゃへい接地線に貫装した電流変成器ＣＴ
をセンサとして、規定以上の接地電流の通過を認めれば
直ちにケーブルしゃへい接地線を直接接地に落とし、さ
らに保護抵抗を経由して中性点と接続しているスイッチ
を開放する。この保護抵抗が入っていないと、当該ケー
ブルに関する限り直接接地状態で接地事故に当面してし
まうことになる。保護抵抗の値はＮＧＲの値と同等の抵
抗値としておくことが、系統の保護態勢に変更を生じさ
せないために必要である。なお、センサは電流要素で働
かせるように説明したが、電圧要素、例えば保護抵抗の
電圧降下で動作させるようにしても同じことである。２．１：１の巻成比の変圧器を使用して、その一次側が
ＮＧＲに並列接続され、二次側から見て間接的にこのＮ
ＧＲが保護抵抗として働く形で、ケーブルしゃへい接地
線が二次巻線を通じて大地に落されている場合はケーブ
ルしゃへい接地線に貫装した電流変成器ＣＴをセンサと
して、規定以上の接地電流の通過を認めれば直ちに変圧
器の一次と中性点とを接続している第１のスイッチを開
放し、次いでケーブルしゃへい接地線を直接接地に落と
す。この間の僅かの時間遅れの間の接地電流通路確保
は、ケーブルしゃへい接地線を直接接地に落とすための
第２のスイッチの開放接点間に設けたエネルギ耐量の大
きいバリスタまたはアレスタによる。１の場合とくらべ
てケーブルしゃへい接地線の直接接地に至るシーケンス
を変えているのは、変圧器の二次側の直接短絡による一
次側への反映でＮＧＲのインピーダンスの極度の低下が
生ずるのを避けるためである。

【００１５】次に、上述のように検討した結果から必要
とされる構成要素を用いた本発明の絶縁劣化診断装置の
概要を図１に示す。図１において図６と同一符号は同一
構成要素を示しその説明は省略する。図１ではケーブル
しゃへい接地線３の他端は接地に直接落されることはな
く、該他端と高圧系統の中性点Ｎとの間には第１のスイ
ッチ１３ａと保護抵抗１４とが直列に接続される。さら
に、ケーブルしゃへい接地線３の他端と大地の間には第
２のスイッチ１３ｂが接続されている。通常、第１のス
イッチ１３ａは閉成されて第２のスイッチ１３ｂは開成
されている。従って、零相電圧Ｖ₀は主として防食層静
電容量に印加されることになり、零相電流Ｉ_Sは図６の
場合と極性が逆転するとともに一般にその値は増大す
る。しかしＺＣＴ４を通るしゃへい接地線３とケーブル
しゃへい３’とは折返し通線になっているので、ＺＣＴ
４は零相電流Ｉ_Sを検出することはなく、零相電圧Ｖ₀が
測定回路に殆ど入り込まないループ回路、即ち１１を起
電力源とし、零相インピィーダンス１２、ケーブルしゃ
へい３’、ケーブルしゃへい接地線３、保護抵抗１４、
第１のスイッチ１３ａ、中性点Ｎ及びＨを通じて還流す
る電流を測定できることになり、零相電圧Ｖ₀の影響を
排除するという目的が達成される。この場合、保護抵抗
１４の抵抗値が防食層静電容量６及びインピーダンス１
２に比して小さければ小さいほど排除の効果は向上す
る。

【００１６】次に、地絡事故発生対策を備えた本発明の
絶縁劣化診断装置の実施例を図２により説明する。図２
は保護抵抗１４としてＮＧＲ（中性点接地抵抗）９に等
しい抵抗値の抵抗を用い、保護抵抗１４の一端は第１の
スイッチ１３を介して変圧器１５の中性点Ｎに接続され
ている。変圧器１５は主変圧器の二次側の場合もあれ
ば、接地用変圧器ＧＴＲの一次側の場合もある。７’は
３相発電機でその内部に零相起電力ｅ_Cが存在する。８
は３相発電機７’用の中性点接地抵抗ＮＧＲである。前
記保護抵抗１４の他端は第２のスイッチとしてのケーブ
ル選択接地切替装置１７を経由してケーブルしゃへい接
地線３に接続される。ケーブルしゃへい接地線３は測定
対象ケーブル２のケーブルしゃへい端ＳからＺＣＴ４の
内部をくぐらせて引出されている。

【００１７】ケーブル選択接地切替装置１７は、複数の
測定対象ケーブルの一つを選んでその接地を常時接地状
態から測定回路構成状態に切替えるための開閉機構を集
合したものであり、１８に示す選択ケーブル接地開放ス
イッチ群と、１９に示す選択ケーブル測定回路構成スイ
ッチ群とを収めている。１６は接地電流センサで、図２
では電流変成器ＣＴを用いることを示しているが、電圧
センサとして例えば保護抵抗１４の両端の電圧をチェッ
クしても良い。測定中は、図１において説明したよう
に、スイッチ１３、保護抵抗１４、選択ケーブル測定回
路構成スイッチ群１９の該当するスイッチ、ケーブルし
ゃへい接地線３、測定対象ケーブル２、中性点Ｎを循環
する電流を検出するための測定回路が構成されている。

【００１８】制御手段を兼ねた接地電流センサ１６は、
測定中に接地電流Ｉ_Sが予め定められたしきい値、例え
ば１Ａを超過すると直ちに指令を発し、測定中開放され
ていた選択ケーブル接地開放スイッチ群１８の内の一つ
のスイッチ（現在の測定対象ケーブル２に接続されてい
るスイッチ）を閉成させてケーブルしゃへい接地線３を
直接大地Ｇに落すと共に対応する選択ケーブル測定回路
構成スイッチ群１９のひとつを開成し、さらにスイッチ
１３を開成して保護抵抗１４を中性点Ｎから切離す。こ
の結果、ケーブル事故電流は本来の中性点接地抵抗ＮＧ
Ｒ９及び８を通じて電源７’に戻ることになり、ケーブ
ル及び系統の保護は系統固有の設備（図示されていな
い）により全うされる。なお、スイッチ１３はその開成
端子間に高電圧を発生することがあるから、充分端子間
耐圧の高いものを用いる必要がある。

【００１９】ここで保護抵抗１４の抵抗値をＮＧＲ９の
値と等しくするとしたのは、系統が保有する保護体制
が、地絡事故が発生した場合、通常の事故時と同条件に
保たれるように考慮したものである。しかしこの保護抵
抗１４の電力容量はＮＧＲのそれとくらべて小さいもの
でよい。例えばＮＧＲ９の値が６３．５Ωで、公称１１
ＫＶ１００Ａ抵抗接地系として使われる場合は、例え３
０秒定格としてもその電力容量は（１１ＫＶ／√３）×
１００Ａ＝６３５ＫＷと大きなものが必要であるが、本
発明で用いる保護抵抗は３０秒も持ちこたえる必要はな
く、例えば１Ａで１秒耐えればよいので、６３．５Ｖ×
１Ａ＝６３．５Ｗでしかも１秒定格で良いことになる。
しかし実際は余裕をみて、寸法も電力容量ももっと大き
い値、例えば連続定格２００Ｗ、６３．５Ωの抵抗を用
いれば充分である。

【００２０】次に、地絡事故発生対策を備えた本発明の
絶縁劣化診断装置の別の実施例を図３により説明する。
図３は、等価保護抵抗として１：１の巻数比の変圧器２
０を介してＮＧＲ９を間接的に利用しようとするもので
ある。変圧器２０の一次側はスイッチ１３を介して変圧
器１５の中性点Ｎと大地Ｇとの間に、ＮＧＲ９と並列に
結線されている。変圧器２０の二次側は一端を大地に、
他端はケーブルしゃへい接地線３に接続される。なお、
変圧器２０の二次側の極性は一次側と同極性でなければ
ならない。この構成によりケーブルしゃへい接地線３に
は間接的にＮＧＲ９が保護抵抗として大地との間に挿入
され、かつケーブルしゃへい端Ｓは中性点Ｎと同一電位
即ち大地との間に零相電圧Ｖ₀を与えられることにな
る。従って図２の場合と同じ状態が構成されたことにな
るが心理的に中性点Ｎから離れているという安心感が得
られる。なお変圧器２０には大容量のものは不要であ
る。設計例をあげれば、連続定格２００ＶＡ、一次及び
二次定格電圧１１０Ｖ、定格電流１．８Ａ程度のもので
充分である。

【００２１】このような状態下で測定中に測定対象ケー
ブル２に地絡事故が発生すると、接地電流Ｉ_Sの増加を
ケーブルしゃへい接地線３の途中に挿入した電流センサ
１６（或は変圧器２０の二次側電圧を読む電圧センサ）
により検知し、接地電流Ｉ_Sが例えば１Ａを超過すれば
直ちにスイッチ１３を開放すると共に遅延回路（制御手
段）２２により一定時間遅延した後、スイッチ１８’に
閉成信号を出力する。すると接地電流Ｉ_Sの通路は変圧
器２０の二次側だけとなり、これはハイインピーダンス
であるから、バリスタ又はアレスタ２１が放電するが、
同時にスイッチ１８’が閉成されてケーブルしゃへい接
地線３が直接大地に落される。ここでスイッチ１３を開
放する前に先にスイッチ１８’を閉じないのは、変圧器
二次側の短絡により、ＮＧＲ９の実効抵抗値が例え短時
間にせよ著しく減少しかねないのを避けるためである。
なお、本図では煩雑をさけるため、図２で示した選択ケ
ーブル接地切替装置１７は示さず、代りにスイッチ１
８’だけを示している。さらに図２、図３共に省略して
いるが、測定セット５も１台をもって複数の測定対象ケ
ーブル２を切替え測定できるようにするのが実用的であ
る。また、ＺＣＴ４は各ケーブル毎に１台宛取付けなけ
ればならない。当初から施設する場合は貫通型のＺＣＴ
でよいが、普通は後から分割型のＺＣＴを挿着すること
になる。

【００２２】本発明の証例は、表１の事例１において抵
抗接地で発電機を運転させた測定イと非接地で発電機を
運転させた測定ロの場合、即ち零相電圧Ｖ₀自身を減少
させた場合の効果が既に示されているが、本事例の場
合、測定ロで非接地系にしたといっても発電機の運転を
止めたわけではなく、単に発電機用ＮＧＲを開いただけ
であって、系統にはまだ複数のＧＰＴ（零相電圧変成
器）が残存していて、これはＮＧＲの抵抗値の高いもの
と等価であるから、完全に非接地系になったわけではな
い。従って零相電圧Ｖ₀も測定イの場合の５９．９Ｖが
測定ロの場合で１２．３Ｖと２０％に減少しただけであ
る。しかし周波数が１８０ＨＺから６０ＨＺに主成分が
移っている効果の累乗でＹｍＡ値は７％に減少してい
る。

【００２３】本発明の装置において、次の仮定に基く低
減効果の計算を例示す。

【表３】仮定値ＺＣＴで検出するＶ₀に基く雑音電流ケーブル静電容量１μＦ防食層静電容量２μＦ従来技術１１．３１ｍＡ（１００％）保護抵抗６３．５Ω 本発明１．５９ｍＡ（１４％）周波数１８０ＨＺＶ₀ １０Ｖ即ち、１８０ＨＺのままでも表１の事例１で示した抵抗
接地系から非接地系へ変えた場合の低減効果より大きい
効果があげられる。しかも系統は抵抗接地系を持続いた
ままという効果もある。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、大容量の発電機単独運転或は
外部からの受電又は外部への送電が並列に行われている
抵抗接地系において、発電機が起電力源となって発生し
ている第３次高調波を主成分とする零相電圧の存在下
で、ケーブル活線下劣化診断を行うにあたり零相電圧に
よってケーブル防食層静電容量に流入する電流は零相電
流用変成器の内部では折返して通過するため、零相電流
用変成器の二次側に零相電圧に基づく起電力を発生する
ことはなく、零相電流用変成器が検出するのは、測定対
象ケーブル絶縁体内に存在する起電力によりケーブルの
零相インピーダンス及び保護抵抗を通じて還流する電流
が大部分となって、零相電圧起因の雑音電流を排除して
正確なケーブル劣化診断を行うことができる。

【００２５】また本発明は、ケーブル劣化診断中に地絡
事故を発生した場合は、ケーブルしゃへい接地線を直接
接地に落とす保護手段を備えているため、ケーブル事故
電流は本来の抵抗接地系統を通じて電源に戻り、測定中
の安全性が守られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブル劣化診断装置の概略システム
構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す回路構成図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す回路構成図である。

【図４】従来のケーブル劣化診断装置を説明する回路構
成図である。

【図５】図４の等価回路図である。

【図６】従来のケーブル劣化診断装置の概略システム構
成図である。

【符号の説明】

２測定対象ケーブル３’ ケーブルしゃへい３ケーブルしゃへい接地線４零相電流用変成器５測定セット８、９中性点接地抵抗１３スイッチ１４保護抵抗１６電流センサ１７ケーブル選択接地切替装置２０変圧器２１アレスタ２２遅延回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗接地系の高圧系統に発生する零相電
圧の存在下において、活線電力ケーブル端末に挿入した
零相電流用変成器の二次側に、周波数−インピーダンス
特性の異なる３種の要素を切替え接続してその交流端子
電圧を測定することにより、該ケーブル内部で発生する
等価中心雑音周波数における起電流能の大小を知り、こ
れによってケーブル絶縁劣化の程度を診断する活線ケー
ブル絶縁劣化診断装置であって、前記零相電流用変成器中を通過して一端がケーブルしゃ
へいに接続されたケーブルしゃへい接地線の他端を接地
することなく前記高圧系統の中性点に接続して該ケーブ
ルしゃへい接地線を介して前記零相電圧をケーブルしゃ
へいに印加することにより該零相電圧に基づく測定誤差
を除去することを特徴とする、活線ケーブル絶縁劣化診
断装置。
【請求項２】抵抗接地系の高圧系統に発生する零相電
圧の存在下において、活線電力ケーブル端末に挿入した
零相電流用変成器の二次側に、周波数−インピーダンス
特性の異なる３種の要素を切替え接続してその交流端子
電圧を測定することにより、該ケーブル内部で発生する
等価中心雑音周波数における起電流能の大小を知り、こ
れによってケーブル絶縁劣化の程度を診断する活線ケー
ブル絶縁劣化診断装置であって、前記零相電流用変成器中を通過して一端がケーブルしゃ
へいに接続されたケーブルしゃへい接地線と、前記活線ケーブルの高圧系統に存在する中性点と前記ケ
ーブル接地線の他端との間に直列に接続されたインピー
ダンスおよび第１のスイッチと、一端が接地され他端が前記ケーブルしゃへい接地線の他
端に接続された第２のスイッチと、前記ケーブルしゃへい接地線に流れる地絡電流を検出す
るセンサと、前記センサにより検出された地絡電流が一定値に達する
と前記第１のスイッチを開成すると共に前記第２のスイ
ッチを閉成する制御手段と、を備えてなる活線ケーブル絶縁劣化診断装置。
【請求項３】前記インピーダンスは前記中性点と大地
との間に接続された中性点接地抵抗と等価の抵抗値を有
する保護抵抗であることを特徴とする請求項２に記載の
活線ケーブル絶縁劣化診断装置。
【請求項４】前記インピーダンスは、前記中性点と大
地との間に接続された中性点接地抵抗に一次側が並列に
接続された巻数比１：１の変圧器の二次側であり、前記
制御手段は第１のスイッチを開成してから所定時間後に
前記第２のスイッチを閉成することを特徴とする請求項
２に記載の活線ケーブル絶縁劣化診断装置。