JPH1031049A - 電力ケーブルの絶縁診断法 - Google Patents
電力ケーブルの絶縁診断法Info
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- JPH1031049A JPH1031049A JP18571396A JP18571396A JPH1031049A JP H1031049 A JPH1031049 A JP H1031049A JP 18571396 A JP18571396 A JP 18571396A JP 18571396 A JP18571396 A JP 18571396A JP H1031049 A JPH1031049 A JP H1031049A
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力ケーブル（ＣＶケーブル）の劣化状態を非
破壊状態で而も高精度で検出することができる絶縁劣化
診断法を提供すること。 【解決手段】電力ケーブルに直流電圧、または交流電圧
を印加しながら、あるいは交流電圧印加状態で直流電圧
を重畳しながら、電力ケーブルに放射線を照射し、この
時の電力ケーブル絶縁体中を流れる微小電流の測定によ
って電力ケーブル絶縁体中の劣化進行の度合いを判定す
る方法からなる。放射線としてＸ線を用いると良い。
破壊状態で而も高精度で検出することができる絶縁劣化
診断法を提供すること。 【解決手段】電力ケーブルに直流電圧、または交流電圧
を印加しながら、あるいは交流電圧印加状態で直流電圧
を重畳しながら、電力ケーブルに放射線を照射し、この
時の電力ケーブル絶縁体中を流れる微小電流の測定によ
って電力ケーブル絶縁体中の劣化進行の度合いを判定す
る方法からなる。放射線としてＸ線を用いると良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブル、特
に架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（ＣＶケーブル）の絶
縁劣化診断法に関する。
に架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（ＣＶケーブル）の絶
縁劣化診断法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブル例えば、６．６kV以下のＣ
Ｖケーブルの主な劣化形態は、内部半導電層、外部半導
電層から架橋ポリエチレン絶縁体中に発生進展する水ト
リーである。このＣＶケーブルにおいては、水トリーが
絶縁体を貫通に近い状態まで成長するため、活線下で絶
縁体を流れる微小電流の直流成分を検出することによ
り、ＣＶケーブルの劣化状態を検出することができる。
また、２２kVクラスのＣＶケーブルにおいても、６．６
kVＣＶケーブルのように水トリーは貫通程度に至らない
までも、それに近い状態まで成長するため、直流バイア
ス下における交流課電により、絶縁体を流れる微小電流
の直流成分を検出することができ、ＣＶケーブルの劣化
状態を非破壊状態で検出することができる。
Ｖケーブルの主な劣化形態は、内部半導電層、外部半導
電層から架橋ポリエチレン絶縁体中に発生進展する水ト
リーである。このＣＶケーブルにおいては、水トリーが
絶縁体を貫通に近い状態まで成長するため、活線下で絶
縁体を流れる微小電流の直流成分を検出することによ
り、ＣＶケーブルの劣化状態を検出することができる。
また、２２kVクラスのＣＶケーブルにおいても、６．６
kVＣＶケーブルのように水トリーは貫通程度に至らない
までも、それに近い状態まで成長するため、直流バイア
ス下における交流課電により、絶縁体を流れる微小電流
の直流成分を検出することができ、ＣＶケーブルの劣化
状態を非破壊状態で検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＣＶケーブルの
高電圧化が進められ、３３kV〜６６kV以上の電圧クラス
のＣＶケーブルも出現している。そのような電圧クラス
のＣＶケーブルでは、上記の交流課電下における直流成
分の検出ができる状態になるまで、すなわち、水トリー
が成長する以前に絶縁破壊が生じてしまうこと、そのケ
ーブルの製造に３層同時押出製造法が用いられているこ
とや絶縁体自身の異物管理が厳重であるため、水トリー
自身が上記の２２kV級のＣＶケーブルとは異なる。その
ため、非破壊状態でのＣＶケーブルの劣化状態を検出す
ることが困難であるという問題がある。また、活線下で
ＣＶケーブル絶縁体中に流れる直流電流は非常に微小で
あるため、２２kV以下の電圧クラスのＣＶケーブルにお
いても、外来ノイズの多い現地における測定では、絶縁
診断の判定が困難である場合が生ずる。
高電圧化が進められ、３３kV〜６６kV以上の電圧クラス
のＣＶケーブルも出現している。そのような電圧クラス
のＣＶケーブルでは、上記の交流課電下における直流成
分の検出ができる状態になるまで、すなわち、水トリー
が成長する以前に絶縁破壊が生じてしまうこと、そのケ
ーブルの製造に３層同時押出製造法が用いられているこ
とや絶縁体自身の異物管理が厳重であるため、水トリー
自身が上記の２２kV級のＣＶケーブルとは異なる。その
ため、非破壊状態でのＣＶケーブルの劣化状態を検出す
ることが困難であるという問題がある。また、活線下で
ＣＶケーブル絶縁体中に流れる直流電流は非常に微小で
あるため、２２kV以下の電圧クラスのＣＶケーブルにお
いても、外来ノイズの多い現地における測定では、絶縁
診断の判定が困難である場合が生ずる。
【０００４】そこで、本発明の解決すべき課題（目的）
は、電力ケーブル（ＣＶケーブル）の劣化状態を非破壊
状態で而も高精度で検出することができる絶縁劣化診断
法を提供することにある。
は、電力ケーブル（ＣＶケーブル）の劣化状態を非破壊
状態で而も高精度で検出することができる絶縁劣化診断
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により提供する電
力ケーブルの絶縁診断法は、電力ケーブルに直流電圧、
または交流電圧を印加しながら、あるいは交流電圧印加
状態で直流電圧を重畳しながら、電力ケーブルに放射線
を照射し、この時の電力ケーブル絶縁体中を流れる微小
電流の測定によって電力ケーブル絶縁体中の劣化進行の
度合いを判定する方法からなる。
力ケーブルの絶縁診断法は、電力ケーブルに直流電圧、
または交流電圧を印加しながら、あるいは交流電圧印加
状態で直流電圧を重畳しながら、電力ケーブルに放射線
を照射し、この時の電力ケーブル絶縁体中を流れる微小
電流の測定によって電力ケーブル絶縁体中の劣化進行の
度合いを判定する方法からなる。
【０００６】発明者らは、上記の絶縁診断法を確率する
までに種々の試行錯誤を繰り返してきた。その結果にお
いて、電力ケーブル（ＣＶケーブル）に直流をバイアス
した交流課電下での絶縁体中を流れる直流成分電流の測
定において、ケーブルに放射線を照射することで、絶縁
体の劣化進行の度合いに応じて、直流成分電流が大幅に
増大することを見出したのである。これは、ケーブル絶
縁体の劣化が進行し、水トリーが発生している場合に
は、水トリー部分に電子あるいはイオン性の電荷が多く
存在し、放射線を照射した場合に当該水トリー部分にお
いてより多くの電流が流れるためであることが判明し
た。この作用は、ケーブルの接地状態、直流課電状態、
及び交流課電状態下に直流を重畳した状態で同様に発生
することも確認された。
までに種々の試行錯誤を繰り返してきた。その結果にお
いて、電力ケーブル（ＣＶケーブル）に直流をバイアス
した交流課電下での絶縁体中を流れる直流成分電流の測
定において、ケーブルに放射線を照射することで、絶縁
体の劣化進行の度合いに応じて、直流成分電流が大幅に
増大することを見出したのである。これは、ケーブル絶
縁体の劣化が進行し、水トリーが発生している場合に
は、水トリー部分に電子あるいはイオン性の電荷が多く
存在し、放射線を照射した場合に当該水トリー部分にお
いてより多くの電流が流れるためであることが判明し
た。この作用は、ケーブルの接地状態、直流課電状態、
及び交流課電状態下に直流を重畳した状態で同様に発生
することも確認された。
【０００７】前記の放射線としてＸ線を用いると、絶縁
体を流れる電流が劣化の信仰度合いに比例して大きくな
るので、微小電流の測定値からケーブルの劣化度合いを
判定することができる。
体を流れる電流が劣化の信仰度合いに比例して大きくな
るので、微小電流の測定値からケーブルの劣化度合いを
判定することができる。
【０００８】上記の方法において、電力ケーブルのシー
スの一部分を剥ぎ取り、これにより露出した外部半導電
層に測定用電極を設けて、電力ケーブル絶縁体中を流れ
る微小電流を検出することにより、局部的な劣化の判定
が可能な方法を提供することができる。
スの一部分を剥ぎ取り、これにより露出した外部半導電
層に測定用電極を設けて、電力ケーブル絶縁体中を流れ
る微小電流を検出することにより、局部的な劣化の判定
が可能な方法を提供することができる。
【０００９】
〔実施例〕以下、本発明に係る電力ケーブルの絶縁診断
法の実施例について説明する。以下に掲載する表１は、
電力ケーブルとして２２kVＣＶケーブルを用いた場合の
絶縁診断法の実施例１，２と比較例１について示したも
のであり、直流電圧をバイアスした交流課電によって、
水トリー劣化ケーブルに発生した直流成分電流がＸ線照
射により増大することを検証した結果を表すものであ
る。即ち、図１に示すように、外部半導電層水トリー；
外導水トリーＡ，内部半導電層水トリー；内導水トリー
Ｂ、ボウタイトリーＣがある被測定ケーブル；ＣＶケー
ブル１の遮蔽側を接地し、導体側に課電用変圧器２から
交流電圧を印加する。この交流印加による正極性の直流
成分が発生している被測定ケーブル；ＣＶケーブル１に
直流電圧をバイアス用ＤＣ電源３より印加した時、さら
に、Ｘ線発生器６によりＸ線（照射線料率０．０３Sv/m
in）を照射した時の直流成分を直流成分測定器７にて測
定し、Ｘ線照射の有無による直流成分を示したものであ
る。尚、図１において、４はバイアス側のブロッキング
コイル、４′は測定器側のブロッキングコイル、５はバ
イアス側のバイパスコンデンサ、５′は測定器側のバイ
パスコンデンサ、８は接地を示す。
法の実施例について説明する。以下に掲載する表１は、
電力ケーブルとして２２kVＣＶケーブルを用いた場合の
絶縁診断法の実施例１，２と比較例１について示したも
のであり、直流電圧をバイアスした交流課電によって、
水トリー劣化ケーブルに発生した直流成分電流がＸ線照
射により増大することを検証した結果を表すものであ
る。即ち、図１に示すように、外部半導電層水トリー；
外導水トリーＡ，内部半導電層水トリー；内導水トリー
Ｂ、ボウタイトリーＣがある被測定ケーブル；ＣＶケー
ブル１の遮蔽側を接地し、導体側に課電用変圧器２から
交流電圧を印加する。この交流印加による正極性の直流
成分が発生している被測定ケーブル；ＣＶケーブル１に
直流電圧をバイアス用ＤＣ電源３より印加した時、さら
に、Ｘ線発生器６によりＸ線（照射線料率０．０３Sv/m
in）を照射した時の直流成分を直流成分測定器７にて測
定し、Ｘ線照射の有無による直流成分を示したものであ
る。尚、図１において、４はバイアス側のブロッキング
コイル、４′は測定器側のブロッキングコイル、５はバ
イアス側のバイパスコンデンサ、５′は測定器側のバイ
パスコンデンサ、８は接地を示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１の実施例１では、交流電圧のみによっ
て発生した直流成分が、１０００Ｖの直流バイアスによ
り約２桁増加し、さらに、Ｘ線の照射により約２桁増加
する。実施例２では、交流電圧のみによる直流成分、及
び１００Ｖの直流バイアスによる直流成分は微小であ
る。しかしながら、Ｘ線により直流成分が２〜３桁増加
する。同表１には、比較例１として、水トリーが発生し
てないＣＶケーブルの測定結果を示した。水トリーが発
生していない場合には、直流成分電流は直流バイアスは
もとよりＸ線の照射によってもほとんど変化していない
ことが分かる。これらの結果から、本発明；実施例１，
２の絶縁診断法によれば、従来技術；比較例１に比べ
て、電力ケーブル；ＣＶケーブルの水トリー劣化程度を
より精度良く検出することができるといえる。
て発生した直流成分が、１０００Ｖの直流バイアスによ
り約２桁増加し、さらに、Ｘ線の照射により約２桁増加
する。実施例２では、交流電圧のみによる直流成分、及
び１００Ｖの直流バイアスによる直流成分は微小であ
る。しかしながら、Ｘ線により直流成分が２〜３桁増加
する。同表１には、比較例１として、水トリーが発生し
てないＣＶケーブルの測定結果を示した。水トリーが発
生していない場合には、直流成分電流は直流バイアスは
もとよりＸ線の照射によってもほとんど変化していない
ことが分かる。これらの結果から、本発明；実施例１，
２の絶縁診断法によれば、従来技術；比較例１に比べ
て、電力ケーブル；ＣＶケーブルの水トリー劣化程度を
より精度良く検出することができるといえる。
【００１２】〔応用例１〕図２は本発明の応用例を示し
ており、被測定ケーブル；２２kVＣＶケーブルのシース
１及び遮蔽層２の一部を剥ぎ取り、それにより露出した
外部半導電層３上に直流成分測定用電極４を取り付け、
ＣＶケーブルの部分的な直流成分を測定電極４と接地１
３との間に設置した直流成分測定器７により測定する方
法からなる。尚、５は絶縁体、６は導体、８は課電用変
圧器、９はバイアス用のバイパスコンデンサ、１０はバ
イアス用のブロッキングコイル、１１はバイアス用ＤＣ
電源、１２はＸ線発生装置である。
ており、被測定ケーブル；２２kVＣＶケーブルのシース
１及び遮蔽層２の一部を剥ぎ取り、それにより露出した
外部半導電層３上に直流成分測定用電極４を取り付け、
ＣＶケーブルの部分的な直流成分を測定電極４と接地１
３との間に設置した直流成分測定器７により測定する方
法からなる。尚、５は絶縁体、６は導体、８は課電用変
圧器、９はバイアス用のバイパスコンデンサ、１０はバ
イアス用のブロッキングコイル、１１はバイアス用ＤＣ
電源、１２はＸ線発生装置である。
【００１３】以下に掲載する表２は、上記の応用例１の
方法で測定し、直流バイアスした交流課電、及び、直流
バイアスした交流課電下でＸ線（照射線料率０．０３Sv
/min）を照射した時の直流成分測定結果を示したもので
ある。
方法で測定し、直流バイアスした交流課電、及び、直流
バイアスした交流課電下でＸ線（照射線料率０．０３Sv
/min）を照射した時の直流成分測定結果を示したもので
ある。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２において、水トリーが発生したＣＶケ
ーブルを用いた実施例３及び実施例４では、Ｘ線の照射
により直流成分が２〜３桁増加している。一方、水トリ
ーが発生してないＣＶケーブルを用いた比較例２では、
Ｘ線を照射しても直流成分はほとんど変化しない。これ
らの結果から、本発明の絶縁診断法；実施例３，４によ
れば、ＣＶケーブルの部分的な劣化信号の検出が可能で
あるといえる。
ーブルを用いた実施例３及び実施例４では、Ｘ線の照射
により直流成分が２〜３桁増加している。一方、水トリ
ーが発生してないＣＶケーブルを用いた比較例２では、
Ｘ線を照射しても直流成分はほとんど変化しない。これ
らの結果から、本発明の絶縁診断法；実施例３，４によ
れば、ＣＶケーブルの部分的な劣化信号の検出が可能で
あるといえる。
【００１６】〔応用例２〕本発明によれば、直流課電下
で絶縁体中を流れる漏れ電流の測定により絶縁診断が可
能である。即ち、図２の測定回路において、直流電源１
１により直流電圧のみを印加し、この時の絶縁体５中に
流れる漏れ電流を直流成分測定器７で測定する方法から
なる。尚、測定に供するケーブルは２２kVＣＶケーブル
である。
で絶縁体中を流れる漏れ電流の測定により絶縁診断が可
能である。即ち、図２の測定回路において、直流電源１
１により直流電圧のみを印加し、この時の絶縁体５中に
流れる漏れ電流を直流成分測定器７で測定する方法から
なる。尚、測定に供するケーブルは２２kVＣＶケーブル
である。
【００１７】以下に掲載する表３は、上記の応用例２に
より測定し、水トリーの発生したＣＶケーブルに直流電
圧のみを印加した時の直流漏れ電流と、直流電圧と印加
してＸ線（照射線料率０．０３Sv/min）を照射した時の
直流電流の測定結果を示したものである。
より測定し、水トリーの発生したＣＶケーブルに直流電
圧のみを印加した時の直流漏れ電流と、直流電圧と印加
してＸ線（照射線料率０．０３Sv/min）を照射した時の
直流電流の測定結果を示したものである。
【００１８】
【表３】
【００１９】表３において、実施例５、実施例６では、
Ｘ線により直流漏れ電流が２〜３桁増加するのが分か
る。比較例３は、水トリーの発生してないＣＶケーブル
での測定結果を示しており、Ｘ線照射による直流漏れ電
流の増加は少ない。これらの結果から、本発明の絶縁診
断法；実施例５，６によれば、直流課電下でＸ線を照射
した時の漏れ電流測定によっても絶縁診断が可能である
といえる。
Ｘ線により直流漏れ電流が２〜３桁増加するのが分か
る。比較例３は、水トリーの発生してないＣＶケーブル
での測定結果を示しており、Ｘ線照射による直流漏れ電
流の増加は少ない。これらの結果から、本発明の絶縁診
断法；実施例５，６によれば、直流課電下でＸ線を照射
した時の漏れ電流測定によっても絶縁診断が可能である
といえる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、電
力ケーブル（ＣＶケーブル）の劣化状態を非破壊状態で
而も高精度で検出することができる絶縁劣化診断法を提
供するという所期の課題（目的）を達成することができ
る。
力ケーブル（ＣＶケーブル）の劣化状態を非破壊状態で
而も高精度で検出することができる絶縁劣化診断法を提
供するという所期の課題（目的）を達成することができ
る。
【図１】本発明に係る電力ケーブルの絶縁診断法の実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
【図２】本発明に係る電力ケーブルの絶縁診断法の応用
例を示す説明図。
例を示す説明図。
図１において １ 被測定ケーブル；ＣＶケーブル ２ 課電用変圧器 ３ バイアス用ＤＣ電源 ４ ブロッキングコイル（バイアス用） ４′ ブロッキングコイル（測定用） ５ バイパスコンデンサ（バイアス用） ５′ バイパスコンデンサ（測定用） ６ Ｘ線発生器 ７ 直流成分測定器 ８ 接地 図２において １ シース ２ 遮蔽層 ３ 外部半導電層 ４ 直流成分測定用電極 ５ 絶縁体 ６ 導体 ７ 直流成分測定器 ８ 課電用変圧器 ９ バイパスコンデンサ １０ ブロッキングコイル １１ バイアス用ＤＣ電源 １２ Ｘ線発生装置 １３ 接地
Claims (3)
- 【請求項１】電力ケーブルに直流電圧、または交流電圧
を印加しながら、あるいは交流電圧印加状態で直流電圧
を重畳しながら、電力ケーブルに放射線を照射し、この
時の電力ケーブル絶縁体中を流れる微小電流の測定によ
って電力ケーブル絶縁体中の劣化進行の度合いを判定す
る、電力ケーブルの絶縁診断法。 - 【請求項２】前記の放射線としてＸ線を用いる、請求項
１記載の絶縁診断法。 - 【請求項３】電力ケーブルのシースの一部分を剥ぎ取
り、これにより露出した外部半導電層に測定用電極を設
けて、電力ケーブル絶縁体中を流れる微小電流を検出す
る、請求項１記載の絶縁診断法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571396A JPH1031049A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 電力ケーブルの絶縁診断法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571396A JPH1031049A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 電力ケーブルの絶縁診断法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031049A true JPH1031049A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16175556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18571396A Pending JPH1031049A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 電力ケーブルの絶縁診断法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1031049A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102890226A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-23 | 江苏省电力公司电力科学研究院 | 电力系统xlpe电缆水树老化状态测试系统 |
| KR101253687B1 (ko) * | 2011-08-19 | 2013-04-11 | 한국전력공사 | 절연 열화 진단 장치 |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18571396A patent/JPH1031049A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101253687B1 (ko) * | 2011-08-19 | 2013-04-11 | 한국전력공사 | 절연 열화 진단 장치 |
| CN102890226A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-23 | 江苏省电力公司电力科学研究院 | 电力系统xlpe电缆水树老化状态测试系统 |
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