JPS5952788B2 - 電力ケ−ブルの表皮効果係数測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力ケーブルの表皮効果係数測定方法の改良に
関する。

一般に電力ケーブルの導体の交流抵抗は、表皮効果や近
接効果によつて直流抵抗より大きくなる。

そのうち表皮効果による交流抵抗増加率を表皮効果係数
（以下これをＦｓで表わす）と呼んでいる。このＦｓの
値を測定する場合、従来、下記の方法によつていた。す
なわち、第１図に示すように、２本の電力ケーブル１、
２を平行に布設し、ケーブル１、２の導体３の両端をそ
れぞれ短絡して図に示すように閉回路を構成し、これに
リングトランス４を用いて電流Ｉを流し、その電流値は
変流器５と電流測定器６を用いて測定する。

一方、そのときのケーブル１の導体３の適当なＡ、Ｂ点
間の区間ｌの電圧降下Ｖを、導体３のＡ、Ｂ点にそれぞ
れ両端が接続され、導体３の長さ方向に平行に配設した
電圧リード線７を設け、それの中間を切断して、このリ
ード線７と交流電位差計８を用いて測定し、電流Ｉと電
圧降下Ｖとから表皮効果係数Ｆｓを次式より求めた。Ｉ
Ｖ）・ ｃ０ｓｆ Ｆｓ＝、・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（１）１１１−ＲＤｃこ・に、φ：Ｖと
Ｉの位相差。

ＲＤＣ：Ａ、Ｂ間の導体３の直流抵抗。

ところで、このような測定方法による場合、ケーブル１
に対する電圧リード線７の取付角度θ（第２図参照）に
よつて電圧降下Ｖの測定値が異なり、Ｆｓの値も変わつ
てくる。

そしてケーブル１、２の導体３間の間隔ｄを広げると、
Ｆｓの値の取付角度θによる変化量が減少し、ｄをある
大きさまで広げると、Ｆｓの値がほぼ理論値に収れんす
る。そこで、従来は導線間隔ｄを変えてＦｓの値を収れ
んさせ、そのときのＦｓの値を求めるようにしていた。

そのため、既設回線のように導体間隔ｄを変えることが
できない場合のＦｓの測定が非常に困難であつた。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、容易に
、かつ正確に表皮効果係数を測定することができる電力
ケーブルの表皮効果係数測定方法を提供することにある
。

本発明の特徴は、電力ケーブルの導体と任意区間の電圧
降下を測定するときに、両端が電力ケーブルの導体の任
意距離隔たつた点にそれぞれ接続，・され、電力ケーブ
ルの長さ方向に伸びる該ケーブルの外円に等間隔に配置
された４本以上の電圧リード線を設け、それらをそれぞ
れ中間で切断し、この部分で電圧降下をそれぞれ測定し
、それらの平均値から電力ケーブルの表皮効果係数を求
めるｌようにした点にある。

以下本発明を第２図に示した実施例及び第３図、第４図
を用いて詳細に説明する。

本発明の表皮効果係数測定要領は第１図を用いて説明し
たのと同様であるが、本発明において，は、電圧リード
線の配置が異なる。

第２図は本発明の場合の電圧リード線の配置の一実施例
を示す断面図で、第２図において、１，２は電力ケーブ
ル１，２の導体、９ａ〜９１は電圧リード線で、これら
が電力ケーブル１の外周に等間隔、すなわ２ち、取付角
度θが３０度おきになるように計１２本配置されている
。これらの電圧リード線９ａ〜９１は、それぞれ両端が
第１図に示すように電力ケーブル１の導体３のＡ，Ｂ点
にそれぞれ接続されていて、導体３の長さ方向に伸びて
いる。そしてそれぞれ電圧リード線９ａ〜９の中間が切
断されていて、そこに交流電位差計８が接続してある。
電力ケーブル１の表皮効果係数Ｆｓを測定するときは導
体３に電流１を流し、そのときの導体３の点Ａ，Ｂ間の
電圧降下Ｖは、電圧リード線９ａ〜９１と交流電位差計
７を用いてそれぞれ測定し、第］図の場合と同様、（１
）式を用いて見掛けの表皮効果係数Ｆ″Ｓをそれぞれ求
め、それぞれのＦ″Ｓの平均値をＦｓとする。いま、長
さ５．５ｍの直径３２ｍｍの銅棒を導体とする電力ケー
ブルの場合、Ａ，Ｂ間の距離１が４］Ｔ）ｍ、導体間の
間隔ｄが１０ｍｍとすると、それぞれの電圧リード線９
ａ〜９１で測定したＡ，Ｂ間の電圧降下Ｖより求めた見
掛けの表皮効果係数Ｆ″Ｓは、第３図のようになる。

第３図において、横軸はそれぞれ電圧リード線の取付角
度θ、縦軸は見掛けの表皮効果係数Ｆ″Ｓである。この
ように理論値ａを直線に対し、測定値はｂ曲線で示すよ
うに、取付角度θに応じて正弦波的に変化するが、フそ
れぞれの測定値の平均値をとれば、その平均値は理論値
にほぼ一致する。

そこで本発明においては、それぞれの電圧リード線９ａ
〜９１で測定した電圧降下Ｖを用いて（１）式より見掛
けの表皮効果係数Ｆ″Ｓを求め、それらの平均値を表皮
効果係数Ｆｓとするようにした。第４図は本発明の測定
方法による場合の導体間隔ｄと表皮効果係数Ｆｓの測定
値との関係線図で、第４図において、実線矢印で示した
範囲はそれぞれの電圧リード線による場合の見掛け上の
表皮効果係数のばらつき範囲で、○印は本発明によるそ
れを平均した表皮効果係数Ｆｓの測定値でこれより見掛
上の表皮効果係数合ばらつき量はｄが小さいほど大きく
なるが、それを平均した値は○印で示すようにｄに無関
係に一定で、かつ、点線で示した理論値にほぼ一致し、
正確が測定ができることがわかる。

本発明の実施例によれば、従来のように導体間隔ｄを変
える必要がないので、測定が容易であり、また、測定回
路近くに他の電源回路や鋼材があつても、それらによる
影響度合が平均化することによつてキヤンセルされるの
で、正確な測定ができる。

さらにまた、導体間隔ｄを変えることができない場合で
も表皮効果係数のみを単独に測定することが可能である
。

なお、第２図の実施例では電圧リード線を１２組とした
が、等間隔であれば４組以上あれば充分であり、ほぼ同
一の効果がある。

以上説明したように、本発明によれば、容易にかつ正確
に表皮効果係数を測定することができるという顕著な効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表皮効果係数測定方法の説明図、第２図
は本発明の表皮効果係数測定方法における電圧リード線
の配置の一実施例を示す断面図、第３図は本発明におけ
る電圧リード線の取付角度θと見掛けの表皮効果係数Ｆ
″Ｓとの関係線図、第４図は本発明による場合の導体間
隔ｄと表皮効果係数Ｆｓとの関係線図である。 １，２：電力ケーブル、３：導体、４：リンクトランス
、５：変流器、６：電流測定器、８：交流電位差計、９
ａ〜９１：電圧リード線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数本の被測定電力ケーブルを平行に布設し、その
   うち２本の電力ケーブルについて、ケーブルの導体の両
   端間をそれぞれ短絡して閉回路を構成し、該閉回路に流
   した電流と前記ケーブルのうち一方のケーブルの導体の
   所定区間での電圧降下から表皮効果係数を求める表皮効
   果係数測定方法において、前記電圧降下を両端が前記一
   方のケーブル導体の所定距離隔たつた点にそれぞれ該ケ
   ーブルの長さ方向に伸びる該ケーブルの外周に等間隔に
   配置された４本以上の電圧リード線を中間でそれぞれ切
   断した部分でそれぞれ測定し、該測定値の平均値から電
   力ケーブル導体の表皮効果係数を求めるようにすること
   を特徴とする表皮効果係数測定方法。