JPS6214072A - 架橋ポリエチレン電力ケ−ブルの絶縁劣化診断方法 - Google Patents
架橋ポリエチレン電力ケ−ブルの絶縁劣化診断方法Info
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- JPS6214072A JPS6214072A JP60151329A JP15132985A JPS6214072A JP S6214072 A JPS6214072 A JP S6214072A JP 60151329 A JP60151329 A JP 60151329A JP 15132985 A JP15132985 A JP 15132985A JP S6214072 A JPS6214072 A JP S6214072A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の属する技術分野)
本発明は6KV〜30Kv級の配電用架橋ポリエチレン
(XLPE)ケーブルの絶縁劣化診断方法に関するのも
のである。
(XLPE)ケーブルの絶縁劣化診断方法に関するのも
のである。
XLPEケーブルは従来の油浸紙ケーブルに比較して誘
電特性がすぐれ、布設および保守管理が容易なことから
、現在では6KV級から275KV級までのケーブル線
路で実用されている。しかしXLPEケーブルは浸水環
境下(管路浸水、海底ケーブルなど)で長年月使用した
場合、絶縁体中に水が浸透し、これによって水トリーと
称する絶縁劣化が生じる。
電特性がすぐれ、布設および保守管理が容易なことから
、現在では6KV級から275KV級までのケーブル線
路で実用されている。しかしXLPEケーブルは浸水環
境下(管路浸水、海底ケーブルなど)で長年月使用した
場合、絶縁体中に水が浸透し、これによって水トリーと
称する絶縁劣化が生じる。
この水トリーは使用と共に成長、進展してケーブルの絶
縁耐力を低下させ、最終的にはケーブルを絶縁破壊に至
らしめる。このため現在、水トリー劣化の抑止あるいは
水トリー劣化診断の問題は絶縁研究分野の重要課題とな
っている。
縁耐力を低下させ、最終的にはケーブルを絶縁破壊に至
らしめる。このため現在、水トリー劣化の抑止あるいは
水トリー劣化診断の問題は絶縁研究分野の重要課題とな
っている。
水トリーは絶縁体中の局所的急峻電界と水分の相互作用
により発生するもので、絶縁体界面の突起や絶縁層に含
有した微小ボイド(空隙)および異物を核として電界方
向に樹枝状あるいは蝶ネクタイ状に進展していく劣化形
態である。これは微視的には水ボイドの集合として観察
される。しかしてこの水トリーによる絶縁劣化を把握し
てケーブルの絶縁破壊を未然に防止するために、従来よ
り絶縁抵抗、直流漏れ電流、誘電損失角(tanδ)な
どの特性項目による水トリー劣化診断試験が行われてお
り、また最近では水トリーの進展に伴う残留電界の増大
に着目して開発された逆吸収電流法や残留電圧法あるい
は水トリー劣化に伴う絶縁抵抗の低下に着目して開発さ
れた電位減衰法や直流過渡電流法などの新しい水トリー
診断法が次々に提案されている。しかしこれらの新旧診
断試験法は精度、現場適用性の面でそれぞれ一長一短が
あり、まだ充分な信鯨性を得るに至っていない。
により発生するもので、絶縁体界面の突起や絶縁層に含
有した微小ボイド(空隙)および異物を核として電界方
向に樹枝状あるいは蝶ネクタイ状に進展していく劣化形
態である。これは微視的には水ボイドの集合として観察
される。しかしてこの水トリーによる絶縁劣化を把握し
てケーブルの絶縁破壊を未然に防止するために、従来よ
り絶縁抵抗、直流漏れ電流、誘電損失角(tanδ)な
どの特性項目による水トリー劣化診断試験が行われてお
り、また最近では水トリーの進展に伴う残留電界の増大
に着目して開発された逆吸収電流法や残留電圧法あるい
は水トリー劣化に伴う絶縁抵抗の低下に着目して開発さ
れた電位減衰法や直流過渡電流法などの新しい水トリー
診断法が次々に提案されている。しかしこれらの新旧診
断試験法は精度、現場適用性の面でそれぞれ一長一短が
あり、まだ充分な信鯨性を得るに至っていない。
合繊縁体中の残留電荷に基づく直流放出電流あるいは放
出電荷量を劣化判定の指標とする従来の診断方法につい
て説明する。水トリーが発生したケーブルと水トリーが
ない健全なケーブルに直流電圧を印加した後、ケーブル
の電極間を短絡して放電電流の時間特性を測定すると、
第1図に示すように水トリーのある劣化ケーブルは健全
なケーブルに比べ減衰時間の長い電流が観測される。こ
れは直流電圧印加時に電気分極現象によって生じた電荷
が水トリー劣化部に蓄積(残留)し、これが放電時の減
衰時間(緩和時間)の長い電流として観測されるものと
考えられる。前述の逆吸収電流法はこの放電電流を放電
開始後3秒から30秒間測定し、その間の電流の積分量
Qをケーブルの静電容量Cで除した値Q/Cを劣化判定
量としたものである。しかしながらポリエチレンの固有
抵抗は非常に太きく1OI6Ω−1以上であるため、こ
の方法で測定される残留電荷IQは水トリー劣化部の蓄
積電荷量の一部と考えられ、測定後もその多くは絶縁体
に残留しているものと予想される。従って水トリー劣化
部の蓄積電荷をすべて放出して測定できれば、水トリー
劣化の度合を高い測定確度で診断出来る可能性がある。
出電荷量を劣化判定の指標とする従来の診断方法につい
て説明する。水トリーが発生したケーブルと水トリーが
ない健全なケーブルに直流電圧を印加した後、ケーブル
の電極間を短絡して放電電流の時間特性を測定すると、
第1図に示すように水トリーのある劣化ケーブルは健全
なケーブルに比べ減衰時間の長い電流が観測される。こ
れは直流電圧印加時に電気分極現象によって生じた電荷
が水トリー劣化部に蓄積(残留)し、これが放電時の減
衰時間(緩和時間)の長い電流として観測されるものと
考えられる。前述の逆吸収電流法はこの放電電流を放電
開始後3秒から30秒間測定し、その間の電流の積分量
Qをケーブルの静電容量Cで除した値Q/Cを劣化判定
量としたものである。しかしながらポリエチレンの固有
抵抗は非常に太きく1OI6Ω−1以上であるため、こ
の方法で測定される残留電荷IQは水トリー劣化部の蓄
積電荷量の一部と考えられ、測定後もその多くは絶縁体
に残留しているものと予想される。従って水トリー劣化
部の蓄積電荷をすべて放出して測定できれば、水トリー
劣化の度合を高い測定確度で診断出来る可能性がある。
しかしこのためには蓄積電荷を短時間に外部に放出させ
る必要があり、一般には電気、光2機械的衝撃などの外
部エネルギーを絶縁体に加えて電荷を放出あるいは消滅
させる方法が知られているが、未だこの問題を解決する
に至っていない。
る必要があり、一般には電気、光2機械的衝撃などの外
部エネルギーを絶縁体に加えて電荷を放出あるいは消滅
させる方法が知られているが、未だこの問題を解決する
に至っていない。
本発明は上記のようなケーブルの絶縁体中の残留電荷に
基づく直流放出電流あるいは放出電荷量を劣化判定の指
標とする従来方法を改良して、その判定確度の向上を図
ったもので、残留電荷の放出に当って外部エネルギーと
して交流電圧を印加することによって、残留電荷の放出
を充分にかつ短時間に簡単に行いうるようにして、高確
度の絶縁劣化診断法を実現することを特徴とするもので
ある。次に図面を用いてその実施例を詳細に説明する。
基づく直流放出電流あるいは放出電荷量を劣化判定の指
標とする従来方法を改良して、その判定確度の向上を図
ったもので、残留電荷の放出に当って外部エネルギーと
して交流電圧を印加することによって、残留電荷の放出
を充分にかつ短時間に簡単に行いうるようにして、高確
度の絶縁劣化診断法を実現することを特徴とするもので
ある。次に図面を用いてその実施例を詳細に説明する。
第2図は本発明を実施する診断測定回路側図で、これに
よってその測定法を次に説明する。先づスイッチ(3)
を接地し、続いてスイッチ(2)を直流電源側に入れ、
供試ケーブル(1)に直流電圧を印加する。
よってその測定法を次に説明する。先づスイッチ(3)
を接地し、続いてスイッチ(2)を直流電源側に入れ、
供試ケーブル(1)に直流電圧を印加する。
直流電圧は6KV級のケーブルの場合には10〜20K
V、印加時間は10分が適当である。次にスイッチ(2
)を接地側に入れ緩和時間の短い残留電荷(外部エネル
ギーなしで流出する電荷)を予め放電する。放電時間は
1分が適当である。次いでスイッチ(2)を交流電源側
すなわち試験変圧器(5)側に切換えると共にスイッチ
(3)を開き、続いてスライド変圧器(6)を調整して
零電圧から最高印加電圧(6KV級の場合5.6KV)
まで電圧を一定速度で昇圧する。電圧の上昇速度は0.
5KV/秒程度が適当である。交流電圧の上昇に伴い供
試ケーブルに充電電流が流れ始め、これに重畳して直流
微小電流が流れる。これを検出抵抗(7)で検出し、低
域p波器(8)でその交流骨を除去してX−Yレコーダ
(9)のY端子に導入する。
V、印加時間は10分が適当である。次にスイッチ(2
)を接地側に入れ緩和時間の短い残留電荷(外部エネル
ギーなしで流出する電荷)を予め放電する。放電時間は
1分が適当である。次いでスイッチ(2)を交流電源側
すなわち試験変圧器(5)側に切換えると共にスイッチ
(3)を開き、続いてスライド変圧器(6)を調整して
零電圧から最高印加電圧(6KV級の場合5.6KV)
まで電圧を一定速度で昇圧する。電圧の上昇速度は0.
5KV/秒程度が適当である。交流電圧の上昇に伴い供
試ケーブルに充電電流が流れ始め、これに重畳して直流
微小電流が流れる。これを検出抵抗(7)で検出し、低
域p波器(8)でその交流骨を除去してX−Yレコーダ
(9)のY端子に導入する。
一方試験用変圧器(5)の3次電圧を交流トランスジュ
ーサQ(11を通してX−YレコーダのX軸端子に印加
する。変圧器(5)の出力電圧をスライド変圧器(6)
の調整によって零電圧から最高電圧まで上昇させ、さら
にそれを零電圧まで降下させると、記録紙上には例えば
第3図に示すような関係曲線が画かれる。また第1表は
4種類の6KV級XLPEケーブルについて測定した本
発明による交流電界放出電流(最大値を示す)と、従来
の水トリー劣化診断法による結果を比較して示したもの
で、第3図における供試ケーブル11h3.11h4は
第1表のそれと同一のものである。第3図の試験例が示
す結果から明らかなように、絶縁体中の残留電荷は交流
電界によって短時間内に容易にかつ確実に放出されるこ
とがわかる。また第1表から従来の診断法と本発明方法
との対比がよく示されている。
ーサQ(11を通してX−YレコーダのX軸端子に印加
する。変圧器(5)の出力電圧をスライド変圧器(6)
の調整によって零電圧から最高電圧まで上昇させ、さら
にそれを零電圧まで降下させると、記録紙上には例えば
第3図に示すような関係曲線が画かれる。また第1表は
4種類の6KV級XLPEケーブルについて測定した本
発明による交流電界放出電流(最大値を示す)と、従来
の水トリー劣化診断法による結果を比較して示したもの
で、第3図における供試ケーブル11h3.11h4は
第1表のそれと同一のものである。第3図の試験例が示
す結果から明らかなように、絶縁体中の残留電荷は交流
電界によって短時間内に容易にかつ確実に放出されるこ
とがわかる。また第1表から従来の診断法と本発明方法
との対比がよく示されている。
第 1 表
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明方法によるときは
、(11水トリー劣化が高精度で短時間に簡単に診断で
きる。(2) tanδ特性のようなケーブルの長さ効
果(ケーブル長による特性値の低減)がない。(3)絶
縁体中間層に微小ボイドなどを核として発生進展するボ
ウタイ状水トリー劣化が診断できるもので、水トリー劣
化診断の信頼性が向上し、これよによってXLPEケー
ブルの絶縁破壊の未然防止に寄与するところ大なるもの
がある。
、(11水トリー劣化が高精度で短時間に簡単に診断で
きる。(2) tanδ特性のようなケーブルの長さ効
果(ケーブル長による特性値の低減)がない。(3)絶
縁体中間層に微小ボイドなどを核として発生進展するボ
ウタイ状水トリー劣化が診断できるもので、水トリー劣
化診断の信頼性が向上し、これよによってXLPEケー
ブルの絶縁破壊の未然防止に寄与するところ大なるもの
がある。
第1図は健全ケーブルの心線と表被間に直流電圧を印加
した後ケーブルの両極間を短絡した場合の放電電流の時
間特性例図、第2図は本発明を実施する診断測定回路例
図、第3図は本発明方法によって測定された放出電流と
交流電圧の関係特性別図である。 (1)・・・供試ケーブル、+2)、 (3)・・・ス
イッチ、(4)・・・直流電源、(5)・・・試験用変
圧器、(6)・・・スライド変圧器、(7)・・・検出
抵抗、(8)・・・低域p波器、(9)・・・X−Yレ
コーダ、Ql・・・交流電圧トランスジューサ。
した後ケーブルの両極間を短絡した場合の放電電流の時
間特性例図、第2図は本発明を実施する診断測定回路例
図、第3図は本発明方法によって測定された放出電流と
交流電圧の関係特性別図である。 (1)・・・供試ケーブル、+2)、 (3)・・・ス
イッチ、(4)・・・直流電源、(5)・・・試験用変
圧器、(6)・・・スライド変圧器、(7)・・・検出
抵抗、(8)・・・低域p波器、(9)・・・X−Yレ
コーダ、Ql・・・交流電圧トランスジューサ。
Claims (1)
- (1)供試ケーブルの心線と外被との間に直流電圧を印
加し、所定時間(10分程度)後接地放電を1分間行い
、次に交流電圧を印加し、その充電電流の直流分の最大
値あるいは時間積分量(放出電荷)を測定することによ
って、水トリーによる絶縁劣化程度を判定することを特
徴とする架橋ポリエチレン(XLPE)電力ケーブルの
絶縁劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151329A JPS6214072A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 架橋ポリエチレン電力ケ−ブルの絶縁劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60151329A JPS6214072A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 架橋ポリエチレン電力ケ−ブルの絶縁劣化診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214072A true JPS6214072A (ja) | 1987-01-22 |
| JPH0528350B2 JPH0528350B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=15516217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60151329A Granted JPS6214072A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | 架橋ポリエチレン電力ケ−ブルの絶縁劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6214072A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373238A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-28 | Seiko Instr Inc | 自動組立システム |
| JP2010151576A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 絶縁診断システム |
| CN105425127A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-23 | 国家电网公司 | 一种有机材料绝缘件表面漏电起痕的分析计算方法 |
| CN114089108A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种电缆护层缺陷识别方法、装置、设备和可读存储介质 |
| CN119716414A (zh) * | 2024-12-11 | 2025-03-28 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种交联聚乙烯电缆绝缘老化危险度评估方法 |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP60151329A patent/JPS6214072A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373238A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-28 | Seiko Instr Inc | 自動組立システム |
| JP2010151576A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 絶縁診断システム |
| CN105425127A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-03-23 | 国家电网公司 | 一种有机材料绝缘件表面漏电起痕的分析计算方法 |
| CN114089108A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种电缆护层缺陷识别方法、装置、设备和可读存储介质 |
| CN114089108B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-08-02 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种电缆护层缺陷识别方法、装置、设备和可读存储介质 |
| CN119716414A (zh) * | 2024-12-11 | 2025-03-28 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种交联聚乙烯电缆绝缘老化危险度评估方法 |
| CN119716414B (zh) * | 2024-12-11 | 2025-10-10 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种交联聚乙烯电缆绝缘老化危险度评估方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0528350B2 (ja) | 1993-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |