JPS6214787B2 - - Google Patents
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- JPS6214787B2 JPS6214787B2 JP55123506A JP12350680A JPS6214787B2 JP S6214787 B2 JPS6214787 B2 JP S6214787B2 JP 55123506 A JP55123506 A JP 55123506A JP 12350680 A JP12350680 A JP 12350680A JP S6214787 B2 JPS6214787 B2 JP S6214787B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- 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
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
本発明は、ポリエチレンケーブルに多く発生す
る水トリーによるケーブルの劣化状態を判定する
判定方法、特に、水トリーの発生が全体的か局部
的かを判定する判定方法に関する。 水トリーは、ケーブルにおいて絶縁体に浸透し
てくる水分と、絶縁体中のボイド、半導電層の突
起等の異常電界部が原因で発生し、ケーブルの絶
縁特性を著しく劣化せしめる原因となるものであ
る。 そこで、従来、かかる水トリーの発生の有無を
予測する方法としてtanδと直流洩れ電流の併用
による方法が推奨されている。 しかし、tanδによる方法は、ケーブルの平均
的な劣化を示す数値であり、水トリーのように局
部的に劣化が進行している現象を発見するために
は適当なものとは言いがたい。すなわち、ケーブ
ルの劣化が極端に進行し、ケーブルの全長に水ト
リーが発生している場合には検出できるが、水ト
リーは多くの発生例が示すようにジヨイント付
近、ケーブルヘツド、ケーブルの立上り部及びド
レーン、溶剤、薬品等の浸入する場所で局部的に
発生するケースが多いからである。 要するにtanδによる方法ではほこのような劣
化状況の検出は不可能である。 次に、直流洩れ電流による方法では、局部的な
劣化を検出できる利点を有するが、ポリエチレン
の場合には固有抵抗値が高いため、ケーブル絶縁
被覆層のラジアル方向に水トリーが少なくとも1/
２以上伸びていなければ検出不可能である。ま
た、その測定値が水さいため高電圧を印加しなけ
れば特性がつかみにくい。これが原因で、測定時
にケーブルの絶縁性能を低下させる新たな危険を
招来するおそれがある。 このように従来の方法では未だ不十分であり、
有効な具体策は見出されていない。 また、水トリー発生の問題は製造メーカーのみ
ならず、電力会社等のユーザー側にとつても事故
発生の未然の防止という点から、また既設ケーブ
ルの残存寿命の予測という点からも、その有効な
検出方法の開発が急がれていた。 そこで、本発明者等は、上記の問題を解決する
方法として、測定しようとするケーブルを充電
し、しかる後放電せしめ、かかる放電の際の放電
特性から水トリーの発生の有無を検出する方法及
び前記方法において、放電初期の瞬間放電電流を
バイパスさせ、その後所定時間の遅れをもつて余
効電流の放電特性を測定して水トリー発生の有無
を検出する方法を既に提案してある。 しかし、前者の方法では測定しようとするケー
ブルが実布設の長尺なケーブルの場合には、ケー
ブル自身の容量Ｃが増加し、充放電時の電荷量Ｑ
が大きくなり、水トリー発生部の余効電流（時間
的遅れのある電流）がマスクされてしまい検出で
きないという欠点がある。 この欠点は、測定時の電圧を高くしても、瞬間
放電電流が増大するのみであるから改善すること
はできず、かえつて電圧を高くすると測定時の電
流が不安定になり、また、人体への危険性も生じ
るという新たな欠点を招来する。 また、測定電圧を高めることはポリエチレン中
に蓄えられる空間電荷を増加させることになり、
測定結果が不安定になるという問題もある。 後者の方法は、前記の如く欠点を解消でき好ま
しい方法であるが、水トリーの発生がケーブル線
路長の全体に平均して発生しているのか、ケーブ
ルの一部に局部的に集中して発生しているかの判
別はできない。 特に、水トリーの発生が、ジヨイント、ケーブ
ルヘツド及びケーブルのドレーン、溶剤、薬品等
の浸入する場所等で局部的に集中発生する場合が
多い点を考慮すると、水トリーの発生によるケー
ブルの劣化が局部的であるか全体的であるかの判
別ができないことは大きな欠点である。 本発明は、このような点に鑑み水トリー発生の
有無が、局部的であるか全体的であるか検出でき
る方法を提供し、もつて前記欠点を解決するもの
であり、その要旨は、被測定ケーブルを充電し、
しかる後、放電せしめ、その放電特性から水トリ
ーによるケーブルの劣化を検出する方法におい
て、放電初期の瞬間放電電流をバイパスさせた
後、余効電流の大きいはじめの数秒間の積算放電
電荷量Q1と、これにつづく比較的放電電流の小
さい数十秒間の積算放電電荷量Q2とを測定し、Q
１／Ｑ２を求めることによりケーブルの劣化状態を
判定することを特徴とするものである。 第１図は放電初期の瞬間放電電流をバイパスさ
せた後の余効電流の放電特性を示したものでイは
正常なケーブル、ロは水トリーが発生しているが
余り劣化が進行していないケーブル、ハは水トリ
ーが全体に平均して発生しているケーブル（劣化
は進行している）、ニは部分的に非常に劣化が進
行しているケーブルである。 第１図に示すグラフからわかるようにハの水ト
リーがケーブル全体に平均して発生している場合
の放電電流特性は、イの正常ケーブルの特性を平
行移動したものに近似しているが、ニの水トリー
が局部的に非常に進行している場合には、一定時
間（たとえば10秒）後の放電がきわめて緩漫にな
つている。 したがつて余効電流の大きいはじめの数秒間
（たとえば３秒〜10秒の間）積算放電電荷量Q1と
これにつづく比較的放電電流の小さい数十秒間
（たとえば10秒から60秒の間）の積算放電電荷量
Q2すなわち Q1＝∫ｔ＝１０ ｔ＝３Ｉ（ｔ）dtとQ2＝∫ｔ＝６０ ｔ
＝１０Ｉ（ｔ）
dt を測定し、両者の比Ｑ１／Ｑ２×100（％）を求めれば
、 平均的劣化の場合は100％に近く、局部的な劣化
が大きい程減少するから、前記値から水トリー発
生によるケーブルの劣化が、局部的か全体的かの
判定をすることができる。 因に、6.6KV150mm2CVケーブルにおいて、正常
ケーブルＡ、全体に水トリー発生ケーブルＢ、正
常ケーブル100mに部分的劣化を模擬するために
数メートルの劣化ケーブルをジヨイントさせたケ
ーブルＣ、全体に水トリーの発生したケーブル
100mに劣化ケーブルをジヨイントさせたケーブ
ルＤの各々についての実験結果を示すと第１表の
通りである。
る水トリーによるケーブルの劣化状態を判定する
判定方法、特に、水トリーの発生が全体的か局部
的かを判定する判定方法に関する。 水トリーは、ケーブルにおいて絶縁体に浸透し
てくる水分と、絶縁体中のボイド、半導電層の突
起等の異常電界部が原因で発生し、ケーブルの絶
縁特性を著しく劣化せしめる原因となるものであ
る。 そこで、従来、かかる水トリーの発生の有無を
予測する方法としてtanδと直流洩れ電流の併用
による方法が推奨されている。 しかし、tanδによる方法は、ケーブルの平均
的な劣化を示す数値であり、水トリーのように局
部的に劣化が進行している現象を発見するために
は適当なものとは言いがたい。すなわち、ケーブ
ルの劣化が極端に進行し、ケーブルの全長に水ト
リーが発生している場合には検出できるが、水ト
リーは多くの発生例が示すようにジヨイント付
近、ケーブルヘツド、ケーブルの立上り部及びド
レーン、溶剤、薬品等の浸入する場所で局部的に
発生するケースが多いからである。 要するにtanδによる方法ではほこのような劣
化状況の検出は不可能である。 次に、直流洩れ電流による方法では、局部的な
劣化を検出できる利点を有するが、ポリエチレン
の場合には固有抵抗値が高いため、ケーブル絶縁
被覆層のラジアル方向に水トリーが少なくとも1/
２以上伸びていなければ検出不可能である。ま
た、その測定値が水さいため高電圧を印加しなけ
れば特性がつかみにくい。これが原因で、測定時
にケーブルの絶縁性能を低下させる新たな危険を
招来するおそれがある。 このように従来の方法では未だ不十分であり、
有効な具体策は見出されていない。 また、水トリー発生の問題は製造メーカーのみ
ならず、電力会社等のユーザー側にとつても事故
発生の未然の防止という点から、また既設ケーブ
ルの残存寿命の予測という点からも、その有効な
検出方法の開発が急がれていた。 そこで、本発明者等は、上記の問題を解決する
方法として、測定しようとするケーブルを充電
し、しかる後放電せしめ、かかる放電の際の放電
特性から水トリーの発生の有無を検出する方法及
び前記方法において、放電初期の瞬間放電電流を
バイパスさせ、その後所定時間の遅れをもつて余
効電流の放電特性を測定して水トリー発生の有無
を検出する方法を既に提案してある。 しかし、前者の方法では測定しようとするケー
ブルが実布設の長尺なケーブルの場合には、ケー
ブル自身の容量Ｃが増加し、充放電時の電荷量Ｑ
が大きくなり、水トリー発生部の余効電流（時間
的遅れのある電流）がマスクされてしまい検出で
きないという欠点がある。 この欠点は、測定時の電圧を高くしても、瞬間
放電電流が増大するのみであるから改善すること
はできず、かえつて電圧を高くすると測定時の電
流が不安定になり、また、人体への危険性も生じ
るという新たな欠点を招来する。 また、測定電圧を高めることはポリエチレン中
に蓄えられる空間電荷を増加させることになり、
測定結果が不安定になるという問題もある。 後者の方法は、前記の如く欠点を解消でき好ま
しい方法であるが、水トリーの発生がケーブル線
路長の全体に平均して発生しているのか、ケーブ
ルの一部に局部的に集中して発生しているかの判
別はできない。 特に、水トリーの発生が、ジヨイント、ケーブ
ルヘツド及びケーブルのドレーン、溶剤、薬品等
の浸入する場所等で局部的に集中発生する場合が
多い点を考慮すると、水トリーの発生によるケー
ブルの劣化が局部的であるか全体的であるかの判
別ができないことは大きな欠点である。 本発明は、このような点に鑑み水トリー発生の
有無が、局部的であるか全体的であるか検出でき
る方法を提供し、もつて前記欠点を解決するもの
であり、その要旨は、被測定ケーブルを充電し、
しかる後、放電せしめ、その放電特性から水トリ
ーによるケーブルの劣化を検出する方法におい
て、放電初期の瞬間放電電流をバイパスさせた
後、余効電流の大きいはじめの数秒間の積算放電
電荷量Q1と、これにつづく比較的放電電流の小
さい数十秒間の積算放電電荷量Q2とを測定し、Q
１／Ｑ２を求めることによりケーブルの劣化状態を
判定することを特徴とするものである。 第１図は放電初期の瞬間放電電流をバイパスさ
せた後の余効電流の放電特性を示したものでイは
正常なケーブル、ロは水トリーが発生しているが
余り劣化が進行していないケーブル、ハは水トリ
ーが全体に平均して発生しているケーブル（劣化
は進行している）、ニは部分的に非常に劣化が進
行しているケーブルである。 第１図に示すグラフからわかるようにハの水ト
リーがケーブル全体に平均して発生している場合
の放電電流特性は、イの正常ケーブルの特性を平
行移動したものに近似しているが、ニの水トリー
が局部的に非常に進行している場合には、一定時
間（たとえば10秒）後の放電がきわめて緩漫にな
つている。 したがつて余効電流の大きいはじめの数秒間
（たとえば３秒〜10秒の間）積算放電電荷量Q1と
これにつづく比較的放電電流の小さい数十秒間
（たとえば10秒から60秒の間）の積算放電電荷量
Q2すなわち Q1＝∫ｔ＝１０ ｔ＝３Ｉ（ｔ）dtとQ2＝∫ｔ＝６０ ｔ
＝１０Ｉ（ｔ）
dt を測定し、両者の比Ｑ１／Ｑ２×100（％）を求めれば
、 平均的劣化の場合は100％に近く、局部的な劣化
が大きい程減少するから、前記値から水トリー発
生によるケーブルの劣化が、局部的か全体的かの
判定をすることができる。 因に、6.6KV150mm2CVケーブルにおいて、正常
ケーブルＡ、全体に水トリー発生ケーブルＢ、正
常ケーブル100mに部分的劣化を模擬するために
数メートルの劣化ケーブルをジヨイントさせたケ
ーブルＣ、全体に水トリーの発生したケーブル
100mに劣化ケーブルをジヨイントさせたケーブ
ルＤの各々についての実験結果を示すと第１表の
通りである。
【表】
この実験結果の第１表からも、両者の比の値
は、Ａの正常ケーブルの場合は100％に近く、Ｂ
の水トリーが全体に発生しているケーブルの場合
は70％台、Ｃ，Ｄの局部的に劣化した部分を有す
るケーブルは50％台でありこれによつて局部的劣
化か全体的劣化かの判定が可能であることを確認
できる。 第２図は本発明の検出方法を実施する検出回路
の一例を示したもので、１は測定しようとするケ
ーブルを示し、１ａはその導体、１ｂはそのポリ
エチレン絶縁層、１ｃはその遮蔽層である。 S1，S2は切換スイツチ、例えば真空スイツチ２
は直流電源、３ａ，３ｂは放電電荷量を微小時間
サンプリングし、これを積算してデイジタル表示
する放電電荷量直読装置で、３ａがQ1を、３ｂ
がQ2を表示する。 なお、前記切換スイツチS2はタイマー４を介し
て作動する。 しかして、先ず、切換スイツチS1の可動接片ａ
を固定接点ｂ側に入れ直流電源２によつてケーブ
ル絶縁層１ｂを充電する。 充電時間は余効電流が略々飽和する時間として
５分間程度で十分である。厳密には非常に長時間
かかるものであるが、本測定の場合にはその程度
の電流感度で十分測定できるからである。充電し
たら、次に、切換スイツチS1の可動接片ａを固定
接点ｃ側に入れ、放電回路を形成して放電する。 このとき、タイマー４を介して連動された切換
スイツチS2の可動接片ｄは固定接点ｅ側に入つて
いる。このため、初期の瞬間放電電流は接地側に
放電される。このようにして３秒間放電すると、
タイマー４が作動してスイツチS2の可動接片ｄが
固定接点ｅから離間して固定接点ｆ側に入り、余
効電流の大きいはじめの数秒間（３秒〜10秒）の
積算放電電荷量Q1が、放電電荷量直読装置３ａ
により測定され、続いてタイマー４が作動してス
イツチS2の可動接片ｄが固定接点ｆから離間し固
定接点ｇ側に入り、比較的放電電流の小さい数十
秒間（10秒〜60秒）の積算放電電荷量Q2が、放
電電荷量直読装置３ｂにより測定される。 尚、測定時の電圧は100〜500Vが適している。 以上から明らかなように、本発明によれば、水
トリーの発生によるケーブルの劣化が、局部的で
あるか、全体的であるかの判別ができる。また、
その際、測定電圧をそれほど高圧にする必要もな
いため、危険性もなくかつ測定時の電流が不安定
になるという虞も全くない。
は、Ａの正常ケーブルの場合は100％に近く、Ｂ
の水トリーが全体に発生しているケーブルの場合
は70％台、Ｃ，Ｄの局部的に劣化した部分を有す
るケーブルは50％台でありこれによつて局部的劣
化か全体的劣化かの判定が可能であることを確認
できる。 第２図は本発明の検出方法を実施する検出回路
の一例を示したもので、１は測定しようとするケ
ーブルを示し、１ａはその導体、１ｂはそのポリ
エチレン絶縁層、１ｃはその遮蔽層である。 S1，S2は切換スイツチ、例えば真空スイツチ２
は直流電源、３ａ，３ｂは放電電荷量を微小時間
サンプリングし、これを積算してデイジタル表示
する放電電荷量直読装置で、３ａがQ1を、３ｂ
がQ2を表示する。 なお、前記切換スイツチS2はタイマー４を介し
て作動する。 しかして、先ず、切換スイツチS1の可動接片ａ
を固定接点ｂ側に入れ直流電源２によつてケーブ
ル絶縁層１ｂを充電する。 充電時間は余効電流が略々飽和する時間として
５分間程度で十分である。厳密には非常に長時間
かかるものであるが、本測定の場合にはその程度
の電流感度で十分測定できるからである。充電し
たら、次に、切換スイツチS1の可動接片ａを固定
接点ｃ側に入れ、放電回路を形成して放電する。 このとき、タイマー４を介して連動された切換
スイツチS2の可動接片ｄは固定接点ｅ側に入つて
いる。このため、初期の瞬間放電電流は接地側に
放電される。このようにして３秒間放電すると、
タイマー４が作動してスイツチS2の可動接片ｄが
固定接点ｅから離間して固定接点ｆ側に入り、余
効電流の大きいはじめの数秒間（３秒〜10秒）の
積算放電電荷量Q1が、放電電荷量直読装置３ａ
により測定され、続いてタイマー４が作動してス
イツチS2の可動接片ｄが固定接点ｆから離間し固
定接点ｇ側に入り、比較的放電電流の小さい数十
秒間（10秒〜60秒）の積算放電電荷量Q2が、放
電電荷量直読装置３ｂにより測定される。 尚、測定時の電圧は100〜500Vが適している。 以上から明らかなように、本発明によれば、水
トリーの発生によるケーブルの劣化が、局部的で
あるか、全体的であるかの判別ができる。また、
その際、測定電圧をそれほど高圧にする必要もな
いため、危険性もなくかつ測定時の電流が不安定
になるという虞も全くない。
第１図は放電電流特性図、第２図は本発明を実
施するための検出回路の一例を示す回路図であ
る。 イ，ロ，ハ，ニ…各ケーブルの放電特性曲線、
１…被測定ケーブル、１ａ…導体、１ｂ…絶縁
層、１ｃ…遮蔽層、２…直流電源、３ａ，３ｂ…
放電電荷量直読装置、４…タイマー、S1，S2…切
換スイツチ。
施するための検出回路の一例を示す回路図であ
る。 イ，ロ，ハ，ニ…各ケーブルの放電特性曲線、
１…被測定ケーブル、１ａ…導体、１ｂ…絶縁
層、１ｃ…遮蔽層、２…直流電源、３ａ，３ｂ…
放電電荷量直読装置、４…タイマー、S1，S2…切
換スイツチ。
Claims (1)
- １ 被測定ケーブルを充電し、しかる後放電せし
め、その放電特性から水トリーによるケーブルの
劣化を検出する方法において、放電初期の瞬間放
電電流をバイパスさせた後、余効電流の大きいは
じめの数秒間の積算放電電荷量Q1と、これにつ
づく比較的放電電流の小さい数十秒間の積算放電
電荷量Q2とを測定し、Q1/Q2を求めることにより
ケーブルの劣化状態を判定することを特徴とする
水トリーによるケーブル劣化の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55123506A JPS5748669A (en) | 1980-09-08 | 1980-09-08 | Method for decision of degradation of cable by water tree |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55123506A JPS5748669A (en) | 1980-09-08 | 1980-09-08 | Method for decision of degradation of cable by water tree |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5748669A JPS5748669A (en) | 1982-03-20 |
| JPS6214787B2 true JPS6214787B2 (ja) | 1987-04-03 |
Family
ID=14862302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55123506A Granted JPS5748669A (en) | 1980-09-08 | 1980-09-08 | Method for decision of degradation of cable by water tree |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5748669A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01318301A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Fujitsu Ltd | サーキュレータ間接続構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10677835B2 (en) * | 2016-03-03 | 2020-06-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Evaluation method for insulation performance of insulator |
-
1980
- 1980-09-08 JP JP55123506A patent/JPS5748669A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01318301A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Fujitsu Ltd | サーキュレータ間接続構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5748669A (en) | 1982-03-20 |
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