JPS62170858A - ケ−ブルあるいは電気機器の絶縁抵抗測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、架橋ポリエチレン電カケープルあるいは高
圧電気機器（モーター、トランスなど）の絶縁抵抗を、
活線下で測定する方法に関するものである。

この方法により、ケーブルや電気機器の絶縁劣化の程度
を知ることができる。

［従来の技術］ 交直重畳法により、活線下でケーブルの絶縁抵抗を測定
する技術が公知である。その−例を第５図に示す（特公
昭５９−３４９７７号公報参照）。

１０は測定対象の架橋ポリエチレン電カケープルで、１
２はケーブル導体、１４はケーブル絶縁体、１６はケー
ブル遮蔽層、１８はケーブルシース。

電カケープルｌＯは高圧母線２４に接続され、平時（測
定時以外）は、スイッチ２６が閉じ、ケーブル遮蔽層１
６が接地されている。

測定時には、スイッチ２６を開き、直流電源２Ｂにより
、接地用トランス３０の中性点を通して、ケーブル絶縁
体１４に直流電圧を重畳する。

第６図は直流等価回路で、２０が絶縁体１４の抵抗、２
２はシース１８の抵抗である。直流電源２８によって絶
縁体抵抗２０に流れる漏れ電流工１を、ケーブル遮蔽層
」６に接続する直流電流計３２により測定し、絶縁体抵
抗２ｏの値を求める。

［発明が解決しようとする問題点］ （１）ケーブルシース１８の絶縁抵抗が低下すると、局
部電池３４が形成され、それにもとづく電流Ｉｎは、第
６図のように、電流計３２を流れるためシース抵抗２２
が低いと測定に大きな誤差を与える。

それを補償するための手段３６も種々考えられているが
、シース抵抗２２の値が１００にΩ以下に低下すると、
絶縁体抵抗２ｏの正確な測定はほとんどできなくなる。

（２）直流電源２８としては、少なくとも５０　Ｖ以上
が必要である（たとえば絶縁体抵抗２ｏの値が２０００
ＭＩＱ（７）場合、５ｏｖでもＩ、は２５　ｎ　Ａ　テ
、非常に微小である。これて対しく１）で述べたように
、シースの局部電池は最大０．５Ｖ程度あるためシース
抵抗２２が１００にΩに低下したとすると、上記Ｉ　１
（２５ｎ　Ａ）の２００倍の電流的５弘腸が流れること
になり、これを補償し、正確な測定をすることはきわめ
て困難である）。

そして、その直流電源２８の電圧は、直接、母線２４に
印加される。

５０Ｖ以上の高い直流電圧が高圧母線２４に印加される
と、ケーブル及び機器の絶縁体に不必要な対地電圧が印
加され好ましくない。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、第１図、第２図のように、■ケーブル遮蔽
層１６あるいは電力機器４０のケース４４と大地間に直
流電源５２を印加して、前記ケーブル遮蔽層１６あるい
はケース４４と大地間の電圧Ｖを測定すること、 ■前記ケーブルなどの接続している母線２４と大地間に
絶縁抵抗測定用抵抗７４（抵抗値＝Ｒ）を接続して、前
記抵抗の両端の電圧Ｖを測定すること、 ■それから下記の（１）式により絶縁抵抗Ｒｘを求める
こと、 を特徴とする。

［その説明］ ・測定の原理： 直流電源５２によって流れる電流Ｉ０は、第２図のよう
に、絶縁体抵抗２０と絶縁抵抗測定用抵抗７４の直列回
路を流れる。したがって、絶縁抵抗測定用抵抗７４の分
担電圧を測定することにより絶縁体抵抗２０の分担電圧
が分り、それから絶縁体抵抗２０の値を知ることができ
る。

・電力機器について： 母線２４には、測定対象のケーブル１ｏの外に、ケーブ
ルやモーター、トランスなどの機器が接続している。そ
れらを全部ひっくるめて、第１図に電力機器４０として
示したが、それらのモーターやトランスなどの絶縁抵抗
の測定（絶縁劣化の検出）にも、本発明は利用すること
ができる。

そのため、請求の範囲に電力機器のことも書いであるの
であるが、その点については後で説明する。

・母線２４と標準抵抗の接続： たとえば従来同様に、接地用変圧器３０を使用し、その
−次側の中性点に抵抗を接続する。

・　（１）式の導き方： 第２図から分るように、絶縁抵抗測定用抵抗７４（抵抗
値＝Ｒ）と絶縁体抵抗２０とが、直流電源５２に、直列
に入る。

直流電源５２により印加される電圧は抵抗分担となるの
で、 これを整理すれば、上記の（１）式になる。

［作　用］ 電カケープルｌＯの場合を第２図について説明する。た
だし電力機器４０の場合も同じである。

開閉器２６を開いて、直流電源５２の電圧（■）を印加
する。

そして、絶縁抵抗測定用抵抗７４（抵抗値Ｒ）の端子電
圧Ｖを測定する。

すると、上記（１）式から、絶縁体抵抗２０の偵Ｒ１を
求めることができる。

この場合も、シース抵抗２２が低下すると、局部電池３
４ができる。しかし、この局部電池３４による発生電圧
は０．５Ｖ程度であり、直流電源５２に比べて非常に小
さく、又電流はケーブルの絶縁体抵抗２０（高抵抗）を
介して絶縁抵抗測定用抵抗７４に流れるためその電流値
はきわめて微少であるため、（１）式のＶ、ｖの値に影
響を与えない。したがってＲ１の値にも影響しない。

また、直流電源５２としては、５０〜５００ｖ程度のも
のを使用するが、絶縁体抵抗２０での電圧降下が大きく
、母線２４に加わるのはＩＶ以下である。

したがって、ケーブル及び機器の絶縁体に不必要な対地
電圧が印加される心配はない。

なお、第２図のように、電力機器４０の絶縁体抵抗５０
が、絶縁抵抗測定用抵抗７４と並列に入る。しかし、そ
の抵抗値は絶縁抵抗測定用抵抗７４に比べて非常に大き
いので、上記のようにそれを除外して考えても、測定結
果にあまり大きな違いは生じない。

［実施例］ 第３図に回路図を示した。

直流電源５２には上記のように、５０Ｖから５００マく
らいまでステップアップできるものを使用する。

チョークコイル５６とコンデンサ６０はフィルターを構
成し、交流分を阻止する。なお、コイル５６の直流抵抗
の合計は１００Ω程度にしである。

６２は電流計で、その値と電圧計５４の値とを読みとる
ことにより、シース抵抗２２の測定を、絶縁体抵抗の測
定２０と同時に行うことができる。

６４．６６．６８．７０は開閉器。

７２はアレスタを含む保護手段。

絶縁抵抗測定用抵抗７４には５００にΩ〜ＩＮΩ程度の
ものを用いるのが適当である。

チョークコイル８２とコンデンサ８４はフィルターを構
成し、交流分を阻止する。なお、コイル８２の直流抵抗
の合計は１にΩ程度にしである。

絶縁抵抗測定用抵抗７４と並列に数にΩの低抵抗８６を
設け、それによって、本回路が測定状態にないとき、コ
ンデンサ８４の両端を短絡して。

電荷が充電されていない状態にする。

８８は異常電圧抑制装置で、これにより絶縁抵抗測定用
抵抗７４の端子電圧が、たとえば５０Ｖを越えないよう
にする。これを設けることにより、母線２４に５０Ｖ以
上の直流電圧のかかるのが避けられる。

９０は発振抑制用の抵抗で１００Ω程度のものを用いる
。

９２はアレスタを含む保護手段。

９４は開閉器で、非測定時に閉じておく。

９６は直流電源（１，５Ｖ）で、次に述べる局部電池５
１の影響をキャンセルするために用いる。

すなわち、母線２４に対してケーブル１０と並列に接続
されている電力機器４０の絶縁体が吸湿した場合、その
吸湿場所が局部電池５１となって（第２図）、電流を発
生することがある。ただし吸湿してもその部分の絶縁抵
抗は、上記の絶縁抵抗測定用抵抗に比べて非常に高抵抗
であるから、見掛は上、定電流ノイズ源として作用する
。

そこで、電源９６により逆バイアス電圧を印加し、局部
電池５１による電圧をキャンセルする。

なお、上記電流ノイズによる絶縁抵抗測定用抵抗７４の
端子電圧が数ｍＶと小さいときは、電圧計８０の零点調
整だけで、対処することもできる。

［測定手順］ 第３図の場合について述べる。

（１）開閉器２６，６６．９４を開き、６８　、７０を
閉じる。

開閉器６４を開いておいて、絶縁抵抗測定用抵抗７４の
両端に生ずるノイズ電圧（局部電池５１による）を、上
記のようにしてキャンセルす（２）直流電源５２の電圧
＝５０ｖから測定を開始。

ステー／プ式の昇圧（５０Ｖ　４１００Ｖ＋２５０Ｖ＋
５００Ｖ）として、その都度電圧計５４の電圧Ｖと、８
０の電圧Ｖとを読取る。

Ｖとしては、上記のようにノイズのあることを考慮して
、少なくとも１ｍＶ以上あることが望ましい。そこで、
Ｖが１ｍＶを越えた時点で直流電源５２の昇圧は中止す
る。

（３）以上で得た値を（１）式に入れて、絶縁体抵抗２
０のＲｘを求める。

［電力機器４０の場合］ 第４図は、モーターの場合の例で、４２は巻線導体、４
４はケースで、それらの間の絶縁抵抗４５が、上記のケ
ーブル絶縁体抵抗２０に相当する。４６は架台で、その
抵抗４７はケーブルシース抵抗２２に相当する。

この場合も、ケース４４と大地間に直流電源５２を入れ
ることにより、上記のケーブルの場合とまったく同様に
絶縁体抵抗４５を測定することができる。

［発明の効果１ （１）局部電池３４に起因するノイズ電流は、シース抵
抗２２が低下するほど大になるが、上記のように、その
ノイズ電流は測定結果に影響しないから、シースの絶縁
が相当低下（１０にΩ以下）しても、絶縁体抵抗２０の
測定が可能である。

（２）母線２４に加わる直流電圧は非常に小さいから、
ケーブル及び機器の絶縁体に不必要な対地電圧が印加さ
れないし、保護装置などにも悪影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、 第２図はその直流等価回路図、 第３図は、本発明の実施例の回路図、 第４図は、本発明を電力機器４０に適用する場合の説明
図、 第５図は従来技術の説明図で、 第６図はその直流等価回路図。 １Ｏ：電カケープル　１２二ケ一ブル導体１４：ケーブ
ル絶縁体　１６二ケ一ブル遮蔽層１８二ケーブルシース ２０：ケーブル絶縁体の抵抗 ２２：シースの絶縁抵抗　２４：高圧母線４０：電力機
器　　　４４：ケース ５２：直流電源　　　５４：電圧計 ７４：絶縁抵抗測定用抵抗　８０：電圧計特許出願人　
　旭エンジニアリング株式会社藤倉電線株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ケーブル遮蔽層１６あるいは電力機器４０のケース４４
   と大地間に直流電圧を印加して、前記ケーブル遮蔽層１
   ６あるいはケース４４と大地間の電圧Ｖを測定するとと
   もに、それらの接続している母線２４と大地間に絶縁抵
   抗測定用抵抗７４（抵抗値＝Ｒ）を接続して、前記抵抗
   の両端の電圧Ｖを測定し、下記の式により絶縁抵抗Ｒ＿
   ｘを求めることを特徴とする、ケーブルあるいは電気機
   器の絶縁抵抗測定方法。 Ｒ＿ｘ＝［（Ｖ−ｖ）／ｖ］・Ｒ