JP2893055B2 - Ｃｖケーブルの絶縁劣化診断方法 - Google Patents
Ｃｖケーブルの絶縁劣化診断方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、CVケーブル絶縁体の水トリー等による劣化
の程度を知見するための方法に関する。
の程度を知見するための方法に関する。
［従来の技術］ 一般的に、電力ケーブルは布設後の経年変化により電
気絶縁体の絶縁性能が低下する。特に、CVケーブルでは
架橋ポリエチレン絶縁体に樹状の亀裂が生じ、この亀裂
に水分が侵入する所謂水トリーの発生が絶縁劣化の主な
原因であることが知られている。このような絶縁性能の
低下は、放置すると進展して早晩大きな絶縁破壊事故に
つながる惧れがある。従って、ケーブルの絶縁抵抗の変
化を把握し、劣化を早期に発見することが極めて重要で
ある。
気絶縁体の絶縁性能が低下する。特に、CVケーブルでは
架橋ポリエチレン絶縁体に樹状の亀裂が生じ、この亀裂
に水分が侵入する所謂水トリーの発生が絶縁劣化の主な
原因であることが知られている。このような絶縁性能の
低下は、放置すると進展して早晩大きな絶縁破壊事故に
つながる惧れがある。従って、ケーブルの絶縁抵抗の変
化を把握し、劣化を早期に発見することが極めて重要で
ある。
ケーブル絶縁体の水トリー劣化に起因する絶縁抵抗の
変化を常時監視する一つの方法として、本出願人の提案
にかかる脈流検出法がある。脈流検出法とは、交流課電
中のケーブルの接地線を流れる電流を検出した場合、ケ
ーブル絶縁体中に水トリーが存在すると概ね数Hz以下の
周期で変動する脈動電流が発生し、しかも水トリー劣化
が激しい程この脈動電流成分は大きくなるという新知見
に基づいて案出されたものである。かかる脈動電流によ
り劣化診断を行う具体的手段としては、先ずローパスフ
ィルタによって接地線電流から交流充電電流成分を除去
して脈流成分を取り出し、これを増幅して波形表示手段
に表示させ、該表示波形を時間解析する如き手段が本出
願人により提案されている。
変化を常時監視する一つの方法として、本出願人の提案
にかかる脈流検出法がある。脈流検出法とは、交流課電
中のケーブルの接地線を流れる電流を検出した場合、ケ
ーブル絶縁体中に水トリーが存在すると概ね数Hz以下の
周期で変動する脈動電流が発生し、しかも水トリー劣化
が激しい程この脈動電流成分は大きくなるという新知見
に基づいて案出されたものである。かかる脈動電流によ
り劣化診断を行う具体的手段としては、先ずローパスフ
ィルタによって接地線電流から交流充電電流成分を除去
して脈流成分を取り出し、これを増幅して波形表示手段
に表示させ、該表示波形を時間解析する如き手段が本出
願人により提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら本発明者らが脈流法についてさらに研究
を重ねた結果、脈流成分を単に波形表示させたのみでは
その時間解析が困難であることがわかった。すなわち、
前述の通り脈流成分は水トリー劣化程度に応じてその大
きさが変化するので、脈流の大きさを検知することが当
該劣化診断法においては重要となるのであるが、脈流波
形は極めて不定的な波形であり、該波形そのものから脈
流成分本来の大きさを評価するのは非常に困難であると
いうことを知見した。
を重ねた結果、脈流成分を単に波形表示させたのみでは
その時間解析が困難であることがわかった。すなわち、
前述の通り脈流成分は水トリー劣化程度に応じてその大
きさが変化するので、脈流の大きさを検知することが当
該劣化診断法においては重要となるのであるが、脈流波
形は極めて不定的な波形であり、該波形そのものから脈
流成分本来の大きさを評価するのは非常に困難であると
いうことを知見した。
従って本発明は、脈流法において、接地線より検出し
た脈流成分の時間解析を容易とし、水トリー劣化診断を
正確に行い得る方法を提供することを目的とする。
た脈流成分の時間解析を容易とし、水トリー劣化診断を
正確に行い得る方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明のCVケーブルの絶縁劣化診断方法は、測定対象
のCVケーブルに交流電圧を印加し、その接地線電流より
脈流成分を検出し、該脈流成分を整流すると共に積分し
て得られた直流出力信号に基づいて、ケーブル絶縁体の
劣化の程度を検知することを特徴とするものである。
のCVケーブルに交流電圧を印加し、その接地線電流より
脈流成分を検出し、該脈流成分を整流すると共に積分し
て得られた直流出力信号に基づいて、ケーブル絶縁体の
劣化の程度を検知することを特徴とするものである。
［作用］ 脈流成分を整流して積分することにより、不定的な脈
流波形を定量的な準直流的波形に換算することができ
る。従って、脈流本来の大きさが知見し易くなり、また
積分することによって突発的な雑音電流成分の影響を除
去することができる。
流波形を定量的な準直流的波形に換算することができ
る。従って、脈流本来の大きさが知見し易くなり、また
積分することによって突発的な雑音電流成分の影響を除
去することができる。
［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の劣化診断方法を実施するための回路
構成図である。図において、１は供試CVケーブルであ
り、11は導体、12は架橋ポリエチレン絶縁体、13は遮蔽
層をそれぞれ示している。５は交流電源で、一端を接地
し、他端を供試CVケーブル１の導体11に接続している。
なお、供試CVケーブル１が活線状態の場合において本発
明を実施するときは、印加されている線路電圧をそのま
ま利用すれば良く、この場合は交流電源５は不要とな
る。
構成図である。図において、１は供試CVケーブルであ
り、11は導体、12は架橋ポリエチレン絶縁体、13は遮蔽
層をそれぞれ示している。５は交流電源で、一端を接地
し、他端を供試CVケーブル１の導体11に接続している。
なお、供試CVケーブル１が活線状態の場合において本発
明を実施するときは、印加されている線路電圧をそのま
ま利用すれば良く、この場合は交流電源５は不要とな
る。
Ｇは供試CVケーブル１の遮蔽層13と大地との間を接続
する接地線であり、接地線Ｇには変流器３が結合されて
いる。接地線Ｇ中を流れる接地線電流ieは変流器３によ
って検出され、該電流は測定器２に送出される。接地線
電流ieの他の検出手段としては、接地線Ｇの中間部に抵
抗を挿入し、該抵抗の両端に現れる端子電圧を利用する
方法等が挙げられる。
する接地線であり、接地線Ｇには変流器３が結合されて
いる。接地線Ｇ中を流れる接地線電流ieは変流器３によ
って検出され、該電流は測定器２に送出される。接地線
電流ieの他の検出手段としては、接地線Ｇの中間部に抵
抗を挿入し、該抵抗の両端に現れる端子電圧を利用する
方法等が挙げられる。
供試CVケーブル１に交流電圧が印加されると、導体11
と遮蔽層13との静電結合により印加交流電圧に応じた電
荷が誘起され、この時間変化のため印加交流電圧の周波
数と同程度の周期で変動する電流（交流充電電流）が通
常発生し、接地線Ｇ中を流れることとなる。これに加
え、絶縁体12に水トリー劣化が存在する場合には前述の
脈動電流が重畳されることとなる。脈動電流とは印加交
流電圧に依存する電流以外の電流を言い、印加交流電圧
の周波数以下の周波数の電流である。従って水トリー劣
化ケーブルの接地線電流ie中には、交流充電電流成分、
脈動電流成分、及び何らかの影響で発生する雑音電流成
分が存在していることになる。
と遮蔽層13との静電結合により印加交流電圧に応じた電
荷が誘起され、この時間変化のため印加交流電圧の周波
数と同程度の周期で変動する電流（交流充電電流）が通
常発生し、接地線Ｇ中を流れることとなる。これに加
え、絶縁体12に水トリー劣化が存在する場合には前述の
脈動電流が重畳されることとなる。脈動電流とは印加交
流電圧に依存する電流以外の電流を言い、印加交流電圧
の周波数以下の周波数の電流である。従って水トリー劣
化ケーブルの接地線電流ie中には、交流充電電流成分、
脈動電流成分、及び何らかの影響で発生する雑音電流成
分が存在していることになる。
測定器２は、例えば変流器３が検出した接地線電流ie
から上記交流充電電流成分を除去して脈流成分を取り出
すローパスフィルター（以下LPF）21、検出された全脈
流成分の中から特定周波数成分のみを選択出力するバン
ドパスフィルター（以下BPF）22、この出力信号を整流
する検波回路23、及び検波回路23の出力を平滑な特流信
号出力とするための積分回路24等からなっている。なお
25,26はそれぞれの回路段階において信号を増幅するた
めの増幅器である。そして積分回路24の出力、すなわち
測定器２の出力は、ペンレコーダやシンクロスコープ等
の表示装置４において表示される。
から上記交流充電電流成分を除去して脈流成分を取り出
すローパスフィルター（以下LPF）21、検出された全脈
流成分の中から特定周波数成分のみを選択出力するバン
ドパスフィルター（以下BPF）22、この出力信号を整流
する検波回路23、及び検波回路23の出力を平滑な特流信
号出力とするための積分回路24等からなっている。なお
25,26はそれぞれの回路段階において信号を増幅するた
めの増幅器である。そして積分回路24の出力、すなわち
測定器２の出力は、ペンレコーダやシンクロスコープ等
の表示装置４において表示される。
次いで、上述の絶縁劣化診断装置の動作を第２図を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
第２図（ａ）は、変流器３が検出した接地線電流ieの
電流波形を示しており、交流充電電流（図中実線で記
載）をベースとし、水トリー劣化の存在によって発生す
る脈流成分（図中点線の包絡線で記載）及び雑音電流成
分が重畳された形の波形となっている。なお、水トリー
劣化が存在しない場合は、交流充電電流の振幅は一定と
なる。このような接地線電流ieはLPF21に入力され、交
流充電電流成分が除去される。供試CVケーブルが活線状
態の場合、交流充電電流の周波数は50Hz（又は60Hz）で
あり、一方脈流成分は概ね数Hz以下の周波数であるの
で、LPF21としては例えば10Hz程度以下の電流成分を通
過させる如き回路を用いれば良い。LPF21の出力（脈流
成分）は非常に微弱な信号であるので、増幅器25により
増幅し、しかる後BPF22に入力される。BPF22では脈流成
分の中から単一周波数信号（例えば1Hz）を取り出し、
次段の増幅器26でこの信号を増幅する。
電流波形を示しており、交流充電電流（図中実線で記
載）をベースとし、水トリー劣化の存在によって発生す
る脈流成分（図中点線の包絡線で記載）及び雑音電流成
分が重畳された形の波形となっている。なお、水トリー
劣化が存在しない場合は、交流充電電流の振幅は一定と
なる。このような接地線電流ieはLPF21に入力され、交
流充電電流成分が除去される。供試CVケーブルが活線状
態の場合、交流充電電流の周波数は50Hz（又は60Hz）で
あり、一方脈流成分は概ね数Hz以下の周波数であるの
で、LPF21としては例えば10Hz程度以下の電流成分を通
過させる如き回路を用いれば良い。LPF21の出力（脈流
成分）は非常に微弱な信号であるので、増幅器25により
増幅し、しかる後BPF22に入力される。BPF22では脈流成
分の中から単一周波数信号（例えば1Hz）を取り出し、
次段の増幅器26でこの信号を増幅する。
第２図（ｂ）の電流波形（時間軸のスケールを同図
（ａ）よりも縮小している）は前記増幅器26の出力波形
を示すものであり、この波形は脈流成分の中の単一周波
数信号成分を表している。BPF22を使用するのは、全脈
流成分を増幅すると雑音電流成分も同時に増幅してしま
い測定に悪影響を及ぼす可能性があるためで、BPF22及
び増幅器26で脈流成分を狭帯域増幅することにより雑音
成分の影響を小さくするためである。従って本発明を実
施するに際しては、上述のような脈流成分の狭帯域増幅
回路を使用することが望ましい。
（ａ）よりも縮小している）は前記増幅器26の出力波形
を示すものであり、この波形は脈流成分の中の単一周波
数信号成分を表している。BPF22を使用するのは、全脈
流成分を増幅すると雑音電流成分も同時に増幅してしま
い測定に悪影響を及ぼす可能性があるためで、BPF22及
び増幅器26で脈流成分を狭帯域増幅することにより雑音
成分の影響を小さくするためである。従って本発明を実
施するに際しては、上述のような脈流成分の狭帯域増幅
回路を使用することが望ましい。
そして増幅器26の出力は検波回路23へ入力された整流
され、次いで積分回路24を通過させることにより第２図
（ｃ）の如き電流波形を得ることができる。
され、次いで積分回路24を通過させることにより第２図
（ｃ）の如き電流波形を得ることができる。
第２図（ｂ）の波形において、振幅に若干の大小はあ
るものの比較的安定した微動部a1と、振幅が突出的に大
となる変動部b1とが存在しているが、前記微動部a1を水
トリー劣化度合に応じて生ずる脈動電流として、変動部
b1を突発的雑音電流としてとらえることができる。従来
は本波形をもって脈流成分の大きさを評価していたが、
微動部a1の波形は安定していないため正確な脈流成分の
大きさを特定することが困難であった。そこで本発明の
如く当該脈流成分を整流及び積分することにより、第２
図（ｃ）に示すように、同図（ｂ）における変動部b1は
波形の突出する部分b2として残存するものの、劣化診断
に必要である微動部a1は連続的に低いレベルの平滑な安
定部a2に変換されることになる。劣化診断を行うに際し
ては、突出部b2は雑音として無視し、安定部a2を脈流成
分の大きさに応じた直流出力としてとらえれば良く、第
２図（ｂ）の波形に比べ脈流成分本来の大きさを評価す
るには非常に都合が良くなるものである。
るものの比較的安定した微動部a1と、振幅が突出的に大
となる変動部b1とが存在しているが、前記微動部a1を水
トリー劣化度合に応じて生ずる脈動電流として、変動部
b1を突発的雑音電流としてとらえることができる。従来
は本波形をもって脈流成分の大きさを評価していたが、
微動部a1の波形は安定していないため正確な脈流成分の
大きさを特定することが困難であった。そこで本発明の
如く当該脈流成分を整流及び積分することにより、第２
図（ｃ）に示すように、同図（ｂ）における変動部b1は
波形の突出する部分b2として残存するものの、劣化診断
に必要である微動部a1は連続的に低いレベルの平滑な安
定部a2に変換されることになる。劣化診断を行うに際し
ては、突出部b2は雑音として無視し、安定部a2を脈流成
分の大きさに応じた直流出力としてとらえれば良く、第
２図（ｂ）の波形に比べ脈流成分本来の大きさを評価す
るには非常に都合が良くなるものである。
上述の積分回路24としては例えばCR積分回路を使用す
ることができるが、脈流成分をより直流的に変換して評
価を容易とするために時定数は長くすることが好まし
く、少なくともCR＝５以上、好ましくはCR＝20程度であ
れば良い。また、LPF21としては例えばLC型の所謂定Ｋ
型フィルタを使用することができ、BPF22及び増幅器26
の働きをするものとして例えば並列Ｔ型CR回路（Twin−
Ｔ型狭帯域増幅回路）を使用することができる。
ることができるが、脈流成分をより直流的に変換して評
価を容易とするために時定数は長くすることが好まし
く、少なくともCR＝５以上、好ましくはCR＝20程度であ
れば良い。また、LPF21としては例えばLC型の所謂定Ｋ
型フィルタを使用することができ、BPF22及び増幅器26
の働きをするものとして例えば並列Ｔ型CR回路（Twin−
Ｔ型狭帯域増幅回路）を使用することができる。
測定器２の出力は表示装置４にて波形表示させても良
いが、該出力は直流信号であるのでディジタル変換が容
易であり、この出力をA/D変換しコンピュータで出力処
理することもできる。
いが、該出力は直流信号であるのでディジタル変換が容
易であり、この出力をA/D変換しコンピュータで出力処
理することもできる。
［発明の効果］ 以上説明した通りの本発明のCVケーブルの絶縁劣化診
断方法によれば、接地線より脈流成分を検出し、さらに
整流して積分することにより、不定的な微動電流である
脈流成分を直流に変換するので、脈流成分本来の大きさ
を評価し易くなる。すなわち脈流成分の微妙な大小を直
流信号であるがため判断し易くなるため、従って正確な
水トリー劣化度合を知見できるものである。また脈流成
分を積分することにより、雑音電流の影響も小さくする
ことができる。
断方法によれば、接地線より脈流成分を検出し、さらに
整流して積分することにより、不定的な微動電流である
脈流成分を直流に変換するので、脈流成分本来の大きさ
を評価し易くなる。すなわち脈流成分の微妙な大小を直
流信号であるがため判断し易くなるため、従って正確な
水トリー劣化度合を知見できるものである。また脈流成
分を積分することにより、雑音電流の影響も小さくする
ことができる。
また脈流成分の大きさを直流成分に変換するのでA/D
変換が容易となり、パソコン等で劣化診断を行うのに有
利になるという利点もある。
変換が容易となり、パソコン等で劣化診断を行うのに有
利になるという利点もある。
第１図は本発明の劣化診断方法を実施するための回路構
成図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図の回路における各
部の電流波形を表すグラフ図である。 １……供試CVケーブル、13……遮蔽層、２……測定器、
21……ローパスフィルター、22……バンドパスフィルタ
ー、23……検波回路、24……積分回路、３……変流器、
４……表示装置、５……交流電源、Ｇ……接地線、ie…
…接地線電流
成図、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図の回路における各
部の電流波形を表すグラフ図である。 １……供試CVケーブル、13……遮蔽層、２……測定器、
21……ローパスフィルター、22……バンドパスフィルタ
ー、23……検波回路、24……積分回路、３……変流器、
４……表示装置、５……交流電源、Ｇ……接地線、ie…
…接地線電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−202075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36572（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31775（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/12
Claims (1)
- 【請求項１】測定対象のCVケーブルに交流電圧を印加
し、その接地線電流より脈流成分を検出し、該脈流成分
を整流すると共に積分して得られた直流出力信号に基づ
いて、ケーブル絶縁体の劣化の程度を検知することを特
徴とするCVケーブルの絶縁劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120358A JP2893055B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｃｖケーブルの絶縁劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120358A JP2893055B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｃｖケーブルの絶縁劣化診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415577A JPH0415577A (ja) | 1992-01-20 |
| JP2893055B2 true JP2893055B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=14784233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2120358A Expired - Fee Related JP2893055B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Ｃｖケーブルの絶縁劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893055B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07151811A (ja) * | 1993-12-01 | 1995-06-16 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 耐電圧試験装置 |
| CN119199651A (zh) * | 2024-11-29 | 2024-12-27 | 苏州苏能集团有限公司 | 一种电缆识别系统和方法 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP2120358A patent/JP2893055B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415577A (ja) | 1992-01-20 |
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