[go: up one dir, main page]

JPH07294590A - Insulation monitoring method for live cable - Google Patents

Insulation monitoring method for live cable

Info

Publication number
JPH07294590A
JPH07294590A JP6086524A JP8652494A JPH07294590A JP H07294590 A JPH07294590 A JP H07294590A JP 6086524 A JP6086524 A JP 6086524A JP 8652494 A JP8652494 A JP 8652494A JP H07294590 A JPH07294590 A JP H07294590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
value
cable
insulation
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6086524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadaharu Nakayama
忠晴 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP6086524A priority Critical patent/JPH07294590A/en
Publication of JPH07294590A publication Critical patent/JPH07294590A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水トリーに基く絶縁不良を発生している高圧
電力ケーブルの絶縁劣化度の変化を、貫通水トリーがま
だ発生していない劣化の初期から、活線運転を継続しな
がら監視し得る方法を提供することを目的とする。 【構成】 活線運転中の高圧系統の第1の接地用機器の
中性点と大地間に商用周波数を除く低周波単相交流電圧
を印加するステップと、前記低周波単相交流電圧が前記
第1の接地用機器のインピーダンスを経て減衰し高圧母
線に残留する電圧を測定源として測定対象ケーブルのし
ゃへいと大地間に挿入した低抵抗にあらわれる電圧から
商用周波数成分電圧を除去した値を測定するステップ
と、該測定値に基づいて前記測定対象ケーブルの時系列
的な絶縁劣化度の変化をあらわす指標値を決定するステ
ップとを備えたことを特徴とする
(57) [Summary] [Purpose] Continuation of live wire operation from the early stage of deterioration when no penetration water tree has yet occurred, due to changes in the insulation deterioration degree of the high-voltage power cable that has caused insulation failure due to the water tree. It is intended to provide a method that can be monitored while. [Configuration] A step of applying a low-frequency single-phase AC voltage excluding a commercial frequency between the neutral point and the ground of the first grounding device of the high-voltage system during hot line operation, and the low-frequency single-phase AC voltage is The value obtained by removing the commercial frequency component voltage from the voltage appearing in the low resistance inserted between the shield of the cable to be measured and the ground is measured by using the voltage that attenuates via the impedance of the first grounding device and remains on the high voltage bus as the measurement source. And a step of determining an index value representing a time-series change in insulation deterioration degree of the cable to be measured, based on the measured value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水トリーに基く絶縁不良
を発生している高圧電力ケーブルの絶縁劣化度の変化
を、貫通水トリーがまだ発生していない劣化の初期か
ら、活線運転を継続しながら監視し得る方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention changes the degree of insulation deterioration of a high-voltage power cable, which has caused insulation failure due to a water tree, from the initial stage of deterioration in which a penetrating water tree has not yet been generated. It concerns a method that can be continuously monitored.

【0002】[0002]

【従来の技術】活線運転中の高圧電力ケーブルの絶縁劣
化度の変化状況を、そのケーブルの活線下絶縁抵抗の変
化を測定することで監視する従来技術として、図5に示
す直流重畳法が知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional technique for monitoring the change status of the insulation deterioration degree of a high voltage power cable during hot line operation by measuring the change of the insulation resistance under the live line of the cable, the DC superposition method shown in FIG. It has been known.

【0003】図5において、1は高圧母線、2は高圧系
の接地用機器で直流信号電圧を注入する目的でえらんだ
GPT(計器用接地変圧器)又はGTR(接地変圧器)
を示す。その一次側結線の中性点と大地との間には低抵
抗3が挿入され、直流信号電源4から開閉器5を通じて
直流信号電圧(通常プラス極性50V)が接地用機器2
の巻線を経由して高圧母線1に送り出される。一方測定
対象ケーブル9はその絶縁層に絶縁不良抵抗10を有す
るものとする。直流信号電圧を絶縁不良抵抗10の値で
割った電流は、測定対象ケーブル9の高圧導体から絶縁
不良抵抗10を通じてしゃへい端に至り、直流微少電流
測定装置12を通じて大地経由で直流信号電源4に戻
る。直流微少電流測定装置12により読取った漏洩電流
値と直流信号電圧値とから測定対象ケーブル9の絶縁不
良抵抗10の値を計算し得るものである。図5におい
て、11は交流分減衰用フイルタを構成するコンデンサ
であり、実際のフイルタ回路はもっと複雑であるが、簡
略化して示してある。
In FIG. 5, 1 is a high-voltage bus bar, 2 is a high-voltage grounding device, and a GPT (instrument grounding transformer) or GTR (grounding transformer) selected for the purpose of injecting a DC signal voltage.
Indicates. A low resistance 3 is inserted between the neutral point of the primary side connection and the ground, and a DC signal voltage (usually positive polarity 50V) is supplied from the DC signal power source 4 through the switch 5 to the grounding device 2
Is sent out to the high voltage bus bar 1 via the winding. On the other hand, the cable 9 to be measured has an insulation failure resistance 10 in its insulating layer. The current obtained by dividing the DC signal voltage by the value of the insulation failure resistance 10 reaches the shield end from the high voltage conductor of the cable 9 to be measured through the insulation failure resistance 10 and returns to the DC signal power supply 4 via the ground through the DC minute current measuring device 12. . The value of the insulation failure resistance 10 of the measurement target cable 9 can be calculated from the leakage current value and the DC signal voltage value read by the DC minute current measuring device 12. In FIG. 5, reference numeral 11 is a capacitor that constitutes a filter for attenuating AC components, and the actual filter circuit is more complicated, but is shown in a simplified form.

【0004】なお、高圧系には複数の接地用機器がある
ことが多いので、図5では6として直流信号電圧注入用
以外の第二の接地用機器としてのGPTを示している。
その一次側結線の中性点と大地との間には直流信号電圧
短絡防止の目的をもって挿入したコンデンサ7がある。
8は7に直列に挿入した直列振動防止用抵抗である。
Since a high-voltage system often has a plurality of grounding devices, FIG. 5 shows a GPT as a second grounding device other than the device for injecting the DC signal voltage in FIG.
Between the neutral point of the primary side connection and the ground, there is a capacitor 7 inserted for the purpose of preventing a DC signal voltage short circuit.
Reference numeral 8 is a series vibration preventing resistor inserted in series with 7.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】高圧電力ケーブルの水
トリーに基く絶縁不良は、前述の如き活線下での測定方
法によった場合でも、或は停電下で直流高電圧を直接ケ
ーブル高圧導体に印加して漏洩電流を測定する方法をと
った場合でも、その絶縁層を貫通する水トリーパスが存
在しなければ絶縁抵抗の低下がなく、水トリー存在のた
めにサージ性電圧の侵入に対する耐圧性能は低下してい
ながら、絶縁不良として認識し得ないという問題があ
る。停電下の測定であれば、印加する直流電圧を高めれ
ば、貫通水トリーを強制的に作成することになり、或る
程度まで進行した絶縁不良は検出し得るわけであるが、
それでは絶縁体の破壊であり、非破壊試験から逸脱す
る。
The insulation failure due to the water tree of the high-voltage power cable can be directly applied to the high-voltage conductor of the DC cable even when the above-mentioned measurement method under the hot line is used or when a power failure occurs. Even if the method of measuring the leakage current is applied to the insulation layer, the insulation resistance does not decrease unless there is a water tree path that penetrates the insulation layer. However, there is a problem in that it cannot be recognized as a poor insulation, although it has decreased. In the case of measurement under power failure, if the applied DC voltage is increased, a through water tree will be forcedly created, and insulation failure that has progressed to a certain extent can be detected.
Then it is the destruction of the insulator, which deviates from the non-destructive test.

【0006】よって直流漏洩電流による絶縁抵抗測定の
方式でなしに、貫通水トリーがまだ存在していなくて
も、或は存在していてもその数が極く少ないため高絶縁
抵抗を保っているような劣化の初期の段階から、活線運
転継続中に水トリーの存在を認知し、その変化状況を監
視できる方法の出現が望まれていた。
Therefore, a high insulation resistance is maintained because the number of penetrating water trees does not yet exist or the number of penetrating water trees is very small, instead of the method of measuring insulation resistance by DC leakage current. From the early stage of such deterioration, there has been a demand for the emergence of a method capable of recognizing the existence of a water tree and monitoring its change status during continuous hot-line operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、活線運転
中の高圧電力ケーブルの絶縁劣化度の変化を測定して監
視する活線ケーブルの絶縁監視方法において、活線運転
中の高圧系統の第一の接地用機器の中性点と大地間に商
用周波数を除く低周波単相交流電圧を印加するステップ
と、前記低周波単相交流電圧が前記第一の接地用機器の
インピーダンスを経て減衰し高圧母線に残留する電圧を
測定源として測定対象ケーブルのしゃへいと大地間に挿
入した低抵抗にあらわれる電圧から商用周波数成分電圧
を除去した値を測定するステップと、該測定値に基づい
て前記測定対象ケーブルの時系列的な絶縁劣化度の変化
をあらわす指標値を決定するステップと、を備えたこと
を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is a method for monitoring the insulation of a live-wire cable, which measures and monitors changes in the insulation deterioration degree of the high-voltage power cable during hot-wire operation. Applying a low-frequency single-phase AC voltage excluding the commercial frequency between the neutral point of the first grounding device of the system and the ground, and the low-frequency single-phase AC voltage changes the impedance of the first grounding device. Based on the measured value, the voltage which is attenuated and remains on the high-voltage bus is measured as a measurement source, and the value of the voltage appearing in the low resistance inserted between the shield and ground of the cable to be measured is removed. And a step of determining an index value representing a time-series change in insulation deterioration degree of the cable to be measured.

【0008】第2の発明は、前記低周波単相交流電圧印
加用の前記第一の接地用機器以外の第二の接地用機器の
中性点と大地間に挿入したインピーダンスの電圧降下に
基づいて前記高圧母線に残留する電圧に比例する値を測
定するステップと、前記測定値と前記決定された指標値
とに基づいて高圧系の状態変化に基づいて前記指標値を
補正するための補正込み指標値を決定するステップと、
を更に含むことを特徴とする。
A second invention is based on a voltage drop of an impedance inserted between a neutral point and a ground of a second grounding device other than the first grounding device for applying the low frequency single-phase AC voltage. Measuring a value proportional to the voltage remaining on the high voltage busbar, and including a correction for correcting the index value based on the state change of the high voltage system based on the measured value and the determined index value. Determining the index value,
Is further included.

【0009】第3の発明は、静電容量が既知であるZP
C(コンデンサ型接地用機器)又は短小ケーブルの中性
点と大地間に挿入したインピーダンスの電圧降下を測定
するステップと、前記測定値に基づいて前記高圧母線の
残留電圧の絶対値を得るステップと、前記絶体値を得る
ステップと同一時点で高圧母線に残留する電圧に比例す
る値を得るステップと、前記絶対値と前記高圧母線に残
留する電圧に比例する値とに基づいて前記測定対象のケ
ーブルの無劣化時の指標を得るステップと、を更に含む
ことを特徴とする。
A third invention is a ZP whose capacitance is known.
C (capacitor type grounding device) or measuring the voltage drop of the impedance inserted between the neutral point of the short cable and the ground, and obtaining the absolute value of the residual voltage of the high voltage bus based on the measured value. , A step of obtaining a value proportional to the voltage remaining on the high voltage bus bar at the same time as the step of obtaining the absolute value, and a value of the measurement object based on the absolute value and a value proportional to the voltage remaining on the high voltage bus bar. And a step of obtaining an index when the cable is not deteriorated.

【0010】第4の発明は、前記第一および第二の接地
用機器とは別の第三の接地用機器の中性点と大地間に挿
入して零位法により高圧母線に残留する測定源電圧の絶
対値を測定するステップと、前記絶体値を得るステップ
と同一時点で高圧母線に残留する電圧に比例する値を得
るステップと、前記絶対値と前記高圧母線に残留する電
圧に比例する値とに基づいて前記測定対象のケーブルの
無劣化時の指標を得るステップと、更にを含むことを特
徴とする。
In a fourth aspect of the present invention, a third grounding device, which is different from the first and second grounding devices, is inserted between the neutral point and the ground and the measurement is performed on the high voltage bus bar by the null method. Measuring the absolute value of the source voltage, obtaining a value proportional to the voltage remaining on the high voltage bus at the same time as obtaining the absolute value, and proportional to the absolute value and the voltage remaining on the high voltage bus The step of obtaining an index of the cable to be measured when the cable is not deteriorated based on

【0011】[0011]

【作用】従って、第1の発明では、直流漏洩電流による
絶縁抵抗測定の方式でなしに、貫通水トリーがまだ存在
していなくても、或は存在していてもその数が極く少な
いため高絶縁抵抗を保っているような劣化の初期の段階
から、活線運転継続中に水トリーの存在を認知し、その
変化状況を監視できる。
Therefore, according to the first aspect of the invention, the method of measuring the insulation resistance by the direct current leakage current is not used, and the number of penetrating water trees does not yet exist, or even if they exist, the number is extremely small. It is possible to recognize the existence of a water tree and monitor its change during the continuous hot-line operation from the early stage of deterioration where high insulation resistance is maintained.

【0012】第2の発明では、高圧系統の対大地インピ
ーダンスの変化があっても補正され、正確な劣化指標が
得られる。
According to the second aspect of the present invention, even if there is a change in the ground impedance of the high voltage system, it is corrected and an accurate deterioration index can be obtained.

【0013】第3及び第4の発明では更に、測定対象ケ
ーブルの新品時の劣化指標を推定できるので、現在時点
の劣化度が原値に対する倍率として提示できる。
Further, in the third and fourth aspects of the invention, since the deterioration index of the cable to be measured when it is new can be estimated, the deterioration degree at the present time can be presented as a magnification with respect to the original value.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】まず、本発明の原理を説明する。First, the principle of the present invention will be described.

【0016】第1の本発明では、活線運転中の測定対象
ケーブルが連なる高圧母線に、商用周波数を除く低周波
単相交流電圧を、その高圧系統の接地用機器の中性点を
通じて注入する。測定対象ケーブルの絶縁層を経由した
電流はそのケーブルのしゃへいと大地間に挿入した低抵
抗に電圧降下としてあらわれる。その電圧から商用周波
数成分電圧をフィルターにより減衰させた残余電圧を読
み取り、これをもってそのケーブルの絶縁劣化度の変化
を時系列的に迫ってゆくときの指標とする。この指標は
ケーブル毎に異なる値である。
In the first aspect of the present invention, a low-frequency single-phase AC voltage other than the commercial frequency is injected into the high-voltage bus bar connected to the cable to be measured during live-line operation through the neutral point of the grounding equipment of the high-voltage system. . The current flowing through the insulation layer of the cable to be measured appears as a voltage drop in the low resistance inserted between the shield of the cable and the ground. The residual voltage obtained by attenuating the commercial frequency component voltage with a filter is read from this voltage, and this is used as an index when the change in the degree of insulation deterioration of the cable is approached in time series. This index is a different value for each cable.

【0017】また、第2の発明では、高圧系統の構成状
況が変わることがある場合、即ち新ケーブルの増設、一
部ケーブルの休止等で高圧系統の対地インピーダンスが
変わる場合に備えて、第1の発明で得た指標の補正を図
る。このため高圧母線に残留する測定源電圧に比例する
値として、低周波単相交流電圧印加用に使用している接
地用機器以外の第二の接地用機器の中性点と大地間に挿
入したインピーダンスの電圧降下を測定し、この値をも
って第1の発明により得られた指標値を割った値を、補
正込みの新指標として用いる。この指標もケーブル毎に
異なる値である。また、第3及び第4の発明では、各ケ
ーブルの指標の原点値を推測することを目的とし、この
ために高圧母線に残留する電圧の絶対値を測定する。し
かしこの測定は困難であり毎度実施することは実用的で
ないので第2の発明で得られる、高圧母線に残留する測
定源電圧に比例する値との関係から比例定数を得れば、
以後は毎度測定しなくて良い。
Further, in the second aspect of the invention, in preparation for the case where the configuration of the high-voltage system may change, that is, the case where the ground impedance of the high-voltage system changes due to the addition of a new cable, the suspension of some cables, etc. The correction of the index obtained by the invention will be made. Therefore, a value proportional to the measurement source voltage remaining on the high voltage bus was inserted between the neutral point and ground of the second grounding device other than the grounding device used for applying the low-frequency single-phase AC voltage. The voltage drop of the impedance is measured, and the value obtained by dividing the index value obtained by the first invention by this value is used as a new index including correction. This index also has a different value for each cable. Further, in the third and fourth inventions, the purpose is to estimate the origin value of the index of each cable, and therefore the absolute value of the voltage remaining on the high voltage bus bar is measured. However, since this measurement is difficult and it is not practical to carry out it every time, if the proportional constant is obtained from the relationship with the value proportional to the measurement source voltage remaining on the high voltage bus, which is obtained in the second invention,
After that, it is not necessary to measure every time.

【0018】高圧母線に残留する測定源電圧の絶対値を
測定する方法の第一の方法は、接地用機器のインピーダ
ンスが未知の場合に零位法により通過電流が零になる対
抗起電力を、接地用機器の中性点と大地間に準備し、そ
の対抗起電力の値を測定するものである。この場合の接
地用機器は第1の発明、第2の発明で用いた接地用機器
以外の第三の接地用機器である。
The first method of measuring the absolute value of the measuring source voltage remaining on the high voltage busbar is to measure the counter electromotive force at which the passing current becomes zero by the null method when the impedance of the grounding device is unknown, The grounding equipment is prepared between the neutral point and the ground, and the value of the counter electromotive force is measured. The grounding device in this case is a third grounding device other than the grounding devices used in the first and second inventions.

【0019】第二の方法は、静電容量値が既知であるZ
PC(コンデンサ型計器用接地変圧器)か、同じく静電
容量値が既知である短小ケーブルを用い、その中性点
(ケーブルの場合はしゃへい)と大地間に挿入したイン
ピーダンスの電圧降下値を測定して、計算により残留電
圧絶対値を求める。
The second method is Z for which the capacitance value is known.
Use a PC (capacitor type grounding transformer for measuring instrument) or a short cable with a similar capacitance value to measure the voltage drop value of the impedance inserted between the neutral point (shield for cable) and ground. Then, the absolute value of the residual voltage is calculated.

【0020】また、高圧系統に注入する単相交流電圧の
周波数としては、混同をさけるため、その高圧系統で用
いている商用周波数はさけなければならない。
In order to avoid confusion, the frequency of the single-phase AC voltage to be injected into the high voltage system must be the commercial frequency used in the high voltage system.

【0021】商用周波数より著しく高い周波数を選ぶ
と、測定対象ケーブルが必然的に有する防食層静電容量
(直接埋設ならば数μF/km)の、低インピーダンス
により測定感度を減少させる。
When a frequency significantly higher than the commercial frequency is selected, the measurement sensitivity is reduced due to the low impedance of the anticorrosion layer capacitance (several μF / km if directly buried) of the cable to be measured.

【0022】商用周波数より著しく低い、直流に近いよ
うな極低周波数を用いると、その電源装置の大型化の他
に、商用周波数との間で生じる唸り周波数が商用周波数
に接近するため、商用周波数から遠去かりたい趣旨から
外れる。したがって、使用周波数は商用周波数の1/2
程度が妥当である。
If a very low frequency close to direct current, which is significantly lower than the commercial frequency, is used, the power supply unit becomes large, and the beat frequency generated between it and the commercial frequency approaches the commercial frequency. Depart from the intent to leave. Therefore, the used frequency is 1/2 of the commercial frequency.
The degree is reasonable.

【0023】次にその電圧値としては注入用に使用する
接地用機器によって異なることになる。高圧系統が抵抗
接地系で大容量のGTRが用いられ、これを通じて注入
する場合は接地用機器による電圧降下がほとんど無いの
で、注入電圧は最高50Vとする。これは高圧母線に残
留する電圧を、いわゆる低圧と目されない電圧(60V
以下)にとどめるためである。
Next, the voltage value will differ depending on the grounding device used for injection. Since the high voltage system is a resistance grounding system and a large capacity GTR is used and there is almost no voltage drop due to a grounding device when injecting through this, the injection voltage is set to a maximum of 50V. This is because the voltage remaining on the high voltage bus bar is a voltage (60V) that is not regarded as a so-called low voltage.
This is to keep the following).

【0024】高圧系統が非接地系の場合は、一相毎に別
々の鉄芯を有するGTR或は小容量ZPCを注入用機器
として使わざるを得ないので、注入電圧の大半はその接
地用機器の高インピーダンスで失われる。母線残留電圧
を50Vは無理としても少なくとも10V程度にとどめ
るためには、注入電圧は数百Vが必要である。しかし、
その電圧自体が接地用機器に対してはいわゆるV(零
相地絡電圧)として負荷されるので、接地検出リレーの
誤動作をさけるためには、注入電圧はその高圧系統の許
容V値以下でなければならない。その値は一般的な
4.5%ベースとすると、3KV高圧系に対し86V、
6KV高圧系に対し171V、10KV高圧系に対し2
86Vである。
When the high-voltage system is an ungrounded system, the GTR or small-capacity ZPC having a separate iron core for each phase must be used as the injection device, so most of the injection voltage is the grounding device. Lost in high impedance. In order to keep the residual bus voltage at 50 V at least about 10 V, the injection voltage needs to be several hundred V. But,
Since the voltage itself is applied to the grounding device as so-called V 0 (zero-phase ground fault voltage), the injection voltage is less than the allowable V 0 value of the high-voltage system in order to avoid malfunction of the ground detection relay. Must. The value is 86V for a 3KV high-voltage system, assuming a general 4.5% base.
171V for 6KV high voltage system 2 for 10KV high voltage system
It is 86V.

【0025】尚、一般に地絡警報を発するVレベルは
30%程度であるので、測定感度に乏しい場合は、上記
電圧を倍加することがなお可能である。
Since the V 0 level for issuing a ground fault alarm is generally about 30%, it is still possible to double the voltage when the measurement sensitivity is poor.

【0026】接地用機器として前述のGTR、GPT、
ZPCの他に、高圧ケーブル自体も3相星型結線のコン
デンサの一種であるから、そのしゃへいを中性点として
低周波電圧注入用に使用できる。ただし新品ないしは新
品に近いケーブルであること、防食層静電容量の絶対値
が大きくないこと、防食層絶縁性能が良好であることと
いった制約がある。故に所内変圧器用ケーブルか、進相
コンデンサ用ケーブルといった比較的短かくかつ変電所
内ピット布設ケーブルが適している。測定対象ケーブル
のしゃへいと大地間に挿入する検出用インピーダンスと
してコンデンサを用いると、高周波成分電圧に対し低イ
ンピーダンス効果を呈するので、直流しゃ断の目的があ
る時以外は低抵抗を用いるべきである。もともと測定対
象ケーブルが相当な防食層静電容量を持っているので、
これと並列に挿入する検出用インピーダンスとしての抵
抗は、測定感度の許す限り低抵抗であることが好まし
い。
As the grounding device, the above-mentioned GTR, GPT,
In addition to ZPC, the high-voltage cable itself is also a type of capacitor with a three-phase star connection, so its shield can be used as a neutral point for low-frequency voltage injection. However, there are restrictions such as that the cable is a new or near-new cable, that the absolute value of the anti-corrosion layer capacitance is not large, and that the anti-corrosion layer insulation performance is good. Therefore, a relatively short and substation pit laying cable, such as a cable for an in-house transformer or a cable for a phase-advancing capacitor, is suitable. When a capacitor is used as a detection impedance to be inserted between the shield of the cable to be measured and the ground, it has a low impedance effect on the high frequency component voltage. Therefore, a low resistance should be used except when there is a purpose of DC interruption. Since the cable to be measured originally has a considerable anticorrosion layer capacitance,
The resistance as a detection impedance inserted in parallel with this is preferably as low as the measurement sensitivity allows.

【0027】よって抵抗値の最大は技術規準で示す第3
種接地抵抗値である100Ω 以下とし、最小値は後述
のフイルタの効果確保の必要性から10Ω 以上という
ことになる。
Therefore, the maximum resistance value is the third value indicated in the technical standard.
The seed ground resistance value is set to 100 Ω or less, and the minimum value is set to 10 Ω or more in order to secure the effect of the filter described later.

【0028】上記抵抗に生ずる電圧降下には注入した低
周波電圧により生起した電圧の他に商用周波数成分電圧
が含まれている。本来ケーブルは3相星型結線のコンデ
ンサと等価であるから、そのしゃへいと大地間には商用
周波数成分電圧は、各相の充電電流のベクトル和が零で
あるために、出現しないわけである。しかし実際には必
ずといって良い位、いくらかの電圧があらわれる。その
理由は、ケーブル各相の静電容量に不平衡がある、或は
高圧系統全体で静電容量の不平衡があって零相電圧が常
時発生している、等の原因により零相電流が流れるた
め、さらにはしゃへいに電磁誘導電圧の発生があるため
等である。これらはケーブルの絶縁劣化とは関係の無い
事象であり、これらの原因で発生する商用周波数成分電
圧は測定誤差をもたらす雑音電圧として極力排除しなけ
ればならない。この目的のために商用周波数成分電圧を
選択的に排除するフイルタを必須要素として電圧測定器
に付随させる。
The voltage drop across the resistor includes the commercial frequency component voltage in addition to the voltage generated by the injected low frequency voltage. Since the cable is essentially equivalent to a capacitor with a three-phase star connection, the commercial frequency component voltage does not appear between the shield and the ground because the vector sum of the charging current of each phase is zero. However, in reality, there is some voltage, which is almost always enough. The reason is that there is an unbalance in the capacitance of each phase of the cable, or there is an unbalance in the capacitance of the entire high-voltage system, and zero-phase voltage is constantly generated. This is because the current flows, and further, the electromagnetic induction voltage is generated in the shield. These are events that are not related to cable insulation degradation, and the commercial frequency component voltage generated due to these causes must be eliminated as much as possible as a noise voltage that causes a measurement error. For this purpose, a filter for selectively eliminating the commercial frequency component voltage is attached to the voltage measuring device as an essential element.

【0029】尚、高圧系統零相電圧に第三次、第五次等
の奇数波高周波を多く含む場合は、基本周波数に対応す
るフイルタでは雑音電圧の除去が充分でない場合があ
る。その場合にはさらに第三次、第五次周波用フイルタ
を接続する。しかしながら雑音電圧を完全に零にするこ
とは不可能である。どの程度にまで雑音電圧を除去でき
ればよいのかというと、低周波電圧印加前後の測定電圧
比が1/5以下になれば、実用的に充分な精度で測定で
きたといえる。
When the high-voltage system zero-phase voltage contains a large number of high frequency waves of the third order, fifth order, etc., the noise voltage may not be sufficiently removed by the filter corresponding to the fundamental frequency. In that case, the third and fifth frequency filters are further connected. However, it is impossible to completely reduce the noise voltage to zero. To what extent the noise voltage should be removed, it can be said that the measurement can be performed with sufficient accuracy for practical use when the measurement voltage ratio before and after applying the low frequency voltage is 1/5 or less.

【0030】検出用抵抗に生じる電圧降下をフイルタ経
由で読む測定器は注入する低周波成分電圧を読むだけで
なしに、これと商用周波数との間で必然的に生じる唸り
周波数、さらには商用周波数よりはるかに高い周波数成
分まで読取れることが必要である。このために広い周波
数域で動作し、いわゆる真の実効値電圧を測定できるタ
イプのものでなければならぬ。本発明が効果をあげられ
る基本的事由として、絶縁体に水トリーを発生したケー
ブルは、商用周波数高電界下で高周波雑音電圧を発生し
ているという現象があるからである。この現象を裏付け
るものとして、異る測定器でケーブルしゃへい対大地間
インピーダンスを変えてその電圧降下を実測した次の如
きデータを示す。
The measuring instrument that reads the voltage drop that occurs in the detection resistor via the filter not only reads the low frequency component voltage that is injected, but also the beat frequency that is inevitably generated between this and the commercial frequency, and further the commercial frequency. It is necessary to be able to read much higher frequency components. For this reason, it must be of a type that operates in a wide frequency range and can measure the so-called true RMS voltage. The reason why the present invention is effective is that a cable having a water tree in the insulator has a phenomenon of generating a high frequency noise voltage under a commercial frequency high electric field. To support this phenomenon, we show the following data obtained by actually measuring the voltage drop by changing the cable shield-to-ground impedance with different measuring instruments.

【0031】[0031]

【表1】 51Ω抵抗の、80μFコンデンサの60Hzインピー
ダンスに対する比は1.54であるが、上表のc,d両
電圧計で得られたb/a電圧比は全部その値を越してい
る。即ち80μFコンデンサの実効インピーダンスは、
高周波電流の通過のため60Hzインピーダンスよりは
るかに低いものであったとうかがわれると同時に、コン
デンサによる測路効果が無くなった抵抗での測定時に
は、dの真の実効値測定電圧計の方がc電圧計よりも高
周波成分電圧をより多く捕捉していることが判る。
[Table 1] The ratio of the 51Ω resistance to the 60 Hz impedance of the 80 μF capacitor is 1.54, but the b / a voltage ratios obtained by both the c and d voltmeters in the table above all exceed that value. That is, the effective impedance of the 80μF capacitor is
It seems that the impedance was much lower than the 60 Hz impedance due to the passage of high-frequency current, and at the same time, the true rms measuring voltmeter of d was used for the measurement with a resistance in which the path measurement effect of the capacitor disappeared. It can be seen that more high frequency component voltage is captured than the total.

【0032】さらに本件発明を考案するに至った根本的
事象として、絶縁体に水トリーを発生したケーブルは、
商用周波数高電界下で、商用周波数で予測されるよりも
多くの充電電流が流れるという現象がある。これを証明
するものとして次の如きデータを示す。
Further, as a fundamental phenomenon leading to the invention of the present invention, a cable in which a water tree is generated in an insulator is
Commercial frequency Under a high electric field, there is a phenomenon that more charging current than expected at commercial frequency flows. The following data is shown as proof of this.

【0033】試料ケーブル1及び2 何れも10KV1
×500mmCVケーブル 製造後29年経過して撤去、有効長各4m 実験方法 単相50Hz、6350Vトランスに、可
変周波333V電源を直列接続して測定用電源とし、し
ゃへい端と大地間に80μFコンデンサを接続、その電
圧降下をトランスジューサ経由、直流記録電圧計で測
定。実験回路であるから地絡電圧発生の心配が無いの
で、重畳する周波数は直流記録電圧計でレスポンスでき
る0、5〜2Hzを唸り周波数として発生できる周波
数、即ち49.5〜48Hzを使用し、電圧降下検出用
インピーダンスとして低周波数になる程インピーダンス
の増加するコンデンサを使用している。即ちここでは、
高周波数成分電圧を効果的に捕捉しようという意図はな
く、商用周波数高電界下で構成されている電場を商用周
波数から離れた低周波数でトレースしようとしているも
のである。
Sample cables 1 and 2 are both 10 KV1
× 500mm 2 CV cable Removed 29 years after production, effective length of 4m each Experimental method Single-phase 50Hz, 6350V transformer with variable frequency 333V power supply connected in series as a power supply for measurement, 80μF capacitor between shield end and ground , And measure the voltage drop with a DC recording voltmeter via a transducer. Since it is an experimental circuit, there is no concern about the occurrence of a ground fault voltage, so the frequency to be superimposed is a frequency that can be generated with a roaring frequency of 0, 5 to 2 Hz that can respond with a DC recording voltmeter, that is, 49.5 to 48 Hz. As the impedance for detecting the drop, a capacitor whose impedance increases as the frequency becomes lower is used. That is, here
There is no intention to effectively capture the high frequency component voltage, but it is intended to trace the electric field formed under the high electric field of the commercial frequency at a low frequency apart from the commercial frequency.

【0034】実験結果 電圧測定記録チャートを試料
1については図1に、試料2については図2にそれぞれ
示す。ピーク−ピーク電圧値と、別途測定した直流絶縁
抵抗値とを対比させて次表に示す。
Experimental Results A voltage measurement recording chart is shown in FIG. 1 for Sample 1 and in FIG. 2 for Sample 2. The peak-peak voltage value and the separately measured DC insulation resistance value are compared and shown in the following table.

【0035】[0035]

【表2】 計算による予測電圧は同じくピーク−ピーク電圧値で
4.62mVである。記録電圧計の応答性にかけている
と思われる唸り周波数2Hzの場合を除き、測定値は予
測値を上回っている。ちなみに試料1のみならず、絶縁
抵抗値が測定限界で、良好と判断される試料2でも、目
視で確認できる水トリーがあった。両試料はもともと相
隣接していたケーブルである。
[Table 2] The calculated predicted voltage is also 4.62 mV in peak-to-peak voltage value. The measured value exceeds the predicted value, except for the beat frequency of 2 Hz, which seems to be due to the response of the recording voltmeter. By the way, not only the sample 1, but also the sample 2, which was judged to be good because the insulation resistance value was at the measurement limit, had a water tree that could be visually confirmed. Both samples are cables that were originally adjacent to each other.

【0036】次に、低周波電源を印加する前の、50H
z6350V単独印加時の電圧降下は図1及び図2から
次の如く示される。これは試料が単芯ケーブルであるか
らできた実験で、電界構成と測定電源が同じ電圧という
ケースである。
Next, before applying a low frequency power source, 50 H
The voltage drop when z6350V alone is applied is shown as follows from FIG. 1 and FIG. This is an experiment made because the sample is a single core cable, and the case where the electric field configuration and the measurement power supply have the same voltage.

【0037】[0037]

【表3】 計算による予測電圧はこの場合31.1mVであるの
で、試料1の場合で239%試料2の場合でも178%
に達する大きい充電電流が流れている。
[Table 3] Since the predicted voltage calculated is 31.1 mV in this case, 239% for sample 1 and 178% for sample 2
A large charging current reaching up to is flowing.

【0038】よって従来の方法では絶縁良好と判断され
るが、実は水トリーの存在するケーブルの絶縁不良度を
検出できる可能性があることを本実験は示している。し
かし実験は極めて短長の単心ケーブルにつき、試験用電
源により行ったものである。実系統で存在し得る商用周
波数雑音電圧の影響をさけるためには、測定値から商用
周波数成分電圧(場合によっては第3調波、第5調波分
率も含む)の排除が必須であり、このために商用周波数
成分電圧を選択的に除去するフイルタを、電圧降下測定
回路に付随させると同時に、別周波数の単相交流電圧の
注入が必要である。
Therefore, although the conventional method determines that the insulation is good, this experiment shows that there is a possibility that the degree of insulation failure of the cable in which the water tree exists can be detected. However, the experiment was performed on a very short length of single-core cable using a test power supply. In order to avoid the influence of the commercial frequency noise voltage that may exist in the actual system, it is essential to eliminate the commercial frequency component voltage (including the third harmonic and the fifth harmonic fraction in some cases) from the measured value. For this purpose, it is necessary to attach a filter for selectively removing the commercial frequency component voltage to the voltage drop measuring circuit and at the same time inject a single-phase AC voltage of another frequency.

【0039】本発明の第1実施例を図3に基づいて説明
する。
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0040】図3は、大きく分けて、測定電源部A、測
定ケーブル部B、補正込み指標測定部C及び比例定数測
定部Dとで構成される。
FIG. 3 is roughly divided into a measurement power supply section A, a measurement cable section B, a correction-included index measurement section C and a proportional constant measurement section D.

【0041】即ち、測定電源部A中、1は高圧母線、2
は接地用機器で、図3では抵抗接地系の場合のGTRで
示してある。接地用機器2の一次巻線の中性点と大地間
には低抵抗3が接続されている。低抵抗3と並列に注入
用低周波単相交流電源13があり、開閉器5を閉じれ
ば、注入用低周波単相交流電源13の出力は低抵抗3で
消費されるとともに、接地用機器2の巻線インピーダン
スを通じて高圧母線1に送り出される。
That is, in the measurement power supply unit A, 1 is a high voltage bus bar, 2 is
Is a grounding device, and is shown by GTR in the case of a resistance grounding system in FIG. A low resistance 3 is connected between the neutral point of the primary winding of the grounding device 2 and the ground. There is an injection low-frequency single-phase AC power supply 13 in parallel with the low resistance 3, and when the switch 5 is closed, the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is consumed by the low resistance 3 and the grounding device 2 Is sent out to the high voltage bus bar 1 through the winding impedance of.

【0042】測定ケーブル部B中、14は測定対象とし
て選んだケーブルで、図3では単心ケーブルで示してい
るが、もちろん3芯ケーブルでもよい。15はその絶縁
層内で水トリーを発生している絶縁不良部分を示す。こ
の部分に貫通水トリーの有無は別に問わない。16は1
4のしゃへい端と大地間に挿入した電圧降下検出用の低
抵抗、17は16に発生する電圧降下を読取る交流電圧
計、18は16の電圧降下から商用周波数成分電圧を除
去するためのフイルタで、その挿入位置は図示例にとど
まらず、その直列要素及び並列要素を種々の形に配置で
きる。これにさらに要すれば商用周波数の第3次、第5
次調波分フイルタも付随させる。
In the measurement cable portion B, 14 is a cable selected as a measurement target, and is shown as a single-core cable in FIG. 3, but of course, a 3-core cable may be used. Reference numeral 15 indicates a defective insulation portion in which a water tree is generated in the insulating layer. It does not matter whether there is a penetrating water tree in this part. 16 is 1
Low resistance for voltage drop detection inserted between the shield end of 4 and the ground, 17 is an AC voltmeter for reading the voltage drop generated at 16, and 18 is a filter for removing the commercial frequency component voltage from the voltage drop at 16. The insertion position is not limited to the illustrated example, and the series element and the parallel element can be arranged in various shapes. If this is further required, the third and fifth commercial frequencies
A subharmonic filter is also attached.

【0043】測定ケーブル部Bで測定対象のケーブル1
4の劣化度の変化をあらわす指標を測定するには、注入
用低周波単相交流電源13を稼動させる前の雑音電圧降
下を参考的に交流電圧計17で読取ったうえで、開閉器
5を閉じて注入用低周波単相交流電源13の出力を高圧
母線1に送り出すと、接地用機器2の巻線インピーダン
スで減衰した残余の低周波電圧が高圧母線1に残留す
る。この電圧を測定源電圧としてケーブル14の絶縁層
を経由した電流による低抵抗16での電圧降下を交流電
圧計17で読取る。この値が、先に読取った雑音電圧降
下の5倍以上あれば充分信頼し得る測定がなされたこと
を示す。本値をもって当該ケーブルの絶縁劣化度の変化
をあらわす指標として用いる。
Cable 1 to be measured at measurement cable section B
In order to measure the index indicating the change in the deterioration degree of 4, the noise voltage drop before operating the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is read with the AC voltmeter 17 as a reference, and then the switch 5 is turned on. When the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is closed and sent to the high-voltage bus bar 1, the residual low-frequency voltage attenuated by the winding impedance of the grounding device 2 remains on the high-voltage bus line 1. The AC voltmeter 17 reads the voltage drop at the low resistance 16 due to the current passing through the insulating layer of the cable 14 using this voltage as the measurement source voltage. If this value is 5 times or more of the noise voltage drop read previously, it indicates that the measurement is sufficiently reliable. This value is used as an index that indicates the change in insulation deterioration of the cable.

【0044】もちろん値が大なるほど絶縁劣化度が大で
あると判断するのであるが、他ケーブルとの比較はでき
ない。同種同サイズのケーブルであるからといって単位
長当たりの数値で比較しても、ケーブルの長さ方向の絶
縁不良部分のあり方は各ケーブルで異るであろうから意
味がない。即ち原則的に本指標は当該ケーブルだけに適
用されるものであり、これを時系列的な変化としてとら
えることに意義がある。
Of course, the larger the value, the larger the degree of insulation deterioration, but it cannot be compared with other cables. Even if the cables of the same type and the same size are compared with each other, the meaning of the defective insulation portion in the length direction of the cables will be different for each cable, so it is meaningless. That is, in principle, this index is applied only to the cable, and it is significant to regard this as a time-series change.

【0045】測定ケーブル部Bで得た該指標値は、高圧
母線に残留する低周波電圧の大小に基本的には比例すべ
きものであり、残留電圧の大小は、その時点での高圧系
列全体の対地インピーダンスにほぼ比例する。ところが
このインピーダンス値は長期間を通じて一定という保証
はない。そこで指標の時系列的に変化する様相把握の正
確性を期すためには、該指標値の補正要素として、高圧
母線に残留する低周波電圧に比例する値を測定の都度入
手すればよい。
The index value obtained at the measurement cable portion B should be basically proportional to the magnitude of the low frequency voltage remaining on the high voltage bus bar, and the magnitude of the residual voltage depends on the magnitude of the entire high voltage series at that time. It is almost proportional to the ground impedance. However, there is no guarantee that this impedance value will be constant over a long period of time. Therefore, in order to ensure the accuracy of grasping the manner in which the index changes in time series, a value proportional to the low frequency voltage remaining on the high voltage bus bar may be obtained each time as a correction factor for the index value.

【0046】この目的のために、低周波電圧を注入する
ために用いた接地用機器2とは別の第二の接地用機器が
必要である。これが存在しなければ新たにこの目的のた
めに三相リアクタを設置することが好ましい。これに代
えてZPCか、或は適当なケーブルを使うことも考えら
れるが、これらは劣化してゆく可能性があるので長期に
わたって同一の接地用機器を使い続けねばならぬ第2の
発明のためにはふさわしくない。
For this purpose, a second grounding device separate from the grounding device 2 used for injecting the low-frequency voltage is required. If this does not exist, it is preferable to install a new three-phase reactor for this purpose. Instead of this, it is possible to use a ZPC or an appropriate cable, but since these may deteriorate, it is necessary to use the same grounding device for a long time because of the second invention. Not suitable for

【0047】図3において補正込み指標測定部C中の、
36が該補正要素を入手するために用いる、第二の接地
用機器で、一般にはGPTを用いる。7はその中性点と
大地間に挿入したコンデンサ、8は振動防止用直列抵抗
である。今、測定するのは接地用機器36の中性点と大
地間にあらわれる注入低周波成分電圧である。これは高
圧母線1に残留している低周波電圧そのものではなく、
それからさらに接地用機器36の一次巻線での電圧降下
を引いたものである。商用周波数成分電圧がどうしても
混入してくるため、これを除去するのが20に示すフイ
ルタであり、19が交流電圧測定器である。フイルタ2
0の挿入位置は図示例にとどまらず、その直列要素及び
並列要素を種々の形に配置できる。これに、さらに必要
であれば商用周波数の第3次、第5次調波分フイルタも
付随させる。
In FIG. 3, in the correction-included index measuring section C,
A second grounding device 36 is used to obtain the correction element, typically a GPT. Reference numeral 7 is a capacitor inserted between the neutral point and the ground, and 8 is a series resistor for preventing vibration. What is measured now is the injected low frequency component voltage appearing between the neutral point of the grounding device 36 and the ground. This is not the low frequency voltage itself remaining on the high voltage busbar 1,
Then, the voltage drop in the primary winding of the grounding device 36 is further subtracted. Since the commercial frequency component voltage is inevitably mixed in, the filter for removing it is indicated by 20 and the reference numeral 19 is an AC voltage measuring device. Filter 2
The insertion position of 0 is not limited to the illustrated example, and the series element and the parallel element can be arranged in various shapes. If necessary, third-order and fifth-order harmonic component filters of the commercial frequency are also added to this.

【0048】補正込み指標測定部Cにおいて、該補正込
み指標を測定するには注入用低周波単相交流電源13を
稼動させる前の雑音電圧降下を参考的に交流電圧測定器
19で読取ったうえで、開閉器5を閉じて注入用低周波
単相交流電源13の出力を送り出すと、注入用低周波単
相交流電源13の出力は低抵抗3で消費されるととも
に、第一の接地用機器2の巻線インピーダンスを通じて
高圧母線1に送り出される。21は高圧系統全体の対大
地静電容量を示し、接地用機器2の巻線インダクタンス
と対大地静電容量21の静電容量のそれぞれの注入低周
波数でのインピーダンスの比に基く電圧が高圧母線1に
残留する電圧となる。
In the correction-included index measuring section C, in order to measure the correction-included index, the noise voltage drop before operating the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is read by the AC voltage measuring device 19 for reference. Then, when the switch 5 is closed and the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is sent out, the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is consumed by the low resistance 3 and the first grounding device is used. It is delivered to the high voltage busbar 1 through the winding impedance of 2. Reference numeral 21 indicates the capacitance to ground of the entire high-voltage system, and the voltage based on the ratio of the impedance of the winding inductance of the grounding device 2 and the capacitance of the capacitance to ground 21 at the injection low frequency is high-voltage busbar. The voltage remains at 1.

【0049】ここで、交流電圧測定器19により読取っ
た電圧値が、残留電圧に比例する値であり、測定の都度
の対大地静電容量21の静電容量の変化に対応するもの
であるので、この値をもって測定ケーブル部Bより得ら
れた各ケーブル毎の測定の都度の指標を割った値をもっ
て、当該ケーブルの絶縁劣化度の変化をあらわす補正込
み指標として用いる。
Here, the voltage value read by the AC voltage measuring device 19 is a value proportional to the residual voltage and corresponds to a change in the capacitance of the ground capacitance 21 with each measurement. A value obtained by dividing the index for each measurement of each cable obtained from the measurement cable portion B by this value is used as a correction-included index that represents the change in the insulation deterioration degree of the cable.

【0050】測定ケーブル部B(第1の発明及び第2の
発明)で測定を行うのは、ケーブルが新品の時からとは
限らず、既に使用を開始して多くの年数を経過している
場合が大半である。従って、測定ケーブル部Bでの測定
において不足しているのは、それぞれのケーブルの新品
の時の指標は、一体いくらであったのかという情報が無
いことである。
The measurement of the cable portion B (first and second inventions) is not limited to when the cable is new, and many years have already passed since the cable was used. In most cases. Therefore, what is lacking in the measurement at the measurement cable section B is that there is no information on how much the indexes of the respective cables when they were new were integrated.

【0051】比例定数測定部D(第3の発明)はこの不
備を解消し、新品の時の指標を推測する手段を提供する
ことを目標としたものである。比例定数測定部Dは、測
定ケーブル部B及び補正込み指標測定部Cでの測定にお
いて不明な値としていた高圧母線残留低周波電圧の絶対
値を、静電容量値が既知である新品のケーブル又はZP
Cを用いて測定する場合を示す。
The proportional constant measuring section D (third invention) aims to solve this deficiency and to provide a means for estimating the index of a new product. The proportional constant measuring unit D uses a new cable whose capacitance value is known as the absolute value of the high voltage residual low frequency voltage of the high voltage bus, which is an unknown value in the measurement in the measurement cable unit B and the correction included index measuring unit C. ZP
The case where measurement is performed using C is shown.

【0052】比例定数測定部Dにおいて、26はその三
相分静電容量27の値が正確に判っているケーブルで、
そのしゃへい端と大地間には注入低周波数成分電流を選
択的に通過させるフイルタ29と、交流電流計31、そ
の倍率器抵抗30とを直列に挿入している。倍率抵抗3
0の抵抗値は該ケーブルの防食層静電容量28のインピ
ーダンスに比して充分に低くしてある。
In the proportional constant measuring section D, 26 is a cable in which the value of the electrostatic capacitance 27 for the three phases is accurately known.
A filter 29 for selectively passing the injected low-frequency component current, an AC ammeter 31, and a multiplier resistor 30 are inserted in series between the shield end and the ground. Magnification resistance 3
The resistance value of 0 is sufficiently lower than the impedance of the anticorrosion layer capacitance 28 of the cable.

【0053】この比例定数測定部Dでの測定は、注入用
低周波単相交流電源13の出力を、高圧母線1に送り出
している時に、交流電流計31の値を読めば、既知の倍
率抵抗30,フイルタ29及び三相分静電容量27のイ
ンピーダンス値から、母線残留電圧は計算し得る。
The measurement by the proportional constant measuring section D is such that if the value of the AC ammeter 31 is read while the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is being sent to the high-voltage bus bar 1, the known multiplying resistance is obtained. The bus residual voltage can be calculated from the impedance values of 30, the filter 29 and the three-phase capacitance 27.

【0054】このような測定を毎度の測定毎に行うのは
実用的でないので、交流電流計31の読みを得ると同時
に、補正込み指標測定部C(第2の発明)により第二の
接地用機器36で得られたその一次中性点と大地間挿入
インピーダンス(図ではコンデンサ7と抵抗8の直列イ
ンピーダンス)での電圧降下との関係(両者の比)か
ら、第二の接地用機器36の比例定数、即ち測定電圧降
下に掛けて母線残留電圧を得る数値を得る。以後は毎度
の測定(第二の接地用機器による測定)毎の電圧降下値
にこの比例定数を掛ければ、その都度の母線残留電圧を
得ることが出来る。どの時点であっても母線残留電圧が
得られれば、各ケーブル毎の設計値又は実測による静電
容量を用いて、絶縁劣化度零、即ち新品の時の指標を得
ることができる。
Since it is not practical to carry out such a measurement for each measurement, the reading of the AC ammeter 31 is obtained and at the same time, the correction-included index measuring section C (second invention) is used for the second grounding. From the relationship between the primary neutral point obtained by the device 36 and the voltage drop at the ground insertion impedance (the series impedance of the capacitor 7 and the resistor 8 in the figure) (the ratio of the two), the second grounding device 36 Obtain the constant of proportionality, ie the value by which the residual voltage on the bus is multiplied by the measured voltage drop. After that, by multiplying the voltage drop value for each measurement (measurement by the second grounding device) by this proportional constant, the bus residual voltage at each time can be obtained. If the residual voltage of the bus bar is obtained at any time point, the insulation degradation degree of zero, that is, an index for a new product can be obtained by using the designed value or the measured capacitance of each cable.

【0055】ここで、防食層静電容量値28が通常未知
であり、これが誤差要因として働くことに留意する必要
がある。
It should be noted here that the anticorrosion layer capacitance value 28 is usually unknown and this acts as an error factor.

【0056】本発明の第2実施例を図4に基づいて説明
する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0057】図4は、大きく分けて、測定電源部A、測
定ケーブル部B、補正込み指標測定部C及び比例定数測
定部D’とで構成される。
FIG. 4 is roughly divided into a measurement power supply section A, a measurement cable section B, a correction-included index measurement section C, and a proportional constant measurement section D '.

【0058】図4で図3と同一の符号は図3とそれぞれ
同一のものを示す。
In FIG. 4, the same symbols as those in FIG. 3 indicate the same components as those in FIG.

【0059】上述の第1実施例と比較すると、本第2実
施例は比例定数測定部に零位法を用いる点に特徴があ
り、他の点は第1実施例と同様である。
Compared with the first embodiment described above, the second embodiment is characterized in that the zero method is used in the proportional constant measuring unit, and the other points are the same as in the first embodiment.

【0060】即ち、測定ケーブル部B、補正込み指標測
定部Cで第1実施例と同様な動作でケーブル14の絶縁
劣化度の変化をあらわす指標、及び該ケーブル14の絶
縁劣化度の変化をあらわす補正込み指標は測定される。
That is, the measurement cable portion B and the correction-included index measurement portion C represent the index indicating the change in the insulation deterioration degree of the cable 14 and the change in the insulation deterioration degree of the cable 14 by the same operation as in the first embodiment. The corrected index is measured.

【0061】本第2実施例では高圧母線残留低周波電圧
の絶対値を零位法により測定するもので、比例定数測定
部D’中の46はこの目的のために用いる第三の接地用
機器である。これはGPTでなくてもZPC或は短小ケ
ーブルでもよい。その中性点と大地との間に注入低周波
数成分電流を選択的に通過させるフイルタ42、これに
直列に交流電流計43、及びポテンショメータ44の出
力を挿入する。ポテンショメータ44の入力は注入用低
周波単相交流電源13の出力に接続する。45はポテン
ショメータ44の可変出力電圧を測定する交流電圧計で
ある。
In the second embodiment, the absolute value of the high voltage residual low frequency voltage of the high voltage bus is measured by the zero method, and 46 in the proportional constant measuring section D'is a third grounding device used for this purpose. Is. This may not be GPT but ZPC or a small cable. A filter 42 for selectively passing an injected low-frequency component current between the neutral point and the ground, and an output of an AC ammeter 43 and a potentiometer 44 are inserted in series with the filter 42. The input of the potentiometer 44 is connected to the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13. Reference numeral 45 is an AC voltmeter that measures the variable output voltage of the potentiometer 44.

【0062】この比例定数測定部D’での測定は、開閉
器5を閉じて、注入用低周波単相交流電源13の出力を
第一の接地用機器2を通じて高圧母線1に送り出してい
るときに、ポテンショメータ44を調節して交流電流計
43の読みが零又は最小値を示した時の交流電圧計45
の読みが目指す高圧母線残留電圧となる。
This proportional constant measurement unit D'measures when the switch 5 is closed and the output of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 is sent to the high-voltage bus bar 1 through the first grounding device 2. In addition, by adjusting the potentiometer 44, the AC voltmeter 45 when the reading of the AC ammeter 43 shows zero or the minimum value
It becomes the high voltage bus residual voltage that the target of reading.

【0063】尚、対抗起電力としての注入用低周波単相
交流電源13の出力方式は、図示のポテンショメータ方
式でなくても良いし、交流電流計43の読みをできるだ
け零に近付けるために位相調整器が存在してもよい。
The output system of the injection low-frequency single-phase AC power supply 13 as the counter electromotive force does not have to be the potentiometer system shown in the figure, and the phase adjustment is performed in order to bring the reading of the AC ammeter 43 as close to zero as possible. There may be vessels.

【0064】このような測定を毎度の測定毎に行うのは
実用的でないので、交流電圧計45の読みを得ると同時
に、補正込み指標測定部C(第2の発明)により第二の
接地用機器36で得られたその一次中性点と大地間挿入
インピーダンス、図ではコンデンサ7と抵抗8の直列イ
ンピーダンスでの電圧降下との関係(両者の比)から、
第二の接地用機器36の比例定数、即ち測定電圧降下に
掛けて母線残留電圧を得る数値を得る。以後は毎度の測
定(第二の接地用機器による測定)毎の電圧降下値にこ
の比例定数を掛ければ、その都度の母線残留電圧を得る
ことが出来る。どの時点であっても母線残留電圧が得ら
れれば、各ケーブル毎の設計値又は実測による静電容量
を用いて、絶縁劣化度零、即ち新品の時の指標を得るこ
とができる。
Since it is not practical to carry out such a measurement every time, the reading of the AC voltmeter 45 is obtained, and at the same time, the correction-included index measuring section C (second invention) is used for the second grounding. From the relationship between the primary neutral point obtained by the device 36 and the ground-to-ground insertion impedance, the voltage drop in the series impedance of the capacitor 7 and the resistor 8 in the figure (ratio of the two),
A proportional constant of the second grounding device 36, that is, a value for obtaining the bus residual voltage by multiplying the measured voltage drop is obtained. After that, by multiplying the voltage drop value for each measurement (measurement by the second grounding device) by this proportional constant, the bus residual voltage at each time can be obtained. If the residual voltage of the bus bar is obtained at any time point, the insulation degradation degree of zero, that is, an index for a new product can be obtained by using the designed value or the measured capacitance of each cable.

【0065】ここで、図3及び図4に示した注入低周波
数成分電流を選択的に通過させるフイルタ42及び29
に並列要素があってこれが大地に落ちていると誤差を増
大させる。比例定数測定部DまたはD’(第3の発明ま
たは第4の発明)により絶縁劣化度零即ちケーブルが新
品の時の指標値が得られると、測定ケーブル部Bおよび
補正込み指標測定部Cの(第1の発明及び第2の発明)
単独実施の場合と異なり、原指標に対する現在の指標の
倍率をもってケーブルの劣化度を判断できるようにな
る。しかしながらケーブルは全長にわたって同程度の水
トリー劣化をするものではなく、場所によってさまざま
な劣化の強弱様相を呈する。故にケーブル全体としては
平均的な劣化様相を把握することになるので、実験で得
られたような高い倍率の劣化指標を適用することはでき
ない。よって暫定的に次のような劣化判定しきい値を設
定する。
Here, filters 42 and 29 for selectively passing the injected low frequency component current shown in FIGS. 3 and 4 are used.
If there is a parallel element in and it falls to the ground, the error increases. When the insulation constant degree of zero, that is, the index value when the cable is new, is obtained by the proportional constant measurement unit D or D ′ (the third invention or the fourth invention), the measurement cable unit B and the correction-included index measurement unit C (First invention and second invention)
Unlike the case of the independent execution, it becomes possible to judge the deterioration degree of the cable by the ratio of the current index to the original index. However, the cable does not show the same degree of water tree deterioration over the entire length, and exhibits various strengths of deterioration depending on the location. Therefore, since the average deterioration aspect of the cable as a whole is grasped, it is not possible to apply the deterioration index of high magnification as obtained in the experiment. Therefore, the following deterioration determination threshold is provisionally set.

【0066】 倍率 1.0〜1.1未満 1.1〜1.2未満 1.2超 判定 良好 軽注意 重注意 処置 監視下で使用継続 取替準備 取替 上表は実証的なデータの蓄積をまって適宜改変されるべ
き筋合いのものである。
Magnification 1.0-1.1 Less than 1.1-1.2 Less than 1.2 Good Judgment Light caution Heavy caution Treatment Continued use under supervision Replacement preparation Replacement The above table accumulates empirical data It is a work that fits together and should be modified appropriately.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上に説明した本発明による活線ケーブ
ルの絶縁監視方法は商用周波数高電界で形成された広い
周波数にわたる雑音電界のあり方を、高圧系統の接地用
機器を通じて高圧系統に注入した商用周波数とは異なる
低周波単相交流電圧により、測定対象ケーブルのしゃへ
い端と大地間に挿入した抵抗にあらわれる電圧を、商用
周波数成分を排除しながら測定することでトレースし、
この値の変化をもって絶縁劣化度の変化としてとらえ、
さらに高圧系統全体の対大地インピーダンスの変化を補
正し、高圧母線に残留する注入低周波電圧の絶対値を知
る手段も与えたので、絶縁層に水トリーが発生していて
も絶縁抵抗の低下の形ではとらえられない位の初期不良
も含めて活線下で絶縁劣化度の変化を追跡監視すること
ができる。
As described above, the method of monitoring the insulation of a live-line cable according to the present invention is a commercial frequency system in which a noise frequency field formed by a high frequency electric field over a wide frequency is injected into a high voltage system through a grounding device of the high voltage system. With a low-frequency single-phase AC voltage different from the frequency, the voltage appearing in the resistance inserted between the shield end of the cable to be measured and the ground is traced by measuring while excluding the commercial frequency component,
Consider the change in this value as the change in insulation deterioration,
Furthermore, since a means for correcting the change in the impedance to ground of the entire high-voltage system and knowing the absolute value of the injected low-frequency voltage remaining on the high-voltage bus was also provided, even if water trees were generated in the insulating layer, the insulation resistance could be reduced. It is possible to trace and monitor changes in the degree of insulation deterioration under the hot line, including initial defects that cannot be captured by shape.

【0068】更に、絶縁劣化とは関係の無い要素による
測定誤差の侵入を排除できる。
Further, it is possible to eliminate intrusion of measurement error due to an element unrelated to insulation deterioration.

【0069】更に、高圧系統の対大地インピーダンスの
変化があっても補正され、正確な劣化指標が得られ、更
に、測定対象ケーブルの新品時の劣化指標を推定できる
ので、現在時点の劣化度が原値に対する倍率として提示
でき、更に、tanδ法では不可能な三相一括での監視
ができる等の効果があり、在来技術から卓越した活線ケ
ーブルの絶縁監視方式として産業界に裨益するところが
大きい。
Further, even if there is a change in the impedance to ground of the high-voltage system, it can be corrected and an accurate deterioration index can be obtained. Furthermore, since the deterioration index of the cable to be measured when it is new can be estimated, the deterioration degree at the present time It can be presented as a ratio to the original value, and it has the effect of being able to monitor all three phases at once, which is not possible with the tan δ method. It is of great benefit to the industry as an insulation monitoring method for live-wire cables that is superior to conventional technology. large.

【0070】[0070]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【0071】[0071]

【図1】試料1に対する実験結果を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an experimental result for Sample 1. FIG.

【0072】[0072]

【図2】試料2に対する実験結果を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an experimental result for Sample 2.

【0073】[0073]

【図3】本発明第1実施例の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【0074】[0074]

【図4】本発明第2実施例の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【0075】[0075]

【図5】従来技術の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【0076】[0076]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 測定電源部 B 測定ケーブル部 C 補正込み指標測定部 D、D’ 比例定数測定部 1 高圧母線 2、6、36、46 接地用機器 3、8、16、30 抵抗 5 開閉器 7 コンデンサ 13 注入用低周波単相交流電源 14 測定対象ケーブル 15 絶縁不良部 17、45 交流電圧計 18、20、29、42 フイルタ 26 ケーブル 31、43 交流電流計 A measurement power supply section B measurement cable section C correction index measurement section D, D'proportional constant measurement section 1 high voltage bus bar 2, 6, 36, 46 grounding equipment 3, 8, 16, 30 resistance 5 switch 7 capacitor 13 injection Low-frequency single-phase AC power supply for measurement 14 Cable to be measured 15 Insulation defective part 17, 45 AC voltmeter 18, 20, 29, 42 Filter 26 Cable 31, 43 AC ammeter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活線運転中の高圧電力ケーブルの絶縁劣
化度の変化状況測定して監視する活線ケーブルの絶縁監
視方法において、 活線運転中の高圧系統の第一の接地用機器の中性点と大
地間に商用周波数を除く低周波単相交流電圧を印加する
ステップと、 前記低周波単相交流電圧が前記第一の接地用機器のイン
ピーダンスを経て減衰し高圧母線に残留する電圧を測定
源として測定対象ケーブルのしゃへいと大地間に挿入し
た低抵抗にあらわれる電圧から商用周波数成分電圧を除
去した値を測定するステップと、 該測定値に基づいて前記測定対象ケーブルの時系列的な
絶縁劣化度の変化をあらわす指標値を決定するステップ
と、 を備えたことを特徴とする活線ケーブルの絶縁監視方
法。
Claim: What is claimed is: 1. A method for monitoring the insulation of a live-wire cable for measuring and monitoring a change in the degree of insulation deterioration of a high-voltage power cable during hot-wire operation, comprising: Applying a low-frequency single-phase AC voltage excluding the commercial frequency between the characteristic point and the ground, and the low-frequency single-phase AC voltage is attenuated via the impedance of the first grounding device A step of measuring the value obtained by removing the commercial frequency component voltage from the voltage appearing in the low resistance inserted between the shield and ground of the cable to be measured as a measurement source, and the time-series insulation of the cable to be measured based on the measured value. A method of monitoring the insulation of a live-wire cable, comprising: a step of determining an index value that represents a change in the degree of deterioration.
【請求項2】 前記低周波単相交流電圧印加用の前記第
一の接地用機器以外の第二の接地用機器の中性点と大地
間に挿入したインピーダンスの電圧降下に基づいて前記
高圧母線に残留する電圧に比例する値を測定するステッ
プと、 前記測定値と前記決定された指標値とに基づいて高圧系
の状態変化に基づいて前記指標値を補正するための補正
込み指標値を決定するステップと、を含むことを特徴と
する請求の範囲第1項に記載の活線ケーブルの絶縁監視
方法。
2. A high voltage bus bar based on a voltage drop of an impedance inserted between a neutral point and a ground of a second grounding device other than the first grounding device for applying the low-frequency single-phase AC voltage. A step of measuring a value proportional to the residual voltage, and determining a correction-included index value for correcting the index value based on the state change of the high-voltage system based on the measured value and the determined index value. The method for monitoring insulation of a live cable according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 静電容量が既知であるZPC(コンデン
サ型接地用機器)又は短小ケーブルの中性点と大地間に
挿入したインピーダンスの電圧降下を測定するステップ
と、 前記測定値に基づいて前記高圧母線の残留電圧の絶対値
を得るステップと、 前記絶体値を得るステップと同一時点で高圧母線に残留
する電圧に比例する値を得るステップと、 前記絶対値と前記高圧母線に残留する電圧に比例する値
とに基づいて前記測定対象のケーブルの無劣化時の指標
を得るステップと、 を含むことを特徴とする請求の範囲の第1項または第2
項に記載の活線ケーブルの絶縁監視方法。
3. A step of measuring a voltage drop of an impedance inserted between a neutral point and a ground of a ZPC (capacitor-type grounding device) or a short cable having a known capacitance, and based on the measured value. Obtaining an absolute value of the residual voltage of the high voltage bus, obtaining a value proportional to the voltage remaining on the high voltage bus at the same time as the step of obtaining the absolute value, the absolute value and the voltage remaining on the high voltage bus The step of obtaining an index when the cable to be measured is in a non-deteriorating state based on a value proportional to
The method for monitoring the insulation of a live-wire cable according to paragraph.
【請求項4】 前記第一および第二の接地用機器とは別
の第三の接地用機器の中性点と大地間に挿入して零位法
により高圧母線に残留する測定源電圧の絶対値を測定す
るステップと、 前記絶体値を得るステップと同一時点で高圧母線に残留
する電圧に比例する値を得るステップと、 前記絶対値と前記高圧母線に残留する電圧に比例する値
とに基づいて前記測定対象のケーブルの無劣化時の指標
を得るステップと、 を含むことを特徴とする請求の範囲の第1項または第2
項に記載の活線ケーブルの絶縁監視方法。
4. An absolute value of a measuring source voltage remaining on a high voltage bus bar by a null method inserted between a neutral point and ground of a third grounding device different from the first and second grounding devices. Measuring the value, obtaining a value proportional to the voltage remaining on the high voltage bus at the same time as the step of obtaining the absolute value, and a value proportional to the absolute value and the voltage remaining on the high voltage bus. The step of obtaining an index when the cable to be measured is in a non-deteriorating state based on the above-mentioned.
The method for monitoring the insulation of a live-wire cable according to paragraph.
JP6086524A 1994-04-25 1994-04-25 Insulation monitoring method for live cable Pending JPH07294590A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6086524A JPH07294590A (en) 1994-04-25 1994-04-25 Insulation monitoring method for live cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6086524A JPH07294590A (en) 1994-04-25 1994-04-25 Insulation monitoring method for live cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07294590A true JPH07294590A (en) 1995-11-10

Family

ID=13889384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6086524A Pending JPH07294590A (en) 1994-04-25 1994-04-25 Insulation monitoring method for live cable

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07294590A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG90267A1 (en) * 2000-11-10 2002-07-23 Sumitomo Electric Industries Power cable line
WO2014199431A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 Inter-vehicle transmission device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG90267A1 (en) * 2000-11-10 2002-07-23 Sumitomo Electric Industries Power cable line
WO2014199431A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 Inter-vehicle transmission device
US9838057B2 (en) 2013-06-10 2017-12-05 Mitsubishi Electric Corporation Inter-vehicle communication device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6383428B2 (en) How to detect transformer phase loss
CN100533161C (en) Method and apparatus for identifying intermittent ground faults
JP3430627B2 (en) Insulation monitoring method and apparatus for monitoring the insulation state of a power cable under a live line
CN106526406A (en) Inter-tern short-circuit detection device, analysis method and device for voltage transformer
CN103424627B (en) The method of double-end measurement parallel grid line zero-sequence impedance
JPH03206976A (en) Insulation diagnosis method
JP2912990B2 (en) Insulation diagnostic equipment
JPH07294590A (en) Insulation monitoring method for live cable
JPH07294588A (en) Identification method under live line of cable insulation defective section
CN107271775B (en) A method for phase inspection of power overhead lines
RU2305293C1 (en) METHOD OF DETECTING FAULT IN 6( 10 )-35 kV ELECTRIC CIRCUIT WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT
JP3041968B2 (en) Monitoring method for insulation deterioration of low-voltage live wires
JPS63265516A (en) Three-phase AC excitation device
JPH09101340A (en) Intermittent ground fault location method and insulation deterioration monitoring method for distribution system
JP2876322B2 (en) Diagnosis method for insulation deterioration of CV cable
JP3009323B2 (en) Power cable insulation diagnostic device
JPH0429982B2 (en)
JP3010367B2 (en) Insulation resistance measurement method of cable sheath under hot wire
JPH0627766B2 (en) CV cable insulation deterioration diagnosis device
JP2001183412A (en) Diagnosis method for insulation deterioration of power cable
JP2002196030A (en) Method for diagnosing deterioration of power cable
CN108333438A (en) A kind of test method of capacitance current, apparatus and system
JP2750713B2 (en) Simple insulation resistance measurement method for low voltage wiring etc.
Hu et al. Ground Fault Monitoring for Motor-Drive Systems with High Resistance Grounding
JPH0684979B2 (en) Insulation deterioration diagnosis method for power cables