JP2000147037A - 空間電荷測定方法 - Google Patents
空間電荷測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高度な測定信号・電気ノイズ分離技術や測定
信号処理技術を用いずに、容易に、且つ安価に、電力や
通信用等のケーブルの欠陥部位を、そこに蓄積されてい
る空間電荷を測定して検出することのできる、新しい空
間電荷測定方法を提供する。 【解決手段】 導体と金属層との間に絶縁体層を有し、
且つ金属層が防食層で被覆されているケーブルにおける
絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電荷測定方法であ
って、防食層上に電極を取り付け、この電極と遮蔽層間
に直流電圧を印加して防食層と遮蔽層との界面に表面電
荷を誘導させた後、電極と遮蔽層間にパルス電圧を印加
して前記表面電荷に基づく圧力パルスを発生させ、この
圧力パルスにより変動された絶縁体層内の空間電荷に応
答して流れる変位電流を測定することにより、絶縁体層
内の空間電荷を測定する。
信号処理技術を用いずに、容易に、且つ安価に、電力や
通信用等のケーブルの欠陥部位を、そこに蓄積されてい
る空間電荷を測定して検出することのできる、新しい空
間電荷測定方法を提供する。 【解決手段】 導体と金属層との間に絶縁体層を有し、
且つ金属層が防食層で被覆されているケーブルにおける
絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電荷測定方法であ
って、防食層上に電極を取り付け、この電極と遮蔽層間
に直流電圧を印加して防食層と遮蔽層との界面に表面電
荷を誘導させた後、電極と遮蔽層間にパルス電圧を印加
して前記表面電荷に基づく圧力パルスを発生させ、この
圧力パルスにより変動された絶縁体層内の空間電荷に応
答して流れる変位電流を測定することにより、絶縁体層
内の空間電荷を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、空間電荷
測定方法に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、電力や通信用等のケーブルの長さ方向の劣
化位置評定技術などの要素技術として有用であり、ケー
ブルにおける欠陥部に蓄積する空間電荷を容易、且つ正
確に測定することのできる、新しい空間電荷測定方法に
関するものである。
測定方法に関するものである。さらに詳しくは、この出
願の発明は、電力や通信用等のケーブルの長さ方向の劣
化位置評定技術などの要素技術として有用であり、ケー
ブルにおける欠陥部に蓄積する空間電荷を容易、且つ正
確に測定することのできる、新しい空間電荷測定方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、電力用等のケーブ
ルにおける異物や水トリー等に起因する欠陥部を検出す
る方法としては、所謂圧力波法（＝ＰＷＰ法）を利用し
て欠陥部に蓄積されている空間電荷を測定することによ
り欠陥部を検出するといった方法が知られており、特公
平５−３６７５０号公報にその一方法が提案されてい
る。
ルにおける異物や水トリー等に起因する欠陥部を検出す
る方法としては、所謂圧力波法（＝ＰＷＰ法）を利用し
て欠陥部に蓄積されている空間電荷を測定することによ
り欠陥部を検出するといった方法が知られており、特公
平５−３６７５０号公報にその一方法が提案されてい
る。
【０００３】この方法は、たとえば図４に例示したよう
な構成を有するケーブル（５）に対して、その外部から
導体（５１）に向かってパルス圧力波を印加し、この圧
力波を絶縁体層（５３）内に伝播させ、この圧力波によ
り揺さぶられた空間電荷に応答して流れる変位電流を測
定することにより、絶縁体層（５３）内の空間電荷を測
定するものである。なお、図４に例示したケーブル
（５）は、導体（５１）に内部半導電層（５２）を介し
て架橋ポリエチレンからなる絶縁体層（５３）が被覆さ
れ、さらに、この絶縁体層（５３）に外部半導電層（５
４）や遮蔽層（５５）（＝金属層）を介してシース（５
６）（＝防食層）が被覆されて構成されている。
な構成を有するケーブル（５）に対して、その外部から
導体（５１）に向かってパルス圧力波を印加し、この圧
力波を絶縁体層（５３）内に伝播させ、この圧力波によ
り揺さぶられた空間電荷に応答して流れる変位電流を測
定することにより、絶縁体層（５３）内の空間電荷を測
定するものである。なお、図４に例示したケーブル
（５）は、導体（５１）に内部半導電層（５２）を介し
て架橋ポリエチレンからなる絶縁体層（５３）が被覆さ
れ、さらに、この絶縁体層（５３）に外部半導電層（５
４）や遮蔽層（５５）（＝金属層）を介してシース（５
６）（＝防食層）が被覆されて構成されている。
【０００４】しかしながら、このような従来の圧力波法
では、ケーブル（５）のシース（５６）上からパルス圧
力波を印加すると、シース（５６）と絶縁体（５３）層
との間の空気ギャップによりパルス圧力波の反射や減衰
が大きくなるので、パルス圧力波が絶縁体層（５３）内
に効率良く伝播しなくなる。したがって、空間電荷を高
精度で測定するには、シース（５６）やその下層の遮蔽
層（５５）を除去して外部半導電層（５４）や絶縁体層
（５３）を露出させ、外部半導電層（５４）や絶縁体層
（５３）上にパルス圧力波発生素子を接触させなければ
ならず、この結果、シース（５６）や遮蔽層（５５）の
除去作業が必要になるので、実線路のケーブルには適用
させることができない難点があった。
では、ケーブル（５）のシース（５６）上からパルス圧
力波を印加すると、シース（５６）と絶縁体（５３）層
との間の空気ギャップによりパルス圧力波の反射や減衰
が大きくなるので、パルス圧力波が絶縁体層（５３）内
に効率良く伝播しなくなる。したがって、空間電荷を高
精度で測定するには、シース（５６）やその下層の遮蔽
層（５５）を除去して外部半導電層（５４）や絶縁体層
（５３）を露出させ、外部半導電層（５４）や絶縁体層
（５３）上にパルス圧力波発生素子を接触させなければ
ならず、この結果、シース（５６）や遮蔽層（５５）の
除去作業が必要になるので、実線路のケーブルには適用
させることができない難点があった。
【０００５】そこで、このような従来方法の問題点を解
決し、ケーブル（５）のシース（５６）や遮蔽層( ５
５）を除去することなく、ケーブル（５）の絶縁体層
（５３）内の空間電荷を高精度で測定することのできる
空間電荷測定方法を、この出願の発明の発明者はすでに
提案している。この従来の空間電荷測定方法は、ケーブ
ル（５）の導体（５１）と金属層である遮蔽層（５５）
間に直流電圧を印加して導体（５１）と遮蔽層（５５）
との界面に表面電荷を誘導させた後、導体（５１）およ
び遮蔽層（５５）間にパルス電圧を印加して界面に誘導
された表面電荷に基づく圧力パルスを界面に発生させ、
この圧力パルスにより急峻に動かされた絶縁体層（５
３）内の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定する
ことにより、絶縁体層（５３）内の空間電荷を測定する
ものである。
決し、ケーブル（５）のシース（５６）や遮蔽層( ５
５）を除去することなく、ケーブル（５）の絶縁体層
（５３）内の空間電荷を高精度で測定することのできる
空間電荷測定方法を、この出願の発明の発明者はすでに
提案している。この従来の空間電荷測定方法は、ケーブ
ル（５）の導体（５１）と金属層である遮蔽層（５５）
間に直流電圧を印加して導体（５１）と遮蔽層（５５）
との界面に表面電荷を誘導させた後、導体（５１）およ
び遮蔽層（５５）間にパルス電圧を印加して界面に誘導
された表面電荷に基づく圧力パルスを界面に発生させ、
この圧力パルスにより急峻に動かされた絶縁体層（５
３）内の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定する
ことにより、絶縁体層（５３）内の空間電荷を測定する
ものである。
【０００６】この従来方法が適用される空間電荷測定装
置（１）は、図３に例示したように、主に直流発生器
（２）、パルス電圧発生器（３）、検出抵抗Ｒ１および
信号検出部（４）から構成されている。直流発生器
（２）は、そのプラス側が保護抵抗Ｒ２の一端に、マイ
ナス側が検出抵抗Ｒ１の一端にそれぞれ接続されてい
る。保護抵抗Ｒ２の他端はケーブル（５）の一方の終端
部（５０ａ）の導体（５１）に接続するための測定端子
（６）に、検出抵抗Ｒ１の他端はケーブル（５）の他方
の終端部（５０ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）に接
続するための測定端子（７）にそれぞれ接続されてい
る。なお、直流発生器（２）のマイナス側はアースに接
続されている。したがって、ケーブル（５）の導体（５
１）および遮蔽層（５５）間に直流電圧Ｖｄｃを印加さ
せることができるので、この導体（５１）と遮蔽層（５
５）との界面に表面電荷を誘導することができる。
置（１）は、図３に例示したように、主に直流発生器
（２）、パルス電圧発生器（３）、検出抵抗Ｒ１および
信号検出部（４）から構成されている。直流発生器
（２）は、そのプラス側が保護抵抗Ｒ２の一端に、マイ
ナス側が検出抵抗Ｒ１の一端にそれぞれ接続されてい
る。保護抵抗Ｒ２の他端はケーブル（５）の一方の終端
部（５０ａ）の導体（５１）に接続するための測定端子
（６）に、検出抵抗Ｒ１の他端はケーブル（５）の他方
の終端部（５０ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）に接
続するための測定端子（７）にそれぞれ接続されてい
る。なお、直流発生器（２）のマイナス側はアースに接
続されている。したがって、ケーブル（５）の導体（５
１）および遮蔽層（５５）間に直流電圧Ｖｄｃを印加さ
せることができるので、この導体（５１）と遮蔽層（５
５）との界面に表面電荷を誘導することができる。
【０００７】パルス電圧発生器（３）は、一端がコンデ
ンサＣ１を介して保護抵抗Ｒ２と測定端子（６）との間
に接続され、他端が直流発生器（２）のマイナス側と検
出抵抗Ｒ１との間に接続されている。したがって、直流
電圧Ｖｄｃが印加されたケーブル（５）の導体（５１）
および遮蔽層（５５）間にパルス電圧Ｖｐを印加させる
ことができるので、上述の直流発生器（２）でケーブル
（５）の導体（５１）と遮蔽層（５５）との界面に誘導
された表面電荷に基づく圧力パルスを、この圧力パルス
により絶縁体層（５３）内の空間電荷を急峻に動かされ
るので、この急峻に動かされた空間電荷に応答して変位
電流が発生して、ケーブル（５）の遮蔽層（５５）から
流れることになる。
ンサＣ１を介して保護抵抗Ｒ２と測定端子（６）との間
に接続され、他端が直流発生器（２）のマイナス側と検
出抵抗Ｒ１との間に接続されている。したがって、直流
電圧Ｖｄｃが印加されたケーブル（５）の導体（５１）
および遮蔽層（５５）間にパルス電圧Ｖｐを印加させる
ことができるので、上述の直流発生器（２）でケーブル
（５）の導体（５１）と遮蔽層（５５）との界面に誘導
された表面電荷に基づく圧力パルスを、この圧力パルス
により絶縁体層（５３）内の空間電荷を急峻に動かされ
るので、この急峻に動かされた空間電荷に応答して変位
電流が発生して、ケーブル（５）の遮蔽層（５５）から
流れることになる。
【０００８】検出抵抗Ｒ１は、圧力パルスにより急峻に
動かされた空間電荷に応答して流れる変位電流を検出す
るもので、信号検出部（４）に接続されており、変位電
流はケーブル（５）の遮蔽層（５５）から測定端子
（７）を介してこの検出抵抗Ｒ１に流れる。信号検出部
（４）は、時間リレー（８）、高帯域増幅器（９）およ
びオシロスコープ（１０）から成り、時間リレー（８）
の一端は検出抵抗Ｒ１に、他端は高帯域増幅器（９）の
入力側にそれぞれ接続され、この高帯域増幅器（９）の
出力側はオシロスコープ（１０）に接続されている。な
お、時間リレー（８）は、印加される直流電圧Ｖｄｃと
検出信号である変位電流とを区別するために使用されて
いる。検出抵抗Ｒ１で検出された変位電流は、オシロス
コープ（１０）で観測することができる。
動かされた空間電荷に応答して流れる変位電流を検出す
るもので、信号検出部（４）に接続されており、変位電
流はケーブル（５）の遮蔽層（５５）から測定端子
（７）を介してこの検出抵抗Ｒ１に流れる。信号検出部
（４）は、時間リレー（８）、高帯域増幅器（９）およ
びオシロスコープ（１０）から成り、時間リレー（８）
の一端は検出抵抗Ｒ１に、他端は高帯域増幅器（９）の
入力側にそれぞれ接続され、この高帯域増幅器（９）の
出力側はオシロスコープ（１０）に接続されている。な
お、時間リレー（８）は、印加される直流電圧Ｖｄｃと
検出信号である変位電流とを区別するために使用されて
いる。検出抵抗Ｒ１で検出された変位電流は、オシロス
コープ（１０）で観測することができる。
【０００９】しかしながら、このようにケーブル（５）
のシース（５６）や遮蔽層( ５５）を除去することな
く、ケーブル（５）の絶縁体層（５３）内の空間電荷を
高精度で測定することのできる、以上の通りの従来の空
間電荷測定方法にも改良すべき点が存在していた。すな
わち、この従来の空間電荷測定方法は、ケーブル（５）
の絶縁体層（５３）全体に亘る測定法であり、絶縁体層
（５３）内に空間電荷蓄積位置が多数存在した場合にお
いての各位置の特定は困難である。また、上述した図３
の空間電荷測定装置（１）のように、直流発生器（２）
およびパルス電圧発生器（３）を有する圧力パルス発生
部は、検出抵抗Ｒ１を介して接地する回路構成が必要な
ため時間リレー（８）による検出信号分離に高度な技術
が要求されるだけでなく、絶縁体両端から圧力波パルス
が発生するため測定信号処理にも高度な技術が必要であ
り、空間電荷の測定をより容易なものとすべき改良点が
存在していた。
のシース（５６）や遮蔽層( ５５）を除去することな
く、ケーブル（５）の絶縁体層（５３）内の空間電荷を
高精度で測定することのできる、以上の通りの従来の空
間電荷測定方法にも改良すべき点が存在していた。すな
わち、この従来の空間電荷測定方法は、ケーブル（５）
の絶縁体層（５３）全体に亘る測定法であり、絶縁体層
（５３）内に空間電荷蓄積位置が多数存在した場合にお
いての各位置の特定は困難である。また、上述した図３
の空間電荷測定装置（１）のように、直流発生器（２）
およびパルス電圧発生器（３）を有する圧力パルス発生
部は、検出抵抗Ｒ１を介して接地する回路構成が必要な
ため時間リレー（８）による検出信号分離に高度な技術
が要求されるだけでなく、絶縁体両端から圧力波パルス
が発生するため測定信号処理にも高度な技術が必要であ
り、空間電荷の測定をより容易なものとすべき改良点が
存在していた。
【００１０】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、従来技術を改良し、上述した
ような高度な信号技術を用いることなく、空間電荷蓄積
位置の特定を容易に行うことができ、安価に電力や通信
ケーブルの欠陥を検出することのできる、新しい空間電
荷測定方法を提供することを目的としている。
みてなされたものであり、従来技術を改良し、上述した
ような高度な信号技術を用いることなく、空間電荷蓄積
位置の特定を容易に行うことができ、安価に電力や通信
ケーブルの欠陥を検出することのできる、新しい空間電
荷測定方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、導体と金属層との間に絶
縁体層を有し、且つ金属層が防食層で被覆されているケ
ーブルにおける絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電
荷測定方法であって、防食層上に電極を取り付け、この
電極と遮蔽層間に直流電圧を印加して防食層と遮蔽層と
の界面に表面電荷を誘導させた後、電極と遮蔽層間にパ
ルス電圧を印加して前記表面電荷に基づく圧力パルスを
発生させ、この圧力パルスにより変動された絶縁体層内
の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定することに
より、絶縁体層内の空間電荷を測定することを特徴とす
る空間電荷測定方法（請求項１）と、導体と金属層との
間に絶縁体層を有し、且つ金属層が防食層で被覆されて
いるケーブルにおける絶縁体層内の空間電荷を測定する
空間電荷測定方法であって、防食層上に電極を取り付
け、この電極と遮蔽層間にパルス電圧を印加してマック
スウェル応力による圧力パルスを発生させ、この圧力パ
ルスにより変動された絶縁体層内の空間電荷に応答して
流れる変位電流を測定することにより、絶縁体層内の空
間電荷を測定することを特徴とする空間電荷測定方法
（請求項２）を提供する。
の課題を解決するものとして、導体と金属層との間に絶
縁体層を有し、且つ金属層が防食層で被覆されているケ
ーブルにおける絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電
荷測定方法であって、防食層上に電極を取り付け、この
電極と遮蔽層間に直流電圧を印加して防食層と遮蔽層と
の界面に表面電荷を誘導させた後、電極と遮蔽層間にパ
ルス電圧を印加して前記表面電荷に基づく圧力パルスを
発生させ、この圧力パルスにより変動された絶縁体層内
の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定することに
より、絶縁体層内の空間電荷を測定することを特徴とす
る空間電荷測定方法（請求項１）と、導体と金属層との
間に絶縁体層を有し、且つ金属層が防食層で被覆されて
いるケーブルにおける絶縁体層内の空間電荷を測定する
空間電荷測定方法であって、防食層上に電極を取り付
け、この電極と遮蔽層間にパルス電圧を印加してマック
スウェル応力による圧力パルスを発生させ、この圧力パ
ルスにより変動された絶縁体層内の空間電荷に応答して
流れる変位電流を測定することにより、絶縁体層内の空
間電荷を測定することを特徴とする空間電荷測定方法
（請求項２）を提供する。
【００１２】また、この出願の発明は、上記の空間電荷
測定方法において、電極が導電部材である（請求項３）
をその態様として提供する。この空間電荷測定方法によ
って、防食層上に電極を取り付けて、この電極を利用し
た直流電圧およびパルス電圧の印加、またはパルス電圧
のみの印加だけで、従来方法の改良点を改善することが
でき、高精度なだけでなく、容易、且つ安価な空間電荷
測定を実現することができる。
測定方法において、電極が導電部材である（請求項３）
をその態様として提供する。この空間電荷測定方法によ
って、防食層上に電極を取り付けて、この電極を利用し
た直流電圧およびパルス電圧の印加、またはパルス電圧
のみの印加だけで、従来方法の改良点を改善することが
でき、高精度なだけでなく、容易、且つ安価な空間電荷
測定を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
【００１４】
【実施例】（実施例１）図１は、この発明の空間電荷測
定方法を適用した空間電荷測定装置の一例を示したもの
である。この図１に例示した空間電荷測定装置（１）で
は、ケーブル（５）の防食層であるシース（５６）上に
電極（１１）が取り付けられており、この電極（１１）
に、直流発生器（２）が保護抵抗Ｒ２を介して接続され
ているとともに、パルス電圧発生器（３）がコンデンサ
Ｃ１を介して接続されている。より詳しくは、直流発生
器（２）のマイナス側は保護抵抗Ｒ２の一端に接続さ
れ、保護抵抗Ｒ２の他端が電極（１１）に接続されてい
る。パルス電圧発生器（３）の一端はコンデンサＣ１の
一端に接続され、コンデンサＣ１の他端が保護抵抗Ｒ２
と電極（１１）との間に接続されている。
定方法を適用した空間電荷測定装置の一例を示したもの
である。この図１に例示した空間電荷測定装置（１）で
は、ケーブル（５）の防食層であるシース（５６）上に
電極（１１）が取り付けられており、この電極（１１）
に、直流発生器（２）が保護抵抗Ｒ２を介して接続され
ているとともに、パルス電圧発生器（３）がコンデンサ
Ｃ１を介して接続されている。より詳しくは、直流発生
器（２）のマイナス側は保護抵抗Ｒ２の一端に接続さ
れ、保護抵抗Ｒ２の他端が電極（１１）に接続されてい
る。パルス電圧発生器（３）の一端はコンデンサＣ１の
一端に接続され、コンデンサＣ１の他端が保護抵抗Ｒ２
と電極（１１）との間に接続されている。
【００１５】また、直流発生器（２）のプラス側は検出
端子Ｒ１の一端に接続され、パルス電圧発生器（３）の
他端は直流発生器（２）のプラス側と検出端子Ｒ１の一
端との間に接続され、さらに、ケーブル（５）の終端部
（５０ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）に接続するた
めの測定端子（７）がパルス電圧発生器（３）の他端と
検出端子Ｒ１の一端との間に接続されている。直流発生
器（２）のプラス側は接地されてもいる。
端子Ｒ１の一端に接続され、パルス電圧発生器（３）の
他端は直流発生器（２）のプラス側と検出端子Ｒ１の一
端との間に接続され、さらに、ケーブル（５）の終端部
（５０ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）に接続するた
めの測定端子（７）がパルス電圧発生器（３）の他端と
検出端子Ｒ１の一端との間に接続されている。直流発生
器（２）のプラス側は接地されてもいる。
【００１６】検出抵抗Ｒ１の他端はコンデンサＣ２の一
端に接続され、コンデンサＣ２の他端は、ケーブル
（５）の終端部（５０ｂ）の導体（５１）に接続するた
めの測定端子（１２）に接続されている。信号検出部
（４）は、高帯域増幅器（９）およびオシロスコープ
（１０）から成り、高帯域増幅器（９）の入力側が検出
抵抗Ｒ１に、出力側がオシロスコープ（１０）に接続さ
れている。
端に接続され、コンデンサＣ２の他端は、ケーブル
（５）の終端部（５０ｂ）の導体（５１）に接続するた
めの測定端子（１２）に接続されている。信号検出部
（４）は、高帯域増幅器（９）およびオシロスコープ
（１０）から成り、高帯域増幅器（９）の入力側が検出
抵抗Ｒ１に、出力側がオシロスコープ（１０）に接続さ
れている。
【００１７】このような構成を有する空間電荷測定装置
（１）においては、まず、測定端子（７）および測定端
子（１２）をそれぞれ、ケーブル（５）の終端部（５０
ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）および導体（５１）
に接続させておく。この状態で、直流発生器（２）から
の直流電圧を電極（１１）と遮蔽層（５５）間に印加す
ると、電極（１１）が取り付けられている防食層である
シース（５６）と遮蔽層（５５）との界面に表面電荷が
誘導される。ついで、パルス電圧発生器（３）からのパ
ルス電圧を電極（１１）と遮蔽層（５５）間に印加する
と、この表面電荷に基づく圧力パルス（または圧力波パ
ルス）がシース（５６）と遮蔽層（５５）との界面に発
生するので、この圧力パルスにより急峻に動かされた絶
縁体層（５３）内の空間電荷に応答した変位電流が、導
体（５１）からコンデンサＣ２を介して検出抵抗Ｒ１に
流れる。この検出抵抗Ｒ１で測定された変位電流は、信
号検出部（４）において高帯域増幅器（９）により高帯
域信号が増幅されて、オシロスコープ（１０）で観測さ
れる。
（１）においては、まず、測定端子（７）および測定端
子（１２）をそれぞれ、ケーブル（５）の終端部（５０
ｂ）の金属層である遮蔽層（５５）および導体（５１）
に接続させておく。この状態で、直流発生器（２）から
の直流電圧を電極（１１）と遮蔽層（５５）間に印加す
ると、電極（１１）が取り付けられている防食層である
シース（５６）と遮蔽層（５５）との界面に表面電荷が
誘導される。ついで、パルス電圧発生器（３）からのパ
ルス電圧を電極（１１）と遮蔽層（５５）間に印加する
と、この表面電荷に基づく圧力パルス（または圧力波パ
ルス）がシース（５６）と遮蔽層（５５）との界面に発
生するので、この圧力パルスにより急峻に動かされた絶
縁体層（５３）内の空間電荷に応答した変位電流が、導
体（５１）からコンデンサＣ２を介して検出抵抗Ｒ１に
流れる。この検出抵抗Ｒ１で測定された変位電流は、信
号検出部（４）において高帯域増幅器（９）により高帯
域信号が増幅されて、オシロスコープ（１０）で観測さ
れる。
【００１８】このように、この発明の空間電荷測定方法
によれば、シース（５６）などの防食層上に電極（１
１）を取り付け、この電極（１１）を利用して直流電圧
およびパルス電圧の印加を行うことで、電極（１１）取
付位置に限定した絶縁体層（５３）内の空間電荷測定が
可能となる。すなわち、空間電荷が蓄積している位置の
特定が可能となる。また、図１の空間電荷測定装置
（１）の構成を見てもわかるように、直流発生器（２）
およびパルス電圧発生器（３）を有する圧力パルス発生
回路は、検出抵抗Ｒ１を介しておらず、検出信号を直流
電圧およびパルス電圧から分離する高度な信号技術を必
要としない。具体的には、たとえば図３の従来の空間電
荷測定装置（１）と比べて時間リレー（７）が設けられ
ていない。また、圧力パルスが絶縁体層（５３）の遮蔽
層（５５）側からのみ印加されるため、高度な測定信号
処理技術も不要とすることができる。したがって、空間
電荷蓄積位置の測定をより容易に、且つ安価に実現する
ことができるようになる。
によれば、シース（５６）などの防食層上に電極（１
１）を取り付け、この電極（１１）を利用して直流電圧
およびパルス電圧の印加を行うことで、電極（１１）取
付位置に限定した絶縁体層（５３）内の空間電荷測定が
可能となる。すなわち、空間電荷が蓄積している位置の
特定が可能となる。また、図１の空間電荷測定装置
（１）の構成を見てもわかるように、直流発生器（２）
およびパルス電圧発生器（３）を有する圧力パルス発生
回路は、検出抵抗Ｒ１を介しておらず、検出信号を直流
電圧およびパルス電圧から分離する高度な信号技術を必
要としない。具体的には、たとえば図３の従来の空間電
荷測定装置（１）と比べて時間リレー（７）が設けられ
ていない。また、圧力パルスが絶縁体層（５３）の遮蔽
層（５５）側からのみ印加されるため、高度な測定信号
処理技術も不要とすることができる。したがって、空間
電荷蓄積位置の測定をより容易に、且つ安価に実現する
ことができるようになる。
【００１９】（実施例２）図２は、この発明の別の空間
電荷測定方法を適用した空間電荷測定装置の一例を示し
たものである。この図２に例示した空間電荷測定装置
（１）では、直流発生器（２）および保護抵抗Ｒ２が備
えられておらず、パルス電圧発生器（３）のみがコンデ
ンサＣ１を介して電極（１１）に接続されている。より
詳しくは、パルス電圧発生器（３）の一端はコンデンサ
Ｃ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他端が電極
（１１）に接続されている。パルス電圧発生器（３）の
他端は接地されてもいる。
電荷測定方法を適用した空間電荷測定装置の一例を示し
たものである。この図２に例示した空間電荷測定装置
（１）では、直流発生器（２）および保護抵抗Ｒ２が備
えられておらず、パルス電圧発生器（３）のみがコンデ
ンサＣ１を介して電極（１１）に接続されている。より
詳しくは、パルス電圧発生器（３）の一端はコンデンサ
Ｃ１の一端に接続され、コンデンサＣ１の他端が電極
（１１）に接続されている。パルス電圧発生器（３）の
他端は接地されてもいる。
【００２０】このような構成を有する空間電荷測定装置
（１）においては、直流電圧は印加せずに、パルス電圧
のみをパルス電圧発生器（３）により電極（１１）と遮
蔽層（５５）間に印加する。そして、このパルス電圧に
起因するマックスウェル応力によって圧力パルスが発生
され、この圧力パルスにより変動された絶縁体層（５
３）内の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定する
ことができる。
（１）においては、直流電圧は印加せずに、パルス電圧
のみをパルス電圧発生器（３）により電極（１１）と遮
蔽層（５５）間に印加する。そして、このパルス電圧に
起因するマックスウェル応力によって圧力パルスが発生
され、この圧力パルスにより変動された絶縁体層（５
３）内の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定する
ことができる。
【００２１】この場合においても、高度な測定信号・電
気ノイズ分離技術や測定信号処理技術は何ら必要でな
く、空間電荷測定の容易性並びに経済性を向上させるこ
とができる。なお、圧力パルスは急峻なものほど良く、
絶縁体層（５３）内での空間電荷の動きも急峻となり、
変位電流の測定をさらに正確にすることができる。よっ
て、印加パルス電圧または／および直流電圧は、急峻な
圧力パルスを発生させることができる程度のものとする
ことが好ましい。
気ノイズ分離技術や測定信号処理技術は何ら必要でな
く、空間電荷測定の容易性並びに経済性を向上させるこ
とができる。なお、圧力パルスは急峻なものほど良く、
絶縁体層（５３）内での空間電荷の動きも急峻となり、
変位電流の測定をさらに正確にすることができる。よっ
て、印加パルス電圧または／および直流電圧は、急峻な
圧力パルスを発生させることができる程度のものとする
ことが好ましい。
【００２２】上述したケーブル（５）の防食層上に取り
付ける電極（１１）としては、真鍮等の導電部材により
なるものを用いることができ、また、その取り付け位置
は、直流電圧およびパルス電圧の印加、またはパルス電
圧のみの印加により圧力パルスを発生させることができ
る限り、どのような位置でもよい。この発明は以上の例
に限定されるものではなく、細部については様々な態様
が可能であることは言うまでもない。
付ける電極（１１）としては、真鍮等の導電部材により
なるものを用いることができ、また、その取り付け位置
は、直流電圧およびパルス電圧の印加、またはパルス電
圧のみの印加により圧力パルスを発生させることができ
る限り、どのような位置でもよい。この発明は以上の例
に限定されるものではなく、細部については様々な態様
が可能であることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の空
間電荷測定方法によって、高度な測定信号・電気ノイズ
分離技術や測定信号処理技術を用いずに、容易に、且つ
安価に、電力や通信用等のケーブルの欠陥部位を、そこ
に蓄積されている空間電荷を測定して検出することがで
き、ケーブルの劣化位置評定技術を確立させて、事故未
然防止や余寿命判定を正確に実現させることができるよ
うになる。
間電荷測定方法によって、高度な測定信号・電気ノイズ
分離技術や測定信号処理技術を用いずに、容易に、且つ
安価に、電力や通信用等のケーブルの欠陥部位を、そこ
に蓄積されている空間電荷を測定して検出することがで
き、ケーブルの劣化位置評定技術を確立させて、事故未
然防止や余寿命判定を正確に実現させることができるよ
うになる。
【図１】この発明の空間電荷測定方法の一実施例である
空間電荷測定装置を例示した要部回路図である。
空間電荷測定装置を例示した要部回路図である。
【図２】この発明の空間電荷測定方法の別の一実施例で
ある空間電荷測定装置を例示した要部回路図である。
ある空間電荷測定装置を例示した要部回路図である。
【図３】従来の空間電荷測定方法を適用した空間電荷測
定装置を例示した要部回路図である。
定装置を例示した要部回路図である。
【図４】ケーブルの層構成の一例を示した断面図であ
る。
る。
１ 空間電荷測定装置 ２ 直流発生器 ３ パルス電圧発生器 ４ 信号検出部 ５ ケーブル ５０ａ，５０ｂ 終端部 ５１ 導体 ５２ 内部半導電層 ５３ 絶縁体層 ５４ 外部半導電層 ５５ 遮蔽層 ５６ シース ６ 測定端子 ７ 測定端子 ８ 時間リレー ９ 高帯域増幅器 １０ オシロスコープ １１ 電極 １２ 測定端子
Claims (3)
- 【請求項１】 導体と金属層との間に絶縁体層を有し、
且つ金属層が防食層で被覆されているケーブルにおける
絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電荷測定方法であ
って、防食層上に電極を取り付け、この電極と遮蔽層間
に直流電圧を印加して防食層と遮蔽層との界面に表面電
荷を誘導させた後、電極と遮蔽層間にパルス電圧を印加
して前記表面電荷に基づく圧力パルスを発生させ、この
圧力パルスにより変動された絶縁体層内の空間電荷に応
答して流れる変位電流を測定することにより、絶縁体層
内の空間電荷を測定することを特徴とする空間電荷測定
方法。 - 【請求項２】 導体と金属層との間に絶縁体層を有し、
且つ金属層が防食層で被覆されているケーブルにおける
絶縁体層内の空間電荷を測定する空間電荷測定方法であ
って、防食層上に電極を取り付け、この電極と遮蔽層間
にパルス電圧を印加してマックスウェル応力による圧力
パルスを発生させ、この圧力パルスにより変動された絶
縁体層内の空間電荷に応答して流れる変位電流を測定す
ることにより、絶縁体層内の空間電荷を測定することを
特徴とする空間電荷測定方法。 - 【請求項３】 電極が導電部材である請求項１または２
の空間電荷測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10312813A JP2000147037A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 空間電荷測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10312813A JP2000147037A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 空間電荷測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000147037A true JP2000147037A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18033728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10312813A Pending JP2000147037A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 空間電荷測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000147037A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103257284A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 天津学子电力设备科技有限公司 | 一种基于激光热脉冲的有机聚合物薄膜空间电荷测量方法 |
| CN104833867A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 南京南瑞集团公司 | 信号增强型压力波法模型电缆空间电荷测试*** |
| CN108181517A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-19 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种用于检测高压电缆接头中空间电荷的装置及方法 |
| CN108490278A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-04 | 沈阳工业大学 | 一种小型化盆式绝缘子表面电荷三维测量装置及方法 |
| CN109142894A (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-04 | 清华大学 | 基于耦合等势原理的直流导线电晕空间电荷分布的测试方法 |
| JP2020528141A (ja) * | 2017-07-24 | 2020-09-17 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 遮蔽されたケーブルの部分放電インパルスを測定する方法及び試験装置 |
| CN113376451A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-10 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电缆绝缘材料空间电荷与电导电流的评估方法及装置 |
| CN113567769A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-10-29 | 南京信息工程大学 | 基于电荷注入特性表征的直流电缆半导电屏蔽材料选用方法 |
| CN115616302A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-17 | 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 | 一种直流导线绝缘层电荷电势聚集与检测方法及装置 |
-
1998
- 1998-11-04 JP JP10312813A patent/JP2000147037A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103257284A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-21 | 天津学子电力设备科技有限公司 | 一种基于激光热脉冲的有机聚合物薄膜空间电荷测量方法 |
| CN104833867A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 南京南瑞集团公司 | 信号增强型压力波法模型电缆空间电荷测试*** |
| JP7132319B2 (ja) | 2017-07-24 | 2022-09-06 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 遮蔽されたケーブルの部分放電インパルスを測定する方法及び試験装置 |
| JP2020528141A (ja) * | 2017-07-24 | 2020-09-17 | マシイネンフアブリーク・ラインハウゼン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 遮蔽されたケーブルの部分放電インパルスを測定する方法及び試験装置 |
| CN108181517A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-19 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种用于检测高压电缆接头中空间电荷的装置及方法 |
| CN108181517B (zh) * | 2017-12-28 | 2022-09-23 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种用于检测高压电缆接头中空间电荷的装置及方法 |
| CN108490278A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-04 | 沈阳工业大学 | 一种小型化盆式绝缘子表面电荷三维测量装置及方法 |
| CN108490278B (zh) * | 2018-05-02 | 2023-10-27 | 沈阳工业大学 | 一种小型化盆式绝缘子表面电荷三维测量装置及方法 |
| CN109142894A (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-04 | 清华大学 | 基于耦合等势原理的直流导线电晕空间电荷分布的测试方法 |
| CN113376451B (zh) * | 2021-06-10 | 2022-06-07 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电缆绝缘材料空间电荷与电导电流的评估方法及装置 |
| CN113376451A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-10 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电缆绝缘材料空间电荷与电导电流的评估方法及装置 |
| CN113567769A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-10-29 | 南京信息工程大学 | 基于电荷注入特性表征的直流电缆半导电屏蔽材料选用方法 |
| CN113567769B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-11-25 | 南京信息工程大学 | 基于电荷注入特性表征的直流电缆半导电屏蔽材料选用方法 |
| CN115616302A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-17 | 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司 | 一种直流导线绝缘层电荷电势聚集与检测方法及装置 |
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