JP2002048836A - 電力ケーブルの部分放電検出法 - Google Patents

電力ケーブルの部分放電検出法

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JP2002048836A
JP2002048836A JP2000236552A JP2000236552A JP2002048836A JP 2002048836 A JP2002048836 A JP 2002048836A JP 2000236552 A JP2000236552 A JP 2000236552A JP 2000236552 A JP2000236552 A JP 2000236552A JP 2002048836 A JP2002048836 A JP 2002048836A
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cable
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Yasuyuki Takenaka
靖行 竹中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電位置から検出した2つの信号に干渉がな
く、検出信号の同調増幅が容易であり、しかも、放電位
置と検出器の測定距離が長いケーブル線路においても、
検出精度の高い電力ケーブルの部分放電検出法を提供す
る。 【解決手段】 供試ケーブル4の両端で箔電極5A,5
Bと検出インピーダンス7A,7Bにより検出した2つ
の部分放電信号を加算器8によって1:1の比率で加算
する加算ステップと、2つの加算信号の中で検出タイミ
ングの早い部分放電信号のピーク値によって検出タイミ
ングの遅い部分放電信号をピークホールド器9によりマ
スクするピークホールド信号発生ステップと、同調増幅
器10に入力したピークホールド信号を同調増幅して電
力ケーブルを診断する診断ステップを含むことを特徴と
する電力ケーブルの部分放電検出法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルの部
分放電の測定、特に、ケーブルの両端から部分放電信号
を検出して高い精度で部分放電を検出する電力ケーブル
の部分放電検出法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電力ケーブルの部分放電検出法として
は、従来、ケーブルの片端で信号を検出する方法、ケー
ブルの両端を一括して1台の検出器で信号を検出する方
法、ケーブルの両端から各々信号を検出する方法などが
採られている。
【0003】例えば、中心周波数帯域の異なる2つ以上
の周波数成分を検出してケーブルの部分放電を測定する
方法は、特開平4−353775号公報に記載されてお
り、特開平6−74997号公報、あるいは特開平7−
174809号公報には、普通接続部を有するケーブル
線路の両端に絶縁接続部を介して2つの部分放電信号を
検出して、検出時間またはタイミングを比較して部分放
電を検出する方法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電力ケ
ーブルの部分放電検出法によると、ケーブルの片端で信
号を検出する方法は、部分放電発生位置が検出器から遠
くなる程、信号の伝搬距離が増大し検出感度が低下する
という課題があり、ケーブルの両端を一括して1台の検
出器で信号を検出する方法は、ケーブル内で発生した部
分放電信号1つに対して、部分放電発生位置による伝搬
時間に差のある2つの信号が検出器に検出され(ただ
し、ケーブル中間点で部分放電が発生した場合のみ、信
号の時間差がない2つの信号が検出される)、この信号
をそのまま同調増幅器に送ると、2つの信号の時間差に
より干渉が生じ、共振、***振を起こす為、部分放電の
発生位置によって信号の大きさが変化していまうという
難点がある。また、ケーブルの両端から各々信号を検出
する方法は、検出した2つの信号の時間差による信号の
大きさが変化するのを防止するために、同調増幅器を2
台準備して各々の検出器の信号を検出を同調増幅させる
ことになり高価になるという問題がある。
【0005】従って、本発明の目的は、放電位置から検
出した2つの信号に干渉がなく、検出信号の同調増幅が
容易であり、しかも、放電位置と検出器の測定距離が長
いケーブル線路においても、検出精度の高い電力ケーブ
ルの部分放電検出法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、電力ケーブルの部分放電によって発生し
た部分放電信号を前記電力ケーブルの両端で検出して前
記電力ケーブルを診断する電力ケーブルの部分放電検出
法において、前記電力ケーブルの両端で検出した部分放
電信号を加算して加算信号を出力する加算ステップと、
前記加算信号の中で検出タイミングの早い部分放電信号
のピーク値で検出タイミングの遅い部分放電信号をマス
クしたピークホールド信号を発生するピークホールド信
号発生ステップと、前記ピークホールド信号によって前
記電力ケーブルを診断する診断ステップを含むことを特
徴とする電力ケーブルの部分放電検出法を提供する。
【0007】また、本発明は、上記の目的を達成するた
め、前記加算ステップは、前記電力ケーブルの両端で検
出した部分放電信号を1:1の比率で加算する加算ステ
ップを含むことを特徴とし、前記ピークホールド信号発
生ステップは、前記ピーク値を0.1〜100μsの時
限にわたってホールドするホールドステップを含むこと
を特徴とする電力ケーブルの部分放電検出法を提供す
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態によ
る電力ケーブルの部分放電検出法のシステムを示してい
る。このシステムは、電源1から供試ケーブル4に課電
するために、供試ケーブル4の両端に接続された課電用
端末装置3A,課電用端末装置3B、および電源1と課
電用端末装置3Aを結線する課電用ケーブルヘッド2を
有する。また、供試ケーブル4の両端と課電用端末装置
3A,課電用端末装置3Bに接して、ケーブルの部分放
電を捉えるための2組の箔電極5A,箔電極5Bが配置
されており、2組の箔電極5A,箔電極5Bには、リー
ド線6A,リード線6Bを介して接続された信号を検出
するための検出インピーダンス7A,検出インピーダン
ス7Bが設置されている。さらにシステムは、検出イン
ピーダンス7A,検出インピーダンス7Bに結線された
加算器8、ピークホールド器9、および同調増幅器10
を備えている。
【0009】図1において、放電信号とシステムの機能
との関係は、つぎのようになる。システムは、供試ケー
ブル4の部分放電を、2組の箔電極5A,箔電極5Bに
より捉えたのち、検出インピーダンス7A,検出インピ
ーダンス7Bによって、それぞれ、2つの信号として検
出できる機能を有する。検出インピーダンス7A,検出
インピーダンス7Bから出力される2つの検出信号は、
それぞれ、加算ステップとしての加算器8により1:1
の比率で加算され、加算信号が出力される。加算器8に
より加算された信号は、つぎに、ピークホールド信号発
生ステップとしてのピークホールド器9に送信され、ピ
ークホールド信号が発生される。ピークホールド器9
は、加算器8により加算された2つの信号のうち、検出
タイミングが早く検出された信号の方のパルスの波高値
(ピーク値)をホールドして、検出タイミングが遅く検
出された信号の方のパルスをマスクする機能を有する。
このピークホールド信号発生ステップは、早く検出され
た信号の方のパルスのピーク値を0.1μs〜100μ
sの時限にわたってホールドすることにより、遅く検出
された信号の方をマスクする。この場合、2台の検出イ
ンピーダンス7A,検出インピーダンス7Bが検出する
信号の時間差は、ケーブルの部分放電発生位置がケーブ
ルの中央に近い程小さくなるから、遅く検出された信号
の方をマスクするには、早く検出された信号のピーク値
をホールドする時間は、例えば、100μsというよう
に長く採ることが望まれる。ピークホールド信号発生ス
テップとしてのピークホールド器9によりホールドされ
た早く検出された信号の方のパルスは、ピークホールド
器9に接続されている同調増幅器10に入力して同調増
幅することにより、所定の部分放電信号の検出を行うこ
とができ、電力ケーブルの診断が実現される。本発明の
実施の形態において、供試ケーブル4の部分放電信号を
捉える箔電極5A,箔電極5Bに代えて、ケーブル両端
に結合コンデンサを取り付け、この結合コンデンサの低
圧側で信号を検出しても同様に部分放電信号を捉えるこ
とができる。
【0010】特に、本発明のシステムによる信号処理に
おいては、供試ケーブル4の両端に、各々検出インピー
ダンス(図1の7A,および図1の7B)を配置して2
つの信号を検出(ケーブル両端検出)し、供試ケーブル
4の両端から検出した信号のうちの早く伝搬してきた信
号(信号の波高値も大きい)のみを、ピークホールド器
9によりピークホールド信号として処理したのち、同調
増幅器10に送って同調増幅しているから、部分放電信
号を直接同調増幅器で増幅する従来の技術と比較して、
信号の大きさの変化を抑止することができるとともに、
ケーブル左端で発生した部分放電をケーブル右端のいわ
ゆる遠端で検出する場合(ケーブル片端検出)と比較し
て、信号の伝搬距離が1/2となるため、検出感度の低
下は抑止され、信号の検出感度は約2倍と向上すること
になる。しかも、検出された2つの信号のうち、早く検
出され同調増幅されたピークホールド信号を基準とし
て、ケーブルの部分放電を検知するので、検出信号を高
感度で測定することが可能となる。また、高価な同調増
幅器10も、従来は2台必要なのに対し、図1のシステ
ムは1台で済むことになる。
【0011】図2(a)(b)(c)(d)(e)は、
図1のシステムによる信号処理過程の波形を示してい
る。供試ケーブル(図1の4)の任意の位置で発生した
部分放電信号は、供試ケーブルの両側に配置された検出
インピーダンス(図1の7A),検出インピーダンス
(図1の7B)によって、2つの信号として検出され
る。図2(a)は、早く伝搬してきた部分放電の信号で
ある。図2(b)は、遅く伝搬してきた部分放電の信号
である。検出された2つの信号(図2(a)および図2
(b))は、加算器(図1の8)により、1:1の比率
で加算される。図2(c)は、加算器出力の信号であ
る。加算された信号(図2(c))は、ピークホールド
器(図1の9)によりピークホールド信号発生ステップ
が講じられる。図2(d)は、ピークホールドの概念信
号である。加算後の2つの信号のパルスには、伝搬到達
にある時間差が存在するため、早く伝搬して来た信号の
方のパルスの波高値がピークホールド器によりピークホ
ールドされ、遅く伝搬して来た信号の方は図2(d)の
ようにマスクされる。このため、ケーブルの両端から検
出した時に起こり易い2つの信号の干渉については、早
く伝搬して来たピークホールド信号が、遅く伝搬して来
た信号をマスクすることで回避できるようになる。図2
(e)は、ピークホールド器の出力信号である。この早
く検出されたピークホールド信号(図2(e))は、同
調増幅器(図1の10)に送られて同調増幅される。
【0012】
【発明の効果】本発明の電力ケーブルの部分放電検出法
によると、検出インピーダンスにより放電位置から検出
された2つの信号は、加算器により加算されたのち、早
く伝搬してきた信号(信号の波高値も大きい)のみをピ
ークホールド器によりピークホールド信号として処理す
るから、信号の大きさの変化は抑止され、早く検出され
た信号と、遅く検出された信号の2つの信号同士の干渉
はなくなり、その後、同調増幅器に送られる検出信号の
同調増幅は極めて容易になるという効果が得られる。こ
の結果、早く伝搬してきた波高値の大きい信号の検出感
度を約2倍まで向上させることができるから、部分放電
の検出信号を高感度で測定することができるとともに、
放電位置と検出器の測定距離が長いケーブル線路におい
ても、検出精度の高い電力ケーブルの部分放電検出法を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による電力ケーブルの部分
放電検出法のシステムを示す説明図である。
【図2】本発明の電力ケーブルの部分放電検出法の実施
の形態によるシステムにおける信号処理過程の波形を示
す説明図である。
【符号の説明】
1 電源 2 課電用ケーブルヘッド 3A 課電用端末装置 3B 課電用端末装置 4 供試ケーブル 5A 箔電極 5B 箔電極 6A リード線 6B リード線 7A 検出インピーダンス 7B 検出インピーダンス 8 加算器 9 ピークホールド器 10 同調増幅器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力ケーブルの部分放電によって発生した
    部分放電信号を前記電力ケーブルの両端で検出して前記
    電力ケーブルを診断する電力ケーブルの部分放電検出法
    において、 前記電力ケーブルの両端で検出した部分放電信号を加算
    して加算信号を出力する加算ステップと、 前記加算信号の中で検出タイミングの早い部分放電信号
    のピーク値で検出タイミングの遅い部分放電信号をマス
    クしたピークホールド信号を発生するピークホールド信
    号発生ステップと、 前記ピークホールド信号によって前記電力ケーブルを診
    断する診断ステップを含むことを特徴とする電力ケーブ
    ルの部分放電検出法。
  2. 【請求項2】前記加算ステップは、前記電力ケーブルの
    両端で検出した部分放電信号を1:1の比率で加算する
    加算ステップを含むことを特徴とする請求項1記載の電
    力ケーブルの部分放電検出法。
  3. 【請求項3】前記ピークホールド信号発生ステップは、
    前記ピーク値を0.1〜100μsの時限にわたってホ
    ールドするホールドステップを含むことを特徴とする請
    求項1記載の電力ケーブルの部分放電検出法。
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