JP2638232B2 - Separating and measuring the cable core current and shield current from the cable circumference - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ この発明は、地中送電線の芯線（導体）またはシール
ド電流を測定する方法関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring a core wire (conductor) or a shield current of an underground power transmission line.

［従来の技術］ 地中線路を構成するケーブルでは、ケーブルコア上に
アルミシース有するタイプ、またはケーブルコア上にワ
イヤを螺旋状に巻回させてなるワイヤシールドを介して
ステンレスシースを有するタイプがある。このため、ケ
ーブルコアの導体に流れる電流をアルミシース電流から
分離して、またはワイヤシールドに流れる電流を導体電
流から分離して測定する技術は、特に地絡事故時の地絡
電流分布から地絡事故区間の標定を行う手法において重
要となる。[Prior Art] In a cable constituting an underground line, there is a type having an aluminum sheath on a cable core or a type having a stainless sheath via a wire shield formed by spirally winding a wire on a cable core. . For this reason, the technology that separates the current flowing through the conductor of the cable core from the aluminum sheath current or separates the current flowing through the wire shield from the conductor current and measures it, especially from the ground fault current distribution during a ground fault This is important in the method of locating the accident section.

即ち、地絡事故点は、ケーブルコアの導体、アルミシ
ースまたはワイヤシールドを流れる零相電流の分布から
推定が可能であるが、現実には、導体に流れる地絡電流
はその大部分がアルミシースまたはワイヤシールドを帰
路として流れるため、ケーブル外周から変流器（CT）や
磁界センサー等で測定しても、導体電流とアルミシース
電流（またはワイヤシールド電流）とが合成され、相殺
された電流成分を検出することとなって、有効な測定が
不可能であると考えられていた。In other words, the ground fault point can be estimated from the distribution of the zero-phase current flowing through the conductor of the cable core, the aluminum sheath, or the wire shield. Or, because the current flows through the wire shield as a return path, even if the current is measured from the outer periphery of the cable with a current transformer (CT) or magnetic field sensor, the conductor current and the aluminum sheath current (or the wire shield current) are combined and the current component is canceled out Was detected, and it was considered that effective measurement was impossible.

最近、地中線路を構成するケーブルコアの導体のセグ
メント撚りによって生じる導体軸方向の磁界、またはケ
ーブル絶縁体外周にワイヤを螺旋状に巻回させてなるワ
イヤシールドの螺旋によって生ずるシールド軸方向の磁
界を、ケーブル上に巻回されたセンサーコイルによって
ピックアップさせ、それにより導体に流れる事故電流の
大きさを検出する方法が提案されている。（特願平１−
108439号参照。） 以下、この方法を図面を参照して説明する。第２図
は、この地中線路の事故点標定方法を説明するために、
センサーコイル取り付け部分のみを示す上半部を断面で
示した側面図である。即ち、ケーブル１は、導体2,絶縁
体３を主要素とするケーブルコア４の上に、アルミシー
ス５が施され、その上にプラスチック防食層６を形成し
て構成されており、このプラスチック防食層６の表面に
センサーコイル７が直接的に巻回して配置される。Recently, a magnetic field in the axial direction of a conductor caused by the segment twist of a conductor of a cable core constituting an underground line, or a magnetic field in a shield axial direction caused by a spiral of a wire shield formed by spirally winding a wire around a cable insulator. Is picked up by a sensor coil wound on a cable, thereby detecting the magnitude of the fault current flowing through the conductor. (Japanese Patent Application No. 1-
See 108439. Hereinafter, this method will be described with reference to the drawings. Fig. 2 shows the method of locating the accident point on the underground track.
It is the side view which showed the upper half part which shows only a sensor coil attachment part in cross section. That is, the cable 1 is configured such that an aluminum sheath 5 is provided on a cable core 4 having a conductor 2 and an insulator 3 as main elements, and a plastic anticorrosion layer 6 is formed thereon. The sensor coil 7 is directly wound and arranged on the surface of the layer 6.

ケーブルコア４の導体２では、セグメント2a,2aを複
数撚り合わせて構成されているのが通常であり、このセ
グメント撚りによって導体２に流れる電流に基づいて、
導体と直交する面の磁界だけでなく、導体２の軸方向の
磁界が発生する。この軸方向成分の磁界をプラスチック
防食層６の表面に巻付けたセンサーコイル７と鎖交させ
るものである。Usually, the conductor 2 of the cable core 4 is configured by twisting a plurality of segments 2a, 2a, and based on the current flowing through the conductor 2 due to the segment twist,
A magnetic field in the axial direction of the conductor 2 is generated as well as a magnetic field in a plane orthogonal to the conductor. The magnetic field of this axial component is linked with the sensor coil 7 wound around the surface of the plastic anticorrosion layer 6.

センサーコイル７は、かかる導体軸方向成分の磁界と
鎖交させため、導体軸方向とは直角に交差する状態でプ
ラスチック防食層６上に巻回するものとし、また、導体
軸方向成分の磁界はアルミシース５において相当分打ち
消され、プラスチック防食層６の表面では微弱なものと
なるので、この微弱な磁界をピックアップできるだけの
ターン数で数多く巻回配置する必要がある。The sensor coil 7 is wound around the plastic anticorrosion layer 6 in a state of intersecting at right angles to the conductor axis direction in order to interlink with the magnetic field of the conductor axis direction component. A considerable amount of the magnetic field is canceled out in the aluminum sheath 5 and becomes weak on the surface of the plastic anticorrosion layer 6. Therefore, it is necessary to wind and arrange such a weak magnetic field with as many turns as can be picked up.

［発明が解決しようとする課題］ 上述した第２図に示すセンサーコイルは、一層だけを
整列巻きにしたものであるが、これだとコイル７に鎖交
する磁束は、ケーブルコア４の導体２によって生じる軸
方向成分だけでなく、回転方向（θ方向）成分の磁界φ
_θも鎖交してしまうことになる。この点を第３図を参照
して説明すると、ハッチング部分Ａの磁束密度×面積だ
けアルミシース電流および導体電流のφ_θが鎖交し、ハ
ッチング部分Ｂの磁束密度×面積だけアルミシース電流
のφ_θが鎖交することになる。したがって、センサーコ
イル７による測定精度が低下してしまうばかりでなく、
導体２とアルミシース電流を分離して測定すること自体
が困難となってしまう。[Problems to be Solved by the Invention] The above-described sensor coil shown in FIG. 2 is one in which only one layer is aligned and wound, but in this case, the magnetic flux linked to the coil 7 is generated by the conductor 2 of the cable core 4. The magnetic field φ not only in the axial direction component but also in the rotational direction (θ direction) component
_θ will also be linked. This point will be described with reference to FIG. 3. The magnetic flux density of the hatched portion A × the area of the aluminum sheath current and the conductor current φ _θ crosslink, and the magnetic flux density of the hatched portion B × the area of the aluminum sheath current φ _θ is linked. Therefore, not only does the measurement accuracy of the sensor coil 7 decrease,
It becomes difficult to separately measure the conductor 2 and the aluminum sheath current.

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、
前記した従来技術の欠点を解消し、導体電流をアルミシ
ース電流から確実に分離して測定することができるセン
サーコイル（ピックアップコイル）を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of such a point,
An object of the present invention is to provide a sensor coil (pickup coil) which can solve the above-mentioned drawbacks of the conventional technology and can reliably measure a conductor current separately from an aluminum sheath current.

［課題を解決するための手段］ この発明では、地中線路を構成するケーブルのセグメ
ント導体のセグメント撚りによって生ずる導体軸方向の
磁界、または同ケーブルの絶縁体外周にワイヤを螺旋状
に巻回させてなるワイヤシールドがある場合には当該ワ
イヤシールドの螺旋によって生ずるシールド軸方向の磁
界をケーブル上に巻回されたセンサーコイルにピックア
ップさせ、それにより導体またはワイヤシールドに流れ
る電流の大きさを検出する方法において、センサーコイ
ルを整列巻２層とし、往復としたことを特徴とするケー
ブル外周からケーブル芯線電流またはシールド電流を測
定する方法である。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a wire is spirally wound around a magnetic field in the conductor axis direction caused by segment twisting of a segment conductor of a cable constituting an underground line or an outer periphery of an insulator of the cable. If there is a wire shield, the magnetic field in the shield axis direction generated by the spiral of the wire shield is picked up by a sensor coil wound on the cable, thereby detecting the magnitude of the current flowing through the conductor or the wire shield. In the method, the sensor coil has two layers of aligned windings and is reciprocated, and a cable core current or a shield current is measured from the outer periphery of the cable.

［発明の実施の形態］ 以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明す
る。第１図は、この発明の第１の実施の形態のセンサー
コイル取り付け部分のみを示す上半部を断面で示した側
面図である。即ち、ケーブル１は、導体2,絶縁体３を主
要素とするケーブルコア４の上に、アルミシース５が施
され、その上にプラスチック防食層６を形成して構成さ
れており、このプラスチック防食層６の表面にセンサー
コイル７′が直接的に巻回して配置されている。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a cross section of an upper half portion showing only a sensor coil mounting portion according to a first embodiment of the present invention. That is, the cable 1 is configured such that an aluminum sheath 5 is provided on a cable core 4 having a conductor 2 and an insulator 3 as main elements, and a plastic anticorrosion layer 6 is formed thereon. A sensor coil 7 ′ is wound directly on the surface of the layer 6.

ケーブルコア４の導体２は、セグメント2aの複数を撚
り合わせて構成されているのが通常であり、このセグメ
ント撚りによって導体２に流れる電流に基づいて、導体
と直交する面の磁界だけでなく、導体２の軸方向の磁界
が発生する。この軸方向成分の磁界をプラスチック防食
層６の表面に巻付けたセンサーコイル７′と鎖交させる
ものである。Usually, the conductor 2 of the cable core 4 is configured by twisting a plurality of segments 2a. Based on the current flowing through the conductor 2 due to the segment twisting, not only the magnetic field on the surface orthogonal to the conductor, An axial magnetic field of the conductor 2 is generated. The magnetic field of the axial component is linked with the sensor coil 7 ′ wound around the surface of the plastic anticorrosion layer 6.

センサーコイル７′は、かかる導体軸方向成分の磁界
と鎖交させるため、導体軸方向とは直角に交差する状態
でプラスチック防食層６上に巻回するものとし、また、
導体軸方向成分の磁界はアルミシース５によって相当分
打ち消され、プラスチック防食層６表面では微弱なもの
となるので、この微弱な磁界をピックアップできるだけ
のターン数で数多く巻回配置する。The sensor coil 7 ′ is wound on the plastic anticorrosion layer 6 in a state of intersecting at right angles to the conductor axis direction in order to interlink with the magnetic field of the conductor axis direction component.
The magnetic field of the component in the conductor axial direction is considerably canceled out by the aluminum sheath 5 and becomes weak on the surface of the plastic anticorrosion layer 6. Therefore, the weak magnetic field is wound and arranged in a number of turns that can be picked up.

ここで、センサーコイル７′に鎖交する磁束をφ、同
コイルの巻数をｎとすると、このコイルにはｎ×∂φ／
∂ｔの電圧が誘起され、この誘起された電圧による電流
に基づいて、導体２に流れる電流の大きさを知ることが
できる。Here, assuming that the magnetic flux linked to the sensor coil 7 'is φ and the number of turns of the coil is n, this coil has n × ∂φ /
A voltage of Δt is induced, and the magnitude of the current flowing through the conductor 2 can be known based on the current caused by the induced voltage.

ところが、センサーコイル７′が一層整列巻きである
と前述したように軸方向成分磁束φ_Zのみではなくθ方
向成分磁束φ_θも鎖交してしまう。そこで、コイルを往
復とすると往で鎖交する磁束φ_θと復で鎖交する磁束φ
_θは同じで符号が逆となり、φ_Zのみが鎖交することに
なる。したがって、導体電流をアルミシース電流から分
離して正確に測定することができる。However, the sensor coil 7 'is thus interlinks axial component magnetic flux phi _Z but also chain theta direction component flux phi _theta rather than as described above to be more regular winding. Therefore, when the coil is reciprocated, the magnetic flux φ _θ interlinking in the forward direction and the magnetic flux φ interlinking in the reverse direction
_θ is the same and the signs are reversed, and only φ _Z is linked. Therefore, the conductor current can be accurately measured separately from the aluminum sheath current.

上記の例では、コイルの整列巻きを１往復させたもの
について説明したが、これは数往復してもよいことは勿
論である。In the above-described example, the case where the winding of the coil is reciprocated once is described, but it is needless to say that the coil may be reciprocated several times.

また、上記の例では、ケーブルコアの導体のセグメン
ト撚りによって生じる軸方向の磁界をケーブル上に配置
したセンサーコイルにピックアップさせ、それにより導
体に流れる電流を測定したが、ケーブル絶縁体外周にワ
イヤを螺旋状に巻回させてなるワイヤシールドがある場
合には、当該ワイヤシールドの螺旋によって生じるワイ
ヤシールド軸方向の磁界をケーブル上に配置したセンサ
ーコイルにピックアップさせ、それによりワイヤシール
ドに流れる電流を導体電流から分離して個別に測定する
ことができる。上記シールド電流の測定は、前述の導体
電流の測定と基本的に同じ考えに基づくものである。な
お、前述の説明では、ワイヤシールド電流を導体電流か
ら分離して測定すると述べたが、正確には、ワイヤシー
ルドがある場合、通常当該ワイヤシールドによるφ_Zは
ケーブルコアの導体によるφ_Zに比べて、その比較値が
はるかに大きく、この場合、ケーブルコアの導体による
φ_Zは無視でき、したがって、ワイヤシールドによるφ_Z
について測定ができるのである。In the above example, the sensor coil disposed on the cable picks up the axial magnetic field generated by the segment twist of the conductor of the cable core, thereby measuring the current flowing through the conductor. If there is a wire shield wound spirally, a magnetic field in the axial direction of the wire shield generated by the spiral of the wire shield is picked up by a sensor coil disposed on the cable, and the current flowing through the wire shield is thereby transferred to the conductor. It can be measured separately from the current. The measurement of the shield current is basically based on the same idea as the measurement of the conductor current described above. In the above description, the wire shield current is measured separately from the conductor current.However, when there is a wire shield, φ _Z due to the wire shield is usually smaller than φ _Z due to the conductor of the cable core. Therefore, the comparison value is much larger, and in this case, φ _Z due to the conductor of the cable core is negligible, and therefore φ _Z due to the wire shield.
Can be measured.

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明のケーブル外周からケ
ーブル芯線（導体）電流をシース電流から分離して、ま
たはワイヤシールド電流を導体電流から分離して測定す
る方法は、センサーコイル（ピックアップコイル）によ
りケーブル芯線（ケーブル導体）電流をアルミシース電
流から分離して、またはワイヤシールド電流を導体電流
から分離して正確に測定することが可能で、事故点検知
に極めて有効な手段となる。[Effects of the Invention] As described above, the method of measuring the cable core (conductor) current from the outer periphery of the cable from the sheath current or the wire shield current from the conductor current in the sensor coil (pickup) according to the present invention is described above. The coil core (cable conductor) current can be separated from the aluminum sheath current by the coil, or the wire shield current can be separated from the conductor current by the coil to measure accurately. This is an extremely effective means for detecting an accident point.

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

第１図は、本発明の測定方法を説明するための横断面
図、 第２図は、先行技術を説明するための一部分を欠截して
示した側面図、 第３図は、鎖交する磁束を説明するための線図である。 符号の説明 １……ケーブル ２……ケーブル導体 ３……ケーブル絶縁体 ４……ケーブルコア ５……アルミシース ６……プラスチック防食層 7,7′……センサーコイル（ピックアップコイル）FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the measuring method of the present invention, FIG. 2 is a side view partially cut away for explaining the prior art, and FIG. It is a diagram for explaining a magnetic flux. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cable 2 ... Cable conductor 3 ... Cable insulator 4 ... Cable core 5 ... Aluminum sheath 6 ... Plastic anticorrosion layer 7,7 '... Sensor coil (pickup coil)

フロントページの続き (72)発明者 疋田 幸二 東京都千代田区丸の内２丁目１番２号 日立電線株式会社内 (72)発明者 佐藤 英男 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内 (72)発明者 大内 啓一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社電線研究所内Continued on the front page (72) Koji Hikita, Inventor 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi Cable Co., Ltd. (72) Hideo Sato 5-1-1, Hidakacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Inside the Electric Wire Research Institute, Inc. (72) Keiichi Ouchi 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】地中線路を構成するケーブルのセグメント
導体のセグメント撚りによって生ずる導体軸方向の磁
界、または同ケーブルの絶縁体外周にワイヤを螺旋状に
巻回させてなるワイヤシールドの螺旋によって生ずるシ
ールド軸方向の磁界をケーブル上に巻回されたセンサー
コイルにピックアップさせ、それにより導体またはワイ
ヤシールドに流れる電流の大きさを検出する方法におい
て、ピックアップコイルを整列巻２層とし、往復とした
ことを特徴とする芯線電流またはシールド電流を測定す
る方法。1. A magnetic field in the conductor axial direction caused by segment twisting of a segment conductor of a cable constituting an underground line, or a spiral of a wire shield formed by helically winding a wire around an insulator of the cable. In a method of causing a sensor coil wound on a cable to pick up a magnetic field in a shield axis direction and thereby detecting a magnitude of a current flowing through a conductor or a wire shield, the pickup coil is arranged in two layers and is reciprocated. A method for measuring a core wire current or a shield current.