JP3049657B2 - Partial discharge measurement method - Google Patents
Partial discharge measurement methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブルの部分放
電量を正確に測定し得る部分放電測定方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge measuring method capable of accurately measuring a partial discharge amount of a power cable.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、ＣＶケーブル線路の初期欠陥
検出として、部分放電測定が検討されている。電力ケー
ブルでは放電パルスの反射の重なりで測定感度が変動
し、部分放電の検出に狭帯域増幅は利用し難かったが、
外来雑音の影響が少ないなどから高周波狭帯域増幅の検
討が盛んに行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, partial discharge measurement has been studied as an initial defect detection of a CV cable line. In power cables, measurement sensitivity fluctuates due to the overlap of discharge pulse reflections, making it difficult to use narrow-band amplification to detect partial discharge.
Studies on high-frequency narrow-band amplification are being actively conducted because of the small influence of external noise.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来用
いられている周波数帯域ではインピーダンスは大きく変
化し、直接・間接の較正比率も変動してしまい、部分放
電量を測定する際の測定精度の信頼度がなかなか得られ
ない。However, in the frequency band conventionally used, the impedance greatly changes, and the direct / indirect calibration ratio also fluctuates, so that the reliability of the measurement accuracy when measuring the partial discharge amount is high. Is not easily obtained.
【０００４】本発明の目的は、インピーダンス特性が収
斂する比較的高い周波数を用いることにより、電荷較正
を正しく行い得ることができ、正確な測定を成し得る部
分放電測定方法を提供することにある。[0004] It is an object of the present invention to provide a partial discharge measurement method that can perform charge calibration correctly and perform accurate measurement by using a relatively high frequency at which the impedance characteristics converge. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る部分放電測定方法は、部分放電を測定
する場合において、電力ケーブルのインピーダンス特性
が収斂する程度の高い周波数成分を用いて、前記電力ケ
ーブル中の部分放電量を測定する。A partial discharge measuring method according to the present invention for achieving the above object uses a high frequency component such that the impedance characteristics of a power cable converge when measuring a partial discharge. Then, the amount of partial discharge in the power cable is measured.
【０００６】[0006]
【作用】上述の構成を有する部分放電測定方法は、イン
ピーダンス特性が収斂する比較的高い周波数成分を用い
て電力ケーブル中の放電量を測定する。The partial discharge measuring method having the above-described configuration measures the amount of discharge in the power cable using a relatively high frequency component whose impedance characteristics converge.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。電力ケーブル等のケーブルの特性インピーダンス
をZo、伝搬定数をγ、ケーブル長をＬとすると、ケーブ
ルの遠端を開放した場合の近端でのインピーダンスZf、
及び遠端を短絡した場合の近端でのインピーダンスZsは
次式で表される。 Zf＝Zo coth γＬ ・・・(1) Zs＝Zo tanh γＬ ・・・(2) ここで、伝搬定数γは複素数であり、次式で表される。 γ＝α＋ｊβ ・・・(3) DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. If the characteristic impedance of a cable such as a power cable is Zo, the propagation constant is γ, and the cable length is L, the impedance Zf at the near end when the far end of the cable is opened,
The impedance Zs at the near end when the far end is short-circuited is expressed by the following equation. Zf = Zo coth γL (1) Zs = Zo tanh γL (2) Here, the propagation constant γ is a complex number and is represented by the following equation. γ = α + jβ (3)
【０００８】また、無損失でα＝０の場合には、インピ
ーダンスZf、Zsはそれぞれ純リアクタンスとなり、次式
で表される。 Zf＝−ｊZo cot βＬ ・・・(4) Zs＝ｊZo tan βＬ ・・・(5) 特性インピーダンスZoはインピーダンスZfとZsの幾何平
均に等しく、次式で表される。 Zo＝（Zf・Zs）1/2 ・・・(6) When α = 0 without loss, impedances Zf and Zs are pure reactances, respectively, and are expressed by the following equations. Zf = −jZo cot βL (4) Zs = jZotan βL (5) The characteristic impedance Zo is equal to the geometric mean of the impedances Zf and Zs, and is expressed by the following equation. Zo = (Zf ・ Zs) 1/2・ ・ ・ (6)
【０００９】損失が無視できる低い周波数をケーブルに
入力した場合のインピーダンスZf及びZsは、波長をλと
すると、(4) 式及び(5) 式から分かる通り、ケーブル長
Ｌがλ／４の整数倍となるごとに交互に零と無限大の値
をとる。また、損失が大きい高い周波数をケーブルに入
力した場合のインピーダンスZf及びZsは、(1) 式及び
(2) 式中の coth γＬ及び tanh γＬが１に収斂するの
で、共に特性インピーダンスZoに収斂する。Assuming that the wavelength is λ, the impedances Zf and Zs when a low frequency with negligible loss is input to the cable are, as can be seen from equations (4) and (5), the cable length L is an integer of λ / 4. The value alternates between zero and infinity each time the number doubles. In addition, when a high frequency with a large loss is input to the cable, the impedances Zf and Zs are expressed by Equation (1) and
Since cothγL and tanhγL in the equation (2) converge to 1, both converge to the characteristic impedance Zo.
【００１０】これにより、周波数に対するインピーダン
スZfの絶対値の特性は周波数が高くなるにつれて、Zo|c
otβＬ |からZoに収斂し、インピーダンスZsの絶対値の
特性は、Zo|tanβＬ |からZoに収斂することが分かる。As a result, the characteristic of the absolute value of the impedance Zf with respect to the frequency becomes Zo | c as the frequency increases.
It can be seen that otβL | converges to Zo and the characteristic of the absolute value of the impedance Zs converges from Zo | tanβL | to Zo.
【００１１】図１は周波数に対するインピーダンスZf及
びZsの絶対値の特性の概要を示したグラフ図である。こ
こで実線はケーブルの遠端を開放した場合のインピーダ
ンスZfの絶対値を表し、点線は遠端を短絡した場合のイ
ンピーダンスZsの絶対値を表している。FIG. 1 is a graph showing the outline of the characteristics of the absolute values of the impedances Zf and Zs with respect to the frequency. Here, the solid line represents the absolute value of impedance Zf when the far end of the cable is opened, and the dotted line represents the absolute value of impedance Zs when the far end is short-circuited.
【００１２】図２は実際に抵抗分圧法を用いて７００ｍ
の長さの供試ケーブルの周波数に対するインピーダンス
の絶対値の特性を測定した際のグラフ図である。抵抗分
圧法とは、抵抗を介して供試ケーブルを接続し、供試ケ
ーブルの分担電圧から供試ケーブルのインピーダンスを
求めるものである。図２の縦軸１Ｖに対し、インピーダ
ンスは０．０５３ｋΩとなる。また、実線は供試ケーブ
ルの遠端を開放した場合を表し、点線は遠端を短絡した
場合を表している。更に、図３は１００ｍの長さの供試
ケーブルのインピーダンスの絶対値の特性を測定した際
のグラフ図であり、図４は１０ｍの長さの供試ケーブル
のインピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ
図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a 700 m
FIG. 7 is a graph chart showing characteristics of an absolute value of impedance with respect to a frequency of a test cable having a length of FIG. In the resistance voltage division method, a test cable is connected via a resistor, and the impedance of the test cable is determined from a shared voltage of the test cable. The impedance is 0.053 kΩ with respect to 1 V on the vertical axis in FIG. The solid line represents the case where the far end of the test cable is opened, and the dotted line represents the case where the far end is short-circuited. FIG. 3 is a graph showing the characteristics of the absolute value of the impedance of a test cable having a length of 100 m. FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the absolute value of the impedance of a test cable having a length of 10 m. FIG.
【００１３】図２〜図４を比較して分かる通り、ケーブ
ルのインピーダンスの絶対値の特性はケーブルの長さ及
び周波数で大きく変化する。また、図２に示す通りケー
ブルが十分に長い場合に、ケーブルに十分高い周波数を
入力すれば、インピーダンスの値は図１に示すように或
る一定の値Zoに収斂する。As can be seen by comparing FIGS. 2 to 4, the characteristics of the absolute value of the impedance of the cable greatly change with the length and frequency of the cable. Also, as shown in FIG. 2, if the cable is sufficiently long and a sufficiently high frequency is input to the cable, the impedance value converges to a certain value Zo as shown in FIG.
【００１４】図５は抵抗分圧法を用いて１２００ｍのＣ
Ｖケーブルの周波数に対するインピーダンスの絶対値の
特性を測定した際のグラフ図であり、縦軸１Ｖに対して
インピーダンスは０．０５３ｋΩとなる。また、実線は
ＣＶケーブルの遠端を開放した場合を表し、点線は遠端
を短絡した場合を表している。この場合に、２ＭＨｚ程
度の周波数でインピーダンスの値は収斂することが分か
る。FIG. 5 shows a C of 1200 m using a resistance voltage dividing method.
FIG. 7 is a graph when the characteristic of the absolute value of the impedance with respect to the frequency of the V cable is measured, and the impedance is 0.053 kΩ with respect to 1 V on the vertical axis. The solid line indicates the case where the far end of the CV cable is opened, and the dotted line indicates the case where the far end is short-circuited. In this case, it can be seen that the impedance value converges at a frequency of about 2 MHz.
【００１５】インピーダンスが収斂していない比較的低
い周波数を用いて電荷較正を行う場合は、インピーダン
スは大きく変化するので直接・間接較正の比率は定め難
い。しかしインピーダンスの収斂する２ＭＨｚ以上の周
波数を用いれば、インピーダンスが一定となり較正が正
しく行われる。この周波数はケーブルの減衰特性と長さ
で決まり、無限長線路や整合状態と同様に、反射に付随
した問題がなくなる。When charge calibration is performed using a relatively low frequency at which the impedance does not converge, the impedance greatly changes, so that it is difficult to determine the ratio between direct and indirect calibration. However, if a frequency of 2 MHz or more at which the impedance converges is used, the impedance will be constant and calibration will be performed correctly. This frequency is determined by the attenuation characteristics and length of the cable, and eliminates the problems associated with reflection, as with infinite length lines and matching.
【００１６】つまり、２ＭＨｚ以上の周波数成分を用い
て部分放電の測定を行えば、インピーダンスは一定とな
るので、較正に際してケーブル内の反射の影響を受けず
に正しく較正を行うことができる。That is, if partial discharge is measured using a frequency component of 2 MHz or more, the impedance becomes constant, so that calibration can be performed correctly without being affected by reflection in the cable.
【００１７】図６は電力ケーブルＳに対して、較正を行
うための回路構成図である。電力ケーブルＳの絶縁接続
部Saには検出インピーダンスZdを接続する。また、絶縁
接続部SaにはコンデンサＣ介してパルスジェネレータＧ
を接続する。検出インピーダンスZdによって電力ケーブ
ルＳはパルス的に２分割され、絶縁接続部Saの両側のイ
ンピーダンスはそれぞれインピーダンスZ1、Z2と表され
る。電力ケーブルＳの電荷較正を行う場合は、パルスジ
ェネレータＧから既知の電荷量を注入し較正を行う。FIG. 6 is a circuit diagram for calibrating the power cable S. The detection impedance Zd is connected to the insulating connection portion Sa of the power cable S. In addition, a pulse generator G is connected to the insulating connection portion Sa via a capacitor C.
Connect. The power cable S is pulse-divided into two parts by the detection impedance Zd, and the impedances on both sides of the insulating connection part Sa are represented as impedances Z1 and Z2, respectively. When performing the charge calibration of the power cable S, a known charge amount is injected from the pulse generator G to perform the calibration.
【００１８】このとき、インピーダンスZ1とZ2が等しけ
れば、間接較正として検出インピーダンスZdと並列に接
続したパルスの応答は、直接較正としてインピーダンス
Z1又はZ2の何れかに注入した場合の応答の２倍になる。
実際に放電が生ずるのは、直接較正の位置であるZ1又は
Z2の部分であり、この応答として検出インピーダンスZd
と並列に注入した半分の大きさの電荷で代用できる。こ
れが間接較正の原理であり、間接較正の応答が直接較正
の応答の２倍になるようにインピーダンスZ1とZ2を等し
くすることが必要であり、そのためにインピーダンスが
一定になる周波数を測定周波数として選定する。At this time, if the impedances Z1 and Z2 are equal, the response of the pulse connected in parallel with the detection impedance Zd as indirect calibration is the impedance as direct calibration.
Double the response when injected into either Z1 or Z2.
The actual discharge occurs at Z1 or the direct calibration position.
Z2, and the response is the detection impedance Zd
Can be substituted with half the charge injected in parallel. This is the principle of indirect calibration. It is necessary to make impedances Z1 and Z2 equal so that the response of indirect calibration is twice that of direct calibration. Therefore, the frequency at which the impedance is constant is selected as the measurement frequency. I do.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る部分放
電測定方法は、電力ケーブルのインピーダンス特性が収
斂する比較的高い周波数成分を用いることにより、電荷
較正を正しく行うことができ、更に高周波狭帯域の周波
数成分を用いるため外来雑音等の影響も少ない。As described above, the partial discharge measuring method according to the present invention can perform the charge calibration correctly by using a relatively high frequency component in which the impedance characteristic of the power cable converges, and can further perform high frequency narrowing. Since the frequency components of the band are used, the influence of external noise and the like is small.
【図１】周波数に対するインピーダンスの絶対値の特性
のグラフ図である。FIG. 1 is a graph showing a characteristic of an absolute value of an impedance with respect to a frequency.
【図２】７００ｍの供試ケーブルの周波数に対するイン
ピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ図であ
る。FIG. 2 is a graph illustrating a characteristic of an absolute value of impedance with respect to a frequency of a 700 m test cable.
【図３】１００ｍの供試ケーブルの周波数に対するイン
ピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ図であ
る。FIG. 3 is a graph illustrating characteristics of the absolute value of impedance with respect to the frequency of a 100 m test cable.
【図４】１０ｍの供試ケーブルの周波数に対するインピ
ーダンスの絶対値の特性を特定した際のグラフ図であ
る。FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the absolute value of the impedance with respect to the frequency of a 10 m test cable.
【図５】１２００ｍのＣＶケーブルの周波数に対するイ
ンピーダンスの絶対値の特性を測定した際のグラフ図で
ある。FIG. 5 is a graph illustrating the characteristics of the absolute value of impedance with respect to the frequency of a 1200 m CV cable.
【図６】較正を行う場合の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram when performing calibration.
Ｓ 電力ケーブル Sa 絶縁接続部 Ｃ コンデンサ Ｇ パルスジェネレータ Z1、Z2 インピーダンス Zd 検出インピーダンス S Power cable Sa Insulated connection C Capacitor G Pulse generator Z1, Z2 Impedance Zd Detection impedance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−167483（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−167484（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138574（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−84778（ＪＰ，Ａ) 角田 美伯：「電力ケーブルのインピ ーダンス特性と部分放電測定」（平成４ 年電気学会電力・エネルギー部門大会講 演集 Ｎｏ．342 平成４年７月15日発 行) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-167483 (JP, A) JP-A-2-167484 (JP, A) JP-A-3-138574 (JP, A) JP-A-4-167 84778 (JP, A) Yoshinori Tsunoda: "Impedance Characteristics and Partial Discharge Measurement of Power Cables" (Proceedings of the IEEJ Power and Energy Division Conference No. 342, published July 15, 1992) ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/12
Claims (1)
ケーブルのインピーダンス特性が収斂する程度の高い周
波数成分を用いて、前記電力ケーブル中の部分放電量を
測定することを特徴とする部分放電測定方法。1. A method for measuring partial discharge, comprising: measuring a partial discharge amount in a power cable using a high frequency component such that impedance characteristics of the power cable converge when measuring partial discharge. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213566A JP3049657B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Partial discharge measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213566A JP3049657B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Partial discharge measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634698A JPH0634698A (en) | 1994-02-10 |
| JP3049657B2 true JP3049657B2 (en) | 2000-06-05 |
Family
ID=16641336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213566A Expired - Fee Related JP3049657B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Partial discharge measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049657B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100793897B1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-01-15 | 현대자동차주식회사 | Blow plate of cylinder head port core mold |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4213566A patent/JP3049657B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 角田 美伯：「電力ケーブルのインピーダンス特性と部分放電測定」（平成４年電気学会電力・エネルギー部門大会講演集 Ｎｏ．３４２ 平成４年７月１５日発行） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0634698A (en) | 1994-02-10 |
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