JP3306370B2 - Diagnosis method for insulation deterioration of power cable - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明に係る電力ケーブル
の絶縁劣化診断方法は、架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブル（以下「ＣＶケーブル」とする。）の絶縁劣化状態
を診断する為に利用する。特に、本発明の電力ケーブル
の絶縁劣化診断方法は、２２kVＣＶケーブルの様な、長
尺なケーブル線路を有する（継ぎ目のない１本のＣＶケ
ーブルが長い）ＣＶケーブルの絶縁劣化状態を診断する
為に有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION The method for diagnosing insulation deterioration of a power cable according to the present invention is used for diagnosing the insulation deterioration state of a crosslinked polyethylene insulated power cable (hereinafter referred to as "CV cable"). In particular, the method for diagnosing insulation deterioration of a power cable according to the present invention is used to diagnose the state of insulation deterioration of a CV cable having a long cable line (one seamless CV cable is long), such as a 22 kVC cable. It is valid.

【０００２】[0002]

【従来の技術】長期間に亙って使用されたＣＶケーブル
には、トリー（ｔｒｅｅ）と呼ばれる破壊痕が生じる場
合がある。この様なトリーのうち、ＣＶケーブルが浸水
状態或は多湿状態で使用される場合に発生する水トリー
は、電気トリーに結び付いて絶縁破壊を起こし、送電事
故の原因になる。従って、水トリー等によるＣＶケーブ
ルの絶縁の劣化状態を予め知っておく事は、送電線の事
故発生を防止する為に重要である。この様な目的でＣＶ
ケーブルの絶縁劣化を診断する方法として従来から、例
えば電気学会技術報告第５０２号第１１頁等に記載され
た方法が知られている。この従来方法は、絶縁が劣化し
た場合にＣＶケーブルの内部からの、直流漏れ電流値が
増大し、且つ、キックと呼ばれる電流の急激な変動が現
れる事を利用するものである。特にこのキックは、上記
水トリーによる絶縁劣化の診断に有効であると考えられ
ている。2. Description of the Related Art A CV cable used for a long period of time may have a destruction mark called a tree. Among such trees, a water tree generated when the CV cable is used in a flooded or humid state is tied to an electric tree and causes a dielectric breakdown, which causes a power transmission accident. Therefore, it is important to know in advance the deterioration state of the insulation of the CV cable due to the water tree or the like in order to prevent occurrence of an accident in the transmission line. CV for such purpose
2. Description of the Related Art As a method of diagnosing insulation deterioration of a cable, a method described in, for example, IEEJ Technical Report No. 502, p. This conventional method utilizes the fact that the DC leakage current value from the inside of the CV cable increases when insulation is deteriorated, and a sudden change in current called kick occurs. In particular, this kick is considered to be effective in diagnosing insulation deterioration due to the water tree.

【０００３】即ち、絶縁層中に水トリーが存在するＣＶ
ケーブルの導線と絶縁層の外周との間に直流電圧を印加
し、この導線からＣＶケーブルの絶縁層を通じて流れ出
る直流漏れ電流Ｉ_d は、図８に示す様に短時間（例えば
１秒以内）の間に急激に変化する。この様に直流漏れ電
流Ｉ_d 中に表われる、キックと呼ばれる急激な変化を観
察すれば、上記水トリーによる上記ＣＶケーブルの絶縁
層の劣化を診断できる。この様な診断方法は、例えば
６．６kVＣＶケーブルの絶縁劣化を診断するには有用で
あると考えられ、一部で利用されている。That is, CV in which water tree exists in the insulating layer
Applying a DC voltage between the conductors of the cable and the outer periphery of the insulating layer, the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of the CV cable from the conductor, short time as shown in FIG. 8 (for example, within 1 second) It changes suddenly in between. Appearing in the DC leakage current I _d in this manner, by looking at the sudden change called kick can diagnose deterioration of the CV cable insulation layer by the water tree. Such a diagnostic method is considered to be useful for diagnosing insulation deterioration of, for example, a 6.6 kVC cable, and is partially used.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】キックにより絶縁状態
を診断する従来方法は、６．６kVＣＶケーブルの様に、
比較的ケーブル線路長が短いＣＶケーブルの場合には有
用な診断方法であるが、ケーブル線路長が長い２２kVＣ
Ｖケーブルの場合には、絶縁状態の診断を行なえない事
が、本発明者等の研究により分った。即ち、２２kVＣＶ
ケーブルの導線に直流電圧を印加し、このＣＶケーブル
の絶縁層を通じて流れ出る直流漏れ電流Ｉ_d を経時的に
観察しても、２２kVＣＶケーブルの直流漏れ電流Ｉ_d に
はキックは表われない。A conventional method of diagnosing an insulation state by a kick is as follows, as in a 6.6 kVC cable.
This is a useful diagnostic method for CV cables with relatively short cable line lengths.
The present inventors have found that the diagnosis of the insulation state cannot be performed in the case of the V cable. That is, 22kVCV
A DC voltage is applied to the conductor of the cable, also the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of the CV cable and observed over time, the DC leakage current I _d of 22kVCV cable kick not our table.

【０００５】従って、従来の様にキックを利用する診断
方法では、２２kVＣＶケーブルの絶縁状態を診断できな
い。実際上も、絶縁破壊事故の直前に実施した２２kVＣ
Ｖケーブルの直流漏れ電流測定結果に、上述の様なキッ
クが観測された例は、殆ど見受けられない。この様に、
６．６kVＣＶケーブルに比較して線路が長い、２２kVＣ
Ｖケーブルの場合に上記キックが表われない理由に就い
て、本発明者等は、次の様な仮説を立てた。即ち、２２
kVＣＶケーブルの様に、ケーブル線路長が長く、これに
伴って絶縁層の静電容量Ｃ_x が大きくなると、直流漏れ
電流Ｉ_d を測定する回路の応答時定数τ｛＝Ｃ_x ・Ｒ_o
（Ｒ_o ：直流電源の内部抵抗）｝が増大する。この結
果、上記直流漏れ電流Ｉ_d が平滑化されて、上記キック
が減少若しくは消滅する。上述の様な仮説を立証する為
に本発明者等は、図８に示す様なキックが観測された、
水トリーが発生した６．６kVＣＶケーブルを試料とし、
この試料に長尺な２２kVＣＶケーブルの静電容量を模擬
して、０．５μＦのコンデンサを絶縁層に対し並列に接
続した状態で、直流漏れ電流Ｉ_d を測定した。図９は、
この測定結果を示している。この図９と上述した図８と
は、縦軸及び横軸とも、単位及び尺度は同じである。こ
の図９を図８と比較すれば明らかな通り、絶縁層の静電
容量が大きくなると直流漏れ電流Ｉ_d 中にキックは表わ
れなくなる。本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診断方法
は、この様な事情に鑑みて、２２kVＣＶケーブルの如
く、絶縁層の静電容量が大きく、直流漏れ電流Ｉ_d 中に
キックが表われない、長尺なケーブル線路を有するＣＶ
ケーブルの絶縁劣化の診断を行なえる様にすべく発明し
たものである。Therefore, the conventional diagnosis method using kick cannot diagnose the insulation state of the 22 kVC cable. In practice, a 22kV CV conducted immediately before the dielectric breakdown accident
There is almost no example in which the kick as described above is observed in the DC leakage current measurement result of the V cable. Like this
6.6kVCV cable has a longer line than 22kVC
Regarding the reason why the kick does not appear in the case of the V cable, the present inventors have made the following hypothesis. That is, 22
When the cable line length is long and the capacitance C _x of the insulating layer is increased as in the case of a kVC cable, the response time constant τ ｛= C _x · R _{o of} the circuit for measuring the DC leakage current I _d
(R _o : internal resistance of the DC power supply)｝ increases. As a result, the DC leakage current _Id is smoothed, and the kick is reduced or eliminated. In order to prove the above hypothesis, the present inventors have observed a kick as shown in FIG.
Using the 6.6 kV CV cable with water tree as a sample,
The sample to simulate the capacitance of long 22kVCV cable, in a state where the capacitor 0.5μF connected in parallel with the insulating layer, was measured DC leakage current I _d. FIG.
This measurement result is shown. 9 and FIG. 8 described above have the same unit and scale on both the vertical and horizontal axes. As is apparent by comparing FIG. 9 and FIG. 8, the kick will not crack Table capacitance of the insulating layer and increases in direct leakage current I _d. Insulation degradation diagnosis method of the power cable of the present invention, in view of such circumstances, as 22kVCV cable, large capacitance of the insulating layer, the kick is not our table in DC leakage current I _d, elongated CV with cable line
The present invention was invented to enable diagnosis of cable insulation deterioration.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の電力ケーブルの
絶縁劣化診断方法は、従来から知られている電力ケーブ
ルの絶縁劣化診断方法と同様に、絶縁層が劣化したＣＶ
ケーブルに直流電圧を印加した場合にこのＣＶケーブル
の絶縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d を観察し、こ
の絶縁層の劣化程度を診断する。特に、本発明の電力ケ
ーブルの絶縁劣化診断方法に於いては、上記直流漏れ電
流Ｉ_d に含まれる、電流の急激な変動であるキックが、
この直流漏れ電流Ｉ _d を測定する測定回路の直流電源の
内部抵抗Ｒ _o と上記絶縁層の静電容量Ｃ _x との積である
この測定回路の応答時定数τの増大に伴って平滑化され
る事により生じる、上記キックが変化する時間に比べて
長い時間の経過と共に徐々に不規則に変化する揺らぎ成
分を観察し、この揺らぎ成分の有無により上記絶縁層の
劣化の有無を診断し、この揺らぎ成分が存在する場合
に、この揺らぎ成分の大きさにより、上記絶縁層の劣化
状態を診断する。A method of diagnosing insulation deterioration of a power cable according to the present invention is similar to a conventionally known method of diagnosing insulation deterioration of a power cable.
Observing the DC leakage current I _d that when a DC voltage is applied to the cable flows through the insulating layer of the CV cable, to diagnose the degree of degradation of the insulating layer. In particular, at the insulation degradation diagnosis method of the power cable of the present invention are included in the DC leakage current I _d, the kick is a sudden change in current,
Of the DC power supply of the measurement circuit for measuring the DC leakage current I _d
It is the product of the capacitance C _x of the internal resistance R _o and the insulating layer
The response time constant of this measurement circuit is smoothed as the time constant τ increases.
Compared to the time when the kick changes
Observe the gradual irregularly varying fluctuation component over a long time, the insulating layer by the presence or absence of the fluctuation component
Diagnose the presence or absence of deterioration, and if this fluctuation component exists
In addition, the magnitude of this fluctuation component causes the insulation layer to deteriorate.
Diagnose the condition .

【０００７】[0007]

【作用】上述の様な本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診
断方法によれば、２２kVＣＶケーブルの如く、絶縁層の
静電容量が大きく、直流漏れ電流Ｉ_d 中にキックが表わ
れない、長尺なケーブル線路を有するＣＶケーブルの絶
縁劣化の診断を行なえる。即ち、絶縁層が劣化したＣＶ
ケーブルに直流電圧を印加した場合に、このＣＶケーブ
ルの絶縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d は、図１〜
２に示す様になる。この直流漏れ電流Ｉ_d には、図１に
示す様に、前述した従来方法が絶縁劣化の診断に利用し
ていたキックは表われていないが、図２の拡大図に示す
様に、１分前後の周期で緩やかに且つ不規則に変動す
る、０．１μＡ程度の微小な電流の変動成分、即ち揺ら
ぎ成分が存在する。According to insulation degradation diagnosis method of the power cable of the action] above such present invention, as 22kVCV cable, large capacitance of the insulating layer, the kick is not our table in DC leakage current I _d, the elongated Diagnosis of insulation deterioration of a CV cable having a simple cable line can be performed. That is, the CV in which the insulating layer has deteriorated
When a DC voltage is applied to the cable, the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of the CV cable, Figure 1
As shown in FIG. The DC leakage current I _d, as shown in FIG. 1, the kick conventional method described above has been used for diagnosis of insulation degradation is not our table, as shown in the enlarged view of FIG. 2, 1 minute There is a minute current fluctuation component of about 0.1 μA, which fluctuates gently and irregularly in the period before and after, that is, a fluctuation component.

【０００８】尚、水トリーにより絶縁が劣化したＣＶケ
ーブルに直流電圧を印加した場合に観察される直流漏れ
電流Ｉ_d 中にキックや揺らぎ成分が発生する理由は、上
記水トリー部の絶縁抵抗が時間と共に不安定に変化する
為と考えられる。即ち、水トリーの電極接触部には電気
トリーの発生が認められる場合があり、この様な場合に
電気トリー部で放電が生じると、その放電の前後で放電
部位の抵抗が変化して、上記直流漏れ電流Ｉ_d の電流値
が変動する。この変動成分の、比較的周波数の高い成分
がキックとなり、周波数が著しく低い周波数成分が上記
揺らぎ成分となる。[0008] The reason why the kick and the fluctuation component is generated in the DC leakage current I _d that is observed when the insulation by water trees is a DC voltage is applied to the CV cable deteriorated, the insulation resistance of the water tree section It is considered that it changes unstable with time. That is, the occurrence of electric trees may be observed in the electrode contact portion of the water tree.In such a case, when a discharge occurs in the electric tree portion, the resistance of the discharge portion changes before and after the discharge, and current value of the DC leakage current I _d is varied. Of the fluctuation components, a component having a relatively high frequency becomes a kick, and a frequency component having a remarkably low frequency becomes the fluctuation component.

【０００９】これらキックと揺らぎ成分とのうちのキッ
クは、前述した様に、２２kVＣＶケーブルの如く、絶縁
層の静電容量が大きなＣＶケーブルの場合には直流漏れ
電流Ｉ_d 中に表われず、ＣＶケーブルの絶縁劣化診断に
利用できないが、揺らぎ成分は表われる。従来は、この
様な揺らぎ成分の存在には全く着目されておらず、ＣＶ
ケーブルの絶縁劣化診断に利用する事もなかった。即
ち、絶縁が劣化したＣＶケーブルの特性調査は、主とし
て実験室内で短尺なケーブルで行なう為、ケーブル長が
１km程度の長尺なＣＶケーブルの絶縁が劣化した場合に
表われる直流漏れ電流Ｉ_d の特徴が十分に把握されてい
なかった。この為、２２kVＣＶケーブルの如く、長尺で
絶縁層の静電容量が大きなＣＶケーブルの場合に直流漏
れ電流Ｉ_d中にキックが表われない事が把握されておら
ず、キックが表われない場合の対応に就いても対策がな
されていなかった。[0009] kick out of these kicks and fluctuation component, as described above, as 22kVCV cable, Table Warez during DC leakage current I _d when the capacitance of the insulating layer is large CV cable, Although it cannot be used for diagnosis of insulation deterioration of the CV cable, a fluctuation component appears. Conventionally, no attention has been paid to the existence of such fluctuation components, and CV
It was not used for diagnosis of cable insulation deterioration. That is, characteristics investigation CV cable insulation is deteriorated, mainly because to carry out in short cable in the laboratory, the cable length is appearing DC leakage current I _d when the insulation 1km about long CV cable is degraded The features were not fully understood. If Therefore, as 22kVCV cable, the kick has not been grasped that no cracking table in DC leakage current I _d when the electrostatic capacitance of the insulating layer in a long is large CV cable, kick does not crack Table No countermeasures have been taken in response to this.

【００１０】これに対して本発明の場合には、上記キッ
クが表われない様な場合でも、上述の様な揺らぎ成分を
利用して、ＣＶケーブルの絶縁劣化診断を行なう。この
為、キックによる診断を行なえない、２２kVＣＶケーブ
ルの如く、絶縁層の静電容量が大きなＣＶケーブルの絶
縁劣化診断も行なえる。On the other hand, in the case of the present invention, even in a case where the kick does not appear, the insulation deterioration diagnosis of the CV cable is performed by using the fluctuation component as described above. For this reason, it is also possible to perform a diagnosis of insulation deterioration of a CV cable having a large capacitance of an insulating layer, such as a 22 kV CV cable, which cannot be diagnosed by a kick.

【００１１】尚、長尺なケーブル線路を有するＣＶケー
ブルの絶縁層が有する大きな絶縁容量Ｃ_x に拘らず、上
述の様な揺らぎ成分が表われる理由は、この揺らぎ成分
の周波数帯域が直流に極めて近い（周期が著しく長い）
為に、測定回路の時定数τ＝Ｃ_x ・Ｒ_o （ＣＶケーブル
のケーブル線路の長さが１km程度の場合には、時定数τ
は１０秒程度になる）の影響を受けにくい為である。[0011] Incidentally, regardless of the large insulating capacity C _x of the insulating layer of the CV cable having an elongated cable line has, why fluctuation components such as described above appearing, the very frequency band of the fluctuation component is the DC Close (significantly longer period)
Therefore, the time constant of the measuring circuit τ = C _x · R _o (when the length of the cable line of the CV cable is about 1 km, the time constant τ
Is about 10 seconds).

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の電力ケーブルの絶縁劣化
診断方法を効果的に実施すべく、ＣＶケーブルに直流電
圧を印加した場合にこの電力ケーブルの導線から漏れ出
て絶縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d 中に含まれ
る、揺らぎ成分の検出を効率的に行なう方法の３例に就
いて説明する。即ち、本発明の電力ケーブルの絶縁劣化
診断方法を実施するＣＶケーブルは、実際に長期間に亙
って送電に利用している、所謂実線路である場合が多
い。この様な実線路には、例えば、終端部、中間接続
部、更に劣化とは無関係な健全ケーブル部に流れる直流
漏れ電流が優勢に含まれている場合がある。従って、多
くの場合には、実線路に使用しているＣＶケーブルの絶
縁層の劣化に伴う直流漏れ電流Ｉ_d の揺らぎ成分は、他
の漏れ電流中に埋没し、一般的な方法では明確に検出す
る事は難しい場合が多い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to effectively implement the method for diagnosing insulation deterioration of a power cable according to the present invention, when a DC voltage is applied to a CV cable, a DC leakage leaks from a conductor of the power cable and flows through an insulating layer. contained in the current I _d, it is described with regard to three cases of how the detection of the fluctuation component efficiently performed. That is, in many cases, the CV cable that implements the power cable insulation deterioration diagnosis method of the present invention is a so-called real line that is actually used for power transmission over a long period of time. Such an actual line may include, for example, a dominant DC leakage current flowing through a termination portion, an intermediate connection portion, and a healthy cable portion unrelated to deterioration. Therefore, in many cases, the fluctuation component of the DC leakage current I _d caused by the degradation of the insulating layer of the CV cable used for actual line is buried in another leakage current clearly is a general method It is often difficult to detect.

【００１３】例えば、２２kVＣＶケーブルのケーブル線
路の直流漏れ電流Ｉ_d を測定する場合に、測定値が数μ
Ａ以上に達する場合が多い。これに対して、絶縁劣化の
為に検出しようとする直流漏れ電流の大きさは、前述し
た様に０．１μＡ程度である。数μＡ以上に達する上記
直流漏れ電流Ｉ_d の測定値から、０．１μＡ程度の揺ら
ぎ成分を明確に見分ける事は、この直流漏れ電流Ｉ_d に
何らの加工も施さない場合には難しく、信頼性の高いＣ
Ｖケーブルの絶縁劣化診断を行なう事は難しい。そこ
で、以下に述べる実施の形態の各例は、上記直流漏れ電
流Ｉ_d 中から揺らぎ成分を効果的に抽出して、信頼性の
高いＣＶケーブルの絶縁劣化診断を行なえる様に工夫し
ている。[0013] For example, when measuring the DC leakage current I _d of the cable line of 22kVCV cable, measurements of several μ
It often reaches A or more. On the other hand, the magnitude of the DC leakage current to be detected due to insulation deterioration is about 0.1 μA as described above. It is difficult to clearly distinguish a fluctuation component of about 0.1 μA from the measured value of the DC leakage current I _d reaching several μA or more, if no processing is performed on the DC leakage current I _d , and the reliability is high. High C
It is difficult to diagnose insulation deterioration of a V cable. Therefore, the example of embodiment described below is to effectively extract the fluctuation component from in the DC leakage current I _d, it is devised to like perform the insulation degradation diagnosis reliable CV cable .

【００１４】先ず、図３〜５は、請求項２に対応する、
本発明の実施の形態の第１例を示している。この第１例
の場合には、図３に示す様な回路により、直流漏れ電流
Ｉ_dの一部を打ち消し、揺らぎ成分を際立たせる。先
ず、この図３に示した回路に就いて説明する。絶縁劣化
診断を行なう際に、試料であるＣＶケーブル１には、直
流印加電源２により、導線と絶縁層の外周面との間に、
直流電圧を印加する。この結果、上記絶縁層と抵抗３と
を通じて、上記直流漏れ電流Ｉ_d が流れる。一方、電流
検出部であるこの抵抗３と並列に、打ち消し電源４を設
け、この打ち消し電源４からこの抵抗３部分に、上記直
流漏れ電流Ｉ_d と逆方向（極性が逆）の打ち消し電流Ｉ
_c を流す。尚、上記打ち消し電源４と直列に、上記抵抗
３よりも十分に大きな抵抗値を有する抵抗５を設けてい
る。この抵抗５は、上記打ち消し電源４を設けた回路側
に上記直流漏れ電流Ｉ_d が流入する事を抑制する為のも
ので、上記電流検出部である抵抗３よりも、最低でも２
桁程度以上大きな抵抗値を有する。First, FIGS. 3 to 5 correspond to claim 2.
1 shows a first example of an embodiment of the present invention. In the case of this first embodiment, the circuit as shown in FIG. 3, cancel a portion of the DC leakage current I _d, accentuate fluctuation component. First, the circuit shown in FIG. 3 will be described. When performing insulation deterioration diagnosis, the CV cable 1, which is a sample, is connected between the conductor and the outer peripheral surface of the insulating layer by the DC power supply 2.
Apply a DC voltage. As a result, the DC leakage current _Id flows through the insulating layer and the resistor 3. On the other hand, in parallel with the resistor 3 is a current detecting unit, cancel the power 4 is provided, the cancellation from the power source 4 to the resistance 3 portions, cancel the current I of the DC leakage current I _d and the opposite direction (polarity reversed)
_{Flow c} . A resistor 5 having a sufficiently larger resistance value than the resistor 3 is provided in series with the canceling power supply 4. The resistor 5 is for suppressing the DC leakage current _Id from flowing into the circuit provided with the canceling power supply 4 and is at least two times smaller than the resistor 3 serving as the current detection unit.
It has a resistance value that is greater than an order of magnitude.

【００１５】この様な回路を使用する本例によれば、直
流漏れ電流Ｉ_d 中に含まれる揺らぎ成分を明確に抽出し
て、信頼性の高い絶縁劣化診断を行なえる。即ち、絶縁
劣化診断を行なう際には、上記直流印加電源２により導
線と絶縁層の外周面との間に直流電圧を印加し、この絶
縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d を測定する。そし
て、上記打ち消し電源４により上記抵抗３部分に、図４
に示す様に、測定された直流漏れ電流Ｉ_d とほぼ同じ大
きさの打ち消し電流Ｉ_c を、電流検出部である上記抵抗
３部分に流す。この結果、上記直流漏れ電流Ｉ_d の一部
が打ち消され、この抵抗３部分で測定される電流が、
「Ｉ_d −Ｉ_c 」なる微小電流になる。そこで、図５に示
す様に、この「Ｉ_d −Ｉ_c 」なる微小電流を増幅して、
揺らぎ成分△Ｉ_d の有無を確認する。この様な揺らぎ成
分△Ｉ_d の有無及び大きさにより、上記絶縁層の劣化状
態を判定できる。即ち、この揺らぎ成分△Ｉ_d の存在に
基づき、絶縁層の劣化に結び付く水トリーの存在を知る
事ができ、揺らぎ成分△Ｉ_dの大きさにより、劣化状態
を知る事ができる。尚、この揺らぎ成分△Ｉ_d の大きさ
と絶縁層の劣化程度との関係は、実験により予め求めて
おく。According to this example of using such a circuit, a clear extract the fluctuation component included in the DC leakage current I _d, perform a reliable insulation degradation diagnosis. That is, when performing the insulation degradation diagnosis by the DC application voltage source 2 by applying a DC voltage between the outer peripheral surface of the conductor and the insulating layer, to measure the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer. Then, the canceling power supply 4 applies the resistance 3 to the resistor 3 as shown in FIG.
As shown in, approximately the same magnitude of the canceling current I _c and the measured DC leakage current I _d, flows into the resistor 3 moiety is a current detector. As a result, part of the DC leakage current I _d is canceled, the current measured by the resistor 3 parts,
It becomes very small current that is "I _d -I _c". Therefore, as shown in FIG. 5, this very small current “I _d −I _c ” is amplified,
To confirm the presence or absence of fluctuation component △ I _d. The presence and magnitude of such a fluctuation component △ I _d, can be determined deteriorated state of the insulating layer. That is, based on the presence of the fluctuation component △ I _d, can know the existence of water trees which leads to the deterioration of the insulating layer, the magnitude of the fluctuation component △ I _d, it is possible to know the deterioration state. The relationship between the size and the insulating layer about the deterioration of the fluctuation component △ I _d is calculated in advance by experiments.

【００１６】次に、図６は、請求項３に対応する、本発
明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合も、
絶縁劣化診断を行なう際に、直流印加電源２により、試
料であるＣＶケーブル１の導線と絶縁層の外周面との間
に直流電圧を印加し、抵抗３に直流漏れ電流Ｉ_d を流
す。本例の場合には、この抵抗３を挟む部位の電圧を検
出して、Ａ／Ｄ変換器６によりこの検出値をディジタル
値に変換する。次いで、このディジタル値中の低位桁の
みを、Ｄ／Ａ変換器７によりアナログ値に変換して、ペ
ンレコーダ等の表示部８に出力する。そして、この出力
を観察する事により、揺らぎ成分の有無及び大きさを観
察する。Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention corresponding to claim 3. In this case,
When performing insulation deterioration diagnosis, a DC voltage is applied between the conductor of the CV cable 1 as a sample and the outer peripheral surface of the insulating layer by the DC application power supply 2, and a DC leakage current _Id flows through the resistor 3. In the case of this example, the voltage across the resistor 3 is detected, and the detected value is converted into a digital value by the A / D converter 6. Next, only the lower digit in the digital value is converted into an analog value by the D / A converter 7 and output to the display unit 8 such as a pen recorder. By observing this output, the presence or absence and magnitude of the fluctuation component are observed.

【００１７】この様にして、上記直流漏れ電流Ｉ_d を処
理すると、この直流漏れ電流Ｉ_d 中の直流レベル、即ち
揺らぎ成分に関係なく変化しない部分を自動的に除去し
て、この揺らぎ成分の測定を高感度で行なえる。例え
ば、検出用の抵抗３の抵抗値を１ｋΩとし、分解能が１
μＶ、５桁出力のディジタル直流電圧計を用いた場合を
例に説明する。この様な場合に、最低位（１〜９μＶ）
の桁から第３桁目（０．１〜０．９ｍＶ）までのディジ
タル出力を選択して（上位２桁を捨てて）アナログ値に
変換（例えば、ディジタル直流電圧計の測定値から求め
られる電流値が１５．２３４μＡ〜１５．８７６μＡの
場合に、１５μＡを捨てて、０．２３４μＡ〜０．８７
６μＡのみをアナログ値に変換）すれば、検出感度が１
ｎＡから０．９９９μＡまでの直流漏れ電流のみを検出
できる。言い換えれば、１μＡ以上の直流電流を自動的
に除去して、揺らぎ成分を高感度で検出できる。[0017] In this way, treatment of the DC leakage current I _d, a direct current level in the DC leakage current I _d, i.e. the constant portion regardless fluctuation component automatically removed, this fluctuation component Measurement can be performed with high sensitivity. For example, the resistance value of the detection resistor 3 is 1 kΩ, and the resolution is 1
An example in which a digital DC voltmeter of μV, 5 digits output is used will be described. In such a case, the lowest level (1 to 9 μV)
Select the digital output from the first digit to the third digit (0.1 to 0.9 mV) (discard the upper two digits) and convert it to an analog value.
Conversion ( for example, when the current value obtained from the measurement value of the digital DC voltmeter is 15.234 μA to 15.876 μA, 15 μA is discarded and 0.234 μA to 0.87
If only 6 μA is converted to an analog value ), the detection sensitivity becomes 1
Only DC leakage current from nA to 0.999 μA can be detected. In other words, a DC component of 1 μA or more is automatically removed, and a fluctuation component can be detected with high sensitivity.

【００１８】次に、図７は、請求項４に対応する、本発
明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も、
絶縁劣化診断を行なう際に、直流印加電源２により、試
料であるＣＶケーブル１の導線と絶縁層の外周面との間
に直流電圧を印加し、抵抗３に直流漏れ電流Ｉ_d を流
す。特に、本例の場合には、試料であるＣＶケーブル１
と並列にコンデンサ９を配置している。このコンデンサ
９の静電容量は、上記絶縁層の静電容量にできるだけ近
いものとする。そして、これらＣＶケーブル１とコンデ
ンサ９とに、上記直流印加電源２により、同じ直流電圧
を印加する。又、抵抗３部分で上記ＣＶケーブル１の絶
縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d を、別の抵抗１０
部分で上記コンデンサ９を通じて流れる変位電流Ｉ_c
を、それぞれ測定自在としている。Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention corresponding to claim 4. In this case,
When performing insulation deterioration diagnosis, a DC voltage is applied between the conductor of the CV cable 1 as a sample and the outer peripheral surface of the insulating layer by the DC application power supply 2, and a DC leakage current _Id flows through the resistor 3. In particular, in the case of this example, the CV cable 1 as a sample is used.
And a capacitor 9 in parallel. The capacitance of the capacitor 9 is as close as possible to the capacitance of the insulating layer. Then, the same DC voltage is applied to the CV cable 1 and the capacitor 9 by the DC application power supply 2. Further, the DC leakage current I _d of a resistor 3 portions flows through the insulating layer of the CV cable 1, further resistor 10
The displacement current I _c flowing through the capacitor 9 in the portion
Can be freely measured.

【００１９】それぞれを上述の様にして求める、これら
直流漏れ電流Ｉ_d と変位電流Ｉ_c とのうち、直流漏れ電
流Ｉ_d は直接、変位電流Ｉ_c は直流増幅器１１等の変換
器を介してｋ倍に増幅（変換）してから、ぞれぞれ差動
増幅器１２に入力している。そして、この差動増幅器１
２は、上記直流漏れ電流Ｉ_d から変位電流Ｉ_c の増幅値
ｋ・Ｉ_c を減じた値「Ｉ_d −ｋ・Ｉ_c 」を出力する。本
例の場合には、この値「Ｉ_d −ｋ・Ｉ_c 」を観察する事
により、揺らぎ成分の有無及び大きさを診断する。本例
の方法を実施する場合に好ましくは、次の様な調整作業
を行なっておく。即ち、規定の直流漏れ電流Ｉ_d を得る
為に必要な測定電圧よりも低い直流電圧を上記ＣＶケー
ブル１及びコンデンサ９に印加し、その際に流れる変位
電流Ｉ_cにより、予め上記差動増幅器１２の出力「Ｉ_d
−ｋ・Ｉ_d 」が最小になる様に、上記直流増幅器１１の
増幅値ｋを調整しておく。この様な調整作業を予め行な
っておけば、次述する様な、上記差動増幅器１２で検出
される信号中に含まれる、ＣＶケーブル１の絶縁層中の
静電容量Ｃ_x に流れる変位電流成分の影響、並びに直流
印加電源２の直流出力電圧の変動の影響を大幅に低減し
て、直流漏れ電流Ｉ_d の揺らぎ成分の評価の信頼性を高
くできる。[0019] obtaining each in the manner described above, of these DC leakage current I _d and the displacement current I _c, the DC leakage current I _d is directly the displacement current I _c through the transducer, such as a DC amplifier 11 After being amplified (converted) by k times, they are input to the differential amplifiers 12, respectively. And this differential amplifier 1
2 outputs a value “I _d −k · I _c ” obtained by subtracting the amplification value k · I _c of the displacement current I _c from the DC leakage current I _d . In the case of this example, by observing the value "I _d -k · I _c", detects the presence and magnitude of the fluctuation component. When the method of this example is performed, preferably, the following adjustment work is performed. That is, a DC voltage lower than the measured voltage required to obtain a DC leakage current I _d defined is applied to the CV cable 1 and the capacitor 9, the displacement current I _c flowing through the case, previously the differential amplifier 12 Output " _Id
−k · I _d ”is adjusted so that the amplification value k of the DC amplifier 11 is adjusted in advance. Be previously subjected to such adjustment work, such as described next are included in the signal detected by the differential amplifier 12, a displacement current flowing through the capacitance C _x of the insulating layer in CV cable 1 effect of components, and greatly reduce the effect of fluctuations of the DC output voltage of the DC application power source 2, can increase the reliability of the evaluation of fluctuation component of the DC leakage current I _d.

【００２０】本例の場合には、上述の様な構成を採用す
る事により、直流印加電源２の出力電圧の変動等の要因
を除去して、より信頼性の高い電力ケーブルの絶縁劣化
診断を行なえる。即ち、上記直流印加電源２から試料で
あるＣＶケーブル１に直流電圧を課電した 場合、この
ＣＶケーブル１は、直流印加電源２の内部抵抗Ｒ_o とＣ
Ｖケーブル１の静電容量Ｃ_x から成る時定数τ＝Ｃ_x ・
Ｒ_o で充電される。そして、この静電容量Ｃ_x が大きく
なると、上記抵抗３を設けた測定回路中に、この静電容
量Ｃ_x に基づく変位電流が長時間に亙って流れる。又、
上記直流印加電源２として一般的には、１００〜２００
Ｖの交流を整流して用いる。この為、交流入力電圧が変
動すると、直流出力電圧が変動し、この変動による変位
電流成分が、上記ＣＶケーブル１の静電容量Ｃ_x を経
て、測定回路に流れ込む。即ち、この直流印加電源２
は、コンデンサを内蔵しており、起動時の電力値は入力
値よりも出力値が大きくなるが、定常時の電力値は、入
力値と出力値とで、ほぼ同じになる。この定常時に、上
述の原因で直流出力電圧が変動する。In the case of this embodiment, by adopting the above-described configuration, factors such as fluctuations in the output voltage of the DC applying power source 2 are eliminated, and a more reliable diagnosis of power cable insulation deterioration is made. I can do it. That is, when a DC voltage is applied from the DC applying power source 2 to the CV cable 1 as a sample, the CV cable 1 is connected to the internal resistance _Ro and C of the DC applying power source 2.
A time constant τ = C _x · consisting of the capacitance C _x of the V cable 1
_Charged with Ro. When the electrostatic capacitance C _x increases, during the measurement circuit provided with the resistance 3, it flows displacement current based on the electrostatic capacitance C _x is over a long period of time. or,
Generally, 100 to 200 is used as the DC application power supply 2.
The AC of V is rectified and used. Therefore, when the AC input voltage fluctuates, the DC output voltage is varied, the displacement current component due to this variation, through the capacitance C _x of the CV cable 1, flowing into the measuring circuit. That is, this DC application power supply 2
Has a built-in capacitor, and the power value at startup is larger than the input value, but the power value at steady state is almost the same between the input value and the output value. During this steady state, the DC output voltage fluctuates due to the reasons described above.

【００２１】前述した第１〜２例の場合には、揺らぎ成
分を顕在化させる為に直流定常電流を除去する方法を採
用している為、上述の様な原因で発生する変位電流を打
ち消す事はできない。特に、直流印加電源２の出力が変
動する事に伴う変位電流の成分は、直流漏れ電流Ｉ_d の
揺らぎ成分と区別がしにくい。従って、より信頼性の高
い電力ケーブルの絶縁劣化診断を行なう為には、上記変
位電流成分の影響を受けない測定方法を採用する事が好
ましい。本例の場合には、この様な変位電流成分を除去
して、上記ＣＶケーブル１の絶縁層を通じて流れる直流
漏れ電流Ｉ_d の揺らぎ成分の検出を安定して行なえる。In the above-described first and second examples, the method of removing the DC steady-state current is used to make the fluctuation component obvious, so that the displacement current generated due to the above-described cause is canceled. Can not. In particular, components of the displacement current associated with that output of the DC application power source 2 fluctuates, it is difficult to distinguish the fluctuation component of the DC leakage current I _d. Therefore, in order to diagnose the insulation deterioration of the power cable with higher reliability, it is preferable to adopt a measurement method which is not affected by the displacement current component. In the case of this example, by removing such a displacement current component, it allows the detection of the fluctuation component of the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of the CV cable 1 stably.

【００２２】[0022]

【発明の効果】本発明の電力ケーブルの絶縁劣化診断方
法は、以上に述べた通り構成され作用するので、従来方
法では困難であった、２２kVＣＶケーブルの様な、長い
ケーブル線路を有するＣＶケーブルの絶縁劣化の診断
を、十分な信頼性を持って行なえる。Since the method for diagnosing insulation deterioration of a power cable according to the present invention is constructed and operates as described above, it is difficult to use a CV cable having a long cable line, such as a 22 kV CV cable, which is difficult with the conventional method. Diagnosis of insulation deterioration can be performed with sufficient reliability.

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

【図１】長いケーブル線路を有するＣＶケーブルの絶縁
劣化の診断を行なう為に直流電圧を印加した場合に発生
する直流漏れ電流を示す線図。FIG. 1 is a diagram showing a DC leakage current generated when a DC voltage is applied in order to diagnose insulation deterioration of a CV cable having a long cable line.

【図２】図１のＡ部を取り出し、電流値を増幅した状態
で示す線図。FIG. 2 is a diagram showing a portion A in FIG. 1 in a state where a current value is amplified.

【図３】本発明の実施の形態の第１例に使用する診断回
路を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a diagnostic circuit used in a first example of the embodiment of the present invention.

【図４】第１例を実施する際に流れる直流漏れ電流と打
ち消し電流とを示す線図。FIG. 4 is a diagram showing a DC leakage current and a canceling current flowing when the first example is performed.

【図５】直流漏れ電流と打ち消し電流とを合成してから
増幅した状態で示す線図。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a DC leakage current and a canceling current are combined and then amplified.

【図６】本発明の実施の形態の第２例に使用する診断回
路を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a diagnostic circuit used in a second example of the embodiment of the present invention.

【図７】同第３例に使用する診断回路を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a diagnostic circuit used in the third example.

【図８】比較的短いケーブル線路を有するＣＶケーブル
の絶縁劣化の診断を行なう為に直流電圧を印加した場合
に発生する直流漏れ電流を示す線図。FIG. 8 is a diagram showing a DC leakage current generated when a DC voltage is applied to diagnose insulation deterioration of a CV cable having a relatively short cable line.

【図９】長いケーブル線路を有するＣＶケーブルの絶縁
劣化の診断を行なう為に直流電圧を印加した場合に発生
する直流漏れ電流を示す線図。FIG. 9 is a diagram showing a DC leakage current generated when a DC voltage is applied in order to diagnose insulation deterioration of a CV cable having a long cable line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ＣＶケ−ブル ２ 直流印加電源 ３ 抵抗 ４ 打ち消し電源 ５ 抵抗 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ 表示部 ９ コンデンサ １０ 抵抗 １１ 直流増幅器 １２ 差動増幅器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CV cable 2 DC application power supply 3 Resistance 4 Canceling power supply 5 Resistance 6 A / D converter 7 D / A converter 8 Display part 9 Capacitor 10 Resistance 11 DC amplifier 12 Differential amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 中 埼玉県熊谷市新堀1008番地 三菱電線工 業株式会社熊谷製作所内 (72)発明者 大高 巖 埼玉県熊谷市新堀1008番地 三菱電線工 業株式会社熊谷製作所内 (72)発明者 冨樫 浩孝 埼玉県熊谷市新堀1008番地 三菱電線工 業株式会社熊谷製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−122964（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273293（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202076（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162266（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/12 G01R 31/14 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Naka Sakamoto 1008 Nimbori, Kumagaya-shi, Saitama Mitsubishi Cable Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hirotaka Togashi 1008 Shinbori, Kumagaya City, Saitama Prefecture Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Kumagaya Works (56) References JP-A-59-122964 (JP, A) JP-A-5-273293 ( JP, A) JP-A-1-213581 (JP, A) JP-A-59-202076 (JP, A) JP-A-2-162266 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , (DB name) G01R 31/12 G01R 31/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 絶縁層が劣化した電力ケーブルに直流電
圧を印加した場合にこの電力ケーブルの絶縁層を通じて
流れる直流漏れ電流Ｉ_d を観察し、この絶縁層の劣化程
度を診断する電力ケーブルの絶縁劣化診断方法に於い
て、上記直流漏れ電流Ｉ_d に含まれる、電流の急激な変
動であるキックが、この直流漏れ電流Ｉ _d を測定する測
定回路の直流電源の内部抵抗Ｒ _o と上記絶縁層の静電容
量Ｃ _x との積であるこの測定回路の応答時定数τの増大
に伴って平滑化される事により生じる、上記キックが変
化する時間に比べて長い時間の経過と共に徐々に不規則
に変化する揺らぎ成分を観察し、この揺らぎ成分の有無
により上記絶縁層の劣化の有無を診断し、この揺らぎ成
分が存在する場合に、この揺らぎ成分の大きさにより、
上記絶縁層の劣化状態を診断する事を特徴とする電力ケ
ーブルの絶縁劣化診断方法。[Claim 1] by observing the DC leakage current I _d that when a DC voltage is applied to the power cable insulating layer is deteriorated flowing through the insulating layer of the power cable, the insulation of the power cable to diagnose the degree of degradation of the insulating layer in deterioration diagnosis method, it included in the DC leakage current I _d, sudden variations in current
A dynamic kick, measurement measures the DC leakage current I _d
Static internal resistance R _o and the insulating layer of the direct-current power supply Teikairo Den'yo
Increase of the response time constant τ of this measuring circuit which is the product of the quantity C _x
The kick caused by smoothing due to
Gradually observed irregularly varying fluctuation component over a long time compared to the time of reduction, the presence or absence of the fluctuation component
Diagnosis of the deterioration of the insulation layer by
When there is a minute, due to the magnitude of this fluctuation component ,
A method for diagnosing power cable insulation deterioration, characterized by diagnosing the deterioration state of the insulation layer. 【請求項２】 電力ケーブルの絶縁層を通じて流れる直
流漏れ電流Ｉ_d を流す回路に、極性がこの直流漏れ電流
Ｉ_d とは逆で、大きさがこの直流漏れ電流Ｉ_d とほぼ同
じで且つ一定の打ち消し電流Ｉ_c を流し、これら両電流
Ｉ_d 、Ｉ_c の差「Ｉ_d −Ｉ_c 」を観察する事により揺ら
ぎ成分を観察する、請求項１に記載した電力ケーブルの
絶縁劣化診断方法。To 2. A circuit for supplying a DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of a power cable, polarity reversed from this DC leakage current I _d, magnitude and substantially the same as the DC leakage current I _d constant passing a cancellation current I _c, these two currents I _d, observing the fluctuation component by observing the difference between I _c 'I _d -I _c ", insulation degradation diagnosis method of the power cable according to claim 1. 【請求項３】 電力ケーブルの絶縁層を通じて流れる直
流漏れ電流Ｉ_d を流す回路の途中に設けた抵抗を挟む部
位の電圧を検出してこの検出値をディジタル値に変換
し、このディジタル値中の低位桁のみをアナログ値に変
換して表示部に出力し、この出力を観察する事により揺
らぎ成分を観察する、請求項１に記載した電力ケーブル
の絶縁劣化診断方法。3. A detects the middle voltage region sandwiching the resistance provided in the circuit for supplying the DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of power cable and converts the detected value into a digital value, in this digital value 2. The method for diagnosing insulation deterioration of a power cable according to claim 1, wherein only the low-order digit is converted into an analog value and output to a display unit, and a fluctuation component is observed by observing the output. 【請求項４】 電力ケーブルの絶縁層と並列にコンデン
サを配置して、これら電力ケーブルとコンデンサとに同
じ直流電圧を印加する事により、上記電力ケーブルの絶
縁層を通じて流れる直流漏れ電流Ｉ_d と、上記コンデン
サを通じて流れる変位電流Ｉ_c とを求め、これら直流漏
れ電流Ｉ_d と変位電流Ｉ_c の変換値ｋ・Ｉ_c との差「Ｉ
_d −ｋ・Ｉ_c 」を観察する事により揺らぎ成分を観察す
る、請求項１に記載した電力ケーブルの絶縁劣化診断方
法。4. A placing a capacitor in parallel with the power cable insulation layer, by applying the same DC voltage and these power cables and capacitors, a DC leakage current I _d flowing through the insulating layer of the power cable, obtains a displacement current I _c flowing through the capacitor, the difference between the converted value k · I _c of the DC leakage current I _d and the displacement current I _c 'I
observing the fluctuation component by observing the _d -k · I _c ", insulation degradation diagnosis method of the power cable according to claim 1.