JP4383393B2 - Cvケーブルの残留電荷測定方法 - Google Patents
Cvケーブルの残留電荷測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4383393B2 JP4383393B2 JP2005226222A JP2005226222A JP4383393B2 JP 4383393 B2 JP4383393 B2 JP 4383393B2 JP 2005226222 A JP2005226222 A JP 2005226222A JP 2005226222 A JP2005226222 A JP 2005226222A JP 4383393 B2 JP4383393 B2 JP 4383393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- cable
- residual charge
- charge
- wave waveform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
残留電荷測定においては、図8に示すように、ケーブルに所定の直流電圧を課電し、一旦接地をした後に交流電圧を課電する。
水トリーがケーブル絶縁体中に存在している場合には、直流電圧を課電することにより、水トリー部に電荷が蓄積する。この種の電荷は、接地をしてケーブル導体・遮蔽間を閉回路とした際にも容易に放出されるものではない。しかしながら、その後に交流電圧を課電することにより、これらの電荷は容易に放出される。これら放出された電荷をローパスフィルタを用いることにより、直流電流成分として検出する方法が残留電荷法である。
また、交流電圧により水トリー部に蓄積した電荷を放出させる手法とは異なるが、例えば特許文献2に記載されるように交流半波波形による水トリー劣化診断法が考案されている。
更に、交流信号を検出する劣化診断測定においては、平均化処理によりノイズを低減する処理が可能であるが、残留電荷法においては、測定時間が長いことから、実運用上、平均化処理を行うことはできないため、特に小さい信号の判別は困難である。
一方、特許文献2に記載される手法においては、単極性波形としてインパルス波形、方形波、三角波および正弦波半波を用いるとされているが、インパルス波形においては、ケーブル絶縁体への影響が懸念される上、方形波や三角波などは、実際上、長距離線路を測定する際には発生が困難である。また、正弦波半波においても、過渡的な現象を含むために、発生させるためには逆に大きな電源容量が必要となり実際の現場では適用が困難な場合がある。
本発明は上記問題点を考慮してなされたものであって、その目的は、従来用いられていた直流電圧発生装置を必要とせず、また測定時間を削減することができ、さらに、複数回の測定を連続的に実施することが可能で、ノイズ環境下の測定においても平均化処理によりノイズの影響を低減化することできる残留電荷測定方法を提供することである。
水トリー部の電荷蓄積においては、単極性の波形など、その波形の周波数成分として正または負の直流成分を有していれば十分である。そこで、本発明においては、直流電圧の代替波形として、例えば図3に示す様に、所定の電圧まで交流電圧を昇圧していき、零クロス近傍の時間にて遮断し、遮断直前付近の交流半波波形を用いる。
具体的には、以下の方法を用いることができる。
(1)CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この(1)において、以下、半波波形Aという)により、CVケーブルの水トリー部に電荷を蓄積させ、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により、CVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を放出させ残留電荷を測定する。
(2)CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形により、CVケーブルの水トリー部に電荷を蓄積させたのち、CVケーブルに交流電圧を課電する。そしてこの2回目に交流電圧を課電した際に、CVケーブルの水トリー部から放出される残留電荷を測定する。(3)CVケーブルに所定のパターンで昇圧する交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断する操作を繰り返し、遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積された電荷を、2回目以降に徐々に上昇する交流電圧を課電した際に放出させ、残留電荷を繰り返し測定する。
(4)CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この(4)において、以下、半波波形Aという)によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により放出させるとともに、遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、交流電圧を課電して放出させ、残留電荷を測定する。
(5)CVケーブルに所定のパターンで昇圧する交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断する操作を繰り返し、遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この(5)において、以下、半波波形Aという)によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により放出させるとともに、遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、2回目以降に徐々に上昇する交流電圧を課電した際に放出させ、残留電荷を繰り返し測定する。
なお、「零クロス付近での遮断」とは電圧が0になるタイミングを狙って遮断するという意味である。可能な範囲で電圧0のタイミングを狙って遮断するように測定機器を設定しても現実には、使用機器の構成上、厳密に瞬時に電圧が0になることはなく、図2中「X」で示すような波形となる。しかし、このような場合でも、本発明の残留電荷測定法の測定上は問題とはならない。
(1)従来に比べ、1回に要していた残留電荷信号の測定時間を大幅に削減することができる。これにより、総合的な測定時間を大幅に削減が可能となった。
(2)複数回の測定が連続的に実施でき、ノイズ環境下の測定においても容易に平均化処理を行うことができる。このためノイズの影響を低減することができる。
(3)高電圧発生機器として従来用いていた直流電圧発生装置は必要なくなり、試験設備を簡単化することができる。
(4)電圧課電の切り替えが必要でなく、高電圧発生部への接触機会が少なくなる。このため直流電圧課電を用いた測定に比較して安全な作業が実施できる。
同図に示すように課電装置は、交流電圧を課電する試験用変圧器1と昇圧パターン発生器2からなる。試験用変圧器1にはスイッチSWを介して測定対象ケーブル3が接続される。
試験用変圧器2の一次側には昇圧パターン発生器2の出力が接続され、交流電圧課電時、試験用変圧器2の出力電圧は昇圧パターン発生器2の出力に応じたパターンで上昇する。また、昇圧パターン発生器2に遮断信号を与えることにより、測定対象ケーブル3に課電される交流電圧は零クロス付近で遮断される。
残留電荷測定を行うには、スイッチSWの端子(a)と端子(b)を接続して、試験用変圧器1より、例えば図3に示すパターンにて測定対象ケーブル3のケーブル導体−遮蔽間に交流電圧を課電し、零クロス付近で遮断する。この操作を、必要に応じて測定実施の回数分繰り返し、測定終了後は端子(a)を端子(c)に接続して、ケーブル導体を接地する。
(A)遮断直前の交流半波波形の更に半波長前の交流半波により蓄積した電荷を遮断直前の交流半波波形にて放出させる。
(B)1回目の課電の後、2回目の交流電圧の昇圧過程にて、1回目の交流電圧遮断前の半波波形により水トリーに蓄積した電荷を放出させ、遮断直前の交流半波波形にてさらに電荷を蓄積させ、3回目以降、同様に電荷の検出と蓄積を繰り返す。
測定信号線1aは試験用変圧器1の低圧側から取り出され、ローパスフィルタ4を介して対地へ接地されている。上記(A)および/または(B)のようにして取り出された残留電荷測定電流信号は、測定信号線1aから商用周波数をカットするためのローパスフィルタ4に入力され、電圧信号として増幅器5へ入力され、増幅器5の出力から測定信号結果が得られる。
上記のように残留電荷を測定し、残留電荷の時間的変化などからケーブルの絶縁劣化の診断を行なうことができる。なお、残留電荷による劣化診断については、例えば前記特許文献1などに記載されるように従来から種々の方法が提案されており、これら周知な方法を用いることにより、実現することができる。
図4は交流電圧を課電して零クロス付近で遮断した後に現れる残留電荷信号を説明する図である。
上記(A)の手法においては、以下のようにして残留電荷信号が測定される。
図4に示すパターンで、交流電圧を課電する。交流電圧が昇圧している間は、交流の各半波波形により水トリー部への電荷の蓄積および放出が繰り返される。
この結果、交流電圧を零クロス付近で遮断すると、遮断の1つ前の交流半波aにて蓄積した電荷が、遮断直前の交流半波bの課電により放出され、遮断と同時にこれらの電荷が検出される
この残留電荷信号は、同図に示すように交流電圧を遮断した直後に現れ、同図に示すような極性で交流電圧を遮断した場合、同図Aに示すように正極性の信号となる。なお、同図中の(c)は、交流電圧を遮断することにより生ずるノイズである。
図4に示すパターンにて交流電圧を課電する(一回目)。交流電圧が昇圧している間は、交流の各半波波形により水トリー部への電荷の蓄積および放出が繰り返される。
前述の様に、遮断の1つ前の交流半波波形aにて蓄積した電荷が、遮断直前の交流半波bの課電により放出されるが、同時に逆極性の電荷が遮断時の交流半波波形bにて水トリー部に蓄積されることになる。
続いて、同じパターンにて交流電圧を課電する(二回目)。このとき、昇圧中においては、先の交流電圧の遮断時の交流半波bにより蓄積した電荷が放出されることになり、残留電荷信号が検出される。
この残留電荷信号は、同図に示すように2回目に昇圧する交流電圧を課電しているときに現れ、同図に示すような極性で交流電圧を遮断した場合、同図Bに示すように負極性の信号となる。
そして、二回目に課電された交流電圧の昇圧が完了して交流電圧が零クロスにて遮断されることにより、上記と同様に遮断直前の交流半波において再び水トリー部に電荷が蓄積され、以下、同様に連続的に水トリー部への電荷蓄積と放出が繰り返して残留電荷測定が検出される。
なお、一回目の課電の際には、前回の課電の際にケーブルに蓄積された電荷を放出させる必要はないので、必ずしも図4に示すように昇圧する交流電圧を課電する必要はなく、例えば、一定の電圧を課電してもよい。
図5は通常の直流電圧課電を用いた残留電荷測定において残留電荷信号が検出された水トリー劣化をしている試料(水トリー劣化試料)について、上述した方法で残留電荷を測定した結果を示し、図6は通常の直流電圧課電を用いた残留電荷測定において残留電荷信号が検出されなかった試料(水トリー未劣化試料)について、上述した方法で残留電荷を測定した結果を示している。なお、交流電圧の遮断前の極性は負極性であり、残留電荷信号が負側(下方向)に出るように描画してある。
図5、図6に示す様に、水トリー劣化をしている試料においては、残留電荷信号が検出され、水トリー劣化をしていない試料においては、遮断時のノイズが存在しているだけで残留電荷信号は検出されていない。また、検出される信号の極性は通常の負極性の直流電圧課電の際に検出される残留電荷信号の極性と同じである。
図5、図6の結果より、本発明の方法により直流電圧課電を用いた残留電荷測定と同様に水トリー劣化した試料について、残留電荷信号が検出されることが確認された。
また、交流電圧遮断直前の正極***流半波により蓄積した電荷が負極***流半波により放出され、上方向に膨らみを有する波形が観測されている。これが前記(A)で説明した残留電荷信号Aに対応している。
この結果は、本発明の課電方法により連続的な残留電荷測定が可能であることを示している。また同図から分かる様に、約100秒の間に2回の測定が実施できており、従来、一回の測定に要していた数十分に比較して極めて短い時間で残留電荷測定の実施が可能であることが分かる。
なお、電荷の蓄積は正または負のいずれでも良く、交流電圧を遮断する時間を変更することにより、蓄積する電荷の極性を変えることができる。
(1)上述した方法を、水トリー部に電荷を蓄積させる手法として用い、1回交流電圧を課電した後に従来の残留電荷法(例えば、特許文献1に記載の方法)により残留電荷測定を実施する。
(2)前記(A)で説明したように、遮断の1つ前の交流半波にて蓄積した電荷を、遮断直前の交流半波の課電により放出させ、これを残留電荷信号として検出する。
この場合には、遮断に伴うノイズが残留電荷信号とともに検出されるが、遮断に伴うノイズを取り除くことにより、当該信号により残留電荷測定が可能である。
(3)前記(B)で説明したように、交流電圧を課電し、遮断直前の交流半波の課電により蓄積された電荷を、昇圧する交流電圧を課電することにより放出させ、これを残留電荷信号として検出する。
(5)図7に示したように、昇圧する交流電圧を繰り返し課電し、前回課電した際に遮断の1つ前の交流半波にて蓄積した電荷を、遮断直前の交流半波の課電により放出させる。これにより、前記図7の信号Aが残留電荷信号として取り出される。さらに、遮断直前の交流半波の課電により蓄積された電荷を、次の交流電圧の課電により放出させる。これにより前記図7の信号Bが残留電荷信号として取り出される。
上記操作を繰り返し、上記信号A,Bを残留電荷信号として利用する。
上記(4)(5)の方法によれば、複数回の測定が連続的に実施でき、ノイズ環境下の測定においても容易に平均化処理を行うことができる。
2 昇圧パターン発生器
3 測定対象ケーブル
4 ローパスフィルタ
5 増幅器5
SW スイッチ
Claims (5)
- CVケーブルの残留電荷を測定する方法であって、
CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この請求項において、以下、半波波形Aという)により、CVケーブルの水トリー部に電荷を蓄積させ、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により、CVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を放出させて残留電荷を測定する
ことを特徴とするCVケーブルの残留電荷測定方法。 - CVケーブルの残留電荷を測定する方法であって、
CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形により、CVケーブルの水トリー部に電荷を蓄積させたのち、
CVケーブルに交流電圧を課電し、CVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を放出させて残留電荷を測定する
ことを特徴とする残留電荷の測定方法。 - CVケーブルの残留電荷を測定する方法であって、
CVケーブルに所定のパターンで昇圧する交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断する操作を繰り返し、
遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積された電荷を、2回目以降に徐々に上昇する交流電圧を課電した際に放出させ、残留電荷を繰り返し測定する
ことを特徴とする残留電荷の測定方法。 - CVケーブルの残留電荷を測定する方法であって、
CVケーブルに交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断し、
遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この請求項において、以下、半波波形Aという)によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により放出させるとともに、
遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、交流電圧を課電して放出させ、残留電荷を測定することを特徴とする残留電荷の測定方法。 - CVケーブルの残留電荷を測定する方法であって、
CVケーブルに所定のパターンで昇圧する交流電圧を課電し、交流電圧の零クロス付近で交流電圧を遮断する操作を繰り返し、
遮断より半波長前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形(この請求項において、以下、半波波形Aという)によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、この半波波形Aとは逆極性である遮断直前の負または正のいずれかの半波波形により放出させるとともに、
遮断直前の交流電圧の正または負のいずれかの半波波形によりCVケーブルの水トリー部に蓄積した電荷を、2回目以降に徐々に上昇する交流電圧を課電した際に放出させ、残留電荷を繰り返し測定する
ことを特徴とする残留電荷の測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005226222A JP4383393B2 (ja) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | Cvケーブルの残留電荷測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005226222A JP4383393B2 (ja) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | Cvケーブルの残留電荷測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007040861A JP2007040861A (ja) | 2007-02-15 |
JP4383393B2 true JP4383393B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=37798978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005226222A Active JP4383393B2 (ja) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | Cvケーブルの残留電荷測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4383393B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5620324B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2014-11-05 | 株式会社エクシム | 電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び絶縁劣化診断装置 |
JP5541463B2 (ja) * | 2011-07-29 | 2014-07-09 | 株式会社ビスキャス | Cvケーブルの劣化診断方法 |
CN107907795A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-13 | 华润电力湖南有限公司 | 一种电缆检修的方法及*** |
JP2020165922A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社フジクラ | 残留電荷測定方法、残留電荷測定装置、および絶縁診断システム |
-
2005
- 2005-08-04 JP JP2005226222A patent/JP4383393B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007040861A (ja) | 2007-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9945894B2 (en) | Arc fault detection | |
US7865321B2 (en) | Arcing event detection | |
JP5349036B2 (ja) | 絶縁診断システム | |
Wang et al. | Arc fault and flash detection in DC photovoltaic arrays using wavelets | |
JP6296689B2 (ja) | 電力ケーブルの無停電絶縁劣化診断方法 | |
JP4383393B2 (ja) | Cvケーブルの残留電荷測定方法 | |
CN105353283A (zh) | 一种500kV GIL设备的交流耐压试验方法 | |
Augeard et al. | Numerical methods for detecting DC arc fault in lithium-ion batteries | |
JP5038175B2 (ja) | 電力ケーブルの劣化診断方法及びその装置 | |
JP2011242206A (ja) | 電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び絶縁劣化診断装置 | |
JP5086119B2 (ja) | 電力ケーブルの劣化位置標定方法及びその装置 | |
JPH03206976A (ja) | 絶縁診断法 | |
JP6248740B2 (ja) | 電力ケーブルのオンライン劣化診断装置及び電力ケーブルのオンライン劣化診断方法 | |
JP2007271542A (ja) | 電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び絶縁劣化診断装置 | |
RU2008150524A (ru) | Способ и устройство для диагностики подключенного к питанию высоковольтного компонента | |
JP4057182B2 (ja) | 部分放電判定方法 | |
RU2539736C2 (ru) | Способ и устройство диагностики мест повреждения кабельных линий электроснабжения | |
JPH11202019A (ja) | 電力ケーブルの耐電圧試験方法 | |
Chen et al. | Arcing current features extraction using wavelet transform | |
CA1261918A (fr) | Detection du calage des barres dans les encoches stator | |
JPH09292434A (ja) | インパルス電圧に対する有害欠陥検出法 | |
JPH10160778A (ja) | 活線電力ケーブルの絶縁劣化診断方法、及びこれを用いた絶縁劣化診断装置 | |
JP2003035742A (ja) | Cvケーブルの活線診断方法 | |
JP2010261735A (ja) | 固体絶縁ケーブルの品質試験方法 | |
JP2005300206A (ja) | ケーブル状態監視装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090331 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090811 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090918 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4383393 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |