JPH0339670A

JPH0339670A - 部分放電測定方法

Info

Publication number: JPH0339670A
Application number: JP17455089A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Sasaki; 立雄佐々木; Takeshi Endo; 遠藤　桓; Tadayoshi Ikeda; 池田　忠禧
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-02-20
Also published as: JPH0585033B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電カケープル等の絶縁劣化を診断するための部
分放電測定方法に関し、特に、地下の洞道内に布設され
た超高圧長尺Ｃ■ケーブル線路の絶縁診断を高精度に行
える部分放電測定方法に関する。

〔背景技術〕

従来の部分放電測定方法として、例えば、第４図に示す
ものがある。電カケープルｌＯは中間接続部１１によっ
て接続されており、終端接続部１２を介して高電圧充電
部１３に接続されている。中間接続部１１および終端接
続部１２のシースは接地線１４．１５を介して接地され
ている。ここで、電カケープル１０の絶縁体の部分放電
を測定するときは、接地線１５を取り外してそこに検出
インピーダンス１６を挿入し、検出インピーダンス１６
に部分放電測定器１７を接続する。絶縁体の部分放電は
高周波パルスであるので、高周波パルスに基づいて検出
インピーダンス１６の両端に電位差が発生する。それを
部分放電測定器１７で検出する。検出されたデータは所
定のデータ処理を受け、それによって電力ケープル１０
の絶縁体の劣化診断を行う。

従来の部分放電測定方法によると、接地線１５を取り外
して検出インピーダンス１６を挿入し、また、測定が終
了すると元の状態に戻さなければならないため、電カケ
ープル線路のシステムとしての信頼性が低下する恐れが
あり、また、活線時に測定することができないため、シ
ステム運転を停止しなければならない等の問題があった
。これを解決するものとして、例えば、特願昭６３−３
０９２７３号に示される部分放電測定方法が提案されて
いる。この部分放電測定方法によれば、接地線等のリー
ド線にそのまま外部より高インダクタンスの鉄芯を取り
付け、それと並列に部分放電測定器を接続して部分放電
信号を測定するものである。

一般に、部分放電による信号はＯ（ＤＣ）〜１０ＭＨｚ
程度の周波数成分を含むと言われている。長尺布設され
たケーブル線路においてこの部分放電を高感度で検出・
測定するには、部分放電信号とこの測定系に電磁誘導で
侵入してくるノイズとの識別が必要である。そのため、
■ノイズの侵入を少なくする。■出来るだけノイズが侵
入してこない条件において測定する。■論理回路等を用
いてノイズと部分放電パルスを識別する等の対策を施し
て検出・測定を行うようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の部分放電測定方法、および、特願昭６３
−３０９２７３号の部分放電測定方法によれば、■〜■
の対策を施すことが困難であったり、高価な測定装置を
使用しなければならない等の問題があった。特に、絶縁
接続部を有するケーブル線路においては、クロスボンド
線を介して他相のノイズが侵入するため、高い精度の測
定が余計困難になる。

従って、本発明の目的は、長尺Ｃｖケーブル線路の精度
の高い絶縁診断を簡単に行えるようにした部分放電測定
方法を提供するものである。

本発明の他の目、的は、絶縁接続部を有する電カケープ
ル線路の部分放電パルスを高感度、高精度で検出する部
分放電測定方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述した目的を実現するため、測定器を地下洞
道内にし、測定用周波数範囲を１．５〜２〔Ｍｎ２とし
、絶縁接続部のクロスボンド線に所定値の高周波インピ
ーダンスを取付け、絶縁接続部の両側から部分放電パル
ス信号を検出し、その各々を独立に増幅・検波後、各相
からの信号を比較して部分放電パルスとノイズとの識別
を行う部分動電測定方法を提供するものである。

即ち、本発明の部分放電測定方法は以下の条イ１を備え
ている。

■周波数範囲１５〜２０Ｍｔｌｚ測定用の周波数範囲を１．５〜２０ＭＩＩｚとするのは
以下の理由による。地下の長尺洞道では、後述する測定
（詳細は実施例で述べる）によって中波（１、６ＭＨ２
までの周波数）以上の周波数でのノイズが急激に減衰す
ることがわかった。一方、部分動電パルスには高周波領
域までのパルス成分が含まれている。そこで、測定点を
地下洞道内にすることによりノイズの少なくなった高周
波領域で部分放電パルスを検出すれば、Ｓ／Ｎが改善さ
れ、高感度検出が可能となるためである。

■クロスボンド線への所定値の高周波インピーダンスの
取付絶縁接続部の金属シースはクロスボンド接続されている
ため、例えば、人相の測定においてもＢ。

Ｃ相のノイズが混入してくる。換言すれば、Ａ相におい
て部分放電が生じた場合、Ａ相は勿論、Ｂ。

Ｃ相においても若干検出・測定されてしまう。このため
、ノイズとの区別がむずかしくなる。そこで、例えば、
高周波用鉄芯を各クロスボンド線に取付け、その部分の
高周波におけるインピーダンスを高めて高周波における
電気的アイソレーション効果を実現する。このようにす
ればＡ相で部分放電が生じても、Ｂ、Ｃ相に波及しない
ので、各相における部分放電パルスの検出が容易となる
。

■増幅・検波後、各相からの信号を比較する地下の長尺
洞道内３相電カケープル線路では、各単心ケーブルの布
設配置がほぼ対称的になされている。このため、ノイズ
の様相も各線心はぼ同じである。しかし、高周波同調方
式測定において原信号でのノイズの位相まで考えたキャ
ンセル（差動方式）は困難である。このため増幅・検波
後の時定数の長い低周波領域での比較を行う。

〔実施例〕

以下、第１図から第３図を参照して本発明の部分放電測
定方法を詳細に説明する。

第１図は地下洞道内に長尺布設された３相交流電カケ−
プル線路におけるシース絶縁筒２を有した絶縁接続部１
ａ、　ｌｂ、　ｌｃを示したものである。各クロスボン
ド線には測定周波数において効果的なインピーダンスと
なる高周波用鉄芯３ａ、３ｂ、３ｃが取り付けである。

各３相のクロスボンド端子には信号取り出し用リード線
ａ、　ｂ、　ｃが設けられており、該リード線ａ、　ｂ
、　ｃを介して検出インピーダンス４ａ。

４ｂ、　４ｃに接続されている。検出インピーダンス４
　ａ　＋４ｂ、４ｃからの信号はそれぞれ高周波同調式
増幅器（同調周波数範囲１．５〜２０ＭＨｚ　）　５ａ
、５ｂ、５ｃにより独立に増幅され、検波器６ａ、６ｂ
、６Ｃによって検波される。判断回路７は検波後の信号
を入力すると、ノイズと部分放電信号との判別を行い、
部分放電信号と判断したときのみ出力信号８を出力する
。

第２図（ａ）、　（ｂ）は長さ２ｍのダイポールアンテ
ナを用いて地上および地下洞道内絶縁接続部付近で測定
した周囲電磁波スペクトルの１例である。同図（ａ）に
示すように、地上では当然のことながら種々のノイズ、
無線信号等が受信される。一方、同図（ロ）に示すよう
に、地下洞道内ではＭＨｚオーダ以上では急激にノイズ
が減衰している。放送波等は受信されるが、これは主に
洞道内に布設されている電カケープル、制御ケーブル、
保安関係のケーブルを介して地上のノイズが伝搬されて
くるためと考えられる。、勿論この第２図（ｂ）のスペ
クトルは洞道内の条件、布設ケーブルの種類、ノイズの
強度等により種々変化すると考えられる。いずれにして
も洞道内においてはＭＨｚオーダ以上でノイズが急激に
減衰することが分かる。

次に第１図の回路においてリードＬ’Ａ　ａにノイズ信
号発振器を接続してリード線Ｃにおいて受信した場合の
高周波用鉄芯３ａ、３ｂ、３ｃの効果を調べた。

第３図（ａ）は鉄芯なしの場合、第３図ω）は鉄芯を取
付けた場合を示す。同図より明らかなように５ＭＨｚに
おいて鉄芯取付けにより２０ｄｂ以上の減衰効果が得ら
れた。この減衰度合は鉄芯材料、形状、取付個数に依存
するので必要に応じて選択すればよい。内部の部分放電
と外部ノイズの識別法についてはすでに種々提案されて
いる。本発明では高周波同調による増幅後、検波して低
周波に変換し、その低周波信号において判別する方式で
ある。基本的には洞道内ノイズは第１図の回路において
、Ａ、Ｂ、Ｃの各相ともに同条件で受信されるため、６
ａ、　６ｂ、６ｃの低周波信号が同じであればノイズと
判断され、判断回路７からの出力８は生じない。

つまり、Ａ相からの入力信号をＩａ、Ｂ相からの人力信
号をＩｂ、Ｃ相からの入力信号をＩｃとした場合、ＩａｙＩｂ＞Ｉｃであればノイズと判断され出力８が生じない。ここで、
Ｃ相部において部分放電が生じ、ノイズに重畳して部分
放電信号Ｉｓが生じるとする。この場合、信号の演算処
理として各相信号の減算を行、う。

Ｉａ　−Ｉｂ　−０Ｉｂ　−（Ｉｃ　＋Ｉｓ　）　＝−Ｉｓ（Ｉｃ　＋Ｉｓ
　）　−１ａ　＝＋Ｉｓつまり、ある相で部分放電が生
じれば、それに関係した相の信号に出力が生じ、無関係
な相では生じない。そして、２相間の減算処理によって
得られる３つの信号出力中に１つは０．１つは負極性、
１つは正極性の出力波形が得られる。判断回路７は前述
の関係が成立したとき部分放電が発生したと判断し、部
分放電発生を示す出力信号８を出す。本発明ではこの減
算処理を検波した低周波信号で行うため、高い周波数成
分をもつ原信号での処理に比べ容易である。

本発明は、測定用の同調周波数範囲を１．５〜２０ＭＨ
ｚとしているが、例えば、この範囲以外でも同じ効果が
期待される場合は本発明の方法を適用できるのは勿論で
ある。また、接続部の配置によってはクロスボンド線が
長くなり、リード線そのもので高周波におけるインピー
ダンスが高くなりアイソレーション効果がでてくる場合
には、必ずしも鉄芯を使用しなくても良い。さらに、接
続部からの部分放電パルスと外部ノイズとの識別法も、
実施例に限定されるものではなく、その他の方法を用い
ても良いのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の部分放電測定方法は、測
定点を地下洞道内にするとともに測定用の周波数範囲を
１．５〜２０ＭＨｚとし、絶縁接続部のクロスボンド線
に高周波インピーダンスを取付け、絶縁接続部の両側か
ら部分放電パルス信号を検出し、その各々を独立に増幅
・検波後、各相からの信号を比較して部分放電パルスと
ノイズとの識別を行うようにしたため、絶縁接続部を有
する超高圧長尺ＣＶケーブル線路の絶縁診断を高感度、
高精度に行うことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図。第２図（ａ）
、　（ｂ）は地上および地下洞道的絶縁接続部付近での
周囲電磁波スペクトルの一例を示し、同図（ａ）地上の
周囲電磁波スペクトル、同図（ｂ）は洞道内の周囲電磁
波スペクトルを示す。第３図（ａ）、　（ｂ）は高周波
用鉄芯のアイソレーション効果を説明するための図。第
４図は従来の部分放電測定方法を説明するための図。符号の説明１　ａ　、　１　ｂ、　１　ｃ　・−−−−−−−一絶
縁接続部２・−・・・・・・−・・シース絶縁筒３　ａ
　、　３　ｂ　、　３　ｃ−−−−−−一高周波用鉄芯
４　ａ　、　４　ｂ　、　４　ｃ−−−−−−−−−−
一検出インピーダンス５　ａ　、　５　ｂ　、　５　ｃ
−−−−−−−−一高周波同調式増幅器（同調周波数範
囲１．５〜２０ＭＨｚ６　ａ　、　６　ｂ　、　６　ｃ−−−−−−−−検波
器７−・−−−−−−−・判断回路　　　　　８−・−
・−・出力信号）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）長尺三相交流電力ケーブル線路の絶縁体の部分放
電を検出して絶縁体の劣化診断を行う部分放電測定方法
において、測定用の周波数範囲を１．５〜２０ＭＨｚし、地下洞道
内の絶縁接続部のクロスボンド線に所定値の高周波イン
ピーダンスを取付け、前記絶縁接続部の両側から部分放電パルス信号を検出し
、該信号を増幅・検波後、各相からの信号を比較して部
分放電パルスとノイズとの識別を行うことを特徴とする
部分放電測定方法。