JPH1090343A - Method for measuring degradation of cable - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a measuring method in which the position and the degradation degree in the degraded point of a degraded-phase cable are detected easily in a live-conductor state. SOLUTION: A sound-phase cable 11 and a degraded-phase cable 12 indicate existing lines of the same length, they are laid in parallel, and a degraded point F exists in the degraded-phase cable 12. Test pulses are injected into near-ends of conductors 11a, 12a in a live-conductor state via injection impedances 14a, 14b. In the case of the sound-phase cable 11, reflected pulses at a remote end B or in a cable joint are returned to the near end A. In the case of the degraded-phase cable 12 which is degraded in the point F, the injected pulses are reflected partly even in the degraded point F, and the reflected pulses in the degraded point F can be obtained after a prescribed time. When the reflected pulses in both cables 11, 12 are observed by a waveform observation device 18 via a differential circuit 17, only the reflected pulses in the degraded point F are extracted.

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】本発明は、活線状態において
電力ケーブルの劣化点の位置及び劣化程度の測定を行う
ケーブルの劣化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 cable deterioration measuring method for measuring the position and degree of deterioration of a power cable in a live state.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電力ケーブルに不測の事故が発生した場
合に、この事故点をケーブルの端末からの距離として求
める方法は幾つか知られている。これらは、マーレール
ープ法やマーレーフイシャ法等に代表され、線路の導体
抵抗比を基に平衡条件を求めて測定するブリッジ法と、
進行波パルスの到達時間差を検出して測定するパルスレ
ーダ法に大別される。2. Description of the Related Art When an unexpected accident occurs in a power cable, several methods are known for finding the point of the accident as a distance from a terminal of the cable. These are represented by the Murray loop method, the Murray Fischer method, etc., and are based on the bridge method, which measures the equilibrium condition based on the conductor resistance ratio of the line,
The method is broadly classified into a pulse radar method that detects and measures the arrival time difference of a traveling wave pulse.

【０００３】比較的よく用いられるパルスレーダ法で
は、例えば図３に示すように事故相線１の近端Ａの導体
２にパルス発生器３で生成した試験パルスを送出し、事
故点Ｆで反射されて戻ってくる反射パルスをオシロスコ
ープ４等で観測する。なお、活線状態で測定する場合に
は、試験パルスは注入インピーダンスを介して導体２に
注入することになる。In the pulse radar method which is relatively frequently used, for example, as shown in FIG. 3, a test pulse generated by a pulse generator 3 is transmitted to a conductor 2 at a near end A of an accident phase line 1 and reflected at an accident point F. The returned reflected pulse is observed with the oscilloscope 4 or the like. When measuring in a live state, a test pulse is injected into the conductor 2 via an injection impedance.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、ケーブル途中のジョイント部などでも
反射パルスが発生し、事故点Ｆの位置の特定及びその劣
化程度の大きさの判定は熟練者であっても容易ではな
い。However, in the above-described conventional example, a reflected pulse is generated even at a joint portion in the middle of the cable, and the location of the accident point F and the determination of the degree of its deterioration are determined by an expert. Not easy.

【０００５】本発明の目的は、上述した従来例の問題点
を解消し、活線状態において電力ケーブルが事故に至る
以前の劣化状態で劣化点の位置及び劣化程度を、正確か
つ容易に測定することが可能なケーブルの劣化測定方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to accurately and easily measure the position and the degree of deterioration of a power cable in a deteriorated state before an accident occurs in a live state. It is an object of the present invention to provide a method for measuring the deterioration of a cable which is possible.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係るケーブルの劣化測定方法は、劣化点を
有する劣化相ケーブルと該劣化相ケーブルに並設した健
全相ケーブルとのそれぞれの遮蔽に接地インピーダンス
を介して活線状態において同時に試験パルスを注入し、
前記両ケーブル線路に注入した試験パルスと線路中で戻
ってくる反射パルス同士を差動的に検出し、得られた反
射パルスの伝送時間及び振幅から前記劣化相ケーブルの
劣化位置及びその劣化程度を求めることを特徴とする。To achieve the above object, a method for measuring the deterioration of a cable according to the present invention comprises a method of measuring a deteriorated phase cable having a deteriorated point and a sound phase cable juxtaposed to the deteriorated phase cable. The test pulse is injected simultaneously in the live state through the ground impedance to the shield of
The test pulse injected into both cable lines and the reflected pulse returning in the line are differentially detected, and the deterioration position and the degree of deterioration of the deteriorated phase cable are determined from the transmission time and amplitude of the obtained reflected pulse. It is characterized by seeking.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】本発明による測定法を、図１、図
２に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図１はこ
の測定法の説明図であり、健全相ケーブル１１及び劣化
相ケーブル１２は同長の既設の線路であり、並列して布
線され、劣化相ケーブル１２には劣化点Ｆが存在するも
のとする。ケーブル１１、１２の導体１１ａ、１２ａ
は、絶縁層１１ｂ、１２ｂを介在して金属遮蔽層１１
ｃ、１２ｃによって包囲されている。活線状態における
導体１１ａ、１２ａに試験パルスを注入するために、パ
ルス発生器１３をコンデンサから成る注入インピーダン
ス１４ａ、１４ｂを介して近端Ａにおいて接続する。な
お、１１ｄ、１２ｄは試験パルスを健全相ケーブル１
１、劣化相ケーブル１２に注入するための閉回路形成用
静電容量であって、近端Ａの導体１１ａ、１２ａと周囲
の接地体との静電容量、或いは既設の電力用変圧器の巻
線静電容量、或いはケーブル１１、１２の近端Ａに接続
された他のケーブルの静電容量などである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram of this measurement method. The healthy phase cable 11 and the deteriorated phase cable 12 are existing lines having the same length, are laid in parallel, and the deteriorated phase cable 12 has a deterioration point F. Shall be. Conductors 11a, 12a of cables 11, 12
Is a metal shielding layer 11 with insulating layers 11b and 12b interposed.
c, 12c. In order to inject a test pulse into the conductors 11a, 12a in the hot state, a pulse generator 13 is connected at the near end A via injection impedances 14a, 14b consisting of capacitors. Note that 11d and 12d apply the test pulse to the sound phase cable 1
1. A closed circuit forming capacitance to be injected into the deteriorated phase cable 12, which is a capacitance between the conductors 11a and 12a at the near end A and a surrounding grounding body, or a winding of an existing power transformer. The line capacitance or the capacitance of another cable connected to the near end A of the cables 11 and 12.

【０００８】また近端Ａにおいて、導体１１ａ、１２ａ
と遮蔽層１１ｃ、１２ｃに検出インピーダンス１５、１
６を介して差動回路１７を接続し、この差動回路１７の
出力をオシロスコープなどの波形観測器１８に接続す
る。更に、検出インピーダンス１５、１６のコモン回路
として、遮蔽層１１ｃ、１２ｃには商用周波運転電圧に
よる充電々流の接地インピーダンス１９ａ、１９ｂを接
続し、これらの中点を接地すると共に差動回路７に接続
する。この接地インピーダンス１９ａ、１９ｂは商用周
波数に対しては低く、試験パルスに対しては高い特性を
有している。At the near end A, conductors 11a, 12a
And the shielding layers 11c and 12c have detection impedances 15 and 1
The differential circuit 17 is connected via a line 6, and the output of the differential circuit 17 is connected to a waveform observer 18 such as an oscilloscope. Further, as a common circuit of the detection impedances 15 and 16, the shield layers 11c and 12c are connected to ground impedances 19a and 19b of charging currents by the commercial frequency operation voltage. Connecting. The ground impedances 19a and 19b have low characteristics with respect to the commercial frequency and high characteristics with respect to the test pulse.

【０００９】ケーブルのサージインピーダンスZ0は、ケ
ーブルの長さをＬ、静電容量をＣとすると、 Z0＝（Ｌ／Ｃ)^1/2 …(1) の式で表される。この場合の劣化相ケーブル１２の劣化
点Ｆにおける劣化点インピーダンスをZ1とすると、劣化
点Ｆにおける試験パルスの反射係数ｍは、 ｍ＝（Z1−Z0）／（Z1＋Z0） …(2) の式で表される。The surge impedance Z0 of the cable is expressed by the following equation, where L is the length of the cable and C is the capacitance. Z0 = (L / C) ^1/2 (1) Assuming that the impedance at the deterioration point F of the deterioration phase cable 12 in this case is Z1, the reflection coefficient m of the test pulse at the deterioration point F is m = (Z1−Z0) / (Z1 + Z0) (2) expressed.

【００１０】健全相ケーブル１１の場合には、パルス発
生器１３から近端Ａで導体１１ａに数μＳの幅のパルス
Paのパルスを注入し、伝送時間を横軸にとると、図２
(a) に示すような時間軸に対する反射パルスが現れる。
即ち、近端Ａには遠端ＢやケーブルジョイントＪにおけ
る反射パルスPb、Pjが戻り、例えば遠端Ｂからの反射パ
ルスPbは時間t1後に戻ってくる。パルスの伝播速度ｖは
一定であるから、パルスの伝送時間t1は近端Ａから反射
点までの距離に比例する。ここで、遠端Ｂの反射点まで
の距離をＬとすると、 Ｌ＝ｖ・t1／2 …(3) という式が成立する。In the case of the sound phase cable 11, a pulse having a width of several μS is applied from the pulse generator 13 to the conductor 11a at the near end A.
When the pulse of Pa is injected and the transmission time is plotted on the horizontal axis, Fig. 2
A reflected pulse on the time axis as shown in FIG.
That is, the reflected pulses Pb and Pj at the far end B and the cable joint J return to the near end A, and for example, the reflected pulses Pb from the far end B return after time t1. Since the pulse propagation speed v is constant, the pulse transmission time t1 is proportional to the distance from the near end A to the reflection point. Here, assuming that the distance from the far end B to the reflection point is L, the following equation is established: L = v · t1 / 2 (3)

【００１１】次に、点Ｆに劣化を有する劣化相ケーブル
１２では、上述したようにその劣化点Ｆの劣化点インピ
ーダンスZ1がサージインピーダンスZ0と異なると、近端
Ａから注入したパルスPaは健全相ケーブル１１と同様に
ケーブルジョイントＪ、遠端Ｂで反射されると共に、劣
化点Ｆにおいても一部が反射され、図２(b) に示すよう
な劣化点Ｆにおける反射パルスPfが時間t2後に得られる
ことになる。また、遠端Ｂからの反射パルスPb等も得ら
れる。近端Ａから劣化点Ｆまでの距離Lfは、(3) 式と同
様に、 Lf＝ｖ・t2／2 …(4) という関係式が成立する。従って、(3) 、(4) 式から、 Lf＝（Ｌ／t1）・t2 …(5) なる式が導出される。Next, in the deteriorated phase cable 12 having the deterioration at the point F, if the deterioration point impedance Z1 of the deterioration point F is different from the surge impedance Z0 as described above, the pulse Pa injected from the near end A becomes a sound phase. Like the cable 11, the light is reflected at the cable joint J and the far end B, and a part is also reflected at the deterioration point F. A reflection pulse Pf at the deterioration point F as shown in FIG. Will be done. Also, a reflected pulse Pb from the far end B and the like are obtained. The distance Lf from the near end A to the deterioration point F satisfies the relational expression Lf = v · t2 / 2 (4), similar to the expression (3). Therefore, from the equations (3) and (4), the following equation is derived: Lf = (L / t1) · t2 (5)

【００１２】両ケーブル１１、１２における反射パルス
Pb、Pj、Pfを差動回路１７を介して波形観測器１８で観
測すると、遠端Ｂの位置やジョイント部の位置は両ケー
ブル１１、１２で共通しているので、これらの個所にお
ける反射波Pb、Pjはほぼ打ち消される。そして、図２
(c) に示すような劣化点Ｆにおける反射パルスPfのみが
抽出される。なお、実際に得られる反射波信号は、大き
な振幅の商用周波数に僅かに重畳されているために、接
地インピーダンス１９ａ、１９ｂによって商用周波数等
の基本波は除去される。The reflected pulse on both cables 11 and 12
When Pb, Pj, and Pf are observed by the waveform observer 18 through the differential circuit 17, the positions of the far end B and the joint are common to the cables 11 and 12, so the reflected waves at these points are Pb and Pj are almost cancelled. And FIG.
Only the reflection pulse Pf at the deterioration point F as shown in FIG. Since the actually obtained reflected wave signal is slightly superimposed on the commercial frequency having a large amplitude, the fundamental wave such as the commercial frequency is removed by the ground impedances 19a and 19b.

【００１３】近端Ａから劣化点Ｆまでの距離Lfは、反射
パルスPfが戻ってくる時間t2から求めることができる。
即ち、ケーブル１１、１２の全長Ｌを往復する時間t1を
予め測定しておけば、反射パルスPfの伝送時間t2を測定
するだけで、(5) 式から劣化点Ｆの位置を知ることがで
きる。The distance Lf from the near end A to the deterioration point F can be obtained from the time t2 when the reflected pulse Pf returns.
That is, if the time t1 for reciprocating the entire length L of the cables 11 and 12 is measured in advance, the position of the deterioration point F can be known from the equation (5) only by measuring the transmission time t2 of the reflected pulse Pf. .

【００１４】また、劣化が進行すると劣化点インピーダ
ンスZ1がサージインピーダンスZ0と大きく異なり、(2)
式から反射係数ｍも大きくなるので、波形観測器１８で
観察される劣化点Ｆによる反射パルスPfの振幅が大きく
なる。従って、反射パルスPfの振幅値から劣化相ケーブ
ル１２の劣化程度を知ることが可能となる。When the deterioration proceeds, the impedance Z1 of the deterioration point is significantly different from the surge impedance Z0.
Since the reflection coefficient m also increases from the equation, the amplitude of the reflection pulse Pf due to the deterioration point F observed by the waveform observer 18 increases. Therefore, it is possible to know the degree of deterioration of the deteriorated phase cable 12 from the amplitude value of the reflected pulse Pf.

【００１５】[0015]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るケーブ
ルの劣化測定方法によれば、活線状態において健全相ケ
ーブルと劣化相ケーブルに同時に試験パルスを注入し、
両反射パルスを差動的に求めて劣化点における反射パル
スのみを抽出するので、劣化点の位置及び劣化程度を正
確かつ容易に検出することが可能になる。As described above, according to the method for measuring deterioration of a cable according to the present invention, a test pulse is simultaneously injected into a healthy phase cable and a deteriorated phase cable in a live state.
Since both reflected pulses are obtained differentially and only the reflected pulse at the deterioration point is extracted, the position and the degree of deterioration of the deterioration point can be accurately and easily detected.

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

【図１】本発明を実施するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for implementing the present invention.

【図２】パルスのタイミングチャート図である。FIG. 2 is a timing chart of a pulse.

【図３】従来例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ 健全相ケーブル １２ 劣化相ケーブル １３ パルス発生器 １４ａ、１４ｂ 注入インピーダンス １５、１６ 検出インピーダンス １７ 差動回路 １８ 波形観測器 １９ 接地インピーダンス DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Healthy phase cable 12 Degraded phase cable 13 Pulse generator 14a, 14b Injection impedance 15, 16 Detection impedance 17 Differential circuit 18 Waveform observer 19 Ground impedance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 昭夫 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 田中 滋 東京都千代田区丸の内三丁目４番１号 三 菱電線工業株式会社東京事務所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akio Miura 1008 Niibori, Kumagaya-shi, Saitama Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Kumagaya Works (72) Inventor Shigeru Tanaka 3-4-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Industrial Co., Ltd. Tokyo Office

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 劣化点を有する劣化相ケーブルと該劣化
相ケーブルに並設した健全相ケーブルとのそれぞれの遮
蔽と大地間に接地インピーダンスを介して活線状態にお
いて同時に試験パルスを注入し、前記両ケーブル線路に
注入した試験パルスと線路中で戻ってくる反射パルス同
士を差動的に検出し、得られた反射パルスの伝送時間及
び振幅から前記劣化相ケーブルの劣化位置及びその劣化
程度を求めることを特徴とするケーブルの劣化測定方
法。1. A test pulse is simultaneously injected in a live state between a shield and a ground of a degraded phase cable having a degraded point and a sound phase cable juxtaposed to the degraded phase cable via a ground impedance. The test pulse injected into both cable lines and the reflected pulse returning in the line are differentially detected, and the deterioration position and the degree of deterioration of the deteriorated phase cable are obtained from the transmission time and amplitude of the obtained reflected pulse. A method for measuring deterioration of a cable, comprising: