JPH1152005A - ケーブル線路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム - Google Patents
ケーブル線路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システムInfo
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- JPH1152005A JPH1152005A JP21285697A JP21285697A JPH1152005A JP H1152005 A JPH1152005 A JP H1152005A JP 21285697 A JP21285697 A JP 21285697A JP 21285697 A JP21285697 A JP 21285697A JP H1152005 A JPH1152005 A JP H1152005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長距離ケーブル線路においても、簡単な構成
により、誤動作が少なく、かつ，高精度に絶縁破壊位置
を検出することができるケーブル線路の課電圧の極性お
よび絶縁破壊位置の検出システムを提供する。 【解決手段】 絶縁破壊事故が発生すると、サージ性電
気エネルギーを各絶縁接続部２の金属箔電極２ｃ，２ｃ
間から導出し、磁気エネルギーとして磁気ホールド部３
３の磁鋼片３３ａに着磁する。磁気抵抗効果素子３５
は、磁鋼片３３ａの着磁の強さに応じた磁界により電気
抵抗が増加し、発光ダイオード３６の発光強度が低下す
る。発光ダイオード３６は、着磁の強さに比例した光強
度の光信号を光ファイバ４を介して集中監視所５に伝送
する。一方、ディジタルオシロスコープ７０は絶縁事故
発生時の課電圧の極性を記録する。サージ性電気エネル
ギーの極性および大きさと、課電圧の極性から絶縁破壊
の方向と距離を検出する。
により、誤動作が少なく、かつ，高精度に絶縁破壊位置
を検出することができるケーブル線路の課電圧の極性お
よび絶縁破壊位置の検出システムを提供する。 【解決手段】 絶縁破壊事故が発生すると、サージ性電
気エネルギーを各絶縁接続部２の金属箔電極２ｃ，２ｃ
間から導出し、磁気エネルギーとして磁気ホールド部３
３の磁鋼片３３ａに着磁する。磁気抵抗効果素子３５
は、磁鋼片３３ａの着磁の強さに応じた磁界により電気
抵抗が増加し、発光ダイオード３６の発光強度が低下す
る。発光ダイオード３６は、着磁の強さに比例した光強
度の光信号を光ファイバ４を介して集中監視所５に伝送
する。一方、ディジタルオシロスコープ７０は絶縁事故
発生時の課電圧の極性を記録する。サージ性電気エネル
ギーの極性および大きさと、課電圧の極性から絶縁破壊
の方向と距離を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はケーブル線路の絶縁
破壊時の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路
の絶縁破壊位置の検出システムに関し、特に、絶縁接続
部（ＩＪＢ）を使用した長距離ケーブル線路における課
電圧の極性と絶縁破壊の位置を検出する検出システムに
関する。
破壊時の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路
の絶縁破壊位置の検出システムに関し、特に、絶縁接続
部（ＩＪＢ）を使用した長距離ケーブル線路における課
電圧の極性と絶縁破壊の位置を検出する検出システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のケーブル線路の絶縁破壊位置の検
出システムとして、例えば、実開平４−５９４８３号公
報に示されるものがある。このケーブル線路の絶縁破壊
位置の検出システムは、ケーブル線路の両終端に、サー
ジ電流を磁界により検出する光磁界センサを各々設け、
これらの光磁界センサを光ファイバケーブルを介して測
定器に接続した構成を有する。この測定器は、光源、光
電変換素子、Ａ／Ｄ変換器、メモリ回路およびＣＰＵか
ら構成されている。ケーブル線路で絶縁破壊が起きる
と、絶縁破壊が起きた箇所で発生したサージ電流を両端
の光磁界センサで検出し、その検出したサージ電流波形
を光ファイバケーブルを介して測定器に送る。光磁界セ
ンサからのサージ電流波形は、測定器の光電変換素子に
入力され、Ａ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換さ
れ、メモリ回路に記憶される。メモリ回路に記憶された
ディジタルデータのサージ電流波形を基に絶縁破壊位置
を検出する。
出システムとして、例えば、実開平４−５９４８３号公
報に示されるものがある。このケーブル線路の絶縁破壊
位置の検出システムは、ケーブル線路の両終端に、サー
ジ電流を磁界により検出する光磁界センサを各々設け、
これらの光磁界センサを光ファイバケーブルを介して測
定器に接続した構成を有する。この測定器は、光源、光
電変換素子、Ａ／Ｄ変換器、メモリ回路およびＣＰＵか
ら構成されている。ケーブル線路で絶縁破壊が起きる
と、絶縁破壊が起きた箇所で発生したサージ電流を両端
の光磁界センサで検出し、その検出したサージ電流波形
を光ファイバケーブルを介して測定器に送る。光磁界セ
ンサからのサージ電流波形は、測定器の光電変換素子に
入力され、Ａ／Ｄ変換器でディジタルデータに変換さ
れ、メモリ回路に記憶される。メモリ回路に記憶された
ディジタルデータのサージ電流波形を基に絶縁破壊位置
を検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のケーブ
ル線路の絶縁破壊位置の検出システムによると、サージ
電流を検出する光磁界センサがケーブル線路の両端に配
置され、光磁界センサの出力は、光ファイバケーブルで
伝送された後、サージ電流波形を基に絶縁破壊位置を検
出するものであるので、複数の接続部を有する長距離ケ
ーブル線路における正確な絶縁破壊位置を検出するのは
困難であるという問題がある。また、常時、システムを
動作状態にしておく必要があるという問題もある。ま
た、絶縁破壊事故が発生すると、その強大なエネルギー
によって電磁波障害が生じ、その障害によって測定系の
正常な動作が困難になり、誤動作することが多いという
問題がある。
ル線路の絶縁破壊位置の検出システムによると、サージ
電流を検出する光磁界センサがケーブル線路の両端に配
置され、光磁界センサの出力は、光ファイバケーブルで
伝送された後、サージ電流波形を基に絶縁破壊位置を検
出するものであるので、複数の接続部を有する長距離ケ
ーブル線路における正確な絶縁破壊位置を検出するのは
困難であるという問題がある。また、常時、システムを
動作状態にしておく必要があるという問題もある。ま
た、絶縁破壊事故が発生すると、その強大なエネルギー
によって電磁波障害が生じ、その障害によって測定系の
正常な動作が困難になり、誤動作することが多いという
問題がある。
【０００４】従って、本発明の目的は、長距離ケーブル
線路においても、簡単な構成により誤動作が少なく、か
つ，高精度に絶縁破壊位置を検出することができるケー
ブル線路の絶縁破壊位置の検出システムおよびその検出
システムに利用できるケーブル線路の課電圧極性の検出
システムを提供することにある。
線路においても、簡単な構成により誤動作が少なく、か
つ，高精度に絶縁破壊位置を検出することができるケー
ブル線路の絶縁破壊位置の検出システムおよびその検出
システムに利用できるケーブル線路の課電圧極性の検出
システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ケーブル導体に課電されている課電圧の
極性を各相の絶縁接続部のシースに接続されたクロスボ
ンド線に流れる電流に基づいて検出するケーブル線路の
課電圧極性の検出システムにおいて、第１の絶縁接続部
のシースに接続された第１のクロスボンド線の電流を検
出する第１の検出手段と、前記第１の絶縁接続部のシー
スに電気的に連通した隣接する第２の絶縁接続部のシー
スに接続された第２のクロスボンド線の電流を検出する
第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段によ
って検出されたそれぞれの電流のベクトル和の電流によ
って磁鋼片を磁化する磁化手段を備え、前記磁鋼片の磁
化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課電圧の極性を検
出するケーブル線路の課電圧極性の検出システムを提供
する。
達成するため、ケーブル導体に課電されている課電圧の
極性を各相の絶縁接続部のシースに接続されたクロスボ
ンド線に流れる電流に基づいて検出するケーブル線路の
課電圧極性の検出システムにおいて、第１の絶縁接続部
のシースに接続された第１のクロスボンド線の電流を検
出する第１の検出手段と、前記第１の絶縁接続部のシー
スに電気的に連通した隣接する第２の絶縁接続部のシー
スに接続された第２のクロスボンド線の電流を検出する
第２の検出手段と、前記第１および第２の検出手段によ
って検出されたそれぞれの電流のベクトル和の電流によ
って磁鋼片を磁化する磁化手段を備え、前記磁鋼片の磁
化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課電圧の極性を検
出するケーブル線路の課電圧極性の検出システムを提供
する。
【０００６】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、ケーブル線路の絶縁接続部のシース間のサージ電圧
あるいはサージ電流に基づいて絶縁破壊位置を検出する
ケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システムにおいて、
絶縁破壊事故が発生したとき、前記サージ電圧あるいは
前記サージ電流に基づいて磁鋼片、磁気テーブ等の磁気
記録手段を磁化して記録する記録手段と、前記絶縁破壊
事故が発生したときの前記ケーブル線路に課電されてい
た課電圧の極性を検出する極性検出手段とを備え、前記
記録手段の磁化の極性および大きさと、前記極性検出手
段によって検出された前記課電圧の極性から前記絶縁破
壊事故の方向および距離を検出するケーブル線路の絶縁
破壊位置の検出システムを提供する。
め、ケーブル線路の絶縁接続部のシース間のサージ電圧
あるいはサージ電流に基づいて絶縁破壊位置を検出する
ケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システムにおいて、
絶縁破壊事故が発生したとき、前記サージ電圧あるいは
前記サージ電流に基づいて磁鋼片、磁気テーブ等の磁気
記録手段を磁化して記録する記録手段と、前記絶縁破壊
事故が発生したときの前記ケーブル線路に課電されてい
た課電圧の極性を検出する極性検出手段とを備え、前記
記録手段の磁化の極性および大きさと、前記極性検出手
段によって検出された前記課電圧の極性から前記絶縁破
壊事故の方向および距離を検出するケーブル線路の絶縁
破壊位置の検出システムを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のケーブル線路の
絶縁破壊位置の検出システムの第１の実施の形態を示
す。このシステムは、電力ケーブル線路１の長さ方向に
設けられた複数の絶縁接続部２（１つのみ図示）に、絶
縁破壊検出回路３（１つのみ図示）をそれぞれ接続し、
各絶縁破壊検出回路３を光ファイバケーブル４（１つの
み図示）によって集中監視所（例えば変電所）５にそれ
ぞれ接続したものである。絶縁接続部２は、絶縁筒２ａ
の両側に位置するシース２ｂの外側に金属箔電極２ｃを
設け、金属箔電極２ｃをリード線２ｄによってハイパス
フィルタ（以下「フィルタ」という）３０を介して絶縁
破壊検出回路３に接続したものである。
絶縁破壊位置の検出システムの第１の実施の形態を示
す。このシステムは、電力ケーブル線路１の長さ方向に
設けられた複数の絶縁接続部２（１つのみ図示）に、絶
縁破壊検出回路３（１つのみ図示）をそれぞれ接続し、
各絶縁破壊検出回路３を光ファイバケーブル４（１つの
み図示）によって集中監視所（例えば変電所）５にそれ
ぞれ接続したものである。絶縁接続部２は、絶縁筒２ａ
の両側に位置するシース２ｂの外側に金属箔電極２ｃを
設け、金属箔電極２ｃをリード線２ｄによってハイパス
フィルタ（以下「フィルタ」という）３０を介して絶縁
破壊検出回路３に接続したものである。
【０００８】絶縁破壊検出回路３は、フィルタ３０に接
続された磁気ホールド部３３と、消磁回路３４と、磁気
抵抗効果素子３５と、発光ダイオード３６と、磁気抵抗
素子３５および発光ダイオード３６と直列に接続された
直流電源３７とを備え、絶縁接続部２の金属箔電極２ｃ
間に発生したサージ性電気エネルギー（以下「サージエ
ネルギー」と略す。）を検出するものである。サージエ
ネルギーの検出は、基本的には、微小な部分放電パルス
の検出と同じ要領である（勝田，遠藤，他３名：「超高
圧長尺ＣＶケーブル線路の活線部分放電検出法の開
発」，電学論，Ｖｏｌ．１１１−Ｂ，Ｎｏ．１１，Ｐ１
２２３，Ｎｏｖ．，１９９１）。
続された磁気ホールド部３３と、消磁回路３４と、磁気
抵抗効果素子３５と、発光ダイオード３６と、磁気抵抗
素子３５および発光ダイオード３６と直列に接続された
直流電源３７とを備え、絶縁接続部２の金属箔電極２ｃ
間に発生したサージ性電気エネルギー（以下「サージエ
ネルギー」と略す。）を検出するものである。サージエ
ネルギーの検出は、基本的には、微小な部分放電パルス
の検出と同じ要領である（勝田，遠藤，他３名：「超高
圧長尺ＣＶケーブル線路の活線部分放電検出法の開
発」，電学論，Ｖｏｌ．１１１−Ｂ，Ｎｏ．１１，Ｐ１
２２３，Ｎｏｖ．，１９９１）。
【０００９】フィルタ３０は、サージエネルギー中の所
定の高周波成分、例えば、１ＭＨｚ以上の成分を検出す
る。絶縁破壊事故が発生すると、例えば、数１００ｍ離
れて隣接する他の絶縁接続部２にもサージエネルギーが
伝播するが、検出するサージエネルギーの周波数成分を
高周波成分のみに限定することにより、高周波成分は急
激に減衰するので、隣接の絶縁接続部２に到達するエネ
ルギーが小さくなり、絶縁破壊を起こした絶縁接続部２
と絶縁破壊を起こしていない正常な絶縁接続部２との識
別が容易となる。
定の高周波成分、例えば、１ＭＨｚ以上の成分を検出す
る。絶縁破壊事故が発生すると、例えば、数１００ｍ離
れて隣接する他の絶縁接続部２にもサージエネルギーが
伝播するが、検出するサージエネルギーの周波数成分を
高周波成分のみに限定することにより、高周波成分は急
激に減衰するので、隣接の絶縁接続部２に到達するエネ
ルギーが小さくなり、絶縁破壊を起こした絶縁接続部２
と絶縁破壊を起こしていない正常な絶縁接続部２との識
別が容易となる。
【００１０】磁気ホールド部３３は、磁鋼片３３ａと、
磁鋼片３３ａの磁極を閉ループにするヨーク３３ｂと、
磁鋼片３３ａを着磁する励磁コイル３３ｃとを備えてい
る。磁鋼片３３ａへの着磁は、雷電流の記録と同じ要領
で行うことができる。（電気学会：「電気工学ハンドブ
ック」，Ｐ１３０１，昭和６０年２月）。
磁鋼片３３ａの磁極を閉ループにするヨーク３３ｂと、
磁鋼片３３ａを着磁する励磁コイル３３ｃとを備えてい
る。磁鋼片３３ａへの着磁は、雷電流の記録と同じ要領
で行うことができる。（電気学会：「電気工学ハンドブ
ック」，Ｐ１３０１，昭和６０年２月）。
【００１１】消磁回路３４は、一旦着磁した磁鋼片３３
ａを消磁する消磁用コイル３４ａと、消磁信号の入力に
よって消磁用コイル３４ａを駆動する駆動回路３４ｂと
を備えている。
ａを消磁する消磁用コイル３４ａと、消磁信号の入力に
よって消磁用コイル３４ａを駆動する駆動回路３４ｂと
を備えている。
【００１２】磁気抵抗効果素子３５は、磁鋼片３３ａの
周上、あるいは磁鋼片３３ａとヨーク３３ｂとの間に挿
入配置され、磁界により電気抵抗が増加する特性を有し
ている。
周上、あるいは磁鋼片３３ａとヨーク３３ｂとの間に挿
入配置され、磁界により電気抵抗が増加する特性を有し
ている。
【００１３】集中監視所５は、発光ダイオード３６から
の光信号を光ファイバケーブル４を介して受信するホト
ダイオード５０と、ホトダイオード５０の光電流に応じ
たサージエネルギー強度及び極性を表示するサージエネ
ルギー強度及び極性表示部５１と、ホトダイオード５０
およびサージエネルギー強度及び極性表示部５１と直列
に接続された直流電源５２とを備えている。
の光信号を光ファイバケーブル４を介して受信するホト
ダイオード５０と、ホトダイオード５０の光電流に応じ
たサージエネルギー強度及び極性を表示するサージエネ
ルギー強度及び極性表示部５１と、ホトダイオード５０
およびサージエネルギー強度及び極性表示部５１と直列
に接続された直流電源５２とを備えている。
【００１４】電力ケーブル線路１は集中監視所５として
の変電所から給電されており、変電所において、電力ケ
ーブル線路１の導体（図示せず）に対地電圧測定用変圧
器（以下「変圧器」という）６０が接続され、変圧器６
０に電力ケーブル線路１の課電圧波形を記録するディジ
タルオシロスコープ７０が接続されている。
の変電所から給電されており、変電所において、電力ケ
ーブル線路１の導体（図示せず）に対地電圧測定用変圧
器（以下「変圧器」という）６０が接続され、変圧器６
０に電力ケーブル線路１の課電圧波形を記録するディジ
タルオシロスコープ７０が接続されている。
【００１５】この絶縁破壊位置の検出システムにおい
て、電力ケーブル線路１の何れかの絶縁接続部２におい
て絶縁破壊事故が発生すると、その絶縁接続部２の金属
箔電極２ｃ，２ｃ間に、強力な低周波〜高周波の広帯域
の周波数成分を含むサージ電圧（サージエネルギー）が
発生する。このサージエネルギー中の１ＭＨｚ以上の成
分が、シース２ｂと金属箔電極２ｃとの間の静電容量、
およびフィルタ３０によって検出される。検出されたサ
ージエネルギーは励磁コイル３３ｃに流れる。磁鋼片３
３ａは、励磁コイル３３ｃに流れるパルス電流の大きさ
に応じて着磁する。磁気抵抗効果素子３５は、磁鋼片３
３ａの着磁の強さ及び極性に応じた磁界により電気抵抗
が変化する。この抵抗変化により、直流電源３７から直
流電圧が供給されて発光している発光ダイオード３６の
電流が変化し、発光ダイオード３６の発光強度が変化す
る。発光ダイオード３６は、着磁の強さ及び極性に依存
した光強度の光信号を光ファイバケーブル４を介して集
中監視所５に伝送する。集中監視所５のホトダイオード
５０は、発光ダイオード３６からの光信号を受信し、直
流電源が供給されて所定の輝度で発光しているサージエ
ネルギー強度及び極性表示部５１の電流が変化し、輝度
が変化する。
て、電力ケーブル線路１の何れかの絶縁接続部２におい
て絶縁破壊事故が発生すると、その絶縁接続部２の金属
箔電極２ｃ，２ｃ間に、強力な低周波〜高周波の広帯域
の周波数成分を含むサージ電圧（サージエネルギー）が
発生する。このサージエネルギー中の１ＭＨｚ以上の成
分が、シース２ｂと金属箔電極２ｃとの間の静電容量、
およびフィルタ３０によって検出される。検出されたサ
ージエネルギーは励磁コイル３３ｃに流れる。磁鋼片３
３ａは、励磁コイル３３ｃに流れるパルス電流の大きさ
に応じて着磁する。磁気抵抗効果素子３５は、磁鋼片３
３ａの着磁の強さ及び極性に応じた磁界により電気抵抗
が変化する。この抵抗変化により、直流電源３７から直
流電圧が供給されて発光している発光ダイオード３６の
電流が変化し、発光ダイオード３６の発光強度が変化す
る。発光ダイオード３６は、着磁の強さ及び極性に依存
した光強度の光信号を光ファイバケーブル４を介して集
中監視所５に伝送する。集中監視所５のホトダイオード
５０は、発光ダイオード３６からの光信号を受信し、直
流電源が供給されて所定の輝度で発光しているサージエ
ネルギー強度及び極性表示部５１の電流が変化し、輝度
が変化する。
【００１６】図２は、絶縁破壊事故が発生したとき、変
電所の変圧器６０を介して課電圧波形を観測しているデ
ィジタルオシロスコープ７０の記録波形を示す。この記
録波形は、課電圧が正極性のとき（時間ｔ0 ）絶縁破壊
事故が発生したことを表わしている。ここで、図１の絶
縁接続部２の右側で絶縁破壊事故が発生したとすると、
磁鋼片３３ａはその右側（磁気抵抗効果素子３５に近い
部分）がＮ極に、その反対側がＳ極に磁化される。ま
た、磁化の大きさは事故点までの距離に反比例する。集
中監視所５は、その情報をサージエネルギー強度及び極
性表示部５１の表示内容で知ることができる。事故点が
絶縁接続部２の右側で起きているので、右側の金属箔電
極２ｃに正極性のサージが誘起され、サージエネルギー
強度及び極性表示部５１は正極性に対応した表示を行
う。このようにして、事故発生側の電力ケーブル線路１
の課電圧の極性と、表示部５１の表示効果に基づいて事
故点を正確に特定することができる。事故点を特定した
後、磁鋼片３３ａは消磁回路３４によって消磁される。
電所の変圧器６０を介して課電圧波形を観測しているデ
ィジタルオシロスコープ７０の記録波形を示す。この記
録波形は、課電圧が正極性のとき（時間ｔ0 ）絶縁破壊
事故が発生したことを表わしている。ここで、図１の絶
縁接続部２の右側で絶縁破壊事故が発生したとすると、
磁鋼片３３ａはその右側（磁気抵抗効果素子３５に近い
部分）がＮ極に、その反対側がＳ極に磁化される。ま
た、磁化の大きさは事故点までの距離に反比例する。集
中監視所５は、その情報をサージエネルギー強度及び極
性表示部５１の表示内容で知ることができる。事故点が
絶縁接続部２の右側で起きているので、右側の金属箔電
極２ｃに正極性のサージが誘起され、サージエネルギー
強度及び極性表示部５１は正極性に対応した表示を行
う。このようにして、事故発生側の電力ケーブル線路１
の課電圧の極性と、表示部５１の表示効果に基づいて事
故点を正確に特定することができる。事故点を特定した
後、磁鋼片３３ａは消磁回路３４によって消磁される。
【００１７】図３は、本発明のケーブル線路の絶縁破壊
位置の検出システムの第２の実施の形態を示し、図１と
同一の部分には同一の引用数字を付したので、重複する
説明は省略するが、磁気抵抗素子に代えてホール効果素
子３５Ａが使用されている構成において相違する。
位置の検出システムの第２の実施の形態を示し、図１と
同一の部分には同一の引用数字を付したので、重複する
説明は省略するが、磁気抵抗素子に代えてホール効果素
子３５Ａが使用されている構成において相違する。
【００１８】図３において、絶縁接続部２の絶縁筒２ａ
の両側の防蝕シース２ｂの外側に金属箔電極２ｃを設
け、フィルタ３０を通してケーブル絶縁層の地絡事故に
よって生じる急峻な単極性パルスの高周波成分のみを取
り出し、それにより磁鋼片３３ａを磁化させる。ここ
で、絶縁接続部２の絶縁筒２ａの右側方向でケーブル課
電圧の正極性位相で絶縁破壊が生じると、磁鋼片３３ａ
のホール効果素子３５Ａに隣接する側がＮ極に磁化され
るものと仮定する。
の両側の防蝕シース２ｂの外側に金属箔電極２ｃを設
け、フィルタ３０を通してケーブル絶縁層の地絡事故に
よって生じる急峻な単極性パルスの高周波成分のみを取
り出し、それにより磁鋼片３３ａを磁化させる。ここ
で、絶縁接続部２の絶縁筒２ａの右側方向でケーブル課
電圧の正極性位相で絶縁破壊が生じると、磁鋼片３３ａ
のホール効果素子３５Ａに隣接する側がＮ極に磁化され
るものと仮定する。
【００１９】この磁化の大きさは、絶縁接続部２から破
壊点までの距離によりサージ電圧の減衰量が変化するの
で、距離に依存した強さに磁化される。この磁化の極性
および大きさをホール効果素子３５Ａで検出し、その情
報を、例えば、発行ダイオード３６、光ファイバケーブ
ル４、ホトダイオード５０を介して集中監視所５へ伝送
させる。集中監視所５では、課電圧位相検出用変圧器６
０の課電圧波形の絶縁破壊が生じた瞬間の波形がディジ
タルオシロスコープ７０に記録され、図２に示したよう
に、正極性で絶縁破壊が生じたことがわかる。
壊点までの距離によりサージ電圧の減衰量が変化するの
で、距離に依存した強さに磁化される。この磁化の極性
および大きさをホール効果素子３５Ａで検出し、その情
報を、例えば、発行ダイオード３６、光ファイバケーブ
ル４、ホトダイオード５０を介して集中監視所５へ伝送
させる。集中監視所５では、課電圧位相検出用変圧器６
０の課電圧波形の絶縁破壊が生じた瞬間の波形がディジ
タルオシロスコープ７０に記録され、図２に示したよう
に、正極性で絶縁破壊が生じたことがわかる。
【００２０】この絶縁破壊時の課電圧が正極性の場合、
右側の金属箔電極２ｃに正極性サージが誘起し、ホトト
ランジスタ５０の出力が正極性の場合に絶縁接続部２の
右側方向が絶縁破壊方向になる。課電圧極性および磁化
の極性が逆になれば、それぞれについて逆方向となる。
また、サージの磁化の強さ、つまり、ホトトランジスタ
５０の出力電圧の大きさが絶縁接続部２から破壊点まで
の距離に依存するので、これらの関係から破壊点が特定
される。磁鋼片３３ａに磁化された状態は、必要に応じ
て、消磁コイル３４ａにより消磁される。
右側の金属箔電極２ｃに正極性サージが誘起し、ホトト
ランジスタ５０の出力が正極性の場合に絶縁接続部２の
右側方向が絶縁破壊方向になる。課電圧極性および磁化
の極性が逆になれば、それぞれについて逆方向となる。
また、サージの磁化の強さ、つまり、ホトトランジスタ
５０の出力電圧の大きさが絶縁接続部２から破壊点まで
の距離に依存するので、これらの関係から破壊点が特定
される。磁鋼片３３ａに磁化された状態は、必要に応じ
て、消磁コイル３４ａにより消磁される。
【００２１】図４は本発明の電力ケーブル線路の絶縁破
壊位置の検出システムの第３の実施の形態を示す。図１
では、箔電極２ｃを使用したが、ここでは、シース間橋
絡アレスター９０の回路に流れるサージ電流を高周波変
成器８０で検出するようにしている。高周波変成器８０
で検出したサージ電流を図１の検出回路３に適用しても
良いが、消磁回路を有しない磁鋼片を磁化し、専用の解
析器によって着磁量および極性を測定することによりサ
ージの方向および大きさを検出することもできる。
壊位置の検出システムの第３の実施の形態を示す。図１
では、箔電極２ｃを使用したが、ここでは、シース間橋
絡アレスター９０の回路に流れるサージ電流を高周波変
成器８０で検出するようにしている。高周波変成器８０
で検出したサージ電流を図１の検出回路３に適用しても
良いが、消磁回路を有しない磁鋼片を磁化し、専用の解
析器によって着磁量および極性を測定することによりサ
ージの方向および大きさを検出することもできる。
【００２２】図１では、絶縁破壊事故が発生したとき、
変電所に設置した変圧器６０に接続されたディジタルオ
シロスコープ７０から課電圧の極性を検出したが、変電
所の課電圧測定用の計器用変圧器は、変電所の中枢の重
要設備であるので、可能であれれば、そこから課電圧情
報を入力しないことが望ましい。何故ならば、変電所の
設備の信頼性を低下させる恐れがあるからである。この
ような背景より、以下に、変電所の設備を利用しないで
課電圧の極性を検出するケーブル線路の課電圧極性の検
出システムを説明する。
変電所に設置した変圧器６０に接続されたディジタルオ
シロスコープ７０から課電圧の極性を検出したが、変電
所の課電圧測定用の計器用変圧器は、変電所の中枢の重
要設備であるので、可能であれれば、そこから課電圧情
報を入力しないことが望ましい。何故ならば、変電所の
設備の信頼性を低下させる恐れがあるからである。この
ような背景より、以下に、変電所の設備を利用しないで
課電圧の極性を検出するケーブル線路の課電圧極性の検
出システムを説明する。
【００２３】図５はこのケーブル線路の課電圧極性の検
出システムを示す。この検出システムにおいて、電力ケ
ーブル線路はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相によって構成さ
れ、各相は導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗとシース１１
Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗを有し、各導体と各シースの間に静
電容量Ｃが形成されている。導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０
Ｗは導体接続部Ｊによって接続され、シース１１Ｕ，１
１Ｖ，１１Ｗは絶縁接続部に絶縁筒２ａを有する。各シ
ースは、クロスボンド線１２ＵＶ，１２ＵＷ，１２Ｖ
Ｗ，１３ＵＶ，１３ＵＷ，１３ＶＷによって接続されて
いる。クロスボンド線１２ＵＷにはシース電流測定用変
流器（以下「ＣＴ」という）１５ａが結合し、クロスボ
ンド線１３ＵＶにはＣＴ１５ｂが結合している。平成８
年電気学会全国大会の「１７１７部分放電測定における
ケーブル線路電圧位相の現地取り込み法の開発」に記載
されているように、クロスボンド線によって直列に接続
されているシースの各区間には同一の電流が流れる。こ
の電流は、導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの負荷電流によ
って誘導するシース回路起電力の各相の不平衡分によっ
て流れるものであり、また、各相ケーブル課電圧によっ
て静電容量Ｃに流れる充電電流の不平衡分がシース回路
電流のベクトル和として流れる。Ｕ相の静電容量Ｃに流
れる充電々流Ｉ（ＩL ＋ＩR ）は、クロスボンド線１２
ＵＷ，１３ＵＶに流れる電流ＩXL，ＩXRの和となり、シ
ース回路電流は打ち消されて零となる。従って、クロス
ボンド線１２ＵＷ，１３ＵＶの電流ＩXL，ＩXRをＣＴ１
５ａ，１５ｂで検出して積分回路３２でそのベクトル和
を求めると、充電々流Ｉが得られる。ここで、Ｉ，
ＩL ，ＩR ，ＩXL，ＩXRは、図５に示すように、ベクト
ル記号・を有するものとする。これによって励磁コイル
３３ｃを付勢し、磁鋼片３３ａを磁化すると、磁気抵抗
効果素子３５からＵ相の導体１０Ｕの課電圧の極性を知
ることができる。この情報は、図１で説明したように、
監視所５へ伝送される。この課電圧の極性と前述したサ
ージ電流の方向と大きさに基づいて絶縁破壊事故の位置
を特定することができる。
出システムを示す。この検出システムにおいて、電力ケ
ーブル線路はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相によって構成さ
れ、各相は導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗとシース１１
Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗを有し、各導体と各シースの間に静
電容量Ｃが形成されている。導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０
Ｗは導体接続部Ｊによって接続され、シース１１Ｕ，１
１Ｖ，１１Ｗは絶縁接続部に絶縁筒２ａを有する。各シ
ースは、クロスボンド線１２ＵＶ，１２ＵＷ，１２Ｖ
Ｗ，１３ＵＶ，１３ＵＷ，１３ＶＷによって接続されて
いる。クロスボンド線１２ＵＷにはシース電流測定用変
流器（以下「ＣＴ」という）１５ａが結合し、クロスボ
ンド線１３ＵＶにはＣＴ１５ｂが結合している。平成８
年電気学会全国大会の「１７１７部分放電測定における
ケーブル線路電圧位相の現地取り込み法の開発」に記載
されているように、クロスボンド線によって直列に接続
されているシースの各区間には同一の電流が流れる。こ
の電流は、導体１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの負荷電流によ
って誘導するシース回路起電力の各相の不平衡分によっ
て流れるものであり、また、各相ケーブル課電圧によっ
て静電容量Ｃに流れる充電電流の不平衡分がシース回路
電流のベクトル和として流れる。Ｕ相の静電容量Ｃに流
れる充電々流Ｉ（ＩL ＋ＩR ）は、クロスボンド線１２
ＵＷ，１３ＵＶに流れる電流ＩXL，ＩXRの和となり、シ
ース回路電流は打ち消されて零となる。従って、クロス
ボンド線１２ＵＷ，１３ＵＶの電流ＩXL，ＩXRをＣＴ１
５ａ，１５ｂで検出して積分回路３２でそのベクトル和
を求めると、充電々流Ｉが得られる。ここで、Ｉ，
ＩL ，ＩR ，ＩXL，ＩXRは、図５に示すように、ベクト
ル記号・を有するものとする。これによって励磁コイル
３３ｃを付勢し、磁鋼片３３ａを磁化すると、磁気抵抗
効果素子３５からＵ相の導体１０Ｕの課電圧の極性を知
ることができる。この情報は、図１で説明したように、
監視所５へ伝送される。この課電圧の極性と前述したサ
ージ電流の方向と大きさに基づいて絶縁破壊事故の位置
を特定することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のケーブル線
路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶
縁破壊位置の検出システムによると、絶縁破壊事故が発
生したとき、そのときのケーブルの課電圧の極性とサー
ジ電流あるいはサージ電圧の極性と大きさに基づいて絶
縁破壊位置を特定するので、簡単な構成により、誤動作
が少なく、かつ、高精度に絶縁破壊の方向と距離を特定
することができる。
路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶
縁破壊位置の検出システムによると、絶縁破壊事故が発
生したとき、そのときのケーブルの課電圧の極性とサー
ジ電流あるいはサージ電圧の極性と大きさに基づいて絶
縁破壊位置を特定するので、簡単な構成により、誤動作
が少なく、かつ、高精度に絶縁破壊の方向と距離を特定
することができる。
【図１】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第１の実施の形態を示す説明図。
ステムの第１の実施の形態を示す説明図。
【図２】図１で記録された課電圧波形を示す説明図。
【図３】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第２の実施の形態を示す説明図。
ステムの第２の実施の形態を示す説明図。
【図４】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第３の実施の形態を示す説明図。
ステムの第３の実施の形態を示す説明図。
【図５】本発明のケーブル線路の課電圧極性の検出シス
テムの実施の形態を示す説明図。
テムの実施の形態を示す説明図。
１，電力ケーブル線路 ２，絶縁接続部 ２ａ，絶縁筒 ２ｂ，シース ２ｃ，金属箔電極 ２ｄ，リード線 ３，絶縁破壊検出回路 ４，光ファイバケーブル ５，集中監視所 ８，発光ダイオード １０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ，導体 １１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ，シース １２ＵＶ，１２ＵＷ，１２ＶＷ，クロスボンド線 １３ＵＶ，１３ＵＷ，１３ＶＷ，クロスボンド線 １５ａ，１５ｂ，シース電流測定変流器 ３０，ハイパスフィルタ ３０ａ，コンデンサ ３０ｂ，高周波コイル ３３，磁気ホールド部 ３３ａ，磁鋼片 ３３ｂ，ヨーク ３３ｃ，励磁コイル ３４，消磁回路 ３４ａ，消磁用コイル ３４ｂ，駆動回路 ３５，磁気抵抗効果素子 ３６，発光ダイオード ３７，直流電源３７ ５０，ホトダイオード ５１，サージエネルギー強度及び極性表示部 ５２，直流電源 ６０，課電圧位相検出用変圧器 ７０，ディジタルオシロスコープ ８０，サージ電流測定用変流器 ９０，シース間橋絡アレスタ
Claims (4)
- 【請求項１】 ケーブル導体に課電されている課電圧の
極性を各相の絶縁接続部のシースに接続されたクロスボ
ンド線に流れる電流に基づいて検出するケーブル線路の
課電圧極性の検出システムにおいて、 第１の絶縁接続部のシースに接続された第１のクロスボ
ンド線の電流を検出する第１の検出手段と、 前記第１の絶縁接続部のシースに電気的に連通した隣接
する第２の絶縁接続部のシースに接続された第２のクロ
スボンド線の電流を検出する第２の検出手段と、 前記第１および第２の検出手段によって検出されたそれ
ぞれの電流のベクトル和の電流によって磁鋼片を磁化す
る磁化手段を備え、 前記磁鋼片の磁化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課
電圧の極性を検出することを特徴とするケーブル線路の
課電圧極性の検出システム - 【請求項２】 ケーブル線路の絶縁接続部のシース間の
サージ電圧あるいはサージ電流に基づいて絶縁破壊位置
を検出するケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム
において、 絶縁破壊事故が発生したとき、前記サージ電圧あるいは
前記サージ電流に基づいて磁鋼片、磁気テーブ等の磁気
記録手段を磁化して記録する記録手段と、 前記絶縁破壊事故が発生したときの前記ケーブル線路に
課電されていた課電圧の極性を検出する極性検出手段と
を備え、 前記記録手段の磁化の極性および大きさと、前記極性検
出手段によって検出された前記課電圧の極性から前記絶
縁破壊事故の方向および距離を検出することを特徴とす
るケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム。 - 【請求項３】 前記極性検出手段は、変電所の対地電圧
測定用の変圧器の出力に基づいて前記課電圧の極性を検
出する構成の請求項第２項記載のケーブル線路の絶縁破
壊位置の検出システム。 - 【請求項４】 前記極性手段は、第一の絶縁接続部のシ
ースに接続された第１のクロスボンド線の電流を検出す
る第１の検出手段と、 前記第１の絶縁接続部のシースに電気的に連通した第２
の絶縁接続部のシースに接続された第２のクロスボンド
線の電流を検出する第２の検出手段と、 前記第１および第２の検出手段によって検出されたそれ
ぞれの電流のベクトル和の電流によって磁鋼片を磁化す
る磁化手段を備え、 前記磁鋼片の磁化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課
電圧の極性を検出する構成の請求項第２項記載のケーブ
ル線路のの絶縁破壊位置の検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21285697A JP3351304B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | ケーブル線路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21285697A JP3351304B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | ケーブル線路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152005A true JPH1152005A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3351304B2 JP3351304B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16629450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21285697A Expired - Fee Related JP3351304B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | ケーブル線路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351304B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311383B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-11-06 | Denso Corporation | Method of manufacturing electric-machine-rotor having a field coil and permanent magnets |
| US7440479B2 (en) * | 2001-09-06 | 2008-10-21 | Brown University | Magneto-optoelectronic switch and sensor |
| KR102544329B1 (ko) * | 2023-04-28 | 2023-06-16 | (주)선진하이테크 | 케이블 시스유기전압 저감장치용 모니터링 시스템 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP21285697A patent/JP3351304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311383B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-11-06 | Denso Corporation | Method of manufacturing electric-machine-rotor having a field coil and permanent magnets |
| US6853111B2 (en) | 1997-10-22 | 2005-02-08 | Denso Corporation | Electric-machine-rotor having field coil and auxiliary permanent magnets amd method of manufacturing the same |
| US7440479B2 (en) * | 2001-09-06 | 2008-10-21 | Brown University | Magneto-optoelectronic switch and sensor |
| US7551657B2 (en) | 2001-09-06 | 2009-06-23 | Brown University | Magneto-optoelectronic switch and sensor |
| KR102544329B1 (ko) * | 2023-04-28 | 2023-06-16 | (주)선진하이테크 | 케이블 시스유기전압 저감장치용 모니터링 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3351304B2 (ja) | 2002-11-25 |
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