| 【発明の名称】 |
直埋電力ケーブルの部分放電測定方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】東 盛剛
【氏名】宮本 俊治
【氏名】浦野 幸治
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| 【要約】 |
【課題】絶縁接続部が直埋されていても直埋ケーブルの部分放電の測定が可能な部分放電測定方法を提供する。
【解決手段】直埋された電力ケーブル１，２の絶縁接続部３にリードワイヤ９，１０の一端を接続し、他端を地表に導いて検出器４０に接続し、検出器４０で部分放電で生じる高周波成分を検出して部分放電を測定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 接続部によって２本の電力ケーブルが接続されかつ前記接続部と２本の電力ケーブルが直埋されていて、各接続部には１対のリードワイヤの一端が接続され、他端は地表に導かれていて、前記リードワイヤの他端で検出器によりパルス電圧を検出することにより、前記接続部の部分放電の有無を判別することを特徴とする、直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項２】 前記リードワイヤの他端と前記検出器との間には、高周波電圧のみを検出するためにコンデンサが直列接続されることを特徴とする、請求項１に記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項３】 前記１対のリードワイヤの他端間には低周波成分を短絡させ、その両端に高周波電圧を発生して前記検出器に与えるコイルが接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項４】 前記電力ケーブルに電源を投入するとき、前記検出器をスイッチで短絡させ、電源投入後に前記スイッチを開放することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項５】 前記スイッチによる前記検出器の短絡および開放は光ファイバを用いて遠隔的に行なうことを特徴とする、請求項４に記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項６】 前記電力ケーブルは複数相設けられていて、各相の接続部ごとにパルス電圧を検出することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項７】 前記複数相の電力ケーブルには、各相の接続部ごとに高周波を阻止するコイルが接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
【請求項８】 前記複数相の電力ケーブルは、クロスボンド接続されていることを特徴とする、請求項７に記載の直埋電力ケーブルの部分放電測定方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は直埋電力ケーブルの部分放電測定方法に関し、特に、地中に直埋された電力ケーブルの接続部での部分放電を測定する測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブルにおいて、部分放電を測定する方法として、「電力ケーブルシステムの部分放電測定技術」電気学会技術報告第６９５号１９９８年１０月が発表されている。
【０００３】図１３は上記の文に記載された技術によって部分放電を測定する方法を示す図である。図１３において、ケーブル１，２は絶縁接続部３で接続されている。各ケーブル１，２の端末部分は防食ビニールシース４，５で覆われており、この部分に金属製の箔電極６，７を貼付け、箔電極６，７に現れるパルス電圧を検出器８で検出して部分放電の有無を判別する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の測定方法は絶縁接続部３の防食ビニールシース４，５に箔電極６，７を貼付ける必要があるため、絶縁接続部３はマンホールまたは洞道などの人の手が触れるところになければならない。このため、直埋ケーブルでは、その接続部も直埋されているため、直接手を触れて箔電極を巻付けることはできない。直埋接続部に箔電極を巻付けるためには、接続部を掘り起こし、人の手が触れる状態まで出してやる必要がある。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、絶縁接続部が直埋されていても、直埋ケーブルの部分放電の測定が可能な直埋電力ケーブルの部分放電測定方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、接続部によって２本の電力ケーブルが接続されかつ地中に直埋されていて、各接続部には１対のリードワイヤの一端が接続され、他端は地表に導かれていて、リードワイヤの他端で検出器によりパルス電圧を検出することにより、接続部の部分放電の有無を判別する。
【０００７】請求項２に係る発明では、請求項１の発明の構成に加えて、リードワイヤの他端と検出器との間には高周波電圧のみを検出するためにコンデンサが直列接続される。
【０００８】請求項３に係る発明では、請求項１または２の発明の構成に加えて、１対のリードワイヤの他端間には低周波成分を短絡させ、その両端に高周波電圧を発生して検出器に与えるコイルが接続される。
【０００９】請求項４に係る発明では、請求項１から３のいずれかの発明の構成に加えて、電力ケーブルに電源を投入するとき、検出器をスイッチで短絡させ、電源投入後にスイッチを開放する。
【００１０】請求項５に係る発明では、請求項４の発明の構成に加えて、スイッチによる検出器の短絡および開放は光ファイバを用いて遠隔的に行なう。
【００１１】請求項６に係る発明では、請求項１から５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、電力ケーブルは複数相設けられていて、各相の接続部ごとにパルス電圧を検出する。
【００１２】請求項７に係る発明では、請求項６の複数相の電力ケーブルには、各相の接続部ごとに高周波を阻止するコイルが接続されていることを特徴とする。
【００１３】請求項８に係る発明では、請求項７の複数相の電力ケーブルはクロスボンド接続されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１の実施形態を示す図である。図１において、地中には２本の電力ケーブル１，２が絶縁接続部３で接続されて直埋されている。絶縁接続部３の電力ケーブル１側および電力ケーブル２側のシースにはリードワイヤ９，１０の一端が接続され、他端は地表に導かれ、検出器４０に接続されている。検出器４０によって絶縁接続部３での部分放電が検出されて測定器（図示せず）に与えられる。
【００１５】検出器４０としては、図２（ａ）に示す高周波トランス６１や図２（ｂ）に示す抵抗６２が用いられる。
【００１６】したがって、この発明の実施形態では、電力ケーブル１，２や絶縁接続部３が直埋されていても各接続部で生じる部分放電をリードワイヤ９，１０によって地表で検出することが可能となる。
【００１７】図３はこの発明の他の実施形態を示す図である。図３において、リードワイヤ９，１０には直列にコンデンサ６３，６４が接続される。コンデンサ６３，６４は商用周波数の低周波成分をカットし、部分放電による高周波成分のみを検出器４０に与える。したがって、この実施形態では、検出器４０に高周波成分のみを与えることができ、検出精度が向上する。
【００１８】図４はこの発明のさらに他の実施形態を示す図である。この実施形態では、リードワイヤ９，１０の他端間にコイル６５を接続したものである。コイル６５は商用周波数の低周波成分を短絡させ、その両端に部分放電による高周波電圧を発生する。したがって、この実施形態でも、図３に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００１９】図５は図３と図４の実施形態を組合せた例を示す図である。すなわち、リードワイヤ９と１０の他端と検出器４０との間にはコンデンサ６３，６４を直列接続するとともに、リードワイヤ９，１０の他端間にコイル６５を接続したものである。
【００２０】この実施形態ではコイル６５によって高周波成分のみを両端に生じさせ、コンデンサ６３，６４を介してその高周波成分を検出器４０に与えることができる。
【００２１】図６は図５に示した実施形態において、絶縁接続部３のシースを接地するようにしたものである。図６に示した例は図５に示した例にシースの接地を追加したものであるが、シースの接地は図３および図４の実施形態でも適用できる。これは、シースへの異常電圧の発生を抑止するために接地が必要な場合に用いられる構成であるが、接地によって検出感度の低下を招くことにもなる。
【００２２】そこで、図７（ａ）に示すようにコイル６５の中点を接地する構成が考えられる。また、図７（ｂ）は、図６のコイル６５の両端を直接接地することなくコイル６６，６７を介して接地したもので図７（ａ）と等価である。さらに、図７（ａ）と（ｂ）とを組合せて図７（ｃ）のように構成してもよい。図７の各構成はコイル部分の保護のためにも役立てることができる。
【００２３】図８はシースの接続経路にスイッチを接続した例を示す。この実施形態は、電源投入時に生じる高電圧サージが検出器４０に加わらないようにするものである。このために、スイッチ７１がコイル６５の両端を短絡するように接続され、コイル６５の一端と接地間にはスイッチ７２が接続され、コイル６５の他端と接地間にはスイッチ７３が接続される。
【００２４】電源投入前にスイッチ７１〜７３を閉じることによって、高電圧サージが検出器４０に加わることはない。電源投入後にスイッチ７１〜７３を開くことによって、高周波成分が検出器４０に与えられる。
【００２５】図９は図８のスイッチを遠隔的に入り切りする実施形態を示す図である。図９において、スイッチ７１〜７３はリレー接点が用いられ、これらのリレー接点の入り切りはリレー制御部８０によって行なわれる。リレー制御部８０は光ファイバ８１を介して操作部８２に接続されている。操作部８２から操作指令を与えることによって、リレー制御部８０はスイッチ７１〜７３を入り切りする。
【００２６】この実施形態では、スイッチ７１〜７３を人が直接操作する必要はないので感電事故などを防止できる。しかも、光ファイバ８１によって遠隔的に操作することによって、高電圧サージが操作部８２に伝わることはない。
【００２７】また、各実施形態においてリードワイヤ９，１０に代えて、同軸構造のケーブルであるコンセントリックワイヤを用いてもよい。コンセントリックワイヤを使用すれば、各々のリード線が独立して土中に直埋されている場合に比べて信号の損失が少なくなり、特に絶縁接続部３からの引き出し長が長くなる場合には有利である。
【００２８】図１０はこの発明のより具体的な実施形態を示し、クロスボンド接続された３相の各ケーブルでの部分放電を測定するものである。
【００２９】図１０において、３相のケーブル１１，１２，１３の絶縁接続部１４，１５，１６は直埋されている。この場合、絶縁接続部１４，１５，１６のそれぞれの金属シースに誘導電圧，誘導電流のために生じるシースロスを低減するようにクロスボンドのためのリンクボックス２０が人の手に触れることのできるハンドホールに設けられている。
【００３０】リンクボックス２０には接続端子２１〜２６が設けられており、これらの接続端子２１〜２６と各絶縁接続部１４，１５，１６は前述のリードワイヤに代えてコンセントリックワイヤ１７〜１９で接続されている。各接続端子２１〜２６は高周波電流に対してインピーダンスの低いコンデンサ３１〜３６を介して高周波トランス４１〜４３の１次側コイルに接続され、２次側コイルは増幅器４４，４５，４６の入力に接続され、増幅器４４，４５，４６の出力は部分放電測定器４７，４８，４９に与えられる。そして、部分放電測定器４７，４８，４９によってパルス電圧を測定することにより、従来の箔電極を用いたのと等価な測定が可能となる。
【００３１】しかも、リンクボックス２０はハンドホールにあり、掘り起こさなくても端子２１〜２６に触れることかできるため、コンセントリックワイヤ１７〜１９で接続部１４〜１６の遮蔽層側に電気的に接続されるコンデンサ３１〜３６が従来法の箔電極の代わりとなることができ、箔電極の巻けない接続部でも部分放電の検出が可能となる。
【００３２】なお、図１０に示した実施形態においても、前述の図５に示すようなコイル６５を接続したり、図８および図９に示したようなスイッチ７１〜７３を各相ごとに接続するようにしてもよい。
【００３３】図１１はこの発明のより具体的な他の実施形態を示す図である。この実施形態では、リンクボックス２０内のクロスボンド接続されている接続端子２２と２３，２４と２５，２１と２６の間に高周波ブロッキングコイル３７，３８，３９を接続したものである。これらの高周波ブロッキングコイル３７，３８，３９は、各相の高周波信号を独立させる目的で接続されている。このように、各相の高周波信号を独立させることによって相間での干渉を避けることができる。その結果、各相の部分放電を同時に測定しても感度が低下することはなく、効率的に測定することができる。
【００３４】図１２はこの発明のより具体的なさらに他の実施形態を示す図である。前述の図１１はクロスボンド接続に対して高周波ブロッキングコイル３７，３８，３９を接続したのに対して、この図１２に示した実施形態では、絶縁接続部で電力ケーブルの相互のシースを接続する接続線にＣＴ１〜ＣＴ３を設置したものであり、図１１と同様の効果を奏することができる。
【００３５】今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、直埋された２本の電流ケーブルの接続部に１対のリードワイヤの一端を接続し、他端を地表に導き、検出器によりパルス電圧を検出することによって、接続部での部分放電の有無を判別することができる。したがって、部分放電を測定するために、接続部を掘り起こす必要はなくなる。
【００３７】より好ましくは、リードワイヤにコンデンサを直列接続するかあるいはリードワイヤ間にコイルを接続することによって、部分放電によって生じる高周波成分を低周波成分から分離して検出器に与えることができ、より精度の良好な測定が可能となる。
【００３８】さらに、電源投入時に検出器を短絡することによって、高電圧サージが検出器に加わるのを防止できる。
【００３９】さらに、複数相の電力ケーブルに、各相の接続部ごとに高周波を阻止するコイルを接続することにより、各相の高周波信号を独立させることができ、相間での干渉を避けることができ、その結果、各相の部分放電を同時に測定しても感度が低下することはなく、効率的に測定することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１３０
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１月２７日（２０００．１．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４７４６
【弁理士】
【氏名又は名称】深見 久郎 （外４名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１９４４１０（Ｐ２００１−１９４４１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月１９日（２００１．７．１９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１８２８９（Ｐ２０００−１８２８９） |
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