(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試ケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後に交流電圧を課電して残留電荷を測定することにより供試ケーブルの絶縁診断する方法において、
前記直流電圧課電の課電電圧値を低電圧側から高電圧側の順に変えて前記の残留電荷測定を複数回繰り返し、残留電荷が測定されたときの直流電圧課電の課電電圧値から供試ケーブルの水トリー劣化程度を診断することを特徴とするＣＶケーブルの絶縁診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＶケーブルの水トリー劣化診断を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＶケーブルは、布設状況により、浸水して絶縁体内部に水トリーが発生する場合がある。水トリー発生は絶縁性能の低下を招くものであり、これを診断する技術として残留電荷測定法が検討されている。
【０００３】
従来行われている残留電荷測定法においては、直流課電を行った後に単一の交流電圧を課電し、そのときに流れる直流成分電流を検出し、その積分量である残留電荷量を劣化診断の指標として用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、残留電荷測定により得られる残留電荷量は、ケーブル長手方向からの全電荷量である。
【０００５】
そのために、ケーブルが一様に軽微な劣化をしているのか、局部的に極度に劣化しているのか、つまり長い水トリーが存在しているか否かの判定をすることは困難である。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、長尺ケーブルあるいは長さの異なるケーブル間における水トリー劣化診断に有効な方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＶケーブルの絶縁診断方法は、供試ケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後に交流電圧を課電して残留電荷を測定することにより供試ケーブルの絶縁診断する方法において、前記直流電圧課電の課電電圧値を低電圧側から高電圧側の順に変えて前記の残留電荷測定を複数回繰り返し、残留電荷が測定されたときの直流電圧課電の課電電圧値から供試ケーブルの水トリー劣化程度を診断することを特徴とする。
【０００８】
上記残留電荷測定において、所定の直流電圧を課電すると、水トリー部に電荷が蓄積する。続いて所定の時間接地をとり、その後に交流電圧を課電すると、水トリーに蓄積した電荷が緩和し、直流電流成分が発生する。この直流電流成分信号を積分することにより残留電荷量を得ることができる。
【０００９】
詳細は後述するが、前課電として行う直流課電電圧を低下させることに伴い、低い交流課電電圧にて放出される残留電荷成分が減少し、ある直流課電電圧となると、低い交流課電電圧で放出される残留電荷成分は消滅することが実験的に究明された。直流課電電圧の低下に伴うこの様な変化は、低い直流電圧課電時において、短い水トリー部に電荷が蓄積しないことに起因する。
【００１０】
上記特徴を利用し、上記本発明の手法は、直流課電電圧値を水トリー劣化指標とすることにより、ＣＶケーブル絶縁体中における長い水トリーの存在の有無を検出することができるものである。
【００１１】
また、上記本発明の手法はケーブル長に依存した残留電荷量を水トリー劣化指標として用いないことから、長尺のＣＶケーブルにおける水トリー劣化診断に有効である。さらに、上記本発明の手法は長い水トリー検出の際に、高い直流電圧を課電する必要がないことから、水トリー劣化したＣＶケーブルに悪影響を及ぼす危険性も低減することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図２は本発明に係る残留電荷測定回路のブロック図である。図２において、まず最初に切り替えスイッチ５を接点５ａ側に接続して供試ケーブル１に直流高電圧発生器２からの直流電圧ＶＤＣを所定時間課電する。この後に切り替えスイッチ５を接点５ｂに切り替えて、供試ケーブル１を保護抵抗Ｒを介して接地する。次に、切り替えスイッチ５を接点５ｃに切り替えて、交流課電用の変圧器である交流高電圧発生器３に接続され、残留電荷測定が可能な回路状態にする。交流高電圧発生器３の変圧器の二次側の低圧端子Ｖと接地Ｅとの間には残留電荷検出回路４が接続される。この残留電荷検出回路４は、入力部を短絡するためのスイッチＳＷと交流バイパス用のコンデンサＣｄと検出抵抗Ｒｄとが並列に接続され構成している。残留電荷検出回路４の出力はローパスフィルタ６を介して出力される。
【００１４】
ここで、本発明の残留電荷測定の説明に入る前に、高い交流課電電圧にて放出される残留電荷は長い水トリーを反映していることについての説明をする。
【００１５】
図２に示す測定回路での残留電荷測定法において、図３に示す課電パターンにより測定した残留電荷分布は、水トリーの大きさ分布を反映したものとなる。
【００１６】
図５及び図６は、水トリー劣化したＣＶケーブル試料において、上記課電法により測定した残留電荷分布である。図５は、低い交流課電電圧で多くの残留電荷が放出される試料１を示し、図６は、中程度の交流課電電圧にて多くの残留電荷が放出される試料２を示す。
【００１７】
図７はこれらの試料中の水トリー発生分布図である。なお、縦軸は水トリー発生数の最大値を１として正規化した値である。
【００１８】
試料１では、短い水トリーが多く発生しており、試料２では、比較的長い水トリーが多く発生している。この様に、図５，図６に示す残留電荷分布と水トリー発生態様は良い相関を示している。
【００１９】
次に、本発明に係る残留電荷測定について説明する。
【００２０】
上記の図３に示す課電方法において、前課電として行う直流課電の課電電圧を変化させた場合、残留電荷量の分布は図４に示す様になる。直流課電電圧を低下させることに伴い、低い交流課電電圧に放出される残留電荷成分が減少し、ある直流課電電圧となると、低い交流課電電圧で放出される残留電荷成分は消滅する。この特徴を利用し、直流課電電圧を劣化指標とすることにより、ＣＶケーブル絶縁体中における長い水トリーの存在の有無を検出することができる。
【００２１】
図１において、ＣＶケーブルの性能に対し危険と推定される水トリー長に対応する直流電圧Ｖ１をケーブル導体−遮蔽間に課電し、接地後、所定の交流電圧を課電する。このときに残留電荷が検出された場合には、供試ＣＶケーブルの水トリー劣化程度は進んでいるものと判定する（図１の（イ））。
【００２２】
図の（ロ）に示すように、直流課電電圧Ｖ１において残留電荷が検出されない場合には、図の（ハ）に示すように、直流課電電圧Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）を課電し、接地後、前記所定の交流電圧を課電して残留電荷測定をする。このときに残留電荷が検出された場合、同ケーブルは、Ｖ１にて残留電荷が検出された前述の（イ）のケーブルに比較して水トリー劣化程度は低いと判定する（図１の（ハ））。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＣＶケーブルの絶縁診断方法によれば、ケーブル長に関わらず、ケーブル絶縁体中において絶縁破壊現象に影響を及ぼす長い水トリーを検出することを可能にする。
【００２４】
さらに、長い水トリー検出の際に、高い直流電圧を課電する必要がないことから、ケーブルに悪影響を及ぼす危険性も低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における残留電荷測定方法の説明図である。
【図２】本発明を実施するための測定回路図である。
【図３】本発明の効果を証明する試料試験における残留電荷測定の課電パターンを示す説明図である。
【図４】本発明に係る残留電荷測定における残留電荷分布の直流課電電圧依存性を示すグラフである。
【図５】本発明の効果を説明する試料試験における交流課電電圧に対する残留電荷分布を表わす試料１のグラフである。
【図６】本発明の効果を説明する試料試験における交流課電電圧に対する残留電荷分布を表わす試料２のグラフである。
【図７】図５の試料１および図６の試料２の水トリー発生分布図である。
【符号の説明】
１  供試ケーブル
２  直流高電圧発生器
３  交流高電圧発生器
４  残留電荷検出回路
５  切り替えスイッチ
６  ローパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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