(57)【要約】      （修正有）【課題】システム電圧で生じる「電気放電」または「放電」と称されるアクティブな部分放電動作またはフル放電動作を検出する分析的な方法を提供する。【解決手段】ケーブルのための注入プロトコルは、試験のためのケーブルを選択するステップ１４と、電気放電動作が、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において生じているのか否かを判定するために、プレ注入電気放電試験を選択するステップ１８，２８と、プレ注入電気放電試験のためにケーブルを設定するステップ２２，３０と、このケーブルに対して、プレ注入電気放電を実行するステップ２４，３２と、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において、電気放電動作を検出するステップ３４とを有し、電気放電動作が検出されたか否かに基づいて、このケーブルに回復液を注入するか否かを判定するステップ３６を更に有する。【選択図】図１Ａ
2014195399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
．
ケーブルのための注入プロトコルであって、
（ａ）試験のためのケーブルを選択することと、
（ｂ）前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているか否かを判定するために、プレ注入電気放電試験を選択することと、
（ｃ）前記プレ注入電気放電試験のために前記ケーブルを設定することと、
（ｄ）前記ケーブルに対して前記プレ注入電気放電試験を実行することと、
（ｆ）前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、前記電気放電動作が検出されると、前記ケーブルに回復液を注入するか否かを判定することと、
を備える注入プロトコル。
【請求項２】
前記プレ注入電気放電試験は、オン・ライン部分放電試験である、請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項３】
前記プレ注入電気放電試験は、オフ・ライン部分放電試験である、請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項４】
前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が検出されないのであれば、前記ケーブルに回復液が注入される、請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項５】
前記ケーブルに注入すること、前記ケーブルをオフ・ラインにすること、および、  前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているのであれば、前記ケーブルの、ダメージを受けている部分を修理すること、のうちの少なくとも１つを実行すること、をさらに備える請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項６】
前記プレ注入電気放電試験は、電気放電の存在を間接的に検出するオフ・ライン試験である、請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項７】
前記オフ・ライン試験は、タン・デルタ、タン・デルタ・ティップ・アップ、絶縁分光法、ＤＣ漏洩電流、および高調波歪みから成るグループから選択される、請求項６に記載の注入プロトコル。
【請求項８】
前記オフ・ライン試験は、電圧を、前記ケーブルの動作電圧の１．７５倍以下で前記ケーブルへ供給することを含む、請求項３または６または７に記載の注入プロトコル。
【請求項９】
前記オフ・ライン試験は、電圧を、前記ケーブルの動作電圧の１．２５倍以下で前記ケーブルへ供給することを含む、請求項３または６または７に記載の注入プロトコル。
【請求項１０】
（ａ）注入のために前記ケーブルを設定することと、前記ケーブルに回復液を注入することとのうちの少なくとも１つの後、前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているか否かを判定するために、オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験を選択することと、
（ｂ）前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験のために前記ケーブルを設定することと、
（ｃ）前記ケーブルに対して、前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験を実行することと、
（ｄ）前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において検出された前記電気放電動作を評価することと、
をさらに備える請求項１に記載の注入プロトコル。
【請求項１１】
前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において検出された電気放電動作に少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルに回復液を注入した後に、前記ケーブルに再びエネルギを与えるか否かを判定すること、をさらに備える請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１２】
前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において検出された電気放電動作に少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルに回復液を注入するか否かを判定すること、をさらに備える請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１３】
前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が検出されないのであれば、前記ケーブルに再びエネルギを与えること、をさらに備える請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１４】
前記ケーブルに再びエネルギを与えること、前記ケーブルをオフ・ラインに残すこと、および、前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているのであれば、前記ケーブルの、ダメージを受けている部分を修理すること、のうちの少なくとも１つを実行すること、をさらに備える請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１５】
前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験は、オフ・ライン部分放電試験である、請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１６】
前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験は、電気放電の存在を間接的に検出するオフ・ライン試験である、請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１７】
前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験は、タン・デルタ、タン・デルタ・ティップ・アップ、絶縁分光法、ＤＣ漏洩電流、および高調波歪みから成るグループから選択される、請求項１６に記載の注入プロトコル。
【請求項１８】
前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験は、電圧を、前記ケーブルの動作電圧の１．７５倍以下で前記ケーブルへ供給することを含む、請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項１９】
前記オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験は、電圧を、前記ケーブルの動作電圧の１．２５倍以下で前記ケーブルへ供給することを含む、請求項１０に記載の注入プロトコル。
【請求項２０】
（ａ）前記ケーブルに回復液が注入され、前記ケーブルがシステム電源に接続された後、前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているか否かを判定するために、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験を選択することと、
（ｂ）前記オン・ライン・ポスト注入電気放電試験のために前記ケーブルを設定することと、
（ｃ）前記ケーブルに対して、前記オン・ライン・ポスト注入電気放電試験を実行することと、
（ｄ）前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が検出されることに少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルをオン・ラインに残すか否かを判定することと、
をさらに備える請求項１または１０に記載の注入プロトコル。
【請求項２１】
前記オン・ライン・ポスト注入放電試験は、オン・ライン部分放電試験である、請求項２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２２】
前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が検出されないのであれば、前記ケーブルをオン・ラインに残すこと、をさらに備える請求項２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２３】
前記ケーブルをオフ・ラインにすること、および、前記ケーブルの動作電圧において、または前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているのであれば、前記ケーブルの、ダメージを受けている部分を修理すること、のうちの少なくとも１つを実行すること、をさらに備える請求項２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２４】
前記ケーブルが前記システム電源に接続されている約７日以内に、前記オン・ライン・ポスト注入電気放電試験を実行すること、をさらに備える請求項２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２５】
前記オン・ライン・ポスト注入放電試験を実行した後に、電気放電動作の自動的な感知、および、前記ケーブルのモニタリングを行うこと、をさらに備える請求項２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２６】
前記感知およびモニタリングを行うことは、前記オン・ライン・ポスト注入電気放電試験の実行後、ケーブル動作の少なくとも最初の３か月間、実行される、請求項２５に記載の注入プロトコル。
【請求項２７】
（ａ）ケーブル・インピーダンスの変化を検出するために、オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験を選択することと、
（ｂ）前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験のために前記ケーブルを設定することと、
（ｃ）前記ケーブルに回復流を注入する前に、前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験を実行することと、
（ｄ）前記検出されたケーブル・インピーダンスの変化を分析することと、
（ｅ）前記検出されたケーブル・インピーダンスの変化に少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルに注入すること、または、オン・ライン・プレ注入電気放電試験を実行すること、のうちの１つを進めるか否かの判定を行うことと、
をさらに備える請求項１または１０または２０に記載の注入プロトコル。
【請求項２８】
前記検出されたケーブル・インピーダンスの変化を分析するステップは、継ぎ合わせ数を探索することを含む、請求項２７に記載の注入プロトコル。
【請求項２９】
前記検出されたケーブル・インピーダンスの変化を分析するステップは、ニュートラル端子条件を探索することを含む、請求項２７に記載の注入プロトコル。
【請求項３０】
ケーブルのための注入プロトコルであって、
（ａ）試験のためのケーブルを選択することと、
（ｂ）前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているか否かを判定するためのプレ注入電気放電試験と、ケーブル・インピーダンスにおける変化を検出するためのオン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験と、のうちの１つを選択する第１の選択を行うことと、
（ｃ）前記第１の選択がなされたプレ注入試験のために前記ケーブルを設定することと、
（ｄ）前記ケーブルに対して、前記第１の選択がなされたプレ注入試験を実行することと、
（ｅ）前記第１の選択がなされたプレ注入試験の結果を分析することと、
（ｆ）前記第１の選択がなされたプレ注入試験の結果に少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルに回復液を注入するか否かを判定する第１の判定を行うことと、
を備える注入プロトコル。
【請求項３１】
（ａ）前記ケーブルの動作電圧において、または、前記動作電圧付近において、電気放電動作が生じているか否かを判定するための前記プレ注入電気放電試験と、前記ケーブル・インピーダンスにおける変化を検出するためのオン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験と、のうちの別の１つを選択する第２の選択を行うことと、
（ｂ）前記第２の選択がなされたプレ注入試験のために前記ケーブルを設定することと、 
（ｃ）前記ケーブルに対して、前記第２の選択がなされたプレ注入試験を実行することと、
（ｄ）前記第２の選択がなされたプレ注入試験の結果を分析することと、 
（ｅ）前記第２の選択がなされたプレ注入試験の結果に少なくとも部分的に基づいて、前記ケーブルに回復液を注入するか否かを判定する第２の判定を行うことと、
をさらに備える請求項３０に記載の注入プロトコル。
【請求項３２】
前記選択された試験が、前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験であれば、前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験の結果を分析するステップは、継ぎ合わせ数を探索することを含む、請求項３０に記載の注入プロトコル。
【請求項３３】
前記選択された試験が、前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験であれば、前記オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験の結果を分析するステップは、ニュートラル端子条件を探索することを含む、請求項３０に記載の注入プロトコル。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
電力ケーブルが老朽化すると、その絶縁材の絶縁耐力が低減され、それによって、その平均寿命が短縮する。当該技術において周知であるように、ケーブル老朽化に伴う絶縁強度の低減の主なメカニズムは、一般に、水トリーイング（water-treeing）と称される現象である。水は、分子スケール、かつ、高い電気的応力およびイオン汚染の存在下では、時間とともに、ケーブル絶縁材の構造を劣化させうる。この劣化は、一般に、点欠陥が、絶縁材における局所的な電気的応力レベルを増加させる、ケーブル長に沿った離散的な点で生じる。この劣化はさらに、離散的な点の電気的応力を増加させ、絶縁材強度を低下させるので、ますますこれらが発達する条件に至る。この条件が、最初の欠陥サイトから外側に成長すると、それはしばしば、水トリーという一般名となるブッシュ状の外観を呈する。
【０００２】
水トリーは、ゆっくりと成長する構造であり、これは、ケーブル欠陥をもたらすが、これ自体はケーブル欠陥のメカニズムではない。欠陥は、雷サージ、切換サージ等のようなある種の電圧摂動が、低減した強度および増加した応力のケーブル絶縁材に部分的な破壊をもたらした場合に生じる。その部分的な破壊は、一般に電気トリー（electrical-tree）と称される新たな構造を形成する。電気トリー欠陥は、絶縁材を介して非常に迅速に伝搬し、しばしば、最初の数時間または数日内にケーブルに欠陥をもたらす。したがって、要約すると、水トリーは、ゆっくりと発達し、それによる劣化が電気トリーを生むまでケーブル絶縁材を劣化させ、電気トリーは、迅速に伝搬し、ケーブルに欠陥をもたらす。水トリー成長は、数１０年の時間スケールで生じうるが、電気トリー成長は、しばしば、時間または日の時間フレームで、欠陥をもたらす。
【０００３】
水トリー成長は、イオンを含んだ水をサイトから除去する任意のプロセスによって停止されうる。水トリー構造の不連続性に関連付けられた電気的応力が応力等級化（stress graded）されているのであれば、残りの水トリー構造の有害な影響が低減されうる。ケーブルの導線に注入された場合、ケーブルの絶縁材の中に拡散し、絶縁材の構造的な欠陥に存在する水と化学的に結合することによって、さらなる水トリーの発達のための要素を取り除く化学溶液（回復液または注入液）が存在する。いくつかの回復液プロセスでは、この反応の副産物が、構造的な欠陥の点欠陥を応力等級化することに役立ち、もって、ケーブルの絶縁材における悪影響を低減する。回復液による最も洗練された解決策では、これら副産物は、水トリー構造内の場所にとどまり、水トリー欠陥に対する半永久的な解決策を形成することができるように選択されうる。
【０００４】
水トリー成長の悪影響を低減することのみが意図されている回復液による解決策は、電気トリー構造を含むケーブルにほとんど効果がない。しかしながら、ケーブルが適切に機能しており、いかなるサービス欠陥にも、または、標準的な動作条件から変動したいなかる条件にもさらされていないのであれば、ケーブルは、回復液注入のために選択された時において、電気トリー構造を含んでいる可能性は非常に低い。電気トリーは、一般に、数時間または数日でケーブルに欠陥をもたらすので、１５年またはそれ以上の寿命のスパンを持つ任意の特定のケーブルが、偶然にも、注入のために選択された時に、寿命の最後の数日になるであろうことは実質的にほとんどありえない。ケーブル注入は、標準的な動作条件において適切に機能しているケーブルにおいて実行された場合、一般に、プロ・アクティブ（pro-active）ケーブル注入と称される。
【０００５】
しかしながら、老朽化したケーブルが、最近、標準的な動作条件を外れる任意の条件にさらされると、前述したような統計的なセーフティ・ネットはもはや当てはまらない。さらに、化学注入を考慮されているケーブルの老朽化条件によって、ケーブルが現在機能している動作条件と、ケーブルの絶縁材の根本的な絶縁耐力の実際の未知の値との間の安全性の特定の要因を推定することは不可能である。ケーブル絶縁材の劣化の正確な程度を知らずに、どのレベルの摂動が、ケーブル絶縁材が耐えることができる標準的な動作条件を超えているのかを知ることは可能ではない。そのような摂動の例は、  
・ケーブルをサービスから外すこととケーブルをサービスにすることとの切り換えによるサージ、  
・分析目的のためのシステム電圧を超えた電圧の印加、  
・ケーブル欠陥および故障位置決め中に生じるサージ、  
・空間電気発達をもたらすＤＣ電圧試験適用である。
【０００６】
ケーブル注入は、その標準的な動作条件外の何れかの非標準的な条件または摂動を最近受けたケーブルにおいて実行された場合、一般に、リ・アクティブ（re-active）ケーブル注入と称される。「非標準的な条件」はしばしば、実際のケーブル故障である。その場合、ケーブルに注入するとの決定は、ケーブルが既に少なくとも１回故障したという事実よって示される、ケーブルの明らかな弱さに対する反応である。しかしながら、例えば上記にリストしたような標準的な動作条件からの多くの乖離または摂動のうちの何れか１つが、この注入を、リ・アクティブ・ケーブル注入として分類するであろう。
【０００７】
予想されるように、リ・アクティブ方式で注入されたケーブルの欠陥率は、プロ・アクティブ方式で注入されたケーブルの欠陥率よりも著しく高い。
【０００８】
電気トリーを既に含んでいるケーブルに注入することは、結果的に、材料も労力も無駄になるので、望ましいことではない。したがって、注入前に電気トリーの存在を検出することは、極めて望ましい。幸運なことに、電気トリー構造の生成と、電気トリーが実際にケーブルに欠陥をもたらす時との間に、ケーブル絶縁材内の実際の部分放電の存在を検出しうる任意の試験方法を用いて電気トリーが検出されうる。さらに、一般に、アクティブな電気トリーの部分放電を検出するために十分感度の良い試験も、また、例えばアーク、表面放電等のようなその他の電気システム放電動作を検出することができる。これらの放電はまた、ケーブルに注入する前に知りたいであろう問題や、おそらくは場所をも示す。
【０００９】
本開示のケーブル回復注入プロトコルは、以下において、しばしば集合的に、システム電圧で生じる「電気放電」または「放電」と称されるアクティブな部分放電動作またはフル放電動作を検出する分析的な方法を、ケーブル回復注入プロセスに組み込んでいる。このような方法は、システム電圧、または、システム電圧付近における電気トリー放電を既に含んでいるケーブルに注入する可能性を除去することを目的とされた専用の試験手順を含む。ケーブル回復注入プロトコルはまた、ケーブル回復注入プロセスの標準的なコースで実行された任意の作業プロセスまたは切換プロセスが、新たな電気トリーまたはその他のケーブル欠陥またはシステム欠陥を生じさせないことを保証するために、ケーブルが化学的に注入されサービスに戻された直後に、このケーブルをチェックするためのステップをも含みうる。
【００１０】
この全体的なケーブル回復注入プロトコルの一部として実行される試験は、ケーブルのポピュレーションの置換シーケンスを優先付ける目的のために、ケーブルの一般的な条件を評価するために設計された試験プロトコルとは区別されるべきである。現在、ケーブル絶縁材の健全性の定性的な分析の確認を試みるために使用される、利用可能な多くの試験デバイスおよび手順が存在する。しばしば、その目標は、交換するためのケーブルに優先順位を付けることである。最もダメージを受けた絶縁材を有するケーブルが、交換のために優先付けられる一方、最も老朽化していないケーブルは、サービスし続けることが許可される。
【００１１】
典型的な試験は、ケーブルをシステムの残りから分離し、外部電源を用いて、動作電圧の数倍、ケーブルの電圧を漸増的に上昇させる。これらの試験の多くは、電気放電がどの電圧で生じるのかを判定するために、いくつかのインジケータを使用する。水トリー評価の特定の場合では、この判定をするために、別の技術は、別の現象を利用する。しかし、この原理で作用するほとんどの試験は、最終的には、試験電圧を増加し、その後、ケーブルの動作電圧と、試験によって生じる放電の初期電圧とのギャップのサイズに大きく基づいて、ケーブルの条件に関する結論を下すことによって、放電事象を生じさせる。
【００１２】
不運にも、これらの試験は、ケーブル注入の適切性の判定において有用ではない。これらの試験は一般に、実施される試験のために、ケーブルをサービス外に切り換えることを必要とする。さらに、これらは、放電事象を起こすために、ケーブルに過電圧を印加することを必要とする。したがって、試験はそれ自体、ケーブルをプロ・アクティブ状態から、リ・アクティブ状態にする環境を形成する。さらに、これらの試験の目的は、最も老朽化した、水トリー条件におけるケーブルを特定し、交換することである。これらは、この試験アプローチによって激しくダメージを受ける可能性が最も高いケーブルである。しかしながら、試験は、ケーブル交換のための優先順位を決定するために使用されるので、この試験によって引き起こされる、ケーブルへの潜在的なダメージは、リーズナブルなリスクであると考えらえうる。それに比べて、本開示の注入プロトコルの目的は、過電圧試験によって最もダメージを受ける可能性が高く、注入のために不適切であると考えられる、最も老朽化した（高く水トリーされた）ケーブルを回復させることである。したがって、前述から、その時点において、かつ、ケーブル回復注入プロセスの一部として実行させるケーブル注入の適切性を判定するための改善された方法に対するニーズがあることが認識されうる。
【発明の概要】
【００１３】
ケーブルのための注入プロトコルは、試験のためのケーブルを選択することと、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において、電気放電動作が生じたか否かを判定するための、プレ注入電気放電を選択することと、プレ注入電気放電試験のためにケーブルを設定することと、このケーブルに対して、プレ注入電気放電を実行することと、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において、電気放電動作が検出されたことに基づいて、このケーブルに回復液を注入するか否かを判定することと、を含む。
【００１４】
注入プロトコルはさらに、注入のためにケーブルを設定すること、および、ケーブルに回復液を注入すること、のうちの少なくとも１つの後、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において、電気放電動作が生じたか否かを判定するために、オフライン・イン・プロセス電気放電試験を選択することと、オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験のためにケーブルを設定することと、このケーブルに対して、オフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験を実行することと、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において検出された電気放電動作を評価することと、を含みうる。
【００１５】
注入プロトコルはさらに、ケーブルが、回復液を注入され、システム電源に接続された後、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において、電気放電動作が生じたか否かを判定するために、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験を選択することと、オン・ライン・ポスト注入放電試験のためにケーブルを設定することと、このケーブルに対してオン・ライン・ポスト注入放電試験を実行することと、ケーブルの動作電圧において、または、動作電圧付近において検出された電気放電動作に少なくとも部分的に基づいて、このケーブルをオン・ラインに残すか否かを判定することと、を含みうる。
【００１６】
注入プロトコルはさらに、ケーブル・インピーダンスにおける変化を検出するために、オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験を選択することと、オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験のためにケーブルを設定することと、ケーブルに回復液を注入する前に、オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験を実行することと、ケーブル・インピーダンスにおいて検出された変化を分析することと、ケーブル・インピーダンスにおいて検出された変化に少なくとも部分的に基づいて、ケーブルに注入すること、または、オン・ライン・プレ注入電気放電試験を実行することのうちの１つを進めるか否かの判定を行うことと、を含みうる。
【００１７】
この概要は、詳細説明において以下にさらに記載される概念の選択を、簡略形式で導入するために提供されている。この概要は、特許請求された主題の主要な特徴を特定することは意図されておらず、また、特許請求された主題の範囲を決定する際における助けとして使用されることも意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
前述した態様、および、本発明の付随する利点の多くは、以下の添付図面と連携された場合に、以下の詳細説明に対する参照によって同じものがより良く理解されるので、より容易に認識されるようになるであろう。
【図１Ａ】図１Ａは、本開示の典型的な実施形態のケーブル回復注入プロトコルの第１の部分を図示するフローチャートである。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示の典型的な実施形態のケーブル回復注入プロトコルの第２の部分を図示するフローチャートである。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ケーブル回復注入プロトコルの別の典型的な実施形態の第１の部分を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本開示の典型的な実施形態にしたがって構成されるケーブル回復注入プロトコルは、システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において生じるアクティブな電気ツリー動作またはその他のシステム欠陥を検出する分析的な方法を、ケーブル回復注入プロセスに組み込む。ケーブル回復注入プロトコルの分析的な方法または試験は、システム電圧において、またはシステム電圧付近において部分的に放電する電気トリーを既に含んでいるケーブルに注入する可能性を実質的に取り除く。さらに、ケーブル回復注入プロトコルはまた、ケーブル注入プロセス中に作業が適切に実行されたことと、ケーブルをサービスに戻す切り換えが、新たな電気トリーまたはその他の放電システム欠陥を引き起こさないこと、を保証するためにも使用されうる。前述した背景技術に記載されたように、ケーブル回復注入プロトコルの一部として実行される試験は、交換のためのケーブルに優先順位を付ける目的のため、ケーブルの一般的な条件を評価するために設計された試験プロトコルから区別されねばならない。
【００２０】
「動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において」とは、標準的な使用中にケーブルに悪影響を与えるとリーズナブルに予測されうる任意のサージおよび電圧摂動を含む、ケーブルのシステム動作電圧に等しい、またはそれ未満であるあらゆる電圧を含むことが意味されていることが認識されるべきである。そのような電圧レベル範囲は、一般には、ノミナルのシステム動作電圧動作レベルを高々１５％程度しか超えない電圧レベルしか含まないだろう。しかしながら、試験とともに使用されるために選択される電圧レベルは、ケーブルのシステム動作電圧の値の最大約１．７５倍の範囲にありうる。ケーブル回復注入プロトコルを実行するために選択された試験を実行するために適切な電圧レベルの範囲は、多くの実験によって、当業者によって容易に決定されうる。したがって、本明細書において記載される値は単なる典型例であり、特許請求された主題の範囲を制限することは意図されていないことが認識されるべきである。
【００２１】
ここでは、ケーブル回復注入プロトコルの態様が、さらに詳細に記載されるだろう。ケーブル回復注入プロトコルは、老朽化したケーブルを、注入候補として選択することと、その後、プレ注入適切性のためにケーブルを試験することとを含む。プレ注入適切性試験は、ケーブルが注入のために適切であるか否かを判定するためのプレ注入電気放電試験を含みうる。以下の記載から明らかになるように、プレ注入電気放電試験は、システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において電気トリー動作またはその他の放電を検出するために適切なさまざまなオン・ライン試験またはオフ・ライン試験のうちの任意の１つでありうる。プレ注入適切性試験はまた、以下にさらに説明されるように、継ぎ合わせ（splice）数、ニュートラル端子条件、あるいは、注入のためのケーブルの適切性の評価にインパクトを与えうるその他任意のインピーダンス変化現象を判定するためのオン・ライン時間領域リフレクトメトリ（reflectometry）試験を含みうる。
【００２２】
プレ注入電気放電試験が選択されると、この試験が実行され、システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、ケーブルに電気トリーまたはその他の放電があるか否かが判定される。システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、ケーブルに電気トリーまたはその他の放電があることをプレ注入試験が示すのであれば、放電の程度が評価され、注入が継続されるか、注入が停止されるか、または、ケーブルのダメージを受けている部分が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、ケーブルに電気トリーまたはその他の放電もないことをプレ注入試験が示すのであれば、ケーブルに回復液が注入され、さらなる水トリー発達が停止され、残りの水トリー構造の悪影響が低減される。
【００２３】
ケーブル注入を実行するために、ケーブルは、サービス停止される必要がある。さらに、ケーブル注入の準備の際、および、そのフォローアップとして、極めて多くの作業を実行することが必要とされる。最終的には、ケーブルをサービスから外し、ケーブルにおける終端および継ぎ合わせを変え、その後、電気トリー発達またはその他のシステム欠陥を引き起こしていた環境を形成していたすべてのケーブルに、再びエネルギを与える。
【００２４】
この点に関し、作業が適切に実行されていること、および、ケーブル絶縁材、結合部、終端、またはその他のケーブル・システム構成要素に、電気トリーまたはその他の欠陥がないことを保証するために、１または複数のオプションのイン・プロセス電気放電試験が、注入中および注入後に実行される。例えば、第１のオフ・ライン・イン・プロセス試験が、すべての継ぎ合わせ、終端等が交換された後であるが、注入前に実行されうる。この方式では、適切に設置された継ぎ合わせ、終端等は、流体がケーブルに注入された後に固定される必要はないだろう。電気トリーまたは他の電気放電が、第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に検出されると、ケーブルに回復液が注入される。電気トリーまたはその他の電気放電が、第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に検出されると、この放電の程度が評価されるだろう。この評価に基づいて、それでもケーブルに注入されるか、プロトコルが停止されるか、あるいは、ケーブルのダメージを受けている部分（継ぎ合わせ、終端等を含む）が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。
【００２５】
その代わりに、または、それに加えて、流体注入が完了した後に、第２のオフ・ライン・イン・プロセス試験が実行されうる。流体注入プロセス中に電気トリー発達またはその他の欠陥が生じたか否かを判定するために、ケーブルに再びエネルギが与えられる前に、第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験が実行される。第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に電気トリーまたはその他の電気放電も検出されないのであれば、ケーブルに再びエネルギが与えられ、浸されたままとされる。第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に、電気トリーまたはその他の電気放電が検出されると、この放電の程度が評価される。この評価に基づいて、それでもケーブルに再びエネルギが与えられるか（すなわち、オン・ラインに戻されるか）、プロトコルが停止されうるか、または、ケーブルのダメージを受けている部分（継ぎ合わせ、終端等を含む）が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験はまた、よりダメージの大きいＤＣハイ・ポット試験の必要性がないことの証明または継続性試験としても役立ちうる。
【００２６】
システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、放電があるか否かを再度判定するために、処理されたケーブルは、エネルギを与えらえるサービスに切り換えられた直後に、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験を実行されうる。このオン・ライン・ポスト注入放電試験は、注入プロセス中に実行された作業が適切であるか、および、ケーブルに再びエネルギを与えるために必要な最終的な「切換イン」プロセス（これは、場合によっては、電圧におけるサージを引き起こす）が、さらなる任意の電気トリー発達またはその他のシステム欠陥を引き起こしていないか、を保証することに役立つ。したがって、ポスト注入オフ・ライン試験を用いることは、注入手順のすべてのプロセスが完了した後の最終チェックとなる。オン・ライン・ポスト注入電気放電試験中に放電が検出されると、この放電の程度が評価される。この評価に基づいて、それでもケーブルはサービスに残されるか、オン・ラインとされるか、プロトコルが停止されるか、または、ケーブルのダメージを受けている部分（継ぎ合わせ、終端等を含む）が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。オン・ライン・ポスト注入電気放電試験中に放電がないのであれば、ケーブルは、注入された回復液を吸収するために、サービスに残されうる。
【００２７】
ケーブルに再びエネルギが付与された後、現実的にできる限り早く、オン・ライン・ポスト注入放電試験が実行されねばならない。例えば、ケーブル回復注入プロトコルの好ましい実施形態では、ポスト注入放電試験は、ケーブルに注入し再びエネルギを与えた後、約７日以内に実行される。しかしながら、当業者によって認識されうるように、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験は、ケーブルに注入し、再びエネルギを与えた後、任意の適切な時間内に実行されうることが認識されるべきである。
【００２８】
新たに注入されるケーブルは、ケーブル絶縁材に対するリーズナブルな量の流体拡散および分散が生じるまで、ダメージに対して弱いままである。この点に関し、注入された回復液を吸収するためにケーブルを動作状態にしている間、電気トリー動作または放電のためにケーブルをモニタすることが有益だろう。ケーブルは、放電動作のために断続的または継続的にモニタされうる。
【００２９】
オン・ライン電気放電モニタリングは、ケーブルまたはケーブルによって生成された電磁場に電気誘導的に、静電容量的に、ダイレクトに、または、これらのある組み合わせで１または複数のセンサを搭載することによって、および、自動モニタリング・システムを用いてセンサの出力をモニタリングすることによって達成されうる。
【００３０】
ケーブル回復注入プロトコルはさらに、注入プロセスの異なるステージにおいて、システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、電気放電があるか否かを判定するための多くの異なるオン・ライン試験およびオフ・ライン試験を示して記載されるだろう。当該技術において周知である典型的なオン・ライン試験およびオフ・ライン試験が、利便さ目的のみのために手短に記載されるだろう。ここでは、各試験のための詳細な要件を説明および記載した規格や参照等が、広く利用可能であり、当該技術において周知である。システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、電気放電があるか否かを判定するために、任意の適切なオン・ライン試験またはオフ・ライン試験が使用されうることがさらに認識されるべきである。したがって、説明され特許請求されているように、各試験の簡略な記載は、ケーブル回復注入プロトコルの範囲を限定するものとして理解されてはならない。
【００３１】
動作電圧のさまざまなレベルにおいてストレスを与えられた場合に、ケーブルに電気放電があるか否かを判定するために、多くの試験が利用可能である。実際には、これら試験のすべては、５ｋＶおよびそれを超えるレートのシールドされた電力ケーブル・システムの絶縁材のフィールド試験および評価のためのＩＥＥＥ規格番号４００−２０１２（IEEE standard number 400-2012 IEEE Guide for Field Testing an Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above）に記載されている。これらの試験は、２つの非常に広いカテゴリ、すなわち、オン・ライン試験とオフ・ライン試験に分類される。ケーブルがサービス中であり、エネルギを与えられている間に、オン・ライン試験が実行される。ケーブルが一時的にサービス外とされた後に、オフ・ライン試験が実行される。
【００３２】
オン・ライン試験は、プロ・アクティブなケースにおけるプレ注入電気放電試験のために理想的である。なぜなら、ケーブルは未だにネットワークに接続されており、ケーブル注入を実行するために注入実施者が到着した時点において、システム電圧でエネルギを与えられているからである。ケーブルに再びエネルギを与えるために必要とされる最終的な切換プロセスおよび作業が、任意のさらなる電気トリー発達またはその他のシステム欠陥を引き起こしていないことを保証することを支援するために、ケーブルに再びエネルギを与えられた後のオン・ライン・ポスト注入電気放電試験のために、オン・ライン試験もまた使用される。
【００３３】
サービス中であって、エネルギを与えられているケーブルを用いて、このオン・ライン試験は、センサを、静電容量的に、電気誘導的に、ダイレクトに、または、ある組み合わせで、ケーブルに、または、ケーブルの電磁場（ＥＦＭ：electromagnetic field）に結合することによって進められる。ケーブルの絶縁材において生じる部分放電事象（以降、しばしば「ＰＤ事象」と称される）は、動作中のケーブルによって生成される予期されるＥＭＦにおける測定可能な変化を引き起こす。ＰＤ事象は、ケーブルに電気トリーが存在することを示すインジケーションである。
【００３４】
オン・ライン方法を用いて部分放電を分析するための方法の詳細な記載は、Ｎ．Ｈ．ＡｈｍｅｄおよびＮ．Ｎ．Ｅ．Ｓｒｉｎｉｖａｓの開示「ケーブルにおけるオン・ライン部分放電検出」（On-line Partial Discharge Detection in Cables）、Ｉ．Ｅ．Ｅ．Ｅ．誘電体および電気絶縁材におけるトランザクション（Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation）、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．２、１８１−１８８ページ（１９９８年４月）で与えられており、さらに、１９９８年１０月１６日に出願され「電力システムにおける部分放電のオン・ライン検出」（On-line Detection of Partial Discharge in Electrical Power Systems）と題された米国特許６，８０９，５２３号に記載されている。これらの開示は、本明細書において参照によって明確に組み込まれている。このオン・ライン試験は、部分放電を周囲の電磁干渉と区別するオン・ライン電源ケーブルにおけるＰＤ事象の検出を含んでいる。フル放電を検出するためにもこのオン・ライン試験が使用されうることが認識されるべきである。
【００３５】
前述したオン・ライン試験は、ケーブル回復注入プロトコルのプレ注入電気放電試験を実行するために使用されうる。電気放電が検出され、この電気放電がケーブル・システムにおける欠陥から来たものであると判定されると、ケーブル欠陥が分析され、注入前に動作を講じる必要があるか否かが判定される。動作を講じる必要があるのであれば、ケーブル回復注入プロトコルを再開する前に、ケーブルの放電部分をカットし交換する努力がなされうる。そうではない場合、ケーブルはそのまま注入されるか、または、注入のための良い候補ではないと判定されうる。試験中、ケーブルにおいて放電事象が生じていないと判定されると、ケーブルは、回復液注入に適していると判定される。
【００３６】
前述したオン・ライン試験はまた、ケーブル回復注入プロトコルのオン・ライン・ポスト注入電気放電試験を行うためにも使用されうる。注入後、ケーブルは、再びエネルギを与えられ、サービスに戻される。電気放電が、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験中に検出されると、ケーブルのダメージを受けている部分が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。ポスト注入電気放電試験中に、部分的な放電もフル放電もない場合、または、この放電が、些細であると考えられる場合、ケーブルは、注入された回復液を吸収するために、サービスに残されうる。
【００３７】
オン・ラインＰＤ検出試験のいくつかの追加の例は、本明細書において参照によって組み込まれている以下の各ドキュメントに記載されている。Ｃａｎｔｉｎ，Ｂ．らによる「地下配電ネットワークの電気アクセサリにおける部分放電のオン・ライン位置検出」（On-Line Location of Partial Discharge in an Electrical Accessory of an Underground Power Distribution Network）、Ｊｉｃａｂｌｅ会報、２００７年、第７回絶縁電力ケーブル国際会議、ベルサイユ、フランス、論文Ａ．７．２，２００７年；Ｃｉｇｒｅ，Ｗ．Ｇ．によるＤ１．３３．０３、「一般的ではない部分放電測定のための指針」（Guidelines for Unconventional Partial Discharge Measurements）、準備中のパンフレット、２００９；Ｓｔｅｎｎｉｓ，Ｆらによる「部分放電検出および局在化に基づくＭＶ電力ケーブルの永久的なオン・ライン・モニタリング  −  改訂版」（Permanent on-Line Monitoring of MV Power Cables Based on Partial Discharge Detection and Localisation - an Update）、Ｊｉｃａｂｌｅ会報、２００７年、第７回絶縁電力ケーブル国際会議、ベルサイユ、フランス、論文Ａ．４．１，２００７年；。これら前述したオン・ラインＰＤ試験の何れかはまた、フル放電を検出するためにも使用されうることが認識されるべきである。
【００３８】
システム動作電圧において、または、システム動作電圧付近において、放電があるか否かを判定するためのケーブルのプレ注入電気放電試験のための第２のオプションは、オフ・ライン部分放電（ＰＤ）試験である。このオプションは、注入がなされるべき（リ・アクティブな場合）時において欠陥があり、サービス外であるケーブルのプレ注入電気放電試験のために特に良好である。オフ・ラインＰＤ試験はまた、オプションのオフ・ライン・ポスト注入電気放電試験のための部分放電またはフル放電を検出するためにも使用されうる。これは、切換プロセス中に電気トリー発達が引き起こされたか否かを判定するため、および、すべての作業が適切に実行されていることを検証するために、すべての注入ステップが実行された後であるがケーブルに再びエネルギが与えらえる前になされる。
【００３９】
オフ・ラインＰＤ試験は、ケーブル・システムから分離されたケーブルにエネルギを与えるために、外部電源を使用する。ケーブルに、電気誘導的に、静電容量的に、ダイレクトに、または、これらのある組み合わせで結合されたセンサがその後、オン・ライン・ケースにおいて記載されたものと類似の方式で、ケーブルにおける放電の存在を検出するために使用されうる。
【００４０】
現在の実施では、オフ・ラインＰＤ試験は、一般に、システム電圧のある倍数において行われる。しかしながら、システム電圧において、または、システム電圧付近において、かつ、注入の直前または直後に、オフ・ラインＰＤ試験を実行することによって、ケーブルが一般に動作する場合におけるよりも高い、潜在的にダメージを与える電圧にケーブルを曝すことなく、電気トリーまたはその他のケーブル欠陥またはシステム欠陥の存在または不在を放電シグニチャによって検出できることが、ここで開示されたケーブル回復注入プロトコルの主張である。このように、プレ注入電気放電試験に関し、ケーブル注入は、注入から利益を得ないケーブルに対しては実行されず、ポスト注入電気放電試験に関し、ケーブルは、ダメージ状態に残らない。
【００４１】
ケーブル回復注入プロトコルの好適なプレ注入電気放電試験およびポスト注入電気放電試験は、ケーブルの動作電圧において、または、ケーブルの動作電圧付近において、オン・ラインまたはオフ・ラインのうちの何れかの部分放電診断方法を用いて、ケーブルの絶縁材におけるアクティブな電気トリーまたはその他の放電の存在または不在を調べる。しかしながら、放電以外の現象を測定する多くのケーブル絶縁材診断方法がある。いくつかの場合において、これらが測定する現象は、実際には、放電の存在を示す間接的なインジケータである。注入直前および注入直後に、システム電圧またはシステム電圧付近における電圧レベルで測定された場合に、直接的にまたは間接的に、ケーブルの絶縁材、終端、継ぎ合わせ、またはケーブル・システムの任意の部分における部分放電事象またはフル放電事象の存在または不在を確証するあらゆる技術が、この注入プロトコルの試験の一部の間に使用されるのに適切であることが認識されるべきである。
【００４２】
部分放電事象の存在を間接的に確証する試験の例は、タン・デルタ診断試験である。タン・デルタ診断試験は、ＡＣ電場の存在下におけるケーブルの絶縁材の絶縁損失を確認するために使用される。ケーブルの導線が完全絶縁で絶縁されていれば、絶縁材料を横切る容量性電流は、導線に印加されたＡＣ電圧の位相と９０°ずれている。この位相角における変位は、完全絶縁未満であることを示す。９０°位相角基準からの位相角のオフセットのタンジェントは、しばしば材料のタン・デルタと称される、従来の絶縁規格測定値である。
【００４３】
タン・デルタ試験は一般に、バルク材料特性として見られるが、電気トリーまたはその他の放電の存在を、２つの方法で示すために使用されうる。第１の方法は、タン・デルタ測定値の、履歴的なタン・デルタ・データとの比較を含みうる。タン・デルタ測定値が、絶縁材料の履歴的なタン・デルタ・データに比べて極端に高いのであれば、この測定値は、ケーブル・システムのある部分にわたって部分（またはフル）放電が生じていることを示す。
【００４４】
第２の方法は、絶縁材料における放電動作を示すために、電圧の上昇するタン・デルタ「ティップ・アップ」（ｔｉｐ−ｕｐ）の存在を探索することである。この機能制限内で動作する、適切に機能する絶縁材料では、タン・デルタ値は、電圧の上昇とともに大きく変動しないと判定されている。タン・デルタ値が、印加された電圧の値に強く依存するようになったポイントは、ティップ・アップ・ポイントと呼ばれる。これは、ケーブルの絶縁材における部分放電の発生を示す。現在開示されているケーブル回復注入プロトコルに関し、タン・デルタ「ティップ・アップ」ポイントが、ケーブルの動作電圧において、または、ケーブルの動作電圧付近において、変曲点を持つのであれば、これは、電気トリー欠陥またはその他の放電が、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において、ケーブルに存在することを示すであろう。そして、欠陥サイトの位置決めも交換もなされないのであれば、ケーブルは、注入されることも、サービスに戻されること等もなされるべきではない。
【００４５】
ケーブルの絶縁材における電気トリーまたはその他の欠陥の存在を示すために使用される別の方法は、絶縁分光法（Dielectric Spectroscopy）として知られている。絶縁分光法は、電圧を用いた、絶縁損失変動の周波数領域測定である。絶縁分光法を用いて部分放電を分析するための方法の詳細な記載は、Ｊ．Ｔ．Ｈｏｌｂｏｌｌ、Ｕ．Ｇａｆｖｅｒｔ、Ｈ．Ｅｄｉｎによる「時間領域ＰＤ検出対絶縁分光法」（Time Domain PD-detection vs. Dielectric Spectroscopy）、電気絶縁および絶縁現象に関する会議（Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena）、ミネアポリス、米国、４９８−５０３ページ、１９９７年１０月によって提供されている。この開示は、本明細書において、参照によって明確に組み込まれている。絶縁分光法が、システム電圧において、または、システム電圧付近において実行される場合、これもまた、ケーブル回復注入プロトコルの範囲内にあるだろう。
【００４６】
電気放電動作を示すインジケータとして使用されうる別の試験は、ＤＣ漏洩電流試験である。これは、絶縁応答の時間領域測定である。ＤＣ漏洩電流試験は、ＤＣステップ電圧が印加された後、期間にわたるケーブルの充電電流を測定する。ＤＣ漏洩電流は、ケーブルが良好な絶縁状態にある時に関する指数関数的な減衰曲線である。ケーブル欠陥が部分放電を開始した場合、ＤＣ漏洩電流曲線において、例えば電流スパイクのような異常が現れるだろう。ＤＣ漏洩電流試験を実行するための方法のより詳細な説明は、その開示が本明細書において参照によって明確に組み込まれている「ＸＬＰＥケーブル絶縁材における非破壊水トリー検出に関する最終報告」（Final Report on Non destructive water-tree detection in XLPE cable insulation）、ＣＩＧＲＥ  ＳＣ  Ｂ１  ＤＯＣ  １０／２７に記載されている。
【００４７】
放電事象を検出するための別の調査技術は、絶縁損失電流における高調波の測定である、高調波歪みとして知られている。高調波成分は、測定されたＡＣ損失電流の高速フーリエ変換から分析される。ケーブル絶縁体からの内部的な部分放電に関連する信号パターンによって、第３の高調波が、損失電流を支配するだろう。部分放電がケーブル欠陥をもたらした場合、ティップ・アップによって、第３の高調波電流では、電圧が上昇する。同様のティップ・アップは、より少ない振幅で、別の高調波で生じる。高調波歪みを実行するための方法のより詳細な説明は、その開示が本明細書において参照によって明確に組み込まれている、Ｈ．Ｅｄｉｎ、Ｕ．Ｇａｆｖｅｒｔによる「絶縁分光法を用いて測定された部分放電電流における高調波容量」（Harmonic Content in the Partial Discharge Current Measured with Dielectric Spectroscopy）、電気絶縁および絶縁現象に関する会議、アトランタ、米国、３９４−３９８ページ、１９９８年１０月、に記載されている。
【００４８】
前述した試験（タン・デルタ試験、タン・デルタ・ティップ・アップ試験、絶縁分光法、ＤＣ漏洩電流試験、および高調波歪み）の何れかは、電気放電を間接的にまたは直接的に検出することに適切なその他任意の試験と同様に、電気トリー（部分放電）と、その他の放電との両方を検出するために使用されうることが認識されるべきである。したがって、前述した記載は、特許請求されている主題の範囲を制限するものとして理解されるべきではない。
【００４９】
前述したオフ・ライン試験の何れかのみならず、同じ目的に向けられたその他の試験もまた、任意の適切な交流電源を用いても実行されうることが注目されるべきである。試験はしばしば、使用される交流電源の名前を呈しているが、試験の原理は不変である。例えば、試験の目的のために交流電圧を用いて、接続されていないケーブルにエネルギを与える代替方法は、ダンプＡＣ試験またはＤＡＣ試験を用いてなされる。振動波試験装置（ＯＷＴＳ）がダンプＡＣ電圧を生成するために使用される。ケーブル（コンデンサ）は、可変高圧直流（ＨＶＤＣ）ソースを利用するシリーズ・インダクタンスでゆっくりと充電される。所望の電圧においてスイッチが投じられ、ケーブルは、誘導子を介して放電される。セットからなるキャパシタンス（Ｃ）とインダクタンス（Ｌ）との組み合わせが、以下の式によって、発振周波数（ｆ）を決定する。  
ｆ＝１／（２π√ＬＣ）
励磁の期間がより短いことにより、電圧試験結果の値および減衰特性は、連続的なＡＣで得られたものとは比較することができない。ＯＷ試験はほんの数秒しか続かないので、超低周波数（ＶＬＦ）ほど破壊的ではないと考えらえる。しかしながら、発振ＡＣ電圧が発達すると、前述した技術を用いて、ケーブルの応答がモニタされうる。この試験は、部分放電を測定することにより、および／または、絶縁材の絶縁応答を測定することによりモニタされうる。
【００５０】
前述したケーブル回復注入プロトコルの典型的な実施形態は、アクティブな電気トリー動作、または、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧付近において生じるその他の放電を検出する分析的な方法を組み込んでいることが認識されるべきである。代替実施形態では、ケーブル回復注入プロトコルはさらに、ケーブルが注入に適しているか否かを判定するために、ケーブルおよびケーブル・システムのある特性を特定するためのオン・ライン時間領域リフレクトロメータ・プレ注入評価を含みうる。
【００５１】
時間領域リフレクトロメータ（ＴＤＲ）は、ケーブル・インピーダンスにおける変化に関連付けられた異常性を見つけるために、ケーブル・インピーダンスにける変化に関して、ケーブルを分析するために使用されうる装置である。ＴＤＲは、ケーブルに、電気エネルギのパルスを送信する。この電気的なパルスが、ケーブル長に沿ったインピーダンス変化に遭遇した場合、パルスのエネルギの一部が、ＴＤＲの後方に向かって反射される。例えば、この反射波の極性および振幅を測定することによって、インピーダンス変化の比例性が判定されうる。さらに、パルスの伝搬時間を測定することによって、インピーダンス変化の位置もまた決定されうる。インピーダンス変化をもたらす一般的な異常性は、限定される訳ではないが、継ぎ合わせ、欠陥、ニュートラル端子腐食、破壊されたコンダクタ等を含む。
【００５２】
現在、ＴＤＲ評価は、継ぎ合わせ数、継ぎ合わせ位置、および、ケーブルのニュートラル端子の条件を特定するために、ほとんどのオペレータによって適用されている標準的なプレ・スクリーニング・ケーブル注入プロセスである。これらケーブル・システム特性の特定は重要である。なぜなら、ケーブルはしばしば、大量の継ぎ合わせを含んでいる場合、または、ケーブルのニュートラル端子システムがケーブルの絶縁材の回復を保証するのに十分に健全であるとは考えられていない場合、注入候補としての考慮から除外されるだろうからである。しかしながら、ＴＤＲプレ・スクリーニング評価が現在実施されているので、ＴＤＲ機器をケーブルに効果的に取り付けるために、ケーブルはエネルギを与えられてはならず（すなわち、オフ・ラインされねばならず）、さらに、しばしば、その終端を取り除かなくてはならない。評価のためにケーブルをサービスから外し、そしてサービスに戻すことは、注入プロセスに対するコストを増加させ、さらには、ケーブルの損傷をもたらす。さらに、このケーブルは注入に不適切であると試験がみなしたケースでは、この費用および損傷は、もちろん不要かつ無駄である。
【００５３】
しかしながら、新たな技術によって、ＴＤＲは、ケーブルに先ずエネルギが与えられなくなるのではなく、オン・ラインで適用されるようになる。オン・ラインＴＤＲ評価の詳細な記載は、その開示が本明細書において参照によって明確に組み込まれている「オン・ライン時間領域リフレクトロメータ・システム」（On-line Time Domain Reflectometer System）と題された米国特許出願１２／８２０８８６号に記載されている。
【００５４】
オン・ラインＴＤＲ技術を適用することによって、ケーブルは、ケーブルをサービスから外すことなく、注入前にスクリーンされうる。代替のケーブル回復注入プロトコル実施形態のオン・ラインＴＤＲプレ注入評価試験を用いることによって、ケーブルは、大量の継ぎ合わせを含んでいる場合、または、ケーブルのニュートラル端子システムがケーブルの絶縁材の回復を保証するのに十分に健全であるとは考えられていない場合、注入候補としての考慮から除外されうる。オン・ラインＴＤＲプレ注入評価試験は、電気放電動作を検出するために前述したオン・ラインおよびオフ・ラインのプレ注入電気放電試験のうちの何れかとの組み合わせで用いられうる。代案では、オン・ラインＴＤＲプレ注入評価試験は、ケーブル注入の適切性を判定するための単一のプレ注入試験として使用されうる。オン・ラインＴＤＲプレ注入評価試験は、米国特許出願１２／８２０８８６号で説明された開示に関して記載されているが、現在知られている、または、今後開発される任意の適切なオン・ラインＴＤＲ評価試験もまた、使用に適切でありうることも認識されるべきである。
【００５５】
図１Ａおよび図１Ｂを参照して、老朽化したケーブルが回復液注入に適しているか否かを判定するために使用されうるケーブル回復注入プロトコル１０の典型的な実施形態が、詳細に記載される。ケーブル回復注入プロトコル１０は、前述したオン・ライン試験およびオフ・ライン試験、またはその他の適切な試験のうちの何れとも共に使用されうる。
【００５６】
まず図１Ａに示すように、ケーブル回復注入プロトコル１０を開始するために、電気トリー動作またはその他の放電動作が、システム電圧において、または、システム電圧付近において生じているか否かを判定するために、適切なプレ注入電気放電試験が選択されねばならない。先ず、判定ブロック１４によって示されるように、オン・ライン電気放電試験またはオフ・ライン電気放電試験を用いるかを判定する際に、選択された場合に、このケーブルがサービス中であるか、すなわち、オン・ラインであるか否かが判定されうる。選択された場合にケーブルがオン・ラインであれば、ブロック１８に示されるように、オン・ライン・プレ注入電気放電試験が恐らく選択されうる。オン・ライン・プレ注入放電試験が選択されると、ブロック２２によって示されるように、オン・ライン・プレ注入電気放電試験を実行するために、適切な機器および試験デバイスがケーブルに接続される。その後、ブロック２４によって示されるように、オン・ライン・プレ注入電気放電試験が実行され、電気トリー動作（または、その他任意の放電動作）が、システム電圧において、または、システム電圧付近において、ケーブルにおいて発生しているか否かが判定される。
【００５７】
選択された場合にケーブルがオフ・ラインであれば、ブロック２８によって示されるように、恐らくはオフ・ライン・プレ注入電気放電試験が代わりに選択されうる。次に、ブロック３０に示されるように、適切な機器、試験デバイス、および外部電源（単数または複数）がケーブルに接続され、動作電圧レベル、または、動作電圧レベル付近における電気トリー動作またはその他の放電を検出するように構成される。その後、ブロック３２によって示されるように、オフ・ライン・プレ注入電気放電試験が実行され、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において電気トリー動作（またはその他任意の放電動作）が発生しているか否かが判定される。試験のために選択された場合、選択されたケーブルがオフ・ラインであるかオン・ラインであるかに関わらず、オン・ラインまたはオフ・ラインのプレ注入電気放電試験が選択されることが認識されるべきである。
【００５８】
適切なオン・ラインまたはオフ・ラインのプレ注入放電試験が実行されると、判定ブロック３４によって示されるように、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において、電気トリー動作またはその他の放電動作が生じているかに関する判定がなされる。プレ注入電気放電試験中に放電動作が検出されると、放電動作の程度が評価され、判定ブロック３６によって示されるように、注入を続けるか否かが判定される。放電動作の評価に基づいて、ケーブルが良好な注入候補ではないと判定されると、判定ブロック３７によって示されるように、注入プロトコルを停止するか否かが判定される。ケーブル回復注入プロトコル１０が停止されず、判定ブロック３８によって示されるように、ケーブルがオン・ラインであるのであれば、ブロック３９によって示されるように、ケーブルがサービス外とされる。サービス外とされると、ブロック４０によって示されるように、ケーブルの、ダメージを受けている部分が、交換または修理され、プレ注入電気放電試験（恐らくはオフ・ライン）が再び実行され、修理されたケーブルが注入に適切であるか否かが判定される。
【００５９】
プレ注入電気放電試験中に電気トリー動作もその他の何れの放電動作も検出されないのであれば、ケーブルはシステム電源または外部電源および試験機器から分離され、ブロック４１によって示されるように、ケーブルは、注入のために設定される。ケーブルが注入のために設定された（例えば、すべての継ぎ合わせや終端等を交換した）後、判定ブロック４２によって示されるように、設定が適切に実行されたことを保証するために、オプションの第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験を実行するか否かが判定される。第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験が回避されると、ブロック４６によって示されるように、ケーブルは注入されうる。第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験が進められると、試験が実行され、判定ブロック４３によって示されるように、電気トリー動作またはその他の放電動作が、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧付近において生じたか否かに関する判定がなされる。
【００６０】
第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に電気トリーまたは電気放電が検出されないのであれば、ブロック４６によって示されるように、ケーブルに回復液が注入される。電気トリーまたは他の電気放電が、第１のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験中に検出されると、放電の程度が評価されるだろう。この評価に基づいて、それでもケーブルは注入されるか、判定ブロック４４によって示されるようにプロトコルが停止されるか、あるいは、ブロック４５によって示されるように、ケーブルの、ダメージを受けている部分（継ぎ合わせ、終端等を含む）が修理または交換され、その後、オプションで、再試験されうる。
【００６１】
図１Ｂに示すように、ケーブルに回復液が注入された後であるが、ケーブルをサービスに戻すように切り換える前に、ブロック４８によって示されるように、流体注入プロセスを評価するために、オプションの第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験が選択されうる。特に、注入プロセス中に電気トリー発達が引き起こされたか否かを判定するために、このプロセスの一部の試験および切換を含む、第２のオフ・ライン・イン・プロセス電気放電試験が使用されうる。さらに、第２のオフ・ライン・イン・プロセス試験は、作業誤りを示す放電の存在を検出しうる。オフ・ライン・ポスト注入電気放電試験が選択されると、ブロック５２によって示されるように、適切な機器、試験デバイス、および、外部電源（単数または複数）が、ケーブルに接続され、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において、電気トリー動作またはその他の放電動作を検出するように構成される。その後、ブロック５６によって示されるように、オフ・ライン・ポスト注入電気放電試験が実行され、動作電圧レベルにおいて、または、動作電圧レベル付近において、放電動作が生じたか否かが判定される。
【００６２】
オフ・ライン・ポスト注入電気放電試験中に電気トリーまたはその他の放電が検出されると、放電動作の程度が評価され、判定ブロック６２によって示されるように、ケーブルへの注入を行うか、および／または、ケーブルへエネルギを再び与えるか否かが判定される。この放電動作の評価に基づいて、ケーブルへの注入を行うか、または、再びエネルギを与えるかが望まれないのであれば、次に、判定ブロック６４によって示されるように、注入プロトコルを停止するか否かが判定される。ケーブル回復注入プロトコル１０が停止されないのであれば、ブロック６６によって示されるように、ケーブルの、ダメージを受けている部分が修理および交換され、その後、オプションで、再試験され、ケーブル注入の適切性が判定される。電気トリーが検出されないのであれば、ブロック６８によって示されるように、ケーブルに再びエネルギが与えられ、注入された化学液を吸収するために放置される。
【００６３】
ブロック６８によって示されるように、ケーブルに注入され、エネルギが与えられるサービスへ戻された後、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験が選択され、任意の追加の電気トリーまたはその他の放電発達が引き起こされたケーブルに再びエネルギを与えるために、最終的な「スイッチ・イン」プロセスが必要とされるか否かが判定される。オン・ライン・ポスト注入電気放電試験が選択されると、ブロック７６によって示されるように、ケーブルが適切な試験機器に接続され、ブロック８０によって示されるように、オン・ライン・ポスト注入電気放電試験が実行され、放電動作が動作電圧レベルにおいて生じているかが判定される。
【００６４】
オン・ライン・ポスト注入電気放電試験中に放電または部分放電が検出されると、判定ブロック８６によって示されるように、放電動作の程度が評価され、ケーブルを、エネルギが与えられるまま、すなわち、サービス状態に残しておくかが判定される。放電動作の評価に基づいて、ケーブルをサービス状態に残さないと判定されたのであれば、次に、判定ブロック８８によって示されるように、注入プロトコルを停止するか否かが判定される。ケーブル回復注入プロトコル１０が停止されないのであれば、ブロック６６によって示されるように、ケーブルの、ダメージを受けている部分が修理または交換され、オプションで、ケーブル注入の適切性を判定するための再試験がなされうる。オン・ライン・ポスト注入電気放電試験中に放電が存在しないのであれば、
ブロック９２によって示されるように、ケーブルは、注入された回復液を吸収するためにサービス状態に残され、電気トリーまたはその他の放電動作がモニタされうる。
【００６５】
図１Ｃに示すように、前述したようなケーブル回復注入プロトコル１１０の代替実施形態が記載される。ケーブル回復注入プロトコル１１０は、ケーブル注入の適切性を判定するため、ケーブル・インピーダンスにおける変化を検出および分析するために、ＴＤＲプレ注入評価試験を用いる。ケーブル回復注入プロトコル１１０は、単一のプレ注入試験として使用されうるか、または、その代わりに、追加のプレ注入試験として記載されているようなケーブル回復注入プロトコル１０に組み込まれうる。
【００６６】
ケーブル回復注入プロトコル１１０を開始するために、先ず、判定ブロック１１２によって示されるように、ケーブル・インピーダンスにおける変化を検出し分析するために、オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験を実行するか否かが判定される。オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験が必要ではないと判定されるのであれば、図１Ａのブロック１４によって示されるように、オペレータは、ケーブルがオン・ラインであるかオフ・ラインであるかに少なくとも部分的に基づいて、プレ注入電気放電試験を選択することに進みうる。
【００６７】
オン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価が必要とされていると判定されると、ブロック１１６によって示されるように、ケーブルが、適切な機器および試験デバイスを用いて設定され、ケーブルに対してオン・ライン・プレ注入ＴＤＲ評価試験が実行される。その後、ブロック１２２によって示されるように、ケーブルにおけるインピーダンス変化が分析され、ケーブルの注入の適切性が判定される。例えば、この分析は、ケーブル継ぎ合わせ数を探索することと、ケーブル・ニュートラル端子条件等を探索することと、を含みうる。
【００６８】
判定ブロック１２６によって示されるように、インピーダンス変化の分析に基づいて、このケーブルが注入に適しているか否かが判定される。例えば、インピーダンス変化が、継ぎ合わせ数が非常に高いことや、ケーブル・ニュートラル端子が腐食していること等を示すのであれば、このケーブルは注入に不適切であると判定されうる。ケーブルが注入に適切ではないと判定されると、判定ブロック１２７によって示されるように、注入プロトコル１１０が停止されうる。注入プロトコル１１０が停止されると、次に、図１Ａにおけるブロック３７によって示されるように、注入プロトコル１０を進めるか否かが判定される。注入プロトコル１１０が停止されないのであれば、ブロック１２８によって示されるように、ケーブルは、サービスから外され、交換または修理され、ケーブルは再び試験されうる。
【００６９】
ケーブルが注入に適切であると判定されると、次に、判定ブロック１３０によって示されるように、オン・ライン・プレ注入電気放電試験を実行するか否かが判定されうる。オン・ライン・プレ注入電気放電試験が必要とされない、または、所望されないのであれば、図１Ａにおけるブロック４４によって示されるように、ケーブルに注入されうる。オン・ライン・プレ注入電気放電試験を進めると判定されたのであれば、図１Ａにおけるブロック１８によって示されるように、オン・ライン・プレ注入電気放電試験が選択されうる。
【００７０】
例示的な実施形態が例示され記載されているが、さまざまな変形が、本発明の精神および範囲から逸脱することなくなされうることが認識されるだろう。例えば、図１Ａ−１Ｃを参照して記載されているケーブル回復注入プロトコル１０および１１０は、典型例のみであることが認識されるべきである。したがって、ケーブル回復注入プロトコル１０および１１０のあるステップまたは一部が、再アレンジまたは除去されるか、あるいは、本開示の範囲から逸脱せずに変形されうる。
【００７１】
排他的な所有権または特権が要求される本発明の実施形態が、以下のように定義される。
【図１Ａ】
2014195399.tif 000003
【図１Ｂ】
2014195399.tif 000004
【図１Ｃ】
2014195399.tif 000005
【外国語明細書】
2014195399000001.pdf