(57)【要約】      （修正有）【課題】電力ケーブルの絶縁不良箇所の位置を特定するための時間的および経済的な探索方法を提供する。【解決手段】絶縁不良箇所の発生した電力ケーブルの片端の導体部２と大地の間に直流電圧１を印加し、絶縁不良箇所３から大地に電流４を漏洩させ、その状態でケーブル上をクランプ型電流計５で電流値を測定する。電圧印加側から見て、漏洩点より遠いケーブル上の部分は電流値は測定されないので、この電流の流れている部分と電流の流れていない部分との境界を求めることで、絶縁不良箇所３を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁不良箇所の発生した電力ケーブルの絶縁不良箇所を非常に高い精度で特定することができること。その方法は絶縁不良箇所が発生したケーブルの導体に片端から直流電圧を印加して、絶縁不良箇所から大地に電流を漏洩させ、クランプ型電流計によりケーブル上の電流分布を調査する。電圧印加点から見て、電流漏洩点より遠い部分は電流がないので、電流が流れるところと流れていないところの境界を見つけることで、絶縁不良箇所が特定できる。この原理を請求項とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  電力送電ケーブルの絶縁不良箇所を探索することに関するものである
【背景技術】
【０００２】  海外製品などで、絶縁不良箇所調査機器は存在するが、作業効率が非常に悪く、かつ、信頼度も曖昧である。それは、ケーブル導体に高圧のパルスを送信すると、絶縁不良箇所から大地に漏れるパルスを受信機で探索するという方法である。この方法ではケーブルの全長さを順次探さなければならない。ケーブルが長いと１０〜２０ｋｍ、そのすべてを受信機で確認しなければならない。これでは絶縁不良箇所を特定することは膨大な時間を要するし、このパルス信号による方法では架空線に使用されるケーブルなどには適用できない。【０００３】  その他にも高周波を利用する方法もある。しかし、この方法は他のケーブルと相互に電磁誘導より通電しない部分にも電流が誘導されるので間違った測定をすることもありうる。【０００４】  このようにケーブルの絶縁不良箇所を調査する方法は多々存在するが、それぞれ一長一短あり、試行錯誤の結果、直流電圧による方法が開発された。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献】
【特許文献】  なし
【０００６】
【非特許文献】
【非特許文献】  なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】現行の絶縁不良個所を特定する技術で確実にいかなる配線方法にも絶縁不良箇所を確実に特定できる方法は普及していない。絶縁調査は絶縁抵抗計による方法が主流なので、ケーブルの導体が露出している部分（配電盤への接続箇所など）と次の導体が露出している箇所間しか絶縁抵抗計で絶縁値を測定する方法がないので、どうしても長い間隔でしか、絶縁不良箇所が特定できない。ケーブルの被覆がつながっている単位でケーブルを交換するしか方法がないのが現状である。このため、絶縁不良箇所の発生したケーブルは健全な部分もすべて交換しなければ修理ができない。停電時間は長く必要で、修理費用も高価になる。
ケーブルの被覆がある箇所でも絶縁不良箇所が特定できる方法があればこれらの問題は解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  絶縁が低下したケーブルの導体と大地間に直流電圧を印加し、絶縁低下個所から大地に電流を漏洩させる。この状態でケーブル上の各箇所の電流値をクランプ型電流計で測定する。直流電圧印加側から見て、電流の大地への漏洩箇所から遠い側のケーブル上では電流値は零となるので、この境界点を特定することで絶縁不良箇所を発見できる。
【発明の効果】
【０００９】  この発明により、電力ケーブルに絶縁不良箇所が発生した際、非常に短い長さの間で絶縁不良箇所を特定できるので、修理交換するケーブルの長さを短くすることができる。この結果交換時間を短縮して停電時間を短くできる。また、修理交換費用も大幅に少なくできる。
そのほかには、この発明によると、絶縁値が送電可能な値のうちに絶縁調査ができるので、電力を使用しない時間帯に停電し、ケーブルの絶縁不良箇所を除去することができる。法令では、定格電流の２０００分の一程度の漏洩電流が許容されている。高圧では耐圧試験しか示されていないが、だいたいの目安として数ＭΩ程度以上の絶縁値まで送電可能である。この発明によれば印加する直流電圧をケーブルの許容電圧内で高くすることにより、かなり高い絶縁不良値の範囲でも調査特定することができる。例えば、１０ＭΩの絶縁不良箇所が発生した場合、２０００Ｖの直流電圧により２０００Ｖ÷１０ＭΩ＝０．２ｍＡ程度の電流が流すことができるので調査可能である。ただし、使用するククランプ型電流計は０．１ｍＡまで測定可能な高精度なものが必要となる。いづれにしろ、絶縁不良値がかなり高い状態で調査できるので、予防保全として使用できる。絶縁不良を地絡継電器により回路遮断されるまで放置した場合、企業などでは操業中の停電となりその損失は計り知れない。そのため絶縁が低下しだしたら、送電可能な絶縁値のうちにこの発明により絶縁不良箇所を除去することで停電事故を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】  ケーブルに直流電圧を印加したとき、直流電流の分布を示した図である。
【図２】  ３相３芯のケーブルの断面図である。とくに遮蔽型ケーブルといい、各導体に金属シールドが施されている。さらに、３芯まとめて、金属シールドが施されている。この３芯一括の金属シールドは、接地されており、ケーブル絶縁体内部の水トリーなどによる劣化による絶縁低下による地絡電流を速やかに通電させることにより地絡継電器を動作させ回路遮断させることにより、絶縁低下を早期に発見し、短絡事故に至らぬようにしている。
【図３】  絶縁低下した３相３芯ケーブルに直流電圧を印加したときの電流分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  この発明は、直流電圧発生装置と直流０．１ｍＡまで測定可能なクランプ型直流電流計が最低あれば実施可能である。直流電圧発生装置は直流耐圧試験器などが利用できる。また、０．１ｍＡ測定可能なクランプ型直流電流計なども既製品として販売されているので使用することができる。しかし、これらの既製品は、この発明の目的に使用されているわけではないので、この発明使用目的に過剰な性能、また、逆に不足する性能が混在している。
直流耐圧試験器では不足する性能として電圧の下限さらに低くする必要があり、過剰な性能は、直流耐圧試験に必要な機能は不要である。
また、クランプ型電流計は屋内仕様のものしかなく、電力ケーブルの敷設されている過酷な環境に使用できる耐久性能が必要であり、また、クランプをケーブルに固定する冶具も必要である。クランプ口径が３０ｍｍのものが最大であるのでさらに口径の大きいクランプが必要である。
【実施例１】
【００１２】図１は、本発明の原理を概略的に示している。符号１は直流電圧発生装置で、通常直流耐圧試験器で代用できる。（ただし、直流耐圧試験器は、耐圧試験に必要な高度機能があるので、これらを除いた機材を低コストで製作するほうがよい。）
符号２はケーブルの導体で、ここに直流電圧を印加すると、符号３の絶縁不良箇所より、破線の符号４の直流電流が大地を経由して循環する。この直流電流は漏洩点符号３から右側に流れない。そこで、クランプ型電流計符号５のように、ケーブル上を順次電流値を測定していく。全体の長さの１／２、１／４、１／８・・と分割して測定していくことで効率よく調査できる。最終的に、電流があるところと電流がないところの境界点を特定することができる。【００１３】図２は、３芯の電力ケーブルの断面図である。符号１１のように外部から水などの侵入による劣化部分が発生して、電磁気的な影響で拡大していく。導体と大地間までつながったら漏電電流が発生する。この発明では、この劣化が小さいうちにその箇所を特定することができる。【００１４】図３は３芯ケーブルにおける本発明による絶縁不良箇所調査をするときの結線図であるが、３芯一括で電圧を印加する。電力ケーブルにはシースという金属シールドがあり、これは接地されており、調査の前に接地極から外しておくことが重要である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  事業用電気工作物、自家用電気工作物の所有者は、配電線の絶縁低下時、当該配電線を全長さにわたり交換するのが通常であるが、数ｋｍにわたるときもある。これは、時間的にも経済的にもたいへん効率が悪い。この発明によれば、かなり短い範囲に絶縁不良箇所を特定できるので、工期的にも、経済的にもたいへん効率がよく、このような発明による絶縁不良箇所が電力送電の維持および工事にかかわる産業界には朗報となる。
【符号の説明】
【００１６】  １  直流電圧発生装置（直流耐圧試験器で代用可）
２  ケーブルの導体
３  絶縁低下個所
４  直流電流
５  直流電流を測定するクランプ型電流計のクランプ部
６  ケーブルの金属シールド、一般的にシースと呼ばれている。
７  ケーブルの外皮
８  導体の金属シールドで、導体間の静電容量の低減のためにある。
９  ケーブルの電流がながれる導体
１０  ケーブルの絶縁体
１１  絶縁体内に発生した絶縁劣化部分  原因は製造時に混入した異物、外部から侵入した水、施工時に受けたストレスによる傷などに電流による電界、磁界による電磁的な要因で劣化が促進される。
１２  金属シールドに施された接地  通常シールド接地という。
１３  ケーブルの外装
１４  ケーブルの導体
１５  片端の導体を短絡させた個所
１６  金属シールド  シース（接地はされていない。）
１７  直流耐圧試験器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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