(57)【要約】【課題】  残留電荷信号に重畳するノイズの影響を低減化し、測定される残留電荷信号の分解能を向上させること。【解決手段】  残留電荷測定に先立ち、測定対象相３ａとアンテナ相３ｂよりノイズ性信号を取り出し、測定対象相３ａおよびアンテナ相から得られたノイズ性信号により補正値を求めておく。残留電荷測定に際して、直流高電圧発生装置１より測定対象相３ａの導体−遮蔽間に直流高電圧を課電し、その後、試験用変圧器２により所定の交流電圧を課電する。測定対象相３ａおよびアンテナ相の測定信号はローパスフィルタ４ａ、４ｂ、計測器５ａ、５ｂを介してパソコン６に入力される。パソコン６は、一方の波形を基準として、他方の波形に対して補正処理を施してその差分を求め、ノイズ成分を低減させた残留電荷信号を獲得する。【選択図】          図１
2006337225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＶケーブルに直流電圧あるいは直流電圧と同様な作用を有する電圧波形を課電した後に、交流電圧を課電し、上記直流電圧課電時、あるいは直流電圧と同様な作用を有する電圧波形課電時に上記ＣＶケーブルの水トリーに蓄積した電荷を放出させ残留電荷を測定するＣＶケーブルの残留電荷測定方法であって、
残留電荷測定の対象となる測定対象相と同程度にノイズが重畳している他の相をアンテナ相とし、
残留電荷測定に先立ち、上記測定対象相とアンテナ相のそれぞれに重畳しているノイズ信号を検出し、検出されたそれぞれのノイズ信号に基づき補正値を求めておき、
残留電荷測定に際し、上記測定対象相から検出された信号もしくはアンテナ相から検出された信号を上記補正値により補正した後、上記測定対象相およびアンテナ相から検出された信号の差分を求めて、ノイズの影響を低減化した残留電荷信号を得る
ことを特徴とするＣＶケーブルの残留電荷測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水トリー劣化したＣＶケーブルの絶縁性能を診断するための残留電荷測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水トリー劣化したＣＶケーブルの絶縁劣化診断法として、残留電荷測定方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等参照）。残留電荷測定方法は、直流電圧を課電することによりＣＶケーブルの水トリーに蓄積した電荷を測定し、ケーブル絶縁体の残存性能を非破壊的に診断するものであり、ＣＶケーブルの劣化診断方法として注目されている。
残留電荷測定においては、当該ケーブルに所定の直流電圧を課電し、一旦接地をした後に交流電圧を課電する。水トリーがケーブル絶縁体中に存在している場合には、直流電圧を課電することにより、水トリー部に電荷が蓄積する。
この種の電荷は、接地をしてケーブル導体・遮蔽間を閉回路とした際にも容易に放出されるものではない。しかしながら、その後に交流電圧を課電することにより、これらの電荷は容易に放出される。これら放出された電荷を、ローパスフィルタを用いることにより、直流電流成分として検出する。
【特許文献１】特開平５−３０７０６０号公報
【特許文献２】特開平８−６２２８０号公報
【特許文献３】特開２００３−３２９７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように残留電荷法においては、直流成分電流を検出しているが、実線路においては、併設線路などの誘導などにより、測定対象線路にノイズが重畳し、測定回路系に直流成分が発生する場合がある。
残留電荷信号の周波数成分と当該ノイズ成分の周波数成分はほほ同一であるために、実線路において残留電荷測定を実施する際には大きな問題となる。
これを除去するために、測定対象相ではない相をアンテナ相として用い、この相に重畳しているノイズを検出して、測定対象線路からの測定信号より、これを差し引き、測定対象線路に重畳しているノイズ成分を除去する方法が考えられている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
原理的には同手法にて重畳しているノイズは除去可能であるが、実際には、測定対象相からの信号検出・伝達系とアンテナ相からの信号検出・伝達系における特性を全く同一の特性とすることは困難である。このため、重畳しているノイズ成分は完全には除去できずに残存する。この様に残存するノイズは、特に小さい残留電荷信号を検出する場合には問題となる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、残留電荷信号に重畳するノイズを低減化し、測定される残留電荷信号の分解能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては上記課題を解決するため、残留電荷測定の対象となる測定対象相と同程度にノイズが重畳している他の相をアンテナ相とし、残留電荷測定に先立ち、測定対象相と上記アンテナ相のそれぞれに重畳しているノイズ信号を検出する。
そして、検出されたそれぞれのノイズ信号に基づき補正値を求めておき、残留電荷測定に際し、上記測定対象相から検出された信号もしくはアンテナ相から検出された信号を上記補正値に基づき補正した後、上記測定対象相およびアンテナ相から検出された信号の差分を求めて、ノイズの影響を低減化した残留電荷信号を得る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、残留電荷測定に際し、測定対象相とアンテナ相の個々のノイズ波形を別々に獲得し、一方の波形を基準として、他方の波形に対して補正処理を施し、差分波形に残存するノイズを低減させるようにしたので、残留電荷信号に重畳するノイズを低減化することができ、測定される残留電荷信号の分解能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例の残留電荷測定装置の構成を図１に示す。
図１に示すように、課電装置は、水トリーに電荷を蓄積させるための直流高電圧発生装置１、測定時に交流電圧を課電する試験用変圧器２と、切換えスイッチＳＷから構成される。直流高電圧発生装置１は、直流電圧もしくは直流電圧に相当した代替波形の電圧を出力する。
切換えスイッチＳＷの端子（ａ）は測定対象のＣＶケーブル３の測定対象相３ａに接続され、また、端子（ｂ）は上記高電圧発生装置１の電圧出力端子に接続され、端子（ｃ）は上記試験用変圧器２の交流電圧出力端子に接続され、端子（ｄ）は接地され、端子（ｅ）は抵抗Ｒを介して接地されている。
【０００８】
試験用変圧器２の低圧側より測定信号が取り出され、この測定信号は直流成分信号を検出するためのローパスフィルタ４ａに入力される。
また、測定対象相３ａと同程度にノイズが重畳していると考えられる測定対象外の相をアンテナ相３ｂとし、以下に説明するようにノイズ成分の補正値を求める際、このアンテナ相３ｂからノイズ成分である測定信号が取り出され、この測定信号は直流成分信号を検出するためのローパスフィルタ４ｂに入力される。
ローパスフィルタ４ａ，４ｂの出力は、それぞれ微弱信号を増幅して検出するための計測器５ａ，５ｂに入力される。計測器５ａ，５ｂの出力はデータを保存し処理するためのパソコン（ＰＣ）６に与えられる。
【０００９】
図１において、残留電荷測定に先立ち、測定対象相およびアンテナ相から、個々にノイズ性信号を同図に示す測定系により一定時間検出する。
残留電荷信号は通常、交流電圧を課電している間に検出され、その波形の出現する幅は、図２に示す様に十秒程度であり、この様な時間領域で残存する同様な周波数を有したノイズ成分は、残留電荷信号と区別することが困難な場合がある。あるいは本来得たい信号がノイズに埋もれてしまう場合があることから除去することが望ましい。そのため、ノイズ成分が極小となる波形操作を実行して補正値を得る。ここで、補正値とは、アンテナ相からの信号に乗じる定数を意味する。
【００１０】
上記補正値は次のように求められる。
切換えスイッチＳＷを端子（ｃ）に接続し、試験用変圧器２の低圧側より測定対象相３ａのノイズ性信号を取り出し、ローパスフィルタ４ａを介して計測器５ａに入力し、計測器５ａにより測定対象相３ａのノイズ性信号を得る。また、アンテナ相３ｂよりノイズ性信号を取り出し、ローパスフィルタ４ｂを介して計測器５ｂに入力し、計測器５ｂによりアンテナ相３ｂのノイズ性信号を得る。パソコン６は、測定対象相３ａから得られたノイズ性信号とアンテナ相３ｂから得られたノイズ性信号に基づき上記補正値を求める。
この補正値は、例えば上記測定対象相３ａから得れたノイズ信号とアンテナ相３ｂから得られたノイズ信号の比を求め、この比を平均化する等により求めることができる。
【００１１】
上記の操作の後に、残留電荷測定を実施する。
初めに、切換えスイッチＳＷの端子（ａ）と（ｂ）を接続して直流高電圧発生装置１より測定対象相３ａの導体−遮蔽間に直流高電圧を課電する。
ついで、端子（ａ）を端子（ｅ）へ接続して課電終了後、ケーブル導体を対地へ抵抗Ｒを介して接地した後に、端子（ａ）を端子（ｄ）に接続して直接接地をする。
その後、端子（ａ）を端子（ｃ）に接続して試験用変圧器２により、測定対象相３ａのケーブル導体−遮蔽間に所定の交流電圧を課電する。
【００１２】
測定対象相３ａの測定信号は試験用変圧器２の低圧側より取り出され、上記ローパスフィルタ４ａを介して計測器５ａを入力され、計測器５ａの出力から測定対象相３ａの測定信号（ノイズ性信号を含む残留電荷信号）が得られる。
一方、アンテナ相３ｂから取り出されたノイズ信号をローパスフィルタ４ａを介して計測器５ｂを入力し、計測器５ｂの出力からアンテナ相３ｂの測定信号（ノイズ性信号）を得る。
パソコン６は、上記アンテナ相から得られる信号に対して前記補正値を乗じた後に、当該波形を測定対象相３ａから得られたから信号から差し引き、ノイズ成分を低減させた残留電荷信号を獲得する。
【００１３】
なお、上記ではアンテナ相から得られた信号を上記補正値で補正しているが、測定対象相の信号を上記補正値で補正してもよい。その際には、最終的に得られる波形における絶対値の補正を行う必要がある。
上記パソコン６における処理は、あらかじめ装置として定倍器などを用いてハード的に実施することもできるが、信号伝達系の間に両者で相違が生じることが考えられるために、信号伝達系を同一として信号を取り込み、ソフト的に適用する方がより好ましい。
以上のように残留電荷を測定し、残留電荷の時間的変化などからケーブルの絶縁劣化の診断を行なうことができる。なお、残留電荷法による劣化診断については、例えば前記特許文献２，３などに記載されるように従来から種々の方法が提案されており、これら周知な方法を用いることにより、実現することができる。
【００１４】
図３は残留電荷測定に先立ち測定対象相３ａおよびアンテナ相３ｂから個々にノイズ性信号を測定した際に検出された各ノイズ性信号を示す。同図の横軸は時間（秒）、縦軸は出力（Ｖ）であり実線は測定対象相、点線はアンテナ相から検出されたノイズ性信号を示している。
同図に示すように、両者の波形形状においては、概略的には同様であるものの、同一の波形ではないことが分かる。
図４は、上記測定対象相３ａおよびアンテナ相３ｂから検出された波形の単純な差分波形、および、前記したように補正値を求めて、この補正値により補正した後の差分波形を示している。同図の横軸は時間（秒）、縦軸は出力（Ｖ）であり実線は補正前の差分波形を示し、点線は補正後の差分波形を示している。
同図に示す様に、本発明による補正処理を施すことにより、残存するノイズ成分は低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の残留電荷測定装置の構成例を示す図である。
【図２】残留電荷測定信号の一例を示す図である。
【図３】測定対象相およびアンテナ相のノイズ成分波形の例を示す図である。
【図４】測定対象相およびアンテナ相のノイズ成分の差分波形と補正後の差分波形を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１          直流高電圧発生装置
２          試験用変圧器
ＳＷ        切換えスイッチ
３          ＣＶケーブル
３ａ        測定対象相
３ｂ        アンテナ相
４ａ，４ｂ  ローパスフィルタ
５ａ，５ｂ  計測器
６          パソコン
【図１】
2006337225.tif 000003
【図２】
2006337225.tif 000004
【図３】
2006337225.tif 000005
【図４】
2006337225.tif 000006