(57)【要約】【課題】本発明は、少ない測定ポイントで確実に放電振動を検出することができ、かつ振動センサの故障を防止することにより、高い作業効率で絶縁劣化を診断することのできる接続端末の絶縁劣化診断方法を提供することを目的としている。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明にかかる配電用高圧ケーブル１００の終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断方法の代表的な構成は、接続端末の外周面に、該外周面に露出した検電帯１２４とアースに接続された外部半導電層１２２、１２３とを導通させるように金属板からなる診断用カバー２００を巻回し、診断用カバー２００の上からＡＥセンサ２１０を用いて振動を測定することにより放電を検知することを特徴とする。【選択図】図２
2008180509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断方法であって、
前記接続端末の外周面に、該外周面に露出した検電帯とアースに接続された外部半導電層とを導通させるように金属板からなる診断用カバーを巻回し、
前記診断用カバーの上から振動センサを用いて振動を測定することにより放電を検知することを特徴とする接続端末の絶縁劣化診断方法。
【請求項２】
前記診断用カバーを前記接続端末の外周面に緊締した状態で前記振動センサを用いることを特徴とする請求項１記載の接続端末の絶縁劣化診断方法。
【請求項３】
配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断に用いる診断用カバーであって、
概略円筒形の金属板からなる筒部と、
前記筒部を展開するための切断部と、
前記切断部を締結するための締結部とを備え、
前記筒部の軸方向の長さは、前記接続端末の外周面に露出した検電帯と外部半導電層との間の絶縁帯の幅より長いことを特徴とする診断用カバー。
【請求項４】
さらに前記筒部の長さは、前記接続端末の外周面の検電帯およびその両側の絶縁帯をあわせた長さよりも長いことを特徴とする請求項３記載の診断用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
開閉器や変圧器などに接続される配電用の高圧ケーブルの終端接続部は、端子を絶縁体で覆った接続端末によって機器本体に接続される。図３は接続端末の構造の例を説明する図である。
【０００３】
図３に示すように、ケーブル１００の先端には端子１０１が取り付けられている。またケーブル１００の先端にはストレスコーン１１０を介してゴム製の絶縁筒１２０が取り付けられている。ストレスコーン１１０の外周面には、半導電体からなる外部半導電層１１１が形成されている。ストレスコーン１１０の内部側にはケーブル１００と電気的に接続された内部半導電層１１２が設けられており、絶縁筒１２０の内周面に設けられた内部半導電層１２１と電気的に接続される。半導電体は、ゴムに導電体（カーボン）を混入することによって導通性をもたせた高抵抗の材質である。
【０００４】
絶縁筒１２０の外周には、機器側（先端側）の外周面を覆う外部半導電層１２２と、ケーブル１００側の外周面を覆う外部半導電層１２３との間に、検電帯１２４を形成している。外部半導電層１２２、１２３、検電帯１２４はいずれも半導電体にて形成されている。外部半導電層１２２はケーブル１００を接続する機器本体に圧接され、さらに必要に応じて半導電性テープを介して導通し、機器本体のケーシングを介してアースに接続される。外部半導電層１２３はストレスコーン１１０の外部半導電層１１１を介してアースに接続される。
【０００５】
検電帯１２４は絶縁筒１２０内部の内部半導電層１２１と対向する位置に配置されている。内部半導電層１２１と検電帯１２４の間は、絶縁筒１２０の主材料であるゴムによって絶縁されている。外部半導電層１２２と検電帯１２４の間、および検電帯１２４と外部半導電層１２３との間には絶縁筒１２０の主材料であるゴムが外周面に露出しており、絶縁帯１２５が形成されている。
【０００６】
検電帯１２４は、ケーブル１００に正しく電力が供給されているか否かを診断するために設けられている。ケーブル１００に交流電力が供給されているとき、内部半導電層１２１は端子１０１、内部半導電層１１２を介して交流電圧がかかり、これにより外部半導電層１２２、１２３に接続されていない検電帯１２４に電圧が誘起される。
【０００７】
図４はケーブル１００が機器本体１０に取り付けられた状態を示す図である。通常時においては外部半導電層１２２から外部半導電層１２３に到る長さの半導電体のカバー１２７が取付固定されている。ケーブル１００の給電状態を調べるときには、カバー１２７をずらして検電帯１２４の誘起状態を調べる。
【０００８】
上記構成の接続端末において、設置環境の湿度の影響で絶縁筒１２０の絶縁ゴムが劣化し、絶縁破壊に到る（短絡してしまう）という配電線事故が発生している。ゴムの内部には水分の集合体が形成され、時間経過とともに集合体どうしで水性パスが形成される。これが助長した場合、外部半導電層１１１、１２２、１２３、１２７と内部半導電層１１２、１２１との間で放電が発生し、ついには絶縁破壊（短絡）に到ると考えられている。絶縁劣化は絶縁体の厚みが薄い部分（内外の半導電体間の距離が短い部分）に発生しやすい傾向にある。
【０００９】
従来からも、様々な接続端末の劣化判断方法が提案されている。特開平７−１０４０２８（特許文献１）「配電用高圧架空ケーブル分岐接続体劣化診断方法」には、絶縁層に隣接する半導電性ゴムの電気導電性を調べることにより、絶縁部の劣化状態を判定する構成が記載されている。
【特許文献１】特開平７−１０４０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、絶縁ゴム内部において放電が発生すると振動を伴うことから、その振動を測定することによって放電が発生しているかどうかを知ることができる。振動を測定する振動センサとしては、圧電素子を用いたＡＥセンサ（Acoustic Emission Sensor）を用いることができる。ＡＥセンサを用いて振動を測定するときは、図５（ａ）に示すように、カバー１２７をずらして、ＡＥセンサ２１０を絶縁筒１２０の外周面にあてがう。
【００１１】
しかし図５（ｂ）に示すように、絶縁体であるゴムは弾性を有することから振動を吸収しやすく、放電点から離れれば急速に振動が減衰するため、放電点のほぼ真上にＡＥセンサを当てなければ振動を検出することができない。そのためには測定ポイントを細かくとる、すなわちＡＥセンサを少しずつずらして多くの位置で測定する必要があり、作業効率が悪いという問題がある。
【００１２】
また、ＡＥセンサは末端に圧電素子や電気回路を備えているため、検電帯１２４に触れると故障してしまう。一方、検電帯１２４の近傍は絶縁体が薄くなる部分でもあり、放電が発生しやすい部分でもある（図３参照）。このため、検電帯１２４に触れないように非常に気を使いながらその周辺を多く測定する必要があり、効率が悪いという問題もある。
【００１３】
そこで本発明は、少ない測定ポイントで確実に放電振動を検出することができ、かつ振動センサの故障を防止することにより、高い作業効率で絶縁劣化を診断することのできる接続端末の絶縁劣化診断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明にかかる接続端末の絶縁劣化診断方法の代表的な構成は、配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断方法であって、接続端末の外周面に、該外周面に露出した検電帯とアースに接続された外部半導電層とを導通させるように金属板からなる診断用カバーを巻回し、診断用カバーの上から振動センサを用いて振動を測定することにより放電を検知することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、金属板からなる診断用カバーが放電振動を伝達するため、振動センサを当てた位置が放電点から離れていても振動を検出することができる。また検電帯と外部半導電層とが導通することにより、検電帯に誘起電圧が発生することを防止できる。
【００１６】
診断用カバーを接続端末の外周面に緊締した状態で振動センサを用いることが好ましい。診断用カバーを締め付けることにより、内部で発生した放電振動をより確実に当該診断用カバーに伝達することができる。
【００１７】
また本発明にかかる診断用カバーは、概略円筒形の金属板からなる筒部と、筒部を展開するための切断部と、切断部を締結するための締結部とを備え、筒部の長さは、接続端末の外周面に露出した検電帯と外部半導電層との間の絶縁帯の幅より長いことを特徴とする。この診断用カバーを、検電帯と外部半導電層の両方に接触するように取り付けることにより、振動の伝達と誘起電圧の発生防止をすることができる。なお締結部は、ワンタッチで締結できるキャッチロック（パッチン錠）であることが好ましい。
【００１８】
さらに筒部の長さは、接続端末の外周面の検電帯およびその両側の絶縁帯をあわせた長さよりも長いことが好ましい。このような長さとすることにより、絶縁帯を含み、絶縁帯の両側の外部半導電層をつなぐように接続端末の外周を覆うことができる。これによりさらに測定ポイントを削減（統合）し、診断用カバーをずらす必要もなくなるため、劣化診断の作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、振動センサを用いて少ない測定ポイントで確実に放電振動を検出することができ、かつ振動センサがＡＥセンサのように電気素子や電気回路を備えている場合であってもその故障を防止することができるため、高い作業効率で配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明にかかる接続端末の絶縁劣化診断方法および診断用カバーの実施形態について説明する。図１は診断用カバーの構成を説明する図、図２は絶縁劣化診断方法を説明する図であって、上記背景技術と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下の実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００２１】
図１に示す診断用カバー２００は、概略円筒形の金属板からなる筒部２０１と、切断部２０２と、切断部２０２を締結するための締結部２０３とを備えている。
【００２２】
筒部２０１は断面がＣ字形状をなしており、切断部２０２は筒部の軸と並行している（母線上にある）。筒部２０１は切断部２０２があることにより展開することができ、ケーブル１００を機器本体１０から外すことなく絶縁筒１２０の外周に巻回することができる。締結部２０３は様々な構成のものを用いることができるが、引掛式のいわゆるキャッチロック（パッチン錠ともいう）を用いている。
【００２３】
本実施形態において振動センサは、ＡＥセンサ２１０を用いている。ＡＥセンサ２１０は先端部に圧電素子を備え、振動を電圧の変化に変換して測定することができる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、絶縁劣化診断を行う場合には、まずカバー１２７をずらして、絶縁筒１２０の外周に筒部２０１を巻回し、締結部２０３によって締結する。そしてＡＥセンサ２１０をあてて振動を測定することにより、放電を検知する。測定は絶縁筒１２０の全体について行うことが望ましく、診断用カバー２００を軸方向にずらしながら測定を行う。ただし経験上、放電（絶縁劣化）が発生するのは外部半導電層１２３と絶縁帯１２５との境界部分が最も多く、ついで外部半導電層１２２と絶縁帯１２５との境界部分が多いため（図３参照）、この２つの位置について測定すれば大方の場合は足りる。
【００２５】
また図２（ｂ）に示すように、金属板からなる診断用カバー２００が放電振動を伝達するため、ＡＥセンサ２１０を当てた位置が放電点から離れていても振動を検出することができる。実験では放電点から９０°以上離れていても振動波形の検出が可能であったため、１つの円周上に１０以上あった測定ポイントを、２つまでに削減（統合）することが可能となった。これにより測定精度の向上、測定時間の短縮による効率化を図ることができた。
【００２６】
特にキャッチロックを用いていることにより、ワンタッチで締結／締結解除することができ、不自由な絶縁用手袋を装着している場合であっても快適に作業することができる。また接続端子の絶縁筒１２０に取り付けた際にその外周面に緊締した状態（締め付けた状態）で締結することができるため、絶縁筒１２０の内部で発生した振動をさらに効率よく伝達することができる。
【００２７】
また筒部２０１の軸方向の長さｈは、本実施形態では絶縁帯１２５の幅ｗ１（図３参照）よりも長く形成している。これにより診断用カバー２００を、検電帯１２４と外部半導電層１２２（または外部半導電層１２３）の両方に接触するように取り付けることができる。このように検電帯１２４と外部半導電層１２２とを電気的に接続することにより、検電帯１２４に誘起電圧が発生することを防止することができる。このため検電帯１２４の近傍を測定する際に、ＡＥセンサ２１０を検電帯１２４に当てたとしても故障を招くことがない。
【００２８】
なお、さらに筒部２０１の長さｈを、検電帯１２４の幅ｗ２およびその両側の絶縁帯１２５の幅ｗ１をあわせた長さよりも長く形成してもよい。このような長さとすることにより、絶縁帯１２５を含み、絶縁帯１２５の両側の外部半導電層１２２、１２３をつなぐように接続端末の外周を覆うことができる。これによりさらに広範囲から振動を伝達して測定ポイントを削減し、診断用カバー２００をずらす回数も削減できるため、劣化診断の作業効率を向上させることができる。
【００２９】
また、上記構成では筒部２０１がたわむことによって展開しているが、切断部２０２のほぼ反対側にヒンジ部（不図示）を設けて開閉可能としてもよい。この場合、筒部２０１の剛性を高くすることができ、筒部２０１の長さを長くした場合にも適切に締め付けることができる。
【００３０】
上記説明したごとく、絶縁筒１２０内の放電振動を振動センサで測定する絶縁劣化診断方法において、診断用カバー２００を用いることにより、放電点から離れた位置であっても検出することが可能となり、少ない測定ポイントで確実に放電振動を検出することが可能となる。なお、上記実施形態において振動センサはＡＥセンサを例に用いて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、接続端子の外周面に伝達される振動を測定するセンサであれば本発明の利益を得ることができる。振動センサとしてはＡＥセンサ（圧電素子）の他に、例えば静電容量式、渦電流式、レーザドップラ式、電磁式などを用いることができる。
【００３１】
また本発明によれば振動センサに電気素子や電気回路を備えている場合であっても、誘起電圧による故障を防止することができる。このため、作業に要する注意が軽減され、作業性を向上させることが可能となる。
【００３２】
さらには、上記のような検出性能の向上と作業性の向上により、個人の技能に依存する部分がなくなるため、熟練を要せずとも実施可能な試験方法とすることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては接続端子をゴム製であるとして説明したが、本発明において接続端子は必ずしもゴム製である必要はなく、絶縁性を有するものであればよい。絶縁性の被覆が劣化により放電を生じれば振動によって検知できるため、本発明を適用してその利益を得ることができるためである。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、配電用高圧ケーブルの終端接続部に配置される接続端末の絶縁劣化診断方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】診断用カバーの構成を説明する図である。
【図２】絶縁劣化診断方法を説明する図である。
【図３】接続端末の構造の例を説明する図である。
【図４】ケーブルが機器本体に取り付けられた状態を示す図である。
【図５】従来の絶縁劣化診断方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…機器本体、１００…ケーブル、１０１…端子、１１０…ストレスコーン、１１１…外部半導電層、１１２…内部半導電層、１２０…絶縁筒、１２１…内部半導電層、１２２…外部半導電層、１２３…外部半導電層、１２４…検電帯、１２５…絶縁帯、１２７…カバー、２００…診断用カバー、２０１…筒部、２０２…切断部、２０３…締結部、２１０…振動センサ
【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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