(57)【要約】【課題】部分放電を起因とした絶縁破壊を生じさせることなく、欠陥の特定をできるようにすること。【解決手段】空隙が存在する場合、図１に示す様に交流電圧の課電（Ｖａｐｐ）に従い、空隙に加わる電圧（Ｖｇ）が変化し、当該電圧が部分放電発生電圧（Ｖｐｄ）に到達した場合に部分放電が発生する。従って、部分放電が発生している場合、課電電圧の位相において、最大値を示す領域付近で放射線を照射すれば、部分放電が発生する可能性は低い。この様に、特定の位相領域に放射線の放射を限定して行うことにより、部分放電の発生・非発生を制御でき部分放電の認識が可能となる。このため、部分放電を起因とした絶縁破壊を生じさせることなく、欠陥の特定をすることができる。。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分放電の有無により電力ケーブルまたはその付属品の欠陥を検出する方法であって、
電力ケーブルまたはその付属品に放射線を照射し、部分放電の発生の有無を観測することにより、低い電圧下において、絶縁体中の欠陥の存在の有無を特定する
ことを特徴とする電力ケーブルまたは付属品の欠陥検出方法。
【請求項２】
部分放電の有無により電力ケーブルまたはその付属品の欠陥を検出する方法であって、
電力ケーブルまたはその付属品に印加する課電電圧位相に対する放射線を照射する位相領域を限定的に行うことにより、部分放電の発生・非発生を制御し、部分放電の識別を行う
ことを特徴とする電力ケーブルまたは付属品の欠陥検出方法。
【請求項３】
部分放電の有無により電力ケーブルまたはその付属品の欠陥を検出する方法であって、
課電電圧位相に対する放射線を照射する位相領域を限定的に行なって、部分放電の発生・非発生を制御することにより部分放電の識別を行い、絶縁体内の欠陥の存在の有無を特定する
ことを特徴とする電力ケーブルまたは付属品の欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルあるいは付属品の欠陥検出方法に関し、詳細には、部分放電の識別を容易にし、かつ絶縁体中に存在する欠陥の特定を確実に行う手法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルの絶縁体あるいは、付属品などの異種絶縁体界面などに存在する異物、突起あるいは空隙などに欠陥が存在する場合には、当該箇所において部分放電が発生する。部分放電の発生により、周囲の絶縁体は侵食され、やがては絶縁破壊に至る。  
この様な電力ケーブルおよび付属品の絶縁体中に存在する欠陥を検出する方法として、従来から部分放電測定法がある（例えば特許文献１、特許文献２等参照）。
部分放電測定法は、製品を出荷する際の出荷試験、電力ケーブルおよび付属品が実際に布設された後の竣工試験時などにおいて適用されている。また、経年劣化した電力ケーブルあるいは付属品における劣化要因の特定などのための前駆遮断試験時において使用される。前駆遮断試験とは、部分放電測定をして、部分放電の発生領域を特定していくことにより劣化要因を特定する方法である。
【特許文献１】特開平５−７２２５５号公報
【特許文献２】特開平６−３４２０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電力ケーブルあるいは付属品の欠陥検出方法の中で、部分放電測定法は、前述の通り、広く使用されている手法であり、有力な診断手法と言える。
しかしながら、微小な欠陥、あるいは欠陥の種類によっては、部分放電の発生電圧は極めて高い。部分放電の発生電圧が高いことは、課電される電圧も高いことを意味している。この様な状況の下では、部分放電が発生し、絶縁破壊に至るまでの時間は極めて短い。  製品の開発時の部分放電試験や前駆遮断試験においては、絶縁破壊に至る前に、欠陥領域を特定する手法ではあるが、絶縁破壊までの時間が、電圧を遮断するまでの時間に比較して極めて短いなど場合には、結果的に絶縁破壊に至ってしまい、欠陥の特定をすることはできない。
【０００４】
製品の開発段階においては、製造時に発生した欠陥、設計上の弱点などを特定し、当該欠陥などをなくす工夫をし、製品の品質を向上させる必要があり、当該欠陥などの特定が必要である。
また、部分放電の発生の有無の認識に関しては、自動的に認識する装置も開発されているが、観察者の経験に依存する面も多く残されている。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、部分放電を発生させ得る欠陥を有する絶縁体に、低い課電電圧下で部分放電を発生させることができ、部分放電を起因とした絶縁破壊を生じさせることなく欠陥の特定をできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
放射線の照射により部分放電の開始電圧は低下する。当該電圧が低下することは、課電される電圧が低い状態においても部分放電が発生することを意味しており、例え部分放電が発生した場合でも、直ちに絶縁破壊に至る確率が低い状態を作り得る。
例えば、空隙が存在する場合の部分放電発生の様子は図１に示す様に説明される。交流電圧の課電（Ｖａｐｐ）に従い、空隙に加わる電圧（Ｖｇ）は破線の様に変化し、当該電圧が部分放電発生電圧（Ｖｐｄ）に到達した場合に部分放電が発生して、空隙に加わる電圧（Ｖｇ）はＶｇ０まで低下する。
部分放電が発生した後には、課電電圧位相の変化に追従する形で空隙に加わる電圧は再び上昇し、当該電圧が部分放電発生電圧に到達した場合に再び部分放電が発生して、空隙に加わる電圧は低下する。
【０００６】
従って、部分放電が発生している場合、図１に示す部分放電発生機構では、課電電圧の位相において、最大値を示す領域付近で放射線を照射した場合には部分放電の発生はないが、それ以外の位相領域に放射線を照射すれば、例えばある電圧下において部分放電の発生がなくとも、部分放電発生が促される可能性がある。
この様に、特定の位相領域に放射線の放射を限定して行うことにより、部分放電の発生・非発生を制御できるために、これによる部分放電の認識が可能となる。
以上に基づき、本発明においては、次のように前記課題を解決する。
（１）電力ケーブルまたはその付属品に放射線を照射し、部分放電の発生の有無を観測することにより、低い電圧下において、絶縁体中の欠陥の存在の有無を特定する。
（２）電力ケーブルまたはその付属品に印加する課電電圧位相に対する放射線を照射する位相領域を限定的に行うことにより、部分放電の発生・非発生を制御し、部分放電の識別を行う。
（３）課電電圧位相に対する放射線を照射する位相領域を限定的に行なって、部分放電の発生・非発生を制御することにより、部分放電の識別を行い、絶縁体内の欠陥の存在の有無を特定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、部分放電を発生させ得る欠陥を有する絶縁体において、低い課電電圧にて部分放電を発生させることができ、部分放電を起因とした絶縁破壊を生じさせることなく、欠陥の特定をすることができる。
また、放射線の照射位相領域を限定的に行い、その位相を変化させることにより、部分放電信号の識別が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
放射線を任意の位相に、任意の時間幅を持って照射させるための装置として、本発明では、例えば、以下のものを使用する。
放射線発生装置として、例えば、Ｘ線の場合にはパルス状にＸ線を発生できる装置を用意して、電圧位相と同期させることにより、任意の時間幅で、任意の電圧位相領域にのみ放射線を照射する。
放射線としてγ線などを用いる際には、放射自体が連続的なものしか得られないために、任意の時間幅で、特定の電圧位相領域に照射するためには、何らかのシャッタが必要となる。
ここでは、通常、連続的に放射線を照射することのできる放射線発生装置を用い、放射線を任意の時間幅で、任意の周期にて放射線の照射口が開閉となるシャッタを設け、当該シャッタを任意の電圧位相に同期させて開閉させることにより、特定の位相領域にのみ、放射線が照射できる構造とする。
【０００９】
シャッタとして、例えば、照射する時間幅、同期させる電圧の周波数を決めておき、特定の回転数にて回転させた場合に、その時間幅の間、シャッタが開状態となる様に、特定の直径を有する円盤にスリットを設けることにより、これを実現できる。
シャッタの他の形態としては、ベルト状の構造のものに、上述と同じ様にスリットを設けてもこれを実現できる。なお、いずれの場合にも、シャッタの材質としては、放射線の透過量が少ないものを用いる必要がある。
【００１０】
放射線としてＸ線を、シャッタとして円盤を用いた場合の構成例を図２、図３に示す。同図において、１は円盤状シャッタであり、図３に示すように円周に沿って開口部１ａが設けられる。２は円盤状シャッタ１を回転させるモータ、３は放射線源であり、上記開口部１ａを介して、対象物４に放射線を照射する。
５は赤外線センサであり、赤外線送信部５ａ、赤外線受信部５ｂから構成される。
円盤状シャッタ１を回転させることによるシャッタの開閉の情報は、円盤シャッタ１に垂直に設けた上記赤外線センサ５により検出する構成となっている。
円盤シャッタ１を回転させた際のシャッタの開閉情報は、図４に示す様に、赤外線センサ３のＯＮ／ＯＦＦ出力として得ることができ、このＯＮ／ＯＦＦのタイミングを課電電圧位相に同期させ、所定の電圧位相でシャッタをＯＮ／ＯＦＦする。
【００１１】
本実施例では、上記装置を用い、以下のような実験を行なった。
図５に示すように、架橋ポリエチレン１０のブロックに、針１１を挿入した後に、若干引き抜き、針先端部に空隙１２が生じる様に作成した電極をモデル電極とした。
当該モデル電極においては、予め交流電圧を課電することにより部分放電が発生することを確認した後に、前記交流電圧を、部分放電が消滅する電圧まで降圧した状態で、Ｘ線を全ての位相において照射し、照射により部分放電の発生が促されることを確認した。
その後、Ｘ線を照射しない状態で、任意の電圧位相（θ１）にてシャッタの開状態が開始される様に調整をした後に、Ｘ線を照射して部分放電の発生の有無を観測する。
電圧位相（θ１）における条件の観測を完了した後に、Ｘ線の照射を止め、シャッタ開状態の開始位相を前記位相（θ１）からずらし、次の条件である位相（θ２）にてシャッタの開状態が開始される様に調整をした後に、Ｘ線を照射し、部分放電の発生の有無を観測する。以下同様に、シャッタの開始となる位相をずらしながら、シャッタの開状態の開始位相と部分放電の発生の有無を観測した。
【００１２】
一例として、部分放電が発生した領域と部分放電が発生していない領域における観測例を図６、７に示す。
図６は、課電電圧の周期をＴとすれば、シャッタ開状態の開始位相が０．１４２Ｔの場合、図７は同位相が０．３６１Ｔの場合である。
シャッタの開状態の電圧位相との関係と、各位相における部分放電の発生の有無の関係を図８および表１にまとめる。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
図８は、課電電圧位相の半周期分を図示している。図８に示す様に０．１４２Ｔ〜０．３０４Ｔ間にＸ線を照射すれば、部分放電を発生しえる欠陥が存在した場合においても、部分放電の発生が促されることがないことが確認できる。課電電圧の他の半周期も同様であるので、０．６４２Ｔ〜０．８０４Ｔ間にＸ線を照射すれば、部分放電を発生しえる欠陥が存在した場合においても、部分放電の発生が促されることがない
すなわち、課電電圧の位相が０．１４Ｔ〜０．３０Ｔ間および０．６４Ｔ〜０．８０Ｔ間にＸ線を照射すれば、部分放電の発生が促されることはない。
【００１５】
この位相領域は、空隙における部分放電発生機構を示した図１において、部分放電が促進されないと予想された位相領域と整合するものである。
逆に、それ以外の領域に放射線の放射を行うことにより、ある電圧下において部分放電が発生していなくとも、部分放電を発生させることができる。
なお、部分放電の認識が充分に可能な場合には、放射線の放射の位相領域を制御することなく、全位相にわたり照射することにより、例え、ある電圧下において部分放電が発生していなくとも、部分放電の発生・非発生を制御させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】空隙が存在する絶縁体における部分放電発生の様子を示す図である。
【図２】放射線をパルス状に照射させるための装置構成を示す図である。
【図３】図２に示す円盤状シャッタの概略図である。
【図４】シャッタの開閉と課電電圧位相の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例で使用したモデル電極の概略図である。
【図６】Ｘ線照射による部分放電の発生状態（部分放電が発生していない状態）を示す図である。
【図７】Ｘ線照射による部分放電の発生状態（部分放電が発生している状態）を示す図である。
【図８】Ｘ線照射と部分放電発生の有無を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  円盤状シャッタ
２  モータ
３  放射線源
４  対象物
５  赤外線センサ
【図１】
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【図２】
2007187554.tif 000005
【図３】
2007187554.tif 000006
【図４】
2007187554.tif 000007
【図５】
2007187554.tif 000008
【図６】
2007187554.tif 000009
【図７】
2007187554.tif 000010
【図８】
2007187554.tif 000011