(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各電力ケーブルの導体の接続部を覆う絶縁層と該絶縁層の外周を各電力ケーブルの外部シールドに跨るように遮蔽する外部半導電遮蔽層からなる電力ケーブル接続体の劣化診断方法であって、
各電力ケーブルの外部シールドを接地線で短絡させ、
電力ケーブル接続体の絶縁状態が良好な場合における外部半導電遮蔽層の特定部位の抵抗Ｒ及び外部半導電遮蔽層と導体との静電容量Ｃ並びに電力ケーブルに印加される交流電圧Ｅの関係式（１）として与えられる前記特定部位の電位ｅ1の値を予め求め、
該電位ｅ1の値と以後に実測された前記特定部位の電位ｅ2の実測値、前記関係式（１）及び該電位ｅ2と電位ｅ1と抵抗Ｒと静電容量Ｃと外部半導電遮蔽層と導体との絶縁抵抗Ｒaとの関係式（２）に基づいて絶縁抵抗Ｒaを算出し、
該絶縁抵抗Ｒaの算出値に基づいて劣化状態を診断することを特徴とする電力ケーブル接続体の劣化診断方法。
【請求項２】
前記交流電圧Ｅを電力ケーブルに実際に通電される電圧とすることにより、活線状態で実測した電位ｅ2に基づいて絶縁抵抗Ｒaを算出することを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル接続体の劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力ケーブルを相互接続する電力ケーブル接続体の劣化診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送線路等において、電力ケーブル接続体のみの絶縁劣化状態を診断する技術は、これまでに実用化されていない。この種の従来技術では、電力ケーブルも含めてその絶縁劣化状態を診断する直流漏洩電流測定法が専ら用いられているのが現状である。
【０００３】
図２を参照して、上記直流漏洩電流測定法の概要を説明する。この直流漏洩電流測定法では、図示のように電力ケーブル接続体１０によって相互接続された電力ケーブル１１，１２について、その導体に直流電圧発生器１３によって直流電圧Ｅ(ボルト)を印加して、電流計１４によって導体と外部シールドとの間に流れる漏れ電流ｉ（アンペア）を計測し、上記直流電圧Ｅと漏れ電流ｉとに基づいて電力ケーブル接続体１０を含んだ電力ケーブル１１，１２の絶縁抵抗Ｒ1（＝Ｅ/ｉ）を計測するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来技術では、以下のような問題点がある。
（１）上述したように電力ケーブル接続体１０そのものの絶縁劣化状態を診断することができない。すなわち、電力ケーブル接続体１０の絶縁劣化と電力ケーブル１１，１２の絶縁劣化を区別することができない。
（２）伝送線路等を停電状態とすると共に、診断対象を伝送線路等から切り離すことが必須である。また、診断後に復旧工事が必要になる。したがって、絶縁劣化診断の作業性が極めて悪い。
（３）直流電圧発生器１３や電流計１４等の特別な機器を必要とする。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
▲１▼ 電力ケーブル接続体単体の絶縁劣化を診断する。
▲２▼ 伝送線路等を活線状態のまま絶縁劣化を診断する。
▲３▼ 電力ケーブル接続体の絶縁劣化診断の作業性を向上させる。
▲４▼ より簡便に電力ケーブル接続体の絶縁劣化を診断する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、各電力ケーブルの導体の接続部を覆う絶縁層と該絶縁層の外周を各電力ケーブルの外部シールドに跨るように遮蔽する外部半導電遮蔽層からなる電力ケーブル接続体の劣化診断方法であって、外部半導電遮蔽層の特定部位の抵抗Ｒ及び外部半導電遮蔽層と導体との静電容量Ｃ並びに電力ケーブルに印加される交流電圧Ｅに基づいて、電力ケーブル接続体の絶縁状態が良好な場合における前記特定部位の電位ｅ1の値を予め求め、該電位ｅ1の値と以後に実測された前記特定部位の電位ｅ2の実測値、及び該電位ｅ2と電位ｅ1と抵抗Ｒと静電容量Ｃと外部半導電遮蔽層と導体との絶縁抵抗Ｒaとの関係式に基づいて絶縁抵抗Ｒaを算出し、該絶縁抵抗Ｒaの算出値に基づいて劣化状態を診断するという手段を採用する。
なお、この場合、交流電圧Ｅを電力ケーブルに実際に通電される電圧とすることにより、活線状態で実測した電位ｅ2に基づいて絶縁抵抗Ｒaを算出するという手段を採用することが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる電力ケーブル接続体の劣化診断方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、絶縁層としてゴムモールド絶縁体によって電力ケーブルの導体の接続部の周囲を絶縁すると共に、該ゴムモールド絶縁体の外周を外部半導電遮蔽層としてゴムモールド半導電体によって電力ケーブルの外部シールドに跨るように遮蔽する電力ケーブル接続体に関するものである。
【０００８】
図１は、本実施形態における電力ケーブル接続体の電気的等価回路である。この図において、符号１，２は電力ケーブル、３は電力ケーブル接続体である。電力ケーブル１の導体１ａと電力ケーブル２の導体２ａとは接続部４において相互に接続されている。電力ケーブル接続体３は、この接続部４の周囲を絶縁するゴムモールド絶縁体３ａ（絶縁層）と該ゴムモールド絶縁体３ａの外周を遮蔽するように設けられたゴムモールド半導電体３ｂ（外部半導電遮蔽層）とから形成されている。また、符号５は、電力ケーブル１の外部シールド１ｂと電力ケーブル２の外部シールド２ｂとを電気的に短絡させて接地する接地線である。
【０００９】
ここで、符号Ｒは電力ケーブル接続体３の特定部位（例えば中心）から各端部までのゴムモールド半導電体の抵抗値、Ｒaは電力ケーブル接続体３と導体１ａ，２ａとの間の絶縁抵抗、Ｃは上記導体１ａ，２ａと電力ケーブル接続体３とによって形成されるコンデンサの静電容量である。
【００１０】
このように構成された送電線路は活線状態であり、送電電圧Ｅs（複素角周波数：ｊω）が印加されている。この状態において、Ｒa≫Ｒの条件の下に接点ａの電位を求めると下式のように表される。すなわち、電力ケーブル接続体３が初期状態にあり絶縁状態が良好でＲa＝∞と近似できる場合の接点ａの電位ｅ1は式（１）によって表される。
ｅ1≒ｊωＣ・(Ｒ/２)・Ｅs                （１）
一方、電力ケーブル接続体３が劣化しておりＲa＝∞と近似できない場合の接点ａの電位ｅ2は式（２）によって表される。
ｅ2≒(１/Ｒa＋ｊωＣ)・(Ｒ/２)・Ｅs      （２）
【００１１】
そして、上式（１）及び式（２）の比を取ると、式（３）のように表される。
ｅ2/ｅ1＝(ｊωＣ・Ｒa＋１)/ｊωＣ・Ｒa          （３）
この式を絶縁抵抗Ｒaについて解くと、式（４）のように表される。
Ｒa＝｛ｊωＣ・(ｅ2/ｅ1−１)｝-1                （４）
【００１２】
ここで、送電電圧Ｅsは予め既知の値であり、また抵抗値Ｒと静電容量Ｃとは電力ケーブル接続体３固有の値であり、よって電位ｅ1については予め求めておくことができる。したがって、現場において電位ｅ2を計測することによって、上記式（４）に基づいて電力ケーブル接続体３の絶縁抵抗Ｒaを算出することができる。したがって、この絶縁抵抗Ｒaの算出値に基づいて電力ケーブル接続体３の劣化状態を診断することができる。
【００１３】
なお、上記電位ｅ1，ｅ2は複素角周波数ｊωのベクトル電圧であり、測定が困難である場合がある。このような場合には、電位ｅ2の絶対値つまり下式（５）に適当な絶縁抵抗Ｒaの値を代入することによって電位ｅ1を求め、このように求めた電位ｅ1と現場において計測した電位ｅ2とを用いて式（４）に基づいて絶縁抵抗Ｒaを算出することが可能である。
｜ｅ2｜＝Ｅs・(Ｒ/２)・{(１/Ｒa)2＋(ωＣ)2}1/2         （５）
【００１４】
例えば、送電電圧Ｅs＝３．８ｋＶ、周波数ｆ＝５０Ｈｚ、静電容量Ｃ＝２５０ｐＦ、抵抗値Ｒ＝２ｋΩの条件下においては、電位ｅ1＝３００ｍＶ（絶縁抵抗Ｒa＝２０００ＭΩ以上の場合）と算出され、また電力ケーブル接続体３の中心におけるゴムモールド半導電体の電位はｅ2＝８００ｍＶ（絶縁抵抗Ｒa＝５ＭΩの場合）と実測された。すなわち、電力ケーブル接続体に劣化状態を十分に識別することが可能な実測値が得られた。
【００１５】
なお、上記実施形態では、ゴムモールド絶縁体の外周をゴムモールド半導電体によって遮蔽するように形成された電力ケーブル接続体の劣化診断方法について説明したが、本発明は、外導体をモールドゴムで絶縁し、その外側を半導電ゴムでモールド遮蔽するモールド母線の絶縁診断等にも適用することが可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる電力ケーブル接続体の劣化診断方法によれば、以下のような効果が得られる。
（１）活線状態において電力ケーブル接続体単体の劣化状態を診断することが可能である。
（２）電力ケーブル接続体を伝送線路から切り離すことなく劣化状態を診断することが可能であり、したがって極めて作業性良く劣化診断を行うことができる。
（３）現場では外部半導電遮蔽層の電位を実測するのみで良いので、電力ケーブル接続体の劣化診断に係わる現場作業の作業性が極めて良い。
（４）従来のように直流電圧発生器等の特別な機器を必要としないので、より簡便に電力ケーブル接続体の劣化状態を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を説明するための電力ケーブル接続体の等価回路である。
【図２】  従来技術である直流漏洩電流測定法の測定系を示す図である。
【符号の説明】
１，２，１１，１２……電力ケーブル，３，１０……電力ケーブル接続体，３ａ……ゴムモールド絶縁体（絶縁層），３ｂ……ゴムモールド半導電体（外部半導電遮蔽層），４……接続部，５……接地線，１３……直流電圧発生器，１４……電流計
【図１】
0003865918.tif 000002
【図２】
0003865918.tif 000003