JP3524320B2 - Withstand voltage test method for rubber and plastic insulated power cables - Google Patents
Withstand voltage test method for rubber and plastic insulated power cablesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、水トリー劣化した
ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル（線路を含む）の
耐電圧試験方法に関するもので、特に通常運転時には問
題にならないが雷インパルス電圧侵入時に絶縁破壊の原
因となりうる水トリーを検出するのに好適な耐電圧試験
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a withstand voltage test method for a rubber / plastic insulated power cable (including a line) which is deteriorated by a water tree. In particular, it does not cause a problem during normal operation, but dielectric breakdown occurs when a lightning impulse voltage enters. The present invention relates to a withstand voltage test method suitable for detecting a water tree that may cause
【０００２】[0002]
【従来の技術】ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル
（以下、単にケーブルと記す）は長時間にわたって水が
共存する状態で電界に曝されると、絶縁体中に樹枝状の
欠陥を生ずる。これは、水トリーと呼ばれ、絶縁体の絶
縁性能を低下させる原因となるケーブルの深刻な劣化形
態の一つである。しかし、絶縁体を貫通していない水ト
リーを検出することは困難であり、種々の劣化検出方法
が提案されているが、特に、ケーブルを非破壊にて確実
に非橋絡水トリーを検出する方法は得られていない。そ
こで長期的実使用運転に耐えるケーブル（健全ケーブ
ル）か、耐えないケーブル（欠陥ケーブル）かを判定す
る方法として、ケーブルに高い電圧を課電し、ケーブル
内に有害な水トリーが存在するときにはこのケーブルを
絶縁破壊させ、欠陥ケーブルのスクリーニングをする方
法が提案されている。2. Description of the Related Art A rubber / plastic insulated power cable (hereinafter, simply referred to as a cable) is exposed to an electric field in the presence of water for a long period of time to cause dendritic defects in the insulator. This is called a water tree, and is one of the serious deterioration modes of the cable that causes the insulation performance of the insulator to deteriorate. However, it is difficult to detect the water tree that does not penetrate through the insulator, and various deterioration detection methods have been proposed. In particular, the non-bridging water tree can be reliably detected without breaking the cable. No method is available. Therefore, as a method to determine whether the cable can withstand long-term actual operation (healthy cable) or the cable that does not withstand (defective cable), apply a high voltage to the cable and check if there is harmful water tree in the cable. A method has been proposed in which a cable is subjected to dielectric breakdown and a defective cable is screened.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、線路として
使用されるケーブルには、通常の運転電圧だけでなく、
落雷等による雷インパルス電圧の侵入も考慮しなければ
ならず、ケーブルの電圧階級、線路条件によって雷イン
パルス耐電圧値（ＬＩＷＶ値；Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ Ｉ
ｍｐｕｌｓｅ Ｗｉｔｈｓｔａｎｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）
が規定されている。しかし、上述したような従来の水ト
リーの検出方法では、通常の運転電圧で有害な水トリー
が形成されているケーブルのスクリーニングはできる
が、雷インパルス侵入時に絶縁破壊の原因となりうる程
度の大きさの水トリーの検出については万全ではなかっ
た。一方、雷インパルス侵入時に問題となる水トリーを
有するケーブルをスクリーニングするために、雷インパ
ルス電圧を印加して破壊を起こさる方法も考えられる
が、亘長の長いことから線路全体に一様に雷インパルス
電圧を印加することは、波形の減衰、変歪が起きるため
実質上不可能である。By the way, in the cable used as a line, not only the normal operating voltage but also the
It is necessary to consider the intrusion of lightning impulse voltage due to lightning strike, etc., and the lightning impulse withstand voltage value (LIWV value; Lighting I
mpulse withstand voltage)
Is specified. However, with the conventional water tree detection method as described above, it is possible to screen a cable in which a harmful water tree is formed at a normal operating voltage, but it is large enough to cause dielectric breakdown when a lightning impulse enters. The detection of the water tree was not perfect. On the other hand, it is possible to apply a lightning impulse voltage to cause damage in order to screen a cable with a water tree, which is a problem when a lightning impulse penetrates. It is practically impossible to apply the impulse voltage because the waveform is attenuated and the distortion is generated.
【０００４】本発明においては、線路で使用されている
ケーブルにも適用することができるケーブルの耐電圧試
験方法であって、特に雷インパルス電圧侵入時に問題と
なる水トリーを有するケーブルをスクリーニングするこ
とのできる耐電圧試験方法を提供することを目的とす
る。According to the present invention, there is provided a cable withstand voltage test method applicable to a cable used in a line, in particular, a cable having a water tree which becomes a problem when a lightning impulse voltage invades. It is an object of the present invention to provide a withstand voltage test method capable of
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために、実線路全長にわたって印加することの
困難な雷インパルス電圧以外の試験波形電圧を用いて、
雷インパルス電圧侵入時に絶縁破壊の原因となる水トリ
ーを有するケーブルをスクリーニングすることができる
耐電圧試験方法を鋭意検討し本発明に至った。In order to solve the above problems, the present inventors have used a test waveform voltage other than the lightning impulse voltage, which is difficult to apply over the entire actual line length,
The present invention has been made through intensive studies on a withstand voltage test method capable of screening a cable having a water tree that causes dielectric breakdown when a lightning impulse voltage enters.
【０００６】すなわち、本発明においては、水トリー劣
化状態と雷インパルス破壊電圧との関係と、水トリー劣
化状態と試験波形破壊電圧との関係から、雷インパルス
破壊電圧と試験波形破壊電圧との関係を求め、試験ケー
ブルに雷インパルス破壊電圧に対応する試験波形破壊電
圧を印加して試験を行うことにより、水トリーのスクリ
ーニングを行うことを特徴とするゴム・プラスチック絶
縁電力ケーブルの耐電圧試験方法が提供される。That is, in the present invention, from the relationship between the water tree deterioration state and the lightning impulse breakdown voltage and the relationship between the water tree deterioration state and the test waveform breakdown voltage, the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the test waveform breakdown voltage is obtained. The test waveform breakdown voltage corresponding to the lightning impulse breakdown voltage.
By performing a test by applying a pressure, Rubber and Plastics absolute, characterized in that the screening of water tree
A method for withstanding voltage testing of edge power cables is provided.
【０００７】上記の方法によれば、線路全体に印加する
ことが困難な雷インパルス電圧に代えて雷インパルス以
外の試験波形電圧を印加することによって、雷インパル
ス電圧侵入時に有害となる水トリーを有するケーブルを
スクリーニングすることができる。According to the above method, by applying a test waveform voltage other than the lightning impulse voltage in place of the lightning impulse voltage, which is difficult to apply to the entire line, there is a water tree which is harmful when the lightning impulse voltage invades. Cables can be screened.
【０００８】また、前記試験のように、有害な水トリー
劣化状態のケーブルを単一の試験波形電圧で破壊させる
ことも可能であるが、試験波形電圧の印加を二段階に分
けて、まず試験ケーブルに所定の電気トリー発生電圧を
印加して水トリーから電気トリーを発生させ、一度降圧
してから、同一または別の試験波形電圧を印加して該電
気トリーを伸展、破壊に至らせることができる。すなわ
ち、水トリー劣化状態と雷インパルス破壊電圧との関係
と、水トリー劣化状態と試験波形破壊電圧との関係か
ら、雷インパルス破壊電圧と試験波形破壊電圧との関係
を求め、水トリー劣化状態にある試験ケーブルの水トリ
ーから電気トリーを発生させる電気トリー発生電圧及び
前記電気トリーを伸展破壊させる電気トリー伸展電圧
が、それぞれ水トリー劣化状態に対応する雷インパルス
破壊電圧との関係で求められた前記試験波形破壊電圧に
対する割合を求め、試験ケーブルに前記割合に基づいて
得られた前記電気トリー発生電圧を印加した後、前記電
気トリー伸展電圧を印加して試験を行うことにより、水
トリーのスクリーニングを行うことを特徴とするゴム・
プラスチック絶縁電力ケーブルの耐電圧試験方法であ
る。この方法を採用することにより、試験時に印加する
試験波形電圧を低減させることができる。Further, as in the above test, it is possible to destroy a cable in a harmful water tree deterioration state by a single test waveform voltage. It is possible to apply a predetermined electric tree generation voltage to a cable to generate an electric tree from a water tree, and once reduce the voltage, apply the same or another test waveform voltage to extend and destroy the electric tree. it can. That is, the relationship between the water tree deterioration state and the lightning impulse breakdown voltage
And the relationship between the water tree deterioration state and the test waveform breakdown voltage?
, The relationship between lightning impulse breakdown voltage and test waveform breakdown voltage
Look, electrical trees generated voltage and the electrical tree extension voltage electric tree is extended destroyed Ru to generate electrical trees from water tree test cable in the water tree degradation state
However, there are lightning impulses corresponding to water tree deterioration
In the test waveform breakdown voltage obtained in relation to the breakdown voltage
Calculate the ratio to the test cable based on the ratio
A rubber characterized by screening the water tree by applying the obtained electric tree generation voltage and then applying the electric tree extension voltage to conduct a test.
This is a withstand voltage test method for plastic insulated power cables. By adopting this method, the test waveform voltage applied during the test can be reduced.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１の試験方法にお
いて、雷インパルス電圧に代わる試験波形としては、減
衰の少ない商用周波数の交流（以下ＡＣとする）、装置
が小型な減衰振動波、または１Ｈｚ以下の超低周波を用
いることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the test method according to claim 1 of the present invention, as a test waveform to replace the lightning impulse voltage, an alternating current of a commercial frequency with little attenuation (hereinafter referred to as AC), a damping vibration wave with a small device, Alternatively, an ultralow frequency of 1 Hz or less can be used.
【００１０】雷インパルス破壊電圧と試験波形破壊電圧
との関係は、水トリー劣化状態を基にして調べるが、こ
の水トリー劣化状態を表す指針としては、水トリー長や
水トリーの密度、含有水分量、経年数などがある。いず
れの水トリー劣化状態を基にしてもよいが、以下、最も
絶縁破壊に対する影響が大きいと考えられる水トリー長
を用いて説明することとする。The relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the test waveform breakdown voltage is investigated on the basis of the water tree deterioration state. The water tree length, the water tree density, and the water content are used as a guide for indicating this water tree deterioration state. There are quantities, ages, etc. Although any water tree deterioration state may be used as the basis, the following description will be given using the water tree length that is considered to have the greatest effect on the dielectric breakdown.
【００１１】種々の水トリー長に対し雷インパルス電圧
を印加して絶縁破壊した電圧を測定して、横軸に水トリ
ー長、縦軸に雷インパルス破壊電圧値をプロットし、図
１のグラフを得る。また、同様に水トリー長と、ＡＣ破
壊電圧値、減衰振動波破壊電圧値、および１Ｈｚ以下の
超低周波破壊電圧値との関係をそれぞれ測定し、図２、
図４、図６のグラフを得る。次いで、雷インパルス破壊
電圧値と水トリー長（図１）、ＡＣ破壊電圧値と水トリ
ー長との関係（図２）から、図３に示す雷インパルス破
壊電圧とＡＣ破壊電圧との相関図を得る。これは、図１
及び図２で水トリー長に対する破壊電圧値を最小二乗近
似して求めたものである。同様に、雷インパルス破壊電
圧と減衰振動波破壊電圧との相関図（図５）、雷インパ
ルス破壊電圧と１Ｈｚ以下の超低周波破壊電圧との相関
図（図７）が得られる。このようにして得られた雷イン
パルス電圧と試験波形との関係から、ケーブル系統の例
えばＬＩＷＶ値に対応する試験波形電圧値を求めて試験
対象のケーブルに印加することにより、健全ケーブルか
欠陥ケーブルかを判断することができる。印加する試験
波形電圧値を、ＬＩＷＶ値の１．２倍に対応する電圧
値、１．５倍に対応する電圧値等、裕度を与えた電圧値
としてもよい。A lightning impulse voltage is applied to various water tree lengths to measure the breakdown voltage, and the horizontal axis represents the water tree length and the vertical axis plots the lightning impulse breakdown voltage value. obtain. Similarly, the relationship between the water tree length, the AC breakdown voltage value, the damped oscillatory breakdown voltage value, and the ultra-low frequency breakdown voltage value of 1 Hz or less was measured, respectively, and FIG.
The graphs of FIGS. 4 and 6 are obtained. Next, from the relationship between the lightning impulse breakdown voltage value and the water tree length (Fig. 1) and the relationship between the AC breakdown voltage value and the water tree length (Fig. 2), the correlation diagram between the lightning impulse breakdown voltage and the AC breakdown voltage shown in Fig. 3 is obtained. obtain. This is
In addition, in FIG. 2, the breakdown voltage value with respect to the water tree length is obtained by least-squares approximation. Similarly, a correlation diagram between the lightning impulse breakdown voltage and the damped oscillation wave breakdown voltage (FIG. 5) and a correlation diagram between the lightning impulse breakdown voltage and an ultra-low frequency breakdown voltage of 1 Hz or less (FIG. 7) are obtained. From the relationship between the lightning impulse voltage and the test waveform thus obtained, a test waveform voltage value corresponding to, for example, the LIWV value of the cable system is obtained and applied to the cable to be tested to determine whether it is a healthy cable or a defective cable. Can be judged. The applied test waveform voltage value may be a voltage value with a margin such as a voltage value corresponding to 1.2 times the LIWV value or a voltage value corresponding to 1.5 times the LIWV value.
【００１２】本発明の試験方法において、請求項２の発
明では、水トリー劣化状態に対応する雷インパルス破壊
電圧との関係で求められた前記試験波形破壊電圧に対す
る割合に基づいて得られた電気トリー発生電圧の試験波
形と電気トリー伸展電圧の試験波形の２種の波形を組み
合わせて印加することにより、より低試験電圧で効率的
に有害な水トリーをスクリーニングしている。例えば、
前記試験波形電圧として減衰振動波電圧と超低周波電圧
を組み合わせて印加することにより耐電圧試験を行う場
合には、まず、部分放電測定等の手段により、印加され
る減衰振動波電圧による電気トリー発生電圧が図４で調
べた減衰振動波破壊電圧に対して何％になるか、減衰振
動波破壊電圧に対する割合を調べる。また、減衰振動波
電圧による前記電気トリー発生電圧の印加により電気ト
リーを発生させたケーブルに対して、超低周波電圧によ
り耐電圧試験を行い、印加される超低周波電圧による電
気トリー伸展電圧が、図６で調べた超低周波破壊電圧の
何％になるか、超低周波破壊電圧に対する割合を部分放
電測定等、適宜の手段により調べる。耐電圧試験を行う
ときには、試験対象のケーブルに、例えば、水トリー劣
化状態に対応する雷インパルス破壊電圧値との関係で求
められた減衰振動波破壊電圧に対する割合に基づいて得
られた電気トリー発生電圧を印加した後、前記雷インパ
ルス破壊電圧値との関係で求められた前記超低周波破壊
電圧に対して占める割合に基づいて得られた電気トリー
伸展電圧を印加する。この耐電圧試験を行えば、雷イン
パルス破壊電圧値以上の雷インパルス電圧が印加された
ときに破壊の原因となりうる水トリーを有する欠陥ケー
ブルでは、絶縁体中の水トリーから減衰振動波による電
気トリー発生電圧の印加により電気トリーが発生し、次
いで超低周波による電気トリー伸展電圧の印加により電
気トリーが伸展して絶縁破壊にいたるため、健全ケーブ
ルと欠陥ケーブルとを判別することが可能である。この
方法では部分放電を測定することが判定を容易にする。In the test method of the present invention, according to the invention of claim 2, lightning impulse breakdown corresponding to a water tree deterioration state.
For the test waveform breakdown voltage found in relation to the voltage
By applying a combination of two types of waveforms, the electrical tree generated voltage test waveform and the electrical tree extension voltage test waveform, which are obtained based on the ratio, the harmful water tree is screened efficiently at a lower test voltage. is doing. For example,
When performing a withstand voltage test by applying a combination of a damped oscillatory wave voltage and an ultra-low frequency voltage as the test waveform voltage , first, the voltage is applied by means such as partial discharge measurement.
The ratio of the voltage generated by the electrical tree due to the damped oscillatory wave voltage to the damped oscillatory wave breakdown voltage is examined. In addition, with respect to the cable in which the electrical tree is generated by applying the electrical tree generation voltage by the damped oscillatory wave voltage, a withstand voltage test is performed by the ultra low frequency voltage, and the electrical tree extension voltage by the applied ultra low frequency voltage is The percentage of the ultra low frequency breakdown voltage examined in FIG. 6 and the ratio to the ultra low frequency breakdown voltage are examined by an appropriate means such as partial discharge measurement. When performing a withstand voltage test, the tested cable, for example, water tree degradation
In relation to the lightning impulse breakdown voltage value corresponding to
Obtained based on the ratio of the damping voltage to the breakdown voltage
After applying the electrical tree generated voltage that is, the lightning Inpa
The above-mentioned ultra-low frequency breakdown obtained in relation to the loose breakdown voltage value
The electric tree extension voltage obtained based on the ratio to the voltage is applied. By performing the withstand voltage test, lightning-in
In a defective cable that has a water tree that can cause damage when a lightning impulse voltage that is equal to or higher than the pulse breakdown voltage value is applied, the electrical tree is generated by applying an electrical tree generation voltage from the water tree in the insulator due to a damped oscillatory wave. Then, the electrical tree is extended by the application of the electrical tree extension voltage at an ultralow frequency, and the electrical tree extends to cause dielectric breakdown. Therefore, it is possible to distinguish between the healthy cable and the defective cable. In this method, measuring partial discharge facilitates the determination.
【００１３】[0013]
【実施例】本発明を実施例により詳細に説明する。
（１）長さ１０ｍ、絶縁厚さ８ｍｍの３３ｋＶ×４００
ｍｍ2 ＣＶケーブルを７０℃の温水中に浸積して１ｋＨ
ｚの高周波課電を行い、一定時間経過後、切り分け、各
試料の一片を水トリー長測定に用い、残りの試料によ
り、雷インパルスによる耐電圧試験を行った。
（２）同様に（１）での高周波課電時間を変えて水トリ
ーを発生させた試料ケーブルについてその最大水トリー
長を測定して、雷インパルスによる耐電圧試験を行っ
た。図１に、水トリー長と雷インパルス破壊電圧との関
係を示す。EXAMPLES The present invention will be described in detail with reference to Examples. (1) 33 kV x 400 with a length of 10 m and an insulation thickness of 8 mm
Immerse the mm 2 CV cable in hot water at 70 ° C for 1 kHz
High-frequency voltage z was applied, and after a lapse of a certain period of time, the pieces were cut, one piece of each sample was used for water tree length measurement, and a withstand voltage test by lightning impulse was performed on the remaining samples. (2) Similarly, the maximum water tree length of a sample cable in which a water tree was generated by changing the high-frequency voltage application time in (1) was measured, and a withstand voltage test by lightning impulse was performed. FIG. 1 shows the relationship between the water tree length and the lightning impulse breakdown voltage.
【００１４】雷インパルスによる耐電圧試験と同様にし
て、水トリー長とＡＣ破壊電圧、減衰振動波破壊電圧、
または０．１Ｈｚの三角波なる超低周波破壊電圧との関
係を調べた。結果を図２、図４、図６に示す。Similar to the withstanding voltage test by lightning impulse, the water tree length, the AC breakdown voltage, the damped oscillatory breakdown voltage,
Alternatively, the relationship with a very low frequency breakdown voltage of 0.1 Hz triangular wave was investigated. The results are shown in FIGS. 2, 4 and 6.
【００１５】図１の雷インパルス破壊電圧と水トリー長
の関係及び図２のＡＣ破壊電圧と水トリー長の関係か
ら、図３に示す雷インパルス破壊電圧とＡＣ破壊電圧の
相関図が得られる。これは、図１及び図２で水トリー長
に対する破壊電圧値を最小二乗近似し、水トリー長を媒
体として相関を求めたものである。From the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the water tree length in FIG. 1 and the relationship between the AC breakdown voltage and the water tree length in FIG. 2, the correlation diagram between the lightning impulse breakdown voltage and the AC breakdown voltage shown in FIG. 3 can be obtained. In this, the breakdown voltage value with respect to the water tree length is approximated by least squares in FIGS. 1 and 2, and the correlation is obtained using the water tree length as a medium.
【００１６】同様にして、雷インパルス破壊電圧と減衰
振動波破壊電圧の関係（図５）、雷インパルス破壊電圧
と超低周波破壊電圧の関係（図７）を得た。Similarly, the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the damped oscillation wave breakdown voltage (FIG. 5) and the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the ultra-low frequency breakdown voltage (FIG. 7) were obtained.
【００１７】なお、水トリー長と破壊電圧値の関係を求
めるときに、最小二乗則でなく、インパルス破壊電圧値
の最小値にしたり、各試験波形破壊電圧値の最大値にす
れば、各試験波形破壊電圧と雷インパルス破壊電圧の関
係を表すグラフが、より大きな傾きとなるので、より安
全サイドに移動した耐圧試験となる。また、線路の気候
条件を考慮して、線路に課電する試験電圧を適宜増やし
て裕度をとることができる。When the relationship between the water tree length and the breakdown voltage value is obtained, it is not the law of least squares, but the minimum value of the impulse breakdown voltage value or the maximum value of each test waveform breakdown voltage value is used for each test. Since the graph showing the relationship between the waveform breakdown voltage and the lightning impulse breakdown voltage has a larger slope, the withstand voltage test is moved to a safer side. Further, considering the climatic conditions of the line, the test voltage applied to the line can be appropriately increased to allow the margin.
【００１８】（実施例１）Ａ、Ｂの２種類の絶縁厚さ８
ｍｍの３３ｋＶ×４００ｍｍ2 ＣＶケーブルを用意し、
試験用に切り分け、１０ｍの試験ケーブルを作製した。
試験ケーブルについて最大水トリー長を観測したとこ
ろ、試験ケーブルＡは２．５ｍｍ、試験ケーブルＢは
３．８ｍｍであった。これらＡ、Ｂのケーブルは、３３
ｋＶの運転電圧で７〜１６年の余寿命があることが推定
されている。すなわち、Ａ、Ｂのケーブルは運転電圧の
みに曝されている場合、当面の間は破壊しない健全ケー
ブルであると判定される。(Embodiment 1) Two types of insulation thickness 8 of A and B
mm 33kV x 400mm 2 CV cable is prepared,
A 10 m test cable was prepared by cutting for testing.
When the maximum water tree length of the test cable was observed, the test cable A was 2.5 mm and the test cable B was 3.8 mm. These A and B cables are 33
It is estimated that there is a remaining life of 7 to 16 years at an operating voltage of kV. That is, when the A and B cables are exposed to only the operating voltage, it is determined that they are sound cables that will not be destroyed for the time being.
【００１９】試験ケーブルＡ、Ｂについて、３３ｋＶケ
ーブルの系統雷インパルス耐電圧値で耐電圧試験（２０
０ｋＶ／３回印加）を行ったところ、試験ケーブルＡは
破壊しなかったが、試験ケーブルＢは１回で破壊してし
まった。すなわち、ケーブルＢは、３３ｋＶ系統のＬＩ
ＷＶ値の雷インパルス過電圧に対して有害となる水トリ
ーを有するケーブルであることがわかる。For the test cables A and B, a withstand voltage test (20
After applying 0 kV / 3 times), the test cable A was not broken, but the test cable B was broken once. That is, the cable B is the LI of 33 kV system.
It can be seen that the cable has a water tree that is harmful to the lightning impulse overvoltage of the WV value.
【００２０】本発明方法で、試験ケーブルＡ、Ｂについ
て、ＡＣ電圧による耐電圧試験を行った。すなわち、３
３ｋＶケーブル系統のＬＩＷＶ値である２００ｋＶに対
応するＡＣ電圧値６２ｋＶを図３から読みとり、試験ケ
ーブルＡ、Ｂに印加したところ、試験ケーブルＡは１０
分間の耐電圧試験に耐えたが、試験ケーブルＢは９分後
に破壊した。With the method of the present invention, the test cables A and B were subjected to a withstand voltage test by AC voltage. That is, 3
An AC voltage value of 62 kV corresponding to the LIWV value of 200 kV of the 3 kV cable system was read from FIG. 3 and applied to the test cables A and B.
It withstood a withstand voltage test for one minute, but test cable B broke after 9 minutes.
【００２１】また、試験ケーブルＡ、Ｂについて、減衰
振動波電圧を１４６ｋＶ／１回印加（電圧値は図５より
読みとった）して、耐電圧試験を行った。その結果、試
験ケーブルＡは１回の耐電圧試験に耐えたが、試験ケー
ブルＢは破壊した。Further, with respect to the test cables A and B, a damping vibration wave voltage was applied 146 kV / 1 time (the voltage value was read from FIG. 5), and a withstand voltage test was conducted. As a result, the test cable A withstood one withstand voltage test, but the test cable B was broken.
【００２２】さらに、試験ケーブルＡ、Ｂについて、超
低周波電圧を１１７ｋＶ／１０分（電圧値は図７より読
みとった）を印加して、耐電圧試験を行った。その結
果、試験ケーブルＡは１０分間の耐電圧試験に耐えた
が、試験ケーブルＢは２分後に破壊した。Further, with respect to the test cables A and B, a withstand voltage test was conducted by applying an ultralow frequency voltage of 117 kV / 10 minutes (the voltage value was read from FIG. 7). As a result, the test cable A withstood the withstand voltage test for 10 minutes, but the test cable B was broken after 2 minutes.
【００２３】これらの結果より、運転電圧では直ちに破
壊しないような水トリー劣化をしたケーブルに、本発明
方法によって、系統のＬＩＷＶ値相当のＡＣ、超低周波
または減衰振動波を試験波形電圧で印加することによ
り、雷インパルス侵入時に有害となる水トリーを有する
ケーブルをスクリーニングすることができた。From these results, according to the method of the present invention, an AC, an ultra-low frequency or a damped oscillatory wave corresponding to the LIWV value of the system is applied as a test waveform voltage to a cable which has undergone water tree deterioration so as not to be immediately destroyed at the operating voltage. By doing so, it was possible to screen a cable having a water tree that is harmful when a lightning impulse penetrates.
【００２４】（実施例２）
上記（実施例1）と同様の手法で作製した水トリー劣化
ケーブルに、減衰振動波電圧を印加して、水トリーから
電気トリーが発生する電気トリー発生電圧を調べた。光
学顕微鏡によってケーブルの絶縁体断面を観察して電気
トリー発生の有無を確認しながら、種々の減衰振動波電
圧値を印加していったところ、前記雷インパルス破壊電
圧値との関係で求められた図５に示す減衰振動波破壊電
圧値に対する割合が７８％の電気トリー発生電圧を印加
したとき、水トリーから電気トリーが発生することがわ
かった。続いて、減衰振動波による電気トリー発生電圧
の印加によって電気トリーが発生した試験ケーブルに、
超低周波電圧を印加し、電気トリーが伸展を始める電気
トリー伸展電圧を、部分放電測定を行うことによって調
べた。その結果、超低周波電圧による電気トリー伸展電
圧は、前記雷インパルス破壊電圧値との関係で求められ
た図７に示す超低周波破壊電圧に対して８３％の割合を
占めることがわかった。(Embodiment 2) A damping vibration wave voltage is applied to a water tree-degraded cable manufactured by the same method as in the above-mentioned (Embodiment 1), and the electric tree generated voltage generated by the electric tree is investigated. It was While confirming the presence or absence of electrical trees generated by observing the insulation section of the cable by optical microscopy, it was carried out by applying various damped oscillation wave voltage value, the lightning impulse breakdown electric
The electric tree generation voltage whose ratio to the damping vibration wave breakdown voltage value shown in FIG. 5 obtained from the relationship with the pressure value is 78% is applied.
At that time, it was found that an electric tree was generated from the water tree. Then, on the test cable where the electrical tree is generated by applying the electrical tree generation voltage by the damping vibration wave,
The electric tree extension voltage at which an electric tree starts to extend when a very low frequency voltage is applied was examined by performing partial discharge measurement. As a result, the electrical tree extension voltage due to the ultra low frequency voltage is obtained in relation to the lightning impulse breakdown voltage value.
And the proportion of 83% with respect shown to ELF breakdown voltage in FIG. 7
It turned out to occupy .
【００２５】したがって、ＡＣ、減衰振動波、超低周波
等の試験波形電圧をそれぞれ単独で用いて、図３、図
５、図７から読みとれる電圧値を印加して耐電圧試験を
行うのに代わって、例えば、図５に示すような、水トリ
ー劣化状態に対応する雷インパルス破壊電圧値との関係
で求められた減衰振動波破壊電圧値に対する割合が０．
７８倍の電気トリー発生電圧を印加し、続いて図７に示
すような、水トリー劣化状態に対応する雷インパルス破
壊電圧値との関係で求められた超低周波破壊電圧値に対
する割合が０．８３倍の電気トリー伸展電圧を印加すれ
ば、雷インパルス侵入時に絶縁破壊の原因となりうる有
害水トリーを有するケーブルをスクリーニングできる。
ケーブルＡ、Ｂについて、系統のＬＩＷＶ値で有害とな
る水トリーを有するケーブルをスクリーニングすべく、
減衰振動波による電気トリー発生電圧（１４６ｋＶ×
０．７８＝）１１４ｋＶ／１回および超低周波による電
気トリー伸展電圧（１１７ｋＶ×０．８３＝）９７ｋＶ
／１０分を印加し、耐電圧試験を行った。その結果、試
験ケーブルＡでは破壊は生じなかったが、試験ケーブル
Ｂは、超低周波電圧９７ｋＶの印加を始めて１分後に破
壊が生じた。これらの結果より、減衰振動波による電気
トリー発生電圧及び超低周波による電気トリー伸展電圧
を組み合わせて耐電圧試験を行うことによって、試験波
形電圧を単独で用いて耐電圧試験を行うのと同じよう
に、雷インパルス侵入時に有害となる水トリーを有する
ケーブルのスクリーニングをすることができた。[0025] Thus, AC, damped oscillation wave, using the test waveform voltage such as ELF alone respectively, 3, 5, to perform the withstand voltage test to apply a voltage value can be read from FIG. 7 Instead, for example, as shown in FIG.
-Relationship with lightning impulse breakdown voltage value corresponding to deterioration state
The ratio to the damped oscillatory wave breakdown voltage value obtained in step 1.
78 times the electrical tree generated voltage is applied, followed by shown in Figure 7
Lightning impulse breakdown that corresponds to water tree deterioration
To the ultralow frequency breakdown voltage value found in relation to the breakdown voltage value .
By applying an electrical tree extension voltage having a rate of 0.83 times, it is possible to screen a cable having a harmful water tree that may cause dielectric breakdown when a lightning impulse enters.
For cables A and B, to screen for cables with water trees that are harmful at the LIWV value of the system,
Electric tree generated voltage (146kV x
0.78 =) 114 kV / 1 time and electric tree extension voltage (117 kV × 0.83 =) 97 kV by ultra-low frequency
/ 10 minutes was applied and a withstand voltage test was performed. As a result, the test cable A was not broken, but the test cable B was broken one minute after the application of the super low frequency voltage of 97 kV was started. From these results, it is similar to performing the withstand voltage test by using the test waveform voltage alone by performing the withstand voltage test by combining the electrical tree generated voltage by the damped oscillatory wave and the electrical tree extension voltage by the ultra-low frequency. In addition, we were able to screen a cable with a water tree that is harmful when a lightning impulse penetrates.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明の耐電圧試験方法を用いれば、雷
インパルスに代わる各種試験波形によって、雷インパル
ス侵入時に絶縁破壊の原因となる有害な水トリーを有す
るケーブルをスクリーニングすることができる。また、
本発明方法は、長尺ケーブルに対しても適用できるた
め、実線路のケーブルの雷インパルスに対する信頼性を
確保することができる。According to the withstand voltage test method of the present invention, it is possible to screen a cable having a harmful water tree that causes a dielectric breakdown when a lightning impulse enters by using various test waveforms instead of the lightning impulse. Also,
Since the method of the present invention can also be applied to a long cable, it is possible to secure the reliability of a cable on an actual line against a lightning impulse.
【図１】インパルス破壊電圧と水トリー長の関係を示す
グラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between impulse breakdown voltage and water tree length.
【図２】ＡＣ破壊電圧と水トリー長の関係を示すグラフ
である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between AC breakdown voltage and water tree length.
【図３】インパルス破壊電圧とＡＣ破壊電圧の関係を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between impulse breakdown voltage and AC breakdown voltage.
【図４】減衰振動波破壊電圧と水トリー長の関係を示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a damped oscillatory wave breakdown voltage and a water tree length.
【図５】インパルス破壊電圧と減衰振動波破壊電圧の関
係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between impulse breakdown voltage and damped oscillatory wave breakdown voltage.
【図６】超低周波破壊電圧と水トリー長の関係を示すグ
ラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ultra-low frequency breakdown voltage and the water tree length.
【図７】インパルス破壊電圧と超低周波破壊電圧の関係
を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between impulse breakdown voltage and ultra-low frequency breakdown voltage.
フロントページの続き (72)発明者 榊原 広幸 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (72)発明者 田中 秀郎 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (72)発明者 一柳 直隆 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−77768（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−244110（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337280（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311236（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−251003（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/12 - 31/20 Front page continued (72) Hiroyuki Sakakibara Hiroyuki Sakaki 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. (72) Hidero Tanaka 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. In-company (72) Inventor Naotaka Ichiyanagi 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Furukawa Electric Co., Ltd. (56) Reference JP 56-77768 (JP, A) JP 7-244110 (JP , A) JP-A-6-337280 (JP, A) JP-A-7-311236 (JP, A) JP-A-9-251003 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) G01R 31/12-31/20
Claims (2)
圧との関係と、水トリー劣化状態と試験波形破壊電圧と
の関係から、雷インパルス破壊電圧と試験波形破壊電圧
との関係を求め、試験ケーブルに雷インパルス破壊電圧
に対応する試験波形破壊電圧を印加して試験を行うこと
により、水トリーのスクリーニングを行うことを特徴と
するゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの耐電圧試験
方法。1. A test cable is obtained by determining the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the test waveform breakdown voltage from the relationship between the water tree deterioration state and the lightning impulse breakdown voltage and the relationship between the water tree degradation state and the test waveform breakdown voltage. To lightning impulse breakdown voltage
Perform a test by applying a test waveform breakdown voltage corresponding to
The method for withstanding voltage test of rubber / plastic insulated power cables is characterized by screening the water tree according to.
圧との関係と、水トリー劣化状態と試験波形破壊電圧と
の関係から、雷インパルス破壊電圧と試験波形破壊電圧
との関係を求め、水トリー劣化状態にある試験ケーブル
の水トリーから電気トリーを発生させる電気トリー発生
電圧及び前記電気トリーを伸展破壊させる電気トリー伸
展電圧が、それぞれ水トリー劣化状態に対応する雷イン
パルス破壊電圧との関係で求められた前記試験波形破壊
電圧に対する割合を求め、試験ケーブルに前記割合に基
づいて得られた前記電気トリー発生電圧を印加した後、
前記電気トリー伸展電圧を印加して試験を行うことによ
り、水トリーのスクリーニングを行うことを特徴とする
ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの耐電圧試験方
法。2. A relationship between a water tree deterioration state and a lightning impulse breakdown voltage, and a water tree deterioration state and a test waveform breakdown voltage.
From the relationship between the lightning impulse breakdown voltage and the test waveform breakdown voltage
Test cable in a water tree deteriorated condition
Lightning in the electrical tree extension voltage for the extended destroy electrical tree generation voltage and the electrical tree electrical tree Ru generated from water trees, each of which corresponds to a water tree deterioration state
The test waveform breakdown obtained in relation to the pulse breakdown voltage
Calculate the ratio to the voltage and use the above ratio in the test cable.
After applying the electrical tree generation voltage obtained in accordance with
A withstand voltage test method for a rubber / plastic insulated power cable, characterized in that a water tree is screened by applying a test by applying the electric tree extension voltage.
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| JPH10293152A JPH10293152A (en) | 1998-11-04 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100688690B1 (en) * | 2003-08-13 | 2007-02-28 | 가온전선 주식회사 | Communication cable withstand voltage test method |
| CN104237758B (en) * | 2014-10-13 | 2016-12-07 | 国家电网公司 | A kind of UHV impulse voltage endurance test method based on scale model |
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