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JP5620324B2 - Insulation deterioration diagnosis method and insulation deterioration diagnosis device for power cable - Google Patents
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JP5620324B2 - Insulation deterioration diagnosis method and insulation deterioration diagnosis device for power cable - Google Patents

Insulation deterioration diagnosis method and insulation deterioration diagnosis device for power cable Download PDF

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Description

本発明は、電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び絶縁劣化診断装置に関し、特に、水トリーによる電力ケーブルの絶縁劣化を残留電荷法により診断する技術に関する。   The present invention relates to an insulation deterioration diagnosis method and an insulation deterioration diagnosis device for a power cable, and more particularly to a technique for diagnosing insulation deterioration of a power cable due to a water tree by a residual charge method.

架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(以下、CVケーブル)等のゴム・プラスチック絶縁ケーブル(以下、電力ケーブル)の耐電圧寿命特性を決定する主要な絶縁劣化現象の一つとして、水トリー劣化がある。水トリー劣化とは、水が存在する環境下で長期間にわたって電力ケーブルを使用したときに、絶縁体中の異物やボイド、半導電層の突起等の電界集中部に微少な水ボイドの集合体が樹枝状に形成されて、これが電界方向に進展する現象である。
水トリーは、その成長とともに電力ケーブルの絶縁性能を低下させ、最終的には運転中における絶縁破壊事故の原因となる。このため、電力ケーブルの絶縁劣化診断においては、水トリー劣化を非破壊で信頼性高く検出することが重要な課題になっている。
この水トリー劣化を非破壊で検出する有効な手法として、直流課電又は交流課電により電力ケーブルの絶縁体内に電荷を残留させ、この残留電荷を劣化信号として検出する残留電荷法が提案されている(例えば特許文献1〜3)。
Water tree degradation is one of the major insulation deterioration phenomena that determine the withstand voltage life characteristics of rubber / plastic insulation cables (hereinafter, power cables) such as crosslinked polyethylene insulated vinyl sheath cables (hereinafter, CV cables). Water tree degradation is a collection of minute water voids in the electric field concentration area such as foreign matter and voids in the insulator and protrusions of the semiconductive layer when the power cable is used over a long period of time in the presence of water. Is formed into a dendritic shape, and this is a phenomenon that progresses in the direction of the electric field.
As the water tree grows, it degrades the insulation performance of the power cable and eventually causes dielectric breakdown accidents during operation. For this reason, in the insulation deterioration diagnosis of power cables, it is an important issue to detect water tree deterioration nondestructively and with high reliability.
As an effective method for nondestructively detecting this water tree degradation, a residual charge method has been proposed in which a charge is left in the insulation of a power cable by DC charging or AC charging, and this residual charge is detected as a deterioration signal. (For example, Patent Documents 1 to 3).

図1は、残留電荷法の原理を模式的に示す図である。なお、図1では、電力ケーブルの構造を簡略化し、一部を扇形で示し、内部半導電層、外部半導電層、及びビニルシースについては図示を省略している。
残留電荷法では、図1(a)に示すように、まず電力ケーブルの絶縁体に直流電圧を課電する。絶縁体中に水トリーが発生している場合、水トリーの発生部(以下、水トリー劣化部)と健全部との界面に空間電荷が蓄積され、同時に導体と遮蔽層に電荷が現れる。
次に、図1(b)に示すように、導体と遮蔽層間を短絡して接地する。導体と遮蔽層の間を短絡して接地すると、導体及び遮蔽層上の電荷は直ちに消滅する。一方、絶縁体内(特に水トリー劣化部)に蓄積された電荷はすぐには消滅せず、長時間残留する。水トリー劣化の進行度合いが大きいほど、絶縁体内に残留する電荷の量が多くなる。
そして、図1(c)に示すように、電力ケーブルの絶縁体に交流電圧を課電し、このとき検出回路に現れる直流成分を検出器により検出する。電荷が残留している絶縁体に交流電圧を課電すると、拘束されていた電荷の移動・消滅が促進されるため、水トリー劣化に起因する残留電荷を短時間で検出することができる。水トリー劣化の進行度合いに応じて検出される直流成分(残留電荷)が変化するので、これに基づいて電力ケーブルの絶縁劣化診断を行うことができる。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the principle of the residual charge method. In FIG. 1, the structure of the power cable is simplified, a part is shown in a fan shape, and the illustration of the internal semiconductive layer, the external semiconductive layer, and the vinyl sheath is omitted.
In the residual charge method, as shown in FIG. 1A, a DC voltage is first applied to an insulator of a power cable. When a water tree is generated in the insulator, a space charge is accumulated at the interface between the water tree generation part (hereinafter, water tree deteriorated part) and the healthy part, and at the same time, a charge appears in the conductor and the shielding layer.
Next, as shown in FIG. 1B, the conductor and the shielding layer are short-circuited and grounded. When the conductor and the shielding layer are short-circuited and grounded, the charges on the conductor and the shielding layer immediately disappear. On the other hand, the charges accumulated in the insulator (particularly the water tree deteriorated part) do not disappear immediately but remain for a long time. The greater the progress of water tree degradation, the greater the amount of charge remaining in the insulator.
And as shown in FIG.1 (c), an alternating voltage is applied to the insulator of a power cable, and the direct current component which appears in a detection circuit at this time is detected by a detector. When an AC voltage is applied to the insulator in which the charge remains, the movement and disappearance of the restrained charge is promoted, so that the residual charge due to water tree deterioration can be detected in a short time. Since the detected DC component (residual charge) changes according to the progress of water tree deterioration, the insulation deterioration diagnosis of the power cable can be performed based on this.

残留電荷法により電力ケーブルの絶縁劣化診断を行う場合、図1に示すように、直流課電によって絶縁体内に電荷を蓄積させることができる。しかし、近年は、ガス絶縁開閉装置(C−GIS:Cubicle type Gas Insulated Switchgear)等の縮小機器に接続されたケーブル線路が増加しており、直流課電を行うことが困難なケースが増加している。例えば、C−GISにおいては、直流課電により帯電した金属異物がスペーサに付着して放電起点となることで絶縁体にダメージを及ぼすなど、直流課電による影響を懸念する報告がなされている。   When the insulation deterioration diagnosis of the power cable is performed by the residual charge method, as shown in FIG. 1, charges can be accumulated in the insulator by direct current application. However, in recent years, the number of cable lines connected to reduction devices such as gas-insulated switchgear (C-GIS) has increased, and the number of cases where it is difficult to perform DC charging has increased. Yes. For example, in C-GIS, there are reports of concern about the effects of DC charging, such as damage to an insulator caused by a metal foreign object charged by DC charging being attached to a spacer and serving as a starting point for discharge.

かかる問題を解消するために、特許文献2、3では、残留電荷法を適用するに際し、直流課電を用いずに、交流課電により電力ケーブルの絶縁体内に電荷を蓄積させるようにしている。特許文献2には、交流課電をゼロクロス付近で遮断し、遮断直前の半波電圧(以下、最終半波電圧)により水トリー劣化部に電荷を蓄積させる技術が開示されている。また、特許文献3には、交流電圧を半波整流して課電することにより水トリー劣化部に電荷を蓄積させる技術が開示されている。   In order to solve such a problem, in Patent Documents 2 and 3, when applying the residual charge method, charges are accumulated in the insulator of the power cable by AC charging without using DC charging. Patent Document 2 discloses a technique in which AC charging is interrupted in the vicinity of the zero cross, and electric charges are accumulated in the water tree degradation portion by a half-wave voltage (hereinafter, final half-wave voltage) immediately before the interruption. Patent Document 3 discloses a technique for accumulating electric charges in a water tree degradation portion by applying half-wave rectification of an AC voltage.

特許第3184712号公報(特開平8−62280号公報)Japanese Patent No. 3184712 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-62280) 特許第4383393号公報(特開2007−40861号公報)Japanese Patent No. 4383393 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-40861) 特開2007−271542号公報JP 2007-271542 A

しかしながら、特許文献2に記載の技術では、ゼロクロス付近で交流課電を遮断するときにオーバーシュートが発生する可能性がある(特許文献2の図2参照)。このオーバーシュートが発生すると、最終半波電圧で蓄積された残留電荷が放出されるため、オーバーシュートの大きさ次第では検出感度が低下する虞がある。また、オーバーシュートの大きさは、測定対象となる電力ケーブルの静電容量によって変化するため、オーバーシュートを抑制するには測定対象に応じた電圧波形で課電する必要があり、これには高度な波形制御技術が要求される。
また、特許文献3に記載の技術では、交流電圧を半波整流するための整流器が必要となる。また、電力ケーブルは容量性負荷であり、整流器によって半波整流された電圧波形をそのまま利用して課電すると平滑化されてしまうため、低負荷器を設けて調整しなければならない。したがって、絶縁劣化診断装置の構成が複雑化してしまう。
However, in the technique described in Patent Document 2, overshoot may occur when AC power is interrupted near the zero cross (see FIG. 2 of Patent Document 2). When this overshoot occurs, the residual charge accumulated at the final half-wave voltage is released, so that the detection sensitivity may decrease depending on the magnitude of the overshoot. In addition, since the magnitude of the overshoot varies depending on the capacitance of the power cable to be measured, in order to suppress overshoot, it is necessary to apply power with a voltage waveform corresponding to the measurement target. Waveform control technology is required.
Further, the technique described in Patent Document 3 requires a rectifier for half-wave rectifying the AC voltage. In addition, the power cable is a capacitive load, and if it is applied using the voltage waveform that has been half-wave rectified by the rectifier as it is, the power cable is smoothed, so a low load device must be provided and adjusted. This complicates the configuration of the insulation deterioration diagnostic apparatus.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電力ケーブルの絶縁体内の残留電荷を感度よく検出でき、再現性の高い絶縁劣化診断を実現可能な電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び絶縁劣化診断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of detecting a residual charge in an insulator of a power cable with high sensitivity and capable of realizing a highly reproducible insulation deterioration diagnosis and insulation method and insulation for the power cable. An object is to provide a deterioration diagnosis apparatus.

本発明に係る電力ケーブルの絶縁劣化診断方法は、電力ケーブルの絶縁体に対して交流電圧を課電し、この交流課電をゼロクロス点で終了させることにより、当該ゼロクロス点の直前の最終半波電圧で前記絶縁体内に電荷を蓄積させる第1工程と、
前記絶縁体に対して交流電圧を課電することにより前記絶縁体内に蓄積された残留電荷を放出させ、このときに検出回路に現れる直流成分を前記絶縁体の劣化を示す劣化信号として検出する第2工程と、を有する絶縁劣化診断方法であって、
前記第1工程における前記最終半波電圧の課電時に、当該最終半波電圧の周波数を所定の周波数から0Hzまで低下させることを特徴とする。
The method for diagnosing deterioration of a power cable according to the present invention applies an AC voltage to an insulator of the power cable, and terminates the AC voltage application at the zero cross point, so that the last half wave just before the zero cross point is applied. A first step of storing electric charge in the insulator with a voltage;
A residual charge accumulated in the insulator is discharged by applying an AC voltage to the insulator, and a DC component appearing in the detection circuit at this time is detected as a deterioration signal indicating deterioration of the insulator. An insulation deterioration diagnosis method having two steps,
When applying the final half-wave voltage in the first step, the frequency of the final half-wave voltage is reduced from a predetermined frequency to 0 Hz.

本発明に係る絶縁劣化診断装置は、電力ケーブルの絶縁体に対して交流電圧を課電し、この交流課電をゼロクロス点で終了させることにより、当該ゼロクロス点の直前の最終半波電圧で前記絶縁体内に電荷を蓄積させる第1工程と、
前記絶縁体に対して交流電圧を課電することにより前記絶縁体内に蓄積された残留電荷を放出させ、このときに検出回路に現れる直流成分を前記絶縁体の劣化を示す劣化信号として検出する第2工程と、を有する絶縁劣化診断方法に用いられる絶縁劣化診断装置であって、
前記第1工程及び前記第2工程で交流電圧を課電する際に、任意の電圧波形を生成する信号発生器と、
前記信号発生器から入力された交流電圧を増幅して出力する電力増幅器と、
前記電力増幅器から入力された交流電圧を増幅して電力ケーブルを課電するトランスと、
前記第2工程における交流電圧の課電により放出される電力ケーブルの残留電荷を測定する検出器と、を備え、
前記信号発生器が、前記第1工程における前記最終半波電圧の課電時に、当該最終半波電圧の周波数が所定の周波数から0Hzまで低下する電圧波形を生成することを特徴とする。
The insulation deterioration diagnosis device according to the present invention applies an AC voltage to an insulator of a power cable, and terminates the AC power application at the zero cross point, so that the final half-wave voltage immediately before the zero cross point is used. A first step of accumulating charge in the insulator;
A residual charge accumulated in the insulator is discharged by applying an AC voltage to the insulator, and a DC component appearing in the detection circuit at this time is detected as a deterioration signal indicating deterioration of the insulator. An insulation deterioration diagnosis apparatus used for an insulation deterioration diagnosis method having two steps,
A signal generator for generating an arbitrary voltage waveform when applying an AC voltage in the first step and the second step;
A power amplifier that amplifies and outputs the AC voltage input from the signal generator;
A transformer for amplifying the AC voltage input from the power amplifier to charge a power cable;
A detector for measuring a residual charge of a power cable released by applying an AC voltage in the second step,
The signal generator generates a voltage waveform in which the frequency of the final half-wave voltage drops from a predetermined frequency to 0 Hz when the final half-wave voltage is applied in the first step.

ここで、「交流課電を終了させる」とは、交流電圧の周波数を0Hz、又は交流電圧値(交流電圧を規定するための設定値、例えばピーク電圧値)を0Vにすることにより、実質的に交流課電を終了させることである。また、「最終半波電圧」とは、交流課電の終了となるゼロクロス点から一つ前のゼロクロス点までにおける電圧のことであり、電圧の極性は正負のいずれであってもよい。   Here, “terminate AC power application” means substantially by setting the frequency of the AC voltage to 0 Hz, or setting the AC voltage value (setting value for defining the AC voltage, for example, the peak voltage value) to 0V. Is to end AC charging. Further, the “final half-wave voltage” is a voltage from the zero crossing point at which the AC charging ends to the previous zero crossing point, and the polarity of the voltage may be positive or negative.

本発明によれば、最終半波電圧の周波数を0Hzまで低下させることにより、交流課電をゼロクロス付近で遮断した直後に生じやすいオーバーシュートが効果的に抑制され、最終半波電圧によって絶縁体内に電荷が蓄積される。したがって、オーバーシュートによる電荷の放出が抑制され、残留電荷の検出感度が良好となるので、再現性の高い絶縁劣化診断が可能となる。また、本発明を実現するに際して、半波整流器や低負荷器等の特別な装置は必要ないので、絶縁劣化診断装置の装置構成が複雑になる虞もない。   According to the present invention, by reducing the frequency of the final half-wave voltage to 0 Hz, an overshoot that is likely to occur immediately after the AC power application is cut off near the zero crossing is effectively suppressed, and the final half-wave voltage causes the insulation to enter the insulator. Charge is accumulated. Accordingly, the discharge of electric charges due to overshoot is suppressed, and the residual charge detection sensitivity is improved, so that it is possible to diagnose insulation deterioration with high reproducibility. Further, since no special device such as a half-wave rectifier or a low load device is required to realize the present invention, there is no possibility that the device configuration of the insulation deterioration diagnosis device is complicated.

残留電荷法の原理を模式的に示す図である。It is a figure which shows the principle of a residual charge method typically. 電力ケーブルの絶縁劣化診断に用いられる絶縁劣化診断装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the insulation deterioration diagnostic apparatus used for the insulation deterioration diagnosis of an electric power cable. 第1の実施の形態において電荷蓄積のために行われる交流課電の電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform of the alternating current charging performed for electric charge accumulation | storage in 1st Embodiment. 電荷直読短時間昇降法による残留電荷の測定について示す図である。It is a figure shown about the measurement of the residual charge by the electric charge direct reading short time raising / lowering method. 第2の実施の形態において電荷蓄積のために行われる交流課電の電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform of the alternating current charging performed for electric charge accumulation | storage in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の変形例において電荷蓄積のために行われる交流課電の電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform of the alternating current charging performed for electric charge accumulation | storage in the modification of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図2は、電力ケーブルの絶縁劣化診断に用いられる絶縁劣化診断装置の一例を示す図である。図2に示す絶縁劣化診断装置1は、CVケーブル等の電力ケーブル20を測定対象として、残留電荷法により絶縁体の劣化を診断するものである。一般に、電力ケーブル20は、銅、アルミ等からなる導体を中心として、内部半導電層、絶縁体(CVケーブルの場合は架橋ポリエチレン)、外部半導電層、金属遮蔽層、ビニルシースが順に同心円上に形成された構造を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an insulation deterioration diagnosis apparatus used for insulation deterioration diagnosis of a power cable. The insulation deterioration diagnosis apparatus 1 shown in FIG. 2 diagnoses deterioration of an insulator by a residual charge method using a power cable 20 such as a CV cable as a measurement target. In general, the power cable 20 is centered on a conductor made of copper, aluminum or the like, and an inner semiconductive layer, an insulator (crosslinked polyethylene in the case of a CV cable), an outer semiconductive layer, a metal shielding layer, and a vinyl sheath are arranged in a concentric order. It has a formed structure.

図2に示すように、絶縁劣化診断装置1は、信号発生器11、電力増幅器12、トランス13、及び検出器14を備えて構成される。測定対象となる電力ケーブル20の導体がスイッチ15を介してトランス13の二次側に接続され、金属遮蔽層が検出器14を介して接地される。   As shown in FIG. 2, the insulation deterioration diagnosis apparatus 1 includes a signal generator 11, a power amplifier 12, a transformer 13, and a detector 14. The conductor of the power cable 20 to be measured is connected to the secondary side of the transformer 13 via the switch 15, and the metal shielding layer is grounded via the detector 14.

信号発生器11は、任意の電圧波形を生成可能な、いわゆるファンクションジェネレータであり、電力ケーブル20の絶縁体に電荷を蓄積させるための交流課電時、及び蓄積された電荷を放出させて残留電荷を検出するための交流課電時に、所定の交流電圧を出力する。信号発生器11は、所定の期間における交流電圧値又は周波数を連続的に変化させることができる。信号発生器11において、例えば交流電圧値、周波数、時間を設定することで、測定対象となる電力ケーブル20に対して所望の電圧波形で交流課電を行うことができる。信号発生器11から出力された交流電圧は、電力増幅器12に入力される。   The signal generator 11 is a so-called function generator capable of generating an arbitrary voltage waveform. The AC generator for accumulating electric charge in the insulator of the power cable 20 and the residual electric charge are released by discharging the accumulated electric charge. A predetermined AC voltage is output at the time of AC power application for detecting. The signal generator 11 can continuously change the AC voltage value or frequency in a predetermined period. In the signal generator 11, for example, by setting an AC voltage value, a frequency, and a time, AC power can be applied to the power cable 20 to be measured with a desired voltage waveform. The AC voltage output from the signal generator 11 is input to the power amplifier 12.

電力増幅器12は、入力された交流電圧を増幅して出力する。電力増幅器12から出力された交流電圧は、トランス13の一次側に入力される。電力増幅器12は、例えば、数V程度の交流電圧を、200V程度にまで増幅する。   The power amplifier 12 amplifies and outputs the input AC voltage. The AC voltage output from the power amplifier 12 is input to the primary side of the transformer 13. For example, the power amplifier 12 amplifies an alternating voltage of about several volts up to about 200V.

トランス13は、一次側に入力された交流電圧を昇圧して、二次側から出力する。トランス13の二次側から出力された交流電圧により、電力ケーブル20の絶縁体が課電される。トランス13は、例えば、200V程度の交流電圧を、20kV程度にまで昇圧する。   The transformer 13 boosts the AC voltage input to the primary side and outputs it from the secondary side. The insulator of the power cable 20 is charged by the AC voltage output from the secondary side of the transformer 13. For example, the transformer 13 boosts an AC voltage of about 200 V to about 20 kV.

検出器14は、一端が電力ケーブル20の金属遮蔽層に接続され、他端が接地されている。検出器14は、電力ケーブル20の絶縁体に蓄積された電荷が放出されるときの直流成分を検出する。この直流成分に基づいて電力ケーブル20の絶縁劣化診断が行われる。   One end of the detector 14 is connected to the metal shielding layer of the power cable 20 and the other end is grounded. The detector 14 detects a direct current component when the electric charge accumulated in the insulator of the power cable 20 is released. An insulation deterioration diagnosis of the power cable 20 is performed based on the DC component.

なお、絶縁劣化診断装置1は、電力ケーブル20の絶縁体に対して任意の電圧波形で課電できる構成であれば、その他の構成は特に制限されない。例えば、検出器14の一端を信号発生器11に接続し、他端を接地するようにしてもよい(特許文献3の図1参照)。   In addition, if the insulation degradation diagnostic apparatus 1 is a structure which can be applied with an arbitrary voltage waveform with respect to the insulator of the power cable 20, another structure will not be restrict | limited in particular. For example, one end of the detector 14 may be connected to the signal generator 11 and the other end may be grounded (see FIG. 1 of Patent Document 3).

図2に示す絶縁劣化診断装置1を用いて電力ケーブル20の絶縁劣化診断を行う場合、まず、電力ケーブル20の絶縁体に対して交流電圧を課電し、この交流課電をゼロクロス点で終了させることにより、絶縁体内に電荷を蓄積させる(第1工程)。ゼロクロス点で交流課電を終了させると、終了直前の最終半波電圧で絶縁体内に電荷が蓄積されることになる。
そして、電力ケーブル20の絶縁体に対して交流電圧を課電することにより絶縁体内に蓄積された残留電荷を放出させ、このときに検出回路に現れる直流成分を絶縁体の劣化を示す劣化信号として検出する(第2工程)。この劣化信号に基づいて、絶縁体の劣化の程度(水トリー劣化の進行度合い)が診断される。
When performing insulation deterioration diagnosis of the power cable 20 using the insulation deterioration diagnosis device 1 shown in FIG. 2, first, an AC voltage is applied to the insulator of the power cable 20, and this AC charging is terminated at the zero cross point. As a result, charges are accumulated in the insulator (first step). When the AC power application is terminated at the zero crossing point, charges are accumulated in the insulator at the final half-wave voltage immediately before the termination.
Then, by applying an AC voltage to the insulator of the power cable 20, the residual charge accumulated in the insulator is released, and the DC component appearing in the detection circuit at this time is used as a deterioration signal indicating the deterioration of the insulator. Detect (second step). Based on this deterioration signal, the degree of deterioration of the insulator (the progress of water tree deterioration) is diagnosed.

第1の実施の形態では、第1工程において、図3に示す電圧波形の交流電圧を電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する。すなわち、タイミングt0までは、交流電圧値が一定(V=V0)であるとともに、周波数が一定(f=f0、例えば商用周波数50Hz)である交流電圧を電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する。例えば、測定対象となる電力ケーブル20が6.6kV級CVケーブルである場合、トランス13の二次側から出力される交流電圧のピーク電圧値が5.4kV(実効値:3.8kV)となるように、信号発生器11の交流電圧値を設定する。 In the first embodiment, in the first step, an AC voltage having a voltage waveform shown in FIG. 3 is applied to the insulator of the power cable 20. That is, until the timing t 0 , the AC voltage value is constant (V = V 0 ) and the frequency is constant (f = f 0 , for example, commercial frequency 50 Hz) is applied to the insulator of the power cable 20. To charge. For example, when the power cable 20 to be measured is a 6.6 kV class CV cable, the peak voltage value of the AC voltage output from the secondary side of the transformer 13 is 5.4 kV (effective value: 3.8 kV). Thus, the AC voltage value of the signal generator 11 is set.

そして、タイミングt0〜t2の区間、すなわち最終半波電圧での交流課電時に、交流電圧の周波数fを、タイミングt0までの周波数f0から0Hzまで徐々に低下させる。これにより、最終半波電圧の周期は最終半波電圧以前の交流電圧の周期より長くなる。また、交流電圧の周波数fをタイミングt0〜t2の間で周波数f0から0Hzまで徐々に低下させることで、連続的に滑らかに減衰する最終半波電圧の波形が形成され、電力ケーブル20の絶縁体に課電される。図3では、タイミングt2で周波数fが0Hzとなり、交流課電が終了することになる。
なお、最終半波電圧の周波数の初期値はf0以外の値であってもよい。ただし、周波数変更によるノイズの発生の懸念を抑えるため、最終半波電圧の周波数の初期値は直前までの周波数f0と一致させるのが望ましい。
Then, during the period from timing t 0 to t 2 , that is, during AC power application at the final half-wave voltage, the frequency f of the AC voltage is gradually decreased from the frequency f 0 until timing t 0 to 0 Hz. Thereby, the period of the last half-wave voltage becomes longer than the period of the alternating voltage before the last half-wave voltage. Further, by gradually decreasing the frequency f of the AC voltage from the frequency f 0 to 0 Hz between the timings t 0 and t 2 , a waveform of the final half-wave voltage that is continuously and smoothly attenuated is formed. Is charged to the insulator. In FIG. 3, the frequency f becomes 0 Hz at the timing t 2 , and the AC charging is finished.
Note that the initial value of the frequency of the final half-wave voltage may be a value other than f 0 . However, in order to suppress the concern about the occurrence of noise due to the frequency change, it is desirable that the initial value of the frequency of the final half-wave voltage is matched with the frequency f 0 until immediately before.

図3に示す電圧波形は、例えば信号発生器11において、表1に示すように時間、周波数、交流電圧値を設定することにより、容易に生成される。このとき、最終半波電圧の課電時間(交流電圧の減衰時間)t0〜t2を適切に設定することにより、オーバーシュートの発生を効果的に抑制することができる。本発明者等が行った実験では、最終半波電圧の課電時間t0〜t2が最終半波電圧以前の交流電圧の1周期程度となるようにして、交流電圧の周波数fを0Hzまで低下させることでオーバーシュートの発生を防止することができた。 The voltage waveform shown in FIG. 3 is easily generated by setting the time, frequency, and AC voltage value as shown in Table 1 in the signal generator 11, for example. At this time, (decay time of the AC voltage) final half-wave voltage voltage application time by setting t 0 ~t 2 properly, it is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot. In an experiment conducted by the present inventors, the frequency f of the AC voltage is reduced to 0 Hz so that the charging time t 0 to t 2 of the final half-wave voltage is about one cycle of the AC voltage before the final half-wave voltage. By reducing it, the occurrence of overshoot could be prevented.

Figure 0005620324
Figure 0005620324

なお、最終半波電圧の課電時間t0〜t2を適切に設定するためには、電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する交流電圧の波形状態(特に最終半波電圧の波形状態)を、予めオシロスコープにより確認し、所望の電圧波形(オーバーシュートが発生しない電圧波形)となる設定を取得しておけばよい。 In order to appropriately set the last half-wave voltage application time t 0 to t 2 , the waveform state of the AC voltage applied to the insulator of the power cable 20 (particularly the waveform state of the last half-wave voltage). ) Is previously confirmed with an oscilloscope, and a setting for obtaining a desired voltage waveform (voltage waveform in which overshoot does not occur) may be acquired.

このように、第1の実施の形態では、第1工程において、最終半波の周波数fを、所定の周波数(例えば当該最終半波電圧以前の周波数f0)から0Hzまで徐々に低下させる(可変周波数制御)。
これにより、交流課電をゼロクロス点で終了させた直後に生じやすいオーバーシュートが効果的に抑制され、最終半波電圧によって絶縁体内に電荷が蓄積される。したがって、オーバーシュートによる電荷の放出が抑制され、残留電荷の検出感度が良好となるので、再現性の高い絶縁劣化診断が可能となる。また、絶縁劣化診断装置1に、半波整流器や低負荷器等の特別な装置を設ける必要はないので、装置構成が複雑になる虞もない。
As described above, in the first embodiment, in the first step, the frequency f of the final half wave is gradually decreased from a predetermined frequency (for example, the frequency f 0 before the final half wave voltage) to 0 Hz (variable). Frequency control).
This effectively suppresses overshoot that is likely to occur immediately after AC charging is terminated at the zero cross point, and charges are accumulated in the insulator by the final half-wave voltage. Accordingly, the discharge of electric charges due to overshoot is suppressed, and the residual charge detection sensitivity is improved, so that it is possible to diagnose insulation deterioration with high reproducibility. Moreover, since it is not necessary to provide the insulation degradation diagnostic apparatus 1 with a special device such as a half-wave rectifier or a low load device, there is no possibility that the device configuration becomes complicated.

なお、最終半波電圧の波形が、課電終了(図3におけるタイミングt2)まで連続的に滑らかに減衰する波形となるような制御であれば、周波数fを徐々に低下させるための制御パターン(周波数fの低下率など)は特に制限されない。具体的には、最終半波電圧の波形が、周波数fが0Hzとなる点において微分可能で、かつ微分係数が“0”である滑らかな曲線形状となるように制御パターンが設定されていればよい。
最終半波電圧の波形が、交流課電をゼロクロス付近で遮断するような微分不可能な波形(不連続な波形)である場合にはオーバーシュートが発生しやすいが、上述したような滑らかな曲線形状であれば、オーバーシュートの発生を効果的に防止できる。
If the control is such that the waveform of the final half-wave voltage is a waveform that continuously attenuates until the end of power application (timing t 2 in FIG. 3), a control pattern for gradually decreasing the frequency f. There are no particular restrictions on the rate of decrease in frequency f. Specifically, if the control pattern is set so that the waveform of the final half-wave voltage can be differentiated at a point where the frequency f is 0 Hz and has a smooth curve shape with a differential coefficient of “0”. Good.
If the waveform of the final half-wave voltage is a non-differentiable waveform (discontinuous waveform) that blocks AC charging near the zero cross, overshoot is likely to occur, but the smooth curve as described above If it is a shape, generation | occurrence | production of an overshoot can be prevented effectively.

ところで、第2工程における残留電荷の測定では、交流電圧の課電時に検出回路に現れる直流成分(残留電荷の増加分)を検出器14で検出することになるが、検出される直流成分には、水トリー劣化に起因する残留電荷(真の残留電荷)だけでなく、水トリー劣化に起因しない残留電荷の成分(誤差成分)が含まれている。そこで、第2工程における残留電荷の測定では、特開平11−148959号公報に開示されている方法(電荷直読短時間昇降法)を適用するのが望ましい。後述する第2の実施の形態及びその変形例においても同様である。   By the way, in the measurement of the residual charge in the second step, the DC component (increase in residual charge) that appears in the detection circuit when the AC voltage is applied is detected by the detector 14. In addition to residual charges (true residual charges) caused by water tree degradation, residual charge components (error components) not caused by water tree degradation are included. Therefore, it is desirable to apply the method (charge direct reading short time raising / lowering method) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-148959 in measuring the residual charge in the second step. The same applies to a second embodiment described later and modifications thereof.

すなわち、第2工程において、図4に示すように、短時間で昇降圧する交流電圧、具体的には、水トリー劣化に起因しない残留電荷(誤差成分)の応答時間より短い時間で、瞬時値が0Vから所定のピーク値まで上昇した後、電圧を保持せず直ちに0Vまで降下する交流電圧を、電力ケーブル20の絶縁体に対して3回繰り返して課電し、それぞれの交流課電時に検出される残留電荷の増加分を測定する。そして、1回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔQ1、2回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔQ2、3回目の交流課電による残留電荷の増加分をΔQ3としたとき、Q0=ΔQ1−ΔQ2×(ΔQ2/ΔQ3)で算出されるQ0を絶縁劣化の判定量(劣化信号)として用いる。 That is, in the second step, as shown in FIG. 4, the instantaneous value is obtained in a time shorter than the response time of the alternating voltage that rises and falls in a short time, specifically, the residual charge (error component) not caused by water tree degradation. An AC voltage that rises from 0V to a predetermined peak value and immediately drops to 0V without holding the voltage is repeatedly applied to the insulator of the power cable 20 three times, and is detected during each AC power application. Measure the increase in residual charge. The increase in residual charge due to the first AC charging is ΔQ 1 , the increase in residual charge due to the second AC charging is ΔQ 2 , and the increase in residual charge due to the third AC charging is ΔQ 3 . when, Q 0 = ΔQ 1 -ΔQ 2 used as × determination amount of insulation degradation of Q 0 which is calculated by (ΔQ 2 / ΔQ 3) (degradation signals).

水トリー劣化に起因する残留電荷は、交流電圧に対する応答が早い(数秒で完了する)という特性を有しているので、1回目の交流課電時の残留電荷の増加分ΔQ1にのみ含まれる。一方、2回目及び3回目の交流課電時の残留電荷の増加分ΔQ2、ΔQ3は誤差成分とみなすことができる。
したがって、1回目の残留電荷の増加分ΔQ1を、2回目及び3回目の残留電荷の増加分ΔQ2、ΔQ3(誤差成分のみ)で補正することにより、真の残留電荷が選択的に抽出される。つまり、上述した方法では、誤差成分を含まない真の劣化信号を検出することができるので、信頼性の高い絶縁劣化診断が実現される。
Residual charges resulting from water tree degradation have a characteristic of quick response to AC voltage (complete in a few seconds), and are therefore included only in the increase ΔQ 1 in the residual charge during the first AC application. . On the other hand, the increments ΔQ 2 and ΔQ 3 of the residual charge during the second and third AC charging can be regarded as error components.
Therefore, the true residual charge is selectively extracted by correcting the increase ΔQ 1 of the first residual charge with the increase ΔQ 2 and ΔQ 3 (only the error component) of the second and third residual charges. Is done. In other words, the above-described method can detect a true deterioration signal that does not include an error component, thereby realizing a highly reliable insulation deterioration diagnosis.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、最終半波電圧の周波数だけを制御することにより電荷蓄積時の交流電圧を減衰させているが、第2の実施の形態では、最終半波電圧の周波数と交流電圧値の両方を制御することにより電荷蓄積時の交流電圧を減衰させる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the AC voltage during charge accumulation is attenuated by controlling only the frequency of the final half-wave voltage. However, in the second embodiment, the frequency of the final half-wave voltage and the AC voltage are attenuated. By controlling both values, the AC voltage during charge accumulation is attenuated.

具体的には、第2の実施の形態では、第1工程において、図5に示す電圧波形の交流電圧を電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する。すなわち、タイミングt0までは、交流電圧値が一定(V=V0)であるとともに、周波数が一定(f=f0、例えば商用周波数50Hz)である交流電圧を電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する。例えば、測定対象となる電力ケーブル20が6.6kV級CVケーブルである場合、トランス13の二次側から出力される交流電圧のピーク電圧値が5.4kV(実効値:3.8kV)となるように、信号発生器11の交流電圧値を設定する。かかる交流課電は第1の実施の形態と同様である。 Specifically, in the second embodiment, an AC voltage having a voltage waveform shown in FIG. 5 is applied to the insulator of the power cable 20 in the first step. That is, until the timing t 0 , the AC voltage value is constant (V = V 0 ) and the frequency is constant (f = f 0 , for example, commercial frequency 50 Hz) is applied to the insulator of the power cable 20. To charge. For example, when the power cable 20 to be measured is a 6.6 kV class CV cable, the peak voltage value of the AC voltage output from the secondary side of the transformer 13 is 5.4 kV (effective value: 3.8 kV). Thus, the AC voltage value of the signal generator 11 is set. Such AC charging is the same as in the first embodiment.

そして、タイミングt0〜t2の区間、すなわち最終半波電圧での交流課電時に、交流電圧の周波数fをタイミングt0までの周波数f0から0Hzまで徐々に低下させるとともに、交流電圧値Vをタイミングt0までの交流電圧値V0から0Vまで徐々に減少させる。これにより、第1の実施形態よりも、さらに波形の傾斜等、細かな最終半波電圧の波形制御が可能になり、より連続的に滑らかに減衰する交流電圧が電力ケーブル20の絶縁体に課電される。図5では、タイミングt2で周波数fが0Hz、交流電圧値Vが0Vとなり、交流課電が終了することになる。 Then, during the period of timing t 0 to t 2 , that is, during AC power application at the final half-wave voltage, the frequency f of the AC voltage is gradually decreased from the frequency f 0 until the timing t 0 to 0 Hz, and the AC voltage value V gradually decreases from the AC voltage V 0 which to timing t 0 to 0V to. As a result, it is possible to control the waveform of the final half-wave voltage more finely than the first embodiment, such as the inclination of the waveform, and an AC voltage that is more continuously and smoothly attenuated is imposed on the insulator of the power cable 20. Electricity. In FIG. 5, the frequency f becomes 0 Hz and the AC voltage value V becomes 0 V at the timing t 2 , and the AC voltage application is finished.

なお、最終半波電圧の周波数の初期値はf0以外の値であってもよい。ただし、周波数変更によるノイズ発生の懸念を抑えるため、最終半波電圧の周波数の初期値は直前までの周波数f0と一致させるのが望ましい。また、最終半波電圧の交流電圧値の初期値もV0以外の値であってもよい。 Note that the initial value of the frequency of the final half-wave voltage may be a value other than f 0 . However, in order to suppress the concern about the occurrence of noise due to the frequency change, it is desirable that the initial value of the frequency of the final half-wave voltage is made to coincide with the frequency f 0 until immediately before. Also, the initial value of the AC voltage value of the final half-wave voltage may be a value other than V 0 .

図5に示す電圧波形は、例えば信号発生器11において、表2に示すように時間、周波数、交流電圧値を設定することにより、容易に生成される。このとき、最終半波電圧の課電時間(交流電圧の減衰時間)t0〜t2を適切に設定することにより、オーバーシュートの発生を効果的に抑制することができる。本発明者等が行った実験では、最終半波電圧の課電時間t0〜t2が最終半波以前の交流電圧の1周期程度となるようにして、交流電圧の周波数fを0Hzまで低下させるとともに、交流電圧値Vを0Vまで減少させることで、オーバーシュートの発生を防止することができた。 The voltage waveform shown in FIG. 5 is easily generated by setting the time, frequency, and AC voltage value as shown in Table 2 in the signal generator 11, for example. At this time, (decay time of the AC voltage) final half-wave voltage voltage application time by setting t 0 ~t 2 properly, it is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot. In an experiment conducted by the present inventors, the frequency f of the AC voltage is reduced to 0 Hz so that the charging time t 0 to t 2 of the final half-wave voltage is about one cycle of the AC voltage before the final half-wave. In addition, the occurrence of overshoot could be prevented by reducing the AC voltage value V to 0V.

Figure 0005620324
Figure 0005620324

[第2の実施の形態の変形例]
第2の実施の形態では、最終半波電圧の交流電圧値Vの初期値をタイミングt0までの交流電圧値V0とし、V0から0Vまで徐々に低下させるため、タイミングt1における最終半波電圧のピーク値(絶対値)Vpが初期の交流電圧値V0よりも小さくなる(図5参照)。つまり、第1の実施の形態と比較して、蓄積される電荷量が減少する虞がある。
そこで、蓄積させる電荷量を増やし、残留電荷の検出感度を向上させる場合には、本変形例のように最終半波電圧の交流電圧値及び周波数を制御する。
[Modification of Second Embodiment]
In the second embodiment, the initial value of the AC voltage V of the final half-wave voltage and an AC voltage value V 0 which is to timing t 0, for gradually reducing from V 0 to 0V, the final half of the time t 1 The peak value (absolute value) V p of the wave voltage is smaller than the initial AC voltage value V 0 (see FIG. 5). That is, there is a possibility that the amount of accumulated charges may be reduced as compared with the first embodiment.
Therefore, when increasing the amount of charge to be accumulated and improving the detection sensitivity of the residual charge, the AC voltage value and frequency of the final half-wave voltage are controlled as in this modification.

本変形例では、図6に示す電圧波形の交流電圧を電力ケーブル20の絶縁体に対して課電する。すなわち、タイミングt1における最終半波電圧のピーク値VpがV0と一致するように、最終半波電圧の交流電圧値Vの初期値を、タイミングt0までの交流電圧値V0よりも高い値V1に設定する。そして、最終半波電圧の交流電圧値VをV1から0Vまで徐々に低下させる。 In this modification, an AC voltage having a voltage waveform shown in FIG. 6 is applied to the insulator of the power cable 20. That is, as the peak value V p of the last half-wave voltage at the timing t 1 coincides with V 0, the initial value of the AC voltage V of the final half-wave voltage, than the AC voltage V 0 which to timing t 0 Set to high value V 1 . Then, the AC voltage value V of the final half-wave voltage is gradually decreased from V 1 to 0V.

図6に示す電圧波形は、例えば信号発生器11において、表3に示すように時間、周波数、交流電圧値を設定することにより、容易に生成される。このとき、最終半波電圧の課電時間(交流電圧の減衰時間)t0〜t2を適切に設定することにより、オーバーシュートの発生を効果的に抑制することができる。本発明者等が行った実験では、最終半波電圧の課電時間t0〜t2が最終半波以前の交流電圧の1周期程度となるようにして、交流電圧の周波数fを0Hzまで低下させるとともに、交流電圧値Vを0Vまで減少させることで、オーバーシュートの発生を防止することができた。 The voltage waveform shown in FIG. 6 is easily generated by setting the time, frequency, and AC voltage value as shown in Table 3 in the signal generator 11, for example. At this time, (decay time of the AC voltage) final half-wave voltage voltage application time by setting t 0 ~t 2 properly, it is possible to effectively suppress the occurrence of overshoot. In an experiment conducted by the present inventors, the frequency f of the AC voltage is reduced to 0 Hz so that the charging time t 0 to t 2 of the final half-wave voltage is about one cycle of the AC voltage before the final half-wave. In addition, the occurrence of overshoot could be prevented by reducing the AC voltage value V to 0V.

Figure 0005620324
Figure 0005620324

このように、変形例では、最終半波電圧の交流電圧値の初期値を、最終半波電圧以前の交流電圧値V0より高く設定する。これにより、最終半波電圧の交流電圧値を徐々に低下させても電力ケーブル20の絶縁体に蓄積される電荷量が確保されるので、残留電荷の検出感度が低下するのを防止できる。
なお、変形例では、最終半波電圧のピーク値VpがV0と一致するように、最終半波電圧の交流電圧値の初期値を設定しているが、交流電圧値の初期値は、残留電荷の十分な検出感度が得られる範囲で適宜に設定可能である。
Thus, in the modification, the initial value of the AC voltage value of the final half-wave voltage is set higher than the AC voltage value V 0 before the final half-wave voltage. As a result, even if the AC voltage value of the final half-wave voltage is gradually reduced, the amount of charge accumulated in the insulator of the power cable 20 is ensured, so that it is possible to prevent the residual charge detection sensitivity from being lowered.
In the modification, the initial value of the AC voltage value of the final half-wave voltage is set so that the peak value V p of the final half-wave voltage matches V 0 , but the initial value of the AC voltage value is It can be set as appropriate as long as sufficient detection sensitivity of the residual charge is obtained.

以上、第2の実施の形態およびその変形例では、第1工程において、最終半波電圧の周波数fを所定の周波数(例えば当該最終半波電圧以前の周波数f0)から0Hzまで徐々に低下させるとともに、最終半波電圧の交流電圧値Vを所定の電圧値から0Vまで徐々に低下させる(可変電圧可変周波数制御)。これにより、第1の実施の形態と同様に、再現性の高い絶縁劣化診断が可能となる。 As described above, in the second embodiment and its modifications, in the first step, the frequency f of the final half-wave voltage is gradually reduced from a predetermined frequency (for example, the frequency f 0 before the final half-wave voltage) to 0 Hz. At the same time, the AC voltage value V of the final half-wave voltage is gradually decreased from a predetermined voltage value to 0 V (variable voltage variable frequency control). This makes it possible to perform insulation deterioration diagnosis with high reproducibility, as in the first embodiment.

なお、最終半波電圧の波形が、課電終了(図5,6におけるタイミングt2)まで連続的に滑らかに減衰する波形となるような制御であれば、周波数f及び交流電圧値Vを徐々に低下させるための制御パターン(周波数fの低下率、交流電圧値Vの低下率など)は特に制限されない。具体的には、最終半波電圧の波形が、周波数fが0Hzかつ交流電圧値Vが0Vとなる点において微分可能で、かつ微分係数が“0”である滑らかな曲線形状となるように制御パターンが設定されていればよい。
最終半波電圧の波形が、交流課電をゼロクロス付近で遮断するような微分不可能な波形(不連続な波形)である場合にはオーバーシュートが発生しやすいが、上述したような滑らかな曲線形状であれば、オーバーシュートの発生を効果的に防止できる。
If the control is such that the waveform of the final half-wave voltage is a waveform that smoothly and smoothly attenuates until the end of power application (timing t 2 in FIGS. 5 and 6), the frequency f and the AC voltage value V are gradually increased. There are no particular restrictions on the control pattern (such as the rate of decrease in the frequency f and the rate of decrease in the AC voltage value V). Specifically, control is performed so that the waveform of the final half-wave voltage has a smooth curve shape that is differentiable at a point where the frequency f is 0 Hz and the AC voltage value V is 0 V, and the differential coefficient is “0”. It suffices if a pattern is set.
If the waveform of the final half-wave voltage is a non-differentiable waveform (discontinuous waveform) that blocks AC charging near the zero cross, overshoot is likely to occur, but the smooth curve as described above If it is a shape, generation | occurrence | production of an overshoot can be prevented effectively.

第1の実施の形態、第2の実施の形態及びその変形例に係る絶縁劣化診断方法では、直流課電により絶縁体に電荷を蓄積させる場合に比較して、検出された残留電荷はおおよそ70%前後の値となった。つまり、これらの絶縁劣化診断方法は、直流課電により電荷蓄積する場合に比較して検出感度が劣るものの、検出感度としては十分な値が得られるので、直流課電による電荷蓄積を利用できないケーブル線路においては極めて有用である。   In the insulation deterioration diagnosis method according to the first embodiment, the second embodiment, and the modification thereof, the detected residual charge is approximately 70 as compared with the case where the charge is accumulated in the insulator by DC charging. The value was around%. In other words, these insulation deterioration diagnosis methods are inferior in detection sensitivity compared with the case where charges are accumulated by direct current charging, but sufficient values are obtained as detection sensitivity, so that the charge accumulation due to direct current charging cannot be used. It is extremely useful on the track.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、負極性の最終半波電圧の交流課電により絶縁体への電荷蓄積を行うが、正極性の最終半波電圧の交流課電により絶縁体への電荷蓄積を行うようにしてもよい。また例えば、絶縁劣化診断装置1の装置構成は、本発明を実現できる範囲で適宜変更可能である。
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist thereof.
For example, in the above-described embodiment, charges are accumulated in the insulator by AC application of the negative final half-wave voltage, but charges are accumulated in the insulator by AC application of the positive final half-wave voltage. You may do it. Further, for example, the device configuration of the insulation deterioration diagnosis device 1 can be changed as appropriate within a range in which the present invention can be realized.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 絶縁劣化診断装置
11 信号発生器
12 電力増幅器
13 トランス
14 検出器
15 スイッチ
20 電力ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation deterioration diagnostic apparatus 11 Signal generator 12 Power amplifier 13 Transformer 14 Detector 15 Switch 20 Power cable

Claims (4)

電力ケーブルの絶縁体に対して交流電圧を課電し、この交流課電をゼロクロス点で終了させることにより、当該ゼロクロス点の直前の最終半波電圧で前記絶縁体内に電荷を蓄積させる第1工程と、
前記絶縁体に対して交流電圧を課電することにより前記絶縁体内に蓄積された残留電荷を放出させ、このときに検出回路に現れる直流成分を前記絶縁体の劣化を示す劣化信号として検出する第2工程と、を有する絶縁劣化診断方法であって、
前記第1工程における前記最終半波電圧の課電時に、当該最終半波電圧の周波数を所定の周波数から0Hzまで低下させることを特徴とする電力ケーブルの絶縁劣化診断方法。
A first step of applying an AC voltage to the insulator of the power cable and ending the AC application at the zero cross point to accumulate electric charge in the insulator at the final half-wave voltage immediately before the zero cross point. When,
A residual charge accumulated in the insulator is discharged by applying an AC voltage to the insulator, and a DC component appearing in the detection circuit at this time is detected as a deterioration signal indicating deterioration of the insulator. An insulation deterioration diagnosis method having two steps,
An insulation deterioration diagnosis method for a power cable, wherein the frequency of the final half-wave voltage is reduced from a predetermined frequency to 0 Hz when the final half-wave voltage is applied in the first step.
前記最終半波電圧の課電時に、当該最終半波電圧の周波数を所定の周波数から0Hzまで低下させるとともに、当該最終半波電圧の交流電圧値を所定の電圧値から0Vまで低下させることを特徴とする請求項1に記載の電力ケーブルの絶縁劣化診断方法。   When applying the final half-wave voltage, the frequency of the final half-wave voltage is decreased from a predetermined frequency to 0 Hz, and the alternating voltage value of the final half-wave voltage is decreased from a predetermined voltage value to 0 V. The insulation deterioration diagnosis method for a power cable according to claim 1. 前記所定の電圧値を、前記最終半波電圧以前の交流電圧値より高く設定することを特徴とする請求項2に記載の電力ケーブルの絶縁劣化診断方法。   3. The insulation deterioration diagnosis method for a power cable according to claim 2, wherein the predetermined voltage value is set higher than an AC voltage value before the final half-wave voltage. 電力ケーブルの絶縁体に対して交流電圧を課電し、この交流課電をゼロクロス点で終了させることにより、当該ゼロクロス点の直前の最終半波電圧で前記絶縁体内に電荷を蓄積させる第1工程と、
前記絶縁体に対して交流電圧を課電することにより前記絶縁体内に蓄積された残留電荷を放出させ、このときに検出回路に現れる直流成分を前記絶縁体の劣化を示す劣化信号として検出する第2工程と、を有する絶縁劣化診断方法に用いられる絶縁劣化診断装置であって、
前記第1工程及び前記第2工程で交流電圧を課電する際に、任意の電圧波形を生成する信号発生器と、
前記信号発生器から入力された交流電圧を増幅して出力する電力増幅器と、
前記電力増幅器から入力された交流電圧を増幅して電力ケーブルを課電するトランスと、
前記第2工程における交流電圧の課電により放出される電力ケーブルの残留電荷を測定する検出器と、を備え、
前記信号発生器が、前記第1工程における前記最終半波電圧の課電時に、当該最終半波電圧の周波数が所定の周波数から0Hzまで低下する電圧波形を生成することを特徴とする絶縁劣化診断装置。
A first step of applying an AC voltage to the insulator of the power cable and ending the AC application at the zero cross point to accumulate electric charge in the insulator at the final half-wave voltage immediately before the zero cross point. When,
A residual charge accumulated in the insulator is discharged by applying an AC voltage to the insulator, and a DC component appearing in the detection circuit at this time is detected as a deterioration signal indicating deterioration of the insulator. An insulation deterioration diagnosis apparatus used for an insulation deterioration diagnosis method having two steps,
A signal generator for generating an arbitrary voltage waveform when applying an AC voltage in the first step and the second step;
A power amplifier that amplifies and outputs the AC voltage input from the signal generator;
A transformer for amplifying the AC voltage input from the power amplifier to charge a power cable;
A detector for measuring a residual charge of a power cable released by applying an AC voltage in the second step,
Insulation deterioration diagnosis, wherein the signal generator generates a voltage waveform in which the frequency of the final half-wave voltage decreases from a predetermined frequency to 0 Hz when the final half-wave voltage is applied in the first step. apparatus.
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