特許 6069051 電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069051

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/08 20060101AFI20170116BHJP

   H02G 1/00 20060101ALI20170116BHJP

   H02H 3/00 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/08

   H02G1/00

   H02H3/00 N

   H02H3/00 Q

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-56895(P2013-56895)

(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公開番号】特開2014-182014(P2014-182014A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000164438

【氏名又は名称】九州電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001601

【氏名又は名称】特許業務法人英和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】矢野 京二

(72)【発明者】

【氏名】中井 茂雄

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭４０−６６８２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５０−３２４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６７００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２１４０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３１／０８

Ｈ０２Ｇ １／００

Ｈ０２Ｈ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検流計メータ及び測定辺抵抗を、事故発生ケーブルの遮蔽層の一端と健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に並列に接続し、
一部に可変抵抗を含む測定辺抵抗の所定の接点又は測定辺抵抗の按分位置を変化させることが可能な摺動接点と接地点との間に標定用直流電圧を印加し、
前記事故発生ケーブルの遮蔽層の他端と前記健全ケーブルの遮蔽層の他端を短絡線で接続し、
前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第１高圧ガードを配置し、
前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第２高圧ガードを配置し、
前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードを電気的に接続し、
前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加するとともに、
前記事故発生ケーブルの導体を接地してブリッジ回路を形成し、
前記測定辺抵抗の一部の抵抗値を変化させるか、前記測定辺抵抗の按分位置を変化させることによって、前記検流計メータに流れる電流を零に調整し、前記測定辺抵抗の一部の抵抗値又は前記測定辺抵抗の按分位置に基づいて電力ケーブルの絶縁不良箇所の位置を標定する
ことを特徴とする電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法。

【請求項2】

前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第３高圧ガードを配置し、
前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第４高圧ガードを配置し、
前記健全ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第５高圧ガードを配置し、
前記健全ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第６高圧ガードを配置し、
前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードを電気的に接続するとともに、
前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法。

【請求項3】

前記標定用直流電圧を前記電力ケーブルに接続される開閉装置の許容直流電圧値以下の電圧とするとともに、
前記検流計メータと、前記事故発生ケーブルの遮蔽層の一端及び前記健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に、前記電力ケーブルに重畳するノイズが前記検流計メータに入力されることを防止するノイズ防止回路を接続する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法。

【請求項4】

事故発生ケーブルの遮蔽層の一端と健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に並列に接続される検流計メータ及び測定辺抵抗、
一部に可変抵抗を含む測定辺抵抗の所定の接点又は測定辺抵抗の按分位置を変化させることが可能な摺動接点、
前記所定の接点又は前記摺動接点と接地点との間に標定用直流電圧を印加する標定用直流電圧源、
前記事故発生ケーブルの遮蔽層の他端と前記健全ケーブルの遮蔽層の他端を接続する短絡線、
前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第１高圧ガード、
前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第２高圧ガード、
前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、
及び前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源、
並びに前記事故発生ケーブルの導体と接地点とを接続するアース線を備える
ことを特徴とする電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置。

【請求項5】

前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第３高圧ガード、
前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第４高圧ガード、
前記健全ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第５高圧ガード、
前記健全ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第６高圧ガード、
前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、
並びに前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源を備える
ことを特徴とする請求項４に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置。

【請求項6】

前記検流計メータ及び前記測定辺抵抗を配置している基板を大地から絶縁し支持する絶縁棒等の絶縁物に、基板及び大地とは絶縁されて配置される導電性の第７高圧ガード、
前記第１高圧ガードないし前記第７高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、
並びに前記第１高圧ガードないし前記第７高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源を備える
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置。

【請求項7】

前記検流計メータと前記事故発生ケーブルの遮蔽層の一端及び前記健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に接続され、前記電力ケーブルに重畳するノイズが前記検流計メータに入力されることを防止するノイズ侵入防止回路を備える
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力ケーブルにおける絶縁不良箇所が高抵抗であっても、その絶縁不良箇所の位置を高い精度で標定可能とする方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電力ケーブルにおける絶縁不良箇所標定装置が、絶縁不良箇所を有する電力ケーブル（以下、「事故発生ケーブル」という。）における絶縁不良箇所の位置をつきとめることを目的に開発されている。
その絶縁不良箇所標定装置の概念図は、図５に示すように、検流計メータ（Ｇ）及び測定辺抵抗（Ｒａ・Ｒｂ）を、事故発生ケーブルの導体の一端と健全な電力ケーブル（以下、「健全ケーブル」という。）の導体の一端との間に並列に接続し、測定辺抵抗の按分位置を変化させることが可能な摺動接点と接地点との間に標定用直流電圧源を接続し、事故発生ケーブルの導体の他端と健全ケーブルの導体の他端を短絡線で接続するとともに、事故発生ケーブルの遮蔽層を接地するものである。

【0003】

絶縁不良箇所（Ｆｐ）の位置を標定する装置の等価回路は図６に示すブリッジ回路となる。この図において、Ｅは標定用直流電圧源の電圧、Ｌは事故発生ケーブル及び健全ケーブルの一端から他端までの長さ、ｌは事故発生ケーブルの一端から絶縁不良箇所までの長さ、Ｒａは測定辺抵抗の摺動接点より健全ケーブル寄りの抵抗値、Ｒｂは測定辺抵抗の摺動接点より事故発生ケーブル寄りの抵抗値、Ｒｃは健全ケーブルの一端から絶縁不良箇所までの導体及び短絡線の抵抗値、Ｒｄは事故発生ケーブルの一端から絶縁不良箇所までの導体の抵抗値、Ｒｅは絶縁不良箇所の抵抗値（以下、「地絡抵抗」という。）、Ｒｇは検流計メータの内部抵抗値、Ｒｏは標定用直流電圧源の内部抵抗値を示す記号である。

【0004】

この等価回路で、測定辺抵抗の摺動接点を動かして測定辺抵抗の按分位置を変化させ、検流計メータに流れる電流を零に調整した場合、Ｒａ×Ｒｄ＝Ｒｂ×Ｒｃが成立する。
ここで、健全ケーブル及び事故発生ケーブルの導体の単位長さ当たりの抵抗値をρとしたとき、Ｒｃ＝ρ×（２Ｌ−ｌ）及びＲｄ＝ρ×ｌとなるので、Ｒａ×Ｒｄ＝Ｒｂ×Ｒｃにこれらの関係を代入して整理すると、ｌ＝Ｌ×２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）となる。
そして、Ｌは事故発生ケーブル又は健全ケーブルの一端から他端までの長さを計測して知り得る値、Ｒｂは測定辺抵抗の按分位置から知り得る値、Ｒａ＋Ｒｂは一定値であるので、ｌすなわち事故発生ケーブルの一端から絶縁不良箇所までの長さが分かり、絶縁不良箇所（Ｆｐ）の位置を標定できる。

【0005】

ところが、地絡抵抗（Ｒｅ）が高い場合、図６のブリッジ回路では地絡抵抗（Ｒｅ）での電圧降下が大きくなる上に、電力ケーブルの導体抵抗が小さい（０．０２〜０．０８Ω／ｋｍ）ことから、検流計メータ（Ｇ）の両端における電位差が非常に小さくなってしまい、絶縁不良箇所の標定は不可能であった。そのため従来、地絡抵抗が高い場合には、高電圧課電による焼成で絶縁不良箇所を低抵抗にして標定していた。
そして、高抵抗の絶縁不良は電力ケーブルの端末部や接続部で発生する場合も多いところ、高電圧課電による焼成を行った場合、焼成の対象となった電力ケーブルは損傷を受ける可能性があるため、電力ケーブル自体には絶縁不良箇所が発生していないにもかかわらず、標定後にその電力ケーブルを交換していた。

【0006】

そこで、特許文献１（特開２００６−２６７００２号公報）に記載されるように、高電圧課電による焼成を避けるために、従来の標定装置の検出感度を大幅に向上させ、標定範囲を１０倍程度拡大させた新型の標定装置が開発された。この標定装置によれば、ケーブル導体の断面積が１５０ｍｍ^２（直径１３．８ｍｍ）、測定される電力ケーブルの長さ（以下、「亘長」という。）が１０００ｍの場合、地絡抵抗が２００ＭΩ程度までであれば、絶縁不良箇所の位置を標定可能である。
しかし、最近は送電容量の大容量化に伴ってケーブル導体の断面積は大きくなっており、３２５ｍｍ^２（直径２０．３ｍｍ）、さらには７２５ｍｍ^２（直径３０．４ｍｍ）のものが用いられるようになっているところ、標定可能な地絡抵抗は、ケーブル導体の単位長さ当たりの抵抗値及び亘長に比例し、現場における標定の際の亘長は１００ｍ程度の場合もあるため、新型の標定装置を用いたとしても、標定可能な地絡抵抗は、断面積１５０ｍｍ^２、亘長１００ｍの場合２０ＭΩ（２００ＭΩ×０．１）、断面積３２５ｍｍ^２、亘長１００ｍの場合９．２ＭΩ（２００ＭΩ×１５０÷３２５×０．１）となり、断面積７２５ｍｍ^２、亘長１００ｍの場合４．１ＭΩ（２００ＭΩ×１５０÷７２５×０．１）に過ぎない。
そして、地絡抵抗は２００ＭΩ程度となる場合も多いため、標定能力を通常の標定装置の１００倍から５００倍（新型の標定装置の１０倍から５０倍）に拡大することが、絶縁不良箇所標定の現場において強く求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−２６７００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の課題は、亘長が短くても電力ケーブルを焼成せずに絶縁不良箇所を標定できるようにすること、ケーブルサイズが大きくても電力ケーブルを焼成せずに絶縁不良箇所を標定できるようにすること及び標定誤差をできるだけ小さくすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法は、検流計メータ及び測定辺抵抗を、事故発生ケーブルの遮蔽層の一端と健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に並列に接続し、一部に可変抵抗を含む測定辺抵抗の所定の接点又は測定辺抵抗の按分位置を変化させることが可能な摺動接点と接地点との間に標定用直流電圧を印加し、前記事故発生ケーブルの遮蔽層の他端と前記健全ケーブルの遮蔽層の他端を短絡線で接続し、前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第１高圧ガードを配置し、前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第２高圧ガードを配置し、前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードを電気的に接続し、前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加するとともに、前記事故発生ケーブルの導体を接地してブリッジ回路を形成し、前記測定辺抵抗の一部の抵抗値を変化させるか、前記測定辺抵抗の按分位置を変化させることによって、前記検流計メータに流れる電流を零に調整し、前記測定辺抵抗の一部の抵抗値又は前記測定辺抵抗の按分位置に基づいて電力ケーブルの絶縁不良箇所の位置を標定することを特徴とする。

【0010】

請求項２に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法は、請求項１に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法において、前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第３高圧ガードを配置し、前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第４高圧ガードを配置し、前記健全ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第５高圧ガードを配置し、前記健全ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁された導電性の第６高圧ガードを配置し、前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードを電気的に接続するとともに、前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加することを特徴とする。

【0011】

請求項３に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法は、請求項１又は２に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法において、前記標定用直流電圧を前記電力ケーブルに接続される開閉装置の許容直流電圧値以下の電圧とするとともに、前記検流計メータと、前記事故発生ケーブルの遮蔽層の一端及び前記健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に、前記電力ケーブルに重畳するノイズが前記検流計メータに入力されることを防止するノイズ防止回路を接続することを特徴とする。

【0013】

請求項４に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置は、事故発生ケーブルの遮蔽層の一端と健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に並列に接続される検流計メータ及び測定辺抵抗、一部に可変抵抗を含む測定辺抵抗の所定の接点又は測定辺抵抗の按分位置を変化させることが可能な摺動接点、前記所定の接点又は前記摺動接点と接地点との間に標定用直流電圧を印加する標定用直流電圧源、前記事故発生ケーブルの遮蔽層の他端と前記健全ケーブルの遮蔽層の他端を接続する短絡線、前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第１高圧ガード、前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第２高圧ガード、前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、前記第１高圧ガード及び第２高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源、並びに前記事故発生ケーブルの導体と接地点とを接続するアース線を備えることを特徴とする。

【0014】

請求項５に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置は、請求項４に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置において、前記事故発生ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第３高圧ガード、前記事故発生ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記事故発生ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第４高圧ガード、前記健全ケーブルにおける検流計メータ及び測定辺抵抗の接続点に対する他端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第５高圧ガード、前記健全ケーブルにおける短絡線の接続点に対する一端側近傍の周囲に、前記健全ケーブルの導体及び遮蔽層とは絶縁されて配置される導電性の第６高圧ガード、前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、並びに前記第１高圧ガードないし前記第６高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源を備えることを特徴とする。

【0015】

請求項６に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置は、請求項４又は５に記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置において、前記検流計メータ及び前記測定辺抵抗を配置している基板を大地から絶縁し支持する絶縁棒等の絶縁物に、基板及び大地とは絶縁されて配置される導電性の第７高圧ガード、前記第１高圧ガードないし前記第７高圧ガードを電気的に接続する相互接続線、並びに前記第１高圧ガードないし前記第７高圧ガードに前記標定用直流電圧程度の直流電圧を印加する直流電圧源を備えることを特徴とする。

【0016】

請求項７に係る発明の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置は、請求項４〜６のいずれかに記載の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置において、前記検流計メータと前記事故発生ケーブルの遮蔽層の一端及び前記健全ケーブルの遮蔽層の一端との間に接続され、前記電力ケーブルに重畳するノイズが前記検流計メータに入力されることを防止するノイズ侵入防止回路を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

請求項１又は４に係る発明によれば、電力ケーブルの焼成を行う必要がないため、亘長を長くとっても格別の問題が発生しない。
また、検流計メータ及び測定辺抵抗が接続される事故発生ケーブルの遮蔽層の一端と事故発生ケーブルの導体、並びに短絡線が接続される事故発生ケーブルの遮蔽層の他端と事故発生ケーブルの導体が近接しているために、沿面漏洩電流の影響を排除することができるので、絶縁不良箇所の位置を標定する際の標定誤差を小さくすることができるという効果がある。

【0020】

請求項２、５又は６に係る発明によれば、請求項１又は４に係る発明による効果に加えて、シースの外面を伝う沿面漏洩電流の影響を排除することができるため、絶縁不良箇所の位置を標定する際の標定誤差をより小さくすることができるという効果がある。
そして、請求項１、２、４、５又は６に係る発明による効果は、亘長を長くとった場合には特に重要である。

【0021】

請求項３又は７に係る発明によれば、請求項１、２又は４〜６に係る発明による効果に加えて、ケーブル導体の断面積が３２５ｍｍ^２の場合、ケーブル導体の抵抗値が０．０５７９Ω／ｋｍであるのに対して、遮蔽層の抵抗値は１．７１Ω／ｋｍと２９．５倍高くなっているため、標定可能な地絡抵抗は２９．５倍、すなわち亘長１００ｍの場合でも２７１．４ＭΩ（９．２ＭΩ×２９．５）となり、ケーブル導体の断面積が７２５ｍｍ^２の場合、ケーブル導体の抵抗値が０．０２６Ω／ｋｍであるのに対して、遮蔽層の抵抗値は１．２６Ω／ｋｍと４８．５倍高くなっているため、標定可能な地絡抵抗は４８．５倍、すなわち亘長１００ｍの場合でも１９８．９ＭΩ（４．１ＭΩ×４８．５）となって、現場の要求を満足することができる。

【0022】

請求項１〜７に係る発明によれば、地絡抵抗が高い場合でも高電圧課電による焼成を行うことなく、絶縁不良箇所の位置を標定することができるので、その絶縁不良箇所のみを取り替えるだけで済むため、復旧に要するコストを低減することができる。
特に標定の結果、電力ケーブルの端末部や接続部で絶縁不良が発生していた場合には、その端末部や接続部のみを交換するだけで復旧でき、ケーブル本体の交換が不要となるため、復旧時間と復旧に要するコストを大幅に低減することができる。
さらに、絶縁不良箇所の位置標定に際して操作する装置（測定辺抵抗）には、これまで用いてきたものと同じ方式での標定であり作業者が慣れやすく、これまでの経験で蓄積してきたノウハウを生かせるというメリットもある。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施例１の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図。

【図2】電力ケーブルの断面図。

【図3】実施例２の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図。

【図4】参考例の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図。

【図5】絶縁不良箇所を標定する装置の概念図。

【図6】絶縁不良箇所を標定する装置の等価回路。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

【実施例】

【0025】

［実施例１］
実施例１の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図を図１に示す。
実施例１で標定の対象となる電力ケーブルの断面図は図２に示すような構造であり、中心部から順に、導体４、架橋ポリエチレン等の絶縁体５、銅テープを巻き付けた遮蔽層６、遮水テープ層やビニール被覆層からなるシース７となっている。
実施例１においては、検流計メータ８及び測定辺抵抗９を、事故発生ケーブル１の遮蔽層６の一端と第１の健全ケーブル２の遮蔽層２６の一端との間に並列に接続し、測定辺抵抗９の按分位置を変化させることが可能な摺動接点１０と接地点との間に標定用直流電圧源１１を接続する。
また、遮蔽層６の他端と遮蔽層２６の他端を短絡線１２で接続するとともに、事故発生ケーブル１の導体４の他端を接地してブリッジ回路を形成している。

【0026】

実施例１の接続状態の場合、検流計メータ８及び測定辺抵抗９が接続される遮蔽層６の一端と導体４の一端、及び短絡線１２が接続される遮蔽層６の他端と導体４の他端が近接しているとともに、導体４が接地されているため、これらの間で沿面漏洩電流が発生して標定結果に誤差を生じるおそれがあり、さらに、シース７の外面を伝う沿面漏洩電流が発生して標定結果に誤差を生じるおそれもある。
そこで、実施例１においては、遮蔽層６の検流計メータ８及び測定辺抵抗９が接続される点よりも一端側近傍の周囲に、導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第１高圧ガード１４、遮蔽層６の短絡線１２が接続される点よりも他端側近傍の周囲に、導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第２高圧ガード１５、遮蔽層６の検流計メータ８及び測定辺抵抗９が接続される点よりも他端側近傍のシース７の周囲に、導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第３高圧ガード１６、遮蔽層６の短絡線１２が接続される点よりも一端側近傍のシース７の周囲に、導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第４高圧ガード１７、遮蔽層２６の検流計メータ８及び測定辺抵抗９が接続される点よりも他端側近傍のシース２７の周囲に、遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第５高圧ガード１８、遮蔽層２６の短絡線１２が接続される点よりも一端側近傍のシース７の周囲に、遮蔽層２６とは絶縁されて配置される導電性の第６高圧ガード１９、並びに検流計メータ８及び測定辺抵抗９を配置している基板２８を大地から絶縁し支持する絶縁棒２９の周囲に、基板２８及び大地とは絶縁されて配置される導電性の第７高圧ガード３０を配置し、これら第１〜第７高圧ガード１４〜１９及び３０を相互接続線で電気的に接続するとともに、これらに標定用直流電圧程度の電圧を印加している。
より具体的には、第１高圧ガード１４と第３高圧ガード１６、第２高圧ガード１５と第４高圧ガード１７、第３高圧ガード１６と第５高圧ガード１８、第４高圧ガード１７と第６高圧ガード１９、第５高圧ガード１８と第２の健全ケーブル３の導体３４の一端、第５高圧ガード１４と摺動接点１０、第６高圧ガード１９と導体３４の他端、第７高圧ガード３０と摺動接点１０を、それぞれ相互接続線で電気的に接続することにより、第１〜第７高圧ガード１４〜１９及び３０に標定用直流電圧Ｅとほぼ同じ電圧を印加している。

【0027】

実施例１の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置によって、絶縁不良箇所の位置を標定するに際しては、従来の装置によって標定する場合と同様、測定辺抵抗９の摺動接点１０を操作して按分位置を変化させ、検流計メータ８に流れる電流を零に調整する。その時の測定辺抵抗９の摺動接点１０より事故発生ケーブル１側の抵抗値又は測定辺抵抗９における按分位置を読み取る。
そして、実施例１の等価回路は、ＲｃとＲｄが異なるだけで従来の装置における等価回路と何ら変わるものではないので、上記背景技術の項で説明したと同様、ｌ＝Ｌ×２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）を計算することにより、ｌすなわち事故発生ケーブル１の一端から絶縁不良箇所Ｆｐまでの長さが分かり、絶縁不良箇所Ｆｐの位置を標定できる。

【0028】

［実施例２］
実施例２の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図を図３に示す。
実施例２は、検流計メータ８が遮蔽層６の一端及び遮蔽層２６の一端と直接接続されていない点と補助装置が追加されている点を除き、図１に示した実施例１の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置と基本的な構成は同じである。
そして、実施例１との相違点は、ノイズ侵入防止回路２０を、測定辺抵抗９と並列に、遮蔽層６の一端と遮蔽層２６の一端との間に接続するとともに、検流計メータ８をノイズ侵入防止回路２０に接続している点、摺動接点１０が測定辺抵抗９を按分している位置を検出し、按分比率を演算して表示する比率演算部２１及び按分比率表示器２２を備えている点、並びにノイズ侵入防止回路２０及び比率演算部２１に電力を供給するバッテリー２３を備えている点である。
実施例１と実施例２との具体的な構成の相違については、特許文献１（特開２００６−２６７００２号公報）の図１、図２、段落００１９〜００２８及び段落００３５〜００３７に記載されているとおりであるので詳述は避けるが、高感度で絶縁不良箇所の位置を標定できるように以下のような工夫を施している。

【0029】

（１）標定用直流電圧源１１の電圧を、電力ケーブルに接続される開閉装置の許容直流電圧値以下にするとともに、内部抵抗が低抵抗の直流安定化電源を採用したこと。
（２）ノイズ侵入防止回路２０を設けて、電力ケーブルに重畳するノイズが検流計メータ８に入力されることを防止するようにしたこと。
（３）ノイズ侵入防止回路２０、検流計メータ８、摺動接点１０、比率演算部２１、按分比率表示器２２、バッテリー２３等の絶縁性能を向上させるとともに、検流計メータ８や摺動接点１０の操作部（操作スイッチ、操作ダイアル、操作つまみ等）の絶縁性能を向上させ、接地点と所定の絶縁強度を保ち漏れ電流を小さくしたこと。

【0030】

このうち、高感度で絶縁不良箇所を標定するために最低限必要な構成は標定用直流電圧源１１の電圧を電力ケーブルに接続される開閉装置の許容直流電圧値以下とする点、及びノイズ侵入防止回路２０を設けて、電力ケーブルに重畳するノイズが検流計メータ８に入力されることを防止する点である。

【0031】

実施例２の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定方法及び装置によって、絶縁不良箇所を標定するに際しての操作は、実施例１の場合と全く同じである。
また、実施例２においては、按分比率表示器２２に測定辺抵抗９の按分比率、すなわち２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）が表示されるので、Ｌ×按分比率の計算だけで、ｌすなわち事故発生ケーブル１の一端から絶縁不良箇所Ｆｐまでの長さが分かり、簡単に絶縁不良箇所Ｆｐの位置を標定できる。

【0032】

［参考例］
実施例１、２においては、検流計メータ８及び測定辺抵抗９を、事故発生ケーブル１の遮蔽層６の一端と第１の健全ケーブル２の遮蔽層２６の一端との間に並列に接続し、また、遮蔽層６の他端と遮蔽層２６の他端を短絡線１２で接続するとともに、事故発生ケーブル１の導体４の他端を接地してブリッジ回路を形成しているが、従来の導体課電方式において、複数の高圧ガードを設けることによっても、発生し易い沿面漏洩電流の影響を排除できる電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置を構成できる。

【0033】

図４は参考例の導体課電方式による電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置の概念図である。
この電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置は、事故発生ケーブル１の導体４の一端と健全ケーブル２の導体２４の一端との間に並列に接続される検流計メータ８及び測定辺抵抗９、一部に可変抵抗を含む測定辺抵抗９の所定の接点又は測定辺抵抗９の按分位置を変化させることが可能な摺動接点１０、所定の接点又は摺動接点１０と接地点との間に標定用直流電圧Ｅを印加する標定用直流電圧源１１、事故発生ケーブル１の導体４の他端と健全ケーブル２の導体２４の他端を接続する短絡線１２、並びに事故発生ケーブル１の遮蔽層６と接地点とを接続するアース線３３を備え、事故発生ケーブル１における検流計メータ８及び測定辺抵抗９の接続点に対する他端側近傍の周囲に、事故発生ケーブル１の導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第１高圧ガード１４、事故発生ケーブル１における短絡線１２の接続点に対する一端側近傍の周囲に、事故発生ケーブル１の導体４及び遮蔽層６とは絶縁されて配置される導電性の第２高圧ガード１５、検流計メータ８及び測定辺抵抗９を配置している基板２８を大地から絶縁し支持する絶縁棒２９の周囲に、基板２８及び大地とは絶縁されて配置される導電性の第７高圧ガード３０、健全ケーブル２における検流計メータ８及び測定辺抵抗９の接続点に対する他端側近傍の周囲に、健全ケーブル２の導体２４及び遮蔽層２６とは絶縁されて配置される導電性の第８高圧ガード３１、健全ケーブル２における短絡線１２の接続点に対する一端側近傍の周囲に、健全ケーブル２の導体２４及び遮蔽層２６とは絶縁されて配置される導電性の第９高圧ガード３２を配置し、第１高圧ガード１４、第２高圧ガード１５、第７高圧ガード３０、第８高圧ガード３１及び第９高圧ガード３２を相互接続線で電気的に接続するとともに、これらに標定用直流電圧程度の電圧を印加している。
より具体的には、第１高圧ガード１４と第８高圧ガード３１、第２高圧ガード１５と第９高圧ガード３２、第８高圧ガード３１と第２の健全ケーブル３の導体３４の一端、第９高圧ガード３２と導体３４の他端、第７高圧ガード３０と摺動接点１０を、それぞれ相互接続線で電気的に接続することにより、第１高圧ガード１４、第２高圧ガード１５、第７高圧ガード３０、第８高圧ガード３１及び第９高圧ガード３２に標定用直流電圧Ｅとほぼ同じ電圧を印加している。

【0034】

参考例の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置によって、絶縁不良箇所の位置を標定するに際しても、実施例１及び２によって標定する場合と同様、測定辺抵抗９の摺動接点１０を操作して按分位置を変化させ、検流計メータ８に流れる電流を零に調整する。その時の測定辺抵抗９の摺動接点１０より事故発生ケーブル１側の抵抗値又は測定辺抵抗９における按分位置を読み取る。
そして、上記背景技術の項で説明したと同様、ｌ＝Ｌ×２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）を計算することにより、ｌすなわち事故発生ケーブル１の一端から絶縁不良箇所Ｆｐまでの長さが分かり、絶縁不良箇所Ｆｐの位置を標定できる。

【0035】

参考例の電力ケーブル高抵抗絶縁不良箇所標定装置によれば、導体課電方式であるにもかかわらず、地絡抵抗が高くかつシース抵抗が低い場合でも高電圧課電による焼成を行うことなく、絶縁不良箇所の位置を標定することができ、その絶縁不良箇所のみを取り替えるだけで済むため、復旧に要するコストを低減することができる。

【0036】

さらに、参考例を実施例２と同様に、ノイズ侵入防止回路２０を、測定辺抵抗９と並列に、遮蔽層６の一端と遮蔽層２６の一端との間に接続し、検流計メータ８をノイズ侵入防止回路２０に接続するとともに、摺動接点１０が測定辺抵抗９を按分している位置を検出し、按分比率を演算して表示する比率演算部２１及び按分比率表示器２２、並びにノイズ侵入防止回路２０及び比率演算部２１に電力を供給するバッテリー２３を備えるようにすれば、より高抵抗の絶縁不良箇所の位置を標定できるようになる。

【0037】

なお、参考例では、第１高圧ガード１４、第２高圧ガード１５、第７高圧ガード３０、第８高圧ガード３１及び第９高圧ガード３２を設置したが、このうち、第１高圧ガード１４、第２高圧ガード１５、第８高圧ガード３１及び第９高圧ガード３２は、標定精度を向上するために特に重要である。

【0038】

実施例１、２及び参考例の変形例を列記する。
（１）実施例１、２及び参考例においては、測定辺抵抗９の按分位置を変化させることが可能な摺動接点１０を採用したが、測定辺抵抗を可変抵抗Ｒａと固定抵抗Ｒｂを直列に接続したもの又は固定抵抗Ｒａと可変抵抗Ｒｂを直列に接続したものとし、可変抵抗と固定抵抗との間に標定用直流電圧を印加する接点を設けても良い。
その場合、Ｒａ又はＲｂが変化し、同時にＲａ＋Ｒｂも変化することとなるが、ＲａとＲｂを確定できれば、２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）は計算できるので、ｌを求めることができることに変わりはない。
（２）実施例１及び２においては、第５高圧ガード１８と第２の健全ケーブル３の導体３４の一端及び第６高圧ガード１９と導体３４の他端を、それぞれ相互接続線で電気的に接続したが、第５高圧ガード１８と第１の健全ケーブル２の導体２４の一端及び第６高圧ガード１９と導体２４の他端を、それぞれ相互接続線で電気的に接続しても良いし、導体３４や導体２４を利用せずに直接第５高圧ガード１８と第６高圧ガード１９を相互接続線で接続しても良い。ただし、この場合は別途健全な高圧ケーブルが必要となるため不利である。
（３）実施例１及び２においては、検流計メータ８及び測定辺抵抗９を、事故発生ケーブル１の遮蔽層６の一端と第１の健全ケーブル２の遮蔽層２６の一端との間に並列に接続しているが、第１の健全ケーブル２については遮蔽層２６に代えて導体２４としても、検出可能な地絡抵抗は低下するものの標定は可能である。
（４）実施例１及び２においては、第５高圧ガード１４と摺動接点１０を相互接続線で接続し、また、参考例においては、第８高圧ガード３１と摺動接点１０を相互接続線で接続し、標定用直流電圧源１１を流用して標定用直流電圧Ｅとほぼ同じ電圧を印加したが、標定用直流電圧源１１を流用せずに標定用直流電圧程度の電圧を印加できる専用の直流電圧源といずれかの高圧ガードを相互接続線で接続しても良い。
（５）実施例２においては、按分比率を演算して表示する比率演算部２１及び按分比率表示器２２を採用したが、比率演算部２１に亘長を入力できる入力部を追加して、Ｌ×２×Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）を演算して表示する位置演算部及び絶縁不良箇所位置表示器とすれば、作業時の計算間違い等を防止でき、確実に事故発生ケーブル１の一端から絶縁不良箇所Ｆｐまでの長さを標定できる。

【符号の説明】

【0039】

１ 事故発生ケーブル ２ 第１の健全ケーブル ３ 第２の健全ケーブル
４、２４、３４ 導体 ５ 絶縁体 ６、２６ 遮蔽層
７、２７ シース ８ 検流計メータ ９ 測定辺抵抗 １０ 摺動接点
１１ 標定用直流電圧源 １２ 短絡線 １３、３３ アース線
１４ 第１高圧ガード １５ 第２高圧ガード １６ 第３高圧ガード
１７ 第４高圧ガード １８ 第５高圧ガード １９ 第６高圧ガード
２０ ノイズ侵入防止回路 ２１ 比率演算部 ２２ 按分比率表示器
２３ バッテリー ２８ 基板 ２９ 絶縁棒 ３０ 第７高圧ガード
３１ 第８高圧ガード ３２ 第９高圧ガード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】