報告書番号

H04016

タイトル（和文）

経年CVケーブルに対する水トリー劣化微小信号のオンライン検出手法の開発 -模擬劣化信号による基本波補償手法の検証-

タイトル（英文）

Study on on-line monitoring system of very small deterioration signal caused by water tree in XLPE cables- Verification of compensation method for load current using model signals -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

水トリー劣化したＣＶケーブルには負荷電流に対して非常に微弱な第三次高調波電流が流れることが知られている。ケーブルの要所要所、例えば接続部ごとにこの劣化信号電流を常時監視することができれば、どのケーブル区間で劣化が進行しているのか、モニタすることが可能となる。ケーブル導体を流れる微弱劣化信号は、バックグランドの大きな負荷電流に重畳しているため、検出手法に５～６桁のダイナミックレンジが要求され、商用周波数の電流成分をキャンセルする工夫をしなければ必要とされる検出感度を実現できない。そこで今回、光ファイバ電流センサに補償器を組み合わせた構造で商用周波数成分をキャンセリングする手法を提案した。この手法を用いて実験室レベルで等価的に５桁のダイナミックレンジを得た。

概要 （英文）

There is a demand for an online monitoring system for underground XLPE cables for detecting internal deterioration. For example, third-harmonic currents are generated due to water tree deterioration, therefore if we can find these signals in cable currents and compare them at several points (such as at every terminal), it is possible to monitor and diagnose every cable section. Current in a cable can be measured by a conventional CT (current transformer), but the deterioration signal is very small in comparison with the load current of the cable, such as, a deterioration signal of 150 Hz is several 100 micro A and a load current of 50 Hz is several 100 A. To detect this small signal, a current sensor, which has a wide dynamic range of 6 orders, is necessary; however, it is very difficult to detect such signal using conventional current sensors. By utilizing an optical fiber current sensor based on the utilization of Farady effect and a compensation method for load current signals, we show the idea of the on-line monitoring system for water tree deteriorated XLPE cables. Optical signals in a fiber are not saturated with applied magnetic fields, thus we can compensate fundamental wave signals before O/E conversion, and we can realize wide equivalent dynamic range of the sensing system. Its effect with model signals is presented in this paper. The equivalent dynamic rage of 5 orders is achived.

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