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ケーブル障害箇所特定とは、ケーブルの絶縁不良など、周期的な障害を特定するプロセスです。このプロセスでは、移動式衝撃放電発生器などの機器が使用されます。
ケーブル障害
ケーブル障害とは、ケーブル抵抗に影響を及ぼす損傷です。放置すると、電圧降下につながる可能性があります。ケーブル障害には様々な種類があり、その原因を特定する前に、まず分類する必要があります。ケーブルの絶縁体は、この際に重要な役割を果たします。紙含浸ケーブルは外部からの化学的および熱的影響を受けやすいのに対し、高電圧PEケーブルまたはXLPEケーブルでは、導体のポリエチレン絶縁体が影響を受け、部分的な破壊や亀裂が生じ、絶縁体が「侵食」されます。
スクリーニング障害
導体とスクリーン間の接触により、変化する抵抗が発生します。
位相不良
複数の導体間の接触により、変化する抵抗が発生します。
シース断層
シース障害はケーブルシースの損傷であり、これにより周囲のものがケーブルスクリーンと接触する可能性があります。
湿気による故障
水がケーブルの被覆に浸透し、導体に接触します。故障箇所におけるインピーダンスの変化により、測定が困難になります。抵抗は通常、高抵抗領域にあります。
混乱
直列抵抗と並列抵抗の組み合わせ。通常は断線という形で現れます。電圧は遮断されます（Ω=∞）。
ケーブルテスト
ケーブルの障害箇所を特定するには、まずケーブルの障害箇所を検査する必要があります。そのため、ケーブルの障害箇所特定では、通常、まずケーブル検査が行われます。ケーブル検査では、ケーブルの弱点部でフラッシュオーバーを発生させ、その箇所を特定することができます。
ケーブルの障害箇所の特定
障害箇所を特定するために必要な対策は、個別のステップに細分化できます。
断層分類
絶縁抵抗測定は、故障特性に関する情報を提供します。絶縁試験では、導体とシールド間の絶縁抵抗を測定します。定期的な抵抗測定から、絶縁材料の吸収特性を導き出すことができます。
事前位置
事前位置特定は、断層までの距離を決定するために使用されます。これには主に2つの方法があります。
パルス反射法
ケーブルの始端に誘起されたパルスは、速度v/2でケーブル障害部に到達し、その後反射されてケーブルの始端に戻ります。経過時間に拡散速度v/2を乗じることで、障害源までの距離が得られます。参照：時間領域反射計。
過渡法
過渡解析法では、ケーブル故障箇所で絶縁破壊が誘発されます。これにより、数ミリ秒間、低抵抗の短絡が発生します。これにより、反対方向に拡散する2つの進行波が発生します。これらの波はケーブル端で反射され、ケーブル故障箇所の方向へ再び向かいます。短絡によって発生したアークのため、波は故障箇所を通過できません。そのため、パルス反射法と同様に、再び反射されます。パルス反射法では、焼損した短絡箇所によって極性が反転します。これらの過渡現象を分離して解析する方法は様々です。
ルートの追跡と特定
ルート トレースは、障害のあるケーブルがどこにあるかを特定するために使用され、ピンポイント特定はケーブル障害の正確な位置を特定するプロセスです。
ケーブル識別
ケーブル識別では、すでに特定された場所で、障害のないケーブルから障害のあるケーブルが識別されます。
地下ケーブルの障害箇所を特定するためのループテスト
パルス反射法と過渡法に加えて、地下ケーブルの障害位置を特定するための2つの一般的なループテストがあります。[1]
マレーループテスト
マレーループテストは、ホイートストンブリッジの原理を用いて故障箇所を特定します。このテストを実行するには、故障したケーブルの横に健全なケーブルを敷設する必要があります。故障したケーブルの一端は、一対の抵抗を介して電圧源に接続されます。また、ヌル検出器も接続されます。ケーブルのもう一端は短絡されます。回路は右図に示されています。R B1とR B2の値を変更することでブリッジを平衡させます。次に、ブリッジ方程式を解くことで、故障箇所までの距離を計算します。参照：マレーループブリッジ
ヴァーリーループテスト
同様のVarleyループでは、RB1とRB2に固定抵抗を使用し、故障したレグに可変抵抗を挿入します。ケーブル試験用のテストセットは、どちらのブリッジ方式でも接続できます。故障抵抗が高い場合、Murrayブリッジの感度は低下するため、Varleyループの方が適している場合があります。
障害変換
ケーブル障害箇所を特定し、その位置を特定した後、バーナー装置を用いて「バーンイン」、つまり高インピーダンス障害から低インピーダンス障害へと変換することが可能です。この処理には、Baur ATG2バーンダウントランスフォーマーなどのバーンダウン装置が使用できます。バーンダウン装置は、トランスフォーマーを介して接続された電圧発生器を備えており、出力電圧と電流を個別に制御できます。これは、高インピーダンス障害をバーンダウンするための重要なステップです。
ケーブルテストバン
ケーブル障害の試験と位置特定に従来用いられてきた補助装置は、ケーブルテストバンです。このバンには、ケーブル障害の場所に迅速に到達するための従来のケーブル測定システムが搭載されています。その後20年間で、2,000台以上の障害位置特定車両が製造され、その半数以上が旧ソ連向けでした。これらのケーブル障害位置特定方法は、西ヨーロッパでも急速に定着しました。
参考文献
- ^ 「地下ケーブルの障害箇所を特定するためのループテスト」www.electricaleasy.com . 2017年6月7日閲覧。
外部リンク
- ケーブル障害箇所の測定方法
