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電験2種過去問【2015年電力管理 問6】

【配電】電力用CVケーブルの水トリー《記述問題》

 電力用CVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル)の水トリーに関する、次の問に答えよ。
(1)水トリーの発生要因、特徴について簡潔に述べよ。
(2)以下に示すCVケーブルの水トリー劣化診断技術の中から二つ選び、その概要について簡潔に述べよ。

  1. 損失電流法
  2. 残留電荷法
  3. 耐電圧法
  4. 直流漏れ電流測定

解答と解説はこちら

解答

(1)水トリーの発生要因、特徴について簡潔に述べよ。

 CVケーブルの絶縁体内に水分が多く含まれている状態で電圧が印加されると、突起周辺など電界集中部に水分が集まり凝縮し、樹枝状の劣化が進むが、この劣化痕を水トリーと呼ぶ。水トリー内部は、健全部分に比べて導電率はけた違いに高く電界は低くなるので、水トリーが発生しても、電気トリーとは異なり部分放電は観測されない。このため、水トリーの発生は検知しにくいうえに、水トリー先端の電界が高い部分より電気トリーが発生すると短時間で絶縁体の全路破壊に結びつくことが多い。

(2)以下に示すCVケーブルの水トリー劣化診断技術の中から二つ選び、その概要について簡潔に述べよ。

  1. 損失電流法
    ケーブル絶縁体に流れる充電電流から課電電圧と同位相の電流成分(損失電流成分)を抽出し、その中に含まれる高調波電流(主に第三高調波電流)を劣化信号として用いる。
  2. 残留電荷法
    水トリー劣化部に蓄積された電荷の放出状況を評価して劣化状況を診断する。具体的には、直流電圧をケーブルに課電し、接地後、水トリー劣化部に蓄積された電荷を、交流電圧を印加することにより放出させて診断する。
  3. 耐電圧法
    水トリー劣化ケーブルのスクリーニングを目的とし、常規電圧よりも高い電圧をケーブル線路に課電する。スクリーニングする劣化レベルに応じて試験電圧や、効果的な試験電圧種類(商用周波数、超低周波、可変周波)を選定する。
  4. 直流漏れ電流測定
    ケーブルの導体ーシース間に一定の直流電圧を印加し、漏れ電流の大きさ・変化・三相不平衡などを時間で整理し、その形状や値から絶縁状態を調査する。

解説

なし