高圧ケーブル 耐圧試験

質問

高圧ケーブルの取り換えや新設の際に必ず耐圧試験を行うと思います。
先日その現場に立ち会ったのですが、試験電圧は交流でも直流でも良いというお話をお聞きしました。
具体的には、どういった場合に直流と交流とを使い分けるのでしょうか？
その基準や利点欠点なんかあるのでしょうか？

また漏えい電流を計測する際は、直流を用いるとお聞きしましたがその理由はなんでしょうか？

回答No.1

rnakamra · ベストアンサー

ケーブルの電線間にはそれなりの静電容量があり、ケーブルだけでコンデンサを形成します。
たとえ終端がオープンな状態であろうともケーブルに交流電圧をかけると電流が流れてしまうのです。
そのため試験を交流で行うためにはこの電流が流せるだけの能力が必要となります。

それだと試験機が大きくなってしまうためケーブルの耐圧試験を直流で行うことが認められています。直流であれば充電電流だけしか流れませんので電圧が高くなっても試験機の容量を小さくできます。

漏えい電流についても同様で、交流電圧をかけると漏えいが全くなくとも電流が流れてしまうため判別できないためです。

お礼

回答ありがとうございます。

電流が流せるだけの能力とはどういうことでしょうか？
また高電圧をかけるためには試験機器はおのずと大きくなると認識してよろしいですか？

回答No.4

sou_tarou

本来の質問から離れてしまうので参考までに
http://www.nisa.meti.go.jp/oshirase/2011/07/230701-2.html
↑こちらに電技＆解釈の改正について示されています。

電技＆解釈には　ｐ２４／２２７
第１５条　前略、、、、次の各号のいづれかに適合する絶縁性能を有すること。

とあります。
また同Ｐ
第15条一号に　前略　、、、連続して１０分間加えたとき、これに耐える性能を有すること。
とあります。

また、電技＆解釈の解説のＰＤＦに
Ｐ２３／３２５に　１５条の解説があります。
ここでも、
前略、、、電気工作物の有すべき絶縁性能について規定しているのであって、絶縁耐力試験を義務づけているのではない。したがって、、、後略

http://www.jeea.or.jp/course/contents/02105/
↑ここの２絶縁耐力試験　の項目の終わりのほうを読んでください。

私も電技＆解釈を全て知っているわけでもありませんし、誤解を与える書き方だったかもしれません。
蛇足ながら

回答No.3

EleMech

＞高圧ケーブルの取り換えや新設の際に必ず耐圧試験を行うと思います。
No.2の方は間違った解釈をしています。
電気設備技術基準の解釈　第１５条にこうあります。
「高圧又は特別高圧の電路は次の各号のいずれかに適合する事。」として、１５－１表の電圧区分毎に大地間に１０分間連続して試験電圧を掛け、これに耐える事とあります。
つまり使用する前には、この性能を保有している事を確認する必要があります。

高圧ケーブルは、導体と遮蔽銅テープ（導体）との間に絶縁体を挟む形になっており、正にコンデンサと同一の構造です。
その為、直流試験を行うとケーブルが蓄電します。
この蓄電能力を、どれだけ保有しているのかを直流試験では測定します。
良いケーブルほど、短いケーブルほど、直ぐ蓄電し電流は流れなくなってしまいます。
逆に、悪いケーブルほど長いケーブルほど、電流を流し続けます。
特に悪い物になると、蓄電できずに漏れ続け、時間と共に電流量が増えていくものまであります。
こういった特性から、直流試験では不良の判別が出来ると同時に、試験を途中で止め、ケーブルを破壊させず、端末処理のやり直しができます。
しかし交流試験では常に電流は流れ続ける為、電流値では把握できないので、不良の場合はケーブルまで破壊してしまいます。
これではケーブルも、新たに引き入れ直す必要があります。

こういった事からケーブルに余長があれば、一番不良の出易い端末処理のやり直しを、直流試験なら出来るというメリットがあります。

回答No.2

sou_tarou

＞高圧ケーブルの取り換えや新設の際に必ず耐圧試験を行うと思います。

くどくなりますが、必ずではありません。電技＆解釈を見てください。
表現としては　試験した時に、、、となっています。試験した時に試験電圧に耐えることが証明できれば現地での耐圧試験は必ずしも必要ありません。
６ｋＶ級だと試験器を用意するのもそれほど難しくないので耐圧試験をする場合が多いと思います。

＞試験電圧は交流でも直流でも良いというお話をお聞きしました。

これも電技＆解釈を見てください。ケーブルはどちらでもよいことになっています。ただし、直流で試験する場合は交流の倍の電圧をかける必要があります。試験電圧は回路の電圧によって違います。

交流だと　例えば６ｋＶ系だと試験電圧は１０３５０になります。
＋１０３５０～－１０３５０Ｖ変化することになります。
直流の場合はこの＋から－までの振れ幅というか電荷ってことで２０７００Ｖを印加することになっています。

＞具体的には、どういった場合に直流と交流とを使い分けるのでしょうか？

＃１さまの通りです。交流耐圧試験器の容量を超えるようだと直流耐圧試験になります。
Ｑ＝ＣＶ　　Ｖ＝Ｑ／Ｃ　となり、電荷を蓄えれば電圧が上がっていきます。（ちょっと物理カテゴリっぽくしてみました。）

＞その基準や利点欠点なんかあるのでしょうか？

容量の大きな試験器を用意しなくて済む。というのが一番の利点だと思います。

＞また漏えい電流を計測する際は、直流を用いるとお聞きしましたがその理由はなんでしょうか？

交流だと充電電流と耐圧試験前後の絶縁抵抗測定で判断します。
耐圧対象機器の静電容量から充電電流が予測できます。
ｉ＝２πｆＣＶ（Ａ）

直流だと＃１さまの通りです。