実規模電力ケーブルの空間電荷測定を目指したシステムの開発

摘要

大規模洋上風力発電や国家間電力連携で利用される高電圧直流電力ケーブルの敷設が進hでおり、CVケーブルの適用が検討されている。直流高電圧下での利用はその絶縁体内部に空間電荷が形成され、空間電荷形成による電界変歪により絶縁性能が低下することが懸念される。そのため、最終製品としての実規模電力ケーブル絶縁体中に形成した空間電荷を測定する技術が要求されている。我々は、電荷を外部からのパルス電界で刺激し発生した超音波を測定する「パルス静電応力法」を改良し、ケーブルに電圧をかけたまま空間電荷を測定する方法を提案してきた。しかし、ケーブル試料の絶縁層は厚く、音波伝搬に伴う信号の減衰が予想される。そこで、機械リレーを利用した現在のパルス発生器でははっきりとした信号を取得できなかったため、半導体スイッチを利用した高電圧パルス発生器を試作し、模擬実験を行い、良好な結果を得られたため報告する。