JP2000055967A

JP2000055967A - ケーブルの探知方法及び探知装置

Info

Publication number: JP2000055967A
Application number: JP10219085A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Isono; 重樹磯野; Katsutoshi Kawasaki; 勝利川崎
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】多数本のケーブルのうちから特定のケーブル
を、能率良く且つ確実に探知する。【解決手段】探知すべきケーブルの導体中に、極性判
別用の波形１７を混在した正弦波電流を流す。電磁誘導
或は遠端接地による回り込み電流による磁界を検出した
信号の波形が、本来の波形と逆転する事を利用して、探
知すべきケーブルと他のケーブルとを判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るケーブルの探
知方法及び探知装置は、例えば発電所や変電所、或は各
種工場等（以下「発電所等」とする。）で、配線の変更
等を行なう際に、制御ケーブル、電力ケーブル、計装ケ
ーブル等の多数本のケーブルのうちから特定のケーブル
を捜し出す為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】発電所等の制御室に設けた中央制御盤部
分には、ケーブルが数百本乃至は数千本敷設されてお
り、これら各ケーブルの一端が上記中央制御盤に接続さ
れている。これら各ケーブルは、それぞれの長さが数十
ｍ乃至は数百ｍにも達し、上記中央制御盤を設けた建屋
や、上記各ケーブルの他端が接続される機械装置等を設
けた建屋の壁面や床面を貫通した状態で敷設されてい
る。この為、上記多数のケーブルのうちの一部のケーブ
ルの中間部を、上記制御室や建屋外で特定する事は困難
である。これに対して、発電所等の改修工事の際には、
上記多数のケーブルのうちの何れかのケーブルを中間部
で切断し、再接続する必要が生じる。

【０００３】この為従来から、探知すべきケーブルの芯
線又はシールド線に探知用電流（信号）を送り込むと共
に、この探知用電流の送り込みに伴って上記探知すべき
ケーブルの周囲に発生する磁界又は電界をサーチコイル
装置又は静電結合電極で検出する事により、特定のケー
ブルを探知するケーブルの探知装置が知られている。こ
の様なケーブルの探知装置として従来から、特開平５−
３３３０８４号公報、同６−２２４２４号公報、同６−
２３００５７号公報、同６−２３５７４７号公報、同７
−２７０４６９号公報、同９−２８１１７５号公報、同
９−３１８６９１号公報、同９−３２２３４７号公報等
に記載されたものが知られている。これら各公報等に記
載されて従来から知られているケーブルの探知装置に
は、電磁誘導式のものと静電結合式のものとが存在す
る。又、このうちの静電結合式には、パルス印加型のも
のと正弦波印加型のものとがある。これらを整理する
と、従来から知られているケーブルの探知装置は、〜
の３種類である。

【０００４】電磁誘導式ケーブルの探知装置この方式のケーブルの探知装置では、探知すべき特定の
ケーブルを構成する芯線或はシールド線等の導体に正弦
波電流を流す。この為に、この導体の一端と大地との間
に正弦波電圧を印加すると共に、この導体の他端を大地
に接続（接地）する。或はそれぞれの両端が近接配置さ
れている２本のケーブルを構成する導体の一端同士の間
に上記正弦波電圧を印加すると共に、これら２本のケー
ブルを構成する導体の他端同士を接続する。尚、特定の
ケーブルを構成する導体の端部を探知する事は、中間部
を探知する場合とは異なり、容易に行なえる。上述の様
にして特定すべきケーブルの芯線或はシールド線等の導
体に正弦波電流を流すと、このケーブルの周囲に磁界が
発生するので、この磁界を探知器により測定する。即
ち、コイル状のアンテナを有する探知器により上記磁界
の有無及び強度を、上記特定すべきケーブルを含む複数
本のケーブル毎に測定し、他のケーブルとの間で有意の
差が存在する（周囲に存在する磁界が他のケーブルに比
べて明らかに強い）ケーブルを、上記特定すべきケーブ
ルとする。

【０００５】正弦波印加型の静電結合式ケーブルの
探知装置この方式のケーブルの探知装置では、探知すべき特定の
ケーブルを構成するシールド線（最外層導体）の一端と
大地との間に正弦波電圧を印加し、このシールド線の他
端は大地とは絶縁する（接地せず開放状態とする）。こ
の様にして上記シールド線と大地との間に正弦波電圧を
印加すると、上記特定のケーブルの周囲に電界が発生す
るので、上記の場合と同様にしてこの電界を探知器に
より測定し、上記特定すべきケーブルを探知する。

【０００６】パルス印加型の静電結合式ケーブルの
探知装置この方式のケーブルの探知装置では、探知すべき特定の
ケーブルを構成するシールド線の一端と大地との間に、
コード化したパルス電圧を印加し、このシールド線の他
端は大地とは絶縁する。この様にして上記シールド線と
大地との間にパルス電圧を印加する事で上記特定のケー
ブルの周囲に発生した電界を、上述のの場合と同様
に探知器により測定し、測定値からコードを読み取り、
上記特定すべきケーブルを探知する。パルス印加型の静
電結合式ケーブルの探知装置により特定のケーブルを探
知する基本は、上記正弦波印加型と同様である。特に、
パルス印加型の場合には、複数のケーブルのシールド線
に印加するパルス電圧のコードを異ならせる事により、
一度に複数本のケーブルの探知が可能になり、探知作業
の能率化を図れる。

【０００７】多数本のケーブルのうちから特定のケーブ
ルを探知するのに最も好ましいのは、能率上からも探知
作業時の消費エネルギの面からも、パルス印加型の静電
結合式である。但し、パルス印加型及び正弦波印加型を
含めて静電結合式ケーブルの探知装置を使用する場合に
は、特定すべきケーブルのシールド線の一端が探知でき
る事とこのシールド線の他端を大地と絶縁できる事とが
必要である。ところが、上記シールド線は、複数本のケ
ーブルのシールド線をまとめた状態で、制御室の床下
等、中央制御盤よりも下方で接地している場合がある。
この様な場合には、制御室内で上記特定すべきケーブル
のシールド線の一端が探知できない。又、上記シールド
線の他端も、機械装置等を設けた建屋の床下等で接地し
ている場合があり、この様な場合には上記特定すべきケ
ーブルのシールド線の他端を大地と絶縁（開線）する事
が難しい。

【０００８】この様に、特定すべきケーブルのシールド
線の一端が探知できなかったり、或はこのシールド線の
他端を大地と絶縁できない場合には、パルス印加型及び
正弦波印加型を含めて静電結合式ケーブルの探知装置を
使用できず、電磁誘導式ケーブルの探知装置を使用せざ
るを得ない。又、特定すべきケーブルのシールド線の一
端が探知でき、しかもこのシールド線の他端を大地と絶
縁できる場合でも、上記特定すべきケーブルを含む各ケ
ーブルを構成する芯線又はシールド層に存在する電圧で
アンプが飽和する様な場合には、やはり静電結合式ケー
ブルの探知装置を使用できず、電磁誘導式ケーブルの探
知装置を使用せざるを得ない。この様に、電磁誘導式ケ
ーブルの探知装置を使用せざるを得なくなる場合の判断
手順を、図７に示す。例えば、運転中のケーブル（活
線）を探知する場合には、上記特定すべきケーブルのシ
ールド線の両端を接地すると共に、このシールド線と大
地により構成されるループに、探知用の正弦波電流を流
す。

【０００９】電磁誘導式のケーブルの探知装置を使用し
て特定のケーブルを確実に探知する為には、特定すべき
ケーブルの芯線或はシールド線に正弦波電流を流した場
合にこのケーブルの周囲に発生する磁界を明瞭にし、且
つこの磁界を能率良く検知する必要がある。この為従来
から、上記芯線或はシールド線に流す正弦波電流の周波
数を変換自在とする事が考えられている。

【００１０】ところが、従来の電磁誘導式ケーブルの探
知装置の場合には、特定すべきケーブルのインピーダン
スの相違に拘らず一定の電圧で上記正弦波電流を流す様
にしていた為、能率の良い探知作業を行なえない場合が
ある。例えば、上記正弦波電流の周波数を３．５kHz と
した場合に１〜２Ａ程度の電流を流して測定を行なえた
場合でも、この周波数を９．５kHz 或は１３．０kHz に
変えると、インピーダンスの増大により電流が全く流れ
なくなって、上記測定作業を行なえなくなる場合があ
る。測定作業を行なえる場合でも、特定すべきケーブル
が変わり、インピーダンスが変化すると、上記正弦波電
流の電流値が変わり、上記磁界或は電界の強さが変化す
る為、この磁界或は電界を検知する為の受信器の感度を
調節しなければならない。特定すべきケーブルと他のケ
ーブルとの区別がつかない状態で上記受信器の感度を調
節する作業は難しく、ケーブルの探知作業の能率化を著
しく阻害する。

【００１１】

【先発明の説明】この様な事情に鑑みて、特定のケーブ
ルを確実に且つ容易に探知できて、発電所等の改修工事
の能率化を図れるケーブルの探知装置が考えられている
（特願平１０−１４６８１６号）。図８〜１１は、この
様な事情で考えた、先発明に係るケーブルの探知装置を
示している。このケーブルの探知装置は、図８に示す様
に、送信器１と、サーチコイル装置２と、受信器３とを
備える。図８は、この様なケーブルの探知装置を３組設
け、同時に３本のケーブル４ａ、４ｂ、４ｃの探知を行
なえる様にした場合に就いて示している。このうちの送
信器１は、探知すべきケーブル４ａ、４ｂ、４ｃの芯線
５或はシールド線６に探知用電流を送り込む。図示の例
では、最上段のケーブル４ａに就いては、芯線５を利用
して前述の電磁誘導式のケーブルの探知を行なうべく、
このケーブル４ａの芯線５の一端に、探知用電流を送り
込む様にしている。これに対して、中段のケーブル４
ｂ、４ｃに関しては、シールド線６を利用してやはり上
記電磁誘導式のケーブルの探知を行なうべく、これら各
ケーブル４ｂ、４ｃのシールド線６、６の一端に、それ
ぞれ探知用電流を送り込む様にしている。従って、図示
の例では、上記最上段のケーブル４ａの芯線５の他端、
並びに中段のケーブル４ｂ、４ｃの他端を接地してい
る。尚、残りのケーブル４ｄ、４ｄは、探知の対象外の
ものである。

【００１２】上記各送信器１は、それぞれ図９のブロッ
ク図に示す様に構成して、互いに非整数倍の関係にある
複数種類の周波数の探知用電流を送信可能としている。
図示の例では、この探知用電流の周波数を、３．５kHz
と６．０kHz と９．５kHz との３通りに切り換え自在と
している。この様に、探知用電流の周波数を互いに非整
数倍とした理由は、上記３組のケーブルの探知装置を同
時に使用する場合に、これら各探知装置の使用周波数を
互いに異ならせて、しかも互いの探知用電流同士の間で
干渉が起きない様にする為である。

【００１３】この図９に示す様な送信器１でケーブル４
ａ、４ｂ、４ｃの芯線５或はシールド線６に探知用電流
を送り込む際に、この探知用電流は、図９の端子７ａ、
７ｂ同士の間を流れる。言い換えれば、上記芯線５或は
シールド線６は、これら両端子７ａ、７ｂ間に存在す
る。この様に端子７ａ、７ｂ間を流れる電流の値は、検
出トランス８を介して検出する。そして、上記探知すべ
きケーブル４ａ、４ｂ、４ｃのインピーダンスの相違に
拘らず、これら各ケーブル４ａ、４ｂ、４ｃに流す探知
用電流の値を一定に保つ定電流制御を行なう。この定電
流制御は、検出トランス８の検出信号に基づき、上記端
子７ａ、７ｂ間に印加する電圧を変える事により行な
う。

【００１４】尚、ケーブル４ａ、４ｂ、４ｃの探知時に
上記芯線５或はシールド線６に流す探知用電流の値は、
電流設定器９により無段階に調節自在であるが、この探
知用電流の最大値は２Ａ程度とする。又、上記探知すべ
きケーブル４ａ、４ｂ、４ｃのインピーダンスが大きい
場合には、上記端子７ａ、７ｂ間に印加する電圧の値が
大きくなるが、その場合でも３０Ｖを越えて大きくなら
ない様に規制し、構成各部分の保護を図る。又、一端か
ら上記探知用電流を流すべき芯線５或はシールド線６が
無負荷状態（他端を開放した状態）となった場合には、
上記送信器１は出力を停止する。更に、この送信器１を
運転状態としたまま、上記探知すべきケーブル４ａ、４
ｂ、４ｃの切り換え時にこれら各ケーブル４ａ、４ｂ、
４ｃに過大な突印電流が流れるのを防止する為、上記送
信器１内に突印電流を還流させる、突印電流抑制回路を
設ける。

【００１５】又、前記各サーチコイル装置２、２は、上
記探知用電流の送り込みに伴って上記探知すべきケーブ
ル４ａ、４ｂ、４ｃの周囲に発生する磁界を検出する為
のものである。この様な各サーチコイル装置２、２はそ
れぞれ、図１０に示す様に、バーアンテナ式サーチコイ
ル１０とクランプ式サーチコイル１１とを備える。これ
ら両サーチコイル１０、１１は、何れか一方のサーチコ
イル１０（又は１１）の検知信号を前記受信器３、３に
入力自在とすべく、切換スイッチ或は切換プラグ等の切
換手段を介して、これら各受信器３、３に接続してい
る。又、上記バーアンテナ式サーチコイル１０とクラン
プ式サーチコイル１１とのうちのバーアンテナ式サーチ
コイル１０は、上記ケーブル４ａ、４ｂ、４ｃの周囲に
発生する磁界を複数本のケーブルに関して検知自在な
（検知可能な範囲が広い）もので、棒状に構成してい
る。これに対して上記クランプ式サーチコイル１１は、
上記磁界を１本のケーブルに関してのみ検知自在な（検
知範囲が狭い）もので、１本のケーブルを内側に挿通自
在としている。この様なクランプ式サーチコイル１１に
よる磁界測定を行なう際には、このクランプ式サーチコ
イル１１のコイル部１２を開いた状態で測定すべきケー
ブルをこのコイル部１２内に挿入してから、このコイル
部１２を閉じる。磁界の測定作業は、このコイル部１２
を図８、１０に示す様に閉じた状態で行なう。

【００１６】更に、前記受信器３は、上記サーチコイル
装置２を構成するバーアンテナ式サーチコイル１０又は
クランプ式サーチコイル１１が検知した磁界を表す信号
を入力して処理する。この様な受信器３は、図１１に示
す様に、ケーブル４ａ〜４ｄの芯線５を流れる商用電源
の正弦波電流周波を含む１kHz 未満の周波数、並びに２
０kHz を越える周波数をカットして、凡そ１〜２０kHz
の周波数信号のみを通過させる帯域フィルタ１３と、前
記３．５kHz と６．０kHz と９．５kHz との３通りの周
波数を中心とした狭い周波数の信号のみを通過させる狭
帯域フィルタ１４、１４と、これら各フィルタ１３、１
４を通過した信号を増幅する増幅器１５と、上記サーチ
コイル装置２が検知した信号のレベルを表示するレベル
表示器１６とを備える。

【００１７】上述の様に構成する先発明のケーブルの探
知装置により特定のケーブルの探知作業を行なう際に
は、前記送信器１、１により探知すべき特定のケーブル
４ａ〜４ｃに、３．５kHz と６．０kHz と９．５kHz と
の３通りの周波数のうちの何れかの周波数の正弦波電流
を流す。そして、上記各サーチコイル装置２、２を構成
するバーアンテナ式サーチコイル１０又はクランプ式サ
ーチコイル１１により、上記ケーブル４ａ〜４ｃの周囲
に発生する磁界を測定する。そして、上記各サーチコイ
ル装置２、２からの検出信号を受けた上記各受信器３、
３のレベル表示器１６に表示される検出値を観察する事
により、上記特定のケーブル４ａ〜４ｃを探知する。

【００１８】特に、先発明のケーブルの探知装置によれ
ば、上記各送信器１、１が上記各特定のケーブル４ａ〜
４ｃに流す探知用電流の値を一定に保つ為、これら各特
定のケーブル４ａ〜４ｃのインピーダンスの相違に拘ら
ず、これら各特定のケーブル４ａ〜４ｃの周囲に存在す
る磁界の強度をほぼ一定にできる。従って、上記各受信
器３、３側の感度の調節作業が不要になり、特定すべき
ケーブル４ａ〜４ｃと他のケーブル４ｄ、４ｄとの区別
がつかない状態で上記各受信器３、３の感度を調節する
様な面倒がなくなる。即ち、上記レベル表示器１６に表
示される検出値がどの程度であれば特定のケーブル４ａ
〜４ｃの磁界を捕らえているかが分らない状態で上記感
度を調節する必要がない。従って、特定のケーブル４ａ
〜４ｃの磁界を捕らえているか否かの判定を容易且つ確
実に行なえる。

【００１９】又、上記各サーチコイル装置２、２を、そ
れぞれバーアンテナ式サーチコイル１０とクランプ式サ
ーチコイル１１とから構成している為、多数本のケーブ
ル４ａ〜４ｄの中から、上記特定のケーブル４ａ〜４ｃ
を含む複数本のケーブルをふるい分けた後、これら複数
本のケーブルの中から上記特定のケーブル４ａ〜４ｃを
探知する作業を行なえる。この為、上記多数本のケーブ
ル４ａ〜４ｄの周囲に存在する磁界を、多数本のケーブ
ル４ａ〜４ｄ毎に１本ずつ測定する場合に比べて測定回
数を減らし、その分、上記特定のケーブル４ａ〜４ｃを
探知する作業の能率化を図れる。

【００２０】更に、上記各送信器１、１が、互いに非整
数倍の関係にある、３．５kHz と６．０kHz と９．５kH
z との３通りの周波数の探知用電流を送信できる為、探
知用電流の周波数を互いに異ならせる事により、同時に
３本までの特定のケーブル４ａ〜４ｃの探知作業が可能
になり、探知すべき特定のケーブル４ａ〜４ｃが複数本
存在する場合に於ける探知作業の能率化を図れる。

【００２１】電磁誘導式のケーブルの探知装置により特
定のケーブルを探知する場合、この特定のケーブルの導
体に探知用の正弦波電流を流し、この特定のケーブルの
周囲に磁界を発生させると、電磁誘導により、或は遠端
接地による回り込み電流により、上記特定のケーブルに
近接した状態で配置された別のケーブルにも、磁界が発
生する場合がある。この様に、探知用の正弦波電流を流
した特定のケーブル以外にも磁界が発生した場合、その
ままではこの特定のケーブルの探知を行なえない。

【００２２】この為従来から、特開平９−１５２８７号
公報に記載された様な方法により、探知用の正弦波電流
を流す事により周囲に磁界が発生した特定のケーブル
と、電磁誘導等により周囲に磁界が発生した他のケーブ
ルとを区別する事が考えられている。上記公報に記載さ
れた方法では、周波数２ｆなる正弦波信号を、周波数ｆ
の正弦波で振幅変調（ＡＭ）した合成信号を、上記特定
のケーブルの導体に印加する。そして、サーチコイルが
検出した磁界を表す信号を送り込まれた受信器は、上記
周波数２ｆなる正弦波信号と周波数ｆの正弦波とを帯域
通過フィルタで検出する。電磁誘導等により、上記特定
のケーブル以外のケーブルの周囲に発生する磁界の位相
は、この特定のケーブルの周囲に発生する磁界の位相に
対して反転している（１８０度ずれている）為、上記周
波数２ｆなる正弦波信号と周波数ｆの正弦波とを処理す
れば、上記特定のケーブルを探知できる。

【００２３】又、探知用の正弦波電流を流す事により周
囲に磁界が発生した特定のケーブルと、電磁誘導等によ
り周囲に磁界が発生した他のケーブルとを区別する為の
別の方法として、上記探知用の正弦波電流を、各周期毎
に断続して発生させる、断続信号方式による探知方法も
知られている。この方法によれば、上記探知用の電流を
直接流された、上記特定のケーブルの周囲に発生する磁
界と、電磁誘導により他のケーブルの周囲に発生する磁
界とでは、各磁界の立ち上がり特性が異なる為、上記特
定のケーブルを探知できる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−１５２８７
号公報に記載された方法の場合には、１本のケーブルを
探知する場合に、ｆ、２ｆなる２種類の周波数を使用す
る。従って、前述の図８〜１１に示す様に、多数本のケ
ーブルの探知を能率良く行なわせる、先発明の探知装置
での実施が難しい。即ち、前述した先発明の説明の様
に、特定のケーブルに流す正弦波電流の周波数として、
３．５kHz と６．０kHz と９．５kHz との３通りの周波
数を使用する場合、この周波数の２倍（又は１／２）の
周波数も必要になり、合計で６種類の周波数が必要にな
る。更に能率を向上させる為、例えば１３．０kHz なる
周波数も併せて使用する場合には、８種類の周波数が必
要になる。しかも、これら６種類或は８種類の周波数
は、互いに干渉を防止する必要上、周波数の差を大きく
する必要がある。

【００２５】この結果、比較的周波数が高い正弦波電流
の周波数がより高くなり、インピーダンスの増大に基づ
き、上記特定のケーブルに流れる電流がより小さくな
る。しかも、振幅変調（ＡＭ）した合成信号は電流制御
ができないので、上記６種類或は８種類の周波数の信号
に関して、同一の電流を流す事ができず、検知すべき電
流の均一化によるケーブルの探知の能率化を図れなくな
る。

【００２６】又、断続信号方式による探知方法の場合
も、信号電流である正弦波電流の突印時に大電流が流れ
る為、フィードバックによる電流制御は行なえない。即
ち、前述した先発明の探知装置を実施すべく、探知用電
流の値を一定に保つ為には、上記正弦波電流は連続した
ものでなければならず、上記断続信号方式による探知方
法は採用できない。本発明のケーブルの探知方法及び探
知装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明のケーブルの探知
方法及び探知装置のうち、請求項１に記載したケーブル
の探知方法は、近接した状態で配設された複数本のケー
ブルのうちから特定のケーブルの中間部を探知する為、
この特定のケーブルを構成する導体に探知用の正弦波電
流を流し、この特定のケーブルの周囲に発生する磁界を
測定する事により、この特定のケーブルの中間部を探知
するものである。特に、本発明のケーブルの探知方法に
於いては、上記正弦波電流の特定周期中に、他の周期と
異なる波形を有する極性判別用の波形を混在させると共
に、この極性判別用の波形に基づいて、上記特定のケー
ブルの周囲に発生した磁界と、電磁誘導若しくは遠端接
地による回り込み電流に基づいてこの特定のケーブル以
外のケーブルの周囲に発生した磁界とを識別し、この特
定のケーブルの探知の信頼性を向上させる。

【００２８】又、請求項２に記載したケーブルの探知装
置は、探知すべき特定のケーブルを構成する導体に探知
用電流を送り込む為の送信器と、この探知用電流の送り
込みに伴って上記特定のケーブルの周囲に発生する磁界
を検出する為のサーチコイル装置と、このサーチコイル
装置が検知した磁界を表す信号を入力して処理する受信
器とを備える。そして、上記送信器は、特定周期中に他
の周期と異なる波形を有する極性判別用の波形を混在さ
せた正弦波電流を上記導体に送り込み自在であり、上記
受信器は、上記サーチコイル装置が検知した磁界を表す
信号の波形の性状を判定し、この性状が上記特定のケー
ブルの周囲に発生する磁界に見合う性状の場合にのみ、
上記特定のケーブルを探知した旨の処理を行なう機能を
有する。

【００２９】

【作用】上述の様に構成する本発明のケーブルの探知方
法及び探知装置によれば、探知すべき特定のケーブルに
流す正弦波電流を、ケーブル毎に１種類の周波数を持つ
ものとし、しかも連続したものとして、電磁誘導等によ
り他のケーブルの周囲に発生する磁界と、上記特定のケ
ーブルの周囲に発生する磁界とを区別できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項３に対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本
発明を実施する場合に、ケーブルの探知装置の全体構成
は、前述の図８に示した先発明に係る探知装置とほぼ同
様である。本発明のケーブルの探知装置が、この先発明
に係る探知装置と異なる点は、送信器１がケーブル４ａ
〜４ｄの芯線５又はシールド線６（図８）に流す（送り
込む）探知用の正弦波電流の波形と、サーチコイル装置
２が検知した磁界を表す信号を処理する受信器３（図
８）部分とにある。そこで、以下の説明は、上記探知用
の正弦波電流の波形と、受信器３内の処理回路の構成及
びこの処理回路が上記磁界を表す信号を処理する手順を
中心に説明する。

【００３１】尚、前述の先発明を表した図８、１１は、
同時に３本のケーブルの探知を行なえる様にすべく、周
波数が互いに異なる３種類の正弦波電流を使用し、その
うちの何れかの周波数の正弦波電流に基づく磁界を検出
する様に構成していた。この為、図１１に示した受信器
３のブロック図には、狭帯域フィルタ１４、１４を３種
類併設している。これに対して、本発明の特徴は、探知
すべき特定のケーブル以外のケーブルに、電磁誘導によ
り、或は遠隔設置による回り込み電流により、磁界が発
生した場合にも、上記特定のケーブルとこれ以外のケー
ブルとを判別可能にする点にある。従って、図示の例で
は、所定の周波数を有する１種類の正弦波電流により、
１本のケーブルの探知を行なう場合に就いて説明する。
本発明を前述した先発明と組み合わせる場合には、各周
波数（例えば３．５kHz と６．０kHz と９．５kHz と１
３．０kHz ）の正弦波電流毎に、それぞれ本発明を適用
すべく、次述する様な極性判別用の波形１７を混在させ
る。

【００３２】上記送信器１は、図１に示す様な波形を有
する正弦波電流を出力し、上記ケーブル４ａ〜４ｄを構
成する芯線５又はシールド線６に送り込み自在である。
上記正弦波電流は、特定周期（図１に示した３周期中、
同図にγで示す、最も右の周期）中に、他の周期（図１
に示した３周期中、同図にα、βで示す、最も左の周期
及び中央の周期）と異なる波形を有する極性判別用の波
形１７を混在させている。本例の場合、この極性判別用
の波形１７は、正弦波の１周期分の波形を、波形の頂部
を境に反転させる事により得たもので、急激に変化する
境界部１８を除き、上記１周期分のほぼ全範囲に亙り同
一方向（図１の右上り方向）に変化する。

【００３３】周知の様に、電圧が変化する際には、変化
の方向に応じた極性を有する磁界が、変化の速度に応じ
た強さで生じる。従って、例えば探知すべきケーブル４
ａの芯線５又はシールド線６に、図１及び図２（Ａ）
に示す様な波形を有する正弦波電流を送り込むと、この
ケーブル４ａの周囲に発生する磁界を検知したサーチコ
イル装置２の検出信号が、図２（Ａ）に示す様に変化
する。これに対して、電磁誘導により、或は遠隔接地に
よる回り込み電流により、上記探知すべきケーブル以外
のケーブルに流れる正弦波電流は、前述した様に上記送
信器１からこの探知すべきケーブルに送り込まれる正弦
波電流とは反転した、図２（Ｂ）に示す様なものとな
る。そして、この別のケーブルの周囲に発生する磁界を
検知したサーチコイル装置２の検出信号が、図２（Ｂ）
に示す様に変化する。本発明は、この様な図２（Ａ）
に表した波形と、図２（Ｂ）に表した波形とを判別
する事により、上記別のケーブルに流れる正弦波電流に
拘らず、上記探知すべきケーブルを容易且つ確実に特定
できる様にするものである。

【００３４】この為に上記受信器３は、上記サーチコイ
ル装置２が検出した磁界を表す信号の波形中で上記極性
判別用の波形１７に対応する部分の極性を判定し、この
極性が上記特定のケーブルの周囲に発生する磁界に見合
う極性の場合にのみ、上記特定のケーブルを探知した旨
の処理を行なう機能を有する。即ち、上記受信器３は、
上記極性判別用の波形１７に基づいて発生する磁界が、
特定のケーブルと他のケーブルとの間で正負逆になる事
を利用して、この特定のケーブルの周囲に発生する磁界
に見合う極性の判定を行なう。

【００３５】この様な判定機能を有する上記受信器３
は、図３に示す様な構成を有し、上記サーチコイル装置
２から送り込まれる磁界を表す信号の波形を、図２の
〜の様に処理する。この様な受信器３は、ケーブルの
芯線５（図８）を流れる商用電源の正弦波電流周波を含
む１kHz 未満の周波数、並びに２０kHz を越える周波数
をカットして、凡そ１〜２０kHz の周波数信号のみを通
過させる帯域フィルタ１３を備える。そして、この帯域
フィルタ１３を通過した信号を、狭帯域フィルタ１４と
増幅器１９とに送り込む。このうちの狭帯域フィルタ１
４は、上記特定のケーブルを探知する為の正弦波電流の
周波数を中心とした狭い周波数の信号のみを通過させ、
この信号をレベル検出器２０を介して、演算処理器（Ｃ
ＰＵ）２１に送り込む。尚、図３中に示した符号「〜
」は、当該部分を送られる信号の波形が、図２の〜
に示した波形である事を表わしている。

【００３６】一方、上記増幅器１９により増幅され、図
２に示す様に、飽和した波形となった信号は、コンパ
レータ２２により、図２に示す様な方形波に波形成形
する。この様な方形波は、正負分離器２３によりプラス
成分とマイナス成分とに分離し、このうちのプラス成分
をプラス成分測定器２４に、マイナス成分をマイナス成
分測定器２５に、それぞれ送り込む。これら両測定器２
４、２５のＡＮＤ回路２８ａ、２８ｂには、それぞれ高
周波発振器２６から、例えば１００kHz 程度の高周波パ
ルスを送り込む。そして、上記プラス成分測定器２４の
カウンタ２９ａは、上記正負分離器２３からプラス成分
が送られてくる間のパルス数を、マイナス成分測定器２
５のカウンタ２９ｂは、上記正負分離器２３からマイナ
ス成分が送られてくる間のパルス数を、それぞれカウン
トする。

【００３７】上記プラス成分測定器２４及びマイナス成
分測定器２５が、高周波パルスの数として測定した、上
記方形波のプラス成分及びマイナス成分の長さは、比較
器２７により比較する。そして、この比較器２７は、プ
ラス成分とマイナス成分との多少を表わす信号を前記演
算処理器２１に送る。そして、この演算処理器２１は、
プラス成分がマイナス成分よりも多い場合にのみ、前記
レベル検出器２０から送り込まれる、前記特定のケーブ
ルを探知する為の正弦波電流の周波数を中心とした狭い
周波数の信号のレベルを、レベル表示器１６に表示させ
る。反対に、マイナス成分がプラス成分よりも多い場合
に上記演算処理器２１は、上記レベル表示器１６に何等
の表示も行なわせない。

【００３８】上述の様に構成する本発明のケーブルの探
知装置は、次の様に作用して、探知用の正弦波電流を送
り込んだケーブルのみを確実に検出する。先ず、前記サ
ーチコイル装置２が、探知用の正弦波電流を送り込んだ
ケーブルの周囲に発生した磁界を検出した場合に就い
て、図２（Ａ）〜を参照しつつ説明する。

【００３９】探知すべきケーブルの導体に、図２（Ａ）
に示す様な波形を有する、探知用の正弦波電流（図１
に示した正弦波電流と同じ）を送り込み、上記探知すべ
きケーブルの周囲に発生する磁界をサーチコイル装置２
により検知すると、このサーチコイル装置２からは、図
２（Ａ）に示す様な波形を有する検出信号が出され
る。この検出信号を、前記増幅器１９により図２（Ａ）
に示す様な飽和波形に変換してから、コンパレータ２
２により図２（Ａ）に示す様な方形波に変換する。そ
して、この方形波のうちのプラス成分を、プラス成分測
定器２４のＡＮＤ回路２８ａにより処理して図２（Ａ）
に示す様な信号を得、同じくマイナス成分を、マイナ
ス成分測定器２５のＡＮＤ回路２８ｂにより処理して図
２（Ａ）に示す様な信号を得る。

【００４０】図２（Ａ）に示したプラス成分に基づく
信号と、図２（Ａ）に示したマイナス成分に基づく信
号とを比較すれば明らかな通り、上記サーチコイル装置
２が、探知用の正弦波電流を送り込んだケーブルの周囲
に発生した磁界を検出した場合には、プラス成分がマイ
ナス成分よりも多い。そこでこの様な場合には、前記比
較器２７からの信号に基づいて前記演算処理器２１が、
前記レベル検出器２０から送り込まれる、前記特定のケ
ーブルを探知する為の正弦波電流の周波数を中心とした
狭い周波数の信号のレベルを、レベル表示器１６に表示
させる。作業者は、このレベル表示器１６の表示を観察
する事により、探知すべきケーブルを特定できる。

【００４１】次に、前記サーチコイル装置２が、探知用
の正弦波電流を送り込んだケーブル以外のケーブルの周
囲に、電磁誘導或は遠端接地からの回り込み電流に基づ
いて発生した磁界を検出した場合に就いて、図２（Ｂ）
〜を参照しつつ説明する。電磁誘導或は遠端接地か
らの回り込み電流により探知すべきケーブル以外のケー
ブルの導体に流れる正弦波電流は、図２（Ｂ）に示す
様に、上述した探知すべきケーブルの導体に流れる正弦
波電流とは位相が１８０度異なる（反転した）ものとな
る。

【００４２】この様な正弦波電流に基づいて、探知すべ
きケーブル以外のケーブルの周囲に発生する磁界をサー
チコイル装置２により検知すると、このサーチコイル装
置２からは、図２（Ｂ）に示す様な波形を有する検出
信号が出される。この検出信号を、前述した探知用の正
弦波電流を送り込んだケーブルの周囲に発生した磁界を
検出した場合と同様の処理をして、図２（Ｂ）に示
す様な信号を得る。

【００４３】図２（Ｂ）に示したプラス成分に基づく
信号と、図２（Ｂ）に示したマイナス成分に基づく信
号とを比較すれば明らかな通り、上記サーチコイル装置
２が、探知用の正弦波電流を送り込んだケーブル以外の
ケーブルの周囲に発生した磁界を検出した場合には、マ
イナス成分がプラス成分よりも多い。そこでこの様な場
合には、前記比較器２７からの信号に基づいて前記演算
処理器２１が、前記レベル検出器２０から送り込まれ
る、前記特定のケーブルを探知する為の正弦波電流の周
波数を中心とした狭い周波数の信号のレベルを、レベル
表示器１６に表示させない。この為、作業者は、探知用
の正弦波電流を送り込んだケーブル以外のケーブルを、
探知すべきケーブルと間違える事はない。尚、プラス成
分とマイナス成分との割合が逆になる様な、極性判別用
の波形を利用する事もできる。

【００４４】次に、図４〜６は、請求項４に対応する、
本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合
には、探知すべきケーブルの導体中に混在させる極性判
別用の波形１７ａとして、図４に示す様に、正弦波の１
周期分の波形を、波形の高さ方向中間位置（０位置）を
境に反転させる事により得られ、連続する１対の山状
（駱駝の背中状）に変化するものとしている。そして、
図６に示す様な構成を有する受信器３により、上記極性
判別用の波形１７ａに基づいて発生する磁界が、大きく
変化する位置が、本来の（正常波形の）正弦波電流と電
磁誘導等により生じた（反転波形の）正弦波電流とで異
なる事を利用し、上記探知すべきケーブルの周囲に発生
する磁界に見合う極性の判定を行なう様に構成してい
る。

【００４５】上述した第１例と本例とが異なる点は、サ
ーチコイル装置２が検出した磁界が、探知すべきケーブ
ルのものか、その他のケーブルのものかを判定する部分
にある。上記サーチコイル装置２が検出した磁界を表わ
す信号を処理してレベル表示器１６に表示する部分の構
成に就いては、上記第１例の場合と同様であるから、同
等部分には同一符号を付して重複する説明を省略し、以
下、本例が上記第１例と異なる部分を中心に説明する。

【００４６】帯域フィルタ１３を通過し、増幅器１９に
より増幅された信号は、コンパレータ２２により方形波
に変換してから、エッジ検出器３０に送り込む。このエ
ッジ検出器３０は、この方形波に存在する複数のエッ
ジ、即ち信号の大きさ（レベル）が急激に変化する点の
うち、特定のエッジの位置を観察して、上記サーチコイ
ル装置２が検出した磁界を表わす信号のレベルを上記レ
ベル表示器１６に表示するか否かを判定する為の演算処
理器２１に入力する。そして、この演算処理器２１は、
上記エッジの位置が、探知すべきケーブルの周囲に発生
する磁界に対応するものである場合にのみ、レベル検出
器２０から送り込まれる、ケーブルを探知する為の正弦
波電流の周波数を中心とした狭い周波数の信号のレベル
を、レベル表示器１６に表示させる。反対に、上記エッ
ジの位置が、探知すべきケーブルの周囲に発生する磁界
に対応するものでない場合に上記演算処理器２１は、上
記レベル表示器１６に何等の表示も行なわせない。

【００４７】上述の様に構成する本発明のケーブルの探
知装置は、次の様に作用して、探知用の正弦波電流を送
り込んだケーブルのみを確実に検出する。先ず、前記サ
ーチコイル装置２が、探知用の正弦波電流を送り込んだ
ケーブルの周囲に発生した磁界を検出した場合に就い
て、図５（Ａ）〜を参照しつつ説明する。

【００４８】探知すべきケーブルの導体に、図５（Ａ）
に示す様な波形を有する、探知用の正弦波電流（図４
に示した正弦波電流と実質的に同じ）を送り込み、上記
探知すべきケーブルの周囲に発生する磁界をサーチコイ
ル装置２により検知すると、このサーチコイル装置２か
らは、図５（Ａ）に示す様な波形を有する検出信号が
出される。この検出信号を、前記増幅器１９により図５
（Ａ）に示す様な飽和波形に変換してから、コンパレ
ータ２２により図５（Ａ）に示す様な方形波に変換す
る。そして、この方形波に存在する複数のエッジのう
ち、図５（Ａ）（Ｂ）の円内のエッジの位置を観察し
て、このエッジの位置を表わす信号を、上記演算処理器
２１に送り込む。

【００４９】図５（Ａ）の円内のエッジの位置は、上
記探知すべきケーブルの周囲に発生する磁界に対応する
ものである。そこでこの様な場合には、前記エッジ検出
器３０からの信号に基づいて前記演算処理器２１が、前
記レベル検出器２０から送り込まれる、前記特定のケー
ブルを探知する為の正弦波電流の周波数を中心とした狭
い周波数の信号のレベルを、レベル表示器１６に表示さ
せる。作業者は、このレベル表示器１６の表示を観察す
る事により、探知すべきケーブルを特定できる。

【００５０】次に、前記サーチコイル装置２が、探知用
の正弦波電流を送り込んだケーブル以外のケーブルの周
囲に、電磁誘導或は遠端接地からの回り込み電流に基づ
いて発生した磁界を検出した場合に就いて、図５（Ｂ）
〜を参照しつつ説明する。電磁誘導或は遠端接地か
らの回り込み電流により探知すべきケーブル以外のケー
ブルの導体に流れる正弦波電流は、図５（Ｂ）に示す
様に、上述した探知すべきケーブルの導体に流れる正弦
波電流とは位相が１８０度異なる（反転した）ものとな
る。

【００５１】この様な正弦波電流に基づいて、探知すべ
きケーブル以外のケーブルの周囲に発生する磁界をサー
チコイル装置２により検知すると、このサーチコイル装
置２からは、図５（Ｂ）に示す様な波形を有する検出
信号が出される。この検出信号を、前述した探知用の正
弦波電流を送り込んだケーブルの周囲に発生した磁界を
検出した場合と同様の処理をして、図５（Ｂ）に示す
様な信号を得る。

【００５２】そして、前記エッジ検出器３０により、図
５（Ｂ）の円内のエッジの位置を観察する。この図５
（Ｂ）と前記図５（Ａ）とを比較すれば明らかな通
り、探知すべきケーブル以外のケーブルの周囲に発生す
る磁界に基づく信号を処理した場合に、特定のエッジの
位置がずれる。そこでこの様な場合には、上記エッジ検
出器３０からの信号に基づいて前記演算処理器２１が、
前記レベル検出器２０から送り込まれる、前記特定のケ
ーブルを探知する為の正弦波電流の周波数を中心とした
狭い周波数の信号のレベルを、レベル表示器１６に表示
させない。この為、作業者は、探知用の正弦波電流を送
り込んだケーブル以外のケーブルを、探知すべきケーブ
ルと間違える事はない。

【００５３】

【発明の効果】本発明のケーブルの探知装置は、以上に
述べた通り構成され作用するので、特定のケーブルを確
実に且つ容易に探知できて、発電所等の改修工事の能率
化に寄与できる。特に、１本のケーブルを探知するのに
２種類の周波数の正弦波電流を使用したり、或は不連続
の正弦波電流を使用する必要がない。この為、必要に応
じて、前述した先発明の様に、一度に複数本のケーブル
の探知を行なう際に、探知用の正弦波電流同士が干渉す
る事を防止できる。又、フィードバック制御により検出
信号の電流値を一定にする事も可能になる。更に、本発
明の場合には、極性判別用の信号の通常波形部分を
「１」とし、波形に対応する信号部分を「０」とする様
に、信号をコード化し、コード化した信号を複数のケー
ブルに時分割で送信する事により、測定時間を更に短縮
する事もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例で、送信器から送
り出される探知用正弦波電流の出力波形を示す線図。

【図２】同第１例で、サーチコイルが検知した磁界を表
す信号を受信器内の処理回路が処理する過程での波形を
示す線図。

【図３】同第１例を構成する受信器のブロック図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例で、送信器から送
り出される探知用正弦波電流の出力波形を示す線図。

【図５】同第２例で、サーチコイルが検知した磁界を表
す信号を受信器内の処理回路が処理する過程での波形を
示す線図。

【図６】同第２例を構成する受信器のブロック図。

【図７】ケーブルの探知方法を選択する手順を示すフロ
ーチャート。

【図８】先発明のケーブルの探知装置の実施の形態の１
例を示すブロック図。

【図９】同じく送信器のブロック図。

【図１０】同じくサーチコイル装置の正面図。

【図１１】同じく受信器のブロック図。

【符号の説明】

１送信器２サーチコイル装置３受信器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄケーブル５芯線６シールド線７ａ、７ｂ端子８検出トランス９電流設定器１０バーアンテナ式サーチコイル１１クランプ式サーチコイル１２コイル部１３帯域フィルタ１４狭帯域フィルタ１５増幅器１６レベル表示器１７、１７ａ極性判別用の波形１８境界部１９増幅器２０レベル検出器２１演算処理器２２コンパレータ２３正負分離器２４プラス成分測定器２５マイナス成分測定器２６高周波発振器２７比較器２８ａ、２８ｂＡＮＤ回路２９ａ、２９ｂカウンタ３０エッジ検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近接した状態で配設された複数本のケー
ブルのうちから特定のケーブルの中間部を探知する為、
この特定のケーブルを構成する導体に探知用の正弦波電
流を流し、この特定のケーブルの周囲に発生する磁界を
測定する事により、この特定のケーブルの中間部を探知
するケーブルの探知方法に於いて、上記正弦波電流の特
定周期中に、他の周期と異なる波形を有する極性判別用
の波形を混在させると共に、この極性判別用の波形に基
づいて、上記特定のケーブルの周囲に発生した磁界と、
電磁誘導若しくは遠端接地による回り込み電流に基づい
てこの特定のケーブル以外のケーブルの周囲に発生した
磁界とを識別し、この特定のケーブルの探知の信頼性を
向上させるケーブルの探知方法。
【請求項２】探知すべき特定のケーブルを構成する導
体に探知用電流を送り込む為の送信器と、この探知用電
流の送り込みに伴って上記特定のケーブルの周囲に発生
する磁界を検出する為のサーチコイル装置と、このサー
チコイル装置が検知した磁界を表す信号を入力して処理
する受信器とを備え、上記送信器は、特定周期中に他の
周期と異なる波形を有する極性判別用の波形を混在させ
た正弦波電流を上記導体に送り込み自在であり、上記受
信器は、上記サーチコイル装置が検知した磁界を表す信
号の波形の性状を判定し、この性状が上記特定のケーブ
ルの周囲に発生する磁界に見合う性状の場合にのみ、上
記特定のケーブルを探知した旨の処理を行なう機能を有
するものであるケーブルの探知装置。
【請求項３】極性判別用の波形が、正弦波の１周期分
の波形を、波形の頂部若しくは谷部を境に反転させる事
により得られ、急激に変化する境界部を除き、上記１周
期分のほぼ全範囲に亙り同一方向に変化するものであ
り、受信器は、上記極性判別用の波形に基づいて発生す
る磁界が、特定のケーブルと他のケーブルとの間で正負
逆になる事を利用して、この特定のケーブルの周囲に発
生する磁界に見合う極性の判定を行なう、請求項２に記
載したケーブルの探知装置。
【請求項４】極性判別用の波形が、正弦波の１周期分
の波形を、波形の高さ方向中間位置を境に反転させる事
により得られ、連続する１対の山状に変化するものであ
り、受信器は、上記極性判別用の波形に基づいて発生す
る磁界が大きく変化する位置が異なる事を利用して、上
記特定のケーブルの周囲に発生する磁界に見合う極性の
判定を行なう、請求項２に記載したケーブルの探知装
置。