JP2002228612A - 絶縁電線の欠陥検出装置及び方法 - Google Patents

絶縁電線の欠陥検出装置及び方法

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JP2002228612A
JP2002228612A JP2001024950A JP2001024950A JP2002228612A JP 2002228612 A JP2002228612 A JP 2002228612A JP 2001024950 A JP2001024950 A JP 2001024950A JP 2001024950 A JP2001024950 A JP 2001024950A JP 2002228612 A JP2002228612 A JP 2002228612A
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temperature
wire
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JP2001024950A
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Hiroshi Nishino
宏 西野
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁電線に対する各コイルの位置変動及び他
相の絶縁電線の磁界に影響されることなく正確な欠陥検
査を実現する。 【解決手段】 絶縁電線の軸線方向に沿った各位置の温
度分布に基づいて芯線の欠陥を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば素線切れや
腐食等の絶縁電線の欠陥を検出する絶縁電線の欠陥検出
装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば特開平10−096756号公報
には、絶縁電線を挟むように芯線に対して等距離に配置
した1対のコイルを用いて芯線の負荷電流によって生じ
る磁界を検出することにより、絶縁電線の欠陥の1つで
ある素線切れを検査する技術が開示されている。芯線が
正常な場合、上記各コイルは同一強度の磁界を検出する
が、例えば芯線の一部分が部分的に腐食している場合あ
るいは撚り線構造の芯線の何本かが断線している場合に
は、各コイルが検出する磁界強度はその平衡が崩れるの
で、各コイルの出力の差分をモニタリングすることによ
り芯線の欠陥を検出することができる。例えば配電線の
検査では、電線挿通穴が形成されると共に上記各コイル
が内蔵された支持具を電線挿通穴に配電線を挿通させ、
この支持具を配電線に沿って移動させることにより電柱
間の配電線の欠陥検査が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来技術には、以下のような問題点がある。すなわち、
第1の問題点は、各コイルを芯線に対して等距離に配置
する必要があるが、絶縁電線に沿って移動する支持具つ
まり各コイルを芯線に対して一定距離に維持することが
困難であり、したがって正確な欠陥検査を実現し得ない
ことである。また、第2の問題点は、他相の絶縁電線の
磁界によって外乱を受けることである。例えば配電線は
通常3相であり、各相の絶縁電線が略並行配線される。
したがって、検査対象であるある相の絶縁電線を検査す
る場合、隣り合う他相の絶縁電線の磁界が各コイルに外
乱として作用するので、これによっても正確な欠陥検査
を実現し得ない。
【0004】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、絶縁電線に対する各コイルの位置変動及び他
相の絶縁電線の磁界に影響されることなく正確な欠陥検
査を実現することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、絶縁電線の欠陥検出装置に係わる第1
の手段として、絶縁電線の軸線方向に沿った各位置の温
度分布に基づいて芯線の欠陥を検出するという手段を採
用する。
【0006】また、絶縁電線の欠陥検出装置に係わる第
2の手段として、絶縁電線の周囲に同心円状に配置され
た複数の温度センサと、各温度センサが測定した温度デ
ータの差異に基づいて芯線の欠陥を判定する欠陥判定手
段とを具備する手段を採用する。
【0007】さらに、絶縁電線の欠陥検出装置に係わる
第3の手段として、上記第1または第2の手段におい
て、絶縁電線が放射する赤外線に基づいて絶縁電線の温
度を測定するという手段を採用する。
【0008】絶縁電線の欠陥検出装置に係わる第4の手
段として、上記第2または第3の手段において、温度セ
ンサを絶縁電線に沿って移動させる移動手段と、各温度
センサの絶縁電線に対する移動に伴って順次取得される
温度データを外部に順次送信する移動局通信部と、該移
動局通信部から温度データを順次受信して欠陥判定手段
に提供する地上局通信部とをさらに備えるという手段を
採用する。
【0009】一方、本発明では、絶縁電線の欠陥検出方
法に係わる第1の手段として、絶縁電線の軸線方向に沿
った各位置の温度分布に基づいて芯線の欠陥を検出する
という手段を採用する。
【0010】また、絶縁電線の欠陥検出方法に係わる第
2の手段として、絶縁電線の周囲に同心円状に互いに等
間隔で複数の温度センサを配置し、各温度センサの検出
温度の差異に基づいて芯線の欠陥を検出するという手段
を採用する。
【0011】絶縁電線の欠陥検出方法に係わる第3の手
段として、上記第1または第2の手段において、絶縁電
線が放射する赤外線に基づいて絶縁電線の温度を測定す
るという手段を採用する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係わる絶縁電線の欠陥検出装置及び方法の一実施形態に
ついて説明する。なお、本実施形態は、絶縁電線の一種
である配電線の欠陥検出に関するものである。
【0013】図1は、本欠陥検出装置の機能構成を示す
ブロック図である。この図において、符号Wは配電線
(絶縁電線)、Hは挿通穴、1A〜1Dは非接触温度セ
ンサ(温度センサ)、2は移動局通信部、3は走行駆動
部(移動手段)、4は地上局通信部、5は演算制御部
(欠陥判定手段)、6は記憶部、7は出力部、また8は
入力部である。
【0014】これら各構成要素のうち、挿通穴H、非接
触温度センサ1A〜1D、移動局通信部2及び走行駆動
部3は、移動局Mを構成する構成要素である。また、地
上局通信部4,演算制御部5、記憶部6、出力部7及び
入力部8は、上記移動局Mに対して、地上に配置される
地上局Sを構成する構成要素である。
【0015】配電線Wは、図2に示すように、複数の素
線を撚り合わせて形成された芯線(導体)をポリエチレ
ン等からなるシースで絶縁被覆したものである。この配
電線Wの断面形状は略円形状であり、中心部分に芯線が
配置されている。このような配電線Wは、移動局Mに設
けられた挿通穴Hに挿通状態とされる。なお、図2にお
いて、実線で示す素線は正常なもの、点線で示すものは
断線した素線である。
【0016】挿通穴Hは、配電線Wの外径よりも若干大
きな内径の円形孔として移動局Mに設けられ、図示しな
い支持具によってその中心に配電線Wが位置するように
当該絶縁電線Wを挿通状態に保持するものである。この
挿通穴Hは、ヒンジ等を用いることにより開放自在に構
成され、これによって配電線Wを挿通するように構成さ
れている。
【0017】非接触温度センサ1A〜1Dは、図2に示
すように、上記挿通穴Hの壁面から配電線Wを臨むよう
に、かつ、挿通穴Hの中心に対して互いに90゜の角度
をなすように等間隔で4つ設けられており、各々対向す
る配電線Wの各部位A〜Dの温度を非接触で測定するも
のである。非接触温度センサ1Aは、部位Aに対向配置
されており当該部位A(近傍)の温度を測定し、非接触
温度センサ1Bは、部位Bに対向配置されており当該部
位Bの温度を測定し、非接触温度センサ1Cは、部位C
に対向配置されており当該部位Cの温度を測定し、また
非接触温度センサ1Dは、部位Dに対向配置されており
当該部位Dの温度を測定する。
【0018】すなわち、これら各非接触温度センサ1A
〜1Dは、配電線Wの芯線から一定距離を隔てて配電線
Wの周囲に同心円状かつ互いに等間隔で直交配置されて
おり、配電線Wの軸線方向に沿った同一位置つまり軸線
方向に直交する各断面における温度分布を測定するもの
である。このような非接触温度センサ1A〜1Dは、配
電線Wの各部位A〜Dから放射される赤外線の量を検出
することにより各部位A〜Dの温度を非接触で計測する
赤外線式温度計である。
【0019】各非接触温度センサ1A〜1Dから出力さ
れる配電線Wの各温度データは移動局通信部2に入力さ
れるようになっており、該移動局通信部2は、この温度
データを電波として地上局Sの地上局通信部4に送信す
るものである。また、この移動局通信部2は、地上局通
信部4から移動局Mに向けて送信される走行制御信号を
受信するように構成されており、この走行制御信号を受
信すると走行駆動部3に出力する。
【0020】走行駆動部3は、上記走行制御信号に基づ
いて移動局Mを配電線Wに沿って移動させるものであ
る。この走行駆動部3は、例えば配電線Wに押圧された
プーリを備えており、該プーリを回転駆動することによ
って移動局Mを電柱間において配電線Wに沿って移動さ
せる。
【0021】地上局通信部4は、上記温度データを移動
局通信部2から受信して演算制御部5に出力すると共
に、演算制御部5から入力される走行制御信号を移動局
通信部2に送信するものである。演算制御部5は、温度
データの記憶部6への記憶、温度データに基づく絶縁電
線Wの欠陥の有無の判定及び入力部8から入力された操
作指示に基づく走行制御信号の生成・出力、等を行うも
のである。この演算制御部5の詳細動作については後述
する。
【0022】記憶部6は、上記温度データ及び演算制御
部5による欠陥判定の結果等を記憶するものである。出
力部7は、上記温度データ及び欠陥判定の結果を出力す
るものであり、例えば温度データ及び欠陥判定の結果を
画像表示する表示装置、温度データ及び欠陥判定の結果
を用紙に印刷するプリンタ、あるいはリムーバブル記憶
媒体に温度データ及び欠陥判定の結果を記憶させる記憶
装置等である。入力部8は、検査作業員の上記操作指示
等を入力するためのものであり、例えばキーボードや各
種ポインティングデバイスである。なお、このように構
成された地上局は、例えば携帯型パーソナルコンピュー
タ等、通信機能を備えた情報端末によって実現されるも
のである。
【0023】次に、このように地上局と移動局とから構
成された欠陥検出装置の詳細動作について説明する。
【0024】まず、ある電柱間の配電線について欠陥検
査を行う場合、検査作業員は、一方の電柱から移動局M
を配電線Wに装着、つまり挿通穴Hに配電線Wを挿通さ
せる。そして、検査作業員が地上局Sの入力部8を操作
することにより検査の開始を指示すると、当該検査開始
を移動局Mに指示する走行制御信号が演算制御部5から
地上局通信部4に出力され、さらに該地上局通信部4か
ら移動局通信部2に送信される。
【0025】移動局Mでは、上記走行制御信号が移動局
通信部2によって受信されて走行駆動部3に提供され
る。この結果、移動局Mはもう一方の電柱に向かって移
動を開始すると共に、各非接触温度センサ1A〜1Dに
よって順次取得される温度データが配電線Wの軸線方向
に沿った位置情報と共に移動局通信部2を介して地上局
通信部4に順次送信され、演算制御部5に供給される。
【0026】図3は、各非接触温度センサ1A〜1Dの
配電線Wの軸線方向に沿った位置における各温度データ
の変化とこれら温度データの演算制御部5における処理
結果を示す図である。また、(a)において、符号TA
は非接触温度センサ1Aの温度データ、TBは非接触温
度センサ1Bの温度データ、TCは非接触温度センサ1
Cの温度データ、TDは非接触温度センサ1Dの温度デ
ータの温度変化を示している。また、(b)におけるT
Hは、上記各温度データTA〜TDのうち、最大値と最小
値との温度差を示している。
【0027】この図において、配電線Wに沿った位置P
kは、図2に示したように素線の一部が断線している箇
所を示している。このような位置Pkでは、断線が生じ
ていない他の箇所に比べて芯線の断面積が小さくなるの
で、ジュール熱の発生が他の箇所に比べて大きくなり、
したがって位置Pk近傍の温度は他の箇所よりも上昇す
る。
【0028】しかも、図2のように複数の素線のうち部
位Dに近いもの(点線で示す素線)が断線している場
合、負荷電流は断線していない部位A側の素線(実線で
示す)を流れるので、部位Aの温度は部位Dの温度に比
較して相対的に高くなり、また部位B,Cの温度は、上
記部位Aの温度と部位Dの温度との間の値となる。した
がって、最大値を示す部位Aの温度と最小値を示す部位
Dの温度との差は、温度差THに示すように位置Pk近傍
において温度上昇する変化を示す。
【0029】演算制御部5は、地上局通信部4から上記
各温度データTA〜TDが順次入力されると、これらを記
憶部6に順次記憶させると共に、上記最大値と最小値と
を検出し、その温度差THを順次演算して記憶部6に順
次記憶させる。すなわち、移動局が電柱間を移動し終え
ると、記憶部6にはこの間の配電線Wに沿った各位置に
おける温度データTA〜TDと当該各位置における温度差
TH(データ)が記憶・保存される。
【0030】さらに、演算制御部5は、温度差THの変
化幅を検出することにより当該電柱間の配電線Wに欠陥
が存在するか否かを判断する。すなわち、演算制御部5
には欠陥の存在を判定するためのしきい値が予め設定記
憶されており、上記温度差THの変化幅がこのしきい値
を越えた場合、演算制御部5は、欠陥が存在すると判定
する。このようにして当該電柱間の配電線Wに関する検
査が終了すると、検査作業員は、このような欠陥の有無
に関する判定結果、上記各種温度データを入力部8を操
作することにより出力部7に出力させて確認すると共
に、必要に応じて所定用紙に印刷あるいはリムーバブル
記憶媒体に記憶させる。
【0031】本実施形態によれば、非接触温度センサ1
A〜1Dによって測定された各温度データTA〜TDに基
づいて芯線の欠陥判定が行われるので、従来のように磁
界を用いる方法と比較して、他相の配電線による外乱磁
界の影響を受けることなく、芯線の正確な欠陥判定を行
うことができる。また、非接触温度センサ1A〜1Dは
配電線から放射される赤外線に基づいてその温度を測定
するものなので、非接触温度センサ1A〜1Dと配電線
との距離が多少変動しても、配電線の温度を正確に測定
することが可能であり、よってこれによっても正確な欠
陥判定を実現することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配電線の周囲温度分布に基づいて芯線の欠陥を検出する
ので、他相の配電線の磁界に影響されることなく正確な
欠陥検査を実現することができる。また、配電線が放射
する赤外線に基づいて配電線の温度を測定することによ
り、配電線に対する温度センサの距離変動に影響される
ことなく欠陥を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係わる配電線の欠陥検
出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態における配電線と各非接
触温度センサとの位置関係を示す平面図である。
【図3】 本発明の一実施形態において、配電線の軸線
方向に沿った位置に応じた配電線の温度変化を示すグラ
フ(a)、及び各位置毎の温度の最大値と最小値との差
を示すグラフ(b)である。
【符号の説明】
W……配電線(絶縁電線) H……挿通穴 M……移動局 S……地上局 1A〜1D……非接触温度センサ(温度センサ) 2……移動局通信部 3……走行駆動部(移動手段) 4……地上局通信部 5……演算制御部(欠陥判定手段) 6……記憶部 7……出力部 8……入力部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁電線(W)の軸線方向に沿った各位
    置の温度分布に基づいて芯線の欠陥を検出する、ことを
    特徴とする絶縁電線の欠陥検出装置。
  2. 【請求項2】 絶縁電線(W)の周囲に同心円状に配置
    された複数の温度センサ(1A〜1D)と、 各温度センサ(1A〜1D)が測定した温度データの差
    異に基づいて芯線の欠陥を判定する欠陥判定手段(5)
    と、 を具備することを特徴とする絶縁電線の欠陥検出装置。
  3. 【請求項3】 絶縁電線(W)が放射する赤外線に基づ
    いて絶縁電線(W)の温度を測定する、ことを特徴とす
    る請求項1または2記載の絶縁電線の欠陥検出装置。
  4. 【請求項4】 温度センサ(1A〜1D)を絶縁電線
    (W)に沿って移動させる移動手段(3)と、 各温度センサ(1A〜1D)の絶縁電線(W)に対する
    移動に伴って順次取得される温度データを外部に順次送
    信する移動局通信部(2)と、 該移動局通信部(2)から温度データを順次受信して欠
    陥判定手段(5)に提供する地上局通信部(4)と、 をさらに備えることを特徴とする請求項2または3記載
    の絶縁電線の欠陥検出装置。
  5. 【請求項5】 絶縁電線(W)の軸線方向に沿った各位
    置の温度分布に基づいて芯線の欠陥を検出する、ことを
    特徴とする絶縁電線の欠陥検出方法。
  6. 【請求項6】 絶縁電線(W)の周囲に同心円状に複数
    の温度センサ(1A〜1D)を配置し、各温度センサ
    (1A〜1D)の検出温度の差異に基づいて芯線の欠陥
    を検出する、ことを特徴とする絶縁電線の欠陥検出方
    法。
  7. 【請求項7】 絶縁電線(W)が放射する赤外線に基づ
    いて絶縁電線(W)の温度を測定する、ことを特徴とす
    る請求項5または6記載の絶縁電線の欠陥検出方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2466288A (en) * 2008-12-19 2010-06-23 Quayhead Ind Ltd Temperature sensor for electrical cable
JP2010532651A (ja) * 2007-06-23 2010-10-07 レオニ ボルトネッツ‐ジステーメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング リッツ線の素線内の電流の流れを点検するための方法およびこの方法を実施するための装置

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