JP2005003604A

JP2005003604A - ケーブルの地絡点標定装置及びその方法

Info

Publication number: JP2005003604A
Application number: JP2003169447A
Authority: JP
Inventors: Koji Motohashi; 幸二本橋; Kojiro Muramatsu; 鋼二郎村松; Takaaki Ueno; 高明上野; Noboru Kawawa; 登川曲
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP4489378B2

Abstract

【課題】ケーブルの全長を把握していなくても、ケーブルの地絡点を容易に且つ正確に標定することができるようにする。
【解決手段】障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａに向けて流した直流定電流Ｉと、そのときに障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じた電位差Ｖとを、それぞれ電流測定回路１２と電圧測定回路１３により測定し、測定した定電流Ｉ及び電位差Ｖと、障害ケーブル３０の単位長さあたりの公称抵抗ρと、障害ケーブル３０の温度係数κとを用いて、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出する。これにより、障害ケーブル３０の全長を把握していなくても、地絡点３０ａを容易に且つ正確に標定することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルの地絡点標定装置及びその方法に関し、特に、ケーブルの地絡点を標定するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的には、トラフやマンホールなどに、ケーブルを設置し、この設置したケーブルを用いて設備や機器に電力や信号を供給するようにしている。
【０００３】
このようにして設置されたケーブルの絶縁被覆が鼠害などによって傷つけられ、地絡してしまうと、上記のような設備に電力や信号を適切に供給することができなくなる虞がある。したがって、上記ケーブルが地絡した場合には、その地絡点を迅速に標定して修復する必要がある。
【０００４】
そこで、従来は、例えば特許文献１のような、上記地絡したケーブルの一端から地絡点までの距離ｌ［ｍ］を以下の（１式）を用いて算出し、算出した距離から、上記地絡したケーブルの地絡点を標定するようにしていた。
【０００５】
ｌ＝（ｒ／Ｒ）×Ｈ・・・（１式）
上記（１式）において、Ｒは、上記地絡したケーブルの全抵抗［Ω］である。ｒは、上記地絡したケーブルの一端から地絡点までの抵抗［Ω］である。Ｈは、上記地絡したケーブルの全長［ｍ］である。
このように、従来の技術では、ケーブルの全長を用いて、ケーブルの地絡点を標定するようにしていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−２１０７８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄道の設備においては、一般的な設備に比べて、ケーブルの設置（付設）されている区域が著しく広く、複雑に入り組んでいるため、ケーブルの保守点検作業が行い易くなるように、設置するケーブルに遊びを持たせる必要がある。また、設備の設置場所や、ケーブルの設置場所などによっては、ケーブルを複雑に引き回さなければならない場合がある。
【０００８】
したがって、上記鉄道の設備においては、現場においてケーブルの長さを調節するのが一般的であり、実際のケーブルの全長を把握出来ない場合が多い。
しかしながら、上述したように従来の技術では、ケーブルの全長を用いて地絡点を標定するようにしているので、実際のケーブルの全長を把握していない場合には、地絡点を正確に標定することが困難であった。
【０００９】
特に、上記鉄道の設備のような大規模の設備においては、全長が数キロメートルの長いケーブルを使用している場合がある。このような場合には、ケーブルの全長の誤差率が小さくても、誤差自体は大きくなる。例えば、４［ｋｍ］のケーブルを使用している場合、誤差率が１０［％］であっても、誤差自体は、４００［ｍ］になる。
【００１０】
したがって、上述した従来の技術を用いてケーブルの地絡点を標定しても、標定した地絡点と実際の地絡点とが大きく異なる虞がある。これにより、作業者は、ケーブルの地絡点をなかなか発見することができず、ケーブルの修復を迅速に行えなかった。
【００１１】
以上のように、従来の技術では、実際のケーブルの全長を把握していない場合、地絡点を正確に標定することができず、ケーブルを迅速に修復することが困難になるという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ケーブルの全長を把握していなくても、ケーブルの地絡点を容易に且つ正確に標定することができるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のケーブルの地絡点標定装置は、地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定装置であって、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流して、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの抵抗を求め、求めた抵抗と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出する手段を有することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定装置であって、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流すようにするための定電流発生回路と、上記定電流発生回路の動作によって、上記障害ケーブルの一端と地絡点との間に生じる電位差を測定するための電圧測定回路と、上記定電流発生回路から流れた直流の定電流Ｉ［Ａ］と、上記電圧測定回路により測定された電位差Ｖ［Ｖ］と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離Ｌ［ｍ］を、Ｌ＝Ｖ／（Ｉ×ρ）により算出する処理回路とを有する点にある。
【００１４】
本発明のケーブルの地絡点標定方法は、地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定方法であって、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流して、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの抵抗を求め、求めた抵抗と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定方法であって、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流すようにする通電ステップと、上記通電ステップによって、上記障害ケーブルの一端と地絡点との間に生じる電位差を測定するための電圧測定ステップと、上記通電ステップによって流れた直流の定電流Ｉ［Ａ］と、上記電圧測定ステップ回路により測定された電位差Ｖ［Ｖ］と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離Ｌ［ｍ］を、Ｌ＝Ｖ／（Ｉ×ρ）により算出する処理ステップとを有する点にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
次に、図面を参照しながら、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態における地絡点標定装置の構成の一例を示した図である。
【００１６】
図１において、地絡点標定装置１０は、定電流発生回路１１と、電流測定回路１２と、電圧測定回路１３と、アンプ１４ａ、１４ｂと、ローパスフィルタ１５ａ、１５ｂと、マルチプレクサ回路１６と、Ａ／Ｄ変換回路１７と、入出力インターフェース１８と、処理回路として配設されるＣＰＵ１９と、メモリ２０と、表示部２１とを有している。
【００１７】
そして、本実施の形態では、地絡している障害ケーブル３０の遠方端と、地絡していない健全ケーブル４０の遠方端とが接続（短絡）された状態にするとともに、障害ケーブル３０の近接端と、健全ケーブル４０の近接端とが、地絡点標定装置１０の端子５０ａ、５０ｂにそれぞれ接続された状態にして、障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定するようにしている。
【００１８】
定電流発生回路１１は、端子５０ａと接地端子５０ｃとの間に設けられ、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）から地絡点３０ａに向けて直流の定電流Ｉ［Ａ］を流すようにするためのものである。この定電流発生回路１１から流れた直流の定電流（以下、直流定電流と称する）Ｉは、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）と、地絡点３０ａと、大地とを経て定電流発生回路１１に戻る経路を循環する。
そして、このようにして流れた直流定電流Ｉを、端子５０ａと定電流発生回路１１との間に設けられた電流測定回路１２により測定するようにしている。
【００１９】
なお、本明細書では、定電流発生回路１１の仕様により定められている偏差の範囲内の値を有する電流を定電流と称する。例えば、定電流発生回路１１の仕様により、電流の定格値が１［ｍＡ］、偏差が±５［％］であると定められている場合には、０．９５［ｍＡ］以上１．０５［ｍＡ］以下の範囲の値を有する電流を定電流と称する。
【００２０】
電圧測定回路１３は、端子５０ａと端子５０ｂとの間に設けられ、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）と、地絡点３０ａとの間に生じる電位差を測定するためのものである。この電圧測定回路１３の内部インピーダンスは、障害ケーブルの地絡点３０ａから遠方端までの直流抵抗Ｃｒ２［Ω］と、健全ケーブル４０の全直流抵抗Ｃｒ３［Ω］とを加算した値よりも十分に大きい。
【００２１】
したがって、電圧測定回路１３により測定される電位差Ｖ［Ｖ］は、電流測定回路１２により測定された直流定電流Ｉ［Ａ］と、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）から地絡点３０ａまでの直流抵抗Ｃｒ１［Ω］とを用いて、以下の（２式）のように表される。
Ｖ≒Ｉ×Ｃｒ１・・・（２式）
【００２２】
このように本実施の形態では、電圧測定回路１３の内部インピーダンスに比べて十分に小さい抵抗値を有する健全ケーブル４０を利用して、障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じる電位差Ｖを測定するようにしている。
【００２３】
アンプ１４ａは、電圧測定回路１３により測定された電位差Ｖに関するアナログ信号を増幅するためのものである。
ローパスフィルタ１５ａは、アンプ１４ａにより増幅された電位差Ｖに関するアナログ信号のうち、所定の低周波数成分の信号のみを通過させるようにするためのものである。
【００２４】
アンプ１４ｂは、電流測定回路１２により測定された直流定電流Ｉに関するアナログ信号を増幅するためのものである。
ローパスフィルタ１５ｂは、アンプ１４ｂにより増幅された直流定電流Ｉに関するアナログ信号のうち、所定の低周波数成分の信号のみを通過させるようにするためのものである。
【００２５】
マルチプレクサ回路１６は、ローパスフィルタ１５ａ、１５ｂのうちの何れかを選択してＡ／Ｄ変換回路１７に接続するためのものである。
Ａ／Ｄ変換回路１７は、マルチプレクサ回路１６により選択されたローパスフィルタ１５を通過したアナログ信号を、デジタル信号に変換するためのものである。そして、デジタル信号に変換された電位差Ｖに関する信号と、直流定電流Ｉに関する信号は、入出力インターフェース１８を介してＣＰＵ１９に入力される。
【００２６】
図２に示すように、メモリ２０には、ケーブルの線種と、単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］と、温度係数κとが対応付けられているテーブル２０ａが記録されている。なお、温度係数κについては、ケーブルの線種ごとに記録されていなくてもよく、複数の線種に対して同一のものを使用するようにしてもよい。
ここで、上記単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］や温度係数κは、例えば、ケーブルの製造メーカにより公表されている値を用いるようにすればよい。
【００２７】
作業者が、後述するようにして表示部２１を操作して、障害ケーブル３０の線種を入力すると、ＣＰＵ１９は、入力された線種に対応付けられている公称抵抗ρと、温度係数κに関する情報をテーブル２０ａから読み出してワークエリアに展開する。
【００２８】
また、作業者が、後述するようにして表示部２１を操作して、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃ［℃］を入力すると、ＣＰＵ１９は、入力された温度Ｔｃに関する情報をワークエリアに展開する。なお、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃは、標定時の気温であってもよい。
【００２９】
そして、ＣＰＵ１９は、上記展開した公称抵抗ρ、温度係数κ、及び温度Ｔｃに関する情報と、上記入出力インターフェース１６を介して入力した電位差Ｖ、及び直流定電流Ｉに関する情報とに基づいて、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）から地絡点３０ａまでの距離Ｌ［ｍ］を算出する。
【００３０】
具体的に説明すると、障害ケーブル３０の単位長さあたりの公称抵抗ρが、温度Ｔｓ［℃］のときの値である場合、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）から地絡点３０ａまでの距離Ｌは、以下の（３式）のように表される。
Ｌ＝Ｖ／［Ｉ×ρ｛１＋κ（Ｔｃ−Ｔｓ）｝］・・・（３式）
【００３１】
このように、本実施の形態では、障害ケーブル３０の近接端（端子５０ａ）から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出することにより、障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定するようにしている。
【００３２】
表示部２１は、障害ケーブル３０の線種と、標定時の温度Ｔｃとを作業者に入力させるようにするための表示や、上述したようにしてＣＰＵ１９により標定された地絡点３０ａに関する情報の表示などを行うためのものである。本実施の形態の表示部２１は、タッチパネル式のＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ；液晶ディスプレイ）であり、ユーザインターフェースとしての機能も有する。ただし、表示部２１は、ＬＣＤに限定されるものではないということは言うまでもない。
【００３３】
ここで、図３及び図４を参照しながら、障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定する際に作業者により行われる地絡点標定装置１０の操作内容について説明する。
図３及び図４は、障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定する際に表示部２１に表示される内容の一例を示した図である。
まず、作業者が、図示しない地絡点標定装置１０の主電源を投入すると、図３（ａ）に示すようなメインメニュー画面３００ａが表示される。
【００３４】
このメインメニュー画面３００ａには、設定ボタン３０１と計測ボタン３０２とが表示される。
設定ボタン３０１は、障害ケーブル３０の線種や、標定時の温度Ｔｃを設定する際に押下されるものである。計測ボタン３０２は、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出する際に押下されるものである。
【００３５】
作業者が、設定ボタン３０１を押下すると、図３（ｂ）に示すような条件設定画面３００ｂが表示される。
この条件設定画面３００ｂには、線種設定ボタン３０３と、温度設定ボタン３０４と、リターンボタン３０５とが表示される。
線種設定ボタン３０３は、障害ケーブル３０の線種を設定する際に押下されるものである。温度設定ボタン３０４は、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを設定する際に押下されるものである。リターンボタン３０５は、メインメニュー画面３００ａに戻る際に押下されるものである。
【００３６】
作業者が、線種設定ボタン３０３を押下すると、図３（ｃ）に示すような線種設定画面３００ｃが表示される。
この線種設定画面３００ｃには、線種選択ボタン３０６と、線種決定ボタン３０７とが表示される。
線種選択ボタン３０６は、予め記録されている複数の線種の中から所望の線種を選択する際に押下されるものである。本実施の形態では、線種選択ボタン３０６が押下される度に、線種選択ボタン３０６の横に表示される線種が変わるようにして、作業者に線種を選択させるようにしている。
線種決定ボタン３０７は、線種選択ボタン３０６を用いて選択した線種を設定する際に押下されるものである。
【００３７】
すなわち、作業者は、線種選択ボタン３０６の横に所望の線種が表示されるまで、線種選択ボタン３０６を（何度か）押下し、所望の線種が表示されたら、線種決定ボタン３０７を押下する。これにより、障害ケーブル３０の線種が設定され、メインメニュー画面３００ａに戻る。
【００３８】
また、作業者が、図３（ｂ）の条件設定画面３００ｂ内の温度設定ボタン３０４を押下すると、図４（ａ）に示すような温度設定画面３００ｄが表示される。
この温度設定画面３００ｄには、テンキー３０８と、エンターボタン３０９と、キャンセルボタン３１０と、リターンボタン３１１とが表示される。
【００３９】
テンキー３０８は、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを入力する際に押下されるものである。このテンキー３０８を押下して入力した内容は、温度設定画面３００ｄの央部に表示される。図４（ａ）では、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃが、１３．５［℃］の場合の例を示している。
【００４０】
キャンセルボタン３１０は、テンキー３０８を用いて入力した障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを無効にする際に押下されるボタンである。すなわち、テンキー３０８を用いた入力操作を間違えた場合、作業者は、このキャンセルボタン３１０を押下した後に、テンキー３０８を押下して、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを再入力する。
【００４１】
エンターボタン３０９は、テンキー３０８を用いて入力した障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを設定する際に押下されるものである。これにより、障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃ［℃］が設定される。
リターンボタン３１１は、図３（ａ）に示したメインメニュー画面３００ａに戻る際に押下されるものである。
【００４２】
以上のようにして、障害ケーブル３０の線種と、標定時の温度Ｔｃとを設定した後に、作業者が、図３（ａ）に示したメインメニュー画面３００ａ内の計測ボタン３０２を押下すると、ＣＰＵ１９は、上記のようにして設定された線種に対応して記録されている公称抵抗ρと温度係数κを、図２に示したテーブル２０ａから読み出す。
【００４３】
そして、上記読み出した公称抵抗ρ及び温度係数κと、上記設定された障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃと、入出力インターフェース１６を介して入力した電位差Ｖ及び直流定電流Ｉとを、上記（３式）に代入し、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出する。
【００４４】
そして、図４（ｂ）に示す計測結果表示画面３００ｅに、算出した結果を表示する。具体的に説明すると、算出した障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌの他に、障害ケーブル３０の線種や、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの直流抵抗Ｃｒ１の計算結果も計測結果表示画面３００ｅに表示する。
【００４５】
また、本実施の形態では、作業者が、計測結果表示画面３００ｅ内の記録ボタン３１２を押下すると、計測結果表示画面３００ｅに表示した内容がメモリ２０に記録されるようにしている。
また、作業者が、リターンボタン３１３を押下すると、図３（ａ）に示したメインメニュー画面３００ａに戻るようにしている。
【００４６】
次に、図５を参照しながら、鉄道設備に設けられた障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定する場合の地絡点標定装置１０の具体的な使用方法の一例について説明する。
図５は、線路脇のトラフに設置されている障害ケーブル３０の地絡点３０ａを標定する場合の地絡点標定装置１０の使用例を説明する図である。
【００４７】
まず、作業者は、所定の装置を用いて、器具箱５００ａ、５００ｂ内に配設されている端子台５０１、５０２に接続されているケーブルの中から、地絡している障害ケーブル３０を特定する。
【００４８】
次に、障害ケーブル３０の遠方端と、障害ケーブル３０の近くにある健全ケーブル４０の遠方端とを、器具箱５００ｂ内に設けられている端子台５０２の端子５０２ａを用いて接続し、短絡する。このとき、接触抵抗が可及的に小さくなるように障害ケーブル３０と健全ケーブル４０とを確実に短絡させる。
【００４９】
次に、障害ケーブル３０が接続されている端子５０１ａと、地絡点標定装置１０の端子５０ａとを接続する。また、健全ケーブル４０が接続されている端子５０１ｂと、地絡点標定装置５０ｂとを接続する。さらに、地絡点標定装置１０の接地端子５０ｃをアース電位に接続する。
【００５０】
作業者は、以上のような結線作業と、図３及び図４を用いて説明した設定とが終了した後に、図３（ａ）に示したメインメニュー画面３００ａ内の計測ボタン３０２を押下する。そうすると、地絡点標定装置１０内のＣＰＵ１９は、定電流発生回路１１を駆動して、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出し、算出した結果を図４（ｂ）に示した計測結果表示画面３００ｅに表示する。
【００５１】
次に、図６のフローチャートを参照しながら、地絡点標定装置１０内のＣＰＵ１９における処理動作の一例を説明する。
まず、最初のステップＳ１において、地絡点標定装置１０の主電源が投入されると、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
次に、ステップＳ２において、メインメニュー画面３００ａ内の設定ボタン３０１が押下されたか否かを判定し、押下されるとステップＳ３に進み、条件設定画面３００ｂを表示部２１に表示する。
【００５２】
次に、ステップＳ４において、条件設定画面３００ｂ内の線種設定ボタン３０３が押下されたか否かを判定し、押下されるとステップＳ５に進み、線種設定画面３００ｃを表示部２１に表示する。
【００５３】
次に、ステップＳ６において、線種設定画面３００ｃ内の線種選択ボタン３０６の操作内容を受け付けるとともに、線種決定ボタン３０７が押下されるまで待機する。そして、線種決定ボタン３０７が押下されるとステップＳ７に進み、線種決定ボタン３０７が押下されたときに線種選択ボタン３０６により選択されている線種の情報を（一時的に）記録する。そして、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
【００５４】
上記ステップＳ４の判定の結果、条件設定画面３００ｂ内の線種設定ボタン３０３が押下されなかった場合には、ステップＳ８に進み、条件設定画面３００ｂ内の温度設定ボタン３０４が押下されたか否かを判定する。この判定の結果、温度設定ボタン３０４が押下されず、リターンボタン３０５が押下された場合には、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
【００５５】
一方、温度設定ボタン３０４が押下された場合には、ステップＳ９に進み、温度設定画面３００ｄを表示部２１に表示する。
次に、ステップＳ１０に進み、温度設定画面３００ｄ内のリターンボタン３１１が押下されたか否かを判定する。そして、リターンボタン３１１が押下されると、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
【００５６】
一方、ステップＳ１０の判定の結果、温度設定画面３００ｄのリターンボタン３１１が押下されなかった場合には、ステップＳ１１に進み、テンキー３０８やキャンセルボタン３１０の操作内容を受け付けるとともに、エンターボタン３０９が押下されたか否を判定する。そして、エンターボタン３０９が押下されるまで、ステップＳ１０とステップＳ１１の処理を繰り返す。
【００５７】
そして、ステップＳ１１の判定の結果、エンターボタン３０９が押下された場合には、ステップＳ１２に進み、エンターボタン３０９が押下される直前に受け付けた障害ケーブル３０の標定時の温度Ｔｃを（一時的に）記録する。そして、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
【００５８】
上記ステップＳ２の判定の結果、メインメニュー画面３００ａの設定ボタン３０１が押下されず、計測ボタン３０２が押下された場合には、ステップＳ１３に進み、障害ケーブル３０の線種と、標定時の温度Ｔｃとが入力されているか否かを判定する。この判定の結果、入力されていない場合には、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示部２１に表示する。
【００５９】
一方、障害ケーブル３０の線種と、標定時の温度Ｔｃとが入力されている場合には、ステップＳ１４に進み、定電流発生回路１１に駆動信号ＤＳを出力する。これにより定電流発生回路１１が動作する。
【００６０】
次に、ステップＳ１５において、上記ステップＳ７の処理で（一時的に）記録した線種に対応付けられている公称抵抗ρと温度係数κを、図２に示したテーブル２０ａから読み出す。また、上記ステップＳ１４の処理に従って定電流発生回路１１が動作した後に測定された直流定電流Ｉと電位差Ｖとを、入出力インターフェース１８を介して入力したデジタル信号に基づいて求める。そして、これらの情報を用いて障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出する。
【００６１】
次に、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で算出した結果を計測結果表示画面３００ｅに表示する。
次に、ステップＳ１７において、計測結果表示画面３００ｅ内の記録ボタン３１２が押下されたか否かを判定し、押下されると、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１６で表示した内容をメモリ２０に記録する。
【００６２】
次に、ステップＳ１９に進み、計測結果表示画面３００ｅ内のリターンボタン３１３が押下されたか否かを判定し、押下された場合には、ステップＳ１に戻り、メインメニュー画面３００ａを表示する。一方、リターンボタン３１３が押下されなかった場合には、ステップＳ１７に戻り、リターンボタン３１３が押下されるまで、ステップＳ１７〜Ｓ１９の処理を繰り返す。
【００６３】
なお、上記ステップＳ１７の判定の結果、計測結果表示画面３００ｅ内の記録ボタン３１２が押下されなかった場合には、上記ステップＳ１８の処理を省略して上記ステップＳ１９に進む。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａの方向に流した直流定電流Ｉと、そのときに障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じた電位差Ｖとを、それぞれ電流測定回路１２と電圧測定回路１３により測定し、測定した直流定電流Ｉ及び電位差Ｖと、障害ケーブル３０の単位長さあたりの公称抵抗ρとを用いて、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出するようにしたので、障害ケーブル３０の全長を把握していなくても、地絡点３０ａを容易に且つ正確に標定することができる。したがって、障害ケーブル３０の地絡点３０ａを迅速に修復することができるようになる。
【００６５】
特に、直流電流を流すようにしているので、障害ケーブル３０に含まれるインダクタンス成分や、障害ケーブル３０と大地との間に生じるキャパシタンス成分などの影響を受けずに、障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じる電位差Ｖを測定することができる。
【００６６】
また、定電流を流すようにしているので、地絡抵抗Ｅｒ［Ω］の影響を受けずに、障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じる電位差Ｖを測定することができる。言い換えると、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの直流抵抗Ｃｒ１に比べ、地絡抵抗Ｅｒが遥かに大きい場合であっても、障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に略一定の電位差Ｖを生じさせることができる。したがって、障害ケーブル３０の近接端と、地絡点３０ａとの間に生じる電位差が、地絡抵抗Ｅｒの影響により、電圧測定回路１３で測定が困難になるほど小さくなってしまうことを防止することができる。
【００６７】
このように、本実施の形態では、直流定電流Ｉを流すことにより、障害ケーブル３０の近接端から地絡点３０ａまでの直流抵抗Ｃｒ１に基づく電位差Ｖを、確実に生じさせるようにしているので、地絡点３０ａを正確に標定することができる。
【００６８】
また、温度係数κを用いて障害ケーブル３０の単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］を補正するようにしたので、標定時の気温の影響を受けずに、地絡点３０ａを標定することができる。
【００６９】
さらに、電流測定回路１２により測定された値を用いて地絡点３０ａを標定するようにしたので、定電流発生回路１１の定格値と異なる値の電流が流れたとしても、地絡点３０ａを正確に標定することができる。
【００７０】
また、障害ケーブル３０の線種と、標定時の温度Ｔｃとを、タッチパネル式の表示部２１を用いて入力させるようにしたので、例えば、悪天候であっても、地絡点標定装置１０を容易に操作することができる。これにより、作業者の負担を可及的に低減することができる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、高精度の定電流発生回路を用いた場合について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施の形態と同一の部分については、図１〜図６に付した符号と同一の符号を付すなどして詳細な説明を省略する。
【００７２】
図７は、本実施の形態における地絡点標定装置の構成の一例を示した図である。
上述したように、本実施の形態では、高精度の定電流発生回路７１を用いるので、定電流測定回路１１による測定が不要になる。すなわち、本実施の形態では、定電流発生回路７１の定格値を用いて、障害ケーブル３０の一端から地絡点３０ａまでの距離Ｌを算出する。
【００７３】
これにより、図１の定電流測定回路１１、アンプ１４ｂ、ローパスフィルタ１５ｂ、及びマルチプレクサ回路１６を用いなくても、地絡点３０ａを正確に標定することができ、地絡点標定装置１０を小型、軽量化することができる。
【００７４】
なお、上述した実施の形態における機能は、障害ケーブル３０と健全ケーブル４０の線径（線種）が異なる場合にも実現することが可能である。このような場合にも、上述した操作と同じ操作で障害ケーブル３０の線種などを入力し、地絡点３０ａを特定することができる。
【００７５】
（本発明の他の実施形態）
上述した各実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００７６】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７７】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述した実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。
【００７８】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流して、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの抵抗を求め、求めた抵抗と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出するようにしたので、上記障害ケーブルの全長を把握していなくても上記障害ケーブルの地絡点を標定することができるとともに、上記障害ケーブルの地絡点と大地との間の地絡抵抗や、上記障害ケーブルに起因するインダクタンス成分やキャパシタンス成分の影響を受けることなく上記障害ケーブルの地絡点を標定することができる。
【００８０】
また、本発明の他の特徴によれば、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に流れた直流の定電流を測定し、測定した直流の定電流を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出するようにしたので、上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に流す定電流の偏差の精度がそれ程高くなくても、上記障害ケーブルの地絡点を正確に標定することができる。
【００８１】
また、本発明のその他の特徴によれば、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗を、上記障害ケーブルの温度係数を用いて補正し、上記補正した公称抵抗を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出するようにしたので、標定時における周囲の温度の影響を受けることなく、上記障害ケーブルの地絡点を標定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、地絡点標定装置の構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、ケーブルの線種と、単位長さあたりの公称抵抗と、温度係数とが対応付けられて記録されているテーブルの一例を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示し、障害ケーブルの地絡点を標定する際に表示部に表示される内容の第１の例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示し、障害ケーブルの地絡点を標定する際に表示部に表示される内容の第２の例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示し、線路脇のトラフに設置されている障害ケーブルの地絡点を標定する場合の地絡点標定装置の使用例を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示し、地絡点標定装置における処理動作の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態を示し、地絡点標定装置の構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１０、７０地絡点標定装置
１１、７１定電流発生回路
１２電流測定回路
１３電圧測定回路
１９ＣＰＵ
２０メモリ
２１表示部
３０障害ケーブル
３０ａ地絡点
４０健全ケーブル

Claims

地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定装置であって、
上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流して、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの抵抗を求め、求めた抵抗と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出する手段を有することを特徴とするケーブルの地絡点標定装置。
地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定装置であって、
上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流すようにするための定電流発生回路と、
上記定電流発生回路の動作によって、上記障害ケーブルの一端と地絡点との間に生じる電位差を測定するための電圧測定回路と、
上記定電流発生回路から流れた直流の定電流Ｉ［Ａ］と、上記電圧測定回路により測定された電位差Ｖ［Ｖ］と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離Ｌ［ｍ］を、下式
Ｌ＝Ｖ／（Ｉ×ρ）
により算出する処理回路とを有することを特徴とするケーブルの地絡点標定装置。
上記定電流発生回路から流れた直流の定電流を測定する電流測定回路をさらに有し、
上記処理回路は、上記電流測定回路により測定された直流の定電流を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴とする請求項２に記載のケーブルの地絡点標定装置。
上記障害ケーブルの他端と、健全ケーブルの一端とが接続された状態にして上記障害ケーブルの地絡点を標定するようにし、
上記定電流発生回路は、上記障害ケーブルの一端と、大地との間に接続され、
上記電圧測定回路は、上記障害ケーブルの一端と、上記健全ケーブルの他端との間に接続されることを特徴とする請求項２に記載のケーブルの地絡点標定装置。
上記障害ケーブルの他端と、健全ケーブルの一端とが接続された状態にして上記障害ケーブルの地絡点を標定するようにし、
上記電流測定回路は、上記障害ケーブルの一端と、上記定電流発生回路との間に接続され、
上記定電流発生回路は、上記電流測定回路と、大地との間に接続され、
上記電圧測定回路は、上記障害ケーブルの一端と、上記健全ケーブルの他端との間に接続されることを特徴とする請求項３に記載のケーブルの地絡点標定装置。
上記障害ケーブルと、上記健全ケーブルは、鉄道設備に設けられたケーブルであることを特徴とする請求項４または５に記載のケーブルの地絡点標定装置。
上記処理回路は、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗を、上記障害ケーブルの温度係数を用いて補正し、上記補正した公称抵抗を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載のケーブルの地絡点標定装置。
地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定方法であって、
上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流して、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの抵抗を求め、求めた抵抗と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴とするケーブルの地絡点標定方法。
地絡した障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を求めて、上記障害ケーブルの地絡点を標定するケーブルの地絡点標定方法であって、
上記障害ケーブルの一端から地絡点の方向に、直流の定電流を流すようにする通電ステップと、
上記通電ステップによって、上記障害ケーブルの一端と地絡点との間に生じる電位差を測定するための電圧測定ステップと、
上記通電ステップによって流れた直流の定電流Ｉ［Ａ］と、上記電圧測定ステップ回路により測定された電位差Ｖ［Ｖ］と、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗ρ［Ω／ｍ］とを用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離Ｌ［ｍ］を、下式
Ｌ＝Ｖ／（Ｉ×ρ）
により算出する処理ステップとを有することを特徴とするケーブルの地絡点標定方法。
上記通電ステップによって流れた直流の定電流を測定する電流測定ステップをさらに有し、
上記処理ステップは、上記通電ステップにより測定された直流の定電流を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴とする請求項９に記載のケーブルの地絡点標定方法。
上記障害ケーブルの他端と、健全ケーブルの一端とが接続された状態にして上記障害ケーブルの地絡点を標定するようにし、
上記通電ステップは、上記障害ケーブルの一端と、上記障害ケーブルの地絡点と、大地とを循環する直流の定電流を流し、
上記電圧測定ステップは、上記障害ケーブルの一端と、上記健全ケーブルの他端との間に生じる電位差を測定することを特徴とする請求項９または１０に記載のケーブルの地絡点標定方法。
上記障害ケーブルと、上記健全ケーブルは、鉄道設備に設けられたケーブルであることを特徴とする請求項１１に記載のケーブルの地絡点標定方法。
上記処理ステップは、上記障害ケーブルの単位長さあたりの公称抵抗を、上記障害ケーブルの温度係数を用いて補正し、上記補正した公称抵抗を用いて、上記障害ケーブルの一端から地絡点までの距離を算出することを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記載のケーブルの地絡点標定方法。