JP2008191035A - 漏洩位置検知方法、漏洩位置検知プログラム、漏洩位置検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知対象液で導体線間に生じる短絡により漏洩位置を検知する漏洩検知ケーブルを用いて、２箇所目の漏洩位置を正確に検知する。
【解決手段】漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶する記憶手段を設け、ケーブル端子における電圧と電流の測定値により、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第１算出ステップと、第１算出ステップにより求めた１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶手段に格納するステップと、を繰り返し実行し、第１算出ステップにおける算出値が、記憶手段に格納されている前回算出値よりも所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の漏洩が発生したものと判断し、ケーブル端子における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第２算出ステップを実行し、算出したケーブル抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、漏洩検知ケーブルによりパイプライン等の配管の漏洩監視を行う方法に関するものであり、特に、検知対象液により漏洩検知ケーブルの導体線間に生じる短絡位置を特定する方法に関する。

従来、液体漏洩事故発生時の液体漏洩幅の測定方法に関する技術として、『液体輸送管路等からの漏洩液体の浸潤により特性インピーダンスが変化する液体漏洩検知ケーブルを該管路等に沿って敷設し該ケーブルの一端からパルス信号を入射して該パルス信号の反射波により該管路等の漏洩を監視する装置において前記液体の漏洩幅を測定するに際し、前記パルス信号が前記ケーブルの全長を伝搬する時間の該ケーブルに前記液値が浸潤したときと該浸潤がないときとの差を計測して前記漏洩幅を測定することを特徴とする液体漏洩幅の測定方法。』というものが提案されている（特許文献１）。
また、液体輸送管に沿って、１対の主導体線と、絶縁性被覆材で覆われた１対の補助導体線とからなる漏洩検知ケーブルを敷設しておき、液体漏洩により漏洩検知ケーブルの被覆が内側に膨張して主導体線を短絡することにより、微小な液体漏洩を検知する技術が実用化されている（非特許文献１）。

昭５８−３３１４５号公報（特許請求の範囲） "トレーステックによるオイルラインリーク検知システム"、配管技術、２００２．６、ｐｐ．４４−４７

上記非特許文献１に記載の技術では、監視装置に接続された漏洩検知ケーブル沿いの１箇所目の漏洩位置は正確に求めることができるが、１箇所目の漏洩による導体線間の短絡が解消しない状態で、同一のケーブルに２箇所目の漏洩による短絡が生じた場合、導体線間の短絡抵抗が２つ存在するため、２箇所目の漏洩位置を正確に求めることができないという課題があった。
上記特許文献１に記載の技術においても、複数個所の漏洩位置を検知することができない点で、同様の課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、検知対象液で導体線間に生じる短絡により漏洩位置を検知する漏洩検知ケーブルを用いて、２箇所目の漏洩位置を正確に検知することを目的とする。

本発明に係る漏洩検知方法は、液体輸送管に沿って、１対の主導体線と、絶縁性被覆材で覆われた１対の補助導体線とからなる漏洩検知ケーブルを敷設しておき、そのケーブル端子における電圧と電流の測定値により、液体の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて液体の漏洩位置を検知する方法であって、前記漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶する記憶手段を設け、前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値により、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第１算出ステップと、前記第１算出ステップにより求めた１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を前記記憶手段に格納するステップと、を繰り返し実行し、前記第１算出ステップにおける算出値が、前記記憶手段に格納されている前回算出値よりも所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の漏洩が発生したものと判断し、前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第２算出ステップを実行し、算出したケーブル抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を検知する。

また、本発明に係る漏洩検知方法において、前記第２算出ステップでは、１箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗と、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗とを、ともに無視できる程度に十分小さいとみなした上で、所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知方法において、前記第２算出ステップでは、次式（１）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知方法において、前記第２算出ステップでは、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗が、無視できる程度に十分小さいとみなした上で、所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知方法において、前記第２算出ステップでは、次式（２）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知方法は、前記主導体線間の短絡抵抗が経時変化する特性を有する場合において、前記第２算出ステップの処理を所定時間又は所定回数繰り返し実行してその結果を前記記憶手段に格納し、前記記憶手段に格納された算出結果の極値を用いて、２箇所目の漏洩位置を検知する。

また、本発明に係る漏洩検知プログラムは、上記のいずれかに記載の漏洩位置検知方法をコンピュータに実行させる。

また、本発明に係る漏洩検知装置は、液体輸送管に沿って、１対の主導体線と、絶縁性被覆材で覆われた１対の補助導体線とからなる漏洩検知ケーブルを敷設しておき、そのケーブル端子における電圧と電流の測定値により、液体の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて液体の漏洩位置を検知する装置であって、前記漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶する記憶手段と、前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値により、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、前記記憶手段に格納する第１算出部と、前記第１算出部の算出値が、前記記憶手段に格納されている前回算出値よりも所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の漏洩が発生したものと判断し、前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を検知する第２算出部と、を備える。

また、本発明に係る漏洩検知装置において、前記第２算出部は、１箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗と、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗とを、ともに無視できる程度に十分小さいとみなした上で、所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知装置において、前記第２算出部は、次式（１）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知装置において、前記第２算出部は、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗が、無視できる程度に十分小さいとみなした上で、所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知装置において、前記第２算出部は、次式（２）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する。

また、本発明に係る漏洩検知装置は、前記主導体線間の短絡抵抗が経時変化する特性を有する場合において、前記第２算出部は、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する処理を所定時間又は所定回数繰り返し実行してその結果を前記記憶手段に格納し、前記記憶手段に格納された算出結果の極値を用いて、２箇所目の漏洩位置を検知する。

本発明によれば、検知対象液で導体線間に生じる短絡により漏洩位置を検知する漏洩検知ケーブルを用いて、２箇所目の漏洩位置を正確に検知することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る漏洩検知装置１００の機能ブロック図を示すものである。
漏洩検知装置１００は、第１算出部１０１、第２算出部１０２、記憶手段１０３、ケーブル端子１０４を備える。
第１算出部１０１は、ケーブル端子１０４における電圧と電流の測定値を用いて、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、記憶手段１０３に算出値を格納する。算出過程については後述する。
第２算出部１０２は、２箇所目の漏洩が発生した際に、ケーブル端子１０４における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を求める。算出過程については後述する。
記憶手段１０３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の書込み可能な記憶装置により構成される。
ケーブル端子１０４は、後述の主導体線２０２と補助導体線２０３を接続するための端子であり、主導体線２０２用に１対（図１の「２」と「４」）、補助導体線２０３用に１対（図１の「１」と「３」）の、合計４端子が備えられている。

図１の２００は、漏洩検知ケーブルである。漏洩検知ケーブル２００は、被覆層２０１、主導体線２０２、補助導体線２０３より構成されている。
被覆層２０１は、導電性を持ち、検知対象液と接触すると検知対象液を吸収して内側に膨張し、主導体線２０２間を短絡させる機能を有している。
主導体線２０２は、導電性の被覆材で覆われており、被覆層２０１が内側に膨張することにより、被覆層２０１を介して主導体線２０２間が短絡するように構成されている。また、短絡位置の精度を高めるため、通常のケーブルよりも高い導体抵抗値を持つ。
補助導体線２０３は、短絡箇所における主導体線２０２間の抵抗（以後、「短絡抵抗」と呼ぶ）と、漏洩検知装置１００〜短絡箇所間における主導体線２０２の導体線抵抗（以後、「短絡位置抵抗」と呼ぶ）とを分離して測定するために設けられたものであり、これらの抵抗測定の精度を高めるため、主導体線２０２よりも十分に低い導体線抵抗を持つ。また、絶縁性の被覆材で覆われており、被覆層２０１の膨張によっても短絡しないように構成されている。

主導体線２０２と補助導体線２０３はそれぞれ１対設けられており、主導体線２０２はケーブル端子１０４の「２」と「４」に接続され、補助導体線２０３はケーブル端子１０４の「１」と「３」に接続されている。

第１算出部１０１、第２算出部１０２は、これらの機能を実現する回路デバイス等のハードウェアを用いて実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。

なお、本実施の形態１において、各導体線の「ケーブル抵抗値」は、導体線抵抗値と同義で用いていることを付言しておく。以下の実施の形態においても同様である。

図２は、漏洩検知ケーブル２００の断面を模式的に表したものである。
図２の左図は、検知対象液の漏洩が発生する前の状態を表している。同図において、主導体線２０２は、被覆層２０１と接触していない状態にある。なお、主導体線２０２、補助導体線２０３以外の導線は、ケーブルの剛性を高めること等を目的としたものであるため、漏洩検知とは特段の関係はない。
図２の右図は、検知対象液の漏洩が発生した後の状態を表している。被覆層２０１は、検知対象液を吸収すると、同図に示すように内側に膨張して、主導体線２０２間を短絡するように構成されている。

ここで、本実施の形態１における漏洩検知方法を説明する前に、本発明の理解を容易にするため、従来の漏洩検知方法について説明する。

漏洩検知ケーブルの方式として、検知対象液の配管に沿って敷設し、図２で説明したように、漏洩箇所において導体線間が短絡するように構成しておき、導体端子の電流や電圧を漏洩検知装置で測定して、短絡の発生や短絡箇所までの距離を知る、という導体線短絡検知方式のものがある。
検知対象液が水や水溶液のように導電性の場合には、対象液自身で短絡を起こさせることができる。
一方、検知対象液が油のように非導電性の場合には、導体線の被覆材を、以下のように構成することができる。
（１）検知対象液で溶解する材質で構成する。被覆材の溶解により導体線が露出し、短絡を起こさせることができる。
（２）導体線を導電性の被覆材で覆う、又は被覆しないままにする。この場合は、図２で説明したように、漏洩が発生していない状態では短絡が発生しないように導体線を配置しておき、漏洩発生時には被覆層２０１が内部へ向けて膨張することにより、短絡を起こさせることができる。

導体線短絡検知方式による最も簡単な漏洩検出方法としては、例えば以下のような手順とすることができる。
（１）１対の導体線間の抵抗を、ケーブル端子側に接続した漏洩検知装置で監視する。
（２）導体間抵抗値が所定の閾値を下回った際に短絡発生と判断する。
（３）漏洩検知装置から短絡箇所までの導体線往復抵抗を測定する。
（４）導体線の単位長さあたりの抵抗値でステップ（３）の測定値を割り、漏洩検知装置から短絡箇所までの距離を算出する。

この漏洩検出方法は、簡易ではあるものの、短絡抵抗値が導体線抵抗値と比べて十分小さい場合でなければ、短絡検知位置の精度が落ちるという課題がある。
そこで、図１で説明したように、主導体線２０２に加えて、絶縁性の被覆材で覆われ、導体線抵抗が十分小さい補助導体線２０３を設け短絡抵抗と短絡位置抵抗を分離して求める方法がある。
次に、この補助導体線２０３を用いた漏洩検知方法について説明する。

図１０は、従来の漏洩検知装置１００の動作を説明するものである。
図１０において、図示している位置で液体漏洩が発生し、図２で説明した構成により主導体線２０２間に短絡が発生する。図１０において、短絡箇所をそれぞれ「ａ」「ｂ」で表している。
ここで、ケーブル端子１０４（「１」〜「４」全て）の入力抵抗を十分に高く構成しておくことにより、（１）短絡点「ａ」〜端子「２」間を流れる電流を抑えるとともに、（２）短絡点「ｂ」〜端子「３」間を流れる電流を抑える。これにより、（１）短絡点「ａ」と端子「２」の電位がほぼ等しくなり、（２）短絡点「ｂ」と端子「３」の電位がほぼ等しくなる。

以上より、漏洩検知装置１００は、短絡位置抵抗Ｒ１と短絡抵抗Ｒ２を、次式により求めることができる。

Ｒ２＝ａｂ間電圧／ａｂ間電流
＝端子「２」「３」間電圧／端子「４」へ流入する電流
Ｒ１＝ｂ〜端子「４」間電圧／ｂ〜端子「４」間電流
＝端子「３」「４」間電圧／端子「４」へ流入する電流

漏洩検知装置１００は、求めた短絡位置抵抗Ｒ１を単位長さあたりの主導体線抵抗値で割ることにより、漏洩検知装置１００と短絡箇所の間のケーブル長を求め、漏洩発生箇所を特定することができる。

このような、補助導体線２０３を用いた漏洩検知方法の課題は、２箇所目の短絡が発生した際に、その正確な位置を求めることができない、というものである。
地下埋設配管を対象として漏洩検知を行う場合、漏洩検知位置を正確に求められることが極めて重要となる。これは、漏洩位置を正確に求められるほど、補修等のための掘削範囲を狭い範囲に限定できるためである。
検知対象液が油のような非導電性である場合は、漏洩検知ケーブルはケーブルの物理的・化学的変化を利用して短絡を起こすため、一度短絡すると、ケーブル周囲に検知対象液がなくなっても短絡状態が継続する特性を本質的に持つ。そのため、従来では、１箇所目の短絡を検知したら、速やかに検知部分を含む区間を交換（場合によっては周囲土壌も交換）しないと、同一ケーブル上の他箇所での漏洩位置を正確に求めることができなかった。

また、大地震が発生した場合等では、複数の箇所で相次いで漏洩が発生する可能性があるが、これらの発生位置を個別に正確に特定できると、被害状況をより正確に把握でき、対処をより的確に行うことができる。
しかし、このような状況下では、短絡箇所の復旧は不可能に等しい。また対象配管からの検知対象液の漏洩でなく、事故により流れ込んできた液体を検知した場合、１箇所目の短絡を検知したままの状態で漏洩監視動作を継続できるとなれば運用性及び経済性が向上するが、従来の漏洩検知装置ではこれができなかった。

そこで、本発明では、このような場合においても２箇所目の漏洩位置を正確に特定することのできる漏洩位置検知技術を提案する。本発明によれば、１箇所目の漏洩位置を検知した状態で監視動作を継続し、２箇所目の漏洩が発生した際に、その位置をも正確に特定することができる。

以後は、本実施の形態１における漏洩検知方法の説明に戻る。なお、ケーブル端子１０４の入力抵抗を高くして流入電流を抑えている点は、図１と図１０の構成で共通であることを付言しておく。

図３は、本実施の形態１において、１箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。ここでは、短絡抵抗（Ｒ２）は無視できるものとする。
漏洩検知装置１００の第１算出部１０１は、次式（３）により表される抵抗値Ｒ１１を算出する。
Ｒ１１＝端子「３」「４」間電圧／端子「４」へ流入する電流 ・・・（３）
この抵抗値Ｒ１１は、１箇所目の漏洩が発生している状態では、図３における短絡位置抵抗Ｒ１に他ならない。
算出したＲ１１の値は、記憶手段１０３に格納される。第１算出部１０１は、所定の時間間隔で、上記式（３）の演算を繰り返し実行し、Ｒ１１の値の経時変化を記憶手段１０３に格納する。

図４は、図３に続いて、２箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。
第１算出部１０１は、上述の式（３）を用いて、短絡位置抵抗の演算を引き続き実行している。便宜上、２箇所目の漏洩が発生した時点における短絡位置抵抗をＲ１２と表すこととし、次式（４）で区別する。
Ｒ１２＝端子「３」「４」間電圧／端子「４」へ流入する電流 ・・・（４）
この抵抗値Ｒ１２は、図４に示すとおり、実際には「Ｒ１＋Ｒ３／２」の値を表していることになる。

第１算出部１０１は、式（３）と（４）に表しているように、１箇所目の短絡発生時と２箇所目の短絡発生時で異なる演算を実行しているのではなく、同一の演算を実行することにより短絡位置を算出している。
２箇所目の短絡が発生した時点で、算出値がＲ１１からＲ１２に変化するので、この算出値の変化により、図４のように２箇所目の短絡が発生したものと判断することができる。

第２算出部１０２は、記憶手段１０３に格納された、第１算出部１０１による算出結果を監視し、算出値が所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の短絡が発生したものと判断する。
次に、第２算出部１０２は、次式（５）によりＲ３の値を算出する。
Ｒ３＝２（Ｒ１２−Ｒ１１） ・・・（５）
２箇所目の短絡位置抵抗は、Ｒ１＋Ｒ３により求められるので、その値を単位長さあたりの主導体線抵抗値で割ることにより、２箇所目の短絡位置を正確に求めることができる。

図５は、第２算出部１０２が上記式（５）を用いてＲ３の値を算出する様子を説明するものである。
第２算出部１０２は、上記式（５）を用いてＲ３の値を算出する際に、Ｒ１１の値として以下のいずれかを用いることができる。
（１）２箇所目の短絡が発生した直近のＲ１１の値（図５における「ｎ回目のＲ１１算出値」）を用いる。
（２）１回目〜ｎ回目のＲ１１算出値のうち、少なくとも２つ以上の値を平滑化して用いる。平滑化の手法は任意のものでよい。平滑化により、計測誤差等の影響を低減し、２箇所目の短絡位置をより正確に算出することができる。

以上のように、本実施の形態１によれば、１箇所目と２箇所目の短絡抵抗が無視できる前提の下で、第１算出部１０１による算出結果に所定の閾値以上の変化があった際に、２箇所目の短絡が発生したものと判断できるので、２箇所目の短絡発生を確実に検知することができる。
また、上記式（５）により、２箇所目の短絡位置を正確に特定することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、短絡抵抗（Ｒ２）が無視できる前提の下で、２箇所目の短絡位置を正確に特定する方法について説明した。
ところが、漏洩検知ケーブルの種類によっては、短絡抵抗が無視できない場合がある。例えば、油を検知対象とする漏洩検知ケーブルでは、短絡発生後しばらくは短絡抵抗値が無視できる程度に小さいが、時間が経過すると短絡抵抗が次第に上昇し、その後ある範囲の値に落ち着く、という特性を示すものがある。
この値は、正常な状態の導体線間抵抗に比べれば十分小さく無視できる値であるが、本発明のように導体線抵抗値による短絡位置を特定する際には大きな影響を持ち、誤差の要因となってしまう。
そこで、本発明の実施の形態２では、短絡抵抗を考慮した上で、２箇所目の短絡位置を正確に求める方法について説明する。

図６は、本実施の形態２において、１箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。
第１算出部１０１は、次式（６）により短絡抵抗Ｒ２を算出するとともに、式（７）により抵抗値Ｒ１１を算出する。
Ｒ２＝ａｂ間電圧／ａｂ間電流
＝端子「２」「３」間電圧／端子「４」へ流入する電流 ・・・（６）
Ｒ１１＝端子「３」「４」間電圧／端子「４」へ流入する電流 ・・・（７）
この抵抗値Ｒ１１は、１箇所目の漏洩が発生している状態では、図７における短絡位置抵抗Ｒ１に他ならない。
算出結果は、記憶手段１０３に蓄積される。Ｒ２の算出結果に関しては、最新の算出結果のみ格納するようにしてもよい。

図７は、図６に続いて、２箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。ここでは、２箇所目の短絡抵抗を無視することとする。
第１算出部１０１は、上述の式（７）を用いて、短絡位置抵抗の演算を引き続き実行している。便宜上、２箇所目の漏洩が発生した時点における短絡位置抵抗をＲ１２と表すこととすると、次式（８）が成立する。
Ｒ１２＝端子「３」「４」間電圧／端子「４」へ流入する電流
＝｛Ｒ１（ｉ１＋ｉ２）＋Ｒ３×ｉ１｝／（ｉ１＋ｉ２） ・・・（８）
一方、（Ｒ２＋Ｒ３）×ｉ２＝Ｒ３×ｉ１が成立するので、これを上記式（８）に代入し、Ｒ１としてＲ１１を用いることにより、次式（９）を得る。

第２算出部１０２は、実施の形態１と同様に、記憶手段１０３に格納された、第１算出部１０１による算出結果を監視し、算出値が所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の短絡が発生したものと判断する。
次に、上記式（９）を解くことで、導体抵抗値Ｒ３の値を得る。
２箇所目の短絡位置抵抗は、Ｒ１＋Ｒ３により求められるので、その値を単位長さあたりの主導体線抵抗値で割ることにより、２箇所目の短絡位置を正確に求めることができる。

以上のように、本実施の形態２によれば、１箇所目の短絡抵抗が無視できない前提の下で、第１算出部１０１による算出結果に所定の閾値以上の変化があった際に、２箇所目の短絡が発生したものと判断できるので、２箇所目の短絡発生を確実に検知できる。
また、上記式（９）により、２箇所目の短絡位置を正確に特定することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、１箇所目の短絡抵抗Ｒ２を無視することができない場合において、２箇所目の短絡位置を正確に求める方法について説明した。なお、２箇所目の短絡抵抗については、無視することとした。
ところが、先に述べたように、漏洩検知ケーブルの種類によっては、短絡発生時に短絡抵抗が最も高く、その後一旦最小値に達した後、再び上昇してある範囲内に落ち着く、という特性を有するものがある。
実施の形態２においては、２箇所目の短絡抵抗を無視しているため、検知の精度を上げるためには、できる限り短絡抵抗の小さい時点で短絡位置の算出を行うのが望ましい。
本発明の実施の形態３では、このように２箇所目の短絡抵抗ができる限り小さい時点で短絡位置の算出を行う方法について説明する。

図８は、短絡抵抗の経時変化の特性例を図示するものである。
同図に示すように、漏洩検知ケーブルの種類によっては、短絡抵抗が一旦最小値に達した後、再び上昇してある範囲内に落ち着く、という特性を有するものがある。図２で説明したような構成を持つ漏洩検知ケーブルも、その１例である。
そこで、本実施の形態３においては、図８の「最小値」を用いて２箇所目の短絡位置を算出することを考える。ただし、短絡抵抗が最小になる時点を直接知ることはできないため、以下に説明する方法を用いる。

図９は、短絡抵抗の経時変化と、２箇所目の短絡位置の算出結果との対応関係を示すものである。
本実施の形態３において、第２算出部１０２は、２箇所目の短絡位置を算出する演算を所定時間又は所定回数繰り返し実行する。このとき、短絡抵抗の変化に伴い、算出値が経時変化することとなるが、式（９）の構成から、その変化は以下のようになる。

（１）２箇所目の短絡位置が１箇所目より遠い場合
図９の上図に示すように、短絡抵抗が高いほど２箇所目の短絡位置の算出位置が近くなり、短絡抵抗が低いほど２箇所目の短絡位置の算出位置が遠くなる。即ち、短絡抵抗が低いほど、算出位置が真の２箇所目の短絡位置に近づく。
（２）２箇所目の短絡位置が１箇所目より近い場合
図９の下図に示すように、短絡抵抗が高いほど２箇所目の短絡位置の算出位置が遠くなり、短絡抵抗が低いほど２箇所目の短絡位置の算出位置が近くなる。即ち、短絡抵抗が低いほど、算出位置が真の２箇所目の短絡位置に近づく。

いずれの場合においても、図８の「最小値」に相当するのは、２箇所目の短絡位置の算出結果が極値となる時点であると言える。
そこで、第２算出部１０２は、２箇所目の短絡位置を算出する演算結果を記憶手段１０３に蓄積しておき、蓄積した値の中から極値を抽出し、最終的な算出結果とする。極大値と極小値のいずれを採用すべきかは、２箇所目の短絡位置が１箇所目より遠いか近いかによるので、１回目の演算結果により判断することができる。

２箇所目の短絡位置抵抗は、Ｒ１１＋Ｒ３により求められるので、その値を単位長さあたりの主導体線抵抗値で割ることにより、２箇所目の短絡位置を正確に求めることができる。

以上のように、本実施の形態３によれば、短絡抵抗が経時変化する場合において、その値が最小となる時点で短絡位置の算出を行うので、より正確に２箇所目の短絡位置検出が可能となる。

以下は、実際の漏洩検知ケーブルを用いて、上記の実施の形態で説明した方法により２箇所目の短絡位置を求めた際の数値例である。

（１）２箇所目の短絡位置が１箇所目より遠い場合
・１箇所目の短絡検知位置：７３ｍ
・１箇所目の短絡抵抗：５ｋΩ
・１９５ｍの位置で２箇所目の短絡が発生した際の第１算出部１０１による短絡検知位置：１７１ｍ
・これらのデータを用いた第２算出部１０２による短絡検知位置：１９４ｍ

（２）２箇所目の短絡位置が１箇所目より近い場合
・１箇所目の短絡検知位置：１９５ｍ
・１箇所目の短絡抵抗：５ｋΩ
・１２２ｍの位置で２箇所目の短絡が発生した際の第１算出部１０１による短絡検知位置：９６ｍ
・これらのデータを用いた第２算出部１０２による短絡検知位置：１１９ｍ

このように、本発明によれば、２箇所目の短絡位置を精度良く特定するこができる。

実施の形態１に係る漏洩検知装置１００の機能ブロック図である。 漏洩検知ケーブル２００の断面を模式的に表したものである。 実施の形態１において、１箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。 図３に続いて、２箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。 第２算出部１０２が式（５）を用いてＲ３の値を算出する様子を説明するものである。 実施の形態２において、１箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。 図６に続いて、２箇所目の漏洩発生により主導体線２０２間が短絡した際の短絡位置を検知する手順を説明するものである。 短絡抵抗の経時変化の特性を図示するものである。 短絡抵抗の経時変化と、２箇所目の短絡位置の算出結果との関係を示すものである。 従来の漏洩検知装置の動作を説明するものである。

符号の説明

１００ 漏洩検知装置、１０１ 第１算出部、１０２ 第２算出部、１０３ 記憶手段、１０４ ケーブル端子、２００ 漏洩検知ケーブル、２０１ 被覆層、２０２ 主導体線、２０３ 補助導体線。

Claims (13)

1. 液体輸送管に沿って、１対の主導体線と、絶縁性被覆材で覆われた１対の補助導体線とからなる漏洩検知ケーブルを敷設しておき、
   そのケーブル端子における電圧と電流の測定値により、液体の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて液体の漏洩位置を検知する方法であって、
   前記漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶する記憶手段を設け、
   前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値により、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第１算出ステップと、
   前記第１算出ステップにより求めた１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を前記記憶手段に格納するステップと、
   を繰り返し実行し、
   前記第１算出ステップにおける算出値が、前記記憶手段に格納されている前回算出値よりも所定の閾値以上変化した際に、
   ２箇所目の漏洩が発生したものと判断し、
   前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する第２算出ステップを実行し、
   算出したケーブル抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を検知する
   ことを特徴とする漏洩位置検知方法。
2. 前記第２算出ステップでは、
   １箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗と、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗とを、ともに無視できる程度に十分小さいとみなした上で、
   所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の漏洩位置検知方法。
3. 前記第２算出ステップでは、
   次式（１）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の漏洩位置検知方法。
   

   
4. 前記第２算出ステップでは、
   ２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗が、無視できる程度に十分小さいとみなした上で、
   所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の漏洩位置検知方法。
5. 前記第２算出ステップでは、
   次式（２）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の漏洩位置検知方法。
   

   
6. 前記主導体線間の短絡抵抗が経時変化する特性を有する場合において、
   前記第２算出ステップの処理を所定時間又は所定回数繰り返し実行してその結果を前記記憶手段に格納し、
   前記記憶手段に格納された算出結果の極値を用いて、２箇所目の漏洩位置を検知する
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の漏洩位置検知方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の漏洩位置検知方法をコンピュータに実行させることを特徴とする漏洩位置検知プログラム。
8. 液体輸送管に沿って、１対の主導体線と、絶縁性被覆材で覆われた１対の補助導体線とからなる漏洩検知ケーブルを敷設しておき、
   そのケーブル端子における電圧と電流の測定値により、液体の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて液体の漏洩位置を検知する装置であって、
   前記漏洩位置までのケーブル抵抗値を記憶する記憶手段と、
   前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値により、１箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、前記記憶手段に格納する第１算出部と、
   前記第１算出部の算出値が、前記記憶手段に格納されている前回算出値よりも所定の閾値以上変化した際に、２箇所目の漏洩が発生したものと判断し、前記ケーブル端子における電圧と電流の測定値より、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出し、その抵抗値を用いて２箇所目の漏洩位置を検知する第２算出部と、
   を備えることを特徴とする漏洩位置検知装置。
9. 前記第２算出部は、
   １箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗と、２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗とを、ともに無視できる程度に十分小さいとみなした上で、
   所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
   ことを特徴とする請求項８に記載の漏洩位置検知装置。
10. 前記第２算出部は、
    次式（１）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
    ことを特徴とする請求項９に記載の漏洩位置検知装置。
    

    
11. 前記第２算出部は、
    ２箇所目の漏洩による前記主導体線間の短絡抵抗が、無視できる程度に十分小さいとみなした上で、
    所定の演算式を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
    ことを特徴とする請求項８に記載の漏洩位置検知装置。
12. 前記第２算出部は、
    次式（２）を用いて、２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の漏洩位置検知装置。
    

    
13. 前記主導体線間の短絡抵抗が経時変化する特性を有する場合において、
    前記第２算出部は、
    ２箇所目の漏洩位置までのケーブル抵抗値を算出する処理を所定時間又は所定回数繰り返し実行してその結果を前記記憶手段に格納し、
    前記記憶手段に格納された算出結果の極値を用いて、２箇所目の漏洩位置を検知する
    ことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の漏洩位置検知装置。

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