JP2012227006A - 浸水検知機能付きケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】浸水をより迅速に検知することができ、信頼性の高い浸水検知が可能な浸水検知ケーブルを提供する。
【解決手段】ケーブルコア１と絶縁被膜７との間に、少なくとも２本の浸水検知用導線４、４が設けられている浸水検知ケーブルであって、浸水検知用導線４の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線４と絶縁するために、導体４ａの外周に絶縁性を有する線条体４ｂを巻き付けた。また、導体４ａの外周に絶縁性を有する網状体２１を取り付けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケーブルコア上に設けられた浸水検知用導線間の絶縁抵抗から、ケーブル内への浸水を検知することが浸水検知機能付きケーブル（以下、「浸水検知ケーブル」という）に関する。

従来、ケーブルコア上に２本の浸水検知用導線を設け、この浸水検知用導線の導体間の絶縁抵抗を測定することで、ケーブル内への浸水を検知する浸水検知ケーブルが知られている。この浸水検知ケーブルは、浸水検知用導線間の絶縁抵抗を測定すると、健全時（浸水していない状態）には導体間に介在する空気の抵抗値を示し、異常時（浸水している状態）には導体間が水で満たされて水の抵抗値を示すので、この抵抗値の違いを検出することで、浸水の有無を確認することができるというものである。

特許文献１には、上述した浸水検知用導線として、導体上に絶縁皮膜が設けられたものを用いた浸水検知ケーブルが２種類記載されている。
一方の浸水検知ケーブルは、絶縁被膜が、例えばポリエチレン等で形成されており、その長手方向に間隔を開けて導体表面を表出させるための複数の透孔が形成されている。この浸水検知ケーブルは、前記透孔から水が侵入することで、２本の導体間に水が介在するようになるので、前記抵抗値が変化し浸水を検知できるというものである。

他方の浸水検知ケーブルは、前記浸水検知用導線を水溶性セルロースエーテルなどで形成した絶縁被膜で覆ったものである。この浸水検知ケーブルは、浸水すると検知線の絶縁皮膜が溶解して、導体と水とがより広い面積で接触するので、前記抵抗値が変化し浸水を検知できるというものである。

特開平６−１８７８４０号公報

しかしながら、前記一方の浸水検知ケーブルは、透孔から表出している導体表面が水と接触するだけで、絶縁被覆で覆われている部分は水と接触しない。そのため、絶縁抵抗の変化が少なく検知し難いという問題があった。
また前記他方の浸水検知ケーブルは、浸水時に水溶性絶縁被膜がうまく溶けない場合がある。そのため、浸水がケーブルの長手方向に進んでもそれに応じて絶縁被膜がすぐに溶けず、検知する前に浸水がケーブルの長手方向に進行してしまうおそれがあった。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、浸水をより迅速に検知することができ、信頼性の高い浸水検知が可能な浸水検知ケーブルを提供することにある。

上述課題を解決する本発明の浸水検知ケーブルは、ケーブルコアと絶縁被膜との間に、少なくとも２本の浸水検知用導線が設けられている浸水検知ケーブルであって、前記浸水検知用導線の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線と絶縁するために、導体の外周に絶縁性を有する線条体を巻き付けたものを用いたことを特徴とする。

この浸水検知ケーブルは、巻き付けた絶縁性を有する線条体により２本の導体間には空間が形成されるので、健全時にはこの空間に空気が介在し、異常時には浸水した水が介在することになる。そのため、２本の導体間の抵抗を測定することにより、空気と水との絶縁抵抗の変化を検知し、浸水の有無を確認することができる。

また、線条体を巻き付けた構造であるため、導体の周囲には螺旋状に連続した空間が形成されている。また、線状体間の隙間も広くすることが容易である。このため、浸水時には、線状体間に速やかに水が浸入し、水と導体とが大きな面積で接するようになる。そのため、従来技術と比較して、絶縁抵抗の変化を迅速に検知することができ、浸水の有無を迅速にかつ正確に把握することができる。

さらに、浸水検知用導線は、導体に線条体を巻き付けて構成しているので、従来のように導体の外周に絶縁被膜を形成するものと比較して、容易に製作することができる。その結果、浸水検知用ケーブルのコストを低減することができる。

また、第２の本発明の浸水検知ケーブルは、ケーブルコアと絶縁被膜との間に、少なくとも２本の浸水検知用導線が設けられている浸水検知ケーブルであって、前記浸水検知用導線の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線と絶縁するために、導体の外周に絶縁性を有する網状体を取り付けたものを用いたことを特徴とする。
この浸水検知ケーブルにおいても、前述の線条体を用いたものと同様の作用効果が奏される。

なお、前記浸水検知用導線は、前記導体に前記線条体または前記網状体が取り付けられた状態で、外周全体の表面積８０％以上が外側に露出しているようにしてもよい。

本発明に係る浸水検知ケーブルは、浸水をより迅速に検知することができ、信頼性の高い浸水検知が可能である。

本発明の実施の形態に係る浸水検知及び浸水長推定可能ケーブルの断面図である。 図１の浸水検知用導線の正面図である。 ２本の浸水検知用導線の斜視図であって、（ａ）は２本共にＰＥＴ紐を巻き付けたもの、（ｂ）は２本のうち１本のみにＰＥＴ紐を巻き付けたものである。 浸水検知用導線の変形例であって、２本の導体に網状体を被覆したものを示す斜視図である。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施の形態に係る浸水検知及ケーブル１０について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る浸水検知ケーブル１０の断面図である。

浸水検知ケーブル１０は、図１に示すように、ケーブルコア１と、このケーブルコア１の外周を覆う座床テープ２と、この座床テープ２のさらに外側に、ケーブルコア１の長手方向に沿って配置された複数の導線３を有するものである。
ケーブルコア１は、例えば、ケーブル導体に内部半導電層と絶縁層と外部半導電層が被覆されたものである。
前記複数の導線３の中には、２本の浸水検知用導線４、４が設けられている。この２本の浸水検知用導線４、４は、後述する絶縁抵抗の変化を測定するために、他の導線３と比較して、できるだけ近接するように配置されている。

また、浸水検知ケーブル１０は、この複数の導線３および浸水検知用導線４の外側に押さえテープ５が巻かれており、この押さえテープ５の外側を簡易遮水層６が覆い、この簡易遮水層６の外側をプラスチックシース７が覆っている。
上述した座床テープ２および押さえテープ５は半導電性のテープであり、複数の導線３間は電気的に導通している。

図２は、浸水検知用導線４の正面図である。
浸水検知用導線４は、導体４ａと、この導体４ａの長手方向に沿って導体４ａの外周に間隔Ｔをあけて螺旋状に巻き付けられたＰＥＴ紐４ｂとで構成されている。この実施形態では、図３（ａ）に示すように、２本の浸水検知用導線４、４に、導体４ａの両方にＰＥＴ紐４ｂが巻き付けられたものを用いている。

このＰＥＴ紐４ｂは、ポリエチレンテレフタレート樹脂で形成された絶縁性を有するものであり、浸水検知用導線４が仮に接触したとしても、ＰＥＴ紐４ｂ同士が接触することで２本の導体４ａが直接接触しないようになっている。
また、ＰＥＴ紐４ｂは、所定の厚みを有している。この厚みは、隣り合う浸水検知用導線４同士が接触したとしても、２本の導体４ａの間に空間が形成されるように形成されている。これにより、２本の導体４ａは、２つの導体４ａ、４ａ間の空間に介在する空気によって絶縁されるようになる。また、この２本の導体４ａの間の絶縁抵抗は、上述した空間に介在する空気の絶縁抵抗と等しくなる。

また、ＰＥＴ紐４ｂの厚みによって確保される空間は螺旋状に形成されており、この空間には、異常時に浸水した水が入り込み、露出する導体４ａ、４ａの外周面と水とが広い面積で接触する。このときの２本の導体４ａ、４ａ間の絶縁抵抗は、空気の固有の絶縁抵抗値から水の絶縁抵抗値へと低下することになる。この絶縁抵抗値の変化を検知することで、浸水の有無を確認することができる。

この螺旋状に巻き付けられた隣り合うＰＥＴ紐４ｂの間隔Ｔは、絶縁性が確保される範囲内でできるだけ大きくすることが好ましく、言い換えると、導体４ａの外周面が外側に大きく露出しているのが好ましい。これにより、浸水時において、浸水時の水と露出する導体４ａとの接触面積が大きくなり、浸水時に絶縁抵抗の低下がより迅速にかつ正確に測定することができるようになる。
なお、この露出させる接触面積は、例えば、導体４ａの外周面の全体の、約５０％以上とするのが好ましく、本実施例では、約８０％以上が露出するようにしている。

ＰＥＴ紐４ｂは、導体４ａの全長に亘って螺旋状に巻き付けられていてもよく、導体４ａ同士が接触するおそれのない部分（例えば、浸水検知ケーブル１０が直線的に配置されるような部分の一部分）にはＰＥＴ紐４ｂを巻くピッチを広くしてもよい。さらには、浸水検知ケーブル１０を屈曲させて敷設する部分では、ＰＥＴ紐４ｂの螺旋状の間隔Ｔを狭めにしておき、取り付けられたときに直線部分の間隔Ｔと同じ間隔に広がるように構成してもよい。

次に、本実施の形態における浸水検知ケーブル１０を用いて浸水長を測定する方法について説明する。このような浸水長の測定は、浸水をより迅速に検知することができる本発明の浸水検知ケーブル１０を使用することによって実現することができる。

以下の説明では、一例として、浸水検知ケーブル１０を海底ケーブルとして使用した場合を想定し、浸水する水は海水であるものとする。
なお、この海底ケーブルの特徴としては、浸水が生じた場合、海水の圧力によってそのケーブルの長手方向への浸水速度が速くなり、浸水長さが長くなることにある。そのため、浸水検知および浸水長を迅速に把握することは重要である。

ここで、例示として、１０ｋｍ設置された浸水検知ケーブル１０のうち、６ｋｍが浸水した場合を仮定する。また、測定は、２本の浸水検知用導線４の導体４ａ間の絶縁抵抗を測定することによって行われる。

海水が浸水していない状態では、２本の導体４ａの間には空気が介在することになり、導体４ａ間の絶縁抵抗は空気の絶縁抵抗Ａと等しい値になる。一方、浸水した状態では、２本の導体４ａの間には海水が入り込み、導体４ａ間の絶縁抵抗は海水の絶縁抵抗Ｂと等しくなる。これらの絶縁抵抗Ａ，Ｂは、大きく異なる値であるため、まずは、この値の変化によって、浸水の有無を確認することができる。

また、導体４ａの抵抗の値を０Ωと仮定し、海水が１ｋｍだけ浸水しているときの絶縁抵抗の値をＣΩとした場合、上述のように６ｋｍが浸水している場合の絶縁抵抗の値は、Ｃ／６Ωとなる。これは、本発明の浸水検知ケーブル１０の浸水検知用導線４のように、浸水時の絶縁抵抗の低下が迅速に測定できるものを使用することによって測定できるものである。また、海水のイオン濃度は一定であることから、絶縁抵抗は、浸水距離と反比例して減少してゆく。これにより、浸水検知ケーブル１０の浸水長を概算で把握することができる。

本発明の実施の形態に係る浸水検知ケーブル１０によれば、浸水検知用導線４の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線４と絶縁するために、導体４ａの外周に絶縁性を有するＰＥＴ紐４ｂを巻き付けたものを用いているので、２本の浸水検知用導線４が接触した場合であっても、ＰＥＴ紐４ｂによって２本の導体４ａ、４ａが接触することがなく、２本の導体４ａ、４ａ同士を絶縁することができる。また、２本の導体４ａ間には空間が形成されるので、健全時にはこの空間に空気が介在し、異常時には浸水した水が介在することになる。そのため、２本の導体４ａ、４ａ間の抵抗を測定することにより、空気と水との絶縁抵抗の変化を検知し、浸水の有無を確認することができる。
また、ＰＥＴ紐４ｂを巻き付けた構造であるため、導体４ａの周囲には螺旋状に連続した空間が形成されている。また、ＰＥＴ紐４ｂ間の隙間も容易に広くすることができる。このため、浸水時には、ＰＥＴ紐４ｂ間に速やかに水が浸入し、水と導体４ａとが大きな面積で接するようになる。そのため、この浸水検知ケーブルでは、従来技術と比較して、絶縁抵抗の変化を迅速に検知することができるので、浸水の有無を迅速にかつ正確に把握することができる。
さらに、浸水検知用導線４は、導体４ａにＰＥＴ紐４ｂを巻き付けて構成しているので、従来のように導体４ａの外周に絶縁被膜を形成するものと比較して、容易に製作することができる。その結果、浸水検知用ケーブルのコストを低減することができる。

また、浸水検知用導線４は、導体４ａにＰＥＴ紐４ｂが取り付けられた状態で、外周全体の表面積の８０％以上が外側に露出しているので、浸水時に水と導体４ａとが大きい面積で接触するようになる。そのため、従来技術と比較して、絶縁抵抗値の変化を迅速にかつ正確に把握することができる。その結果、浸水の有無を確認することができるとともに、浸水長をより迅速に推定することができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態に係る浸水検知及び浸水長推定可能ケーブルについて述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、図３（ａ）に示すように、２つの浸水検知用導線４の両方にＰＥＴ紐４ｂを巻き付けたものを用いているが、図３（ｂ）に示すように、２本のうちの１本のみにＰＥＴ紐４ｂを巻き付けたものを用いて絶縁性を確保したものであってもよい。これによれば、浸水時において、ＰＥＴ紐４ｂを巻き付けていない導体４ａからなる浸水検知要導体４と水との接触面積がさらに大きくなるので、さらに絶縁抵抗の低下がより迅速にかつ正確に検知できるようになる。

また、導体４ａ間に空間が確保できるのであれば、ＰＥＴ紐４ｂの形状は紐状に限定されない。例えば、図４に示す浸水検知ケーブル２０のように、導体４ａの外周に絶縁性を有する網状体２１を被覆し、導体４ａの外周表面が網状体の網目から露出するようにして、所定の空間を確保するようにしてもよい。
この網状体２１は、図４に示すように、線条体２１ａが格子状に一体に形成されたものであり、導体４ａの外周面をその周方向全体に覆うものである。この網状体２１は、筒状のもので、導体４ａの長手方向に沿って挿入されるものでもよく、網状体２１の長手方向に沿って切り込みを設けて、導体４ａに横から嵌め込むように取り付けるものであってもよい。さらには、本実施の形態の浸水検知用導線４に、ＰＥＴ紐４ｂを逆側から巻き付けて網状に構成してもよい。

これによれば、ＰＥＴ紐４ｂを巻き付けて構成したものと同様に、２本の浸水検知用導線４が接触した場合であっても、網状体２１によって導体４ａ間が接触することがない。また、２本の導体４ａ間には空間が形成されるので、健全時にはこの空間に空気が介在し、異常時には浸水した水が介在することになる。そのため、２本の導体４ａ間の抵抗を測定することにより、空気と水との絶縁抵抗の変化を検知し、浸水の有無を確認することができる。

さらに、本実施の形態における浸水検知用導線４は、ＰＥＴ紐４ｂを巻き付けて構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂ではなく、ポリプロピレン樹脂など他の絶縁性材料を用いた紐状部材を巻き付けるようにしてもよい。すなわち、隣り合う浸水検知用導線が近接または接触したとしても、この紐状部材によって絶縁性が確保され、かつ、導体４ａ間に導体４ａの外周表面がより広く露出する所定の空間が確保できるものであれば本発明に使用することができる。これによれば、この空間に浸水時の水が入り込んだときに、浸水検知用導線４間の絶縁抵抗が低下するように構成することができ、本実施の形態と同様に浸水検知ケーブルへの浸水をより迅速に検知することができる。

また、本実施の形態では、浸水検知用導線４を２本だけ設けているが、２本に限定されない。すなわち、少なくとも２本が設けられておればよく、３本以上であってもよい。このように、３本以上を設けて各浸水検知用導線４間の絶縁抵抗を複数測定することで、複数の位置での絶縁抵抗の変化を検知することができる。その結果、より精度良く浸水の有無および浸水長を確認することができる。なお、３本以上を設ける場合には、ＰＥＴ紐４ｂは、その全てに巻き付けるようにしてもよく、または、接触する可能性がある隣り合う少なくとも一方の導体４ａに巻き付けてあればよい。

１ ケーブルコア
２ 座床テープ
３ 導線
４ 浸水検知用導線
４ａ 導体
４ｂ ＰＥＴ紐（線条体）
５ 押さえテープ
６ 簡易遮水層
７ プラスチックシース（絶縁被膜）
１０、２０ 浸水検知ケーブル
２１ 網状体
２１ａ 線条体
Ｔ ＰＥＴ紐の巻付け間隔

Claims (2)

1. ケーブルコアと絶縁被膜との間に、少なくとも２本の浸水検知用導線が設けられている浸水検知機能付きケーブルであって、
   前記浸水検知用導線の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線と絶縁するために、導体の外周に絶縁性を有する線条体を巻き付けたものを用いたことを特徴とする浸水検知機能付きケーブル。
2. ケーブルコアと絶縁被膜との間に、少なくとも２本の浸水検知用導線が設けられている浸水検知機能付きケーブルであって、
   前記浸水検知用導線の少なくとも一本に、他の浸水検知用導線と絶縁するために、導体の外周に絶縁性を有する網状体を取り付けたものを用いたことを特徴とする浸水検知機能付きケーブル。