JP2015059857A - 地絡箇所の探索装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 速やかにかつ簡便に、地絡しているケーブルを特定する。【解決手段】 地絡箇所の探索装置は、交流電源を備える。また、直流電源と負荷との間に接続されている正極側ケーブルおよび負極側ケーブルに対して前記交流電源を選択的に接続するスイッチを備える。また、前記交流電源が正極側ケーブルに接続されているとき、前記正極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号を出力し、前記交流電源が負極側ケーブルに接続されているとき、前記負極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号を出力する測定装置を備える。更に、前記第１測定信号と前記第２測定信号とを比較して、前記第１測定信号と前記第２測定信号が異なる場合、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルのいずれか一方に地絡が発生していると判定する判定装置を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、地絡箇所の探索装置に関する。

変電所で使用される遮断器や変速器などの機器の制御用電源として直流電源が用いられている。上記機器と直流電源との間を接続するために、多数のケーブルが変電所構内にわたって埋設されたり敷設されたりされて、直流回路網が形成されている。なお、上記直流回路網に含まれる個別の回路は、制御室から制御される。

このような直流回路網において、ケーブルの損傷により地絡故障が発生することがあり、その場合、制御室においてエラーが表示される。

従来、地絡箇所の探索は、例えば次の手順１〜手順３のように行われている。

手順１： 制御室に設けられた個別の回路のスイッチを１つずつ切っていき、エラーが解消されるかどうかを確認することで、地絡している線路を特定する。

手順２： 地絡している線路に含まれるケーブルを部分的に切り離し、地絡しているケーブルを特定する。

手順３： 地絡しているケーブルを目視により点検し、損傷箇所を探しだす。

特にケーブルが複数本まとめて埋設されたり敷設されたりしている場合には、手順２と手順３は時間と労力を要する。

また、例えば特許文献１および２に開示されているような地絡箇所の探索装置および検出方法が提案されている。

特開平８−９４６９９号公報 特開２０００−２８４０１５号公報

しかし、特許文献１および２の探索装置および検出方法を用いた場合でも、まとめて埋設されたり敷設されたりしている状態における複数本のケーブルから、地絡しているケーブルを特定することが、時間を要する作業であることに変わりはない。

前述した課題を解決する主たる本発明は、交流電源と、直流電源と負荷との間に接続されている正極側ケーブルおよび負極側ケーブルに対して前記交流電源を選択的に接続するスイッチと、前記交流電源が正極側ケーブルに接続されているとき、前記正極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号を出力し、前記交流電源が負極側ケーブルに接続されているとき、前記負極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号を出力する測定装置と、前記第１測定信号と前記第２測定信号とを比較して、前記第１測定信号と前記第２測定信号が異なる場合、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルのいずれか一方に地絡が発生していると判定する判定装置と、を備える。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、速やかにかつ簡便に、地絡しているケーブルを特定することができる。

本発明の第１実施形態における地絡箇所の探索装置の概略を示す図である。 本発明の第１実施形態における判定装置を示す図である。 本発明の第２実施形態における判定装置を示す図である。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

[第１実施形態]
以下、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態における地絡箇所の探索装置および探索方法について説明する。
なお、本実施形態において、直流電源ＥＤ、２つの負荷５（５１，５２）、および、直流電源ＥＤと負荷５（５１，５２）との間をそれぞれ接続する正極側および負極側ケーブル６（６１ｐ，６１ｎ、６２ｐ，６２ｎ）は、直流回路網を形成している。また、Ｃｇはケーブル６（６１ｐ，６１ｎ、６２ｐ，６２ｎ）と大地との間の対地静電容量を表す。本実施形態では、特に明示のない限り、負荷５２に接続されている負極側ケーブル６２ｎにおける位置Ｆで地絡事故が発生したものとする。

＝＝＝構成および動作＝＝＝
図１は、本実施形態における地絡箇所の探索装置の概略を示す。図１に示されるように、地絡箇所の探索装置１は、交流電源Ｅａ、スイッチＳＷ、磁気センサ２および判定装置３を備える。交流電源Ｅａは、例えば数百Ｈｚの周波数の電圧を発生させ、好ましくは６００Ｈｚの周波数の電圧を発生させる。数百Ｈｚの周波数を採用するのは、後述するように、判定装置３において、対地充電電流ＩＣｇおよび地絡電流Ｉｒに伴う微弱な変動磁場と環境磁場とに由来する成分を含む測定信号Ｓから、変動磁場の成分が検出されるようにするためである。６００Ｈｚほどの比較的高い周波数の場合には、測定信号Ｓから変動磁場に由来する成分の検出はより容易になる。

また、スイッチＳＷは、交流電源Ｅａを正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに選択的に接続する。スイッチＳＷが一方の極性のケーブルに接続された場合、磁気センサ２が、判定装置３で比較される程度の大きさの測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎ）を出力するまで、その極性のケーブルへの接続は維持される。なお、スイッチＳＷの切替は例えば手動により行われる。なお、後述するように、地絡ケーブルの判定後に、磁気センサ２を地絡ケーブルに沿って走査することで地絡箇所の探索が行われる。その場合には、磁気センサ２による走査の間、スイッチＳＷは地絡ケーブルの側に接続される。

磁気センサ２は、ケーブル６（６１ｐ，６１ｎ、６２ｐ，６２ｎ）に流れる電流によって生ずる変動磁場を測定し、測定信号を出力する測定装置である。磁気センサ２は、地磁気や変圧器からの磁気などによる環境磁場の中から微弱な上記変動磁場を検出するように、例えば超伝導量子干渉計（superconducting quantum interferometer device；以下、ＳＱＵＩＤと言う）グラジオメータである。

本実施形態におけるＳＱＵＩＤグラジオメータは、磁場を捕捉する検出コイルとＳＱＵＩＤ本体とを含む。ＳＱＵＩＤ本体が環境磁場などの影響を受けないように、検出コイルはＳＱＵＩＤ本体から分離している。検出コイルは、互いの入力を打ち消し合うように同一平面上に配置された一対のピックアップコイルを含み、一対のピックアップコイルのそれぞれに入力された信号の差分がＳＱＵＩＤ本体に出力される。個々のピックアップコイルの寸法はケーブル６の直径とほぼ同じの大きさである。例えば、一方のピックアップコイルがケーブル６の近傍に配置され、他方のピックアップコイルが上記一方のピックアップコイルよりもケーブル６から離れて配置されているときのように、両ピックアップコイルに鎖交する磁束に差がある場合に、検出コイルは、両ピックアップコイルの入力の差分をＳＱＵＩＤ本体に伝達する。なお、検出コイルは例えば手動により操作される。

本実施形態において、健全なケーブル６１ｐ，６１ｎ、６２ｐには、ほぼ同じ大きさの対地充電電流ＩＣｇがそれぞれ流れるのに対して、地絡の生じているケーブル６２ｎの位置Ｆより交流電源Ｅａ側の部分には、対地充電電流ＩＣｇに加えて地絡電流Ｉｒが流れる。従って、ケーブル６１ｐ，６１ｎ、６２ｐに対する磁気センサ２の測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐはほぼ同じ大きさであるのに対して、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより交流電源Ｅａ側の部分に対する磁気センサ２の測定信号Ｓ２ｎは測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐより大きい。また、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより負荷側の部分には対地充電電流も地絡電流も流れないため、磁気センサ２から出力される測定信号は０である。よって、磁気センサ２の検出コイルをケーブル６２ｎに沿って、交流電源Ｅａ側から位置Ｆを経て負荷５２側へ走査するとき、測定信号Ｓ２ｎは、位置Ｆを境にして、上述した相対的に大きな値から０に変化する。なお、対地充電電流ＩＣｇおよび地絡電流Ｉｒは、交流電源Ｅａの周波数とほぼ同じ周波数を持ち、磁気センサ２の出力する測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎもまた、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより負荷側の測定信号を除き、交流電源Ｅａの周波数とほぼ同じ周波数を持つ。

判定装置３は、交流電源Ｅａが正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに接続されている場合に磁気センサ２からそれぞれ出力される測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと、交流電源Ｅａが負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに接続されている場合に磁気センサ２からそれぞれ出力される測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎとを比較して、これら測定信号が異なるとき、ケーブル６のいずれかに地絡が生じていると判定する。本実施形態では、測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐと測定信号Ｓ２ｎとは異なっているから、例えば、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎ、Ｓ２ｐとＳ２ｎがそれぞれ判定装置３において比較される場合には、ほぼ同じ信号であるＳ１ｐとＳ１ｎに対応するケーブル６１ｐと６１ｎに地絡は生じておらず、異なる信号であるＳ２ｐとＳ２ｎに対応するケーブル６２ｐと６２ｎのいずれかに地絡が生じていると判定する。更に、測定信号Ｓ２ｎは、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより交流電源Ｅａ側の部分では、測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐより大きいから、判定装置３は、ケーブル６２ｎに地絡が生じていると判定する。

図２は、本実施形態における判定装置の一例を示す。図２に示されるように、判定装置３は、ハイパスフィルタ３１と比較器３２とを含む。ハイパスフィルタ３１は、入力された測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎのうち、交流電源Ｅａの周波数より大きい周波数成分を通過させる。測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎは、交流電源Ｅａの周波数と同じ周波数成分のほかに、上述した環境磁場などに由来する雑音を含むから、ハイパスフィルタ３１は、測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎのうち交流電源Ｅａの周波数と同じ周波数成分が次段の比較器３２で検出されるように、このような雑音を減衰させる。

測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎは、ハイパスフィルタ３１を経て、比較器３２に入力される。比較器３２は、例えば、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎ，Ｓ２ｐとＳ２ｎをそれぞれ比較し、比較された２つの信号が同じか異なるかを比較結果として出力する。本実施形態において、比較器３２は、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎは同じであるとの比較結果を出力し、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎは異なるとの比較結果を出力する。判定装置３は、比較器３２の比較結果を受けて、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎにそれぞれ対応するケーブル６１ｐと６１ｎには地絡は生じておらず、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎにそれぞれ対応するケーブル６２ｐと６２ｎのいずれかに地絡が生じていると判定する。

比較器３２は、入力された測定信号Ｓのうち大きい方を比較結果として出力するものであってもよく、例えば、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎの入力に対して、測定信号Ｓ２ｐの方が大きいとの比較結果を出力する。判定装置３は、比較器３２のこの比較結果を受けて、測定信号Ｓ２ｐに対応するケーブル６２ｎが地絡していると判定する。

＝＝＝使用方法＝＝＝
本実施形態における探索装置の使用方法を説明する。本探索装置１を用いて地絡箇所を探索する手順は、地絡ケーブル６を判定する手順と、地絡ケーブル６における地絡箇所を特定する手順とに大別されるから、以下、順を追って説明する。

［地絡ケーブルを判定する手順］
スイッチＳＷを操作し、交流電源Ｅａを例えば正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに接続する。磁気センサ２の検出コイルを正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに近づけ、測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐを得る。磁気センサ２として例えばＳＱＵＩＤグラジオメータを用いることにより、微弱な変動磁場が検出される。なお、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐが埋設されていたり他のケーブルとともに敷設されていたりする場合でも、埋設や敷設がなされた状態のまま、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに磁気センサ２の検出コイルを近づければよい。この段階では、判定装置３で比較される程度の測定信号Ｓが得られるように、ケーブル６１ｐ，６１ｎのおける任意の地点とその近傍を磁気センサ２で走査すればよい。

次に、スイッチＳＷを切り替え、交流電源Ｅａを負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに接続して、磁気センサ２の検出コイルを負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに近づけて、測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎを得る。ここでも、負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎが埋設されていたり他のケーブルとともに敷設されていたりする場合に、埋設や敷設がなされた状態のまま、負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに磁気センサ２の検出コイルを近づければよい。また、この段階では、判定装置３で比較される程度の測定信号Ｓが得られるように、ケーブル６１ｎ，６２ｎのおける任意の地点とその近傍を磁気センサ２で走査すればよい。

そして、得られた測定信号Ｓを測定装置３に入力し、測定信号Ｓ同士を比較する。例えばＳ１ｐとＳ１ｎ、Ｓ２ｐとＳ２ｎがそれぞれ比較されるように測定信号を測定装置３に入力すると、上述したように測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎはほぼ同じであり、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎは異なることから、測定装置３は、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎに対応するケーブル６１ｐと６１ｎに地絡は生じておらず、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎに対応するケーブル６２ｐと６２ｎのいずれか一方に地絡が生じている、と判定する。更に、測定信号Ｓ２ｎは、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより交流電源Ｅａ側を測定した信号である場合には、地絡電流Ｉｒに相当する分だけ測定信号Ｓ２ｐより大きいから、測定装置３は、大きい方の測定信号Ｓ２ｎに対応するケーブル６２ｎに地絡が生じている、と判定する。

なお、地絡ケーブルの判定のための手順において、ケーブル６２ｎにおいて地絡が生じている位置Ｆより負荷５２側に磁気センサ２を当てた場合には、測定信号として０が出力される。その場合には、磁気センサ２で測定中のケーブル６に地絡が生じていると判定される。

また、例えば、第３の負荷５３（図示せず）の負極側ケーブル６３ｎ（図示せず）が、ケーブル６２ｎにおける位置Ｆより上流側の位置Ａ（図示せず）から分岐している場合であって、ケーブル６２ｎに対する測定信号Ｓ２ｎほかに、ケーブル６３ｎに対する測定信号Ｓ３ｎも０であるときには、ケーブル６２ｎが地絡ケーブルであると判定されるとともに、ケーブル６２ｎの位置Ａより上流側において地絡が生じていると判定される。

［地絡箇所を特定する手順］
上述した手順において地絡が生じていると判定されたケーブルについて、地絡箇所を特定するために次の作業が行われる。

まず、交流電源Ｅａが地絡ケーブル（本実施形態ではケーブル６２ｎ）に接続されるようにスイッチＳＷを切り替える。スイッチＳＷの切替は例えば手動で行われる。

次に、磁気センサ２の検出コイルをケーブル６２ｎに近づけた状態で、検出コイルをケーブル６２ｎの軸方向に沿って走査する。走査は、例えば、手動により、ケーブル６２ｎにおける交流電源Ｅａ側から位置Ｆを経て負荷５２側に向かって行われる。その場合、磁気センサ２から出力される測定信号Ｓ２ｎは、対地充電電流ＩＣｇに地絡電流Ｉｒが重畳して流れることに伴う比較的大きな値から、位置Ｆを境として０に変化する。判定装置３は、測定信号Ｓ２ｎがこのように変化したときにおける磁気センサ２の検出コイルの位置の近傍を、地絡箇所と判断する。

なお、上述のようにして地絡箇所が特定された後、該当するケーブルが人手によって引っ張りだされ、目視により損傷の有無が確認される。本実施形態においては、ケーブル６を掘り出したり引き出したりするような時間と労力を要する作業は、地絡箇所が特定された後に行われるので、簡便な作業により地絡箇所が特定される。

［第２実施形態］
図３を参照して、本発明の第２実施形態における地絡箇所の探索装置について説明する。なお、本実施形態における探索装置１’は、判定装置において第１実施形態における探索装置１と相違し、その他の構成は同じである。よって、本実施形態において、第１実施形態と同様の部材および装置には共通の符号を付すとともに、説明を省略する。

図３は、本実施形態における判定装置の概略を示す図である。図３に示されるように、判定装置３’は、同期検波器３３と比較器３４とを含む。
同期検波器３３は、交流電源Ｅａと同じ周波数で測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ）を検波する。対地充電電流ＩＣｇおよび地絡電流Ｉｒならびにこれら電流に伴う変動磁場は、交流電源Ｅａの周波数とほぼ同じ周波数で変動することから、測定信号Ｓから交流電源Ｅａの周波数とほぼ同じ周波数成分を検出して地絡判定のために用いることで、地絡判定の確実性が向上する。なお、判定装置３’は例えばロックインアンプである。

同期検波器３３の出力は比較器３４に入力されるところ、比較器３４の動作は、第１実施形態における比較器３２の動作と同様であるので、説明を省略する。

探索装置１’の使用方法は第１実施形態における探索装置１の使用方法と同じであるので、説明を省略する。

前述したとおり、スイッチＳＷは、直流電源ＥＤと負荷５（５１，５２）との間に接続されている正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに対して、交流電源Ｅａを選択的に接続する。また、磁気センサ２は、交流電源Ｅａが正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに接続されているとき、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐを出力し、交流電源Ｅａが負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに接続されているとき、負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎを出力する。また、判定装置３は、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎとを比較し、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎが異なる場合、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎのいずれか一方に地絡が発生していると判定する。本実施形態において、測定信号Ｓ１ｐとＳ１ｎはほぼ同じであるから、ケーブル６１ｐと６１ｎには地絡は生じていないと判定され、測定信号Ｓ２ｐとＳ２ｎは異なるからケーブル６２ｐと６２ｎのいずれかに地絡が生じていると判定される。従って、複数本のケーブルがまとめて埋設されたり敷設されたりしている場合でも、速やかにかつ簡便に、地絡しているケーブルが特定される。

また、判定装置３は、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎとを比較し、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎのうち第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎの値が大きい方のケーブルに地絡が発生していると判定する。本実施形態において、測定信号の値が大きい方のケーブル６２ｎに地絡が生じていると判定されるから、更に速やかにかつ簡便に、地絡しているケーブルが特定される。

また、磁気センサ２は、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐまたは負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎを流れる電流による変動磁場を、検出コイルを介して測定する。変動磁場を、磁気センサ２の本体から分離した検出コイルで検出することで、磁気センサ２の本体が環境磁場等の影響を受けないので、正確な測定信号Ｓを得ることができる。よって、正確な地絡判定が可能となる。

また、交流電源Ｅａは、略６００Ｈｚの周波数の交流電圧を出力する。このとき、対地充電電流ＩＣｇおよび地絡電流Ｉｒは略６００Ｈｚで変動し、これら電流に伴う微弱な変動磁場も略６００Ｈｚで変動する。測定信号Ｓは、変動磁場に対応する略６００Ｈｚの周波数成分と、環境磁場等に由来する雑音とを含むところ、略６００Ｈｚの周波数成分は、雑音に埋もれることなく判定装置３において検出される。よって、正確な判定結果により確実に地絡ケーブルを特定することができる。

また、判定装置３は、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐおよび第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎから交流電源Ｅａの周波数と略同一の周波数成分が検出されるように、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐおよび第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎのうち交流電源Ｅａの周波数より高い周波数成分を通過させるハイパスフィルタを含む。測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ）に含まれる雑音をハイパスフィルタ３１によって減衰させることによって、測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ）のうち交流電源Ｅａの周波数と同じ周波数成分は、判定装置３によって確実に検出される。従って、確実に地絡ケーブルを特定することができる。

また、判定装置３は、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐおよび第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎから交流電源Ｅａの周波数と略同一の周波数成分が検出されるように、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐおよび第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎから交流電源Ｅａの周波数と略同一の周波数成分を選択する同期検波器３３を含む。測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ）から交流電源Ｅａの周波数とほぼ同じ周波数成分を選択することによって、測定信号Ｓの比較が容易になり、地絡判定の確実性が増す。

また、磁気センサ２は、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎを軸方向に沿って走査する。更に、判定装置３は、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに地絡が発生していると判定した場合、磁気センサ２が正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐを走査したときの第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐの変化から地絡箇所を判定し、負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに地絡が発生していると判定した場合、磁気センサ２が負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎを走査したときの第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎの変化から地絡箇所を判定する。測定信号Ｓ（Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎ）は、磁気センサ２がケーブル６２ｎにおける地絡箇所Ｆの近傍を走査するとき、ある値から０に、あるいは逆に、０からある値に変化する。このように変化する測定信号Ｓの値に着目して地絡箇所を探索することで、地絡箇所の特定を迅速かつ簡便に行うことができる。

また、地絡箇所の探索方法では、直流電源と負荷との間に接続されている正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに対して、交流電源Ｅａを選択的に接続する。そして、交流電源Ｅａが正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐに接続されているとき、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐを出力し、交流電源Ｅａが負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎに接続されているとき、負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎを出力する。そして、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎとを比較し、第１測定信号Ｓ１ｐ，Ｓ２ｐと第２測定信号Ｓ１ｎ，Ｓ２ｎが異なる場合、正極側ケーブル６１ｐ，６２ｐおよび負極側ケーブル６１ｎ，６２ｎのいずれか一方に地絡が発生していると判定する。本実施形態においては、上述したとおりケーブル６１ｐと６１ｎには地絡は生じておらず、ケーブル６２ｐと６２ｎのいずれかに地絡が生じていると判定される。従って、複数本のケーブルがまとめて埋設されたり敷設されたりしている場合でも、速やかにかつ簡便に、地絡しているケーブルが特定される。

なお、上記第１及び第２実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

例えば、交流電源Ｅａの周波数は、判定装置３において測定信号Ｓから微弱な変動磁場の成分が検出される程度であればよく、数百Ｈｚでも６００Ｈｚより高くてもよい。

１ 地絡箇所の探索装置
２ 磁気センサ
３ 判定装置
Ｅａ 交流電源
ＳＷ スイッチ

Claims (8)

1. 交流電源と、
   直流電源と負荷との間に接続されている正極側ケーブルおよび負極側ケーブルに対して、前記交流電源を選択的に接続するスイッチと、
   前記交流電源が正極側ケーブルに接続されているとき、前記正極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号を出力し、前記交流電源が負極側ケーブルに接続されているとき、前記負極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号を出力する測定装置と、
   前記第１測定信号と前記第２測定信号とを比較し、前記第１測定信号と前記第２測定信号が異なる場合、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルのいずれか一方に地絡が発生していると判定する判定装置と
   を備えることを特徴とする地絡箇所の探索装置。
2. 前記判定装置は、前記第１測定信号と前記第２測定信号とを比較し、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルのうち前記第１測定信号と前記第２測定信号の値が大きい方のケーブルに地絡が発生していると判定することを特徴とする請求項１に記載の地絡箇所の探索装置。
3. 前記測定装置は、前記正極側ケーブルまたは前記負極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を検出コイルを介して測定するセンサを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の地絡箇所の探索装置。
4. 前記交流電源は、略６００Ｈｚの周波数の交流電圧を出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の地絡箇所の探索装置。
5. 前記判定装置は、前記第１測定信号および前記第２測定信号から前記交流電源の周波数と略同一の周波数成分が検出されるように、前記第１測定信号および前記第２測定信号のうち前記交流電源の周波数より高い周波数成分を通過させるハイパスフィルタを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の地絡箇所の探索装置。
6. 前記判定装置は、前記第１測定信号および前記第２測定信号から前記交流電源の周波数と略同一の周波数成分が検出されるように、前記第１測定信号および前記第２測定信号から前記交流電源の周波数と略同一の周波数成分を選択する同期検波器を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の地絡箇所の探索装置。
7. 前記測定装置は、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルを軸方向に沿って走査し、
   前記判定装置は、前記正極側ケーブルに地絡が発生していると判定した場合、前記測定装置が前記正極側ケーブルを走査したときの前記第１測定信号の変化から地絡箇所を判定し、前記負極側ケーブルに地絡が発生していると判定した場合、前記測定装置が前記負極側ケーブルを走査したときの前記第２測定信号の変化から地絡箇所を判定する
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の地絡箇所の探索装置。
8. 直流電源と負荷との間に接続されている正極側ケーブルおよび負極側ケーブルに対して、交流電源を選択的に接続し、
   前記交流電源が正極側ケーブルに接続されているとき、前記正極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第１測定信号を出力し、前記交流電源が負極側ケーブルに接続されているとき、前記負極側ケーブルを流れる電流による変動磁場を測定して第２測定信号を出力し、
   前記第１測定信号と前記第２測定信号とを比較し、前記第１測定信号と前記第２測定信号が異なる場合、前記正極側ケーブルおよび前記負極側ケーブルのいずれか一方に地絡が発生していると判定する
   ことを特徴とする地絡箇所の探索方法。

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