JP2736621B2 - ケーブル識別方法及びその装置 - Google Patents

ケーブル識別方法及びその装置

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JP2736621B2
JP2736621B2 JP7186589A JP18658995A JP2736621B2 JP 2736621 B2 JP2736621 B2 JP 2736621B2 JP 7186589 A JP7186589 A JP 7186589A JP 18658995 A JP18658995 A JP 18658995A JP 2736621 B2 JP2736621 B2 JP 2736621B2
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一彦 古屋
稔 山埜
達弥 大淵
薫 諸橋
伸 横井
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AKITSU SEIKI KK
KANDENKO KK
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AKITSU SEIKI KK
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は多条に布設された電力
ケーブルや通信ケーブルの中から、電磁誘導方式により
一本の被識別ケーブルを判定する方法及び装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】この電磁誘導方式は多条に布設された電
力ケーブルや通信ケーブルの中の被識別ケーブルに誘導
電流を流し、この電流のつくる磁界を検出することによ
り、被識別ケーブルを判別するもので、これは誘導電流
の作る磁界の大きさのみを検出し、これにより被識別ケ
ーブルを弁別するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方式
においては、被識別ケーブルと並んだ導体に被識別ケー
ブルからの二次誘導が発生し、誤判別を招く危険性があ
り、また密に布設された多条ケーブルにおいては被識別
ケーブルが判断出来ないことが発生する。
【0004】そこでこの発明は布設された多条のケーブ
ルの中から被識別ケーブルを、誤判別を招くことなく確
実かつ迅速に判別出来る方法及び装置を提供し、上記課
題を解決するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】従来方式により、問題と
なる被識別ケーブルの誘導電流(1次電流)による並走
導体への2次誘導電流は、1次電流と逆位相となる事に
着目すると、交流誘導電流の方向を定義できる波形が必
要となる。またこの波形は実用性の点から見た場合、電
力ケーブル、通信ケーブルを対象とするのであるから高
S/N比で検出可能な波形でなくてはならない。
【0006】図1の(a)図のように、周波数2fなる
正弦波信号を半分の周波数fなる正弦波信号で振幅変調
を行った波形を考える。図1の(b)図は(a)図の波
形の逆位相(時間t軸で反転)の波形を示す。(a)図
と(b)図を比較すると、被変調波(図の実線)は18
0°位相が反転するが、変調波(図の点線)はt軸に対
して対称となる。従って変調波を基準に被変調波の位相
を検出すれば、波形の正方向、逆方向の定義、即ち電流
の正方向、逆方向を定義する事が可能である。
【0007】上記図1の(a)図の波形は、 {1+m・sin(2πft)}・sin{(2π・2f・t)+θ} =sin{(2πft)+θ}+m/2・cos{(2πft)+θ} −m/2・cos{(2π3ft)+θ} (1) で表わせる。但し、mは変調度(1≧m>0)、θは被
変調波の位相角
【0008】そして電流の正方向、逆方向を検出するた
め、図2に示すごとく、誘導電流による磁界を検出コイ
ルにより検出し、これを変換回路により電圧に変換し、
帯域通過フィルターに通して夫々変調波(f)成分と、
被変調波(2f)成分のみを検出することとする。そこ
で上記(1)式の位相角θを適当に選ぶと、固有周波数
fなる帯域通過フィルターを通過した信号(A)と、周
波数2fなる帯域通過フィルターを通過した信号(B)
は図3のようになる。なお信号(A)と信号(B)の位
相角はθのみで決定されるのではなく、線路定数、帯域
通過フィルターの位相特性によって決まるが、周波数が
固定であれば、後段で補償できるのでここでは、図の位
相角とする。
【0009】今、周波数fの信号の正の半周期に入り込
む、周波数2fの正の半周期に注目すると、図3の
(a)図及び(b)図におけるHU区間(図の点線区
間)は、(a)図と(b)図では位相が反転しているこ
とがわかる。従ってこれを検出すれば電流方向の識別が
可能となる。なお(a)図は正方向の電圧分布を示し、
(b)図は負方向の電圧分布を示す。そこで電流の正、
負の判断は、図3の(a)図、(b)図のHUの位相区
間において、周波数fの信号の面積と、周波数fと2f
の信号の各面積の和とを比較してもよく、また位相を適
当に選ぶことによって波形の勾配の正、負によっても判
断は可能である。
【0010】以上のことからこの発明の具体的構成を説
明すると、請求項1項の発明は、被識別ケーブルに誘導
電流を流し、この電流の作る磁界を検出する電磁誘導方
式において、周波数2fなる正弦波を半分の周波数fか
ら成る正弦波信号で振幅変調を行った上記誘導電流を被
識別ケーブルに流し、上記磁界の変調波(f)成分と被
変調波(2f)成分のみを検出コイルで検出し、変調波
を基準として被変調波の位相を検出てし上記電流の方向
を調べることにより被識別ケーブルを判別する、ケーブ
ル識別方法とした。
【0011】また請求項2項の発明は、被識別ケーブル
に誘導電流を流し、この電流の作る磁界を検出する電磁
誘導方式において、周波数2fなる正弦波を半分の周波
数fから成る正弦波信号で振幅変調を行った上記誘導電
流を被識別ケーブルに流し、上記磁界の変調波(f)成
分と被変調波(2f)成分のみを検出コイルで検出し、
適宜の位相角における変調波の信号面積と、変調波及び
被変調波の信号面積の和とを比較して、位相を検出して
電流の方向を調べることにより被識別ケーブルを判別す
る、ケーブル識別方法とした。
【0012】また請求項3項の発明は、被識別ケーブル
に誘導電流を流し、この電流の作る磁界を検出する電磁
誘導方式に用いる装置において、周波数2fなる正弦波
を半分の周波数fから成る正弦波信号で振幅変調を行っ
た誘導電流を上記被識別ケーブルに流す誘導電流発生装
置を設け、上記磁界を検出する検出コイルを設け、この
検出した磁界を電圧に変える変換回路を設け、この電圧
を変調波(f)成分と被変調波(2f)成分のみを検出
する変調波帯域通過フィルター及び被変調波帯域通過フ
ィルターを設け、適宜の位相角における変調波の信号面
積と、変調波及び被変調波の信号面積の和とを比較する
比較器を設けた、ケーブル識別装置とした。
【0013】
【作用】請求項1項の発明では、被識別ケーブルの誘導
電流による磁界を検出コイルにより検出し、これを変換
回路において電圧に変換し、夫々の帯域通過フィルター
を通して変調波(f)成分と被変調波(2f)成分を取
りだし、適宜の位相角における変調波を基準として被変
調波の位相を検出して、波形の正方向、逆方向乃至は電
流の正方向、逆方向を定義することができ、正方向であ
れば被識別ケーブルであり、逆方向であれば被識別ケー
ブルではないことが分かる。
【0014】また請求項2項及び3項の発明においては
上記請求項1項の発明と同様に変調波帯域通過フィルタ
ー及び被変調波帯域通過フィルターを介して変調波
(f)成分と被変調波(2f)成分を取りだし、比較器
により適宜の位相角における変調波の信号面積と、変調
波及び被変調波の信号面積の和とを比較して、変調波の
信号面積が、変調波及び被変調波の信号面積の和より小
さければ当該電流は正方向であり、大きければ逆方向で
あることとなり、正方向の場合が被識別ケーブルである
こととなる。
【0015】
【実施例】以下この発明の方法及び装置の実施例を図に
ついて説明する。まず図示は省略したが、周波数2fな
る正弦波を半分の周波数fから成る正弦波信号で振幅変
調を行った誘導電流を、適宜の誘導電流発生装置により
被識別ケーブルの一端に流す。そして上記誘導電流を流
した箇所から離れた箇所でこの被識別ケーブルの誘導電
流を受信する。
【0016】この受信方法は、図2に示すごとく、検出
コイル1を上記誘導電流が流れている被識別ケーブルに
近接させ、この検出コイル1により検出した磁界を電圧
に変換する磁界電圧変換回路2を設け、この変換回路2
の出力電圧を、変調波帯域通過フィルター3及び被変調
波帯域通過フィルター4を通して、変調波(f)成分と
被変調波(2f)成分のみを取りだす。そしてこれらの
変調波(f)成分と被変調波(2f)成分の、適当に選
んだ位相角における変調波を基準とした被変調波の位相
を検出てし上記電流の方向を調べる。
【0017】そこでこの識別位相角の決定方法を図4乃
至図6について説明する。図4は識別位相角の決定回路
のブロック図、図5は正方向電流時における位相角決定
タイミング図を示し、また図6は負電流時における位相
角決定タイミング図である。従って図4の識別位相角の
決定回路ブロック図について順に説明する。なお(A)
乃至(F)は信号を表わし、図5及び図6の(A)乃至
(F)に対応する。
【0018】上記変調波帯域通過フィルター3により取
り出された変調正弦波信号sin2πftは第1コンパ
レータ5によって、また上記被変調波帯域通過フィルタ
ー4から出力した被変調波正弦波信号sin2π2ft
は第2コンパレータ6によって比較され、夫々の正の半
周期のみHとなる論理信号(A)、(B)に変換され
る。また上記第1コンパレータ5に接続されたDタイプ
のフリップフロップ回路7において信号(B)の立ち上
がり点で(A)のデータを保持した信号(C)が出力さ
れ、また上記第2コンパレータ6に接続されたDタイプ
のフリップフロップ回路8において信号(B)の立ち下
がり点で(A)のデータを保持した信号(D)が出力さ
れる。
【0019】これらの信号(C)と信号(D)とは排他
的論理和(Ex.OR)回路9によって信号(E)とな
る。最後に信号(E)と信号(A)とは論理積(AN
D)回路10によって信号(F)が得られ、所要の位相
角が決定される。
【0020】次ぎに電流方向の決定方法について説明す
る。この実施例では対ノイズ性を考慮して電流方向の決
定は面積比較によって行う。図7において第1積分器1
1は図4で決定された位相角(F)の区間のみ、スイッ
チをオンにして低周波成分(変調波)sin2πftを
積分し、その面積を出力する。また第2積分器12は図
4で決定された位相角(F)の区間のみ、スイッチをオ
ンにして変調波sin2πftと被変調波sin2π2
ftの和を積分し、その面積を出力する。
【0021】上記図5の状態の時は、第3コンパレータ
13は第2積分器12の出力が|sin2πft|+|
sin2π2ft|の積分となって第1積分器11の出
力より大きくなり、第3コンパレータ13の出力はロウ
となる。従って電流は正方向であることが分かる。また
上記図6の状態の時は、第2積分器12の出力は|si
n2πft|−|sin2π2ft|の積分となって第
1積分器11の出力より小さくなり、第3コンパレータ
13の出力はハイとなる。従って電流は負方向であるこ
とが分かる。
【0022】この様にして変調波信号の面積と、変調波
信号及び被変調波信号の面積の和とを比較することによ
って、誘導電流の位相を検出し、これにより電流方向を
検出することができる。
【0023】なお上記実施例では、適宜の位相角におけ
る変調波信号と被変調波信号の面積を検出して誘導電流
の位相を検出しているが、必ずしもこの方法でなくても
良い。即ち各波形の勾配の正、負によっても判断は可能
である。
【0024】
【発明の効果】請求項1項の発明においては、電流方向
を検出することが可能であることにより、密に布設され
た多条のケーブルの中から被識別ケーブルのみを迅速か
つ正確に判別することができる。また正弦波信号のみを
扱うことから高S/N比が得られる。
【0025】また請求項2項及び3項の発明は、上記請
求項1項の発明の効果に加え、さらに電流方向の検出と
して適宜の位相角における変調波信号や被変調波信号の
面積の比較を行う方式又は方法のため、対ノイズ性がよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の、周波数2fなる正弦波信号を半分
の周波数fなる正弦波信号で振幅変調を行った波形を示
す図であって、(a)図は正相波形の場合を示し、
(b)図は逆相波形を示す。
【図2】この発明の電流検出回路を示すブロック図であ
る。
【図3】この発明の、適宜の位相角における変調波の帯
域通過フィルター及び被変調波の帯域通過フィルターと
を夫々通過した変調波信号波形と被変調波信号波形を示
す電圧分布図であって、(a)図は正方向の電圧分布を
示し、(b)図は負方向の電圧分布を示す。
【図4】この発明の実施例の位相角の決定回路を示すブ
ロック図である。
【図5】この発明の実施例の正方向電流時の位相角の決
定タイミング図である。
【図6】この発明の実施例の負方向電流時の位相角の決
定タイミング図である。
【図7】この発明の実施例の電流方向の決定回路のブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 検出コイル 2 磁界電圧
変換回路 3 変調波帯域通過フィルター 4 被変調波
帯域通過フィルター 5 第1コンパレータ 6 第2コン
パレータ 7 Dタイプフリップフロップ回路 8 Dタイプフリップフロップ回路 9 排他的論理和回路 10 論理積
回路 11 第1積分器 12 第2積
分器 13 第3コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大淵 達弥 東京都港区芝浦4丁目8番33号 株式会 社関電工内 (72)発明者 諸橋 薫 東京都港区芝浦4丁目8番33号 株式会 社関電工内 (72)発明者 横井 伸 大阪府寝屋川市石津東町31の4 アキツ 精機株式会社内 (56)参考文献 実開 平6−23336(JP,U) 実開 昭59−170273(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被識別ケーブルに誘導電流を流し、この
    電流の作る磁界を検出する電磁誘導方式において、周波
    数2fなる正弦波を半分の周波数fから成る正弦波信号
    で振幅変調を行った上記誘導電流を被識別ケーブルに流
    し、上記磁界の変調波(f)成分と被変調波(2f)成
    分のみを検出コイルで検出し、変調波を基準として被変
    調波の位相を検出して上記電流の方向を調べることによ
    り被識別ケーブルを判別することを特徴とする、ケーブ
    ル識別方法。
  2. 【請求項2】 被識別ケーブルに誘導電流を流し、この
    電流の作る磁界を検出する電磁誘導方式において、周波
    数2fなる正弦波を半分の周波数fから成る正弦波信号
    で振幅変調を行った上記誘導電流を被識別ケーブルに流
    し、上記磁界の変調波(f)成分と被変調波(2f)成
    分のみを検出コイルで検出し、適宜の位相角における変
    調波の信号面積と、変調波及び被変調波の信号面積の和
    とを比較して、位相を検出して電流の方向を調べること
    により被識別ケーブルを判別することを特徴とする、ケ
    ーブル識別方法。
  3. 【請求項3】 被識別ケーブルに誘導電流を流し、この
    電流の作る磁界を検出する電磁誘導方式に用いる装置に
    おいて、周波数2fなる正弦波を半分の周波数fから成
    る正弦波信号で振幅変調を行った誘導電流を被識別ケー
    ブルに流す誘導電流発生装置と、上記磁界を検出する検
    出コイルを設け、この検出した磁界を電圧に変える変換
    回路を設け、この電圧を変調波(f)成分と、被変調波
    (2f)成分のみを検出する変調波帯域通過フィルター
    及び被変調波帯域通過フィルターを設け、適宜の位相角
    における変調波の信号面積と、変調波及び被変調波の信
    号面積の和とを比較する比較器を設けた受信機から構成
    されたことを特徴とする、ケーブル識別装置。
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