JP2761271B2 - 電線短絡検知用光ファイバ温度センサ - Google Patents
電線短絡検知用光ファイバ温度センサInfo
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- JP2761271B2 JP2761271B2 JP2006719A JP671990A JP2761271B2 JP 2761271 B2 JP2761271 B2 JP 2761271B2 JP 2006719 A JP2006719 A JP 2006719A JP 671990 A JP671990 A JP 671990A JP 2761271 B2 JP2761271 B2 JP 2761271B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電線の短絡発生の検知を行う光ファイバ
温度センサに関し、特に短絡発生場所の位置特定が可能
なようにしたものである。
温度センサに関し、特に短絡発生場所の位置特定が可能
なようにしたものである。
［従来技術とその課題］ 電気を送る電力線や、信号を送る通信線の表面には絶
縁被覆層が形成されて保護されている。
縁被覆層が形成されて保護されている。
ところで大容量の電気を送る架空送電線を一定の距離
を保ち複数本、並列させて布設した場合に、強風等によ
り架空送電線どうしの距離が布設時よりも接近すると、
その間にてアーク放電し、短絡が発生することが知られ
ている。また通信線の場合にも、長期間の使用により絶
縁被覆層が劣化して、その部分から短絡が発生すること
が知られている。このように電線に短絡が発生すると、
送電や通信が不可能となるので、短絡が発生した場合に
は、直ちにこれを検知して補修することが望まれてい
る。
を保ち複数本、並列させて布設した場合に、強風等によ
り架空送電線どうしの距離が布設時よりも接近すると、
その間にてアーク放電し、短絡が発生することが知られ
ている。また通信線の場合にも、長期間の使用により絶
縁被覆層が劣化して、その部分から短絡が発生すること
が知られている。このように電線に短絡が発生すると、
送電や通信が不可能となるので、短絡が発生した場合に
は、直ちにこれを検知して補修することが望まれてい
る。
このような電線の短絡の発生検知は、従来、電力線の
場合には電力の供給側と供給を受ける側との間の電流量
の差を比較することによって、また通信線の場合には通
信区間間の静電容量の減少を監視すること等により行な
われており、電線の短絡発生の検知の後、速やかに補修
するようにされていた。
場合には電力の供給側と供給を受ける側との間の電流量
の差を比較することによって、また通信線の場合には通
信区間間の静電容量の減少を監視すること等により行な
われており、電線の短絡発生の検知の後、速やかに補修
するようにされていた。
ところが従来の短絡の検知方法では、短絡発生の有無
は直ちに検知できるものの、短絡発生場所を正確に確定
できるものではなく、電線の補修完了まで長時間を要す
るという不都合があった。
は直ちに検知できるものの、短絡発生場所を正確に確定
できるものではなく、電線の補修完了まで長時間を要す
るという不都合があった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、
電線の短絡を迅速に検知すると共に、短絡発生場所の位
置特性をも行うことのできる電線短絡検知用光ファイバ
温度センサを提供することを目的としている。
電線の短絡を迅速に検知すると共に、短絡発生場所の位
置特性をも行うことのできる電線短絡検知用光ファイバ
温度センサを提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ この発明の電線短絡検知用光ファイバ温度センサは、
電線の短絡電流によって発熱する金属からなる外被体中
にセンサファイバが収容され、短絡を検知すべき電線に
併設して前記センサファイバ中の導波光の後方散乱光の
状態の変化を測定することにより電線の短絡を検知する
ことを問題解決の手段とした。
電線の短絡電流によって発熱する金属からなる外被体中
にセンサファイバが収容され、短絡を検知すべき電線に
併設して前記センサファイバ中の導波光の後方散乱光の
状態の変化を測定することにより電線の短絡を検知する
ことを問題解決の手段とした。
［作用］ 電線の短絡時に生じる短絡電流によって金属からなる
外被体を発熱させ、この発熱によるセンサファイバの温
度変化に起因する後方散乱光の状態の変化を測定するこ
とにより、素早く電線の短絡発生を発見することができ
る。
外被体を発熱させ、この発熱によるセンサファイバの温
度変化に起因する後方散乱光の状態の変化を測定するこ
とにより、素早く電線の短絡発生を発見することができ
る。
また長尺のセンサファイバを用いており、例えばラマ
ン散乱型のＲ−OTDR（Raman Optical Time Domain Rafl
ectometer）装置等を用いてセンサファイバ中の後方散
乱光の状態の変化を測定することにより、電線の分布温
度測定を行うことができるので、短絡発生場所の位置特
定が可能となる。
ン散乱型のＲ−OTDR（Raman Optical Time Domain Rafl
ectometer）装置等を用いてセンサファイバ中の後方散
乱光の状態の変化を測定することにより、電線の分布温
度測定を行うことができるので、短絡発生場所の位置特
定が可能となる。
［実施例］ 以下、この発明を実施例に沿ってさらに詳しく説明す
る。
る。
この発明でいう電線とは、送電用の電力線、電力ケー
ブル、通信用の通信線、通信ケーブルのほか、電力裸線
やマグネットワイヤ等を含めた導電線一般を指すものと
する。
ブル、通信用の通信線、通信ケーブルのほか、電力裸線
やマグネットワイヤ等を含めた導電線一般を指すものと
する。
第１図は、この発明の電線短絡検知用光ファイバ温度
センサ（以下、単に光ファイバ温度センサと称する。）
の一例を示したものである。
センサ（以下、単に光ファイバ温度センサと称する。）
の一例を示したものである。
第１図中、符号１は半導体レーザ等よりなる光源であ
り、この光源１より出射された光は、光ファイバカプラ
等からなる分岐器３を介して、架空送電ケーブル等の電
線５に沿わせて取り付けられた光ファイバセンサ部２
（以下、単にセンサ部と略称する。）内へ導波される。
センサ部２は、温度変化を導波光の伝送状態等の変化に
より検出するものである。センサ部２内での導波光の変
化は、後方散乱光として検出器４にて測定できるように
なっており、この後方散乱光は分岐器３によって光源１
からの出射光と分離され、検出器４へと伝送される。そ
して検出器４にて後方散乱光の振幅変化、位相変化、偏
波面変化などを検知することにより、センサ部２の温度
を測定できるようになっている。
り、この光源１より出射された光は、光ファイバカプラ
等からなる分岐器３を介して、架空送電ケーブル等の電
線５に沿わせて取り付けられた光ファイバセンサ部２
（以下、単にセンサ部と略称する。）内へ導波される。
センサ部２は、温度変化を導波光の伝送状態等の変化に
より検出するものである。センサ部２内での導波光の変
化は、後方散乱光として検出器４にて測定できるように
なっており、この後方散乱光は分岐器３によって光源１
からの出射光と分離され、検出器４へと伝送される。そ
して検出器４にて後方散乱光の振幅変化、位相変化、偏
波面変化などを検知することにより、センサ部２の温度
を測定できるようになっている。
このセンサ部２は、短絡した電線５、５間で流れる短
絡電流が外被体７中に即座に通電されるように、短絡を
検知すべき電線に沿わせて取り付けられている。第２図
および第３図はいずれもセンサ部２の電線５への取り付
け状態を示したものであって、第２図に示した例では、
電線５と平行になるようにセンサ部２を取り付け、第３
図に示した例では、電線５の外周面上を巻回するように
センサ部２を取り付けたものである。
絡電流が外被体７中に即座に通電されるように、短絡を
検知すべき電線に沿わせて取り付けられている。第２図
および第３図はいずれもセンサ部２の電線５への取り付
け状態を示したものであって、第２図に示した例では、
電線５と平行になるようにセンサ部２を取り付け、第３
図に示した例では、電線５の外周面上を巻回するように
センサ部２を取り付けたものである。
なお、第２図および第３図ではいずれもセンサ部２を
電線５の外側に取り付けたが、センサ部２を電線５の被
覆層内に、電線５の導線部分と共に挿入して用いてもよ
い。
電線５の外側に取り付けたが、センサ部２を電線５の被
覆層内に、電線５の導線部分と共に挿入して用いてもよ
い。
このセンサ部２は、たとえばその縦断面を第４図に、
横断面を第５図にそれぞれ示したように、長尺のセンサ
ファイバ６を外被体７中に収容してなるものである。
横断面を第５図にそれぞれ示したように、長尺のセンサ
ファイバ６を外被体７中に収容してなるものである。
この外被体７は、センサ部２が取り付けられた電線５
が短絡した時に流れる短絡電流により発熱するものであ
って、通電することにより発熱するように、ニッケル−
クロム合金のような電気抵抗値の大きな金属からなるも
のである。
が短絡した時に流れる短絡電流により発熱するものであ
って、通電することにより発熱するように、ニッケル−
クロム合金のような電気抵抗値の大きな金属からなるも
のである。
センサファイバ６は長尺であって、外被体７中に収容
されて、その残部が外被体７から導き出されており、第
１図に示したように一端には分岐器３に接続されてい
る。このセンサファイバ６は、温度変化を後方散乱光の
振幅変化、位相変化、偏波面変化などとして検知するも
のであって、シングルモード型、マルチモード型の石英
系光ファイバなどであり、光ファイバ裸線、素線、心線
のいずれであってもよい。また光ファイバの被覆材料と
しては、ポリエチレン（PE）、ポリ塩化ビニル（PV
C）、ポリプロピレン（PP）、テトラフロロエチレン（T
FE）等の高分子樹脂を用いることができるほか、鋼、ア
ルミニウム等の金属を用いることもできる。
されて、その残部が外被体７から導き出されており、第
１図に示したように一端には分岐器３に接続されてい
る。このセンサファイバ６は、温度変化を後方散乱光の
振幅変化、位相変化、偏波面変化などとして検知するも
のであって、シングルモード型、マルチモード型の石英
系光ファイバなどであり、光ファイバ裸線、素線、心線
のいずれであってもよい。また光ファイバの被覆材料と
しては、ポリエチレン（PE）、ポリ塩化ビニル（PV
C）、ポリプロピレン（PP）、テトラフロロエチレン（T
FE）等の高分子樹脂を用いることができるほか、鋼、ア
ルミニウム等の金属を用いることもできる。
そしてセンサファイバ６は第４図および第５図に示し
たように、外被体７中に空隙を設けて挿入しても、また
空隙を設けずに嵌合せしめても良く、その間の固定はロ
ウ材、接着剤などによって行なわれる。
たように、外被体７中に空隙を設けて挿入しても、また
空隙を設けずに嵌合せしめても良く、その間の固定はロ
ウ材、接着剤などによって行なわれる。
このような光ファイバ温度センサを用いて、電線５の
短絡を検知する原理は以下の通りである。
短絡を検知する原理は以下の通りである。
電線５に短絡が発生し、短絡電流が流れると共に外被
体７にも短絡電流が流れると、外被体７の大きな電気抵
抗により、短絡電流が流れた位置で発熱が起きる。そし
てこの発熱をセンサファイバ６中を伝送される後方散乱
光の振幅変化、位相変化、偏波面変化等を調べることに
より検知して、電線５の短絡の発生の有無を検知するこ
とができる。
体７にも短絡電流が流れると、外被体７の大きな電気抵
抗により、短絡電流が流れた位置で発熱が起きる。そし
てこの発熱をセンサファイバ６中を伝送される後方散乱
光の振幅変化、位相変化、偏波面変化等を調べることに
より検知して、電線５の短絡の発生の有無を検知するこ
とができる。
また例えばラマン散乱型のＲ−OTDR（Raman Optical
Time Domain Reflectometer）装置等を用いてセンサ部
２を取り付けた電線５の長さ方向に沿った温度分布を測
定することにより、短絡の発生と同時に、その発生位置
の特定をも行うことができる。
Time Domain Reflectometer）装置等を用いてセンサ部
２を取り付けた電線５の長さ方向に沿った温度分布を測
定することにより、短絡の発生と同時に、その発生位置
の特定をも行うことができる。
なお外被体７としては、短絡電流により発熱し、セン
サファイバ６でこの発熱を感知可能なものであれば特に
限定されるものではなく、たとえば第６図および第７図
にその縦断面と横断面をそれぞれ示したように、ステン
ンレス鋼等の金属シース８の外周上にニッケル−クロム
合金等の電熱線９を巻回した外被体７を用いても良い。
サファイバ６でこの発熱を感知可能なものであれば特に
限定されるものではなく、たとえば第６図および第７図
にその縦断面と横断面をそれぞれ示したように、ステン
ンレス鋼等の金属シース８の外周上にニッケル−クロム
合金等の電熱線９を巻回した外被体７を用いても良い。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の電力線短絡検知用光
ファイバ温度センサは、電線の短絡電流によって発熱す
る外被体中に、センサファイバを収容してなるものであ
るので、短絡を検知すべき電線に併設することで、短絡
が発生した時に外被体が発熱して、この発熱をセンサフ
ァイバで検知することができるので、電線の短絡発生を
迅速に検知できる。そのうえ、センサファイバで電線温
度の分布測定を行えば、短絡発生場所の位置特定をも同
時に行うことができる。
ファイバ温度センサは、電線の短絡電流によって発熱す
る外被体中に、センサファイバを収容してなるものであ
るので、短絡を検知すべき電線に併設することで、短絡
が発生した時に外被体が発熱して、この発熱をセンサフ
ァイバで検知することができるので、電線の短絡発生を
迅速に検知できる。そのうえ、センサファイバで電線温
度の分布測定を行えば、短絡発生場所の位置特定をも同
時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の電線短絡検知用光ファイバ温度セン
サの一実施例を示した概略構成図、第２図および第３図
はいずれもこの発明の電線短絡検知用光ファイバ温度セ
ンサのセンサ部の電線への取り付け状態を示した要部拡
大図、第４図および第５図はこの発明の電線短絡検知用
光ファイバ温度センサのセンサ部の一例を示したもので
あって、第４図は概略縦断面図、第５図は概略横断面
図、第６図および第７図はこの発明の電線短絡検知用光
ファイバ温度センサのセンサ部の他の例を示したもので
あって、第６図は概略縦断面図、第７図は概略横断面図
である。 ２……光ファイバセンサ部、 ５……電線、 ６……センサファイバ、 ７……外被体、 ８……金属シース、 ９……電熱線。
サの一実施例を示した概略構成図、第２図および第３図
はいずれもこの発明の電線短絡検知用光ファイバ温度セ
ンサのセンサ部の電線への取り付け状態を示した要部拡
大図、第４図および第５図はこの発明の電線短絡検知用
光ファイバ温度センサのセンサ部の一例を示したもので
あって、第４図は概略縦断面図、第５図は概略横断面
図、第６図および第７図はこの発明の電線短絡検知用光
ファイバ温度センサのセンサ部の他の例を示したもので
あって、第６図は概略縦断面図、第７図は概略横断面図
である。 ２……光ファイバセンサ部、 ５……電線、 ６……センサファイバ、 ７……外被体、 ８……金属シース、 ９……電熱線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩田 孝夫 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (56)参考文献 特開 平２−144810（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−162319（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−163333（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−38221（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01K 11/12 G01B 11/22 G01K 11/32
Claims (1)
- 【請求項１】電線の短絡電流によって発熱する金属から
なる外被体中に長尺のセンサファイバが収容され、短絡
を検知すべき電線に併設して前記センサファイバ中の導
波光の後方散乱光の状態の変化を測定することにより電
線の短絡を検知することを特徴とする電線短絡検知用光
ファイバ温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006719A JP2761271B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 電線短絡検知用光ファイバ温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006719A JP2761271B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 電線短絡検知用光ファイバ温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03211431A JPH03211431A (ja) | 1991-09-17 |
| JP2761271B2 true JP2761271B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=11646072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006719A Expired - Fee Related JP2761271B2 (ja) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | 電線短絡検知用光ファイバ温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761271B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10342370B3 (de) * | 2003-09-09 | 2005-04-28 | Fachhochschule Nordhausen | Anordnung zur Überwachung elektrischer Einrichtungen auf das Entstehen von Störlichtbögen |
| CN106057351A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-10-26 | 江苏远方电缆厂有限公司 | 一种温测柔软耐火传输信号电缆 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162319A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Hitachi Denshi Ltd | 移動局のチヤンネル選択方式 |
-
1990
- 1990-01-16 JP JP2006719A patent/JP2761271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03211431A (ja) | 1991-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |