JP2989228B2 - Power cable abnormal point detector - Google Patents
Power cable abnormal point detectorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分布型光ファイバ温度センサを用いた電力ケ
ーブル異常点検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power cable abnormal point detection device using a distributed optical fiber temperature sensor.
一般に、電力ケーブルの温度監視または異常点の検出
には、OTDR（Optical Time Domain Reflect−meter）法
が用いられており、その測定原理としては分布型光ファ
イバ温度センサ内を伝搬する光が光ファイバケーブルコ
アの不均一性が原因で起こるラマン散乱により、次第に
減衰しながら伝搬する特性を利用するものであって、こ
のラマン散乱光のうち進行方向と逆方向に戻る後方散乱
光の変化から障害点を検出するものである。Generally, the OTDR (Optical Time Domain Reflect-meter) method is used to monitor the temperature of a power cable or detect an abnormal point. The principle of measurement is that light propagating in a distributed optical fiber temperature sensor is It utilizes the property of propagating while attenuating gradually due to Raman scattering caused by the non-uniformity of the cable core.The change in backscattered light that returns in the direction opposite to the traveling direction of this Raman scattered light causes a failure point. Is to be detected.
この場合、分布型光ファイバ温度センサは、電力ケー
ブル一条につき少なくとも１本付設し、光源，受光部，
フィルタおよび信号処理装置等からなるOTDR（温度計測
部）に接続されている。In this case, at least one distributed optical fiber temperature sensor is provided for each power cable, and a light source, a light receiving unit,
It is connected to an OTDR (Temperature Measurement Unit) consisting of a filter and a signal processing device.
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来技術にあっては、３相電力ケ
ーブル一条につき１本の分布型光ファイバ温度センサを
付設するとしても、２回線の線路の場合には６本の分布
型光ファイバ温度センサを使用することになり、常に温
度監視または異常点の検出を行うには、光ファイバ温度
センサ一本につき一つの温度計測部が必要となる。その
ため、６本の分布型光ファイバ温度センサを使用する場
合には、計６つの温度計測部が必要となり、システムの
コスト高を招く問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional technology, even if one distributed optical fiber temperature sensor is provided for each three-phase power cable, six wires are required for two lines. In order to constantly monitor the temperature or detect an abnormal point, one temperature measuring unit is required for each optical fiber temperature sensor. Therefore, when six distributed optical fiber temperature sensors are used, a total of six temperature measuring units are required, and there is a problem that the cost of the system is increased.
そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、複数本の光ファイバ温度
センサを一つの温度計測部で処理することのできる電力
ケーブル異常点検出装置を提供することにある。Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power cable abnormal point detecting device capable of processing a plurality of optical fiber temperature sensors with one temperature measuring unit. Is to do.
上記の目的を達成するために、本発明にあっては、複
数回線の電力ケーブル線路に沿ってそれぞれ付設した光
ファイバ温度センサと、この複数本の光ファイバ温度セ
ンサにラインセレクタを介して接続し上記電力ケーブル
の温度計測を行う温度計測部と、上記電力ケーブルに設
置し事故電流を検出する電流センサとを有し、常時、上
記ラインセレクタで複数本の光ファイバ温度センサを切
替可能に構成し、上記電流センサにて事故相を検出した
事故時、この検出信号に基づいてラインセレクタにより
温度計測部を事故相に付設した光ファイバ温度センサに
切替え、事故点を検出することを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, an optical fiber temperature sensor attached to each of a plurality of power cable lines is connected to the plurality of optical fiber temperature sensors via a line selector. It has a temperature measurement unit that measures the temperature of the power cable, and a current sensor that is installed on the power cable and detects an accident current, and is configured such that a plurality of optical fiber temperature sensors can always be switched by the line selector. When an accident phase is detected by the current sensor, the temperature measuring unit is switched to an optical fiber temperature sensor attached to the accident phase by a line selector based on the detection signal to detect an accident point.
上記の構成を有する本発明においては、常時、ライン
セレクタで複数本の光ファイバ温度センサを切替可能と
し、例えば温度計測部にて順次温度計測して事故点を予
測し、事故時には電流センサにより、電力ケーブルに流
れる事故電流を検出し、ラインセレクタにより温度計測
部を事故相に付設している光ファイバ温度センサに切替
えて温度計測を行い、事故点標定を行うことにより、複
数本の光ファイバ温度センサを一つの温度計測部で処理
できる。In the present invention having the above configuration, at all times, a plurality of optical fiber temperature sensors can be switched by a line selector, for example, temperature is sequentially measured by a temperature measurement unit to predict an accident point, and in the event of an accident, a current sensor is used. The fault current flowing through the power cable is detected, the temperature is measured by switching the temperature measurement unit to the optical fiber temperature sensor attached to the fault phase by the line selector, and the fault point is located. The sensor can be processed by one temperature measuring unit.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図に本発明に係る電力ケーブル異常点検出装置の一実
施例を示す。第１図に示すように、複数回線の電力ケー
ブル１にはそれぞれ一本づつ分布型光ファイバ温度セン
サ２が付設されており、これらの分布型光ファイバ温度
センサ２はラインセレクタ３を介して温度計測部として
の光ファイバアナライザ（以下、OTDRと称する）10に接
続されている。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the power cable abnormal point detecting device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a distributed optical fiber temperature sensor 2 is attached to each of a plurality of power cables 1, and these distributed optical fiber temperature sensors 2 are connected to a temperature selector via a line selector 3. It is connected to an optical fiber analyzer (hereinafter, referred to as OTDR) 10 as a measuring unit.
また、複数回線の電力ケーブル１の絶縁接続部（IJ）
または終端部のいずれか一方（本実施例では絶縁接続
部）には電流センサ４が設置され、この電流センサ４は
電力ケーブル１に流れる電流を検出し、この検出信号を
事故判別装置５に送出している。このように電流センサ
４を設置した場合には、遮蔽層の電流が除かれるので、
導体の電流を正確に測定できる。さらに、事故判別装置
５は電流センサ４の検出信号を得て、電力ケーブル１に
流れる事故電流を判別する。そして、事故判別装置５は
ラインセレクタ３およびOTDR10に接続されており、事故
電流を判別した際にラインセレクタ３にてOTDR10を事故
相に付設している分布型光ファイバ温度センサ２に切替
えて温度計測を行うようにしている。Also, the insulated connection (IJ) of the power cable 1 of multiple lines
Alternatively, a current sensor 4 is provided at one of the terminal portions (insulated connection portion in the present embodiment), and the current sensor 4 detects a current flowing through the power cable 1 and sends a detection signal to the accident determination device 5. doing. When the current sensor 4 is installed as described above, the current of the shielding layer is removed,
The conductor current can be measured accurately. Further, the accident determination device 5 obtains a detection signal of the current sensor 4 and determines an accident current flowing through the power cable 1. The fault discriminating device 5 is connected to the line selector 3 and the OTDR 10, and when the fault current is discriminated, the line selector 3 switches the OTDR 10 to the distributed optical fiber temperature sensor 2 attached to the fault phase and sets the temperature. I am trying to measure.
次に、OTDR10を第２図に基づいて説明する。OTDR10に
おいて、パルス発生器11のパルス信号はパルスディレイ
回路12を経て光源駆動装置13に入力され、パルス信号に
従う光源駆動装置13の駆動により、パルス光が光源14か
ら出射される。この光源14により出射したパルス光は、
方向性結合器15、集光レンズ16を通って端末部がOTDR10
と接続された分布型光ファイバ温度センサ２に入射す
る。この入射光はラインセレクタ３を介して分布型光フ
ァイバ温度センサ２でレイリー散乱を起こし、その後方
散乱光は分布型光ファイバ温度センサ２を逆行し、集光
レンズ16を通り方向性結合器15により分離されて受光素
子18にて光電変換され、さらに増幅器19で増幅されて信
号処理回路20に入力される。そして、信号処理回路20に
はパルス発生器11のパルス信号が入力されるとともに、
信号処理回路20にはその結果を表示する表示器21が接続
されている。Next, the OTDR 10 will be described with reference to FIG. In the OTDR 10, the pulse signal of the pulse generator 11 is input to the light source driving device 13 through the pulse delay circuit 12, and the light source driving device 13 drives the light source driving device 13 in accordance with the pulse signal to emit pulse light from the light source 14. The pulse light emitted by the light source 14 is
OTDR 10 through directional coupler 15 and condenser lens 16
And is incident on the distributed optical fiber temperature sensor 2 connected. The incident light causes Rayleigh scattering in the distributed optical fiber temperature sensor 2 via the line selector 3, and the backscattered light travels backward through the distributed optical fiber temperature sensor 2, passes through the condenser lens 16, and passes through the directional coupler 15. And is photoelectrically converted by the light receiving element 18, further amplified by the amplifier 19, and input to the signal processing circuit 20. The pulse signal of the pulse generator 11 is input to the signal processing circuit 20,
The signal processing circuit 20 is connected to a display 21 for displaying the result.
上記の構成において、OTDR10からパルス光を電力ケー
ブル１に付設した分布型光ファイバ温度センサ２に入射
させ、分布型光ファイバ温度センサ２中にレイリー散乱
を発生させる。そして、電力ケーブル１に事故が起こる
と、分布型光ファイバ温度センサ２からパルス光が逃げ
出して光伝送損失が増加する。したがって、信号処理回
路20に入力される分布型光ファイバ温度センサ２からの
後方散乱光の強度信号には温度異常による減少が現れ
る。この後方散乱光強度の減少から電力ケーブル１の事
故点が検出される。In the above-described configuration, pulse light from the OTDR 10 is made incident on the distributed optical fiber temperature sensor 2 attached to the power cable 1 to generate Rayleigh scattering in the distributed optical fiber temperature sensor 2. If an accident occurs in the power cable 1, the pulse light escapes from the distributed optical fiber temperature sensor 2, and the optical transmission loss increases. Therefore, the intensity signal of the backscattered light from the distributed optical fiber temperature sensor 2 input to the signal processing circuit 20 shows a decrease due to abnormal temperature. An accident point of the power cable 1 is detected from the decrease in the backscattered light intensity.
また、光源14から出射したパルス光が受光素子18に到
達するまでの時間ｔは、ｔ＝2l0/v（ここで、l0は分布
型光ファイバ温度センサ２の入射端からその後方散乱を
生じた地点までの分布型光ファイバ温度センサ２の長
さ、ｖは分布型光ファイバ温度センサ２中での光速度で
ある。）と表されるので、信号処理回路20でパルス発生
器11からのパルス信号と受光素子18からの検出信号との
時間差から時間ｔを計測することにより、後方散乱光を
生じた位置を標定することができ、その結果、電力ケー
ブル１の温度異常の発生位置を求めることが可能とな
る。The time t required for the pulsed light emitted from the light source 14 to reach the light receiving element 18 is t = 2l 0 / v (where l 0 is the back scattering from the incident end of the distributed optical fiber temperature sensor 2). The length of the distributed optical fiber temperature sensor 2 up to the point where it occurred, and v is the speed of light in the distributed optical fiber temperature sensor 2). By measuring the time t from the time difference between the pulse signal and the detection signal from the light receiving element 18, the position where the backscattered light is generated can be located. As a result, the position of the power cable 1 where the temperature abnormality occurs can be determined. It is possible to ask.
次に、本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
常時、OTDR10はラインセレクタ３により複数本の分布
型光ファイバ温度センサ２を切替えて順次複数回線の電
力ケーブル１の温度を計測している。そして、電流セン
サ４は電力ケーブル１に流れる電流を検出し、この検出
信号を事故判別装置５に送出している。At all times, the OTDR 10 switches the plurality of distributed optical fiber temperature sensors 2 by the line selector 3 and sequentially measures the temperatures of the power cables 1 of a plurality of lines. The current sensor 4 detects a current flowing through the power cable 1 and sends out a detection signal to the accident determination device 5.
事故時には事故判別装置５は電流センサ４の検出信号
を得て、電力ケーブル１に流れる事故電流を判別し、ラ
インセレクタ３によりOTDR10を事故相に付設している分
布型光ファイバ温度センサ２に切替えて高速処理を行
い、事故点標定を行う。その結果、複数本の分布型光フ
ァイバ温度センサ２を一つのOTDR10で処理できる。In the event of an accident, the accident discriminating device 5 obtains the detection signal of the current sensor 4, judges the fault current flowing through the power cable 1, and switches the OTDR 10 to the distributed optical fiber temperature sensor 2 attached to the fault phase by the line selector 3. To perform high-speed processing and perform accident point location. As a result, a plurality of distributed optical fiber temperature sensors 2 can be processed by one OTDR 10.
このように本実施例によれば、分布型光ファイバ温度
センサ２を電力ケーブル１の長手方向に付設しているの
で、事故点の標定が可能であり、事故時、分布型光ファ
イバ温度センサ２が溶断した場合でも反射パルスによ
り、同様に事故点の標定が可能である。As described above, according to the present embodiment, since the distributed optical fiber temperature sensor 2 is provided in the longitudinal direction of the power cable 1, the fault point can be located. Even if the fuse is blown, the location of the accident point can be similarly determined by the reflected pulse.
以上説明したように、本発明によれば、複数本の光フ
ァイバ温度センサをラインセレクタを介して一つの温度
計測部で受け持つため、非常に高価な温度計測部が一台
で済み、システム全体のコストダウンが可能となる。ま
た、光ファイバ温度センサは通信線としても使用可能で
あり、事故により切断された場合でも健全相に切替える
ことにより、通信が可能であるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, since a plurality of optical fiber temperature sensors are handled by one temperature measurement unit via the line selector, only one extremely expensive temperature measurement unit is required, and the entire system is Cost reduction becomes possible. Also, the optical fiber temperature sensor can be used as a communication line, and has an effect that communication is possible by switching to a healthy phase even if the sensor is disconnected due to an accident.
第１図は本発明に係る電力ケーブル異常点検出装置の一
実施例を示す構成図、 第２図は第１図のOTDRの内部構成を示すブロック図であ
る。 １……電力ケーブル、 ２……分布型光ファイバ温度センサ、 ３……ラインセレクタ、４……電流センサ、 ５……事故判別装置、 10……OTDR（温度計測部）。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a power cable abnormal point detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the OTDR of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power cable, 2 ... Distributed optical fiber temperature sensor, 3 ... Line selector, 4 ... Current sensor, 5 ... Accident discriminator, 10 ... OTDR (Temperature measuring unit).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−273173（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−98214（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−266272（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−159925（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/08 H02H 7/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-273173 (JP, A) JP-A-3-98214 (JP, A) JP-A-2-266272 (JP, A) JP-A-2- 159925 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01R 31/08 H02H 7/26
Claims (1)
ぞれ付設した光ファイバ温度センサと、この複数本の光
ファイバ温度センサにラインセレクタを介して接続し上
記電力ケーブルの温度計測を行う温度計測部と、上記電
力ケーブルに設置し事故電流を検出する電流センサとを
有し、常時、上記ラインセレクタで複数本の光ファイバ
温度センサを切替可能に構成し、上記電流センサにて事
故相を検出した事故時、この検出信号に基づいてライン
セレクタにより温度計測部を事故相に付設した光ファイ
バ温度センサに切替え、事故点を検出することを特徴と
する電力ケーブル異常点検出装置。1. An optical fiber temperature sensor provided along a plurality of power cable lines, and a temperature measuring unit connected to the plurality of optical fiber temperature sensors via a line selector to measure the temperature of the power cable. And, having a current sensor installed on the power cable and detecting an accident current, always configured to be able to switch a plurality of optical fiber temperature sensors by the line selector, detected an accident phase by the current sensor In the event of an accident, a power cable abnormal point detection device characterized in that a temperature selector is switched to an optical fiber temperature sensor attached to the accident phase by a line selector based on the detection signal to detect an accident point.
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|---|---|---|---|
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