JP3264715B2 - 混線・断線位置検知装置 - Google Patents
混線・断線位置検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長尺の電線・ケーブル
等の絶縁不良による混線や漏液検知線等の漏液による電
極線の短絡など相互に絶縁された線状導体間の電気的接
続位置（以下、総称して混線位置という）及び線状導体
の断線位置の検知が容易な混線・断線位置検知装置に関
するものである。
等の絶縁不良による混線や漏液検知線等の漏液による電
極線の短絡など相互に絶縁された線状導体間の電気的接
続位置（以下、総称して混線位置という）及び線状導体
の断線位置の検知が容易な混線・断線位置検知装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】線状導体間の混線位置の検知方法として
は、当該線状導体よりも単位長あたりの抵抗の大きい高
抵抗線を前記線状導体に併設した検知線を用いて、漏液
位置を検知する方法が知られている（特公平２−４３１
３０）。図７において、Ｘ、Ｙは１対の線状導体、Ｚは
高抵抗線である。それぞれの単位長あたりの抵抗値を
ｘ、ｙ、ｚ、それぞれの近端側端子をＮX 、ＮY 、ＮZ
とし、混線位置Ｐを経由するＮX からＮY までのループ
抵抗をＲXY、同じく混線位置Ｐを経由するＮY からＮZ
までのループ抵抗をＲYZを定電圧電源Ｖと電流計Ａを用
いて測定することにより、近端側から混線位置までの距
離Ｌは、近似的に次式によって得られるというものであ
り、高抵抗線としては、ニクロム線などが用いられる。 Ｌ＝（ＲYZ−ＲXY）／（ｚ−ｘ）
は、当該線状導体よりも単位長あたりの抵抗の大きい高
抵抗線を前記線状導体に併設した検知線を用いて、漏液
位置を検知する方法が知られている（特公平２−４３１
３０）。図７において、Ｘ、Ｙは１対の線状導体、Ｚは
高抵抗線である。それぞれの単位長あたりの抵抗値を
ｘ、ｙ、ｚ、それぞれの近端側端子をＮX 、ＮY 、ＮZ
とし、混線位置Ｐを経由するＮX からＮY までのループ
抵抗をＲXY、同じく混線位置Ｐを経由するＮY からＮZ
までのループ抵抗をＲYZを定電圧電源Ｖと電流計Ａを用
いて測定することにより、近端側から混線位置までの距
離Ｌは、近似的に次式によって得られるというものであ
り、高抵抗線としては、ニクロム線などが用いられる。 Ｌ＝（ＲYZ−ＲXY）／（ｚ−ｘ）
【０００３】また、線状導体の断線位置を検知する方法
としては、線状導体の近端及び／又は遠端から線状導体
間の静電容量を測定し、予め測定された全長の静電容量
と対比して断線位置を推定する静電容量法が知られてい
る。
としては、線状導体の近端及び／又は遠端から線状導体
間の静電容量を測定し、予め測定された全長の静電容量
と対比して断線位置を推定する静電容量法が知られてい
る。
【０００４】さらに、混線位置、断線位置の両方に用い
られる方法として、漏液検知線を１対の電極線と所定数
の位置検知用絶縁被覆素線で形成し、電極線の片方を所
定の区間ごとに切断し、各区間用の前記位置検知用絶縁
被覆素線と交差接続した漏液検知線を用い、電極線の他
方と各位置検知用絶縁被覆素線及び電極線間の絶縁抵抗
を監視することにより、漏液した区間、断線した区間を
検知する方法が知られている（実開昭５８−１７２８６
６）。
られる方法として、漏液検知線を１対の電極線と所定数
の位置検知用絶縁被覆素線で形成し、電極線の片方を所
定の区間ごとに切断し、各区間用の前記位置検知用絶縁
被覆素線と交差接続した漏液検知線を用い、電極線の他
方と各位置検知用絶縁被覆素線及び電極線間の絶縁抵抗
を監視することにより、漏液した区間、断線した区間を
検知する方法が知られている（実開昭５８−１７２８６
６）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】位置検知用として高抵
抗線を添設した検知線を用いる方法は、漏液位置検知用
としては優れているが、導体抵抗法を用いているため、
断線の検知に同じ測定器を用いることができず、装置が
複雑になる。同様に、静電容量法は、断線位置検知用と
してのみ用いられ、混線位置の検知には別の測定器を用
いなければならないので、やはり装置が複雑になる。
抗線を添設した検知線を用いる方法は、漏液位置検知用
としては優れているが、導体抵抗法を用いているため、
断線の検知に同じ測定器を用いることができず、装置が
複雑になる。同様に、静電容量法は、断線位置検知用と
してのみ用いられ、混線位置の検知には別の測定器を用
いなければならないので、やはり装置が複雑になる。
【０００６】実開昭５８−１７２８６６に示された漏液
検知線を用いた区間検知法によれば、混線区間、断線区
間両方の検知ができるが、長距離にわたって架設される
硫酸等のパイプラインからの漏液を検知するような場
合、区間数が増え、それに伴って漏液検知線の絶縁被覆
素線の本数が増え、測定器の台数又は端子数が増えるた
め、不経済であり、製作も布設も難しくなる。
検知線を用いた区間検知法によれば、混線区間、断線区
間両方の検知ができるが、長距離にわたって架設される
硫酸等のパイプラインからの漏液を検知するような場
合、区間数が増え、それに伴って漏液検知線の絶縁被覆
素線の本数が増え、測定器の台数又は端子数が増えるた
め、不経済であり、製作も布設も難しくなる。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解消し、
一つの装置で混線位置と断線位置の両方を検知すること
ができ、長距離にわたってパイプラインからの漏液を検
知するような場合でも添設する漏液検知線等の絶縁被覆
素線数又は漏液検知線とは別体に設けた添設ケーブルの
心線数が少なくてすむ混線・断線検知装置の提供を目的
とする。
一つの装置で混線位置と断線位置の両方を検知すること
ができ、長距離にわたってパイプラインからの漏液を検
知するような場合でも添設する漏液検知線等の絶縁被覆
素線数又は漏液検知線とは別体に設けた添設ケーブルの
心線数が少なくてすむ混線・断線検知装置の提供を目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の混線・断線位置
検出装置は、相互に絶縁されほぼ平行に配設された、所
定の区間ごとの抵抗値が比較的高い高抵抗線と、抵抗値
が長さ方向に一様で所定の区間ごとの抵抗値が前記高抵
抗線に比して比較的低い低抵抗線との間に、前記所定の
区間ごとにダイオードと定電流素子とを直列接続した定
電流回路を前記高抵抗線をプラス側として接続して成る
検知線と、断線混線切り換え開閉器を介して前記検知線
に選択可能に接続される直流定電流電源及び直流定電圧
電源と、電圧測定手段と、標準抵抗器とを備え、混線位
置測定時には、断線混線切り換え開閉器を混線検知側に
投入し、検知線にその高抵抗線が低圧側となるように直
流定電流電源を接続するとともに、低抵抗線から混線位
置を通って高抵抗線に流れ込む直流電流によって高抵抗
線の混線位置と遠端又は近端との間に生じる電位差が、
それぞれ前記高抵抗線の近端又は遠端を介し、混線検知
用近端遠端切り換えスイッチを介して、前記電圧測定手
段により測定されるように接続し、断線位置測定時に
は、断線混線切り換え開閉器を断線検知側に投入し、検
知線にその高抵抗線が高圧側となるように直流定電圧電
源を接続するとともに、高抵抗線の前記近端又は遠端か
ら断線個所までの定電流回路を経て低抵抗線に流れ込む
直流電流が、それぞれ低抵抗線の近端又は遠端を介し、
断線検知用近端遠端切り換えスイッチを介して前記標準
抵抗器に流れ、前記標準抵抗器の両端に生じる電位差が
前記電圧測定手段により測定されるように接続して成る
ことを特徴とする。
検出装置は、相互に絶縁されほぼ平行に配設された、所
定の区間ごとの抵抗値が比較的高い高抵抗線と、抵抗値
が長さ方向に一様で所定の区間ごとの抵抗値が前記高抵
抗線に比して比較的低い低抵抗線との間に、前記所定の
区間ごとにダイオードと定電流素子とを直列接続した定
電流回路を前記高抵抗線をプラス側として接続して成る
検知線と、断線混線切り換え開閉器を介して前記検知線
に選択可能に接続される直流定電流電源及び直流定電圧
電源と、電圧測定手段と、標準抵抗器とを備え、混線位
置測定時には、断線混線切り換え開閉器を混線検知側に
投入し、検知線にその高抵抗線が低圧側となるように直
流定電流電源を接続するとともに、低抵抗線から混線位
置を通って高抵抗線に流れ込む直流電流によって高抵抗
線の混線位置と遠端又は近端との間に生じる電位差が、
それぞれ前記高抵抗線の近端又は遠端を介し、混線検知
用近端遠端切り換えスイッチを介して、前記電圧測定手
段により測定されるように接続し、断線位置測定時に
は、断線混線切り換え開閉器を断線検知側に投入し、検
知線にその高抵抗線が高圧側となるように直流定電圧電
源を接続するとともに、高抵抗線の前記近端又は遠端か
ら断線個所までの定電流回路を経て低抵抗線に流れ込む
直流電流が、それぞれ低抵抗線の近端又は遠端を介し、
断線検知用近端遠端切り換えスイッチを介して前記標準
抵抗器に流れ、前記標準抵抗器の両端に生じる電位差が
前記電圧測定手段により測定されるように接続して成る
ことを特徴とする。
【０００９】前記所定の区間ごとの抵抗値が比較的高い
高抵抗線には、所定の抵抗値を有する抵抗素子と所定の
区間ごとの抵抗値が前記抵抗素子に比して無視できる程
度に低い低抵抗線とを直列に接続して成るものも含まれ
る。
高抵抗線には、所定の抵抗値を有する抵抗素子と所定の
区間ごとの抵抗値が前記抵抗素子に比して無視できる程
度に低い低抵抗線とを直列に接続して成るものも含まれ
る。
【００１０】
【作用】上記のように構成された混線・断線位置検出装
置によれば、混線・断線切り換え開閉器によって、電圧
印加の極性を切り換えるだけで混線位置、断線位置の両
方を検知することができる。混線位置を検知するとき
は、直流定電流電源を用いて高抵抗線の混線位置から近
端までの電圧降下分及び／又は混線位置から遠端までの
電圧降下分を電圧測定手段により測定することにより、
混線位置を推定することができる。
置によれば、混線・断線切り換え開閉器によって、電圧
印加の極性を切り換えるだけで混線位置、断線位置の両
方を検知することができる。混線位置を検知するとき
は、直流定電流電源を用いて高抵抗線の混線位置から近
端までの電圧降下分及び／又は混線位置から遠端までの
電圧降下分を電圧測定手段により測定することにより、
混線位置を推定することができる。
【００１１】また、断線位置を測定するときは、直流定
電圧電源を用いて近端から断線位置までに存在する定電
流回路数に比例した電流及び／又は遠端から断線位置ま
でに存在する定電流回路数に比例した電流を電圧に変換
し、電圧測定手段により測定することにより、断線位置
を推定することができる。
電圧電源を用いて近端から断線位置までに存在する定電
流回路数に比例した電流及び／又は遠端から断線位置ま
でに存在する定電流回路数に比例した電流を電圧に変換
し、電圧測定手段により測定することにより、断線位置
を推定することができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の回路図であっ
て、１は検知線、２は混線断線切り換え用開閉器、３は
直流定電流電源、４は直流定電圧電源、５は電圧測定手
段、ＲS は標準抵抗器である。検知線１は、抵抗値が比
較的高い高抵抗線１１と、抵抗値が比較的低い低抵抗線
１２と、高抵抗線１１、低抵抗線１２の間に所定の区間
ごとに接続された定電流回路Ｂ1,Ｂ2 ・・・Ｂn とから
成り、高抵抗線１１は低抵抗線１４に前記所定の間隔ご
とに抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn を直列接続して成
る。
て、１は検知線、２は混線断線切り換え用開閉器、３は
直流定電流電源、４は直流定電圧電源、５は電圧測定手
段、ＲS は標準抵抗器である。検知線１は、抵抗値が比
較的高い高抵抗線１１と、抵抗値が比較的低い低抵抗線
１２と、高抵抗線１１、低抵抗線１２の間に所定の区間
ごとに接続された定電流回路Ｂ1,Ｂ2 ・・・Ｂn とから
成り、高抵抗線１１は低抵抗線１４に前記所定の間隔ご
とに抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn を直列接続して成
る。
【００１３】また、定電流回路Ｂ1,Ｂ2 ・・・Ｂn は、
それぞれダイオードＤ1,Ｄ2 ・・・Ｄn と定電流素子Ｃ
1,Ｃ2 ・・・Ｃn とを直列接続して成り、高抵抗線側か
ら低抵抗線側へ順方向に接続される。定電流素子Ｃ1,Ｃ
2 ・・・Ｃn としては、たとえば、電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）を用いることができるが、素子による定電
流値のバラツキをなくすため第６図に示すようにソース
電極側に可変抵抗ＲVを接続し、これを調節して各定電
流回路Ｂ1,Ｂ2 ・・・Ｂn の定電流値が所定の値となる
ようにする。
それぞれダイオードＤ1,Ｄ2 ・・・Ｄn と定電流素子Ｃ
1,Ｃ2 ・・・Ｃn とを直列接続して成り、高抵抗線側か
ら低抵抗線側へ順方向に接続される。定電流素子Ｃ1,Ｃ
2 ・・・Ｃn としては、たとえば、電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）を用いることができるが、素子による定電
流値のバラツキをなくすため第６図に示すようにソース
電極側に可変抵抗ＲVを接続し、これを調節して各定電
流回路Ｂ1,Ｂ2 ・・・Ｂn の定電流値が所定の値となる
ようにする。
【００１４】混線・断線切り換え開閉器２は、混線検知
用開閉器２１と断線検知用開閉器２２とから成り、両方
が同時にオン又はオフとはならない構造のものである。
定電流電源３は電源３１と開閉器３２と、定電流制御器
３３とから成る。また、定電流電源３と混線検知用開閉
器２１との間には混線検知用近端遠端切り換えスイッチ
６が設けられ、定電圧電源４と断線検知用開閉器２２と
の間には断線検知用近端遠端切り換えスイッチ７が設け
られている。混線検知用遠端近端切り換えスイッチ６の
主極６１，６２には電圧測定用スイッチ８を介して電圧
計５が接続され、断線検知用近端遠端切り換えスイッチ
７の主極７１，７２には標準抵抗器ＲS を介して定電圧
電源４が接続される。
用開閉器２１と断線検知用開閉器２２とから成り、両方
が同時にオン又はオフとはならない構造のものである。
定電流電源３は電源３１と開閉器３２と、定電流制御器
３３とから成る。また、定電流電源３と混線検知用開閉
器２１との間には混線検知用近端遠端切り換えスイッチ
６が設けられ、定電圧電源４と断線検知用開閉器２２と
の間には断線検知用近端遠端切り換えスイッチ７が設け
られている。混線検知用遠端近端切り換えスイッチ６の
主極６１，６２には電圧測定用スイッチ８を介して電圧
計５が接続され、断線検知用近端遠端切り換えスイッチ
７の主極７１，７２には標準抵抗器ＲS を介して定電圧
電源４が接続される。
【００１５】検知線１は、近端側接続線１５と配線１７
を介して、また遠端側接続線１６と配線１７を介して混
線・断線切り換え開閉器２と接続される。検知線１と遠
端側接続線１６との併設区間は、両方を一体のものとし
ても、別体のものとしてもよい。
を介して、また遠端側接続線１６と配線１７を介して混
線・断線切り換え開閉器２と接続される。検知線１と遠
端側接続線１６との併設区間は、両方を一体のものとし
ても、別体のものとしてもよい。
【００１６】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図２、図３は混線検知時の動作の説明図であり、図
２は近端側からの電圧測定、図３は遠端側からの電圧測
定によって混線位置を推定するための回路に関するもの
である。抵抗器Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn は各区間の遠端側
に設けられているものとする。先ず図２において、検知
線のＰ点（低抵抗線側ではＱ点）で混線が生じた場合を
考える。混線断線切り換え用開閉器２を混線検知側（混
線検知用開閉器２１の接点２１ａ，２１ｂ，２１ｃオ
ン、断線検知用開閉器２２接点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
オフ）とし、混線検知用近端遠端切り換えスイッチ６を
近端側極６５，６６側に投入し、電圧測定用スイッチ８
を端子８２側に接続して、定電流電源３の開閉器３２を
投入し、定電流ＩC を流すと、定電流ＩC は矢印の方向
に流れ、検知線１においては、低抵抗線の近端Ｇから混
線位置Ｑ，Ｐを通り、高抵抗線の遠端Ｆへと流れる。
る。図２、図３は混線検知時の動作の説明図であり、図
２は近端側からの電圧測定、図３は遠端側からの電圧測
定によって混線位置を推定するための回路に関するもの
である。抵抗器Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn は各区間の遠端側
に設けられているものとする。先ず図２において、検知
線のＰ点（低抵抗線側ではＱ点）で混線が生じた場合を
考える。混線断線切り換え用開閉器２を混線検知側（混
線検知用開閉器２１の接点２１ａ，２１ｂ，２１ｃオ
ン、断線検知用開閉器２２接点２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
オフ）とし、混線検知用近端遠端切り換えスイッチ６を
近端側極６５，６６側に投入し、電圧測定用スイッチ８
を端子８２側に接続して、定電流電源３の開閉器３２を
投入し、定電流ＩC を流すと、定電流ＩC は矢印の方向
に流れ、検知線１においては、低抵抗線の近端Ｇから混
線位置Ｑ，Ｐを通り、高抵抗線の遠端Ｆへと流れる。
【００１７】したがって、電圧計５にはＰ点の対地電圧
が高抵抗線の近端側Ｐ−Ｅ及び近端側接続線１５のＥ−
Ｉを通して測られることになる。（なお、この場合定電
流回路Ｂ1,Ｂ2,・・・にとっては極性が逆であるため、
電流は流れない。）いま、高抵抗線１１に比し、低抵抗
線１２及び接続線１５、１６の抵抗値が無視できる程度
に小さいものとすると、電圧計５によって測られる電圧
は近似的に高抵抗線１１のＰーＦ間の電圧降下分ＶY を
示すことになる。
が高抵抗線の近端側Ｐ−Ｅ及び近端側接続線１５のＥ−
Ｉを通して測られることになる。（なお、この場合定電
流回路Ｂ1,Ｂ2,・・・にとっては極性が逆であるため、
電流は流れない。）いま、高抵抗線１１に比し、低抵抗
線１２及び接続線１５、１６の抵抗値が無視できる程度
に小さいものとすると、電圧計５によって測られる電圧
は近似的に高抵抗線１１のＰーＦ間の電圧降下分ＶY を
示すことになる。
【００１８】そこで、検知線の全区間数をＮ、近端Ｅ
（Ｇ）から数えた混線位置Ｐ（Ｑ）を含む区間の番号を
Ｋ、単位区間当たりの高抵抗線の抵抗値をＲとすると、 ＶY ＝ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１） （１） ∴Ｋ＝Ｎ−ＶY ／（ＩC ×Ｒ）＋１ （２） ここに、Ｎ、ＩC 、Ｒは既知であるから、上記測定によ
りＶY が得られれば、混線区間位置Ｋが分かることにな
る。
（Ｇ）から数えた混線位置Ｐ（Ｑ）を含む区間の番号を
Ｋ、単位区間当たりの高抵抗線の抵抗値をＲとすると、 ＶY ＝ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１） （１） ∴Ｋ＝Ｎ−ＶY ／（ＩC ×Ｒ）＋１ （２） ここに、Ｎ、ＩC 、Ｒは既知であるから、上記測定によ
りＶY が得られれば、混線区間位置Ｋが分かることにな
る。
【００１９】次に、混線検知用近端・遠端切り換えスイ
ッチ６を遠端側極６３，６４側に切り換えると、図３に
示すように遠端側からの測定回路が形成される。この場
合、電流ＩC はＰ点以降図２の場合とは逆の方向即ち高
抵抗線の混線位置Ｐから近端側Ｅの方へと流れ、電圧計
５は近似的にＰ─Ｅ間の電圧降下分ＶX を示すことにな
る。したがって、この場合は下記の数式によって混線区
間位置Ｋが分かる。
ッチ６を遠端側極６３，６４側に切り換えると、図３に
示すように遠端側からの測定回路が形成される。この場
合、電流ＩC はＰ点以降図２の場合とは逆の方向即ち高
抵抗線の混線位置Ｐから近端側Ｅの方へと流れ、電圧計
５は近似的にＰ─Ｅ間の電圧降下分ＶX を示すことにな
る。したがって、この場合は下記の数式によって混線区
間位置Ｋが分かる。
【００２０】すなわち、 ＶX ＝ＩC ×Ｒ×（Ｋ−１） （３） ∴Ｋ＝ＶX ／（ＩC ×Ｒ）＋１ （４）
【００２１】ただし、上記の数式において、高抵抗線の
抵抗値Ｒは既知であるとはいえ、測定時の温度によって
変化する。温度を測定し、温度係数にもとずいて補正す
ることも考えられるが、大変煩わしい。そこで、検討の
結果、次の方法を見出した。即ち、上記（１）式を
（３）式で割ると ＶY ／ＶX ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１）〕／〔ＩC ×Ｒ×（Ｋ−１）〕 （５） よって、 Ｋ＝Ｎ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ）＋１ （６） となり、（５）式の分母、分子に含まれている高抵抗線
の抵抗値Ｒはキャンセルされるので、（６）式を使えば
温度による誤差をなくすことができる。
抵抗値Ｒは既知であるとはいえ、測定時の温度によって
変化する。温度を測定し、温度係数にもとずいて補正す
ることも考えられるが、大変煩わしい。そこで、検討の
結果、次の方法を見出した。即ち、上記（１）式を
（３）式で割ると ＶY ／ＶX ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１）〕／〔ＩC ×Ｒ×（Ｋ−１）〕 （５） よって、 Ｋ＝Ｎ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ）＋１ （６） となり、（５）式の分母、分子に含まれている高抵抗線
の抵抗値Ｒはキャンセルされるので、（６）式を使えば
温度による誤差をなくすことができる。
【００２２】同様に、高抵抗線の全長（全区間）での電
圧降下をＶL とすると、 ＶL ＝ＩC ×Ｒ×Ｎ （７） したがって、（１）式を（７）式で割ると ＶY ／ＶL ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１）〕／（ＩC ×Ｒ×Ｎ） （８） ∴Ｋ＝Ｎ×（１−ＶY ／ＶL ）＋１ （９） また、（３）式を（７）式で割ると、 ＶX ／ＶL ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｋ−１）〕／（ＩC ×Ｒ×Ｎ） （１０） ∴Ｋ＝Ｎ×ＶX ／ＶL ＋１ （１１） したがって、ＶX ，ＶY ，ＶL のうちいずれか二つの値
を測定すれば、上記（６）、（９）又は（１１）式によ
って温度による誤差を生ずることなく混線区間Ｋを求め
ることができる。
圧降下をＶL とすると、 ＶL ＝ＩC ×Ｒ×Ｎ （７） したがって、（１）式を（７）式で割ると ＶY ／ＶL ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｎ−Ｋ＋１）〕／（ＩC ×Ｒ×Ｎ） （８） ∴Ｋ＝Ｎ×（１−ＶY ／ＶL ）＋１ （９） また、（３）式を（７）式で割ると、 ＶX ／ＶL ＝〔ＩC ×Ｒ×（Ｋ−１）〕／（ＩC ×Ｒ×Ｎ） （１０） ∴Ｋ＝Ｎ×ＶX ／ＶL ＋１ （１１） したがって、ＶX ，ＶY ，ＶL のうちいずれか二つの値
を測定すれば、上記（６）、（９）又は（１１）式によ
って温度による誤差を生ずることなく混線区間Ｋを求め
ることができる。
【００２３】例えば、１区間の標準電圧降下が２０ｍ
Ｖ、全区間数Ｎが１００のの検知線において、混線位置
を測定しとき、ＶX ＝１，１６０ｍＶ、ＶY ＝８４０ｍ
Ｖであったとすると、（６）式より Ｋ＝１００×１，１６０／（１，１６０＋８４０）＋１＝５９ となり、５９番目の区間であることが分かる。なお、上
記実施例においては抵抗素子は各区間の遠端側に設けた
が、これを近端側に設けたときのＫの計算式は、
（６）、（９）、（１１）式において、いずれも右辺の
第２項の１を省いたものとなる。
Ｖ、全区間数Ｎが１００のの検知線において、混線位置
を測定しとき、ＶX ＝１，１６０ｍＶ、ＶY ＝８４０ｍ
Ｖであったとすると、（６）式より Ｋ＝１００×１，１６０／（１，１６０＋８４０）＋１＝５９ となり、５９番目の区間であることが分かる。なお、上
記実施例においては抵抗素子は各区間の遠端側に設けた
が、これを近端側に設けたときのＫの計算式は、
（６）、（９）、（１１）式において、いずれも右辺の
第２項の１を省いたものとなる。
【００２４】なお、上記の実施例では高抵抗線を低抵抗
線に所定の区間ごとに所定の抵抗値Ｒを有する抵抗素子
Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn を直列接続して成るものとした
が、単位長当たりの抵抗値が長さ方向に一様な高抵抗線
とすることもできる。この場合、検知線の全長をＬ、検
知線近端Ｅから混線位置Ｐまでの距離をＸとすると、Ｘ
は次式により求められる。 Ｘ＝Ｌ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ） （１２） Ｘ＝Ｌ×（１−ＶY ／ＶL ） （１３） Ｘ＝Ｌ×ＶX ／ＶL （１４）
線に所定の区間ごとに所定の抵抗値Ｒを有する抵抗素子
Ｒ1 ，Ｒ2 ・・・Ｒn を直列接続して成るものとした
が、単位長当たりの抵抗値が長さ方向に一様な高抵抗線
とすることもできる。この場合、検知線の全長をＬ、検
知線近端Ｅから混線位置Ｐまでの距離をＸとすると、Ｘ
は次式により求められる。 Ｘ＝Ｌ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ） （１２） Ｘ＝Ｌ×（１−ＶY ／ＶL ） （１３） Ｘ＝Ｌ×ＶX ／ＶL （１４）
【００２５】例えば、高抵抗線１Ｍ当たりの標準電圧降
下が１ｍＶ、全区間長Ｌが２，０００Ｍの検知線におい
て、混線位置を測定するとき、ＶX ＝７５ＯｍＶ、ＶY
＝１，２５０ｍＶであったとすると、（１２）式よりＸ
＝２，０００×７５０／（７５０＋１，２５０）＝７５
０となる。したがって、近端から７５０Ｍのところに混
線位置があることが分かる。これは、１区間を２０Ｍと
すれば、３８番目の区間の真ん中あたりになる。
下が１ｍＶ、全区間長Ｌが２，０００Ｍの検知線におい
て、混線位置を測定するとき、ＶX ＝７５ＯｍＶ、ＶY
＝１，２５０ｍＶであったとすると、（１２）式よりＸ
＝２，０００×７５０／（７５０＋１，２５０）＝７５
０となる。したがって、近端から７５０Ｍのところに混
線位置があることが分かる。これは、１区間を２０Ｍと
すれば、３８番目の区間の真ん中あたりになる。
【００２６】図４、図５は断線検知時の動作の説明図で
あり、図４は近端側からの電圧測定、図５は遠端側から
の電圧測定によって断線位置を推定するための回路に関
するものである。図４において、検知線のＳ点及び／又
はＴ点で断線が生じた場合を考える。混線断線切り換え
用開閉器２を断線検知側（混線検知用開閉器２１の接点
２１ａ，２１ｂ，２１ｃオフ）とし、断線検知用開閉器
２２の接点のうち２２ｂ，２２ｃをオン、２２ａ，２２
ｄをオフとし、断線検知用近端遠端切り換えスイッチ７
を近端側極７３，７４側に投入し、電圧測定用スイッチ
８を端子８３側に接続して、定電圧電源４を投入する
と、電流は矢印の方向に流れ、検知線１においては、高
抵抗線の近端Ｅから高抵抗線１１及び定電流回路Ｂ1,Ｂ
2,・・を経て低抵抗線１２へ流れ、帰路電流は、標準抵
抗器ＲS へと流れ込み、電圧計５には電流値ＩX に標準
抵抗器の抵抗値ＲS を掛けた電圧が測定される。
あり、図４は近端側からの電圧測定、図５は遠端側から
の電圧測定によって断線位置を推定するための回路に関
するものである。図４において、検知線のＳ点及び／又
はＴ点で断線が生じた場合を考える。混線断線切り換え
用開閉器２を断線検知側（混線検知用開閉器２１の接点
２１ａ，２１ｂ，２１ｃオフ）とし、断線検知用開閉器
２２の接点のうち２２ｂ，２２ｃをオン、２２ａ，２２
ｄをオフとし、断線検知用近端遠端切り換えスイッチ７
を近端側極７３，７４側に投入し、電圧測定用スイッチ
８を端子８３側に接続して、定電圧電源４を投入する
と、電流は矢印の方向に流れ、検知線１においては、高
抵抗線の近端Ｅから高抵抗線１１及び定電流回路Ｂ1,Ｂ
2,・・を経て低抵抗線１２へ流れ、帰路電流は、標準抵
抗器ＲS へと流れ込み、電圧計５には電流値ＩX に標準
抵抗器の抵抗値ＲS を掛けた電圧が測定される。
【００２７】ここで、定電流回路に流れる電流値をすべ
てｉc とし、Ｋ番目の区間で断線が生じたものとする。
いま、定電流回路を各区間の遠端側に設けるものとする
と、そのとき電圧計に現れる電圧値ＶX は、次式により
求められる。 ＶX ＝ＩX ×ＲS ＝ｉc ×（Ｋ−１）×ＲS （１５） ∴Ｋ＝〔ＶX ／（ｉc ×ＲS ）〕＋１ （１６） ここに、定電流回路の電流ｉc 及び標準抵抗器の抵抗値
ＲS は既知であるから、電圧値ＶX を測定すれば、断線
区間番号が分かる。
てｉc とし、Ｋ番目の区間で断線が生じたものとする。
いま、定電流回路を各区間の遠端側に設けるものとする
と、そのとき電圧計に現れる電圧値ＶX は、次式により
求められる。 ＶX ＝ＩX ×ＲS ＝ｉc ×（Ｋ−１）×ＲS （１５） ∴Ｋ＝〔ＶX ／（ｉc ×ＲS ）〕＋１ （１６） ここに、定電流回路の電流ｉc 及び標準抵抗器の抵抗値
ＲS は既知であるから、電圧値ＶX を測定すれば、断線
区間番号が分かる。
【００２８】次に、断線検知用近端遠端切り換えスイッ
チ７を遠端側極７５，７６側に投入すると、図５のよう
になる。このとき、標準抵抗器ＲS に流れる電流値をＩ
Y 、電圧計に現れる電圧値をＶY とすると、下記の数式
によって断線区間番号が分かる。即ち、 ＶY ＝ＩY ×ＲS ＝ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS （１７） ∴Ｋ＝Ｎ−〔ＶY ／（ｉc ×ＲS ）〕＋１ （１８）
チ７を遠端側極７５，７６側に投入すると、図５のよう
になる。このとき、標準抵抗器ＲS に流れる電流値をＩ
Y 、電圧計に現れる電圧値をＶY とすると、下記の数式
によって断線区間番号が分かる。即ち、 ＶY ＝ＩY ×ＲS ＝ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS （１７） ∴Ｋ＝Ｎ−〔ＶY ／（ｉc ×ＲS ）〕＋１ （１８）
【００２９】ただし、上記の数式において定電流回路の
電流ｉc 及び標準抵抗器の抵抗値ＲS は既知であるとは
いえ、測定時の温度によって変化する。そこで、混線位
置検知の場合と同様の方法でその影響をキャンセルす
る。即ち、（１７）式を（１５）式で割ると ＶY ／ＶX ＝〔ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS 〕／〔ｉc ×（Ｋ−１）×ＲS 〕 （１９） ∴Ｋ＝〔Ｎ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ）〕＋１ （２０） となる。
電流ｉc 及び標準抵抗器の抵抗値ＲS は既知であるとは
いえ、測定時の温度によって変化する。そこで、混線位
置検知の場合と同様の方法でその影響をキャンセルす
る。即ち、（１７）式を（１５）式で割ると ＶY ／ＶX ＝〔ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS 〕／〔ｉc ×（Ｋ−１）×ＲS 〕 （１９） ∴Ｋ＝〔Ｎ×ＶX ／（ＶX ＋ＶY ）〕＋１ （２０） となる。
【００３０】同様に、断線がなく、全ての定電流回路に
電流が流れたときに標準抵抗器ＲSの両端に生ずる電圧
をＶL とすると、 ＶL ＝ｉc ×Ｒｓ×Ｎ （２１） したがって、（１５）式を（２１）式で割ると ＶX ／ＶL ＝〔ｉc ×（Ｋ−１）×Ｒｓ〕／（ｉc ×ＲS ×Ｎ）（２２） ∴Ｋ＝（Ｎ×Ｖx ／ＶL ）＋１ （２３） また、（１７）式を（２１）式で割ると ＶY ／ＶL ＝〔ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS 〕／（ｉc ×ＲS ×Ｎ） （２４） ∴Ｋ＝Ｎ×（１−ＶY ／ＶL ）＋１ （２５） したがって、ＶX ，ＶY ，ＶL のうちいずれか二つの値
を測定すれば、上記（２０）、（２３）又は（２５）式
によって温度による誤差を生ずることなく断線区間を求
めることができる。
電流が流れたときに標準抵抗器ＲSの両端に生ずる電圧
をＶL とすると、 ＶL ＝ｉc ×Ｒｓ×Ｎ （２１） したがって、（１５）式を（２１）式で割ると ＶX ／ＶL ＝〔ｉc ×（Ｋ−１）×Ｒｓ〕／（ｉc ×ＲS ×Ｎ）（２２） ∴Ｋ＝（Ｎ×Ｖx ／ＶL ）＋１ （２３） また、（１７）式を（２１）式で割ると ＶY ／ＶL ＝〔ｉc ×（Ｎ−Ｋ＋１）×ＲS 〕／（ｉc ×ＲS ×Ｎ） （２４） ∴Ｋ＝Ｎ×（１−ＶY ／ＶL ）＋１ （２５） したがって、ＶX ，ＶY ，ＶL のうちいずれか二つの値
を測定すれば、上記（２０）、（２３）又は（２５）式
によって温度による誤差を生ずることなく断線区間を求
めることができる。
【００３１】例えば、全区間数Ｎが１００のの検知線に
おいて、定電流回路の電流ｉc が２００μＡ、標準抵抗
器の抵抗値ＲS が５００Ωのとき、ＶX ＝２，３００ｍ
Ｖ、ＶY ＝７，７００ｍＶであったとすると、（２０）
式より Ｋ＝〔１００×２，３００／（２，３００＋７，７００）〕＋１＝２４ となり、２４番目の区間に断線が生じたことが分かる。
おいて、定電流回路の電流ｉc が２００μＡ、標準抵抗
器の抵抗値ＲS が５００Ωのとき、ＶX ＝２，３００ｍ
Ｖ、ＶY ＝７，７００ｍＶであったとすると、（２０）
式より Ｋ＝〔１００×２，３００／（２，３００＋７，７００）〕＋１＝２４ となり、２４番目の区間に断線が生じたことが分かる。
【００３２】なお、定電流回路を各区間の近端側に設け
たときのＫの計算式は、（２０）、（２３）、（２５）
式において、いずれも右辺の第２項の１を省いたものと
なる。
たときのＫの計算式は、（２０）、（２３）、（２５）
式において、いずれも右辺の第２項の１を省いたものと
なる。
【００３３】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
一つの装置で混線位置と断線位置の両方を検知すること
ができ、長距離にわたってパイプラインからの漏液を検
知するような場合でも添設する漏液検知線等の絶縁被覆
素線数又は漏液検知線とは別体に設けた添設ケーブルの
心線数が少なくてすみ、実用上極めて有用な混線・断線
位置検知装置が得られる。
一つの装置で混線位置と断線位置の両方を検知すること
ができ、長距離にわたってパイプラインからの漏液を検
知するような場合でも添設する漏液検知線等の絶縁被覆
素線数又は漏液検知線とは別体に設けた添設ケーブルの
心線数が少なくてすみ、実用上極めて有用な混線・断線
位置検知装置が得られる。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】本発明の一実施例の混線位置検知の際の動作説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の一実施例の混線位置検知の際の動作説
明図である。
明図である。
【図４】本発明の一実施例の断線位置検知の際の動作説
明図である。
明図である。
【図５】本発明の一実施例の断線位置検知の際の動作説
明図である。
明図である。
【図６】本発明の定電流回路の一例である。
【図７】従来の混線位置検知装置の一例である。
１ 検知線 ２ 断線・混線切り換え開閉器 ３ 定電流電源 ４ 定電電圧電源 ５ 電圧測定手段 ６ 混線検知用近端遠端切り換えスイッチ ７ 断線検知用近端遠端切り換えスイッチ ８ 電圧測定用スイッチ １１ 高抵抗線 １２ 低抵抗線 １５ 近端側接続線 １６ 遠端側接続線 Ｂ1,Ｂ2 Ｂn 定電流回路 Ｒ1,Ｒ2, Ｒn 抵抗素子 ＲS 標準抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 斉徳 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タツタ電線株式会社内 (72)発明者 桝井 忠章 大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号 タツタ電線株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/08 G01R 31/02
Claims (2)
- 【請求項１】 相互に絶縁されほぼ平行に配設された、
所定の区間ごとの抵抗値が比較的高い高抵抗線と、抵抗
値が長さ方向に一様で所定の区間ごとの抵抗値が前記高
抵抗線に比して比較的低い低抵抗線との間に、前記所定
の区間ごとにダイオードと定電流素子とを直列接続した
定電流回路を前記高抵抗線をプラス側として接続して成
る検知線と、断線・混線切り換え開閉器を介して前記検
知線に選択可能に接続される直流定電流電源及び直流定
電圧電源と、電圧測定手段と、標準抵抗器とを備え、混
線位置測定時には、断線混線切り換え開閉器を混線検知
側に投入し、検知線にその高抵抗線が低圧側となるよう
に直流定電流電源を接続するとともに、低抵抗線から混
線位置を通って高抵抗線に流れ込む直流電流によって高
抵抗線の混線位置と遠端又は近端との間に生じる電位差
が、それぞれ前記高抵抗線の近端又は遠端を介し、混線
検知用近端遠端切り換えスイッチを介して、前記電圧測
定手段により測定されるように接続し、断線位置測定時
には、断線混線切り換え開閉器を断線検知側に投入し、
検知線にその高抵抗線が高圧側となるように直流定電圧
電源を接続するとともに、高抵抗線の前記近端又は遠端
から断線個所までの定電流回路を経て低抵抗線に流れ込
む直流電流が、それぞれ低抵抗線の近端又は遠端を介
し、断線検知用近端遠端切り換えスイッチを介して前記
標準抵抗器に流れ、前記標準抵抗器の両端に生じる電位
差が前記電圧測定手段により測定されるように接続して
成ることを特徴とする混線・断線位置検知装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の混線・断線位置検知装
置において、前記所定の区間ごとの抵抗値が比較的高い
高抵抗線は、所定の抵抗値を有する抵抗素子と所定の区
間ごとの抵抗値が前記抵抗素子に比して無視できる程度
に低い低抵抗線とを直列に接続して成ることを特徴とす
る混線・断線位置検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34560892A JP3264715B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 混線・断線位置検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34560892A JP3264715B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 混線・断線位置検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167529A JPH06167529A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3264715B2 true JP3264715B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=18377748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34560892A Expired - Fee Related JP3264715B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 混線・断線位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264715B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34560892A patent/JP3264715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06167529A (ja) | 1994-06-14 |
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