JP3285829B2 - 架空電線の探傷装置および探傷方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、架空電線の傷や
断線などを検査する探傷装置に関し、特に架空電線に流
れる電流を検出対象として、架空電線の電流の大きさに
よらず、断線部の検出精度および検出信頼性を向上させ
た架空電線の探傷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、架空電線には、傷や断線部の
有無を検査する探傷装置として、磁気センサなどを有す
る移動可能な空中機が設けられている。この種の探傷装
置は、磁気センサの検出信号を無線通信により地上機に
電送し、データ処理後の結果を表示させることにより、
架空電線の検査に寄与している。

【０００３】図７はたとえば特開昭６３−２３４１５３
号公報に従来例として記載された一般的な架空電線の探
傷装置を概略的に示す側面図であり、複数のコイルから
なる磁気センサにより渦電流を検出する探傷検査装置の
場合を示している。

【０００４】図７において、１は探傷装置を走行させる
ための走行用ローラ、２は探傷装置を構成する複数のコ
イル、３は各コイル２を保持するコイルホルダ、４は複
数の素線からなる架空電線、５は探傷装置の処理回路を
構成する筐体、６は筐体５の内部に配置された探傷回路
である。

【０００５】図７のように、従来の探傷装置の各コイル
２は、検査対象となる架空電線４の周囲に配設されると
ともに、走行ローラ１の回転により、筐体５とともに、
架空電線４の軸方向に沿って走行し、架空電線４の各素
線の傷や断線部を検知するようになっている。

【０００６】筺体５内の探傷回路６は、コイル２の個数
と同数だけ備えられており、コイル２の各検出値を信号
処理することにより、架空電線４の素線の異常を検出す
るようになっている。

【０００７】図８は上記公報の実施例として記載された
従来の架空電線の探傷装置を一部断面図で示す側面図で
ある。図８において、１０、１６および２７は前述の走
行ローラ１、コイルホルダ３および筺体５にそれぞれ対
応しており、４は前述と同様の架空電線である。

【０００８】１０はチェーン駆動される走行用ローラ、
１０ａは走行用ローラ１０の回転軸、１１は走行用ロー
ラ１０に取り付けられたスプロケット、１２は走行用ロ
ーラ１０のスプロケット１１に回転動力を伝達するため
のスプロケットである。

【０００９】１４は走行用ローラ１０の回転動力を発生
するギヤードモータ、１４ａはギヤードモータ１４に取
り付けられたスプロケット、１５はスプロケット１１、
１２および１４ａに掛けられたループ状のチェーンであ
る。

【００１０】次に、図８に示した従来の架空電線の探傷
装置の動作について説明する。まず、ギヤードモータ１
４がスプロケット１４ａとともに回転すると、チェーン
１５が回転駆動され、スプロケット１１および１２を介
して走行ローラ１０に回転動力が伝達する。

【００１１】これにより、コイルホルダ１６および筺体
２７を含む探傷装置は、架空電線４の軸方向に沿って走
行する。このとき、コイルホルダ１６内の複数のコイル
２（図７参照）は、架空電線４に沿って走行しながら、
前述と同様に架空電線４の各素線の傷および断線部など
を検出する。

【００１２】一方、筺体２７内の電子回路（図示せず）
は、コイル２から入力される検出信号を処理して、架空
電線４の傷および断線部などの有無を判別する。

【００１３】なお、ここで示された探傷装置は、架空電
線４に沿って走行する空中機のみであり、実際には、図
８に示した空中機以外に、地上に設置された地上機（図
示せず）を有している。

【００１４】地上機は、空中機を制御するコントロール
手段と、空中機から無線通信などによって伝送されてく
る信号を処理し且つ表示する処理手段および表示手段と
を備えている。

【００１５】地上機からのコントロール信号は、無線通
信などによって空中機に伝送され、空中機の走行を開
始、続行または停止させることにより、空中機を架空電
線４に沿って任意に走行させる。

【００１６】図９は従来の架空電線の探傷装置（図７ま
たは図８参照）の回路構成を概略的に示すブロック図で
ある。図９において、２は前述と同様のコイルであり、
４６はコイル２に交流電流を通電する励磁回路、４７は
コイル２のインピーダンス変化を電圧に変換する増幅処
理回路、４８は地上機との間で無線通信Ｗを行うための
通信用回路である。

【００１７】励磁回路４６、増幅回路ユニット４７およ
び通信用回路４８は、たとえば、図７内の探傷回路６を
構成しており、増幅回路ユニット４７の出力信号は、通
信用回路４８を介して地上機に送信される。

【００１８】図１０はコイル２と架空電線４との位置関
係を拡大して示す断面図であり、図１０において、４１
は架空電線４を構成する複数の素線、φはコイル２が発
生する交流磁界である。

【００１９】図１１は交流磁界φにより架空電線４に発
生する渦電流を示す説明図である。図１１において、ｉ
は架空電線４に流れる渦電流、４１ｄは素線４１の１つ
に発生した断線部である。

【００２０】次に、図９〜図１１を参照しながら、従来
の架空電線の探傷装置の動作について説明する。図９内
の励磁回路４６がコイル２に交流電流を通電すると、コ
イル２は、図１０のように、架空電線４の素線４１と鎖
交する交流磁界φを発生する。

【００２１】これにより、架空電線４の素線４１に渦電
流ｉが発生するが、素線４１に傷や断線部４１ｄが存在
する場合、渦電流ｉの流れ方が変化する。このとき、渦
電流ｉからも磁界が発生しているので、渦電流ｉによる
発生磁界がコイル２と鎖交して、検出コイル２のインピ
ーダンスに影響する。

【００２２】したがって、架空電線４の素線４１に傷や
断線部４１ｄなどが存在して渦電流ｉの流れ方が変化し
た場合、コイル２のインピーダンスは、素線４１が健全
な場合に比べて変化する。

【００２３】このインピーダンス変化は、コイル２の両
端に現れる交流電圧の変動となって増幅処理回路４７に
入力され、増幅され且つ信号処理されて直流電圧に変換
される。

【００２４】増幅処理回路４７の出力信号は、架空電線
４の素線４１の傷や断線部４１ｄを示しており、通信用
回路４８に伝達された後、無線通信Ｗなどで地上機に伝
送される。地上機は、空中機からの受信信号を表示する
回路装置を備えており、空中機の走行中にわたって受信
信号の処理結果を表示する。

【００２５】したがって、地上機の表示画面を観察する
ことによって、オペレータは、架空電線４の素線４１の
傷および断線部４１ｄの存在を知ることができ、架空電
線４の健全性を調べることができる。

【００２６】このように、渦電流ｉを用いて、架空電線
４の各素線４１の健全性を検査することができるが、各
架空電線４の素線４１を検査対象とした場合、以下のよ
うな問題が生じる。

【００２７】すなわち、交流磁界φの鎖交により素線４
１に発生する渦電流ｉは、図１１のように流れようとす
るが、各素線４１が個別の導線で構成されていることか
ら、導線表面の酸化などによって各導線間の接触抵抗が
大きくなると、渦電流ｉが小さくなり、渦電流ｉの検出
感度を低下させる方向に作用してしまいう。

【００２８】なぜなら、素線４１に流れる渦電流が断線
の有無にかかわらず小さい場合、素線４１の１本に断線
部４１ｄが存在しても、渦電流ｉの大きさおよび流れ方
に変化が生じないので、コイル２のインピーダンス変化
が小さくなって、検出性能が低下することになる。

【００２９】したがって、素線４１の表面の酸化などに
より各素線間の接触抵抗が大きくなると、素線４１の内
部（素線間）に流れる渦電流ｉの大きさが小さくなり、
検出感度が低下して、素線４１の断線部４１ｄを検出す
ることができなくなるおそれがある。

【００３０】特に、架空電線４の素線４１に断線部４１
ｄが発生するときには、素線４１の表面に酸化が発生す
ることが多いので、上記のように断線部４１ｄに対する
検出感度が低下することは、実用上大きな問題である。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】従来の架空電線の探傷
装置は以上のように、渦電流ｉが小さくなるので、高精
度に傷の有無を検査することができないという問題点が
あった。

【００３２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、架空電線に流れる電流が発生す
る磁界を検出対象とし、架空電線に流れる電流の大きさ
によらず各素線の断線部を良好に検出し、断線部の検出
精度および検出信頼性を向上させた架空電線の探傷装置
を得ることを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る架空電線の探傷装置は、架空電線の周囲に配置され且
つ架空電線の軸方向に沿って移動可能に設けられた空中
機と、空中機との間で指令およびデータの送受信を行う
地上機とからなる架空電線の探傷装置において、空中機
は、架空電線に流れる電流により発生する磁界の大きさ
を検出する複数個の磁気センサと、各磁気センサの各瞬
時における検出値の総和値を算出し、検出値とともに総
和値を地上機に送信するための回路ユニットとを備え、
複数個の磁気センサは、架空電線を挟んで互いに対向す
る少なくとも一対の磁気センサ対を含み、回路ユニット
は、磁気センサからの検出信号を増幅するための磁気セ
ンサの個数と同数の可変増幅手段と、可変増幅手段を介
した磁気センサの検出値の総和値を算出する加算手段
と、各検出値および総和値を無線通信により地上機に伝
送するための送信回路とを含み、各可変増幅手段は、総
和値に応じて増幅度を変化させ、地上機は、磁気センサ
対の各検出値の相互偏差を総和値で除算する演算回路
と、演算回路の演算結果を表示データに変換する処理回
路と、表示データを表示させる表示手段とを含むもので
ある。

【００３４】また、この発明の請求項２に係る架空電線
の探傷装置は、請求項１において、複数個の磁気センサ
は、架空電線を挟んで互いに対向する複数対の磁気セン
サ対を含み、各磁気センサ対は、架空電線の外周方向に
沿ってほぼ一定ピッチで配列されたものである。

【００３５】また、この発明の請求項３に係る架空電線
の探傷方法は、架空電線を挟んで対向配置された少なく
とも一対の磁気センサ対と磁気センサ対からの検出信号
を処理する回路ユニットとを有する空中機と、空中機か
らの送信データを演算処理する地上機とを用いた架空電
線の探傷方法であって、磁気センサを用いて、架空電線
に流れる電流により発生する磁界の大きさを検出するス
テップと、回路ユニットを用いて、各磁気センサ対の各
瞬時における検出値の総和値を算出するステップと、総
和値に応じて、回路ユニット内の検出値の増幅度を調整
するステップと、各検出値および総和値を無線通信によ
り地上機に伝送するステップと、地上機を用いて、磁気
センサ対の各検出値の相互偏差を算出するステップと、
相互偏差を総和値で除算した値に基づくデータを表示さ
せるステップとを備えたものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１による架空電線の探傷装置の構成を概略的
に示すブロック図であり、４および４１は前述（図１０
参照）と同様の架空電線および素線である。

【００３７】図２および図３はこの発明の実施の形態１
による磁気センサと架空電線との位置関係を拡大して示
す側面図および断面図であり、図４は架空電線の傷と交
流磁界との関係を示す説明図、図５は地上機における表
示画面の一例を示す説明図、図６はこの発明の実施の形
態１の動作を示すフローチャートである。

【００３８】図１において、架空電線４の探傷装置は、
空中機１００と地上機１２０とからなり、空中機１００
は、前述（図７、図８参照）と同様に、架空電線４の軸
方向に沿って移動可能に設けられている。また、空中機
１００は、複数個の磁気センサ１０２と、各磁気センサ
１０２の検出信号Ａを処理する回路ユニット１１０とに
より構成されている。

【００３９】各磁気センサ１０２は、架空電線４の周囲
に配置され、各磁気センサ１０２を鎖交する磁界強度に
関係して電気的なパラメータ量（電圧値、電流値、抵抗
値など）が変化することにより、磁界強度に応じた検出
信号Ａを出力する。

【００４０】磁気センサ１０２に接続された回路ユニッ
ト１１０は、磁気センサ１０２の個数と同数の増幅器１
１１および検波平滑回路１１２と、各検波平滑回路１１
２を介した検出信号を各瞬時毎の検出値として保持する
サンプルホールド回路１１３と、各検出値をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器１１４と、デジタル変換され
た検出値Ｂの総和値Ｃを算出する加算器１１５と、各検
出値Ｂおよび総和値Ｃを無線通信Ｗにより地上機１２０
に送信する送信回路１１６とを含む。

【００４１】磁気センサ１０２の出力レベルに相当する
総和値Ｃは、各増幅器１１１にフィードバックされてい
る。これにより、増幅器１１１は、総和値Ｃに応じた可
変増幅度により各磁気センサ１０２からの検出信号Ａを
増幅する。

【００４２】各検波平滑回路１１２は、各増幅器１１１
を介した検出信号を検波し且つ平滑して出力する。サン
プルホールド回路１１３は、各検波平滑回路１１２を介
した検出信号を所定の時間間隔でサンプリングして保持
する。

【００４３】地上機１２０は、送信回路１１６からの送
信データとして検出値Ｂおよび総和値Ｃを受信する受信
回路１２１と、検出値Ｂおよび総和値Ｃを用いた演算を
実行する演算回路１２２と、演算回路１２２の演算結果
（後述するΔＢ／Ｃ）を表示データＤに変換する処理回
路１２３と、表示データＤを図５のように表示させる表
示装置１２４とを含む。

【００４４】なお、ここでは図示されていないが、空中
機１００は、前述と同様に、架空電線４の軸方向に沿っ
て移動するための走行手段（たとえば、図７内の走行ロ
ーラ１など）を備えている。

【００４５】また、地上機１２０は、空中機１００との
間で指令およびデータの送受信を行うために、空中機１
００からのデータを受信する受信回路１２１のみなら
ず、空中機１００に指令を送信する送信回路を含むもの
とする。同様に、空中機１００は、地上機１２０からの
指令を受信する受信回路を含むものとする。

【００４６】図２および図３において、複数個の磁気セ
ンサ１０２は、架空電線４を挟んで互いに対向する少な
くとも一対の磁気センサ対１０２ａを含む。

【００４７】この場合、図３に参照されるように、全て
の磁気センサ１０２が各一対の磁気センサ対を形成して
おり、それぞれが架空電線４の外周方向に沿ってほぼ一
定ピッチΔＰで配列されている。

【００４８】したがって、地上機１２０内の演算回路１
２２は、各磁気センサ対毎の各検出値の相互偏差ΔＢを
総和値Ｃで除算した値（＝ΔＢ／Ｃ）を処理回路１２３
に出力するようになっている。

【００４９】なお、ここでは図示されてないが、複数個
の磁気センサ１０２は、前述（図７および図８参照）と
同様の適切な構成により、架空電線４の周囲に配置され
るように空中機１００の周囲に取り付けられる。

【００５０】図４において、破線矢印Φは、架空電線４
に通常流れている商用周波数の交流電流によって発生す
る磁界強度を模式的に示している。また、４１ｄは前述
と同様に素線４１の一部に発生した断線部である。

【００５１】図５において、表示装置１２４の表示画面
は図４内の磁界強度Φに対応しており、表示画面内のＰ
１は断線の無い素線４１に基づく表示データの表示点、
Ｐ２は断線部４１ｄに基づく表示データの表示点であ
る。

【００５２】空中機１００内の磁気センサ１０２は、図
２および図３に示した配置を保持しながら架空電線４の
軸方向に沿って走行し、各磁気センサ１０２を鎖交する
磁界強度Φと関係した電気的なパラメータ量を検出信号
Ａとして出力する。

【００５３】したがって、空中機１００を走行させなが
ら各磁気センサ１０２の検出信号Ａを観察することによ
り、架空電線４の各軸方向位置における円周方向の磁界
強度Φを検出することができ、架空電線４に通常流れて
いる電流により発生する磁界強度Φから、断線部４１ｄ
を判別することができる。

【００５４】図１の回路構成において、架空電線４に
は、通常、商用周波数の交流電流が流れているので、架
空電線４の周囲には商用周波数の交流磁界が発生してい
る。架空電線４の素線４１に傷や断線部が存在しない場
合には、各素線４１に流れる交流電流は常に均等な大き
さになる。

【００５５】磁気センサ１０２は、架空電線４から発生
する磁界強度Φに関係した検出信号Ａを出力し、この検
出信号Ａも商用周波数の交流信号となる。一般的に、各
磁気センサ１０２からの検出信号Ａは、出力レベルが小
さいので、後段での信号処理を容易にするために、各増
幅回路１１１により個別に増幅される。

【００５６】各検波平滑回路１１２は、商用周波数の交
流信号からなる各検出信号Ａを個別に直流信号に変換す
るとともに、適切な時間幅での平均化処理を行う。サン
プルホールド回路１１３は、各検波平滑回路１１２から
の検出信号を適切な時間間隔で取り込み、ある瞬時での
各検波平滑回路１１２の検出値Ｂをサンプリングして保
持する。

【００５７】したがって、Ａ／Ｄ変換器１１４は、適切
な時間間隔のある瞬時での検出値Ｂに対応したディジタ
ル値を出力することになる。加算器１１５は、Ａ／Ｄ変
換器１１４から検出値Ｂが入力される毎に、磁気センサ
１０２の周辺の磁界強度Φに関係する検出値Ｂの総和値
Ｃを出力する。

【００５８】総和値（ディジタル値）Ｃは、全ての増幅
器１１１にフィードバックされ、増幅器１１１の増幅度
を変化させて、増幅器１１１からの出力レベルの変動を
抑制する。

【００５９】送信回路１１６は、総和値Ｃが適正範囲に
あるか否かを判定して、適正範囲にある場合のみに送信
データ（ディジタル値）を送信する。すなわち、各検出
値Ｂおよび総和値Ｃを時分割形式に変換して、適切な周
波数の搬送波により変調し且つ増幅した後、無線通信な
どにより地上機１２０に伝送する。

【００６０】上記送信動作はサンプルホールド回路１１
３の作動毎に実行されるので、送信データは、サンプル
ホールド回路１１３が作動するタイミングとほぼ同様の
適切な時間間隔で伝送されることになる。

【００６１】このように時分割して伝送された送信デー
タは、受信回路１２１を介して、本来の個々のディジタ
ル値に変換された後、演算回路１２２に入力され、さら
に処理回路１２３を介して演算処理されて表示総和値２
４に表示される。

【００６２】以下、図４および図５の説明図とともに、
図６のフローチャートを参照しながら、図１〜図３に示
したこの発明の実施の形態１の動作について説明する。
まず、地上機１２０は、架空電線４の検査開始時に、空
中機１００の走行手段に対して駆動指令を送信し、磁気
センサ１０２を架空電線４の軸方向に沿って走行させ
る。

【００６３】これにより、図６において、磁気センサ１
０２は、架空電線４に沿って走行しながら、架空電線４
から発生する磁界強度Φを検出し、磁界強度Φに対応し
た検出信号Ａを出力する（ステップＳ１）。

【００６４】各磁気センサ１０２の検出信号Ａは、増幅
器１１１および検波平滑回路１１２を介してサンプルホ
ールド回路１１３に保持された後、Ａ／Ｄ変換器１１４
によりデジタル信号の検出値Ｂに変換されて送信回路１
１６に入力される。

【００６５】一方、各検出信号Ａに対応した検出値Ｂ
は、加算器１１５にも入力され、加算器１１５において
検出値Ｂの総和値Ｃが算出される（ステップＳ２）。総
和値Ｃは、各増幅器１１１にフィードバックされ、検出
信号Ａに対する増幅度の可変設定に寄与する（ステップ
Ｓ３）。

【００６６】すなわち、増幅器１１１は、総和値Ｃが大
きい場合には増幅度を小さく設定し、総和値Ｃが比較的
小さい場合には増幅度を大きく設定し、検出値Ｂのレベ
ルをほぼ一定にする。

【００６７】また、総和値Ｃは送信回路１１６に入力さ
れ、送信回路１１６は、各検出値Ｂおよび総和値Ｃを、
無線通信Ｗにより地上機１２０の受信回路１２１に伝送
する（ステップＳ４）。

【００６８】次に、地上機１２０の受信回路１２１は、
送信回路１１６からの送信データを受信し、各検出値Ｂ
および総和値Ｃを示すデータを演算回路１２２に入力す
る。演算回路１２２は、各磁気センサ対の相互偏差ΔＢ
を算出するとともに（ステップＳ５）、相互偏差ΔＢを
総和値Ｃで除算し（ステップＳ６）、この演算結果（Δ
Ｂ／Ｃ）を処理回路１２３に入力する。

【００６９】処理回路１２３は、演算回路１２２の演算
結果を表示データＤに変換し（ステップＳ７）、表示デ
ータＤを表示装置１２４に画像表示させて（ステップＳ
８）、図６の処理ルーチンを終了する。

【００７０】ここで、架空電線４の素線の１つに断線部
４１ｄが発生すると、図４のように磁界強度Φの分布が
不均一となるので、表示装置１２４の表示画面は図５の
ようになり、断線部４１ｄに対応した表示点Ｐ２が凹部
となって示される。

【００７１】このとき、各検出値Ｂのレベルは、総和値
Ｃのフィードバックに基づく可変増幅度の増幅器１１１
によりほぼ一定に制御されているので、架空電線４に流
れる電流レベル変動の影響が除去されており、架空電線
４に流れる電流の大きさの影響を受けることなく、高精
度で安定な表示画面を得ることができる。

【００７２】一般に、架空電線４に流れる交流電流によ
って各素線４１の周囲に発生する磁界強度Φは、各素線
４１からの距離が一定であれば、各素線４１に流れる電
流の大きさに比例する。

【００７３】したがって、図４において、断線部４１ｄ
が存在する素線には電流が流れず、他の健全な素線４１
には、ほぼ均等の大きさの電流が流れるので、断線部４
１ｄを有する素線の周囲では磁界強度Φが小さくなり、
他の健全な素線４１の周囲では磁界強度Φが大きくな
る。

【００７４】このため、断線部４１ｄが存在する素線に
近接配置された磁気センサ１０２からの検出信号Ａは低
レベルとなり、他の健全な素線４１に近接配置された磁
気センサ１０２からの検出信号Ａは高レベルとなる。

【００７５】すなわち、断線部４１ｄを有する素線に近
接した磁気センサ１０２と、断線のない素線４１に近接
した磁気センサ１０２との各検出信号差は、１本の素線
に電流が流れなくなったのみの状態よりも大きくなる。
そこで、演算回路１２２において、２個の磁気センサ１
０２の相互偏差ΔＢを算出することにより、断線部４１
ｄの検出性を向上している。

【００７６】また、架空電線４に流れる電流の大きさは
変動することがあり、磁界強度Φは電流に比例すること
から、電流変化に応じて磁気センサ１０２の出力も変化
するが、上記相互偏差ΔＢの算出により、電流変動によ
る影響を除去することができる。

【００７７】また、検出信号Ａの出力レベルは、たとえ
ば電流が大き過ぎた場合には大きくなり過ぎてしまい、
逆に、電流が小さくなり過ぎた場合には小さくなり過ぎ
てしまうが、総和値Ｃのフィードバックにより、検出信
号Ａのレベル変動を抑制することができる。

【００７８】一般に、電子回路で構成される増幅器１１
１は、作動可能な電圧領域（ダイナミックレンジ）が存
在し、このダイナミックレンジを越える入力信号に対し
ては平常に動作することができない。

【００７９】逆に、入力信号レベルが小さすぎる場合に
は、Ａ／Ｄ変換器１１４における変換誤差が大きくなる
ことが知られている。そこで、これらの点を考慮して、
上記のように増幅器１１１の増幅度を適切に可変設定す
る構成になっている。

【００８０】すなわち、架空電線４に流れる電流が大き
く変動した場合、上記障害が発生する一方で、架空電線
４に流れる電流の大きさは、総和値Ｃと対応関係にあ
り、断線部４１ｄの存在に関係しない。

【００８１】したがって、各磁気センサ１０２の検出値
Ｂの総和値Ｃを算出することによって、架空電線４に流
れている電流の大きさを知ることができるとともに、増
幅器１１１が正常に作動しているか否かを知ることがで
きる。

【００８２】そこで、加算器１１５は、総和値Ｃを算出
してこれを増幅器１１１にフイードバックすることによ
り、あらかじめ増幅器１１１を正常な作動領域に保持す
る。したがって、総和値Ｃを出力することにより、架空
電線４に流れる電流が大きく変動しても、良好なデータ
値が得られることになる。

【００８３】また、架空電線４に流れる電流が変化した
場合、断線部４１ｄの存在により生じる影響も変化する
が、演算回路１２２において相互偏差ΔＢを総和値Ｃで
除算することにより、架空電線４の電流変動による影響
を抑制している。

【００８４】すなわち、演算回路１２２は、対向する磁
気センサ対１０２ａの２個の検出値Ｂの相互偏差ΔＢを
算出しているが、磁気センサ対１０２ａのうちの１個
が、断線部４１ｄを有する素線に近接配置されている場
合を仮定すると、電流が小さい場合には相互偏差ΔＢも
小さくなり、電流が大きい場合は相互偏差ΔＢも大きく
なる。

【００８５】つまり、断線部４１ｄに関連した相互偏差
ΔＢは、そのままでは、架空電線４に流れる電流の大き
さによって左右されてしまい、これは、精度の良い判定
を行うときの障害になり得る。そこで、演算回路１２２
において、相互偏差ΔＢを算出した後、さらに総和値Ｃ
で除算する手法を取り入れている。

【００８６】これにより、架空電線４の電流の大きさに
左右されない演算結果ΔＢ／Ｃが得られ、断線部４１ｄ
を高精度に検出することができる。上記各回路要素の機
能により、図５の表示例のように、断線部４１ｄの存在
する部分が表示点Ｐ２のように表示され、断線部４１ｄ
を鮮明に判定することができる。

【００８７】さらに、各磁気センサ１０２は、架空電線
４を挟んで互いに対向するように磁気センサ対を形成し
ており、架空電線４の外周方向に沿ってほぼ一定ピッチ
ΔＰで配列されているので、架空電線４の断線部４１ｄ
を確実に且つ効果的に検出することができる。

【００８８】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、架空電線の周囲に配置され且つ架空電線の軸方向に
沿って移動可能に設けられた空中機と、空中機との間で
指令およびデータの送受信を行う地上機とからなる架空
電線の探傷装置において、空中機は、架空電線に流れる
電流により発生する磁界の大きさを検出する複数個の磁
気センサと、各磁気センサの各瞬時における検出値の総
和値を算出し、検出値とともに総和値を地上機に送信す
るための回路ユニットとを備え、複数個の磁気センサ
は、架空電線を挟んで互いに対向する少なくとも一対の
磁気センサ対を含み、回路ユニットは、磁気センサから
の検出信号を増幅するための磁気センサの個数と同数の
可変増幅手段と、可変増幅手段を介した磁気センサの検
出値の総和値を算出する加算手段と、各検出値および総
和値を無線通信により地上機に伝送するための送信回路
とを含み、各可変増幅手段は、総和値に応じて増幅度を
変化させ、地上機は、磁気センサ対の各検出値の相互偏
差を総和値で除算する演算回路と、演算回路の演算結果
を表示データに変換する処理回路と、表示データを表示
させる表示手段とを含むようにしたので、架空電線の電
流により発生する磁界強度を検出対象として、架空電線
に流れる電流の大きさによらず、断線部の検出精度およ
び検出信頼性を向上させた架空電線の探傷装置が得られ
る効果がある。

【００８９】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、複数個の磁気センサは、架空電線を挟ん
で互いに対向する複数対の磁気センサ対を含み、各磁気
センサ対は、架空電線の外周方向に沿ってほぼ一定ピッ
チで配列されたので、断線部の検出精度および検出信頼
性を向上させた架空電線の探傷装置が得られる効果があ
る。

【００９０】また、この発明の請求項３によれば、架空
電線を挟んで対向配置された少なくとも一対の磁気セン
サ対と磁気センサ対からの検出信号を処理する回路ユニ
ットとを有する空中機と、空中機からの送信データを演
算処理する地上機とを用いた架空電線の探傷方法であっ
て、磁気センサを用いて、架空電線に流れる電流により
発生する磁界の大きさを検出するステップと、回路ユニ
ットを用いて、磁気センサ対の各瞬時における検出値の
総和値を算出するステップと、総和値に応じて、回路ユ
ニット内の検出値の増幅度を調整するステップと、各検
出値および総和値を無線通信により地上機に伝送するス
テップと、地上機を用いて、磁気センサ対の各検出値の
相互偏差を算出するステップと、相互偏差を総和値で除
算した値に基づくデータを表示させるステップとを備え
たので、架空電線の電流により発生する磁界強度を検出
対象として、架空電線に流れる電流の大きさによらず、
断線部の検出精度および検出信頼性を向上させた架空電
線の探傷方法が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図２】 図１内の磁気センサの配列を拡大して示す側
面図である。

【図３】 図１内のＸ−Ｘ線による断面図である。

【図４】 架空電線の素線断線時の発生磁界を示す説明
図である。

【図５】 この発明の実施の形態１による地上機の表示
画面を示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態１による動作を示すフ
ローチャートである。

【図７】 従来の架空電線の探傷装置を示す側面図であ
る。

【図８】 従来の架空電線の探傷装置の他の例を示す側
面図である。

【図９】 図８の従来装置の回路構成を示すブロック図
である。

【図１０】 従来の架空電線の探傷装置の磁界検出原理
を示す説明図である。

【図１１】 架空電線に発生する渦電流を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

４ 架空電線、４１ 素線、１００ 空中機、１０２
磁気センサ、１０２ａコイル素子対、１１０ 回路ユニ
ット、１１１ 増幅器（可変増幅手段）、１１４ 加算
器、１１６ 送信回路、１２０ 地上機、１２１ 受信
回路、１２２ 演算回路、１２３ 処理回路、１２４
表示装置、Ａ 検出信号、Ｂ 検出値、Ｃ総和値、Ｄ
表示データ、Ｐ１、Ｐ２ 表示点、Φ 磁界強度、ΔＢ
相互偏差、ΔＰ 一定ピッチ、Ｓ１ 架空電線の発生
磁界を検出するステップ、Ｓ２ 検出値の総和値を算出
するステップ、Ｓ３ 検出値の増幅度を調整するステッ
プ、Ｓ４ 検出値および総和値を地上機に伝送するステ
ップ、Ｓ５ 検出値の相互偏差を算出するステップ、Ｓ
６ 相互偏差を総和値で除算するステップ、Ｓ７ 表示
データに変換するステップ、Ｓ８ データを表示させる
ステップ。

フロントページの続き (72)発明者 黒川 政秋 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 武石 雅之 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (72)発明者 森下 慶一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 長屋 重夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20− １ 中部電力株式会社 電力技術研究所 内 (72)発明者 金子 光孝 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20− １ 中部電力株式会社 電力技術研究所 内 (72)発明者 出口 喜英 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20− １ 中部電力株式会社 電力技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平10−73631（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 27/72 - 27/90 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架空電線の周囲に配置され且つ前記架空
   電線の軸方向に沿って移動可能に設けられた空中機と、
   前記空中機との間で指令およびデータの送受信を行う地
   上機とからなる架空電線の探傷装置において、 前記空中機は、 前記架空電線に流れる電流により発生する磁界の大きさ
   を検出する複数個の磁気センサと、 前記各磁気センサの各瞬時における検出値の総和値を算
   出し、前記検出値とともに前記総和値を前記地上機に送
   信するための回路ユニットとを備え、 前記複数個の磁気センサは、前記架空電線を挟んで互い
   に対向する少なくとも一対以上の磁気センサ対を含み、 前記回路ユニットは、 前記磁気センサからの検出信号を増幅するための前記磁
   気センサの個数と同数の可変増幅手段と、 前記可変増幅手段を介した前記磁気センサの検出値の総
   和値を算出する加算手段と、 前記各検出値および前記総和値を無線通信により前記地
   上機に伝送するための送信回路とを含み、 前記各可変増幅手段は、前記総和値に応じて増幅度を変
   化させ、 前記地上機は、 前記磁気センサ対の各検出値の相互偏差を前記総和値で
   除算する演算回路と、 前記演算回路の演算結果を表示データに変換する処理回
   路と、 前記表示データを表示させる表示手段と を含むことを特徴とする架空電線の探傷装置。
2. 【請求項２】 前記複数個の磁気センサは、前記架空電
   線を挟んで互いに対向する複数対の磁気センサ対を含
   み、前記各磁気センサ対は、前記架空電線の外周方向に
   沿ってほぼ一定ピッチで配列されたことを特徴とする請
   求項１に記載の架空電線の探傷装置。
3. 【請求項３】 架空電線を挟んで対向配置された少なく
   とも一対の磁気センサ対と前記磁気センサ対からの検出
   信号を処理する回路ユニットとを有する空中機と、前記
   空中機からの送信データを演算処理する地上機とを用い
   た架空電線の探傷方法であって、 前記磁気センサ対を用いて、前記架空電線に流れる電流
   により発生する磁界の大きさを検出するステップと、 前記回路ユニットを用いて、前記磁気センサ対の各瞬時
   における検出値の総和値を算出するステップと、 前記総和値に応じて、前記回路ユニット内の前記検出値
   の増幅度を調整するステップと、 前記各検出値および前記総和値を無線通信により前記地
   上機に伝送するステップと、 前記地上機を用いて、前記磁気センサ対の各検出値の相
   互偏差を算出するステップと、 前記相互偏差を前記総和値で除算した値に基づくデータ
   を表示させるステップとを備えたことを特徴とする架空
   電線の探傷方法。