JP4410035B2 - Cable exploration device and cable exploration method - Google Patents
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Description
本発明は、工場や発電所等に布設されたケーブルのうち、撤去対象となるケーブルを探査するケーブル探査装置に関する。 The present invention relates to a cable exploration device for exploring a cable to be removed from cables installed in a factory, a power plant, or the like.
原子力発電所等の施設内には、区画内の多数の機器からのケーブルが、計画されたケーブル経路に、天井または壁に設置されたサポート材でサポートされたトレイ等を用いて布設されている。これらのケーブルは、高圧動力用ケーブル、低圧動力用ケーブル、制御用ケーブル、計測用ケーブル等の用途毎に分類されている。 In facilities such as nuclear power plants, cables from a number of equipment in the section are laid in the planned cable path using trays supported by support materials installed on the ceiling or walls. . These cables are classified according to applications such as high-voltage power cables, low-voltage power cables, control cables, and measurement cables.
1つのトレイ内に布設されているケーブルの本数は、例えば高圧動力用の場合、数本から十数本であり、低圧動力用の場合、十数本から数十本である。一方、制御用および計測用の場合、ケーブルが数百本程度となる。またケーブル1本当たりの長さは、数十mから数百m程度に及んでいる。 The number of cables laid in one tray is, for example, several to dozens for high-pressure power, and ten to several tens for low-pressure power. On the other hand, in the case of control and measurement, there are about several hundred cables. The length per cable ranges from several tens of meters to several hundreds of meters.
布設されている既存のケーブルのうち、初期にトレイ内に布設された通常のケーブルについては、十分な難燃性を確保して火災事故等の際にケーブルの延焼を防ぐ目的で、ケーブル群の表面に延焼防止材が塗布されていることがある。この場合、延焼防止材の上側に、後に追加布設された難燃性のケーブルが布設される状況となっている。 Among the existing cables that have already been installed, the normal cables installed in the tray at the initial stage have a cable group in order to ensure sufficient flame resistance and prevent the cable from spreading in the event of a fire accident, etc. A fire spread prevention material may be applied to the surface. In this case, a flame retardant cable that is additionally laid later is laid on the upper side of the fire spread prevention material.
こうしたケーブルについて、経年劣化等の理由によりケーブルの取替を行う場合、不要なケーブルの撤去工事が必要となる。 When such cables are replaced for reasons such as aging, unnecessary cable removal work is required.
しかしながら、トレイ等からの不要なケーブルの撤去は、例えば、高圧動力用ケーブルのようにトレイ内のケーブルの本数が少なく、経路途中でも比較的容易に取替対象であるケーブルを特定可能な場合を除き、他のケーブルとの重なり合い等の理由により簡単にケーブルを引き抜くことができない状況にある。 However, removing unnecessary cables from a tray or the like is a case where the number of cables in the tray is small, such as high-voltage power cables, and the cable to be replaced can be identified relatively easily in the middle of the route. Except for the reasons such as overlapping with other cables, the cable cannot be easily pulled out.
また、不要な既存ケーブルの番号や接続先等の固有の情報を表示した識別手段は、ケーブルの末端にしか取り付けられていないことが多い。そのためケーブルの経路途中で取替対象の特定ができない。従って、ケーブルの撤去は、特定されている取替対象ケーブルの末端から、順次取替対象であることを確認しながら撤去していく作業となり、膨大な確認作業を必要とする。 Also, identification means displaying unique information such as unnecessary existing cable numbers and connection destinations are often attached only to the end of the cable. Therefore, the replacement target cannot be specified in the middle of the cable route. Therefore, the removal of the cable is an operation of sequentially removing the cable from the end of the specified replacement object cable while confirming that the cable is a replacement object, and requires a huge amount of confirmation work.
さらに、撤去対象のケーブルを間違えて切断した場合には、稼働中のシステムに大きな支障を与える可能性があり、不要なケーブルの特定を確実に行う必要がある。 Furthermore, if the cable to be removed is cut by mistake, there is a possibility that the system in operation may be seriously affected, and it is necessary to reliably identify unnecessary cables.
このように、ケーブル群の中から取替対象のケーブルを特定することが困難であるため、不要な既存のケーブルは、実際には、末端の機器との取合いケーブルのみを撤去し、ケーブルの経路途中部分については、撤去せずにそのまま放置する措置がとられていた。 In this way, it is difficult to identify the cable to be replaced from the cable group. Therefore, the existing existing cable is actually removed only from the end device, and the cable route is removed. In the middle, measures were taken to leave it as it was without removing it.
こうした問題に対して、従来、ケーブルの経路途中でも取替対象のケーブルを特定可能にする方法として、新規に布設するケーブルの全長に亘って予め固有の情報を印字または貼付する方法がある(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
As a method for making it possible to identify the cable to be replaced even in the middle of the cable route, there is a method of printing or pasting unique information in advance over the entire length of the cable to be newly laid (for example, for example) Patent Document 1,
また、布設された複数本のケーブル群の中から目的のケーブルを見分けるための探査方法として、ケーブルに通電している電流と異なる周波数で、数百Hz〜百kHz程度の電流信号または電圧信号を探査信号として、送信器から目的のケーブルに断続的に印加する方法もある(例えば、特許文献4、特許文献5参照)。この方法によれば、切断予定個所の近辺にあるケーブルを一本ずつ、受信器のプローブで磁界または電界を検知し、フィルタを通した後、探査信号が乗っていることを確認し目的のケーブルであることを識別している。受信器は、検知した探査信号の強さを、発光ダイオードの点灯数や音の強さに変換し、探査作業者に判るようにしている。上記方法において通常使用外の周波数の探査信号を用いるのは、他の活線状態にあるケーブルが発生する磁界あるいは電界ノイズと、探査信号が発生するものとを区別し易くするためである。 In addition, as an exploration method for distinguishing a target cable from a plurality of installed cable groups, a current signal or a voltage signal of about several hundred Hz to a hundred kHz is used at a frequency different from the current passing through the cable. There is also a method of intermittently applying a search signal from a transmitter to a target cable (see, for example, Patent Document 4 and Patent Document 5). According to this method, one cable at a location near the point to be cut is detected one by one by detecting the magnetic field or electric field with the probe of the receiver, passing through the filter, and confirming that the exploration signal is on the target cable. Is identified. The receiver converts the intensity of the detected exploration signal into the number of light-emitting diodes and the intensity of sound so that the exploration operator can know. The reason why a search signal having a frequency not normally used in the above method is used is to make it easy to distinguish a magnetic field or electric field noise generated by a cable in another live line state from a search signal.
また、他の探索対象以外のケーブルで発生している外来ノイズの周波数が探査信号の周波数と同じ場合でも、送信器の発信信号の周期と発光ダイオードの点滅時間などが同じであるか否かを探査作業者が判断することによって、目的のケーブルを識別し、或いは、探査信号として周波数が異なる複数の信号を用い、全ての探査信号を検知したケーブルを探索対象ケーブルと識別している。
従来のように、取替対象であるケーブルのうち、末端の機器との取合い部のみを撤去し、ケーブルの経路途中部分を撤去せずにそのまま放置することは、不要になったケーブルがそのままトレイ内に蓄積されることを意味する。そのため、ケーブルの取替や追加等によりトレイ内にケーブルが増加していくことにより、トレイが満杯状態となり、ケーブルを追加して布設する余裕が無い状況になるという問題があった。 As in the past, it is not necessary to remove only the part of the cable to be replaced with the end device and leave it in the middle of the cable path. It means that it is accumulated in. For this reason, there has been a problem that the number of cables in the tray increases due to replacement or addition of cables, so that the tray becomes full and there is no room for additional cables to be installed.
特に、トレイ内に膨大な本数が布設されている制御用や計測用等のケーブルの取替が必要な場合、取替対象ケーブルを放置した状態のままで新規ケーブルを布設するスペースがトレイ内にないとともに、さらに、施設内に別なトレイ等を新たに設置するスペースもない場合が多いことから、既存の不要なケーブルを撤去することにより、既存のトレイ内に布設スペースを確保し、そのスペースに新規ケーブルを布設する方法を確立し、ケーブル取替工事を行うことが重要な課題であった。 In particular, when it is necessary to replace cables for control and measurement, etc., where a large number of cables are installed in the tray, there is space in the tray for installing new cables while leaving the cables to be replaced. In addition, there are many cases where there is not enough space to newly install another tray in the facility. Therefore, by removing existing unnecessary cables, a laying space is secured in the existing tray, and that space Establishing a new cable laying method and conducting cable replacement work was an important issue.
しかしながら、上述したような従来の方法によれば、例えばケーブルの全長に亘って予め固有の情報を印字または貼付する方法の場合、新たにケーブルを布設する場合に限って適用できる方法であり、既存のケーブルに適用することができないという問題があった。 However, according to the conventional method as described above, for example, in the case of a method of printing or pasting unique information in advance over the entire length of the cable, it is a method that can be applied only when newly laying a cable. There was a problem that it could not be applied to other cables.
また、通電電流の周波数と異なる周波数の電流又は電圧信号を探査信号を用いた探査方法は、配線路トレイの中に、探査信号に非常に近い周波数成分のノイズを発生するケーブルがあって、その強度が強いときには、ほとんど連続して受信器の発光ダイオードが点灯したりブザーなどの発音器が鳴り続けることになるため、探査信号の断続を確認するのが困難であった。これは、他のケーブルが探査信号を印加している探索対象ケーブルと長い距離に渡って並設されていたり、ほとんど接した状態となっている隣接ケーブルであった場合に、電磁誘導あるいは静電誘導等により、探査信号が近傍ケーブルにも誘起されるためである。 In addition, the exploration method using the exploration signal with a current or voltage signal having a frequency different from the frequency of the energization current has a cable that generates noise with a frequency component very close to the exploration signal in the wiring path tray. When the intensity is high, the light emitting diode of the receiver is lit up continuously or a sound generator such as a buzzer continues to sound, making it difficult to check the intermittent search signal. This is because when another cable is adjacent to the cable to be searched that is applying the exploration signal for a long distance or is in close contact with each other, electromagnetic induction or electrostatic This is because the exploration signal is also induced in the nearby cable by induction or the like.
本発明は、上述したような事情を考慮してなされたものであり、複数のケーブルの中から取替対象となるケーブルを確実に特定することが可能なケーブル探査装置およびケーブル探査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a cable exploration device and a cable exploration method that can reliably identify a cable to be replaced from among a plurality of cables. For the purpose.
本発明のケーブル探査装置は、上述した課題を解決するために、環状のクランプを有する電磁変換素子と、前記ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として前記電磁変換素子により前記ケーブルに印加する送信器と、前記ケーブルの探査方向と逆方向側に設置されて前記送信探査信号の前記逆方向側への送出を抑制するリングコアと、磁束を検知する環状のクランプを有する磁電変換素子と、この磁電変換素子により受信探査信号を検知する受信器とを備え、前記受信器により前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較して、前記送信探査信号と前記受信探査信号とが逆位相でない場合に表示を出力することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the cable exploration device of the present invention uses the electromagnetic conversion element having an annular clamp, and the electromagnetic conversion element using an electromagnetic signal having a frequency different from the current applied to the cable as a transmission exploration signal. A transmitter that applies to the cable, a ring core that is installed on the opposite side of the cable search direction and suppresses transmission of the transmission search signal to the reverse direction side, and an annular clamp that detects magnetic flux A magneto-electric conversion element and a receiver for detecting a reception search signal by the magneto-electric conversion element, and comparing the phase of the transmission search signal and the reception search signal by the receiver to compare the transmission search signal and the reception search signal. A display is output when the signal is not in antiphase.
また、本発明のケーブル探査方法は、探査対象であるケーブルの外径に環状のクランプを適合させて電磁変換素子を前記ケーブルに装着し、前記ケーブルの探査方向にあるケーブル群の外径に環状のクランプを適合させて磁電変換素子を前記ケーブル群に装着し、前記ケーブルの探査方向と逆方向側にリングコアを前記ケーブルに設置し、前記ケーブルに通電されている電流とは異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として送信器から前記電磁変換素子を介して前記ケーブルに印加し、前記磁電変換素子により受信探査信号を受信器で検知し、前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較し、位相が逆位相でなければ表示を出力する方法である。 In the cable exploration method of the present invention, an annular clamp is adapted to the outer diameter of the cable to be investigated, an electromagnetic conversion element is attached to the cable, and the outer ring of the cable group in the cable exploration direction is annular. An electromagnetic signal having a frequency different from the current applied to the cable is installed by attaching a magnetoelectric conversion element to the cable group by adapting the clamp of the ring, and installing a ring core on the cable in a direction opposite to the direction in which the cable is searched. Is applied to the cable from the transmitter through the electromagnetic conversion element as a transmission search signal, the reception search signal is detected by the receiver by the magnetoelectric conversion element, and the phases of the transmission search signal and the reception search signal are compared. If the phase is not the opposite phase, the display is output.
本発明のケーブル探査装置およびケーブル探査方法によれば、複数のケーブルの中から取替対象となるケーブルを確実に特定可能なケーブル探査装置およびケーブル探査方法を提供することが可能となる。 According to the cable exploration device and the cable exploration method of the present invention, it is possible to provide a cable exploration device and a cable exploration method that can reliably identify a cable to be replaced from among a plurality of cables.
本発明に係るケーブル探査装置の実施例について、図面を参照して以下に説明する。 An embodiment of a cable search device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に、本発明に係るケーブル探査装置の一実施形態の構成図を示す。 In FIG. 1, the block diagram of one Embodiment of the cable search apparatus which concerns on this invention is shown.
図1に示すケーブル探査装置は、取替可能なアダプタである電磁変換素子1と、送信探査信号を探査対象であるケーブルに印加する送信器2とを備える。また、受信器3と受信探査信号を検知する磁電変換素子4とを備える。さらに、信号の送出を抑制する機能を有するリングコア5を備える。電磁変換素子1と磁電変換素子4は、ケーブルに装着する環状の金具(以下、クランプという)で口径の異なるものを備えた複数個の部品群から、探査対象であるケーブルの外径に合わせて選択され、取替可能なアダプタとしてそれぞれ送信器2および受信器3に接続される。
The cable search apparatus shown in FIG. 1 includes an electromagnetic conversion element 1 that is a replaceable adapter, and a
すなわち、探査対象とするケーブルの外径に適合した電磁変換素子1を選択し、ケーブルの探索経路上で送信器2から送信探査信号を電磁変換素子1で磁気信号として探査対象ケーブルに印加し、この磁気信号を磁電変換素子4を介して受信器3により検知する。
That is, the electromagnetic conversion element 1 suitable for the outer diameter of the cable to be searched is selected, the transmission search signal is applied as a magnetic signal from the
図2に本実施例のケーブル探査装置によりケーブル探査を実施する構成図を示す。 FIG. 2 shows a configuration diagram in which cable search is performed by the cable search device of this embodiment.
図2に示すとおり、本実施例のケーブル探査装置は、探査対象ケーブルにケーブルの外径に適合した電磁変換素子1を装着し、送信器2により通常ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の、数百Hzから百kHz程度の設定周波数での電流による電磁信号を送信探査信号として探査対象ケーブルに印加する。
As shown in FIG. 2, in the cable exploration device of the present embodiment, the electromagnetic conversion element 1 suitable for the outer diameter of the cable is attached to the exploration target cable, and the
本図において、探査対象ケーブルの探索方向は右手方向であることより、ケーブルの探索方向と逆方向側には、フェライトまたはアモルファス金属等の材料により構成されたリングコア5を装着する。このリングコア5により、本図における送信器2の左側に延びる探査対象ケーブルが図示しない盤や装置等を介して、探査対象ケーブル外のケーブルに送信探査信号を送出するのを防止し、逆方向側に分岐接続されている他ケーブルへ送信探査信号が回り込み、他ケーブルから同相の送信探査信号が検出されるのを防止する。
In this figure, since the search direction of the search target cable is the right-handed direction, the ring core 5 made of a material such as ferrite or amorphous metal is mounted on the opposite side of the search direction of the cable. The ring core 5 prevents the search target cable extending to the left side of the
このような構成を有するケーブル探査装置のケーブル探査手順としては、探査対象ケーブルの探査方向にある複数のケーブル群に対し、まず大まかに分割した複数のケーブル群の全外径に相当する磁電変換素子4を選択し、受信信号強度を基準として探査対象のケーブルが含まれるケーブル群を選定する。この作業を繰り返して、数回の選別探査により探査対象のケーブルを含むケーブル群を特定し、さらに、このケーブル群より目的とするケーブルを特定していく。 As a cable exploration procedure of the cable exploration device having such a configuration, a magnetoelectric conversion element corresponding to the entire outer diameter of a plurality of cable groups roughly divided first with respect to the plurality of cable groups in the exploration direction of the exploration target cable 4 is selected, and a cable group including cables to be searched is selected based on the received signal strength. By repeating this work, the cable group including the cable to be searched is identified by several times of selective surveys, and the target cable is further identified from the cable group.
すなわち、目的の外径に適合した磁電変換素子4により、送信器2および電磁変換素子1を介して探査対象のケーブルに印加された送信探査信号(電気信号)が形成する磁気信号を、磁電変換素子4を介して、受信器3にて受信探査信号として検知してケーブルの特定を行う。
That is, the magnetic signal formed by the transmission search signal (electric signal) applied to the cable to be searched through the
このとき、探査信号による交流電流が周辺に作る交流磁界に対して、近傍のケーブル群には、この磁界を打ち消すように誘導電流が流れることより、探査対象ケーブル以外で受信探査信号と同じ周波数の磁束を発生している他ケーブルについては、探査信号による交流電流とは逆位相になっていることになる。 At this time, an alternating current generated by the exploration signal in the surroundings causes an induced current to flow in the nearby cable group so as to cancel this magnetic field. The other cables generating magnetic flux are in the opposite phase to the AC current from the search signal.
図3に受信器の一実施例の具体的な構成図を示す。 FIG. 3 shows a specific configuration diagram of an embodiment of the receiver.
図3に示す構成のとおり、受信器3は、受信信号処理フィルタ10と増幅器11と位相比較器12と外部出力回路13とを備える。すなわち、磁電変換素子4により探査対象のケーブルの受信探査信号を磁気信号として検知し、磁電変換素子4により、磁電信号を電気信号に変換し、受信信号処理フィルタ10を介して送信器2により設定した数百Hzから百kHz程度の設定周波数の信号のみを増幅器11に出力し、増幅器11により増幅された受信信号を位相比較器12に入力する。
As shown in FIG. 3, the
一方、送信器2より入力された送信探査信号位相情報14が、図示しない伝送路により位相比較器12に入力される。位相比較器12にて受信探査信号の位相と送信探査信号位相情報14の位相とが逆位相でないことを判断し、逆位相でない場合にのみ外部出力回路13にて前記受信信号強度に応じて、複数設置した発光ダイオードの点灯数を変化させたり、ブザーなどの発音器の出力の大きさを変化させる構成とする。この構成により、複数のケーブルの中から対象となるケーブルを確実に特定することが可能となる。
On the other hand, the transmission search
図4に送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図を示す。 FIG. 4 is an explanatory diagram for comparing the transmission search signal and the reception search signal.
図4は、図3における送信探査信号位相情報14と、増幅器11により増幅された受信探査信号との関係を示している。すなわち、図4における受信探査信号15は、送信探査信号位相情報14と同位相である。この場合は、上述したとおり、外部出力回路13にて受信探査信号15の強度に応じて、複数設置した発光ダイオードを点灯させたり、ブザーなどの発音器を出力させる。
FIG. 4 shows the relationship between the transmission search
これに対して、図4における受信探査信号16は、送信探査信号位相情報14と逆位相である。この場合は、当該ケーブルが送信探査信号が印加されている探索対象ケーブルと長い距離に渡り並設されていたり、殆ど接した状態となっている隣接ケーブルであり、電磁誘導或いは静電誘導等により、送信探査信号が当該ケーブルにも誘起されたものと判断されるので、外部出力回路13を動作させないものとする。
On the other hand, the
図5に受信器の他の実施例の具体的な構成図を示す。 FIG. 5 shows a specific configuration diagram of another embodiment of the receiver.
図5に示す受信器3の構成は、送信探査信号として、正方向と負方向に同一エネルギー密度であって、パルス数が異なる信号を、設定周波数に同期をとって重畳させ、この重畳信号を含む受信探査信号において正方向または負方向のパルス数によって前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を確認する実施例である。
The configuration of the
図6に送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図を示す。 FIG. 6 is an explanatory diagram for comparing the transmission search signal and the reception search signal.
ここで重畳信号は、例えば、図6に示すように、正方向と負方向に同一のエネルギー密度を有し、正方向と負方向でパルス数が異なる信号である。このような重畳信号を、通常ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の、数百Hzから百kHz程度の設定周波数の送信探査信号に同期させて重畳させておく。 Here, for example, as shown in FIG. 6, the superimposed signal is a signal having the same energy density in the positive direction and the negative direction and having a different number of pulses in the positive direction and the negative direction. Such a superposition signal is superposed in synchronism with a transmission search signal having a set frequency of about several hundred Hz to a hundred kHz, which has a frequency different from that of the current that is normally applied to the cable.
この重畳信号を含む送信探査信号21は、図5において、受信器3の磁電変換素子4によって検知され、受信信号処理フィルタ10を介して送信器2により予め設定しておいた数百Hzから百kHz程度の設定周波数の信号のみを増幅器11に出力する。増幅器11により増幅された探査信号は、変換器17において重畳パルス波形が取り出され、比較器18に入力される。
In FIG. 5, the
このとき、受信探査信号22のように、正方向のパルスカウント数が、重畳信号を重畳した送信探査信号21の1周期あたり予め設定しておいた正方向のパルスカウント数と一致した場合、送信探査信号21と受信探査信号22とが逆位相でないと判断して、外部出力回路13にて前記受信信号強度に応じて、複数設置した発光ダイオードを点灯したりブザーなどの発音器を出力させる構成とする。
At this time, if the pulse count in the positive direction matches the pulse count in the positive direction set in advance per cycle of the
一方、受信探査信号23のように、正方向のパルスカウント数が異なる場合、送信探査信号21と受信探査信号23とが逆位相であると判断し、表示を出力しない。
On the other hand, when the pulse counts in the forward direction are different as in the
従って、複数のケーブルの中から対象のケーブルを確実に特定可能なケーブル探査装置とすることが可能である。 Therefore, it is possible to provide a cable searching device that can reliably identify a target cable from among a plurality of cables.
この図5に示した実施例の受信器3の構成によれば、送信器2より入力された送信探査信号位相情報14を伝送路により受信器に入力する構成が省略できるので、より合理的なケーブル探査装置とするができる。
According to the configuration of the
1 電磁変換素子
2 送信器
3 受信器
4 磁電変換素子
5 リングコア
10 フィルタ
11 増幅器
12 位相比較器
13 外部出力回路
14 送信探査信号位相情報
15 受信探査信号
16 受信探査信号
17 変換器
18 比較器
21 送信探査信号
22 受信探査信号
23 受信探査信号
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