JP6530834B1

JP6530834B1 - 接地判断装置

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Publication number: JP6530834B1
Application number: JP2018067159A
Authority: JP
Inventors: 猛志金井; 政春佐尾; 小林　隆一; 隆一小林; 俊久枡田; 田中　宏征; 宏征田中
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP2019179328A

Abstract

【課題】通信設備ビルにおける接地の適切性を容易に判断する。【解決手段】入力部１１が、装置、接地に関連する配線、及び接地接続点などの配置情報および装置の備える接続部の接続情報を含む通信設備の構成情報を入力し、検出部１２が、装置の備える接続部のそれぞれについて、接続部に接続された配線をたどり接地接続点を検出し、判定部１３が、検出部１２の検出した各装置の各接続部が接続される接地接続点の情報に基づき、各装置が電位差を生じる接地状態であるか否か判定し、確認等が必要な不適箇所および不適配線を抽出する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信設備ビル内の設備の接地が適切であるか判断する技術に関する。

半導体技術やスイッチング電源技術の進歩を背景とした通信インフラの進展により、高速・超高速のインターネット接続が利用できる高度情報通信ネットワークが普及している。通信ネットワークにおける耐力の低い電子機器の普及により、電磁環境問題とともに、雷サージ等の過電圧による被害が顕在化していた。接地極間に電位差があると、雷サージが侵入した場合に装置等が故障する場合がある。

通信設備ビルでは、より高い耐性を有する接地設備の充実化が図られ、接地極間の電位差を解決するために、統合接地方式と呼ばれる接地方式が導入されている。統合接地方式では、大地に接地された統合接地極から接地母線と呼ばれる大径の導線を通信設備ビルの最上階に向けて配線する。統合接地極と接地母線との接続点をインタフェースＡとする。各フロアの接地母線には、そのフロアにおける全ての装置の接地接続点となるインタフェースＢを配置する。同一フロアの装置を同一フロアのインタフェースＢに接地することで、フロアレベルで等電位化される。また、異なるインタフェースＢに接続された装置間が通信線で接続される場合はインタフェースＣにより絶縁する。

岸本保夫、「情報通信ビルにおける雷害対策技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、日本電信電話株式会社、２００３年３月、第１５巻、第３号、pp. 51-54 加藤潤、倉本昇一、小林隆一、「進化する通信インフラに対応した接地技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、日本電信電話株式会社、２００７年９月、第１９巻、第９号、pp. 82-85

接地設備を有するビルであっても、ビル設計の段階での接地配線が不適切なケースが多数存在している。適切に接地配線がなされていない通信設備ビルでは、雷放電などのサージによる被害が増大している。

接地の設計には高度なスキルを要することもあり、既存ビルの点検、あるいは、新規設計においてより多くの稼働を要していた。

接地設備の設計は、業務経験の長い者の経験に頼っているのが現状である。高度なスキルを有する者であっても、大規模通信設備ビルでは設計図面が複雑化し、また、接地に特化した図面もなく、接地の適切性の判断が困難である。既存ビルの点検においても、現地で調査した接地内容が適切であるか判断するために時間を要するという問題があった。保守者が現地で調査を行って不備を測定し、必要な場合は設計者が改修を行う。保守者と設計者が重複して確認をするため、時間を要してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、通信設備ビルにおける接地の適切性を容易に判断可能とすることを目的とする。

本発明に係る接地判断装置は、通信設備ビル内の装置、接地に関連する配線、接地接続点の配置情報および前記装置の備える接続部の接続情報を含む通信設備の構成情報を保存する蓄積部と、前記装置のそれぞれについて、当該装置の備える接続部のそれぞれに接続された前記配線が接続される前記接地接続点を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記装置の接地状態が電位差を生じる接地状態であるか否かを判定する判定部と、を有することを特徴とする接地判断装置。

上記接地判断装置において、前記接地接続点は、大地に接地され、接地母線に接続される親接地と、前記接地母線に接続され、前記通信設備ビルの各フロアに配置される子接地とを含み、前記判定部は、前記各フロアの子接地について、当該子接地と異なるフロアに配置された前記装置が接続されていないかを判定することを特徴とする。

上記接地判断装置において、前記通信設備の構成情報は装置を収容する装置架の情報を含み、前記判定部は、前記装置架の接地状態および当該装置架に収容された装置との間の接地状態が所定の条件を満たすか否か判定することを特徴とする。

本発明によれば、通信設備ビルにおける接地の適切性を容易に判断できる。

本実施の形態における接地判断装置の構成を示す機能ブロック図である。ＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）画面の一例を示す図である。装置の接地接続点の検出を説明するための図である。電位差を生じる接地状態の例を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態における接地判断装置１の構成を示す機能ブロック図である。

図１に示す接地判断装置１は、入力部１１、検出部１２、判定部１３、表示部１４、及び蓄積部１５を備える。接地判断装置１が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは接地判断装置１が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。

入力部１１は、装置（整流装置、分配装置、及び通信装置等）、接地に関連する配線（接地線、給電線、及び通信線等）、及び接地接続点（インタフェースＡ、インタフェースＢ、及びインタフェースＣ）などを含む通信設備の構成情報を入力する。入力部１１は、装置に関する情報として、装置種別、設置したフロア情報、装置の備える接続部の数、及び各接続部の種別を入力する。装置は、少なくとも１つ以上の接続部を備える。接続部は接地に関連する配線を接続する部分であり、接続部には、接地線、給電線、及び通信線が接続される。例えば接地線の接続部としては、−４８Ｖの＋側端子、電子機器のシグナル用アース、感電を防止する保安用アースなどがある。

入力部１１は、通信設備ビルのフロアごとに、装置および配線等の情報を入力可能なＧＵＩを備える。図２に、ＧＵＩ画面の一例を示す。同図に示すＧＵＩ画面１００は、通信設備ビルの全体の装置の配置構成を示す全体表示領域１１０、フロアごとに装置や配線を配置するためのフロア表示領域１２０、及び装置、配線、及び各種機能を選択可能に並べたツール領域１３０で構成される。

ＧＵＩを利用して通信設備の構成情報を入力する際、本装置の利用者は、全体表示領域１１０から入力したいフロアを選択する。選択されたフロアは、フロア表示領域１２０に表示される。利用者は、ツール領域１３０から装置や配線等を示す図形を選択し、フロア表示領域１２０に配置する。利用者は、選択した装置等を全体表示領域１１０のフロア内に配置してもよい。配線を配置する場合、利用者は、ツール領域１３０から配置したい配線を選択し、始点や終点となる装置や接地接続点を選択する。異なるフロア間の配線は、全体表示領域１１０で配置できる。

配置された装置や配線を削除する場合、利用者は、全体表示領域１１０又はフロア表示領域１２０から削除したい装置や配線を選択した後、削除キーの押下又はメニューから削除を選択する。

装置に関する情報を入力する場合、利用者は、全体表示領域１１０又はフロア表示領域１２０から装置を選択した後、メニューから情報の編集を選択し、装置種別や接続部の情報等を入力する。

入力部１１のＧＵＩは、表示の拡大・縮小、アンドゥ・リドゥなどの一般的な図形描画アプリケーションが備える機能を備えるとよい。よく使う装置や配線は、ツール領域１３０のアクセスしやすい位置に配置されるとよい。よく使う装置や配線に関する情報（装置種別や接続部の情報等）は、装置や配線を配置したときに自動的に反映されるとよい。

入力部１１が入力した通信設備の構成情報は蓄積部１５に保存される。入力部１１は、記録媒体やネットワークを介して通信設備の構成情報を入力し、蓄積部１５に保存してもよい。

通信設備の構成情報が入力され、ツール領域１３０の接地判断の実施ボタンが押下されると、検出部１２と判定部１３による接地判断が実行される。なお、接地判断の実施の前に、入力された通信設備の構成情報の明らかな不備を指摘してもよい。例えば、装置に給電線と接地線が接続されるはずだが、通信設備の構成情報では給電線しか接続されていない場合に、装置に接地線が接続されていないことを示唆する旨を表示する。

検出部１２は、蓄積部１５に保存された通信設備の構成情報に基づき、通信設備ビル内に配置された各装置の各接続部について、接続部に接続された配線をたどり接地接続点を検出する。

図３を参照し、検出部１２による各装置が接続する接地接続点の検出について説明する。図３には、通信設備ビルの２階と３階に配置された装置と接地に関連する配線を示している。２階と３階のいずれにも整流装置２０１，３０１、分配器２０２，３０２、及び通信装置２０３，３０３が配置されている。２階と３階の通信装置２０３，３０３はインタフェースＣを介して通信線で接続されている。

図３の３階に配置された通信装置３０３について考える。３階の通信装置３０３は、接地線、給電線、及び通信線を接続する３つの接続部を備える。通信装置３０３の接地線の接地接続点を検出する。通信装置３０３の接地線は分配器３０２に接続されている。分配器３０２は整流装置３０１に給電線で接続されている。整流装置３０１は３階のインタフェースＢに接地線で接続されている。したがって、通信装置３０３の接地線の接地接続点は３階のインタフェースＢとなる。通信装置３０３の給電線の接地接続点を検出する。通信装置３０３の給電線は接地線と同じ分配器３０２に接続されている。したがって、通信装置３０３の給電線の接地接続点は３階のインタフェースＢとなる。通信装置３０３の通信線の接地接続点を検出する。通信装置３０３の通信線はインタフェースＣに接続されている。したがって、通信装置３０３の通信線の接地接続点はインタフェースＣとなる。

このように、検出部１２は、各装置の各接続部について、接続部に接続された配線の接地接続点を検出する。

判定部１３は、検出部１２の検出した各装置の各接続部が接続される接地接続点の情報に基づき、各装置が電位差を生じる接地状態であるか否か判定し、確認等が必要な不適箇所および不適配線を抽出する。

図４を参照し、電位差を生じる接地状態の例について説明する。図４は、図３からインタフェースＣを取り除いた構成である。図４の３階の通信装置３０３は、２階の通信装置２０３と通信線で接続されている。通信装置３０３の接地線および給電線の接地接続点は３階のインタフェースＢである。通信装置２０３の接地線および給電線の接地接続点は２階のインタフェースＢである。フロアをまたがる通信装置２０３，３０３が通信線でつながっていると、通信装置２０３，３０３において通信線と給電線・接地線との間で電位差が発生し、雷サージが通信装置２０３，３０３を経由してしまう。

そこで、判定部１３は、異なるフロアの通信装置間をつなぐ通信線を抽出し、その通信線にインタフェースＣが挿入されていない場合は、その通信線に接続された通信装置は電位差を生じる接地状態であると判定する。異なるフロアの装置間が接地線でつながれている場合も電位差を生じる接地状態と判定する。

判定部１３は、装置が電位差を生じる接地状態であるか否かの判定に加えて、各フロアにインタフェースＢが適切に設置されているか否かも判定する。一例として、判定部１３は、インタフェースＢが設置されていないフロアの抽出、インタフェースＢと通信設備ビルの鉄筋が接続されていない箇所の抽出、インタフェースＢに接続されている装置で同一フロアに配置されていない装置の抽出を行う。

また、判定部１３は、装置架の接地状態および装置架に収容された装置との接地状態についても判定する。一例として、判定部１３は、装置架の保安用アースがインタフェースＢに接続されていない箇所の抽出、装置架に収容された装置の保安用アースが装置架の保安用アースに接地されていない箇所の抽出を行う。

表示部１４は、判定部１３の抽出した不適箇所および不適配線を表示する。表示部１４は、例えば図２で示したＧＵＩ画面１００において、不適箇所および不適配線を強調表示したり、不適と判断された理由を記載した吹き出しを表示したりする。表示部１４は、ＧＵＩ画面１００の全体表示領域１１０とフロア表示領域１２０の両方に不適箇所および不適配線を表示してもよい。表示部１４は、全体表示領域１１０のみを表示し、全体表示領域１１０中に不適箇所および不適配線を表示してもよい。

蓄積部１５は、入力部１１の入力した通信設備の構成情報、判定部１３が参照する不適箇所および不適配線を抽出する条件を記憶する。不適箇所および不適配線を抽出する条件は削除・追加・修正してもよい。

続いて、接地判断装置１を用いて既存ビルの点検を行う例について説明する。

保守担当者は、既存ビルの図面及び現地調査に基づき、接地判断装置１に既存ビルの通信設備の構成情報を入力する。保守担当者は、通信設備の構成情報の入力を終えると、接地判断装置１を用いて接地判断を実施する。

接地判断装置１が接地に不備があると判定した場合は、保守担当者は、接地判断装置１に入力した通信設備の構成情報を設計担当者へ送信する。

設計担当者は、保守担当者から受信した通信設備の構成情報を接地判断装置１に入力し、接地判断装置１を用いて既存ビルの接地不備を確認し、改修箇所を検討する。設計担当者は、改修後の通信設備の構成情報を接地判断装置１に入力して接地判断を実施する。接地判断装置１による接地判断の結果に不備がなければ、設計担当者は、改修内容を保守担当者に伝える。

なお、本実施形態の接地判断装置１は、入力部１１、検出部１２、判定部１３、表示部１４、及び蓄積部１５の全ての機能を備えているが、各部の機能は、複数の装置に分散されてもよい。例えば、保守担当者は、入力部１１および表示部１４の機能を備えた携帯端末を用いて通信設備の構成情報を入力し、検出部１２および判定部１３の機能はクラウドで実現してもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、入力部１１が、装置、接地に関連する配線、及び接地接続点などの配置情報および装置の備える接続部の接続情報を含む通信設備の構成情報を入力し、検出部１２が、装置の備える接続部のそれぞれについて、接続部に接続された配線をたどり接地接続点を検出し、判定部１３が、検出部１２の検出した各装置の各接続部が接続される接地接続点の情報に基づき、各装置が電位差を生じる接地状態であるか否か判定し、確認等が必要な不適箇所および不適配線を抽出する。これにより、接地に関連する情報を管理でき、通信設備ビルにおける接地の適切性を容易に判断可能となる。

１…接地判断装置
１１…入力部
１２…検出部
１３…判定部
１４…表示部
１５…蓄積部
１００…ＧＵＩ画面
１１０…全体表示領域
１２０…フロア表示領域
１３０…ツール領域
２０１，３０１…整流装置
２０２，３０２…分配器
２０３，３０３…通信装置

Claims

通信設備ビル内の装置、接地に関連する配線、接地接続点の配置情報および前記装置の備える接続部の接続情報を含む通信設備の構成情報を保存する蓄積部と、
前記装置のそれぞれについて、当該装置の備える接続部のそれぞれに接続された前記配線が接続される前記接地接続点を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記装置の接地状態が電位差を生じる接地状態であるか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする接地判断装置。
前記接地接続点は、大地に接地され、接地母線に接続される親接地と、前記接地母線に接続され、前記通信設備ビルの各フロアに配置される子接地とを含み、
前記判定部は、前記各フロアの子接地について、当該子接地と異なるフロアに配置された前記装置が接続されていないかを判定することを特徴とする請求項１に記載の接地判断装置。
前記通信設備の構成情報は装置を収容する装置架の情報を含み、
前記判定部は、前記装置架の接地状態および当該装置架に収容された装置との間の接地状態が所定の条件を満たすか否か判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の接地判断装置。