JP6887452B2

JP6887452B2 - メタル回線故障位置検出システム

Info

Publication number: JP6887452B2
Application number: JP2019001939A
Authority: JP
Inventors: 翔平國吉; 卓生海住; 慎晃伊藤; 友寛土屋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: JP2020112395A

Description

本発明は、メタル回線の故障位置を検出する技術に関する。

近年の光アクセス網の拡大に伴い、メタル回線の需要は減少している。しかし、メタル回線は、従来の固定電話サービス及びＤＳＬ（Digital Subscriber Line）サービスの提供に使用されているため、それを保守し続ける必要がある。

メタル回線は長期間運用すると、接続部などの劣化による接続不良（混線、地絡）、断線、短絡等により故障が発生する。メタル回線の心線に故障が発生した場合、空き心線に切り替えて対処することがある。メタル回線の故障を修理せずにいると正常な心線が減少してしまう。それを放置しておけば全ての心線が不良となる場合も考えられる。

メタル回線の故障位置の特定方法は、例えば特許文献１に開示されている。

特開平１０−２４７８６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、不良心線の故障位置の検出には必ず良線が一本必要とされていた。つまり、心線の枯渇により良線がない場合は、故障位置を検出することができないという課題がある。

本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、良線がない場合でも不良心線の故障位置の検出ができるメタル回線故障位置検出システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るメタル回線故障位置検出システムは、メタル回線の一方の端部に接続される第１端末と他方の端部に接続される第２端末を備えるメタル回線故障位置検出システムであって、前記第１端末と前記第２端末は、連携して一方の端部から前記メタル回線の故障位置までの故障回線抵抗を含む第１等価回路と、前記故障位置から他方の端部までの回線抵抗を含む前記第１等価回路と異なる回路接続の第２等価回路を形成させ、前記第１端末は、前記第１等価回路から前記故障回線抵抗に依拠する１個以上の評価抵抗値を測定する第１測定部を備え、前記第２端末は、前記第２等価回路から前記故障回線抵抗に依拠する１個以上の評価抵抗値を測定する第２測定部を備え、前記第１端末と前記第２端末のどちらかは、前記評価抵抗値から前記故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗と前記メタル回線の敷設時の線路抵抗値を用いて前記故障位置を検出する故障位置検出部を備え、前記第１端末は前記メタル回線の2つの不良心線の一方の不良心線と他方の不良心線の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第２端末は前記メタル回線の2つの不良心線のそれぞれの他方の端部の間を電位差計で接続させてホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第１端末は前記メタル回線の1つの不良心線の一方の端部と前記第１端末の内部の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第２端末は前記メタル回線の1つの不良心線の他方の端部と前記第２端末の内部の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、前記第１測定部及び前記第２測定部の両方又は一方は、前記電位差計の電位差がゼロになる前記評価抵抗値を測定することを要旨とする。

本発明によれば、良線がない場合でも不良心線の故障位置の検出ができるメタル回線故障位置検出システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの構成例を模式的に示す図である。図１に示すメタル回線故障位置検出システムの処理手順の例を示すフローチャートである。不良心線を表す等価回路の例を示す図である。本発明の第１実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図４に示すメタル回線故障位置検出システムが形成させる第１等価回路と第２等価回路の例を示す図である。本発明の第２実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図６に示すメタル回線故障位置検出システムが形成させる第１等価回路と第２等価回路の例を示す図である。本発明の第３実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図８に示すメタル回線故障位置検出システムが形成させる第１等価回路と第２等価回路の例を示す図である。本発明の第４実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図１０に示すメタル回線故障位置検出システムが形成させる第１等価回路と第２等価回路の例を示す図である。本発明の第５実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図１２に示すメタル回線故障位置検出システムが形成させる第１等価回路と第２等価回路の例を示す図である。本発明の第６実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示すブロック図である。図１４に示すメタル回線故障位置検出システムの処理手順の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。

（コンセプト）
本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの構成はいくつも考えられる。各実施形態について詳しく説明する前に、各実施形態に共通する本発明のコンセプトについて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの構成例を模式的に示す図である。図１に示すメタル回線故障位置検出システム１００は、線路始端の電話局１と線路終端の加入者宅２の間を接続するメタル回線３の故障位置を検出するものである。

メタル回線３は、複数の電柱４_１〜４_４に架け渡され加入者宅２まで配線される。メタル回線３は、長期間運用すると断線及び短絡等の故障が発生する場合がある。

各電柱４_１〜４_４に対応するように設けられた端子函５_１〜５_２は、加入者宅２への回線の分岐、幹線ケーブルの相互接続や配線変更を容易にするために使用されるものである。例えば、電柱４_２と４_３の間のメタル回線３に故障が発生した場合を想定すると、故障点（×）を挟んだ2つの端子函５_２，５_３の配線を、不良心線から良品の心線（良線）に切り替えることで故障を回復させる。このような方法でメタル回線３の接続を回復させることを繰り返すと、最終的に使用可能な心線が枯渇することになる。

故障点（×）を検出するＲＦＬ（Resistive Fault Location）法では、不良線の故障位置判定のために必ず一本の良品の心線を必要とする。したがって、従来のＲＦＬ法では故障位置を検出することが出来ない場合が生じる。

本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム１００は、不良心線のみでのメタル回線３の故障判定を可能とし、高度なスキルを必要とすることなくメタル回線の故障位置を特定することを可能にする。

（構成）
そのために、メタル回線故障位置検出システム１００は、第１端末１０と第２端末２０を備える。第１端末１０は、メタル回線３の一方（始端）の端部とアースの間に接続される。第２端末２０は、メタル回線３の他方（終端）の端部とアースの間に接続される。

第１端末１０及び第２端末２０は、連携して一方の端部からメタル回線３の故障位置までの故障回線抵抗を含む第１等価回路と、当該故障位置から他方の端部までの回線抵抗を含む第１等価回路と異なる回路接続の第２等価回路を形成させる。

ここで連携してとは、例えば第１端末１０が第１等価回路を形成する場合に第２端末２０がメタル回線３の他方の端部を例えば開放させ、又、第２端末２０が第２等価回路を形成する場合に第２端末２０がメタル回線３の他方の端部を例えばアースに接続させる。このように場合に対応させて接続を切り替えることを意味する。

第１端末１０と第２端末２０の連携は、始端側の作業者と終端側の作業者が連絡を取り合って切り替えるようにしても良い。また、第１端末１０及び第２端末２０の制御部（図示せず）が連携して切り替えるようにしても良い。

なお、第１端末１０及び第２端末２０は、メタル回線３の端部とアースの間に接続される場合に限られない。メタル回線３の2つの端部の間に接続される場合も有り得る。

この例の第１端末１０は、測定部１１と故障位置検出部１２を備える。測定部１１は、第１等価回路と第２等価回路のそれぞれから故障回線抵抗に依拠する１個以上の評価抵抗値を測定する。

故障位置検出部１２は、測定部１１で測定された評価抵抗値から故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗とメタル回線３の敷設時の線路抵抗値を用いて故障位置を検出する。敷設時の線路抵抗値は、メタル回線３の心線に故障が無い場合（良線時）の線路抵抗値であり、通信事業者が把握している。

なお、第１端末１０と第２端末２０は入れ替えても良い。つまり、第１端末１０を終端側、第２端末２０を始端側に配置しても良い。

（作用）
図２は、メタル回線故障位置検出システム１００の概略の処理手順を示すフローチャートである。

先ず始めに、メタル回線３の故障点を挟む２カ所のそれぞれに、第１端末１０又は第２端末２０を接続させる（ステップＳ１）。この例では、第１端末１０は端子函５_２（図１）内の不良心線とアースの間に、第２端末２０は端子函５_３内の不良心線とアースの間に接続させる。第１端末１０は、第２端末２０と連携してメタル回線３の一方の端部から故障位置までの故障回線抵抗を含む第１等価回路を形成させる。

次に、作業者は、故障位置検出部１２を備える第１端末１０に、線路抵抗値ｒを入力する（ステップＳ２）。線路抵抗値ｒは、第１端末１０と第２端末２０を接続させるメタル回線３の敷設時（良線時）の抵抗値である。

測定部１１は、第１等価回路から故障回線抵抗に依拠する評価抵抗値を測定する（ステップＳ３）。この場合、第１端末１０と連携する第２端末２０は、他方の端部を開放させる。

図３を参照して第１等価回路を説明する。図３（ａ）は、アースに対して絶縁不良となった不良心線を表す等価回路である。図３に示す不良心線Ｌ１は、故障位置（図１の故障点×）において絶縁不良抵抗値ｓでアースに接続される。不良心線Ｌ１の一方の端部から故障位置までの抵抗値はｘ（以降、故障回線抵抗ｘと称する）、故障位置から他方の端部までの抵抗値はｒ−ｘである。ｒは良線時の心線の線路抵抗値である。

図３（ｂ）は、第２端末２０が他方の端部を開放させた場合の一方の端部とアースの間に形成される第１等価回路を示す。測定部１１は、故障回線抵抗ｘに依拠する評価抵抗値Ｒ１を測定する。評価抵抗値Ｒ１は次式で表せる。

次に、第１端末１０は、第２端末２０と連携してメタル回線３の一方の端部から故障位置までの故障回線抵抗ｘを含む第２等価回路を形成させる。この場合、第２端末２０は他方の端部をアースに接続させる。そして、測定部１１は、第２等価回路から故障回線抵抗ｘに依拠する評価抵抗値Ｒ２を測定する（ステップＳ４）。

図３（ｃ）は、第２端末２０が他方の端部をアースに接続させた場合の一方の端部とアースの間に形成される第２等価回路を示す。測定部１１は、故障回線抵抗ｘに依拠する評価抵抗値Ｒ２を測定する。評価抵抗値Ｒ２は次式で表せる。

ここで未知数は、故障回線抵抗ｘと絶縁不良抵抗値ｓの2つである。2つの未知数に対して2つの式が得られるので、故障回線抵抗ｘは式（１）と式（２）を解くことで求めることができる。

故障位置検出部１２は、評価抵抗値Ｒ１，Ｒ２から故障点までの不良心線Ｌ１の故障回線抵抗ｘを計算する（ステップＳ５）。この場合の故障回線抵抗ｘを表す式は後述する。

故障位置検出部１２は、計算した故障回線抵抗ｘと、外部から入力された線路抵抗値ｒの比から故障位置（×）を検出する（ステップＳ６）。

この例における第２端末２０は、不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間に接続され、他方の端部を開放させるか、又はアースに終端するかの作用をするリレーを備える。第２端末２０は、第２端末２０を操作する別の作業者が、第１端末１０を操作する作業者と連絡を取り合って操作しても良い。又は、第１端末１０と第２端末２０が通信して連携し、制御部（図示せず）が制御するようにしても良い。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム１００は、メタル回線の一方の端部に接続される第１端末１０と他方の端部に接続される第２端末２０を備えるメタル回線故障位置検出システムであって、第１端末１０と第２端末２０は、連携して一方の端部からメタル回線３の故障位置までの故障回線抵抗ｘを含む第１等価回路と、故障位置から他方の端部までの回線抵抗ｒ−ｘを含む第１等価回路と異なる回路接続の第２等価回路を形成させ、第１端末１０又は第２端末２０は、第１等価回路と第２等価回路のそれぞれから故障回線抵抗ｘに依拠する１個以上の評価抵抗値Ｒ１，Ｒ２を測定する測定部１１と、評価抵抗値から故障回線抵抗ｘを求め、該故障回線抵抗ｘとメタル回線３の敷設時の線路抵抗値ｒを用いて故障位置を検出する故障位置検出部１２を備える。これにより、不良心線のみでの故障検出を可能にすることができる。

第１端末１０又は第２端末２０が備える測定部１１の構成はいくつも考えられ、測定部１１の構成によって評価抵抗値の数も変化する。例えば、２本の不良心線の故障位置を一緒に検出する場合、１本の不良心線ごとに故障位置を検出する場合、及び故障の種類等によって、測定部１１の構成は変わり得る。故障の種類とは、例えば、心線の間で故障が発生しているのか、又は心線とアースの間に故障が生じているのか等の違いである。

以降において、各測定部を備える本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムついて詳しく説明する。

〔第１実施形態〕
図４は、本発明の第１実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図４に示すメタル回線故障位置検出システム１００は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２のそれぞれが、アースとの間で短絡故障を生じている場合に用いる。

図４に示すように、この例の不良心線Ｌ１は、不良心線Ｌ１の一方の端部から故障回線抵抗ｘの故障位置でアースに地絡（絶縁不良抵抗値ｓ）している。不良心線Ｌ１の故障位置から他方の端部までの回線抵抗はｒ−ｘで表せる。

また、この例の不良心線Ｌ２は、不良心線Ｌ２の一方の端部から故障回線抵抗ｙの故障位置でアースに地絡（絶縁不良抵抗値ｔ）している。不良心線Ｌ２の故障位置から他方の端部までの回線抵抗はｒ−ｙで表せる。

この場合の第１端末１０は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部（以降、始端側と称する場合がある）の間に接続される。第１端末１０は、例えば端子函５_２（図１）内の不良心線Ｌ１，Ｌ２に測定端子６を接続させる。

ｓｗ１、ｓｗ２等は、必要に応じてオンオフされ、不良心線Ｌ１，Ｌ２に第１端末１０を接続又は切り離すスイッチである。ｓｗ１とｓｗ２は、例えばリレーで構成され、そのオンオフは作業者が行っても良いし、制御部（図示せず）が行っても良い。作業者がオンオフする場合、ｓｗ１とｓｗ２は不要である。

第２端末２０は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部（以降、終端側と称する場合がある）の間に接続される。第２端末２０は、例えば端子函５_３（図１）内の不良心線Ｌ１，Ｌ２に測定端子６を接続させる。

第１端末１０は、第１測定部１１_１、抵抗測定部１１_２、第１可変抵抗器ａ、第２可変抵抗器ｂ、故障位置検出部１２、第１電圧原１３、及び端末連携部１４を備える。なお、端末連携部１４は無くても構わない。端末連携部１４については後述する。第１測定部１１_１と抵抗測定部１１_２は、上記の測定部１１（図１）に対応する。

第１可変抵抗器ａは、第１電圧源１３と不良心線Ｌ１の始端側の端部の間に接続される。第１可変抵抗器ａは、例えば、ディジタルで抵抗値が設定できるディジタルポテンショメータで構成できる。ディジタル値の設定は、作業者が手動で設定しても良いし、制御部（図示せず）が設定しても良い。

第２可変抵抗器ｂは、第１電圧源１３と不良心線Ｌ２の始端側の端部の間に接続される。第２可変抵抗器ｂは、第１可変抵抗器ａと同じ物である。

図５は、第１端末１０と第２端末２０を上記のように接続させた場合の2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２を含む等価回路を示す図である。図５（ａ）に示すように、この場合の第１端末１０と第２端末２０は、不良心線Ｌ１の故障位置と不良心線Ｌ２の故障位置の間を、不良心線Ｌ１の故障点から他方の端部までの回線抵抗ｒ−ｘ（図４）と、不良心線Ｌ２の故障点から他方の端部までの回線抵抗ｒ−ｙ（図４）との直列接続（２ｒ−ｘ−ｙ）に、電位差計２２が直列に接続されたブリッジを形成させる。図５（ａ）に示す等価回路を、第１等価回路と称する。

この第１等価回路（図５（ａ））は、次式が成り立つホイートストンブリッジを構成する。

ここでｒ_ａは第１可変抵抗器ａの抵抗である第１評価抵抗値、ｒ_ｂは第２可変抵抗器ｂの抵抗である第２評価抵抗値である。

第１測定部１１_１（図４）は、電位差計２２がゼロになるように第１可変抵抗器ａと第２可変抵抗器ｂの一方又は両方を可変し、第１評価抵抗値ｒ_ａと第２評価抵抗値ｒ_ｂを測定する。このように電位差がゼロになるように調整されるので、図５（ａ）に電流計の回路シンボルで表す電位差計２２は、電圧計で構成しても良い。

第１評価抵抗値ｒ_ａと第２評価抵抗値ｒ_ｂを測定する場合はｓｗ３が非導通状態にされ、抵抗測定部１１_２は第１等価回路から切り離される。第１評価抵抗値ｒ_ａと第２評価抵抗値ｒ_ｂを測定した後に、ｓｗ３が導通状態にされ抵抗測定部１１_２は不良心線Ｌ１，Ｌ２に接続される。

ｓｗ３は、必要に応じてオンオフされるｓｗ１等と同じものである。以降、同種の参照符号で表されるスイッチ（ｓｗ４以降）についての説明は省略する。

不良心線Ｌ１，Ｌ２に接続された抵抗測定部１１_２は、不良心線Ｌ１の一端とアースの間の評価抵抗値Ｒ１と不良心線Ｌ２の一端とアースの間の評価抵抗値Ｒ２を測定する。この場合、第２端末２０のｓｗ４とｓｗ５は非導通状態にされ、不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部は開放される。

評価抵抗値Ｒ１はＲ１＝ｘ＋ｓであり、第６評価抵抗値Ｒ２はＲ２＝ｙ＋ｔである。評価抵抗値Ｒ１と評価抵抗値Ｒ２を用いることで、電位差計２２の電位差がゼロになる場合の式（３）は次式で表せる。

第２端末２０は、第２電圧源２３、第３可変抵抗器ｃ、第４可変抵抗器ｄ、電位差計２２、第２測定部２１、及び端末連携部２４を備える。端末連携部２４は、端末連携部１４と同様に無くても構わない。

第３可変抵抗器ｃは、第２電圧源２３と不良心線Ｌ１の終端側の端部の間に接続される。第４可変抵抗器ｄは、第２電圧源２３と不良心線Ｌ２の終端側の端部の間に接続される。第３可変抵抗器ｃと第４可変抵抗器ｄは、第１可変抵抗器ａと同じ物である。

第２測定部２１は、第１端末１０と連携して第２等価回路を形成させる。図５（ｂ）は、不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端側の端部は開放され、終端側の端部の間には第２端末２０が接続されている場合の不良心線Ｌ１，Ｌ２を含む等価回路を示す図である。

不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端側の端部は開放されることで、不良心線Ｌ１の故障回線抵抗ｘと不良心線Ｌ２の故障回線抵抗ｙは無視できる。その結果、第２端末２０は、不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部の間を電位差計２２で接続させるブリッジを形成させる。図５（ｂ）に示す等価回路を、第２等価回路と称する。

第２等価回路は、次式が成り立つホイートストンブリッジを構成する。

ここでｒ_cは第３可変抵抗器ｃの抵抗である第３評価抵抗値、ｒ_ｄは第４可変抵抗器ｃの抵抗である第４評価抵抗値である。

第２測定部２１（図４）は、電位差計２２がゼロになるように第３可変抵抗器ｃと第４可変抵抗器ｄの一方又は両方を可変し、第３評価抵抗値ｒ_ｃと第４評価抵抗値ｒ_ｄを求める。

式（５）は、評価抵抗値Ｒ１（Ｒ１＝ｘ＋ｓ）と第６評価抵抗値Ｒ２（Ｒ２＝ｙ＋ｔ）を用いることで、式（３）と同様に次式に変形できる。

以上述べたように第１測定部１１_２によって式（４）が求められ、第２測定部２１によって式（６）が求められる。

式（４）と式（６）の連立方程式を解くことで次式が得られ、故障回線抵抗ｘを求めることができる。

ここでＲ１とＲ２は抵抗測定部１１_２で測定した評価抵抗値、ｒ_ａ，ｒ_ｂ，ｒ_ｃ，ｒ_ｄは、第１評価抵抗値ｒ_ａ〜第４評価抵抗値ｒ_ｄであり、これらは第１・第２等価回路から測定された評価抵抗値である。評価抵抗値と線路抵抗値ｒは既知である。したがって、不良心線Ｌ１の一方の端部から故障点までの故障回線抵抗ｘを求めることができる。

故障回線抵抗ｘを求める計算は、故障位置検出部１２が実行する。故障位置検出部１２は、故障回線抵抗ｘを求めた後、線路抵抗値ｒと故障回線抵抗ｘの比から故障点を検出する。なお、故障位置検出部１２は、第２端末２０に備えても良い。その場合は、第１端末１０を操作する作業者が第２端末を操作する作業者に、第１評価抵抗値ｒａ、第２評価抵抗値ｒｂ、評価抵抗値Ｒ１、及び評価抵抗値Ｒ２を伝達する。また、メタル回線３の敷設時の線路抵抗値ｒは、第２端末２０に入力する。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム１００は、第１端末１０と第２端末２０を備え、第１端末１０は、2つの不良心線の一方の端部の間に接続され、2つの不良心線の一方の端部とアースの間のそれぞれの評価抵抗値を測定する測定する抵抗測定部１１_２と、第１電圧源１３と、第１電圧源１３と一方の不良心線Ｌ１の一方の端部の間に接続される第１可変抵抗器ａと、第１電圧源１３と他方の不良心線Ｌ２の一方の端部の間に接続される第２可変抵抗器ｂと、2つの不良心線Ｌ１,Ｌ２の他方の端部の間の電位差がゼロになるように第１可変抵抗器ａと第２可変抵抗器ｂの一方又は両方を可変し、当該電位差がゼロになる場合の第１可変抵抗器ａの抵抗値である第１評価抵抗値ｒ_ａと第２可変抵抗器ｂの抵抗値である第２評価抵抗値ｒ_ｂを求める第１測定部１１_１とを備える。

そして第２端末２０は、2つの不良心線Ｌ１,Ｌ２の他方の端部の間に接続され、第２電圧源２３と、第２電圧源２３と一方の不良心線Ｌ１の他方の端部の間に接続される第３可変抵抗器ｃと、第２電圧源２３と他方の不良心線Ｌ２の他方の端部の間に接続される第４可変抵抗器ｄと、2つの不良心線Ｌ１,Ｌ２の他方の端部の間の電位差を測定する電位差計２２と、電位差計２２の電位差がゼロになるように第３可変抵抗器ｃと第４可変抵抗器ｄの一方又は両方を可変し、当該電位差がゼロになる場合の第３可変抵抗器ｃの抵抗値である第３評価抵抗値ｒ_ｃと第４可変抵抗器ｄの抵抗値である第４評価抵抗値ｒ_ｄを求める第２測定部２１とを備える。これにより、2つの不良心線のメタル回線３のそれぞれの故障位置の検出を可能にする。

なお、第１端末１０は、第１等価回路の2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の間を電位差計２２で接続するブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成させ、第１測定部１１_１は電位差計２２がゼロになる1個以上の評価抵抗値を測定する。また、第２端末２０は、第２等価回路の2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部の間を電位差計２２で接続するブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成させ、第２測定部２１は電位差計２２がゼロになる1個以上の評価抵抗値を測定する。これにより、2つの不良心線のメタル回線３の故障位置の検出を可能にする。

なお、第１端末１０に端末連携部１４、及び第２端末２０に端末連携部２４を備えるようにしても良い。端末連携部１４は、第２端末２０で求めた第３評価抵抗値ｒ_ｃと第４評価抵抗値ｒ_ｄを、端末連携部２４を介して受信するものである。

端末連携部１４と端末連携部２４の間の通信は、専用の無線回線を用意しても良い。また、メタル回線３に保守用の通信線を予め用意しておき、その通信線を介して評価抵抗値を送信するようにしても良い。また、メタル回線３の良品の心線を用いて第１端末１０と第２端末２０を通信させても良い。

つまり、第１端末１０及び第２端末２０は、故障位置検出部１２を備える対向端末に、自らが測定した評価抵抗値を送信又は対向端末が測定した評価抵抗値を受信する端末連携部１４，２４を備える。これにより作業者の操作負担を軽減させることができる。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図６に示すメタル回線故障位置検出システム２００は、１つの不良心線Ｌ１が地絡している場合に用いる。

この場合の第１端末３０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部（始端側）とアースの間に接続される。第１端末３０は、例えば端子函５_２（図１）内の不良心線Ｌ１の始端側に測定端子６を接続させる。

第２端末４０は、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部（終端側）とアースの間に接続される。第２端末２０は、例えば端子函５_３（図１）内の不良心線Ｌ１の終端側に測定端子６を接続させる。

第１端末３０は、第１可変抵抗器ａ、第２可変抵抗器ｂ、第３可変抵抗器ｃ、第１電圧源１３、電位差計２２_１、第３測定部３１、及び故障位置検出部３２を備える。電位差計２２_１は、上記の電位差計２２と同じものであるが、第２端末４０の電位差計と区別する目的で参照符号を変えている。

第１可変抵抗器ａは、第１電圧源１３と不良心線Ｌ１の始端側の端部の間に接続される。第１可変抵抗器ａ及び第１電圧源１３は参照符号から明らかなように第１実施形態と同じ物である。他の構成についても同様である。

第２可変抵抗器ｂは、一端が第１電圧源１３に接続され他端が第３可変抵抗器ｃの一端に接続される。

第３可変抵抗器ｃは、第２可変抵抗器ｂの他端とアースの間に接続される。第３可変抵抗器ｃは、第１可変抵抗器ａ等と同じものである。

電位差計２２は、不良心線Ｌ１の始端側の端部と第３可変抵抗器ｃの一端の間に接続される。

第３測定部３１は、不良心線Ｌ１の終端側を開放した場合において、電位差計２２_１（不良心線Ｌ１の始端側の端部と第３可変抵抗器ｃの一端の間）の電位差がゼロになるように第１可変抵抗器ａ、第２可変抵抗器ｂ、及び第３可変抵抗器ｃの何れか1つ又はそれぞれを可変し、当該電位差がゼロになる場合の第１可変抵抗器ａの抵抗である第１評価抵抗値ｒ_ａ、第２可変抵抗器ａの抵抗である第２評価抵抗値ｒ_ｂ、及び第３可変抵抗器ｃの抵抗である第３評価抵抗値ｒ_ｃを求める。

図７は、第１端末３０と第２端末４０を、1つの不良心線Ｌ１の始端と終端のそれぞれと、アースの間に接続させた場合の等価回路を示す図である。図７（ａ）は、不良心線Ｌ１の終端側を開放（ｓｗ７：オフ）させた場合の第１等価回路を示す。

図７（ａ）に示すように、この場合の第１等価回路は、不良心線Ｌ１の始端と第１端末３０の内部の間を電位差計２２_１で接続させるブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成する。この第１等価回路において、電位差計２２がゼロになる場合、ホイートストンブリッジの定理により次式が成立する。

ここで、ｘは不良心線Ｌ１の故障回線抵抗、sは不良心線Ｌ１とアースの間の絶縁不良抵抗である。ｒ_ｃは、アースまでの抵抗（接地抵抗）も含める。

第２端末４０は、第４可変抵抗器ｄ、第５可変抵抗器ｅ、第６可変抵抗器ｆ、第２電圧源２３、電位差計２２_２、及び第４測定部４１を備える。

第４可変抵抗器ｄは、第２電圧源２３と不良心線Ｌ１の終端側の端部の間に接続される。第５可変抵抗器ｅは、一端が第２電圧源２３に接続され、他端が第６可変抵抗器ｆの一端に接続される。

第６可変抵抗器ｆは、第５可変抵抗器ｅの他端とアースの間に接続される。第４可変抵抗器ｄ、第５可変抵抗器ｅ、及び第６可変抵抗器ｆは、第１可変抵抗器ａ等と同じものである。

電位差計２２_２は、不良心線Ｌ１の終端側の端部と第６可変抵抗器ｆの一端の間に接続される。

第４測定部４１は、不良心線Ｌ１の始端側を開放した場合において、電位差計２２_２（不良心線Ｌ１の終端側の端部と第６可変抵抗器ｆの一端の間）の電位差がゼロになるように第４可変抵抗器ｄ、第５可変抵抗器ｅ、及び第６可変抵抗器ｆの何れか1つ又はそれぞれを可変し、当該電位差がゼロになる場合の第４可変抵抗器ｄの抵抗である第４評価抵抗値ｒ_ｄ、第５可変抵抗器ｅの抵抗である第５評価抵抗値ｒ_ｅ、及び第６可変抵抗器ｆの抵抗である第６評価抵抗値ｒ_ｆを求める。

図７（ｂ）は、不良心線Ｌ１の始端側を開放（ｓｗ６：オフ）させた場合の第２等価回路を示す。図７（ｂ）に示すように、この場合の第２等価回路は、不良心線Ｌ１の終端と第２端末４０の内部の間を電位差計２２_２で接続させるブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成する。この第２等価回路において、電位差計２２_２がゼロになる場合、ホイートストンブリッジの定理により次式が成立する。

ここでｒ_fはアースまでの抵抗（接地抵抗）も含める。

故障位置検出部３２は、故障回線抵抗ｘを、式（８）と式（９）を故障回線抵抗ｘについて解いた式（１０）に、第１評価抵抗値ｒ_ａ、第２評価抵抗値ｒ_ｂ、第３評価抵抗値ｒ_ｃ、第４評価抵抗値ｒ_ｄ、第５評価抵抗値ｒ_ｅ、第６評価抵抗値ｒ_ｆ、及び線路抵抗値ｒを代入して計算する。

故障位置検出部３２は、第２端末４０に備えるようにしても良い。また、端末連携部１４（図４）を第１端末３０、端末連携部２４（図４）を第２端末４０に備えるようにしても良い。故障位置検出部３２と端末連携部１４，２４は、第１実施形態と同様である。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム２００は、第１端末３０と第２端末４０を備え、第１端末３０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間に接続され、第１電圧源１３と、第１電圧源１３と不良心線Ｌ１の一方の端部との間に接続される第１可変抵抗器ａと、第１電圧源１３に一端が接続され他端が第３可変抵抗器ｃの一端に接続される第２可変抵抗器ｂと、第２可変抵抗器ｂの他端とアースの間に接続される第３可変抵抗器ｃと、不良心線Ｌ１の一方の端部と第３可変抵抗器ｃの一端との間の電位差を測定する電位差計２２_１と、不良心線Ｌ１の他方の端部を開放した場合において、電位差計２２_１の電位差がゼロになるように第１可変抵抗器ａ、第２可変抵抗器ｂ、及び第３可変抵抗器ｃの何れか1つ又はそれぞれを可変し、当該電位差がゼロになる場合の第１可変抵抗器ａの抵抗値である第１評価抵抗値ｒ_ａ、第２可変抵抗器ｂの抵抗値である第２評価抵抗値ｒ_ｂ、及び第３可変抵抗器ｃの抵抗値である第３評価抵抗値ｒ_ｃを求める第３測定部３１とを備える。

そして、第２端末４０は、不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間に接続され、第２電圧源２３と、第２電圧源２３と不良心線Ｌ１の他方の端部との間に接続される第４可変抵抗器ｄと、第２電圧源２３と一端が接続され他端が第６可変抵抗器ｆの一端に接続される第５可変抵抗器ｅと、第５可変抵抗器ｅの他端とアースの間に接続される第６可変抵抗器ｆと、不良心線Ｌ１の一方の端部と第６可変抵抗器ｆの一端との間の電位差を測定する電位差計２２_２と、不良心線Ｌ１の一方の端部を開放した場合において、電位差計２２_２の電位差がゼロになるように第４可変抵抗器ｄ、第５可変抵抗器ｅ、及び第６可変抵抗器ｆの何れか1つ又はそれぞれを可変し、当該電位差がゼロになる場合の第４可変抵抗器ｄの抵抗値である第４評価抵抗値ｒ_ｄ、第５可変抵抗器ｅの抵抗値である第５評価抵抗値ｒ_ｅ、及び第６可変抵抗器ｆの抵抗値である第６評価抵抗値ｒ_ｆを求める第４測定部４１とを備える。これにより1つの不良心線Ｌ１のみのメタル回線３の故障検出を可能にすることができる。

なお、第１端末３０は、第１等価回路の1つの不良心線Ｌ１の一端と第１端末３０の内部の間を電位差計２２_１で接続するブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成させ、第３測定部３１は電位差計２２_１がゼロになる1個以上の評価抵抗値を測定する。また、第２端末４０は、第２等価回路の1つの不良心線Ｌ１の他方の端部と第２端末４０の内部の間を電位差計２２_２で接続するブリッジを形成するホイートストンブリッジを構成させ、第４測定部４１は電位差計２２_２がゼロになる1個以上の評価抵抗値を測定する。これにより1つの不良心線Ｌ１のみのメタル回線３の故障を検出することができる。

以上説明したように、第１実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム１００及び第２実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム２００によれば、第１端末と第２端末は、2本の不良心線の端部の間、又は1つの不良心線と第１端末と第２端末の間を電位差計で接続するブリッジを形成させる。このブリッジを挟んで対角上で対向する抵抗は、ホイートストンブリッジを構成する。第３・第４測定部３１，４１は、ブリッジ上の電位差計２２_１，２２_２がゼロになる1個以上の評価抵抗値を測定する。これにより1つの不良心線Ｌ１のみのメタル回線３の故障位置の検出を可能にする。

〔第３実施形態〕
図８は、本発明の第３実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図８に示すメタル回線故障位置検出システム３００は、１つの不良心線Ｌ１とアースの間で地絡している場合に用いる。

第１端末５０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部（始端側）とアースの間に接続される。第１端末５０は、例えば端子函５_２（図１）内の不良心線Ｌ１の始端側に測定端子６を接続させる。

第２端末６０は、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部（終端側）とアースの間に接続される。第２端末２０は、例えば端子函５_３（図１）内の不良心線Ｌ１の終端側に測定端子６を接続させる。

第１端末５０は、抵抗測定部５１と故障位置検出部５２を備える。

抵抗測定部５１は、1つの不良心線Ｌ１の終端側の端部を開放した場合の不良心線Ｌ１の始端側の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ１（式（１））と、不良心線Ｌ１の終端側の端部をアースに接続した場合の不良心線Ｌ１の始端側の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ２（式（２））を測定する。

第２端末６０は切替部６１を備える。切替部６１は、1つの不良心線Ｌ１の終端側の端部を、開放又はアースに接続させる。切替部６１は、例えばリレーで構成できる。切替部６１の切り替えは、作業者が手動で行っても良いし、制御部（図示せず）が行っても良い。

図９は、第１端末５０を不良心線Ｌ１の始端に、第２端末６０を不良心線Ｌ１の終端の端部に接続させた場合の等価回路を示す図である。図９（ａ）は、切替部６１を開放させた場合の等価回路である。図９（ｂ）は、切替部６１を導通させて不良心線Ｌ１の終端をアースに接続させた場合の等価回路である。

図９（ａ）に示すように、不良心線Ｌ１の終端を開放させた場合、故障位置から他方の端部までの抵抗値ｒ−ｘは無視でき、評価抵抗値Ｒ１はＲ１＝ｘ＋ｓ（式（１））で表せる。また、不良心線Ｌ１の終端をアースに終端すると、等価回路は図９（ｂ）に示すように変化し、評価抵抗Ｒ２は式（２）で表せる。

故障位置検出部５２は、式（１）と式（２）を故障回線抵抗ｘについて解いた次式に、抵抗測定部５１で測定した評価抵抗値Ｒ１と評価抵抗値Ｒ２、及び予め入力される線路抵抗値ｒを代入して故障回線抵抗ｘを計算する。

故障位置検出部５２は、第２端末６０に備えるようにしても良い。また、端末連携部１４を第１端末５０、端末連携部２４を第２端末６０に備えるようにしても良い。故障位置検出部５２と端末連携部１４，２４は、第１実施形態と同様である。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム３００は、第１端末５０と第２端末６０を備え、第１端末５０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間に接続され、不良心線Ｌ１の他方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間の抵抗値である評価抵抗値Ｒ１と、当該不良心線Ｌ１の他方の端部をアースに接続した場合の当該不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間の抵抗値である評価抵抗値Ｒ２を測定する抵抗測定部５１を備え、第２端末６０は、不良心線Ｌ１の他方の端部を開放又はアースに接続させる切替部６１を備える。これにより1つの不良心線Ｌ１のみのメタル回線３の故障位置の検出を可能にする。
〔第４実施形態〕

図１０は、本発明の第４実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図１０に示すメタル回線故障位置検出システム４００は、１つの不良心線Ｌ１とアースの間で地絡している場合に用いる。

第１端末７０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部（始端側）とアースの間に接続される。第１端末５０は、例えば端子函５_２（図１）内の不良心線Ｌ１の始端側に測定端子６を接続させる。

第２端末８０は、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部（終端側）とアースの間に接続される。第２端末８０は、例えば端子函５_３（図１）内の不良心線Ｌ１の終端側に測定端子６を接続させる。

第１端末７０は、第１抵抗測定部７１と故障位置検出部７２を備える。第１抵抗測定部７１は、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ１を測定する。

第２端末８０は、第２抵抗測定部８１を備える。第２抵抗測定部８１は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ２を測定する。

図１１は、第１端末７０を不良心線Ｌ１の始端に、第２端末８０を不良心線Ｌ１の終端の端部に接続させた場合の等価回路を示す図である。図１１（ａ）は、第１抵抗測定部７１が、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ１を測定する場合を表す第１等価回路である。図１１（ｂ）は、第２抵抗測定部８１が、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間の評価抵抗値Ｒ２を測定する場合を表す第２等価回路である。

第１端末７０を不良心線Ｌ１の始端に接続させて終端を開放させた場合、図１１（ａ）に示すように、故障位置から他方の端部までの抵抗値ｒ−ｘは無視でき、第１抵抗測定部７１が測定する評価抵抗値Ｒ１はＲ１＝ｘ＋ｓ（式（１））で表せる。

第１端末７０を不良心線Ｌ１の終端に接続させて始端を開放させた場合、図１１（ｂ）に示すように、不良心線Ｌ１の一方の端部から故障位置までの故障回線抵抗値ｘは無視でき、第２抵抗測定部８１が測定する評価抵抗値Ｒ２は次式で表せる。

故障位置検出部７２は、式（１）と式（１２）を故障回線抵抗ｘについて解いた次式に、第１抵抗測定部７１で測定した評価抵抗値Ｒ１,Ｒ２、及び予め入力される線路抵抗値ｒを代入して故障回線抵抗ｘを計算する。

故障位置検出部７３は、第２端末８０に備えるようにしても良いことは、上記の実施形態と同じである。また、端末連携部１４，２４についても同様である。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム４００は、第１端末７０と第２端末８０を備え、第１端末７０は、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間に接続され、不良心線Ｌ１の他方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の一方の端部とアースの間の抵抗値である評価抵抗値Ｒ１を測定する第１抵抗測定部７１を備え、第２端末８０は、1つの不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間に接続され、1つの不良心線Ｌ１の一方の端部を開放した場合の当該不良心線Ｌ１の他方の端部とアースの間の抵抗値である評価抵抗値Ｒ２を測定する第２抵抗測定部８１を備える。これにより1つの不良心線Ｌ１のみのメタル回線３の故障位置の検出を可能にする。

〔第５実施形態〕
図１２は、本発明の第５実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示す図である。図１２に示すメタル回線故障位置検出システム５００は、上記の実施形態と異なり、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の間で短絡不良が生じている故障位置を検出するものである。

第１端末９０は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部の間（以降、始端側と称する）に接続される。第１端末９０は、例えば端子函５_２（図１）内の不良心線Ｌ１，Ｌ２に測定端子６を接続させる。

第２端末９５は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部の間（以降、終端側と称する）に接続される。第２端末９５は、例えば端子函５_３（図１）内の不良心線Ｌ１，Ｌ２に測定端子６を接続させる。

第１端末９０は、第１抵抗測定部９１と故障位置検出部９２を備える。第１抵抗測定部９１は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部を開放した場合において、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端の間の絶縁不良抵抗値ｓに依拠する評価抵抗値Ｒ１を測定する。

第２端末９５は、第２抵抗測定部９６を備える。第２抵抗測定部９６は、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部を開放した場合において、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の間の絶縁不良抵抗値ｓに依拠する評価抵抗値Ｒ２を測定する。

図１３は、第１端末９０を2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端の間に接続させ、第２端末８０を不良心線Ｌ１，Ｌ２の終端の間に接続させた場合の等価回路を示す図である。図１３（ａ）は、第１抵抗測定部９１が測定する評価抵抗値Ｒ１の第１等価回路である。図１１（ｂ）は、第２抵抗測定部９６が測定する評価抵抗値Ｒ２の第２等価回路である。

図１３（ａ）に示すように、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の終端側は開放されるので、不良心線Ｌ１の故障点から終端側の抵抗値ｒ−ｘと不良心線Ｌ２の故障点から終端側の抵抗値ｒ−ｘは無視でき、評価抵抗値Ｒ１は次式で表せる。

ここでｘは不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端から故障点までのそれぞれの抵抗値である。ｓは2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の間の絶縁不良抵抗値である。

また、図１３（ｂ）に示すように、2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端側は開放されるので、不良心線Ｌ１，Ｌ２の始端から故障点までのそれぞれの抵抗値ｘは無視でき、評価抵抗値Ｒ２は次式で表せる。

故障位置検出部９２は、式（１４）と式（１５）を故障回線抵抗ｘについて解いた次式に、第１抵抗測定部９１で測定した評価抵抗値Ｒ１と、第２抵抗測定部８６で測定した評価抵抗値Ｒ２、及び予め入力される線路抵抗値ｒを代入して故障回線抵抗ｘを計算する。

故障位置検出部９２は、第２端末９５に備えるようにしても良いことは、上記の実施形態と同じである。また、端末連携部１４，２４についても同様である。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム５００は、第１端末７０と第２端末８０を備え、第１端末７０は、2つの不良心線の一方の端部の間の絶縁不良抵抗値ｓに依拠する評価抵抗値Ｒ１を測定する第１抵抗測定部９１を備え、第２端末８０は、2つの不良心線の他方の端部の間の絶縁不良抵抗値ｓに依拠する評価抵抗値Ｒ２を測定する第２抵抗測定部９６と、評価抵抗値Ｒ１,Ｒ２、及びメタル回線３の敷設時の線路抵抗値ｒを用いて2つの不良心線Ｌ１,Ｌ２の間の故障位置を検出する故障位置検出部９２を備える。これにより2つの不良心線Ｌ１，Ｌ２の間の短絡不良を検出することができる。

〔第６実施形態〕
図１４は、本発明の第６実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムの機能構成例を示すブロック図である。図１４に示すメタル回線故障位置検出システム６００は、第１端末１１０が等価回路切替部１１１、及び第２端末１２０が等価回路切替部１２１を備える点で異なる。また、第１端末１１０と第２端末１２０は、それぞれ複数の測定部を備える点で異なる。メタル回線故障位置検出システム６００は、上記の複数の実施形態を併せ持つものである。

第１端末１１０は、等価回路切替部１１１、故障位置検出部１１２、複数の測定部１１_１等を備える。また、第２端末１２０は、等価回路切替部１２１、複数の測定部である例えば第２測定部２１等を備える。参照符号から明らかなように第１端末１１０と第２端末１２０の各測定部は、上記の実施形態と同じものである。

等価回路切替部１１１は、メタル回線３の故障の種類にそれぞれ対応する第１等価回路と第２等価回路を形成させる。ここで故障の種類は、不良心線の数が2つ又は1つであるか、また、不良心線の間の短絡故障であるのか、不良心線とアースの間の地洛であるのか等の違いによるものである。

図１５は、メタル回線故障位置検出システム６００の処理手順の例を示すフローチャートである。図１５を参照してメタル回線故障位置検出システム６００の動作を説明する。

メタル回線故障位置検出システム６００は、動作を開始すると、第１端末１１０と第２端末１２０を、メタル回線３の2つの端部の間に接続させる（ステップＳ１０）。この場合、例えば、2つの心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部の間に、第１端末１０（図４）で説明した構成を、測定端子６（図４）によって接続させる。また、2つの心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部の間に、第２端末２０（図４）で説明した構成を、測定端子６（図４）によって接続させる。測定端子６の接続は作業者が行う。

抵抗測定部１１_２は、2つの心線Ｌ１，Ｌ２の間の抵抗を測定する（ステップＳ１１）。心線Ｌ１，Ｌ２の間の抵抗が無限大であれば、心線Ｌ１，Ｌ２の間に故障が無いことが分かる（ステップＳ１１のＮＯ）。

また、心線Ｌ１，Ｌ２の間に、例えば数百MΩ以下の抵抗値が有れば2つの心線Ｌ１，Ｌ２の間に短絡故障が生じていることが分かる（ステップＳ１１のＹＥＳ）。この場合、等価回路切替部１１１は、第１抵抗測定部９１を心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部の間に接続させ、また、等価回路切替部１２１は、心線Ｌ１，Ｌ２の他方の端部を開放させ、第５実施形態で説明した図１３（ａ）に示す第１等価回路を形成させる（ステップＳ１２）。

ここで、等価回路切替部１１１と等価回路切替部１２１の連携は、二人の作業者が連絡を取り合って手動で設定しても良いし、制御部（図示せず）が行っても良い。

次に、等価回路切替部１１１と等価回路切替部１２１は、第２等価回路を形成させる（ステップＳ１２）。そして、故障位置検出部１１２は、第１抵抗測定部９１で測定した評価抵抗値Ｒ１と、第２抵抗測定部８６で測定した評価抵抗値Ｒ２、及び予め入力される線路抵抗値ｒから故障位置を検出する（ステップＳ１３）。

心線Ｌ１，Ｌ２の間の抵抗が無限大の場合（ステップＳ１１のＮＯ）は、メタル回線３の一方の端部に抵抗測定部１１_２を接続させ、各心線Ｌ１，Ｌ２とアースの間の抵抗を測定させる（ステップＳ１４）。一方の心線Ｌ１とアースの間の線路抵抗値が大の場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）は、一方の心線Ｌ１は正常である。

一方の心線Ｌ１が正常である場合は、他方の心線Ｌ２とアースの間の抵抗を測定させる（ステップＳ１６）。他方の心線Ｌ２とアースの間の線路抵抗値が大の場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）は、他方の心線Ｌ２も正常である。よって、この場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）は、心線Ｌ１，Ｌ２に故障は無いのでその旨を表示部(図示せず)に表示して動作を終了する。

他方の心線Ｌ２とアースの間の線路抵抗値が小の場合（ステップＳ１６のＮＯ）は、等価回路切替部１１１は第１端末３０（図６）で説明した構成を心線Ｌ２の一方の端部とアースの間に接続させる。また、等価回路切替部１２１は第２端末４０（図６）で説明した構成を心線Ｌ２の他方の端部とアースの間に接続させる（ステップＳ１７）。

そして、故障位置検出部１１２は、第２実施形態で説明済みの動作を行って故障位置を検出する（ステップＳ１８）。

一方の心線Ｌ１とアースの間の線路抵抗値が小の場合（ステップＳ１５のＮＯ）は、一方の心線Ｌ１は故障が生じている。次に、他方の心線Ｌ２とアースの間の線路抵抗値が大であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。

他方の心線Ｌ２とアースの間の線路抵抗値が小の場合（ステップＳ１９のＮＯ）は、他方の心線Ｌ２にも故障がある（ステップＳ１９のＮＯ）。この場合は、2つの心線Ｌ１，Ｌ２の両方が故障であるので、等価回路切替部１１１は第１端末１０（図４）で説明した構成を心線Ｌ１，Ｌ２の一方の端部の間に接続させる。また、等価回路切替部１２１は第２端末２０（図４）で説明した構成を心線Ｌ２の他方の端部の間に接続させる（ステップＳ２２）。

そして、故障位置検出部１１２は、第１実施形態で説明済みの動作を行って故障位置を検出する（ステップＳ２３）。

他方の心線Ｌ２とアースの間の線路抵抗値が大の場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）は、他方の心線Ｌ２は正常である（ステップＳ１９のＹＥＳ）。この場合は、一方の心線Ｌ１のみが故障である。

一方の心線Ｌ１のみが故障である場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）、等価回路切替部１１１は、例えば抵抗測定部５１を一方の心線Ｌ１の一方の端部とアースの間に接続させる。等価回路切替部１２１は、例えば切替部６１を一方の心線Ｌ１の他方の端部とアースの間に接続させる。なお、ここで等価回路切替部１１１は、第１抵抗測定部７１を一方の心線Ｌ１の一方の端部とアースの間に接続させても良い。また、等価回路切替部１２１は、第２抵抗測定部８１を一方の心線Ｌ１の他方の端部とアースの間に接続させても良い。

そして、故障位置検出部１１２は、第３実施形態で説明済みの動作を行って故障位置を検出する（ステップＳ２１）。第１抵抗測定部７１と第２抵抗測定部８１を接続させた場合は、第４実施形態で説明済みの動作を行って故障位置を検出する。

このように本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム６００は、メタル回線３の故障の種類に対応させて故障位置を検出することができる。

以上述べたように、本実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム６００は、第１端末１１０と第２端末１２０を備え、第１端末１１０及び第２端末１２０は、メタル回線３の故障の種類にそれぞれ対応する第１等価回路と第２等価回路を形成させる等価回路切替部１１１，１２１と、故障の種類にそれぞれ対応する複数の測定部１１_１等を備え、故障位置検出部１１２は、第１等価回路と第２等価回路に対応する測定部で測定された評価抵抗値から故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗とメタル回線３の敷設時の線路抵抗値ｒを用いて故障位置を検出する。これにより、複数の第１端末と第２端末を持つ必要が無くなる。そして、1つの第１端末１１０と第２端末１２０で複数の故障の種類に対応できるので作業効率を向上させることができる。

以上説明したように本発明の実施形態に係るメタル回線故障位置検出システムによれば、良品の心線が無くても、不良心線とアースの間の故障位置を検出することができる。第１実施形態に係るメタル回線故障位置検出システム１００によれば、アースと地絡した2つの不良心線のそれぞれの故障位置を検出することができる。また、メタル回線故障位置検出システム２００，３００，４００によれば、アースと地絡した1つの不良心線の故障位置を検出することができる。

また、メタル回線故障位置検出システム５００によれば、2つの不良心線の間の短絡故障の故障位置を検出することができる。また、メタル回線故障位置検出システム６００によれば、一組の第１端末１１０と第２端末１２０で、複数の故障に対応させて故障位置を検出することができる。

なお、第１端末１０及び第２端末２０を、必要に応じて不良心線Ｌ１等から切り離すスイッチ（ｓｗ１等）は、作業者が切り離しと接続の操作を行えば無くても構わない構成である。よって、詳しい説明は行わなかった。

ｓｗ１〜ｓｗ７のそれぞれは、切替部６１と同様に例えばリレーで構成することができる。また、ｓｗ１〜ｓｗ７のそれぞれのオンオフは、図示を省略した制御部に行わせても良い。

制御部（図示せず）は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵで構成されるマイクロコンピュータで構成することができ、第１端末及び第２端末のそれぞれの処理手順をプログラムとしてＲＯＭに記憶させることができる。制御部を備えることで作業者の操作負担を軽減させることができる。また、制御部に端末連携部１４，２４を制御させるようにしても良い。

なお、本発明を6つの実施形態を示して説明したが、上記の実施形態以外の構成も考えられる。このように本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で変形が可能である。

１：電話局
２：加入者宅
３：メタル回線
４_１，４_２，４_３，４_４：電柱
５_１，５_２，５_３，５_４：端子函
６：測定端子
１０，３０，５０，７０，９０，１１０：第１端末
１１：測定部
１１_１：第１測定部
１１_２：抵抗測定部
１２,３２,５２,７２：故障位置検出部
１３：第１電圧原
１４,２４：端末連携部
２０,４０,６０,８０,９５，１２０：第２端末
２１：第２測定部
２２,２２_１,２２_２：電位差計
２３：第２電圧原
３１：第３測定部
４１：第４測定部
５１：抵抗測定部
６１：切替部
７１,９１：第１抵抗測定部
８１,９６：第２抵抗測定部
Ｌ１,Ｌ２：心線（不良心線）
ｒ：線路抵抗値
ｓ：絶縁不良抵抗値
ｘ：故障回線抵抗
Ｒ１，Ｒ２：評価抵抗値
ｒ_ａ：第１評価抵抗値
ｒ_ｂ：第２評価抵抗値
ｒ_ｃ：第３評価抵抗値
ｒ_ｄ：第４評価抵抗値
ｒ_ｅ：第５評価抵抗値
ｒ_ｆ：第６評価抵抗値

Claims

メタル回線の一方の端部に接続される第１端末と他方の端部に接続される第２端末を備えるメタル回線故障位置検出システムであって、
前記第１端末と前記第２端末は、
連携して一方の端部から前記メタル回線の故障位置までの故障回線抵抗を含む第１等価回路と、前記故障位置から他方の端部までの回線抵抗を含む前記第１等価回路と異なる回路接続の第２等価回路を形成させ、
前記第１端末は、
前記第１等価回路から前記故障回線抵抗に依拠する１個以上の評価抵抗値を測定する第１測定部を備え、
前記第２端末は、
前記第２等価回路から前記故障回線抵抗に依拠する１個以上の評価抵抗値を測定する第２測定部を備え、
前記第１端末と前記第２端末のどちらかは、
前記評価抵抗値から前記故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗と前記メタル回線の敷設時の線路抵抗値を用いて前記故障位置を検出する故障位置検出部を備え、
前記第１端末は前記メタル回線の2つの不良心線の一方の不良心線と他方の不良心線の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第２端末は前記メタル回線の2つの不良心線のそれぞれの他方の端部の間を電位差計で接続させてホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第１端末は前記メタル回線の1つの不良心線の一方の端部と前記第１端末の内部の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、又は前記第２端末は前記メタル回線の1つの不良心線の他方の端部と前記第２端末の内部の間を電位差計で接続させるホイートストンブリッジを構成させ、
前記第１測定部及び前記第２測定部の両方又は一方は、前記電位差計の電位差がゼロになる前記評価抵抗値を測定する
ことを特徴とするメタル回線故障位置検出システム。
前記第１端末は、
2つの不良心線の一方の不良心線の一方の端部と2つの不良心線の他方の不良心線の一方の端部との間に接続され、
前記一方の不良心線の一方の端部とアースとの間の前記評価抵抗値及び前記他方の不良心線の一方の端部とアースとの間の前記評価抵抗値を測定する抵抗測定部と、
第１電圧源と、
前記第１電圧源と前記一方の不良心線の一方の端部の間に接続される第１可変抵抗器と、
前記第１電圧源と前記他方の不良心線の一方の端部の間に接続される第２可変抵抗器と、
前記一方の不良心線の他方の端部と前記他方の不良心線の他方の端部を開放した場合において前記一方の不良心線の一方の端部と前記他方の不良心線の一方の端部との間の電位差がゼロになるように第１可変抵抗器の抵抗値と第２可変抵抗器の抵抗値の一方又は両方を変更し、当該電位差がゼロになる場合の前記第１可変抵抗器の抵抗値である第１評価抵抗値と前記第２可変抵抗器の抵抗値である第２評価抵抗値を求める前記第１測定部と
を備え、
前記第２端末は、
前記一方の不良心線の他方の端部と前記他方の不良心線の他方の端部との間に接続され、
第２電圧源と、
前記第２電圧源と前記一方の不良心線の他方の端部の間に接続される第３可変抵抗器と、
前記第２電圧源と前記他方の不良心線の他方の端部の間に接続される第４可変抵抗器と、
前記一方の不良心線の他方の端部と前記他方の不良心線の他方の端部との間の電位差を測定する前記電位差計と、
前記一方の不良心線の一方の端部と前記他方の不良心線の一方の端部を開放した場合において前記電位差計の電位差がゼロになるように第３可変抵抗器の抵抗値と第４可変抵抗器の抵抗値の一方又は両方を変更し、前記電位差計の電位差がゼロになる場合の前記第３可変抵抗器の抵抗値である第３評価抵抗値と前記第４可変抵抗器の抵抗値である第４評価抵抗値を求める前記第２測定部と
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のメタル回線故障位置検出システム。
前記第１端末は、
1つの不良心線の一方の端部とアースの間に接続され、
第１電圧源と、
前記第１電圧源と前記一方の端部との間に接続される第１可変抵抗器と、
前記第１電圧源に一端が接続され他端が第３可変抵抗器の一端に接続される第２可変抵抗器と、
第２可変抵抗器の他端とアースの間に接続される第３可変抵抗器と、
前記一方の端部と第３可変抵抗器の一端との間の電位差を測定する第１電位差計と
１つの不良心線の他方の端部を開放した場合において、
前記第１電位差計の電位差がゼロになるように第１可変抵抗器の抵抗値、第２可変抵抗器の抵抗値、及び第３可変抵抗器の抵抗値の何れか1つ又はそれぞれを変更し、前記第１電位差計の電位差がゼロになる場合の前記第１可変抵抗器の抵抗値である第１評価抵抗値、前記第２可変抵抗器の抵抗値である第２評価抵抗値、及び前記第３可変抵抗器の抵抗値である第３評価抵抗値を求める第３測定部とを備え、
前記第２端末は、
前記他方の端部とアースの間に接続され、
第２電圧源と、
前記第２電圧源と前記他方の端部との間に接続される第４可変抵抗器と、
前記第２電圧源と一端が接続され他端が第６可変抵抗器の一端に接続される第５可変抵抗器と、
第５可変抵抗器の他端とアースの間に接続される第６可変抵抗器と
前記他方の端部と第６可変抵抗器の一端との間の電位差を測定する第２電位差計と、
前記一方の端部を開放した場合において、
前記第２電位差計の電位差がゼロになるように第４可変抵抗器の抵抗値、第５可変抵抗器の抵抗値、及び第６可変抵抗器の抵抗値の何れか1つ又はそれぞれを変更し、前記第２電位差計の電位差がゼロになる場合の前記第４可変抵抗器の抵抗値である第４評価抵抗値、前記第５可変抵抗器の抵抗値である第５評価抵抗値、及び第６可変抵抗器の抵抗値である第６評価抵抗値を求める第４測定部と
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のメタル回線故障位置検出システム。
メタル回線の一方の端部に接続される第１端末と他方の端部に接続される第２端末を備えるメタル回線故障位置検出システムであって、
前記第１端末は、
前記メタル回線の1つの不良心線の一方の端部とアースの間に接続され、
１つの不良心線の他方の端部を開放した場合の前記一方の端部とアースの間の抵抗値である第１評価抵抗値と、前記他方の端部をアースに接続した場合の前記一方の端部とアースの間の抵抗値である第２評価抵抗値を測定する抵抗測定部と、
前記第１評価抵抗値、前記第２評価抵抗値、及び前記メタル回線の敷設時の線路抵抗値から前記一方の端部から前記メタル回線の故障位置までの故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗と前記メタル回線の敷設時の線路抵抗を用いて前記故障位置を検出する故障位置検出部を備え、
前記第２端末は、
前記他方の端部を開放又はアースに接続させる切替部
を備えることを特徴とするメタル回線故障位置検出システム。
メタル回線の一方の端部に接続される第１端末と他方の端部に接続される第２端末を備えるメタル回線故障位置検出システムであって、
前記第１端末と前記第２端末は、
連携して前記一方の端部から前記メタル回線の故障位置までの故障回線抵抗を含む第１等価回路と、前記故障位置から前記他方の端部までの回線抵抗を含む前記第１等価回路と異なる回路接続の第２等価回路を形成させ、
前記第１端末及び前記第２端末は、
前記メタル回線の故障の種類にそれぞれ対応する前記第１等価回路と前記第２等価回路を形成させる等価回路切替部と、
前記故障の種類にそれぞれ対応する複数の測定部を備え、
前記第１端末は、
前記第１等価回路と前記第２等価回路に対応する前記測定部で測定された評価抵抗値から前記故障回線抵抗を求め、該故障回線抵抗と前記メタル回線の敷設時の線路抵抗値を用いて前記故障位置を検出する故障位置検出部を備える
ことを特徴とするメタル回線故障位置検出システム。
前記第１端末及び前記第２端末は、
前記故障位置検出部を備える対向端末に、自らが測定した前記評価抵抗値を送信又は前記対向端末が測定した前記評価抵抗値を受信する端末連携部を
備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のメタル回線故障位置検出システム。