JPH02171649A - 絶縁ケーブルの欠陥検知方法および装置 - Google Patents
絶縁ケーブルの欠陥検知方法および装置Info
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- JPH02171649A JPH02171649A JP1279604A JP27960489A JPH02171649A JP H02171649 A JPH02171649 A JP H02171649A JP 1279604 A JP1279604 A JP 1279604A JP 27960489 A JP27960489 A JP 27960489A JP H02171649 A JPH02171649 A JP H02171649A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はワイヤおよびケーブルを被覆する絶縁物の欠陥
の検知に用いる方法および装置に関しさらに詳細には、
同期検知法を用いる絶縁物欠陥検知装置に関する。
の検知に用いる方法および装置に関しさらに詳細には、
同期検知法を用いる絶縁物欠陥検知装置に関する。
状況により、ワイヤあるいはケーブルを被覆する絶縁物
の性能が低下したか否かを知ることが重要な場合がある
。かかる性能の低下は重要なシステムの故障の前ぶれで
あることがある０例えばジェット戦闘機では、ワイヤの
被覆の剥離およびその結果として生ずる絶縁物の性能低
下がしばしば故障の発生を未然に警告するものとなる。
の性能が低下したか否かを知ることが重要な場合がある
。かかる性能の低下は重要なシステムの故障の前ぶれで
あることがある０例えばジェット戦闘機では、ワイヤの
被覆の剥離およびその結果として生ずる絶縁物の性能低
下がしばしば故障の発生を未然に警告するものとなる。
被覆の剥離が検知されないままであると、ケーブルが切
れたり別のケーブルと接触して短絡が生じ。
れたり別のケーブルと接触して短絡が生じ。
ケーブルの使用目的によっては破局的な結果が生じるこ
とがある。ケーブルを方向舵あるいは補助翼の制御に用
いる場合、ケーブルが切断したり短絡が生じたりすると
航空機の制御が不可能となり人命の損失を伴なう墜落が
生じることにもなる。
とがある。ケーブルを方向舵あるいは補助翼の制御に用
いる場合、ケーブルが切断したり短絡が生じたりすると
航空機の制御が不可能となり人命の損失を伴なう墜落が
生じることにもなる。
従って、ワイヤの絶縁物の劣化および故障を検知する方
法および装置に対する要望がある。絶縁物の欠陥および
性能の低下の発見が早いと、破局的な故障が生じる前に
ワイヤあるいはケーブルを交換することが可能である。
法および装置に対する要望がある。絶縁物の欠陥および
性能の低下の発見が早いと、破局的な故障が生じる前に
ワイヤあるいはケーブルを交換することが可能である。
米国特許第３．ＯＨ，４７８号は、導電性ガス電極を用
いて電気絶縁ワイヤの均一性を検知する装置を開示して
いる。その電極はイオン化された空気を含むチューブあ
るいはスリーブよりなり、イオン化された空気により絶
縁物の欠陥部分に直流電流が流れる。この特許に開示さ
れた装置では、ケーブルを導電性ガス電極の内側に配置
する必要がある。同様に、米国特許第３．２ｆ１３，１
［ｉ５号に開示された装置では、ケーブルを半導電性イ
オン化ガスを含む非導電性チューブの内側に配置して絶
縁物のテストをしなければならない、これら２つの米国
特許に開示されたワイヤ絶縁物の評価方法および装置で
は、テストされるケーブルの導体を流れる非常に小さな
電流を測定する必要がある。またテストされるケーブル
に通常接続される装置を非作動状態にしてケーブルをそ
の装置から切離す必要がある場合が殆どである。このた
め、かかるケーブル絶縁物評価方法および装置を使用可
能な用途がかなり制限されることになる。
いて電気絶縁ワイヤの均一性を検知する装置を開示して
いる。その電極はイオン化された空気を含むチューブあ
るいはスリーブよりなり、イオン化された空気により絶
縁物の欠陥部分に直流電流が流れる。この特許に開示さ
れた装置では、ケーブルを導電性ガス電極の内側に配置
する必要がある。同様に、米国特許第３．２ｆ１３，１
［ｉ５号に開示された装置では、ケーブルを半導電性イ
オン化ガスを含む非導電性チューブの内側に配置して絶
縁物のテストをしなければならない、これら２つの米国
特許に開示されたワイヤ絶縁物の評価方法および装置で
は、テストされるケーブルの導体を流れる非常に小さな
電流を測定する必要がある。またテストされるケーブル
に通常接続される装置を非作動状態にしてケーブルをそ
の装置から切離す必要がある場合が殆どである。このた
め、かかるケーブル絶縁物評価方法および装置を使用可
能な用途がかなり制限されることになる。
本発明の目的は、テストされるケーブルに接続された装
置を切離さずあるいは作動状態にして導体に通常の電位
波形を印加したまま、絶縁物の健全性を評価するための
方法および装置を提供することにある。
置を切離さずあるいは作動状態にして導体に通常の電位
波形を印加したまま、絶縁物の健全性を評価するための
方法および装置を提供することにある。
一般的に、本発明は１つまたは２つ以上の感知導体を用
いて絶縁物の欠陥あるいは故障の同期検知を行なう方法
および装置を提供する。感知導体を将来絶縁物の評価を
行なうことが予想されるケーブルに組込むのが好ましい
が、絶縁物の健全性をテストする際感知導体を既存のケ
ーブルに沿って配置してもよい、また、テストされるケ
ーブルに沿っであるいは極く接近させて複数のイオンを
発生するイオン源を配置する。感知導体の周りにイオン
化ガスの流れあるいは霧状イオン化ガスが存在するため
静電界が発生し、このため感知導体に電流が流れるので
、この電流を電流測定装置により測定する。この静電界
は電位波形が印加された隣接ケーブルの絶縁物の状態に
より影響を受ける。感知導体を流れる電流をテストされ
るケーブルに印加された既存のあるいは新たに印加した
電位波形に関して同期検知することにより、イオン源の
存在下で絶縁物の状態を評価する手段が提供される。こ
れは、テストされるケーブル上の電位波形に応じて感知
電流の測定を複数回行ない、その結果を電位あるいは電
流波形の周波数より大きい期間にわたって平均すること
により容易に行なうことが出来る。あるいは、イオン源
からのイオンにより感知導体を流れる電流をケーブルに
沿うイオン源の位置およびケーブル絶縁物の欠陥部分の
位置の関数として測定することが可能である本発明の利
点は、ケーブルを特別のチェンバー内に配置せずにケー
ブル絶縁物の評価をその設置場所で行なえる点にある。
いて絶縁物の欠陥あるいは故障の同期検知を行なう方法
および装置を提供する。感知導体を将来絶縁物の評価を
行なうことが予想されるケーブルに組込むのが好ましい
が、絶縁物の健全性をテストする際感知導体を既存のケ
ーブルに沿って配置してもよい、また、テストされるケ
ーブルに沿っであるいは極く接近させて複数のイオンを
発生するイオン源を配置する。感知導体の周りにイオン
化ガスの流れあるいは霧状イオン化ガスが存在するため
静電界が発生し、このため感知導体に電流が流れるので
、この電流を電流測定装置により測定する。この静電界
は電位波形が印加された隣接ケーブルの絶縁物の状態に
より影響を受ける。感知導体を流れる電流をテストされ
るケーブルに印加された既存のあるいは新たに印加した
電位波形に関して同期検知することにより、イオン源の
存在下で絶縁物の状態を評価する手段が提供される。こ
れは、テストされるケーブル上の電位波形に応じて感知
電流の測定を複数回行ない、その結果を電位あるいは電
流波形の周波数より大きい期間にわたって平均すること
により容易に行なうことが出来る。あるいは、イオン源
からのイオンにより感知導体を流れる電流をケーブルに
沿うイオン源の位置およびケーブル絶縁物の欠陥部分の
位置の関数として測定することが可能である本発明の利
点は、ケーブルを特別のチェンバー内に配置せずにケー
ブル絶縁物の評価をその設置場所で行なえる点にある。
さらにケーブルは常態で接続されている装置から切離す
必要がない。
必要がない。
以下、添付図面を参照して本発明をその実施例につき詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は、本発明の１つの実施例を示す、その実施例に
用いられる可動イオン源ｌはイオン化ガスの流れ２を発
生する。ガス流中のイオンは放射性物質、電気的あるい
は熱的に誘起されるイオン化を含む公知の方法のうちの
任意のものにより発生させることが出来る。イオン源は
テストされる絶縁ケーブルあるいはワイヤ３に極く接近
させて［好ましくは５．０８ｃｍ（２インチ）以内１に
配置する。ケーブル３には通常の電位波形が印加されて
いるの力Ｓ好ましい、テストされるケーブル３にさらに
別の感知導体４を極く接近させて配置する。
用いられる可動イオン源ｌはイオン化ガスの流れ２を発
生する。ガス流中のイオンは放射性物質、電気的あるい
は熱的に誘起されるイオン化を含む公知の方法のうちの
任意のものにより発生させることが出来る。イオン源は
テストされる絶縁ケーブルあるいはワイヤ３に極く接近
させて［好ましくは５．０８ｃｍ（２インチ）以内１に
配置する。ケーブル３には通常の電位波形が印加されて
いるの力Ｓ好ましい、テストされるケーブル３にさらに
別の感知導体４を極く接近させて配置する。
イオン源の電圧Ｅｓによるイオン化ガスの流れ２により
感知導体４に電流が流れる。感知導体４の電流の直流成
分がテストされるケーブルに印加された電位波形の関数
として測定される。イオンがケーブル３の絶縁物６の欠
陥部分５の上を流れると測定電流に変化が生じる。ケー
ブル３に沿ってイオン源を移動させることにより、直流
電流をケーブルに沿うイオン源の位置の関数として測定
し、この情報を用いて欠陥部分の位置を検知することが
可能である。
感知導体４に電流が流れる。感知導体４の電流の直流成
分がテストされるケーブルに印加された電位波形の関数
として測定される。イオンがケーブル３の絶縁物６の欠
陥部分５の上を流れると測定電流に変化が生じる。ケー
ブル３に沿ってイオン源を移動させることにより、直流
電流をケーブルに沿うイオン源の位置の関数として測定
し、この情報を用いて欠陥部分の位置を検知することが
可能である。
絶縁物の欠陥の存否を普通、感知導体の電流を測定する
ことにより検知出来るが、感知導体の電流をテストされ
るケーブルにかかる電位波形に関し同期的に測定すると
欠陥部分の検知性能が向上するとともにケーブルを使用
状態のままテスト出来るためテスト全体が容易に行なえ
、感知導体の電流をテストされるケーブルにかかる電位
波形Ｅｃに関して同期検知することにより、普通マイク
ロアンメータ７を用いて行なう感知導体の電流測定のＳ
／Ｎ比が増加する。また、複数の異なるケーブル上に異
なる電位波形が存在するか印加される多導体ケーブルの
場合、感知導体を流れる電流を各電位波形に関して同期
的に検知することにより何れのケーブルに絶縁物欠陥が
あるかを識別することが出来る。電流測定の感度は感知
導体にバイアス電位Ｅｂを印加すると向上する。
ことにより検知出来るが、感知導体の電流をテストされ
るケーブルにかかる電位波形に関し同期的に測定すると
欠陥部分の検知性能が向上するとともにケーブルを使用
状態のままテスト出来るためテスト全体が容易に行なえ
、感知導体の電流をテストされるケーブルにかかる電位
波形Ｅｃに関して同期検知することにより、普通マイク
ロアンメータ７を用いて行なう感知導体の電流測定のＳ
／Ｎ比が増加する。また、複数の異なるケーブル上に異
なる電位波形が存在するか印加される多導体ケーブルの
場合、感知導体を流れる電流を各電位波形に関して同期
的に検知することにより何れのケーブルに絶縁物欠陥が
あるかを識別することが出来る。電流測定の感度は感知
導体にバイアス電位Ｅｂを印加すると向上する。
イオン源としては第２図に示す拡張型イオン化ガス源１
０のような種々のイオン源を用いることが出来る。複数
の感知導体１１，１２．１３をそれぞれ流れる直流電流
をテストされる絶縁ケーブル１５にかかる電位Ｅｃの関
数として測定する。この場合、イオン源１０を励起して
感知導体へ流れる電流を供給するコロナ放電または霧状
イオン１４を発生させるために直流または高周波数交流
電圧Ｅｋを用いる。
０のような種々のイオン源を用いることが出来る。複数
の感知導体１１，１２．１３をそれぞれ流れる直流電流
をテストされる絶縁ケーブル１５にかかる電位Ｅｃの関
数として測定する。この場合、イオン源１０を励起して
感知導体へ流れる電流を供給するコロナ放電または霧状
イオン１４を発生させるために直流または高周波数交流
電圧Ｅｋを用いる。
各感知導体を流れる電流はテストされる絶縁導体１５に
かかる電位波形Ｅｃに関してそれぞれアンメータ１８．
１７．１８により同期検知すると、絶縁物２０に何らか
の欠陥１９があるか否かを識別出来る。導体１５の長さ
方向に沿う欠陥部分１９の位置は、第２図に示すように
それぞれが絶縁セグメン）２１によりコード化（グレイ
コードのような）された複数の感知導体を用いることに
より測定可能である。さらに、各感知導体にバイアス電
位Ｅｂｌ、Ｅｂ２．Ｅｂ３ ヲ印加することによりその
感度を上昇出来る。
かかる電位波形Ｅｃに関してそれぞれアンメータ１８．
１７．１８により同期検知すると、絶縁物２０に何らか
の欠陥１９があるか否かを識別出来る。導体１５の長さ
方向に沿う欠陥部分１９の位置は、第２図に示すように
それぞれが絶縁セグメン）２１によりコード化（グレイ
コードのような）された複数の感知導体を用いることに
より測定可能である。さらに、各感知導体にバイアス電
位Ｅｂｌ、Ｅｂ２．Ｅｂ３ ヲ印加することによりその
感度を上昇出来る。
支１１
表１は第１図の装置の感知導体を流れる測定電流の変化
を示す、窒素ガス（流量一定、しかしながら測定されな
い）の３Ｍ ９０２型イオン化エアガンをイオン源と
して用いた。直径０．１２７ ｃ鳳（０，０５インチ）
の裸の感知導体を直径０．１２７ｃｍ（０，０５インチ
）のテストされるケーブルの厚さ０．０３０ｃ■（０゜
０１２インチ）のテフロン（登録商標）絶縁物に感知導
体との間の距離が０．８３５ｃ璽（０，２５インチ）に
なるようにして平行に配置した。ケーブルと感知導体を
導電性または絶縁性バックグラウンドの何れかの前方１
．２７ｃ＋ｗ（０，５インチ）ｆａれた所に配置しイオ
ン化エアガンをガス流がバックグラウンドの平面に対し
垂直になるようにしてケーブルと感知導体から２．２９
ｃｍ（０，９インチ）＃れた所に配置した。欠陥部分は
テストされる絶縁ケーブルから長さ０．２０３ｃ＋ｗ（
０，０８インチ）の絶縁物セグメントが除去されたもの
であった。電圧ＥｓおよびＥｂを共に零に保ってＨＰモ
デル４２５Ａｉａ流マイクロアンメータにより感知導体
を流れる定常電流をミリマイクロアンペアで測定した。
を示す、窒素ガス（流量一定、しかしながら測定されな
い）の３Ｍ ９０２型イオン化エアガンをイオン源と
して用いた。直径０．１２７ ｃ鳳（０，０５インチ）
の裸の感知導体を直径０．１２７ｃｍ（０，０５インチ
）のテストされるケーブルの厚さ０．０３０ｃ■（０゜
０１２インチ）のテフロン（登録商標）絶縁物に感知導
体との間の距離が０．８３５ｃ璽（０，２５インチ）に
なるようにして平行に配置した。ケーブルと感知導体を
導電性または絶縁性バックグラウンドの何れかの前方１
．２７ｃ＋ｗ（０，５インチ）ｆａれた所に配置しイオ
ン化エアガンをガス流がバックグラウンドの平面に対し
垂直になるようにしてケーブルと感知導体から２．２９
ｃｍ（０，９インチ）＃れた所に配置した。欠陥部分は
テストされる絶縁ケーブルから長さ０．２０３ｃ＋ｗ（
０，０８インチ）の絶縁物セグメントが除去されたもの
であった。電圧ＥｓおよびＥｂを共に零に保ってＨＰモ
デル４２５Ａｉａ流マイクロアンメータにより感知導体
を流れる定常電流をミリマイクロアンペアで測定した。
以 下 余 白
表−ｍ−」
ｖｔ、欠陥ナシ 欠陥アリ 欠陥アリ 欠陥ナシ＋２０
０ ０．０７ ０．２５ ０．２１ ０
．５２＋ｔｏｏ ｏ、ｏｅ Ｏ，１６０，１
８０，３８００，０４０，０４０，１４０，１４ −１０００，０２−０，ＯＢ ０．１３ −０
．０４−２００ ０．ＯＱ −０，１５０，０８
−０，２０１・・・可動イオン源 ２・・・イオン化ガス流 ３・会・テストされる絶縁ケーブル ４ ・Φ・感知導体 １０−・・拡張型イオン化ガス源 １１．１２，１３・会Ｏ感知導体 １５φ・・テストされる絶縁導体 １９・・・絶縁物欠陥部分 本発明の現在において好ましいと思われる実施例を添付
図面に関連して説明したが、本発明は頭書した特許請求
の範囲から逸脱することなしに種々の変形例および設計
変更が当業者にとって想到されるであろう。
０ ０．０７ ０．２５ ０．２１ ０
．５２＋ｔｏｏ ｏ、ｏｅ Ｏ，１６０，１
８０，３８００，０４０，０４０，１４０，１４ −１０００，０２−０，ＯＢ ０．１３ −０
．０４−２００ ０．ＯＱ −０，１５０，０８
−０，２０１・・・可動イオン源 ２・・・イオン化ガス流 ３・会・テストされる絶縁ケーブル ４ ・Φ・感知導体 １０−・・拡張型イオン化ガス源 １１．１２，１３・会Ｏ感知導体 １５φ・・テストされる絶縁導体 １９・・・絶縁物欠陥部分 本発明の現在において好ましいと思われる実施例を添付
図面に関連して説明したが、本発明は頭書した特許請求
の範囲から逸脱することなしに種々の変形例および設計
変更が当業者にとって想到されるであろう。
第１図は１、可動イオン源を用いる本発明の実施例を示
す。 第２図は、拡張型イオン源を用いる本発明の別の実施例
を示す。 出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コーポ
レーション 代理人：加藤紘一部（ほか１名）
す。 第２図は、拡張型イオン源を用いる本発明の別の実施例
を示す。 出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コーポ
レーション 代理人：加藤紘一部（ほか１名）
Claims (16)
- （１）電位波形が加えられた絶縁ケーブルの欠陥を検知
する装置であって、複数のイオンを発生するイオン源と
、感知導体と、感知導体に接続された測定装置とよりな
り、測定装置がイオン源からのイオンにより感知導体を
流れる電流を絶縁ケーブル上の電位波形の関数として同
期的に測定することにより絶縁ケーブルの欠陥を検知す
ることを特徴とする検知装置。 - （２）イオン源がテストされるケーブルに関して可動で
あることを特徴とする請求項第１項に記載の絶縁ケーブ
ルの欠陥検知装置。 - （３）イオン源が拡張型イオン源であり、複数のイオン
の発生がイオン源に沿って伝搬するように走査されるこ
とを特徴とする請求項第１項に記載の絶縁ケーブルの欠
陥検知装置。 - （４）複数のコード化された感知導体を用いてテストさ
れるケーブルに存在する欠陥の正確な位置を検知するこ
とを特徴とする請求項第２項に記載の絶縁ケーブルの欠
陥検知装置。 - （５）それぞれ異なる電位波形を印加した複数のケーブ
ルを同時にテストすることを特徴とする請求項第４項に
記載の絶縁ケーブルの欠陥検知装置。 - （６）感知導体にバイアス電圧を印加することを特徴と
する請求項第１項に記載の絶縁ケーブルの欠陥検知装置
。 - （７）イオン源と感知導体とを用いて電位波形が印加さ
れた絶縁ケーブルの欠陥を検知する方法であって、イオ
ン源と感知導体を絶縁ケーブルに極く接近させて配置し
、イオン源により絶縁ケーブル上をまた感知導体へ流れ
るイオンの流れを発生させ、イオン流をケーブルに沿っ
て移動させ、感知導体を流れる電流を絶縁ケーブル上の
電位波形に同期させて測定することにより絶縁ケーブル
の欠陥を検知するステップよりなることを特徴とする絶
縁ケーブルの欠陥検知方法。 - （８）さらに、感知導体にバイアスを加えるステップを
含むことを特徴とする特許請求項第７項に記載の方法。 - （９）イオン源を絶縁ケーブルに実質的に垂直に配置し
てそのケーブルに沿って移動させることを特徴とする請
求項第７項に記載の方法。 - （１０）イオン源が長さ全体に沿ってイオンを発生する
ように絶縁ケーブルに実質的に平行に配置した拡張型イ
オン源であり、複数のコード化された感知導体をケーブ
ルに沿って配置し、各感知導体を流れる電流を絶縁ケー
ブル上の電位波形に関して同期的に測定することを特徴
とする請求項第７項に記載の方法。 - （１１）イオン源が発生する霧状イオンが長さ方向に沿
って伝搬する拡張型走査式イオン源であることを特徴と
する請求項第７項に記載の方法。 - （１２）それぞれ異なる電位波形を印加した複数の絶縁
ケーブルを同時にテストすることを特徴とする請求項第
７項に記載の方法。 - （１３）絶縁ケーブルの欠陥検知装置であって、複数の
イオンを発生するイオン源と、感知導体と、感知導体に
接続された測定装置とよりなり、測定装置がイオン源か
らのイオンにより感知導体を流れる電流をテストされる
ケーブルに沿うイオン源の位置の関数として、またテス
トされるケーブルの絶縁物の欠陥の位置に関して検知す
ることを特徴とする絶縁ケーブルの欠陥検知装置。 - （１４）さらに、イオン源がテストされるケーブルに関
し可動であることを特徴とする請求項第１３に記載の絶
縁ケーブルの欠陥検知装置。 - （１５）イオン源が拡張型イオン源であり、複数のイオ
ンの発生がイオン源に沿って伝搬するように走査される
ことを特徴とする請求項第１３項に記載の絶縁ケーブル
の欠陥検知装置。 - （１６）感知導体にバイアス電圧を印加することを特徴
とする請求項第１３項に記載の絶縁ケーブルの欠陥検知
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/267,138 US4891597A (en) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | Synchronous detection and location of insulation defects |
| US267,138 | 1988-11-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171649A true JPH02171649A (ja) | 1990-07-03 |
Family
ID=23017477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1279604A Pending JPH02171649A (ja) | 1988-11-04 | 1989-10-26 | 絶縁ケーブルの欠陥検知方法および装置 |
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