JPH0368825A - 分布型歪センサー - Google Patents

分布型歪センサー

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JPH0368825A
JPH0368825A JP1203943A JP20394389A JPH0368825A JP H0368825 A JPH0368825 A JP H0368825A JP 1203943 A JP1203943 A JP 1203943A JP 20394389 A JP20394389 A JP 20394389A JP H0368825 A JPH0368825 A JP H0368825A
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Japan
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optical fiber
power cable
cable
phase difference
bending strain
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JP1203943A
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Akishi Onishi
晃史 大西
Ryuichi Okiayu
置鮎 隆一
Shotaro Yoshida
昭太郎 吉田
Isao Kaji
加治 功
Nobuyuki Misono
御園 信行
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力ケーブルの長手方向における曲げ歪みを?
I#1定し、熱挙動や側圧などの測定・監視に利用され
る分布型歪センサーに関する。
〔従来の技術〕
一般に、電力ケーブルの長手方向における熱挙動を管理
するためには、電力ケーブルの長手方向における温度分
布を計測することが考えられ、この温度分布を測定する
手段としては、従来、電力ケーブルの長手方向に沿って
所定間隔をおいて多数の熱電対を取付けて測温している
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、斯かる従来技術にあっては、電力ケーブ
ルの長手方向に沿って所定間隔をおいて多数の熱電対を
取付けなければならないため、取付工数が多くかかり、
ハ1定点数が非常に多くなって、温度分布測定手段とし
ての価格が膨大になり、また、部分的に電力ケーブルの
長手方向に沿った温度分布を測定するので、測定温度精
度が低い問題点もある。
そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、電力ケーブルの長手方向にお
ける曲げ歪みを高精度に且つ容易に測定することのでき
る分布型歪センサーを提供することにある。
〔課題を角ゲ決するための手段〕
本発明による分布型歪センサーは、電カケープルの遮蔽
層の一部に、その長子方向に沿って光ファイバを設け、
この光ファイバの端末部からパルス光を入射させて該光
ファイバの歪後の位相差を位相差71111定手段で測
定し、この位相差及び光ファイバの初期長に基づいて電
カケープルの長子方向の曲げ歪みを測定してなることを
特徴とする。
〔作  用〕
本発明は以上のように構成されているので、光ファイバ
の端末部にパルス光を入射させて、光ファイバの歪後の
位相差を位相差測定手段で測定し、この位相差及び光フ
ァイバの初期長に基づいて電カケープルの長手方向の曲
げ歪みを測定することによって、電カケープルの熱挙動
や側圧などの測定・監視が可能となる。
〔実 施 例〕
以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
1図に本発明の一実施例を適用した電カケープルを示す
。同図に示すように、電カケープル1は銅素線を複数条
撚り合せて各分割導体を構成したケーブル導体2に内部
半導電層3、ポリエチレン絶縁層(絶縁体)4、外部半
導電層5が順次設けられ、通常内部半導電層3、ポリエ
チレン絶縁層4及び外部半導電層5は同時伸出法により
成形され、内部半導電層3とポリエチレン絶縁層4との
間、並びに絶縁層4と外部半導電層5との間は一体化さ
れている。そして、外部半導電層5の外周には゛l−導
電性のクツションテープを巻回したクツション層6が設
けられ、さらにクツション層6に多数本の鋼索線(1,
,2nn)の螺旋巻き又は縦添えにより遮蔽層8が設け
られ、その上にプラスチック、金属等からなるケープル
ンース9が被覆されている。
また、遮蔽層8の一部にはその長手方向に沿って外径1
.2m+s、厚さ0.1mmのステンレス管8aが周方
向に4本SZ撚り又はヘリカル巻きされ、このステンレ
ス管8a内に電気的に絶縁性をHする分布型歪センサー
としての光フアイバ心線7が押通されている。この光フ
アイバ心線7は外径125μmのグレーデッド型ファイ
バを使用し、第2図に示すように光フアイバ素線7aに
タルクパウダー等の潤滑用パウダー又はアルミナ(Aj
P203)等のセラミック層7bを被覆し、このセラミ
ック層7bの外周に銅、アルミニウム、ステンレス等の
金属層7Cを設けて構成されている。
尚、本実施例では、光フアイバ心線7を絶縁層4の外周
に4本設けたが、これに限らず少なくとも1本以上設け
ればよい。
次に、第3図は光フアイバ心線7の歪みの位相差を測定
する位相差測定手段としての光フアイバアナライザ10
を示し、以下0TDR(Opticat Time D
oIlain Reflect−meter)と称す。
この0TDR10において、パルス発生器11のパルス
信号はパルスデイレイ回路12を経て光源駆動装置13
に人力され、パルス信号に従う光源駆動装置13の駆動
により、パルス光が光源14から出射される。この光源
14より出射したパルス光は、方向性結合器15、集光
レンズ16を通って端末部がOT D R10と接続さ
れた光フアイバ心線7に入射する。この入射光は光フア
イバ心線7でレイリー散乱を起こし、その後方散乱光は
光フアイバ心線7を逆行l1、集光レンズ1−6を通り
方向性u0器15により分離されて受光素子18にて充
電変換され、さらに増幅器1つで増棉されて信号処理回
路20に人力される。そして、信号処理回路20にはパ
ルス発生器11のパルス信号が人力されると共に信号処
理回路20にはその結果を表示する表示器21が接続さ
れている。
上記の溝底において、本実施例の作用を説明する。
OT D R10からパルス光を電カケープル1におけ
る遮蔽層8の一部に設けた光フアイバ心線7に入射させ
、光フアイバ心線7中にレイリー散乱を発生させる。そ
して、電カケープル1に曲げ歪みが起こると、光フアイ
バ素線7aからパルス光が逃げ出して光伝送損失が増加
する。従って、信号処理回路20に人力される光フアイ
バ心線7からの後方散乱光の強度信号には曲げ歪みによ
る減少が現われる。この後方散乱光強度の減少から電カ
ケ−プル1の曲げ歪みが検出される。
また、光源14から出射したパルス光が受光素子18に
到達するまでの時間tはt = 2 fl o / v
(ここで、goは光フアイバ心線7の入射端からその後
方散乱を生じた地点までの光フアイバ心線7の長さ、■
は光フアイバ心線7中での光速度である。)と表される
ので、信号処理回路20でパルス発生器11からのパル
ス信号と受光素子18からの検出信号との時間差から時
間tを計測することにより、後方散乱光を生じた位置を
標定することができ、その結果、電カケープル1の曲げ
歪みの発生位置を求めることが可能となる。
ここで、光フアイバ心線7の歪i1?l定の原理を位相
法によって説明する。
まず、レーザの変調周波数をto [lIZ] 、光フ
アイバ心線7中の光速をv[s/5eC1、光フアイバ
心線7の初期長をII o[wl、歪後の長さg【−]
とすると、光ファイバ心線7の歪εは次式で定義される
一方、ファイバ長N−(1+ε)Noの位相量8gは (但し、C:光速、N:屈折率)と表される。
そして、DO→gO+Δpになった時の位相差Δβpは と表される。
実験結果により ( 〕 は ( (1 で一定値をとり、 以下の値となる。
そして、 温度補正する場合の光ファイバの歪εはN      
 、11  ε 従って、位相差60gが測定されれば、ΔDが求められ
、ρ0がわかれば、光ファイバの歪εが求まる。
上式においてV の物理的意味は、光ファイバ心線7の
伸びる前の長さ!!0のところまで初期の光速vo伝搬
し、伸びた長さ6gに対してV で伝搬したとみなした
場合の架空の光速である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る分布型歪センサーに
よれば、光ファイバの端末部にパルス光を人11させて
、光ファイバの歪後の位相差を位相差測定手段で測定し
、この位相差及び光ファイバの初期長に基づいて電カケ
ープルの長手方向の曲げ歪みを測定することによって、
電カケープルの熱挙動や側圧などの測定・監視を正確に
行うことが可能となる。
また、本発明に係る分布型歪センサーによれば、光ファ
イバを使用したので、熱電対で温度分布をAp1定する
方法と比較して測定作業が容易になると共に、安価に測
定可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による分布型歪センサーを適
用した電カケープルを示す概略断面図、i2図は第1図
の光フアイバ心線を示す拡大断面図、 第3図は本発明に使用される0TDRの構成を示すブロ
ック図である。 1・・・電カケープル、 2・・・ケーブル導体、 4・・・ポリエチレン絶縁層、 7・・・光フアイバ心線、8・・・遮蔽層、10・・・
光フアイバアナライザ(位相差測定手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電力ケーブルの遮蔽層の一部に、その長手方向に沿って
    光ファイバを設け、この光ファイバの端末部からパルス
    光を入射させて該光ファイバの歪後の位相差を位相差測
    定手段で測定し、この位相差及び光ファイバの初期長に
    基づいて電力ケーブルの長手方向の曲げ歪みを測定して
    なることを特徴とする分布型歪センサー。
JP1203943A 1989-08-08 1989-08-08 分布型歪センサー Expired - Fee Related JP2746424B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532031A (en) * 2014-11-05 2016-05-11 Cambridge Consultants System and method for detecting a change in shape of at least one predefined region of an optical fibre
CN106643842A (zh) * 2017-02-10 2017-05-10 华南师范大学 一种分布式传感器及传感方法
WO2022137273A1 (ja) * 2020-12-21 2022-06-30 ニューブレクス株式会社 アーマードdssケーブル
WO2023144916A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 ニューブレクス株式会社 電力用ケーブル監視システム、およびセンサロープの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5949599A (ja) * 1982-08-16 1984-03-22 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド 合成音声の音声特徴を変更する方法及び装置
JPS6013207A (ja) * 1983-07-04 1985-01-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバを用いた伸び歪の測定方法
JPS6186624A (ja) * 1984-10-04 1986-05-02 Fujikura Ltd 電力ケ−ブルの異常温度検出方法
JPS61270632A (ja) * 1985-05-25 1986-11-29 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ形温度分布計測装置
JPH01126522A (ja) * 1987-11-12 1989-05-18 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ線状温度分布測定システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5949599A (ja) * 1982-08-16 1984-03-22 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド 合成音声の音声特徴を変更する方法及び装置
JPS6013207A (ja) * 1983-07-04 1985-01-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバを用いた伸び歪の測定方法
JPS6186624A (ja) * 1984-10-04 1986-05-02 Fujikura Ltd 電力ケ−ブルの異常温度検出方法
JPS61270632A (ja) * 1985-05-25 1986-11-29 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ形温度分布計測装置
JPH01126522A (ja) * 1987-11-12 1989-05-18 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ線状温度分布測定システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532031A (en) * 2014-11-05 2016-05-11 Cambridge Consultants System and method for detecting a change in shape of at least one predefined region of an optical fibre
CN106643842A (zh) * 2017-02-10 2017-05-10 华南师范大学 一种分布式传感器及传感方法
WO2022137273A1 (ja) * 2020-12-21 2022-06-30 ニューブレクス株式会社 アーマードdssケーブル
WO2023144916A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 ニューブレクス株式会社 電力用ケーブル監視システム、およびセンサロープの製造方法

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JP2746424B2 (ja) 1998-05-06

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