JPH0444427A - 平衡ケーブルの回線修理装置および劣化診断装置 - Google Patents

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、平衡ケーブルの絶縁劣化に対して、不平衡度
を補償して信号の伝送を可能にする平衡ケーブルの回線
修理装置と、入力インピーダンス低下の傾向性を求めて
故障時期を予測する平衡ケーブルの劣化診断装置に関す
る。

〔従来の技術〕

平衡ケーブルは、往復２導体が同じ線径の絶縁体で構成
されている心線群を集合したものであり、通常２導体か
ら構成される回線を用いて信号の伝送が行われている（
「電気通信術語事典」、社団法人電気通信協会発行）。

なお、回線を構成する２導体は、それ以外の導体群、遮
蔽体あるいは保護金属体（金属シース）に対して、構造
的かつ電気的にほぼ等しい位置関係にあり、両導体にほ
ぼ平衡した電圧が加わるようになっている（同）。

第４図は、平衡ケーブルを模擬的に示した図である。

図において、符号４１は平衡ケーブルの金属シース、符
号４２．４３は一対の平衡心線である。

ここで、各平衡心線４２．４３間のインピーダンス（絶
縁抵抗値）をＺＩとし、平衡心線４２．４３と金属シー
ス４１との間の各インピーダンスをＺｚ、Ｚｓ　とする
。

このような構成において、平衡心線４２．４３の絶縁体
の劣化や、平衡ケーブルに水などが入ったりした場合に
は、各インピーダンス２．．２．．２、の変化（実際に
は容量の変化）を引き起こすことがある。

特に、変化したインピーダンスＺｔ、Ｚｓは一般に等し
くないので、平衡ケーブルの平衡度にアンバランスをも
たらし、これにより外部からの誘導や漏話が発生しやす
くなり、伝送特性を劣化させる要因となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕 このように、平衡ケーブルは布設後の時間がたつにつれ
て絶縁劣化をきたし、次第に伝送信号が通らなくなる。

一方、従来は、平衡ケーブルの伝送特性が時間とともに
劣化してゆくことを防止したり、改善したりすることは
行われていなかった。

なお、従来の対策としては、平衡ケーブルの劣化した部
分を新品と取り替えるか、汚れや付着した水分を拭き取
るなどの処置がなされている。また、平衡心線のポリエ
チレン被覆が劣化して生したひび割れに対しては、絶縁
用のスプレーを心線表面に吹きつけ、絶縁を回復する対
策が報告されている。

しかし、これらの対策は何れにしても、絶縁劣化が悪化
して伝送信号に何らかの障害が発生してから、劣化した
場所に出掛けていって修理その他の処置をしなければな
らず、対策が後手であるとともに、修理作業の非効率に
より人件費の高騰が避けられなかった。

したがって、できるだけ集中的に修理ができたり、劣化
程度に応しである程度まとめて修理が可能なように、計
画性のある保守形態が望まれている。

本発明は、平衡ケーブルの絶縁劣化に伴う平衡度のアン
バランスを自動的に補正できる回線修理装置と、劣化の
進み具合を判断でき、計画的な修理体制の構築を容易に
する劣化診断装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の基本構成を示すブロック図である。

図において、請求項１に記載の平衡ケーブルの回線修理
装置は、平衡ケーブルの各心線の対地インピーダンスを
測定するインピーダンス測定手段１１′と、その測定結
果に基づき、各心線の対地インピーダンスの不平衡分を
検出し、その不平衡分を解消する各対地インピーダンス
の補正量を求め、各心線とアース間に対応するインピー
ダンス素子を接続して各対地インピーダンスをバランス
させる対地インピーダンスバランス手段１３とを備えて
構成する。

図において、請求項２に記載の平衡ケーブルの劣化診・
断装置は、平衡ケーブルの２心線間および各心線とアー
ス間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手
段１１と、その測定結果に基づき、２心線間および各心
線とアース間の各インピーダンスの時間的推移を記録し
、入力インピーダンスが制限値に達する時期を予測する
とともに、制限値を下回ったときにアラーム信号を発生
する故障予測判定手段１５と、予測結果およびアラーム
の表示を行う表示手段１７とを備えて構成する。

〔作　用〕

請求項１に記載の平衡ケーブルの回線修理装置は、平衡
ケーブルの絶縁劣化によって生じた各心線の対地インピ
ーダンスをインピーダンス測定手段１１′で測定し、対
地インピーダンスバランス手段１３でそのアンバランス
分を自動的に補正し、バランスさせることにより、平衡
ケーブルの平衡度を回復させることができる。

請求項２に記載の平衡ケーブルの劣化診断装置は、平衡
ケーブルの２心線間および各心線とアース間のインピー
ダンスをインピーダンス測定手段１１で測定し、故障予
測判定手段１５で平衡ケーブルの入力インピーダンスが
制限値に達する時期を予測するとともに、制限値を下回
ったときにアラーム信号を発生させ、表示手段エフに予
測結果およびアラームを表示させることにより、平衡ケ
ーブルの劣化状態の把握が容易になる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の回線修理装置および劣化診断装置の
一実施例構成を示すブロック図である。

図において、金属シース４１および平衡心線４−２．４
３から構成される平衡ケーブルの構成、各間のインピー
ダンスＺ１、Ｚｚ、Ｚ、は第４図と同様とする。

インピーダンス測定手段１１は、引き込み線２１．２２
．２３を介して金属シース４１、平衡心線４２．４３に
接続され、平衡心線間および各平衡心線とアース（金属
シース）間のインピーダンスＬ　、Ｚｚ　、Ｚｓを測定
する。なお、インピーダンス測定手段１１には、絶縁抵
抗値や容量の測定を行う市販の測定器を用いることがで
きる。

本発明の回線修理装置は、このインピーダンス測定手段
１１と、その測定結果（ここではＺＩは不要）に基づい
て、各平衡心線４２．４３０対地インピーダンスの不平
衡量および補正量を検出する補正量検出部２５、および
その補正量により対地インピーダンスをバランスさせる
対地インピーダンス補正部２６を有する対地インピーダ
ンスバランス手段１３とにより構成される。

ここで、補正量検出部２５は、インピーダンス測定手段
１１から与えられる平衡心線４２．４３とアース間のイ
ンピーダンス２．．２．の測定値を取り込み、不平衡量
Ｚｓおよび補正量としてその大小関係に応じて平衡心線
４２あるいは平衡心線４３とアース間に接続される可変
抵抗器のインピーダンス２．、．２．について、 Ｚｓ＝ＩＺｔ　　Ｚｓｌ　　　　　　　　　　　・・・
（１）ｚ、（ｚ、）＝Ｌ−ｚｓ／ｚｓ　　　　　　−（
２）の演算により求める。なお、Ｌ　＞ｚ、のときには
２．＝２．・Ｚ、／Ｚ、　、Ｚ、＝（１）を出力し、Ｚ
ｔ〈Ｚ、のときには２．＝ω、Ｚア＝Ｚｔ−Ｚｚ／Ｚｓ
を出力する。

対地インピーダンス補正部２６は、平衡心線４２とアー
ス間に接続される可変抵抗器２７、平衡心線４３とアー
ス間に接続される可変抵抗器２８、および不平衡量検出
部２５の出力に応して各可変抵抗器２７．２８の抵抗値
を制御する制御部２９を有する。

したがって、制御部２９では、平衡心線４２とアース間
のインピーダンスが平衡心線４３とアース間のインピー
ダンスに比べて大きい場合（Ｚｔ〉Ｚ、）に、可変抵抗
器２７のインピーダンスＺアをＺｚ・Ｚ、Ｚｚ、に設定
し、可変抵抗器２８が開放状態（インピーダンスが無限
大）になるように設定する。すなわち、平衡心線４２と
アース間のインピーダンス７つに対して、インピーダン
スＺｘの可変抵抗器２７が並列接続されることにより、
対地インピーダンスのアンバランスが解消される。

また、逆に、平衡心線４２とアース間のインピーダンス
が平衡心線４３とアース間のインピーダンスに比べて小
さい場合（ｚｔ＜ｚｓ）についても同様に、可変抵抗器
２７を開放状態にし、可変抵抗器２８のインピーダンス
Ｚ、をＺ、−Ｚ３／Ｚ。

に設定することにより、対地インピーダンスのアンバラ
ンスが解消される。

このように、平衡ケーブルの各平衡心線４２．４３の対
地インピーダンスがバランスすることにより、外部から
の誘導や漏話が改善され、伝送信号に与えるノイズその
他の影響が減少し、正常な回線に復旧させる口上ができ
る。

ところで、対地インピーダンスバランス手段１３の構成
は、上述したように、対地インピーダンスが高い方に抵
抗器を並列接続し、低い方に合わせて不平衡分を改善す
る方式である。すなわち、不平衡による伝送特性の劣化
は改善されるが、平衡心線全体の対地インピーダンスの
減少は避けられない。

ここで、平衡心線間のインピーダンスＺ１および各平衡
心線の対地インピーダンス２．．２．を合わせた入力イ
ンピーダンスＺ　ｉｎは、２．．２゜の小さい方をＺ、
、、とすると、 となるように制御される。すなわち、平衡心線の絶縁劣
化が進行するにつれて各対地インピーダンスが低下し、
さらに不平衡分の改善により、平衡ケーブルの入力イン
ピーダンスＺ　ｉｎが一層低下する。

しかし、入力インピーダンスＺ、７の低下は伝送損失が
大きくなることを示し、所定の制限値以下になると信号
の伝送ができなくなる。

したがって、平衡ケーブルの絶縁劣化が小さいときには
、対地インピーダンスバランス手段１３により各平衡心
線の対地インピーダンスをバランスさせることにより伝
送特性を改善できるが、絶縁劣化が進行するとその不平
衡分を改善しても、入力インピーダンスの低下（対地イ
ンピーダンスの低下で伝送損失の増加）により信号伝送
ができなくなることがわかる。

なお、その制限値は明確ではないが、２０ＯＫΩ程度に
なると信号伝送が困難になることが知られており、規格
化されている。

本発明の劣化診断装置は、インピーダンス測定手段１１
と、その測定結果に基づいて入力インピーダンスＺ、、
、を算出するＺ　＝ｎ算出部３１、Ｚｏの時間的推移Ｚ
＝ｎ（ｔ）を記録し、Ｚ　ｉｎが上記制限値Ｚ　Ｌ　ｔ
　−（２００にΩ）に達する時期を予測する故障時期予
測部３２、およびＺ　ｒｎが制限値Ｚ３．．を下回った
ときにアラーム信号を発生する故障通知部３３を有する
故障子測判定手段工５と、予測結果およびアラーム表示
を行う表示手段１７とにより構成される。

ここで、ｚ、ｆｉ算出部３１は、インピーダンス測定手
段１１から与えられる平衡心！４２．４３間のインピー
ダンスＺｌ、平衡心！！４２．４３とアース間のインピ
ーダンスＺ＊、Ｚｓの測定値を取り込み、（３）式によ
り入力インピーダンスＺ０を時刻ｔごとに算出して出力
する。

故障時期予測部３２は、変動する入力インピーダンスＺ
　ｉｎの時間的推移Ｚｔ、（ｔ）から最小自乗法その他
によって傾向線を求め、制限値Ｚ　Ｌ　ｔ　−（２００
にΩ）に達するおおよその時期を推定し、故障推定時期
を表示手段１７に表示させる。

第３図は、心線と絶縁抵抗値の実測結果（Ｔ、Ｃ。

Ｈｅｎｎｅｂｅｒｇｅｒ　ａｎｄ　Ｐ、Ｇ、Ｅｄｗａｒ
ｄｓ；　　”Ｂｒｉｄｇｅ　Ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ　　
Ｌｏｃａｔｉｎｇ　　Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅ　　Ｆａｕ
ｌｔｓ　　ｏｎ　　ＣａｂｌｅＷｉｒｅｓ”　Ｂｅ１ｌ
　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ
、　　ＶｏｌｕｍｅＸ、Ｊｕｌｙ、　１９３１）を示す
図である。

なお、ここでは上記文献に正確に示しである数値をラフ
にスケッチしたものを示す。

図に示すように、入力インピーダンスＺ　ｉ、ｌの時間
的推移Ｚｉ、（ｔ）から、制御Ｉ値に達する時期を推定
できることがわかる。

故障通知部３３は、入力インピーダンスＺ　ｉｎと制限
値Ｚｌｉａとを比較し、Ｚ　ｉｎがＺ　ｌ　ｉ　ａを下
回ったときにアラーム信号を発生し、表示手段１７にア
ラームを表示させる。

このように、平衡ケーブルの入力インピーダンスＺ　Ｌ
ｍが制限値Ｚ１８．に達する時期を推定できるので、あ
らかじめ故障が起こりそうな平衡ケーブルをピックアッ
プすることができ、修理あるいは交換の順番を計画する
ことが可能となる。

なお、上述した実施例では、絶縁劣化が抵抗成分である
場合について示したが、容量やインダクタンス成分であ
る場合についても、対地インピーダンス補正部２６の構
成を変えることにより対応可能である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の回線修理装置は、平衡ケーブ
ルの平衡度を自動的に調整できるので、絶縁劣化に伴う
誘導や漏話の発生が回避され、長期間に渡って所定の伝
送特性を維持することが可能となる。

また、本発明の劣化診断装置は、平衡ケーブルの劣化の
進み具合を判断でき、計画的に修理を実施することが可
能となる。

さらに、本発明の回線修理装置と回線修理装置とを併用
した場合には、所定期間に渡って伝送品質が維持できる
とともに、絶縁劣化の進行に伴う線路損失により信号伝
送ができなくなる時期の予測ができるので、計画的な修
理体制の構築が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図。 第２図は本発明の回線修理装置および劣化診断装置の一
実施例構成を示すブロック図。 第３図は心線と絶縁抵抗値の実測結果を示す図。 第４図は平衡ケーブルを模擬的に示した図。 １１・・・インピーダンス測定手段、１３・・・対地イ
ンピーダンスバランス手段、１５・・・故障予測判定手
段、１７・・・表示手段、２１．２２．２３・・・引き
込み線、２５・・・補正量検出部、２６・・・対地イン
ピーダンス補正部、２７．２８・・・可変抵抗器、２９
・・・制御部、３１・・・Ｚ　ｉｎ算出部、３２・・・
故障時期予測部、３３・・・故障通知部、４１・・・金
属シース、４２．４３・・・平衡心線。 第３図 経過時間（月） 第１図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平衡ケーブルの各心線の対地インピーダンスを測
   定するインピーダンス測定手段と、 その測定結果に基づき、前記各心線の対地インピーダン
   スの不平衡分を検出し、その不平衡分を解消する各対地
   インピーダンスの補正量を求め、各心線とアース間に対
   応するインピーダンス素子を接続して各対地インピーダ
   ンスをバランスさせる対地インピーダンスバランス手段
   と を備えたことを特徴とする平衡ケーブルの回線修理装置
   。
2. （２）平衡ケーブルの２心線間および各心線とアース間
   のインピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と
   、 その測定結果に基づき、前記２心線間および各前記予測
   結果およびアラームの表示を行う表示手段と を備えたことを特徴とする平衡ケーブルの劣化診断装置
   。