JPH10326526A - 移動用ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動用ケーブルの遮蔽層を構成する金属素線
の一部が断線したことを検知できる移動用ケーブルと断
線検知方法とを提供する。 【解決手段】 錫メッキ軟銅線４とエナメル線５を複合
して集合体７を形成し、この集合体７と綿糸６とを編組
構造として移動用ケーブルの遮蔽層を構成する。エナメ
ル線５の導通チェックにより、その断線本数を検知し
て、集合体ごとに断線が生じたことを検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は架空配電線の無停電
バイパス工法などで使用される移動用ケーブルとそのケ
ーブルにおける遮蔽層の断線検知方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】移動用ケーブルには、保安上の観点とケ
ーブル性能確保の観点から外部半導電層の上に遮蔽層が
施されている。通常、この遮蔽層は0.12mmφ〜0.20mmφ
程度の細径銅線（金属素線）を織り込んだ編組構造とさ
れ、使用中にケーブルに加わる繰り返しの曲げ、張力、
捻回などの外力に耐え得るよう構成されている。例え
ば、図７（Ａ）に示すように、複数の細径銅線15を束ね
て１単位とした集合体16と綿糸17とを用い、集合体16を
一方向に配列し、これと交差する方向に綿糸17を織り込
んだ交織編組を採用するケースが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構造の
移動用ケーブルは遮蔽層における金属素線の断線を効果
的に検知できないという問題があった。

【０００４】遮蔽層の金属素線が全て断線すると、断線
箇所から遠方は非接地となり大変危険である。そのた
め、一部の金属素線に断線が生じた段階でこれを検知す
ることが望まれる。現在のところ、この断線を検知する
には遮蔽層の抵抗値を測定し、導通金属素線の減少状況
を抵抗値の経時変化から推定する方法が最も実用的であ
る。

【０００５】ところが、図７（Ｂ）に示すように、遮蔽
層における細径銅線15の１本が断線しても、隣接する細
径銅線を介して導通路が形成されるため抵抗値はほとん
ど変化しない。ある集合体における全ての金属素線が断
線してようやくそれに見合う抵抗値が僅かに増加するに
すぎない。その上、実際にはケーブルが屈曲，捻回など
の外力を受けると編組構造に乱れを生じ、隣接する集合
体同士もケーブル長手方向のどこかで接触することにな
る。そのため、ほぼ全ての集合体が断線するまで遮蔽層
の導通路が維持され、抵抗値の増加を検知するのが極め
て難しい。もちろん、遮蔽層の素線断線に伴って導通路
が減少して抵抗が増加するケースもありうる。その場合
でも抵抗値の変化は僅かで、現場でこれを精密に測定す
ることは難しい。

【０００６】従って、本発明の主目的は、遮蔽層の金属
素線の断線が部分的に発生した段階でも容易に検知でき
る移動用ケーブルとその断線検知方法とを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は導通チェックに
より断線の判断ができる断線検知線を金属素線の集合体
の各々に複合することで上記の目的を達成する。すなわ
ち、本発明移動用ケーブルは、金属素線の集合体が織り
込まれた編組構造の遮蔽層を具える移動用ケーブルにお
いて、集合体の各々に絶縁被覆を有する少なくとも１本
の断線検知線を複合することを特徴とする。

【０００８】遮蔽層は金属素線の集合体が織り込まれた
構造である。例えば、複数の集合体を一方向に配列し、
この集合体に交差する方向に綿糸などの天然繊維やポリ
アミド樹脂などの合成繊維を織り込むことで交織編組を
構成したものが挙げられる。

【０００９】集合体は金属素線を並列したり、束ねた
り、より合わせたりすることで形成する。金属素線とし
ては細径の銅線が好適である。

【００１０】遮蔽層の断線検知は断線検知線の導通チェ
ックにより行う。断線検知線は導体に絶縁被覆を具える
ものであれば特に材質・構造は問わない。この検知線が
断線した場合に、隣接する金属素線を介して導通路を形
成しないものであればよい。例えば、エナメル線などが
好ましい。特に、JIS 3202などの規格品が好適である。
また、断線検知線と金属素線との複合の仕方も特に限定
されない。金属素線と共に束ねたりより合わせたりすれ
ばよい。

【００１１】断線検知線の外径は、金属素線と同時かよ
り早く断線するように最適な値を選択する。断線検知線
の外径をｄ、金属線の外径をＤとしたとき、ｄ／Ｄを
０．５〜２．０とすることが好ましい。ケーブル使用中
の外力による遮蔽層の断線は、延性破断によるものと疲
労破断によるものとが混在している。延性破断に対して
はｄの値が小さいほど、疲労破断に対してはｄが大きい
ほど断線し易くなる。延性破断が支配的な使用条件では
ｄ／Ｄを０．５以上とし、疲労破断が支配的な使用条件
ではｄ／Ｄを２．０以下とする。

【００１２】また、本発明の断線検知方法は、上記のケ
ーブルの一端において、断線検知線よりも抵抗値が大き
く、かつそれぞれの抵抗値が等しい抵抗体を各断線検知
線に直列に接続し、これらの抵抗体を並列に接続して一
端測定点を形成し、ケーブルの他端において、断線検知
線を並列に接続し他端測定点を形成して、一端測定点と
他端測定点との間の抵抗値を測定し、その抵抗値から断
線検知線の断線本数を判定することを特徴とする。

【００１３】この抵抗体の抵抗値は単位長のケーブルに
おける断線検知線の抵抗値よりも３桁程度大きいものが
好ましい。

【００１４】また、他端測定点をケーブル他端の導体に
接続して、ケーブル一端の導体と一端測定点との間の抵
抗値を測定してもよい。この場合、ケーブルの一端側の
みで断線検知を行うことができる。

【００１５】さらに、断線検知線と抵抗体との接続にコ
ネクタを用いることが望ましい。これにより断線検知線
と抵抗体との接続を容易にすることができ、１セットの
抵抗体で複数のケーブルの断線検知を行うことができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明ケーブルの構造を示す概略斜視図で
ある。図示のように、本発明ケーブルはコア１の上に遮
蔽層２を具え、その上にシース３を具える。コア１は中
心から順に、導体，内部半導電層，絶縁層，外部半導電
層（いずれも図示せず）で構成される。

【００１７】ここで、遮蔽層２は錫メッキ軟銅線４（白
細線）、エナメル線５（黒線）および綿糸６（白太線）
の編組構造となっている。金属素線となる複数の錫メッ
キ軟銅線４と少なくとも１本のエナメル線５とを束ねて
集合体７を形成し、この集合体７を１単位とする。そし
て、編組における右回りまたは左回りの一方に前記集合
体７を配列し、他方に綿糸６を配列して両者６，７を織
り込むことで交織編組を形成する。遮蔽層中には「一つ
の集合体に複合されたエナメル線の本数×集合体の本
数」のエナメル線が織り込まれることになる。金属素線
の総断面積はケーブル遮蔽層に誘起する電流を大地に流
すために必要な値を選択すれば良い。

【００１８】ケーブルが外力を受けて遮蔽層における金
属素線の断線が進展すると、それに伴ってエナメル線５
も断線する。エナメル線５は絶縁被覆を有するため、断
線しても隣接する金属素線を介して導通路を形成するこ
とがない。そのため、各エナメル線５の導通チェックを
行えば確実に金属素線の断線を検知できる。この導通チ
ェックは精密な抵抗測定と異なり、現場でも容易に実施
できる。

【００１９】具体的には、図２に示すように、抵抗体22
をエナメル線21（断線検知線）に接続して測定すること
が好ましい。すなわち、ケーブル20の一端から引き出し
た各エナメル線21に抵抗体22を接続し、これらを並列に
接続して一端測定点23を形成する。ここで用いる抵抗体
22は、それぞれ同じ抵抗値で、かつエナメル線21よりも
十分抵抗値が大きいものを用いる。一方、ケーブル他端
からも引き出した各エナメル線21も並列に接続して他端
測定点24を形成する。そして、一端測定点23と他端測定
点24との間にテスタ25を接続して抵抗値の変化を読み取
る。

【００２０】移動用ケーブルは数ｍ〜数十ｍ程度の単位
長で使用されるケースが大多数である。また、通常の移
動用ケーブルの導体素線は０．１８〜２．０ｍｍφ程度
の外径である。従って、断線検知線１本当りの抵抗値は
数ｍΩ／単位長〜数十ｍΩ／単位長程度となる。

【００２１】ここで、前記の抵抗体を用いず、単にケー
ブル両端のエナメル線を並列に一括接続して、これら両
端の抵抗値を測定し、その抵抗値の変化からエナメル線
の断線本数を判断することも考えられるが実際上は難し
い。この場合、測定対象となる抵抗値が余りにも小さ
く、簡易なテスタ程度しか持ち合わせていない実フィー
ルドでは測定誤差が大きくなるためである。

【００２２】そこで、図２に示したように、各エナメル
線21に抵抗体22を接続してこれらを並列にすることで、
簡易なテスタでも十分測定可能なレベルの抵抗値（数Ω
〜数百Ω）とする。これにより、断線チェックに要する
測定回数を１本のケーブルにつき１回にすることができ
る。

【００２３】例えば、１９本のエナメル線を有するケー
ブルについて、各エナメル線に２００Ωの抵抗体を接続
した場合、エナメル線の断線本数ｎと並列抵抗Ｒとの関
係は Ｒ＝２００／（１９−ｎ） （Ω） で表される。

【００２４】このｎとＲとの関係の一例を示すと次のよ
うになる。 ｎ（本） ０ １ ２ ３ … 17 18 19 Ｒ（Ω） 10.5 11.1 11.8 12.5 … 100 200 ∞ この程度の値ならば簡易なテスタでもほとんど誤差なく
測定可能であり、抵抗値の変化からエナメル線の断線本
数を判定することができる。

【００２５】なお、抵抗体の抵抗値（例えば２００Ω）
はエナメル線（ｍΩオーダ）と比べて十分大きいため、
測定上エナメル線の存在は無視できる。すなわち、本発
明方法は実質的には断線検知線の太さを問わず同じ抵抗
体を適用することができる。断線検知線に接続する抵抗
体は少なくとも断線検知線の抵抗値よりも３桁程度大き
い抵抗値を有するものが望ましい。入手の容易さを考慮
すると１Ω程度の抵抗値を有するものが好適である。

【００２６】また、図３に示すように、ケーブル30の導
体31を返り線として用いればケーブル31の一端側のみで
断線チェックを行うことができる。すなわち、ケーブル
30の他端（図３の左側）におけるエナメル線32を一括し
た他端測定点をケーブル導体31の他端に接続する。そし
て、ケーブルの一端では各エナメル線32に接続した抵抗
体33を一括化して一端測定点34を形成し、この一端測定
点34とケーブル導体31の一端との間にテスタ35を接続し
て抵抗値の変化を測定すればよい。

【００２７】さらに、図４に示すように、図３の構成に
加えてケーブル40の一端側（図４の右側）における各エ
ナメル線42と抵抗体43との接続にコネクタ46を用いる
と、両者42,43 の接続を容易に行えると共に、複数のケ
ーブルの導通チェックを１セットの抵抗体で行うことが
できる。

【００２８】このように、全ての金属素線が断線に至る
前に遮蔽層に生じた断線を検知することができる。すな
わち、集合体単位で断線が生じた場合、その集合体に複
合されていたエナメル線だけが断線され、他の集合体の
エナメル線は断線していないため、金属素線の断線が部
分的に生じた段階で遮蔽層に生じた断線を把握すること
ができる。

【００２９】そして、断線検知線を金属素線よりも早く
断線するような材質・外径とし、この検知線の断線を検
知すれば、近い将来金属素線の断線が発生することを予
期することができる。

【００３０】（試験例）上記構造のケーブルに屈曲試験
を行い、遮蔽層における金属素線の断線状況とエナメル
線の断線状況とを調べた。試験方法は、図５に示すよう
に、ケーブル10の所定長（斜線部）を固定し、この固定
箇所を回転軸11に支持して、ケーブルの端部に１０ｋｇ
の重り12を取り付ける。そして、回転軸11を中心にケー
ブルを１８０°の範囲で往復回転させ、半径５０ｍｍの
曲げをケーブル10に繰り返し与えて、曲げ回数と遮蔽層
の抵抗変化との関係を調べることとした。さらに、各エ
ナメル線の導通チェックを行い、曲げ回数とエナメル線
の断線本数との関係も調べた。

【００３１】試験ケーブルの遮蔽層は１２本の集合体と
１２本の綿糸とを交織編組したものとした。各集合体は
０．１８ｍｍφの錫メッキ軟銅線１１本と０．１８ｍｍ
φのエナメル線１本とを束ねて構成される。すなわち、
遮蔽層中には合計１２本のエナメル線が織り込まれてい
る。ここでのｄ／Ｄ（ｄはエナメル線の外径，Ｄは錫メ
ッキ軟銅線の外径）は１である。

【００３２】試験結果を図６のグラフに示す。右上がり
の曲線が曲げ回数と遮蔽層の抵抗変化との関係を示し、
ステップ状の線が曲げ回数と検知線（エナメル線）の断
線数との関係を示している。同グラフに示すように、屈
曲回数の増加に伴って遮蔽層の抵抗が増加し、錫メッキ
軟銅線の断線本数が増加していることがわかる。それに
伴ってエナメル線の断線本数も増加している。このよう
に、錫メッキ軟銅線の断線本数の増加とエナメル線の断
線数の増加がほぼ追従するため、予め定めたエナメル線
の断線本数を基準としてケーブルの寿命を判断すれば良
い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ケーブルに
よれば、断線検知線の導通チェックを行うことで容易に
遮蔽層に発生した金属素線の断線を検知することができ
る。特に、金属素線が部分的に断線した段階で断線を検
知することができ、ケーブルの寿命判断を的確に行うこ
とができる。

【００３４】また、断線検知線の外径をｄ、金属線の外
径をＤとしたとき、ｄ／Ｄを０．５〜２．０とすること
で、金属素線よりも早く検知線を断線し易くし、遮蔽層
に生じる断線を予測することができる。

【００３５】さらに、本発明方法によれば、容易に遮蔽
層の断線チェックを行うことができる。特に、簡易なテ
スタ程度の機器でも正確に遮蔽層の断線を判断すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ケーブルの構成を示す概略斜視図であ
る。

【図２】本発明断線検知方法の説明図である。

【図３】ケーブル導体を返り線として用いる本発明断線
検知方法の説明図である。

【図４】抵抗体の接続にコネクタを用いる本発明断線検
知方法の説明図である。

【図５】ケーブルの屈曲試験方法を示す説明図である。

【図６】屈曲試験の結果を示すグラフである。

【図７】（Ａ）は移動用ケーブルにおける遮蔽層の編組
構造を示す模式平面図、（Ｂ）は同遮蔽層の一部の金属
素線に断線が生じた状態を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１ コア ２ 遮蔽層 ３ シース ４ 錫メッキ軟銅
線 ５ エナメル線 ６ 綿糸 ７ 集合体 10,20,30,40
ケーブル 11 回転軸 12 重り 15 細径銅線 16 集合体 17
綿糸 21,32,42 エナメル線 22,33,43 抵抗体 23,34,44
一端測定点 24 他端測定点 25,35,45 テスタ 31,41 導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000002255 昭和電線電纜株式会社 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 (72)発明者 田中 孝 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 安藤 恭数 名古屋市東区東新町１番地 中部電力株式 会社内 (72)発明者 伊東 俊秋 長野市柳町18番地 中部電力株式会社内 (72)発明者 門口 哲 名古屋市港区千年三丁目１番32号 株式会 社トーエネック内 (72)発明者 山田 昌広 川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号 昭和 電線電纜株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属素線の集合体が織り込まれた編組構
   造の遮蔽層を具える移動用ケーブルにおいて、 前記集合体の各々には、絶縁被覆を有する少なくとも１
   本の断線検知線が複合されていることを特徴とする移動
   用ケーブル。
2. 【請求項２】 断線検知線の外径をｄ、金属線の外径を
   Ｄとしたとき、 ｄ／Ｄを０．５〜２．０としたことを特徴とする請求項
   １記載の移動用ケーブル。
3. 【請求項３】 請求項１記載のケーブルの一端におい
   て、断線検知線よりも抵抗値が大きく、かつそれぞれの
   抵抗値が等しい抵抗体を各断線検知線に直列に接続し、
   これらの抵抗体を並列に接続して一端測定点を形成し、 ケーブルの他端において、断線検知線を並列に接続し他
   端測定点を形成して、 一端測定点と他端測定点との間の抵抗値を測定し、その
   抵抗値から断線検知線の断線本数を判定することを特徴
   とする移動用ケーブルの断線検知方法。