JPS6345071B2

JPS6345071B2 -

Info

Publication number: JPS6345071B2
Application number: JP54102517A
Authority: JP
Inventors: Tadaharu Nakayama
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1979-08-11
Filing date: 1979-08-11
Publication date: 1988-09-07
Also published as: JPS5626267A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は低電圧測定電源によりケーブルの高抵
抗事故点の位置を探知できるケーブル事故点探知
方法に関する。第１図は従来からケーブル事故点探知用ブリツ
ジとして広く使用されているマーレーブリツジを
示す図である。１は事故ケーブル導体、２は健全
帰線、３は比例辺抵抗、４は検流計、５は測定用
電源、６は電源開閉スイツチ、７は事故点、８は
事故点抵抗である。事故点７は事故ケーブル導体
１の測定端から全長のｘ％の位置にある。事故ケ
ーブルの全長をｌとすれば比例辺抵抗３を操作し
てバランス値ｘ％を得た時、測定端より事故点７
までの距離はxlで表される。この方法は零位法で
あるから、バランス値ｘを得た時には検流計の指
針の振れは零である。このブリツジにおいては事
故点抵抗に打ち勝つて必要なブリツジ電流10〜
100ｍＡを流そうとすると、極めて高い測定端電
源電圧を必要とする。例えば、事故点抵抗値を
10MΩとすると最低電流10ｍＡを流すだけでも
100KVもの高電圧を必要とし全く実用的でない。
逆に、測定者に対する安全を考慮して1000V程度
の測定電源電圧を限界とすれば、標定可能事故点
抵抗値は100KΩ以下となつてしまう。ところが、
近時広く使用されている架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブルの事故点抵抗値は1MΩはおろか数10MΩ
あるいは数100MΩに達することが多い。このた
め、このブリツジは事故点抵抗８の標定可能上限
値が比較的低いので高抵抗の事故点標定に対して
感度不足であり、架橋ポリエチレンケーブルの事
故時にしばしば標定不可能となる欠点がある。こ
のような場合、事故点を電気的、人為的に焼成し
て抵抗値を下げ標定作業をしやすくすることが試
みられるが、その準備や実施が面倒なわりに成功
することが少く、却つて抵抗値を上げてしまつた
りケーブル火災を生じたりする。たとえ焼成に成
功しても事故点状況が保存されず、事故原因の究
明を不可能としてしまう欠点がある。第２図は高抵抗の事故点抵抗に対応させるため
に案出された従来のケーブル事故点探知方法の測
定回路を示す図である。１は測定端から全長ｌの
ｘ％の位置に事故点７を有する事故ケーブル導
体、２は電流リード用健全帰線、２′は電圧リー
ド用健全帰線、５′は測定用電源、６は電源開閉
スイツチ、８は事故点抵抗、９は電流調整用抵
抗、１０は電圧端子切替スイツチ、１１は電圧計
である。測定用電源５′は、第１図における測定
用電源５が一般に高電圧であつたのに対し単位電
池１個又は数個直列程度の低電圧である。まず、
電源開閉スイツチ６を閉じ測定用電源５′から電
流を導体１及び健全帰線２で構成されるループ回
路に流し、次に電圧端子切替スイツチ１０を端子
ａとｂとに切替えることにより導体に生じる電圧
降下をxlに生じる電圧と（100−ｘ）ｌに生じる
電圧とに分離して、電圧計１１でそれぞれ測定す
ることでｘの値を求めるものである。この方法は
偏位法に属する。このブリツジで実用的な測定効
果を得るためには電圧計１１に内部抵抗のできる
だけ高いものを使用することが必要であり、少く
とも事故点抵抗８の抵抗値よりも１桁以上高い内
部抵抗を有することが望ましい。ところが、測定
用電源５′の電圧値はその端子に接続される負荷
抵抗値が極めて小さいことが多く、そのため短絡
状態になるのを防止するために電流調整用抵抗９
を備えているのであるから高電圧を準備すること
は無意味であり実際には前述のように数Ｖ程度の
低電圧である。しかも実際に事故ケーブル導体に
かゝる電圧は電流調整用抵抗９や健全帰線２の抵
抗による電圧降下で半分以下に下る。その様な低
電圧でしかも高内部抵抗（例えば、事故点抵抗値
を50MΩとして少くともその１桁上の値として
500MΩ）の電圧計は極めて得難い。仮に得られ
たとしてもこの電圧計に並列に入る測定装置全体
の漂遊抵抗値を電圧計の内部抵抗の更に１桁以上
大きい値に保たねば誤差が増大する。また、測定
系全体をその様な高い絶縁レベルに保つことは実
際上困難である。更に、マーレーブリツジのよう
にｘの値を直読できるわけではなく、次式によつ
て計算しなければならない不便がある。ｘ＝Va／Va＋Vb×100（％）ここで、 Va：電圧端子切替スイツチをａ端子に切替えた
時の電圧計の読み Vb：電圧端子切替スイツチをｂ端子に切替えた
時の電圧計の読み結局、高抵抗事故点に対しては導体切断を伴う
切り別け法による極めて費用、時間及び人手を要
する原始的な作業に頼るより他に仕様がなかつ
た。本発明の目的は、従来のケーブル事故点探知方
法における欠点を一掃し、低電圧測定電源を用い
て簡便にケーブルの高抵抗事故点の探知ができる
ケーブル事故点探知方法を提供することである。第３図は本発明のケーブル事故点探知方法にお
ける測定回路を示す図である。１は測定端から全
長ｌのｘ％の位置に事故点７を有する事故ケーブ
ル導体、２は健全帰線、４′は検流計、５′は測定
用電源、６電源開閉スイツチ、は事故点抵抗、は
電流調整用抵抗、１０は切替スイツチである。検
流計４′は連続的にかつ微細にその感度を調節で
きる機能と零点調整機能との具備しているものと
する。感度調節機能とは例えば付属直流増幅器の
利得連続調整器であり、零点調整機能は機械的な
装置でもよく又地電流打消装置の如く迷走電流と
逆方向で大きさの等しい電流を放出し得る装置を
使用した電気回路的なものでよい。検流計４′の
目盛は第４図に示す如く零点を中心に左右対称で
100％までを示す非等分特殊目盛を施して事故点
までの距離比ｘ％を直読できる様にしている。以
下に本発明における探知手順ついて説明する。ま
ず切替スイツチ１０を端子ｂの側に切替えて検流
計４′を動作させる。この時電源開閉スイツチ６
はまだ閉じられていないが、検流計４′の指針は
迷走電流のために零点から移動することが多いの
で零点調整を行なう。電源開閉スイツチ６を投入
すると、検流計の指針が（＋）（−）の何れかの
方向に振れるが、指針がちようど100％の位置に
来るように検流計の感度あるいは電流調整用抵抗
又はその両方を調整する。100％の振れが得られ
たら、切替スイツチ１０を端子ａに切替える。こ
の場合に、検流計の感度と測定用電源から流出す
る電流値とを変えないことが大切である。検流計
の指針は今まで振れていたのと逆の方向で０〜
100％の間の振れを示す。この指針の示す値ｘ％
即ち測定端から事故点７までの距離の全長ｌに対
する比である。指針の読取りの終了後電源開閉ス
イツチ６を開く。測定用電源５′の電圧の極性を
変えて同様の標定作業を行う。この時の測定値は
先の測定とは反対の方向の検流計目盛で得られ
る。これでこの測定端での測定を終る。次に、測
定装置を他端に移してやはり電源の極性を変えて
計２回行う。他端での測定値は、最初の測定端か
らの測定値ｘ％との関係では（100−ｘ）％に相
当する値を示すので、これをｘに換算する。以上
４回の測定値から平均値を求め硬度の高いｘの値
を得ることができる。第４図は本発明に用いられる検流計４′の特殊
目盛を示す図である。この特殊目盛では（＋）方
向、（−）方向ともに振れＤと目盛ｘとの関係は
次式で表される。ｘ＝200D／100＋Ｄ（％）ここで、振れＤは中心の零点から左右それぞれ
の側のフルスケール値を100とする等分値である。
上式は次のように証明される。電源開閉スイツチ
６を端子ｂに切換えた場合の検流計の振れ（フル
スケールに調整）と、端子ａに切換えた場合の検
流計の振れ（ｘの目盛に相当する振れ）との比を
取ると、前述の説明から（200−ｘ）ｌ／xl＝100／Ｄ ∴Ｄ＝ｘ／（200−ｘ）×100 ∴ｘ＝200D／100＋Ｄとなる。このように、計算を要せずして検流計の
指針上で事故点位置に相当する距離比を直読でき
る。ｘ％とＤ％との具体的数値は次の通りであ
る。

【表】次に、本発明のケーブル事故点探知方法が高抵
抗の事故点を標定する能力を有していることを説
明する。事故ケーブル導体と健全帰線とから成る
ループ回路の両端に印加される電圧を鉛蓄電池１
個の電圧即ち2Vとすると、（200−ｘ）に相当す
る振れを得るに要する電圧が最小となるのは事故
点７がｘ＝100即ち測定端とは反対の端末にある
場合で1Vという値である。この時が標定可能事
故点抵抗値が最小となる。検流計の片側目盛100
％の振れを得るに要する電流感度を3.8×10^-8Aと
すると、標定可能事故点抵抗値R₁₀₀は R₁₀₀＝１（Ｖ）／3.8×10^-3(A)＝26.3（ＭΩ）となる。ところが、この場合は測定端を事故点の
存在する端末側に移すと逆に標定可能事故点抵抗
値R₀はR₁₀₀の２倍の52.6MΩが得られる。一般の
場合として、ｘ＝50ではどちら側の端末から測定
しても同じ感度となり、その時の標定可能事故点
抵抗値R₅₀は R₅₀＝２×３／４（Ｖ）／3.8×10^-3(A)＝39.5（ＭΩ
）となり、この値をもつて平均的な標定可能最大事
故点抵抗値といえよう。即ち、本発明によれば、
通常のマーレーブリツジの場合の数百倍の事故点
抵抗値でも標定可能である。更に高い事故点抵抗
値に対処するためには測定用電源電圧を上げれば
よい。電圧を上げるのに比例して大電流容量が必
要となるが、測定者に対する電撃の心配からは程
遠いから電圧の上昇も実行でき例えば6Vの電源
電圧では200MΩ、12Vの電源電圧で400MΩの事
故点抵抗を扱うことが可能となる。実際問題とし
て、これ以上の抵抗値を扱う必要はない。尚、第３図では事故点抵抗は事故ケーブル導体
と大地間に存在するように示したが、事故ケーブ
ル導体としやへい間であつても事故ケーブルしや
へいと大地間であつてもよいことは勿論である。
事故ケーブル導体としやへい間に事故点抵抗が存
在する場合は検流計４′の一端は大地へでなくて
事故ケーブルのしやへいに接続すれば良いし、最
初に形成するループの導体としてしやへいを使つ
た場合は検流計４′の一端は事故ケーブルの導体
に接続すればよい。本発明の効果としては以下のことが挙げられ
る。零位法ではなく偏位法を採用しているためブ
リツジ操作の様な熟練を必要とせず、また検流計
特殊目盛を採用したので指針の振れに応じた目盛
を読み取るだけであり計算を必要とせず簡単であ
ること。マーレーブリツジの場合と同じ感度の検
流計を用いてもマーレーブリツジ（零位法）の場
合は有意の検流計指針振れ（零から左あるいは右
へ各１目盛）を得るための電圧はｍＶ以下のオー
ダーであるをのに対し、本発明の方法ではＶのオ
ーダーであるので標定感度が高くなり高抵抗事故
点の位置の標定が簡単にできること。低い測定電
源電圧でよいので測定端が感電する心配が全くな
く、他端末で第三者が測定系に不注意で接触した
としても電撃を受けることがないので他端へ警戒
要員を配置する必要もないこと。このように、本発明によれば、感電の心配のな
い低電圧測定電源を用いて従来不可能視されてい
たケーブルの高抵抗事故点の探知が容易に行なえ
るので、得られる工業的利益は大きい。更に、測
定に際して、事故ケーブル導体のしやへいの開被
を必要とせず測定効率の高く、しかも本願発明の
測定方法は著しく測定精度が高い等の優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマーレーブリツジを示す図、第
２図は従来の高抵抗事故点探知用のケーブル事故
点探知用ブリツジを示す図、第３図は本発明のケ
ーブル事故点探知方法における測定回路を示す
図、第４図は本発明に用いられる検流計の特殊目
盛を示す図である。１：事故ケーブル導体、２，２′：健全帰線、
３：比例辺抵抗、４，４′：検流計、５，５′：測
定用電源、６：電源開閉スイツチ、７：事故点、
８：事故点抵抗、９：電流調整用抵抗、１０：電
圧端子切替スイツチ、１１：電圧計。

Claims

【特許請求の範囲】１事故ケーブル導体と健全帰線とから構成され
たループ回路に測定電源により測定電流を流し、
前記ケーブル導体と健全帰線とにそれぞれ切換端
子が接続されている切替スイツチをまず健全帰線
側端子に切替え、前記切替スイツチの固定端子と
大地との間に挿入されている検流計の指針の振れ
が目盛に対しフルスケールとなるように感度、測
定電流を調整し、次に前詰切替スイツチを事故ケ
ーブル導体側端子に切替え、この時の前記検流計
の指針の振れを該検流計に具備されているケーブ
ル全長に対する測定端より事故点に至る距離の比
を直読できる特殊目盛により読み取ることにより
高事故点抵抗を有するケーブルの事故点の位置を
標定することを特徴とするケーブル事故点探知方
法。２特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記測定電源が低電圧電源から成ることを特徴と
するケーブル事故点探知方法。３特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記検流計が前記切替スイツチの固定端子としや
へい又はケーブル導体との間に挿入されているこ
とを特徴とするケーブル事故点探知方法。