(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同型の二つの導体磁界センサ（１１）を絶縁電線（１）の円周方向に離れた対称位置に配置し、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界（φａ）を検出するとともに、二つの導体磁界センサの対称線（Ｃ）上に、同型の二つの外部磁界センサ（１２）を対称線に対して検出軸線を合わせた状態に配置して外部磁界（φｂ）を検出し、導体磁界センサによる検出値を外部磁界センサによる検出値で補正し、二つの導体磁界センサによる検出値に差が生じているか否かにより、導体部分（２）の異常の有無を判別することを特徴とする絶縁電線の欠陥検出方法。
【請求項２】
対称線（Ｃ）上に、二つの外部磁界センサ（１２）を重ね合わせた状態に配置して検出値を比較することを特徴とする請求項１記載の絶縁電線の欠陥検出方法。
【請求項３】
対称線（Ｃ）上に、二つの外部磁界センサ（１２）を絶縁電線（１）の両側に離した状態に配置して検出値を比較することを特徴とする請求項１記載の絶縁電線の欠陥検出方法。
【請求項４】
二つの導体磁界センサ（１１）を、絶縁電線（１）における円周方向の１８０度離れた位置に配置し、絶縁電線（１）に交番電流を流した際に発生する磁界（φａ）を検出することを特徴とする請求項１、２または３記載の絶縁電線の欠陥検出方法。
【請求項５】
絶縁電線（１）に流れる負荷電流を交番電流として使用することを特徴とする請求項１、２、３または４記載の絶縁電線の欠陥検出方法。
【請求項６】
一列に配置した３本以上の絶縁電線（１）により三相交流を通電している場合において、同型の二つの導体磁界センサ（１１）を絶縁電線における円周方向の１８０度離れた位置に対称状態にかつ絶縁電線の配列方向に対して検出軸線を平行状態に配置し、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界（φａ）を二つの導体磁界センサ（１２）により検出し、検出値に差が生じているか否かにより、導体部分（２）の異常の有無を判別することを特徴とする絶縁電線の欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁電線の欠陥検出方法に係り、特に、架空配電線等の絶縁電線における導体の素線切れ等の欠陥部を、外部磁界の影響を低減した状態で検出する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
架空配電線等の絶縁電線の導体部分に素線切れ等の欠陥部が生じているか否かを検出する技術として、以下の（１）（２）の方法が知られている。
（１）導体部分に交流磁界を交差させ、素線切れ等の欠陥発生箇所で渦電流損失が変動する現象を、検出コイルのインピーダンスの変化として検出する方法（渦流探傷法）。
（２）絶縁電線の回りに磁界センサを配して、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界について、絶縁電線の円周方向の位置による変動があるか否かを検出する方法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（１）の方法においては、
▲１▼検出範囲が局部的な小さなものとなり易い。
▲２▼コイルと導体部分との距離の影響を受けるため、絶縁被覆の厚さにより感度が低下し易い。
▲３▼撚線導体の撚り目による誤差を拾い易い。
等の課題が残されている。
また、（２）の方法においては、
▲４▼磁界センサが絶縁電線の周囲の外部磁界を検出してしまうことにより、検出精度が低下し易い。
▲５▼特に、図４に示すように、三相交流等の負荷電流が流れているような状況下で、Ｔ相の絶縁電線ａに磁界センサｂを配置して磁界φｔを検出する場合には、Ｒ相及びＳ相の負荷電流に基づく磁界φｒ，φｓを検出してしまうため誤差が大きくなる。
等の課題が残されている。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成するものである。
１）検出範囲の拡大を可能にすること。
２）絶縁被覆の厚さや撚線導体の撚り目等による誤差の発生を低減すること。
３）外部磁界の影響による検出精度の低下を防止すること。
４）活線状態で導体の欠陥部の検出を可能にすること。
５）三相交流等の負荷電流の影響を低減すること。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
同型の二つの導体磁界センサを絶縁電線の円周方向に離れた対称位置に配置し、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界を検出するとともに、二つの導体磁界センサの対称線上に、同型の二つの外部磁界センサを対称線に対して検出軸線を合わせた状態に配置して外部磁界を検出し、導体磁界センサによる検出値を外部磁界センサによる検出値で補正し、二つの導体磁界センサによる検出値に差が生じているか否かにより、導体部分の異常の有無を判別することにより絶縁電線の欠陥検出が行なわれる。
二つの外部磁界センサは、対称線上に、重ね合わせた状態に配置して検出値を比較するか、絶縁電線の両側に離した状態に配置して検出値を比較するかの選択がなされる。
二つの外部磁界センサは、二つの導体磁界センサの対称線に、検出軸線を合わせて配して外部磁界を検出することが望ましく、二つの導体磁界センサは、絶縁電線における円周方向の１８０度離れた位置に配置し、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界を検出する技術が採用される。
二つの導体磁界センサを１８０度離れた位置に配置する場合には、二つの外部磁界センサを９０度位置に配する技術が採用される。
導体磁界センサ及び外部磁界センサによる検出磁界は、電気信号に変換した状態で比較される。
絶縁電線に流れる負荷電流は、磁界を発生させるための交番電流として使用される。
一列に配置した３本以上の絶縁電線により三相交流を通電している場合においては、同型の二つの導体磁界センサを、絶縁電線における円周方向の１８０度離れた位置に対称状態に、かつ絶縁電線の配列方向に対して検出軸線を平行状態に配置し、交番電流を流した際に発生する磁界を二つの導体磁界センサにより検出し、検出値に差が生じているか否かにより、導体部分の異常の有無を判別する技術が採用される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
図１において、符号１は架空配電線等の絶縁電線、２はその導体部分、３はその絶縁被覆部分、１１は導体磁界センサ、１２は外部磁界センサ、１３は接続線、１４は引出線、１５は接続端子、Ｃは対称線、φａは導体磁界、φｂは外部磁界を示している。
【０００７】
第１実施形態においては、絶縁電線１における円周方向の離れた位置に、同型の二つの導体磁界センサ１１を対称状態に配置し、絶縁電線１に交番電流を流した際に発生する磁界（導体磁界）φａを検出するとともに、二つの導体磁界センサ１１の対称線Ｃ上に、同型の二つの外部磁界センサ１２を対称線Ｃに対して検出軸線を合わせた状態に配置して外部磁界φｂを検出し、導体磁界センサ１１による検出値を外部磁界センサ１２による検出値で補正し、二つの導体磁界センサ１１による検出値に差が生じているか否かにより、導体部分２の素線切れ等の異常の有無を判別するものである。
【０００８】
前記導体磁界センサ１１は、例えばボビンに細線を密巻きしたものであり、巻き数，巻き径，寸法等が同一特性であるもの（同型のもの）が２個組み合わせて用いられる。
かつ、導体磁界センサ１１は、導体部分２に交番電流を流した際に発生する磁束及びその変動を電圧に変換して検出するものであり、同型の二つを、例えば絶縁電線１における円周方向の１８０度離れた位置に、検出軸線が円周の接線方向と平行となる向きに配置する。
【０００９】
前記外部磁界センサ１２は、導体磁界センサ１１と同様の構造及び同一仕様を有するものが２個組み合わせて用いられ、対称線Ｃ上に、二つを重ね合わせた状態に、かつ検出軸線が対称線Ｃと一致する向きに配置される。
【００１０】
これら二つの導体磁界センサ１１及び外部磁界センサ１２は、図１に示すように、接続線１３により直列接続されるとともに、引出線１４により引き出される。
なお、図１に示すように、外部磁界φｂが存在する状況下では、導体磁界センサ１１及び外部磁界センサ１２に、外部磁界φｂの磁束に基づく誘起電圧がそれぞれ発生するため、導体磁界センサ１１及び外部磁界センサ１２の間で、外部磁界φｂによる誘起電圧を相殺するように接続する。
【００１１】
そして、図１に示すように、導体磁界センサ１１の検出軸線が、対称線Ｃに対して平行状態に設定されている場合には、導体磁界センサ１１及び外部磁界センサ１２を同型のものに設定することにより、両磁界センサ１１，１２の誘導電圧を等しくして相殺性を高めることができる。
【００１２】
また、導体磁界センサ１１の検出軸線を、対称線Ｃに対して傾斜させる場合には、その角度の正弦値分だけ外部磁界センサ１２の誘起電圧を低減させるように、外部磁界センサ１２を小さくするか、あるいは誘起電圧を分圧するかの設定がなされる。
【００１３】
絶縁電線１に負荷電流が流れている場合には、この負荷電流が交番電流として利用される。負荷電流に基づいて発生する導体磁界φａは、外部磁界センサ１２により電圧に変換されて、接続端子１５より電圧Ｖ1 ，Ｖ2 として取り出されて、電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の比較及び差が検出される。
したがって、電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は、外部磁界φｂによる誘起電圧を除去した状態で比較される。
導体部分２に交番電流を流した場合に発生する導体磁界φａは、電流分布の中心が導体部分２の中心と一致している場合に均一に分布するが、電流分布の中心が導体部分２の中心とずれている場合に不均一になって、絶縁電線１の外周位置により磁束密度の差が生じるため、有意義な差が生じているか否かにより、導体部分２における素線切れ等の欠陥部の有無が判別される。
【００１４】
なお、導体部分２が単線である場合には、絶縁電線１または各磁界センサ１１，１２を回転させて周方向の位置を変えて欠陥部の有無を検出することが有効であるが、導体部分２が撚り線である場合には、素線が繰り返し螺旋状に同位置に出現するため、絶縁電線１の長手方向に沿って各磁界センサ１１，１２の位置をずらしながら、欠陥部の有無を検出することができる。
【００１５】
図２は、本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第２実施形態を示すもので、二つの同型の外部磁界センサ１２が、対称線Ｃ上に、絶縁電線１の両側を挟むように離した状態に配置されており、この場合においても、外部磁界φｂによる誘起電圧を相殺させて誤差の発生を軽減することができる。
【００１６】
図３は、本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第３実施形態を示すもので、３本またはその倍数の絶縁電線１を一列に配置して三相交流を通電している場合のように、外部磁界φｂの方向が予め設定されている（所定方向である）と、同型の二つの導体磁界センサ１１を、絶縁電線１における円周方向の１８０度離れた位置に対称配置するとともに、その対称線Ｃ及び検出軸線を複数の絶縁電線１の配列方向及び磁界発生源の方向に対して平行に設定して、絶縁電線１に交番電流を流した際に発生する導体磁界φａを検出することにより、外部磁界φｂの影響を受けることなく、かつ外部磁界センサ１２の設置を省略して、導体部分２の素線切れ等の異常の有無を判別することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法によれば、二つの導体磁界センサを絶縁電線の円周方向に離れた対称位置に配置し、絶縁電線に交番電流を流した際に発生する磁界の変動を検出するとともに、外部磁界による影響を相殺した状態で導体部分の素線切れ等の異常の有無を判別するものであるから、以下のような効果を奏する。
（１）  絶縁電線に交番電流を流した際の発生磁界に基づいて欠陥検出を行なうことにより、検出範囲を拡大して検出効率を向上させることができる。
（２）  導体の電流分布の中心のずれに基づく磁束の差を検出することにより、絶縁被覆の厚さや撚線導体の撚り目等の影響を軽減し、誤差の発生を低減することができる。
（３）  外部磁界を検出してその検出値を補正することにより、外部磁界が介在する環境における欠陥部の検出精度の低下を抑制することができる。
（４）  絶縁電線の負荷電流により生じた磁界を利用することにより、絶縁電線が活線状態であっても、導体に欠陥部があるか否かを検出することができる。
（５）  三相交流を通電している絶縁電線において、他相の負荷電流の影響を低減して欠陥検出精度を高めることができる。
（６）  一列に配置した絶縁電線により三相交流を通電している場合において、導体磁界センサの配列を単純化し、検出作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第１実施形態を示す結線図である。
【図２】  本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第２実施形態を示す結線図である。
【図３】  本発明に係る絶縁電線の欠陥検出方法の第３実施形態を示す磁界検出状況の模式図である。
【図４】  三相交流の絶縁電線に電流が流れる場合の磁界検出状況を示す正面図である。
【符号の説明】
１  絶縁電線
２  導体部分
３  絶縁被覆部分
１１  導体磁界センサ
１２  外部磁界センサ
１３  接続線
１４  引出線
１５  接続端子
Ｃ  対称線
φａ  導体磁界（磁界）
φｂ  外部磁界（磁界）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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