(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気配線設備における分岐された配線の探査に適用される配線探査装置であり、
電源による電流を排除し、該配線の電源側の分岐点において、探査用信号が注入される該配線の被注入電線と、該配線のその他の電線とを一対一で接続し、かつ、該探査用信号による信号電流を通す第１のフィルタと該第１のフィルタに直列に接続された調整信号の結合部とを有する、該配線の電源側に接続される二端子回路と、
該配線の負荷端において、該配線の被注入電線と該配線のその他の電線とを一対一で接続し、かつ、前記電源による電流を排除し、前記信号電流を通す配線の負荷側に接続される第２のフィルタと、
前記の被注入電線に注入する探査用信号，及び該探査用信号の注入に基づき前記二端子回路に生じる電圧を打ち消すため、該二端子回路に注入される振幅と位相の調節が可能な調整信号を出力する信号発振器と、
該信号発振器の出力する探査用信号を前記の被注入電線に注入する第１の結合素子と、
該信号発振器の出力する調整信号を電源側の前記結合部に注入する第２の結合素子と、
該探査信号と調整信号とによって形成される信号電流が発生する磁界を検出する検出器とを
有することを特徴とする配線探査装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のフィルタが前記探査用信号に共振するインダクタ及びコンデンサの直列回路であることを特徴とする請求項１記載の配線探査装置。
【請求項３】
探査すべき配線の電線が３本以上ある場合に、電源側に複数設けられる前記二端子回路から結合部を分離し、この結合部を共用部に設けることで、電源側の各二端子回路への調整信号の電圧の注入を一括して一箇所で行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線探査装置。
【請求項４】
前記信号発振器が探査用信号に対する同期信号の出力端子及び入力端子を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線探査装置。
【請求項５】
信号発振器が振幅変調した探査用信号及び調整信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の配線探査装置。
【請求項６】
前記二端子回路における調整信号に対する結合部を、非巻回の電線または巻回した電線とし、探査用信号及び調整信号に対する前記第１及び第２の結合素子を誘導結合素子とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の配線探査装置
【請求項７】
前記二端子回路における結合部に、信号発振器の調整信号の出力を直接注入するように、該信号発振器の調整信号を注入する第２の結合素子および該結合部を開放された二端子とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の配線探査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の分岐回路を持つ電気配線設備において、探査すべき配線を敷設ルート上で同定する配線探査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配線探査装置は、探査すべき配線に対して、探査用の信号を通す回路に大地または意図的または非意図的に形成された接地経路を用いる図４に例示する装置やこれを用いない図５、図６に示す装置である。
図４に示す装置は、探査すべき配線１０１の電源側の分岐点１３１に設けられたブレーカをオフにし、探査すべき配線１０１における一つの電線１０２をブレーカの負荷側において電線４０１で接地し、他端を電線４０２で接地する。
【０００３】
これにより、上記配線探査装置は、該配線１０１と大地間とに閉回路を形成し、この閉回路に対して、直接または間接的手段により信号電圧４０３を注入し、上記閉回路に信号電流を流し、該信号電流の発生する磁界を検出することにより探査すべき配線を同定する。
上記方式の配線探査装置においては、信号電圧４０３の周波数を大きく採る場合には、電線４０２に代わり、該配線１０１と大地間の浮遊容量を用いることもできる。
【０００４】
また、図５に示す配線探査装置は、探査すべき配線１０１の電線１０２において、信号発振器５０３の出力を誘導結合素子１４３により注入して信号電流を探査すべき配線１０１に流し、該信号電流によって発生する磁界に対し、磁界検出器１６１を用いてその発生源を特定することにより探査すべき配線１０１を同定する配線探査装置である。
負荷側のインピーダンス１２１が高い場合には、該信号に対して低インピーダンスの二端子回路５０２が負荷側の端点１３２に接続される。
【０００５】
上記配線探査装置においては、探査すべき配線１０１の電源側の分岐点１３１においてブレーカをオフにできる場合、該ブレーカの負荷側において探査すべき配線１０１の電線１０２及び電線１０３を、該信号電流を与える探査信号に対して低インピーダンスの二端子回路５０１で接続することにより、信号電流を探査すべき配線区間で循環させて探査を行う。
上記探査信号の注入は、負荷側の二端子回路５０２において行ってもよく、ブレーカをオフにできる場合は、二端子回路５０１において行っても良い。
さらに、ブレーカをオフにできる場合には、探査信号を、誘導結合によらず、直接注入することもできる。
【０００６】
図６に示す配線探査装置は、図５の装置において、ブレーカをオフにすることなく配線を探査する場合に、信号電流が探査すべき配線の電源側の分岐点１３１から、電源側の電気回路の等価インピーダンス１１１で示した電源や他の配線へ流出するのを防止するため、該分岐点１３１においてインダクタとコンデンサとの直列共振回路で構成した二端子回路６０１を用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した図４に示す配線探査装置には、図に示すところの大地または意図的または非意図的に形成された接地経路を、探査信号の回路の一部とする配線探査装置であり、探査すべき配線１０１の少なくとも一つの電線を接地するので、前記電気配線設備の電源から供給される電流が大地に流れるのを避けるため、該配線１０１の分岐点１３１に設けられたブレーカなどにより、該配線１０１を前記電気配線設備から切り離す必要があり、電源から給電された状態において該配線１０１を探査することができないという欠点がある。
【０００８】
さらに、図４に示す配線探査装置は、注入した信号電圧によって探査すべき配線１０１と大地との間に、断面積の大きな信号電流のループが形成されるため、該ループの近傍に敷設された他の配線にも該信号電流と同一種類の信号電流が電磁誘導によって発生してしまい、複数の配線の中から探査すべき配線１０１の同定を確実に行うことが困難であるという問題がある。
【０００９】
また、上述した図５に示す配線探査装置は、図４の配線探査装置の問題点に対して、接地線を使用しないことにより探査すべき配線１０１を給電された状態において探査することを可能にし、かつ、該配線１０１の各電線間にのみ電流を流すことにより、探査すべき配線以外の他の配線に生じる誘導電流を低く押さえ、探査すべき配線の同定の確度を向上させられる構成となっている。
しかしながら、図５に示す配線探査装置には、探査すべき配線１０１の分岐点１３１を介して電源側にも電流が流れるため、系統の異なる他の配線にも電流が流れる可能性があり、探査すべき配線の同定を確実に行うことが困難であるという欠点がある。
【００１０】
また、図６に示す配線探査装置は、図５の配線探査装置における上述した欠点を補うため、該配線１０１の電源側の分岐点１３１に探査信号に対する共振回路６０１を設けることにより、該探査信号によって生じる該分岐点における該配線の電線間の電圧を抑制するものである。
しかしながら、図６に示す配線探査装置は、電源側のインピーダンスは一般に低いため、共振回路の残留抵抗で生じる電圧が無視できない大きさとなり、分岐点１３１を介して電源側にも電流が流れ、他の配線に電流が流れる可能性があり、図５の探査装置と同様に探査すべき配線の同定を確実に行うことが困難であるという欠点がある。
【００１１】
このため、使用状態にある探査すべき配線１０１の配線探査において、他の配線と区別して確実に同定を行う場合には、上記の配線探査装置を用いずに、検査員の目視等の方法により、配線１０１の端部から、この配線１０１の物理的連続性を確認しつつ、この配線１０１を順次辿る必要があり、複数の配線が重なるケーブルラック等においては探査すべき配線１０１を、他の配線と目視により区別して同定するため、対象となる配線１０１をケーブルラックから取り出す必要があり、配線探査が著しく困難な場合が生じていた。
【００１２】
本発明はこのような背景の下になされたもので、その目的とするところは、複数の分岐回路を持つ電気配線設備において、探査すべき配線を使用・不使用の何れの状態にあっても該配線の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく容易に、かつ、確実に同定できる装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段をとった。
すなわち、請求項１記載の配線探査装置は、電気配線設備における複数に分岐された配線（例えば、配線１０１）の探査に適用される配線探査装置であり、電源による電流を排除し、該配線の電源側の分岐点（例えば、分岐点１３１）において、探査用信号（例えば、配線探査用信号）が注入される該配線の被注入電線（例えば、電線１０２）と、該配線のその他の電線（例えば、電線１０３，１０４）とを一対一で接続し、かつ、該探査用信号による信号電流を通す第１のフィルタ（例えば、フィルタ１５１，１５２）と該第１のフィルタに直列に接続された調整信号の結合部（例えば、信号結合部１６１，１６２）とを有する、該配線の電源側に接続される二端子回路と、該配線の負荷端において、該配線の被注入電線と該配線のその他の電線とを一対一で接続し、かつ、前記電源による電流を排除し、前記信号電流を通す、配線の負荷側に接続される第２のフィルタ（例えば、フィルタ１５３，１５４）と、前記の被注入電線に注入する探査用信号，及び該探査用信号の注入に基づき前記二端子回路に生じる電圧を打ち消すため、該二端子回路に注入される振幅と位相の調節が可能な調整信号を出力する信号発振器（例えば、信号発振器１４１）と、該信号発振器の出力する探査用信号を前記の被注入電線に注入する第１の結合素子（例えば、結合素子１４３）と、該信号発振器の出力する調整信号を電源側の前記二端子回路に注入する第２の結合素子（例えば、結合素子１４４，１４５）と、該探査信号と該調整信号によって形成される信号電流が発生する磁界を検出する検出器（信号検出器（磁界検出器）１８１）とから構成されている。
尚、配線探査用信号は、調整信号と同期がとられるので、振幅と位相の調整を可能にしておけば、調整信号と区別する必要はなく、信号発生器の任意の出力を配線配線探査用信号とし、他を調整信号とすることができる。
【００１４】
上述した構成により、該配線探査装置は、以下のように作用する。
すなわち、探査すべき配線において、該信号発振器の出力を注入する第１の結合素子を該配線の一つの電線に結合し、該配線の電源側の分岐点で該第１の結合素子を結合した該電線と該配線のその他の各電線とを前記二端子回路によりそれぞれ接続する。
そして、該配線の負荷端で該第１の結合素子を取り付けた該電線と該配線のその他の各電線とを前記第２のフィルタによりそれぞれ接続し、電源側の各二端子回路における調整信号の結合部に該信号発振器の出力を結合する結合素子を取り付ける。
【００１５】
次に、該信号発振器の出力である探査用信号を該第１の結合素子により該配線の前記の一つの電線に注入すると、信号電流は、電源側の各二端回路と負荷側の各第２のフィルタにより、該配線の電源側の分岐点と負荷端の区間を循環する。この場合において、電源側の各二端子回路には、各結合部に結合する信号の等価インピーダンスを含む二端子回路のインピーダンスに応じて、［二端子回路の通過電流］×［二端子回路のインピーダンス］に等しい電圧降下が発生する。
【００１６】
これによって、信号電流が該分岐点の電源側にも流れるが、予め接続された前記第２の結合素子を用いて、これらの各二端子回路の結合部に該探査用信号と同一周波数の調整信号を振幅と位相を調節して注入することにより、前記の電圧降下と大きさが等しく、かつ、逆向きの電圧を前記の各二端子回路に発生させる。これにより、注入信号による各二端子回路の端子間電圧をゼロにして該分岐点の電源側に信号電流が流れないようにすることができるので、信号電流が発生する磁界を検出する検出器を、配線に近接することにより、探査すべき配線か否かの判別ができ、かつ、検出器の感度を高くすれば、離れた位置から探査すべき配線の有無の判定が可能となる。
【００１７】
また、上記の説明において明らかなように、探査すべき配線が電源側においてブレーカ等により電気配線設備の他の部分から切り離されている場合には、電源側の各二端子回路への信号の注入の如何によらず、信号電流は該配線と負荷にのみ流れ該配線の電源側において分岐される他の配線には流れない。
したがって、本装置は、探査すべき配線を使用・不使用の何れの状態にあっても該配線の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく同定することを可能にする。
【００１８】
また、請求項２記載の配線探査装置は、請求項１において、第１及び第２のフィルタを前記の信号に共振するインダクタとコンデンサの直列回路で構成する装置であり、これにより、信号電流に対する該第１及び第２のフィルタのインピーダンスを、電源電圧に対しては高インピーダンスとし、かつ、探査すべき配線に印加した信号電圧に対しては、残留抵抗のみとなるように小さくすることができる。
【００１９】
したがって、探査すべき配線の電線や該配線の電源側の二端子回路に探査用信号の信号電圧を印加する場合において、該探査用信号に対する該配線の負荷側や電源側のインピーダンスが高い場合でも、該第１および第２のフィルタを用いることにより比較的小さい信号電圧によって信号電流を該配線に流すことができる。
ただし、探査すべき配線が使用されている場合は、電源側のインピーダンスは通常低いので、請求項１で述べたように、［二端子回路の通過電流］×［二端子回路の残留抵抗］に等しい電圧降下によって電源側の回路に電流が流れるのを抑制するために、電源側の二端子回路に該電圧降下に等しく逆向きの調整信号の信号電圧を振幅と位相を調節して印加することが必要である。
【００２０】
さらに、請求項３記載の配線探査装置は、請求項１および請求項２において、探査すべき配線の電線が３本以上ある場合を対象とし、前記の電源側の各二端子回路における被注入電線との結合部を共用し、前記の電源側の各二端子回路における信号の結合部を、該二端子回路から分離して共用部に設けることにより電源側の各二端子回路への信号電圧の注入を一括して一箇所で行うようにしたものである。
【００２１】
そして、電源側と負荷側の各々において被注入電線とその他の各電線との間のインピーダンスが互いに同等と見なせる場合には、電源側と負荷側のそれぞれにおいて該探査用信号に対する二端子回路または第２のフィルタのインピーダンスを等しくすることにより、該配線の電線に注入する探査用信号によって発生する各二端子回路の電圧の振幅と位相を等しくできるので、この場合には、該共用部に設けた結合部に調整用信号の信号電圧を注入し、この調整用信号の振幅と位相を調整することにより、該配線の電線に注入する探査用信号によって発生する各二端子回路の電圧が相殺される。
【００２２】
加えて、請求項４記載の配線探査装置は、請求項１〜請求項３において、前記信号発振器が探査用信号に対する同期信号の出力端子及び入力端子を有していることを特徴とする配線探査装置である。
【００２３】
これにより、本請求項４記載の配線探査装置では、信号発振器の同期信号の出力を他の信号発振器の同期信号の入力端子に印加することにより、異なる信号発振器の任意の信号出力間で位相差を制御することが可能となり、また、信号発振器の接続数を調節して必要な数の探査用信号及び調整信号の信号出力を得ることができるので、必要な探査用信号及び調整信号の信号出力数を備え、これらの信号出力の振幅と位相の調節を、同期させつつ、各々独立に行なえる信号発振器を構成できる。
【００２４】
さらに、また、請求項５記載の配線探査装置は、請求項１〜請求項４の配線探査装置において、振幅変調した探査用信号及び調整信号を前記の信号発信器の信号出力としたものであり、これにより、信号電流に対する検出器の検出レベルにおいて信号電流の振幅変調に応じて特有の時間変動をさせることができる。ここで、信号のＯＮ、ＯＦＦは振幅変調の一種とみなす。
【００２５】
また、さらに、請求項６記載の配線探査装置は、請求項１〜請求項５において、電源側の前記二端子回路における調整信号の結合部を直線状またはコイル状に形成した電線とし、信号出力の結合素子を誘導結合素子とする配線探査装置である。
これにより、信号発振器からの電源側の二端子回路の結合部への調整信号はこの誘導結合素子との誘導結合により該結合部に注入され、その振幅および位相が調整される。
【００２６】
なお、前記の電源側の二端子回路のフィルタを注入信号の共振回路とする場合において、該結合部のインダクタンスの大きさが、該共振回路の共振時の残留抵抗に比べて無視できない大きさであれば、該二端子回路の信号周波数に対するインピーダンスを最少にする目的からすれば、該コイルのインダクタンスは該共振回路のインダクタンスに取り込まれる。
【００２７】
さらに、加えて、請求項７記載の配線探査装置においては、請求項１〜請求項６において、電源側の前記二端子回路における信号の結合部に信号発振器の出力を直接印加するように、該信号発振器の調整信号を注入する結合素子および該結合部を開放された二端子とした配線探査装置である。
これにより、信号発振器に接続された結合素子と電源側の二端子回路の結合部を一対一でそれぞれの開放された二端子間を接続することにより、信号発振器の出力が電源側の二端子回路に直接注入され、振幅と位相が調節される。
なお、上記結合部が複数ある場合に、結合部間の電位を独立に保つ必要があれば、信号は平衡回路から供給される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態による配線探査装置の構成例を示す概念図である。
この第１の実施形態は、本発明の配線探査装置を、複数の分岐回路を持つ三相の電気配線設備に適用する場合を示している。
該配線探査装置は、電源による電流を排除し、配線探査用信号（探査用信号）の電流を通すフィルタ１５１及び１５２と、該フィルタ１５１及び１５２にそれぞれ直列に接続された該調整信号の結合部１６１及び１６２とを有する二端子回路，電源による電流を排除し配線探査用信号の電流を通すフィルタ１５３および１５４、振幅と位相の調節が可能な信号出力を備えた、配線探査用信号および調整信号を出力する信号発振器１４１、信号発振器１４１の出力端子にケーブル１４２を介して接続される誘導結合素子１４３，１４４，１４５、信号電流の発生する磁界を選択的に検出する検出器１８１とから構成されている。
１５１，１５２，１５３及び１５４の各フィルタは、上記配線探査用信号の周波数に共振するインダクタ及びコンデンサの直列回路で構成されている。
また、上記結合部を、非巻回の電線または巻回した電線とし、結合素子を誘導結合素子としている。
【００２９】
ここで、探査すべき配線１０１に対して、１１１、１１２，１１３は電源側の分岐点１３１より見た電源側の電気回路の等価インピーダンスを示し、また、１２１，１２２，１２３は負荷側の分岐点１３２より見た負荷側の電気回路の等価インピーダンスを示している。
フィルタ１５１および１５２は、配線１０１の分岐点１３１において、配線探査用信号が注入される電線１０２と、配線１０１のその他の各電線１０３および１０４との間で調整信号の結合部を介してそれぞれ一対一で接続されている。
【００３０】
フィルタ１５３および１５４は、配線１０１の分岐点１３２において、配線探査用信号が注入される電線１０２と配線１０１のその他の各電線１０３および１０４との間でそれぞれ一対一で接続されている。
誘導結合素子１４３は、探査すべき配線１０１の任意に選定した電線１０２に結合される。
誘導結合素子１４４および１４５は、電源側の分岐点１３１において、電線１０２と電線１０３または電線１０４との間を接続する二端子回路の結合部１６１及び１６２にそれぞれ取り付けられる。
【００３１】
次に、図１を用いて、上記第１の実施形態による動作の説明を行う。
探査すべき配線１０１において、信号発振器１４１から配線探査用信号を、該誘導結合素子１４３を介して配線１０１の電線１０２に注入する。
ここで、信号発振器１４１は、振幅変調した配線探査用信号および調整信号を出力する。
これにより、上記配線探査用信号により形成される信号電流は、電源側のフィルタ１５１および１５２と調整信号（後に説明する）の結合部１６１及び１６２で構成される２つの二端子回路と負荷側のフィルタ１５３および１５４により、配線１０１の電源側の分岐点１３１と負荷側の分岐点１３２の区間を循環する。この場合において、各二端子回路における電源による電流は、各二端子回路のフィルタ効果により抑制されている。
【００３２】
信号出力の周波数に対応して、電源側のフィルタ１５１，１５２と調整信号の結合部１６１及び１６２で構成される２つの二端子回路には、結合部１６１，１６２の各々に結合する調整信号の信号源の等価インピーダンスを含む二端子回路のインピーダンスに応じた、［二端子回路の通過電流］×［二端子回路のインピーダンス］に等しい電圧降下が発生する。
これにより、信号電流が分岐点１３１の電源側にも流れるが、誘導結合素子１４４および１４５を用いて、これらの各二端子回路の結合部１６１および１６２に該配線探査用信号と同一周波数の調整信号を、信号発振器１４１から振幅及び位相を調節して注入することにより、前記の電圧降下と大きさが等しく、かつ、逆向きの電圧を前記の各結合部１６１及び１６２に発生させることが可能であり、信号出力による各二端子回路の端子間電圧をゼロにし、これによって、分岐点１３１の電源側に信号電流が流れないようにすることができる。
【００３３】
このようにして、配線探査信号および調整信号とにより形成された信号電流は、配線１０１と負荷とのみに流れ、配線１０１の電源側において分岐される他の配線には流れず、また、大地に流れて大きな電流ループを形成することもないため、近傍の他の配線に誘導電流が発生しても微小である。
したがって、信号電流が発生する磁界をフィルタにより選択し、その大きさ（磁界の強度）を検出する検出器１８１を用いれば、配線１０１に近接することにより、探査すべき配線か否かの判別が可能である。
加えて、検出器１８１の感度を高くすることにより、個々の配線に近接することができない場合においても、探査すべき配線の有無の判定が可能となるので、配線１０１の敷設ルートの探査が可能である。
【００３４】
また、上記の説明において明らかなように、探査すべき配線が電源側においてブレーカ等により電気配線設備の他の部分から切り離されている場合、電源側の結合部１６２及び１６２への信号の注入の如何によらず、信号電流は配線１０１とその負荷側にのみ流れ該配線の電源側において分岐される他の配線には流れない。
したがって、本配線探査装置は、探査すべき配線１０１を使用・不使用の何れの状態にあっても、該配線１０１の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく容易に、かつ、確実に、該配線１０１を同定することを可能にする。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
図２は本発明の第２の実施形態による配線探査装置の構成例を示す概念図である。
この第２の実施形態は、本発明の配線探査装置を、複数の分岐回路を持つ単相の電気配線設備に適用する場合の実施形態を示している。
配線探査装置は、電源による電流を排除し配線探査用信号の電流を通すフィルタ１５１とこのフィルタ１５１に直列に接続された該調整信号の結合部１６１とを有する二端子回路、電源による電流を排除し配線探査用信号の電流を通すフィルタ１５３、振幅と位相の調節が可能な信号出力を備えた、配線探査用信号および調整信号を出力する信号発振器１４１、信号発振器１４１の出力端子にケーブル１４２を介して接続される誘導結合素子１４３、１４４、信号電流の発生する磁界を選択的に検出する検出器１８１とから構成されている。
１５１及び１５３の各フィルタは、上記配線探査用信号の周波数に共振するインダクタ及びコンデンサの直列回路で構成されている。
また、上記結合部を、非巻回の電線または巻回した電線とし、結合素子を誘導結合素子としている。
【００３６】
ここに、探査すべき配線１０１に対して、１１１は電源側の分岐点１３１より見た電源側の電気回路の等価インピーダンスを、１２１は負荷側の分岐点１３２より見た負荷側の電気回路の等価インピーダンスを示している。
フィルタ１５１は、配線１０１の分岐点１３１において、配線探査用信号が注入される電線１０２と電線１０３との間で調整信号の結合部を介して接続されている。
フィルタ１５３は、配線１０１の分岐点１３２において、配線探査用信号が注入される電線１０２と電線１０３との間で接続されている。
誘導結合素子１４３は、探査すべき配線１０１の任意に選定した電線１０２に結合される。
誘導結合素子１４４は、電源側の分岐点１３１において、電線１０２と電線１０３との間を接続する二端子回路の結合部１６１にそれぞれ取り付けられる。
【００３７】
次に、図２を用いて、上記第２の実施形態による動作の説明を行う。
探査すべき配線１０１において、信号発振器１４１から配線探査用信号を該誘導結合素子１４３を介して配線１０１の電線１０２に注入する。
ここで、信号発振器１４１は、振幅変調した配線探査用信号を出力する。
これにより、該配線探査用信号に基づき形成される信号電流は、電源側のフィルタ１５１及び結合部１６１からなる二端子回路と負荷側のフィルタ１５３により、配線１０１の電源側の分岐点１３１と負荷側の分岐点１３２の区間を循環する。
【００３８】
この場合において、各二端子回路における電源による電流は、各フィルタ１５１，１５３のフィルタ効果により抑制されている。
配線探査用信号の周波数に対して、電源側のフィルタ１５１及び結合部１６１からなる二端子回路には、その結合部１６１に結合する調整信号の等価インピーダンスを含む二端子回路のインピーダンスに応じて、［二端子回路の通過電流］×［二端子回路のインピーダンス］に等しい電圧降下が発生する。
【００３９】
これにより、信号電流が分岐点１３１の電源側にも流れるが、誘導結合素子１４４を用いて、この二端子回路の結合部１６１に配線探査用信号と同一周波数の調整信号を、信号発振器１４１から振幅及び位相を調節して注入することにより、前記の電圧降下と大きさが等しく、かつ、逆向きの電圧降下を前記の各二端子回路に発生させることが可能であり、注入信号による各二端子回路の端子間電圧をゼロにすることで、分岐点１３１の電源側に信号電流が流れないようにすることができる。
【００４０】
このようにして配線探査信号および調整信号により形成された信号電流は、配線１０１と負荷にのみ流れ配線１０１の電源側において分岐される他の配線には流れず、また、大地に流れて大きな電流ループを形成することもないので近傍の他の配線に誘導電流が発生しても微小である。
したがって、信号電流が発生する磁界をフィルタにより選択し、その大きさを検出する検出器１８１を用いれば、配線１０１に近接することにより、探査すべき配線か否かの判別が可能である。
加えて、個々の配線に近接することができない場合においても、検出器１８１の感度を高くすれば探査すべき配線の有無の判定が可能となるので、配線１０１の敷設ルートの探査が可能である。
【００４１】
また、上記の説明において明らかなように、探査すべき配線が電源側においてブレーカ等により電気配線設備の他の部分から切り離されている場合、電源側の結合部１６１への信号の注入の如何によらず、信号電流は配線１０１とその負荷側とのみに流れ該配線１０１の電源側において分岐される他の配線には流れない。
したがって、本配線探査装置は、探査すべき配線１０１を使用・不使用の何れの状態にあっても該配線の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく容易に、かつ、確実に同定することを可能にする。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
図３は本発明の第３の実施形態による配線探査装置の構成例を示す概念図である。
この第３の実施形態は、本発明の配線探査装置を、複数の分岐回路を持つ三相の電気配線設備において、相間のインピーダンスの対称性が良い配線の探査に適用する場合の実施形態である。
該配線探査装置は、電源による電流を排除し、配線探査用信号の電流を通し、かつ該配線探査用信号に対してインピーダンスが相等しい電源側のフィルタ１５１および１５２と、これらのフィルタ１５１および１５２を探査すべき配線１０１に接続するための信号の結合部１６１を備えた共用部と、電源による電流を排除し配線探査用信号の電流を通し、かつ該配線探査用信号に対してインピーダンスが相等しい負荷側のフィルタ１５３および１５４と、振幅と位相の調節が可能な信号出力を備えた信号発振器１４１と、信号発振器１４１の出力端子にケーブル１４２を介して接続される誘導結合素子１４３、１４４と、信号電流の発生する磁界を選択的に検出する検出器１８１とから構成される。
【００４３】
すなわち、この第３の実施形態のように、探査すべき配線の電線が３本以上ある場合、電源側に複数設けられる第１のフィルタ（本実施形態のフィルタ１５１，１５２）とこれらに直列に接続される調整信号の結合部とからなる二端子回路において、該結合部を、各二端子回路から分離して、共用部において結合部１６１として設けることで、電源側の二端子回路への調整信号の電圧の注入を一括して一箇所で行うようにしてもよい。
各フィルタ１５３，１５４，１７１及び１７２は、上記配線探査用信号の周波数に共振し、かつ配線探査用信号に対して相等しいインピーダンスとなる、インダクタ及びコンデンサの直列回路で構成されている。
また、上記結合部を、非巻回の電線または巻回した電線とし、結合素子を誘導結合素子としている。
【００４４】
ここに、探査すべき配線１０１に対して、１１１、１１２，１１３は電源側の分岐点１３１より見た電源側の電気回路の等価インピーダンスを、１２１，１２２，１２３は負荷側の分岐点１３２より見た負荷側の電気回路の等価インピーダンスを示している。
フィルタ１５１，１５２は、配線１０１の電源側の分岐点１３１において、配線探査用信号を注入される電線１０２と配線１０１のその他の各電線１０３および１０４との間で結合部１６１を介してそれぞれ一対一で接続されている。
【００４５】
フィルタ１５３及び１５４は、配線１０１の分岐点１３２において、配線探査用信号が注入される電線１０２と配線１０１のその他の各電線１０３および１０４との間で、それぞれ一対一で接続されている。
誘導結合素子１４３は、探査すべき配線１０１の任意に選定した電線１０２に結合される。
誘導結合素子１４４は、電源側の分岐点１３１において、信号の結合部１６１に取り付けられる。
【００４６】
次に、図３を用いて、上記第３の実施形態による動作の説明を行う。
探査すべき配線１０１において、信号発振器１４１から配線探査用信号を、該誘導結合素子１４３を介して配線１０１の電線１０２に注入する。
ここで、信号発振器１４１は、振幅変調した配線探査用信号及び調整信号を出力する。
これにより、上記配線探査用信号により形成される信号電流は、電源側のフィルタ１５１および１５２と調整信号の結合部１６１を有する共有部と、負荷側のフィルタ１５３および１５４により、配線１０１の電源側の分岐点１３１と負荷側の分岐点１３２の区間を循環する。
【００４７】
この場合において、電源側の各フィルタ１５１，１５２及び負荷側のフィルタ１５３及び１５４における電源からの電流は、これら各フィルタのフィルタ効果により抑制されている。
配線探査用信号の周波数に対して、電源側における結合部が結合部１６１として共用された該二端子回路に関し、共用部には、結合部１６１に結合する信号の等価インピーダンスを含む該共用部のインピーダンスに応じて、［共用部の通過電流］×［共用部のインピーダンス］に等しい電圧降下が生じ、各フィルタ１５１及び１５２には、［フィルタの通過電流］×［フィルタのインピーダンス］に等しい電圧降下が発生する。
【００４８】
これにより、信号電流が分岐点１３１の電源側にも流れるが、仮定した対象とする配線の相間のインピーダンスにおける対称性により、フィルタ１５１，１５２の各々に生じる電圧降下の振幅および位相は相等しいとみなせる。
したがって、誘導結合素子１４４を介して、結合部１６１に配線探査用信号と同一周波数の調整信号を、信号発振器１４１から振幅と位相を調節して注入することにより、分岐点１３１における電線１０２と電線１０３または電線１０４との間の前記の電圧降下と大きさが等しく、かつ、逆向きの電圧を、発生させることが可能であり、分岐点１３１において、注入信号による電線１０２、１０３、１０４間の電圧をゼロにし、これによって、分岐点１３１の電源側に信号電流が流れないようにすることができる。
【００４９】
このようにして配線探査用信号および調整信号により形成された信号電流は、配線１０１と負荷にのみ流れ配線１０１の電源側において分岐される他の配線には流れず、また、大地に流れて大きな電流ループを形成することもないので近傍の他の配線に誘導電流が発生しても微小である。
したがって、信号電流が発生する磁界をフィルタにより選択し、その大きさを検出する検出器１８１を用いれば、配線１０１に近接することにより、探査すべき配線か否かの判別が可能であり、かつ、個々の配線に近接することができない場合においても、検出器１８１の感度を高くすれば探査すべき配線の有無の判定が可能となるので、配線１０１の敷設ルートの探査が可能である。
【００５０】
また、上記の説明において明らかなように、探査すべき配線１０１が電源側においてブレーカ等により電気配線設備の他の部分から切り離されている場合、電源側の結合部１６１への信号の注入の如何によらず、信号電流は、配線１０１とその負荷側にのみ流れ該配線の電源側において分岐される他の配線には流れない。
したがって、本配線探査装置は、探査すべき配線１０１を使用・不使用の何れの状態にあっても該配線の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく容易に、かつ、確実に同定することを可能にする。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述した第１から第３の実施形態において、１相当りの電線の数が複数となる場合のように、必要な調整信号のチャネル数が２チャネル以上となる場合において、信号発生器１４１に、予め、十分な調整信号のチャンネル数を持たせても良いが、かかる場合にも柔軟に対応できるように、調整信号のチャンネル数の少ない信号発生器を複数用いて、これらの信号発生器間で探査用信号の同期を取ることにより、目的とする信号発生器１４１を構成しても良い。
【００５２】
このため、各上記信号発振器には、配線探査用信号及び調整信号の出力端子以外に、各信号発振器間において配線探査用信号の同期を取るための同期信号を出力する出力端子と、この同期信号を入力するための入力端子を付加する。
【００５３】
また、上述した第１から第３の実施形態において、調整信号の結合部１６１、１６２に、信号発振器１４１の出力する調整信号を直接注入するように、この信号発振器１４１の調整信号を注入する結合素子および結合部を開放された二端子としてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
上述の記載から明らかなように、請求項１記載の配線探査装置においては、探査すべき配線の電源側の分岐点および負荷端において探査用信号を注入する該配線の一線と該配線の他の電線間に二端子回路および第２のフィルタを設け、該配線の一電線に信号を注入し、かつ、電源側の各二端子回路に該探査用信号と同一周波数の調整信号を振幅と位相を調節して注入することにより、探査用信号に基づく信号電流が該配線の電源側には流れず、該配線と負荷にのみ流れるように制御できる。
このようにして形成された信号電流は、該配線と負荷にのみ流れ該配線の電源側において分岐される他の配線には流れない。
【００５５】
また、大地に流れて大きな電流ループを形成することもないので近傍の配線に誘導電流が発生しても微小であり、特に、探査すべき配線が多心の電力ケーブルのように複数の絶縁電線を撚ることにより構成されている場合、信号電流により配線の長手方向に沿って発生する磁界は、通常は高々数十ｃｍである撚りのピッチが周期となり、大きさが等しく向きが異なる磁界が等しい頻度で現れるので、該配線に数ｍ以上の区間で近接する電線においてさえ誘導電圧は極めて小さいといえる。
【００５６】
したがって、本発明の配線探査装置を用いれば、信号電流が発生する磁界をフィルタにより選択し、その大きさを検出する検出器を用いれば、配線に近接することにより、探査すべき配線か否かの判別が可能であり、かつ、検出器の感度を高くすればケーブルラック等で多数の配線が混在し、個々の配線に近接することができない場合においても、探査すべき配線の有無の判定が可能となるので、該配線の敷設ルートの探査が可能となる。
【００５７】
また、上記の説明において明らかなように、探査すべき配線が電源側においてブレーカ等により電気配線設備の他の部分から切り離されている場合、電源側の各二端子回路への信号の注入の如何によらず、信号電流は該配線と負荷にのみ流れ該配線の電源側において分岐される他の配線には流れない。
したがって、本発明の配線探査装置は、探査すべき配線を使用・不使用の何れの状態にあっても該配線の敷設ルート上で他の配線と間違えることなく容易に、かつ、確実に同定することを可能にするものである。
【００５８】
また、請求項２記載の配線探査装置は、請求項１において、各第１及び第２のフィルタを前記の探査用信号に共振するインダクタとコンデンサの直列回路により構成することで、信号電流に対する該第１及び第２のフィルタのインピーダンスを、電源電圧に対しては高インピーダンスとし、かつ、探査すべき配線に印加した信号電圧に対しては、共振時の残留抵抗のみとなるように小さくすることができるようにしたものである。
【００５９】
これにより、電源電圧によって該第１及び第２のフィルタに流れる電流を効果的に抑制できるとともに、探査すべき配線の被注入電線への比較的小さな信号電圧の注入で、探査すべき配線に効果的に信号電流を流せる特長があり、また、該第１のフィルタに発生する電圧降下を小さくして該配線の電源側に流れる信号電流を小さく抑制できるので、電源側の二端子回路に注入する信号の電圧または電流のレベルを小さくでき、電源側の二端子回路における信号出力による端子間電圧をゼロにするための操作が容易になる特長がある。
【００６０】
さらに、請求項３記載の配線探査装置は、請求項１および請求項２において、探査すべき配線の電線が３本以上ある場合を対象とし、前記の電源側の各二端子回路における被注入電線との結合部を共用し、前記の電源側の各二端子回路における信号の結合部を該二端子回路から分離して共用部に設けることにより、電源側の各二端子回路への調整信号の信号電圧の注入を一括して一箇所で行うようにした配線探査装置である。
【００６１】
上述したように、調整信号の結合部を共用したことにより、信号発振器の出力端子数や信号生成を行う回路の構成部品を少なくできるとともに、電源側の各二端子回路の結合部に振幅と位相とを調節して、調整信号を注入する処理を一括して行なえるので、操作が簡単になる特長がある。
【００６２】
加えて、請求項４記載の配線探査装置は、複数の信号発振器間で同期信号により、探査用信号及び調整信号の同期を取ることができるので、電線の本数に応じて複数の信号発振器を用意することにより、必要な数の信号出力を備えた信号発振器を構成することができるので、探査すべき配線において一相当りに用いる電線が２本以上となる電線の数の多い配線に対しても、電源側への信号電流の流出を抑制して配線を探査することを可能にできる利点がある。
さらに、探査用信号と調整信号は同期がとれているので、探査用信号の振幅と位相の調節を可能にすれば、信号発振器の任意の出力を探査用信号にできる。このようにすれば、複数の信号発生器で請求項１および請求項２に記載した信号発生器を構成する場合に、探査用信号の出力は、各信号発振器に設けずに任意の１つの信号発振器の１出力とすることができるので、各信号発振器の出力端子数を少なくできる利点がある。
【００６３】
また、さらに、請求項５記載の配線探査装置は、信号電流による検出器の検出レベルが信号電流の振幅変調に応じた特有の時間変動をするので、検出レベルの時間変動特性を調べることによりノイズ電流に対する信号電流の識別性能を改善できる効果がある。
【００６４】
さらに、また、請求項６記載の配線探査装置は、電源側の前記二端子回路における信号の結合部を直線状またはコイル状に形成した電線とし、信号出力の結合素子を誘導結合素子とする配線探査装置である。
このように、結合素子を誘導結合素子とすることにより、探査すべき配線の被注入電線に結合する誘導結合素子と同一種類のものにして配線探査装置の構成品の種類を少なくできること、信号発振器と二端子回路との間の絶縁が確保されるので操作上の安全性が高まるなどの利点がある。
【００６５】
さらに、加えて、請求項７記載の配線探査装置においては、電源側の前記第１の二端子回路における信号の結合部に信号発振器の出力を直接結合させることができるので、誘導結合の場合と比較して複雑な誘導結合素子を不要にできるので製造コストを抑制できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【図４】従来の配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【図５】従来の他の配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【図６】従来の他の配線探査装置を用いた配線探査の使用法を示す概念図である。
【符号の説明】
１０１  配線
１０２，１０３，１０４  電線
１１１，１１２，１１３  等価インピーダンス
１２１，１２２，１２３  等価インピーダンス
１３１  分岐点（ブレーカがある場合とない場合がある）
１３２  負荷側端点（コンセントの場合がある）
１４１  信号発振器（多チャネル出力；レベルおよび位相の調節機能あり）
１４２  信号ケーブル
１４３，１４４，１４５  誘導結合素子
１５１，１５２，１５３，１５４  フィルタ
１６１，１６２  信号結合部
１８１  信号検出器（磁界検出器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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