(57)【要約】【課題】  絶縁劣化位置もしくは事故点を精度良く特定できるようにすること。【解決手段】  交流電源の出力側にループ状をなすようにケーブル４が配置され、ケーブル４に直列に複数の灯火に関する負荷機器を備えた灯火回路部５が接続された空港灯火電源システムにおける絶縁劣化位置もしくは事故点を特定する絶縁劣化位置特定装置１０に適用される電圧計測装置１０１は、交流電源に代えてケーブル４の両端部に接続され、灯火回路部５に直流電圧を印加する直流電源１１と、直流電源１１の出力端側に設けられ、直流電源１１から灯火回路部５に印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替部１２と、極性切替部１２を通じて直流電圧の極性を反転させる前と後のそれぞれにおいて、ケーブル４の両端部にそれぞれ現れる対地電圧を片方ずつ共通の回路を通じて計測し、当該計測により得られる複数の対地電圧計測値を、絶縁劣化位置もしくは事故点の特定に使用する情報として送出する電圧計測手段１３とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の出力側にループ状をなすようにケーブルが配置され、当該ケーブルに直列に複数の灯火に関する負荷機器を備えた灯火回路部が接続された空港灯火電源システムにおける絶縁劣化位置もしくは事故点を特定する絶縁劣化位置特定装置に適用される電圧計測装置であって、
前記交流電源に代えて前記ケーブルの両端部に接続され、前記灯火回路部に直流電圧を印加する直流電源と、
前記直流電源の出力端側に設けられ、前記直流電源から前記灯火回路部に印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替手段と、
前記極性切替手段を通じて前記直流電圧の極性を反転させる前と後のそれぞれにおいて、前記ケーブルの両端部にそれぞれ現れる対地電圧を片方ずつ共通の回路を通じて計測し、当該計測により得られる複数の対地電圧計測値を、絶縁劣化位置もしくは事故点の特定に使用する情報として送出する電圧計測手段と
を具備することを特徴とする電圧計測装置。
【請求項２】
前記電圧計測手段は、
前記ケーブルの一端に現れる対地電圧を計測するモードと他端に現れる対地電圧を計測するモードとの切り替えを行う計測切替手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電圧計測装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電圧計測装置と、
前記電圧計測装置により計測される複数の対地電圧計測値と、所定の記憶手段に記憶されている前記ケーブルを含む灯火回路部の属性及び回路構成を示す情報とを用いて、事故点の負荷機器を特定する事故位置判定手段を備えた情報処理装置と
を具備することを特徴とする絶縁劣化位置特定装置。
【請求項４】
前記情報処理装置は、
前記ケーブルを含む灯火回路部の回路構成を示す画像の上に前記事故位置判定手段により特定された事故点の負荷機器を示したものを表示装置に表示させる出力手段を更に備えていることを特徴とする請求項３に記載の絶縁劣化位置特定装置。
【請求項５】
前記直流電源の出力を前記電圧計測手段に取り込んで計測される値が所定の範囲を逸脱する場合に異常を示す信号を出力する異常検出手段を更に具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧計測装置。
【請求項６】
前記異常検出手段から出力される信号に応じて音声または表示により異常の通知を行う異常通知手段を更に具備することを特徴とする請求項５に記載の電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁劣化位置もしくは事故点を特定する絶縁劣化位置特定装置及びそれに適用される電圧計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空港には滑走路を中心として、航空機誘導のための複数の灯火が設置される。通常、各灯火は地中に埋設された地中ケーブルを経由して電力を受電する。
【０００３】
この地中ケーブルは導体の周りを絶縁被覆により保護され、これにより対地絶縁を実現する。しかしながら、絶縁被覆は、経年劣化や環境劣化により絶縁劣化が生じ、この絶縁劣化が大きくなると地絡事故に至る。
【０００４】
このため、絶縁劣化位置または事故点を特定する技術が重要となっている。
【０００５】
絶縁劣化位置または事故点を特定する技術としては、例えば、地中ケーブルの長さを用いて事故点を特定する事故点特定技術があり、具体的には、以下に示す（１）式を用いて事故点を特定する。事故点特定時には、例えば地中ケーブルの両端に電源を印加する。なお、Ｖ１及びＶ２は接続点において計測される対地間電圧の値を示し、Ｖ１´及びＶ２´は接続点に印加する電源の極性を反転させたときに接続点で計測される対地間電圧の値を示す。また、Ｌは地中ケーブルの長さを示し、ｘは接続点から事故点までの距離を示す。
【０００６】
ｘ／Ｌ＝｛２（Ｖ１−Ｖ２´）／Ｖ１−Ｖ１´＋Ｖ２´−Ｖ２｝×１００  …（１）
上記した（１）式を用いて事故点を特定する事故点特定技術は、２箇所の対地間電圧を同時に計測し、２箇所の対地間電圧に伝わるノイズをキャンセルするため、ノイズに強いという利点をもつ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１２２７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の事故点特定技術では、通常、Ｖ１とＶ１´を計測する第１の対地電圧計測部と、Ｖ２とＶ２´を計測する第２の対地電圧計測部にそれぞれ計測器が設けられ、それぞれ計測している。前記第１の対地電圧計測部と第２の対地電圧計測部とは主に抵抗やオペアンプで構成されており、前記部品は温度変化で抵抗値や出力電圧が変化する。また、前記抵抗の許容誤差を補う為に、手作業で入出力間計測特性の調整を行うが、入出力間誤差を無くすことは不可能である。その結果、第１の対地電圧計測部の出力と第２の対地電圧計測部の出力との間に誤差が生じ、正確に事故点を特定することができない。
【０００９】
また、従来の事故点特定技術では、例えば印加する直流電圧が異常になった場合や、前記部品の不良（オープンモード）が生じた場合、計測結果が不安定となり、正確に事故点を特定することができない。
【００１０】
即ち、従来の事故点特定技術では、事故点を精度良く特定することができないという問題がある。
【００１１】
その結果、この事故点の特定作業は、事故点を特定した後、現場に出向いて事故点を確認するが、事故点の特定精度が低い為に、特定された事故点位置を含む広い範囲にわたって事故点を確認しなければならない。
【００１２】
しかも、これらの作業は、灯火の電源を停止した状態で行う事から、速やかに復旧させる必要があるが、作業時間の短縮が難しく、作業員の負担が大きい。
【００１３】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、絶縁劣化位置もしくは事故点を精度良く特定することができる絶縁劣化位置特定装置及びそれに適用される電圧計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
実施形態によれば、交流電源の出力側にループ状をなすようにケーブルが配置され、当該ケーブルに直列に複数の灯火に関する負荷機器を備えた灯火回路部が接続された空港灯火電源システムにおける事故発生時の絶縁劣化位置もしくは事故点を特定する絶縁劣化位置特定装置に適用される電圧計測装置であって、前記交流電源に代えて前記ケーブルの両端部に接続され、前記灯火回路部に直流電圧を印加する直流電源と、前記直流電源の出力端側に設けられ、前記直流電源から前記灯火回路部に印加する直流電圧の極性を反転させる極性切替手段と、前記極性切替手段を通じて前記直流電圧の極性を反転させる前と後のそれぞれにおいて、前記ケーブルの両端部にそれぞれ現れる対地電圧を片方ずつ共通の回路を通じて計測し、当該計測により得られる複数の対地電圧計測値を、絶縁劣化位置もしくは事故点の特定に使用する情報として送出する電圧計測手段とを具備することを特徴とする電圧計測装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
実施形態によれば、絶縁劣化位置もしくは事故点を精度良く特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る空港灯火電源システムの絶縁劣化位置特定装置を示す構成図。
【図２】一般的な空港灯火電源システムの構成図。
【図３】地絡事故位置を特定する際に地中ケーブルの両端部に接続する機器（直流電源，電圧計測部）を示す図。
【図４】図１に示す地絡事故位置判定部を構成する機能ブロック図。
【図５】地中ケーブルに接続されるゴムトランスを抵抗に置き換えたときの等価回路図。
【図６】第１の実施形態における地絡事故位置判定部及び空港灯火電源システムの事故点特定方法の処理手順を示す図。
【図７】図４に示す機器必要情報算出手段で作成される機器管理テーブルの、データ配列図。
【図８】事故点となる負荷機器位置に事故点を表すマーキングを施した図。
【図９】機器取付位置と地絡抵抗とに応じて変化する推定位置のずれ範囲を示す図。
【図１０】計測回路の測定出力誤差（％）に対する推定機器位置までの距離（抵抗値）の誤差（Ω）が従来技術と第１の実施形態とで異なる様子を示すグラフ。
【図１１】第２の実施形態に係る構成の一部を示すブロック図。
【図１２】同実施形態に係る動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
最初に、第１の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、第１の実施形態に係る空港灯火電源システムの絶縁劣化位置特定装置を示す構成図である。  
空港灯火電源システムは、常時は所要の定電流波形の電力を接続点２，３に供給する定電流電源１と、これら接続点２，３にループ状をなすように接続される地中ケーブル４と、この地中ケーブル４に直列に接続される灯火回路部５とから成り、絶縁劣化位置もしくは事故点を特定する際には、前記定電流電源１を切り離し、接続点２，３と絶縁劣化位置特定装置１０を接続する構成である。
【００２０】
定電流電源１は、商用交流電源から所要の定電流の交流電源波形を生成し、接続点２，３及び地中ケーブル４を通して灯火回路部５に供給する。
【００２１】
灯火回路部５は、図２に示すように地中ケーブル４に直列にグループ灯火数に相当するゴムトランス６，…が接続され、これらゴムトランス６の２次巻線側にそれぞれ灯火７が接続される。すなわち、灯火回路部５は、地中ケーブル４に直列に多数のゴムトランス６，…が接続され、定電流電源１に対して、ループ状を成すように接続されている。
【００２２】
ここで、灯火７とは、空港の滑走路や誘導路などに設置される滑走路灯，誘導路灯、誘導路中心線灯等、その他多くの種類の灯火も含む。
【００２３】
絶縁劣化位置特定装置１０は、電圧計測装置１０１と情報処理装置１０２とから構成される。電圧計測装置１０１は、例えば電気回路等のハードウェアで構成され、直流電源１１、極性切替部１２、電圧計測部１３を含む。情報処理装置１０２は、例えばソフトウェアにより各種の処理を実行するプロセッサを有するコンピュータで実現され、地絡事故位置判定部１４、情報保存記憶部１５及び外部出力装置１６を含む。
【００２４】
直流電源１１は、地絡事故等の発生対象となっている地中ケーブル４に接続される灯火回路部５に直流電圧を印加する。
【００２５】
極性切替部１２は、直流電源１１の出力端側に設けられ、地絡位置の特定時に直流電源１１から灯火回路部５に印加する直流電圧の極性を反転させる機能を有する。
【００２６】
電圧計測部１３は、地絡事故等の発生対象となる灯火回路部５の端子電圧を検出するものであり、極性切替部１２を通じて直流電圧の極性を反転させる前と後のそれぞれにおいて、地中ケーブル４の両端部（接続点２，３）にそれぞれ現れる対地電圧を片方ずつ共通の回路を通じて計測し、当該計測により得られる複数の対地電圧計測値を、事故点である地絡事故位置もしくは絶縁劣化位置の特定に使用する情報として情報処理装置１０２側へ送出する機能を有する。この電圧計測部１３は、主な構成要素として、計測切替部１３−１、フィルタ部１３−２、及び対地電圧計測部１３−３を含む。フィルタ部１３−２は、絶縁抵抗を有する絶縁回路１３１、ノイズ成分を除去するフィルタ回路１３−２、及び、対地電圧計測値をアナログ信号からディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換回路１３３を備えている。対地電圧計測部１３−３は、アナログ／ディジタル変換回路１３３から出力されるディジタルデータに基づいて接続点２もしくは接続点３の対地電圧を演算する演算回路１３４、及び、極性切替部１２への切替指示や計測切替部１３−１への切替指示を出力するとともに演算回路１３４の演算結果を出力する出力回路１３５を備えている。
【００２７】
計測切替部１３−１は、接続点２に現れる対地電圧Ｖ１を計測するモードと、接続点３に現れる対地電圧Ｖ２を計測するモードとの切り替えを行う機能を有する。フィルタ部１３−２は、各接続点２，３に現れる対地電圧に含まれる誘導ノイズ成分を抑制するものであり、ノイズ成分の除去された対地電圧が共通の対地電圧計測部１３−３に印加される。対地電圧計測部１３−３は、接続点２及び接続点３にそれぞれ現れる対地電圧を計測切替部１３−１により切り替えながら計測し、各計測値を地絡事故位置判定部１４に送出する。具体的には、対地電圧計測部１３−３は接続点２に現れる対地電圧Ｖ１と、同じく対地電圧計測部１３−３は接続点３に現れる対地電圧Ｖ２とをそれぞれ計測切替部１３−１により切り替えながら順次計測し、それぞれ地絡事故位置判定部１４に送出する。
【００２８】
地絡事故位置判定部１４は、各対地電圧計測部１３−３から受け取った対地電圧計測値と、情報保存記憶部１５に保存される地中ケーブル４を含む灯火回路部５に関係する情報、すなわちゴムトランス６，…の個数や抵抗値などの属性及び回路構成を示す情報とを用いて、例えば図３中の×印で示される地絡事故点となっている機器（何番目のゴムトランスか）を特定する機能を有する。
【００２９】
地絡事故位置判定部１４は、図４に示すように、機器必要情報、例えば各機器（例えばゴムトランス）までの直流抵抗や距離（機器位置）を算出する機器必要情報算出手段１４Ａと、対地電圧計測部１３−３で計測された対地電圧Ｖ１，Ｖ２及び直流電源１１の極性を反転された後に対地電圧計測部１３−３で計測される対地電圧Ｖ１´，Ｖ２´などのデータを用いて、接続点２から地絡事故点までの機器個数や加算抵抗などの属性値を推定する地絡属性値推定手段１４Ｂと、地絡属性値推定手段１４Ｂで推定された属性値と機器必要情報算出手段１４Ａで得られた各機器（例えばゴムトランス）までの距離（機器位置）から地絡事故点に近い機器位置を特定する地絡機器位置特定手段１４Ｃとを含む。
【００３０】
情報保存記憶部１５は、後記する図６の右側に示すように、ケーブル情報保存部１５ａ、ゴムトランス情報保存部１５ｂ及び回路構成情報保存部１５ｃを備える。
【００３１】
ケーブル情報保存部１５ａには、少なくとも線種を示すデータ及び当該線種のｍ当りあるいはｋｍ当りの抵抗を示すデータなどが保存される。ゴムトランス情報保存部１５ｂには、少なくともトランス型式及び抵抗を示すデータなどが保存されている。なお、１種類だけでなく、複数の線種，トランス型式の場合でも同様にそれぞれｋｍ当りの抵抗を示すデータ、ゴムトランスの抵抗を示すデータが保存される。
【００３２】
回路構成情報保存部１５ｃには、定電流電源１に連なる地中ケーブル４を含む灯火回路部５を構築するための回路構成要素を示すデータ、あるいはフレーム画像を示すデータ、ビットマップ方式でディジタルデータ化及びファイル化した画像ファイルの他、各機器（例えば各ゴムトランス）までの直流抵抗や距離（機器位置）等のデータが保存される。
【００３３】
外部出力装置１６は、地絡事故点の特定位置を外部に出力するものであり、データ加工部１６−１と表示装置１６−２とを含む。
【００３４】
データ加工部１６−１は、回路構成情報保存部１５ｃに保存される地中ケーブル４を含む灯火回路部５に関係する情報を読み出して地絡事故等の発生対象となるケーブル４を含む灯火回路部５に相当する回路構成画像データを生成するとともに、当該画像データ中の地絡事故位置判定部１４で特定された機器特定位置（個所）に、ユーザが把握し易い所要とする図形のマーキングを施し、地絡事故の生じた位置を表すように加工する。
【００３５】
表示装置１６−２は、データ加工部１６−１で加工されたマーキングを施した灯火回路部５の回路構成画像データを表示する。
【００３６】
次に、以上のように構成された空港灯火電源システムの絶縁劣化位置特定装置の作用及び事故点特定方法について、図面を参照して説明する。
【００３７】
図３に示す空港灯火電源システムにおいて、定電流電源１に内蔵された絶縁抵抗計により灯火回路部５から地絡事故の発生を確認すると、接続点２，３から定電流電源１が切り離される。
【００３８】
定電流電源１の切り離し時、併設される他の多数のグループに属する灯火電源システムは活線状態となっており、かつ、管制官による灯火の調光操作により、他の多数のグループケーブル４から誘導ノイズの影響を受け、誤差要因となる。
【００３９】
そこで、定電流電源１に代えて、接続点２，３に図１に示す絶縁劣化位置特定装置１０の一部を構成する極性切替部１２及び電圧計測部１３を接続し、直流電源１１から所定の直流電圧を極性切替部１２を通して灯火回路部５に印加するとともに、電圧計測部１３にて灯火回路部５に接続される地中ケーブル４の両端部に現れる対地間電圧Ｖ１，Ｖ２を計測する。
【００４０】
ここで、電圧計測部１３では、対地間電圧Ｖ１，Ｖ２だけでなく、管制官による調光操作により定電流波形に重畳される多量の歪成分や併設される活線状態にある他の地中ケーブルからの誘導ノイズ成分をも含んだ状態で計測される。
【００４１】
そこで、電圧計測部１３にはフィルタ部１３−２が設けられている。このフィルタ部１３−２は、定電流波形に重畳される多量の歪成分（誘導ノイズの一種）や活線状態にある他の地中ケーブルから入り込む誘導ノイズ成分のうち、比較的小刻みな変化をもった誘導ノイズ成分を除去し、誘導ノイズ成分除去後の信号を対地電圧計測部１３−３に送出する。
【００４２】
その結果、各対地電圧計測部１３−３は、比較的小さな変化をもった誘導ノイズ成分を除去した後のケーブル４の両端部に現れる対地間電圧Ｖ１，Ｖ２を計測する。計測した結果は、地絡事故位置判定部１４または適宜なバッファメモリ（図示せず）に一時的に保存される。
【００４３】
なお、定電流波形に重畳される歪成分及び活線状態にある他の地中ケーブルから入り込む誘導ノイズ成分のうち、比較的大きなレベル変化をもつノイズ成分は、後記する式（３）及び式（４）による対地電圧の差分，例えばＶ１−Ｖ２をとることにより、該当誘導ノイズ成分が互いに打ち消し合い、誤差要因の発生を抑制できる。
【００４４】
引き続き、電圧計測部１３からの切替指示によりまたは人為的に極性切替部１２を切替え、直流電源１１から極性反転された所定の直流電圧を灯火回路部５に印加し、電圧計測部１３にて灯火回路部５の両端子に現れる誘導ノイズ除去後の対地電圧Ｖ１´，Ｖ２´を計測し、地絡事故位置判定部１４または適宜なバッファメモリ（図示せず）に保存する。
【００４５】
次に、地絡事故位置判定部１４による地絡事故点の特定について、図４乃至図６を参照して説明する。なお、図５は、地絡事故時における灯火回路部５を構成するゴムトランス６を抵抗に置き換えた等価回路を示す図であって、Ｒｔｒは１個のゴムトランス６の抵抗値、８は地絡事故点、９は地絡抵抗を示す。
【００４６】
地絡事故位置判定部１４は、地絡事故の位置を特定するに先立ち、機器必要情報算出手段１４Ａを実行する。機器必要情報算出手段１４Ａは、情報保存記憶部１５を構成するケーブル情報保存部１５ａ、ゴムトランス情報保存部１５ｂ及び回路構成情報保存部１５ｃに記憶される情報を用いて、接続点２から灯火回路部５を構成する各機器（例えば各ゴムトランス６，…）までの直流抵抗及び距離（機器位置）を算出する（ステップＳ１）。
【００４７】
機器必要情報算出手段１４Ａは、具体的には、回路構成情報保存部１５ｃの回路構成情報から、例えば接続点２から最も近い配列位置にある機器番号「１」の機器（ゴムトランス６）に接続されるケーブル４の線種の抵抗及び当該機器の抵抗を加算した加算抵抗（直流抵抗）、接続点２から機器番号「１」の機器に接続されるケーブル４の長さから機器番号「１」の機器までの距離（機器位置）を算出し、回路構成情報保存部１５ｃ上に例えば図７に示すような機器管理テーブル１５ｃ１を作成する。
【００４８】
すなわち、機器必要情報算出手段１４Ａは、接続点２から各機器までの加算抵抗及び各機器までの距離（機器位置）を算出し、回路構成情報保存部１５ｃから得られる各機器の機器番号及び機器名称に対応付けた状態で機器管理テーブル１５ｃ１に書き込む。
【００４９】
引き続き、地絡事故位置判定部１４は地絡属性値推定手段１４Ｂを実行する。地絡属性値推定手段１４Ｂは、電圧計測部１３の各対地電圧計測部１３−３で計測された対地電圧Ｖ１，Ｖ２及び極性反転された後に得られた対地電圧Ｖ１´，Ｖ２´を受け取るか、あるいは計測完了信号のもとに適宜な記憶手段に記憶されている対地電圧Ｖ１，Ｖ２及び対地間電圧Ｖ１´，Ｖ２´を読み出すことで取得すると（ステップＳ２）、接続点２から地絡事故点８までの機器個数を推定する（ステップＳ３）。
【００５０】
具体的には、接続点２から接続点３までの地中ケーブル４の抵抗とゴムトランス６，…全部の抵抗とを加算した全回路抵抗をＲａｌｌ、接続点２から地絡事故点８までの地中ケーブル４の抵抗とゴムトランス６，…の抵抗を全て加算した抵抗をＲｘとすると、接続点２の対地間電圧Ｖ１と、接続点３の対地間電圧Ｖ２との間には、次のような関係式が成立する。
【００５１】
Ｖ１＝（Ｒｘ／Ｒａｌｌ）・（Ｖ１−Ｖ２）                  …（２）  
Ｖ２＝−｛（Ｒａｌｌ−Ｒｘ）／Ｒａｌｌ｝・（Ｖ１−Ｖ２）  …（３）
また、直流電源１１の極性を反転させた後に計測される対地間電圧Ｖ１´，Ｖ２´の間には、次のような関係式が成立する。  
Ｖ１´＝（Ｒｘ／Ｒａｌｌ）・（Ｖ１´−Ｖ２´）            …（４）  
Ｖ２´＝−（Ｒｘ／Ｒａｌｌ）・（Ｖ１´−Ｖ２´）          …（５）
そこで、式（２）、式（４）から、以下のような関係式（６）が導かれる。  
Ｒｘ（Ｖ１−Ｖ２）−Ｖ１・Ｒａｌｌ＝Ｒｘ（Ｖ１´−Ｖ２´）−Ｖ１´・Ｒａｌｌ  
…（６）  
この関係式（６）をＲｘについて整理すると、接続点２から地絡事故点８までの抵抗Ｒｘと全回路抵抗をＲａｌｌとの間に次のような演算式を導くことができる。  
Ｒｘ＝｛（Ｖ１−Ｖ１´）／（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）｝・Ｒａｌｌ  …（７）
ここで、一般に、ゴムトランス６の抵抗≫地中ケーブル４の抵抗であることから、空港灯火電源システムの抵抗分≒全体のゴムトランス６の抵抗分合計であると考えると、空港灯火電源システムのゴムトランス６の全個数をＮｔｒ、接続点２から地絡事故点８までのゴムトランス６の個数（属性値）をＮｆｌとすると、以下のような式が得られる。
【００５２】
Ｒａｌｌ≒Ｒｔｒ×Ｎｔｒ                                  …（８）  
Ｒｘ≒Ｒｔｒ×Ｎｆｌ                                      …（９）  
Ｎｆｌ＝｛（Ｖ１−Ｖ１´）／（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）｝・Ｎｔｒ  …（１０）
すなわち、各対地電圧計測部１３−３で計測された対地間電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ１´，Ｖ２´と灯火回路部５を構成するゴムトランス６の全個数Ｎｔｒから、式（１０）に従って、接続点２から地絡事故点８までのゴムトランス６の個数（地絡属性値）を求めることができる（ステップＳ３）。
【００５３】
なお、地絡属性値推定手段１４Ｂによって地絡属性値を推定するに際し、例えば図５の回路構成において、接続点２から１つ目のゴムトランス６（１）までのケーブル４が長く、ゴムトランス６の抵抗≫地中ケーブル４の抵抗の関係が成り立たない場合が有り得る。
【００５４】
このとき、接続点２から接続点３までのケーブル４の抵抗とゴムトランス６，…の抵抗を全て加算した回路抵抗をＲａｌｌ、接続点２から１つ目のゴムトランス６（１）までのケーブル抵抗をＲｐｒｉ、各ゴムトランス６の抵抗をＲｔｒとすると、上記式（１０）は下記式（１１）のように表すことができる。
【００５５】
Ｎｆｌ＝［｛（Ｖ１−Ｖ１´）／（Ｖ１−Ｖ１´−Ｖ２＋Ｖ２´）｝・Ｒａｌｌ  
−Ｒｐｒｉ］÷Ｒｔｒ                              …（１１）
よって、接続点２から１つ目のゴムトランス６（１）までのケーブル４が長い場合でも、式（１１）を用いて、接続点２から地絡事故点８までのゴムトランス６の個数を求めることができる（ステップＳ３）。
【００５６】
次に、地絡事故点８までのゴムトランス６の個数Ｎｆｌを算出した後、地絡事故位置判定部１４は地絡機器位置特定手段１４Ｃを実行する。
【００５７】
地絡機器位置特定手段１４Ｃは、接続点２から地絡事故点８までのゴムトランス６の個数Ｎｆｌと機器管理テーブル１５ｃ１に格納される機器番号（ゴムトランス番号）とを比較する（ステップＳ４）。
【００５８】
そして、機器管理テーブル１５ｃ１からゴムトランス６の個数Ｎｆｌに相当する接続点２からのＮｆｌ番目の機器番号を特定し、当該機器番号に対応する機器名称及び機器位置（機器までの距離）を特定し（ステップＳ５）、データ加工部１６−１に送出する。
【００５９】
ここで、データ加工部１６−１は、回路構成情報保存部１５ｃから例えば地絡事故等の発生対象となる灯火回路部５のフレーム画像データまたはビットマップ方式でディジタルデータ化された画像ファイルデータ、あるいは灯火回路部５を構築するための回路構成要素データを取り出し、特に回路構成要素データの場合には予め定める編集手順ソフトに従って灯火回路部５の回路構成画像データを作成する。
【００６０】
データ加工部１６−１は、回路構成画像データ（画像ファイル，画像ファイルを含む）を作成した後、地絡事故位置判定部１４から機器名称及び機器位置（機器までの距離）を受け取ると、回路構成画像データ上に連なる機器画像のうち、機器名称及び該当機器位置（機器までの距離）に対応する機器画像部分に、ユーザが地絡事故点を把握し易い所要とする図形、例えば×印のマーキングデータ２１を付与し、表示装置１６−２に表示する。
【００６１】
図８は表示装置１６−２に表示された画面表示例を示している。すなわち、表示画面には、ループ状に配列されたケーブルライン４´上に灯火回路部５を構成するゴムトランス６´，…の画像が所定の順序で配置され、最後尾から３つ目のゴムトランス６´の位置に地絡事故点が存在することが表わされている。なお、符号２２は機器位置と地絡抵抗とから定まる機器の位置ずれ範囲を表す。
【００６２】
通常、地絡事故点８の地絡抵抗９の大きさに応じて機器位置に多少のずれが生じる（図９参照）。そこで、該当する推定機器位置（機器までの距離）に例えば×印のマーキングデータ２１を付与するが、同時に表示装置１６−２の表示画面に推定機器位置に応じて地絡事故点８のずれ範囲２２を例えば実線枠で明示することにより、地絡事故点の確認範囲が明確になり、ひいては、ケーブルやゴムトランスを含む機器交換の有無を迅速に判断できる。
【００６３】
なお、極端な大きさの地絡抵抗９を除けば、該当機器位置（機器までの距離）が中央の機器番号例えば「９９」を挟んで例えば「４９」から「１４９」の位置であれば、非常に少ないずれ範囲で機器位置を特定することができる。
【００６４】
従って、本実施形態によれば、電圧計測部１３は、極性切替部１２を通じて直流電圧の極性を反転させる前と後のそれぞれにおいて、地中ケーブル４の両端部（接続点２，３）にそれぞれ現れる対地電圧を片方ずつ共通の回路を通じて計測し、当該計測により得られる複数の対地電圧計測値を、事故点である地絡事故位置もしくは絶縁劣化位置の特定に使用する情報として情報処理装置１０２側へ送出する機能を有することから、従来、接続点２，３の対地電圧の計測のために別々に設けていた計測用の回路を１つにして共用することができ、計測誤差をキャンセルさせることができ、高精度の計測結果を得ることができる。
【００６５】
図１０に、計測回路の測定出力誤差（％）に対する推定機器位置までの距離（抵抗値）の誤差（Ω）が従来技術と第１の実施形態とで異なる様子を示す。
【００６６】
従来技術では、対地電圧Ｖ１，Ｖ１´と対地電圧Ｖ２，Ｖ２´とをそれぞれ別々の対地電圧計測部（計測回路）を用いて計測するため、計測回路間において計測値に誤差が生じる。例えば、図１０のように計測回路間の誤差がそれぞれプラス方向とマイナス方向で異なる場合においては、当該誤差が各々１％としても、推定される機器までの距離（抵抗値）の誤差が０．１Ωずれてしまう。この値は、実測値より１００Ｗタイプのゴムトランス１個分で、ケーブルの場合には５１ｍ（１．９５３Ω／１ｋｍより）相当となる。ここで、計測誤差を小さくするには、部品の許容誤差が小さい高価な部品が必要であり、更には、調整時間に要する時間も大きく、コストアップを招いていた。
【００６７】
これに対し、本実施形態では、１つの対地電圧計測部（計測回路）を対地電圧Ｖ１，Ｖ１´の計測と対地電圧Ｖ２，Ｖ２´の計測とに共用しているため、計測回路間の誤差がキャンセルされ、図１０に示すように、推定される機器までの距離（抵抗値）に誤差が全く無い結果が得られる。更には、高価な部品が不要で、なお且つ、調整が不要となるので、コストダウンを図ることが可能である。
【００６８】
なお、上記実施形態では、便宜上、ケーブル４を含む灯火回路部５の事故の一例として地絡事故を挙げて説明したが、作業員による定期点検時、例えば地絡事故が発生する前の段階である絶縁抵抗が大きく低下している事故予兆時、接続点２から絶縁抵抗が大きく低下している部分までの加算抵抗をＲｘとすれば、ケーブル４を含む灯火回路部５などの絶縁耐力が低下している該当部位を容易に特定できる。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。  
ここでは、前述の第１の実施形態と共通する部分の説明を省略する。以下では、前述の第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７０】
前述の第１の実施形態においては、１つの対地電圧計測部（計測回路）を対地電圧Ｖ１，Ｖ１´の計測と対地電圧Ｖ２，Ｖ２´の計測とに共用しているため、計測回路間の誤差をキャンセルさせ、推定される機器までの距離（抵抗値）に誤差を抑えることができるが、例えば抵抗等の部品がオープンモードとなった場合には、電圧計測部１３の出力が安定せず、事故点を特定することが難しくなる。そこで、この第２の実施形態では、直流電源１１及び電圧計測部１３が正常か否かを判定するための機能を更に設ける。
【００７１】
図１１は、図１中に示される絶縁劣化位置特定装置１０に更に備えられる第２の実施形態に係る機能の構成を示すブロック図である。
【００７２】
図１中に示される絶縁劣化位置特定装置１０の、例えば電圧計測装置１００もしくは情報処理装置１０２には、図１１に示すような回路異常検出回路１３６及び回路異常通知部１３７が設けられる。
【００７３】
回路異常検出回路１３６は、直流電源１１の出力を電圧計測部１３に取り込んで計測される値が所定の範囲を逸脱する場合に、異常を示す信号を回路異常通知部１３７へ出力させる。この場合、直流電源１１の出力を例えば接続点２，３を経由せずに電圧計測部１３に取り込み、計測切替部１３−１、フィルタ部１３−２、及び対地電圧計測部１３−３を経由させた上で計測を行い、異常の有無を判定する。
【００７４】
回路異常通知部１３７は、回路異常検出回路１３６から出力される信号に応じて音声または表示により回路異常の通知を行う。
【００７５】
このような機能を備えた絶縁劣化位置特定装置１０の動作を図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００７６】
絶縁劣化位置特定装置１０は、まず、直流電源１１の出力を電圧計測部１３に取り込んで計測し（ステップＳ１１）、計測結果が所定範囲内にあるか否かを確認することにより回路に異常があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この場合の判断基準は、直流電源１１の電源変動、負荷変動、温度変動の合計が例えば出力電圧の±２．５％であると定め、この規定値を基準に余裕度を持たせ当該規定値の２倍である±５％の範囲内が正常であるとして判定を行う。
【００７７】
計測結果が所定範囲内であれば（ステップＳ１３のＹＥＳ）、異常なし（正常）とみなし（ステップＳ１４）、前述の第１の実施形態の場合と同様、図６のステップＳ１〜Ｓ５の処理を実施する（ステップＳ１５）。
【００７８】
一方、計測結果が所定範囲内でなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、異常ありとみなし（ステップＳ１６）、音声または表示により回路異常（もしくは装置異常）を通知して作業員に作業の中止を促す（ステップＳ１７）。
【００７９】
本実施形態によれば、直流電源１１と電圧計測部１３を事前に監視することで、回路等の不良によって事故点が特定できない現象を未然に防ぐことができる。
【００８０】
なお、上記実施形態では、便宜上、ケーブル４を含む灯火回路部５の事故の一例として地絡事故を挙げて説明したが、作業員による定期点検時、例えば地絡事故が発生する前の段階である絶縁抵抗が大きく低下している事故予兆時、接続点２から絶縁抵抗が大きく低下している部分までの加算抵抗をＲｘとすれば、ケーブル４を含む灯火回路部５などの絶縁耐力が低下している該当部位を容易に特定できる。
【００８１】
以上詳述したように、各実施形態によれば、絶縁劣化位置もしくは事故点を精度良く特定することができる。
【００８２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８３】
１…定電流電源、２，３…接続点、４…地中ケーブル、５……灯火回路部、６，６（１）…ゴムトランス、７…灯火、８…地絡事故点、９…地絡抵抗、１０…絶縁劣化位置特定装置、１１…直流電源、１２…極性切替部、１３…電圧計測部、１３−１…計測切替部、１３−２…フィルタ部、１３−３…対地電圧計測部、１４…地絡事故位置判定部、１４Ａ…機器必要情報算出手段、１４Ｂ…地絡属性値推定手段、１４Ｃ…地絡機器位置特定手段、１５…情報保存記憶部、１５ａ…ケーブル情報、１５ｂ…ゴムトランス情報、１５ｃ…回路構成情報、１６…外部出力装置、１６−１…データ加工部、１６−２…表示装置、２１…マーキングデータ、２２…機器の位置ずれ範囲、１０１…電圧計測装置、１０２…情報処理装置、１３１…絶縁回路、１３２…フィルタ回路、１３３…アナログ／ディジタル変換回路、１３４…演算回路、１３５…出力回路、１３６…回路異常検出回路、１３７…回路異常通知部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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