(57)【要約】【課題】電線被覆の劣化検出をより精度良く行うことができる電線被覆劣化検出装置（方法）を提供する。【解決手段】検出対象の電線に光を当てたその反射光の内で、検出対象の電線の経年が進むに連れて大きく低下する４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析により、検出対象の電線の劣化度の判定を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象の電線に光を当てその反射光を分光器にて分光し、細分化した各波長毎の反射率に基づいて前記検出対象の電線の劣化度の検出を行う電線被覆劣化検出装置であって、
前記反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて、前記検出対象の電線の劣化度を判定する判定部を備えたことを特徴とする電線被覆劣化検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電線被覆劣化検出装置において、
前記判定部は、前記反射光の内で４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電線被覆劣化検出装置において、
前記判定部は、前記反射光の内で４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電線被覆劣化検出装置において、
前記判定部は、前記反射光の内で５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率を更に加味して劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出装置。
【請求項５】
検出対象の電線に光を当てその反射光を分光器にて分光し、細分化した各波長毎の反射率に基づいて前記検出対象の電線の劣化度の検出を行う電線被覆劣化検出方法であって、
前記反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて、前記検出対象の電線の劣化度を判定するようにしたことを特徴とする電線被覆劣化検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象からの反射光の波長分析に基づいて行う電線被覆劣化検出装置及び電線被覆劣化検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
受変電設備の制御盤等に配策される制御配線（電線）は、その被覆部の経年劣化が進行すると自身の配線を通じての制御信号の伝達が適切に行われなくなる虞があり、場合によっては受変電設備の電力機器を誤動作させることに繋がる。そのため、それを未然に防止するために、制御配線の劣化度を検出することが行われている。
【０００３】
その一つとして例えば特許文献１に示されるように、検出対象の制御配線に白色光を照射し、その反射光を受光して分光器にて分光し、劣化度を反映する所定波長領域での光強度の減少度合いから、制御配線の劣化状況を検出する手法が知られている。尚、同文献では、反射光の内の５６０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域に着目して配線の劣化判定が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５２８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本発明者らによって、制御配線の劣化検出をより精度良く行うことが検討されている。つまり、本発明の目的は、電線被覆の劣化検出をより精度良く行うことができる電線被覆劣化検出装置及び電線被覆劣化検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する電線被覆劣化検出装置は、検出対象の電線に光を当てその反射光を分光器にて分光し、細分化した各波長毎の反射率に基づいて前記検出対象の電線の劣化度の検出を行う電線被覆劣化検出装置であって、前記反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて、前記検出対象の電線の劣化度を判定する判定部を備える。
【０００７】
この構成によれば、検出対象の電線に光を当てたその反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析により、検出対象の電線の劣化度の判定が行われる。つまり、この波長域の反射率は、検出対象の電線の経年が進むに連れて大きく低下するため（図２〜図６及び図７参照）、検出対象の電線の劣化度が精度良く検出可能である。
【０００８】
また上記の電線被覆劣化検出装置において、前記判定部は、前記反射光の内で４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことが好ましい。
この構成によれば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率は、検出対象の電線の経年が進むに連れて大きく低下するため（図２〜図６及び図７参照）、この波長域の反射率を分析することで電線の劣化度が精度良く検出可能である。
【０００９】
また上記の電線被覆劣化検出装置において、前記判定部は、前記反射光の内で４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことが好ましい。
この構成によれば、４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率は、検出対象の電線の経年に比例して一律的に低下するため（図２〜図６及び図７参照）、この波長域の反射率を分析することで電線劣化検出の精度向上に寄与できる。
【００１０】
また上記の電線被覆劣化検出装置において、前記判定部は、前記反射光の内で５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率を更に加味して劣化度判定を行うことが好ましい。
この構成によれば、５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率は、検出対象の電線の経年に比例して低下するため（図２〜図６及び図７参照）、この波長域の反射率を更に加味して分析することで電線劣化検出の精度向上に寄与できる。
【００１１】
また上記課題を解決する電線被覆劣化検出方法は、検出対象の電線に光を当てその反射光を分光器にて分光し、細分化した各波長毎の反射率に基づいて前記検出対象の電線の劣化度の検出を行う電線被覆劣化検出方法であって、前記反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて、前記検出対象の電線の劣化度を判定する。
【００１２】
この構成によれば、上記と同様にこの波長域の反射率が検出対象の電線の経年と共に大きく低下するため（図２〜図６及び図７参照）、検出対象の電線の劣化度が精度良く検出可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電線被覆劣化検出装置及び電線被覆劣化検出方法によれば、電線被覆の劣化検出をより精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態における電線被覆劣化検出装置の構成図である。
【図２】新品（正常品）の電線の反射率分布を示す特性図である。
【図３】４年経年品の電線の反射率分布を示す特性図である。
【図４】７年経年品の電線の反射率分布を示す特性図である。
【図５】１０年経年品の電線の反射率分布を示す特性図である。
【図６】２５年経年品の電線の反射率分布を示す特性図である。
【図７】別例の劣化判定の説明に用いる反射率分布の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、電線被覆劣化検出装置（方法）の一実施形態について説明する。
図１に示すように、電線被覆劣化検出装置１０は、光源１１、分光器１２、処理部（ＣＰＵ）１３、及びメモリ１４を備えている。
【００１６】
光源１１は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域を少なくとも含む白色光を発光可能に構成され、該光源１１にて生じる白色光は、検出対象である電線２０の被覆部２０ａの劣化度の検出時に該電線２０に対して照射される。電線２０に照射したその白色光は電線２０の被覆部２０ａ表面にて反射し、分光器１２にその反射光（反射光を主とした光）を入射させる。分光器１２は、入射した反射光を例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域の間で１０ｎｍ幅毎に分光し、この１０ｎｍ幅毎に細分化した波長毎の光の強度を測定する。尚、１０ｎｍ幅に限定されるものではない。処理部１３は、光源１１から出射される白色光を基準とし、分光器１２にて細分化された入射光の波長毎の反射率を算出する。
【００１７】
ここで、図２〜図６は、新品（正常品）から各経年時の電線２０（被覆部２０ａ）の反射率の４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域の反射率分布を示している。因みに、本実施形態の電線２０は、例えば受変電設備の制御盤に配策される制御配線等に用いられる電気機器用ビニル絶縁電線（ＪＩＳ＿Ｃ３３１６）、即ち被覆部２０ａはビニル系絶縁材料であり、黄色の着色がなされているものである。
【００１８】
図２は、新品（正常品）の電線２０の反射率分布であり、１０ｎｍ幅毎に細分化した反射率は全て１００％である。換言すれば、図３〜図６の経年品との比較の基準とするため、細分化した各波長の反射率を全て１００％としている。
【００１９】
図３は、４年経年品の電線２０の反射率分布である。４００ｎｍ〜４８０ｎｍ及び５４０ｎｍ〜７００ｎｍの各波長域で反射率１００％を維持している。４８０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域では反射率が１００％未満となり、波長５１０ｎｍで最低値の約７７％を示す一部凹状をなす分布となる。
【００２０】
図４は、７年経年品の電線２０の反射率分布である。４年経年品と比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域全体で低下し、全体が１００％未満となる。４００ｎｍ〜４６０ｎｍ及び５３０ｎｍ〜７００ｎｍの各波長域では約８９〜９４％程度で略一定である。４６０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域では４年経年品と同様に凹状分布をなし、波長５００ｎｍで最低値の約７５％となる。
【００２１】
図５は、１０年経年品の電線２０の反射率分布である。７年経年品と比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域全体で更に低下し、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域では約７８〜８０％程度で略一定、５３０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域では約８２〜８６％程度で略一定である。４５０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域では７年経年品と同様に凹状分布をなす部分であり、波長５００ｎｍで最低値の約６４％となる。
【００２２】
図６は、２５年経年品の電線２０の反射率分布である。５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域では約８０〜８１％程度で略一定で１０年経年品と比べて若干停止するが、５５０ｎｍ未満から反射率の低下度が大きくなっている。波長４８０ｎｍで最低値の約４０％となり、これより波長が短くなる側では反射率が約４０〜４６％程度で略一定となる分布となる。
【００２３】
上記を纏めると、電線２０の経年が進むに連れて、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率が１００％から４０％程度まで大きく低下していることが分かる。その中でも４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率は、電線２０の経年に比例して反射率が大きく低下している。因みに、５５０ｎｍよりも長い波長域では、電線２０の経年に比例して反射率が低下するものの、その低下度は５００ｎｍ以下よりは小さい。つまり、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率を電線２０（被覆部２０ａ）の劣化度判定に用いれば、劣化判定をより精度良く行うことが可能である。尚、本実施形態の測定結果は、背景技術で挙げた特許文献１と異なる結果となった。
【００２４】
上記を踏まえ、メモリ１４には、図２〜図６に示す実測定に基づく新品及び経年品の反射率分布のデータが比較データとして格納されており、処理部１３は、分光器１２を介して取得する検出対象の電線２０の反射率の実データと、メモリ１４に格納された反射率の比較データとの比較を行う。処理部１３は、その比較に基づいて検出対象の電線２０が新品か経年品かの判定を行い、また経年品についてはメモリ１４内の各経年の比較データに近似しているか、若しくは各経年の比較データ間を補完演算して経年数を推定することで検出対象の電線２０の経年数を判定する。そして、処理部１３は、検出対象の電線２０の経年数を図示略の表示装置等にて計測者に報知するようになっている。処理部１３、メモリ１４に加え表示装置を含める装置としてはパソコン１５が好適であるが、電線劣化検出専用の装置を構成してもよい。
【００２５】
因みに、処理部１３での比較手法は、４００ｎｍ〜５５０ｎｍや４００ｎｍ〜５００ｎｍ、４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域で細分化した波長全部の反射率を比較する手法の他に、同波長域で細分化した波長全部の反射率の平均値の比較、同波長域で細分化した波長の反射率の内で異常突出値を除いたものの平均値の比較、同波長域で細分化した波長の反射率の内の最小値の比較等がある。また、特定波長を限定的にその単一波長の反射率にて、又は２点以上の複数波長の反射率にて劣化判定を行ってもよい。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）検出対象の電線２０に光を当てたその反射光の内で４００ｎｍ〜５５０ｎｍ又は４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率の分析により、検出対象の電線２０の劣化度の判定が行われる。つまり、この波長域の反射率は、検出対象の電線２０の経年が進むに連れて大きく低下するため、検出対象の電線２０の劣化度を精度良く検出することができる。
【００２７】
（２）反射光の内で検出対象の電線２０の経年に比例して一律的に低下する４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行えば、電線２０の劣化検出をより高精度に行うことができる。
【００２８】
（３）５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率を更に加味して分析すれば、電線２０の劣化検出をより高精度に行うことができる。
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００２９】
・４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域を少なくとも含む白色光を出射する光源１１を用いたが、出射する光はこれに限らない。例えば、４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の反射率を分析する場合、光源側では４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域を含む光を出射すればよい（白色光でなくてもよい）。つまり、反射率を分析する波長域に合わせて光源側が発する光の波長域を適宜変更してもよい。
【００３０】
・電線２０の被覆部２０ａはビニル系絶縁材料以外の絶縁材料でもよい。
・電線２０の被覆部２０ａの着色は黄色以外でもよい。
・電線２０の用途は、受変電設備の制御盤に配策される制御配線以外でもよい。
【００３１】
・反射率を比較する手法として、上記した所定波長域の全データの比較、平均値の比較、異常突出値を除いた平均値の比較、最小値の比較は一例であり、これ以外の手法を用いてもよい。
【００３２】
・検出対象の電線２０の劣化度（経年数）の検出として、メモリ１４に格納される各経年数のデータと最も近似するものから経年数を決定してもよく、またその格納された経年数間を補完して経年数をより細かく決定するようにしてもよい。
【００３３】
・図７を用い、上記とは別の劣化判定の一例を示す。今回の検出対象の電線２０において、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域の新品での反射率を１００％とし、同波長域の完全劣化品（例えば被覆部２０ａの破断伸度が１００％未満となったもの）での反射率を測定した。因みに、規格ＪＩＳ＿Ｃ３３１６「電気機器用ビニル絶縁電線」において、電線仕様として「破断伸度１００％以上」が要求されている。換言すれば、「破断伸度１００％未満」の場合、その電線は仕様外であり、劣化品ということになる。このような完全劣化品においては、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域では反射率が約８５％程度で略一定、４５０ｎｍ〜５４０ｎｍの波長域では反射率が約８５％から次第に低下し５４０ｎｍで最低値の約７５％となった。５４０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域では反射率が約７５％から次第に上昇し７００ｎｍで約１００％となった。
【００３４】
そして、このような電線２０の劣化度検出としては、例えば４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域で反射率全てが９０％以下（反射率の最大値が９０％以下）となった場合、若しくは反射率の平均値が９０％以下となった場合に、電線２０が劣化したとみなす判定とするものである。従って、図７中の劣化途中電線は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域で９０％を超えているので非劣化品と判定され、以降の使用も可能であると判定される。
【００３５】
尚、劣化度検出の波長域は、４００ｎｍ〜５５０ｎｍとしてもよい。またこの態様においても、５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率を劣化判定に更に加味してもよい。また、反射率９０％を電線２０の劣化判定値として設定したが、例えば電線２０（被覆部２０ａ）の材質や色等を考慮してこれ以外の値に設定してもよい。また、最小単位の波長毎で個別に判定値を設定し、個々の波長毎の比較で劣化判定を行ってもよい。
【００３６】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項５に記載の電線被覆劣化検出方法において、
前記反射光の内で４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出方法。
【００３７】
（ロ）上記（イ）に記載の電線被覆劣化検出方法において、
前記反射光の内で４００ｎｍ〜４６０ｎｍの波長域の反射率の分析に基づいて劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出方法。
【００３８】
（ハ）請求項５及び上記（イ）（ロ）のいずれか１項に記載の電線被覆劣化検出方法において、
前記反射光の内で５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長域の反射率を更に加味して劣化度判定を行うことを特徴とする電線被覆劣化検出方法。
【符号の説明】
【００３９】
１２…分光器、１３…処理部（判定部）、２０…電線。
【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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