(57)【要約】  前述の課題を解決するための本開示の一実施例において、安定度が向上した高圧電力線経路探査装置が開示される。前述の高圧電力線経路探査装置は、配電用高電圧を巻線の組み合わせの比率に比例して低電圧に変換する配電用変圧器の１次巻線に連結され、電圧及び電流を供給する高圧電力線を追跡して配電系統の最終電源までの埋設経路及び連結構成を把握するために、前述の配電用変圧器の２次巻線に連結され前述の高圧電力線の周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる探査電流発生器、前述の電流パルス信号が前述の高圧電力線に流れるとき周りで発生する磁界信号を検出して前述の高圧電力線の埋設経路及び連結構成を追跡する埋設経路探査機及び前述の埋設経路探査機の受信性能を向上するために、前述の高圧電力線の外部導体によって発生する逆方向磁界の発生を抑制する逆方向電流制限器を含むことができる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電用高電圧を巻線の組み合わせの比率に比例して低電圧に変換する配電用変圧器の１次巻線に連結されており、電圧及び電流を供給する高圧電力線を追跡して配電系統の最終電源までの高圧電力線の埋設経路及び連結構成を把握するための高圧電力線探査装置であって、
前記高圧電力線の周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる探査電流発生器−前記探査電流発生器は、前記配電用変圧器の２次巻線に連結される；
前記電流パルス信号が前記高圧電力線に流れるとき前記高圧電力線の周りで発生する磁界信号を検出することで前記高圧電力線の埋設経路及び連結構成を追跡する埋設経路探査機；
前記埋設経路探査機の受信性能を向上するために、前記高圧電力線の外部導体によって発生する逆方向磁界の発生を抑制する逆方向電流制限器；
を含む、
安定度が向上した高圧電力線探査装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記探査電流発生器は、
電気負荷とダイオードに流れる電流を断続して電流パルス信号を発生させるスイッチング部−前記電気負荷とダイオードは前記配電用変圧器の２次巻線の両端と連結された１つ以上の導体のうち探査しようとする第１導体と直列連結される；
前記探査電流発生器の動作電源を供給する電源供給部−前記電源供給部は前記１つ以上の導体のうち第１導体を除く他の１つの導体と連結される；
前記スイッチング部の動作を制御する電流パルス発生時間制御部；
前記スイッチング部の動作時間を制御する電流パルス発生時間計算部；
前記スイッチング部の両端の電圧を測定する電圧測定部；
前記スイッチング部の動作によって流れる電流を測定する電流測定部；及び
前記スイッチング部の表面温度を感知する温度測定部；
を含むことを特徴とする、
安定度が向上した高圧電力線探査装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記埋設経路探査機は、
前記高圧電力線の埋設方向に対し垂直に位置し、前記探査電流発生器から発生した前記電流パルス信号の発生時間に対応する磁界信号を受信する磁界センサー；
前記磁界センサーが受信する磁界信号を帯域フィルタリングして負荷電流及び帯域外信号を除去する帯域フィルタ；
前記帯域フィルタを通過した信号を増幅させる信号増幅部；
前記信号増幅部を通過したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ；
前記ＡＤＣで変換されたデジタル信号からパルス信号の発生時間に対応する信号を検出する信号検出時間管理部；
前記信号検出時間管理部に保存されたパルス信号の発生時間及び周期情報を前記信号検出時間管理部に提供するパルス信号情報保存部；
前記信号検出時間管理部を通過した信号の真偽を判定するパルス信号判定部；及び
前記パルス信号判定部を通過したパルス信号情報を表示するパルス信号大きさ表示部；
を含む、
安定度が向上した高圧電力線探査装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記逆方向電流制限器は、
前記高圧電力線の外部導体に流れる伝導性雑音を制御して最終的に正方向パルス電流によって高圧電力線の周りから放射される信号の影響を最小化するためにパルス電流が持つ特定の周波数に共振して抵抗を発生する特性を持つ１つ以上の円筒状分離型フェライトコア（Ｆｅｒｒｉｔｅｃｏｒｅ）の組み合わせが含まれた構造を持ち、前記高圧電力線の外部導体を分離することなく設置できることを特徴とする
安定度が向上した高圧電力線探査装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記探査電流発生器と前記埋設経路探査機との間で通信を繋ぐことで前記探査電流発生器から発生された電流パルス信号の信号情報と前記埋設経路探査機から測定された磁界信号の基礎となる電流パルス信号の信号情報を送信及び受信するようにするネットワークモジュール；
をさらに含む、
安定度が向上した高圧電力線探査装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記探査電流発生器は、
スイッチング部が動作する場合、電圧の上昇を制御するための電圧上昇制限部−前記電圧上昇制限部は、スナバー（ｓｎｕｂｂｅｒ）、電圧制限器（ｌｉｍｉｔｅｒ）及びインダクタチョーク（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ  ｃｈｏｋｅｓ）の組み合わせである、をさらに含む、
安定度が向上した高圧電力線経路探査装置。
【請求項７】
請求項３において、
前記埋設経路探査機は、
前記探査電流発生器に近接して前記磁界センサーを通じて磁界信号を受信することで、パルス信号発生時間及び周期情報をネットワークモジュールを介さずに前記パルス信号情報保存部に保存することを特徴とする
安定度が向上した高圧電力線経路探査装置。
【請求項８】
安定度が向上した高圧電力線経路探査方法において、
配電用変圧器の２次巻線に連結された探査電流発生器によって高圧電力線周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる段階；及び
前記探査電流発生器から発生させた電流パルス信号に対応して発生した磁界信号を検出する埋設経路探査機によって前記高圧電力線の埋設経路及び連結構成を把握する段階；
を含み、さらに、
配電用変圧器の２次巻線に連結された探査電流発生器によって高圧電力線周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる段階は、
前記電流パルス信号を発生させる前に両極性の電圧を供給して スイッチング部のパルス発生動作を制御する段階；
を含む、
安定度が向上した高圧電力線経路探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力分野に関し、より具体的に、配電用変圧器の低圧側で発生させた電流信号に対応して高圧電力線から発生する磁界信号に基づき、高圧電力線の経路を探査するための装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目視で確認できない地中の電力線のように隠蔽されたところに設置された低圧及び高圧の電力線の連結や埋設経路を探査するための技術が存在する。具体的に、地中または水中に埋設されたりまたは顧客の建物等において隠蔽された電力線を追跡して設置経路または分岐回線の構成を把握するためにインパルス電流信号を使用してきた。
【０００３】
先行技術に係る特許文献としては、大韓民国登録特許第１０−０３９６０４３「電気ケーブルを検出し識別するための方法及び装置」、大韓民国登録特許第１０-０７５２６９４「地中の電力ケーブル及びこれを利用した地中線路探知方法」及び大韓民国登録特許第１０−０９４７８４８「低圧電力線の品質測定が可能な高圧及び低圧電力線経路及び回線探査方法及び装置」がある。
【０００４】
非特許文献としては、ドイツのＳＥＢＡＫＭＴ社が（現在は、ＭＥＧＧＥＲ社）２００９年に発行したＣＩ運営者説明書（ａｍａｚｏｎａｗｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｄａｔａｓｈｅｅｔｓｖ２／ｕｓｅｒ％２０Ｍａｎｕａｌ＿４６４４．ｐｄｆ）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−０３９６０４３号
【特許文献２】大韓民国登録特許第１０−０７５２６９４号
【特許文献３】大韓民国登録特許第１０−０９４７８４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、前述の背景技術に対応して案出されたもので、安定度が向上した高圧電力線経路探査装置及び方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施例に基づく、安定度が向上した高圧電力線経路探査装置が開示される。前述の高圧電力線経路探査装置は、配電用高電圧を巻線の組み合わせの比率に比例して低電圧に変換する配電用変圧器の1次巻線に連結され電圧及び電流を供給する高圧電力線を追跡して配電系統の最終電源までの埋設経路及び連結構成を把握するために、前述の配電用変圧器の２次巻線に連結され前述の高圧電力線の周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる探査電流発生器、前述の電流パルス信号が前述の高圧電力線に流れるとき周りで発生する磁界信号を検出して前述の高圧電力線の埋設経路及び連結構成を追跡する埋設経路探査機及び前述の埋設経路探査機の受信性能を向上するために、前述の高圧電力線の外部導体によって発生する逆方向磁界の発生を抑制する逆方向電流制限器を含むことができる。
【０００８】
或いは、前述の探査電流発生器は、前述の配電用変圧器の２次巻線の両端に連結された１つ以上の導体のうち探査しようとする第１導体と直列連結された電気負荷とダイオードに流れる電流を断続して電流パルス信号を発生させるスイッチング部、前述の１つ以上の導体のうち第１導体を除いたもう１つの導体と連結され前述の探査電流発生器の動作電源を供給する電源供給部、前述のスイッチング部の動作を制御する電流パルス発生時間制御部、前述のスイッチング部の動作時間を制御する電流パルス発生時間計算部、前述のスイッチング部の両端の電圧を測定する電圧測定部、前述のスイッチング部の動作によって流れる電流を把握する電流測定部及び前述のスイッチング部の表面温度を把握する温度測定部を含むことができる。
【０００９】
或いは、前述の埋設経路探査機は、前述の高圧電力線の埋設方向に対し垂直に位置し、前述の探査電流発生器から発生された前述の電流パルス信号の発生時間に対応する磁界信号を受信する磁界センサー、前述の磁界センサーが受信する磁界信号を帯域フィルタリングして負荷電流及び帯域外信号を除去する帯域フィルタ、前述の帯域フィルタを通過した信号を増幅させる信号増幅部、前述の信号増幅部を通過したアナログ信号をデジタルに変換するＡＤＣ、前述のＡＤＣで変換されたデジタル信号をパルス信号の発生時間に対応して信号を検出する信号検出時間管理部、前述の信号検出時間管理部に保存されたパルス信号の発生時間及び周期情報を前述の信号検出時間管理部に提供するパルス信号情報保存部、前述の信号検出時間管理部を通過した信号の真偽を判定するパルス信号判定部及び前述のパルス信号判定部を通過したパルス信号情報を表示するパルス信号大きさ表示部を含むことができる。
【００１０】
或いは、前述の逆方向電流制限器は、前述の高圧電力線の外部導体に流れる伝導性雑音を制御して最終的に正方向パルス電流によって放射される信号の影響を最小化するためにパルス電流が持つ特定の周波数に共振して抵抗を発生する特性を持つ１つ以上の円筒状で分離できるフェライトコア（Ｆｅｒｒｉｔｅｃｏｒｅ）の組み合わせが含まれた構造を持ち、前述の外部導体を分離することなく設置できることを特徴とすることができる。
【００１１】
或いは、前述の探査電流発生器と前述の埋設経路探査機との間で通信を繋ぎ前述の探査電流発生器から発生された電流パルス信号の信号情報と前述の埋設経路探査機から測定された磁界信号の基礎となる電流パルス信号の信号情報を送信及び受信するようにするネットワークモジュールをさらに含むことができる。
【００１２】
或いは、前述の探査電流発生器は、スイッチング素子が動作する場合、電圧の上昇を制御するためのスナバー（Ｓｎｕｂｂｅｒ）、電圧制限器（Ｌｉｍｉｔｅｒ）及びインダクタチョーク（Ｉｎｄｕｃｔｏｒｃｈｏｋｅｓ）の組み合わせである電圧上昇部をさらに含むことができる。
【００１３】
或いは、前述の埋設経路探査機は、前述の探査電流発生器に近接してネットワークモジュールを介さず、前述の磁界センサーを通じて磁界信号を受信してパルス信号発生時間及び周期情報を前述のパルス信号情報保存部に保存することを特徴とすることができる。
【００１４】
本開示の他の実施例において、安定度が向上した高圧電力線経路探査方法が開示される。前述の方法は、配電用変圧器の２次巻線に連結された探査電流発生器によって高圧電力線周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる段階及び前述の探査電流発生器から発生させた電流パルス信号に対応して発生した磁界信号を検出する埋設経路探査機によって前述の高圧電力線の埋設経路及び連結構成を把握する段階を含み、さらに配電用変圧器の２次巻線に連結された探査電流発生器によって高圧電力線周りで磁界信号を検出できるように巻線比に逆比例する電流パルス信号を発生させる段階は、前述の電流パルス信号を発生させる前に両極性の電圧を供給してスイッチング素子のパルス発生動作を制御する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示は、安定度が向上した高圧電力線の埋設経路を活線運転状態で安全に探査できる装置及び方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
これから多様な様相について、図面を参照しながら記載するが、ここで類似の参照番号は、総括的に類似の構成要素を指すために使われる。以下の実施例において、説明目的で、多数の特定の細部事項が１つ以上の様相を総体的に理解できるようにするために提示される。しかし、これらの（複数の）様相がこれらの具体的な細部事項がなくても実施されることができることは明らかである。
【００１７】
【図１】図１は、一般的な低圧電力線の構造である。
【図２】図２は、外部導体を持つ高圧電力線の構造である。
【図３】図３は、従来技術に係る例示図である。
【図４】図４は、現場で三相高圧電力線の外部導体が共通連結され接地された様子を示す図面である。
【図５】図５は、従来技術に係る例示図である。
【図６】図６は、従来技術に係る例示図である。
【図７】図７は、従来技術において低圧ケーブルによって連結された負荷において信号発生器を電源に連結して探査するための構成を示す例示図である。
【図８】図８は、従来技術である前述の図７の構成から発生する波形の形を示している。
【図９】図９は、本開示の一実施例に係る高圧電力線探査装置の構成を示している。
【図１０】図１０は、本開示の一実施例に係る図７との比較、つまり低圧線以降の負荷側ではなく、配電用変圧器との最近接位置から電流パルス信号を発生させる仕組みを示している。
【図１１】図１１は、本開示の一実施例に係る探査電流発生器の構成を示している。
【図１２】図１２は、本開示の一実施例に係る配電系統の構成の全体を示している。
【図１３】図１３は、探査電流発生器のスイッチを動作させる電源（Ｖｇｅ）とスイッチの動作によって電流パルス信号が発生したときの電圧（Ｖｃｅ）の測定位置を説明している。
【図１４】図１４は、従来技術において、電流パルス信号が発生したときのＶｇｅとＶｃｅとの関係に係る波形を示している。
【図１５】図１５は、図１４を拡大した波形を示している。
【図１６】図１６は、動作抑制前後のＶｇｅの波形の比較を示している。
【図１７】図１７は、本開示の一実施例に係る電流パルス信号発生時の常用電圧の上昇を制限するための回路を示している。
【図１８】図１８は、図１７のように探査電流発生器にスナバー、電圧制限器及びインダクタチョークを含む電圧上昇制限部を追加した場合、Ｖｃｅの電圧を測定した結果である。
【図１９】図１９は、本開示の一実施例に係る電流パルス信号の発生時間及び周期を示している。
【図２０】図２０は、本開示の一実施例に係る探査電流発生器の総合的な構造を例示的に図示した図面である。
【図２１】図２１は、本開示の一実施例に係る探査電流発生器の電流探査信号を利用して高圧電力線を探査する過程を例示的に示す図面である。
【図２２】図２２は、逆電圧電流制限器から分離されたフェライトコアの形を示している。
【図２３】図２３は、逆電圧制限器において、フェライトコアの数の変化により逆方向帰還電流パルス信号の大きさが変化することを測定した結果を示している。
【図２４】図２４は、逆方向電流制限器を探査対象の高圧電力線と近くの高圧電力線の１つに設置して探査対象の電力ケーブル及び探査対象の電力ケーブルの近くにおいて逆方向帰還電流パルス信号の大きさが最小化されるようにして探査感度を向上させる方法を説明するための図面である。
【図２５】図２５は、本開示の一実施例に係る探査対象外部導体に対する帰還電流を制限したときの電流パルス信号の損失低下を説明するための図面である。
【図２６】図２６は、本開示の一実施例に係る探査対象の高圧電力線の外部導体に実際フェライトコアを設置した様子を示している。
【図２７】図２７は、本開示の一実施例に係る高圧電力線経路を探査するための作業手順を例示的に示す手順フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
多様な実施例が以下に図面を参照しながら説明される。本明細書において、多様な説明が本開示をより理解しやすくするために提示される。しかし、これらの実施例は、これらの具体的な説明がなくても実行されることができることは明らかである。
【００１９】
用語「または」は、排他的な「または」ではなく、内包的な「または」を意味する意図で使われる。つまり、特に特定されておらず、文脈上明確ではない場合、「ＸはＡまたはＢを利用する」は、自然な内包的置換のうち１つを意味する意図を持つ。つまり、ＸがＡを利用したり；ＸがＢを利用したり；またはＸがＡ及びＢの両方を利用する場合、「ＸはＡまたはＢを利用する」は、これらのいずれにも当てはまるとすることができる。また、本明細書における「及び／または」という用語は、取り挙げられた関連アイテムのうち、１つ以上のアイテムの可能なすべての組み合わせを指し、それらを含むと理解されるべきである。
【００２０】
また、述語としての「含む（含める）」及び／または修飾語として「含む（含める）」という用語は、当該特徴及び／または構成要素が存在することを意味するものと理解されるべきである。ただし、述語としての「含む（含める）」及び／または修飾語として「含む（含める）」という用語は、１つ以上の他のさらなる特徴、構成要素及び／またはこれらのグループが存在すること、または追加されることを排除しないものと理解されるべきである。また、特に特定されていない場合や、単数の形を示すことが文脈上明確でない場合、本明細書と請求範囲において単数は、一般的に「１つまたはそれ以上」を意味するものと解釈されるべきである。
【００２１】
当業者は、さらに、ここに開示される実施例に係るものとして説明された多様な例示的論理的ブロック、構成、モジュール、回路、手段、ロジック及びアルゴリズム段階が、電子ハードウェア、コンピューターソフトウェア、またはその両方の組み合わせによって実現されることができることを認識すべきである。ハードウェアとソフトウェアとの相互交換性を明確に例示するために、多様な例示的コンポーネント、ブロック、構成、手段、ロジック、モジュール、回路及び段階が、それらの機能性の側面で一般的に上述された。そのような機能性がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実装されるか否かは、全般的なシステムに係る特定のアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）及び設計制限によって決まる。熟練した技術者は、個々の特定アプリケーションのために多様な方法で説明された機能性を実現できる。ただし、そのような実現に係る決定が本開示内容の領域を逸脱するものと解釈されてはならない。
【００２２】
一般的に、地中または水中に埋設されたり、または顧客の建物等において隠蔽された電力線を追跡することで、埋設経路または分岐連結構成をパルス電流信号を利用して把握できる。具体的に、低圧電力線の上線と中性線との間において、一瞬の間に複数の電流パルスを発生させることができ、低圧電力線及び高圧電力線から当該電流パルス信号に対応して発生する磁界信号を追跡することで、電力線の経路及び電力機器間の連結の詳細等を把握することができる。
【００２３】
一般的に、低圧電力線と高圧電力線はそれぞれ異なる構造で構成されることができる。より具体的に、図１に示すように、低圧系統で使われる低圧電力線（１００）は導体（１０１）とこれを覆っている絶縁体（１０２）で構成された簡単な構造を持っている。一方、図２に示すように、高圧系統で使われる高圧電力線（２００、３００）は導体（２０１、３０１）、内部半導電層（２０２、３０２）、絶縁体（２０３、３０３）、外部半導電層（２０４、３０４）、外部導体（２０５、３０５）及び外部絶縁体（２０６、３０６）で構成されることができ、高電圧が充電された導体（２０１、３０１）を覆っている絶縁体（２０３、３０３）の表面に均一な電界が形成され、さらに接触による感電リスクを下げるためにケーブルの外側に別途の遮蔽機能を持つ外部導体（２０５、３０５）を別途備えてこれを接地するようにしている。
【００２４】
また、高圧電力線（２００、３００）は、電力線の外側に備える外部導体（２０５、３０５）の種類によって識別されることができる。具体的に、高圧電力線（２００、３００）は、遮蔽機能を持つ電力線の外側に位置した外部導体が、中性線非接地運転系統において電流容量が比較的少ない銅テープ（２０５）になっているＣＶケーブル（２００）と識別されることができ、中性線接地運転系統で故障電流とのような電流が流れることができるように軟銅線（３０５）になっているＣＮＣＶケーブル（３００）と識別されることができる。
【００２５】
前述のように、高圧電力線が電力を伝送する導体以外に別途遮蔽機能を持つ外部導体を持ち電界平衡を成すよう構成された高圧電力線の埋設経路及び連結構成（回線）を区別するための方法を提供する従来技術が存在する。
【００２６】
図３は従来技術において電力線が活線運転状態の時、電力線の埋設経路を探査する方法を示している。図３を参照して具体的に説明すると、従来技術は高圧電力線の導体（３１１）が高電圧に充電され（つまり、電力を供給している）活線運転中の場合、電力線両端から大地と連結（３１４、３１５）された外部導体（３１０）の一側端は、送信機（３１３）と直接連結（３１２）されたりまたは、インダクタンスコイルを通じて誘導結合（３１９）されることができる。また、外部導体（３１０）の一側端に連結された送信機から出力された探査信号は、他の一側端（つまり、送信機が連結されている一側端の反対側）に備えられるクランプ（３１７）を通じて受信機（３１８）へ受信（３１６）されることができ、従来技術は当該探査信号を受信することで高圧電力線の連結構成を把握するための方法及び装置を説明している。
【００２７】
しかし、電力線が設置される現場では単相ではなく、三相電力を送電するために３本の高圧電力線の組み合わせで使われている。
【００２８】
図４は、現場で３本の高圧電力線が組み合わせられ三相電力を供給するとき外部導体が共通連結された上で接地された様子を示す図面である。図４によると、三相高圧電力線（３００）それぞれに含まれた３つの外部導体（３０５）が共通連結され（３０７）、接地（３１４）されていることが分かる。このように外部導体（３０５）３つが固く共通連結されいるため、従来技術を実装するために探査する度に各外部導体の両側端に送信機及び受信機（つまり、クランプ）を連結する目的で個々の高圧電力線の外部導体（３０５）を切断及び/または分離して、探査完了後に原状復旧するために再度連結することは非効率的なことになり得る。また、高圧電力線は、活線状態で高電圧が充電されているため、高圧電力線の外部導体接地（３１４）を切断及び/または分離する場合、故障電流等により高電圧が発生することがあり、重大な安全事故に繋がる恐れがある。
【００２９】
従って、他の従来技術においては、別途の探査用電線を追加で備えて高圧電力線を探査する方法を開示している。具体的に、図５を参照すると、従来技術は三相の高圧電力線（１００）構成において探査しようとする高圧ケーブル（１１０）に別途の探査用電線（１２０）が追加された電力線を備えて、検出器（２１０）の両端子を当該電力線の探査用電線（１２０）の導体（１２１）と高圧電力線の外部導体にそれぞれ連結（１２３、１１６）してパルス信号を送信及び受信することで、高圧電力線を探知することができる。ただし、実際の現場にはこのようなケーブルは設置されておらず、従来の高圧ケーブルを従来技術のように探査用電線が追加されたケーブルに交換することは無理があるため使われていないのが実情である。
【００３０】
また、活線ではなく死線の環境において高圧ケーブルの探査作業を行う方法及び装置に係るさらに他の従来技術が存在する。具体的に、図６を参照すると、従来技術は通常は高電圧が充電され運転される高圧ケーブル（３００）の導体（３０１）を無電圧にした上で（つまり、死線）、送信機（４０１）を導体に連結して探査信号を伝送（４０４）することができる。また、従来技術は、送信機の反対側から導体（３０１）と外部導体（３０５）を連結してループ（Ｌｏｏｐ）（４０５）を作って探査信号が帰還する回路を構成することができ、磁界コイル（４０３）を高圧ケーブル（３００（Ａ）、３００（Ｂ）、３００（Ｃ））の円周面に巻きつけ、受信機（４０２）を利用して送信機（４０１）から送信された探査信号を検出（４０９）することで高圧ケーブルを区分する方法を説明している。
【００３１】
ただし、図６に示すような従来技術は、送信機から送信された探査信号の損失が大きく、周辺のノイズの影響を受けるため、信号検出の正確度が多少落ちる恐れがある。
【００３２】
より具体的な例を挙げると、高圧ケーブルの設置区間で探査しようとする高圧ケーブルのＡ相（３００（Ａ））の導体（３０１（Ａ））に１００の大きさを持つ探査信号を伝送（４０４）する場合、ループ（Ｌｏｏｐ）（４０５）によって外部導体（３０５（Ａ））で６０（つまり、６０％（４０６））の大きさを持つ電流パルス信号が帰還し流れるようになり、他の二相において導体（３０１（Ｂ）、３０１（Ｃ））を覆っている外部導体（３０５（Ｂ）、３０５（Ｃ））にそれぞれ２０（つまり、２０％（４０７、４０８））の大きさを持つ電流パルス信号が帰還して流れるようになる。この場合、送信機から送信された１００の大きさを持つ探査信号（４０４）とループ（Ｌｏｏｐ）（４０５）によって外部導体（３０５Ａ）に帰還して流れる６０の大きさを持つ探査信号が互いに逆方向へ流れるようになり両方向の信号間で相殺が発生する。つまり、送信機（４０１）から送信された１００の大きさを持つ探査信号が外部導体（３０５Ａ）を通じて帰還する信号（つまり、６０の大きさを持つ信号）によって相殺され４０の大きさを持つ探査信号（４０９）だけが磁界信号の形でケーブルの周辺から検出されることができる。また、残りの二相のケーブルは、正方向（つまり、送信機が探査信号を伝送した方向）信号は存在しないが、逆方向（つまり、ループ（Ｌｏｏｐ）によって信号が帰還する方向）へそれぞれ２０の大きさを持つ信号が外部導体（３０５Ｂ、３０５Ｃ）を通じて帰還されることができ、受信機によって逆方向へそれぞれ２０の大きさを持つ信号（４１０、４１１）が検出されることができる。
【００３３】
つまり、図６に示すような従来技術は、活線ではなく死線状態で中心導体（３０１）に電流パルス信号を伝送して探査しても三相ケーブルの外部導体（３０５）３つが結合（３０７）されループ（Ｌｏｏｐ）（４０５）を通じて分散されて結局伝送された電流パルス信号の４０％だけが埋設経路探査機によって検出されることができる構造を持っている。これによって、当該構成を通じた技術は活線状態での使用が不可能であり、信号の損失が大きく周辺のノイズ等の影響を受ける可能性がある。
【００３４】
さらに他の従来技術としては、家庭やまたは商店のような低圧電力線の負荷から探査電流パルス信号を送信し、高圧及び低圧電力線からこれを検出する技術が存在する。
【００３５】
図７及び図８を参照してより具体的に説明すると、従来技術は配電用低圧線の負荷側から配電用変圧器電源に連結して高低圧探査のための信号、２００μｓの維持時間を持つ電流パルス群を発生させることができる。また、信号発生器から発生した電流パルス群に対応して低圧電力線でアーク電圧波形の変化を通じて低圧電力線の品質測定が可能になり得る。また、低圧電力線の負荷側に連結されている信号発生器から発生した電流パルス群が、変圧器を通じて１次電流に変換されることができる。この場合、低圧電力線を通った電流パルス群は変圧器の変圧比によって一定の比率で減少した電流パルスに変換され高圧電力線に流れるようになり、高圧電力線から前述の変換された電流パルスを検出することで、高圧電力線の探査が可能になる。
【００３６】
前述のような従来技術は、電流パルス信号を低圧電力線を通った後の負荷側から発生させる場合、低圧電力線の接続不良により不良個所から発生するアーク信号を負荷側で検出して低圧電力線の品質測定が可能なメリットがある一方、低圧電力線の線路定数等によって電流パルス信号は波形が歪曲された状態で低圧線の電源側にある変圧器に到達することがある。
【００３７】
歪曲された状態で到着した波形は、矩形波電流パルスが持つべき発生時間及び維持時間の特性を保てず垂れた曲線の形となり、また電流パルス信号が変圧器から１次電流に変換されるとき電流の大きさが１/６０に減少し、さらに高圧電力線の外部導体を通じて帰還する逆方向電流によって再び減少することがあり得る。
【００３８】
具体的な例を挙げると、低圧電力線の負荷側に連結された信号発生器が５００Ａの電流パルス信号を発生させた場合、変圧器に到達時に低圧線の影響で波形が歪曲された電流パルス信号は、１/６０の変流比（２２０Ｖ/１３、２００Ｖ）を持つ変圧器の1次巻線と誘導結合され、約８Ａの大きさを持つ電流パルス信号に変換されることが可能である（５００/６０）。つまり、変圧器によって高圧電力線に８Ａの大きさを持つ電流パルスが流れるようになる。ただし、前述したように、三相の電力線それぞれの外部接地が共通連結されているため、帰還電流によって変圧器を通じて高圧電力線に流れる電流パルスが相殺（つまり、６０％相殺）され４０％に相当する磁界信号が高圧電力線の周辺から検出されるようになる。つまり、８Ａの大きさを持つ電流パルス信号が高圧電力線に損失され、最終的に３.２Ａの大きさの電流パルスだけが高圧電力線を探査するための磁界信号に変換され探査信号として検出されることができるのである。
【００３９】
このため、従来技術は、前述の配電用変圧器から変流比等を考慮して５００Ａの大きさの大電流信号を低圧線に連結された顧客側で発生させる場合、大電流探査信号は低圧線の線路定数等の影響を受けパルスの発生及び維持時間の特性を持たない電流パルスに変形された状態で前述の配電用変圧器に到達するようになり、さらに変流比によって歪曲された波形の電流パルス信号が１/６０の大きさに減少して高圧電流に変換されるとしても、高圧電力線の外部導体に流れる逆方向帰還電流によって４０％だけ活用されるとしたら周辺のノイズと負荷電流と区別できないという問題点がある。
【００４０】
つまり、単相ではない三相構成高圧ケーブルが設置された場所においても、活線状態での電流パルス信号の波形歪曲が最小化され、高圧電力線の外部導体が共通連結され接地された環境の影響を受けず、電流パルス信号の歪曲と信号損失が発生することなく高圧電力線を探査できる技術が求められる。
【００４１】
前述のような問題点を解決するために、本開示は、配電用変圧器に近接して探査電流発生器（つまり、探査電流発生モジュール）を備えるようにして、探査電流信号の波形が最大限維持され配電用変圧器の巻線に到達するようにすることができる。以下に前述のような問題点を補完した本開示の高圧電力線探査装置の構成及び作用について具体的に説明する。
【００４２】
本開示の高圧電力線経路探査装置（１０）は、図９のように高圧電力線（１３）を探査するための電流パルス信号を発生させる探査電流発生器（２０）、埋設経路探査機（３０）、逆方向電流制限器（４０）を含むことができる。
【００４３】
図１０は、本開示の更なる方法を示している。変電所（１１）から配電用変圧器（１２）または高圧顧客（工場/ビル）に電力を供給する高圧電力線（１３）を探査するために従来技術とは違って探査電流発生器（２０）を配電用変圧器（１２）に最近接設置して探査する構成を説明している。
【００４４】
探査電流発生器（２０）は、図１１に示すように、測定しようとする低圧電力線と連結される電源端子（２１）と、入力電圧を半波整流するダイオード（２２）と、電流パルスを発生するスイッチング素子（ＩＧＢＴ）、前述のスイッチング素子の動作を抑制する動作抑制部（２３）と、主処理装置であるＤＳＰから電流パルス発生信号を受け、これをＩＧＢＴへ転送するためにＩＧＢＴＧａｔｅ信号に変換する電流発生時間制御部（２４）と、ＤＳＰプロセッサーと外部インターフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で構成された演算装置部（２５）と、スイッチング素子の動作によって発生する電流を制限する電気負荷（２６）と、ゼロ交差点トリガー（ＺｅｒｏＣｒｏｓｓｉｎｇ Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号を検出して電流パルスの発生時間を算出する電流パルス発生時間計算部（２７）と、スイッチング素子の動作時に電源電圧上昇を制限する電圧上昇制限部（２８）、前述の負荷（２６）に流れる電流を測定するための電流測定部（２９）とＶｃｅ電圧を測定するための電圧測定部（３０）と、埋設経路探査機と電流パルス発生時間情報を同期するネットワークモジュール（３１）と、探査電流発生器を操作するためのタッチＬＣＤディスプレイ（３２）及び両極性の電圧電源を供給するための電源供給部（３３）で構成されている。前述のコンポーネントは例示的なものであり、本開示の内容の権利範囲が前述のコンポーネントに限定されることはない。つまり、本開示の一実施例の実装の様態によって追加のコンポーネントが含まれたりまたは前述のコンポーネントのうち一部が省略されることができる。
【００４５】
本開示の一実施例によると、探査電流発生器（２０）が電流パルスを発生させるためには５０または６０Ｈｚの電力周波数と同期して電流パルス信号を正確な時間に発生させるための基準点が必要である。このため、ゼロ交差点（Ｚｅｒｏｃｒｏｓｓｉｎｇ）のうち、電源電圧が下がるときに会う点を基準点とし、電流パルス発生時間を算出して電流パルス発生時間情報を連続してＤＳＰにトリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号として提供できる。電流パルス発生時間計算部（２７）は、トリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号を処理するために６００ＭＨｚの高速ＤＳＰプロセッサー（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を使うので、ＲａｍｐＴｉｍｅが５０ｎｓｅｃ以下を維持しないとＤＳＰでトリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号を正確に認知できない。このトリガー信号を利用して、所望の時点にスイッチング素子（１２００Ｖ４００Ａ ＩＧＢＴ*２）を正確に動作させ、電流パルスの大きさと持続時間を制御することができる。
【００４６】
本開示の一実施例によると、高圧電力線経路探査装置（１０）の探査電流発生器（２０）は、図９及び図１０に示すように、配電用変圧器の低圧側（２１）に直接連結され備えられることができる。このように、電流パルス信号を発生させる探査電流発生器（２０）を配電用変圧器と最近接して配置する場合、低圧線の制電容量は無視され、単に探査電流発生スイッチング素子（ＩＧＢＴ）が変圧器のリアクタンスコイルと直列で連結され電流パルス信号を発生させることと解釈することができる。つまり、電流パルス信号が、低圧線線路定数に影響されず変圧器の誘導結合回路巻線に直接連結され電流パルス信号が高圧に変換されることができるのである。本開示の配電用変圧器の低圧端子に探査電流発生器を直接連結しているのは１つの例示に過ぎず、本開示はこれに限定されない。
【００４７】
図１２に示すように、本開示の高圧電力線経路探査装置は、配電用変圧器（１２）から最終電源である変電所ラインスイッチ（１１）２次までの電源に沿って、埋設経路探査機（３０）を通じて高圧電力線の近くから放出される磁界信号を検出して高圧電力線（１３）の埋設位置及びそれぞれの分岐箇所での連結構成等を探査することができる。
【００４８】
図１３は、本開示において探査電流発生器のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）周辺の電圧であるＶｃｅとＶｇｅの測定ポイントを説明している。スイッチング素子（ＩＧＢＴ）を動作するための電圧であるＶｇｅとその電圧の大きさが変わりスイッチング素子が動作したとき電源端子両端にかかる電圧（Ｖｃｅ）を説明している。
【００４９】
本開示に基づき、電力線に電流パルス信号を発生させる探査電流発生器（２０）を変圧器に隣接して配置する場合、前述の変圧器のリアクタンスの半作用によって前述の探査電流発生器（２０）のスイッチング素子の誤動作が発生することがあり得る。より具体的に、変圧器に隣接して連結された探査電流発生器のスイッチング素子が高速で電流パルスをオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）させる場合、当該オン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）動作による電源電圧の変化によってスイッチング素子の誤動作が発生することがあり得る。
【００５０】
図１４は、変圧器のように大きなリアクタンス成分を持つ電源を高速で電流スイッチング（５１）する場合に発生するＡＣサイン波電圧波形（５２）の変化を示す図面である。例えば、変圧器の低圧側に連結された探査電流発生モジュールのスイッチング素子によって電流パルスが発生して（つまり、スイッチオン）電流パルス信号が変圧器に流れる場合、電圧は瞬間的に減少するが、前述のスイッチング素子によって電流パルス遮断される場合（つまり、スイッチオフ）、変圧器のリアクタンスの半作用によって過電圧が発生することがあり得る。
【００５１】
図１５のように拡大した電圧波形を見ると、つまり、スイッチがオン（ｏｎ）の場合、ｄｉ／ｄｔ現象によって電源電圧（Ｖｃｅ）が急激に減少することがあり、これによってＶｇｅ（ゲート（ｇａｔｅ）とエミッター（ｅｍｉｔｔｅｒ）との間の電圧）が影響を受けてスイッチング素子が誤作動してオフ（ｏｆｆ）になることがあり、また、スイッチがオフ（ｏｆｆ）になる場合、電圧上昇によりＶｃｅ電圧が急激に上昇（５２Ａ）すると同時にＶｇｅが上昇するように影響を与え、スイッチング素子がオン（ｏｎ）になることがある。
【００５２】
このように、電流パルス信号を発生させるために低い電力抵抗値を持つ負荷に対してスイッチング動作をする素子を含む探査電流発生器（２０）は、インダクタンス成分を持つ変圧器に近接して運転するとき誤動作を防ぐための措置が必要になる。
【００５３】
本開示の一実施例によると、変圧器と隣接して電流パルス信号を発生させる探査電流発生器（２０）は、他の相の低圧回線から電源の供給を受け、両極性の電圧を通じてスイッチング素子の動作を制御する直流電源供給部を含むことができる。
【００５４】
図１６のように、従来技術においては、スイッチング素子をオン（ｏｎ）の動作をするためにＶｇｅ電圧を（＋）１０Ｖ以上を印加して、逆にスイッチオフ（ｏｆｆ）しようとしたときは、前述の（＋）電圧を除去する方式を使ってきた。このようにスイッチングを制御していると、Ｖｃｅ電圧上昇のような現象が発生した場合、特に本開示のようにリアクタンス成分がほとんどを占める負荷と直接連結されるとき、スイッチオフ（ｏｆｆ）時に発生する影響を無視できなくなる。このようなスイッチング素子の誤動作を事前に防止するためにスイッチオフ（ｏｆｆ）電圧を（-）１０Ｖ以下に維持するようにし、たとえＶｃｅ電圧が上昇しても負極性電圧を供給して影響が最小化されるようにした。
【００５５】
具体的に、前述の負極性電圧供給を行うために、図１７のように探査電流発生器の直流電源供給部（SＭPS）は、配電用変圧器の三相電源のうち、探査対象ではない相の電源を導体１に連結して（-）１５Ｖを優先してスイッチ制御信号部（ｇａｔｅ）に供給するようにして配電用変圧器に連結された負荷またはスイッチ素子の動作によって電圧が急変してもスイッチング素子の端子間の影響で誤動作しないように抑制機能を施した上で、電流パルス信号を発生させるように措置する。
【００５６】
つまり、図１６のように直流電源供給部に電源を最優先に供給してスイッチング素子のオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）動作を両極性電源で制御して、動作電位差を従来の単極性で行う場合（０~＋１５Ｖ）より2倍に増加（-１５~＋１５Ｖ）させ、スイッチング素子ゲート（ｇａｔｅ）とエミッター（ｅｍｉｔｔｅｒ）との間の寄生容量（ｐａｒａｓｉｔｉｃｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）による影響を最小化して安定的な探査ができるようすることができる。
【００５７】
本開示の一実施例によると、図１７のように探査電流発生器は、スイッチング素子の動作時に、特にオフ（ｏｆｆ）になるとき、電圧が瞬間的に上昇することを制御するためのスナバー（ｓｎｕｂｂｅｒ）、電圧制限器（ｌｉｍｉｔｅｒ）及びインダクタチョーク（Ｉｎｄｕｃｔｏｒｃｈｏｋｅ）の組み合わせまたは一部分を含む電圧上昇制限部を含むことができる。
【００５８】
図１８は、本開示の高圧電力線経路探査装置にスナバー、電圧制限器及びインダクタチョークを組み合わせる電圧上昇制限部を含めて構成する場合、上昇するＶｃｅの電圧を測定した結果である。スイッチングオフ（ｏｆｆ）のとき、瞬間的にＶｃｅ電圧が上昇することを最小化することができる。
【００５９】
図１９は、電流パルス信号発生時間及び周期を示している。従来技術においてはパルス維持時間を短くして低圧線接触不良現象等を検出したが、本開示では電流パルス波形の歪曲を最小化するためにパルス維持時間を２００ｕｓから１，８００ｕｓ（１.８ｍｓ）に増加させるとともにパルス間の間隔を２サイクル（３３.３ｍｓ）空けて、残留パルスによる影響を最小化して残留充電電圧と発生パルス電圧とが合成され過電圧が発生しないようにした。
【００６０】
上述のように、安定的な高圧電力線経路探査のために図２０のようにすべての機能を総合して、負極性電圧を提供することでスイッチング素子の誤動作を防止し、スナバー等を使った電圧上昇制限部を通じて瞬間的なＶｃｅ電圧上昇を最小化し、また、パルス電流維持及び発生間隔を長くとり逆電圧による影響を防止することで、高圧ケーブルを探査するために配電用変圧器の低圧側に大電流パルス信号を発生させても既存の電力設備に影響を与えず安全に探査できるように考慮した。
【００６１】
また、このような安定的な動作ができるように設計して波形の特性が維持されるようにすることで、高圧電流に変換されても一般負荷電流によって発生する磁界とはっきり区別できるようにして信号対雑音の比を改善することにより、探査正確度を向上できるようにした。
【００６２】
そして、高圧電力線経路探査装置の探査電流発生器（２０）は、スイッチング動作時にパルス信号電流と上昇する電圧変動を測定し、またスイッチング素子表面の温度を常時感知することで、機能異常等を早期に検出することができる。またこのような測定結果を、タッチＬＣＤディスプレイを通じて警報等を発するなどして、認知きるようにすることができる。
【００６３】
また、探査電流発生器（２０）は、高圧電力線（１３）に流れる負荷の２０％辺りで探査用電流パルス信号をは発することができるように、前述のタッチＬＣＤディスプレイを通じて調整できるようにし、現場の状況に合わせて適切に調整することで安定的に探査することができる。
【００６４】
本開示の一実施例によると、高圧電力線経路探査装置（１０）は、探査電流発生器（２０）と埋設経路探査機（３０）との通信を繋ぐネットワークモジュール（３１）を含むことができる。また、前述のネットワークモジュール（３１）を通じて、探査電流発生器（２０）から発生された電流パルス信号の信号情報と、埋設経路探査機（３０）から測定された電流パルス信号に対応して発生した磁界信号の信号情報とが、同期化されることができる。信号情報は、電流パルス信号及び前述のパルス信号に対応して発生した磁界信号の時間及び周期のうち、少なくとも１つに係る情報を含むことができる。
【００６５】
具体的に、探査電流発生器（２０）は、変圧器及び相の情報を、低圧電力線にゼロ交差点と一定の時間的間隔を空けて、パルス電流信号と共に回線探査モジュールに伝送することができる。これによって、埋設経路探査機（３０）は、探査電流発生モジュールから受信した変圧器及び相の情報と当該パルス電流信号を通じて、電流パルス信号と前述の電流パルス信号に対応して、高圧電力線（１３）で発生された磁界信号の時間及び周期を同期させることができる。
【００６６】
本開示の他の実施例において、高圧電力線経路探査装置（１０）は、ネットワークモジュール（３１）を通じて探査電流発生器（２０）と埋設経路探査機（３０）それぞれから発生する信号の同期を合わせるために、ネットワークモジュール（３１）を通じて情報を交換しなくても、埋設経路探査機（３０）が配電用変圧器（１２）の２次または１次側から探査磁界信号を検出することでその発生時間と周期を保存するようにすることができる。また、複数の埋設経路探査機（３０）を利用する場合、上述のように現場で毎回探査信号を検出することなく互いに通信して探査信号の時間を同期させることができる。
【００６７】
図２１は、本開示の一実施例に係る探査電流発生モジュールを通じて高圧電力線を探査する過程を例示的に示す図面である。
【００６８】
図２１に示すように、探査電流発生器（２０）が活線状態で配電用変圧器（１２）の低圧端子に連結され電流パルス信号を発生させる場合、前述の電流パルス信号が変圧器の変流比（１/６０）によって１/６０減衰した電流パルス信号に変換され、高圧電力線（１３）に流れることができる。しかし高圧電力線（１３）の上線に流れる電流パルス信号は、再び外部導体（同心中性線）を通じて３つの異なる経路に分かれて変電所の方向へ帰還するようになる。従来技術の問題点は、前述で説明したとおり、外部導体は３つが共通連結された上で接地されているため、従来のように探査用電流パルス信号は、８Ａを伝送した場合約４０％だけが探査用信号として検出（例えば、５００Ａの低圧探査電流を発生させる場合、３.２Ａの大きさを持つ電流パルス信号だけが検出）されて抵抗率（０.６４％）に過ぎず、高圧電力線経路探査の正確度の低下を避けられなかった。
【００６９】
本開示の高圧電力線経路探査装置（１０）は、中性線に流れる電流パルス信号が三相の電力線に沿ってそれぞれ１/３ずつ分流される分流効果を制限して、探査信号（つまり、正方向に流れる電流パルス信号）の損失を減らすために、探査しようとする電力線の外部導体（同心中性線）に１つ以上のフェライトコア（Ｆｅｒｒｉｔｅ  ｃｏｒｅ）で構成された逆方向電流制限器を備えることができる。これによって、探査しようとする電力線に帰還する逆方向電流パルス信号が遮断されることができ、多重構成された中性線のうち所望の電力線に流れる正方向電流パルス信号によって発生する磁界信号を損失なく検出することができ探査正確度を向上させることができる。
【００７０】
具体的に、逆方向電流制限器で使われるフェライトコアは、外部導体に流れるパルス電流のような伝導雑音（Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｄ  ｎｏｉｓｅ）を制限して、究極的には正方向パルス電流の流れによって高圧電力線周辺から直接放射される放射雑音（Ｒａｄｉａｔｅｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を除去しようするものになり得る。つまり、フェライトコアは、電流パルス信号のように瞬間的に変化する高周波成分を持つ信号を遮断する一方、一般的な電力周波数のように低い周波数の電圧信号には影響を与えないことが可能である。またフェライトコアの数によって遮断する電流の大きさが増加することが可能であり、数による影響を与えない。前述のフェライトコアは、図２２に示すように２つのＵ字型の形を持ち分離することができるため、現場で外部導体を切断せず周辺を覆うことで不必要な逆方向電流を制限することができる。
【００７１】
図２３は、 備えられたフェライトコアの数による逆方向へ帰還する電流パルス信号の大きさの変化を測定した結果を示している。図２３に示すように、フェライトコアが備えられていない場合、２０Ａの逆方向電流が流れることがある。これに対し、１つのフェライトコアを外部導体に備えた場合、約５０％が減少した１１Ａが流れることを確認することができ、５つを設置した場合、６０％が減少した８Ａが流れることを確認することができ、８つを設置した場合、７５％が減少した５Ａが流れることを確認することができる。つまり、フェライトコアが備えられる数が増加するにつれ、逆方向に帰還する電流パルス信号の大きさが減少することが分かる。
【００７２】
図２４は、フェライトコアを、電流パルス信号が流れる探査対象の高圧電力線と近くの高圧電力線の１つに設置し、探査対象の電力ケーブル及び探査対象の電力ケーブルの近くにおいて、逆方向帰還電流パルス信号の大きさが最小化されるようにして探査感度を向上させる方法を説明している。
【００７３】
例えば、図２４に示すように、高圧電力線に流れる電流パルス信号が１００の大きさを持ち、外部導体に帰還する電流パルスの信号の大きさが６０（または６０％）である場合、外部導体にフェライトコアを８つ備えて帰還する電流パルスの信号の大きさを７５％遮断することができる（つまり、６０-４５=１５）。この場合、６０の大きさを持つ電流パルスの信号の７５％に相当する４５の大きさを持つ電流パルスの信号が遮断され、１５の大きさを持つ電流パルス信号だけが帰還電流として流れることにより、探査しようとする高圧電力線に８５の大きさを持つ電流パルス信号が流れるようになり、前述の８５の大きさを持つ電流パルス信号に対応して発生した磁界信号を通じて高圧電力線の経路を探査することができる。
【００７４】
より具体的な例を挙げると、変圧器の低圧側に連結された探査電流発生モジュールが、５００Ａの電流パルス信号を発生させた場合、前述の電流パルス信号が変圧器の変流比（１/６０）を通じて１/６０減衰した電流パルス信号に変換され高圧電力線に流れることができる。前述したように、外部導体は３本の線が共通連結された上で接地されているため、当該相の外部導体には６０％が、残りの２つの相の外部導体にはそれぞれ２０％が帰還することができる。つまり、探査しようとする高圧電力線には８Ａの４０％である３.２Ａが流れることができる。このとき、前述の高圧電力線に８つのフェライトコアを備える場合、逆方向に帰還する６０％の電流のうち７５％が遮断されることができる。つまり、８Ａの６０％の電流に相当する４.８Ａの７５％（つまり、３.６Ａ）がフェライトコアによって制限され、逆方向に帰還する電流は１.２Ａになり得る。これによって、外部導体にフェライトコアが備えられた場合、高圧電力線に６.８Ａが探査のための電流パルス信号として流れることが可能である。
【００７５】
つまり、外部導体にフェライトコアを備える前には、高圧電力線に３.２Ａの大きさを持つ電流パルス信号が流れ、効率が０.６４％に過ぎなかったが、１個以上のフェライトコアを備えた逆方向電流制限器を設置してから、最大６.８Ａの大きさを持つ正方向電流パルス信号が流れることができ、効率が「１.２８％」と、信号検出効率が2倍以上増加するようになり、高圧電力線の探査正確度が２倍以上向上することが可能である。
【００７６】
つまり、フェライトコアを、探査しようとする高圧電力線の外部導体に備えることにより、所望の方向に電流パルス信号を流れるようにすることができ、逆方向に帰還する電流パルス信号との相殺現象を防止することができる。これによって、高圧電力線の経路を探査するための信号の検出効率が向上でき、複数の経路のうち所望の方向に中性線を通じて電流パルス信号が流れるよう調整することができ、予備用電力線に対する別途の操作をすることなく探査できるようになることが可能である。
【００７７】
図２５は、多数のフェライトコイルを探査しようとする高圧ケーブルの外部導体に設置した様子を示している。
【００７８】
図２６は、埋設経路探査装置の構造を説明している。
【００７９】
電流パルス磁界センサーは、棒状のバルーンの周辺をコイル巻線で包んだアンテナの形をしており、高圧電力線から放出されるパルスの形の磁界信号を受信する。
【００８０】
帯域フィルタは、磁界信号の多くを占める電力周波数負荷電流によって発生する磁界信号と同時に高周波帯域を遮断して前述の探査信号発生器が発するパルス電流信号によって発生する磁界信号だけを最大限フィルタリングすることができる。
【００８１】
信号増幅部は、前述の帯域フィルタを通過したアナログ信号を増幅する。
【００８２】
ＡＤＣは、前述のアナログ信号をデジタルに変換する。
【００８３】
信号検出時間管理部は、パルス信号情報保存部が提供するパルス信号発生時間及び周期情報に基づき、当該時間と周期中に入力される信号だけを選別して通すことができる。
【００８４】
パルス信号情報保存部は、電流パルス信号の発生時間及び維持時間そして周期等のような信号の特徴を保存し、これを信号検出時間管理部に提供する。
【００８５】
パルス信号真偽判定部は、信号検出時間管理部を通過した信号が持つコードの値を分析して真偽を判定する。
【００８６】
パルス信号大きさ表示部は、パルス信号真偽判定部によって真偽判定を通ったパルス信号の大きさ及び極性を表示する。
【００８７】
ネットワークモジュールは、探査信号発生器と連結して信号発生情報を受信できる機能を遂行することができる。
【００８８】
図２７は、本開示の一実施例に係る、高圧電力線経路を探査するための順番を例示的に示すフローチャートである。
【００８９】
本開示の一実施例によると、高圧電力線の経路を探査する方法は、以下の段階に沿って行われることができる。
【００９０】
探査しようとする高圧電力線（１３）と同じ配電系統にある配電用変圧器（１２）の位置を設定する段階；
前述の配電用変圧器（１２）の２次低圧側に隣接して探査電流発生器（２０）を連結し線路定数の影響を最小化できる場所を設定する段階；
また、配電用変圧器の電源を優先して供給を受け、探査電流発生器（２０）の両極性電源を供給してスイッチング素子の動作の抑制措置を行う段階；
動作の抑制措置の後、探査電流パルス信号出力端子を配電用変圧器（１２）の電源に連結する段階；
負荷電流を測定して適切な大きさの電流パルス信号を発生させる段階；
埋設経路探査機（３０）と信号発生時間及び周期情報を同期して保存する段階；
探査対象の高圧電力線（１３）の外部導体に逆方向電流制限器を設置する段階；
移動して埋設経路を探査する段階；
地上機器、構造物、架空立ち上げ部に出会った場合、線路名及び相を区分する段階；
磁界信号に基づき高圧電力線の埋設経路を把握して移動し、高圧電力線に接近できる場所で当該高圧電力線を識別する動作を繰り返すことで、高圧電力線の経路を目的とする電源まで把握する段階；及び
把握が完了した場合、把握した結果について現場に標識を付け図面を作成することで、作業を完了する段階を含むことができる。
【００９１】
前述の図２７の段階は、必要に応じて順番が変わることがあり、少なくとも１つ以上の段階が省略または追加されることができる。また、前述の段階は、本開示の実施例に過ぎず、本開示の権利範囲は、これらに限定されない。
【００９２】
以上で説明したように、本開示の高圧電力線経路探査装置は、電流パルスを決まった信号規格で送信し、高圧電力線から前述の電流パルス信号に対応して発する磁界信号を検出して、同じ配電系統から連結されて運転中の電力機器の運転状態、高圧電力線の経路等を別途の回線を使わずに把握することができる。
【００９３】
これによって、高圧電力線の回線及び経路把握が可能となり、作業前に回線の確認が可能となり、安全事故の予防及び設備の効率的な管理が可能になり得る。また、活線状態で運転中の高圧回線の構成詳細及び経路を把握できるようになるため、低圧または高圧電力線の新規設置または維持保守作業の前にこれらの作業の対象となる線路を確認して、操作しようとする電力機器に連結された高圧電力線の詳細を事前に把握することで、作業ミスや誤操作による安全事故及び停電故障を事前に予防できるようにすることができる。
【図１】
2021516762.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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