(57)【要約】【課題】  電気炉の電力供給用の水冷ケーブルの導体の断線状態を重量物である本体を解体することなく、短時間に計測することで、ラインの操業を阻害することなく、水冷ケーブルの寿命に至るまで使用可能として、無駄な修繕費を削減可能とすることである。【解決手段】  電気炉等に電力を供給する水冷ケーブルの寿命の診断において、測定する水冷ケーブル６の外套の周囲にロープ巻付型フレキシブルセンサー９を巻き付け、直流定電流発生装置８により水冷ケーブル６の両端に電圧をかけ、水冷ケーブル６に流れる電流値をロープ巻付型フレキシブルセンサー９に設けた直流電流計１０で計測すると共に、水冷ケーブル６の両端の電圧差を直流電圧計１１で計測し、計測した電流値と電圧差から水冷ケーブルの抵抗値を計算により求め、得られた抵抗値から水冷ケーブルの断面積を求めることによる水冷ケーブルの寿命の診断方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉等に電力を供給する水冷ケーブルの寿命の診断において、測定する水冷ケーブルの外套の周囲にロープ巻付型フレキシブルセンサーを巻き付け、直流定電流発生装置により水冷ケーブル両端に電圧をかけ、水冷ケーブルに流れる電流値をロープ巻付型フレキシブルセンサーに設けた電流計で計測すると共に、水冷ケーブル両端の電圧差を電圧計で計測し、計測した電流値と電圧差から水冷ケーブルの抵抗値を計算により求め、得られた抵抗値から水冷ケーブルの断面積を求めることによる水冷ケーブルの寿命の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水冷ケーブルの寿命の診断方法に関し、特に電気炉などの水冷用に使用されている水冷ケーブルの寿命の判定に用いる診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炉などの精錬炉においては、電力を供給するために水冷ケーブルによっているが、電気炉等の大型化に伴い、高電圧、高出力になっている。そこで、これらの電気炉に使用される水冷ケーブルは過酷な条件下で、繰り返し曲げ応力などにより機械的ストレスや溶解時の大電力負荷による電磁力の発生による振動に基づき、摩耗や素線切れなどが起こし易くなって劣化してくる。
【０００３】
そこで、これらの劣化した水冷ケーブルに対しては、的確に劣化を判断して的確な時期に補修や交換をして事故の発生を事前に予防する必要がある。これらの水冷ケーブルの劣化の診断方法には、操業チャージ数により判断するもの、水冷ケーブルを取り外して導体抵抗体を測定するもの、あるいはケーブルの外被を解体して目視により確認する方法などの種々の方法がある。しかし、操業チャージ数による方法は、水冷ケーブルの断線状態を計測するのは困難であるため、水冷ケーブルの寿命が残っているにもかかわらず、過去の経験から定期的に交換するものであり、的確でなく無駄が多い。さらに水冷ケーブルを取り外したり、水冷ケーブルの外被を解体する方法は、水冷ケーブルが５００ｋｇ以上の重量物であり、かつ、その導体の数も１２本と多いため、いずれも労力と時間が掛かる問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決するものとして、水冷ケーブルのたるみ下端部にＸ線を照射し、撮影されたＸ線から水冷ケーブル内部導体の素線切れによる素線の堆積量を求めて、水冷ケーブル内部導体の劣化を診断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
さらに、他の方法として、水冷ケーブルの断線を予報する方法があり、これは、水冷ケーブルの断面積の変化は直流抵抗の変化として最も大きく現れることを利用して、水冷ケーブルの導線の正常時のインピーダンスとの比較値を求めこれが所定値を越えた時に、これを電圧降下により検出することで、警報回路に信号を出力して断線予報をするものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかし、これら特許文献に知られている方法は測定装置が大がかりであり、測定に熟練技術を要し、また、上記の電圧降下による方法では、４本がパラレルにつながっている水冷ケーブルを個々に測定できない問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−１５９０３０号公報
【特許文献２】特開昭５９−３２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点を解決すると共に、水冷ケーブルの導体の断線状態を重量物である本体を解体することなく、しかも、多数の本数を短時間に計測することで、ラインの操業を阻害することなく、水冷ケーブルの寿命に至るまで使用可能として、無駄な修繕費を削減可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、電気炉等に電力を供給する水冷ケーブルの寿命の診断において、測定する水冷ケーブルの外套の周囲にロープ巻付型フレキシブルセンサーを巻き付け、直流定電流発生装置により水冷ケーブル両端に電圧をかけ、水冷ケーブルに流れる電流値をロープ巻付型フレキシブルセンサーに設けた電流計で計測すると共に、水冷ケーブル両端の電圧差を電圧計で計測し、計測した電流値と電圧差から水冷ケーブルの抵抗値を計算により求め、得られた抵抗値から水冷ケーブルの断面積を求めることによる水冷ケーブルの寿命の診断方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、水冷ケーブルを設備から取り外すことなく計測して実施するので、労力を要せず、かつ、短時間で水冷ケーブルの寿命を診断することができ、的確な取り替え時期が判断ができる。その結果、従来のように寿命が未だ到来していないにもかかわらず、水冷ケーブルを交換する無駄を解消することができ、したがって水冷ケーブルを寿命に至るまで使い切ることができるので、水冷ケーブルのコストの低減を図ることができ、本発明は優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明における電気炉１の電極２に電力を供給するための水冷ケーブル６に対して本発明の診断方法を適用するための模式的に示す説明図である。
【００１２】
通常、電気炉１の電極２はブスバー３から電力が供給されている。この場合、電極２を電気炉１内に出し入れするためにブスバー３はマスト４により支持されて電極２ごと上下される。ブスバー３の他端の端子５には水冷ケーブル６の一端が接続されている。この水冷ケーブル６は弛みを設けて可撓になっており、その他端はトランスから電力を供給するための２次導体７の端子５に接続されている。
【００１３】
このような電気炉１の電力供給手段の水冷ケーブル６の寿命の診断は、水冷ケーブル６が５００ｋｇ以上の重量物であり、その水冷ケーブル６の数も１２本と多く、さらに電気炉１から高熱を受ける場所での作業でもあるので、本発明では、診断するする水冷ケーブル６をブスバー３から取り外すことなく、水冷ケーブル６の寿命の診断を実施するものである。
【００１４】
そこで本発明は、水冷ケーブル６を設備のブスバー３および二次導体７のそれぞれの端子５、５から取り外すことなく、水冷ケーブル６の外套の周囲にＣＴクランプメーターを取り付ける。この場合、水冷ケーブル６の直径が１００ｍｍ以上と大きいので、ＣＴクランプメーターとして直流電流計１０を有するロープ巻付型フレキシブルセンサー９とし、このロープ巻付型フレキシブルセンサー９を巻き付ける。次いで、この水冷ケーブル６の両端をブスバー３および２次導体７の各端子５に接続し、さらに両端子５、５に直流定電流発生装置８および直流電圧計１１を並列に接続して測定の準備を完了する。次いで、直流定電流発生装置８から電圧をかけて水冷ケーブル６に定電流を流し、水冷ケーブル６の１本の導体に流れる電流値をロープ巻付型フレキシブルセンサーに設けた直流電流計１０で計測すると共に、水冷ケーブル６の両端の電圧差を直流電圧計１１で計測する。計測した電流値と電圧から水冷ケーブル６の抵抗値をオームの法則により水冷ケーブル６の抵抗Ｒは直流電圧計１１の電圧Ｖを直流電流計１０の電流Ｉで除すことで計算により求める。得られた抵抗値から水冷ケーブル６の導体の断面積の減少状況を知ることにより、水冷ケーブル６の余寿命を診断する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の方法について実際に測定した水冷ケーブル６の実施例について説明する。先ず、新しい水冷ケーブル６の操業前の初期データを実際に水冷ケーブル６のみにおいて測定し、その値を表１に示す。
【００１６】
【表１】
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次いで、これらの水冷ケーブル６により実操業し、本発明の方法により設備からこれらの水冷ケーブル６を取り外すことなく、その水冷ケーブル６についての電圧および電流の各測定値から抵抗値を計算により求め、これらの抵抗の変化の推移を表２に示す。なお、表２においては、水冷ケーブル６の測定は４ヶ月毎に行ない、計算により求めた抵抗値を示している。この場合、劣化して抵抗値が表１の初期値より３０％増となったもの、すなわち、水冷ケーブル６の導体の断面積が３０％減少したものに×印を付して表２に示した。これらは不良品として翌月に交換して実操業を続けた。
【００１７】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電気炉などの電力供給用の水冷ケーブルの寿命診断方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  電気炉
２  電極
３  ブスバー
４  マスト
５  端子
６  水冷ケーブル
７  ２次導体
８  定電流発生装置
９  ロープ巻付型フレキシブルセンサー
１０  直流電流計
１１  直流電圧計
【図１】
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