(57)【要約】【課題】複数のケーブルの中から取替対象となるケーブルを確実に特定することが可能なケーブル探査装置を提供する。【解決手段】環状のクランプを有する電磁変換素子と、前記ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として前記電磁変換素子により前記ケーブルに印加する送信器と、前記ケーブルの探査方向と逆方向側に設置されて前記送信探査信号の前記逆方向側への送出を抑制するリングコアと、磁束を検知する環状のクランプを有する磁電変換素子と、この磁電変換素子により受信探査信号を検知する受信器とを備え、前記受信器により前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較して、前記送信探査信号と前記受信探査信号とが逆位相でない場合に表示を出力することを特徴とするケーブル探査装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のクランプを有する電磁変換素子と、前記ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として前記電磁変換素子により前記ケーブルに印加する送信器と、前記ケーブルの探査方向と逆方向側に設置されて前記送信探査信号の前記逆方向側への送出を抑制するリングコアと、磁束を検知する環状のクランプを有する磁電変換素子と、この磁電変換素子により受信探査信号を検知する受信器とを備え、前記受信器により前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較して、前記送信探査信号と前記受信探査信号とが逆位相でない場合に表示を出力することを特徴とするケーブル探査装置。
【請求項２】
前記送信探査信号に正方向と負方向に同一エネルギー密度でありパルス数が異なる重畳信号を前記受信探査信号の設定周波数に同期させて重畳させ、前記受信器により前記重畳信号を含む前記受信探査信号における正方向または負方向のパルス数をカウントして前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較することを特徴とする請求項１記載のケーブル探査装置。
【請求項３】
前記電磁変換素子および磁電変換素子は、前記ケーブルの外径に適合するように、前記クランプの内径が異なる複数のアダプタを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載のケーブル探査装置。
【請求項４】
探査対象であるケーブルの外径に環状のクランプを適合させて電磁変換素子を前記ケーブルに装着し、前記ケーブルの探査方向にあるケーブル群の外径に環状のクランプを適合させて磁電変換素子を前記ケーブル群に装着し、前記ケーブルの探査方向と逆方向側にリングコアを前記ケーブルに設置し、前記ケーブルに通電されている電流とは異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として送信器から前記電磁変換素子を介して前記ケーブルに印加し、前記磁電変換素子により受信探査信号を受信器で検知し、前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較し、位相が逆位相でなければ表示を出力することを特徴とするケーブル探査方法。
【請求項５】
前記送信探査信号に正方向と負方向に同一エネルギー密度でありパルス数が異なる重畳信号を前記受信探査信号の設定周波数に同期させて重畳させ、前記受信器により前記重畳信号を含む前記受信探査信号における正方向または負方向のパルス数をカウントして前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較することを特徴とする請求項４記載のケーブル探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場や発電所等に布設されたケーブルのうち、撤去対象となるケーブルを探査するケーブル探査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の施設内には、区画内の多数の機器からのケーブルが、計画されたケーブル経路に、天井または壁に設置されたサポート材でサポートされたトレイ等を用いて布設されている。これらのケーブルは、高圧動力用ケーブル、低圧動力用ケーブル、制御用ケーブル、計測用ケーブル等の用途毎に分類されている。
【０００３】
１つのトレイ内に布設されているケーブルの本数は、例えば高圧動力用の場合、数本から十数本であり、低圧動力用の場合、十数本から数十本である。一方、制御用および計測用の場合、ケーブルが数百本程度となる。またケーブル１本当たりの長さは、数十ｍから数百ｍ程度に及んでいる。
【０００４】
布設されている既存のケーブルのうち、初期にトレイ内に布設された通常のケーブルについては、十分な難燃性を確保して火災事故等の際にケーブルの延焼を防ぐ目的で、ケーブル群の表面に延焼防止材が塗布されていることがある。この場合、延焼防止材の上側に、後に追加布設された難燃性のケーブルが布設される状況となっている。
【０００５】
こうしたケーブルについて、経年劣化等の理由によりケーブルの取替を行う場合、不要なケーブルの撤去工事が必要となる。
【０００６】
しかしながら、トレイ等からの不要なケーブルの撤去は、例えば、高圧動力用ケーブルのようにトレイ内のケーブルの本数が少なく、経路途中でも比較的容易に取替対象であるケーブルを特定可能な場合を除き、他のケーブルとの重なり合い等の理由により簡単にケーブルを引き抜くことができない状況にある。
【０００７】
また、不要な既存ケーブルの番号や接続先等の固有の情報を表示した識別手段は、ケーブルの末端にしか取り付けられていないことが多い。そのためケーブルの経路途中で取替対象の特定ができない。従って、ケーブルの撤去は、特定されている取替対象ケーブルの末端から、順次取替対象であることを確認しながら撤去していく作業となり、膨大な確認作業を必要とする。
【０００８】
さらに、撤去対象のケーブルを間違えて切断した場合には、稼働中のシステムに大きな支障を与える可能性があり、不要なケーブルの特定を確実に行う必要がある。
【０００９】
このように、ケーブル群の中から取替対象のケーブルを特定することが困難であるため、不要な既存のケーブルは、実際には、末端の機器との取合いケーブルのみを撤去し、ケーブルの経路途中部分については、撤去せずにそのまま放置する措置がとられていた。
【００１０】
こうした問題に対して、従来、ケーブルの経路途中でも取替対象のケーブルを特定可能にする方法として、新規に布設するケーブルの全長に亘って予め固有の情報を印字または貼付する方法がある（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【００１１】
また、布設された複数本のケーブル群の中から目的のケーブルを見分けるための探査方法として、ケーブルに通電している電流と異なる周波数で、数百Ｈｚ〜百ｋＨｚ程度の電流信号または電圧信号を探査信号として、送信器から目的のケーブルに断続的に印加する方法もある（例えば、特許文献４、特許文献５参照）。この方法によれば、切断予定個所の近辺にあるケーブルを一本ずつ、受信器のプローブで磁界または電界を検知し、フィルタを通した後、探査信号が乗っていることを確認し目的のケーブルであることを識別している。受信器は、検知した探査信号の強さを、発光ダイオードの点灯数や音の強さに変換し、探査作業者に判るようにしている。上記方法において通常使用外の周波数の探査信号を用いるのは、他の活線状態にあるケーブルが発生する磁界あるいは電界ノイズと、探査信号が発生するものとを区別し易くするためである。
【００１２】
また、他の探索対象以外のケーブルで発生している外来ノイズの周波数が探査信号の周波数と同じ場合でも、送信器の発信信号の周期と発光ダイオードの点滅時間などが同じであるか否かを探査作業者が判断することによって、目的のケーブルを識別し、或いは、探査信号として周波数が異なる複数の信号を用い、全ての探査信号を検知したケーブルを探索対象ケーブルと識別している。
【特許文献１】特開平５−１３７２２３号公報
【特許文献２】特開平８−１９０８１４号公報
【特許文献３】特開平９−２０４４３５号公報
【特許文献４】特開昭５９−６７７号公報
【特許文献５】特開平９−２１１０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のように、取替対象であるケーブルのうち、末端の機器との取合い部のみを撤去し、ケーブルの経路途中部分を撤去せずにそのまま放置することは、不要になったケーブルがそのままトレイ内に蓄積されることを意味する。そのため、ケーブルの取替や追加等によりトレイ内にケーブルが増加していくことにより、トレイが満杯状態となり、ケーブルを追加して布設する余裕が無い状況になるという問題があった。
【００１４】
特に、トレイ内に膨大な本数が布設されている制御用や計測用等のケーブルの取替が必要な場合、取替対象ケーブルを放置した状態のままで新規ケーブルを布設するスペースがトレイ内にないとともに、さらに、施設内に別なトレイ等を新たに設置するスペースもない場合が多いことから、既存の不要なケーブルを撤去することにより、既存のトレイ内に布設スペースを確保し、そのスペースに新規ケーブルを布設する方法を確立し、ケーブル取替工事を行うことが重要な課題であった。
【００１５】
しかしながら、上述したような従来の方法によれば、例えばケーブルの全長に亘って予め固有の情報を印字または貼付する方法の場合、新たにケーブルを布設する場合に限って適用できる方法であり、既存のケーブルに適用することができないという問題があった。
【００１６】
また、通電電流の周波数と異なる周波数の電流又は電圧信号を探査信号を用いた探査方法は、配線路トレイの中に、探査信号に非常に近い周波数成分のノイズを発生するケーブルがあって、その強度が強いときには、ほとんど連続して受信器の発光ダイオードが点灯したりブザーなどの発音器が鳴り続けることになるため、探査信号の断続を確認するのが困難であった。これは、他のケーブルが探査信号を印加している探索対象ケーブルと長い距離に渡って並設されていたり、ほとんど接した状態となっている隣接ケーブルであった場合に、電磁誘導あるいは静電誘導等により、探査信号が近傍ケーブルにも誘起されるためである。
【００１７】
本発明は、上述したような事情を考慮してなされたものであり、複数のケーブルの中から取替対象となるケーブルを確実に特定することが可能なケーブル探査装置およびケーブル探査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のケーブル探査装置は、上述した課題を解決するために、環状のクランプを有する電磁変換素子と、前記ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として前記電磁変換素子により前記ケーブルに印加する送信器と、前記ケーブルの探査方向と逆方向側に設置されて前記送信探査信号の前記逆方向側への送出を抑制するリングコアと、磁束を検知する環状のクランプを有する磁電変換素子と、この磁電変換素子により受信探査信号を検知する受信器とを備え、前記受信器により前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較して、前記送信探査信号と前記受信探査信号とが逆位相でない場合に表示を出力することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のケーブル探査方法は、探査対象であるケーブルの外径に環状のクランプを適合させて電磁変換素子を前記ケーブルに装着し、前記ケーブルの探査方向にあるケーブル群の外径に環状のクランプを適合させて磁電変換素子を前記ケーブル群に装着し、前記ケーブルの探査方向と逆方向側にリングコアを前記ケーブルに設置し、前記ケーブルに通電されている電流とは異なる周波数の電磁信号を送信探査信号として送信器から前記電磁変換素子を介して前記ケーブルに印加し、前記磁電変換素子により受信探査信号を受信器で検知し、前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を比較し、位相が逆位相でなければ表示を出力する方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のケーブル探査装置およびケーブル探査方法によれば、複数のケーブルの中から取替対象となるケーブルを確実に特定可能なケーブル探査装置およびケーブル探査方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るケーブル探査装置の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
【００２２】
図１に、本発明に係るケーブル探査装置の一実施形態の構成図を示す。
【００２３】
図１に示すケーブル探査装置は、取替可能なアダプタである電磁変換素子１と、送信探査信号を探査対象であるケーブルに印加する送信器２とを備える。また、受信器３と受信探査信号を検知する磁電変換素子４とを備える。さらに、信号の送出を抑制する機能を有するリングコア５を備える。電磁変換素子１と磁電変換素子４は、ケーブルに装着する環状の金具（以下、クランプという）で口径の異なるものを備えた複数個の部品群から、探査対象であるケーブルの外径に合わせて選択され、取替可能なアダプタとしてそれぞれ送信器２および受信器３に接続される。
【００２４】
すなわち、探査対象とするケーブルの外径に適合した電磁変換素子１を選択し、ケーブルの探索経路上で送信器２から送信探査信号を電磁変換素子１で磁気信号として探査対象ケーブルに印加し、この磁気信号を磁電変換素子４を介して受信器３により検知する。
【００２５】
図２に本実施例のケーブル探査装置によりケーブル探査を実施する構成図を示す。
【００２６】
図２に示すとおり、本実施例のケーブル探査装置は、探査対象ケーブルにケーブルの外径に適合した電磁変換素子１を装着し、送信器２により通常ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の、数百Ｈｚから百ｋＨｚ程度の設定周波数での電流による電磁信号を送信探査信号として探査対象ケーブルに印加する。
【００２７】
本図において、探査対象ケーブルの探索方向は右手方向であることより、ケーブルの探索方向と逆方向側には、フェライトまたはアモルファス金属等の材料により構成されたリングコア５を装着する。このリングコア５により、本図における送信器２の左側に延びる探査対象ケーブルが図示しない盤や装置等を介して、探査対象ケーブル外のケーブルに送信探査信号を送出するのを防止し、逆方向側に分岐接続されている他ケーブルへ送信探査信号が回り込み、他ケーブルから同相の送信探査信号が検出されるのを防止する。
【００２８】
このような構成を有するケーブル探査装置のケーブル探査手順としては、探査対象ケーブルの探査方向にある複数のケーブル群に対し、まず大まかに分割した複数のケーブル群の全外径に相当する磁電変換素子４を選択し、受信信号強度を基準として探査対象のケーブルが含まれるケーブル群を選定する。この作業を繰り返して、数回の選別探査により探査対象のケーブルを含むケーブル群を特定し、さらに、このケーブル群より目的とするケーブルを特定していく。
【００２９】
すなわち、目的の外径に適合した磁電変換素子４により、送信器２および電磁変換素子１を介して探査対象のケーブルに印加された送信探査信号（電気信号）が形成する磁気信号を、磁電変換素子４を介して、受信器３にて受信探査信号として検知してケーブルの特定を行う。
【００３０】
このとき、探査信号による交流電流が周辺に作る交流磁界に対して、近傍のケーブル群には、この磁界を打ち消すように誘導電流が流れることより、探査対象ケーブル以外で受信探査信号と同じ周波数の磁束を発生している他ケーブルについては、探査信号による交流電流とは逆位相になっていることになる。
【００３１】
図３に受信器の一実施例の具体的な構成図を示す。
【００３２】
図３に示す構成のとおり、受信器３は、受信信号処理フィルタ１０と増幅器１１と位相比較器１２と外部出力回路１３とを備える。すなわち、磁電変換素子４により探査対象のケーブルの受信探査信号を磁気信号として検知し、磁電変換素子４により、磁電信号を電気信号に変換し、受信信号処理フィルタ１０を介して送信器２により設定した数百Ｈｚから百ｋＨｚ程度の設定周波数の信号のみを増幅器１１に出力し、増幅器１１により増幅された受信信号を位相比較器１２に入力する。
【００３３】
一方、送信器２より入力された送信探査信号位相情報１４が、図示しない伝送路により位相比較器１２に入力される。位相比較器１２にて受信探査信号の位相と送信探査信号位相情報１４の位相とが逆位相でないことを判断し、逆位相でない場合にのみ外部出力回路１３にて前記受信信号強度に応じて、複数設置した発光ダイオードの点灯数を変化させたり、ブザーなどの発音器の出力の大きさを変化させる構成とする。この構成により、複数のケーブルの中から対象となるケーブルを確実に特定することが可能となる。
【００３４】
図４に送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図を示す。
【００３５】
図４は、図３における送信探査信号位相情報１４と、増幅器１１により増幅された受信探査信号との関係を示している。すなわち、図４における受信探査信号１５は、送信探査信号位相情報１４と同位相である。この場合は、上述したとおり、外部出力回路１３にて受信探査信号１５の強度に応じて、複数設置した発光ダイオードを点灯させたり、ブザーなどの発音器を出力させる。
【００３６】
これに対して、図４における受信探査信号１６は、送信探査信号位相情報１４と逆位相である。この場合は、当該ケーブルが送信探査信号が印加されている探索対象ケーブルと長い距離に渡り並設されていたり、殆ど接した状態となっている隣接ケーブルであり、電磁誘導或いは静電誘導等により、送信探査信号が当該ケーブルにも誘起されたものと判断されるので、外部出力回路１３を動作させないものとする。
【００３７】
図５に受信器の他の実施例の具体的な構成図を示す。
【００３８】
図５に示す受信器３の構成は、送信探査信号として、正方向と負方向に同一エネルギー密度であって、パルス数が異なる信号を、設定周波数に同期をとって重畳させ、この重畳信号を含む受信探査信号において正方向または負方向のパルス数によって前記送信探査信号と前記受信探査信号の位相を確認する実施例である。
【００３９】
図６に送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図を示す。
【００４０】
ここで重畳信号は、例えば、図６に示すように、正方向と負方向に同一のエネルギー密度を有し、正方向と負方向でパルス数が異なる信号である。このような重畳信号を、通常ケーブルに通電されている電流と異なる周波数の、数百Ｈｚから百ｋＨｚ程度の設定周波数の送信探査信号に同期させて重畳させておく。
【００４１】
この重畳信号を含む送信探査信号２１は、図５において、受信器３の磁電変換素子４によって検知され、受信信号処理フィルタ１０を介して送信器２により予め設定しておいた数百Ｈｚから百ｋＨｚ程度の設定周波数の信号のみを増幅器１１に出力する。増幅器１１により増幅された探査信号は、変換器１７において重畳パルス波形が取り出され、比較器１８に入力される。
【００４２】
このとき、受信探査信号２２のように、正方向のパルスカウント数が、重畳信号を重畳した送信探査信号２１の１周期あたり予め設定しておいた正方向のパルスカウント数と一致した場合、送信探査信号２１と受信探査信号２２とが逆位相でないと判断して、外部出力回路１３にて前記受信信号強度に応じて、複数設置した発光ダイオードを点灯したりブザーなどの発音器を出力させる構成とする。
【００４３】
一方、受信探査信号２３のように、正方向のパルスカウント数が異なる場合、送信探査信号２１と受信探査信号２３とが逆位相であると判断し、表示を出力しない。
【００４４】
従って、複数のケーブルの中から対象のケーブルを確実に特定可能なケーブル探査装置とすることが可能である。
【００４５】
この図５に示した実施例の受信器３の構成によれば、送信器２より入力された送信探査信号位相情報１４を伝送路により受信器に入力する構成が省略できるので、より合理的なケーブル探査装置とするができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るケーブル探査装置の実施例を示す構成図。
【図２】実施例のケーブル探査装置によりケーブル探査を実施する構成図。
【図３】受信器の一実施例の具体的な構成を示す構成図。
【図４】送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図。
【図５】受信器の他の実施例の具体的な構成を示す構成図。
【図６】送信探査信号と受信探査信号とを比較する説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１  電磁変換素子
２  送信器
３  受信器
４  磁電変換素子
５  リングコア
１０  フィルタ
１１  増幅器
１２  位相比較器
１３  外部出力回路
１４  送信探査信号位相情報
１５  受信探査信号
１６  受信探査信号
１７  変換器
１８  比較器
２１  送信探査信号
２２  受信探査信号
２３  受信探査信号
【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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