(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活線状態の被検査電路に沿って配置した導電線、
前記導電線の一方の端子と接地線との間に接続され、前記被検査電路に誘導電流を誘起するためのパルス信号を前記導電線に印加するパルス発生器、
前記パルス発生器から前記導電線に印加したパルス信号の電磁誘導により、前記被検査電路に誘起した誘導電流により発生した磁場を検出するための磁気センサ、及び
前記磁気センサの検出出力の波形を表示する表示装置、
を備え、
前記被検査電路の地絡点の両側で、前記表示装置に表示される前記磁気センサの検出出力の波形の極性が逆になることを特徴とする地絡検査装置。
【請求項２】
前記磁気センサは３次元の磁場を検出する３軸磁気センサであることを特徴とする請求項１記載の地絡検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送電線等の電路の地絡を検査する地絡検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下の配線溝等に配設された送電線や電話線等の電路は地絡事故を生じることがしばしばあり、地絡の発生している場所（地絡位置）を簡便かつ敏速に検知できる検査装置が求められている。地絡位置を簡便かつ敏速に検知するためには、電路を接続部から取りはずすことなく、電路に電流が流れている状態（以後、活線状態という）で検査するのが望ましい。
【０００３】
電路の地絡を活線状態で検査する従来の検査装置においては、１０Ｈｚ程度の低周波信号を、被検査電路の一方の端部と接地線間に印加する。次に変流器を被検査電路に近づけて前記低周波信号を検出する。変流器を被検査電路に沿って移動させると、地絡位置の前後で低周波信号の検出値が大幅に変化する。この検出値の変化に基づいて地絡位置を検知することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来の検査装置では、被検査電路の長さが数１０ｍ以上になると、電路と大地との間の浮遊容量により低周波信号が減衰して、変流器による検出レベルが低下し、地絡点の検知が困難になる。また前記配線溝には、送電線、データ伝送線など種々雑多な多数の電線が配設されている場合が多く、これらの電線から広い周波数帯域のノイズが発生している。そのため被検査電路にこれらのノイズが誘起し、変流器の検査値に大きな誤差が生じて地絡点の検知が更に困難になる。
【０００５】
本発明は、長い電路の一部に生じた地絡の位置を、ノイズ等に影響されることなく活線状態で検査する地絡検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の地絡検査装置では、
活線状態の被検査電路に沿って配置した導電線、
前記導電線の一方の端子と接地線との間に接続され、前記被検査電路に誘導電流を誘起するためのパルス信号を前記導電線に印加するパルス発生器、
前記パルス発生器から前記導電線に印加したパルス信号の電磁誘導により、前記被検査電路に誘起した誘導電流により発生した磁場を検出するための磁気センサ、及び
前記磁気センサの検出出力の波形を表示する表示装置、
を備え、
前記被検査電路の地絡点の両側で、前記表示装置に表示される前記磁気センサの検出出力の波形の極性が逆になることを特徴とする。
【０００７】
導電線に印加したパルス信号の電磁誘導により、被検査電路には、被検査電路の時定数に応じた波形の誘導電流が生じる。被検査電路と大地との間には浮遊容量があるので、誘導電流のパルス幅は、パルス発生器が供給したパルス信号のパルス幅より広くなり、且つ被検査電路の地絡位置の両側で極性が逆となる。磁気センサを被検査電路に沿って移動させ、誘導電流の極性が変化する場所をさがすことにより地絡位置を検知することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施例を図１及び図２を参照して説明する。
《実施例》
図１は本発明の地絡検査装置の使用状態における構成図である。図において、被検査電路１は、例えば送電線、データ伝送線などであり、端子１Ａで所定の機器１０に接続されている。被検査電路１には送電電流あるいはデータを伝送するための電流が流れており、この状態を以後活線状態という。被検査電路１には矢印１４で示す位置で地絡が生じ、被検査電路１と大地（以下グランドＧという）間の絶縁が低下した状態となっていると仮定する。以後矢印１４の位置を地絡点１４と呼ぶ。被検査電路１とグランドＧとの間には点線で示したように浮遊容量がある。
【０００９】
導電線２は、銅線を絶縁物で被覆した極く一般的な電線であり、被検査電路１に沿って配置する。被検査電路１と導電線２との間隔は０．５ないし３ｍにするのが望ましい。導電線２の長さは５ないし５０ｍの範囲で被検査電路１の長さに合わせる。導電線２の一方の端子２Ａはパルス発生器３の一方の出力端に接続されている。パルス発生器３の他方の端子はグランドＧに接続されている。導電線の長さが５〜１５ｍと比較的短いときは、導電線２の他方の端子２ＢとグランドＧの間に０．１μＦ程度のコンデンサ１１を接続する。誘電線の長さが２０〜５０ｍと長いときは、浮遊容量が大きいのでコンデンサ１１を接続しなくてもよい。
【００１０】
磁界を検出する磁場センサ４Ａ及び４Ｂには、複数の磁気薄膜素子をブリッジ接続して３次元の磁界を検出可能にした３軸磁気センサが組み込まれている。３軸磁気センサは一般に市販されている標準品（例えば、米国ハネウエル社製のＨＭ−１０００型）を用いることができる。磁場センサ４Ａ、４Ｂの３軸の磁気センサは、３軸の検出出力が合成されて１個の出力信号が得られるように構成されている。磁場センサ４Ａ、４Ｂはバッテリ等の電源を内蔵しており、それぞれ長さ２ないし５ｍの光ファイバ８により地絡判定器１２に接続されている。地絡判定器１２はブラウン管や液晶板等を用いた表示部５を備えている。磁場センサ４Ａ、４Ｂは直径３〜４cm、長さ２０cm程度の棒状であり、被検査電路１の任意の位置に近づけることができるようになされている。
【００１１】
次に地絡検査装置を用いて地絡を検知する手順を説明する。パルス発生器３は、例えば、波高値５００Ｖ、パルス幅２０マイクロ秒（μＳ）の正のパルス信号を３秒間隔で導電線２に印加する。このパルス信号の電磁誘導によって、被検査電路１にパルス電流が誘起し誘導電流が流れる。この誘導電流によって被検査電路１の周囲に磁場が生じ、この磁場を、被検査電路１に近づけた磁場センサ４Ａ、４Ｂにより検出する。図２に、パルス発生器３が発生するパルス信号の波形と、このパルス信号を、被検査電路１に沿って展張した長さ３０ｍの導電線２に印加した実験例における検出波形を示す。検出波形は磁場センサ４Ａ、４Ｂによる磁束密度の検出値を示す。磁束密度の検出値は急峻な立上りと、なだらかな立下りを有する山状の波形となり、波高値は１００ミリガウス（ｍＧ）、時間幅は約１００μＳであった。
【００１２】
図１において、端子１Ａと地絡点１４との間の被検査電路１に接近させた磁場センサ４Ａの検出波形は、図２の波形ｐに示すように正の波形となる。図１において地絡点１４より右側の被検査電路１に接近させた磁場センサ４Ｂの検出波形は、図２の波形ｎに示すように負の波形となる。すなわち、地絡点１４を境にして磁場センサ４Ａ、４Ｂにより検出される磁束密度の検出値の極性が互いに逆になる。
【００１３】
地絡検出の作業は、例えば、以下のようにして行う。１人の作業者が地絡判別器１２と磁場センサ４Ａを持ち、もう１人の作業者が磁場センサ４Ｂを持つ。両作業者は互いに数ｍの離間距離を保ちつつ、被検査電路１に各自の磁場センサ４Ａ、４Ｂを近づけて一定方向に移動する。磁場センサ４Ａ、４Ｂは３軸の磁気センサにより３次元の磁界を検出するので、どのような姿勢で磁場センサ４Ａ、４Ｂを被検査電路１に近づけても、その磁場を検出することができる。地絡点１４が両磁場センサ４Ａと４Ｂとの間にないときは、表示部５に表示される磁場センサ４Ａ、４Ｂの検出波形の極性は同じである。地絡点１４が両磁場センサ４Ａ、４Ｂの間に入ると、前記のように検出波形の極性が互いに逆になるので、その状態で両磁場センサ４Ａ、４Ｂの離間距離を徐々に縮めることにより地絡点１４を特定することができる。表示部５の表示色を、検出波形の正負に応じて互いに異なる色にすれば視認性をよくすることができる。
検出波形の正負をブラウン管等を用いた表示部５に表示することに代えて、以下に例示するような方法で知らせるようにすれば、操作がより簡単になるとともに、装置のコストを低減することができる。
（１）検出波形の正負を、互いに異なる周波数の音声、あるいは繰り返し周波数の異なる断続音で報知する。
（２）検出波形の正負を、互いに異なる色の表示灯の点灯で表示する。
【００１４】
磁場センサ４Ａ、４Ｂは必ずしも２個用いる必要なく、１個の磁場センサ４Ａのみを１人の作業者が持って移動し、地絡点１４を検出することもできる。前記の実験例における被検査電路１は、ＡＣ２００Ｖの電源用配線であり電流は１０Ａであった。磁場センサ４Ａ、４ＢはＡＣ２００Ｖの電流による磁場も検出するので、その検出値にはＡＣ２００Ｖの電流による磁束密度の検出値が重畳される。本実施例では、ＡＣ２００Ｖの電流による検出波形の波高値（図示省略）は約３０ｍＧであり、印加パルスによる検出波形の波高値の約３分の１であった。従って、ＡＣ２００Ｖによる検出電流が重畳されても印加パルスによる磁束密度の値を検出することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、前記実施例の説明から明らかなように、被検査電路に沿って配置した導電線に高電圧のパルス信号を印加し、被検査電路に誘起した誘導電流による磁界の磁束密度を磁界センサにより検出する。被検査電路の地絡点の両側では、磁束密度の検出値の極性が互いに逆になることから、地絡点を検出できる。被検査電路の磁場を磁場センサにより検出するので非接触で作業ができるとともに、高電圧のパルス信号を用いることにより誘導電流のレベルが大きく、Ｓ／Ｎ比が高いので活線状態においても、地絡点の検知を正確かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の構成を示すブロック図
【図２】  実施例における印加パルス電圧と誘導電流の波形図
【符号の説明】
１  被検査電路
２  導電線
３  パルス発生器
４Ａ、４Ｂ  磁場センサ
５  表示部
８  光ファイバ
１０  機器
１１  コンデンサ
１２  地絡判別器
１４  地絡点
【図１】
0004248627.tif 000002
【図２】
0004248627.tif 000003