JP5215037B2 - Shield member abnormality detection method and shield member abnormality detection device - Google Patents
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Description
本発明は、シールド部材の異常検出方法及びその装置に係り、特に、導電性を有する芯線、前記芯線を被覆する内部絶縁体、前記内部絶縁体の外周に巻き付けられたシールド部材、及び、前記シールド部材を被覆する外部絶縁体、を有する電線における前記シールド部材の異常を検出するシールド部材の異常検出方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a shield member abnormality detection method and apparatus, and more particularly to a conductive core wire, an internal insulator covering the core wire, a shield member wound around an outer periphery of the internal insulator, and the shield The present invention relates to a shield member abnormality detection method and apparatus for detecting abnormality of the shield member in an electric wire having an external insulator covering the member.
上述した電線として、図1に示すような、高圧電力を供給するためのCVケーブル10が知られている。同図に示すように、CVケーブル10は、芯線11と、内部絶縁体としての絶縁体12と、シールド部材としての銅テープ13と、外部絶縁体としてのシース14とを備えている。
A
芯線11は、導電性を有する導体から成る。絶縁体12は、架橋ポリエチレンなどから成り、芯線11を被覆する。銅テープ13は、外部からのノイズの進入を防止するために設けられている。銅テープ13は、テープ状に設けられており、絶縁体12の外周に巻き付けられる。シース14は、ポリエチレンなどから成り、銅テープ13を被覆する。
The
上述したCVケーブル10は、布設状況や経年変化などによって銅テープ13にズレが生じることがある。このズレにより、芯線11には、場所によって銅テープ13に覆われない異常部が生じることがある。これにより、CVケーブル10の性能品質が劣化するという問題があった。
In the
この銅テープ13のズレを検出するために従来は、X線撮影を用いた方法が提案されている(例えば特許文献1〜4)。しかしながら、X線撮影できる装置は、装置自体が大きく、高価な上、撮影するには資格などを必要とするため汎用性が低いという問題があった。
Conventionally, methods using X-ray imaging have been proposed to detect the displacement of the copper tape 13 (for example,
そこで、本出願人は、電波を送信する送信アンテナと電波を受信する受信アンテナとの間にCVケーブル10を挟んだ構成のシールド部材の異常検出装置を提案した(特許文献5、6)。このシールド部材の異常検出装置は、銅テープ13の有無による受信アンテナの受信レベルの変動によって銅テープ13のズレ検出を行うものである。しかしながら、このシールド部材の異常検出装置は、送信アンテナと受信アンテナと2つのアンテナが必要であり、コスト・サイズ的に問題があった。
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、1つのアンテナだけで銅テープのズレを検出することにより、コスト・サイズダウンを図ったシールド部材の異常検出装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention focuses on the above problems and provides an apparatus for detecting an abnormality of a shield member that reduces the cost and size by detecting the displacement of the copper tape with only one antenna. And
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、導電性を有する芯線、前記芯線を被覆する内部絶縁体、前記内部絶縁体の外周に巻き付けられたシールド部材、及び、前記シールド部材を被覆する外部絶縁体、を有する電線における前記シールド部材の異常を検出するシールド部材の異常検出方法において、前記電線に沿って走査できるように、かつ、前記シールド部材がある正常部を走査したときと前記シールド部材がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するように、アンテナを配置する工程と、発振器を発振させて前記アンテナに対して電波を入力する工程と、前記アンテナ−前記発振器間の給電路上の電波のうち前記アンテナから前記発振器に向かう反射波に基づいてシールド部材の異常を検出する工程と、を順次行うことを特徴とするシールド部材の異常検出方法に存する。
The invention according to
請求項2記載の発明は、導電性を有する芯線、前記芯線を被覆する内部絶縁体、前記内部絶縁体の外周に巻き付けられたシールド部材、及び、前記シールド部材を被覆する外部絶縁体、を有する電線における前記シールド部材の異常を検出するシールド部材の異常検出装置において、前記電線に沿って走査できるように、かつ、前記シールド部材がある正常部を走査したときと前記シールド部材がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するように、配置されたアンテナと、前記アンテナに対して電波を入力する発振器と、前記アンテナ−前記発振器間の給電路上の電波のうち前記アンテナから前記発振器に向かう反射波に基づいて前記シールド部材の異常を検出する異常検出手段と、を備えたことを特徴とするシールド部材の異常検出装置に存する。
The invention according to
請求項3記載の発明は、前記異常検出手段が、前記発振器−前記アンテナ間の給電路上を伝送する電波のうち前記発振器から前記アンテナに向かう進行波及び前記アンテナから前記発振器に向かう反射波を別々に検出する検出手段を備え、そして、前記異常検出手段が、前記別々に検出された反射波と進行波との比に基づいて前記シールド部材の異常を検出するように設定されていることを特徴とする請求項2に記載のシールド部材の異常検出装置に存する。
According to a third aspect of the present invention, the abnormality detecting unit separately generates a traveling wave from the oscillator to the antenna and a reflected wave from the antenna to the oscillator among radio waves transmitted on the feeding path between the oscillator and the antenna. And detecting the abnormality of the shield member on the basis of the ratio of the separately detected reflected wave and traveling wave. It exists in the abnormality detection apparatus of the shield member of
請求項4記載の発明は、前記アンテナが、前記シールド部材の外周に沿って折り曲げて設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載のシールド部材の異常検出装置に存する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the shield member abnormality detecting device according to the second or third aspect, wherein the antenna is bent along the outer periphery of the shield member.
請求項5記載の発明は、前記アンテナで反射されたアンテナ反射波のレベルが前記シールド部材で反射されて前記アンテナで受信される電線反射波と干渉して高くなり、かつ、前記アンテナで反射されたアンテナ反射波のレベルが前記芯線で反射されて前記アンテナに受信される電線反射波と干渉して低くなるように、前記アンテナ−前記電線間の距離、前記アンテナの反射特性、前記発振器の周波数の少なくとも1つが調整されて設けられていることを特徴とする請求項1〜4何れか1項に記載のシールド部材の異常検出装置に存する。
According to a fifth aspect of the present invention, the level of the antenna reflected wave reflected by the antenna is increased by interference with the electric wire reflected wave received by the antenna reflected by the shield member and reflected by the antenna. The distance between the antenna and the wire, the reflection characteristic of the antenna, the frequency of the oscillator, so that the level of the reflected wave of the antenna is lowered by interference with the reflected wire reflected by the core wire and received by the antenna. 5. The shield member abnormality detecting device according to
請求項6記載の発明は、前記アンテナ反射波のレベルと前記電線反射波のレベルとが同じになるような、指向性又は利得を持つ前記アンテナが設けられている、又は、前記アンテナ反射波のレベルと前記電線反射波のレベルとが同じになるように、前記アンテナ−前記電線間の距離、前記アンテナの反射特性、前記発振器の周波数の少なくとも1つが調整されて設けられていることを特徴とする請求項5記載のシールド部材の異常検出装置に存する。
The invention according to
以上説明したように請求項1及び2記載の発明によれば、シールド部材がある正常部を走査したときはアンテナインピーダンスが低下して反射波が大きくなり、シールド部材がない異常部を走査したときはアンテナインピーダンスが低下せずに反射波を小さく抑えることができるので、反射波に基づいてシールド部材の異常(ズレ)を検出することができる。これにより、1つのアンテナだけでシールド部材の異常(ズレ)を検出することができ、コスト・サイズダウンを図ったシールド部材の異常検出装置を提供することができる。 As described above, according to the first and second aspects of the invention, when scanning a normal part with a shield member, the antenna impedance decreases and the reflected wave increases, and when an abnormal part without a shield member is scanned. Since the reflected wave can be kept small without lowering the antenna impedance, an abnormality (deviation) of the shield member can be detected based on the reflected wave. Accordingly, it is possible to detect an abnormality (displacement) of the shield member with only one antenna, and it is possible to provide an abnormality detection device for the shield member that is reduced in cost and size.
請求項3記載の発明によれば、異常検出手段が、別々に検出された反射波と進行波との比に基づいてシールド部材の異常を検出するように設定されているので、進行波の変動に依存せず正確にシールド部材の異常を検出することができる。 According to the invention described in claim 3, since the abnormality detecting means is set to detect the abnormality of the shield member based on the ratio of the reflected wave and the traveling wave detected separately, the fluctuation of the traveling wave The abnormality of the shield member can be accurately detected without depending on the above.
請求項4記載の発明によれば、アンテナをシールド部材に近づけることができる。これにより、シールド部材の有無によるアンテナインピーダンスの変化を大きくすることができ、より一層正確にシールド部材の異常を検出することができる。 According to the invention of claim 4, the antenna can be brought close to the shield member. Thereby, the change of the antenna impedance due to the presence or absence of the shield member can be increased, and the abnormality of the shield member can be detected more accurately.
請求項5記載の発明によれば、シールド部材の有無による反射波の変動を大きくすることができ、より一層正確にシールド部材の異常を検出することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the fluctuation of the reflected wave due to the presence or absence of the shield member can be increased, and the abnormality of the shield member can be detected more accurately.
請求項6記載の発明によれば、簡単にシールド部材の有無による反射波の変動を大きくすることができ、より一層正確にシールド部材の異常を検出することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the fluctuation of the reflected wave due to the presence or absence of the shield member can be easily increased, and the abnormality of the shield member can be detected more accurately.
第1実施形態
次に、第1実施形態における本発明の銅テープ(シールド部材)の異常検出装置について図1〜図5を参照して説明する。上記異常検出装置20は、例えば1つのアンテナとしてのダイポールアンテナAT1をCVケーブル10の長手方向に走査して銅テープ13の異常を検出する装置である。上記CVケーブル10は、背景技術で説明したように、図1に示すように、芯線11と、内部絶縁体としての絶縁体12と、シールド部材としての銅テープ13と、外部絶縁体としてのシース14と、を備えている。
1st Embodiment Next, the abnormality detection apparatus of the copper tape (shield member) of this invention in 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. The
芯線11は、導電性を有する導体から成る。絶縁体12は、架橋ポリエチレンなどから成り、芯線11を被覆する。銅テープ13は、テープ状に設けられており、絶縁体12の外周に巻き付けられる。シース14は、ポリエチレンなどから成り、銅テープ13を被覆する。ここで、銅テープ13の異常とは、銅テープ13がズレて芯線11の一部に銅テープ13によって覆われていない部分が生じることを言う。
The
次に、本発明の異常検出装置20の構成を説明する前に、本発明の異常検出装置20の異常検出原理について説明する。一般に、ダイポールアンテナAT1などのアンテナは、金属体に近接するとアンテナインピーダンスが低下しアンテナと給電路とのインピーダンス整合が取れなくなりアンテナでの反射が大きくなる。よって、銅テープ13がある正常部分をアンテナで走査したときは、アンテナと金属体である銅テープ13とが近接してアンテナでの反射が大きくなる。これに対して、銅テープ13にズレが生じている異常部分をアンテナで走査したときは、アンテナと銅テープ13とが近接しなくなりアンテナでの反射が低下する。本発明者らは、上記アンテナからの反射波を見ることで1つのアンテナで銅テープ13のズレ検出を行うことが可能であると考えた。
Next, before describing the configuration of the
そこで、本発明者らは、図3に示すCVケーブル10の長手方向に沿ってダイポールアンテナAT1を走査したときのダイポールアンテナAT1のS11(反射量)をシミュレーションした。結果を図2に示す。図3に示すように、本シミュレーションにおいて、CVケーブル10の長手方向はX軸に沿っているものとし、その長さを50mmとしている。CVケーブル10のX軸方向の中心をx=0mmとしているので、CVケーブル10はx=−25mm〜+25mmに存在する。
Therefore, the inventors simulated S11 (reflection amount) of the dipole antenna AT1 when the dipole antenna AT1 is scanned along the longitudinal direction of the
シミュレーションによる計算を簡単にするためにCVケーブル10の断面は円ではなく正方形で近似し、芯線11が50mm×50mmの正方形、銅テープ13は10mm×10mmの正方形断面に存在するものとしている。銅テープ13のズレはCVケーブル10のX軸の中心(x=0mm)を中心として6mmの幅で生じているものとした。銅テープ13の周りのシース14は厚さが1mmあるとし、銅テープ13から1mm離れたy=6mmの地点にダイポールアンテナAT1をZ軸に沿って配置し、xの値を変化させてシミュレーションを行った。ダイポールアンテナAT1の長さは10mmとしたので約14GHzで共振する。
In order to simplify the calculation by the simulation, the cross section of the
図2に示すように、ダイポールアンテナAT1の位置xを変化させると、x=3mm(銅テープ13がズレている異常部分と銅テープ13がズレていない正常部分との境界)を境にS11(dB)が急激に増えていることが分かった。S11(dB)は、銅テープ13のズレの中心位置(x=0)では−8dB以下であるのに対して、銅テープ13がズレていない位置では−2dB以上となっている。このことから、スレショルドを−2dB〜−8dBの間である例えば−4dB程度に設定することにより、銅テープ13のズレ検出が可能であることが分かった。
As shown in FIG. 2, when the position x of the dipole antenna AT1 is changed, S11 (boundary between the abnormal portion where the
また、本発明者らは、ダイポールアンテナAT1をx=0の位置に配置して周波数に対するS11(unit)を測定すると共にインピーダンス特性を測定した。結果を図4に示す。同図に示すように、x=0の位置(即ち銅テープ13のズレが発生している異常部)にダイポールアンテナAT1を配置すると、ダイポールアンテナAT1の共振周波数14GHzで給電路とのインピーダンス整合が取れてS11(unit)が0.4以下となる。また、本発明者らは、ダイポールアンテナAT1をx=5mmの位置に配置して周波数に対するS11(unit)を測定すると共にインピーダンス特性を測定した。結果を図5に示す。
In addition, the present inventors arranged the dipole antenna AT1 at the position of x = 0, measured S11 (unit) with respect to frequency, and measured impedance characteristics. The results are shown in FIG. As shown in the figure, when the dipole antenna AT1 is disposed at the position of x = 0 (that is, the abnormal portion where the deviation of the
同図に示すように、x=5mmの位置(即ち銅テープ13のズレが発生していない正常部)にダイポールアンテナAT1を配置すると、ダイポールアンテナAT1に銅テープ13が近接してアンテナインピーダンスが低下するため給電路とのインピーダンス整合が取れなくなり、共振周波数14GHzでのS11(unit)が0.83以上に急増することが分かった。このことからも、銅テープ13のズレ検出が可能であることが分かる。
As shown in the figure, when the dipole antenna AT1 is arranged at the position of x = 5 mm (that is, the normal part where the deviation of the
次に、上述したダイポールアンテナAT1のS11の差から銅テープ13の異常を検出する異常検出装置20の構成について図1を参照して以下説明する。同図に示すように、異常検出装置20は、ダイポールアンテナAT1と、発振器21と、同軸ケーブル22と、検出手段としての方向性結合器23と、進行波受信器24と、反射波受信器25と、異常検出手段としての判定器26と、を備えている。ダイポールアンテナAT1は、直線状に並べて設けられた2本のアンテナエレメントから構成されている。ダイポールアンテナAT1は、2本のアンテナエレメントがX軸と垂直なZ軸に沿って配置されている。
Next, the configuration of the
上記ダイポールアンテナAT1は、図示しない取付部によってCVケーブル10に沿って走査できるようにCVケーブル10に取り付けられる。また、ダイポールアンテナAT1は、上記取付部によってCVケーブル10に取り付けると、銅テープ13がある正常部を走査したときと銅テープ13がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するようにCVケーブル10に近接配置される。例えば、ダイポールアンテナAT1と銅テープ13との距離がλ/4以下となり、かつ、ダイポールアンテナAT1と芯線11との距離がλ/4以上となるように、ダイポールアンテナAT1が配置される。なお、上記λはダイポールアンテナAT1の共振周波数での波長である。
The dipole antenna AT1 is attached to the
なお、図1ではダイポールアンテナAT1の形状は直線状に設けられているが、ダイポールアンテナAT1の形状はこれに限ったものではない。例えば円形のCVケーブル10の外周に沿って円形に折り曲げて設けてもよい。これにより、ダイポールアンテナAT1と銅テープ13との距離が近づき、より一層銅テープ13がない異常部と銅テープ13がある正常部とでのS11の差が発生して正確に異常検出を行うことができる。
In FIG. 1, the shape of the dipole antenna AT1 is linear, but the shape of the dipole antenna AT1 is not limited to this. For example, the
上記発振器21は、ダイポールアンテナAT1の共振周波数14GHzで発振して上記ダイポールアンテナAT1に入力する電波を出力する。同軸ケーブル22は、ダイポールアンテナAT1−発振器21間の給電路である。同軸ケーブル22には、発振器21から出力されたダイポールアンテナAT1に向かう電波が進行波として伝送される。また、同軸ケーブル22には、発振器21からダイポールアンテナAT1に入力された電波のうちダイポールアンテナAT1で反射されて発振器21に向かう電波が反射波として伝送される。同軸ケーブル22は、銅テープ13の異常部を走査したときにダイポールアンテナAT1の共振周波数14GHzでダイポールアンテナAT1とインピーダンス整合が取れるように設けられている。
The
検出手段としての方向性結合器23は、同軸ケーブル22上に設けられている。方向性結合器23は、同軸ケーブル22上を伝送する電波のうち発振器21からダイポールアンテナAT1に向かう進行波を進行波受信器24に対して出力する。方向性結合器23は、同軸ケーブル22上を伝送する電波のうちダイポールアンテナAT1から発振器21に向かう反射波を反射波受信器25に対して出力する。
A
進行波受信器24は、方向性結合器23から出力された進行波を受信して、その受信レベルを判定器26に対して出力する。反射波受信器25は、方向性結合器23から出力された反射波を受信して、その受信レベルを判定器26に対して出力する。判定器26は、例えば一定時間経過する毎に、又は、CVケーブル10を一定距離走査する毎に、反射波と進行波の比であるS11(dB)(又は(init))として求め、求めたS11(dB)を上述したスレショルド(−4dB)と比較する。判定器26は、求めたS11(dB)がスレショルド以下であれば、ダイポールアンテナAT1に銅テープ13が近接していないためアンテナインピーダンスが低下しておらず反射が小さい状態であると判断する。そして、判定器26は銅テープ13のズレが発生していると判断する。これに対して、判定器26は、求めたS11(dB)がスレショルドより大きければ、ダイポールアンテナAT1に銅テープ13が近接されているためアンテナインピーダンスが低下していて反射が大きい状態であると判断する。そして、判定器26は、銅テープ13のズレが発生していないと判断する。
The traveling
上述した異常検出装置20によれば、CVケーブル10に沿って走査できるように、かつ、銅テープ13がある正常部を走査したときと銅テープ13がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するように、ダイポールアンテナAT1を配置している。そして、判定器26がダイポールアンテナAT1−発振器21間の同軸ケーブル22上の電波のうちダイポールアンテナAT1から発振器21に向かう反射波に基づいて銅テープ13の異常を検出する。従って、銅テープ13がある正常部を走査したときはダイポールアンテナAT1のアンテナインピーダンスが低下して反射波が大きくなり、銅テープ13がない異常部を走査したときはダイポールアンテナAT1のアンテナインピーダンスが低下せずに反射波を小さく抑えることができるので、ダイポールアンテナAT1での反射波に基づいて銅テープ13の異常(ズレ)を検出することができる。これにより、1つのダイポールアンテナAT1だけで銅テープ13の異常(ズレ)を検出することができ、コスト・サイズダウンを図った銅テープ13の異常検出装置20を提供することができる。
According to the
また、上述した異常検出装置20によれば、方向性結合器23によって別々に検出された反射波と進行波との比であるS11に基づいて銅テープ13の異常を検出するように設定されている。これにより、進行波の変動に依存せず正確に銅テープ13の異常を検出することができる。
In addition, according to the
なお、上述した異常検出装置20によれば、反射波と進行波とからS11を求めて、求めたS11に基づいて銅テープ13の異常を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、反射波のレベルだけで銅テープ13の異常を検出することも考えられる。
In addition, according to the
また、上述した第1実施形態によれば、ダイポールアンテナAT1をCVケーブル10に沿って走査させていたが、本発明はこれに限ったものではない。他の種類のアンテナをCVケーブル10に沿って走査させてもよい。
Further, according to the first embodiment described above, the dipole antenna AT1 is scanned along the
第2実施形態
上述した第1実施形態では、ダイポールアンテナAT1のS11の差から銅テープ13の異常を検出していた。しかしながら、第1実施形態に示す異常検出装置20では、正常部と異常部とのダイポールアンテナAT1のS11の差を大きくすることは困難であった。そこで、第2実施形態における異常検出装置20では、CVケーブル10での反射波を調整して正常部を走査したときと異常部を走査したときとの反射波のレベル差を大きくして、より一層正確に反射波から異常を検出できるようにした。
Second Embodiment In the first embodiment described above, the abnormality of the
この第2実施形態における異常検出装置20を図6に基づいて以下説明する。なお、図6において、図1について上述した第1実施形態で既に説明した部分と同等の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。同図に示すように、異常検出装置20は、送受信アンテナAT2と、発振器21と、同軸ケーブル22と、検出手段としてのサーキュレータ27と、反射波受信器25と、判定器26と、を備えている。送受信アンテナAT2は、例えば上述したダイポールアンテナAT1と同様に、CVケーブル10に沿って走査できように配置されている。
The
発振器21及び同軸ケーブル22については、上述した第1実施形態と同様であるためここでは詳細な説明は省略する。第2実施形態では、方向性結合器23の代わりにサーキュレータ27が設けられている。サーキュレータ27は、同軸ケーブル22上に設けられていて、発振器21−送受信アンテナAT2間の同軸ケーブル22上を伝送する電波のうち送受信アンテナAT2から発振器21に向かう反射波W2を反射波受信器25に対して出力する。反射波受信器25は、第1実施形態と同様に、サーキュレータ27から出力された反射波W2を受信して、その受信レベルを判定器26に対して出力する。判定器26は、サーキュレータ27から出力された反射波W2の受信レベルとスレショルドとを比較して、CVケーブル10の異常を検出する。
Since the
次に、第2実施形態における異常検出装置20の異常検出原理について説明する。同図に示すように、発振器21から出力される進行波W1は、同軸ケーブル22を伝送して送受信アンテナAT2に到達する。進行波W1が入力されると送受信アンテナAT2は、CVケーブル10に向かって進行波W1を放射する。なお、進行波W1の一部は、一点鎖線で示すように送受信アンテナAT2で反射されてアンテナ反射波W21となり送受信アンテナAT2から発振器21に向かって同軸ケーブル22を伝送する。
Next, the abnormality detection principle of the
また、送受信アンテナAT2から放射された進行波W1は、CVケーブル10の銅テープ13又は芯線11で反射されてケーブル反射波W22(電線反射波)として送受信アンテナAT2に受信される。送受信アンテナAT2で受信されたケーブル反射波W22は、送受信アンテナAT2から発振器21に向かって同軸ケーブル22を伝送する。よって、同軸ケーブル22には、アンテナ反射波W21とケーブル反射波W22とが干渉した反射波W2が送受信アンテナAT2から発振器21に向かって伝送される。銅テープ13がある正常部と銅テープ13がない異常部とでは、送受信アンテナAT2から送信(放射)されてCVケーブル10で反射された後に送受信アンテナAT2に受信されるまでの電波の経路長が異なり、結果、送受信アンテナAT2でのケーブル反射波W22の受信レベルが異なる。
The traveling wave W1 radiated from the transmission / reception antenna AT2 is reflected by the
そこで、第2実施形態では、例えばCVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整して、送受信アンテナAT2でのケーブル反射波W22の受信レベルを調整する。即ち、アンテナ反射波W21のレベルが銅テープ13で反射されて送受信アンテナAT2で受信されるケーブル反射波W22(図6(A))と干渉して高くなり(W2>W21)、かつ、アンテナ反射波W21のレベルが芯線11で反射されて送受信アンテナAT2で受信されるケーブル反射波W22(図6(B))と干渉して小さくなるように(W2<W21)、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整する。最も好適には、アンテナ反射波W21と銅テープ13で反射されて送受信アンテナAT2で受信されるケーブル反射波W22とが同位相で干渉し、かつ、アンテナ反射波W21と芯線11で反射されて送受信アンテナAT2で受信されるケーブル反射波W22とが逆位相で干渉するように、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整する。このようにCVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整することにより、銅テープ13の有無による同軸ケーブル22を伝送する反射波W2のレベル差を大きくすることができる。
Therefore, in the second embodiment, for example, the reception level of the cable reflected wave W22 at the transmission / reception antenna AT2 is adjusted by adjusting the distance between the
次に、本発明者らは、図6に示す異常検出装置20を用いてCVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を変えたときの反射波W2のレベルを測定した。結果を図7に示す。図中実線が、銅テープ13があるときの反射波W2のレベルであり、点線が、銅テープ13がないときの反射波W2のレベルである。このとき発振器21は5.65GHzで発振するように設定されている。CVケーブル10としては、ケーブル外径40mm、シース14の厚さ3mm、銅テープ13の直径約34mm、絶縁体12の厚さ5mm、芯線11の直径を約24mmとした。そして、CVケーブル10の長手方向中心の銅テープ13を50mm切り取りその部分を走査したときの反射波W2を銅テープ13がないときの反射波W2として計測した。
Next, the inventors measured the level of the reflected wave W2 when the distance between the
図7に示すように、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を大きくするに従って銅テープ13の有無による反射波W2のレベル差が増加して20mmでピークとなった後に減少する。その後、32mm付近で0になった後に再び増加して40mmでピークとなった後に減少し、以降同様の変化を繰り返す。銅テープ13の有無による反射波W2のレベル差は、20mmで17dB、40mmで20dBである。
As shown in FIG. 7, as the distance between the
20mmで銅テープ13有りの場合はアンテナ反射波W21と銅テープ13で反射されたケーブル反射波W22がほぼ同位相、同レベルで干渉したため受信レベルが高くなり(反射波W2のレベル=−14dBm)、銅テープ13無しの場合はアンテナ反射波W21と芯線11で反射されたケーブル反射波W22がほぼ逆位相、同レベルで干渉したため受信レベルが低く(反射波W2のレベル=−31dBm)なっている。これに対して、40mmで銅テープ13有りの場合はアンテナ反射波W21と銅テープ13で反射されたケーブル反射波W22が逆位相、同レベルで干渉したため受信レベルがかなり低くなり(反射波W2のレベル=−43dBm)、銅テープ13無しの場合は芯線11で反射されたケーブル反射波W22のレベルが小さくなり、アンテナ反射波W21のレベルが支配的になったため、受信レベルはほぼアンテナ反射波W21のレベル(−23dBm)になっている。
When the
また、送受信アンテナAT2とCVケーブル10との距離が小さいときに反射波W2のレベル差が顕著に現れており、ケーブル反射波W22のレベルをアンテナ反射波W21のレベルと同等にすればよいことが分かる。そして、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離が50mm以上になると銅テープ13の有無にかかわらず、反射波W2のレベル差が小さくなっている。これは、ケーブル反射波W22の受信レベルが小さくなり、ケーブル反射波W22との干渉の影響が小さくなっているためであると考えられる。従って、ケーブル反射波W22による干渉の影響を大きくするために、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離が短くなるように設けて、ケーブル反射波W22のレベルをアンテナ反射波W21のレベル以上にすればよいことが分かる。
Further, when the distance between the transmission / reception antenna AT2 and the
上述した異常検出装置20によれば、アンテナ反射波W21のレベルが銅テープ13で反射されたケーブル反射波W22と干渉して高くなり、かつ、アンテナ反射波W21のレベルが芯線11で反射されたケーブル反射波W22と干渉して低くなるように、送受信アンテナAT2−CVケーブル10間の距離が調整されて設けられている。これにより、銅テープ13の有無による反射波W21の変動を大きくすることができ、より一層正確に銅テープ13の異常を検出することができる。
According to the
なお、上述した第2実施形態では、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整することによりケーブル反射波W22を調整して、アンテナ反射波W21のレベルが銅テープ13で反射されたケーブル反射波W22と干渉して高くなり、かつ、アンテナ反射波W21のレベルが芯線11で反射されたケーブル反射波W22と干渉して低くなるようにしていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、送受信アンテナAT2の反射特性や、発振器21の周波数を調整して、ケーブル反射波W22の調整をおこなうようにしてもよい。
In the second embodiment described above, the cable reflection wave W22 is adjusted by adjusting the distance between the
また、上述した第2実施形態では、CVケーブル10−送受信アンテナAT2間の距離を調整することによりケーブル反射波S22のレベルを調整して、ケーブル反射波W22とアンテナ反射波W21とが同じレベルになるようにしていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、送受信アンテナAT2の反射特性、発振器21の周波数を調整してアンテナ反射波W21及びケーブル反射波W22の両方のレベルを調整することにより、アンテナ反射波W21とケーブル反射波W22とを同じレベルにしてもよい。また、送受信アンテナAT2の種類を選択して送受信アンテナAT2の指向性、利得を調整してケーブル反射波W22のレベルを調整することにより、アンテナ反射波W21とケーブル反射波W22とを同じレベルにしてもよい。
In the second embodiment described above, the level of the cable reflected wave S22 is adjusted by adjusting the distance between the
また、上述した第1及び第2実施形態では、同軸ケーブル22を流れる反射波W1のレベルにより判定器26が銅テープ13の異常を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、単に同軸ケーブル22に流れる反射波W2のレベルを表示して作業者がそのレベルから銅テープ13の異常を判断するようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the
また、上述した第1及び第2実施形態では、検出手段として方向性結合器やサーキュレータを用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、同軸ケーブル22に流れる反射波を検出できるものであればなんでもよく、例えばアイソレータであってもよい。
In the first and second embodiments described above, a directional coupler or a circulator is used as the detection means, but the present invention is not limited to this. For example, any device that can detect a reflected wave flowing through the
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Further, the above-described embodiments are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
10 CVケーブル(電線)
11 芯線
12 絶縁体(内部絶縁体)
13 銅テープ(シールド部材)
14 シース(外部絶縁体)
20 異常検出装置
21 発振器
22 同軸ケーブル(給電路)
23 方向性結合器(検出手段)
26 判定器
AT1 ダイポールアンテナ(アンテナ)
AT2 送受信アンテナ(アンテナ)
W1 進行波
W2 反射波
W21 アンテナ反射波
W22 ケーブル反射波(電線反射波)
10 CV cable (electric wire)
11
13 Copper tape (shield member)
14 Sheath (external insulator)
20
23 Directional coupler (detection means)
26 Judger AT1 Dipole antenna (antenna)
AT2 Transmit / receive antenna (antenna)
W1 traveling wave W2 reflected wave W21 antenna reflected wave W22 cable reflected wave (electric wire reflected wave)
Claims (6)
前記電線に沿って走査できるように、かつ、前記シールド部材がある正常部を走査したときと前記シールド部材がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するように、アンテナを配置する工程と、
発振器を発振させて前記アンテナに対して電波を入力する工程と、
前記アンテナ−前記発振器間の給電路上の電波のうち前記アンテナから前記発振器に向かう反射波に基づいてシールド部材の異常を検出する工程と、
を順次行うことを特徴とするシールド部材の異常検出方法。 An abnormality of the shield member in an electric wire having a conductive core wire, an internal insulator covering the core wire, a shield member wound around an outer periphery of the internal insulator, and an external insulator covering the shield member In the method of detecting an abnormality of the shield member to be detected,
A step of arranging the antenna so that the antenna impedance can be changed between scanning the normal part with the shield member and scanning the abnormal part without the shield member so that the antenna member can be scanned along the electric wire. When,
Oscillating an oscillator and inputting radio waves to the antenna;
Detecting an abnormality of the shield member based on a reflected wave from the antenna toward the oscillator among the radio waves on the feeding path between the antenna and the oscillator;
A method for detecting an abnormality of a shield member, characterized in that the steps are sequentially performed.
前記電線に沿って走査できるように、かつ、前記シールド部材がある正常部を走査したときと前記シールド部材がない異常部を走査したときとでアンテナインピーダンスが変化するように、配置されたアンテナと、
前記アンテナに対して電波を入力する発振器と、
前記アンテナ−前記発振器間の給電路上の電波のうち前記アンテナから前記発振器に向かう反射波に基づいて前記シールド部材の異常を検出する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とするシールド部材の異常検出装置。 An abnormality of the shield member in an electric wire having a conductive core wire, an internal insulator covering the core wire, a shield member wound around an outer periphery of the internal insulator, and an external insulator covering the shield member In the abnormality detection device for the shield member to be detected,
An antenna disposed so as to be able to scan along the electric wire, and to change the antenna impedance between when the normal part with the shield member is scanned and when the abnormal part without the shield member is scanned; ,
An oscillator for inputting radio waves to the antenna;
An anomaly detection means for detecting an anomaly of the shield member based on a reflected wave from the antenna toward the oscillator among radio waves on a feeding path between the antenna and the oscillator;
An apparatus for detecting an abnormality of a shield member, comprising:
前記異常検出手段が、前記別々に検出された反射波と進行波との比に基づいて前記シールド部材の異常を検出するように設定されている
ことを特徴とする請求項2に記載のシールド部材の異常検出装置。 The abnormality detection means includes detection means for separately detecting a traveling wave from the oscillator toward the antenna and a reflected wave from the antenna toward the oscillator among radio waves transmitted on the power supply path between the oscillator and the antenna, And
3. The shield member according to claim 2, wherein the abnormality detection unit is configured to detect an abnormality of the shield member based on a ratio between the separately detected reflected wave and traveling wave. Anomaly detection device.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のシールド部材の異常検出装置。 The abnormality detection device for a shield member according to claim 2 or 3, wherein the antenna is provided by being bent along an outer periphery of the shield member.
ことを特徴とする請求項4に記載のシールド部材の異常検出装置。 The antenna reflected wave reflected by the antenna and the wire reflected wave reflected by the shield member and received by the antenna interfere in the same phase, and are reflected by the antenna reflected wave reflected by the antenna and the core wire. And at least one of the distance between the antenna and the wire, the reflection characteristic of the antenna, and the frequency of the oscillator is adjusted so that the reflected wire received by the antenna interferes with an opposite phase. The apparatus for detecting an abnormality of a shield member according to claim 4.
ことを特徴とする請求項5記載のシールド部材の異常検出装置。 The antenna having directivity or gain is provided such that the antenna reflected wave and the wire reflected wave interfere with each other at the same level, or the antenna reflected wave and the wire reflected wave interfere with each other at the same level. The shield member abnormality detection device according to claim 5, wherein at least one of a distance between the antenna and the electric wire, a reflection characteristic of the antenna, and a frequency of the oscillator is adjusted. .
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