JP5230868B2 - マンホール内の送電ケーブルの移動検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、マンホール内に敷設された送電ケーブルの移動検出装置に係り、詳しくはマンホール内に水が浸入しても検出機能を維持することができる送電ケーブルの移動検出装置に関する。

通常、地中送電線路においては、地中に所定の間隔でマンホール（地中箱）が設置され、各マンホール間をつなぐ管路内に送電ケーブルが敷設されている。前記マンホール内で作業者によって送電ケーブルの引き入れや引き抜きあるいは接続等が行われる。送電ケーブルは送電端又は受電端において、地中からピット内を立ち上げられ、支持碍子を介して電気機器に接続されている。

地中送電線路に敷設された送電ケーブルは、負荷の変化や季節による温度変化において膨張収縮を繰り返し、送電線路内で往復移動する。又、地上における車両の走行等に起因する振動によって送電ケーブルが移動するいわゆる波乗り現象が生じる。この送電ケーブルの移動量が小さい場合には特に問題はないが、移動量が大きくなると送電ケーブルの接続部分が引っ張られて接続不良が生じる恐れがある。そのため、地中送電線路では送電ケーブルの移動量を監視する必要がある。この監視装置として、送電ケーブルの移動量を電気的に常時測定する技術が提案されている。この測定装置は、図７に示すように、有蓋円筒状をなす保護金具７１の内部にセンサ本体７２を収容し、該センサ本体７２の下部に連結した針状の接触子７３を下方に延出している。又、送電ケーブル１２の外周面に取り付けられた被検出体７４が送電ケーブル１２の移動により前記接触子７３に押圧されると、センサ本体７２によって送電ケーブル１２が移動されたことが検出されるようになっている。

又、送電ケーブルの移動量測定装置として、特許文献１に開示されたものが提案されている。この測定装置は送電ケーブルを載置する受け具の下面に、光ファイバーにより形成された発光部と受光部とが隣接して設けられており、これらの下方に、光反射部と非反射部とが交互に配置された２枚の反射板が水平に配設されている。そして、送電ケーブルが水平方向に移動されると、発光部から反射板に照射された光が受光部に入射された状況が変化するので、送電ケーブルの移動方向と移動量が判定されるようになっている。

さらに、長軸体の移動量監視装置として、特許文献２に開示されたものも提案されている。この移動量監視装置は長軸体の移動を機械的に検知する構成になっている。
特開平７−３９０５５号公報 特開２００７−１５１２８２号公報

ところが、図７に示す検出装置は、前記保護金具７１の上下方向の長さ寸法が短く設定されているので、マンホール内に水が浸入した場合に、前記保護金具７１の内部に水が浸入して前記センサ本体７２が水没状態となるため、該センサ本体７２が故障して検出動作が不能になるという問題があった。

又、特許文献１に開示されたケーブルの移動量測定装置も、マンホール内が浸水状態になった場合には、前記発光部及び受光部が水没するので、ケーブルの移動量の測定ができないという問題があった。

さらに、特許文献２に開示された長軸体の移動量監視装置は、機械的に検知する構成であるために、マンホール内に作業者が入らないと、検出結果を確認することができない。又、マンホール内が水没状態では検出結果を確認できないという問題があった。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、マンホール内に水が浸入した場合に、センサ本体が水没するのを防止して、送電ケーブルの移動を検出することができるマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動をセンサにより検出して、送電ケーブルの移動を検出する移動検出装置において、マンホール内において前記被検出体と対応するように装着された有蓋筒状の収容ケースの下端を開口し、該収容ケースの内部にセンサ本体を収容し、該センサ本体に接続された信号線を収容ケースから外部に導出し、前記センサ本体の下部に接続され、かつ前記被検出体に接触可能な針状又はロッド状の接触子を前記収容ケースの下端開口から下方に突出し、前記収容ケースの下端開口縁と前記センサ本体の下端との間に空気室を設け、前記収容ケースがマンホール内で水没した状態で前記空気室に水が浸入しないように前記収容ケースの内周面とセンサ本体の外周面との間に防振材料よりなるシール部材を介在したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記シール部材及びセンサ本体の上面と、収容ケースの上部内側面との間には、樹脂又はゴムよりなる充填材が充填されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、送電ケーブルが移動され、前記接触子が被検出体により押されて、センサ本体により送電ケーブルの移動が検出された状態は、マンホール内に設けられた監視装置によって監視可能に構成されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記監視装置により監視された送電ケーブルの移動情報は無線信号により地上側の情報表示装置に送信可能に構成されていることを要旨とする。

（作用）
この発明は、収容ケースの下端開口縁とセンサ本体の下端との間に空気室を設け、収容ケースがマンホール内で水没した状態で前記空気室に水が浸入しないようにした。このため、空気室に水が浸入して、センサ本体が水没し、該センサ本体の機能が阻害されるのが防止され、送電ケーブルの移動がセンサにより検出される。

本発明によれば、マンホール内に水が浸入した場合に、センサ本体が水没するのを防止して、送電ケーブルの移動をセンサにより検出することができる。

以下、本発明を具体化したマンホール内の送電ケーブルの移動量検出システムの一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
最初に、図４に基づいて、本実施形態の移動量検出システムの概略構成について説明する。地下に配設されたマンホール１１の内部には三本の送電ケーブル１２が敷設されている。前記マンホール１１の内部には前記各送電ケーブル１２の移動量をそれぞれ個別に検出するための移動量検出装置１３が装着されている。前記マンホール１１のピット１１ａには前記移動量検出装置１３からの検出信号に基づいて送電ケーブル１２の移動量を監視する監視装置１４が装着されている。前記ピット１１ａの上部には胴枠１５が嵌入され、該胴枠１５の上部には外蓋１６が開閉可能に装着されている。前記胴枠１５には前記監視装置１４を起動させるための起動用センサ１７が装着されている。地上部１８側の巡視車両１９には、前記監視装置１４から出力された無線信号に基づいて、送電ケーブル１２の移動量等を表示する情報表示装置２０が備えられている。
（移動量検出装置１３）
前記各送電ケーブル１２の移動量を検出する移動量検出装置１３は、同様に構成されているので、一本の送電ケーブル１２の移動量検出装置１３について説明する。

図２に示すように、マンホール１１の内部に立設された支柱２１の上端部には固定取付板２２がクランプ金具２３によって所定位置に水平に支持されている。前記固定取付板２２には上下二つの位置調整孔２２ａが水平方向に、かつ互いに平行に形成されている。前記固定取付板２２の前面には互いに平行な左右二つの位置調整孔２４ａを有する可動取付板２４が接触されている。前記位置調整孔２２ａ及び位置調整孔２４ａに貫通したボルト２５及び該ボルト２５に螺合されたナット２６によって、前記固定取付板２２に対し可動取付板２４が左右方向及び上下方向の位置調節可能に連結されている。前記可動取付板２４の下部前面にはハウジング２７がブラケット２８及びボルト２９によって取り付けられている。前記ハウジング２７には収容孔２７ａが三箇所に、互いに平行に、かつ上下方向に指向するように形成され、各収容孔２７ａには接触式の第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃがそれぞれ収容されている。各センサ３０Ａ〜３０Ｃは同一構成であるため、図１に基づいて第１センサ３０Ａについて説明する。

図１に示すように、前記ハウジング２７の収容孔２７ａの下端部内周面にはフランジ部２７ｂが一体に形成され、第１センサ３０Ａを構成する有蓋円筒状の収容ケース３１の下端縁が前記フランジ部２７ｂに係止されている。前記収容ケース３１の内部には防振ゴム等の防振材料よりなるシール部材３２を介して、センサ本体３３が支持されている。前記センサ本体３３の下端部には針状の第１接触子３４Ａが下方に指向するように、かつ前記ハウジング２７の下面から下方に突出するように連結されている。前記センサ本体３３の上端部に接続された信号線３５は、前記収容ケース３１の蓋部３１ａの中央部に設けた貫通孔３１ｂから外部に導出されている。前記シール部材３２及びセンサ本体３３の上面と、収容ケース３１の上部内側面との間には、合成樹脂製又は合成ゴム製の充填材３６が収容されている。前記センサ本体３３と信号線３５の接続部は図示しないがシール部材によってシールされている。

図１に示すように、前記収容ケース３１の下端開口縁３１ｃと、前記シール部材３２の下面と、収容ケース３１の下部内周面との間には、上下方向に所定の高さを有する空気室Ｒが形成されている。この空気室Ｒによってマンホール１１内に水が浸入して前記第１センサ３０Ａが水没した場合にも、前記空気室Ｒに水が浸入するのを防止して、センサ本体３３が水没するのを防止するようにしている。

図２に示すように、前記送電ケーブル１２の外周面には弾性変形可能な材料により拡径可能に形成されたクランプリング４１が嵌合され、その下端部に一体に形成された連結板部４１ａがボルト４２及びナット４３によって連結されている。前記クランプリング４１の上部外周面には被検出体としての被検出板４４が取り付けられている。前記被検出板４４の下端部には連結板部４４ａが一体に折り曲げ形成され、ボルト４５によって前記クランプリング４１に連結されている。前記被検出板４４の上端部には前記第１センサ３０Ａの第１接触子３４Ａと対応するように押動板４４ｂが一体に湾曲形成されている。この押動板４４ｂは第２センサ３０Ｂの第２接触子３４Ｂ及び第３センサ３０Ｃの第３接触子３４Ｃにも対応するようにしている。
（監視装置１４）
この監視装置１４は図５に示すように、前記第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃ及びその他各種のセンサ（図示略）からのセンサ情報を検出するセンサ情報検出部５１及びセンサ情報検出部５１によって検出された各種センサ情報を記憶しておく記憶媒体を有する制御部５２を備えている。又、監視装置１４は地上部１８側の情報表示装置２０から情報の伝送要求があった時に、前記制御部５２から各種センサ情報を無線信号として前記情報表示装置２０に送信するデータ伝送部５３を備えている。監視装置１４には起動用センサ検出部５４が備えられており、起動用センサ検出部５４によって起動信号が伝達されると、制御部５２及びデータ伝送部５３が起動されて移動量検出装置１３からのセンサ情報を検出するようになっている。前記監視装置１４には各部を駆動させるバッテリ５５が備えられている。
（起動用センサ１７）
この起動用センサ１７は前記監視装置１４を起動させる機能を有し、例えば振動センサの一種である加速度センサにより金属製の外蓋１６の振動情報を検出する。その他、外蓋１６上の磁気変化を検出する磁気センサ、外蓋１６上の超音波を検出する超音波センサ等を用いることができる。
（情報表示装置２０）
この情報表示装置２０は、図６に示すように、前記監視装置１４のデータ伝送部５３から無線信号として送信されてきた各種センサ情報を受信するデータ受信部６１と、その各種センサ情報を表示させるノート型パソコン等のディスプレイ部６２とによって構成されている。
（動作）
次に、前記のように構成したマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置の動作について説明する。

図５に示す前記監視装置１４の起動用センサ検出部５４は、前記バッテリ５５によって常時作動状態におかれ、センサ情報検出部５１、制御部５２及びデータ伝送部５３は、休止状態におかれている。

図４に示すマンホール１１内の送電ケーブル１２の移動量の情報を取得する場合には、地上部１８において、保守員によりハンマー等で金属製の外蓋１６の上面が叩かれる。ハンマーによる振動情報は、外蓋１６の下面側に配置した加速度センサの起動用センサ１７及び監視装置１４の起動用センサ検出部５４により検出される。この起動用センサ検出部５４によりハンマーによる振動情報が検出されると、図５に示す休止中の制御部５２が起動される。この起動された制御部５２によって休止中のセンサ情報検出部５１が起動され、送電ケーブル１２と対応して装設された移動量検出装置１３の第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃにより送電ケーブル１２に取り付けられた被検出板４４の位置、つまり送電ケーブル１２の移動量が検出される。この移動量の具体的な検出動作を図３に基づいて以下に説明する。

図３（ａ）は、送電ケーブル１２の被検出板４４が第１〜第３接触子３４Ａ〜３４Ｃから右方に所定距離（例えば２０ｍｍ）だけ離隔された初期の設定状態を示す。この状態において、送電ケーブル１２が背景技術で述べた波乗り現象によって左方に所定距離（例えば２０ｍｍ）移動されていた場合には、被検出板４４の押動板４４ｂによって第１接触子３４Ａが変位され、第１センサ３０Ａがオン状態となっている。又、送電ケーブル１２が初期状態から左方向に所定距離（例えば３０ｍｍ）移動されていた場合には、図３（ｃ）に示すように、第１センサ３０Ａの第１接触子３４Ａ及び第２センサ３０Ｂの第２接触子３４Ｂがともにオン状態となっている。さらに、前記送電ケーブル１２が初期状態から左方向に所定距離（例えば４０ｍｍ）移動されていた場合には、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃの第１〜第３接触子３４Ａ〜３４Ｃが全てオン状態となっている。

上述したように前記被検出板４４が図３（ａ）〜（ｄ）のいずれの状態にあるかが信号線３５を介して監視装置１４のセンサ情報検出部５１に伝送される。そして、監視装置１４の制御部５２は、休止中のデータ伝送部５３を起動させ、取得した送電ケーブル１２の移動量情報を無線信号として地上部１８の情報表示装置２０のデータ受信部６１に送信する。この情報表示装置２０のディスプレイ部６２には、送電ケーブル１２の被検出板４４が図３（ａ）〜（ｄ）のいずれにあるかが表示される。このディスプレイ部６２によって、図３（ｂ）に示すように、前記第１センサ３０Ａのみがオン状態の場合には、送電ケーブル１２が一方向に問題となる距離だけ移動していることが表示される。又、図３（ｃ）に示すように第１センサ３０Ａ及び第２センサ３０Ｂがともにオン状態の場合には、送電ケーブル１２の初期状態からの移動量が所定量（例えば３０ｍｍ）であることが表示される。さらに、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃがともにオンされている場合には、送電ケーブル１２の初期状態からの移動量が所定量（例えば４０ｍｍ）であることが表示される。

上述した送電ケーブル１２の移動量の検出動作が終了すると、前記センサ情報検出部５１、制御部５２及びデータ伝送部５３は、起動状態から休止状態に移行し、次の定期点検に備えられる。

上記実施形態のマンホール内の送電ケーブルの移動検出システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、図１に示すように、前記収容ケース３１内に収容されたセンサ本体３３の下端部と前記収容ケース３１の下端開口縁との間に空気室Ｒを形成し、収容ケース３１の内周面とセンサ本体３３の外周面との間にシール部材３２を介在した。このため、図４に示すマンホール１１内に水が浸入して、図１に示す収容ケース３１が水没しても空気室Ｒ内に水が浸入してセンサ本体３３を水没させることはない。このため、センサ本体３３の機能が適正に保持され、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃの水没状態において、送電ケーブル１２の移動量の電気的な検出動作を適正に行うことができる。

（２）上記実施形態では、収容ケース３１の内周面に対し、防振ゴムよりなるシール部材３２を介してセンサ本体３３を取り付けたので、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃに繰り返し外部振動が作用しても、センサ本体３３に伝達される振動が減衰され、センサ本体３３の耐久性を向上することができる。

（３）上記実施形態では、前記ハウジング２７を水平方向及び上下方向の位置調節可能に装着したので、送電ケーブル１２の被検出板４４の設置位置に適正に対向するように第１〜第３接触子３４Ａ〜３４Ｃの配設位置を調整することができる。

（４）上記実施形態では、ハウジング２７に第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃを装着し、送電ケーブル１２に装着した被検出板４４を順次前記第１〜第３接触子３４Ａ〜３４Ｃに接触可能に構成した。このため、送電ケーブル１２が移動したか否かを判別することができるとともに、第１及び第２センサ３０Ａ，３０Ｂがオンされた状態で、送電ケーブル１２が初期状態から予め設定された所定距離、つまり第１センサ３０Ａと第２センサ３０Ｂとの送電ケーブル１２の長手方向への配列ピッチＰ１だけ移動されたことを検出することができる。又、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃが全てオン状態の場合には、送電ケーブル１２が第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃの配列ピッチ（Ｐ１＋Ｐ２）だけ移動されたことを検出することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、第１〜第３センサ３０Ａ〜３０Ｃを設けて、送電ケーブル１２の移動量を検出するようにしたが、四箇所以上に設けたり、センサを一箇所のみに設けて、送電ケーブル１２の移動の有無のみを検出したりするようにしてもよい。

・前記実施形態では、シール部材３２を防振ゴムにより形成したが樹脂又は金属により形成してもよい。
・針状の第１〜第３接触子３４Ａ〜３４Ｃに代えて、上下方向に直線往復動されるロッド状の接触子を有するセンサを用いてもよい。この場合には、傾斜面を有する被検出体により前記接触子の下端が上方に押されて、センサ本体がオン状態となり、送電ケーブルの移動が検出され、前記被検出体が前記接触子から離れると、該接触子がセンサ本体内のバネにより下方に移動されるようにする。

この発明の送電ケーブルの移動量検出装置の第１センサを示す中央部縦断面図。 送電ケーブルの移動量検出装置の斜視図。 （ａ）〜（ｄ）は、送電ケーブルの移動量の検出動作を説明する平面図。 マンホールに設けられた移動量検出システムの概略構成を示す縦断面図。 監視装置のブロック回路図。 情報表示装置のブロック回路図。 従来の送電ケーブルの移動検出装置の正断面図。

符号の説明

Ｒ…空気室、１１…マンホール、１２…送電ケーブル、１４…監視装置、２０…情報表示装置、３０Ａ〜３０Ｃ…第１〜第３センサ、３１…収容ケース、３１ｃ…下端開口縁、３２…シール部材、３３…センサ本体、３５…信号線、３６…充填材。

Claims (4)

1. マンホール内に敷設された送電ケーブルに取り付けられた被検出体の移動をセンサにより検出して、送電ケーブルの移動を検出する移動検出装置において、
   マンホール内において前記被検出体と対応するように装着された有蓋筒状の収容ケースの下端を開口し、該収容ケースの内部にセンサ本体を収容し、該センサ本体に接続された信号線を収容ケースから外部に導出し、前記センサ本体の下部に接続され、かつ前記被検出体に接触可能な針状又はロッド状の接触子を前記収容ケースの下端開口から下方に突出し、前記収容ケースの下端開口縁と前記センサ本体の下端との間に空気室を設け、前記収容ケースがマンホール内で水没した状態で前記空気室に水が浸入しないように前記収容ケースの内周面とセンサ本体の外周面との間に防振材料よりなるシール部材を介在したことを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置。
2. 請求項１において、前記シール部材及びセンサ本体の上面と、収容ケースの上部内側面との間には、樹脂又はゴムよりなる充填材が充填されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置。
3. 請求項１又は２において、送電ケーブルが移動され、前記接触子が被検出体により押されて、センサ本体により送電ケーブルの移動が検出された状態は、マンホール内に設けられた監視装置によって監視可能に構成されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置。
4. 請求項３において、前記監視装置により監視された送電ケーブルの移動情報は無線信号により地上側の情報表示装置に送信可能に構成されていることを特徴とするマンホール内の送電ケーブルの移動検出装置。

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