構造物の腐食箇所の特定方法
【課題】構造物の腐食箇所の高精度な特定、および光ファイバの伝送損失が発生する要因の特定を可能にする構造物の腐食箇所の特定方法を提供する。
【解決手段】1または複数の光ファイバ86を収納し、腐食によって水素ガスhが供給される構造物82の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスhを検出する波長の光を光ファイバ86に入射して水素ガスhの発生の有無を検出し、水素ガスhの発生を検出したとき、水素ガスhが発生している区間の構造物82内にパージガスnを供給して構造物82内の水素ガスhを構造物82外にパージし、その後水素ガスhを検出する波長の光を光ファイバ86に入射して光ファイバ86内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスhnの発生箇所を特定する方法である。
【解決手段】1または複数の光ファイバ86を収納し、腐食によって水素ガスhが供給される構造物82の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスhを検出する波長の光を光ファイバ86に入射して水素ガスhの発生の有無を検出し、水素ガスhの発生を検出したとき、水素ガスhが発生している区間の構造物82内にパージガスnを供給して構造物82内の水素ガスhを構造物82外にパージし、その後水素ガスhを検出する波長の光を光ファイバ86に入射して光ファイバ86内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスhnの発生箇所を特定する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバを収納する構造物の腐食箇所を特定する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物として、例えば、図8に示すような光ファイバ複合架空地線(OPGW)81がある。OPGW81は、落雷を受け止める架空地線としての機能と、内蔵した光ファイバによる通信機能とを有する。このOPGW81は、気密構造のアルミ管(Al管)82と、その内部に設けられるアルミ製の溝付きスペーサ83とでアルミパイプユニット84を構成し、スペーサ83の溝85内に複数本の光ファイバ86を撚り合わせた通信用の光ファイバユニット87を収納し、アルミ管82の外周に複数本の鋼心アルミ線(AC線)88を撚り合わせたものである。アルミ管82、スペーサ83、光ファイバユニット87間には、わずかな空隙aが形成される。
【0003】
OPGW81は、図10に示すように、鉄塔径間t(一般的には、200〜500m程度)で設けられた複数の鉄塔1間に、図示しない送電線より上方に架線され、送電線の下方となる鉄塔1に接続箱間隔b(一般的には、2〜3km程度、もしくは鉄塔1の3〜8径間程度)で設けられたOPGW用光接続箱(JB)2a,2b…により、光ファイバの若(上流)側と老(下流)側とが接続されて線路構成される。
【0004】
OPGW81では、図9(a)〜図9(d)に示すように、腐食によりAl管82に穴が開く障害が問題となっている。具体的には、Al管82とAC線88の空隙に水wがたまり、たまった水wの蒸発によりCl- 等の不純物が濃縮される(図9(a))。Cl- によりAl管82とAC線88に孔食が発生する(図9(b))。孔食が進行し、AC線88の鉄が露出する(図9(c))。アルミと鉄のガルバニック作用により腐食が促進され、Al管82に貫通孔91が発生する。
【0005】
この貫通孔91から水wがAl管82内部へ浸入し、(i)浸入した水wが気温低下により凍結膨張して光ファイバを圧迫、または(ii)アルミニウムの腐食生成物(水酸化アルミ)が生じて光ファイバを圧迫することにより、光ファイバの伝送損失が増加し、通信回線障害に至ることがある。また、Al管82の腐食箇所において、水とアルミニウムが反応するときには、水素ガスが発生する。
【0006】
OPGWの腐食箇所を特定する方法には、以下の1)〜3)の方法がある。
【0007】
1)気密測定法
図11に示すように、アルミ管および接続箱2a,2b…(図12参照)は気密構造なので、一方の接続箱2aから窒素ガスボンベ111によって窒素ガスを注入し、隣接する他方の接続箱2bでは圧力センサ112によって内部圧力をモニタし、注入側と同じ圧力になったら気密良好、すなわち、両接続箱2a,2b間のOPGW81のアルミ管には穴(貫通孔)がないと判定する。注入側と同じ圧力に達しない場合は気密不良、すなわちアルミ管に貫通孔があると判定する。
【0008】
図12に示すように、接続箱2aは、パッキン付きのケースにフタを閉めることで気密構造になっている。接続箱2aの側壁121には、OPGW導入口122と、増設ケーブル用穴123とが設けられているので、この増設用ケーブル穴123から窒素ガスの注入を行う。
【0009】
2)接続箱の水素濃度測定法
OPGWのアルミ管内部で発生した水素ガスは、OPGWの長手方向に拡散して接続箱内に滞留するので、接続箱における水素ガス濃度を検知管などにより測定する。測定した接続箱で水素ガスが検知されたら、その接続箱に接続された片側あるいは反対側のOPGW、または両側のOPGWにおいてアルミ管の腐食が発生していると判定する。
【0010】
3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定
水素ガスは光ファイバの内部にまで拡散し、光ファイバ中を伝搬する光の伝送損失が特定の波長の光では増加する。特定の波長とは、光ファイバ内部に拡散した水素ガスの水素分子による吸収が原因となって損失が生じる波長(以下、「水素吸収波長」という。)であり、光ファイバ通信で用いられる近赤外領域では、図13の特性線131に示すように、1.24μm、1.6〜1.7μm帯の波長などがこれにあたる(その他の波長については、非特許文献1参照)。ただし、特性線131は、水素ガス分圧が1気圧(水素ガス100%雰囲気)における値を示している。
【0011】
図14に示すように、光パルス試験器(Optical Time Domain Reflectometer)(以下、OTDRと記す。)141において、水素吸収波長光を用いることにより、光ファイバに、水素ガスによる伝送損失(以下、「水素吸収損失」という。)が発生している箇所の長手方向分布を測定することができ、水素吸収損失が発生している区間(接続箱間隔b)を把握することができる。
【0012】
具体的には、通信局舎142の光配線盤143と、OPGW81の若側端末の接続箱2sとが既に接続されているので、通信局舎142にOTDR141を設け、このOTDR141と光配線盤143とを接続する。OTDR141により、OPGW81の光ファイバに、測定光として、水素吸収波長光(例えば、波長1.24μmの光)を送信し、その後方散乱光の受光レベルを測定する。
【0013】
図15に示す測定結果の一例では、実線で示した水素吸収波長光(ここでは、波長1.24μmの光)の伝送損失分布(6.0dB/km)は、傾きが大きい、すなわち、損失が大きい箇所(距離0km近傍から2.5km程度まで)があるので、この箇所を水素吸収損失が発生している箇所と判断し、この位置でOPGWのアルミ管の腐食が発生していると見なしている。
【0014】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【0015】
【特許文献1】特開平9−219114号公報
【特許文献2】特開2002−218614号公報
【特許文献3】特開2002−218615号公報
【特許文献4】特開昭60−196702号公報
【特許文献5】特開昭63−18309号公報
【非特許文献1】桑水流、外2名、“光海底ケーブル伝送損失に及ぼす水素の影響”、国際通信の研究、no.129,pp.345−354,1986年6月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
ところで、腐食したOPGW区間は張り替えを行う必要があるが、張り替え区間を可能な限り短くする(コストを抑える)ためには、腐食位置を正確に把握することが必要である。張り替えの最小単位は通常、図10の鉄塔径間tとなるため、腐食位置の特定は、鉄塔径間t(一般的には、200〜500m程度)以下の精度が求められる。しかしながら、上述した1)〜3)の方法は次のような問題がある。
【0017】
1)気密測定法は、アルミ管の気密不良を直接把握できることが長所である。ただし、接続箱2a,2b…は通常、鉄塔1の3〜8径間程度の間隔で設置されている。したがって、この方法では、接続箱2a,2b間のOPGW81のアルミ管に穴があることはわかっても、どの位置(箇所、鉄塔径間)に穴があるかの特定はできない。
【0018】
また、調査対象外のOPGW81には窒素ガスが流れないようにしなければならない。そのため、接続箱2a,2b間においてOPGW81を分断する必要が生じ、全ての通信回線の停止および光ファイバの切断が必要となり、測定コストが高額になる。測定作業には3日/箇所程度必要であることからも、現実的ではない。
【0019】
2)接続箱の水素濃度測定法は、簡単に測定でき、水素ガスの発生を直接把握できることが長所である。ただし、接続箱には両側のOPGWから水素ガスが流入し得るので、どちら側のOPGWから水素ガスが流れ込んだかの判定は不可能である。
【0020】
つまり、水素濃度の測定結果は、測定した接続箱からその両側に隣接する接続箱までのOPGWの判定となるので、1)と同様に腐食位置(鉄塔径間)の特定はできない。
【0021】
3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定法は、OPGW81に内蔵された光ファイバの一端、例えば、通信局舎142から測定するだけで全てのOPGW81に内蔵された光ファイバの伝送損失分布を把握でき、それにより水素吸収損失箇所の特定が行えることが、1)、2)に比べ大きな利点である。ただし、OTDR141で把握できる水素吸収損失箇所は、水素ガスの存在位置であって、実際の腐食発生位置ではない。水素ガスはOPGW81の長手方向に拡散するので、腐食の発生していない位置の鉄塔径間でも水素吸収損失は観測されてしまう。実際、図15で説明したように、実線路の測定データでは、接続箱間隔全体のOPGWに水素吸収損失が観測される。
【0022】
また、水素吸収損失が生じる特定の波長においても、他要因(マイクロベンド損失等)によっても水素吸収損失に酷似した損失増加を示すことがあり、一波長の測定結果では損失要因の特定が困難である。特に水素吸収波長光の一つである、波長1.625μmの光の場合は他要因の影響が顕著となる。
【0023】
さらに、OPGW81に数kmに亘って水素吸収損失が生じている場合は、伝送損失の全体の量が大きくなり、一度に測定できるOPGWの長さが大きく制限される。すなわち、特定の波長(例えば、1.24μm)の光での測定では、OTDR141の測定光の減衰が大きく、通信局舎142からの測定だけでは、OPGW81全体の伝送損失分布の測定が不可能となるため、水素吸収損失が発生している箇所の評価が不可能となる。
【0024】
つまり、この方法では、水素ガスが拡散した伝送損失の増加区間(おおむね、接続箱間隔程度)は判定できても、伝送損失が発生する要因の特定、さらには伝送損失を増加させる要因が発生している位置、すなわち腐食が発生している箇所(もしくは、腐食が発生している鉄塔径間)の特定はできない。
【0025】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、構造物の腐食箇所の高精度な特定、および光ファイバの伝送損失が発生する要因の特定を可能にする構造物の腐食箇所の特定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0026】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して水素ガスの発生の有無を検出し、水素ガスの発生を検出したとき、水素ガスが発生している区間の構造物内にパージガスを供給して構造物内の水素ガスを構造物外にパージし、その後水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスの発生箇所を特定する構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0027】
請求項2の発明は、前記水素ガスの発生の有無の検出には、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光と、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光よりも水素ガスによる伝送損失が小なる波長の光との少なくとも2波長の光を用いる請求項1記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0028】
請求項3の発明は、前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化の検出には、水素吸収波長の光を用いる請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0029】
請求項4の発明は、前記水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光のみを、水素吸収波長の光とする請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0030】
請求項5の発明は、前記構造物をアルミ管とする請求項1〜4いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0031】
請求項6の発明は、前記パージガスを空気または窒素とする請求項1〜5いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0032】
請求項7の発明は、前記伝送損失の測定は、構造物に収納された光ファイバのいずれか1本を用いて測定する、請求項1〜6いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0033】
請求項8の発明は、前記1または複数の光ファイバを収納する構造物は、光ファイバ複合架空地線とする請求項1〜7いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【発明の効果】
【0034】
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【0035】
(1)構造物の腐食箇所を高精度に特定できる。
【0036】
(2)改修(張り替え)する区間を短くでき、改修費用の削減、工期の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0038】
本発明は、光ファイバを収納した構造物の腐食箇所を特定する方法であるが、以下の説明では、本発明を図8で説明したOPGWのアルミ管の腐食箇所を特定する方法に応用した例で説明する。
【0039】
本実施の形態に係る構造物の腐食箇所の特定方法は、上述した3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定法をベースとはしているが、腐食箇所(位置)の特定、すなわち腐食している箇所と腐食せずに水素ガスが拡散しているだけとの箇所とを区別するために、OTDR測定と接続箱からのパージガス注入とを併用することが特徴である。
【0040】
図1は、本発明の好適実施の形態であるアルミ管の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【0041】
図1に示すように、OPGW81は、鉄塔径間t(一般的に、200〜500m程度)で設けられた複数の鉄塔1間に、図示しない送電線より上方(鉄塔最上部など)に架線され、送電線の下方となる鉄塔1に接続箱間隔b(一般的に、2〜3km程度、もしくは鉄塔1の3〜8径間程度)で設けられたOPGW用光接続箱(JB)2s,2a,2b…により、光ファイバの若(上流)側と老(下流)側とが接続されて線路構成される。通信局舎3の光配線盤4と、OPGW81の若側端末の接続箱2sとが既に接続されているので、通信局舎3にOTDR5を設け、このOTDR5と光配線盤4とを接続する。
【0042】
まず、このOTDR5を用いた測定によって、OPGW81のアルミ管内に水素ガスが滞留しているかどうかを検出する。
【0043】
水素ガス発生の有無の検出は、OTDRに代表されるような、光ファイバの長手方向の光の伝送損失の分布の測定を、2波長以上の複数の波長の光を用いて行う。(説明を簡便化するため、以下、光ファイバの長手方向の光の伝送損失の分布の測定をOTDRを用いて行うと仮定し、その測定を、OTDR測定とよぶこととして説明する。)
このOTDR測定に使用する測定光は、アルミ管の腐食で発生した水素ガスの影響を受けにくい(水素吸収損失の小なる)波長λaの光と、波長λaの光よりも水素ガスの影響を受けやすい(水素吸収損失の大なる)波長λbの光との少なくとも2波長の光とする。
【0044】
本実施の形態では、波長λaの測定光として、水素ガスに吸収されにくい波長1.31μmの光を使用した。(なおこの波長は、通常、通信回線で使用されている。)また、波長λbの測定光としては、水素ガスによる吸収損失が2dB/km以上生じる波長の光として、水素吸収波長の光の一つである1.24μmの光、あるいは波長1.625μmの光を使用した。なお、波長は水素吸収損失が異なれば良いが、この例のように、波長λaは水素吸収波長ではない波長を、波長λbは水素吸収波長を選定すると、より好ましい。また、波長λbに水素吸収波長を選定する場合、測定光としては、先の例の他に、図13に示すような1.59、1.7μmなどの1.6〜1.7μm帯の波長の光などを使用してもよい(図13および非特許文献1参照)。
【0045】
通信局舎3からOTDR5により、OPGW81の光ファイバユニットのいずれか1本の光ファイバに、波長λaの光と、波長λbの光とを送信して入射し、これら各光の後方散乱光の受光レベルをそれぞれ測定する。
【0046】
ここで、光ファイバ中を伝搬する光の伝送損失が、水素吸収波長では水素ガス分圧に応じて一定の割合で増加することを利用する。上述した図13の特性線131は、水素ガス分圧が1気圧(水素ガス100%雰囲気)における値を示しているが、水素ガス分圧が1気圧以外の特性線の形も特性線131の形と相似になる(非特許文献1参照)。
【0047】
つまり、水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比は特有であり、かつ一定であることから、各接続箱間ごとの水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比に、各接続箱間ごとの光ファイバの初期損失を加味させることにより、水素ガス発生の有無を検出すると共に、伝送損失要因が水素吸収損失である区間(隣接する接続箱間)のみを特定する。ただし、光ファイバの初期損失とは、接続損失や光ファイバ自体の伝送損失などの健全損失や、曲げ損失のことをいう。
【0048】
例えば、測定に波長1.31μmの光と波長1.24μmの光とを用いた場合、波長1.31μmの光の伝送損失(dB/km)を横軸にとり、波長1.24μmの光の伝送損失(dB/km)を縦軸にとると、図2に示すような実線路の測定結果が得られる。ただし、各伝送損失は各接続箱区間内の伝送損失の平均値である。
【0049】
図2に示すように、各伝送損失が、波長1.24μmの光において約1〜7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.38〜0.58dB/kmであるときのように、傾きが大きい特性線21近傍になるとき、それぞれの伝送損失が大きく異なることから、水素吸収損失(図中の×)が生じているとみなし、当該区間では水素ガスが滞留していると判定する。
【0050】
これに対し、波長1.24μmの光、および波長1.31μmの光の双方の伝送損失がほぼ一致し、かつ約0.36〜0.4dB/km近傍に集中するとき(図中の○)は、場所によらずほぼ同一の伝送損失であることを示すため、光ファイバそのものがもつ伝送損失(健全損失)とみなして、当該区間では水素ガスの滞留や、その他の要因での損失が発生していないと判定する。
【0051】
また、波長1.24μmの光および波長1.31μmの光の伝送損失が、約0.37〜0.52dB/kmであるときのように、傾きが小さい特性線22近傍になるとき(図中の黒三角)、場所によって伝送損失が異なるが、水素吸収損失の比には及ばない程度の損失の相違が生じていることから、水素吸収損失ではない例えば曲げ損失などであるとみなして、当該区間では水素ガスの滞留はないが、何らかの損失は発生していると判定する。
【0052】
波長1.31μmの光と波長1.625μmの光とを用いた場合も同様である。すなわち、図3に示すように、各伝送損失が、波長1.625μmの光において約0.6〜2.7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.38〜0.62dB/kmであるときのように、傾きが大きい特性線31近傍になるときは、水素吸収損失が生じているとみなして、当該区間で水素ガスが滞留していると判定する。
【0053】
これに対し、各損失値が波長1.625μmの光、および波長1.31μmの光の双方の伝送損失がほぼ一致し、約0.36〜0.4dB/km近傍に集中するときは、健全損失とみなして、当該区間で水素ガスの滞留や、その他の要因での損失が発生していないと判定する。
【0054】
また、波長1.625μmにおいて約0.3〜0.7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.37〜0.52dB/kmであるときのように、傾きが小さい特性線32近傍になるときは、水素吸収損失ではない損失(例えば、曲げ損失など)であるとみなして、当該区間で水素ガスの滞留はないが、何らかの損失は発生していると判定する。
【0055】
以上により、OPGW81のアルミ管内に水素ガスが滞留しているかどうかが検出され、同時に、接続箱間隔の程度の精度で水素ガスの滞留している区間(発生した水素ガスが拡散した区間)も特定される。
【0056】
次に、前述の方法でアルミ管内に水素ガスが滞留している区間を特定した後、その区間のどこで水素ガスが発生しているのかを特定する方法を説明する。
【0057】
水素ガスが発生している区間のOPGW81では、図5(a)に示すように、アルミ管82、スペーサ83、光ファイバユニットとで形成された空隙aに、腐食箇所(水素ガス供給源)cから発生した水素ガスhが拡散して充満している。空隙aに水素ガスhが充満するのは、OPGW81に浸入した水が重力によってアルミ管82の外周面の底と、AC線88との隙間にたまり、この溜まった水によりアルミ管82が腐食され、主にアルミ管82の底部に図9の貫通孔91が形成されるためであると考えられる。
【0058】
ここでは例として、水素ガスが滞留している区間が、図1の接続箱2a,2b間であると特定されたと仮定して説明する。
【0059】
図4に示すように、一方の接続箱2aにパージガスボンベ41を接続し、OPGW81のアルミ管内の空隙a(図8参照)に、接続箱2aからパージガスを供給(注入)する。パージガスは、測定光の伝送損失に影響を及ぼさないものであれば何でも構わないが、不活性ガス、空気などがよく、好ましくは窒素ガスである。また供給する圧力は、外気圧以上であることが必要であるが、好ましくは1気圧程度である。このパージガスの注入は、図12で説明したように、接続箱2aの側壁121に設けられた増設用ケーブル用穴123から行う。
【0060】
パージガス(ここでは例として、パージガスを窒素ガスnとする。)を注入したとき、図5(b)に示すように、注入した窒素ガスnにより、空隙a中の水素ガスhを接続箱2a,2b間のアルミ管82外にパージして抜き、空隙a中の水素ガス分圧を低下させた後、窒素ガスnの注入を停止する。
【0061】
窒素ガスnの注入量は、接続箱2a,2b間のアルミ管82内の空隙aに存在している水素ガスhを窒素ガスnで置換できる程度の量とする。具体的には、アルミ管82内の空隙aの断面積が既知なので、計算により注入量を求め、この注入量に基づき、図4のパージガスボンベ41のバルブを開く時間を決定する。また、他方の接続箱2bに水素ガス濃度センサを接続し、この水素ガス濃度センサで接続箱2b内の水素ガス濃度をモニタし、水素ガスが予め定めた量以下、もしくは検知されなくなったとき、パージガスボンベ41のバルブを閉めるようにしてもよい。
【0062】
窒素ガスnの注入量は厳密に上述した量である必要はないが、注入量が多すぎたり、窒素ガスnを注入し続けたりしないようにすることが望ましい。これは、水素ガスが光ファイバ内部から自然拡散でゆっくりと抜けてゆく過程を観測するためである。すなわち、後述する水素ガスによる光ファイバの伝送損失変化の観測を容易にするためである。
【0063】
窒素ガスnの注入停止後、図1の通信局舎3からOTDR5により、OPGW81の光ファイバユニットのいずれか1本の光ファイバに、前述した波長λbの測定光(例えば、波長1.24μm、あるいは波長1.625μm等の水素吸収波長の光)を送信して入射し、この光の後方散乱光の受光レベル(伝送損失分布)を継続して測定する。
【0064】
図6に図5の各状態において、OTDR測定で観測される伝送損失の特徴の概要を示す。ただし、図6(a)〜図6(c)では、横軸を長手方向の位置とし、縦軸をOTDR受光レベルとする。
【0065】
図6(a)に示すように、空隙a中の水素ガスhを抜いた直後(測定直後)のOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61a(図5(a)および図5(b)の状態での測定結果に対応)は、水素ガスhを抜く前と損失のレベルがほとんど変わらず、全体的に損失が観測される。これは、光ファイバ内部の水素ガスがすぐにパージされず、光ファイバ中に水素ガスが存在するためである。
【0066】
空隙a中の水素ガスhが追い出され、空隙a中の水素分圧が低下すると、光ファイバ中に拡散していた水素ガスも次第に光ファイバ外部へ拡散し、光の伝送損失は減少(OTDR受光レベルは増加)していく。この過程は、水素ガスが抜けて伝送損失が減少するので、ここでは、損失減少過程と呼ぶこととする。
【0067】
このとき、図5(c)に示すような、腐食が発生して水素ガスの供給源となっている区間(腐食箇所c)では、新たに発生する水素ガスhnにより、水素ガスhが抜かれた健全区間(図中白抜きの部分)に比べて水素ガス分圧は高いため、光ファイバ中の水素ガスが光ファイバ外部へ抜ける速度は遅くなる。
【0068】
このとき、図6(b)に示すように、OTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61b(図5(c)の状態での測定結果に対応)では、損失が減少する速度が遅く、伝送損失(OTDR受光レベル)分布の傾きが大きいままである区間Bが観測されるので、この区間Bは新たに水素ガスhnが発生するなど、水素ガス分圧が高くなる要因をもつ区間であることがわかる。一方、OTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61bの区間B(水素ガス分圧が高くなる要因をもつ区間)以外の範囲では、図6(a)のOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61aに比べて損失が全体的に減少する。
【0069】
したがって、OTDR5で伝送損失(OTDR受光レベル)分布を継続的にモニタし、損失が減少するのが遅い区間Bを調べれば、図4の接続箱2a,2b間のさらに狭い範囲において、OPGW81のアルミ管の腐食箇所を特定することができる。
【0070】
その後、所定期間経過すると、図5(d)に示すように、腐食箇所cから新たに発生する水素ガスhnは長手方向に拡散し、OPGW81は図5(a)の状態に戻る。図5(d)に対応するOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形は、図6(c)に示すようにOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61aである。
【0071】
ここで、本発明者らは、波長1.24μmの光によって、本手法で特定できる腐食区間の距離を概略で見積もってみた。
【0072】
水素ガス分圧が1気圧において、波長1.24μmの光の水素吸収損失は8dB/kmである(図14および非特許文献1参照)。ただし、水素ガスが抜ける過程(損失減少過程)で観測するのだから、水素ガス分圧が1/4気圧程度での損失、すなわち2dB/km程度で観測できなければならないと仮定すると、現在、一般的に使用されているOTDRの伝送損失の測定精度は0.1dB程度であるから、現状では、腐食区間全体で0.2dB以上の損失が生じないと検出できない。ゆえに、(0.2dB)÷(2dB/km)=100mであるから、特定可能な腐食区間長は、100m以上となる。
【0073】
このように、本実施の形態に係る方法は、まず、OTDR5により、OPGW81のアルミ管82の腐食で水素ガスhが滞留しているとみなされる接続箱間2a,2bを特定する。次に、その接続箱間2a,2bのアルミ管82内の水素ガスhをパージガスでパージし、その後OTDR5により、接続箱間2a,2bにおいて、水素ガスによる光ファイバの伝送損失の変化を継続観測してアルミ管82内で新たに発生した水素ガスhnによる水素ガスが滞留しているとみなされる区間を検出する。
【0074】
これにより、本実施の形態に係る方法によれば、従来、接続箱間という精度でしか特定できなかったOPGWの腐食箇所を、鉄塔径間t以下の精度(約100m)で特定できる。したがって、例えば、図4の接続箱2a,2b間の鉄塔1a,1b間において、OPGW81のアルミ管82が腐食していることが高精度に特定できる。
【0075】
また、パージガスは、単に接続箱間のアルミ管内の水素ガスhを追い出せばよいので、背景技術で説明した1)気密測定法のように、OPGWを分断し、調査対象外のOPGWにはパージガスが流れない状態にする必要がないため、通信回線停止や光ファイバの切断が不要となり、測定コストが安く、作業時間も短い。
【0076】
OTDR5により接続箱間2a,2bを特定する際、水素ガスによる吸収損失が生じる波長1.24μmの光、あるいは1.6〜1.7μm帯の波長の光と、水素ガスに吸収されにくい波長1.31μmの光との少なくとも2波長の光を用いているので、従来では困難であった初期の腐食、あるいは水素吸収損失量が大きく生じる特定波長の光(例えば、波長1.24μmの光)では、損失量が大きく、OTDR5の測定光が遠くまで届かずに減衰し、各接続箱間全体の損失評価が不可能な場合においても、波長を選択することによりOPGW81の腐食箇所を効率的に特定できる。
【0077】
その後、アルミ管82内で新たに発生した水素ガスhnによる水素ガスが滞留しているとみなされる区間を検出する際、水素ガスによる吸収損失が生じる波長1.24μmの光、あるいは1.6〜1.7μm帯の波長の光を用いているので、OPGW81の腐食箇所を高精度に特定できる。
【0078】
さらに、一般にOPGWでは、図8のOPGW81のように、スペーサ83の外径はアルミ管82の内径よりも若干小さく形成されており、空隙aがあることにより、光ファイバユニット87のいずれか1本の光ファイバ86を用いて測定すれば、全ての光ファイバ86を測定することなく、水素ガスhや新たに発生する水素ガスhnを検知できる。
【0079】
OTDR測定は、波長毎の伝送損失値の割合に主眼をおいていることから、評価結果が伝送損失の大小に左右されにくい。このことから、損失増加の比較的少ない腐食初期にも対応可能であり、OPGWの常時監視方法としても活用可能である。
【0080】
また、OTDRにより接続箱間を特定する際、各接続箱間ごとの水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比に、各接続箱間ごとの光ファイバの初期損失を加味させることにより、水素ガス発生の有無をさらに精度よく検出でき、伝送損失要因が水素吸収損失である区間(隣接する接続箱間)のみを特定できるようになる。
【0081】
さらに本発明によれば、OPGWの腐食箇所(腐食区間、腐食範囲)を精度よく特定することができるので、OPGWの改修(張り替え)する区間を短くでき、改修費用の削減、工期の短縮が可能となる。
【0082】
パージガスとしては、特定した接続箱間のアルミ管内の水素ガスの分圧を下げるという目的を達成すればよいから、窒素ガスnに限定されず、他の不活性ガス、空気などの水素吸収波長光で損失を大きくしないガスならばどのような種類でもよい。
【0083】
上述した方法は、水素ガスが抜けて伝送損失が減少する損失減少過程で観測する方法で説明しているが、特定した接続箱間のアルミ管内にパージガスを大量に注入し、アルミ管内(光ファイバ中も含む)の水素ガスhを十分に追い出し、パージガス注入を停止して再び新たに発生する水素ガスhnの発生の経過(伝送損失が増加していく過程:以下、「損失増加過程」という。)を観測する方法でもよい。ただし、損失減少過程を観測する方法の方が、測定時間を短縮する上では好ましい。
【0084】
これは、損失減少過程を観測する方法では、伝送損失の変化の速度(以下、「現象速度」という。)は、光ファイバ内部から水素ガスが外部へ拡散する速度(拡散定数)により決まるため、腐食の程度に依らず約1週間程度の観測で腐食位置を特定することができるためである。一方、損失増加過程では、腐食の進行に伴う水素ガスの増加を待たなければならず、この現象速度は損失減少過程の場合よりかなり遅い。また、現象速度は腐食の程度に左右されるため、必要な観測期間をあらかじめ予測することができない。
【実施例】
【0085】
長さ100mのOPGW(OPユニット)81をサンプルとし、その中央部26m長部分のアルミ管82を、希塩酸を注入することにより腐食させた。上述した本実施の形態に係る方法により、サンプルのアルミ管82内にパージガスとして窒素ガスnを所定の量だけ注入し、注入停止後の伝送損失の変化を波長1.24μmの光を用いてOTDRにより継続して観測した。この実験結果を図7に示す。ただし、図7では、横軸を距離にとり、縦軸をOTDR受光レベルにとっている。なお、図7の網目部分は測定終了後にアルミ管82を解体して、腐食していることを目視で確認した腐食範囲の区間である。
【0086】
図7に示すように、窒素ガス注入前のOTDR測定によって得られる波形71(図中の細線)、およびその平均線71a(図中の一点鎖線)は、全体的に損失が観測されている(図5(a)の状態、図6(a)に相当)。パージガスの注入停止後、1.8日後のOTDR測定によって得られる波形72(図中の太い点線)は、アルミ管内の水素ガスをパージした(追い出した)直後なので、水素ガスをパージする前と伝送損失のレベルはほとんど変わらない(図5(b)の状態)。
【0087】
しかし、パージガスの注入停止から約1週間後である8.8日後のOTDR測定によって得られる波形73(図中の太線)、およびその平均線73a(図中の二点鎖線)では、波形71および平均線71aに比べて伝送損失が減少する(図5(c)の状態、図6(b)に相当)部分と、伝送損失が減少するのが遅い(波形の平均線の傾きが大きいままである)部分、すなわち伝送損失が大きいままである部分とが観測できる。従って、この伝送損失が大きいままである部分を腐食範囲(腐食区間)と特定する。この結果は、測定終了後にアルミ管82を解体して、腐食していることを目視で確認した腐食範囲の区間と一致し、本発明の有効性は検証された。
【0088】
以上、測定の具体的な説明では、光ファイバの伝送損失分布を測る測定器としてOTDRを例としたが、当然、光によって伝送損失分布を測定する方法であれば同様に測定することができ、測定器をOTDRのみに限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0089】
上記実施の形態では、構造物としてのOPGWの腐食箇所を特定する方法を説明したが、本発明は、OPGWに限らず、アルミ管に光ファイバを収納する構成を有するいかなる送電線、通信ケーブルを含む各種ケーブルや、逆に、観測用に光ファイバを配したアルミ管など、構造物としてのアルミ管の内部に光ファイバを配置している設備の腐食箇所の特定方法にも応用できる。また、観測対象をアルミ管だけでなく、腐食によって水素ガスが発生するものであれば同様に腐食箇所を特定できる。
【0090】
更には、周辺雰囲気に水素ガスが存在し、通常は水素ガスの分圧が低い状態の構造物(収納容器)に光ファイバが収納され、収納容器の異常(壊れ、ひび、溶けなどの腐食)によって、外部などから水素ガスが供給され、その水素ガスに光ファイバがさらされるといった状況下の設備に対しても同様の方法で異常箇所を特定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】本発明の好適実施の形態である構造物の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【図2】図1の工程における実線路測定結果の一例を示す図である。
【図3】図1の工程における実線路測定結果の一例を示す図である。
【図4】本実施の形態に係る構造物の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【図5】図5(a)〜図5(d)は、図4の工程におけるOPGWの縦断面を模式的に示した図である。
【図6】図6(a)は図5(a)および図5(b)におけるOTDR測定によって得られる波形図、図6(b)は図5(c)におけるOTDR測定によって得られる波形図、図6(c)は図5(d)におけるOTDR測定によって得られる波形図である。
【図7】実施例におけるOTDR測定によって得られる波形図である。
【図8】OPGWの一例を示す横断面図である。
【図9】図9(a)〜(d)は、OPGWの腐食の進行を模式的に示した図(図8のA部の拡大図)である。
【図10】OPGWの線路構成を示す概略図である。
【図11】背景技術の気密測定法を示す概略図である。
【図12】OPGW接続箱の概略図である。
【図13】水素ガスによる光ファイバ伝送損失増加の波長依存性を示す図である。
【図14】背景技術の水素吸収波長光を用いたOTDR測定法を示す概略図である。
【図15】図14の測定結果の一例を示すOTDR測定によって得られる波形図である。
【符号の説明】
【0092】
1 鉄塔
2s,2a,2b… OPGW用光接続箱
3 通信局舎
5 OTDR
81 OPGW(構造物)
82 アルミ管(構造物)
86 光ファイバ
b 接続箱間隔
t 鉄塔径間
n 窒素ガス(パージガス)
h 水素ガス
hn 新たに発生する水素ガス
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバを収納する構造物の腐食箇所を特定する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物として、例えば、図8に示すような光ファイバ複合架空地線(OPGW)81がある。OPGW81は、落雷を受け止める架空地線としての機能と、内蔵した光ファイバによる通信機能とを有する。このOPGW81は、気密構造のアルミ管(Al管)82と、その内部に設けられるアルミ製の溝付きスペーサ83とでアルミパイプユニット84を構成し、スペーサ83の溝85内に複数本の光ファイバ86を撚り合わせた通信用の光ファイバユニット87を収納し、アルミ管82の外周に複数本の鋼心アルミ線(AC線)88を撚り合わせたものである。アルミ管82、スペーサ83、光ファイバユニット87間には、わずかな空隙aが形成される。
【0003】
OPGW81は、図10に示すように、鉄塔径間t(一般的には、200〜500m程度)で設けられた複数の鉄塔1間に、図示しない送電線より上方に架線され、送電線の下方となる鉄塔1に接続箱間隔b(一般的には、2〜3km程度、もしくは鉄塔1の3〜8径間程度)で設けられたOPGW用光接続箱(JB)2a,2b…により、光ファイバの若(上流)側と老(下流)側とが接続されて線路構成される。
【0004】
OPGW81では、図9(a)〜図9(d)に示すように、腐食によりAl管82に穴が開く障害が問題となっている。具体的には、Al管82とAC線88の空隙に水wがたまり、たまった水wの蒸発によりCl- 等の不純物が濃縮される(図9(a))。Cl- によりAl管82とAC線88に孔食が発生する(図9(b))。孔食が進行し、AC線88の鉄が露出する(図9(c))。アルミと鉄のガルバニック作用により腐食が促進され、Al管82に貫通孔91が発生する。
【0005】
この貫通孔91から水wがAl管82内部へ浸入し、(i)浸入した水wが気温低下により凍結膨張して光ファイバを圧迫、または(ii)アルミニウムの腐食生成物(水酸化アルミ)が生じて光ファイバを圧迫することにより、光ファイバの伝送損失が増加し、通信回線障害に至ることがある。また、Al管82の腐食箇所において、水とアルミニウムが反応するときには、水素ガスが発生する。
【0006】
OPGWの腐食箇所を特定する方法には、以下の1)〜3)の方法がある。
【0007】
1)気密測定法
図11に示すように、アルミ管および接続箱2a,2b…(図12参照)は気密構造なので、一方の接続箱2aから窒素ガスボンベ111によって窒素ガスを注入し、隣接する他方の接続箱2bでは圧力センサ112によって内部圧力をモニタし、注入側と同じ圧力になったら気密良好、すなわち、両接続箱2a,2b間のOPGW81のアルミ管には穴(貫通孔)がないと判定する。注入側と同じ圧力に達しない場合は気密不良、すなわちアルミ管に貫通孔があると判定する。
【0008】
図12に示すように、接続箱2aは、パッキン付きのケースにフタを閉めることで気密構造になっている。接続箱2aの側壁121には、OPGW導入口122と、増設ケーブル用穴123とが設けられているので、この増設用ケーブル穴123から窒素ガスの注入を行う。
【0009】
2)接続箱の水素濃度測定法
OPGWのアルミ管内部で発生した水素ガスは、OPGWの長手方向に拡散して接続箱内に滞留するので、接続箱における水素ガス濃度を検知管などにより測定する。測定した接続箱で水素ガスが検知されたら、その接続箱に接続された片側あるいは反対側のOPGW、または両側のOPGWにおいてアルミ管の腐食が発生していると判定する。
【0010】
3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定
水素ガスは光ファイバの内部にまで拡散し、光ファイバ中を伝搬する光の伝送損失が特定の波長の光では増加する。特定の波長とは、光ファイバ内部に拡散した水素ガスの水素分子による吸収が原因となって損失が生じる波長(以下、「水素吸収波長」という。)であり、光ファイバ通信で用いられる近赤外領域では、図13の特性線131に示すように、1.24μm、1.6〜1.7μm帯の波長などがこれにあたる(その他の波長については、非特許文献1参照)。ただし、特性線131は、水素ガス分圧が1気圧(水素ガス100%雰囲気)における値を示している。
【0011】
図14に示すように、光パルス試験器(Optical Time Domain Reflectometer)(以下、OTDRと記す。)141において、水素吸収波長光を用いることにより、光ファイバに、水素ガスによる伝送損失(以下、「水素吸収損失」という。)が発生している箇所の長手方向分布を測定することができ、水素吸収損失が発生している区間(接続箱間隔b)を把握することができる。
【0012】
具体的には、通信局舎142の光配線盤143と、OPGW81の若側端末の接続箱2sとが既に接続されているので、通信局舎142にOTDR141を設け、このOTDR141と光配線盤143とを接続する。OTDR141により、OPGW81の光ファイバに、測定光として、水素吸収波長光(例えば、波長1.24μmの光)を送信し、その後方散乱光の受光レベルを測定する。
【0013】
図15に示す測定結果の一例では、実線で示した水素吸収波長光(ここでは、波長1.24μmの光)の伝送損失分布(6.0dB/km)は、傾きが大きい、すなわち、損失が大きい箇所(距離0km近傍から2.5km程度まで)があるので、この箇所を水素吸収損失が発生している箇所と判断し、この位置でOPGWのアルミ管の腐食が発生していると見なしている。
【0014】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【0015】
【特許文献1】特開平9−219114号公報
【特許文献2】特開2002−218614号公報
【特許文献3】特開2002−218615号公報
【特許文献4】特開昭60−196702号公報
【特許文献5】特開昭63−18309号公報
【非特許文献1】桑水流、外2名、“光海底ケーブル伝送損失に及ぼす水素の影響”、国際通信の研究、no.129,pp.345−354,1986年6月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
ところで、腐食したOPGW区間は張り替えを行う必要があるが、張り替え区間を可能な限り短くする(コストを抑える)ためには、腐食位置を正確に把握することが必要である。張り替えの最小単位は通常、図10の鉄塔径間tとなるため、腐食位置の特定は、鉄塔径間t(一般的には、200〜500m程度)以下の精度が求められる。しかしながら、上述した1)〜3)の方法は次のような問題がある。
【0017】
1)気密測定法は、アルミ管の気密不良を直接把握できることが長所である。ただし、接続箱2a,2b…は通常、鉄塔1の3〜8径間程度の間隔で設置されている。したがって、この方法では、接続箱2a,2b間のOPGW81のアルミ管に穴があることはわかっても、どの位置(箇所、鉄塔径間)に穴があるかの特定はできない。
【0018】
また、調査対象外のOPGW81には窒素ガスが流れないようにしなければならない。そのため、接続箱2a,2b間においてOPGW81を分断する必要が生じ、全ての通信回線の停止および光ファイバの切断が必要となり、測定コストが高額になる。測定作業には3日/箇所程度必要であることからも、現実的ではない。
【0019】
2)接続箱の水素濃度測定法は、簡単に測定でき、水素ガスの発生を直接把握できることが長所である。ただし、接続箱には両側のOPGWから水素ガスが流入し得るので、どちら側のOPGWから水素ガスが流れ込んだかの判定は不可能である。
【0020】
つまり、水素濃度の測定結果は、測定した接続箱からその両側に隣接する接続箱までのOPGWの判定となるので、1)と同様に腐食位置(鉄塔径間)の特定はできない。
【0021】
3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定法は、OPGW81に内蔵された光ファイバの一端、例えば、通信局舎142から測定するだけで全てのOPGW81に内蔵された光ファイバの伝送損失分布を把握でき、それにより水素吸収損失箇所の特定が行えることが、1)、2)に比べ大きな利点である。ただし、OTDR141で把握できる水素吸収損失箇所は、水素ガスの存在位置であって、実際の腐食発生位置ではない。水素ガスはOPGW81の長手方向に拡散するので、腐食の発生していない位置の鉄塔径間でも水素吸収損失は観測されてしまう。実際、図15で説明したように、実線路の測定データでは、接続箱間隔全体のOPGWに水素吸収損失が観測される。
【0022】
また、水素吸収損失が生じる特定の波長においても、他要因(マイクロベンド損失等)によっても水素吸収損失に酷似した損失増加を示すことがあり、一波長の測定結果では損失要因の特定が困難である。特に水素吸収波長光の一つである、波長1.625μmの光の場合は他要因の影響が顕著となる。
【0023】
さらに、OPGW81に数kmに亘って水素吸収損失が生じている場合は、伝送損失の全体の量が大きくなり、一度に測定できるOPGWの長さが大きく制限される。すなわち、特定の波長(例えば、1.24μm)の光での測定では、OTDR141の測定光の減衰が大きく、通信局舎142からの測定だけでは、OPGW81全体の伝送損失分布の測定が不可能となるため、水素吸収損失が発生している箇所の評価が不可能となる。
【0024】
つまり、この方法では、水素ガスが拡散した伝送損失の増加区間(おおむね、接続箱間隔程度)は判定できても、伝送損失が発生する要因の特定、さらには伝送損失を増加させる要因が発生している位置、すなわち腐食が発生している箇所(もしくは、腐食が発生している鉄塔径間)の特定はできない。
【0025】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、構造物の腐食箇所の高精度な特定、および光ファイバの伝送損失が発生する要因の特定を可能にする構造物の腐食箇所の特定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0026】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して水素ガスの発生の有無を検出し、水素ガスの発生を検出したとき、水素ガスが発生している区間の構造物内にパージガスを供給して構造物内の水素ガスを構造物外にパージし、その後水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスの発生箇所を特定する構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0027】
請求項2の発明は、前記水素ガスの発生の有無の検出には、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光と、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光よりも水素ガスによる伝送損失が小なる波長の光との少なくとも2波長の光を用いる請求項1記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0028】
請求項3の発明は、前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化の検出には、水素吸収波長の光を用いる請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0029】
請求項4の発明は、前記水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光のみを、水素吸収波長の光とする請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0030】
請求項5の発明は、前記構造物をアルミ管とする請求項1〜4いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0031】
請求項6の発明は、前記パージガスを空気または窒素とする請求項1〜5いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0032】
請求項7の発明は、前記伝送損失の測定は、構造物に収納された光ファイバのいずれか1本を用いて測定する、請求項1〜6いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【0033】
請求項8の発明は、前記1または複数の光ファイバを収納する構造物は、光ファイバ複合架空地線とする請求項1〜7いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法である。
【発明の効果】
【0034】
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【0035】
(1)構造物の腐食箇所を高精度に特定できる。
【0036】
(2)改修(張り替え)する区間を短くでき、改修費用の削減、工期の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0038】
本発明は、光ファイバを収納した構造物の腐食箇所を特定する方法であるが、以下の説明では、本発明を図8で説明したOPGWのアルミ管の腐食箇所を特定する方法に応用した例で説明する。
【0039】
本実施の形態に係る構造物の腐食箇所の特定方法は、上述した3)水素吸収波長光を用いたOTDRによる測定法をベースとはしているが、腐食箇所(位置)の特定、すなわち腐食している箇所と腐食せずに水素ガスが拡散しているだけとの箇所とを区別するために、OTDR測定と接続箱からのパージガス注入とを併用することが特徴である。
【0040】
図1は、本発明の好適実施の形態であるアルミ管の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【0041】
図1に示すように、OPGW81は、鉄塔径間t(一般的に、200〜500m程度)で設けられた複数の鉄塔1間に、図示しない送電線より上方(鉄塔最上部など)に架線され、送電線の下方となる鉄塔1に接続箱間隔b(一般的に、2〜3km程度、もしくは鉄塔1の3〜8径間程度)で設けられたOPGW用光接続箱(JB)2s,2a,2b…により、光ファイバの若(上流)側と老(下流)側とが接続されて線路構成される。通信局舎3の光配線盤4と、OPGW81の若側端末の接続箱2sとが既に接続されているので、通信局舎3にOTDR5を設け、このOTDR5と光配線盤4とを接続する。
【0042】
まず、このOTDR5を用いた測定によって、OPGW81のアルミ管内に水素ガスが滞留しているかどうかを検出する。
【0043】
水素ガス発生の有無の検出は、OTDRに代表されるような、光ファイバの長手方向の光の伝送損失の分布の測定を、2波長以上の複数の波長の光を用いて行う。(説明を簡便化するため、以下、光ファイバの長手方向の光の伝送損失の分布の測定をOTDRを用いて行うと仮定し、その測定を、OTDR測定とよぶこととして説明する。)
このOTDR測定に使用する測定光は、アルミ管の腐食で発生した水素ガスの影響を受けにくい(水素吸収損失の小なる)波長λaの光と、波長λaの光よりも水素ガスの影響を受けやすい(水素吸収損失の大なる)波長λbの光との少なくとも2波長の光とする。
【0044】
本実施の形態では、波長λaの測定光として、水素ガスに吸収されにくい波長1.31μmの光を使用した。(なおこの波長は、通常、通信回線で使用されている。)また、波長λbの測定光としては、水素ガスによる吸収損失が2dB/km以上生じる波長の光として、水素吸収波長の光の一つである1.24μmの光、あるいは波長1.625μmの光を使用した。なお、波長は水素吸収損失が異なれば良いが、この例のように、波長λaは水素吸収波長ではない波長を、波長λbは水素吸収波長を選定すると、より好ましい。また、波長λbに水素吸収波長を選定する場合、測定光としては、先の例の他に、図13に示すような1.59、1.7μmなどの1.6〜1.7μm帯の波長の光などを使用してもよい(図13および非特許文献1参照)。
【0045】
通信局舎3からOTDR5により、OPGW81の光ファイバユニットのいずれか1本の光ファイバに、波長λaの光と、波長λbの光とを送信して入射し、これら各光の後方散乱光の受光レベルをそれぞれ測定する。
【0046】
ここで、光ファイバ中を伝搬する光の伝送損失が、水素吸収波長では水素ガス分圧に応じて一定の割合で増加することを利用する。上述した図13の特性線131は、水素ガス分圧が1気圧(水素ガス100%雰囲気)における値を示しているが、水素ガス分圧が1気圧以外の特性線の形も特性線131の形と相似になる(非特許文献1参照)。
【0047】
つまり、水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比は特有であり、かつ一定であることから、各接続箱間ごとの水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比に、各接続箱間ごとの光ファイバの初期損失を加味させることにより、水素ガス発生の有無を検出すると共に、伝送損失要因が水素吸収損失である区間(隣接する接続箱間)のみを特定する。ただし、光ファイバの初期損失とは、接続損失や光ファイバ自体の伝送損失などの健全損失や、曲げ損失のことをいう。
【0048】
例えば、測定に波長1.31μmの光と波長1.24μmの光とを用いた場合、波長1.31μmの光の伝送損失(dB/km)を横軸にとり、波長1.24μmの光の伝送損失(dB/km)を縦軸にとると、図2に示すような実線路の測定結果が得られる。ただし、各伝送損失は各接続箱区間内の伝送損失の平均値である。
【0049】
図2に示すように、各伝送損失が、波長1.24μmの光において約1〜7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.38〜0.58dB/kmであるときのように、傾きが大きい特性線21近傍になるとき、それぞれの伝送損失が大きく異なることから、水素吸収損失(図中の×)が生じているとみなし、当該区間では水素ガスが滞留していると判定する。
【0050】
これに対し、波長1.24μmの光、および波長1.31μmの光の双方の伝送損失がほぼ一致し、かつ約0.36〜0.4dB/km近傍に集中するとき(図中の○)は、場所によらずほぼ同一の伝送損失であることを示すため、光ファイバそのものがもつ伝送損失(健全損失)とみなして、当該区間では水素ガスの滞留や、その他の要因での損失が発生していないと判定する。
【0051】
また、波長1.24μmの光および波長1.31μmの光の伝送損失が、約0.37〜0.52dB/kmであるときのように、傾きが小さい特性線22近傍になるとき(図中の黒三角)、場所によって伝送損失が異なるが、水素吸収損失の比には及ばない程度の損失の相違が生じていることから、水素吸収損失ではない例えば曲げ損失などであるとみなして、当該区間では水素ガスの滞留はないが、何らかの損失は発生していると判定する。
【0052】
波長1.31μmの光と波長1.625μmの光とを用いた場合も同様である。すなわち、図3に示すように、各伝送損失が、波長1.625μmの光において約0.6〜2.7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.38〜0.62dB/kmであるときのように、傾きが大きい特性線31近傍になるときは、水素吸収損失が生じているとみなして、当該区間で水素ガスが滞留していると判定する。
【0053】
これに対し、各損失値が波長1.625μmの光、および波長1.31μmの光の双方の伝送損失がほぼ一致し、約0.36〜0.4dB/km近傍に集中するときは、健全損失とみなして、当該区間で水素ガスの滞留や、その他の要因での損失が発生していないと判定する。
【0054】
また、波長1.625μmにおいて約0.3〜0.7dB/kmであり、かつ波長1.31μmの光において約0.37〜0.52dB/kmであるときのように、傾きが小さい特性線32近傍になるときは、水素吸収損失ではない損失(例えば、曲げ損失など)であるとみなして、当該区間で水素ガスの滞留はないが、何らかの損失は発生していると判定する。
【0055】
以上により、OPGW81のアルミ管内に水素ガスが滞留しているかどうかが検出され、同時に、接続箱間隔の程度の精度で水素ガスの滞留している区間(発生した水素ガスが拡散した区間)も特定される。
【0056】
次に、前述の方法でアルミ管内に水素ガスが滞留している区間を特定した後、その区間のどこで水素ガスが発生しているのかを特定する方法を説明する。
【0057】
水素ガスが発生している区間のOPGW81では、図5(a)に示すように、アルミ管82、スペーサ83、光ファイバユニットとで形成された空隙aに、腐食箇所(水素ガス供給源)cから発生した水素ガスhが拡散して充満している。空隙aに水素ガスhが充満するのは、OPGW81に浸入した水が重力によってアルミ管82の外周面の底と、AC線88との隙間にたまり、この溜まった水によりアルミ管82が腐食され、主にアルミ管82の底部に図9の貫通孔91が形成されるためであると考えられる。
【0058】
ここでは例として、水素ガスが滞留している区間が、図1の接続箱2a,2b間であると特定されたと仮定して説明する。
【0059】
図4に示すように、一方の接続箱2aにパージガスボンベ41を接続し、OPGW81のアルミ管内の空隙a(図8参照)に、接続箱2aからパージガスを供給(注入)する。パージガスは、測定光の伝送損失に影響を及ぼさないものであれば何でも構わないが、不活性ガス、空気などがよく、好ましくは窒素ガスである。また供給する圧力は、外気圧以上であることが必要であるが、好ましくは1気圧程度である。このパージガスの注入は、図12で説明したように、接続箱2aの側壁121に設けられた増設用ケーブル用穴123から行う。
【0060】
パージガス(ここでは例として、パージガスを窒素ガスnとする。)を注入したとき、図5(b)に示すように、注入した窒素ガスnにより、空隙a中の水素ガスhを接続箱2a,2b間のアルミ管82外にパージして抜き、空隙a中の水素ガス分圧を低下させた後、窒素ガスnの注入を停止する。
【0061】
窒素ガスnの注入量は、接続箱2a,2b間のアルミ管82内の空隙aに存在している水素ガスhを窒素ガスnで置換できる程度の量とする。具体的には、アルミ管82内の空隙aの断面積が既知なので、計算により注入量を求め、この注入量に基づき、図4のパージガスボンベ41のバルブを開く時間を決定する。また、他方の接続箱2bに水素ガス濃度センサを接続し、この水素ガス濃度センサで接続箱2b内の水素ガス濃度をモニタし、水素ガスが予め定めた量以下、もしくは検知されなくなったとき、パージガスボンベ41のバルブを閉めるようにしてもよい。
【0062】
窒素ガスnの注入量は厳密に上述した量である必要はないが、注入量が多すぎたり、窒素ガスnを注入し続けたりしないようにすることが望ましい。これは、水素ガスが光ファイバ内部から自然拡散でゆっくりと抜けてゆく過程を観測するためである。すなわち、後述する水素ガスによる光ファイバの伝送損失変化の観測を容易にするためである。
【0063】
窒素ガスnの注入停止後、図1の通信局舎3からOTDR5により、OPGW81の光ファイバユニットのいずれか1本の光ファイバに、前述した波長λbの測定光(例えば、波長1.24μm、あるいは波長1.625μm等の水素吸収波長の光)を送信して入射し、この光の後方散乱光の受光レベル(伝送損失分布)を継続して測定する。
【0064】
図6に図5の各状態において、OTDR測定で観測される伝送損失の特徴の概要を示す。ただし、図6(a)〜図6(c)では、横軸を長手方向の位置とし、縦軸をOTDR受光レベルとする。
【0065】
図6(a)に示すように、空隙a中の水素ガスhを抜いた直後(測定直後)のOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61a(図5(a)および図5(b)の状態での測定結果に対応)は、水素ガスhを抜く前と損失のレベルがほとんど変わらず、全体的に損失が観測される。これは、光ファイバ内部の水素ガスがすぐにパージされず、光ファイバ中に水素ガスが存在するためである。
【0066】
空隙a中の水素ガスhが追い出され、空隙a中の水素分圧が低下すると、光ファイバ中に拡散していた水素ガスも次第に光ファイバ外部へ拡散し、光の伝送損失は減少(OTDR受光レベルは増加)していく。この過程は、水素ガスが抜けて伝送損失が減少するので、ここでは、損失減少過程と呼ぶこととする。
【0067】
このとき、図5(c)に示すような、腐食が発生して水素ガスの供給源となっている区間(腐食箇所c)では、新たに発生する水素ガスhnにより、水素ガスhが抜かれた健全区間(図中白抜きの部分)に比べて水素ガス分圧は高いため、光ファイバ中の水素ガスが光ファイバ外部へ抜ける速度は遅くなる。
【0068】
このとき、図6(b)に示すように、OTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61b(図5(c)の状態での測定結果に対応)では、損失が減少する速度が遅く、伝送損失(OTDR受光レベル)分布の傾きが大きいままである区間Bが観測されるので、この区間Bは新たに水素ガスhnが発生するなど、水素ガス分圧が高くなる要因をもつ区間であることがわかる。一方、OTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61bの区間B(水素ガス分圧が高くなる要因をもつ区間)以外の範囲では、図6(a)のOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61aに比べて損失が全体的に減少する。
【0069】
したがって、OTDR5で伝送損失(OTDR受光レベル)分布を継続的にモニタし、損失が減少するのが遅い区間Bを調べれば、図4の接続箱2a,2b間のさらに狭い範囲において、OPGW81のアルミ管の腐食箇所を特定することができる。
【0070】
その後、所定期間経過すると、図5(d)に示すように、腐食箇所cから新たに発生する水素ガスhnは長手方向に拡散し、OPGW81は図5(a)の状態に戻る。図5(d)に対応するOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形は、図6(c)に示すようにOTDR測定によって得られるOTDR受光レベルの波形61aである。
【0071】
ここで、本発明者らは、波長1.24μmの光によって、本手法で特定できる腐食区間の距離を概略で見積もってみた。
【0072】
水素ガス分圧が1気圧において、波長1.24μmの光の水素吸収損失は8dB/kmである(図14および非特許文献1参照)。ただし、水素ガスが抜ける過程(損失減少過程)で観測するのだから、水素ガス分圧が1/4気圧程度での損失、すなわち2dB/km程度で観測できなければならないと仮定すると、現在、一般的に使用されているOTDRの伝送損失の測定精度は0.1dB程度であるから、現状では、腐食区間全体で0.2dB以上の損失が生じないと検出できない。ゆえに、(0.2dB)÷(2dB/km)=100mであるから、特定可能な腐食区間長は、100m以上となる。
【0073】
このように、本実施の形態に係る方法は、まず、OTDR5により、OPGW81のアルミ管82の腐食で水素ガスhが滞留しているとみなされる接続箱間2a,2bを特定する。次に、その接続箱間2a,2bのアルミ管82内の水素ガスhをパージガスでパージし、その後OTDR5により、接続箱間2a,2bにおいて、水素ガスによる光ファイバの伝送損失の変化を継続観測してアルミ管82内で新たに発生した水素ガスhnによる水素ガスが滞留しているとみなされる区間を検出する。
【0074】
これにより、本実施の形態に係る方法によれば、従来、接続箱間という精度でしか特定できなかったOPGWの腐食箇所を、鉄塔径間t以下の精度(約100m)で特定できる。したがって、例えば、図4の接続箱2a,2b間の鉄塔1a,1b間において、OPGW81のアルミ管82が腐食していることが高精度に特定できる。
【0075】
また、パージガスは、単に接続箱間のアルミ管内の水素ガスhを追い出せばよいので、背景技術で説明した1)気密測定法のように、OPGWを分断し、調査対象外のOPGWにはパージガスが流れない状態にする必要がないため、通信回線停止や光ファイバの切断が不要となり、測定コストが安く、作業時間も短い。
【0076】
OTDR5により接続箱間2a,2bを特定する際、水素ガスによる吸収損失が生じる波長1.24μmの光、あるいは1.6〜1.7μm帯の波長の光と、水素ガスに吸収されにくい波長1.31μmの光との少なくとも2波長の光を用いているので、従来では困難であった初期の腐食、あるいは水素吸収損失量が大きく生じる特定波長の光(例えば、波長1.24μmの光)では、損失量が大きく、OTDR5の測定光が遠くまで届かずに減衰し、各接続箱間全体の損失評価が不可能な場合においても、波長を選択することによりOPGW81の腐食箇所を効率的に特定できる。
【0077】
その後、アルミ管82内で新たに発生した水素ガスhnによる水素ガスが滞留しているとみなされる区間を検出する際、水素ガスによる吸収損失が生じる波長1.24μmの光、あるいは1.6〜1.7μm帯の波長の光を用いているので、OPGW81の腐食箇所を高精度に特定できる。
【0078】
さらに、一般にOPGWでは、図8のOPGW81のように、スペーサ83の外径はアルミ管82の内径よりも若干小さく形成されており、空隙aがあることにより、光ファイバユニット87のいずれか1本の光ファイバ86を用いて測定すれば、全ての光ファイバ86を測定することなく、水素ガスhや新たに発生する水素ガスhnを検知できる。
【0079】
OTDR測定は、波長毎の伝送損失値の割合に主眼をおいていることから、評価結果が伝送損失の大小に左右されにくい。このことから、損失増加の比較的少ない腐食初期にも対応可能であり、OPGWの常時監視方法としても活用可能である。
【0080】
また、OTDRにより接続箱間を特定する際、各接続箱間ごとの水素ガスによる各波長の伝送損失増加値の比に、各接続箱間ごとの光ファイバの初期損失を加味させることにより、水素ガス発生の有無をさらに精度よく検出でき、伝送損失要因が水素吸収損失である区間(隣接する接続箱間)のみを特定できるようになる。
【0081】
さらに本発明によれば、OPGWの腐食箇所(腐食区間、腐食範囲)を精度よく特定することができるので、OPGWの改修(張り替え)する区間を短くでき、改修費用の削減、工期の短縮が可能となる。
【0082】
パージガスとしては、特定した接続箱間のアルミ管内の水素ガスの分圧を下げるという目的を達成すればよいから、窒素ガスnに限定されず、他の不活性ガス、空気などの水素吸収波長光で損失を大きくしないガスならばどのような種類でもよい。
【0083】
上述した方法は、水素ガスが抜けて伝送損失が減少する損失減少過程で観測する方法で説明しているが、特定した接続箱間のアルミ管内にパージガスを大量に注入し、アルミ管内(光ファイバ中も含む)の水素ガスhを十分に追い出し、パージガス注入を停止して再び新たに発生する水素ガスhnの発生の経過(伝送損失が増加していく過程:以下、「損失増加過程」という。)を観測する方法でもよい。ただし、損失減少過程を観測する方法の方が、測定時間を短縮する上では好ましい。
【0084】
これは、損失減少過程を観測する方法では、伝送損失の変化の速度(以下、「現象速度」という。)は、光ファイバ内部から水素ガスが外部へ拡散する速度(拡散定数)により決まるため、腐食の程度に依らず約1週間程度の観測で腐食位置を特定することができるためである。一方、損失増加過程では、腐食の進行に伴う水素ガスの増加を待たなければならず、この現象速度は損失減少過程の場合よりかなり遅い。また、現象速度は腐食の程度に左右されるため、必要な観測期間をあらかじめ予測することができない。
【実施例】
【0085】
長さ100mのOPGW(OPユニット)81をサンプルとし、その中央部26m長部分のアルミ管82を、希塩酸を注入することにより腐食させた。上述した本実施の形態に係る方法により、サンプルのアルミ管82内にパージガスとして窒素ガスnを所定の量だけ注入し、注入停止後の伝送損失の変化を波長1.24μmの光を用いてOTDRにより継続して観測した。この実験結果を図7に示す。ただし、図7では、横軸を距離にとり、縦軸をOTDR受光レベルにとっている。なお、図7の網目部分は測定終了後にアルミ管82を解体して、腐食していることを目視で確認した腐食範囲の区間である。
【0086】
図7に示すように、窒素ガス注入前のOTDR測定によって得られる波形71(図中の細線)、およびその平均線71a(図中の一点鎖線)は、全体的に損失が観測されている(図5(a)の状態、図6(a)に相当)。パージガスの注入停止後、1.8日後のOTDR測定によって得られる波形72(図中の太い点線)は、アルミ管内の水素ガスをパージした(追い出した)直後なので、水素ガスをパージする前と伝送損失のレベルはほとんど変わらない(図5(b)の状態)。
【0087】
しかし、パージガスの注入停止から約1週間後である8.8日後のOTDR測定によって得られる波形73(図中の太線)、およびその平均線73a(図中の二点鎖線)では、波形71および平均線71aに比べて伝送損失が減少する(図5(c)の状態、図6(b)に相当)部分と、伝送損失が減少するのが遅い(波形の平均線の傾きが大きいままである)部分、すなわち伝送損失が大きいままである部分とが観測できる。従って、この伝送損失が大きいままである部分を腐食範囲(腐食区間)と特定する。この結果は、測定終了後にアルミ管82を解体して、腐食していることを目視で確認した腐食範囲の区間と一致し、本発明の有効性は検証された。
【0088】
以上、測定の具体的な説明では、光ファイバの伝送損失分布を測る測定器としてOTDRを例としたが、当然、光によって伝送損失分布を測定する方法であれば同様に測定することができ、測定器をOTDRのみに限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0089】
上記実施の形態では、構造物としてのOPGWの腐食箇所を特定する方法を説明したが、本発明は、OPGWに限らず、アルミ管に光ファイバを収納する構成を有するいかなる送電線、通信ケーブルを含む各種ケーブルや、逆に、観測用に光ファイバを配したアルミ管など、構造物としてのアルミ管の内部に光ファイバを配置している設備の腐食箇所の特定方法にも応用できる。また、観測対象をアルミ管だけでなく、腐食によって水素ガスが発生するものであれば同様に腐食箇所を特定できる。
【0090】
更には、周辺雰囲気に水素ガスが存在し、通常は水素ガスの分圧が低い状態の構造物(収納容器)に光ファイバが収納され、収納容器の異常(壊れ、ひび、溶けなどの腐食)によって、外部などから水素ガスが供給され、その水素ガスに光ファイバがさらされるといった状況下の設備に対しても同様の方法で異常箇所を特定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】本発明の好適実施の形態である構造物の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【図2】図1の工程における実線路測定結果の一例を示す図である。
【図3】図1の工程における実線路測定結果の一例を示す図である。
【図4】本実施の形態に係る構造物の腐食箇所の特定方法の一工程を示す概略図である。
【図5】図5(a)〜図5(d)は、図4の工程におけるOPGWの縦断面を模式的に示した図である。
【図6】図6(a)は図5(a)および図5(b)におけるOTDR測定によって得られる波形図、図6(b)は図5(c)におけるOTDR測定によって得られる波形図、図6(c)は図5(d)におけるOTDR測定によって得られる波形図である。
【図7】実施例におけるOTDR測定によって得られる波形図である。
【図8】OPGWの一例を示す横断面図である。
【図9】図9(a)〜(d)は、OPGWの腐食の進行を模式的に示した図(図8のA部の拡大図)である。
【図10】OPGWの線路構成を示す概略図である。
【図11】背景技術の気密測定法を示す概略図である。
【図12】OPGW接続箱の概略図である。
【図13】水素ガスによる光ファイバ伝送損失増加の波長依存性を示す図である。
【図14】背景技術の水素吸収波長光を用いたOTDR測定法を示す概略図である。
【図15】図14の測定結果の一例を示すOTDR測定によって得られる波形図である。
【符号の説明】
【0092】
1 鉄塔
2s,2a,2b… OPGW用光接続箱
3 通信局舎
5 OTDR
81 OPGW(構造物)
82 アルミ管(構造物)
86 光ファイバ
b 接続箱間隔
t 鉄塔径間
n 窒素ガス(パージガス)
h 水素ガス
hn 新たに発生する水素ガス
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して水素ガスの発生の有無を検出し、水素ガスの発生を検出したとき、水素ガスが発生している区間の構造物内にパージガスを供給して構造物内の水素ガスを構造物外にパージし、その後水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスの発生箇所を特定することを特徴とする構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項2】
前記水素ガスの発生の有無の検出には、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光と、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光よりも水素ガスによる伝送損失が小なる波長の光との少なくとも2波長の光を用いる請求項1記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項3】
前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化の検出には、水素吸収波長の光を用いる請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項4】
前記水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光のみを、水素吸収波長の光とする請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項5】
前記構造物をアルミ管とする請求項1〜4いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項6】
前記パージガスを空気または窒素とする請求項1〜5いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項7】
前記伝送損失の測定は、構造物に収納された光ファイバのいずれか1本を用いて測定する、請求項1〜6いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項8】
前記1または複数の光ファイバを収納する構造物は、光ファイバ複合架空地線とする請求項1〜7いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項1】
1または複数の光ファイバを収納し、腐食によって水素ガスが供給される構造物の腐食箇所を特定する方法であって、腐食で発生する水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して水素ガスの発生の有無を検出し、水素ガスの発生を検出したとき、水素ガスが発生している区間の構造物内にパージガスを供給して構造物内の水素ガスを構造物外にパージし、その後水素ガスを検出する波長の光を前記光ファイバに入射して前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化を検出することによって、水素ガスの発生箇所を特定することを特徴とする構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項2】
前記水素ガスの発生の有無の検出には、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光と、水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光よりも水素ガスによる伝送損失が小なる波長の光との少なくとも2波長の光を用いる請求項1記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項3】
前記光ファイバ内に発生する伝送損失の変化の検出には、水素吸収波長の光を用いる請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項4】
前記水素ガスによる伝送損失の大なる波長の光のみを、水素吸収波長の光とする請求項1または2記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項5】
前記構造物をアルミ管とする請求項1〜4いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項6】
前記パージガスを空気または窒素とする請求項1〜5いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項7】
前記伝送損失の測定は、構造物に収納された光ファイバのいずれか1本を用いて測定する、請求項1〜6いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【請求項8】
前記1または複数の光ファイバを収納する構造物は、光ファイバ複合架空地線とする請求項1〜7いずれかに記載の構造物の腐食箇所の特定方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2007−271617(P2007−271617A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−79049(P2007−79049)
【出願日】平成19年3月26日(2007.3.26)
【分割の表示】特願2004−67713(P2004−67713)の分割
【原出願日】平成16年3月10日(2004.3.10)
【特許番号】特許第3955882号(P3955882)
【特許公報発行日】平成19年8月8日(2007.8.8)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年3月26日(2007.3.26)
【分割の表示】特願2004−67713(P2004−67713)の分割
【原出願日】平成16年3月10日(2004.3.10)
【特許番号】特許第3955882号(P3955882)
【特許公報発行日】平成19年8月8日(2007.8.8)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
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