課電式電路事故探査装置
【課題】 電線の分岐点近傍に位置した場合に何れの方向に事故点があるかを容易に識別することができる課電式電路事故探査装置を提供すること
【解決手段】 直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサ３と、磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに演算処理し、出力表示する表示器８に表示するＭＰＵ７と、を備えた。
【解決手段】 直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサ３と、磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに演算処理し、出力表示する表示器８に表示するＭＰＵ７と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、課電式電路事故探査装置に関するもので、より具体的には、事故区間の電路にパルス電圧を課電し、当該電路から放射する電波を地上で受信して事故点の判別を行なう構成の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
よく知られるように、電路の事故点の探査に関して、事故区間の電路にパルス電圧を課電することで探査を行なう方法（課電式）がある。この方法の公知文献としては、例えば特許文献１〜３などがある。この公知文献に開示された技術は、図１に示すように、事故区間の電路１に課電装置５０を接続して直流の高電圧パルスを課電し、当該事故区間において線路１に流れる充電電流と放電電流の様子から事故点の探査を行なうものであり、カレントトランスなどの近接式の電流センサ１００を有した受信機１０１を電路１に接触させてパルス電流を検出し、事故点の位置を判別している。
【０００３】
課電装置５０は、例えば特許文献４〜６などに開示があり図２に示すように、直流の高電圧を発生する電源装置５１，電荷蓄積用のコンデンサＣ１，放電用の抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２およびコンデンサＣ３をπ型に接続した波形整形回路５２，放電切り替えのための真空スイッチＶＳ１，電圧出力のための真空スイッチＶＳ２，スイッチ制御回路５３などを備えており、コンデンサＣ１にエネルギを蓄積し、これをスイッチ切り替えに応じて放電することでパルス電圧を出力する構成になっている。
【０００４】
つまり課電装置５０は所定周期でパルス電圧を出力し、これには、電源装置５１は商用電源などを入力して例えば１５ｋＶの直流高電圧に変換し、コンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１に蓄積した電荷エネルギは、波形整形回路５２を通して真空スイッチＶＳ２により電路１側に放電し、そして例えば１０ｍｓｅｃ後に真空スイッチＶＳ１により強制的に接地させて電路１に充電した電荷は抵抗Ｒ１を通して放電する。この一連の動作を例えば４秒おきに繰り返すようになっており、その結果、図３に示すようにパルス幅１０ｍｓｅｃ，繰返し周期４ｓｅｃ，波高値１５ｋＶの矩形パルスを出力する。
【０００５】
しかしこの方式は、検出測定のために近接式の電流センサ１００を電路１に引っかけることから、作業員が電柱に登る昇柱作業が必要になり、あるいはバケット車での作業が必要になる。このため、事故点を検出するまでに多くの手間と時間がかかり、電路１と地上とにそれぞれ作業員が必要であり作業性が悪い。
【０００６】
そこで、例えば特許文献７〜１２などに見られるように、事故点の探査を地上で行ない得るような技術の提案がある。当該技術にあっては、電路を流れるパルス電流はアンテナを備えた受信機で受信し、受信信号を所定に判別処理することで事故点の探査を行なうものである。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−３０５６号公報
【特許文献２】特開昭５７−３０５７号公報
【特許文献３】特開昭５９−２４２７２号公報
【特許文献４】特開昭４８−５０２３８号公報
【特許文献５】特開昭５４−１４０９２９号公報
【特許文献６】特開昭５４−１４０９３１号公報
【特許文献７】特開昭５５−１３４３６５号公報
【特許文献８】特開昭５６−３５１６号公報
【特許文献９】特開昭５７−１７９７６４号公報
【特許文献１０】特開昭５８−５６７６号公報
【特許文献１１】特開昭６３−２４３７６９号公報
【特許文献１２】特開昭６３−２４３７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、そうしたアンテナ受信により地上で事故点の探査を行なう装置構成のものでは、以下に示すような問題がある。上記した特許文献７〜１２などに見られる技術にあっては、判別処理のロジックは検出信号を単発にタイミング処理する考えのものであり、単位パルスに対しては理論的には判別動作し得るようではあるが、ノイズレベルが高い現場環境では理想動作は望めず実用性に疑問がある。
【０００９】
さらに、従来の地上で事故点の探査を行なう装置構成のものでは、配電線の分岐点付近において事故側と非事故側の識別が困難であった。
【００１０】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、事故点の探査を地上で行なうことができるとともに、配電線の分岐点近傍に位置した場合に何れの方向に事故点があるかを容易に識別することのできる課電式電路事故探査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明に係る課電式電路事故探査装置は、事故区間の電路に課電装置によりパルス電圧を課電して事故点の探査を行なう課電式電路事故探査装置であって、直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサと、前記磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに出力表示する表示手段と、を備えた。
【００１２】
前記出力レベルを一定期間記憶保持する記憶手段を設け、前記表示手段には、記憶手段に記憶した過去のデータも合わせて表示するようにするとよい。さらに前記３方向のベクトル合成した出力レベルを前記表示手段に表示する機能を備えるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、課電電流に伴い発生する磁界を検出することで、事故点の探査を地上で行なうことができるとともに、配電線の分岐点近傍に位置した場合に何れの方向に事故点があるかを容易に識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図４は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施形態において、課電式電路事故探査装置２は、磁界検出のための磁界センサ３を有し、課電装置５０により事故区間の電路１に課電することで配電線を流れる電流に起因して発生する磁界ｆを、磁界センサ３を用いて地上で検出し、その検出結果に基づいて事故点の判別を行なう構成になっている。課電装置５０は前述した図２に示す構成のものであり、図３のようなパルス幅１０ｍｓｅｃ，繰返し周期４ｓｅｃ，波高値１５ｋＶの矩形パルスを出力するようになっている。
【００１５】
図５は、本実施形態の課電式電路事故探査装置２のブロック図を示している。この課電式電路事故探査装置２は、磁界センサ３として３つの１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃを用意し、それらを相互に直交するように配置する。これにより、ＸＹＺの直交座標系の３軸方向の磁界を各磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃにて検出可能となる。以後、３つの１軸磁界センサを区別して説明するときは、Ｘ軸磁界センサ３ａ，Ｙ軸磁界センサ３ｂ，Ｚ軸磁界センサ３ｃと記載する。なお、各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、本実施形態ではソレノイドや、ピックアップコイルを用いて形成している。
【００１６】
各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃの出力は、それぞれバンドパスフィルタ４と増幅器５の直列回路に接続され、各増幅器５の出力をＡ／Ｄ変換器６を介してＭＰＵ７に与えるように構成する。これにより、磁界の検出が３系統備えることになるため、磁界検出がＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の３方向について別々に行なえ、ＭＰＵ７における信号処理により、各軸方向の磁界測定値をそれぞれ単独にあるいは任意の２軸又は３軸の合成値（ベクトル合成）として求め、表示部８に出力表示することができる。
【００１７】
図６は、課電パルスの配電線伝送特性を示している。この特性より、測定周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが最適であるため、バンドパスフィルタ４は係る周波数帯を通過するように設定される。
【００１８】
図７は、地絡事故が発生している場合の課電パルスによる磁界微分波形を示している。地絡事故が発生している場合、図４にも示すように電路（配電線）１には、地絡電流が流れ、それに伴い電路１を中心にその周囲に磁界が発生する。地絡電流は、課電パルスがＯＮのときに流れるため、地絡電流に伴う磁界も間欠的（４秒に１回）に発生することになる。そして、各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃにて検出され、出力される測定値は、課電電流によってできる磁界の微分値であるため、正確には積分をすべきであるが、本実施形態では、電流の有無を検出できればよいので、積分処理はせずに装置構成の簡略化を図った。もちろん、積分回路を実装しても良い。
【００１９】
また、課電パルスは４秒間に１回ＯＮするとともに、１サイクルの４秒という時間はばらつきを有するので、係るＯＮに伴い生じる課電電流ひいては磁界を確実に検出するため、基準レベルを設定し、ＭＰＵ７は、その基準レベルを超えた信号が入力された場合に課電電流に伴う磁界が発生していると判断し、係る信号が入力されたときより少し前のデータから記録するようにした。
【００２０】
ＭＰＵ７は、入力データ（磁界センサの出力に対して信号処理（周波数フィルタリング＆増幅＆ＡＤ変換）したもの）に対し、ユーザから指定された条件でデータ表示をすべく所定の処理をし、表示部８に表示する。ここでユーザからの指示は、ＸＹＺのどの軸方向の磁界或いは合成磁界について、どの表示機能を用いて表示するかである。この指示は、課電式電路事故探査装置２が専用の装置であれば、各指示を与えるための入力スイッチの押下等により与えられ、課電式電路事故探査装置２が汎用のコンピュータを用いて構成される場合には、キーボードその他の入力装置を操作して与えられる。
【００２１】
本実施形態で用意された表示機能は、オシロスコープ機能と、棒グラフ機能がある。前者のオシロスコープ機能は、ディジタル・オシロスコープのように、予め任意に定められた基準レベル以上の信号が入力された際に掃引するレベルトリガ機能を設け、トリガ検出よりも少し前の時間から波形を表示するものである。
【００２２】
後者の棒グラフ機能は、トリガ（基準レベル以上）で検出されたレベルを時系列に複数回分表示するものである。本実施形態では、さらに図８（ａ）に示すように、表示領域の左端に課電点の近く（課電装置５０から１０から２０m離れた点）における磁界の測定レベルを常時表示し（図中ハッチングで示す）、トリガ検出したレベルを左方向に移動しながら表示する表示形態と、図８（ｂ）に示すように、トリガ検出に基づいて算出した相対レベルを左方向に移動しながら表示する表示形態と、を有する。ここで、相対レベルとは、まず課電点の近く（課電装置５０から１０から２０m離れた点）における磁界の基準測定レベルを取得し、各トリガ検出したレベルを上記基準測定レベルで除算することで求める。前回トリガ検出してから一定時間（４秒＋α）経過してもトリガ検出しない場合にはその回は磁界を検出しなかったとしてレベル（相対レベル）を０とするとともに次のレベル検出に備える。
【００２３】
本装置は、上記の表示機能を実現すべく基準測定レベルを記憶する記憶部と、各１軸センサ３ａ，３ｂ，３ｃの３系統から入力された値、及びまたはそれらをベクトル合成した値を、時系列に記憶する記憶部と、を備えており、ＭＰＵ７は、それらの記憶部に所定のデータを格納する。記憶部は、ＭＰＵ７が備えるようにしても良い。また、記憶保持するデータは、トリガ検出したレベルであり、所定時間（４秒間＋α）経過しても基準レベルを超える信号を受信しない場合には、係る回の記憶保持するデータのレベルは“０”とする。
【００２４】
次に、本実施形態の課電式電路事故探査装置２により、事故点の方向を認識するための動作原理を説明する。図９に示すような単純なＴ字型の分岐線路（Ａ点：分岐点）において、地絡事故がＢ点で発生した場合（図９（ａ）参照）と、Ｃ点で発生した場合（図９（ｂ）参照）について、それぞれの磁界分布を考える。ここで電線Ｌ１上に分岐点（Ａ点）が存在し、Ａ点とＢ点とを結ぶ電線Ｌ２と、電線Ｌ１とは、直交している。
【００２５】
図９（ａ）に示すように、Ｂ点で地絡事故が発生した場合、Ｂ点で電線Ｌ２の鏡像と短絡しＣ点では開放端となる。この状態で分岐点（Ａ点）よりも上流側の電線Ｌ１の任意の箇所に課電パルスを印加すると、課電電流は、課電装置→Ａ点→Ｂ点と流れ、電線Ｌ１，Ｌ２の周囲に磁界が発生する。このときの任意の座標（点Ｐ）における磁界Ｈｔは、電線Ｌ１とその鏡像が作る磁界がＨ１、電線Ｌ２とその鏡像が作る磁界がＨ２、地絡電流（事故点における電線から地面に向けて流れる電流）が作る磁界がＨ３とした場合に、磁界Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の合力（ベクトル合成）したものとなる（図９（ａ）参照）。
【００２６】
そして、各方向成分並びに３軸のベクトル合成した磁界の空間分布は、図１０に示すようになる。この空間分布は、作業員が課電式電路事故探査装置２を持って検査することを考慮し、電線から課電式電路事故探査装置２までの垂直距離を８ｍ（電線の地上からの距離１０ｍ−地上高２ｍ）とし、磁界の有限長線路の計算式であるビ・オサバールの法則により算出した。
【数１】
【００２７】
また、磁界の３軸のベクトル合成Ｈｔは、下記式により求められる。
【数２】
【００２８】
同様に、Ｃ点で地絡事故を発生した場合の任意の座標（点Ｐ）における磁界分布は図９（ｂ）に示すようになり、各方向成分並びに合成成分の空間分布は図１１に示すようになる。
【００２９】
図１０，図１１から明らかなように、課電電流に基づき発生する磁界をＸ，Ｙ，Ｚ軸の各成分に分けて計測し、出力することで、地絡事故の発生箇所を容易に識別することができる。例えば、電線に沿って移動した場合、仮に間違った方向（非事故点側）に進んだとしても、少なくとも１０ｍ程度進むとＸ軸方向の磁界成分のレベルが０となるのでわかるし、その前でも徐々にＸ軸方向の磁界成分のレベルが下がっていることを認識できれば、間違っているおそれが高いことを理解できる。
【００３０】
また、Ｘ軸方向成分とＹ軸方向成分の磁界の空間分布状態を示す図１０，図１１の（ａ），（ｂ）から明らかなように、電線と直角方向のみを観測することで分岐点（Ａ点）に来た場合にどちらの方向に地絡事故が発生しているかを識別することができる。更に、地絡事故点の直近において電線と直角方向成分が急激に増加するため、係る情報から地絡事故点を容易に特定することができる。
【００３１】
Ｚ軸方向成分の磁界の空間分布状態を示す図１０，図１１の（ｃ）から明らかなように、電線と直角方向に対して左右で磁界の極性が変わる。従って、例えば複数本の電線が平行になっているような場合に、課電式電路事故探査装置２が複数本の電線の間に位置させることで、どちら側の電線で短絡事故が発生しているかを容易に認識することができる（課電電流が流れている電線を特定できる）。また、片側の極性のみ測定することで事故点までの経路をたどることができる。この場合には、最終的な事故点は、Ｘ軸成分あるいはＹ軸成分を測定して特定することになる。
【００３２】
図１０，図１１の（ｄ）に示すように、磁界の３軸のベクトル合成Ｈｔも、事故点の位置により異なる空間分布を示すため、当該３軸をベクトル合成した出力に基づいても短絡事故の事故点を特定することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態で検出可能な事故は、完全地絡事故はもちろんのこと、放電性地絡事故や抵抗性地絡事故の場合も課電電流は課電点から事故点に至る経路にしか流れないので、上記の各種の方式により事故点に至る経路並びに事故点の特定を行なうことができる。
【００３４】
次に、具体例に基づき本実施形態における事故点の探査方式（動作原理）を説明する。図１２から図１５に示すように、直線方向に２つの十字路の交差点が設けられた道路網に沿って配電線が敷設されているエリアで探査を行なう場合、以下のようになる。まず、図示のように配電線の分岐点は、Ａ１とＡ２の２カ所あり、課電装置と事故点はそれぞれ図示する位置に存在しているものとする。この場合に、各地点Ｐｎにおいて計測した結果は、それぞれ表示部に表示されたようになる。
【００３５】
まず図１２は、Ｘ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、Ｐ１，Ｐ２では、進行方向（課電電流の流れる方向と一致）であるＸ軸方向成分が一定の出力レベルとなっている。そして、第１の分岐点Ａ１で、左右いずれかに曲がり、そのまま配電線に沿って進むと、地点Ｐ３，Ｐ４では、近接する配電線に電流が流れていないので、図示するようにＸ軸方向成分は出力レベルが０となる。従って、作業員は、間違った方向に進んでしまったことを知り、第１の分岐点Ａ１に戻り、元来た道の延長方向にまっすぐ進むことになる。
【００３６】
すると、地点Ｐ５に示すように、ある一定の出力レベルが現れるため、この方向に進んできたことが正しいことが確認できる。また、Ｘ軸方向成分の出力レベルが徐々に小さくなっている。このことは、現在の進行方向の延長方向には事故点が無く、途中の分岐点でいずれかの方向に曲がる必要があることを示唆している。つまり、係る延長方向に存在する分岐点（図示の場合にはＡ２）よりも更に直線方向での延長方向は開放端となり、電流は流れないのでＸ軸方向成分のレベルは小さくなる。そして、実際に第２の分岐点Ａ２を超えた地点Ｐ６では、出力レベルが０になる。
【００３７】
また、第２の分岐点Ａ２で左折した場合（非事故点側に進んだ場合）、事故点とは逆方向に進むことになるので、出力レベルは反転する。さらに、そのまま進むと、事故点から徐々に離反していくため、その出力レベルも徐々に小さくなる。これにより、間違った方向に進んでいる（逆側に曲がった）ことが理解でき、第２の分岐点Ａ２まで戻り、正しい方向に進むことができる。
【００３８】
逆に、第２の分岐点Ａ２で右折した場合（事故点側に進んだ場合）、一定以上の出力レベルが表示される（Ｐ８，Ｐ９参照）。そして、地点Ｐ９のように事故点に近くなると、その出力レベルも徐々に大きくなる。これにより、事故点に近づいていることがわかる。なお、図示省略するが、事故点を行き過ぎると、その出力レベルは低下するので、事故点を特定できる。
【００３９】
図１３は、Ｙ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、地点Ｐ１，Ｐ２では、課電電流が流れている方向と直交方向であるＹ軸方向成分の出力レベルは０となる。また、その途中の地点Ｐ１０において立ち止まると共に、横を向く（図示の場合、配電線を背にする）と、Ｙ軸方向成分の出力レベルが一定以上のものとなる。
【００４０】
また、第１の分岐点Ａ１で左折又は右折した場合には、地点Ｐ１０における表示と同様の原理によりＹ軸方向成分の出力レベルが現れる。但し、地点Ｐ１０の場合は同一箇所に立ち止まっていたため、出力レベルはほぼ同一の値を維持したが、地点Ｐ３，Ｐ４の場合は、課電電流が流れている配電線から徐々に離れるため、その出力レベルは徐々に小さくなる。
【００４１】
一方、地点Ｐ５では、第２分岐点Ａ２から事故点に向けて流れる課電電流に基づく磁界を検出し、第２の分岐点Ａ２に近づくほどＹ方向成分の出力レベルも徐々に大きくなる。そして、第２の分岐点Ａ２をそのまま直進した場合、地点Ｐ６に示すように、事故点から徐々に離れることからそのＹ方向成分の出力レベルも徐々に小さくなる。よって、このケースでは、作業員は間違った方向に進んでいることが理解でき、第２の分岐点Ａ２に戻り、いずれかの方向に曲がり、検査を続けることになる。
【００４２】
また、地点Ｐ５から第２の分岐点Ａ２に至り、そこにおいて左折した場合、地点Ｐ７に示すように、出力レベルが徐々に小さくなっているため、やはり作業員は間違った方向に進んでいることが理解でき、第２の分岐点Ａ２に戻り、事故点を探すべく別の方向に進むことになる。
【００４３】
また、地点Ｐ５から第２の分岐点Ａ２に至り、そこにおいて右折した場合、地点Ｐ８に示すように、当初は第２の分岐点Ａ２よりも上流側を流れる課電電流による磁界の影響を受け、ある程度の出力レベルとなるが、ある程度移動し、地点Ｐ９に至ると、Ｐ１等と同様にＹ方向成分の出力レベルは小さくなる。第２の分岐点Ａ２の下流側の地点であるＰ６，Ｐ７，Ｐ８の各表示状態から明らかなように、Ｙ方向成分の出力レベルの履歴から事故点に向かって進んでいるのか或いは非事故点に向かって進んでいるのかを容易に識別できる。
【００４４】
図１４は、Ｚ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。そして、係る磁界は、配電線を中心とした円周方向に発生するため、配電線の左側と右側とでは、磁界の向きが異なる。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、地点Ｐ１，Ｐ２と、地点Ｐ１′，Ｐ２′とでは、Ｚ方向成分の出力レベルの絶対値はほぼ等しくなるものの、極性が反転される。従って、Ｚ方向成分の出力レベルの極性を見ることで、作業員の左右どちら側の配電線に課電電流が流れているかがわかる。
【００４５】
課電電流は、課電装置→第１の分岐点Ａ１→第２の分岐点Ａ２→事故点と流れるので、その経路に沿って移動している場合、Ｚ方向成分の出力レベルの絶対値はほぼ一定の値を出力し続ける（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ５，Ｐ８参照）。逆に当該経路から離れる配電線に沿って移動した場合、Ｚ方向成分の出力レベルは徐々に小さくなる（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７参照）。
【００４６】
また、事故点ではＺ方向、つまり配電線から地面に向かって課電電流が流れそれに基づいて磁界が発生することから、事故点に近づくとＺ方向成分の出力レベルは小さくなる（Ｐ９，Ｐ９′参照）。このように、Ｚ方向成分の出力レベルに基づいても、事故点に至ることができる。
【００４７】
図１５は、ＸＹＺの３軸の合成ベクトルについての結果を示している。図から明らかなように、課電電流が流れている配電線に沿って移動している場合には、その出力レベルは一定以上になる。但し、図示のように、事故点が課電電流の流れている配電線の延長方向から異なる方向に存在する場合（第２の分岐点Ａ２で右に曲がる）、たとえば地点Ｐ５のようにその分岐点（Ａ２）に近づくと、その分岐点から事故点に向かう課電電流に伴う磁界の影響も受けるため、出力レベルは徐々に小さくなる。また、課電電流が流れる経路から離れる配電線に沿って移動した場合、合成ベクトルの出力レベルは徐々に小さくなる（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７参照）。
【００４８】
また、熱雑音レベルに近い低レベル信号の観測や、ダイナミックレンジを改善するため、増幅器の後段にログアンプを接続しても良い。但し、ログアンプは正極でのみ使用可能であるため、前段に半波または全波整流回路、または検波回路を設けることになる。
【００４９】
更にまた、課電パルス信号は、周期が約４秒間でパルス幅が約１０ｍｓｅｃであり、立ち上がりが数１０μｓｅｃとなり、立ち上がりが高速であるのに比べて周期が非常に長い。そこで、ＡＤ変換器の前段にピークホールド回路を接続すると確実にパルスを検出することができる。このとき、ピークホールド回路の周波数特性を数１００ｋＨｚにし、ホールド時間を数１０ｍｓｅｃとすると、サンプリング周期が数ｍｓｅｃ〜数１０ｍｓｅｃと、課電パルスの立ち上がりより遅い速度にしても課電パルスのピークを容易に捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の一例を示し、電路における事故点探査の概要を説明する図である。
【図２】課電装置の基本構成を示す回路図である。
【図３】課電するパルス電圧の波形を示すグラフ図である。
【図４】本発明に係る一例を示し、電路における事故点探査の概要を説明する構成図である。
【図５】本発明に係る課電式電路事故探査装置の好適な一実施形態を示している。
【図６】配電線の周波数特性（Ｐ−Ｓｐｉｃｅ計算値）を示すグラフである。
【図７】課電パルスによる磁界微分波形を示すグラフである。
【図８】表示形態の一例を示す図である。
【図９】動作原理を説明する図である。
【図１０】動作原理を説明する図である。
【図１１】動作原理を説明する図である。
【図１２】Ｘ方向成分についての結果を示す図である。
【図１３】Ｙ方向成分についての結果を示す図である。
【図１４】Ｚ方向成分についての結果を示す図である。
【図１５】ベクトル合成した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 電路
２ 課電式電路事故探査装置
３ 磁界センサ
３ａ Ｘ軸磁界センサ
３ｂ Ｙ軸磁界センサ
３ｃ Ｚ軸磁界センサ
４ バンドパスフィルタ
５ 増幅器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＭＰＵ
８ 表示器
５０ 課電装置
ｆ 磁界
【技術分野】
【０００１】
本発明は、課電式電路事故探査装置に関するもので、より具体的には、事故区間の電路にパルス電圧を課電し、当該電路から放射する電波を地上で受信して事故点の判別を行なう構成の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
よく知られるように、電路の事故点の探査に関して、事故区間の電路にパルス電圧を課電することで探査を行なう方法（課電式）がある。この方法の公知文献としては、例えば特許文献１〜３などがある。この公知文献に開示された技術は、図１に示すように、事故区間の電路１に課電装置５０を接続して直流の高電圧パルスを課電し、当該事故区間において線路１に流れる充電電流と放電電流の様子から事故点の探査を行なうものであり、カレントトランスなどの近接式の電流センサ１００を有した受信機１０１を電路１に接触させてパルス電流を検出し、事故点の位置を判別している。
【０００３】
課電装置５０は、例えば特許文献４〜６などに開示があり図２に示すように、直流の高電圧を発生する電源装置５１，電荷蓄積用のコンデンサＣ１，放電用の抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２およびコンデンサＣ３をπ型に接続した波形整形回路５２，放電切り替えのための真空スイッチＶＳ１，電圧出力のための真空スイッチＶＳ２，スイッチ制御回路５３などを備えており、コンデンサＣ１にエネルギを蓄積し、これをスイッチ切り替えに応じて放電することでパルス電圧を出力する構成になっている。
【０００４】
つまり課電装置５０は所定周期でパルス電圧を出力し、これには、電源装置５１は商用電源などを入力して例えば１５ｋＶの直流高電圧に変換し、コンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１に蓄積した電荷エネルギは、波形整形回路５２を通して真空スイッチＶＳ２により電路１側に放電し、そして例えば１０ｍｓｅｃ後に真空スイッチＶＳ１により強制的に接地させて電路１に充電した電荷は抵抗Ｒ１を通して放電する。この一連の動作を例えば４秒おきに繰り返すようになっており、その結果、図３に示すようにパルス幅１０ｍｓｅｃ，繰返し周期４ｓｅｃ，波高値１５ｋＶの矩形パルスを出力する。
【０００５】
しかしこの方式は、検出測定のために近接式の電流センサ１００を電路１に引っかけることから、作業員が電柱に登る昇柱作業が必要になり、あるいはバケット車での作業が必要になる。このため、事故点を検出するまでに多くの手間と時間がかかり、電路１と地上とにそれぞれ作業員が必要であり作業性が悪い。
【０００６】
そこで、例えば特許文献７〜１２などに見られるように、事故点の探査を地上で行ない得るような技術の提案がある。当該技術にあっては、電路を流れるパルス電流はアンテナを備えた受信機で受信し、受信信号を所定に判別処理することで事故点の探査を行なうものである。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−３０５６号公報
【特許文献２】特開昭５７−３０５７号公報
【特許文献３】特開昭５９−２４２７２号公報
【特許文献４】特開昭４８−５０２３８号公報
【特許文献５】特開昭５４−１４０９２９号公報
【特許文献６】特開昭５４−１４０９３１号公報
【特許文献７】特開昭５５−１３４３６５号公報
【特許文献８】特開昭５６−３５１６号公報
【特許文献９】特開昭５７−１７９７６４号公報
【特許文献１０】特開昭５８−５６７６号公報
【特許文献１１】特開昭６３−２４３７６９号公報
【特許文献１２】特開昭６３−２４３７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、そうしたアンテナ受信により地上で事故点の探査を行なう装置構成のものでは、以下に示すような問題がある。上記した特許文献７〜１２などに見られる技術にあっては、判別処理のロジックは検出信号を単発にタイミング処理する考えのものであり、単位パルスに対しては理論的には判別動作し得るようではあるが、ノイズレベルが高い現場環境では理想動作は望めず実用性に疑問がある。
【０００９】
さらに、従来の地上で事故点の探査を行なう装置構成のものでは、配電線の分岐点付近において事故側と非事故側の識別が困難であった。
【００１０】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、事故点の探査を地上で行なうことができるとともに、配電線の分岐点近傍に位置した場合に何れの方向に事故点があるかを容易に識別することのできる課電式電路事故探査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明に係る課電式電路事故探査装置は、事故区間の電路に課電装置によりパルス電圧を課電して事故点の探査を行なう課電式電路事故探査装置であって、直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサと、前記磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに出力表示する表示手段と、を備えた。
【００１２】
前記出力レベルを一定期間記憶保持する記憶手段を設け、前記表示手段には、記憶手段に記憶した過去のデータも合わせて表示するようにするとよい。さらに前記３方向のベクトル合成した出力レベルを前記表示手段に表示する機能を備えるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、課電電流に伴い発生する磁界を検出することで、事故点の探査を地上で行なうことができるとともに、配電線の分岐点近傍に位置した場合に何れの方向に事故点があるかを容易に識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図４は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施形態において、課電式電路事故探査装置２は、磁界検出のための磁界センサ３を有し、課電装置５０により事故区間の電路１に課電することで配電線を流れる電流に起因して発生する磁界ｆを、磁界センサ３を用いて地上で検出し、その検出結果に基づいて事故点の判別を行なう構成になっている。課電装置５０は前述した図２に示す構成のものであり、図３のようなパルス幅１０ｍｓｅｃ，繰返し周期４ｓｅｃ，波高値１５ｋＶの矩形パルスを出力するようになっている。
【００１５】
図５は、本実施形態の課電式電路事故探査装置２のブロック図を示している。この課電式電路事故探査装置２は、磁界センサ３として３つの１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃを用意し、それらを相互に直交するように配置する。これにより、ＸＹＺの直交座標系の３軸方向の磁界を各磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃにて検出可能となる。以後、３つの１軸磁界センサを区別して説明するときは、Ｘ軸磁界センサ３ａ，Ｙ軸磁界センサ３ｂ，Ｚ軸磁界センサ３ｃと記載する。なお、各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、本実施形態ではソレノイドや、ピックアップコイルを用いて形成している。
【００１６】
各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃの出力は、それぞれバンドパスフィルタ４と増幅器５の直列回路に接続され、各増幅器５の出力をＡ／Ｄ変換器６を介してＭＰＵ７に与えるように構成する。これにより、磁界の検出が３系統備えることになるため、磁界検出がＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の３方向について別々に行なえ、ＭＰＵ７における信号処理により、各軸方向の磁界測定値をそれぞれ単独にあるいは任意の２軸又は３軸の合成値（ベクトル合成）として求め、表示部８に出力表示することができる。
【００１７】
図６は、課電パルスの配電線伝送特性を示している。この特性より、測定周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚが最適であるため、バンドパスフィルタ４は係る周波数帯を通過するように設定される。
【００１８】
図７は、地絡事故が発生している場合の課電パルスによる磁界微分波形を示している。地絡事故が発生している場合、図４にも示すように電路（配電線）１には、地絡電流が流れ、それに伴い電路１を中心にその周囲に磁界が発生する。地絡電流は、課電パルスがＯＮのときに流れるため、地絡電流に伴う磁界も間欠的（４秒に１回）に発生することになる。そして、各１軸磁界センサ３ａ，３ｂ，３ｃにて検出され、出力される測定値は、課電電流によってできる磁界の微分値であるため、正確には積分をすべきであるが、本実施形態では、電流の有無を検出できればよいので、積分処理はせずに装置構成の簡略化を図った。もちろん、積分回路を実装しても良い。
【００１９】
また、課電パルスは４秒間に１回ＯＮするとともに、１サイクルの４秒という時間はばらつきを有するので、係るＯＮに伴い生じる課電電流ひいては磁界を確実に検出するため、基準レベルを設定し、ＭＰＵ７は、その基準レベルを超えた信号が入力された場合に課電電流に伴う磁界が発生していると判断し、係る信号が入力されたときより少し前のデータから記録するようにした。
【００２０】
ＭＰＵ７は、入力データ（磁界センサの出力に対して信号処理（周波数フィルタリング＆増幅＆ＡＤ変換）したもの）に対し、ユーザから指定された条件でデータ表示をすべく所定の処理をし、表示部８に表示する。ここでユーザからの指示は、ＸＹＺのどの軸方向の磁界或いは合成磁界について、どの表示機能を用いて表示するかである。この指示は、課電式電路事故探査装置２が専用の装置であれば、各指示を与えるための入力スイッチの押下等により与えられ、課電式電路事故探査装置２が汎用のコンピュータを用いて構成される場合には、キーボードその他の入力装置を操作して与えられる。
【００２１】
本実施形態で用意された表示機能は、オシロスコープ機能と、棒グラフ機能がある。前者のオシロスコープ機能は、ディジタル・オシロスコープのように、予め任意に定められた基準レベル以上の信号が入力された際に掃引するレベルトリガ機能を設け、トリガ検出よりも少し前の時間から波形を表示するものである。
【００２２】
後者の棒グラフ機能は、トリガ（基準レベル以上）で検出されたレベルを時系列に複数回分表示するものである。本実施形態では、さらに図８（ａ）に示すように、表示領域の左端に課電点の近く（課電装置５０から１０から２０m離れた点）における磁界の測定レベルを常時表示し（図中ハッチングで示す）、トリガ検出したレベルを左方向に移動しながら表示する表示形態と、図８（ｂ）に示すように、トリガ検出に基づいて算出した相対レベルを左方向に移動しながら表示する表示形態と、を有する。ここで、相対レベルとは、まず課電点の近く（課電装置５０から１０から２０m離れた点）における磁界の基準測定レベルを取得し、各トリガ検出したレベルを上記基準測定レベルで除算することで求める。前回トリガ検出してから一定時間（４秒＋α）経過してもトリガ検出しない場合にはその回は磁界を検出しなかったとしてレベル（相対レベル）を０とするとともに次のレベル検出に備える。
【００２３】
本装置は、上記の表示機能を実現すべく基準測定レベルを記憶する記憶部と、各１軸センサ３ａ，３ｂ，３ｃの３系統から入力された値、及びまたはそれらをベクトル合成した値を、時系列に記憶する記憶部と、を備えており、ＭＰＵ７は、それらの記憶部に所定のデータを格納する。記憶部は、ＭＰＵ７が備えるようにしても良い。また、記憶保持するデータは、トリガ検出したレベルであり、所定時間（４秒間＋α）経過しても基準レベルを超える信号を受信しない場合には、係る回の記憶保持するデータのレベルは“０”とする。
【００２４】
次に、本実施形態の課電式電路事故探査装置２により、事故点の方向を認識するための動作原理を説明する。図９に示すような単純なＴ字型の分岐線路（Ａ点：分岐点）において、地絡事故がＢ点で発生した場合（図９（ａ）参照）と、Ｃ点で発生した場合（図９（ｂ）参照）について、それぞれの磁界分布を考える。ここで電線Ｌ１上に分岐点（Ａ点）が存在し、Ａ点とＢ点とを結ぶ電線Ｌ２と、電線Ｌ１とは、直交している。
【００２５】
図９（ａ）に示すように、Ｂ点で地絡事故が発生した場合、Ｂ点で電線Ｌ２の鏡像と短絡しＣ点では開放端となる。この状態で分岐点（Ａ点）よりも上流側の電線Ｌ１の任意の箇所に課電パルスを印加すると、課電電流は、課電装置→Ａ点→Ｂ点と流れ、電線Ｌ１，Ｌ２の周囲に磁界が発生する。このときの任意の座標（点Ｐ）における磁界Ｈｔは、電線Ｌ１とその鏡像が作る磁界がＨ１、電線Ｌ２とその鏡像が作る磁界がＨ２、地絡電流（事故点における電線から地面に向けて流れる電流）が作る磁界がＨ３とした場合に、磁界Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の合力（ベクトル合成）したものとなる（図９（ａ）参照）。
【００２６】
そして、各方向成分並びに３軸のベクトル合成した磁界の空間分布は、図１０に示すようになる。この空間分布は、作業員が課電式電路事故探査装置２を持って検査することを考慮し、電線から課電式電路事故探査装置２までの垂直距離を８ｍ（電線の地上からの距離１０ｍ−地上高２ｍ）とし、磁界の有限長線路の計算式であるビ・オサバールの法則により算出した。
【数１】
【００２７】
また、磁界の３軸のベクトル合成Ｈｔは、下記式により求められる。
【数２】
【００２８】
同様に、Ｃ点で地絡事故を発生した場合の任意の座標（点Ｐ）における磁界分布は図９（ｂ）に示すようになり、各方向成分並びに合成成分の空間分布は図１１に示すようになる。
【００２９】
図１０，図１１から明らかなように、課電電流に基づき発生する磁界をＸ，Ｙ，Ｚ軸の各成分に分けて計測し、出力することで、地絡事故の発生箇所を容易に識別することができる。例えば、電線に沿って移動した場合、仮に間違った方向（非事故点側）に進んだとしても、少なくとも１０ｍ程度進むとＸ軸方向の磁界成分のレベルが０となるのでわかるし、その前でも徐々にＸ軸方向の磁界成分のレベルが下がっていることを認識できれば、間違っているおそれが高いことを理解できる。
【００３０】
また、Ｘ軸方向成分とＹ軸方向成分の磁界の空間分布状態を示す図１０，図１１の（ａ），（ｂ）から明らかなように、電線と直角方向のみを観測することで分岐点（Ａ点）に来た場合にどちらの方向に地絡事故が発生しているかを識別することができる。更に、地絡事故点の直近において電線と直角方向成分が急激に増加するため、係る情報から地絡事故点を容易に特定することができる。
【００３１】
Ｚ軸方向成分の磁界の空間分布状態を示す図１０，図１１の（ｃ）から明らかなように、電線と直角方向に対して左右で磁界の極性が変わる。従って、例えば複数本の電線が平行になっているような場合に、課電式電路事故探査装置２が複数本の電線の間に位置させることで、どちら側の電線で短絡事故が発生しているかを容易に認識することができる（課電電流が流れている電線を特定できる）。また、片側の極性のみ測定することで事故点までの経路をたどることができる。この場合には、最終的な事故点は、Ｘ軸成分あるいはＹ軸成分を測定して特定することになる。
【００３２】
図１０，図１１の（ｄ）に示すように、磁界の３軸のベクトル合成Ｈｔも、事故点の位置により異なる空間分布を示すため、当該３軸をベクトル合成した出力に基づいても短絡事故の事故点を特定することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態で検出可能な事故は、完全地絡事故はもちろんのこと、放電性地絡事故や抵抗性地絡事故の場合も課電電流は課電点から事故点に至る経路にしか流れないので、上記の各種の方式により事故点に至る経路並びに事故点の特定を行なうことができる。
【００３４】
次に、具体例に基づき本実施形態における事故点の探査方式（動作原理）を説明する。図１２から図１５に示すように、直線方向に２つの十字路の交差点が設けられた道路網に沿って配電線が敷設されているエリアで探査を行なう場合、以下のようになる。まず、図示のように配電線の分岐点は、Ａ１とＡ２の２カ所あり、課電装置と事故点はそれぞれ図示する位置に存在しているものとする。この場合に、各地点Ｐｎにおいて計測した結果は、それぞれ表示部に表示されたようになる。
【００３５】
まず図１２は、Ｘ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、Ｐ１，Ｐ２では、進行方向（課電電流の流れる方向と一致）であるＸ軸方向成分が一定の出力レベルとなっている。そして、第１の分岐点Ａ１で、左右いずれかに曲がり、そのまま配電線に沿って進むと、地点Ｐ３，Ｐ４では、近接する配電線に電流が流れていないので、図示するようにＸ軸方向成分は出力レベルが０となる。従って、作業員は、間違った方向に進んでしまったことを知り、第１の分岐点Ａ１に戻り、元来た道の延長方向にまっすぐ進むことになる。
【００３６】
すると、地点Ｐ５に示すように、ある一定の出力レベルが現れるため、この方向に進んできたことが正しいことが確認できる。また、Ｘ軸方向成分の出力レベルが徐々に小さくなっている。このことは、現在の進行方向の延長方向には事故点が無く、途中の分岐点でいずれかの方向に曲がる必要があることを示唆している。つまり、係る延長方向に存在する分岐点（図示の場合にはＡ２）よりも更に直線方向での延長方向は開放端となり、電流は流れないのでＸ軸方向成分のレベルは小さくなる。そして、実際に第２の分岐点Ａ２を超えた地点Ｐ６では、出力レベルが０になる。
【００３７】
また、第２の分岐点Ａ２で左折した場合（非事故点側に進んだ場合）、事故点とは逆方向に進むことになるので、出力レベルは反転する。さらに、そのまま進むと、事故点から徐々に離反していくため、その出力レベルも徐々に小さくなる。これにより、間違った方向に進んでいる（逆側に曲がった）ことが理解でき、第２の分岐点Ａ２まで戻り、正しい方向に進むことができる。
【００３８】
逆に、第２の分岐点Ａ２で右折した場合（事故点側に進んだ場合）、一定以上の出力レベルが表示される（Ｐ８，Ｐ９参照）。そして、地点Ｐ９のように事故点に近くなると、その出力レベルも徐々に大きくなる。これにより、事故点に近づいていることがわかる。なお、図示省略するが、事故点を行き過ぎると、その出力レベルは低下するので、事故点を特定できる。
【００３９】
図１３は、Ｙ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、地点Ｐ１，Ｐ２では、課電電流が流れている方向と直交方向であるＹ軸方向成分の出力レベルは０となる。また、その途中の地点Ｐ１０において立ち止まると共に、横を向く（図示の場合、配電線を背にする）と、Ｙ軸方向成分の出力レベルが一定以上のものとなる。
【００４０】
また、第１の分岐点Ａ１で左折又は右折した場合には、地点Ｐ１０における表示と同様の原理によりＹ軸方向成分の出力レベルが現れる。但し、地点Ｐ１０の場合は同一箇所に立ち止まっていたため、出力レベルはほぼ同一の値を維持したが、地点Ｐ３，Ｐ４の場合は、課電電流が流れている配電線から徐々に離れるため、その出力レベルは徐々に小さくなる。
【００４１】
一方、地点Ｐ５では、第２分岐点Ａ２から事故点に向けて流れる課電電流に基づく磁界を検出し、第２の分岐点Ａ２に近づくほどＹ方向成分の出力レベルも徐々に大きくなる。そして、第２の分岐点Ａ２をそのまま直進した場合、地点Ｐ６に示すように、事故点から徐々に離れることからそのＹ方向成分の出力レベルも徐々に小さくなる。よって、このケースでは、作業員は間違った方向に進んでいることが理解でき、第２の分岐点Ａ２に戻り、いずれかの方向に曲がり、検査を続けることになる。
【００４２】
また、地点Ｐ５から第２の分岐点Ａ２に至り、そこにおいて左折した場合、地点Ｐ７に示すように、出力レベルが徐々に小さくなっているため、やはり作業員は間違った方向に進んでいることが理解でき、第２の分岐点Ａ２に戻り、事故点を探すべく別の方向に進むことになる。
【００４３】
また、地点Ｐ５から第２の分岐点Ａ２に至り、そこにおいて右折した場合、地点Ｐ８に示すように、当初は第２の分岐点Ａ２よりも上流側を流れる課電電流による磁界の影響を受け、ある程度の出力レベルとなるが、ある程度移動し、地点Ｐ９に至ると、Ｐ１等と同様にＹ方向成分の出力レベルは小さくなる。第２の分岐点Ａ２の下流側の地点であるＰ６，Ｐ７，Ｐ８の各表示状態から明らかなように、Ｙ方向成分の出力レベルの履歴から事故点に向かって進んでいるのか或いは非事故点に向かって進んでいるのかを容易に識別できる。
【００４４】
図１４は、Ｚ方向成分についての結果を示している。課電パルスの印加に伴い、電流は、課電装置から事故点に向けて流れ、その電流が流れる配電線の周囲に磁界が発生する。そして、係る磁界は、配電線を中心とした円周方向に発生するため、配電線の左側と右側とでは、磁界の向きが異なる。従って、作業員が課電装置を接続した課電点から配電線に沿って移動すると、地点Ｐ１，Ｐ２と、地点Ｐ１′，Ｐ２′とでは、Ｚ方向成分の出力レベルの絶対値はほぼ等しくなるものの、極性が反転される。従って、Ｚ方向成分の出力レベルの極性を見ることで、作業員の左右どちら側の配電線に課電電流が流れているかがわかる。
【００４５】
課電電流は、課電装置→第１の分岐点Ａ１→第２の分岐点Ａ２→事故点と流れるので、その経路に沿って移動している場合、Ｚ方向成分の出力レベルの絶対値はほぼ一定の値を出力し続ける（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ５，Ｐ８参照）。逆に当該経路から離れる配電線に沿って移動した場合、Ｚ方向成分の出力レベルは徐々に小さくなる（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７参照）。
【００４６】
また、事故点ではＺ方向、つまり配電線から地面に向かって課電電流が流れそれに基づいて磁界が発生することから、事故点に近づくとＺ方向成分の出力レベルは小さくなる（Ｐ９，Ｐ９′参照）。このように、Ｚ方向成分の出力レベルに基づいても、事故点に至ることができる。
【００４７】
図１５は、ＸＹＺの３軸の合成ベクトルについての結果を示している。図から明らかなように、課電電流が流れている配電線に沿って移動している場合には、その出力レベルは一定以上になる。但し、図示のように、事故点が課電電流の流れている配電線の延長方向から異なる方向に存在する場合（第２の分岐点Ａ２で右に曲がる）、たとえば地点Ｐ５のようにその分岐点（Ａ２）に近づくと、その分岐点から事故点に向かう課電電流に伴う磁界の影響も受けるため、出力レベルは徐々に小さくなる。また、課電電流が流れる経路から離れる配電線に沿って移動した場合、合成ベクトルの出力レベルは徐々に小さくなる（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７参照）。
【００４８】
また、熱雑音レベルに近い低レベル信号の観測や、ダイナミックレンジを改善するため、増幅器の後段にログアンプを接続しても良い。但し、ログアンプは正極でのみ使用可能であるため、前段に半波または全波整流回路、または検波回路を設けることになる。
【００４９】
更にまた、課電パルス信号は、周期が約４秒間でパルス幅が約１０ｍｓｅｃであり、立ち上がりが数１０μｓｅｃとなり、立ち上がりが高速であるのに比べて周期が非常に長い。そこで、ＡＤ変換器の前段にピークホールド回路を接続すると確実にパルスを検出することができる。このとき、ピークホールド回路の周波数特性を数１００ｋＨｚにし、ホールド時間を数１０ｍｓｅｃとすると、サンプリング周期が数ｍｓｅｃ〜数１０ｍｓｅｃと、課電パルスの立ち上がりより遅い速度にしても課電パルスのピークを容易に捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の一例を示し、電路における事故点探査の概要を説明する図である。
【図２】課電装置の基本構成を示す回路図である。
【図３】課電するパルス電圧の波形を示すグラフ図である。
【図４】本発明に係る一例を示し、電路における事故点探査の概要を説明する構成図である。
【図５】本発明に係る課電式電路事故探査装置の好適な一実施形態を示している。
【図６】配電線の周波数特性（Ｐ−Ｓｐｉｃｅ計算値）を示すグラフである。
【図７】課電パルスによる磁界微分波形を示すグラフである。
【図８】表示形態の一例を示す図である。
【図９】動作原理を説明する図である。
【図１０】動作原理を説明する図である。
【図１１】動作原理を説明する図である。
【図１２】Ｘ方向成分についての結果を示す図である。
【図１３】Ｙ方向成分についての結果を示す図である。
【図１４】Ｚ方向成分についての結果を示す図である。
【図１５】ベクトル合成した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 電路
２ 課電式電路事故探査装置
３ 磁界センサ
３ａ Ｘ軸磁界センサ
３ｂ Ｙ軸磁界センサ
３ｃ Ｚ軸磁界センサ
４ バンドパスフィルタ
５ 増幅器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＭＰＵ
８ 表示器
５０ 課電装置
ｆ 磁界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
事故区間の電路に課電装置によりパルス電圧を課電して事故点の探査を行なう課電式電路事故探査装置であって、
直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサと、
前記磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに出力表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする課電式電路事故探査装置。
【請求項２】
前記出力レベルを一定期間記憶保持する記憶手段を設け、
前記表示手段には、記憶手段に記憶した過去のデータも合わせて表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の課電式電路事故探査装置。
【請求項３】
前記３方向のベクトル合成した出力レベル、または前記３方向のうちの任意２方向をベクトル合成した出力レベルを前記表示手段に表示する機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の課電式電路事故探査装置。
【請求項１】
事故区間の電路に課電装置によりパルス電圧を課電して事故点の探査を行なう課電式電路事故探査装置であって、
直交する３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の磁界を検出する磁界センサと、
前記磁界センサで検出したＸ方向成分と、Ｙ方向成分と、Ｚ方向成分に基づく出力レベルを成分ごとに出力表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする課電式電路事故探査装置。
【請求項２】
前記出力レベルを一定期間記憶保持する記憶手段を設け、
前記表示手段には、記憶手段に記憶した過去のデータも合わせて表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の課電式電路事故探査装置。
【請求項３】
前記３方向のベクトル合成した出力レベル、または前記３方向のうちの任意２方向をベクトル合成した出力レベルを前記表示手段に表示する機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の課電式電路事故探査装置。
【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２００８−１９１０２３（Ｐ２００８−１９１０２３Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６３５２（Ｐ２００７−２６３５２）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【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２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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