JPH04229578A - 三軸コネクタアダプタ、及びモニタ装置と検出器との接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、一般的には、検出器からモニ
タ装置に信号を伝える三軸コネクタアダプタ（ｔｒｉａ
ｘｉａｌ　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ　ａｄａｐｔｅｒ）に関
するものである。より詳細には、本発明は、三軸ケーブ
ル同士を接続すると共に、信号の完全性を維持し且つ信
号の干渉を最小とするための三軸コネクタアダプタに関
するものである。

【０００２】

【発明の背景】近年、検出器とモニタ装置との間の電気
的信号の伝達のために三軸ケーブルが用いられてきてい
る。多くの業界において、検出器からモニタ装置に信号
を伝えるために、三軸ケーブルを用いている。特に、原
子力発電業界では、原子炉内又はその周囲に配置された
検出器から、その検出器から離れて配置されたモニタ装
置に色々なタイプの信号を伝えるために、三軸ケーブル
を使用している。

【０００３】一般的に、三軸ケーブルは３本の被覆導線
から構成されている。中心導線は、検出器からの電気的
信号に対応する電流をモニタ装置に伝える。「内側シー
ルド線」と一般機に呼ばれる第２の導線は、中心導線の
電流に対するリターン導線として機能するものである。 外側導線は外側導電シールド線として機能し、漂遊電磁
信号が三軸ケーブルの２本の内側の導線に混信を与える
のを防止する。通常、三軸ケーブルの３本の導線間には
、それぞれの導線を互いに電気的に分離するために、絶
縁層が配置されている。

【０００４】原子炉発電業界において、検出器とモニタ
装置との間で用いられる三軸ケーブルは、最大約２５０
０ＶＤＣの電圧や約１０ｐＡ〜約１ｍＡの範囲の小電流
信号を流すことができる。更に、約１ｍＶ〜約１０ｍＶ
の範囲の中性子計数管からの小さなパルス信号も、原子
力発電モニタ設備で用いられている三軸ケーブルにより
伝えることができる。

【０００５】検出器からモニタ装置に信号を伝えるため
に用いられ得る三軸ケーブルには、色々な型式がある。 このようなケーブルの例としては、ＲＧ−１１型三軸ケ
ーブル、ＲＧ−５８型三軸ケーブル、ＲＧ−５９型三軸
ケーブルがある。原子力発電業界で用いられる最も一般
的な三軸ケーブルはＲＧ−１１型三軸ケーブルであり、
このケーブルは、検出器から信号がそこを経てモニタ装
置に伝えられる際における信号の減衰や混信を最小限と
することができる。

【０００６】ＲＧ−１１型ケーブルの末端は通常、装置
キャビネット内にあり、そこで、ケーブルはオス又はメ
スのＲＧ−１１／ｕコネクタによって装置と接続される
。ＲＧ−１１型三軸ケーブルの物理的構成によって、約
１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）以下の曲げ半径を有する円弧
形に該ケーブルを曲げることができない。約１５．２ｃ
ｍ（６ｉｎ．）以下の曲げ半径となった場合、ＲＧ−１
１型ケーブルの中心導線は、絶縁体を横切って移動し、
内側の導線間で電圧アーク、即ち短絡が発生し、その結
果として信号損失が付随的に生ずる可能性がある。しか
しながら、通常、後部キャビネットドアと装置との間の
領域は、約１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）以上の曲げ半径を
確保するのには不十分な大きさであり、従って、ＲＧ−
１１型ケーブルを用いている装置については、後部キャ
ビネットドアを開放したままとし、ＲＧ−１１型ケーブ
ルが約１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）以下の曲げ半径に押し
曲げられないようにするのが一般的である。

【０００７】しかし、今日、米国原子力規制委員会は安
全確保のために装置キャビネットドアの閉鎖を強制して
いる。従って、連邦規則に従って、ＲＧ−１１型装置バ
ルクヘッドコネクタ（ｂｕｌｋｈｅａｄ　ｃｏｎｎｅｃ
ｔｏｒ）を有する核モニタ装置に対して既存のＲＧ−１
１型三軸ケーブルを用いる場合の実際的な解決手段が必
要とされている。ＲＧ−１１型三軸ケーブル及び対応の
装置バルクヘッドコネクタの交換は、それに関連される
停止時間、費用、試験時間及びキャリブレーション時間
の全てが多大なものとなるので、実際的な方法ではない
。可能性のある解決方法は、ＲＧ−１１型ケーブルの末
端と装置上のコネクタとの間に、より細く可撓性の大き
な三軸ケーブル（即ち、より小さな曲げ半径を有する三
軸ケーブル）を介設すると共に、これらの２本のケーブ
ル及び関連のコネクタの間の継目を通る信号の完全性を
維持する、というものである。

【０００８】これに使用し得る三軸ケーブルはＲＧ−５
８型及びＲＧ−５９型の三軸ケーブルであり、両ケーブ
ルとも曲げ半径は約５．１〜７．６ｃｍ（２〜３ｉｎ．
）である。しかし、従来、異なる寸法の三軸ケーブルを
互いに接続するように作られた或は設計されたコネクタ
アダプタはなかった。 更に、同軸ケーブルを用いた場合、三軸ケーブルにおけ
る外側シールド線がないので、原子力発電プラントの特
定のプロセスをモニタする際に混信やノイズを生じる可
能性が相当にあるため、同軸コネクタアダプタを用いて
三軸ケーブルから同軸ケーブルに変換することも実際的
ではない。

【０００９】従って、ＲＧ−１１型とＲＧ−５８型の三
軸ケーブルの接続、ＲＧ−１１型とＲＧ−５９型の三軸
ケーブルの接続及びＲＧ−１１型とＲＧ−１１型の三軸
ケーブルの接続を可能とする三軸コネクタアダプタであ
って、そこを通る信号全体の完全性及び分離性を保つこ
とのできるものが長い間必要とされている。更に、かか
る三軸コネクタアダプタは、ＢＮＣ、ＴＮＣ或はＲＧ−
５９型三軸コネクタの結合インターフェースの交換を可
能とする。

【００１０】

【発明の概要】上述した長年にわたり解決が求められて
きた課題は、本発明による三軸コネクタアダプタによっ
て解決される。本発明に従った三軸コネクタアダプタに
よって、曲げ半径の小さな三軸ケーブルを曲げ半径の大
きな標準的なＲＧ−１１型三軸ケーブルにインターフェ
ース（接続）させることができる。更に、本発明による
三軸コネクタアダプタは、ＲＧ−１１型ケーブル及びバ
ルクヘッドコネクタを既存の核モニタ装置から交換する
必要がないので、停止時間、過剰な費用、試験時間及び
キャリブレーション時間を排除することができる。

【００１１】本発明によれば、三軸ケーブル同士を接続
するための三軸コネクタアダプタは、前記三軸コネクタ
アダプタに対して外側シールド導体を提供すると共に、
第１の三軸ケーブルをインターフェースするための三軸
ハウジング手段と、前記三軸コネクタアダプタに対して
内側導体を提供すると共に、該三軸コネクタアダプタに
電流を流すために、前記三軸ハウジング手段とインター
フェースされる内側シールド手段と、前記三軸コネクタ
アダプタに電流を流すために、前記内側シールド手段と
インターフェースされる中心導電手段と、第２の三軸ケ
ーブルを前記三軸コネクタアダプタに連結すると共に、
前記第１の三軸ケーブルを前記第２の三軸ケーブルに電
気的にインターフェースするために、前記三軸ハウジン
グ手段とインターフェースされたバルクヘッド連結手段
と、を備えている。

【００１２】また、本発明は、モニタ装置を検出器に接
続するための接続方法も提供するものである。この方法
は、第１の三軸ケーブルをモニタ装置に接続するために
コネクタを設けることと、第２の三軸ケーブルを前記モ
ニタ装置に接続するために、前記コネクタを第１の三軸
アダプタで適応させることと、前記第２の三軸ケーブル
を前記第１の三軸アダプタに接続することと、第２の三
軸アダプタを前記第２の三軸ケーブルに接続することと
、前記第１の三軸ケーブルを第２の三軸コネクタに接続
することと、検出器を前記第１の三軸ケーブルに接続す
ることと、から成る。

【００１３】

【好適な実施例の詳細な説明】

以下、図面に沿って説明するが、図中、同一符号は同一
要素を示すものとする。 図１は、原子力発電業界で用いるのに適したモニタ装置
１０を示している。好適な実施例において、モニタ装置
１０は、該装置１０に組み込まれたモニタ電子回路を接
地するためのシャシ２０を有している。より好適な実施
例において、モニタ装置１０の電子回路は、電離箱、中
性子計数管又は原子力発電プラントのプロセスをモニタ
するために通常用いられるその他の検出器からの電流信
号を分析するようになっている。更に好適な実施例にお
いて、信号電流は、モニタ装置１０から離れた位置に配
置されたセンサから三軸ケーブル３０によって装置１０
に伝えられる。

【００１４】モニタ装置１０は、符号４０で示されるバ
ルクヘッドコネクタにて、三軸ケーブル３０に接続され
るようになっている。好適な実施例において、コネクタ
４０は、モニタ装置１０とインターフェースされ、特定
寸法を有する第１の三軸ケーブルを受け入れるよう設計
されている。このケーブルの例は、原子力発電業界で一
般的に用いられているＲＧ−１１型三軸ケーブルであり
、原子力用の検出機からの約２５００ＶＤＣのケーブル
電圧や１０ｐＡ〜１ｍＡの小電流の信号、或は１〜１０
ｍＶの範囲の微小パルスの信号を伝えるようになってい
る。

【００１５】前述したように、ＲＧ−１１型三軸ケーブ
ルは、原子炉内又はその周囲に置かれた検出器から色々
なタイプの信号を、原子炉から離れている装置に伝える
ために、原子力発電業界において用いられている。ＲＧ
−１１型三軸ケーブルは、その物理的構成によって、約
１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）よりも小さな曲げ半径の円弧
形に曲げることができない。これは、ＲＧ−１１型三軸
ケーブルが約１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）よりも小さな曲
げ半径に曲げられた場合に、ケーブルの中心導線がケー
ブルの内部絶縁材を横切って移動するためである。絶縁
材を横切る中心導線の移動によって、ＲＧ−１１型ケー
ブルの内側シールド線に対して中心導線が高圧アーク、
即ち短絡を生じ、それによって、信号損失が生ずると共
に原子力検出器の出力の分析が不正確なものとなる。

【００１６】一般的に、モニタ装置１０は装置キャビネ
ット内に収容されるのであるが、後部キャビネットドア
とモニタ装置１０との間の領域は、キャビネットドアが
閉じられている場合、約１５．２ｃｍ（６ｉｎ．）の曲
げ半径を確保するには不十分である。モニタ装置１０及
びバルクヘッドコネクタ４０に接続したＲＧ−１１型ケ
ーブルをキャビネット内に収容するために、従来はキャ
ビネットドアを開放した状態とし、ケーブルが前述した
問題を生ずる非常に小さな円弧形に曲げられないように
している。

【００１７】しかしながら、原子力発電業界においては
、装置キャビネットドアを閉鎖するように規則で強制さ
れており、三軸ケーブルは、ドアが閉じられた装置キャ
ビネット内で収容されるようになっていなければならな
い。ここで、より細い三軸ケーブル、例えばＲＧ−５８
型又はＲＧ−５９型三軸ケーブルは約１５．２ｃｍ（６
ｉｎ．）よりも小さな曲げ半径で曲げることができ、従
って、ドアが閉じられた装置キャビネット内に収容する
ことができる。しかし、原子力発電プラント内の核反応
をモニタするための装置は、通常、オス又はメスのＲＧ
−１１／ｕコネクタを介してＲＧ−１１型ケーブルに接
続されるようになっており、これがこの業界では標準で
ある。

【００１８】従って、装置キャビネット内に配置するこ
とができるＲＧ−５８型又はＲＧ−５９型（以下、「Ｒ
Ｇ−５８／５９型」という）三軸ケーブルにバルクヘッ
ドコネクタをインターフェースさせるための三軸コネク
タアダプタを構成することが望ましい。また、原子力発
電プラント内の遠隔の検出器からモニタ装置１０に信号
を伝える曲げ半径の大きなＲＧ−１１型ケーブルにＲＧ
−５８／５９型三軸ケーブルをインターフェースする同
様な三軸コネクタアダプタを構成することが望ましい。 このような三軸コネクタアダプタが、図１において符号
５０で総括的に示されている。

【００１９】好適な実施例において、三軸コネクタアダ
プタ５０は、より細く可撓性がより大きな三軸ケーブル
６０をバルクヘッドコネクタ４０を介してモニタ装置１
０にインターフェースできるようにしている。更に好適
な実施例において、三軸ケーブル６０は、既存のＲＧ−
１１型三軸ケーブル３０よりも曲げ半径の小さなＲＧ−
５８／５９型の可撓性三軸ケーブルである。一般に、Ｒ
Ｇ−５８／５９型三軸ケーブルの曲げ半径は約５．１〜
７．６ｃｍ（２〜３ｉｎ．）である。このように、ＲＧ
−５８／５９型三軸ケーブルをモニタ装置１０上のＲＧ
−１１型バルクヘッドコネクタ４０を介して三軸コネク
タアダプタ５０にインターフェースすることによって、
キャビネットドアを原子力発電プラントの米国連邦規則
に従って閉じることができるよう、ケーブル６０を装置
キャビネット内に適宜配置することができる。

【００２０】ＲＧ−１１型フィールドケーブル３０は、
本発明によって提供された第２の三軸コネクタアダプタ
５０にインターフェースされる。この第２の三軸コネク
タアダプタ５０は、好適には、ＲＧ−５８／５９型三軸
コネクタ７０を介してＲＧ−５８／５９型三軸ケーブル
６０にインターフェースされる。 これによって、ＲＧ−１１型ケーブル３０は、ＲＧ−５
８／５９型三軸ケーブル６０、ひいてはモニタ装置１０
にインターフェースされると共に、三軸ケーブルで信号
を伝える場合の利点を保つことができる。即ち、三軸ケ
ーブル内の外側シールド線が保持されるので、信号をノ
イズによる妨害から保護することができる。このような
利点は、同軸ケーブルが混信を防止するための外側シー
ルド線を有していないので、同軸ケーブルでは得られな
いものである。

【００２１】次に、図２を参照すると、三軸コネクタア
ダプタ５０の分解図が示されている。好適な実施例にお
いて、この三軸コネクタアダプタ５０はＲＧ−１１オス
型コネクタに倣って設計されている。しかし、ＲＧ−１
１型のようなメス型の三軸コネクタアダプタもまた本発
明によって提供され得ることは、当業者ならば理解され
よう。

【００２２】外側導体を形成するために、三軸コネクタ
アダプタ５０には三軸ハウジング手段８０が設けられて
いる。好適な実施例において、より細い第１の三軸ケー
ブル、好ましくはＲＧ−５８／５９型三軸ケーブルが三
軸ハウジング手段８０にインターフェースされる。内側
本体接触手段が三軸ハウジング手段８０と短絡しないよ
う確実に絶縁されるように、前部絶縁手段９０が三軸ハ
ウジング手段８０内にインターフェースされている。

【００２３】中心導電手段１１０が内側本体接触手段１
００とインターフェースされ、ＲＧ−１１型ケーブルか
ら三軸コネクタアダプタ５０を経てＲＧ−５８／５９型
ケーブルに電気的信号、即ち電流を流すようになってい
る。更に好適な実施例において、中心導電手段１１０は
、ピン１３０と、単線の中心導線１２０とから成ってい
る。中心絶縁手段１４０は、中心導電手段１１０の周り
を覆ってこれにインターフェースされ、中心導電手段１
１０を内側本体接触手段１００から絶縁し、内側本体接
触手段１００と中心導電手段１１０との間のアーク発生
を防止すると共に、混信を防止するようになっている。 中心絶縁手段１４０と中心導電手段１１０とは、中心ピ
ン１３０が実際のＲＧ−１１型中心導線ピンの物理的仕
様、及び、ＲＧ−１１型ケーブルの中央導通ピンの実際
の位置に一致するようにして、内側本体接触手段１００
に挿入される。

【００２４】本発明による三軸コネクタアダプタの更に
好適な実施例において、内側シールド手段１５０が、中
心絶縁手段１４０と中心導電手段１１０の組合せの上に
摺動可能に嵌め込まれてこれとインターフェースされ、
内側本体接触手段１００の端部と接合するようになって
いる。内側シールド手段１５０は前述したようにインタ
ーフェースし、三軸コネクタアダプタ５０のための内側
導線を提供し、これにより、ＲＧ−１１及びＲＧ−５８
／５９の両方のケーブルにおける第２の導電路に対応し
て三軸コネクタ内に第２の導電路を形成する。更に好適
な実施例では、内側シールド手段１５０は銅製ブロック
から成り、三軸コネクタアダプタ５０を電流が良好で流
れるようにしている。更に、内側本体接触手段１００は
、対応の相ケーブル内の中心導線に中心導電手段１１０
を接合するための手段を提供している。

【００２５】更に、内側シールド手段たる銅製ブロック
１５０を絶縁して、そのブロック１５０が外側シールド
手段、即ち三軸ハウジング手段８０と短絡しないように
するために、後部絶縁手段１６０が内側シールド銅製ブ
ロック１５０の端部を覆うように嵌合される。好適な実
施例において、連結手段１７０が三軸ハウジング手段８
０にインターフェースされると共に、ＲＧ−１１型三軸
ケーブルをＲＧ−５８／５９型三軸ケーブルに電気的に
インターフェースする。連結手段１７０は、三軸コネク
タアダプタ５０に対して変形型バルクヘッドを提供し、
好適には、内側シールド導体１８０と、単線の中心導線
１９０とから成る。内側シールド銅製ブロック１５０が
内側シールド導体１８０と整列して接合すると共に、中
心導線手段１１０が中心導線１９０と整列して接合する
ように、連結手段１７０は配置される。

【００２６】前部絶縁手段９０を三軸ハウジング手段８
０に固定するために、プラグナット手段２００が三軸コ
ネクタアダプタ５０に設けられ、連結用変形型バルクヘ
ッド手段１７０とインターフェースしている。プラグナ
ット２００は、ＲＧ−１１型プラグ、即ち三軸ハウジン
グ手段８０のねじ付き端部内にねじ込まれるようになっ
ており、また、変形型バルクヘッド連結手段１７０の端
部を覆うように嵌め込むために、内側に穴を有している
。好ましくは、プラグナット手段２００の穴は、圧力嵌
合できるよう機械加工された縁部を有しても良いし、或
はねじ付きとしたものでも良い。後者の場合、プラグナ
ット手段２００は、まず、変形型バルクヘッド連結手段
１７０上に螺合され、その後、プラグナット手段２００
の外側のねじ部が、ＲＧ−１１型プラグ胴（三軸ハウジ
ング手段）８０の下部内部部分内に切られたねじ部と係
合する。プラグナット手段２００がＲＧ−１１型プラグ
８０と固定係合された後、組立てが完了する。

【００２７】本発明により提供された三軸コネクタアダ
プタによって、外側シールド導体の完全性がＲＧ−１１
型コネクタの外側組立体の全体にわたり確実に維持され
る。 外側シールド導体の完全性は、ＲＧ−１１型プラグ８０
のエンドキャップによって、バルクヘッドコネクタ４０
の外側組立体に、そしてＲＧ−５８／５９型三軸ケーブ
ルの外側シールド導線に至り、混信及び信号損失が最小
限とされる。また、内側シールド手段１５０及び中心導
電手段１１０は、それぞれ、後部絶縁手段１６０と中心
絶縁手段１４０により絶縁される。このようにして、完
全な信号の健全性が本発明による三軸コネクタアダプタ
に与えられる。

【００２８】前述したようにして提供される三軸コネク
タアダプタは、異なった寸法の三軸コネクタとの相互連
結の可能性に融通性を与え、また、コネクタ及び色々な
寸法の三軸ケーブルを通る信号全体の完全性（健全性）
及び分離性を維持することができる。より細いケーブル
が、それ自体の三軸コネクタにより三軸コネクタアダプ
タに螺合させることで、簡単に取り付けられる。本発明
による三軸コネクタアダプタは、容易に、原子力発電業
界におけるモニタ装置の停止時間を最小にすることがで
き、また、特定のモニタ装置を停止することなく、多く
のケーブルを簡単に適用すことができる。

【００２９】更に、信号の完全性及び分離性は本発明に
よる三軸コネクタアダプタによって維持されるので、現
在機能しているモニタ装置が三軸コネクタアダプタによ
り改造される場合に、ステップアップ毎にモニタ装置の
試験やキャリブレーションを繰り返し行う必要がない。 本発明に従った三軸コネクタアダプタによる現行のモニ
タ装置の改造は、装置キャビネットのみの改造で行うこ
とができる。更に、三軸コネクタアダプタは現在の装置
に容易に適用され得るので、改造に関連される費用も最
小とされる。本発明による三軸コネクタアダプタは、経
済的で効率的、しかも安全に三軸ケーブルをモニタ装置
に接続する装置を提供することができ、長年にわたる技
術的課題を解決するものである。この長年の課題は、既
存の三軸ケーブルとモニタ装置では解決できないもので
あった。

【００３０】以上、本発明による三軸コネクタアダプタ
の好ましい特定の実施例について説明したが、本発明の
真の精神及び範囲を逸脱することなく変形がなされ得る
ことは当業者ならば理解されよう。かかる変形は特許請
求の範囲に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＲＧ−５８又はＲＧ−５８型三軸ケーブルを既
存のＲＧ−１１型三軸ケーブルに接続するための本発明
による三軸コネクタアダプタを有するモニタ装置を示す
図である。

【図２】本発明による三軸コネクタアダプタの分解図で
ある。

【符号の説明】

１０　　　　モニタ装置 ３０　　　　三軸ケーブル ４０　　　　バルクヘッドコネクタ ５０　　　　三軸コネクタアダプタ ６０　　　　三軸ケーブル ８０　　　　三軸ハウジング手段 １１０　　　　中心導電手段 １５０　　　　内側シールド手段 １７０　　　　連結手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　三軸ケーブル同士を接続するための三
   軸コネクタアダプタであって、前記三軸コネクタアダプ
   タに対して外側シールド導体を提供すると共に、第１の
   三軸ケーブルをインターフェースするための三軸ハウジ
   ング手段と、前記三軸コネクタアダプタに対して内側導
   体を提供すると共に、該三軸コネクタアダプタに電流を
   流すために、前記三軸ハウジング手段とインターフェー
   スされた内側シールド手段と、前記三軸コネクタアダプ
   タに電流を流すために、前記内側シールド手段とインタ
   ーフェースされた中心導電手段と、第２の三軸ケーブル
   を前記三軸コネクタアダプタに連結すると共に、前記第
   １の三軸ケーブルを前記第２の三軸ケーブルに電気的に
   インターフェースするために、前記三軸ハウジング手段
   とインターフェースされたバルクヘッド連結手段と、を
   備えている三軸コネクタアダプタ。
2. 【請求項２】　　第１の三軸ケーブルをモニタ装置に接
   続するためにコネクタを設けることと、第２の三軸ケー
   ブルを前記モニタ装置に接続するために、前記コネクタ
   を第１の三軸アダプタで適応させることと、前記第２の
   三軸ケーブルを前記第１の三軸アダプタに接続すること
   と、第２の三軸アダプタを前記第２の三軸ケーブルに接
   続することと、前記第１の三軸ケーブルを第２の三軸コ
   ネクタに接続することと、検出器を前記第１の三軸ケー
   ブルに接続することと、から成るモニタ装置と検出器と
   の接続方法。