JPH05180690A - 電力ケーブルの外傷予知方法 - Google Patents
電力ケーブルの外傷予知方法Info
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- JPH05180690A JPH05180690A JP35919391A JP35919391A JPH05180690A JP H05180690 A JPH05180690 A JP H05180690A JP 35919391 A JP35919391 A JP 35919391A JP 35919391 A JP35919391 A JP 35919391A JP H05180690 A JPH05180690 A JP H05180690A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 title claims 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 title claims 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力ケーブルの全長にわたってその付近での
道路工事の有無を監視し、絶縁破壊事故などの低減を図
る。 【構成】 電力ケーブルに内蔵又は並設された光ファイ
バ１の一端にレーザー光源２を設け、その他端に受光素
子３を取り付け、前記光ファイバ１に複数のモードが伝
搬しうる波長のレーザー光を入射し、工事に伴う振動に
よるモード間干渉の変化を検出して、電力ケーブルの外
傷を予知する。
道路工事の有無を監視し、絶縁破壊事故などの低減を図
る。 【構成】 電力ケーブルに内蔵又は並設された光ファイ
バ１の一端にレーザー光源２を設け、その他端に受光素
子３を取り付け、前記光ファイバ１に複数のモードが伝
搬しうる波長のレーザー光を入射し、工事に伴う振動に
よるモード間干渉の変化を検出して、電力ケーブルの外
傷を予知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管路布設ケーブルの道
路工事などに伴う外傷を監視するための方法に関するも
のである。
路工事などに伴う外傷を監視するための方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電力ケ
ーブルは一般に道路の地下に埋設されており、ガス、水
道、下水道などの道路工事により外傷を受け、絶縁破壊
事故となる事例が後を断たない。電力会社が工事の実施
を事前に認識している場合は、業者との事前打合せ、工
事中の立ち会い等により防止が可能である。しかし、事
前の通知がない工事も多く、これに対しては巡回などに
よっても完全には把握し難いのが現実である。
ーブルは一般に道路の地下に埋設されており、ガス、水
道、下水道などの道路工事により外傷を受け、絶縁破壊
事故となる事例が後を断たない。電力会社が工事の実施
を事前に認識している場合は、業者との事前打合せ、工
事中の立ち会い等により防止が可能である。しかし、事
前の通知がない工事も多く、これに対しては巡回などに
よっても完全には把握し難いのが現実である。
【０００３】ところで、道路工事は通常かなりの振動を
伴うので、これを検知できれば絶縁破壊事故をかなり低
減できることが期待される。従来から振動を検知する技
術には種々のものがあるが、それらはいずれもスポット
センサであり、電力ケーブルのように長距離のものを全
長にわたって計測するには、多くのセンサを設置する必
要がある。このため、効率的な監視システムを構築する
ことができないという問題があった。従って、本発明の
目的は電力ケーブルの全長にわたってその付近での道路
工事の有無を監視し、絶縁破壊事故などの低減を図るこ
とにある。
伴うので、これを検知できれば絶縁破壊事故をかなり低
減できることが期待される。従来から振動を検知する技
術には種々のものがあるが、それらはいずれもスポット
センサであり、電力ケーブルのように長距離のものを全
長にわたって計測するには、多くのセンサを設置する必
要がある。このため、効率的な監視システムを構築する
ことができないという問題があった。従って、本発明の
目的は電力ケーブルの全長にわたってその付近での道路
工事の有無を監視し、絶縁破壊事故などの低減を図るこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明予知方法は電力ケーブルに内蔵又は並設さ
れた光ファイバの一端にレーザー光源を設け、その他端
に受光素子を取り付け、前記光ファイバに複数のモード
が伝搬しうる波長のレーザー光を入射し、工事に伴う振
動によるモード間干渉の変化を検出して、ケーブルの外
傷を予知することを特徴とするものである。
めに、本発明予知方法は電力ケーブルに内蔵又は並設さ
れた光ファイバの一端にレーザー光源を設け、その他端
に受光素子を取り付け、前記光ファイバに複数のモード
が伝搬しうる波長のレーザー光を入射し、工事に伴う振
動によるモード間干渉の変化を検出して、ケーブルの外
傷を予知することを特徴とするものである。
【０００５】ここで、「複数のモードが伝播しうる波
長」は次の式により求められる波長λよりも短い波長で
ある。 λ＝２πａｎ1 （２Δ）1/2 ／２．４０５ ａ ：光ファイバのコア半径 ｎ1 ：コアの屈折率 Δ ：コアとクラッドの比屈折率差
長」は次の式により求められる波長λよりも短い波長で
ある。 λ＝２πａｎ1 （２Δ）1/2 ／２．４０５ ａ ：光ファイバのコア半径 ｎ1 ：コアの屈折率 Δ ：コアとクラッドの比屈折率差
【０００６】
【作用】このように、本発明の特徴は入射するレーザー
光の波長を「複数のモードが伝搬しうる波長」にするこ
とであるが、これは次のような一般の光通信系における
欠点を逆に利用したものである。即ち、光通信系に複数
のモードが伝搬しうる波長を入射した場合、各モード間
で光の干渉が起こる。この干渉は光ファイバの温度変化
や歪みによって変化し、受光素子の出力を不安定なもの
とするため、光通信の目的には適さないという問題があ
る。
光の波長を「複数のモードが伝搬しうる波長」にするこ
とであるが、これは次のような一般の光通信系における
欠点を逆に利用したものである。即ち、光通信系に複数
のモードが伝搬しうる波長を入射した場合、各モード間
で光の干渉が起こる。この干渉は光ファイバの温度変化
や歪みによって変化し、受光素子の出力を不安定なもの
とするため、光通信の目的には適さないという問題があ
る。
【０００７】そこで、本発明ではこのような欠点を利用
して、電力ケーブルに内蔵又は並設した光ファイバの一
端から複数のモードが伝搬しうる波長を入射し、その他
端で光の干渉を観測する。ここで、ケーブル周辺にて道
路工事が行われると、それに伴う振動が発生する。この
振動により光ファイバに歪みが生じるため、受光装置の
出力を観測すれば、道路工事の有無を検知することがで
きるのである。工事の振動はかなり広い範囲に伝わるの
で、電力ケーブルと併せて布設される光ファイバは、電
力ケーブルに内蔵されている場合のほか、電力ケーブル
に接触して或は近接して並設されていれば十分である。
して、電力ケーブルに内蔵又は並設した光ファイバの一
端から複数のモードが伝搬しうる波長を入射し、その他
端で光の干渉を観測する。ここで、ケーブル周辺にて道
路工事が行われると、それに伴う振動が発生する。この
振動により光ファイバに歪みが生じるため、受光装置の
出力を観測すれば、道路工事の有無を検知することがで
きるのである。工事の振動はかなり広い範囲に伝わるの
で、電力ケーブルと併せて布設される光ファイバは、電
力ケーブルに内蔵されている場合のほか、電力ケーブル
に接触して或は近接して並設されていれば十分である。
【０００８】
【実施例】以下、図に基づいて本発明実施例を説明す
る。図１は本発明方法の実施に用いるシステム構成の概
略図である。同図において１は電力ケーブル（図示せ
ず）に並設されたコア径５０μｍのＧＩ型光ファイであ
る。その一端には波長１．３μｍのレーザーダイオード
を用いたレーザー光源２が設けられている。一方、光フ
ァイバ１の他端にはピンフォトダイオードを用いた受光
素子３が設けられている。この受光素子３には、フィル
ター４が接続されている。このフィルター４は、光ファ
イバ１の温度変化により生ずる低周波数の干渉変化を除
去するためのもので、ここでは遮断周波数２０Ｈｚのハ
イパスフィルターを用いた。又、このフィルター４に
は、そこからの出力を監視できる判定器５が設けられて
いる。この判定器５は、例えばフィルター４の出力があ
るレベルをこえているかどうかを判定するコンバータで
ある。そして、光ファイバ１の一端から前記波長のレー
ザー光を入射し、その他端で光の干渉を観測した。ここ
で、振動が光ファイバ１に加わった際、判定器５により
光の干渉の変化を観測できた。
る。図１は本発明方法の実施に用いるシステム構成の概
略図である。同図において１は電力ケーブル（図示せ
ず）に並設されたコア径５０μｍのＧＩ型光ファイであ
る。その一端には波長１．３μｍのレーザーダイオード
を用いたレーザー光源２が設けられている。一方、光フ
ァイバ１の他端にはピンフォトダイオードを用いた受光
素子３が設けられている。この受光素子３には、フィル
ター４が接続されている。このフィルター４は、光ファ
イバ１の温度変化により生ずる低周波数の干渉変化を除
去するためのもので、ここでは遮断周波数２０Ｈｚのハ
イパスフィルターを用いた。又、このフィルター４に
は、そこからの出力を監視できる判定器５が設けられて
いる。この判定器５は、例えばフィルター４の出力があ
るレベルをこえているかどうかを判定するコンバータで
ある。そして、光ファイバ１の一端から前記波長のレー
ザー光を入射し、その他端で光の干渉を観測した。ここ
で、振動が光ファイバ１に加わった際、判定器５により
光の干渉の変化を観測できた。
【０００９】（試験例１）このシステムの実用性を検証
するため、図１における判定器５のかわりにオシロスコ
ープ６を接続してフィルター４の前後における波形を観
察した（図２参照）。 その結果 温度変化により発生する干渉の波形は１Ｈｚ前後であ
り、フィルターにより除去できること。 光ファイバ全長（１０００ｍ）のごく一部（この試験
では１ｍ）を載せた机を手で軽くたたき、振動を加える
程度でも光の干渉を検知できること。 が確認できた。 従って、このフィルターは必須のものではないが、判定
器と受光素子との間に接続することで、温度変化が光フ
ァイバに及ぼす影響を排除して、振動のみによる光の干
渉を一層効果的に検知することができる。
するため、図１における判定器５のかわりにオシロスコ
ープ６を接続してフィルター４の前後における波形を観
察した（図２参照）。 その結果 温度変化により発生する干渉の波形は１Ｈｚ前後であ
り、フィルターにより除去できること。 光ファイバ全長（１０００ｍ）のごく一部（この試験
では１ｍ）を載せた机を手で軽くたたき、振動を加える
程度でも光の干渉を検知できること。 が確認できた。 従って、このフィルターは必須のものではないが、判定
器と受光素子との間に接続することで、温度変化が光フ
ァイバに及ぼす影響を排除して、振動のみによる光の干
渉を一層効果的に検知することができる。
【００１０】（試験例２）次に、図２と同様のシステム
構成で、コア径１０μｍのＳＭ型光ファイバに、レーザ
ー光源として０．６３μｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用い
て試験例１と同様の試験を行った。その結果、試験例１
と同様に振動の検知が可能であった。
構成で、コア径１０μｍのＳＭ型光ファイバに、レーザ
ー光源として０．６３μｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを用い
て試験例１と同様の試験を行った。その結果、試験例１
と同様に振動の検知が可能であった。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法により
光ファイバに伝わる振動を検出でき、電力ケーブル近傍
で行われている道路工事を検知することで、絶縁破壊事
故などの低減を図ることができる。近年、電力会社は社
内の情報通信或は変電所などの遠隔制御のために、光通
信ネットワークの構築を進めており、電力ケーブルルー
トにも光ケーブルが併設されるケースが増加している。
通常、このような光ケーブルにはトラブルや将来の用途
拡大等に対応できるよう予備の光ファイバが数心含まれ
ており、このような予備の光ファイバを利用することに
より、より少ない投資で本発明方法を実施することがで
きる。
光ファイバに伝わる振動を検出でき、電力ケーブル近傍
で行われている道路工事を検知することで、絶縁破壊事
故などの低減を図ることができる。近年、電力会社は社
内の情報通信或は変電所などの遠隔制御のために、光通
信ネットワークの構築を進めており、電力ケーブルルー
トにも光ケーブルが併設されるケースが増加している。
通常、このような光ケーブルにはトラブルや将来の用途
拡大等に対応できるよう予備の光ファイバが数心含まれ
ており、このような予備の光ファイバを利用することに
より、より少ない投資で本発明方法を実施することがで
きる。
【００１２】又、使用する光ファイバが、いわゆるシン
グルモードファイバであれば、通信に使用される波長は
シングルモード条件の波長であり、一方、本発明で使用
する波長は、マルチモード条件の波長であり、必然的に
異なる波長となるので波長多重により、同一の光ファイ
バを、通信と本発明の外傷予知の両方に用いることも可
能である。即ち、予備の光ファイバがない場合でも、光
ファイバを増設することなく本発明の実施が可能であ
る。
グルモードファイバであれば、通信に使用される波長は
シングルモード条件の波長であり、一方、本発明で使用
する波長は、マルチモード条件の波長であり、必然的に
異なる波長となるので波長多重により、同一の光ファイ
バを、通信と本発明の外傷予知の両方に用いることも可
能である。即ち、予備の光ファイバがない場合でも、光
ファイバを増設することなく本発明の実施が可能であ
る。
【図１】本発明方法の実施に用いるシステム構成の概略
図。
図。
【図２】本発明試験例に用いたシステム構成の概略図。
１ 光ファイバ ２ レーザー光源 ３ 受光素子 ４ フィルター ５ 判定器 ６ オシロスコープ
Claims (1)
- 【請求項１】 電力ケーブルに内蔵又は並設された光フ
ァイバの一端にレーザー光源を設け、その他端に受光素
子を取り付け、前記光ファイバに複数のモードが伝搬し
うる波長のレーザー光を入射し、工事に伴う振動による
モード間干渉の変化を検出して、電力ケーブルの外傷を
予知することを特徴とする電力ケーブルの外傷予知方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03359193A JP3127934B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電力ケーブルの外傷予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03359193A JP3127934B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電力ケーブルの外傷予知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180690A true JPH05180690A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3127934B2 JP3127934B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=18463232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03359193A Expired - Fee Related JP3127934B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 電力ケーブルの外傷予知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127934B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102879706A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 上海市电力公司 | 基于光纤弯曲损耗原理的导线断股和损伤的检测方法 |
| JP2020510269A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-04-02 | 国网上海市電力公司Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ | 埋設電力ケーブルが間違って掘削されることを防止する警報装置 |
| WO2021010251A1 (ja) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び異常判断方法 |
| WO2025094281A1 (ja) * | 2023-10-31 | 2025-05-08 | 中国電力株式会社 | 設備監視システム、及び設備監視方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3373411B2 (ja) | 1997-10-23 | 2003-02-04 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | ステーション及びこれを使用する情報処理装置 |
| JP7424487B2 (ja) | 2020-06-17 | 2024-01-30 | 日本電気株式会社 | 作業中ケーブルの保護監視システム、作業中ケーブルの保護監視方法及び作業中ケーブルの保護監視プログラム |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03359193A patent/JP3127934B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102879706A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-16 | 上海市电力公司 | 基于光纤弯曲损耗原理的导线断股和损伤的检测方法 |
| JP2020510269A (ja) * | 2017-07-21 | 2020-04-02 | 国网上海市電力公司Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ | 埋設電力ケーブルが間違って掘削されることを防止する警報装置 |
| WO2021010251A1 (ja) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び異常判断方法 |
| US12104947B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-10-01 | Nec Corporation | Abnormality assessment device using optical fiber sensing system |
| WO2025094281A1 (ja) * | 2023-10-31 | 2025-05-08 | 中国電力株式会社 | 設備監視システム、及び設備監視方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3127934B2 (ja) | 2001-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |