JPH0618424A - 浸水検知線 - Google Patents

浸水検知線

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JPH0618424A
JPH0618424A JP17337892A JP17337892A JPH0618424A JP H0618424 A JPH0618424 A JP H0618424A JP 17337892 A JP17337892 A JP 17337892A JP 17337892 A JP17337892 A JP 17337892A JP H0618424 A JPH0618424 A JP H0618424A
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JP
Japan
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optical fiber
chloride
water
calcium
coating
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Withdrawn
Application number
JP17337892A
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English (en)
Inventor
Takeo Shiono
武男 塩野
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SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全長数kmにわたって、精度の高い浸水位置の
検知を行うことができる浸水検知線を提供する。 【構成】 光ファイバ１上に、一次被覆２、二次被覆３
を順に施した光ファイバ心線４上に、さらに、水と反応
して発熱する塩化カルシウムのような発熱性物質（また
は吸熱性物質）を含有する発熱性（または吸熱性）被覆
５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバによる信頼
性の高い浸水検知を可能とした浸水検知線に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、浸水検知センサーとして、光
ファイバと、浸水した水を吸収して膨張する吸収膨張部
材を組み合わせたものが知られている。これは、浸水が
あると吸収膨張部材が膨張して光ファイバを曲げるため
に、伝送損失が増大するという原理を利用したものであ
る。
【０００３】しかしながら、このような浸水検知線は、
ケーブル接続部など、特定箇所の浸水の有無を検知する
ものであって、任意の箇所での検知、しかもその位置を
特定するという検知は不可能であった。
【０００４】また、浸水した水によって 2本の導体間の
抵抗が変わることを利用した浸水位置検出方法も知られ
ているが、この方法は、高電界下では使用できず、ま
た、長尺になると精度が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来より
知られる浸水検知技術は、任意の箇所での検知ができな
かったり、高電界下で使用できない、長尺になると精度
が低下するなどの難点があった。
【０００６】このような中で、近時、光ファイバの片端
から光パルスを入射した時に発生するラマン散乱光の強
度が、光ファイバの温度により変化することを利用し
た、いわゆる分布型温度センサーと呼ばれる温度測定装
置が開発され、電力ケーブルの温度監視をはじめ、様々
な分野での利用が検討されている。
【０００７】この分布型温度センサーは、全長数kmの光
ファイバ全域の温度分布を一度に測定できるというもの
で、これを浸水の検知に利用できれば、数km先の遠隔地
の浸水も精度よく検出できることになり、上記欠点のな
い信頼性の高い浸水検知システムを確立できるものと考
えられる。
【０００８】そこで、本発明者は、このような分布型温
度センサーを浸水検知に利用すべく鋭意研究を重ねた結
果、浸水した水と反応して発熱もしくは吸熱する光ファ
イバを、分布型温度センサーと組み合わせることによっ
て、信頼性の高い浸水位置検知が可能になることを見出
した。
【０００９】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたもので、分布型温度センサーと組み合わせて、信頼
性の高い浸水検知を行いうる浸水検知線を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の浸水検知線は、
光ファイバ外周に、水と反応して発熱もしくは吸熱する
物質を含有する発熱体もしくは吸熱体を配置したことを
特徴とするものである。 光ファイバとしては、ＳＭ
型、ＧＩ型など、従来より知られる任意の光ファイバを
使用することができる。
【００１１】また、水と反応して発熱する物質として
は、たとえば、塩化アルミニウム(AlCl3 ) 、硫酸アル
ミニウム (Al2 (SO4 ) 3 ) 、塩化バリウム (BaCl2 )
、硫酸ベリリウム (BeSO4 ) 、臭化カルシウム (CaBr
2 ) 、炭酸カルシウム(CaCO3 ) 、塩化カルシウム (CaC
l2 ) 、リン酸水素カルシウム (CaHPO 4 ) 、ヨウ化カ
ルシウム (CaI 2 ) 、硝酸カルシウム (Ca(NO 3 ) 2 )
、水酸化カルシウム (Ca(OH)2 ) 、リン酸カルシウム
(Ca3 (PO 4 ) 2 ) 、硫酸カルシウム(CaSO4 ) 、塩化カ
ドミウム (CdCl2 ) 、フッ化カドミウム (CdF 2 ) 、硫
酸カドミウム (CdSO4 ) 、塩化セリウム (CeCl3 ) 、塩
化コバルト (CoCl2 ) 、硫酸コバルト (CoSO4 ) 、硫酸
銅 (CuSO4 ) 、塩化第１鉄 (FeCl2 ) 、塩化第２鉄(FeC
l3 ) 、硫酸第１鉄 (FeSO4 ) 、硫酸第２鉄 (Fe2 (SO
4 ) 3 ) 、臭化マグネシウム (MgBr2 ) 、ヨウ化マグネ
シウム (Mg I2 ) 、塩化マグネシウム(MgCl2 ) 、硝酸
マグネシウム (Mg(NO 3 ) 2 、硫酸マグネシウム (MgSO
4 ) 、硫酸マンガン (MnSO4 ) 、塩化マンガン (MnC
l2 ) 、塩化ニッケル (NiCl2 ) 、硫酸アルミアンモニ
ウム (NH4 Al(SO 4 ) 2 ) 、臭化ストロンチウム (SrBr
2 )、硫酸ニッケル (NiSO4 ) 、塩化亜鉛 (ZnCl2 ) 、
塩化ストロンチウム (SrCl2) 、硫酸亜鉛 (ZnSO4 ) 、
フッ化亜鉛 (Zn F2 ) 、臭化アルミニウム (AlBr3 )、
フッ化銀 (AgF)、過塩素酸カルシウム (Ca(ClO4 ) 2)
、塩化ベリリウム (BeCl2 ) 、硝酸カドミウム (Cd(NO
3 ) 2) 、リン酸水素カルシウム (Ca(H2 PO4) 2 ) 、
フッ化コバルト (CoF 2) 、臭化コバルト (CoBr) 、硝
酸コバルト(Co(NO 3 ) 2) 、ヨウ化コバルト (CoI)、
硝酸銅 (Cu(NO 3 ) 2) 、塩化銅(CuCl2 ) 、ヨウ化鉄
(Fe I 2) 、臭化鉄 (FeBr2 ，FeBr3 ) 、塩化ハフニウ
ム(HfCl4 ) 、塩化カドミウム (CdCl3 ) 、塩化ランタ
ン (LaCl3 ) 、塩化ホロミウム (HoCl3 ) 、臭化リチウ
ム (LiBr) 、硝酸ランタン (La(NO 3 ) 3 ) 、ヨウ化リ
チウム (LiI)、塩化リチウム (LiCl) 、過塩素酸マグネ
シウム(Mg(ClO4 ) 2 ) 、塩化ルテチウム (LuCl3 ) 、
臭化ニッケル (NiBr2 ) 、塩化ネオジム (NdCl3 ) 、硝
酸ニッケル (Ni(NO 3 ) 2 ) 、ヨウ化ニッケル (Ni I2)
、塩化スカンジウム (ScCl3 ) 、塩化プラセオジム (P
rCl3 ) 、過塩素酸ストロンチウム (Sr(ClO4 ) 2 ) 、
塩化サマリウム (SmCl3 ) 、塩化テルビウム(TbCl3 )
、ヨウ化ストロンチウム (Sr I2 ) 、塩化イットリウ
ム (Y Cl3 ) 、塩化ツリウム (TmCl3 ) 、硝酸亜鉛 (Zn
(NO 3 ) 2 ) 、塩化イッテルビウム(YbCl3 ) 、酢酸バ
リウム((CH3 COO)2 Ba) 、セレン酸亜鉛 (ZnSe O4 ) 、
シュウ酸マグネシウム、シュウ酸コバルトなどが使用さ
れる。
【００１２】さらに、水と反応して吸熱する物質として
は、たとえば、臭化銀 (AgBr) 、過酸化臭化銀 (AgBr O
3 ) 、シアン化銀 (AgCN) 、塩化銀 (AgCl) 、過酸化塩
化銀(AgCl O2 ) 、ヨウ化銀 (AgI)、チッ化銀 (Ag N3 )
、AgNCS 、亜硝酸銀(AgNO2 ) 、硝酸銀 (AgNO3 ) 、ク
ロム酸銀(AgCrO4 ) 、亜硫酸銀 (AgSO3 ) 、硫酸銀 (Ag
SO4 ) 、硝酸バリウム (Ba(NO 3 ) 2 ) 、硫酸バリウム
(BaSO4 ) 、フッ化カルシウム (Ca F2 ) 、リン酸水素
カルシウム水和物 (CaHPO4 ・2H2 O)、硫酸カルシウム
水和物(Ca SO4 ・2H2 O)、[CoCl(NH3 ) 5 ] Cl2 、[Co
(NH3 )]Br3 ) 、[Co NO2 (NH3 ) 5 ](No3 ) 2 、ホス
ホン酸 ( H2 PHO3 )、オルトホウ酸(H3 BO3 ) 、臭化
アンモニウム (NH4 Br) 、塩化アンモニウム(NH4 Cl)
、過塩素酸アンモニウム (NH4 ClO4 ) 、炭酸水素ア
ンモニウム(NH4 HCO3 ) 、フッ酸アンモニウム (NH4 H
F2 ) 、NH4 H2 As O4 、リン酸水素アンモニウム (( N
H4 )H2 PO4 ) 、ヨウ化アンモニウム (NH4 I3 ) 、チ
ッ化アンモニウム (NH4 N3 ) 、硝酸アンモニウム (NH
4 NO3 ) 、( NH4 )SiF6 (立法晶系) 、塩化鉛 (PbC
l2 ) 、塩化ラジウム水和物 (RaCl2 ・2H2 O)、硝酸ラ
ジウム ( Ra(No3 ) 2 ) 、硫酸ラジウム (RaSO4 ) 、臭
化タリウム (TlBr) 、塩化タリウム (TlCl) 、ヨウ化タ
リウム (TlI)、TlNCS 、硝酸タリウム (TlNO3 ) 、[Ag
(NH3 ) 2 ]ClO4 、タングステン酸銀 (AgWO4 ) 、塩素
酸バリウム(Ba(ClO3 ) 2 ) 、亜硝酸バリウム(Ba(NO2 )
2 ) 、シアン化カドミウム(Cd(CN)2 ) 、[CoBr(NH3 )
5 ] Br2 、[CoCl(NH3 ) 5 ] Br2 、[Co(NH3 ) 6 ] C
l3 、過塩素酸セシウム (Cs ClO4 ) 、ヨウ化セシウム
(CsI)、硝酸セシウム (CsNO3 ) 、過塩素酸銅水和物(Cu
(ClO4 ) 2 ・6H2 O)、硝酸アンモニウム銅(Cu(NH3 )
4 ・ (NO3 ) 2 ) 、Fe(CO)4 Br2 、 H2 PtCl6 ・6H2 O
、硝酸水銀水和物(Hg(NO3 ) 2 ・1/2H2 O 、(Hg(NO3 )
2 ・2H2 O)、過塩素酸カリウム (KClO4 ) 、過マンガ
ン酸カリウム (KMnO4 ) 、過塩素酸リチウム水和物(LiC
lO4 ・3H2 O)、ヨウ素酸アンモニウム (NH4 IO3 ) 、ク
ロム酸アンモニウム((NH4 ) 2 Cr2 O7 ) 、シアン化ニ
ッケル (Ni(CN)2 ) 、塩素酸ルビジウム( RbClO3 ) 、
過塩素酸ルビジウム ( RbClO4 ) 、硝酸ルビジウム (Rb
NO3 ) 、グリシン、ショウ酸カルシウム−水和物、タウ
リン、アデニンなどが使用される。 なお、これらの発
熱もしくは吸熱物質は、 1種を単独で使用してもよく、
また発熱物質、吸熱物質それぞれの群の中で 2種以上を
混合して使用するようにしてもよい。
【００１３】本発明において、これらの発熱もしくは吸
熱物質を含有する被覆を設けるにあたっては、これらの
物質が水と反応して発熱もしくは吸熱して生ずる温度変
化が、その量によって変わり、あまり少ないと、温度変
化が小さく検出が困難になるため、この点を考慮して被
覆することが望ましい。
【００１４】
【作用】本発明の浸水検知線においては、浸水がある
と、その部分で発熱性もしくは吸熱性の物質と水との反
応が起こって周囲の温度が上昇もしくは低下する。した
がって、この現象を、ラマン散乱によるストークス光と
反ストークス光との強度比温度の関数であることを利用
した分布型温度センサーにより検出するようにすれば、
高電界下いかんにかかわらず、数kmにわたって浸水の位
置を精度よく検知することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【００１６】図１は本発明の一実施例の浸水検知線を示
す斜視図である。
【００１７】図１において、この実施例の浸水検知線
は、たとえばコア径10μｍ、クラッド径 125μｍの石英
ファイバなどの光ファイバ１上に、紫外線硬化型樹脂
（ＵＶ樹脂）などによる一次被覆２および二次被覆３を
順に施した、たとえば外径 250μｍのＳＭ型光ファイバ
心線のような光ファイバ心線４上に、さらに、水と反応
して発熱する塩化カルシウムのような発熱性物質を添加
したＵＶ樹脂の被覆、あるいは同樹脂をテープ状に成形
したものの重ね巻きなどにより、たとえば厚さ 3〜20μ
ｍの発熱性被覆５を設けた構造とされている。
【００１８】このように構成された浸水検知線において
は、浸水があると、その部分で水と発熱性被覆５に含ま
れる発熱性物質との反応が起こって発熱し、温度が上昇
する。したがって、その一端に、分布型温度センサーを
接続し、光フアィバの温度分布を調べるようにすれば、
温度上昇部位を浸水位置として特定することができる。
【００１９】また、図２は本発明の他の実施例の浸水検
知線を示す斜視図で、この実施例においては、上記した
ような単心の光ファイバ心線４を複数本、たとえば 2〜
4 本並列させ、これらの外周に、上記実施例と同様に、
水と反応して発熱する塩化カルシウムのような発熱性物
質を添加したＵＶ樹脂の被覆、あるいは同樹脂をテープ
状に成形したものの重ね巻きなどにより、たとえば厚さ
3〜20μｍの発熱性被覆５を設けた構造とされている。
【００２０】このように構成された浸水検知線において
も、浸水があると、その部分で水と発熱性被覆５に含ま
れる発熱性物質との反応が起こって発熱し、温度が上昇
するため、その一端に、分布型温度センサーを接続し、
光フアィバの温度分布を調べるようにすれば、温度上昇
部位を浸水位置として精度よく特定することができる。
【００２１】さらに、図３および図４は、それぞれ本発
明のさらに他の実施例を示す斜視図で、これらの実施例
においては、上記したような単心の光ファイバ心線４の
外周に、塩化カルシウムのような水と反応して発熱する
物質を含有もしくは被覆した紐状、あるいはテープ状の
発熱体６を、縦沿え（図３）もしくはらせん巻き（図
４）した構造とされている。
【００２２】このように構成された浸水検知線において
も、上記各実施例の場合と同様、その一端に、分布型温
度センサーを接続し、光フアィバの温度分布を調べるよ
うにすれば、温度上昇部位を浸水位置として精度よく特
定することができる。
【００２３】なお、図示は省略したが、図１に示す実施
例において、単心の光ファイバ心線４に代えて、このよ
うな単心の光ファイバ心線４を複数本並列させ、その外
周に、共通のＵＶ樹脂などによる一次被覆および二次被
覆を順に施した多心の光ファイバテープ、あるいは、こ
のような多心の光ファイバテープや単心の光ファイバ心
線を用いた光ファイバケーブルなどを用いた場合、同様
に、図３や図４に示す実施例において、単心の光ファイ
バ心線４に代えて、多心の光ファイバテープや光ファイ
バケーブルなどを用いた場合にも、同様に、分布型温度
センサーを用いることによって、浸水位置を精度よく特
定することができる。
【００２４】さらに、上記各実施例は、いずれも、従来
より一般に使用されている光ファイバ心線や光ファイバ
テープなどの外周に、発熱性被覆５や発熱体６を設けた
例であるが、本発明はこのような実施例に限定されるも
のではなく、通常の光ファイバ心線や光ファイバテープ
を構成する被覆材に発熱性物質（または吸熱性物質）を
含有させるようにしてもよい。すなわち、たとえば図１
に示す実施例において、二次被覆３、あるいは、一次被
覆２および二次被覆３を、発熱性物質（または吸熱性物
質）を予め配合した材料で被覆するようにしてもよい。
【００２５】以下、本発明の実施例をさらに具体的に記
載する。
【００２６】具体例１〜８ コア径10μｍ、クラッド径 125μｍの石英ファイバ上
に、ＵＶ樹脂を被覆し硬化させて一次被覆を施し、この
上に、さらに、ＵＶ樹脂を被覆し硬化させて二次被覆を
施して得られた外径 250μｍのＳＭ型光ファイバ心線上
に、各種平均粒径を有する塩化カルシウムを表１に示す
ように配合したＵＶ樹脂を厚さ 5μｍに被覆して浸水検
知線を作製した。
【００２７】次いで、この浸水検知線400mの一端に分布
型温度センサーを取付けるとともに、その取付け端から
100mのところを浸水させて、温度変化を調べた、また、
反ストークス光（0.81μｍ）を用いその波形変化を調べ
た。
【００２８】結果は、表１に示した通りで、塩化カルシ
ウムの添加量の少なかったNo.7で、温度変化が小さく浸
水箇所の特定がやや困難であった以外は、いずれも浸水
を容易に検知することができた。なお、平均粒径の大き
い塩化カルシウムを用いたNo.6および塩化カルシウムの
添加量の多かったNo.8の例で、外観、および機械的特性
の低下がみられた。
【００２９】
【表１】 具体例９、１０ 上記具体例で用いたものと同じ外径 250μｍのＳＭ型光
ファイバ心線上に、1000〜2500デニールのナイロンヤー
ンの表面に平均粒径 3〜5 μｍの塩化カルシウムをバイ
ンダーに混合して塗布したもの（塩化カルシウムの付着
量 5〜10 g/m）を、縦沿え、またはらせん状に巻き付け
て、浸水検知線を作製した。
【００３０】次いで、この浸水検知線400mの一端に分布
型温度センサーを取付けるとともに、その取付け端から
100mのところを浸水させて、温度変化を調べた、また、
反アンチストークス光（0.81μｍ）を用いその波形変化
を調べた。
【００３１】結果は、表２に示した通りで、いずれも浸
水位置を容易に検知することができた。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の浸水検知線によれば、高電界下いかんにかかわら
ず、数kmにわたって浸水の位置を精度よく検知すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。
【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図。
【図３】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図４】本発明のさらにまた他の実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
１………光ファイバ ４………光ファイバ心線 ５………発熱性被覆 ６………発熱体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバ外周に、水と反応して発熱も
    しくは吸熱する物質を含有する発熱体もしくは吸熱体を
    配置したことを特徴とする浸水検知線。
JP17337892A 1992-06-30 1992-06-30 浸水検知線 Withdrawn JPH0618424A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8824030B2 (en) 2011-06-15 2014-09-02 Pfu Limited Image reading with color shift correction

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Effective date: 19990831