JPH04501918A - 金属被覆ケーブル網の密閉性検査装置 - Google Patents

金属被覆ケーブル網の密閉性検査装置

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JPH04501918A JP51050990A JP51050990A JPH04501918A JP H04501918 A JPH04501918 A JP H04501918A JP 51050990 A JP51050990 A JP 51050990A JP 51050990 A JP51050990 A JP 51050990A JP H04501918 A JPH04501918 A JP H04501918A
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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】 金属被覆ケーブル網の密閉性検査装置 本発明は、金属被覆ケーブル網ないし金属線ケーブル網、とりわけ電気通信シス テムにおいて開発された光フアイバーケーブル網の密閉性検査のための装置を対 象とする。
周知のように、電気通信ネットワークにおける光ファイバーの利用は、既存のケ ーブルとりわけ同軸ケーブルに対するこの素材の顕著な利点のため、この数年来 広範に広がっている。光ファイバーはとりわけ三方向広周波数帯のサポート材で あるが、この周波数帯は先端技術において必要とされており、伝送やケーブルテ レビや遠隔測定などで広く応用されている。
光ファイバーは、一般に、ケーブル心線とポリエチレンカバーの間に金属被覆を 有するポリエチレンケーブルの中に置かれる。光フアイバーケーブルの被覆は一 般にアルミニウムか鋼であり、それぞれ“ALUPE”、“ACIEPE”とい う呼び名であるが、これらのケーブルは溝付きスリーブないしチューブ構造であ る。
電気通信ネットワークの良好な作動は、当然のことながら、用いるケーブルの密 閉性に左右される。水の浸透は長期的にケーブルを劣化させるからである。
光フアイバーケーブルの場合この劣化は、サポートケ−プルの初期劣化が伝送用 光ファイバーに達するまで長時間を要するがゆえに、一層深刻な損害を引き起こ しかねない、従って、密閉性欠陥を示す回線に迅速に対処しなければならないが 、このためにはケーブル網の効果的な連続検査を行い、この種の欠陥が光ファイ バーに達する前に直ちに検出できなければならない。ところが現状では、ケーブ ル故障は光ファイバーに損害が生じたときに初めて認識できるのである。
本発明はこの電気通信ネットワークの欠点に対処することを目的とし、金属被覆 ケーブルないし金属線ケーブルの密閉性の効果的な連続検査を可能にする装置、 およびこれらのケーブルの金属被覆状態の検査によるネットワークの老化監視を 提案する。
このように本発明の対象は電気通信ケーブル網の密閉性欠陥の迅速かつ系統的な 検出を可能にする装置である。
この装置は電気通信センターに設置されるもので、下記の要素を組み合わせて構 成される。
a)検査すべきケーブル集合体を1つ1つ選択するための手段。
b)選択されたケーブル集合体をアースから切り離すための手段。
C)選択されたケーブルの接地絶縁抵抗を測定しこの抵抗値、!:基準抵抗値と 比較するため、また密閉性欠陥によって生じる電気化学対を測定するための手段 。
d)密閉性欠陥が検出されたら作動するアラーム手段。
e)上記の装置全体に関する総ての情報を特殊ソフトウェアによって管理される コンピューターから記録し処理し供給するための手段。
f)監視センターあるいは現場からシステムを点検するための手段。
実際には、検査されるケーブル集合体は、ネットワークの幾つかの区画とするこ ともできる。これらの区画は配電センターに設置された測定セントラルユニット から順番に選択され、各ネットワーク区画が区画ユニットにつなげられる。この 区画ユニットは、測定セントラルユニットにつながり、セントラルユニットから の指令に応じて対応する区画のアースからの切り離しと測定点との接続を行うの に必要な電気装置を備えている。
本発明の装置は2つの相互補完的部分からなる。
−測定セントラルユニット:測定開始システム、測定情報収集システム、情報処 理システム、アラーム表示システムからなる。
−区画ユニット:検査すべきケーブルの始点に配置されセントラルユニットに個 別に接続される。各区画ユニットはケーブルをアースから絶縁しケーブルの絶縁 抵抗を測定するリレーを含む。
本発明の装置の第1実施例によれば、選択されたケーブル集合体のアースからの 切り離しは、測定セントラルユニットに接続される単一の区画ユニット(UB) によってネットワークの先頭で行われ、ネットワークの末端はアースから切り離 されるか過剰電圧防護装置を備えている。
本発明の装置の第2実施例によれば、ネットワークの総ての末端で接地を行って から、選択されたケーブル集合体のアース切り離しを2つの区画ユニット、すな わち「起点」区画ユニッ1−(lJBo)と、ケーブル末端に接続された「末端 」区画ユニット(UBe)によってネットワーク末端で行う。いずれの区画ユニ ットも各接地点のそばでネットワークから分岐し、「起点」区画ユニットはさら に測定セントラルユニットにも接続される。
本発明によれば、ネットワーク先頭の各区画ユニット(UBo)には発信機があ る。この発信機は、アース切り離し後に、アースと金属被覆の間に周波数調整電 気パルスの形態でコードを送り出し、関係するケーブルないしケーブル集合体の アースからの切り離しを引き起こす。
「末端j区画ユニットはコードを識別すると直ちにこの切り離しを実行する。
このため、本発明の装置の各「起点」区画ユニット(UBo)には、二進法コー ド発生機とそれに接続するFSKモジエレータ、周波数調整電気パルス発信装置 を備えている。
またこのために、「末端」区画ユニン) (UBe)には、アースに直列に取り 付けられて発信シグナルを受け取る弱い抵抗と、発信シグナルを分析するデコー ダーと、それに接続し上記抵抗に直列分岐するFSK受信機を備えている。この デコーダーは適切なコードを識別し、リレーコマンドにシグナルを送り、これが ケーブルないしケーブル集合体を直ちにアースから切り離す。
リレーコマンドには、タイマーを備えるのが望ましい。
このタイマーの機能は、コマンドの測定時間を、たとえば1分間だけに限定する ことである。
本発明に基づいて、いったんアース切り離しを行ったら、選択された区間の抵抗 測定は測定地点に低電圧をかけて第1電圧値を得ることによって行われる。スイ ッチによって電圧の符号を切り替え、測定地点に第2電圧値を送る。この2つの 測定値により、アースに対する区画ユニットの絶縁抵抗と電気化学対を算定でき る。電気化学対は極性変換時の電荷の非対称によって表される。この2つの値は 調整可能な基準闇値と比較され、闇値を越えるとアラームが発せられ、選択され た区画ユニット中の密閉性欠陥の存在が通報される。
アラーム始動はアラームランプ点灯により当該区画ユニットにおいて表示させる こともできる。また選択ランプにより、測定セントラルユニットによりどの区画 ユニットが選択されたかを表示することもできる。
本発明の装置には、相連続する2つのアラームを備えるのが望ましい。これらの ランプは種類が異なり、およそ5〜IO分の間隔をおいて灘定を繰り返した後、 第2、第3測定がそれぞれ欠陥を検出した場合に作動する。
アラーム表示は、電荷非対称の測定後の予備アラーム始動および/あるいは絶縁 抵抗測定後のアラーム始動によって行うこともできる。
予備アラームはセントチルユニットにおける黄色ランプおよび当該区画ユニット における赤色ランプとすることができ、またそのアラームはセントチルユニット と区画ユニットの双方での赤色ランプとすることもできる。
本発明の装置の測定セントチルユニットには端末との直列接続を備えることが望 ましい。この端末は、現場記録ないし遠隔記録された測定値の読み取り、測定サ イクルと時計の同期化を行う。
望ましい実施例によれば、この端末は電話線による長距離情報伝送のできるモデ ムなどの手段に接続させ、あらゆるセントチルユニットから遠距離問い合わせを 行えるようにする。この種のモデムはミニチルやコンピューターであってもよい 。
本発明の上記以外の特徴や利点は、後述の添付の図面による実施例の詳細な記述 から明らかにされるが、この記述は本発明に対する制限的性質を持つものではな い。
添付の図面のうち、 −図1は本発明の検査装置の2つの実施例の概略を示す。
−図2は図1の装置の区画ユニ・ブトの概略である。
−図3は本発明の装置の実施例の1つによるネットワーク先頭区画ユニン)UB oの概略である。
−図4はこの実施例のネットワーク末端区画ユニッ)UBeの概略である。
−図5は本発明の装置の測定セントチルユニットの概略である。
まず図1では、本発明の検査装置には幾つかの区画ユニットに電気的に接続され る1つの測定セントチルユニットUCがあり、それらの区画ユニットのうち互い に接続されたUBolとUB2は、それぞれ端末盤Blと82を介して、それぞ れ幾つかのケーブルCIと02の金属部分とアースにつながる。
区画ユニットUBolはまた、それが検査するケーブルないしケーブル集合体C Iの末端で、区画ユニットUBelとつながる。またセントチルユニットUCに は、2つのアウトプットSlとS2があり、Slはアラームにつながり、S2は 連続給電を行う。
図2では、各区画ユニットに端末盤lと端末盤2があり、端末盤lは、このユ° ニットを測定セントチルユニットに、端末盤2はこのユニットをポイント3にま とめられたケーブルとアースにつなげている。
リレー4はコネクション5と5″を介して測定ユニットにつながり、測定セント ラルユニットの指令に基づいて、ポイント3のケーブルをアースから切り離す。
リレー4の上流と下流にある2つのギャップ6と7は過剰電圧の際に装置を保護 する。
ケーブルの共通ポイント3は、通常はアースにつながっているが、この場合はコ ネクション8と8゛を通ってセントラルユニット中の測定点につながる。ケーブ ル3の絶縁抵抗が測定され、警戒闇値である基準抵抗値と比較される。
この闇値を越える場合はアラーム装置9がセントチルユニットからコネクション 12および12゛ を通して作動し、区画ユニット正面に赤色ランプを点灯させ る。また、セントチルユニットがリレー4に指令すれば直ちに、区画ユニットへ の直流給電用コネクション11および11° と電気コネクション5の間にアラ ーム装置10により、セントチルユニットによる選択を表示する白色ないし緑色 ランプを正面に点灯させることもできる。
図3では、「起点」区画ユニットに端末盤1と端末盤2があり、端末盤1はこの ユニットを測定セントチルユニット20につなぎ、端末盤2はこのユニットをポ イント3にまとめられたケーブルとアースにつないでいる。
リレー4はコネクション5と5゛を介して測定ユニットにつながり、測定ユニッ トの指令に基づいて、ポイント3のケーブルをアースから切り離す。リレー4の 上流と下流にある2つのギャップ6と7は過剰電圧の際に装置を保護する。
ケーブルの共通ポイント3は、通常はアースにつながっているが、この場合はコ ネクション8と8“を通ってセントラルユニット中の測定点につながるので、ケ ーブル3の絶縁抵抗が測定され、測定セントチルユニットの中で警戒闇値として 前もって設定された抵抗値と比較される。
この抵抗値を越える場合はアラーム装W9がセントチルユニットからコネクショ ン12および12’ を通して作動し、区画ユニット正面に赤色ランプを点灯さ せる。また、セントチルユニットがリレー4に指令すれば直ちに、区画ユニット への直流給電用コネクション11および11° と電気コネクション5の間にア ラーム装置10にヨリ、セントチルユニットによる選択を表示する白色ないし緑 色ランプを正面に点灯させることもできる。
この表示ランプの点灯と共に、測定セントチルユニットが区画ユニットUBoを 選択すると、電気コネクション5−5゛を介してこれにつながる発信機が作動す る。この発信機は二進法コード発生機113とFSXモジュレータ−114から なり、モジュレータ−は発生機113とリレー4の間にあって区間ケーブルの金 属被覆とアースの間に調整パルスを発信する。
次に図4では、「末端」区画ユニットに、ポイント3にまとめられたケーブルと アースにこのユニットをつなぐ端末盤2の他、リレー4、リレーの両側に置かれ た2つのギャップ6と7、および表示装置10がある。
しかしこの場合、リレー4はコネクション5によってリレーコマンド117と抵 抗118につながっている。リレーコマンドはデコーダー116とFSK受信機 115につながり、抵抗はアースに直列に取り付けられ、区画ユニットUBoの 発生機からのシグナルを受け取る。
FSX受信機115はこのシグナルを受け取り、デコーダー116がそれを分析 する。デコーダーが適切なコードシグナルを認識すると、リレーコマンド117 にシグナルを送る。そこでリレーコマンドがリレー4に指令してケーブルをアー スから切り離す。リレーコマンド117を補完するものとしてタイマーがあり、 切り離しコマンドの作動時間を測定時間すなわち約1分間に限定する。これと平 行して、表示装置10が始動し、測定時間を通して作動状態に置かれる。
各区画ユニッI−UBeの給電は電源119により現場で行われる。この電源は コネクション11と121を通して内部回路全体すなわちリレー4、表示装置・ 10、発信機115、デコーダー116、リレーコマンド117に電力を供給す る。
区画ユニッI−UBoの発信機のシグナルを受け取る抵抗118は10分の数オ ームの弱い抵抗である。
本発明のこの第2の実施例は、電気通信網のケーブルのアースからの完全な切り 離しを行いながら、金属被覆か金属線を含む総てのケーブル網の密閉性検査、と りわけ長距離電気通信網の検査を可能にする。これは既存技術に対する顕著な進 歩である。
次に図5では、本発明の装置の測定セントチルユニットに区画ユニットへのアウ トプット端末盤14と直流給電端末盤15が付けられている。その給電回路のD  C/D Cコンバーター16は絶縁されており、一般に直流48Vの給電圧を 、アナログ部分への給電用の+15Vと一15Vの2つの電圧に変える。コンバ ーターのインプットとアウトプットにはギャップ17/17“ と18/1B’  があり、セントチルユニットと給電網を過剰電圧から保護している。一方、+ 15Vアウトプツトはデジタル部分の回路に給電する5■調整機13に接続して いる。
セントチルユニットのアナログ部分では、lO■発電機19とそれに続く増幅器 20が2つの標準電圧+IOVと一10Vを供給し、アナログスイッチ21がい ずれか一方を選択する。スイッチ21の先には標準抵抗22とアナログマルチプ レクサ−23があり、選択された区画ユニットに接続している。
接続がなされると、測定シグナルは、ノイズ電流を取り除く高インピーダンス入 力フィルター24とフォロアー24°を通り、アナログデジタルコンバーター2 5に達し、そこでセントラルユニットのデジタル部分で使用できるように変換さ れる。
セントチルユニットのデジタル部分には、デジタルデータを処理するマイクロプ ロセッサ−26、ソフトウェアに必要なデータと測定値を蓄えるメモリー27( RAM)、装置の制御ソフトウェアを入れることができ且つUVにより消去可能 メモリー28(EPROM)、装置を同期化しモデム35につながっている時計 29がある。また、インプットとアウトプットを管理する2つの周辺機器30と 31(PTA)もある。
周辺機器30(PIA)はアナログマルチプレクサ−23とデジタルマルチプレ クサ−23゛ を管理する。このマルチプレクサ−はコネクション33を通して 区画ユニットのリレーを制御し、そのアウトプットは出力増加用に開放コレクタ ーとして取り付けられたトランジスタ32によってバッファーされる。またコネ クション34を通して区画ユニットのアラームランプを管理し、そのアウトプッ トも開放コレクターとして取り付けられたトランジスタ32゛によってバッファ ーされる。
周辺機器31(PIA2)は区画ユニットのアラームランプと始動/停止ランプ 、区画ユニットの選択、電圧の基準闇値、ゼロ再設定ボタンを管理する。
セントチルユニットのデジタル部分にはこの他、電圧低下検出回路に電池が取り 付けられている。給電圧が下がると時計29とメモリー27は電池から給電され るので、システム同期化とメモリー27中のデータ保存が保証される。
セントラルユニットのデジタル部分にはさらに、マイクロプロセッサ−26で使 われるデータのデマルチプレックス回路、およびシステムに必要な論理を実現す る論理ゲートからなるプログラマブル回路がある。
本発明の装置の作動は下記のとおりである。各区画ユニットは消去可能メモリー に記録されたソフトウェアが定めるシーケンスにしたがって循環的に試験される 。シーケンスの同期化は時計29により、その実行はマイクロプロセッサ−26 によって保証される。
区画ユニット(たとえばUB2)が選択されると、マイクロプロセッサ−26が バスを介してUBIのリレーの逆転指令を送る。この指令は周辺機器30(PI AI)によってデジタルマルチプレクサ−23“に伝えられる。マルチプレクサ −は指令をUBに向け、その区画ユニットが直ちにアースから切り離される。
ここでマイクロプロセンサー26は、バスと周辺機器30(PIAI)を介して 、アナログマルチプレクサ−23に測定点をUBIに置くという指令を送る。
測定シグナルは、フィルター24と、フォロアー24゛ を通過した後に、標準 電圧と同様にアナログデジタルコンバーターによってデジタル化される。この2 つの数値からUB2の絶縁抵抗が計算され、その値が選択された基準闇値と比較 される。
電気化学対の検査も、標準電圧の符号を変えた後に同様の方式で行われ、得られ た値が前者と比較される。
比較の結果に応じてアラームが作動することもある。
その場合、マイクロプロセッサ−26は周辺機器31を介してUCのアラームラ ンプリレーの逆転指令を出し、このランプが点灯する。同じ指令が周辺機器30 (PIAI)とデジタルマルチプレクサ−23”を介してUB2に送られ、UB Iにアラームランプが点灯する。
測定データはマイクロプロセンサー26の指令に基づいてメモリー27(RAM )に蓄えられるので、ケーブルの老化を観察できる。
本発明の装置には、既に述べたように、ケーブル網とりわけ光フアイバー網の密 閉性の経時的な効果的検査を行えるという利点がある。何らかの区画ユニットで 異常が検出されると、欠陥ケーブルを確定し、ネットワークの機能に影響を及ぼ さずに迅速な補修を行える。
もちろん、本発明の上記の2つの実施例に限定されるものではなく、本発明の範 囲内で幾つかの改良も可能である。
とりわけ測定値の記録は、時間の経過と気象的変動に応じたネットワークの老化 に関する有益な指示を提供し、ネットワークの予防的保守計画を立案し、ネット ワークの信輔性を高めながら作業負担を平準化できるように製作することもでき る。これによりネットワークの運用コストが大幅に削減される。
S−、調巴== m−一一−hpCT/FR90100522国際調査報告 FR9000522 SA 38999

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)金属被覆ないし金属部分を持つケーブル網の密閉性検査装置であって、アー スに対する金属被覆ないし金属部分の絶縁抵抗測定に基づいており、下記の要素 の組み合わせを含むという特徴を有するもの。 ーネットワークを構成するケーブル集合体を1つ1つ選択するための手段 −選択されたケーブル集合体をアースから切り離すための手段 −選択されたケーブルの接地絶縁抵抗を測定するための手段と、この抵抗値を調 整可能な基準抵抗値と比較するための手段 −また密閉性欠陥によって生じる電気化学対を測定するための手段 −密閉性欠陥が検出されたら作動するアラーム手段−上記のケーブル集合体に関 する総ての情報を記録し処理し供給するための手段 −遠隔的にあるいは現場でシステムを点検するための手段 2)請求1に基づく装置で下記の特徴を有するもの:選択されたケーブルの抵抗 測定手段には、絶対値が同じで符号が反対の2つの直流基準電圧を測定点に加え るための手段があり、アースに対するケーブルの絶縁抵抗と、密閉性欠陥によっ て生じる電気化学対を測定できる。 3)請求1に基づく装置で、測定セントラルユニット(UC)を含み、このユニ ットが、ネットワークのケーブル集合体ないし区画を検査する区画ユニット(U B)につながっているという特徴を有するものる4)請求3に基づく装置で、各 区画ユニット(UB)にはリレーとアラームシステムがあり、このリレーは選択 された区画をネットワーク先頭でアースから切り離し、測定点に接触させるもの であり、アラームシステムは密閉性欠陥が現れたらその正面にランプを点灯させ るという特徴を有するもの。 5)請求3に基づく装置で下記の特徴を有するもの:検査すべき各ケーブルない しケーブル集合体に起点区画ユニット(UBo)と末端区画ユニット(UBe) があり、起点区画ユニット(UBo)にはシグナル発信手段があり、このシグナ ルはケーブルの金属被覆ないし金属部分を通って末端区画ユニット(UBe)に 達し、この末端区画ユニット(UBe)にはこのシグナルを受け取って分析する ための手段と、当該ケーブルないしケーブル集合体のアースからの切り離しを指 令し実施するための手段がある。 6)請求5に基づく装置で下記の特徴を有するもの:起点区画ユニット(UBo )は測定セントラルユニット(20)によって給電され、二進法コード発生機( 113)からなるシグナル発信機とそれに接続するFSKモジューター(114 )を有し、このモジュレーターはケーブル集合体(3)のアースからの切り離し を行うのに適したりレ−(4)と並列に取り付けられており、コード発生機(1 13)が発するシグナルはケーブル集合体(3)の金属被覆ないし金属部分に沿 って末端区画ユニット(UBe)に達する。 7)請求3に基づく装置で、末端区画ユニット(UBe)に弱い抵抗(118) がついており、この抵抗は、アースに直列に取り付けられ、デコーダ−(116 )とリレーコマンド(117)につながっており、リレーコマンドはコネクショ ン(5)によって、ケーブル集合体(3)のアースからの切り離しを行うための リレ−(4)につながっており、末端区画ユニット(UBe)は、電源(119 )によって電力を現場給電されるという特徴を有するもの。 8)請求7に基づく装置で、抵抗(118)が10分の数オームの抵抗であると いう特徴を有するもの。 9)請求7に基づく装置で、リレーコマンド(117)にタイマーが付いており 、切り離しコマンドを測定に要する時間に限定するという特徴を有するもの。 10)請求3〜9のいずれかに基づく装置で、測定セントラルユニットが下記の 要素からなるという特徴を有するもの。 −測定に用いる反対符号の標準電圧を発生させる給電回路 −基準閾値電圧発生回路 −測定開始システム −測定情報収集処理システム −アラームシステム 11)請求10に基づく装置で、セントラルユニット(UC)の給電回路にDC /DCコンバータ−(16)があり、一般に48Vの給電圧を+15Vと−15 Vの2つの直流電圧に変換するという特徴を有するもの。 12)請求10に基づく装置で下記の特徴を有するもの:セントラルユニット( UC)の測定開始システムには周辺機器(30)につながるマイクロプロセッサ −(26)があり、周辺機器はデジタルマルチプレクサ−(23′)とアナログ マルチプレクサ−(23)につながっており、デジタルマルチプレクサーは選択 された区画ユニットに対応するリレ−(4)の逆転指令を送り、アナログマルチ プレクサ−(23)はこの区画ユニットに測定点を置き、マイクロプロセッサ− (26)は消去可能メモリーに記録されたソフトウェアが定めるシーケンスの実 行を保記し、シーケンスの同期化は時計(29)によって保証される。 13)請求10に基づく装置で下記の特徴を有するもの:基準閾値電圧発生回路 にはlOV発電機(19)と、その先に増幅器(20)およびアナログスイッチ (21)があり、アナログスイッチが供給された+10Vと−10Vの供給され た電圧のいずれか一方を選択し、アナログマルチプレクサー(23)が選択され た区画ユニットとの接続を行う。 14)請求10に基づく装置で下記の特徴を有するもの:測定情報収集処理シス テムにアナログデジタルコンバータ−(25)があり、測定シグナルと基準電圧 を受け取って対応するデジタルデータをマイクロプロセッサ−(26)に送り、 マイクロプロセッサーは比較を行い、必要があれば、周辺機器(31)を介して 、選択された区画ユニットやセントラルユニットのアラームを発する指令を与え る。 15)請求10に基づく装置で、アラーム手段に測定セントラルユニットと当該 区画ユニットで点灯するランプがあり、アラームが自動的に監視センターにも送 られるという特徴を有するもの。 16)請求10に基づく装置で、特殊ソフトウェアによって制御され、情報の遠 隔伝送手段を備えたコンピューターを持つという特徴を有するもの。 17)請求16に基づく装置で、情報の遠隔伝送手段がモデムであるという特徴 を有するもの。
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