JP2000184579A - 高圧電線の誤触防止用警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動式起重機が高圧電線に誤触することを効
果的に防止する。 【解決手段】 高圧電線の交流電界により交流電流を出
力する集電器(10)と、該集電器(10)に接続され、該交流
電流を変換又は増幅して交流電圧を出力する増幅器(20)
と、該増幅器(20)に接続され、該交流電圧を整流濾過し
て直流電圧を出力する整流フィルター回路(30)と、無線
信号を送信する無線送信機(40)と、該整流フィルター回
路(30)と無線送信機(50)との間に介在し、該直流電圧が
予定値を超過したら該無線送信機(50)を起動し、該無線
送信機(50)から無線信号を送信させるスタータ(40)と、
該無線送信機(50)から送信された無線信号を受信し、警
報信号を発生させる無線受信警報機(60,70)とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動式起重機が高
圧電線に誤触することを効果的に防止することができる
高圧電線への誤触防止用警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、地下に埋設している電力ケーブル
線路の多くは、重要な都会区域又は風景に厳しい制限が
ある地点に限られているので、台湾地区の電力輸送は主
に架空方式で行なっている。したがって、多くの場合、
移動式起重機の作業環境周囲には架空送電線が存在し、
起重機が架空送電線安全距離を越えたり、架空送電線に
触れたりする恐れがあり、高電圧に触れて死亡する可能
性もある。

【０００３】図１は、現在の台湾地区の架空送電線の電
圧値と構造を示すものである。電力輸送の損失を減少す
るため、まず昇圧変圧器Ｔ１で発電所の発電機Ｇの電圧
値を１３．８ｋＶ又は２０ＫＶから１６１ｋＶの超高圧
に上げる。更に超高圧送電線鉄塔による架空送電線Ｗ１
の方式で送電して超高圧使用者に提供すると共に、架空
送電方式で一次変電所Ｈ１に送電し、電圧値を１６１ｋ
Ｖから６９ｋＶに下げて特高圧使用者に提供する。更に
架空送電線Ｗ２で二次変電所Ｈ２に送り、電圧を１１．
４ｋＶに下げる。送電線Ｄ１は二次変電所以降の線路で
あり、この線路は１１．４ｋＶの高電圧を使用者に提供
するか、又は架空送電線の柱上変圧器Ｔ２（１１．４ｋ
Ｖ／１１０−２２０−３８０）により高電圧を低電圧に
変換して一般の住宅に提供している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大型の工事
には移動式起重機が使用されることが多いが、現場付近
には架空の送電線が有ることが多いので、移動式起重機
が高圧電線に誤触するという事故がよく起こる。もし移
動式起重機に高圧電線の誤触を防止する警報装置が取り
付けられていれば、このような事故を大幅に減少するこ
とができる。日本産業安全技術協会もそのような警報装
置を研究開発している（佐久間保著「送電線に接近を警
報する装置の開発研究報告書」、日本産業安全技術協会
１９９２年出版）。この警報装置は、電力線の電界がア
ースしたアーム（又は金属球）に対して誘導した電流で
警報を発するものであるから、誘導電流が起重機のアー
ス状況の影響を非常に受け易く又誘導部分と連接線が相
当長いので、磁界結合の影響も非常に受け易いという問
題がある。

【０００５】本発明は、このような従来の問題を解消す
るために成されたものであり、移動式起重機が高圧電線
に誤触することを効果的に防止することができる高圧電
線への誤触防止用警報装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な従来の警報装置の欠点を解決するため、集電器及び無
線電技術を採用し、移動式起重機が高圧電線に誤触する
ことを効果的に防止できる下記のような構成の警報装置
を完成した。

【０００７】上記目的を達成するための本発明は、各請
求項毎に次のように構成される。

【０００８】請求項１に記載の発明は、高圧電線の交流
電界により交流電流を出力する集電器と、該集電器に接
続され、該交流電流を変換又は増幅して交流電圧を出力
する増幅器と、該増幅器に接続され、該交流電圧を整流
濾過して直流電圧を出力する整流フィルター回路と、無
線信号を送信する無線送信機と、該整流フィルター回路
と無線送信機との間に介在し、該直流電圧が予定値を超
過したら該無線送信機を起動し、該無線送信機から無線
信号を送信させるスタータと、該無線送信機から送信さ
れた無線信号を受信し、警報信号を発生させる無線受信
警報機とを有することを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の高圧電線の誤触防止用警報装置において、前記集電器
は、一つの集電板又は複数のシート状平行集電板である
ことを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の高圧電線の誤触防止用警報装置において、前記スター
タには、トランジスタが含まれることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の高圧電線の誤触防止用警報装置において、前記スター
タには、直流電圧を蓄える記憶コンデンサー及び該直流
電圧と予定値とを比較する比較器が含まれることを特徴
とする。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の高圧電線の誤触防止用警報装置において、前記スター
タには、更にリモコン設定用レシーバー及びリレーが含
まれ、該リモコン設定用レシーバーが設定信号を受ける
と該リレーにより前記整流フィルター回路と記憶コンデ
ンサーとが接続されるようにしたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明にかかる高圧電線の誤触防
止用警報装置は、図２のブロック図に示すような基本構
成を有し、集電器１０、増幅器２０、整流フィルター回
路３０、スタータ４０、無線送信機５０、無線受信機６
０及び警報機７０を含んでいる。無線受信機６０と警報
機７０とは、一つのユニットとして無線受信警報機とす
ることもできる。

【００１４】集電器１０は、高圧電線の交流電界により
交流電流を出力するものである。

【００１５】増幅器２０は、集電器１０に接続され、集
電器１０からの交流電流を転換又は増幅して交流電圧を
出力するものである。

【００１６】整流フィルター回路３０は、増幅器２０に
接続され、増幅器２０からの交流電圧を整流濾過して直
流電圧を出力するものである。

【００１７】スタータ４０は、整流フィルター回路３０
と無線送信機５０との間に介在し、整流フィルター回路
３０からの直流電圧が予定値を超過したら無線送信機５
０を起動して無線送信機５０から無線信号を送信させる
ものである。

【００１８】無線受信機６０は、無線送信機５０から送
信された無線信号を受信して、信号を出力し、警報機７
０に警報信号を発生させるものである。

【００１９】図２中の集電器１０は、単一の集電板（図
３中の１０）、平行集電板（図４中の１０）、又は箱状
集電板のいずれでもよいが、箱状集電板器が好ましい。

【００２０】図２中の増幅器２０、整流フィルター回路
３０、スタータ４０、無線送信機５０は、全て任意の公
知の増幅器、整流フィルター回路、スタータ及び無線送
信機を使用ができ、必要ならば整流フィルター回路３０
は、図５に示すような整流フィルター回路３０に修正す
ることもできる。

【００２１】図２中の無線受信警報機（６０、７０）は
アナログ式又はデジタル式無線受信警報機のいずれでも
よい。

【００２２】高圧架空送電線の下で測定すると、周囲の
環境の影響及び干渉を受けやすく危険性が高いので、シ
ミュレーションと測定上の便利性、安全性及び正確性を
共に配慮し、被覆送電線に長さ１５ｍの電圧レベル調整
可能の三相四線（３φ４ｗ）式架空配線を採用した。そ
の基本構造は図６Ａ及び図６Ｂに示す通りである。この
配線は電圧を加えると一端が無負荷のオープン状態にな
るが、架空線付近の電界分布に影響がなく、送電線外層
の被覆は実際の１１．４ｋＶ高圧架空線と異なる。しか
し、この差異がその周囲の電界に及ぼす影響は微々たる
ものであるから、本発明の警報装置のテストに用い実際
に使用される状況をシミュレーション分析することがで
きる。

【００２３】この架空送電線の実験装置は、３相２２０
ボルトの電源を用い、まず一組の三相自動変圧器Ｔ３
（０−２４０Ｖ）を経てから、この変圧器の三相出力を
それぞれ三組の単相固定巻線変圧器Ｔ４（２４０／１３
０Ｖ）の高圧側に接続する。この三組の単相変圧器Ｔ４
の２４０Ｖ高圧側はΔ結線方式であり、１３０Ｖ低圧側
配線は三相四線（３φ４ｗ）式Ｙ結線方式である。実験
中に地電位浮動がテスト人員と設備器具に及ぼす影響を
避けるとともに、台湾電力公司の実際の架空配線の接線
方式に符合させる為、この三相四線式Ｙ接線中性点Ｎと
実験室内の設備共同接地点ＧＮＤを一緒に接続する。こ
の処置により中性線の電位が大地の零電位となり、安全
が保障されることになる。

【００２４】配線がここまで来るとＹ結線の三相四線式
架空送電線となる。図６Ｂに示すように、Ｔ、Ｓ、Ｒは
それぞれ三相の相導体である。最後に三相の１１０Ｖ／
１１．４ｋＶ変圧器（図示せず）に接続し、電圧を１
１．４ｋＶまで上げて、この電圧を無負荷状態の三相四
線式架空送電線に与え、実験用の架空線系統を完成す
る。図６Ｂ中の数字はそれぞれＸ，Ｙ方向の距離（ｃ
ｍ）を示す。

【００２５】実験の際には、三相変圧器の低圧側の電線
間に電圧計を接続し、電圧計が１１０Ｖを指示するよう
に自動変圧器を調整する。この調整によって、無負荷の
架空線を１１．４ｋＶまで上げることができる。又この
構造で出力端の電圧レベルを調整し、他の異なる電圧級
の架空線をシミュレーションすることができる。

【００２６】図２の警報装置の具体的な実現方式を図３
及び図７に示す。警報装置の集電器１０、増幅器２０、
整流フィルター回路３０、スタータ４０、無線送信機５
０はアームに、無線受信機６０及び警報機７０は制御室
に取り付けられる。

【００２７】図３に示す回路の最左側は単極シート状の
集電板１０で、単極シート状の集電板が電力線に近づい
た時に、６０Ｈｚ交流電界の影響を受け、集電板金属表
面にμＡオーダーの６０Ｈｚ交流を誘導し、この電流を
負帰還増幅器の逆相入力側端（−）に導き、この方式で
入力電圧を形成し、演算増幅器で増幅した後、数ボルト
程度の６０Ｈｚ電圧を出力する。スタータ４０の開閉機
能は、直流電圧で無線送信機５０を作動させる必要があ
るので、増幅器２０の出力電圧は更にダイオードの整流
を経ると共に、Ｒ−Ｃ整流フィルター回路３０に接続
し、コンデンサーにて安定した直流電圧を提供し、駆動
トランジスタで無線送信機５０を制御する。集電器１０
の誘導電流が一定値を越えると、スタータ４０を通すに
充分な直流電圧を発生させるので、無線送信機５０より
信号が送信され、無線受信機６０がこの信号を受けて制
御室内の警報機７０を駆動して警報を鳴らす。ここでは
オートバイ用のリモコン防盗警報装置（猟犬Ｅ０３２３
２）を警報装置の無線送信機、無線受信機及び警報機と
している。

【００２８】図４及び図５は、本発明の警報装置におけ
る他の具体的な実現方式を示す回路図であり、集電器１
０は平行集電板であり、図３のものとは異なる。図３、
図４、図５にそれぞれ示される整流フィルター回路３０
の構成は異なっている。これらの図において、同一の機
能を有する部品には同一の番号を付している。

【００２９】実際の金属アームへの取り付け状況をシミ
ュレーションすると、実験室でテストする時には、警報
装置の各ブロック１０〜５０を表面が金属の長方体（１
５６ｃｍ×８．５ｃｍ×１７．６ｃｍの模擬アーム）の
一端の側面に取り付け、他端は図８に示すように導線で
接地する（ＧＮＤ）。この警報装置の鋭敏度（即ち警報
トリガ位置）が本装置の設計において最も重要である。
ここに鋭敏度に影響する集電板の方向、増幅利得の設
定、模擬アームの接地か否か、集電板のサイズ、及び集
電板と模擬アームとの距離等の因子を選び、高圧実験室
内で警報装置の原型についてテスト及び分析を行った結
果は次の通りである。

【００３０】１．集電板は送電線の方向と相対し、起重
機活動アームの進行方向と関係する。警報装置の鋭敏度
に及ぼす影響は表１に示す通りで、Ｘ軸，Ｙ軸の数字は
警報装置が警報の音声を出した時の集電板の位置であ
り、アームは地面から直立させ、送電線と正方向、側方
向及び逆方向の三つの集電板の状況を測定してある。集
電板が送電線に向かった（垂直正方向）時警報装置の鋭
敏度が最高で、垂直と逆方向の時最低であるが、後者に
もまだ警報の効果がある。以下の測定はいずれも側面の
方式で行い、その因子の鋭敏度に及ぼす影響を評価し
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】２．表２と図９は増幅器の利得と警報トリ
ガ位置との関係を示し、図１０は異なる利得のトリガ位
置の電界強度を示し、図３中の金属アーム負帰還抵抗Ｒ
２は警報装置の鋭敏度を有効に制御するために設けてあ
る。

【００３３】

【表２】

【００３４】３．金属アームが接地するか否かの警報鋭
敏度に及ぼす影響は、表３と図１１に示す通りで、車の
接地状況が警報装置に及ぼす影響を分析した結果、接地
した場合は接地しないものより鋭敏であり、これは接地
後金属体の表面垂直電界が強い為であるが、起重機が接
地しているか否かはこの警報装置に及ぼす影響は大きく
ない。

【００３５】

【表３】

【００３６】４．表４と図１２は、集電板のサイズと警
報鋭敏度との対応関係を示し、集電板には２０ｃｍ×３
０ｃｍ及び１０ｃｍ×１５ｃｍの２種のサイズがあり、
集電板のサイズが大きいほど総誘導電荷が大きい。従っ
てより好ましい鋭敏度が得られ、警報範囲が大きい。

【００３７】

【表４】

【００３８】５．表５と図１３は、集電板と金属アーム
表面との距離と鋭敏度との関係を示し、その距離に４．
５ｃｍ、１０．５ｃｍ及び１６．５ｃｍの３種があり、
集電板と金属アーム表面との距離が大きいほど集電板の
電界強度が強いので、鋭敏度を向上することができる
が、この３種の距離の効果の差異は大きくなく、実際の
応用上、警報装置の突出アームが起重機の活動に対する
妨害を減少するため、集電板はなるべく車体の近くに設
けるべきである。

【００３９】

【表５】

【００４０】以上の図２〜図５に示す警報装置は固定抵
抗式警報装置であり、一旦製作が完成すると、警報範囲
は調整できない。本発明は別にリモコン設定機能がある
警報装置を開示し、その警報範囲は現場でリモコン設定
することができる。 （Ａ）平均値アナログ式リモコン設定警報装置のテスト 本発明の平均値アナログ式リモコン設定警報装置の完全
な回路は図１４に示す通りで、回路の整流フィルターは
平均値サンプリング方式であり、即ちサンプリングの信
号は正半波サイン波を約０．３１８倍のサイン波ピーク
値程度の安定直流電圧に変換した。この回路の動作原理
及び操作ステップは次の通りである。

【００４１】まずボタンＫを押し、記憶コンデンサー
（１０⁴ μＦ）上の電圧レベルを＋５ボルトまで充電す
る。正半波サイン波の最大上限は約２．５５ボルト（８
ボルトサイン波ピーク値電圧の０．３１８倍）であるの
で、まだ設定する前の該回路が誘導した電圧は該記憶コ
ンデンサー（１０⁴ μＦ）上の電圧レベルより低い。従
って、該回路内の無線送信機５０は、誤って図２中の無
線受信機６０及び警報機７０に警報音声を出すことはな
い。又この無線送信機５０がリモコン設定用受信機９０
と干渉することも避けられる。

【００４２】上記回路を適当な位置に移動した後、操作
者がリモコン設定用送信機の設定スイッチを押して、無
線リモコン方式で該回路内のＩＣリレー９３の接点を接
続する。この時集電箱１０に誘導された誘導電荷は、電
流−電圧転換増幅器２０及び整流フィルター回路３０を
経て、０．１μＦのタンタリウムコンデンサーにて直流
電圧に変換され、電圧ホロワ９１を経てサンプリング電
圧を１０，０００μＦコンデンサーに蓄えて、該回路の
設定を完了する。

【００４３】該回路が誘導した電圧が記憶コンデンサー
（１０⁴ μＦ）上の電圧レベルより高い時、最後の演算
増幅器９２を駆動し、接続されているトランジスタスタ
ータ４０を連通し、トランジスタ飽和特性を利用して無
線送信機５０を動作させ、図２中の無線受信機６０及び
警報機７０に警報音声を出させる。

【００４４】図１４に示す平均値アナログ式リモコン設
定回路の警報装置をもって、１１．４ｋＶ架空送電線を
有する図１５に示す現場でテストした結果は、図１６〜
図１８の通りである。該回路は図１５中の起重機のアー
ムの最遠端に設置され、且つ該アームの最遠端は、Ｘ軸
と高さ（Ｙ軸）が定義される平面に沿って移動する。図
１６〜図１８中の設定点は、該回路が該無線受信警報器
をトリガする警報位置に設定する。図１６〜図１８は、
設定点が設定された後、該回路が該無線受信警報機の警
報位置をトリガする状態を示している。テストの結果こ
のような平均値アナログ式リモコン設定警報装置に警報
範囲をリモコン設定する機能があり、架空送電線の真下
の電界が弱くても設定点を変える方式で警報範囲を設定
でき、保護の目的が達成できる。 （Ｂ）ピーク値アナログ式リモコン設定警報装置のテス
ト 図１９に示すピーク値アナログ式リモコン設定警報装置
において、図１４と同じ素子とユニットは同じ番号で表
示した。ピーク値サンプリング方式で得た電圧レベルは
平均値サンプリング方式より高いので、警報装置におけ
る記憶コンデンサー（１０⁴ μＦ）の電圧変動による影
響は小さい。又放電線路を５１０ＫΩ及び５．１ＭΩの
直列に設計して、この１０／１の分圧率は記憶コンデン
サー（１０⁴ μＦ）上の電圧値を設定時に警報装置が誘
導される実際の電圧値より低くして比較器を動作し、ト
ランジスタスタータ４０を駆動し、警報機に発声させ
る。従って、設定の完成を確定する他、警報系統の制作
前の検査テストにもなる。

【００４５】ピーク値アナログ式リモコン設定警報装置
の現場テストの状況を図２０に示し、その結果は図２１
〜図２４の通りである。図２１は該警報装置が１１．４
ｋＶ架空線Ｓ相導体の真下方における垂直距離と該記憶
コンデンサーの設定電圧との対応関係を示す。図２２〜
図２４は異なる設定点での警報範囲を示す。図２２と図
２３は該回路を図２０における起重機アームの最遠端に
設置した結果であり、図２４は該回路を図２０における
起重機アームの中点付近に設置した結果であり、図２５
〜図２７は図１９における該回路を６９ｋＶ電線でテス
トした状況と結果を示す。図２６は該回路が６９ｋＶ架
空線の真下方における垂直距離と設定電圧の対応関係を
示す。

【００４６】図２７は、該設定点が６９ｋＶ電線の真下
３ｍ及び６９ｋＶ電線の真下４ｍの場合の警報範囲を示
す。無線送信機５０とリモコン設定回路に互いの干渉現
象があるが、該設定点と警報装置トリガ位置が非常に接
近している。記憶コンデンサーでの電圧はまだ上昇する
傾向があるので、設定点はやはり測定の警報範囲外とし
ている。図２８は記憶コンデンサーにおける電圧の時間
に対する変化の関係を示す。８時間にわたるテストにお
いて、コンデンサーの電圧が１２％上昇したので、これ
にと共に警報範囲が縮小する（３０ｃｍ程度になる）。 （Ｃ）アナログ式リモコン設定警報装置のテスト 本発明の警報装置はデジタル式定警報装置を使用するこ
ともできる。デジタル式警報装置は主に電圧レベルの保
存に用いられる。記憶コンデンサーはデジタル式記憶ユ
ニット回路に変えた。このデジタル式記憶ユニット回路
はサンプリングしたアナログ信号をアナログ−デジタル
変換器で８ビットのデジタル信号に変換し、更にこのデ
ジタル信号をデジタル−アナログ変換器でアナログ信号
に戻して出力し、サンプリング設定の電圧を安定させ、
アナログ式警報装置における記憶コンデンサー素子の電
圧変動の欠点を改善する。図２９はこのデジタル式警報
装置の電圧記憶ユニットのブロック図である。

【００４７】デジタル式警報装置の電圧記憶ユニットの
回路は図３０の通りであり、本装置のアナログ−デジタ
ル変換部分はＩＣ ＡＤ７５７４を選び、ＩＣ ＡＤ７
５７４は低コストの８ビットのＣＭＯＳ集積回路であ
り、電力消耗は僅か３０ｍＷだけで、ＴＴＬ型の集積回
路より電力が節約でき、変換する電圧範囲は０〜１０ボ
ルトで、本発明の警報装置の要求に符合している。ＩＣ
ＡＤ７５７４は動作を始める時、素子自体は電圧を最
大値（１１１１１１１１）、即ち１０ボルトまで設定す
る。又ＩＣ ＡＤ７５７４はアナログ量を８ビットのデ
ジタル値に変換する、その正確度は（２^-8）×Ｖｒｅｆ
であり、Ｖｒｅｆは１０ボルトである、従って、本装置
の解析度は０．０３９ボルトに達せられる。

【００４８】ＩＣ ＡＤ７５７４と接続される８ビット
のデジタル−アナログ変換素子は、ＩＣ ＡＤ５５８の
ＣＭＯＳ集積回路であり、このＣＭＯＳ集積回路の電力
消費は僅か７５ｍＷであり、かつ、パルス信号による復
号の助けを必要としないので、使用し易い。ＩＣ ＡＤ
５５８の電源電圧が１１．４−１６．５Ｋボルトの時、
出力電圧は０−１０ボルトとなる。

【００４９】ＩＣ ＡＤ７５７４及びＩＣ ＡＤ５５８
の駆動信号は、ＩＣ ７４１２１より発生し、この駆動
信号の発生器の回路は図３１の通りである。負側トリガ
信号より、ＩＣ ７４１２１の発生周期が２００μｓの
低電位信号を経たＩＣ ７４１２１の函数表を表６に示
す。この函数表より、ＭＯＤＥ５を用いてこの目的を達
成する。スイッチ（IC RELAY D2A 05）が閉じる瞬間に
チャタリング現象が発生する、このチャタリング現象を
誤ってトリガ信号とすることを避ける為、ＩＣ７４１４
を用いて、コンデンサー及びバッファによりチャタリン
グが発生する誤り信号を除去する。

【００５０】

【表６】

【００５１】ＩＣ ＡＤ７５７４が８ビットのデータを
変換するのに必要な時間は１５μｓで、平均１ビットの
変換時間は１．８７５μｓであるから、５００ＫＨｚの
石英振動器及びＩＣ ７４００を用いてＩＣ ＡＤ７５
７４に出力し、データ変換に必要な時間、パルス発生回
路は図３２の通りである。

【００５２】デジタル式警報装置を図３３に示す現場で
テストを行った結果は、図３４、図３５の通りである。
図３４、図３５において、該回路は起重機のアームの最
遠端に設置され、且つ該負帰還抵抗Ｒ２はいずれも３０
ＭΩとしている。図３４に使用した設定点位置の垂直高
さは９．３ｍであり、水平距離（Ｘ）がそれぞれ１ｍ
（設定電圧６．５９Ｖ）、２ｍ（設定電圧３．１３
Ｖ）、３ｍ（設定電圧２．６２Ｖ）であり、又図３５に
おいて使用した設定点位置の垂直高さは９．３ｍであ
り、水平距離（Ｘ）がそれぞれ０．５ｍ（設定電圧８．
７Ｖ）、１．５ｍ（設定電圧５．５４Ｖ）、２．５ｍ
（設定電圧３．０８Ｖ）である。

【００５３】図３４、図３５に示す通り、設定点は全て
警報範囲内（１５ｃｍ以内）であり、優れた設定機能が
ある。これらの警報範囲の図形は図１６〜図１８に示し
たものと類似しているが、今回の実験に使用した演算増
幅器の増幅率が低いので、負帰還抵抗がテストに使用し
たの時の二倍でなければ適切な設定電圧が得られない。
しかし劣る演算増幅器を使用しても、適切に負帰還抵抗
値を調整すれば、デジタル警報装置はやはり優れた警報
効果を発揮することができる。

【００５４】また表７は、異なる負帰還抵抗（３０ＭΩ
及び２０ＭΩ）をもって最外側相導体（Ｒ相）の真下で
設定して得た設定位置と設定電圧との関係を示す。これ
らの結果より、この警報装置は１１．４ｋＶ架空線の真
下に設定しても、アームが架空電線に誤触するのを防止
することができる。

【００５５】

【表７】

【００５６】図３６はこの起重機と１１．４ｋＶ架空線
現場環境の相対位置を示す。今回該デジタル式警報装置
は１５ＭΩ負帰還抵抗を選ぶと適切な設定電圧と警報範
囲の関係が得られる。テストの時、警報装置をアーム頂
部の正面、アーム頂部の側面、アーム第２節頂部の側
面、及びフックの四つの異なる位置に設置し測定した結
果は次の通りである。

【００５７】図３７、図３８はそれぞれ１５ＭΩ及び２
２ＭΩを負帰還抵抗として１１．４ｋＶ配線で得た警報
範囲であり、その内、警報装置をアーム頂部の正面に設
置し、設定点位置の垂直高さが８．４ｍである。又、２
０トンの全クレーン型車体は大きく、アームが垂直の送
電線の角度で警報範囲に接近できないので、図３６に示
す方式で電力線に接近すべきである（さもなければ交通
を妨害する）。これらの結果より、設定点は全て警報範
囲内にある。

【００５８】警報装置をアーム頂部の側面に設置し、１
５ＭΩを負帰還抵抗として測定した警報範囲の図形を図
３９に示す。図面より、警報効果は装置をアーム頂部の
正面に設置した場合と類似し、異なる点は、アーム側面
は送電線より発生した電界に近いので、得られた設定電
圧値は正面に置いた場合より大きい。

【００５９】図４０は１５ＭΩを負帰還抵抗として、警
報装置はアーム第２節の頂端側面に設置し、水平距離
（Ｘ）及び垂直高さ（Ｙ）の座標測定用の尺と垂直線を
アーム第２節に移動して測定した警報範囲である。図面
より、警報範囲は送電線より広い。その原因はアーム第
１節の金属構造が送電線より発生した電界を変化させる
からである。

【００６０】起重機が高圧電線を誤触する機体部分は、
アームの他、フックによる高圧電線を誤触も発生する可
能がある。図４１は１５ＭΩを負帰還抵抗とし、警報装
置をフック（アーム最遠端の垂直高さ１．５ｍ）に設置
して測定した警報範囲を示す。

【００６１】図４２は１５ＭΩを負帰還抵抗とし、デジ
タル式警報装置に何も設定してない時に測定した警報範
囲を示す。図面より、使用者が警報範囲の設定を忘れて
も装置はやはり警報効果を発揮できる。負帰還抵抗が
１．５ＭΩの場合、その警報範囲は約０．７ｍである。

【００６２】該デジタル式警報装置を図２５に示す現場
でテストを行った結果は図４３の通りである。

【００６３】図４３は負帰還抵抗が１ＭΩで、設定電圧
６．５９Ｖの送電線の真下で、Ｔ相と３ｍ及び４ｍ離れ
た所に設定点として得られた警報範囲を示す。その結果
より、警報範囲は図２７に示す警報範囲と類似してい
る。負帰還抵抗が１ＭΩ、２ＭΩ、３ＭΩ、４ＭΩの場
合、異なる設定点で得られた警報範囲は図４４〜図４７
に示す。図面より、送電線下方のデジタル警報装置が示
す警報特性が判る。

【００６４】図４８は負帰還抵抗が１ＭΩで、設定電圧
６．５９Ｖの送電線の真下垂直距離と設定電圧との対応
関係を示す。この曲線より距離と設定電圧はやや反比例
の関係であることが判る。 （Ｄ）電磁干渉（ＥＭＩ）テスト デジタル警報装置は実際の応用において周囲の環境で発
生した高周波エネルギー信号により警報装置の誤動作を
起こす可能がある。この状況に対して、電磁干渉テスト
はインターネット分析器の数種のアンテナで２６ＭＨｚ
〜３ＧＨｚの電磁波エネルギー信号を模擬し、この高周
波エネルギー直射警報装置で装置が干渉を受けたかを観
察する。

【００６５】高周波信号は、HEWLEET PACKARD社の85046
A S-PARAMETER TEST SETのインターネット分析器より発
生する。インターネット分析器はアンテナを経て２５ｄ
Ｂｍのエネルギーを１ｍ離れた所から直射する装置であ
る。アンテナには二つの型がある。一つはホーン型アン
テナ（Double ridged waveguide horn ant.）EMCO MODE
L 3115、その発射周波は１〜１８ＧＨｚで、もう一つは
対数周期棒タイ型アンテナ（Log-period/Bowtie ant.）
EMCO MODEL 3142、その発射周波は２６ＭＨｚ〜２ＧＨ
ｚである。

【００６６】実験はデジタル式警報装置によく見られる
二種の動作状態でテストした。装置を設定完成した後、
直ちに警報信号を発する臨界状態まで調整し、装置から
１ｍ離れた所から高周波電磁波で直射する。実験の結
果、デジタル式警報装置は高周波電磁波により干渉現象
を起こし警報音声を出すことがない。また実験中続けて
デジタル式警報装置を各種の角度に調整しても誤動作は
発生しなかった。

【００６７】

【発明の効果】以上のように構成された本発明にかかる
高圧電線の誤触防止用警報装置によれば、集電器が高圧
電線に近付くと自動的に警報信号が出力されるので、起
重機が高圧電線に接触することを効果的に防止すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 台湾地区の架空電力輸送送電線を示す。

【図２】 本発明警報装置の基本構造のブロック図であ
る。

【図３】 本発明警報装置の主体回路構造図である。

【図４】 本発明警報装置の他の主体回路構造図であ
る。

【図５】 本発明警報装置の他の主体回路構造図であ
る。

【図６】 図６Ａは三相四線（３φ４ｗ）式電力輸送に
用いられる電力変圧状況を示し、図６Ｂは三相四線（３
φ４ｗ）式架空配線の断面を示す。

【図７】 起重機における警報装置の使用状態を示す図
である。

【図８】 模擬アームにおける警報装置の使用状態を示
す図である。

【図９】 本発明警報装置がトリガされる位置に対する
警報装置の増幅器利得の影響を示す図である。

【図１０】 本発明警報装置のトリガされる位置と電界
強度を示す図である。

【図１１】 アームをアースして本発明警報装置がトリ
ガされる位置の影響を示す図である。

【図１２】 本発明警報装置がトリガされる位置の集電
板サイズの影響を示す。

【図１３】 本発明警報装置がトリガされる位置の警報
装置の集電板と金属アーム表面との距離に対する影響を
示す。

【図１４】 本発明警報装置に平均値アナログ式リモコ
ン設定を採用した回路である。

【図１５】 図１４の警報装置を設置した起重機と三相
四線（３φ４ｗ）式架空配線の相対位置を示す図であ
る。

【図１６】 図１４の警報装置を図１５のアーム前端の
斜面に設置した場合の警報範囲を示す図である。

【図１７】 警報装置を図１５のアーム前端の垂直面に
設置した場合の警報範囲を示す図である。

【図１８】 警報装置を異なる位置でトリガするように
設置した場合の警報範囲を示す図である。

【図１９】 本発明警報装置にピーク値アナログ式リモ
コン設定を採用した回路を示す図である。

【図２０】 図１９の警報装置を設置した起重機と三相
四線（３φ４ｗ）式架空配線との相対位置を示す図であ
る。

【図２１】 図１９の警報装置が１１．４ｋＶ架空線Ｓ
相導体の真下方における垂直距離と設定電圧との対応関
係を示す図である。

【図２２】 警報装置を三つの異なる位置でトリガする
よう設置した場合の警報範囲を示す図である。

【図２３】 警報装置がＳ相導体の真下方における一つ
の位置でトリガするよう設置した場合の警報範囲を示す
図である。

【図２４】 警報装置をアームの中間位置に設置した場
合異なる設定点での警報範囲を示す図である。

【図２５】 図１９の警報装置を設置した起重機と６９
ｋＶ電線との相対位置を示す図である。

【図２６】 図１９の警報装置が６９ｋＶ架空線の真下
方における垂直距離と設定電圧との対応関係を示す図で
ある。

【図２７】 該設定点が６９ｋＶ電線の真下３ｍ及び６
９ｋＶ電線の真下４ｍの場合の警報範囲を示す図であ
る。

【図２８】 図１９の警報装置の記憶コンデンサーにお
ける電圧の時間に対する変化の関係を示す図である。

【図２９】 本発明のデジタル式警報装置の電圧記憶ユ
ニットのブロック図である。

【図３０】 本発明のデジタル式警報装置の電圧記憶ユ
ニットの回路図である。

【図３１】 本発明のデジタル式警報装置の駆動信号発
生器回路図である。

【図３２】 本発明のデジタル式警報装置のパルス発生
器である。

【図３３】 本発明のデジタル式警報装置を設置した起
重機と三相四線（３φ４ｗ）式架空配線との相対位置を
示す図である。

【図３４】 本発明のデジタル式警報装置の設定点位置
の垂直高さが９．３ｍで、水平距離（Ｘ）がそれぞれ１
ｍ（設定電圧６．５９Ｖ）、２ｍ（設定電圧３．１３
Ｖ）、３ｍ（設定電圧２．６２Ｖ）の場合の警報範囲を
示す図である。

【図３５】 本発明のデジタル式警報装置の設定点位置
の垂直高さが９．３ｍで、水平距離（Ｘ）がそれぞれ
０．５ｍ（設定電圧８．７Ｖ）、１．５ｍ（設定電圧
５．５４Ｖ）、２．５ｍ（設定電圧３．０８Ｖ）の場合
の警報範囲を示す図である。

【図３６】 本発明のデジタル式警報装置を設置した起
重機と三相四線（３φ４ｗ）式架空配線との相対位置を
示す図である。

【図３７】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
５ＭΩ） の設定点位置の垂直高さが８．４ｍであり、
異なる水平距距離の場合の警報範囲を示す図である。

【図３８】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗２
２ＭΩ）の設定点位置の垂直高さが８．４ｍであり、異
なる水平距距離の場合の警報範囲を示す図である。

【図３９】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
５ＭΩ）が単回路１１．４ｋＶ配線に接近した場合の警
報範囲を示す図である。

【図４０】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
５ＭΩ）が単回路１１．４ｋＶ配線に接近した場合の警
報範囲を示す図である。

【図４１】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
５ＭΩ）が単回路１１．４ｋＶ配線に接近した場合の警
報範囲おテストを示す図である。

【図４２】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
５ＭΩ）が単回路１１．４ｋＶ配線に接近した場合の警
報範囲を示す図である。

【図４３】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線に接近した警報範囲を示す図で
ある。

【図４４】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線に接近した警報範囲を示す図で
ある。

【図４５】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗２
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線に接近した警報範囲を示す図で
ある。

【図４６】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗３
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線に接近した警報範囲を示す図で
ある。

【図４７】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗４
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線に接近した警報範囲を示す図で
ある。

【図４８】 本発明デジタル式警報装置（負帰還抵抗１
ＭΩ）が６９ｋＶ架空線の真下方における垂直距離と設
定電圧との対応関係を示す図である。

【符号の説明】

１０ 集電器 ２０ 増幅器 ３０ 整流フィルター回路 ４０ スタータ ５０ 無線送信機 ６０ 無線受信機 ７０ 警報機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 13/00 ３０１ Ｇ０１Ｒ 15/02 Ｚ ５Ｇ０６４ (72)発明者 顏 世 雄 台湾台北市民生東路三段132號３樓 Ｆターム(参考） 2G025 AA00 AA11 AB00 AB07 2G035 AA21 AA27 AB07 AD00 AD02 AD20 AD55 AD58 5C086 AA54 BA19 CA01 CB40 DA08 EA15 EA36 EA38 EA41 FA06 GA02 GA09 5G004 AA02 AB02 BA01 BA02 CA02 DB03 5G058 BB02 BC10 BD10 BD12 CC05 5G064 AA01 AC08 BA04 CB16 DA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧電線の交流電界により交流電流を出
   力する集電器（eletric field sensor）と、 該集電器に接続され、該交流電流を変換又は増幅して交
   流電圧を出力する増幅器と、 該増幅器に接続され、該交流電圧を整流濾過して直流電
   圧を出力する整流フィルター回路と、 無線信号を送信する無線送信機と、 該整流フィルター回路と無線送信機との間に介在し、該
   直流電圧が予定値を超過したら該無線送信機を起動し、
   該無線送信機から無線信号を送信させるスタータと、 該無線送信機から送信された無線信号を受信し、警報信
   号を発生させる無線受信警報機とを有することを特徴と
   する高圧電線の誤触防止用警報装置。
2. 【請求項２】 前記集電器は、一つの集電板又は複数の
   シート状平行集電板であることを特徴とする請求項１に
   記載の高圧電線の誤触防止用警報装置。
3. 【請求項３】 前記スタータには、トランジスタが含ま
   れることを特徴とする請求項１に記載の高圧電線の誤触
   防止用警報装置。
4. 【請求項４】 前記スタータには、直流電圧を蓄える記
   憶コンデンサー及び該直流電圧と予定値とを比較する比
   較器が含まれることを特徴とする請求項１に記載の高圧
   電線の誤触防止用警報装置。
5. 【請求項５】 前記スタータには、更にリモコン設定用
   レシーバー及びリレーが含まれ、該リモコン設定用レシ
   ーバーが設定信号を受けると該リレーにより前記整流フ
   ィルター回路と記憶コンデンサーとが接続されるように
   したことを特徴とする請求項４に記載の高圧電線の誤触
   防止用警報装置。