JP2011041442A - 測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】架空電線に使用される測定器において、内蔵する電源の落下防止を図ることを課題とする。
【解決手段】バッテリ８１、８２を内蔵し、測定対象の架空電線Ｌに取り付け可能とされた測定器４０であって、前記バッテリ８１、８２が前記架空電線Ｌから地表に落下するのを防止する金属製の落下防止部材９０を備える。この本発明によれば、落下防止部材９０を備えている。従って、万が一電気火災などで測定器４０の一部が焼失してしまったとしても、落下防止部材９０がバッテリ８１、８２の落下を防止する。よって、バッテリ８１、８２の落下を未然に防止できる。
【選択図】図９

Description

本発明は測定器に関する。

従来から配電系統、送電系統の監視を目的として、架空電線に電圧、電流、電力を測定する測定器を設置している。この種の測定器は電圧、電流、電力を検出する検出部と、検出部からデータを受け取る測定器本体とから構成されており、通常、測定器本体は電柱、鉄塔などに配置されている。これは、電柱、鉄塔に設けられた柱上変圧器から電源供給されているからである。

特開平５−２６４６３７号公報

上記構成のものでは、測定器の設置箇所が電柱、鉄塔などの近傍や、柱上変圧器から電源供給可能な箇所に制限されてしまう。設置箇所の自由度を高くするには、バッテリなど専用の電源を内蔵させてやればよい。しかし、重量物である電源を内蔵した場合、その落下防止対策を図る必要がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電源の落下防止を図ることを目的とする。

本発明は、電源を内蔵し、測定対象の架空電線に取付可能とされた測定器であって、前記電源が前記架空電線から地表に落下するのを防止する金属製の落下防止部材を備える。

この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・落下防止部材に、架空電線を下から受け入れる電線受入部とその両側に２つの電源取付部を設ける。そして、落下防止部材の２つの電源取り付け部に対して、偶数基のバッテリ（電源）を、均等に振り分けて取り付ける構成とする。このようにしておけば、架空電線に測定器を取り付けたとき、架空電線の両側にバッテリの荷重（重量）が均等にかかる。従って、架空電線に取り付けた測定器の姿勢が安定する。更に言えば、万が一電気火災などで測定器の一部が焼失してしまったとしても、バッテリの姿勢が安定するので、バッテリが落下し難くなる。

落下防止部材を含む偶数基のバッテリの重心位置が、電線受入部内に差し込まれた架空電線の中心位置より下側に位置する設定とする。このようにしておけば、電源の姿勢を一層安定させることが可能となる。

前記架空電線から電気情報を検出する検出部と、前記偶数基のバッテリと前記落下防止部材とを内蔵してなる測定器本体とを備え、前記測定器本体の重心位置が、前記電線受入部内に差し込まれた前記架空電線の中心位置より下側に位置する設定とする。このようにしておけば、測定器本体の姿勢を安定させることが可能となる。

本発明によれば、落下防止部材を備えているので、電源の落下を防止できる。

本発明の一実施形態に係る測定器を架空電線に取り付けた状態を示す斜視図 外皮を外した電流検出部の斜視図 電流検出部の構造を示す図 測定器の正面図 下ケーシングの平面図 図５中のＡ−Ａ線断面図 下ケーシングの側面図 バッテリユニットの側面図 バッテリユニットの正面図 落下規制部材の側面図 バッテリユニットの平面図 バッテリユニットに回路基板を搭載した状態を示す図 測定器の平面図（上ケーシングを取り外した状態を示す） 図１３中のＢ−Ｂ線断面図 測定器の電気的構成を示すブロック図 測定器の組み付け手順を示す図 測定器の組み付け手順を示す図 測定器の組み付け手順を示す図

本発明の一実施形態を図１ないし図１８によって説明する。
本測定器４０は架空電線Ｌを流れる電流（電気情報の一例）を計測する電流測定器であって、測定器４０の全体を架空電線Ｌに対して直接取付できるようにしたものである。尚、以下の説明において、前後方向とは、架空電線Ｌに沿った方向（図１の左手前側を前側、図１の右奥側を後側）として説明を行う。また、前後方向に直交する方向を幅方向として説明する。

図１は測定器の斜視図、図２は外皮を外した電流検出部の斜視図である。本測定器４０は、電流検出部（本発明の「検出部」に相当）５０と、測定器本体６０とを備える。電流測定部５０は、測定器本体６０の後部側に取り付けられている。係る電流測定部５０は、芯材５１とロゴスキーコイル５５とを備えている。

芯材５１はプラスチック等の絶縁材（この実施形態では、ＡＢＳ樹脂）からなる。芯材５１は図２に示すように、架空電線Ｌに沿って螺旋状に延びており、撓み可能とされている。係る芯材５１の内径は架空電線Ｌの外形とほぼ等しくなっており、内部は架空電線Ｌを通す電線通路となっている。

図２に示すように、芯材５１には、コイル線５６が巻回されている。コイル線５６は、芯材５１の基端から先端に向けて一定のピッチで巻かれている。そして、コイル線５６は、図３に示すように芯材５１の先端側に達したところで、基端側に向かって戻されており（戻り線５７）、芯材５１の基端からコイル線５６の始端５６Ａ、終端５６Ｂの両端部が引き出されている。

このように、コイル線５６はロゴスキーコイル５５を構成しており、その形状は芯材５１の形状に倣って全体が螺旋形状をしている。尚、ロゴスキーコイルとは、戻し線を持った空芯コイルのことを言う。

また、ロゴスキーコイル５５を巻回してなる芯材５１の外周には、外皮として絶縁テープが巻かれており、架空電線Ｌとの間を絶縁する機能を果たしている。そして、芯材５１の先端にはシリコーンなどのシール材（不図示）が埋め合わされており、先端から雨滴などの水分がコイル５５側に滲み込まないようになっている。

上記電流検出部５０の基端は、測定器本体６０の下ケーシング６１に設けられた通し穴６１Ａを通じて、測定器本体６０の内部に引き込まれており、ロゴスキーコイル５５のコイル端部（始端５６Ａ、終端５６Ｂ）が回路基板１２０の備える入力端子１２１、１２２に電気的に接続される構成となっている。

次に、測定器本体６０について説明する。測定器本体６０は、円柱形状をなすケーシングＵを備える。ケーシングＵは上下に２分割されており、下ケーシング６１と、上ケーシング１３１とから構成されている。これら両ケーシング６１、１３１は共に、合成樹脂（高密度ポリエチレン）からなる。

また、下ケーシング６１には図１に示すように、下方に開放する電線挿通溝６５が形成されている。係る電線挿通溝６５は下ケーシング６１の前後両端面６２、６３を貫通しており、下ケーシング６１の全長に亘って形成されている。この電線挿通溝６５の溝幅は、計測対象となる架空電線Ｌを隙間なく嵌合させるサイズとしてあり、架空電線Ｌを下から挿通することができる。

そして、下ケーシング６１の前後両端面６２、６３には、電線挿通溝６５の溝上端部に位置して、電線ロック部７５が設けられている。電線ロック部７５は、ヒンジを軸に回転可能とされたロックバー７６、ロックバー７６の相手となるホルダ７７とを備える。ホルダ７７は下向きに開口すると共に、抜け止め用のボルト７８を備えている。

以上のことから、ロックバー７６を電線挿通溝６５を横切るように水平に起こしてホルダ７７にセットした後、ボルト７８をねじ込んでやると、ロックバー７６がホルダ７７に固定される。これにより、ロックバー７６が電線挿通溝６５を閉止して、溝内の架空電線Ｌが抜け止めされる構成となっている。

さて、図５、図６に示すように下ケーシング６１の幅方向の中央には、仕切り部６８が設けられている。この仕切り部６８は、前後方向に沿って水平に延びている。仕切り部６８の前後の両部は、図７に示すように一段高くなっており、そこは座面部６９Ｆ、６９Ｒとなっている。

また、図５に示すように、下ケーシング６１の内部空間は、仕切り部６８により２室に区画している。仕切られた２室はバッテリ収容室７１、７２となっており、そこには、バッテリユニット８０の２基のバッテリ８１、８２が装着されるようになっている。

バッテリユニット８０は図８、図９に示すように、２基のバッテリ８１、８２と、落下防止部材９０と、押さえプレート１００、１１０からなる。２基のバッテリ８１、８２は同一のものであり、前後方向に長い縦長な直方体形状をなしている。

落下防止部材９０はバッテリ８１、８２の地表への落下を防止する機能を担うものであって、金属製である。落下防止部材９０は、図９に示すように、幅方向の中央部に電線受入部９７を設け、その左右両側に電源取付部９１、９２を設けている。

電線受入部９７は、下向きに開放すると共に、前後方向に貫通している。この電線受入部９７は仕切り部６８の外面側に重ねて装着されるようになっており、電線挿通溝６５に挿通された架空電線Ｌはそれと同時に、この電線受入部９７に対して差し込まれる構成となっている。

また、図１０には、落下防止部材９０の側面図を示してある。同図に示すように、電線受入部９７の側壁９７Ｂの中央部には、開口９７Ｃが形成されている。また、電線受入部９７の天井壁９７Ａの前後両端は各々、前後に延設している。この延設した先の部分はクランク状に折れ曲がっており、そこは、取付部９８Ｆ、９８Ｒとなっている。この取付部９８Ｆ、９８Ｒは下ケーシング６１に形成された座面部６９Ｆ、６９Ｒの相手となっている。

電源取付部９１、９２は平面方向から見たときの形状が、バッテリ８１、８２の底面より一回り大きな形状の矩形型をしている。そして、電源取付部９１、９２の周囲３方（具体的には、前端、後端、側端）には、図８、図９に示すように上向きに折れ曲がるバッテリ保持片９３、９４Ｆ、９４Ｒが設けられている。

このバッテリ保持片９３、９４Ｆ、９４Ｒは、各電源取付部９１、９２に装着されたバッテリ８１、８２の周囲をガードして、バッテリ８１、８２を平面方向について位置規制する機能を発揮するものである。尚、上記の落下防止部材９０は、一枚の金属鋼板をプレス加工して成形することが可能である。

押さえプレート１００、１１０は、落下防止部材９０と同様に、金属製である。この押さえプレート１００、１１０は２基のバッテリ８１、８２に対応して２枚設けられている。

図９に示すように、電源取付部９１のバッテリ保持片９４Ｆ、９４Ｒの先端に、フランジ部９５が形成される一方、押さえプレート１００にもフランジ部１０５が形成してある。これにより、両フランジ部９５、１０５を重ねた後、螺子で両フランジ部を結合することで、落下防止部材９０に押さえプレート１００を固定でき、もって、電源取付部９１にバッテリ８１が固定される構成となっている。

同様、電源取付部９２のバッテリ保持片９４Ｆ、９４Ｒの先端にもフランジ部９６が形成される一方、押さえプレート１１０にも、フランジ部１１６が形成してある。そのため、両フランジ部９６、１１６を重ねた後、螺子で結合することで、落下防止部材９０に押さえプレート１１０を固定でき、もって、電源取付部９２にバッテリ８２が固定される構成となっている。

また、各押さえプレート１００、１１０の前後両端部には、６角スペーサＳがそれぞれ立設されている。これら４つの６角スペーサＳは、回路基板１２０の４隅の下面を下支えするものである。回路基板１２０は、プリント基板上に電子部品Ｂを実装したものである。

この回路基板１２０の４隅にはビス孔が形成されており、螺子をビス孔に通して６角スペーサに螺子締めすることで、バッテリユニット８０上に回路基板１２０を固定できる構成となっている（図１２参照）。

そして、電線受入部９７を、下ケーシング６１の仕切り部６８の外面側に重ねるように取付されると、回路基板１２０を搭載したバッテリユニット８０が、図１３、図１４に示すように、下ケーシング６１に収容されるようになっている。具体的には、下ケーシング６１のバッテリ収容室７１にバッテリ８１が収容され、バッテリ収容室７２にバッテリ８２が収容される。

また、このときには、落下防止部材９０の前側の取付部９８Ｆが、下ケーシング６１に形成された前側の座面部６９Ｆに重なり、又後側の取付部９８Ｒが、下ケーシング６１に形成された後側の座面部６９Ｒに重なる。そのため、前後の取付部９８Ｆ、９８Ｒを対応する座面部６９Ｆ、６９Ｒに螺子止めすることで、バッテリユニット８０の全体を下ケーシング６１に固定できる構成となっている。

そして、バッテリユニット８０の取付後、下ケーシング６１に上ケーシング１３１を被せて蓋をすると、図１、図２に示すように、両ケーシング６１、１６１が隙間なく閉じた状態になり、ケーシングＵが密閉される構造となっている。

尚、本実施形態のものは、上ケーシング１３１は、下ケーシング６１に対して螺子で４点締めされるようになっている。また、両ケーシング６１、１３１の合わせ部分に、ゴムパッキンなどを設けておくと、ケーシングＵを気密状態に保持できるので好ましい。

さて、既に説明したように、下ケーシング６１には、下方に開放する電線挿通溝６５が形成されており、そこに、架空電線Ｌを挿通できるようになっている。そして、係る電線挿通溝６５の溝上端部６５Ａは、図１４に示すように、測定器本体６０の重心位置Ｇよりも上側の位置に設定されている。

このような構成とすることで、図１４に示すように、電線Ｌの中心位置（具体的には、電線受入部９７、電線挿通溝６５に差し込まれた電線Ｌの中心位置）に比べて測定器本体６０の重心位置Ｇが下側になる。しかも、搭載された２基のバッテリ８１、８２は、電線挿通溝６５の両側に振り分けられている。そのため、測定器本体６０の全体を架空電線Ｌに吊り下げた状態にしたとき、測定器４０の姿勢が安定し、風などが吹いても、電線Ｌを軸として測定器４０が回転せず、回路基板１２０が常に上側を向く状態となる。

尚、測定器本体６０のうち、大半の重量をバッテリ８１、８２が占めているので、バッテリユニット８０の重心位置と測定器本体６０の重心位置はほぼ一致しており、バッテリユニット８０の重心位置が、電線Ｌの中心位置より下側に位置する設定となっている。このような構成とすることで、本発明の「前記落下防止部材を含む前記偶数基のバッテリ（ここでは、バッテリユニット８０）の重心位置が、前記電線受入部内に差し込まれた前記架空電線の中心位置より下側に位置している」が実現されている。また、電線Ｌの中心位置は、図１４に示すように、バッテリ８１、８２との関係で言えば、バッテリ８１、８２の上端部付近に位置している。

次に、測定器４０の電気的構成を、図１５を参照して簡単に説明する。
測定器４０は、大まかに言えば、ロゴスキーコイル５５と、回路基板１２０上に実装される処理回路１５０とから構成されている。処理回路１５０は、積分回路１５３、ＣＰＵ１５１、出力部１５５、ＦｌａｓｈＲＯＭ１６５、ＥＥＰＲＯＭ１６３、電源ＩＣ１６１、バッテリ８１、８２から構成されている。

そして、ロゴスキーコイル５５の出力電圧は、積分回路１５３に取り込まれて、積分された後、Ａ／Ｄ変換され、ＣＰＵ１５１に入力されるようになっている。ＣＰＵ１５１は、内蔵ＲＯＭ（図略）に記憶されたプログラムに基づいて動作し、入力されるロゴスキーコイル５５の出力電圧から架空電線Ｌの電流値（具体的には、平均値、最大値、最小値）を、一定のインターバルを空けて連続して演算する。

そして、演算した各回の電流値（具体的には、平均値、最大値、最小値）を、ＥＥＰＲＯＭ１６３に記憶させると共に、電流値が予め定めた許容範囲から外れた場合など、データに異常があれば、そのときの電流波形を、ＦｌａｓｈＲＯＭ１６５に記憶させるようになっている。

尚、これら処理回路を構成する各電子部品１５１、１５３、１５５、１６３、１６５への電源供給はバッテリ８１、８２を通じて行われており、数週間から１ヶ月程度はバッテリ交換することなく、電流値を連続測定できるようになっている。

また、出力部（ＲＳ２３２Ｃポートなど）１５５は、パソコンなどの外部機器に対する接続を行うものである。本実施形態では、測定器４０を架空電線Ｌから取り外した後、出力部１５５に通信ケーブル（不図示）を接続することで、ＥＥＰＲＯＭ１６３、ＦｌａｓｈＲＯＭ１６５に記憶したデータを読み出せるようになっている。

次に、上記した測定器４０の架空電線Ｌに対する取り付け手順について説明する。尚、ここでは、測定器４０を取り付ける作業者は、高所作業車により既に架空電線Ｌの高さまで移動した状態にあるものとして説明を行う。また、測定器４０の電線ロック部７５はロックが解除した状態にあるものとする。

測定器４０を架空電線Ｌに取り付けるには、まず、取り付け対象となる架空電線Ｌに対して電線挿通溝６５の向きを合わせつつ、架空電線Ｌの上側に測定器４０をセットしてやる。その後、図１６に示すように、電線挿通溝６５に架空電線Ｌを通しながら、測定器４０をゆっくりと降ろし、架空電線Ｌに被せてやる。

やがて、図１７に示すように、架空電線Ｌが電線挿通溝６５の溝上端部６５Ａに達し、測定器本体６０は架空電線Ｌ上に乗った状態となる。そのため、後は、測定器本体６０から手を離しても、測定器本体６０が電線Ｌから外れ落ちることはない。

そして、測定器本体６０を架空電線Ｌに乗せることが出来たら、次に、電流検出部５０を手で持って、図１８に示すように、架空電線Ｌに対して巻きつけてやる。これを行うと電流検出部５０は架空電線Ｌに対して螺旋状に巻かれた状態となる。一旦螺旋状に巻かれると、それを強制的に解かない限り、電流検出部５０は架空電線Ｌへの取り付け状態を維持する。

あとは、自重により垂れた状態にあるロックバー７６を、ヒンジを軸に回転させてホルダ７７内に収めた後、ボルト７８を締めこんで、ロックバー７６を水平姿勢に固定してやる。これを行うと、電線挿通溝６５がロックバー７６により閉止されて、溝内に架空電線Ｌが抜け止めされる。

そして、上記ロック作業を測定器４０の前後両側に対してそれぞれ行うと、架空電線Ｌに対して測定器本体６０の前後２箇所が固定された状態となる。かくして、電流検出部５０、測定器本体６０の双方が架空電線Ｌに固定された状態となり、測定器４０の取り付け作業は完了する。

このように本測定器４０は、測定器本体６０に電線挿通溝６５を設けてあり、電線挿通溝６５に架空電線Ｌを通せば、測定器４０は架空電線Ｌに乗った状態となる。そのため、電流検出部５０の取り付け作業を行うとき、測定器本体６０を手で押さえておく必要がなく、電流検出部５０の取り付け作業が行い易い。しかも、電流検出部５０の取り付けは、架空電線Ｌに対して単に巻くだけでよく、皮手などしている状況であっても片手で行うことができるので、組み付け作業性がよい。

また、本測定器４０は測定器本体６０の全体を、測定対象の架空電線Ｌに固定できる。そのため、取り付け場所を、比較的自由に選ぶことができ、使い勝手がよい。

また、測定器本体６０に落下防止部材９０を設けてある。そのため、電気火災などでケーシングＵなど樹脂できた部分が焼失してしまったとしても、図８、図９に示すように、落下防止部材９０を含むバッテリユニット８０の全体が架空電線Ｌに釣り下がった状態となり、重量物であるバッテリ８１、８２が落下しない。

加えて、落下防止部材９０は、電線受入部９７の両側に電源取付部９１、９２をそれぞれ設けた構成となっており、２基のバッテリ８１、８２が電線受入部９７の両側に振り分けて配置してある。このようにしておけば、架空電線Ｌに釣り下がったとき、バッテリユニット８０の姿勢が安定し、重量物たるバッテリ８１、８２の落下防止をより確実なものとできる。

更に、また、本実施形態では、バッテリユニット８０の重心位置が、電線受入部９７に差し込まれた架空電線Ｌの中心位置より下側に位置する設定にしてある。このようにしておけば、強風が吹いても、架空電線Ｌに釣り下がったバッテリユニット８０の姿勢が、不安定にならず、バッテリ８１、８２の落下防止を図る上で一層効果的である。

尚、バッテリ８１、８２は重量物であるため、測定器本体６０の重心位置Ｇとバッテリユニット８０の重心位置Ｇとはほぼ同じと取り扱ってもよい点に留意されたい。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、測定器の一例として、電流を検出するものを例示したが、測定対象は電流に限定されない。例えば、電圧、電力なども無論対象とすることができる。

（２）上記実施形態では、落下防止部材９０の一例として、電線受入部９７を設けたものを例示したが、架空電線Ｌに何らかの方法で保持されるような構造を備えていればよく、例えば、電線受入部９７に変えて、架空電線に係合するフックを設けてもよい。

（３）上記実施形態では、電流測定部５０を構成する芯材５１として、内径を架空電線Ｌの外形とほぼ等しく設定したものを例示した。芯材５１は架空電線Ｌに対して巻きつけ可能なものであればよく、例えば、内径を架空電線Ｌの外形より小さく設定して、芯材５１を架空電線Ｌに対して干渉気味に巻きつけることも可能である。また、この他にも、電線との間にアタッチメントを挿入して、組み付けを行うことが可能であり、このようにすることで、線径が異なる電線に対して、電流測定部５０を共通使用することが可能となる。

（４）上記実施形態では、測定器本体６０に形成した電源取付部９１、９２に対して、バッテリ８１、８２を１基づつ搭載したもの、すなわち測定器本体６０に対して２基のバッテリ８１、８２を搭載したものを例示した。バッテリの搭載数は２基に限定されるものではなく偶数基であればよい。例えば、４基のバッテリを搭載した場合であれば、左右の電源取付部９１、９２に対してバッテリを２基づつ振り分けて、重量のバランスを図ってやればよい。

４０…測定器
５０…電流検出部
５１…芯材
５５…ロゴスキーコイル
６０…測定器本体
６１…下ケーシング
７１、７２…バッテリ収容室
８１、８２…バッテリ(本発明の「電源」に相当する）
９０…落下防止部材
９１、９２…電源取り付け部
９７…電線受入部
１２０…回路基板
Ｌ…架空電線

Claims (4)

1. 電源を内蔵し、測定対象の架空電線に取り付け可能とされた測定器であって、
   前記電源が前記架空電線から地表に落下するのを防止する金属製の落下防止部材を備えることを特徴とする測定器。
2. 前記電源として偶数基のバッテリを搭載した測定器であって、
   前記落下防止部材は下向きに開放し、前記架空電線を下から受け入れる電線受入部と、
   前記電線受入部の両側に設けられ、前記偶数基のバッテリを各々取り付け可能とした２つの電源取り付け部と、を備え、
   前記落下防止部材の２つの電源取り付け部に対して、前記偶数基のバッテリが、均等に振り分けて取り付けられた構成であることを特徴とする請求項１に記載の測定器。
3. 前記落下防止部材を含む前記偶数基のバッテリの重心位置が、前記電線受入部内に差し込まれた前記架空電線の中心位置より下側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の測定器。
4. 前記架空電線から電気情報を検出する検出部と、
   前記偶数基のバッテリと前記落下防止部材とを内蔵してなる測定器本体とを備え、
   前記測定器本体の重心位置が、前記電線受入部内に差し込まれた前記架空電線の中心位置より下側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の測定器。

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