JP2016015827A - 変圧器の絶縁測定用工具 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性に優れ感電事故のおそれのないとともに、外力が働いても高圧カットアウトに損傷を与えることがない変圧器の絶縁測定用工具を実現する。
【解決手段】絶縁性を有する棒状の工具本体（２１）と、工具本体の先端に設けられ、二次側端子電極と接触可能な導電性の接触端子部（２２）と、工具本体の内部に挿通され一端が前記接触端子部に電気的に接続され、他端が前記工具本体の後端部から延長されたリード線（２４）と、カットアウト本体下部のヒューズ装填口の形状に対応した形状を有し工具本体の接触端子部から所定の距離だけ離れた位置に装着された絶縁性および弾力性を有する誘導緩衝部材（２５）とを備え、所定の距離は二次側端子電極からヒューズ装填口の入り口側端部までの距離に応じて決定し、接触端子部が二次側端子電極と接触した状態で誘導緩衝部材がヒューズ装填口に嵌合した状態になるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、高圧配電線路に接続された変圧器（トランス）の絶縁測定の際に使用する工具に係り、特に変圧器の一次側に接続された高圧カットアウトを利用して絶縁測定の際に使用して好適な工具に関する。

鉄道設備においては、配電盤の遮断事故が発生した場合、事故の原因としてトランスの絶縁不良が考えられるため、探索作業の一つとしてトランスの絶縁測定を行うことがある。従来、トランスの絶縁測定は、トランスの一次側に接続された高圧カットアウトを利用して、高圧カットアウトからヒューズを引き抜いて、メガーと呼ばれる絶縁測定器のリード線先端にある端子を、高圧カットアウト内部の端子電極に接触させて行なっていた。

しかしながら、高圧カットアウト内部の端子電極はヒューズ挿入口から奥まった位置に設けられているため、片手で接触させるのは困難である。しかるに、図５（Ａ）に示すように、高圧カットアウト１０およびトランス３０は、電柱用作業足場４０から比較的高い位置に配置されているとともに、測定器５０のリード線がそれほど長くなかった。そのため、測定者は片手で測定器本体を保持し、もう一方の手でリード線先端の端子を、高圧カットアウト１０内部の端子電極に接触させなくてはならず、作業性が著しく悪いとともに、リード線端子とカットアウト電極の接触不良で精度の高い測定が行えないおそれがあった。

なお、高圧カットアウトを利用する工具の発明として、例えば、特許文献１に開示されているものがある。この高圧カットアウト用工具は、高圧配電線路においてメンテナンス作業を行う際に、高圧配電線路を停電状態にするための地絡用端子としてカットアウトを利用すべく、ヒューズを引き抜いた後に挿入して内部の端子電極に接触させることができるように工夫された工具である。

特開２０１０−２５９１４４号公報

特許文献１の工具は地絡用ものであり、絶縁測定の際に使用する本願発明の工具とは用途が異なるとともに、本願発明の工具が高圧カットアウト内部の二次側の端子電極に接触するものであるのに対し、特許文献１の工具は高圧カットアウト内部の一次側の端子電極に接触するものであり、接触させる電極の位置が異なる。また、高圧カットアウト内部の一次側の端子電極は、カットアウトの種類にかかわらずほぼ同一の位置が設けられているが、二次側の端子電極は、一般用のカットアウトと耐塩用のカットアウトとで下端開口部（ヒューズ挿入口）からの高さが異なる位置に設けられており、共通の工具では対応が難しいという課題がある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、高圧カットアウトに挿入して内部の二次側の端子電極に接触させることで変圧器（トランス）の絶縁測定に供することができる作業性に優れ感電事故のおそれのない工具を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、片手で操作して高圧カットアウトに挿入して内部の二次側の端子電極に接触させることができるとともに、外力が働いても高圧カットアウトに損傷を与えることがない絶縁測定用工具を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、一般用と耐塩用のいずれの高圧カットアウトにも挿入して内部の二次側の端子電極に確実に接触させることができる絶縁測定用工具を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明は、
内部にヒューズ筒を収納可能な収納部を備えカットアウト本体の下部に設けられたスカート部にヒューズ筒を挿入可能なヒューズ装填口が形成され、前記収納部の奥部に前記ヒューズ筒の一方の端子が接触可能な一次側端子電極が設けられ、前記収納部の入り口側に前記ヒューズ筒の他方の端子が接触可能な二次側端子電極が設けられた高圧カットアウトに挿入可能な変圧器の絶縁測定用工具であって、
絶縁性を有する棒状の工具本体と、
前記工具本体の先端に設けられ、前記二次側端子電極と接触可能な導電性の接触端子部と、
前記工具本体の内部に挿通され一端が前記接触端子部に電気的に接続され、他端が前記工具本体の後端部から延長されたリード線と、
前記カットアウト本体下部の前記ヒューズ装填口の形状に対応した形状を有し、前記工具本体の前記接触端子部から所定の距離だけ離れた位置に装着された絶縁性および弾力性を有する誘導緩衝部材と、
を備え、前記所定の距離は前記二次側端子電極から前記ヒューズ装填口の入り口側端部までの距離に応じて決定され、前記接触端子部が前記二次側端子電極と接触した状態で前記誘導緩衝部材は前記ヒューズ装填口に嵌合した状態になるように構成した。

上記のような構成によれば、工具を高圧カットアウトに挿入した際に工具本体先端の接触端子部と高圧カットアウトの一次側端子電極との距離が十分に保たれるため、感電事故のおそれがない。また、工具を高圧カットアウトに挿入する際に工具本体に設けられている誘導緩衝部材が誘導部材として機能するため、工具を軸方向から正確かつ容易に挿入することができ、作業性に優れるとともに二次側端子電極を損傷することもない。さらに、接触端子部が二次側端子電極と接触した状態で誘導緩衝部材はヒューズ装填口に嵌合した状態になるため、作業員の体の一部が工具に当たって外力が働いても、誘導緩衝部材が外力を吸収して高圧カットアウトに損傷を与えることがない。

また、望ましくは、前記二次側端子電極は、前記ヒューズ筒の外周の段差部に係合して弾性によって前記ヒューズ筒を係止可能に構成されており、
前記接触端子部は、前記二次側端子電極の一部が係合可能な形状を有するように構成する。
このような構成によれば、高圧カットアウトの二次側端子電極によって工具が保持されるため、挿入後に工具から手を放しても工具が高圧カットアウトから抜けることがないので、作業効率を高めることができるようなる。

また、望ましくは、前記誘導緩衝部材は前記工具本体に対して軸方向に移動可能に構成され、前記工具本体には前記誘導緩衝部材の後端側への移動を阻止可能な係止手段が設けられているようにする。
これにより、工具を操作する作業員が手を滑らしたとしても、誘導緩衝部材に当たってそれ以上の移動が阻止されるため誤って先端の接触端子部や高圧カットアウトの二次側端子電極に接触するのを防止し、工具の安全性を高めることができる。

さらに、望ましくは、 前記係止手段は、前記接触端子部からそれぞれ所定距離だけ離れた第１の位置と第２の位置にて前記誘導緩衝部材を係止可能に構成され、
前記第１の位置は第１種類の高圧カットアウトのヒューズ装填口の入り口側端部から前記二次側端子電極までの距離に対応して決定され、前記第２の位置は第２種類の高圧カットアウトのヒューズ装填口の入り口側端部から前記二次側端子電極までの距離に対応して決定されている構成とする。

かかる構成によれば、ヒューズ装填口の入り口側端部から二次側端子電極までの距離が異なる一般用と耐塩用のいずれの高圧カットアウトにも挿入して内部の二次側の端子電極に確実に接触させることができる。これにより、一般用と耐塩用の高圧カットアウトに合わせて絶縁測定用工具を用意しておく必要がなく、工具を共用することでトータルのコストの低減を図ることができる。

本発明によれば、高圧カットアウトに挿入して内部の二次側の端子電極に接触させることで変圧器（トランス）の絶縁測定に供することができる作業性に優れた絶縁測定用工具を実現することができる。また、片手で操作して高圧カットアウトに挿入して内部の二次側の端子電極に接触させることができるとともに、外力が働いても高圧カットアウトに損傷を与えることがない。さらに、一般用と耐塩用のいずれの高圧カットアウトにも挿入して内部の二次側の端子電極に確実に接触させることができるという効果がある。

（Ａ）は本発明の実施形態に係る変圧器の絶縁測定用工具の実施形態および該絶縁測定用工具を利用して好適な耐塩用の高圧カットアウトの例を示す断面図、（Ｂ）は高圧カットアウトに内蔵されるヒューズの例を示す正面図ある。 本発明の実施形態に係る変圧器の絶縁測定用工具を示す正面図である。 図１（Ａ）の高圧カットアウト（耐塩用）に、図２の絶縁測定用工具を挿入した状態を示す断面図である。 実施形態に係る絶縁測定用工具の変形例を示す要部拡大説明図である。 （Ａ）は高圧カットアウトを使用した従来のトランスの絶縁測定の方法を示す概略図、（Ｂ）は本実施形態の絶縁測定用工具を使用したトランスの絶縁測定の方法を示す概略図である。

以下に、本発明に係る変圧器の絶縁測定用工具の実施形態および該絶縁測定用工具を利用して好適な高圧カットアウトの例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は高圧カットアウト（耐塩用）１０および該高圧カットアウトに内蔵されるヒューズ１３の例を示す図、図２は高圧カットアウトに挿入して使用する本実施形態の変圧器用絶縁測定用工具２０の正面図である。

先ず、図１（Ａ）の高圧カットアウト１０の構成について簡単に詳細に説明する。この高圧カットアウト１０は、円筒形のカットアウト本体１１と、該カットアウト本体１１の下部に設けられたスカート部１２と、カットアウト本体１１の内部に装填される図１（Ｂ）に示すようなヒューズ筒１３と、を備え、ヒューズ筒１３はスカート部１２の装填口１４からカットアウト本体１１内に挿入可能に構成されている。なお、スカート部１２の下面に形成された装填口１４を開閉自在に閉鎖する開閉蓋が設けられることもある。

高圧カットアウト１０に装填されるヒューズ筒１３は、下端部に蛍光塗料が塗布されており、過電流でヒューズが溶断すると、ヒューズ筒１３の下端部が下方へ移動して装填口１４から視認可能な状態となるように構成されている。
カットアウト本体１１のヒューズ収納部の上端には、ヒューズ筒１３の上端が接触されるバネ性を有する一次側端子電極１５Ａが設けられている。また、カットアウト本体１１内部のヒューズ収納部は、ヒューズ筒１３の本体部が収納される小径の第１空間１１Ａと該第１空間よりも一回り径の大きな第２空間部１１Ｂとからなり、第２空間部１１Ｂに、ヒューズ筒１３の下端部が位置するように収納される。

また、第１空間１１Ａと第２空間部１１Ｂとの境界に段差部が形成され、該段差部によってヒューズ筒１３の外周面の段差部に当接することで、ヒューズ筒１３が所定長さ以上押し込まれないように構成されている。
そして、上記第１空間１１Ａにヒューズ筒１３の本体部を保持する絶縁性の保持スリーブ１６が設けられているとともに、上記第２空間部１１Ｂの第１空間１１Ａとの境界の段差部近傍の内周面にバネ性を有する二次側端子電極１５Ｂが設けられている。

本実施形態の絶縁測定用工具２０は、図２に示すように、絶縁材料で形成され全体として棒状をなす絶縁性の工具本体２１の先端に、高圧カットアウト１０の上記二次側端子電極１５Ｂと接触可能な導電性の金属からなる接触端子部２２が設けられ、工具本体２１の後端すなわち接触端子部２２と反対側の端部が握手部２３となっている。
そして、工具本体２１の内部には、リード線２４を挿通する貫通孔が軸方向に形成されており、該貫通孔に挿通され一端が接触端子部２２と接続されたリード線２４の他端が握手部２３の後端面から引き出されている。図示しないが、このリード線２４の他端には、メガーのリード線の端部のプローブを挟み込んで電気的な導通を図ることができるクリップが設けられている。クリップの代わりに、プローブあるいは延長コードのプラグを差し込み可能なコネクタを設けても良い。

また、本実施形態の絶縁測定用工具２０は、接触端子部２２の頭部の形状が二次側端子電極１５Ｂと係合可能な形状にされている。具体的には、二次側端子電極１５Ｂは断面が「く」の字状をなすように形成されているので、接触端子部２２の頭部の高さが、段差部から「く」の字の位置までの距離よりも若干小さくなるように設定した。このように構成することにより、二次側端子電極１５Ｂの復元力で、図３に示すように、接触端子部２２の頭部を安定した姿勢でしっかりと保持させることができる。

また、本実施形態の絶縁測定用工具２０は、接触端子部２２から所定距離Ｌ１だけ離れた位置に、ゴムのような絶縁性および弾力性を有する材料で形成された環状のパッキン２５が装着されている。距離Ｌ１は、カットアウト本体１１内部の第２空間部１１Ｂの長さＬ０（図１参照）に対応している。また、パッキン２５の外形は、カットアウト本体１１の下端の装填口１４の形状（スカート状）に対応した形状を有するように形成されており、絶縁測定用工具２０をカットアウト本体１１の下端の装填口１４から挿入して、図３に示すように、先端の接触端子部２２を二次側端子電極１５Ｂに接触させた状態にしたときに、パッキン２５がカットアウト本体１１の下端の装填口１４に嵌合するようになっている。

高圧カットアウトに挿入する工具は、中心軸を合わせて正確に軸方向から挿入しないと二次側端子電極１５Ｂを痛めてしまうおそれがあるので、変圧器の絶縁測定用工具の形態としては、前述の特許文献１に記載されているカットアウト用接地工具のように、先端に、ヒューズ収納部の小径部（図１の第１空間１１Ａ）に挿入可能な部位（誘導部と称する）を設けるのが一般的な考え方である。しかし、二次側端子電極１５Ｂと電気的導通を取りたい本実施形態の絶縁測定用工具のような工具においてそのような構成を採用した場合、誘導部の外周面が汚れたり水分が付着していると、一次側の電圧が高いため電流が流れて作業者が感電するおそれがある。

そこで、本実施形態の絶縁測定用工具２０のように、工具の先端に誘導部を設けない構成にすることが考えられる。しかし、単に工具の先端に誘導部を設けない構成にしたとすると、工具を正確に軸方向から挿入するのが困難になり、斜め方向から挿入して強く押し込むと二次側端子電極１５Ｂを変形させてしまい、作業終了後にヒューズ筒を挿入することができなくなるおそれがある。
一方、本実施形態の絶縁測定用工具２０にあっては、先端の接触端子部２２から所定距離Ｌ１だけ離れた位置に、装填口１４の形状に対応した形状を有するパッキン２５が装着されているため、工具をカットアウトへ挿入する際に、パッキン２５に誘導されて工具が正確に軸方向から挿入されるようになり、二次側端子電極１５Ｂを変形させるおそれがないという利点がある。

また、工具先端の接触端子部２２が二次側端子電極１５Ｂと接触し保持された状態では、パッキン２５が装填口１４と嵌合した状態になるため、図５（Ｂ）に示すように、作業者はカットアウトから手を放して測定器（メガー）５０を両手で扱うことができ作業性が向上するとともに、誤って絶縁測定用工具２０に体の一部を当ててしまってカットアウトに外力が作用してしまったとしても、カットアウト本体１１や内部の二次側端子電極１５Ｂを破損するおそれがないという利点がある。
さらに、接触端子部２２と握手部２３との間に、絶縁性のパッキン２５が装着されているため、作業者が握手部２３を掴んでいる手を滑らせてしまったとしても、パッキン２５が滑り止めとして機能して、誤って接触端子部２２に触れてしまうのを防止することができる。

なお、リード線２４の延長側端部に設けられるクリップとしては、ワニ口クリップを用いるのが一般的であると考えられるが、ワニ口クリップを使用した場合には、クリップの金属部がむき出しであるので、漏電したり測定器のプローブとの接触面積が小さいため接触抵抗が大きくなったりして正確な測定が行えないおそれがある。そこで、本実施形態の絶縁測定用工具２０では、リード線端部のクリップとして、みの虫クリップを使用することとした。

次に、本実施形態の絶縁測定用工具２０の変形例を、図４を用いて説明する。
図４（Ａ）に示す絶縁測定用工具２０は、パッキン２５を移動可能に構成するとともに、パッキン２５の移動を阻止するためのストッパ２６を着脱可能に設けたものである。また、工具本体の外周面の所定位置に、該ストッパ２６の装着位置を規制する係合溝２１ａ，２１ｂを設けてある。
ストッパ２６としては、例えば工具本体２１の外径よりも若干小さな径を有するΩ状の金属製リングを用い、リングの両端を広げる方向に力を加えると弾性変形して径が大きくなって係合溝２１ａ（２１ｂ）から外れて移動可能となり、指を離すと弾性復元力で径が小さくなって係合溝２１ａ（２１ｂ）に係合して移動しにくくなる構成のものが考えられる。

高圧カットアウトには、図１（Ａ）に示す耐塩用のものの他に、一般用のものがある。耐塩用のものと一般用のものとの大きな違いは、耐塩用のものの方が一般用のものよりも、カットアウト本体１１の下端の装填口１４から二次側端子電極１５Ｂまでの距離Ｌ０（図１参照）が短い点にある。
図４（Ａ）に示す絶縁測定用工具２０は、ストッパ２６の装着位置を規制する係合溝２１ａ，２１ｂの位置が、耐塩用のものと一般用のものにおける装填口１４から二次側端子電極１５Ｂまでの距離に応じて設定されている。このような機能を有する工具にあっては、耐塩用のカットアウトが取り付けられているトランスの絶縁測定をする際と、一般用のカットアウトが取り付けられているトランスの絶縁測定をする際に、同一の工具を使用することができ、ストッパ２６の装着位置を移動することで、最適な状態で工具をカットアウトに挿入することができるようになる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜変更可能である。例えば、パッキン２５の移動を阻止する係止手段としては、図４（Ａ）に示すような金属製リング（ストッパ２６）と工具本体２１の外周面の係合溝２１ａ，２１ｂに限定されず、図４（Ｂ）に示すように、パッキン２５の内周面に、工具本体２１の外周面の係合溝２１ａまたは２１ｂと係合可能な突状部２５ａを形成した構成としても良い。また、図４（Ｂ）とは逆に、（Ｃ）に示すように、工具本体２１の外周面に突状部２１ｃを形成し、パッキン２５の内周面に係合溝２５ｃを形成した構成としても良い。

１０ 高圧カットアウト
１１ カットアウト本体
１２ スカート部
１３ ヒューズ筒
１４ 装填口
１５Ａ 一次側端子電極
１５Ｂ 二次側端子電極
２０ 絶縁測定用工具
２１ 工具本体
２１ａ 係合溝
２２ 接触端子部
２３ 握手部
２４ リード線
２５ パッキン（誘導緩衝部材）
２６ ストッパ

Claims (4)

1. 内部にヒューズ筒を収納可能な収納部を備えカットアウト本体の下部に設けられたスカート部にヒューズ筒を挿入可能なヒューズ装填口が形成され、前記収納部の奥部に前記ヒューズ筒の一方の端子が接触可能な一次側端子電極が設けられ、前記収納部の入り口側に前記ヒューズ筒の他方の端子が接触可能な二次側端子電極が設けられた高圧カットアウトに挿入可能な変圧器の絶縁測定用工具であって、
   絶縁性を有する棒状の工具本体と、
   前記工具本体の先端に設けられ、前記二次側端子電極と接触可能な導電性の接触端子部と、
   前記工具本体の内部に挿通され一端が前記接触端子部に電気的に接続され、他端が前記工具本体の後端部から延長されたリード線と、
   前記カットアウト本体下部の前記ヒューズ装填口の形状に対応した形状を有し、前記工具本体の前記接触端子部から所定の距離だけ離れた位置に装着された絶縁性および弾力性を有する誘導緩衝部材と、
   を備え、前記所定の距離は前記二次側端子電極から前記ヒューズ装填口の入り口側端部までの距離に応じて決定され、前記接触端子部が前記二次側端子電極と接触した状態で前記誘導緩衝部材は前記ヒューズ装填口に嵌合した状態になるように構成されていることを特徴とする変圧器の絶縁測定用工具。
2. 前記二次側端子電極は、前記ヒューズ筒の外周の段差部に係合して弾性によって前記ヒューズ筒を係止可能に構成されており、
   前記接触端子部は、前記二次側端子電極の一部が係合可能な形状を有するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の変圧器の絶縁測定用工具。
3. 前記誘導緩衝部材は前記工具本体に対して軸方向に移動可能に構成され、前記工具本体には前記誘導緩衝部材の後端側への移動を阻止可能な係止手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の変圧器の絶縁測定用工具。
4. 前記係止手段は、前記接触端子部からそれぞれ所定距離だけ離れた第１の位置と第２の位置にて前記誘導緩衝部材を係止可能に構成され、
   前記第１の位置は第１種類の高圧カットアウトのヒューズ装填口の入り口側端部から前記二次側端子電極までの距離に対応して決定され、前記第２の位置は第２種類の高圧カットアウトのヒューズ装填口の入り口側端部から前記二次側端子電極までの距離に対応して決定されていることを特徴とする請求項３に記載の変圧器の絶縁測定用工具。