JP3003927B2 - 活線接近警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気工事作
業者等が高圧活線に接近し又は接触することによる感電
事故の発生を防止することを目的とした活線接近警報装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば変電室等の高圧活線が存在
する場所での点検作業における電気工事作業者の感電事
故を防止するために、作業者の手や腕等が高圧活線に接
近したときに警報音を発するようにした活線接近警報装
置が提案されている。この活線接近警報装置は、高圧活
線に接近することにより発生する電界を検出して、警報
音を発するようにしたものである。

【０００３】このような電界を検出する装置には、作業
者の手や腕等に電界検出器を取り付けて使用するものが
提案されている。このような装置においては、電界を検
出する場所が電界検出器が存在する一点であるため、作
業者の体全体を監視することができない。或いは、この
ような装置において、電界の検出を一点で行いながら作
業者の体全体について監視可能とすると、電界検出感度
を高く設定する必要があり、この場合には、高圧活線か
ら遠く離れた所でも警報を発してしまい、点検等の作業
に支障が生ずる。また、電界を一点で検出しながら、作
業者の体全体を監視するためには、適切な感度の電界検
出器を、作業者の腕，肩，背中等、体の各部位に取り付
ければ良いが、この場合には、電界検出器の取付個数が
多くなるため、作業者に不快感を与えて円滑な作業を妨
げるばかりではなくコスト高の問題もある。

【０００４】そこで、こうした点を解消するために、例
えば特開昭５７−１２８２０５号公報には、導電性の布
を用いて上着，ズボン，帽子等を製作し、これらをアン
テナとして用い、これらに生ずる誘導電流を検出するよ
うにした活線接近警報装置が提案されている。また、実
公昭５０−２３２８０号公報には、活線に接近したとき
に警報を発する検電器においてアンテナとして用いるた
めの導電性の「感電防止衣料」が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した活
線接近警報装置のように、アンテナを介して誘導電流を
検出する装置では、図８に示すように、アンテナ１０１
が断線した場合に、該断線したことが検出できないの
で、アンテナ１０１の断線に気付かずに使用した場合の
電界検出感度の低下が問題となる。すなわち、この従来
の活線接近警報装置では、枝状のアンテナ１０１が増幅
回路１０２に接続されており、このアンテナ１０１の一
部が断線した場合、このアンテナ１０１にテスト信号を
供給しても、増幅回路１０２においてアンテナ１０１の
断線を検出することは困難である。また、このような活
線接近警報装置では、アンテナが高圧活線から受ける誘
導電圧と受けた誘導電圧がアンテナから漏れる分との
間、及び電子回路に含む警報部が受ける誘導電圧と警報
部から漏れる分との間で、電子回路に入力される誘導電
圧が相殺され、一方向については高圧活線に接近しても
電界検出ができなくなる場合がある。すなわち、上記従
来の活線接近警報装置では、接近方向により電界検出動
作に変動が生じてしまう課題を有する。したがって、常
に適切な動作感度で且つ何れの方向から高圧活線に接近
しても、作業者の体全体について誘導電界の監視ができ
る活線接近警報装置が望まれている。

【０００６】そこで、本発明は、上述した従来の活線接
近警報装置が有する課題を解決するために提案されたも
のであって、何れの方向から高圧活線に接近しても、作
業者の体全体について誘導電界の監視を行うことができ
る活線接近警報装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであって、第１の発明（請
求項１記載の発明）は、電源に接触した場合でも安全性
が確保される高抵抗値を有する程度の導電性の線材から
なり、絶縁物が被覆されてなるとともにループ状とされ
着衣に取り付けられたアンテナと、上記アンテナの両端
が接続されてなる警報部とを備え、上記警報部は、上記
アンテナが接続され該アンテナが高圧活線に接近するこ
とにより該アンテナに発生する誘導起電圧を増幅する増
幅回路と、該アンテナの増幅回路に対する接続の極性を
一定周期で切替える極性切替回路と、該増幅回路の出力
信号を設定値と比較する比較回路と、この比較回路によ
る比較結果に基づいて増幅回路の出力信号が設定値を越
えたときに該出力信号をパルス信号に変換する変換回路
と、該パルス信号の周波数を判別し該周波数が所定周波
数であるときに発音信号を生成する制御回路と、該発音
信号を送られて警報音を発する発音体とを有して構成さ
れてなることを特徴とするものである。

【０００８】 なお、上記アンテナは、着衣の裏側の手
首部，腕部，肩部，背中部等に張り巡らすことができ、
作業者の体全体について電界の監視を行うことができ
る。また、着衣の生地を、薄手で通気性が良く且つ軽量
な素材とすれば、着用時の不快感をなくすことができ、
さらにアンテナも柔軟性のある細かいものとすることに
より、体を動かしたときの不快感を一層なくすことがで
きる。また、アンテナをなす導電性の線材を高抵抗値を
有するものとした場合には、万一導電性の部分が電源な
どに接触しても、大きな電流が流れず、安全性が確保さ
れる。

【０００９】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、上記第１の発明において、前記アンテナの一端にテ
スト用電圧が印加されたときに発音体が警報音を発する
ことによるアンテナの接続及び警報部の機能の確認が可
能とされてなることを特徴とするものである。

【００１０】また、第３の発明（請求項３記載の発明）
は、上記第１又は第２の発明において、前記比較回路に
より増幅回路の出力信号との比較をする設定値が変更可
能となされ、警報音が発せられるときのアンテナと高圧
活線との距離の調整が可能とされてなることを特徴とす
るものである。

【００１１】また、第４の発明（請求項４記載の発明）
は、前記第１，第２又は第３の発明において、前記アン
テナの増幅回路に対する接続の極性を切替える周期は、
０．００１秒乃至０．５秒であることを特徴とするもの
である。なお、この切替え周期が０．５秒以下であるこ
とにより、作業者の手足の動きよりも早くアンテナの極
性を切替え、さらに、作業者の手足の動きに伴う誘導電
界の変化を確実に検出することができる。また、この切
替え周期が、０．００１秒以上であることにより、入力
信号のパルス波形が、増幅回路において波形歪みが発生
することを有効に防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
活線接近警報装置について、図面を参照しながら詳細に
説明する。本発明に係る活線接近警報装置は、図１に示
すように、ループ状のアンテナ１と、このアンテナ１の
両端が接続されてなる警報部２とから構成されている。
このアンテナ１は、高抵抗値を有する導電性の線材から
なるものであり、絶縁材が被覆されてなるとともに、全
体ではループ状となされ、図２に示すように、着衣３に
取り付けられている。このアンテナ１は、図２中一点鎖
線で示される着衣３の裏側の手首部３ａ，腕部３ｂ，肩
部３ｃ，背中部３ｄ等に張り巡らされることにより、こ
の活線接近警報装置において、図示しない作業者の体全
体についての電界の監視を可能とする。なお、この着衣
３は、薄手で通気性が良好であるとともに軽量な素材に
より縫製されてなるものであり、この着衣３の内側に配
線されてなるアンテナ１も柔軟性を有する細い線材が使
用されている。また、上記アンテナ１は、例えば８ｍ程
度で、４００ｋΩ程度の抵抗値を有するものを使用して
おり、これにより万一導電性の部分が電源などに接触し
ても、大きな電流が流れることはなく安全なものとされ
ている。

【００１３】また、上記警報部２は、図３に示すよう
に、外筐体４を有してなるものであり、この外筐体４に
は、上面に上記アンテナ１の両端が接続されるアンテナ
接続端子５，６が形成され、正面にはテストスイッチ７
と感度調整摘み８と発音部９とが形成され、下端側には
破線で示す電池収納部１０が設けられている。そして、
上記外筐体４内には、図１に示すように、上記アンテナ
１の両端が上記アンテナ接続端子５，６及び極性切替回
路となるスイッチ１１を介して接続され、このアンテナ
１が高圧活線に接近することによりこのアンテナ１に発
生する誘導起電圧を増幅する増幅回路１２が設けられて
いる。上記スイッチ１１は、後述するように、上記アン
テナ１の増幅回路１２に対する接続の極性を、一定周期
で切替えるものである。そして、この増幅回路１２には
比較回路１３が接続されている。この比較回路１３は、
高圧活線に上記アンテナ１が接近することにより該アン
テナ１に誘導された上記増幅回路１２で増幅された電圧
を、設定電圧値と比較するものであり、この比較回路１
３により上記増幅回路１２の出力信号が設計電圧値を越
えたことが判明した場合には、該出力信号は、パルス信
号に変換される。そして、このパルス信号は、制御回路
であるマイクロコンピュータ１４に送られる。

【００１４】このマイクロコンピュータ１４は、パルス
信号の周波数を判別し、周波数が所定周波数、例えば６
０Ｈｚまたは５０Ｈｚに合致したときには、図４に示す
ように、アンテナ１が高圧活線５０に接近したものと判
断し、発音信号を生成する。この発音信号は、スピーカ
装置又はブザーからなる発音部９に送られ、この発音部
９から警報音が発せられ作業者に危険が知らされる。な
お、上述した構成に係る警報部２は、本実施の形態にお
いては、図２に示すように、着衣３の例えば胸ポケット
１８内に収納することができる大きさとされており、し
たがって、この着衣３を着用した作業者は発音部９から
発せられる警報音を確実に聴取することができ、危険を
察知することができる。また、上記マイクロコンピュー
タ１４は、パルス信号の周波数が所定周波数に合致しな
いときには、静電気等による誘導電圧であってアンテナ
１が高圧活線５０に接近したものではないと判断し、発
音信号を生成しない。

【００１５】そして、上記比較回路１３には、感度調整
回路１６が接続されている。この感度調整回路１６は、
比較回路１３において増幅回路１２の出力信号が比較さ
れる設定電圧値を設定する。この設定電圧値は、警報音
が発せられることとなるアンテナ１と高圧活線５０との
接近距離に相当する。なお、この活線接近警報装置にお
いては、前記感度調整摘み８を操作することにより感度
調整回路１６が設定する設定電圧値を可変調整すること
ができる。すなわち、警報音が発せられるときのアンテ
ナ１と高圧活線５０との距離の調整が可能となる。な
お、上記感度調整回路１６は、上記増幅回路１２に接続
されてこの増幅回路１２における増幅率を設定するもの
としても良い。この場合においても、感度調整摘み８を
操作することにより感度調整回路１６が設定する増幅回
路１２における増幅率を可変調整し、警報音が発せられ
たときのアンテナ１と高圧活線５０との距離を調整する
ことが可能である。

【００１６】ところで、上記アンテナ１においては、図
５の等価回路に示すように、高圧活線に近づく方向によ
り、アンテナ１が高圧活線から受ける誘導電圧と受けた
誘導電圧がアンテナ１から漏れる分との間、及び、電子
回路を含む警報部２が受ける誘導電圧と警報部２から漏
れる分との間で、電子回路に入力される誘導電圧が相殺
され、電子回路に入力される誘導電圧がなくなるブリッ
ジ現象が生ずることがある。すなわち、アンテナ１と高
圧活線５０との間の静電容量をＣ１とし、アンテナ１と
人体（大地）との間の静電容量をＣ２とし、警報部２と
高圧活線５０との間の静電容量をＣ３とし、警報部２と
人体（大地）との間の静電容量をＣ４としたとき、 Ｃ１：Ｃ２＝Ｃ３：Ｃ４ となると、警報部２への入力がなくなってしまう。そこ
で、この活線接近警報装置においては、図６に示すよう
に、アンテナ１と増幅回路１２との間に、スイッチ１１
を設け、アンテナ１の接続の極性、すなわち、アンテナ
１のアース側と信号側とを一定の周期をもって切替える
ようにしている。この切替えにより、スイッチ１１の切
替え周期のある時点においてブリッジ現象が生じても、
次の切替え時には、 Ｃ１：Ｃ２≠Ｃ３：Ｃ４ となってブリッジ現象のバランスが崩れるため、誘導電
圧が得られる。この切替えにより、アンテナ１からみて
電界検出ができない方向がなくなり、何れの方向から高
圧活線に接近しても、作業者の体全体についての誘導電
界を監視することができる。なお、このスイッチ１１と
しては、アナログスイッチの他に、スイッチング素子等
を用いることも可能である。なお、上記アンテナ１の増
幅回路１２に対する接続の極性を切り替える周期は、
０．００１秒乃至０．５秒とされている。この切替周期
が０．５秒以下であることにより、作業者の手足の動き
よりも早くアンテナ１の極性が切り替えられ、作業者の
手足の動きに伴う誘導電界の変化を確実に検出すること
ができる。また、切替周期が０．００１秒以上であるこ
とから、入力信号のパルス波形が、増幅回路１２におい
て波形歪みが発生することを有効に防止することができ
る。なお、このスイッチ１１を動作させる切替信号は上
記マイクロコンピュータ１４から供給される。

【００１７】また、この活線接近警報装置においては、
アンテナ１の一端にテスト用電圧を印加するテスト用電
圧生成回路１７が設けられている。このテスト用電圧生
成回路１７は、テストスイッチ７が押圧されることよ
り、アンテナ１の一端にテスト用電圧を印加するもので
ある。このテストスイッチ７を押圧した場合に、アンテ
ナ１が断線していなければ、アンテナ１を経由してアン
テナ１の他端にテスト用電圧が現れ、このテスト用電圧
が増幅回路１２を経由してマイクロコンピュータ１４に
入力され、発音部９が警報音を発することから、アンテ
ナ１の断線チェックを含めた警報部２全体の故障の有無
を判別することができる。逆に、テストスイッチ７を押
圧したときに、図７に示すように、アンテナ１が断線し
ていると、アンテナ１の他端にテスト用電圧が現れない
ので、発音部９が警報音を発せず、アンテナ１の断線等
に異常があることを判別することができる。

【００１８】なお、上述した実施の形態に係る活線接近
警報装置では、主に着衣３の上着部について説明した
が、図４に示すように、ズボン１９，帽子２０，靴２１
等に応用することができる。この場合においては、上着
部のアンテナ１とズボン１９等のアンテナ（符号は省略
する。）とを接続すれば、１つの警報部２によって、作
業者の全身についての誘導電界の監視を行うことが可能
となる。

【００１９】

【発明の効果】上述した本発明の一実施の形態の説明か
らも明らかなように、本発明に係る活線接近警報装置
（第１の発明）においては、導電性の線材からなり絶縁
材が被覆されループ状となされて着衣に取り付けられた
アンテナの両端が接続される警報部は、このアンテナが
接続され該アンテナが高圧活線に接近することにより該
アンテナに発生する誘導起電圧を増幅する増幅回路と、
該アンテナの増幅回路に対する接続の極性を一定周期で
切替える極性切替回路と、該増幅回路の出力信号を設定
値と比較する比較回路と、この比較回路による比較結果
に基づいて増幅回路の出力信号が設定値を越えたときに
該出力信号をパルス信号に変換する変換回路と、該パル
ス信号の周波数を判別し該周波数が所定周波数であると
きに発音信号を生成する制御回路と、該発音信号を送ら
れて警報音を発する発音体とを有して構成されている。

【００２０】 したがって、この第１の発明によれば、
アンテナがループ状とされている構成と上記極性切替回
路の構成により、該極性切替回路の切替え周期のある時
点においてブリッジ現象が生じても、次の切替え時に
は、ブリッジ現象のバランスが崩れるため、必ず誘導電
圧を得ることができ、これにより、アンテナからみて電
界検出ができない方向がなくなり、何れの方向から高圧
活線に接近しても、作業者の体についての誘導電界を有
効に監視することが可能となる。

【００２１】また、第２の発明では、アンテナの一端に
テスト用電圧が印加されたときに発音体が警報音を発す
ることによるアンテナの接続及び警報部の機能の確認が
可能とされてなることから、この発明によれば、アンテ
ナに断線がある等の異常事態を早期に発見することが可
能となる。

【００２２】また、第３の発明では、比較回路により増
幅回路の出力信号との比較をする設定値が変更可能とな
され、警報音が発せられるときのアンテナと高圧活線と
の距離の調整が可能とされてなることから、この発明に
よれば、作業現場における状況に最も適した状態で使用
することが可能となる。

【００２３】また、第４の発明では、アンテナの増幅回
路に対する接続の極性を切替える周期は、０．００１秒
乃至０．５秒であることから、作業者の手足の動きより
も早くアンテナの極性が切り替えられることで警報音が
発することとなり危険を充分回避させることができると
ともに、入力信号のパルス波形が、増幅回路において波
形歪みが発生することを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る活線接近警報装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図２は、着衣の裏側に張り巡らされたアンテナ
の構成を示す斜視図である。

【図３】図３は、活線接近警報装置を構成する警報部の
構成を示す外観斜視図である。

【図４】図４は、活線接近警報装置の使用状態を模式的
に示す模式図である。

【図５】図５は、活線接近警報装置において生ずるブリ
ッジ現象を示す等価回路図である。

【図６】図６は、活線接近警報装置の要部の構成を示す
回路図である。

【図７】図７は、活線接近警報装置のアンテナが断線し
た状態を示す回路図である。

【図８】図８は、従来の活線接近警報装置におけるアン
テナが断線した状態を示す回路図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 警報部 ９ 発音部 １１ スイッチ １２ 増幅回路 １３ 比較回路 １４ マイクロコンピュータ １６ 感度調整回路 １７ テスト用電圧生成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩島 幸雄 愛知県春日井市気噴町１番地 中部精機 株式会社内 (72)発明者 長谷川 正道 愛知県春日井市気噴町１番地 中部精機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−128205（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−37395（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−15800（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−23280（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源に接触した場合でも安全性が確保さ
   れる程度の高抵抗値を有する導電性の線材からなり、絶
   縁物が被覆されてなるとともにループ状とされ着衣に取
   り付けられたアンテナと、 上記アンテナの両端が接続されてなる警報部とを備え、 上記警報部は、上記アンテナが接続され該アンテナが高
   圧活線に接近することにより該アンテナに発生する誘導
   起電圧を増幅する増幅回路と、該アンテナの増幅回路に
   対する接続の極性を一定周期で切替える極性切替回路
   と、該増幅回路の出力信号を設定値と比較する比較回路
   と、この比較回路による比較結果に基づいて増幅回路の
   出力信号が設定値を越えたときに該出力信号をパルス信
   号に変換する変換回路と、該パルス信号の周波数を判別
   し該周波数が所定周波数であるときに発音信号を生成す
   る制御回路と、該発音信号を送られて警報音を発する発
   音体とを有して構成されてなることを特徴とする活線接
   近警報装置。
2. 【請求項２】 前記アンテナの一端にテスト用電圧が印
   加されたときに発音体が警報音を発することによりアン
   テナの接続及び警報部の機能の確認が可能とされてなる
   ことを特徴とする請求項１記載の活線接近警報装置。
3. 【請求項３】 前記比較回路により増幅回路の出力信号
   との比較をする設定値が変更可能となされ、警報音が発
   せられるときのアンテナと高圧活線との距離の調整が可
   能とされてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
   活線接近警報装置。
4. 【請求項４】 前記アンテナの増幅回路に対する接続の
   極性を切替える周期は、０．００１秒乃至０．５秒であ
   ることを特徴とする請求項１，２又は３記載の活線接近
   警報装置。