JP3190708B2 - 電気信号検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被覆電線からの電気信
号の取込みを行なうことができる電気信号検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルの絶縁体の誘電体損は、ケ
ーブルの絶縁劣化状態を診断する重要な要素のひとつで
ある。一般にケーブルの誘電体損はｔａｎδを用いて評
価される。図２は、従来一般のｔａｎδ測定方法の説明
図である。図に示したケーブル１は、その導体２の一端
がリード線３を介して交流電源４に接続され、他端がリ
ード線５を介して負荷６に接続されている。そして、上
記リード線３は、抵抗器７を介して測定部８に接続され
ている。一方、このケーブル１のシース９は、片端が接
地線１０を介して直接接地されている。通常、ケーブル
シース９の両端を直接接地すると、ケーブルシース９に
誘導電流が循環するため、実線路ではこのような片端接
地方式を採用する場合が多い。この接地線１０には、電
流検出のためのカレントトランス１１が装着されてい
る。

【０００３】上記抵抗器７は、電圧位相測定用端子１２
を介して測定部８に接続されている。また、上記カレン
トトランス１１の出力の一端１１ａは、充電電流測定用
端子１３を介して測定部８に接続され、他端１１ｂは接
地されている。このように結線すると、ケーブルシース
９が片端接地のため、接地線１０には、ケーブル１の静
電容量に基づく充電電流のみが流れる。従って、抵抗器
７の出力は、図３に示すように、ケーブル１の導体２に
印加される交番電圧Ｅに比例し、カレントトランス１１
の出力は、ケーブル１の充電電流Ｉに比例する。ｔａｎ
δは、この交番電圧Ｅと充電電流Ｉの位相角（実際には
無効分電流との位相差δ）から求めることができる。

【０００４】ところで、上記の測定方法では、図２に示
した抵抗器７を、図４に示すように、長尺棒状の検出装
置１５に組み込み、この検出装置１５をリード線３の高
圧充電部に直接電気的に接触させて、電圧信号の取込み
を行っている。図４において、抵抗器７は検出装置１５
の内部に配設されており、検出装置１５の先端には抵抗
器７と電気的に接続されているフック１６が取付けられ
ている。このフック１６は導電性金属より成り、ケーブ
ルヘッド１７より延びるリード線３の高圧充電部に引っ
掛けられて電気的に接触される。抵抗器７の他端は、測
定部８に接続される。

【０００５】ところで、例えば布設されたＣＶケーブル
（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）のｔａ
ｎδを測定してその絶縁劣化診断を行なう場合、図４に
示した検出装置を使用して電圧信号の取込みを行なうに
は、露出した電圧充電部の存在が不可欠となる。従っ
て、キュービクル内のように露出した高圧充電部がある
箇所では、この露出部に、図４に示したような検出装置
１５の端子（フック）１６を接触させて電気信号の取込
みができる。

【０００６】しかしながら、ＯＣ電線（屋外用架橋ポリ
エチレン絶縁電線）のような被覆電線と機器の接続部等
のように、全体が絶縁物で被覆されている箇所では、露
出した高圧充電部がないため、そのままでは電圧信号の
取込みができない。そこで本出願人は、特願平２−３０
４４６９号の出願によって次のような電気信号検出装置
を提案した。

【０００７】図５はその要部の説明図であり、図に示す
ように被覆電線２０を挟み付ける一対のホルダー１８を
有している。これらのホルダー１８の一方には、針１９
が取付けられている。そしてこれら一対のホルダー１８
で被覆電線２０を挟み付けることにより針１９を被覆電
線２０の被覆２２に穿通させる。これにより、針１９を
被覆電線２０の導体２１に接触させ、この針１９を通じ
て電気信号を取込む。

【０００８】図６に上記のようなホルダー１８を取付け
た電気信号検出装置の使用方法の斜視図を示す。図に示
すように電柱２３上には、被覆電線２０が架設されてい
る。図の操作棒２５の先端にはフック２６が取付けら
れ、このフック２６を被覆電線２０に装着する。このフ
ック２６には図５に示したホルダー１８が取付けられて
いる。尚、電柱２３にはトランス２４のように各種の設
備が取付けられているため、作業者は図６に示した操作
棒２５のＡ点を掴んで操作棒２５を操作する。これによ
って図５に示す一対のホルダー１８が、被覆電線２０を
挟むように進退し、針１９がその被覆２２を穿通する。
針１９と図６に示した測定部８とは、リードケーブル２
７によって電気的に接続されている。上記出願において
は、以上のような方法によって被覆電線から電気信号の
取込みを行うようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで図６に示すよ
うな装置を用いた場合更に次のような解決すべき課題が
生じた。即ち、図６に示すように、電柱２３の上にはト
ランス２４等の各種設備が取付けられている。従って、
これらの設備に接触しないように作業を進めるために
は、作業者は長い操作棒２５を掴んでフック２６を被覆
電線２０に装着する作業を行わなければならない。しか
も、その後に図５に示すホルダー１８の進退操作を行う
ために、操作棒２５を操作する作業も必要となる。よっ
て、電柱２３の如き高所でこのような作業を行うには作
業者に加わる負担が大きくなってしまうので、でき得る
限り簡単かつ容易な操作によってホルダー１８の進退を
行えることが好ましい。また、ホルダー１８の進退操作
のための機構は各種考えられるが、操作が容易なだけで
なく、十分軽量化を図ることができなければ、作業者の
疲労が大きくなる。本発明は、以上の点に着目してなさ
れたもので、電柱等における操作を簡単かつ容易に行う
ことができる電気信号検出装置を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、被覆電線に掛
けるための鈎状部を有するヘッドと、該ヘッドに対し進
退するために螺合され、一端を鈎状部に進行及び退避さ
せるべく回転される軸部材と、軸部材の一端に取付けら
れるホルダーに設けられ、該一端の進行で被覆電線の被
覆に穿通してその導体に接触する検出針と、軸部材を回
転移動させるためにその他端にユニバーサルジョイント
を介して連結される回転操作可能な操作部とを備える電
気信号検出装置であって、ユニバーサルジョイントは、
軸部材の他端に設けられるリングと、操作部に設けられ
て軸部材の他端及びリングが共に収容される収容部と、
該収容部に軸部材の他端とリングとが共に収容されて、
軸部材が揺動不能な挿入状態及び軸部材の他端が突出し
てリングのみが収容されて、軸部材が揺動可能な突出状
態でのリングに弾性的に押し付けられる挿入・突出保持
部材とを含むことを特徴とする。

【００１１】

【作用】ホルダーを軸部材に取付け、操作部を回転操作
してユニバーサルジョイントを介して軸部材を回転させ
ることにより、軸部材の一端をヘッドの鈎状部に進行さ
せる。 これにより、ホルダーが鈎状部に進行すると、こ
れらが被覆電線を挟み付けるので、検出針が被覆電線の
被覆に穿通して導体に接触する。 一方、ユニバーサルジ
ョイントは操作部の収容部に軸部材の端部を挿入させた
状態若しくは突出させた揺動可能な状態のいずれであっ
ても軸部材に回転力を伝える。これにより電柱等の上で
作業状況に応じて操作部により軸部材を同軸的に回転さ
せ、若しくは揺動可能な状態で回転させることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は本発明の電気信号検出装置の実施例を示
す全体図である。図の装置は、先ず被覆電線２０を掴む
ために、ヘッド３２と電気良導体から成るホルダー３４
を備えている。このヘッド３２には、鈎状に曲げられた
把持部３３が設けられている。この把持部３３は被覆電
線２０がちょうどはまり込む構成とされている。ホルダ
ー３４はこの把持部３３に向かって進退するように取付
けられている。その具体的な構成は後で説明する。

【００１３】ホルダー３４の前面、即ち被覆電線２０に
対向する側には検出針３５が配置されている。この検出
針３５はホルダー３４に設けられた穴に嵌入して配置さ
れている。一方、ホルダー３４の背面には電気良導体か
ら成る軸部材４１が連結されている。このホルダー３４
と軸部材４１とは連結部４４を介して連結されており、
軸部材４１がその中心軸を回転軸として回転可能となる
ような連結構造を有している。この具体的な構成も後で
説明する。

【００１４】軸部材４１の外周面には雄ねじ部４２が設
けられ、ヘッド３２の雌ねじ部４３に螺合する構成とさ
れている。このヘッド３２の雌ねじ部４３は図に示すよ
うに、ホルダー３４の背面と平行に屈曲された部分に設
けられている。尚、これら軸部材４１、雄ねじ部４２等
を進退機構４０と呼ぶことにする。この進退機構４０は
操作部３１に対しユニバーサルジョイント７０を介して
連接されている。操作部３１は例えばファイバ強化プラ
スチックなどにより構成されて筒状に形成されている。
ユニバーサルジョイント７０は進退機構４０の軸部材４
１の端部を受け入れるヘッド支持金具７２と、軸部材４
１の端部の出入りを規制するスプリングプランジャー７
１及びピン７３から構成されている。この具体的な構成
及び動作も後で説明する。

【００１５】ユニバーサルジョイント７０の右側部分に
は、電流検出部５０が設けられている。この電流検出部
５０はトランス５１及びコンデンサーＣ及び抵抗Ｒから
構成されている。また、これらには表示部６０が接続さ
れている。表示部６０は例えば一対の発光ダイオード６
１から構成されている。この電流検出部５０は後で説明
するように、検出針３５からリードケーブル８０に向か
って流れる電流を検出するもので、表示部６０はこれを
作業者に伝えるためのものである。リードケーブル８０
は操作部３１の内部に挿入されており、その端末はケー
ブル終端部８１を構成しケーブル端子８２が取付けられ
ている。ケーブル端子８２は操作部３１の内側に固定さ
れたケーブル支持金具８５に対し、端子支持金具８３及
びスラストベアリング８４によって支持される構成とさ
れている。この具体的な構成も後で説明する。

【００１６】操作部３１の端部には、作業者がこれを掴
むための部分が設けられている。図１の下半分はその一
例を示す。この例では操作部３１にその外周面にはまり
込むような外筒１０１が被着されている。この外筒１０
１は操作部３１の内壁に固定されたブッシュ１０２及び
六角孔付ボルト１０３によって、その抜け止めがされて
いる。また外筒１０１の被着している端部にはくさび固
定金具１０４が皿ビス１０５により固定されている。更
に、操作部３１のくさび固定金具１０４に接する部分の
外周にはくさび１０６が嵌め込まれている。そして、く
さび固定金具１０４の外周に螺合するくさび締付金具１
０７により、操作部３１と外筒１０１とが固定される構
成とされている。外筒１０１の右端部にはケーブルガイ
ド１１１が設けられ、このケーブルガイド１１１は皿ビ
ス１１２により外筒１０１に固定されている。

【００１７】本発明の電気信号検出装置の構成は概略上
記のような構成とされ、作業者は操作部３１を回転する
ことによって軸部材４１を回転し、これによりホルダー
３４を被覆電線２０に接近させて検出針３５を被覆電線
２０の被覆に穿通させる。検出針３５が被覆電線２０の
被覆に穿通しその導体に接触すると、電流検出部５０が
これを検出し、表示部６０がその表示を行う。本発明の
装置は概略上記のような装置であり、以下その各主要部
につき詳細に説明を進める。

【００１８】図７は、本発明の装置の先端部分の拡大概
略図である。図に示すようにホルダー３４は、ヘッド３
２の把持部３３に向かって進退する構成とされている。
ここで例えば、図に示すような太い径の被覆電線２０に
対しては、ホルダー３４が図のＸの位置まで進んで把持
部３３と共に被覆電線２０を挟む。また、細い径の被覆
電線２０′の場合には、ホルダー３４が図のＹの位置ま
で進んで把持部３３と共にこれを挟む。何れの場合にお
いても、検出針３５が被覆電線２０又は２０′の被覆を
穿通する。この検出針３５は、ホルダー３４の中央に嵌
入された状態でホルダー３４に放射方向に設けられた穴
３７を介してビス３６を螺入し、ビス３６の先端面を押
し付けることによりホルダー３４に固定されている。

【００１９】図８に図７の装置の先端部分を下側から見
た場合の要部下面図を示す。図のように、軸部材４１は
雄ねじ部４２が、ヘッド３２の雌ねじ部４３に螺入され
て図の左右方向に進退する構成とされているが、この雄
ねじ部４２の先端はホルダー３４の背面に対し図のよう
な連結部４４により連結されている。この連結部４４
は、板ばね４７を一対のビス４８を用いてホルダー３４
の背面に固定した構成を有している。板ばね４７には雄
ねじ部４２の先端が貫挿され、この先端に装着されてい
るワッシャー４９は板ばね４７より軸部材４１が外れる
のを防止している。これによって軸部材４１はその中心
軸を中心に回転し、かつ雌ねじ部４３に雄ねじ部４２を
螺入することで図の左右方向に進退する。この場合ホル
ダー３４には回転力は伝わらず、そのままの状態で左右
方向に進退する。

【００２０】図９に図８のＡ−Ａ線断面図を示す。この
図９において、ヘッド３２のホルダー３４に対する背面
側には、この背面に沿って折り曲げられて軸受け状に形
成された部分３２Ａを有し、この部分３２Ａに雌ねじ部
４３が形成されている。

【００２１】図１０に図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示
す。図のようにホルダー３４はちょうどヘッド３２をコ
の字状に挟むような係合部３４ａを備えている。この係
合部３４ａはヘッド３２を緩く挟み付け、ホルダー３４
が把持部３３に向かう方向の進退運動を妨げることな
く、かつホルダー３４の回転を防止するために設けられ
ている。これによって図８に示した雄ねじ部４２の回転
に影響されずにホルダー３４が進退する。

【００２２】再び図７に戻って、軸部材４１の他端には
ユニバーサルジョイント７０が設けられている。図７
（ｂ）及び（ｃ）にはそれぞれユニバーサルジョイント
の異なる状態における内部機構を示している。図のよう
に、軸部材４１の他端に設けられたリング４６にはピン
７３が貫挿され、このピン７３の両端はヘッド支持金具
７２の長穴７７に係入されて支持されている。従って、
ヘッド支持金具７２に設けられた長穴７７によってリン
グ４６は左右方向のみ移動できる構成とされている。図
の（ｂ）に示す状態は、軸部材４１のリング４６がユニ
バーサルジョイント７０の奥に挿入された状態である。
この状態ではヘッド支持金具７２に放射方向に挿入され
ているスプリングプランジャー７１がリング４６を押さ
えている。そして、この状態では軸部材４１は、その端
部がヘッド支持金具７２の収容穴７８内に入り込んで支
えられ、操作部３１と一直線に一体となる。一方、図
（ｃ）に示すように、軸部材４１の端部がヘッド支持金
具７２の収容穴７８より抜け出し、リング４６がスプリ
ングプランジャー７１の左側に位置すると、軸部材４１
はピン７３を中心として矢印ｃに示す方向へ揺動可能と
なる。スプリングプランジャー７１はスプリングの力に
よってリング４６に押し付けられており、このスプリン
グの力に打ち勝つように軸部材４１を引き抜いたり押し
込んだりすることによって、図７（ｂ）又は（ｃ）の状
態にユニバーサルジョイント７０を切り替えることがで
きる。そして、図７（ｃ）に示すような状態において
は、操作部３１が軸部材４１に対して角度を有して傾い
た場合でも、操作部３１の回転力を軸部材４１に円滑に
伝えることができる。これによって作業者はホルダー３
４の進退操作を容易に行うことができる。尚、上記ヘッ
ド支持金具７２は操作部３１に対し皿ビス７４により固
定されている。また、ヘッド支持金具７２の操作部３１
内に位置する部分には、ビス７５によってリード線７６
が接続されている。このリード線７６は図１に示したト
ランス５１に電気接続されている。

【００２３】図１１にリードケーブル８０と操作部３１
との連結機構を説明するための断面図を示す。図におい
て、リードケーブル８０のケーブル終端部８１にはケー
ブル端子８２が取り付けられている。一方、操作部３１
の内側には筒状のケーブル支持金具８５が皿ビス１２１
により固定されている。このケーブル支持金具８５内に
はスラストベアリング８４が埋め込まれており、ベアリ
ング８４の中心の穴に断面Ｔ字状の端子支持金具８３が
貫挿されている。この端子支持金具８３の先端小径部に
はケーブル端子８２が螺合されて固定されている。そし
て、ケーブル端子８２、ケーブル支持金具８５、端子支
持金具８３及びスラストベアリング８４は何れも電気良
動性の金属から構成されている。従って、操作部３１は
スラストベアリング８４を介してリードケーブル８０に
対して独立して回転する。よって、操作部３１を回転し
てもリードケーブル８０には捻れが加わらず、又リード
ケーブル８０の導体とケーブル支持金具８５との電気的
な接続を保つことができる。このケーブル支持金具８５
にはトランス５１の一方のリード線が接続され、トラン
ス５１の他方のリード線は、先に説明したヘッド支持金
具７２に電気接続されている。よって、リードケーブル
８０の導体は検出針３５に電気接続されることになる。
尚、トランス５１は操作部３１の内側に設けられた仕切
り板１２２に挟まれて支持固定されている。

【００２４】図１２に、図１に示した外筒１０１と操作
部３１の連結部を拡大した縦断面図を示す。図の外筒１
０１は、操作部３１の長さが十分でない場合に操作部３
１の長さを実質的に伸長するために設けられている。従
って、不要な場合には操作部３１の外側にそっくりかぶ
せられ必要な場合のみ伸長される。ここで外筒１０１の
端部にはくさび固定金具１０４が皿ビス１０５によって
固定されている。このくさび固定金具１０４の外周には
くさび締付金具１０７が螺合可能に嵌め込まれている。
そして、操作部３１の外周とくさび締付金具１０７との
間にはくさび１０６が配されている。従って、くさび締
付金具１０７を回転させてくさび１０６を介して操作部
３１を締め付けることによって操作部３１に外筒１０１
を固定し、かつずれを防止することができる。このよう
な２つの互いに嵌め合わされた筒の管を固定する方法
は、従来よく知られており、図１２はその一例を示すも
のである。

【００２５】図１３に上記電流検出部５０及び表示部６
０の具体的な構成を示す回路図を示した。図において、
被覆電線２０の導体２１には、その被覆２２を穿通して
検出針３５が電気的に接触している。この検出針３５に
はトランス５１の一次巻線５１ａが電気接続され、これ
が図１に示したリードケーブル８０を介して測定部８に
電気接続されている。一方、トランス５１の二次巻線５
１ｂには抵抗Ｒ及びコンデンサＣを介して発光ダイオー
ド６１，６１が接続されている。トランス５１の二次巻
線５１ｂには交流電流が流れるため、発光ダイオード６
１，６１は互いに極性を反対にして並列に接続されてい
る。例えば、検出針３５を導体２１に接触させると、ト
ランス５１の一次巻線５１ａには１ミリアンペアの電流
が流れる。これをトランス５１の二次巻線５１ｂによっ
て発光ダイオード６１，６１に導き、これらを発光させ
る。抵抗Ｒは発光ダイオード６１に流れる電流を最適に
設定するようにその抵抗値が選定されている。コンデン
サＣは検出針３５を被覆電線２０の被覆２２から抜き取
り、導体２１より電気的に切り離す場合に生じる異常電
圧によって抵抗Ｒが焼けたり発光ダイオード６１が破壊
されることを防止するためのものである。このような構
成にすると、作業者は操作部３１に設けられた表示部６
０を監視しながら操作部３１を徐々に回転させ、表示部
６０の発光ダイオード６１が発光した時にその作業を停
止すればよい。従って、検出針３５を被覆電線２０の導
体２１に確実に接触させることができ、又検出針３５を
不要に突出させて導体を傷付けることもなくなる。

【００２６】発光ダイオード６１はこのように作業者が
肉眼で検出針３５と導体２１の接触を認識するための表
示を行うが、例えば、発光ダイオード６１の代わりに、
あるいはこの発光ダイオード６１と共にブザーを取り付
け、作業者に対し検出針３５と導体２１の接触をブザー
音で通報するようにしてもよい。本発明は以上の実施例
に限定されない。上記ヘッドやホルダーあるいは進退機
構や電流検出部、検出針、軸部材などの構成はそれぞれ
その機能が同等の各種の構成のものに置き換えて差し支
えない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
覆電線を挟むためのヘッドとホルダー、このホルダーを
進退させる軸部材と軸部材を回転させるための操作部等
を設け、ユニバーサルジョイントにより操作部に対し軸
部材を挿入した揺動不能な直線状態及び突出する揺動可
能状態のいずれかに切り替えるように連結したので、作
業者は作業状況に応じて軸部材を直線状若しくは揺動可
能にして回転させることによって簡単かつ容易にホルダ
ーに向けた検出針を被覆電線の被覆に穿通させることが
でき、従って、電柱などの上における操作が容易になり
作業性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気信号検出装置の実施例を示す縦断
面図である。

【図２】従来一般のｔａｎδ測定方法の説明図である。

【図３】ｔａｎδと交番電圧及び充電電流の関係を示す
説明図である。

【図４】従来一般の電気信号取込み方法を示す説明図で
ある。

【図５】本出願人の先願に係る電気信号検出装置の要部
側面図である。

【図６】図５に示した装置の使用方法を説明する斜視図
である。

【図７】図１に示す本発明の装置の主要部側面図であ
る。

【図８】図７の主要部を下側から見た場合の下面図であ
る。

【図９】図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図１０】図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図１１】図１に示す装置のケーブル端子の近傍の縦断
面図である。

【図１２】図１に示した装置の外筒の主要部縦断面図で
ある。

【図１３】図１に示した装置の電流検出部及び表示部の
具体的な結線図である。

【符号の説明】

２０ 被覆電線 ３１ 操作部 ３２ ヘッド ３３ 把持部 ３４ ホルダー ３５ 検出針 ４０ 進退機構 ４１ 軸部材 ４２ 雄ねじ部 ４３ 雌ねじ部 ５０ 電流検出部 ６０ 表示部 ７０ ユニバーサルジョイント ８０ リードケーブル １０１ 外筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川井 二郎 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番 １号 昭和電線電纜株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−221254（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−83468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/12 G01R 1/067 G01R 27/26 G01R 15/00 - 15/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被覆電線に掛けるための鈎状部を有する
   ヘッドと、該ヘッドに対し進退するために螺合され、一
   端を前記鈎状部に進行及び退避させるべく回転される軸
   部材と、前記軸部材の一端に取付けられるホルダーに設
   けられ、該一端の進行で前記被覆電線の被覆に穿通して
   その導体に接触する検出針と、前記軸部材を回転移動さ
   せるためにその他端にユニバーサルジョイントを介して
   連結される回転操作可能な操作部とを備える電気信号検
   出装置であって、 前記ユニバーサルジョイントは、前記軸部材の他端に設
   けられるリングと、前記操作部に設けられて前記軸部材
   の他端及び前記リングが共に収容される収容部と、該収
   容部に前記軸部材の他端と前記リングとが共に収容され
   て、前記軸部材が揺動不能な挿入状態及び前記軸部材の
   他端が突出して前記リングのみが収容されて、前記軸部
   材が揺動可能な突出状態での前記リングに弾性的に押し
   付けられる挿入・突出保持部材とを含むことを特徴とす
   る電気信号検出装置。