JP3214838B2 - 直流高電圧用非接触式検電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直流高電圧用非接触
式検電器に関し、例えば直流高電圧の送電線などについ
てその充電の有無を非接触で検出するための直流高電圧
用非接触式検電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に送電線での電気工事などの作業は
送電線を無充電状態にした後に行われる。そして、この
際、送電線の無充電状態の確認が必要となる。この目的
のために種々の検電器が使用されている。

【０００３】例えば、交流高電圧の送電線では、その送
電線の持つ浮遊静電容量によって発生した電界による電
流を検出することにより、送電線と非接触で充電の有無
を検出するものがある。これに対して、直流送電線で
は、このような検出方法が採用できず、検電器の先端金
具を送電線に接触させ、その先端金具を保持した操作棒
中に封入された高抵抗を介して大地に流れる電流を検出
する方式の検電器が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、直流高電圧
の送電線は、変換所、変電所、開閉所などの間に建設さ
れたいくつもの送電鉄塔に架設されており、作業者は、
送電鉄塔によじ登って送電線の近くから検電器の先端金
具をその送電線に接触させるようにしている。

【０００５】しかしながら、送電鉄塔における作業者の
検電位置と送電線との距離は、通常でも数ｍあり、２５
０ｋＶや５００ｋＶの高電圧の送電線になると、それ以
上の距離となる場合もある。このように作業者の検電位
置と送電線とが大きく離隔していると、検電器の操作棒
も長大となって送電鉄塔に登る際などに重くてかなりの
負担となり、また、検電作業時、検電器自体の重みで操
作棒が撓ったり、少しの風でも操作棒が揺れたりして検
電作業が非常に困難となり、危険性も大きいという問題
があった。

【０００６】そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的とするところは、作業者の
検電位置と送電線とが大きく離隔していても、検電作業
が容易かつ安全に行える直流高電圧用非接触式検電器を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの技術的手段として、本発明は、直流高電圧が充電さ
れた被検出電路による空間電界でコロナ放電を発生させ
るように前記被検出電路に向けられる針状電極を先端に
備え、その針状電極を接地させた状態でコロナ放電によ
り針状電極に流れる放電電流を検知して被検出電路が充
電状態にあることを報知する検出部を具備した非接触式
検電器において、前記針状電極を囲撓して空間電界から
遮蔽する筒状部材を移動可能に設け、その筒状部材を移
動させて針状電極との相対位置を変えることにより動作
感度を調整可能としたことを特徴とする。

【０００８】本発明の検電器では、送電鉄塔などにおけ
る検電位置で作業者が検出部の先端の針状電極を被検出
電路に向けるだけでよい。直流高電圧が充電された被検
出電路による空間電界で針状電極からコロナ放電が発生
する。その針状電極を接地させた状態でコロナ放電によ
り針状電極に流れる放電電流を検出部で検知して、その
検知信号に基づいて被検出電路が充電状態にあることを
報知する。

【０００９】このように針状電極からのコロナ放電を利
用した非接触式による検電作業が実現できるので、作業
者の検電位置と被検出電路とが大きく離隔していても、
検電作業が容易かつ安全に行える。

【００１０】また、前述した針状電極を、複数本の針状
ワイヤを束ねてブラシ状とすれば、１本の針状ワイヤと
した場合と異なり、作業者が針状電極で手を怪我する可
能性が少なくなり、しかも、複数本の針状ワイヤのう
ち、いくつかの針状ワイヤが例えば変形などして放電不
能となっても、他の針状ワイヤによりコロナ放電を確実
に発生させることができる。

【００１１】さらに、前述の針状電極を囲撓して空間電
界から遮蔽する筒状部材を移動可能に設け、その筒状部
材を移動させて針状電極との相対位置を変えることによ
り動作感度を調整可能とすることができる。このように
すれば、低感度から高感度まで検電器の使用形態に応じ
た適正な感度に設定することができる。

【００１２】また、前述した検出部は、放電電流が流れ
る方向を検出して被検出電路の充電電圧がプラス電圧か
マイナス電圧かを判別することを可能とすれば、被検出
電路の極性を判別することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る直流高電圧用非接触
式検電器の実施形態を以下に詳述する。

【００１４】図１（ａ）（ｂ）に示す実施形態の検電器
１は、先端に設けられた検出針部２と、その検出針部２
の基端に設けられた検出部３と、その検出部３から延在
した握り部である操作棒４とで構成される。各構成部分
については以下の通りである。

【００１５】検出針部２は、黄銅又は同等以上の容易に
錆びない材質からなる針状電極５と、その針状電極５の
基端部に電気的に接続された保護抵抗６とを、電気的か
つ機械的特性の良好なプラスチック（例えばＦＲＰ等）
又は同等以上の材質からなる筒状の保護カバー７及び針
カバー８で囲撓した構造を有する。保護カバー７は保護
抵抗６を主に保護する機能を有し、その保護カバー７の
先端に、針状電極５を固定する共にその針状電極５を主
に保護する針カバー８を外挿している。

【００１６】なお、この針カバー８の先端開口部は、そ
の周方向に沿って複数のスリット９が切り込まれた櫛歯
形状をなす。検電作業時、針状電極５からのコロナ放電
により周囲の空気がイオン化して不安定となるため、前
述したように針カバー８の先端を櫛歯形状にすれば、針
状電極５の周囲空気の入れ替えを容易にして放電状態を
安定させ、そのコロナ放電を持続させることが容易とな
る。

【００１７】また、保護抵抗６は、検電動作上、必ずし
も必要なものではなく、針状電極５が何かと接触して検
出部３の電子回路１０に大電流が流れて回路破壊するこ
とを未然に防止するためのものである。

【００１８】前述した針状電極５は、複数本の針状ワイ
ヤ１１を束ねてブラシ状とする。なお、各針状ワイヤ１
１の先端はコロナ放電しやすい形状としている。この針
状電極５を１本で構成せず、複数本の針状ワイヤ１１か
らなるブラシ状としたことにより、作業者が針状電極５
で手を怪我する可能性が少なくなり、しかも、複数本の
針状ワイヤ１１のうち、いくつかの針状ワイヤ１１が例
えば折れ曲がったりして放電不能となっても、他の針状
ワイヤ１１によりコロナ放電を確実に発生させることが
できる。なお、本発明は、針状電極５を１本の針状ワイ
ヤで構成することを妨げるものではない。

【００１９】図１に示す実施形態の検電器１は、検電感
度を調整することができる機能を有する。すなわち、保
護カバー７の先端と針カバー８との間に、針状電極５を
囲撓して空間電界から遮蔽する筒状部材１２（以下、遮
蔽筒と称す）を介挿する。この遮蔽筒１２は黄銅又は同
等以上の導電性材料からなり、保護カバー７に対してそ
の前後方向に摺動可能に嵌挿されている。なお、図示し
ないが、この遮蔽筒１２は適宜の手段により接地端子２
６に接続されている。

【００２０】この遮蔽筒１２を前後方向に移動させるこ
とにより、針状電極５との相対位置を変えることにより
その遮蔽筒１２から露呈する針状電極５の長さが変わる
ことから、検電感度を調整可能とすることができる。こ
のようにすれば、低感度から高感度まで検電器１の使用
形態に応じた適正な感度に設定することができる。な
お、保護カバー７の外周面には、遮蔽筒１２の移動量に
基づいて感度調整用目盛１３が付されている。

【００２１】

【００２２】次に、検出部３は、電気的かつ機械的特性
の良好なプラスチック又は同等以上の材質で防水構造の
ケース１４を前述した検出針部２の保護カバー７の基端
部に固着したもので、そのケース１４に後述の電子回路
１０及び電池１５を内蔵すると共にＬＥＤ等のプラス及
びマイナス表示用ランプ１６ａ，１６ｂ及びブザー１７
を配設する。なお、これらランプ１６ａ，１６ｂ及びブ
ザー１７の他にテストボタン１８が配設されている。

【００２３】前述の検出部３に内蔵された電子回路１０
は、例えば図２に示すように平滑コンデンサ１９及び検
出抵抗２０と、プラス側及びマイナス側電圧検出回路２
１ａ，２１ｂと、フリッカ回路２２と、低周波発振回路
２３とで回路構成され、配線基板２５（図１参照）に実
装された状態でケース１４内に取り付けられる。電子回
路１０の各構成回路は、ケース１４に内蔵された電池１
５により駆動される。

【００２４】平滑コンデンサ１９及び検出抵抗２０は、
針状電極５に保護抵抗６を介して電気的に接続され、か
つ、接地端子２６に接続される。検電動作時、コロナ放
電による放電電流が針状電極５と大地間で保護抵抗６、
平滑コンデンサ１９及び検出抵抗２０、接地端子２６を
介して流れることになる。

【００２５】この放電電流により検出抵抗２０の両端に
発生した電圧に基づいて、被検出電路がプラス側である
場合には、プラス側電圧検出回路２１ａの出力がハイレ
ベルとなり、被検出電路がマイナス側である場合には、
マイナス側電圧検出回路２１ｂの出力がハイレベルとな
る。なお、この実施形態では、検出抵抗２０を設けて電
圧検出回路２１ａ，２１ｂによりコロナ放電による放電
電流を電圧に変換して検出するようにしているが、放電
電流を直接的に検出するように構成することも可能であ
る。

【００２６】フリッカ回路２２は、プラス側又はマイナ
ス側電圧検出回路２１ａ，２１ｂの出力がハイレベルと
なると、例えば３回／秒の断続信号を発生する。低周波
発振回路２３は、フリッカ回路２２から３回／秒の周期
でハイレベルの出力信号が入力されると、ランプ１６
ａ，１６ｂを３回／秒の周期で点滅表示させると共にブ
ザー１７を同一周期で発音させる。なお、前述したフリ
ッカ回路２２は必ずしも必要なものではなく、例えばラ
ンプ１６ａ，１６ｂを連続的に点灯させ、ブザー１７を
連続的に発音させるのであれば、フリッカ回路２２は不
要である。

【００２７】最後に、握り部である操作棒４は、電気的
かつ機械的特性の良好なプラスチック（例えばＦＲＰ
等）又は同等以上の材質からなる筒状構造のものであ
る。この操作棒４は、作業者が把持しやすい形状をな
し、ゴム製の鍔２９及び石突き３０を設けている（図１
参照）。

【００２８】検出部３の近傍部位には、前述した電子回
路１０を介して針状電極５に電気的に接続された接地端
子２６が設けられ、この接地端子２６に接地線３１（図
２参照）が接続される。接地端子２６をアースに接続す
る接地線３１には柔軟性のある絶縁電線を用いればよ
く、その一端には接地端子２６に接続するのに適した端
子、他端には送電鉄塔などの鉄骨を挟んで接続するのに
適したクリップをそれぞれ有する。

【００２９】なお、図１に示す実施形態における検電器
１の操作棒４は、一定の長さを有するものであるが、作
業者の検電位置によってはある程度長い操作棒を必要と
する場合がある。そのような場合に好適な手段として、
図３に示す実施形態の検電器１として、操作棒４’を伸
縮自在にしたものがある。

【００３０】この操作棒４' は、複数本の連接棒３２を
締付ジョイント３３で連結した構造のものであり、同図
（ａ）は操作棒４' を縮めた状態を示し、同図（ｂ）は
操作棒４' を伸ばした状態を示し、この２態様を任意に
選択することができる。なお、接地端子２６' は操作棒
４' の後端に設けられ、操作棒４' 内に設けられた電気
的かつ機械的構造により電子回路１０を介して針状電極
５に電気的に接続されている。

【００３１】本発明の検電器１の使用方法は以下の通り
である。図４の場合は直流高電圧（例えば２５０ｋＶ又
は５００ｋＶ）の被検出電路（送電線）２７ａ，２７ｂ
について検電作業を示す。以下では、プラス側の被検出
電路２７ａについての検電作業を説明する。なお、マイ
ナス側の被検出電路２７ｂの検電作業も同様である。

【００３２】例えば、被検出電路２７ａが架設された送
電鉄塔３４の鉄骨に作業者Ｍがよじ登って被検出電路２
７ａの近傍位置、例えば被検出電路２７ａの側方にある
検電位置Ａ又は被検出電路２７ａの上方にある検電位置
Ｂで検電作業を行う。

【００３３】なお、被検出電路２７ａの上方にある検電
位置Ｂから検電作業を行う場合には、作業者Ｍが送電鉄
塔３４の鉄骨上に立った状態で検電器１を下方に向ける
必要があるので、その場合には、前述した伸縮自在の操
作棒４' を具備した検電器１を使用することが望まし
く、その操作棒４' を伸ばした状態で検電作業を行う。

【００３４】また、図５は、直流高電圧の引出線である
被検出電路２７について地上の検電位置Ｃから作業者Ｍ
が検電作業を行う場合である。

【００３５】前述した各種の検電位置Ａ〜Ｃでの検電作
業は、検電器１の操作棒４にある接地端子２６に接地線
３１の一端を接続してその他端をクリップで送電鉄塔３
４の鉄骨などに接続する。例えば送電鉄塔３４はアース
されているので、この接地線３１の接続により検電器１
がアースに接続されることになる。なお、この検電器１
では、作業者Ｍが接地端子２６に手を触れた状態で操作
棒４を把持するだけでアースに接続されることになるの
で、必ずしも接地線３１を接続する必要はない。

【００３６】そして、作業者Ｍは検電器１の操作棒４を
把持した状態で検出針部２の針状電極５を被検出電路２
７ａ（２７ｂ），２７に向ける。この被検出電路２７ａ
（２７ｂ），２７が直流高電圧に充電されているときに
は空間電界で針状電極５からコロナ放電が発生する。こ
の時、検電器１が接地線３１又は人体によりアースされ
ているので、このコロナ放電により針状電極５に微小な
放電電流が流れる。検出部３では、コロナ放電により針
状電極５に流れる放電電流を検出抵抗２０の両端に加わ
る電圧として電圧検出回路２１ａ（２１ｂ）で検出す
る。

【００３７】被検出電路がプラス側である場合には、プ
ラス側電圧検出回路２１ａの出力がハイレベルとなり、
被検出電路がマイナス側である場合には、マイナス側電
圧検出回路２１ｂの出力がハイレベルとなる。このプラ
ス側又はマイナス側電圧検出回路２１ａ（２１ｂ）の出
力に基づいて、フリッカ回路２２により３回／秒の周期
でハイレベル信号が出力され、低周波発振回路２３を介
してランプ１６ａ（１６ｂ）を３回／秒の周期で点滅表
示させると共にブザー１７を同一周期で発音させる。こ
れによりその被検出電路２７ａ（２７ｂ），２７が充電
状態であることを作業者Ｍに報知する。なお、被検出電
路２７ａ（２７ｂ），２７が充電状態でなければ、コロ
ナ放電も発生しないためにランプ１６ａ（１６ｂ）が点
滅したりブザー１７が発音したりすることはない。

【００３８】なお、以上で説明した実施形態は、送電鉄
塔などでの検電作業に適用した場合であるが、本発明は
これに限定されることなく、例えば変電所などの構内で
の検電作業などにも適用可能であるのは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、直流高電圧が充電され
た被検出電路による空間電界でコロナ放電を発生させる
ように前記被検出電路に向けられる針状電極を先端に備
え、その針状電極を接地させた状態でコロナ放電により
針状電極に流れる放電電流を検知して被検出電路が充電
状態にあることを報知する検出部を具備したことによ
り、検電作業時には、送電鉄塔などにおける検電位置で
作業者が操作棒を把持した状態で検出部の先端の針状電
極を被検出電路に向けるだけでよい。このように針状電
極からのコロナ放電を利用した非接触式による検電作業
が実現できるので、作業者の検電位置と被検出電路とが
大きく離隔していても、検電作業が容易かつ安全に行え
るので、その実用的価値は大きい。また、本発明では、
前記針状電極を囲撓して空間電界から遮蔽する筒状部材
を移動可能に設け、その筒状部材を移動させて針状電極
との相対位置を変えることにより動作感度を調整可能と
したことにより、低感度から高感度まで検電器の使用形
態に応じた適正な感度に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施形態で、感度調整機能を
有する直流高電圧用非接触式検電器を示す平面図 （ｂ）は（ａ）の内部構造を一部省略した断面図

【図２】検出部に内蔵された電子回路の一例を示す回路
図

【図３】（ａ）は本発明の他の実施形態で、伸縮自在の
操作棒を縮めた状態の直流高電圧用非接触式検電器を示
す正面図 （ｂ）は伸縮自在の操作棒を伸ばした状態の直流高電圧
用非接触式検電器を示す正面図

【図４】本発明の検電器の使用方法で、送電鉄塔の被検
出電路と検電位置との関係を示す概略図

【図５】本発明の検電器の使用方法で、直流高電圧の引
出線と検電位置との関係を示す概略図

【符号の説明】

３ 検出部 ５ 針状電極 １１ 針状ワイヤ １２ 筒状部材（遮蔽筒） ２７ａ，２７ｂ 被検出電路（送電線）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流高電圧が充電された被検出電路によ
   る空間電界でコロナ放電を発生させるように前記被検出
   電路に向けられる針状電極を先端に備え、その針状電極
   を接地させた状態でコロナ放電により針状電極に流れる
   放電電流を検知して被検出電路が充電状態にあることを
   報知する検出部を具備した非接触式検電器において、前
   記針状電極を囲撓して空間電界から遮蔽する筒状部材を
   移動可能に設け、その筒状部材を移動させて針状電極と
   の相対位置を変えることにより動作感度を調整可能とし
   たことを特徴とする直流高電圧用非接触式検電器。