JP5101251B2 - Voltage probe - Google Patents
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Description
本発明は、外径を異にする複数の被測定電線の交流電圧を精度よく測定することができる電圧プローブに関する技術である。 The present invention relates to a technique relating to a voltage probe that can accurately measure the AC voltage of a plurality of wires to be measured having different outer diameters.
電力ラインにおける電圧測定は、通常、被測定電線の金属露出部分に測定装置が備える接触ピンや接触クリップを用いて電気的に直接接触させて測定する必要があるものの、常に短絡や感電の危険を伴うという問題がある。 Voltage measurement in the power line usually requires direct measurement using the contact pins and contact clips provided on the measuring device on the exposed metal part of the wire to be measured, but there is always a risk of short circuit or electric shock. There is a problem with it.
このような問題を解決する手段としては、被測定電線の被覆の上から交流電圧の活線状態を確認することができる検電器があり、これにより電気工事の際や電気設備の保守作業を行う際の作業者の安全を守ることができるようになっている。 As a means for solving such a problem, there is a voltage detector capable of confirming the live state of the AC voltage from the top of the sheath of the wire to be measured, thereby performing the electric work and the maintenance work of the electric equipment. It is possible to protect the safety of the workers at the time.
このような用途に供される検電器のなかには、下記特許文献1に開示されているような静電誘導による電圧検出方式を採用するものもあり、その際の静電容量結合はなるべく大きくした方が測定精度は向上する。
このためには、被測定電線と対向する位置関係にある電極の面積を大きくし、かつ、被測定電線との間の離間距離をできるだけ小さくする必要がある。しかし、電極は、平坦な電極構造のもとで単純にその面積を大きくしたとしても、被測定電線の導体部分の一部と部分的にしか対向しないため、測定対象以外の周囲の背景雑音的な電界の影響を受けやすくなり、測定結果に誤差が生じることになる。 For this purpose, it is necessary to increase the area of the electrode in a positional relationship facing the wire to be measured, and to reduce the separation distance from the wire to be measured as much as possible. However, even if the area of the electrode is simply increased under the flat electrode structure, it is only partially opposed to a part of the conductor part of the measured wire, so that the background noise around the area other than the measurement target It becomes easy to be affected by a strong electric field, and an error occurs in the measurement result.
このため、上記特許文献1における図7(b)には、被測定電線にできるだけ密着させることができるようにプローブ先端部の接触端面を湾曲面とし、該湾曲面の曲率半径に沿わせるように形成された電極を内蔵させた検電器も開示されている。 For this reason, in FIG.7 (b) in the said patent document 1, the contact end surface of a probe front-end | tip part is made into a curved surface so that it can contact | adhere as much as possible to a to-be-measured electric wire, and it follows along the curvature radius of this curved surface. A voltage detector incorporating the formed electrode is also disclosed.
図3は、上記特許文献1における図7(b)に示されている検電器の要部を簡略化して示す拡大説明図であり、検電器1がプローブ先端部2に備える接触端面3は、ある特定の被測定電線Cの外径に略対応させた曲率半径の湾曲面4をその全面に備えて形成されている。 FIG. 3 is an enlarged explanatory view schematically showing the main part of the voltage detector shown in FIG. 7B in Patent Document 1, and the contact end surface 3 provided on the probe tip 2 by the voltage detector 1 is as follows. A curved surface 4 having a radius of curvature substantially corresponding to the outer diameter of a specific electric wire C to be measured is formed on the entire surface.
また、プローブ先端部2内に配設されている対向電極5は、被測定電線Cとの対向面5aが湾曲面4と同様な曲率半径の曲面6として形成されている。 Further, in the counter electrode 5 disposed in the probe tip 2, the surface 5 a facing the wire to be measured C is formed as a curved surface 6 having the same radius of curvature as the curved surface 4.
しかし、図3に示す検電器1がプローブ先端部2に備える接触端面3は、その曲率半径がある特定の被測定電線Cの外径の曲率半径と略一致する湾曲面4を備えている場合はいいものの、例えばこれより大径な図示しない被測定電線を測定する際には湾曲面4との間に空隙ができてしまうことになり、該空隙が大きくなるにつれて静電容量結合の度合いもそれだけ弱まって測定結果に誤差を生じるという問題がある。 However, the contact end surface 3 provided in the probe tip 2 of the voltage detector 1 shown in FIG. 3 has a curved surface 4 whose curvature radius substantially matches the curvature radius of the outer diameter of the specific wire C to be measured. However , for example, when measuring a wire to be measured (not shown) having a larger diameter than this , a gap is formed between the curved surface 4 and the degree of capacitive coupling increases as the gap increases. There is a problem that the measurement result is weakened and an error is generated.
また、これを用いて測定を行う測定作業者は、被測定電線の外径の大小が測定結果に与える影響を視覚的に把握しにくいことから、プローブ先端部2の湾曲面4との間の空隙の大小に由来して発生する測定誤差に気がつかないという不都合もある。 In addition, it is difficult for a measurement operator who performs measurement using this to visually grasp the influence of the outer diameter of the electric wire to be measured on the measurement result. There is also an inconvenience that the measurement error caused by the size of the gap is not noticed.
本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑み、個々の被測定電線が外径を異にしていても、プローブ先端部の接触端面との間に形成される空隙をできるだけ小さくすることで測定精度の向上を図ることができる電圧プローブを提供することに目的がある。 In view of the above-mentioned problems seen in the prior art, the present invention reduces the gap formed between the contact end surface of the probe tip portion as much as possible even if the individual measured wires have different outer diameters. An object is to provide a voltage probe capable of improving measurement accuracy.
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第1の発明は、被測定電線の長さ方向に沿わせてその一部と対面接触させる接触端面と、該接触端面の近傍部位に内蔵させた対向電極とをプローブ先端部に少なくとも備えてなる電圧プローブにおいて、前記接触端面は、所定の曲率半径のもとで一方の幅方向に向けて湾曲させて一方の前記被測定電線側と対面接触させる主湾曲面と、該主湾曲面と交差する他方の幅方向に向けて湾曲させて他方の前記被測定電線側と対面接触させる少なくとも1以上の副湾曲面とを備え、該副湾曲面は、前記主湾曲面の略面央位置にて交差する境界点を共通頂点として二分割された一側凹部と他側凹部とで形成され、これら一側凹部と他側凹部とは、それぞれの一側開放縁と他側開放縁との湾曲深さがともに最大となるように前記境界点から次第に深くなるように凹陥させたことを最も主要な特徴とする。この場合、前記接触端面には、電気的絶縁性を付与しておくのが望ましい。 The present invention has been made to achieve the above object, and a first invention of the invention includes a contact end face that is in face-to-face contact with a part thereof along the length direction of the electric wire to be measured, In the voltage probe comprising at least a counter electrode built in a nearby region at the probe tip, the contact end surface is curved in one width direction under a predetermined radius of curvature, and the one of the measured objects A main curved surface that is brought into contact with the electric wire side, and at least one or more sub-curved surfaces that are curved toward the other width direction intersecting the main curved surface and are brought into contact with the other measured electric wire side ; The sub-curved surface is formed of a one-side concave portion and another-side concave portion that are divided into two with a boundary point intersecting at a substantially central position of the main curved surface as a common vertex. Is the difference between the one side open edge and the other side open edge. Song depth together with the most important feature that is recessed so gradually deeper from said boundary point so as to maximize. In this case, it is desirable to give electrical insulation to the contact end face.
また、前記主湾曲面は、外径を異にする個々の前記被測定電線中、最大外径の一方の前記被測定電線と略一致する曲率半径のもとで湾曲させた面であり、前記主湾曲面と交差する少なくとも1以上の前記副湾曲面は、より小さな外径の他方の前記被測定電線に対応させた曲率半径のもとで各別での対面接触が可能に湾曲させた面とするのが好ましい。 Further, the main curved surface is a surface curved under a radius of curvature substantially matching one of the measured wires having the largest outer diameter among the measured wires having different outer diameters, at least one or more of the sub-curved surface intersecting the main curved surface has a smaller other of the outer diameter of the face-to-face contact with each other under the curvature radius is corresponding to the measured electric wire is capable curved surface Is preferable.
さらに、前記対向電極における前記接触端面との対向面には、前記主湾曲面と、該主湾曲面と交差する前記副湾曲面とに略対面合致する曲面を設けておくのが望ましい。 Furthermore, it is desirable that a surface of the counter electrode facing the contact end surface is provided with a curved surface that substantially meets the main curved surface and the sub-curved surface intersecting the main curved surface.
また、本発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の電圧プローブを具備させた検電器や電圧計や電力計として構成したり、請求項1ないし4のいずれかに記載の電圧プローブを用いた電圧検出手段を具備させた電気機器として構成することもできる。 Further, the present invention can be configured as a voltage detector, a voltmeter, or a wattmeter provided with the voltage probe according to any one of claims 1 to 4, or the voltage probe according to any one of claims 1 to 4. It can also be configured as an electric device provided with the voltage detecting means used.
請求項1に係る発明によれば、接触端面は、所定の曲率半径のもとで湾曲させた主湾曲面と、該主湾曲面と交差する少なくとも1以上の副湾曲面とを有しており、しかも、該副湾曲面は、主湾曲面の略面央位置にて交差する境界点を共通頂点として二分割された一側凹部と他側凹部とで形成されているほか、これら一側凹部と他側凹部とは、それぞれの一側開放縁と他側開放縁との湾曲深さがともに最大となるように前記境界点から次第に深くなるように凹陥させてあるので、被測定電線の敷設方向が例えば水平方向であったり鉛直方向であっても持ち替えることなく容易に即応させることができるほか、静電容量結合を好ましい状態に保たせて電圧を精度よく測定することができる機能を付与することができる。 According to the first aspect of the present invention, the contact end surface has a main curved surface that is curved under a predetermined radius of curvature, and at least one sub-curved surface that intersects the main curved surface. In addition, the sub-curved surface is formed by a one-side concave portion and an other-side concave portion that are divided into two with the boundary point intersecting at a substantially central position of the main curved surface as a common vertex. And the other-side recess are recessed so as to gradually become deeper from the boundary point so that the curved depths of the one-side open edge and the other-side open edge are both maximized. Even if the direction is, for example, a horizontal direction or a vertical direction, it can be easily adjusted without changing , and a function capable of accurately measuring a voltage while maintaining the capacitive coupling in a preferable state is provided. Can
請求項2に係る発明によれば、接触端面における主湾曲面は、外径を異にする個々の被測定電線中、最大外径の被測定電線と略一致する曲率半径のもとで湾曲させた面とし、主湾曲面と交差する少なくとも1以上の副湾曲面は、小さな外径の被測定電線に対応させた曲率半径のもとで各別での対面接触が可能に湾曲させた面としてあるので、外径を異にする被測定電線であっても、接触端面との間に形成される空隙をできるだけ小さくして対向接触させて測定精度を効果的に向上させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the main curved surface at the contact end surface is curved under a radius of curvature substantially matching the measured wire having the maximum outer diameter among the individual measured wires having different outer diameters. And at least one or more sub-curved surfaces intersecting the main curved surface are curved surfaces that can be face-to-face contacted with each other under a radius of curvature corresponding to the electric wire to be measured having a small outer diameter. Therefore, even in the case of the electric wires to be measured having different outer diameters, it is possible to effectively improve the measurement accuracy by making the gap formed between the contact end faces as small as possible so as to face each other.
しかも、測定作業者は、外径を異にする被測定電線との関係でプローブ先端部の接触端面における主湾曲面とその他の副湾曲面との使い分けを容易に見て取ることができるので、規格外の他の被測定電線をむやみに測定するような誤りを未然に防止することができる。 In addition, the measurement operator can easily see the proper use of the main curved surface and other sub-curved surfaces at the contact end surface of the probe tip in relation to the measured wires with different outer diameters. It is possible to prevent errors such as measuring other wires to be measured unnecessarily.
請求項3に係る発明によれば、対向電極における接触端面との対向面には、主湾曲面と、該主湾曲面と交差する副湾曲面とに略対面合致する曲面が設けられており、被測定電線の別に応じてより好ましい状態のもとで対面合致させることができるので、測定精度の向上により効果的に寄与させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the surface facing the contact end surface of the counter electrode is provided with a curved surface that substantially matches the main curved surface and the sub-curved surface intersecting the main curved surface, Since it can be made to meet face-to-face in a more preferable state depending on the type of the wire to be measured, it can contribute more effectively by improving measurement accuracy.
請求項4に係る発明によれば、接触端面が電気的絶縁性を有しているので、短絡や感電の危険を伴うことなく測定作業をより安全に行うことができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, since a contact end surface has electrical insulation, a measurement operation | work can be performed more safely without accompanying the danger of a short circuit or an electric shock.
請求項5ないし8のいずれかに係る発明によれば、請求項1ないし3のいずれかに係る電圧プローブを具備させてあるので、それぞれに対応させた効果が得られる検電器等として好適に用いることができる。 According to the invention according to any one of claims 5 to 8, since the voltage probe according to any one of claims 1 to 3 is provided, it is suitably used as a voltage detector or the like capable of obtaining an effect corresponding to each. be able to.
図1は、本発明の一例についての要部を拡大して示す説明図であり、図2は、プローブ先端部に内蔵されている対向電極の一例を拡大して示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of an example of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged example of a counter electrode built in a probe tip.
これらの図によれば、電圧プローブ11は、被測定電線の長さ方向に沿わせてその一部と対面接触させる正面視略四角形を呈する接触端面13と、該接触端面13の近傍部位に内蔵させた正面視略四角形を呈する対向電極23とをプローブ先端部12に少なくとも備えて形成されている。
According to these figures, the
この場合、絶縁材からなるプローブ先端部12の接触端面13は、外径を異にする個々の被測定電線中、最大外径の被測定電線C1と略一致する曲率半径のもとで該被測定電線C1の一部と左右方向に沿わせて対面接触させるべくその全面を湾曲させた主湾曲面14を主要部とすることで形成されている。
In this case, the
また、接触端面13は、主湾曲面14の略面央位置を上下方向での略直交位置(交差角が略直角)とする、より小さな外径の他の被測定電線C2に対面接触させる副湾曲面15を設けて形成されている。
The
この場合、副湾曲面15は、主湾曲面14との関係で図示例では上下方向をその長さ方向とする被測定電線C2の一部と対面接触させる必要があることから、略面央位置を境界点Pとして二分割された上側の一側凹部15aと下側の他側凹部15bとで形成されることになる。
In this case, the
すなわち、主湾曲面14内に副湾曲面15として形成される一側凹部15aと他側凹部15bとは、境界点Pを介して図示例では上下方向に折り返した際に相互が対面合致する面形状を呈して形成されている。
That is, the one- side
これをより具体的に説明すれば、一側凹部15aと他側凹部15bとは、境界点Pから図示例では上側に位置する一側開放縁13a方向と、境界点Pから図示例では下側に位置する他側開放縁13b方向とのそれぞれに向けて次第に深く凹陥させることで、被測定電線C2の外径と略一致する曲率半径のもとで被測定電線C2の一部と対面接触させることができる副湾曲面15として形成されることになる。
More specifically, the one- side
一方、プローブ先端部12における接触端面13の近傍部位に内蔵された状態で配設される対向電極23は、接触端面13との対向面24側に主湾曲面14と副湾曲面15とに略対面合致する面形状からなる曲面25を備えて形成されている。
On the other hand, the
次に、上記構成からなる本発明の作用・効果を図示例を参酌して以下に説明する。まず、被測定電線中、最大外径の被測定電線C1を測定しようとする場合には、電圧プローブ11におけるプローブ先端部12の接触端面13における主湾曲面14を被測定電線C1の長さ方向に沿わせて対面接触させる。
Next, the operation and effect of the present invention configured as described above will be described below with reference to the illustrated example. First, when measuring the measured outer wire C 1 having the maximum outer diameter in the measured wire, the main
このとき、主湾曲面14は、被測定電線C1の外径と略一致する曲率半径のもとで形成されているので、該被測定電線C1と密接するようにして対面接触させることができる。
At this time, the main
したがって、電圧プローブ11には、プローブ先端部12の接触端面13における主湾曲面14を介して被測定電線C1との間に空隙をほとんど介在させることなく対面接触させることで、静電容量結合を好ましい状態に保てるので電圧を精度よく測定することができる機能を付与することができることになる。
Therefore, the
一方、被測定電線C1よりも外径の小さい被測定電線C2を測定する際には、電圧プローブ11におけるプローブ先端部12の接触端面13における副湾曲面15を被測定電線C2の長さ方向に沿わせて対面接触させる。
On the other hand, when measuring the measured wire C 2 having an outer diameter smaller than that of the measured wire C 1, the
このとき、副湾曲面15は、被測定電線C2の外径と略一致する曲率半径を得るために境界点Pを介して二分割された一側凹部15aと他側凹部15bとで形成されているので、該被測定電線C2と密接するようにして対面接触させることができる。
At this time, the
したがって、電圧プローブ11には、プローブ先端部12の接触端面13における副湾曲面15を介して被測定電線C2との間に空隙をほとんど介在させることなく対面接触させることで、静電容量結合を好ましい状態に保たせることができるので、電圧を精度よく測定することができる機能を付与することができることになる。
Therefore, the
しかも、プローブ先端部12に内蔵されている対向電極23は、接触端面13との対向面24側に主湾曲面14と副湾曲面15とに略対面合致する面形状からなる曲面25を備えており、被測定電線C1と被測定電線C2との別に応じてより好ましい状態のもとで対面合致させることができるので、測定精度の向上により効果的に寄与させることができる。
In addition, the
しかも、電圧プローブ11を用いる測定作業者は、被測定電線C1と被測定電線C2との関係でプローブ先端部12の接触端面13における主湾曲面14と副湾曲面15との使い分けを容易に見て取ることができるので、規格外の他の被測定電線をむやみに測定するような誤りを未然に防止することができることにもなる。
Moreover, the measurement operator using a
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることができる。例えば、プローブ先端部12の接触端面13は、外径を異にする3本以上の被測定電線に対応させるため、交差角を90度よりも小さくした交差方向に向けて対向接触面を凹陥させることで形成することもできる。
The above is the description of the present invention based on the illustrated examples, and various modifications can be made to the specific contents without departing from the gist of the present invention. For example, the
また、本発明における接触端面13における主湾曲面14と、該主湾曲面14と交差する少なくとも1以上の副湾曲面15とは、同じ曲率半径のもとで湾曲させた面とすることもできる。さらに、電圧プローブ11の接触端面13は、導電性金属により形成することでシールドやガード電極としての機能を付与することができるようにしてもよい。
In addition, the main
また、本発明は、電圧プローブ11を組み込んだ検電器や電圧計や電力計のほか、電圧プローブ11を用いた電圧検出手段を有する電気機器としても構成することができる。
The present invention can also be configured as an electric device having a voltage detection means using the
さらに、プローブ先端部12に内蔵される対向電極23は、所望によりその対向面24を接触端面13側の面形状とは無関係なフラットにして形成することもできる。さらに、プローブ先端部12の接触端面13や対向電極23の対向面24の正面視形状は、図示例のような略四角形を呈するもの以外の円形や楕円形など、適宜の形状のもとで形成することもできる。
Furthermore, the
11 電圧プローブ
12 プローブ先端部
13 接触端面
13a 一側開放縁
13b 他側開放縁
14 主湾曲面
15 副湾曲面
15a 一側凹部
15b 他側凹部
23 対向電極
24 対向面
25 曲面
C1,C2 被測定電線
P 境界点
11
P boundary point
Claims (8)
前記接触端面は、所定の曲率半径のもとで一方の幅方向に向けて湾曲させて一方の前記被測定電線側と対面接触させる主湾曲面と、該主湾曲面と交差する他方の幅方向に向けて湾曲させて他方の前記被測定電線側と対面接触させる少なくとも1以上の副湾曲面とを備え、
該副湾曲面は、前記主湾曲面の略面央位置にて交差する境界点を共通頂点として二分割された一側凹部と他側凹部とで形成され、
これら一側凹部と他側凹部とは、それぞれの一側開放縁と他側開放縁との湾曲深さがともに最大となるように前記境界点から次第に深くなるように凹陥させたことを特徴とする電圧プローブ。 In a voltage probe comprising at least a contact end face that is in face-to-face contact with a part of the wire to be measured and a counter electrode that is built in the vicinity of the contact end face at the probe tip,
The contact end surface is curved toward one width direction under a predetermined radius of curvature, and has a main curved surface that is brought into face-to-face contact with the one of the wires to be measured, and the other width direction intersecting the main curved surface Comprising at least one or more sub-curved surfaces that are curved toward the other side to be in face-to-face contact with the other measured wire side ,
The sub-curved surface is formed of a one-side concave portion and another-side concave portion that are divided into two with a boundary point intersecting at a substantially central position of the main curved surface as a common vertex,
The one-side recess and the other-side recess are each recessed so as to gradually become deeper from the boundary point so that the curved depths of the one-side open edge and the other-side open edge are both maximum. To voltage probe.
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