JP5706652B2 - DC voltage detector - Google Patents
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Description
本発明は、直流用検電器に関する。 The present invention relates to a DC voltage detector.
電車に電源を供給する架線(直流電車線)には、例えば、1500V(ボルト)程度の直流電圧が変電所から供給されている。架線において、直流電圧を計測することにより、この直流電圧の有無を検電する直流用検電器が使用されている。このような直流用検電器は、接地線を備え、この接地線を介してレール(大地)に接地する必要がある。そして、このような直流用検電器は、大地の電位を基準電位にして、架線における直流電圧を計測する(例えば、特許文献1を参照)。 For example, a DC voltage of about 1500 V (volts) is supplied from a substation to an overhead line (DC train line) that supplies power to the train. A DC voltage detector that detects the presence or absence of the DC voltage by measuring the DC voltage in the overhead line is used. Such a DC voltage detector includes a ground wire, and needs to be grounded to the rail (ground) via the ground wire. Such a DC voltage detector measures the DC voltage in the overhead line with the ground potential as a reference potential (see, for example, Patent Document 1).
ところで、架線に送電を停止した停電状態にして、工事やメンテナンスなどの作業を行うことがある。このような停電状態において作業を行う場合には、作業者の安全を確保するために、作業箇所ごとに検電により、直流電圧の有無又は停電状態を確認する必要がある。
しかしながら、上述のような従来の直流用検電器では、架線の直流電圧の有無又は停電状態を検電する場合に、接地線をレールに接続する必要がある。そのため、直流電圧の有無又は停電状態の確認をすべき箇所が多いと、何度も接地線を介して接地する必要がある。例えば、接地線の取り付け及び取り外しを行う作業や接地線を巻き取って移動する作業が必要になる。さらに、直流電圧の有無又は停電状態の確認をすべき箇所が高所である場合には、延長のための接地線を接地線に接続して延長する必要が生じる。
このように、上述のような従来の直流用検電器は、接地線によって接地することにより、利便性が低下するという問題がある。
By the way, work such as construction and maintenance may be performed in a power failure state where power transmission to the overhead line is stopped. When working in such a power outage state, in order to ensure the safety of the worker, it is necessary to check the presence or absence of a DC voltage or the power outage state by detecting the electric power at each work location.
However, in the conventional DC voltage detector as described above, it is necessary to connect the ground wire to the rail when detecting the presence or absence of a DC voltage on the overhead wire or a power failure state. For this reason, if there are many places where the presence or absence of a DC voltage or a power failure state should be confirmed, it is necessary to perform grounding through the ground wire many times. For example, an operation of attaching and detaching the ground wire and an operation of winding and moving the ground wire are required. Furthermore, when the location where the presence or absence of the DC voltage or the power failure state should be confirmed is at a high place, it is necessary to connect the grounding wire for extension to the grounding wire for extension.
As described above, the conventional DC voltage detector as described above has a problem in that the convenience is lowered by grounding with the ground wire.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、接地線によって接地する必要がなく、利便性を向上した直流用検電器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a DC voltage detector that does not need to be grounded by a ground wire and has improved convenience.
上記問題を解決するために、本発明は、基準電位部の電位を基準として、計測対象の電位を検出して前記計測対象の電圧を計測する計測部と、前記基準電位部の電位を基準として直流電源より供給される電圧を昇圧した直流電圧を放電電極部に印加してプラス・マイナスイオンを生成し、生成した前記プラス・マイナスイオンを前記放電電極部から放出する仮想接地部とを備え、前記放電電極部は、プラスイオンを放出するプラス電極とマイナスイオンを放出するマイナス電極との組を複数備え、前記プラス電極と前記マイナス電極とは、円周上に配置されており、前記プラス電極及び前記マイナス電極のうちの第1の電極から極性の異なる第2の電極に向って外部から風がふいた場合に前記放電電極部全体として前記プラスイオンと前記マイナスイオンとのバランスを保つように、前記プラス電極又は前記マイナス電極である電極のうち、隣り合う電極の前記円の中心に対する角度がそれぞれ等しい角度となり、且つ、前記プラス電極と前記マイナス電極とが前記円周において交互に配置されていることを特徴とする直流用検電器である。 In order to solve the above problem, the present invention provides a measurement unit that detects a potential of a measurement target and measures the voltage of the measurement target using the potential of the reference potential unit as a reference, and a potential of the reference potential unit. A DC voltage obtained by boosting a voltage supplied from a DC power source is applied to the discharge electrode unit to generate plus / minus ions, and the generated plus / minus ions are discharged from the discharge electrode unit, and a virtual ground unit that includes the virtual ground unit. The discharge electrode portion includes a plurality of sets of positive electrodes that discharge positive ions and negative electrodes that discharge negative ions, and the positive electrodes and the negative electrodes are arranged on a circumference, and the positive electrodes and the Ma and the positive ions as the overall discharge electrode part when the wind is blowing from the outside toward the different second electrode polarity from the first electrode of the negative electrode Of the electrodes that are the positive electrode or the negative electrode, the angles with respect to the centers of the circles of the electrodes that are the positive electrode or the negative electrode are equal to each other, and the positive electrode and the negative electrode are It is a DC voltage detector characterized by being alternately arranged on the circumference.
また、本発明は、上記発明において、前記計測対象に接触された場合に、前記計測対象と等しい電位になる引込電極を備え、前記計測部は、前記引込電極から放射される電界を振動させるチョッパー部と、前記チョッパー部によって振動された電界に応じて電荷を集散する検出電極と、前記検出電極と前記基準電位部との間に流れる電流の変化に基づいて、前記計測対象の電圧を計測する計測回路部とを備え、前記引込電極は、前記チョッパー部又は前記検出電極と予め定められた距離に配置されていることを特徴とする。 Further, the present invention is the above invention, comprising a lead electrode having a potential equal to that of the measurement target when being in contact with the measurement target, wherein the measurement unit vibrates an electric field radiated from the lead electrode. A voltage of the measurement object based on a change in a current flowing between the detection electrode and the reference potential unit, a detection electrode that collects charges in accordance with an electric field vibrated by the chopper unit, and a detection electrode And a lead-in electrode disposed at a predetermined distance from the chopper part or the detection electrode.
また、本発明は、上記発明において、前記引込電極と前記基準電位部との間を導通状態にして、前記引込電極の電位を前記基準電位部と等しい電位にする除電スイッチ部を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, there is provided a static elimination switch portion that brings the lead electrode and the reference potential portion into a conductive state and makes the potential of the lead electrode equal to the reference potential portion. And
また、本発明は、上記発明において、前記計測部により予め定められた値以上の電圧が計測された場合に、警報を出力する警報出力部と、前記警報出力部から前記警報を出力させるテストスイッチ部とを備え、前記除電スイッチ部は、前記テストスイッチ部によって前記警報を出力させる際に、前記引込電極と前記基準電位部との間を導通状態にすることを特徴とする。 Further, the present invention provides the alarm output unit for outputting an alarm and a test switch for outputting the alarm from the alarm output unit when a voltage equal to or higher than a predetermined value is measured by the measurement unit in the above invention. And the neutralization switch unit makes the conductive state between the lead-in electrode and the reference potential unit when the test switch unit outputs the alarm.
また、本発明は、上記発明において、前記仮想接地部は、前記放電電極部の周囲を覆う導体部を備えることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the virtual grounding portion includes a conductor portion covering the periphery of the discharge electrode portion.
また、本発明は、上記発明において、前記放電電極部は、前記直流用検電器が使用される場合に、大地に対向させて配置されることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, the discharge electrode portion is arranged to face the ground when the DC voltage detector is used.
また、本発明は、上記発明において、前記仮想接地部は、連続発振又は間欠発振する一次側交流電圧を、前記直流電源から供給される電圧により生成する発振回路部と、前記基準電位部にそれぞれ接続されている一次側コイル及び二次側コイルを備えており、前記一次側コイルに供給された前記一次側交流電圧を昇圧して、前記二次側コイルに二次側交流電圧として出力するトランス部と、前記二次側交流電圧を、プラス整流及び昇圧して、前記プラス電極に印加するプラス昇圧整流回路部と、前記二次側交流電圧を、マイナス整流及び昇圧して、前記マイナス電極に印加するマイナス昇圧整流回路部とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention is the above invention, wherein the virtual grounding unit generates a primary side alternating voltage that oscillates continuously or intermittently by a voltage supplied from the direct current power source, and the reference potential unit, respectively. A transformer having a primary side coil and a secondary side coil connected to each other, boosting the primary side AC voltage supplied to the primary side coil and outputting the boosted voltage to the secondary side coil as a secondary side AC voltage. A positive step-up rectifier circuit unit that positively rectifies and boosts the secondary side AC voltage and applies it to the positive electrode, and negatively rectifies and boosts the secondary side AC voltage to the negative electrode. And a negative step-up rectifier circuit portion to be applied.
また、本発明は、上記発明において、前記直流用検電器は、前記基準電位部を接地する接地部を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the DC voltage detector includes a grounding portion for grounding the reference potential portion.
また、本発明は、上記発明において、前記計測部は、前記計測対象と前記基準電位部との間に直列に接続される第1の抵抗及び第2の抵抗と、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とによって抵抗分圧された電圧に基づいて、前記計測対象の電圧を計測する電圧計測部とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention is the above invention, wherein the measurement unit includes a first resistor and a second resistor connected in series between the measurement target and the reference potential unit, the first resistor, and the And a voltage measuring unit that measures the voltage to be measured based on the voltage divided by the second resistor.
また、本発明は、上記発明において、前記放電電極部は、2つの前記組を備えることを特徴とする。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the discharge electrode portion includes the two sets.
本発明によれば、直流用検電器は、計測部が基準電位部の電位を基準として、計測対象の電位を検出して計測対象の電圧を計測する。また、仮想接地部が、基準電位部の電位を基準として昇圧した直流電圧を放電電極部に印加してプラス・マイナスイオンを生成し、生成したプラス・マイナスイオンを放電電極部から放出する。また、放電電極部は、プラスイオンを放出するプラス電極とマイナスイオンを放出するマイナス電極との組を複数備える。プラス電極とマイナス電極とは、円周上に配置されており、プラス電極又はマイナス電極である電極のうち、隣り合う電極の円の中心に対する角度がそれぞれ等しい角度となり、且つ、プラス電極とマイナス電極とが円周において交互に配置されている。これにより、仮想接地部がプラス・マイナスイオンを放出することによって、基準電位部から大地に至る空中電路が形成される。したがって、直流用検電器は、接地線によって接地する必要がなく、利便性を向上することができる。 According to the present invention, in the DC voltage detector, the measurement unit detects the potential of the measurement target using the potential of the reference potential unit as a reference, and measures the voltage of the measurement target. Further, the virtual grounding unit applies a DC voltage boosted with reference to the potential of the reference potential unit to the discharge electrode unit to generate plus / minus ions, and discharges the generated plus / minus ions from the discharge electrode unit. In addition, the discharge electrode section includes a plurality of sets of positive electrodes that release positive ions and negative electrodes that release negative ions. The plus electrode and the minus electrode are arranged on the circumference, and among the electrodes that are the plus electrode or the minus electrode, the angles with respect to the center of the circle of the adjacent electrodes are equal to each other, and the plus electrode and the minus electrode Are alternately arranged on the circumference. As a result, an aerial circuit from the reference potential portion to the ground is formed by the virtual ground portion emitting positive and negative ions. Therefore, the DC voltage detector does not need to be grounded by the ground wire, and convenience can be improved.
以下、本発明の一実施形態による直流用検電器について図面を参照して説明する。
ここでは、計測対象が、電車に電源を供給する架線(直流電車線)である場合を例として説明する。
A DC voltage detector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Here, a case where the measurement target is an overhead line (DC train line) that supplies power to the train will be described as an example.
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態による直流用検電器1を示す概略ブロック図である。
この図において、直流用検電器1は、引込電極10、接触端子11、計測部20、仮想接地部30、警報回路部40、テストスイッチ部51、除電スイッチ部52、及び基準電位部80を備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a DC voltage detector 1 according to this embodiment.
In this figure, the DC voltage detector 1 includes a lead-in
計測部20は、例えば、架線2の電圧によって放射される電界から架線2の電圧を計測する表面電位計である。計測部20は、基準電位部80のコモン端子T1を介して仮想接地部30に接続されている。計測部20は、基準電位部80の電位を基準として、架線2の電位を計測することにより架線2の(対地)電圧を計測する。また、計測部20は、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40(警報出力部)に警報を出力させる制御信号を出力する。
The
また、計測部20は、チョッパー部(21、22)、検出電極23、抵抗24、及び計測回路部25を備えている。
チョッパー部(21、22)は、基準電位部80に接続された導体により形成される。チョッパー部(21、22)は、引込電極10と検出電極23との間に配置され、予め定められた所定の振動数によって振動する。なお、チョッパー部(21、22)が振動する方向は、例えば、検出電極23における引込電極10に対向する面と平行な向き、且つ、チョッパー部21とチョッパー部22が対向する向きである。このチョッパー部21とチョッパー部22とが振動することによって、チョッパー部21とチョッパー部22との間の距離間隔は、周期的に変化する。これにより、引込電極10から検出電極23に向かって、チョッパー部21とチョッパー部22との間を通過する電界が振動する。つまり、チョッパー部(21、22)は、引込電極10から放射される電界を振動させる。
The
The chopper parts (21, 22) are formed by a conductor connected to the reference
検出電極23は、引込電極10における電界の放出面と対向させて配置されている。検出電極23は、チョッパー部(21、22)と予め定められた距離間隔で配置されている。また、検出電極23は、抵抗24を介して基準電位部80に接続されている。検出電極23は、チョッパー部(21、22)によって振動された電界に応じて電荷を集散する。
The
抵抗24は、一端が検出電極23に、他端が基準電位部80に、それぞれ接続されている。
計測回路部25は、検出電極23と基準電位部80との間に抵抗24を介して流れる電流の変化に基づいて、架線2の電位を計測する。これにより、計測回路部25は、架線2の(対地)電圧を計測する。また、計測回路部25は、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40に警報を出力させる制御信号を出力する。
The
The
引込電極10は、導体により形成され、チョッパー部(21、22)又は検出電極23と予め定められた距離に配置されている。つまり、引込電極10とチョッパー部(21、22)との距離間隔は、固定間隔W1になっている。また、引込電極10は、直流用検電器1によって架線2の電圧の有無又は停電状態の確認が行われる際に、接触端子11を介して架線2に接触される。引込電極10は、架線2に接触された場合に、架線2と等しい電位になる。ここで、停電状態の確認とは、架線2に電圧が供給されていない状態を確認することである。
接触端子11は、導体により形成され、引込電極10に接続されている。接触端子11は、例えば、フック状の形状であり、架線2に接触される。
The lead-in
The
仮想接地部30は、基準電位部80のコモン端子T1を介して計測部20に接続されている。仮想接地部30は、基準電位部80の電位を基準として直流電源31より供給される電圧を昇圧した直流電圧を放電電極部70に印加してプラス・マイナスイオンを生成する。仮想接地部30は、生成したプラス・マイナスイオンを放電電極部70から放出する。
また、仮想接地部30は、直流電源31、ダイオード32、コンデンサ33、発振回路部34、トランス部35、スイッチ部36、マイナス昇圧整流回路部100、プラス昇圧整流回路部200、抵抗(61、62)、及び放電電極部70を備えている。
The
The
直流電源31は、陰極端子がコモン線L1に、陽極端子がスイッチ部36の一端に、それぞれ接続されている。直流電源31は、例えば、電池であり、スイッチ部36及びダイオード32を介して、発振回路部34に直流電圧を供給する。
ダイオード32は、アノード端子がスイッチ部36の他端に、カソード端子が発振回路部34の電圧供給線に、それぞれ接続されている。ダイオード32は、直流電源31から発振回路部34に流れる電流を整流する。
The
The
コンデンサ33は、一端がコモン線L1に、他端がダイオード32のカソード端子に、それぞれ接続されている。コンデンサ33は、直流電源31から供給される電圧を安定化させる平滑コンデンサとして機能する。
The capacitor 33 has one end connected to the common line L1 and the other end connected to the cathode terminal of the
発振回路部34は、例えば、間欠発振する発振回路である。発振回路部34は、直流電源31から供給される電圧により間欠発振する交流電圧(一次側交流電圧)を生成する。
また、発振回路部34は、コンデンサ341、抵抗342、バイポーラトランジスタ343、及びダイオード344を備えている。
コンデンサ341と抵抗342とは、電圧供給線とトランス部35の一次側コイルの一端との間に直列に接続されている。抵抗342は、コンデンサ341に電荷を充電するための電流及びバイポーラトランジスタ343のベース電流を制限する。また、コンデンサ341は、電荷を充電することによって、バイポーラトランジスタ343のベース端子に電圧を供給する。抵抗342とコンデンサ341との時定数によって、間欠発振される時間間隔が設定されている。
The
The
The
バイポーラトランジスタ343は、コレクタ端子が電圧供給線に、ベース端子が抵抗342とコンデンサ341とを接続する信号線に、エミッタ端子がトランス部35の一次側コイルの中間端子に、それぞれ接続されている。バイポーラトランジスタ343は、コンデンサ341に電荷が充電されて所定の電圧以上になると、コレクタ端子とエミッタ端子との間を導通状態にする。また、バイポーラトランジスタ343は、コンデンサ341に電荷が放電されて所定の電圧未満になると、コレクタ端子とエミッタ端子との間を非導通状態にする。
ダイオード344は、アノード端子がバイポーラトランジスタ343のエミッタ端子に、カソード端子がバイポーラトランジスタ343のコレクタ端子に、それぞれ接続されている。ダイオード344は、バイポーラトランジスタ343のエミッタ端子がコレクタ端子より高い電位になった場合に、エミッタ端子とコレクタ端子との間を導通状態にする。
The
The
トランス部35は、基準電位部80のコモン線L1にそれぞれ接続されている一次側コイル及び二次側コイルを備えている。一次側コイルは、一端がコンデンサ341の一端に、他端がコモン線L1に、それぞれ接続されている。また、二次側コイルは、マイナス昇圧整流回路部100、及びプラス昇圧整流回路部200にそれぞれ接続されている。トランス部35は、一次側コイルに供給された一次側交流電圧を昇圧して、二次側コイルに二次側交流電圧として出力する。
The
スイッチ部36は、直流電源31とダイオード32との間に接続される。スイッチ部36は、直流用検電器1が使用される際に、使用者によって導通状態にされる。
The
マイナス昇圧整流回路部100は、トランス部35から供給され二次側交流電圧を、マイナス整流及び昇圧する。マイナス昇圧整流回路部100は、マイナス整流及び昇圧したコモン線L1の電位に対してマイナス側に昇圧した直流電圧を、抵抗61を介してマイナス電極(71、72)に印加する。ここでは、マイナス昇圧整流回路部100は、5倍圧整流回路を用いた例である。
また、マイナス昇圧整流回路部100は、コンデンサ101〜105、及びダイオード111〜115を備えている。
The negative boost
The negative boost
コンデンサ101及びダイオード111は、トランス部35の二次側コイルの端子間に直列に接続されている。なお、ダイオード111は、カソード端子がトランス部35を介してコモン線L1に接続されている。コンデンサ101及びダイオード111は、トランス部35から供給され二次側交流電圧をマイナス整流する。
ダイオード112〜115は、抵抗61からダイオード111に向かう向きが順方向になるように、ダイオード111のアノード端子と抵抗61の一端との間に、直列に接続されている。また、コンデンサ102は、ダイオード111のカソード端子とダイオード113のカソード端子との間に接続され、コンデンサ103は、ダイオード113のカソード端子とダイオード115のカソード端子との間に接続されている。また、コンデンサ104は、ダイオード112のカソード端子とダイオード114のカソード端子との間に接続され、コンデンサ105は、ダイオード114のカソード端子とダイオード115のアノード端子との間に接続されている。
ダイオード111〜115及びコンデンサ101〜105は、電圧逓倍回路を5段備えた5倍圧整流回路として機能する。
The
The diodes 112 to 115 are connected in series between the anode terminal of the diode 111 and one end of the
The diodes 111 to 115 and the
プラス昇圧整流回路部200は、トランス部35から供給され二次側交流電圧を、プラス整流及び昇圧する。プラス昇圧整流回路部200は、プラス整流及び昇圧したコモン線L1の電位に対してプラス側に昇圧した直流電圧を、抵抗62を介してプラス電極(73、74)に印加する。ここでは、プラス昇圧整流回路部200は、6倍圧整流回路を用いた例である。
また、プラス昇圧整流回路部200は、コンデンサ201〜106、及びダイオード211〜216を備えている。
The positive boost
The plus boost
コンデンサ201及びダイオード211は、トランス部35の二次側コイルの端子間に直列に接続されている。なお、ダイオード211は、アノード端子がトランス部35を介してコモン線L1に接続されている。コンデンサ201及びダイオード211は、トランス部35から供給され二次側交流電圧をプラス整流する。
ダイオード212〜216は、ダイオード211から抵抗62に向かう向きが順方向になるように、ダイオード211のカソード端子と抵抗62の一端との間に、直列に接続されている。また、コンデンサ202は、ダイオード212のアノード端子とダイオード214のアノード端子との間に接続され、コンデンサ203は、ダイオード214のアノード端子とダイオード216のアノード端子との間に接続されている。また、コンデンサ204は、ダイオード211のアノード端子とダイオード213のアノード端子との間に接続され、コンデンサ205は、ダイオード213のアノード端子とダイオード215のアノード端子との間に接続されている。また、コンデンサ206は、ダイオード215のアノード端子とダイオード216のカソード端子との間に接続されている。
ダイオード211〜215及びコンデンサ201〜205は、電圧逓倍回路を6段備えた6倍圧整流回路として機能する。
The capacitor 201 and the
The
The
放電電極部70は、プラスイオンを放出するプラス電極(73、74)とマイナスイオンを放出するマイナス電極(71、72)との組を複数備えている。図1に示される直流用検電器1では、例えば、2組備えている。
なお、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)の配置については、後述する。
The
The arrangement of the plus electrodes (73, 74) and the minus electrodes (71, 72) will be described later.
警報回路部40(警報出力部)は、計測部20から供給される制御信号に基づいて、警報を出力する。つまり、警報回路部40は、計測部20により予め定められた値以上の電圧が計測された場合に、警報を出力する。すなわち、警報は、架線2に電圧が供給されている場合に出力される。
また、警報回路部40は、直流電源41、発光ダイオード42、スピーカ43、及びスイッチ部44を備えている。
直流電源41は、例えば、電池であり、発光ダイオード42及びスピーカ43に電圧を供給する。発光ダイオード42は、警報として光を出力する。また、スピーカ43は、警報としてブザー音を出力する。
スイッチ部44は、発光ダイオード42及びスピーカ43と直流電源41との間に接続されている。スイッチ部44は、計測部20により予め定められた値以上の電圧が計測された場合に、発光ダイオード42及びスピーカ43と直流電源41との間を導通状態にする。これにより、発光ダイオード42及びスピーカ43は、警報を光とブザー音により出力する。また、スイッチ部44は、テストスイッチ部51から供給される信号に基づいて、発光ダイオード42及びスピーカ43と直流電源41との間を導通状態にする。
The alarm circuit unit 40 (alarm output unit) outputs an alarm based on the control signal supplied from the
The
The
The switch unit 44 is connected between the
テストスイッチ部51は、例えば、ボタンスイッチなとのスイッチであり、警報出力部40から警報を出力させるスイッチである。テストスイッチ部51は、警報出力部40が正常に動作するか否かを確認する際に、直流用検電器1の使用者によって押下される。テストスイッチ部51は、直流用検電器1の使用者によって押下された場合に、スイッチ部44を導通状態にする信号を出力する。また、テストスイッチ部51は、直流用検電器1の使用者によって押下された場合に、後述する除電スイッチ部52を導通状態にさせる信号を出力する。
The
除電スイッチ部52は、引込電極10と基準電位部80のコモン端子T1との間に接続されている。除電スイッチ部52は、テストスイッチ部51から供給される信号に基づいて、引込電極10と基準電位部80のコモン端子T1との間を導通状態にして、引込電極10の電位を基準電位部80と等しい電位にする。つまり、除電スイッチ部52は、テストスイッチ部51によって警報を出力させる際に、引込電極10と基準電位部80との間を導通状態にする。
The static elimination switch unit 52 is connected between the lead-in
基準電位部80は、コモン端子T1及びコモン線L1を含んでいる。基準電位部80の電位は、直流用検電器1において基準となる電位である。また、基準電位部80は、トランス部35の一次側コイルの一端と二次側コイルの一端とを接続する共通の電位となるところである。直流用検電器1では、この基準電位部80を基準として電位の極性及び大きさが決まる。また、基準電位部80の電位は、仮想接地部30によって、大地と等しい電位となる。
The reference
次に、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)の配置について説明する。
図2は、本実施形態による放電電極部70における電極の配置を示す構成図である。
この図において、プラス電極(73、74)とマイナス電極(71、72)とは、円周上に等間隔に配置されている。さらに、プラス電極(73、74)又はマイナス電極(71、72)である電極のうち、隣り合う電極における円Z1の中心に対する角度が、それぞれ等しい角度となっている。また、プラス電極73(又は74)とマイナス電極71(又は72)とが円周において交互に配置されている。すなわち、プラス電極(73、74)又はマイナス電極(71、72)である電極の数は、偶数個(例えば、4個)であり、各電極が偶数個の頂点を持つ正多角形(例えば、正方形)の各頂点に配置されている。また、プラス電極73(又は74)とマイナス電極71(又は72)とは、正多角形(例えば、正方形)の隣り合う頂点において交互に配置されている。
Next, the arrangement of the plus electrodes (73, 74) and the minus electrodes (71, 72) will be described.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the arrangement of electrodes in the
In this figure, the plus electrodes (73, 74) and the minus electrodes (71, 72) are arranged at equal intervals on the circumference. Further, among the electrodes that are the plus electrodes (73, 74) or the minus electrodes (71, 72), the angles of the adjacent electrodes with respect to the center of the circle Z1 are equal to each other. Further, the positive electrodes 73 (or 74) and the negative electrodes 71 (or 72) are alternately arranged on the circumference. That is, the number of electrodes that are plus electrodes (73, 74) or minus electrodes (71, 72) is an even number (for example, four), and each electrode has a regular polygon having an even number of vertices (for example, for example, It is arranged at each vertex of (square). Further, the plus electrode 73 (or 74) and the minus electrode 71 (or 72) are alternately arranged at adjacent vertices of a regular polygon (for example, a square).
放電電極部70における電極を上述のような配置にする理由は、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認が行われる際に風がふいた場合に、仮想接地における基準電位が変動することがあるためである。これは、放電電極部70においてプラスイオン及びマイナスイオンが風に流されて、プラスイオンとマイナスイオンとのバランスが崩れることが原因である。本実施形態における直流用検電器1では、放電電極部70における電極の配置を上述のように配置することにより、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。
The reason why the electrodes in the
例えば、プラス電極73からマイナス電極71に向かって風がふいた場合、プラス電極73で生成されたプラスイオンは、マイナス電極71に向かって流れるため、マイナス電極71周辺のプラスイオンが多くなる。このため、マイナス電極71から放出されるマイナスイオンが多くなる。また、プラス電極73周辺では、マイナスイオンが少なくなるため、プラス電極73から放出されるプラスイオンが抑制される。一方、この場合は、マイナス電極72からプラス電極74に向かって風がふいていることになる。そのため、マイナス電極72とプラス電極74との間では、プラス電極73とマイナス電極71とは逆に、プラス電極74から放出されるプラスイオンが多くなり、マイナス電極71から放出されるマイナスイオンが抑制される。これにより、直流用検電器1では、部分的にプラスイオンとマイナスイオンとのバランスが崩れるが、放電電極部70全体としては、プラスイオンとマイナスイオンとのバランスを保つことができる。結果として、直流用検電器1は、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。
For example, when the wind blows from the
また、仮想接地部30は、放電電極部70の周囲を円筒状に覆う導体部75を備えている。これにより、仮想接地部30は、外乱による影響を低減することができる。また、導体部75は、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)に風が当たることを防ぐため、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。
また、放電電極部70は、直流用検電器1が使用される場合に、大地に対向させて配置されている。
The
Moreover, the
次に、本実施形態における直流用検電器1の動作について説明する。
まず、直流用検電器1が架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行う検電動作について説明する。
Next, the operation of the DC voltage detector 1 in this embodiment will be described.
First, the voltage detection operation in which the DC voltage detector 1 checks the presence or absence of the voltage of the overhead wire 2 or the power failure state will be described.
まず、直流用検電器1において、スイッチ部36が、使用者によって導通状態にされ、接触端子11が架線2に接触される。スイッチ部36が導通状態にある場合、仮想接地部30は、基準電位部80を仮想接地させ、大地と等しい電位にする。
また、引込電極10は、接触端子11を介して架線2に接触され、架線2と等しい電位になる。これにより、引込電極10は、検出電極23に向けて電界を放射する。チョッパー部(21、22)は、振動することによって、チョッパー部21とチョッパー部22との間を通過する電界を振動(変化)させる。検出電極23は、この電界の変化を受けて、電荷を集散させる。この電荷の集散により抵抗24にチョッパー部(21、22)の振動数と同じ周波数の交流電流が流れる。
計測回路部25は、検出電極23と基準電位部80との間に抵抗24を介して流れる電流の変化に基づいて、架線2の電位を計測する。これにより、計測回路部25は、架線2の(対地)電圧を計測する。また、計測回路部25は、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40に警報を出力させる制御信号を出力する。
First, in the DC voltage detector 1, the
Further, the lead-in
The
警報回路部40のスイッチ44は、計測回路部25によって計測された架線2の電圧が予め定められた値以上である場合(架線2に電圧が供給されている場合)に、導通状態になる。これにより、直流電源41から発光ダイオード42及びスピーカ43に電圧が供給される。よって、警報回路部40は、架線2に電圧が供給されている場合に、光とブザー音の警報を出力する。これにより、使用者は、架線2の電圧の有無又は停電状態を確認することができる。
The switch 44 of the
なお、接触端子11が使用者の衣服に触れる等の原因で、引込電極10が帯電することがある。このように引込電極10が帯電した場合、引込電極10は、自然放電するこができない。そのため、計測部20は、帯電した引込電極10の電位を測定することになり、正確に計測できないことがある。この対策として、直流用検電器1は、除電スイッチ部52を備えている。
The lead-in
除電スイッチ部52は、テストスイッチ部51から供給される信号に基づいて、引込電極10と基準電位部80のコモン端子T1との間を導通状態にして、引込電極10の電位を基準電位部80と等しい電位にする。ここで、テストスイッチ部51は、警報出力部40が正常に動作するか否かを確認する際に、使用者によって押下される。なお、使用者は、架線2の電圧の有無又は停電状態を確認する前に、テストスイッチ部51を押下する。テストスイッチ部51は、使用者によって押下された場合に、除電スイッチ部52を導通状態にさせる信号を出力する。つまり、除電スイッチ部52は、テストスイッチ部51によって警報を出力させる際に、引込電極10と基準電位部80との間を導通状態にする。これにより、引込電極10が基準電位部80と等しい電位に除電されるので、直流用検電器1は、正確に検電動作を行うことができる。
また、テストスイッチ部51は、使用者によって押下された場合に、警報回路部40に警報(音と光による警報)を出力させる。
Based on the signal supplied from the
Further, the
次に、仮想接地部30の動作について説明する。
まず、スイッチ部36が、使用者によって導通状態にされると、直流電源31は、ダイオード32を介して、直流電圧を発振回路部34に供給する。これにより、発振回路部34のコンデンサ341に電荷が充電される。バイポーラトランジスタ343は、コンデンサ341に電荷が充電されて所定の電圧以上になると、コレクタ端子とエミッタ端子との間を導通状態にする。これにより、発振回路部34が自励発振により間欠的に高周波発振する。すなわち、発振回路部34は、バイポーラトランジスタ343のベース電流を少なくして間欠発振させるため抵抗342の値を大きくしてある。そして、発振回路部34は、ある電荷量がコンデンサ341に充電されると発振し、その充電された電荷が放電すると発振は停止する。これを繰り返すことで間欠発振(一次側交流電圧)となり、トランス部35は、一次側コイルに供給された一次側交流電圧を昇圧して、二次側コイルに二次側交流電圧を間欠的に出力する。
Next, the operation of the
First, when the
次に、マイナス昇圧整流回路部100は、トランス部35から供給され二次側交流電圧を、マイナス整流及び昇圧する。マイナス昇圧整流回路部100は、マイナス整流及び昇圧したコモン線L1の電位に対してマイナス側に昇圧した直流電圧を、抵抗61を介してマイナス電極(71、72)に印加する。また、プラス昇圧整流回路部200は、トランス部35から供給され二次側交流電圧を、プラス整流及び昇圧する。プラス昇圧整流回路部200は、プラス整流及び昇圧したコモン線L1の電位に対してプラス側に昇圧した直流電圧を、抵抗62を介してプラス電極(73、74)に印加する。
これにより、マイナス電極(71、72)は、マイナスイオンを放出し、プラス電極(73、74)はプラスイオンを放出する。
Next, the negative boost
Accordingly, the negative electrodes (71, 72) release negative ions, and the positive electrodes (73, 74) release positive ions.
なお、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)では、大地を基準電位とした基準電位部80の電圧極性と逆極性のイオンの放出が抑制され、同極性のイオンの放出が多く行われる。
つまり、基準電位部80がプラス帯電している場合には、マイナス電極(71、72)の電位は大地との電位差が小さくなり、プラス電極(73、74)の電位は大地との電位差が大きくなる。これにより、仮想接地部30では、マイナス電極(71、72)によるマイナスイオンの放出が抑制され、プラス電極(73、74)によるプラスイオンの放出がマイナスイオンに対して多くなる。したがって、この場合に仮想接地部30では、プラス電極(73、74)のみから大地に向かって放電する。この結果、プラス電極(73、74)から放出されたプラスイオンが大地に達すると、基準電位部80からプラス電極(73、74)を通じて大地に至るプラスの空中電路が形成され、基準電位部80の正電荷が大地にと漏洩して除電される。つまり、仮想接地部30は、基準電位部80の電位を大地と等しい電位にして、仮想接地する。
In the positive electrodes (73, 74) and the negative electrodes (71, 72), the release of ions having the opposite polarity to the voltage polarity of the reference
That is, when the reference
一方、基準電位部80がマイナス帯電している場合には、プラス電極(73、74)の電位は大地との電位差が小さくなり、マイナス電極(71、72)の電位は大地との電位差が大きくなる。これにより、仮想接地部30では、プラス電極(73、74)によるプラスイオンの放出が抑制され、マイナス電極(71、72)によるマイナスイオンの放出がプラスイオンに対して多くなる。したがって、この場合に仮想接地部30では、マイナス電極(71、72)のみから大地に向かって放電する。この結果、マイナス電極(71、72)から放出されたマイナスイオンが大地に達すると、基準電位部80からマイナス電極(71、72)を通じて大地に至るプラスの空中電路が形成され、基準電位部80の負電荷が大地に漏洩して除電される。つまり、仮想接地部30は、基準電位部80の電位を大地と等しい電位にして、仮想接地する。
On the other hand, when the reference
以上のように、直流用検電器1は、計測部20が基準電位部80の電位を基準として、架線2(計測対象)の電位を計測することにより架線2の(対地)電圧を計測する。仮想接地部30は、基準電位部80の電位を基準として直流電源より供給される電圧を昇圧した直流電圧を放電電極部70に印加してプラス・マイナスイオンを生成する。仮想接地部30は、生成したプラス・マイナスイオンを放電電極部70から放出する。これにより、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)では、大地を基準電位とした基準電位部80の電圧極性と逆極性のイオンの放出が抑制され、同極性のイオンの放出が多く行われる。その結果、仮想接地部30では、同極性のイオンが大地に到達して、基準電位部80から放電電極部70を通じて大地に至る空中電路が形成される。これにより、直流用検電器1は、接地線によって接地しなくても、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行うことができる。したがって、直流用検電器1は、接地線によって接地する必要がなく、利便性を向上することができる。
As described above, in the DC voltage detector 1, the measuring
また、放電電極部70は、プラスイオンを放出するプラス電極(73、74)とマイナスイオンを放出するマイナス電極(71、72)との組を複数(例えば、2組)備える。また、プラス電極(73、74)とマイナス電極(71、72)とは、円周上に配置されている。さらに、放電電極部70は、プラス電極(73、74)又はマイナス電極(71、72)である電極のうち、隣り合う電極の円の中心に対する角度がそれぞれ等しい角度となり、且つ、プラス電極(73、74)とマイナス電極(71、72)とが円周において交互に配置されている。これにより、直流用検電器1は、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。したがって、直流用検電器1は、精度よく安定して架線2の電圧を計測することができる。
In addition, the
図3は、本実施形態における直流用検電器1の効果を示すグラフである。
この図において、グラフは、架線2の印加電圧と直流用検電器1を用いて計測した計測電圧の関係を示している。このグラフにおいて、横軸は、架線2に印加された印加電圧[V]を示している。また、縦軸の左辺は、直流用検電器1を用いて計測した計測電圧[V]を示し、縦軸の右辺は、計測を行った際の風速[m/s]を示している。
また、このグラフにおいて、白抜き四角は、計測値の最大を示し、黒三角は、計測値最小を示している。さらに、黒丸は、風速を示している。
このグラフが示すように、架線2の印加電圧と計測電圧とは比例関係にある。そのため、直流用検電器1は、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認に使用することができる。
FIG. 3 is a graph showing the effect of the DC voltage detector 1 in the present embodiment.
In this figure, the graph shows the relationship between the voltage applied to the overhead line 2 and the measured voltage measured using the DC voltage detector 1. In this graph, the horizontal axis indicates the applied voltage [V] applied to the overhead wire 2. In addition, the left side of the vertical axis indicates the measured voltage [V] measured using the DC voltage detector 1, and the right side of the vertical axis indicates the wind speed [m / s] when the measurement is performed.
In this graph, the open square indicates the maximum measured value, and the black triangle indicates the minimum measured value. Further, black circles indicate the wind speed.
As this graph shows, the applied voltage of the overhead wire 2 and the measurement voltage are in a proportional relationship. Therefore, the DC voltage detector 1 can be used for confirming the presence or absence of the voltage of the overhead wire 2 or the power failure state.
また、白抜き四角、黒三角、及び黒丸によって示されるように、直流用検電器1は、風の影響を低減し、精度よく安定して計測することができる。 Further, as indicated by the white squares, black triangles, and black circles, the DC voltage detector 1 can reduce the influence of the wind, and can measure accurately and stably.
<第2の実施形態>
次に、本発明による直流用検電器の別の一例について説明する。
図4は、本実施形態による直流用検電器1aを示す概略ブロック図である。
この図において、直流用検電器1aは、接触端子11、計測部20a、仮想接地部30、警報回路部40、及び基準電位部80を備えている。この図において、図1と同じ構成には同一の符号を付す。また、放電電極部70における電極の配置は、図2に示される第1の実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
Next, another example of the DC voltage detector according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the
In this figure, the
計測部20aは、例えば、抵抗分圧を用いて架線2の電圧を計測する電位計である。計測部20aは、基準電位部80のコモン端子T1を介して仮想接地部30に接続されている。計測部20aは、基準電位部80の電位を基準として、接触端子11を介して架線2の電位を計測することにより架線2の(対地)電圧を計測する。また、計測部20aは、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40(警報出力部)に警報を出力させる制御信号を出力する。
The measuring
また、計測部20aは、抵抗26(第1の抵抗)、抵抗27(第2の抵抗)、及び電圧計測部28を備えている。
抵抗26及び抵抗27は、架線2と基準電位部80との間に直列に接続されている。抵抗26及び抵抗27は、架線2の電圧を電圧計測部28によって測定できるレベルの電圧に、抵抗分圧する抵抗分圧器として機能する。
電圧計測部28は、抵抗27の両端の電圧を計測する。電圧計測部28は、抵抗26と抵抗27とによって抵抗分圧された電圧に基づいて、架線2の(対地)電圧を計測する。また、電圧計測部28は、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40に警報を出力させる制御信号を出力する。
The measuring
The
The
本実施形態における直流用検電器1aの動作は、第1の実施形態における直流用検電器1の計測部20が、抵抗分圧を用いて計測する計測部20aに置き換った点、及び、引込電極10及び除電スイッチ部52を備えない点を除き、基本的に同様である。
The operation of the
以上のように、直流用検電器1aは、計測部20a及び仮想接地部30を備える。仮想接地部30は、基準電位部80の電位を大地と等しい電位にして、仮想接地する。また、計測部20aは、抵抗27の両端の電圧を計測する。電圧計測部28は、抵抗26と抵抗27とによって抵抗分圧された電圧に基づいて、架線2の(対地)電圧の電圧を計測する。これにより、直流用検電器1aは、接地線によって接地しなくても、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行うことができる。したがって、直流用検電器1aは、接地線によって接地する必要がなく、第1の実施形態における直流用検電器1と同様に、利便性を向上することができる。
As described above, the
また、仮想接地部30の放電電極部70における電極の配置は、図2に示される第1の実施形態と同様である。そのため、直流用検電器1aは、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。したがって、直流用検電器1aは、第1の実施形態における直流用検電器1と同様に、精度よく安定して架線2の電圧を計測することができる。
Further, the arrangement of the electrodes in the
なお、本発明の実施形態によれば、直流用検電器1(又は1a)は、基準電位部80の電位を基準として、架線2(計測対象)の電位を計測することにより架線2の(対地)電圧を計測する計測部20(又は20a)と、基準電位部80の電位を基準として直流電源31より供給される電圧を昇圧した直流電圧を放電電極部70に印加してプラス・マイナスイオンを生成し、生成したプラス・マイナスイオンを放電電極部70から放出する仮想接地部30とを備える。放電電極部70は、プラスイオンを放出するプラス電極73(又は、74)とマイナスイオンを放出するマイナス電極71(又は、72)との組を複数備え、プラス電極73(又は、74)とマイナス電極71(又は、72)とは、円周上に配置されており、プラス電極(73、74)又はマイナス電極(71、72)である電極のうち、隣り合う電極の円の中心に対する角度がそれぞれ等しい角度となり、且つ、プラス電極73(又は、74)とマイナス電極71(又は、72)とが円周において交互に配置されている。
Note that, according to the embodiment of the present invention, the DC voltage detector 1 (or 1a) measures the potential of the overhead wire 2 (ground to ground) by measuring the potential of the overhead wire 2 (measurement target) with reference to the potential of the reference potential unit 80. ) Applying a DC voltage obtained by boosting the voltage supplied from the
これにより、直流用検電器1(又は1a)は、接地線によって接地しなくても、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行うことができる。したがって、直流用検電器1(又は1a)は、接地線によって接地する必要がなく、利便性を向上することができる。また、これにより、直流用検電器1(又は1a)は、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。結果として、直流用検電器1(又は1a)は、精度よく安定して架線2の電圧を計測することができる。
Thereby, the DC voltage detector 1 (or 1a) can check the presence or absence of the voltage of the overhead wire 2 or the power failure state without grounding with the ground wire. Therefore, the DC voltage detector 1 (or 1a) does not need to be grounded by the ground wire, and convenience can be improved. Accordingly, the DC voltage detector 1 (or 1a) can reduce fluctuations in the potential of the reference
また、直流用検電器1は、架線2(計測対象)に接触された場合に、架線2と等しい電位になる引込電極10を備える。計測部20は、引込電極10から放射される電界を振動させるチョッパー部(21、22)と、チョッパー部(21、22)によって振動された電界に応じて電荷を集散する検出電極23と、検出電極23と基準電位部80との間に流れる電流の変化に基づいて、架線2の(対地)電圧を計測する計測回路部25とを備える。引込電極10は、チョッパー部(21、22)又は検出電極23と予め定められた距離に配置されている。
これにより、引込電極10と検出電極23との距離間隔が常に一定になる。そのため、直流用検電器1は、精度よく安定して架線2の電圧を計測することができる。
Moreover, the DC voltage detector 1 includes a lead-in
As a result, the distance between the lead-in
また、直流用検電器1は、引込電極10と基準電位部80との間を導通状態にして、引込電極10の電位を基準電位部80と等しい電位にする除電スイッチ部52を備える。
これにより、引込電極10が基準電位部80と等しい電位に除電されるので、直流用検電器1は、正確に検電動作を行うことができる。
In addition, the DC voltage detector 1 includes a static elimination switch unit 52 that brings the lead-in
Thereby, since the lead-in
また、直流用検電器1は、計測部20により予め定められた値以上の電圧が計測された場合に、警報を出力する警報回路部40(警報出力部)と、警報回路部40から警報を出力させるテストスイッチ部51とを備える。除電スイッチ部52は、テストスイッチ部51によって警報を出力させる際に、引込電極10と基準電位部80との間を導通状態にする。
これにより、直流用検電器1は、警報出力部40が正常に動作するか否かを確認するのと一緒に、引込電極10を除電することができる。そのため、直流用検電器1は、工事やメンテナンスなどの作業を行う作業者の安全を確保しつつ、正確に検電動作を行うことができる。
The DC voltage detector 1 also outputs an alarm circuit unit 40 (alarm output unit) that outputs an alarm and an alarm from the
Thereby, the DC voltage detector 1 can neutralize the lead-in
また、仮想接地部30は、放電電極部70(71〜74)の周囲を覆う導体部75を備える。
これにより、直流用検電器1(又は1a)は、外乱による影響を低減することができる。また、導体部75は、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)に風が当たることを防ぐため、直流用検電器1(又は1a)は、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。
Moreover, the
Thereby, the DC voltage detector 1 (or 1a) can reduce the influence of disturbance. Further, the
また、放電電極部70は、直流用検電器1(又は1a)が使用される場合に、大地に対向させて配置される。
これにより、プラスイオン又はマイナスイオンが、大地に到達し易くなるため、安定した仮想接地が得られる。また、放電電極部70にゴミや異物が付着することを低減することができる。
Moreover, the
Thereby, since positive ions or negative ions can easily reach the ground, a stable virtual ground can be obtained. In addition, it is possible to reduce dust and foreign matter from adhering to the
また、仮想接地部30は、連続発振又は間欠発振する一次側交流電圧を、直流電源31から供給される電圧により生成する発振回路部34と、基準電位部80にそれぞれ接続されている一次側コイル及び二次側コイルを備えており、一次側コイルに供給された一次側交流電圧を昇圧して、二次側コイルに二次側交流電圧として出力するトランス部35と、二次側交流電圧を、プラス整流及び昇圧して、プラス電極(73、74)に印加するプラス昇圧整流回路部200と、二次側交流電圧を、マイナス整流及び昇圧して、マイナス電極(71、72)に印加するマイナス昇圧整流回路部100とを備える。
これにより、直流用検電器1(又は1a)は、効率よくプラス・マイナスイオンを放出することができる。
In addition, the
Thereby, the DC voltage detector 1 (or 1a) can efficiently emit plus / minus ions.
また、直流用検電器1(又は1a)は、基準電位部80を接地する接地部を備える。
これにより、仮想接地が使用できない場合(例えば、雨天の場合など)においても、直流用検電器1(又は1a)は、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行うことができる。
Further, the DC voltage detector 1 (or 1a) includes a grounding unit that grounds the reference
Thereby, even when virtual grounding cannot be used (for example, in the case of rain, etc.), the DC voltage detector 1 (or 1a) can check the presence / absence of the voltage of the overhead wire 2 or the power failure state.
また、計測部20aは、架線2(計測対象)と基準電位部80との間に直列に接続される抵抗26(第1の抵抗)及び抵抗27(第2の抵抗)と、抵抗26と抵抗27とによって抵抗分圧された電圧に基づいて、架線2の電圧を計測する電圧計測部28とを備える。
これにより、直流用検電器1aは、接地線によって接地する必要がなく、利便性を向上することができる。
The measuring
Thereby, the
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。上記の各実施形態において、プラス電極73(又は、74)とマイナス電極71(又は、72)との組を2組備える形態を説明したが、3組以上の組を備える形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、放電電極部70は、直流用検電器1(又は1a)が使用される場合に、大地に対向させて配置される形態を説明したが、他の向きに配置して使用してもよい。また、接触端子11は、フック形状でもよいし、他の形状でもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. In each of the above-described embodiments, a mode in which two sets of the plus electrode 73 (or 74) and the minus electrode 71 (or 72) are provided has been described, but a mode in which three or more sets are provided may be used.
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、計測部20と計測部20aとをそれぞれ単独で備える形態を説明したが、計測部20と計測部20aとの両方を備え、いずれか一方を切り替えて使用する形態でもよい。
また、上記の各実施形態において、基準電位部80は、仮想接地部30によって仮想接地される形態を説明したが、仮想接地部30と、基準電位部80を接地線によって接地する接地部とを備え、いずれか一方を切り替えて使用する形態でもよい。これにより、仮想接地が使用できない場合(例えば、雨天の場合など)においても、直流用検電器1(又は1a)は、架線2の電圧の有無又は停電状態の確認を行うことができる。
Moreover, although the form provided with the
In each of the above embodiments, the reference
また、上記の各実施形態において、発振回路部34は、間欠発振する形態を説明したが、連続発振する形態でもよい。この場合、間欠発振に比べて、仮想接地の効果が大きい。
また、上記の各実施形態において、仮想接地部30は、放電電極部70(71〜74)の周囲を覆う導体部75を備える形態を説明したが、導体の代わりに絶縁体を用いる形態でもよい。これにより、放電電極部70(71〜74)の周囲を覆う絶縁体部は、プラス電極(73、74)及びマイナス電極(71、72)に風が当たることを防ぐため、直流用検電器1(又は1a)は、風の影響による基準電位部80の電位の変動を低減することができる。
In each of the above embodiments, the
Further, in each of the embodiments described above, the
また、上記の各実施形態において、計測回路部25又は電圧計測部28は、計測した架線2の電圧が予め定められた値以上である場合に、警報回路部40に警報を出力させる制御信号を出力する形態を説明したが、計測値を警報回路部40に出力する形態でもよい。この場合、警報回路部40は、計測回路部25又は電圧計測部28から供給された計測値が、予め定められた値以上である場合に、警報を出力する。
In each of the above embodiments, the
また、上記の各実施形態において、計測対象として電車に電源を供給する架線2の電圧を計測する形態を説明したが、直流電圧を計測する形態であれば、他の計測対象に適用してもよい。 Further, in each of the embodiments described above, the mode of measuring the voltage of the overhead line 2 that supplies power to the train as the measurement target has been described. However, as long as the DC voltage is measured, the configuration may be applied to other measurement targets. Good.
1、1a 直流用検電器
2 架線
10 引込電極
11 接触端子
20、20a 計測部
21、22 チョッパー部
23 検出電極
24、26、27、342 抵抗
25 計測回路部
30 仮想接地部
31、41 直流電源
32、344 ダイオード
33、341 コンデンサ
34 発振回路部
35 トランス部
36、44 スイッチ部
40 警報回路部
42 発光ダイオード
43 スピーカ
51 テストスイッチ部
52 除電スイッチ部
61、62 抵抗
70 放電電極
71、72 マイナス電極
73、74 プラス電極
75 導体部
80 基準電位部
100 マイナス昇圧整流回路部
200 プラス昇圧整流回路部
101、102、103、104、105 コンデンサ
111、112、113、114、115 ダイオード
201、202、203、204、205、206 コンデンサ
211、212、213、214、215、216 ダイオード
343 バイポーラトランジスタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基準電位部の電位を基準として直流電源より供給される電圧を昇圧した直流電圧を放電電極部に印加してプラス・マイナスイオンを生成し、生成した前記プラス・マイナスイオンを前記放電電極部から放出する仮想接地部と
を備え、
前記放電電極部は、
プラスイオンを放出するプラス電極とマイナスイオンを放出するマイナス電極との組を複数備え、
前記プラス電極と前記マイナス電極とは、
円周上に配置されており、前記プラス電極及び前記マイナス電極のうちの第1の電極から極性の異なる第2の電極に向って外部から風がふいた場合に前記放電電極部全体として前記プラスイオンと前記マイナスイオンとのバランスを保つように、前記プラス電極又は前記マイナス電極である電極のうち、隣り合う電極の前記円の中心に対する角度がそれぞれ等しい角度となり、且つ、前記プラス電極と前記マイナス電極とが前記円周において交互に配置されている
ことを特徴とする直流用検電器。 A measurement unit that measures the voltage of the measurement target by measuring the potential of the measurement target with reference to the potential of the reference potential unit,
A DC voltage obtained by boosting a voltage supplied from a DC power source with reference to the potential of the reference potential unit is applied to the discharge electrode unit to generate plus / minus ions, and the generated plus / minus ions are generated from the discharge electrode unit. A virtual grounding part for discharging, and
The discharge electrode part is
Equipped with multiple pairs of positive electrodes that release positive ions and negative electrodes that release negative ions,
The positive electrode and the negative electrode are:
The discharge electrode portion as a whole is arranged on the circumference when the wind blows from the outside toward the second electrode having a different polarity from the first electrode of the plus electrode and the minus electrode. In order to keep the balance between the ions and the negative ions, the positive electrodes or the negative electrodes among the electrodes that are adjacent to each other have an equal angle with respect to the center of the circle, and the positive electrodes and the negative ions. The DC voltage detector, wherein the electrodes are alternately arranged on the circumference.
前記計測部は、
前記引込電極から放射される電界を振動させるチョッパー部と、
前記チョッパー部によって振動された電界に応じて電荷を集散する検出電極と、
前記検出電極と前記基準電位部との間に流れる電流の変化に基づいて、前記計測対象の電圧を計測する計測回路部と
を備え、
前記引込電極は、
前記チョッパー部又は前記検出電極と予め定められた距離に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の直流用検電器。 When it comes into contact with the measurement object, it has a lead-in electrode that has the same potential as the measurement object,
The measuring unit is
A chopper that vibrates the electric field radiated from the lead-in electrode;
A detection electrode that collects charges according to the electric field vibrated by the chopper,
A measurement circuit unit that measures the voltage of the measurement object based on a change in current flowing between the detection electrode and the reference potential unit;
The lead electrode is
It is arrange | positioned at the predetermined distance with the said chopper part or the said detection electrode. The DC voltage detector of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項2に記載の直流用検電器。 3. The direct current switch according to claim 2, further comprising: a static elimination switch unit that brings the drawing electrode and the reference potential unit into a conductive state so that the potential of the drawing electrode is equal to the reference potential unit. Voltage detector.
前記警報出力部から前記警報を出力させるテストスイッチ部と
を備え、
前記除電スイッチ部は、前記テストスイッチ部によって前記警報を出力させる際に、前記引込電極と前記基準電位部との間を導通状態にする
ことを特徴とする請求項3に記載の直流用検電器。 An alarm output unit for outputting an alarm when a voltage equal to or higher than a predetermined value is measured by the measurement unit;
A test switch unit for outputting the alarm from the alarm output unit,
4. The DC voltage detector according to claim 3, wherein when the test switch unit outputs the alarm, the static elimination switch unit makes a conductive state between the lead-in electrode and the reference potential unit. 5. .
前記放電電極部の周囲を覆う導体部を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The virtual grounding unit is
The DC voltage detector according to any one of claims 1 to 4, further comprising a conductor portion that covers the periphery of the discharge electrode portion.
前記直流用検電器が使用される場合に、大地に対向させて配置される
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The discharge electrode part is
The DC voltage detector according to any one of claims 1 to 5, wherein when the DC voltage detector is used, the DC voltage detector is disposed to face the ground.
連続発振又は間欠発振する一次側交流電圧を、前記直流電源から供給される電圧により生成する発振回路部と、
前記基準電位部にそれぞれ接続されている一次側コイル及び二次側コイルを備えており、前記一次側コイルに供給された前記一次側交流電圧を昇圧して、前記二次側コイルに二次側交流電圧として出力するトランス部と、
前記二次側交流電圧を、プラス整流及び昇圧して、前記プラス電極に印加するプラス昇圧整流回路部と、
前記二次側交流電圧を、マイナス整流及び昇圧して、前記マイナス電極に印加するマイナス昇圧整流回路部と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The virtual grounding unit is
An oscillation circuit unit that generates a primary-side AC voltage that oscillates continuously or intermittently, using a voltage supplied from the DC power supply;
A primary side coil and a secondary side coil respectively connected to the reference potential unit; boosting the primary side AC voltage supplied to the primary side coil; A transformer that outputs an alternating voltage;
A positive boost rectifier circuit unit that applies positive rectification and boosting to the secondary side AC voltage, and that is applied to the positive electrode;
7. The direct current according to claim 1, further comprising: a negative step-up rectifier circuit unit that negatively rectifies and boosts the secondary AC voltage and applies the negative side rectified voltage to the negative electrode. Voltage detector.
前記基準電位部を接地する接地部を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The DC voltage detector is
The DC voltage detector according to any one of claims 1 to 7, further comprising a grounding unit that grounds the reference potential unit.
前記計測対象と前記基準電位部との間に直列に接続される第1の抵抗及び第2の抵抗と、
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とによって抵抗分圧された電圧に基づいて、前記計測対象の電圧を計測する電圧計測部と
を備えることを特徴とする請求項1及び請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The measuring unit is
A first resistor and a second resistor connected in series between the measurement object and the reference potential unit;
From the voltage measurement part which measures the voltage of the said measuring object based on the voltage by which resistance division was carried out by the said 1st resistance and the said 2nd resistance, The above-mentioned from Claim 1 and Claim 5 characterized by the above-mentioned. The DC voltage detector according to claim 8.
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の直流用検電器。 The DC discharger according to any one of claims 1 to 9, wherein the discharge electrode section includes two of the sets.
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