JP6055342B2

JP6055342B2 - 一体型非接触プローブ

Info

Publication number: JP6055342B2
Application number: JP2013050490A
Authority: JP
Inventors: 徳仁平澤; 村川　一雄; 一雄村川; 秀紀伊藤; 雄一郎奥川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP2014178126A

Description

本発明は、被測定ケーブルと大地間の電圧および電流を同時に測定できる一体型非接触プローブに関するものである。

従来においては、非接触型電圧プローブを用いることで、被測定ケーブルと大地間の電圧を測定できる。また、非接触型電流プローブを用いれば、被測定ケーブルに流れる電流を測定できる。

「容量性電圧プローブ」、［ｏｎｌｉｎｅ］、ＮＴＴＡＴ、［平成２５年２月１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ntt-at.co.jp/page.jsp?id=1793&content_id=351＞

しかしながら、非接触型電圧プローブと非接触型電流プローブを別々に使用することは、操作性の点で好ましくなく、改善が要望される。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被測定ケーブルと大地間の電圧および電流を同時に測定できる一体型非接触プローブを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一体型非接触プローブは、被測定ケーブルを取り囲んで前記被測定ケーブルと大地間の電圧を測定する非接触型電圧プローブと、前記被測定ケーブルを取り囲んで前記被測定ケーブルに流れる電流を測定する非接触型電流プローブとを備え、前記非接触型電圧プローブと前記非接触型電流プローブとが、前記被測定ケーブルの長さ方向での同じ位置において、前記被測定ケーブルを中心とする同心円状に配置され、前記非接触型電圧プローブは、前記被測定ケーブルを導電性スポンジの平面部分どうしで挟み、前記導電性スポンジと大地間の電圧を測定するように構成されることを特徴とする。

例えば、前記非接触型電圧プローブは、前記被測定ケーブルを導電性スポンジで挟み、前記導電性スポンジと大地間の電圧を測定するように構成される。例えば、前記非接触型電圧プローブは、前記被測定ケーブルの周囲方向において第１の非接触型電圧プローブ部分と第２の非接触型電圧プローブ部分に分割され、前記非接触型電流プローブは、前記被測定ケーブルの周囲方向において第１の非接触型電流プローブ部分と第２の非接触型電流プローブ部分に分割され、前記一体型非接触プローブは、前記第１の非接触型電圧プローブ部分と前記第１の非接触型電流プローブ部分とを収容して保持する半円筒状の第１外装部と、前記第２の非接触型電圧プローブ部分と前記第２の非接触型電流プローブ部分とを収容して保持する半円筒状の第２外装部と、前記第１外装部における一方の直線状縁部と前記第２外装部における一方の直線状縁部とを接続する蝶番とを備える。

例えば、前記第１の非接触型電圧プローブ部分と前記第２の非接触型電圧プローブ部分はそれぞれ、半円柱状の導電性スポンジを備え、前記被測定ケーブルを前記各導電性スポンジの平面部分どうしで挟み、前記各導電性スポンジと大地間の電圧を測定するように構成されたことを特徴とする。

本発明の一体型非接触プローブによれば、被測定ケーブルと大地間の電圧および電流を同時に測定できる。

本実施の形態に係る一体型非接触プローブの構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る本実施の形態に係る一体型非接触プローブの構成の一例を示す図であり、図１（ａ）は、被測定ケーブルに取り付けた状態を示し、図１（ｂ）は、取りつける前および取り外した後の状態を示す。

一体型非接触プローブ１は、被測定ケーブル２を切断、加工することなく、いわゆるクランプするタイプのプローブであり、被測定ケーブル２を取り囲んで被測定ケーブル２と大地間の電圧を測定する非接触型電圧プローブ１１と、被測定ケーブル２を取り囲んで被測定ケーブル２（詳しくは、その中の導体）に流れる電流を測定する非接触型電流プローブ１２とを備える。

一体型非接触プローブ１においては、非接触型電圧プローブ１１と非接触型電流プローブ１２とが、被測定ケーブル２の長さ方向での同じ位置において、被測定ケーブル２を中心とする同心円状に配置される。

非接触型電圧プローブ１１は、被測定ケーブル２の周囲方向において第１の非接触型電圧プローブ部分１１Ａと第２の非接触型電圧プローブ部分１１Ｂに分割される。

非接触型電流プローブ１２は、被測定ケーブル２の周囲方向において第１の非接触型電流プローブ部分１２Ａと第２の非接触型電流プローブ部分１２Ｂに分割される。

一体型非接触プローブ１は、さらに、第１の非接触型電圧プローブ部分１１Ａと第１の非接触型電流プローブ部分１２Ａとを収容して保持する半円筒状の第１外装部１３Ａと、第２の非接触型電圧プローブ部分１１Ｂと第２の非接触型電流プローブ部分１２Ｂとを収容して保持する半円筒状の第２外装部１３Ｂと、第１外装部１３Ａにおける一方の直線状縁部と第２外装部１３Ｂにおける一方の直線状縁部とを接続する蝶番１４と、第１外装部１３Ａにおける他方の直線状縁部と第２外装部１３Ｂにおける他方の直線状縁部とを止める止め具１５とを備える。なお、蝶番１４にバネなどを用い、止め具１５を不要としてもよい。

（非接触型電圧プローブ１１の詳細構成）
第１の非接触型電圧プローブ部分１１Ａと第２の非接触型電圧プローブ部分１１Ｂはそれぞれ、半円柱状且つ導電性の例えばスポンジのような素材のもの（以下、導電性スポンジと記載する。）１１１と、導電性スポンジ１１１の湾曲部分を被う湾曲した金属板１１２と、導電性スポンジ１１１の平面部分を被う絶縁シート１１３とを備える。

（非接触型電流プローブ１２の詳細構成）
第１の非接触型電流プローブ部分１２Ａと第２の非接触型電流プローブ部分１２Ｂはそれぞれ、コア材１２１に巻線１２２を巻回した構成を有する。

（被測定ケーブル２への一体型非接触プローブ１の取り付け）
上記のように、一体型非接触プローブ１は、蝶番１４を軸に２つの部分が開閉自在となっており、開いた状態で被測定ケーブル２を挟み閉じることで、簡単に被測定ケーブル２に取り付けることができる。つまり、１回の操作で、電圧、電流双方の測定準備ができる。

その際、導電性スポンジ１１１の平面部分どうしが絶縁シート１１３を介して被測定ケーブル２を挟むこととなる。つまり、導電性スポンジ１１１が被測定ケーブル２に押されて窪み、その反発力で被測定ケーブル２の位置を固定させる。これにより、非接触型電圧プローブ１１および非接触型電流プローブ１２の位置は、被測定ケーブル２を中心とした同心円の位置に固定される。

（非接触型電圧プローブ１１による電圧測定）
非接触型電圧プローブ１１については、金属板１１２と大地間の電圧、つまり、導電性スポンジ１１１と大地間の電圧（ノイズ電圧）が測定される。その際、上記のように非接触型電圧プローブ１１の位置が同心円の位置に固定されるので、被測定ケーブル２が動いて位置が変わっても、測定値の変化は少ない。つまり、バラツキを少なくすることができる。

また、金属板１１２が、外来ノイズを低減し、正確な測定値を得ることができる。

（非接触型電流プローブ１２による電流測定）
また、一体型非接触プローブ１によれば、電圧だけでなく、同時に電流も測定できる。

つまり、非接触型電流プローブ１２については、巻線１２２に流れる電流（ノイズ電流）が測定される。その際、上記のように非接触型電流プローブ１２の位置が同心円の位置に固定されるので、被測定ケーブル２が動いて位置が変わっても、測定値の変化は少ない。つまり、バラツキを少なくすることができる。

（一体型非接触プローブ１の被測定ケーブル２からの取り外し）
一体型非接触プローブ１は、蝶番１４を軸に開閉自在な２つの部分を開き、被測定ケーブル２から離すことで、簡単に取り外すことができる。つまり、１回の操作で、電圧、電流双方の測定機材を撤収できる。

以上のように、本実施の形態に係る一体型非接触プローブ１によれば、非接触型電圧プローブ１１と非接触型電流プローブ１２とを、被測定ケーブル２の長さ方向での同じ位置において、被測定ケーブル２を中心とする同心円状に配置したので、被測定ケーブル２と大地間の電圧および電流を非接触で同時に測定することができる。

また、蝶番１４を軸に２つの部分が開閉自在としたことで、被測定ケーブル２への一体型非接触プローブ１の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。

また、第１の非接触型電圧プローブ部分１１Ａと第２の非接触型電圧プローブ部分１１Ｂはそれぞれ、半円柱状の導電性スポンジ１１１を備え、被測定ケーブル２を各導電性スポンジ１１１の平面部分どうしで挟むことで、非接触型電圧プローブ１１と非接触型電流プローブ１２の位置を同心円の位置に固定でき、測定値のバラツキを少なくすることができる。

なお、本発明の一体型非接触プローブは、上記構成に限るものでなく、例えば、非接触型電圧プローブ１を内側に配置した場合は、被測定ケーブル２を導電性スポンジで挟み、導電性スポンジと大地間の電圧を測定するように構成すればよい。導電性スポンジは、上記のように２つに分けるのでなく、例えば、巻き付けて被測定ケーブル２を挟むことで、非接触型電圧プローブ１を同心円の位置に固定できる。

また、絶縁シート１１３は必須の要素ではなく、例えば、被測定ケーブル２に傷がないと分かっているなら、使用しなくてよい。

また、金属板１１２は必須の要素ではなく、例えば、外来ノイズがないと分かっているなら、使用しなくてよい。

また、一体型非接触プローブ１では、非接触型電圧プローブ１１を内側、非接触型電流プローブ１２を外側としたが、逆としてもよい。その際、導電性スポンジ１１１に代えて、絶縁体などを用い、その外側を金属で被い、その金属と大地間の電位を測定すればよい。

１…一体型非接触プローブ
２…被測定ケーブル
１１…非接触型電圧プローブ
１１Ａ…第１の非接触型電圧プローブ部分
１１Ｂ…第２の非接触型電圧プローブ部分
１２…非接触型電流プローブ
１２Ａ…第１の非接触型電流プローブ部分
１２Ｂ…第２の非接触型電流プローブ部分
１３Ａ…第１外装部
１３Ｂ…第２外装部
１４…蝶番
１５…止め具
１１１…導電性スポンジ
１１２…金属板
１１３…絶縁シート
１２１…コア材
１２２…巻線

Claims

被測定ケーブルを取り囲んで前記被測定ケーブルと大地間の電圧を測定する非接触型電圧プローブと、前記被測定ケーブルを取り囲んで前記被測定ケーブルに流れる電流を測定する非接触型電流プローブとを備え、
前記非接触型電圧プローブと前記非接触型電流プローブとが、前記被測定ケーブルの長さ方向での同じ位置において、前記被測定ケーブルを中心とする同心円状に配置され、
前記非接触型電圧プローブは、前記被測定ケーブルを導電性スポンジの平面部分どうしで挟み、前記導電性スポンジと大地間の電圧を測定するように構成される
ことを特徴とする一体型非接触プローブ。
前記非接触型電圧プローブは、前記被測定ケーブルの周囲方向において第１の非接触型電圧プローブ部分と第２の非接触型電圧プローブ部分に分割され、
前記非接触型電流プローブは、前記被測定ケーブルの周囲方向において第１の非接触型電流プローブ部分と第２の非接触型電流プローブ部分に分割され、
前記一体型非接触プローブは、
前記第１の非接触型電圧プローブ部分と前記第１の非接触型電流プローブ部分とを収容して保持する半円筒状の第１外装部と、
前記第２の非接触型電圧プローブ部分と前記第２の非接触型電流プローブ部分とを収容して保持する半円筒状の第２外装部と、
前記第１外装部における一方の直線状縁部と前記第２外装部における一方の直線状縁部とを接続する蝶番と
を備えることを特徴とする請求項１記載の一体型非接触プローブ。
前記第１の非接触型電圧プローブ部分と前記第２の非接触型電圧プローブ部分はそれぞれ、半円柱状の導電性スポンジを備える
ことを特徴とする請求項２記載の一体型非接触プローブ。