JP6180064B2 - 残光を利用した検電器 - Google Patents

Description

本発明は、電路の通電を検査する検電器に関する。

従来、ケーブルの電圧チェック及び導通チェックを行うためのケーブルチェッカーが知られている（特許文献１参照）。
このケーブルチェッカーは、ケーブルの電圧の有無を検出するための第１の回路と、ケーブルの導通を確認するための第２の回路を有する。

特開平１１−６８４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたケーブルチェッカーは、前記第１の回路によって前記電圧の存在が検出されたときに前記第２の回路の一部を遮断するためのリレーや、前記第１の回路によって検出された電圧をアナログメーター、及び、このアナログメーターに表示するための第３の回路までも必須としており、ケーブルの電圧チェック及び導通チェックを行うケーブルチェッカーとして、回路の複雑化・大型化を招いている。
更に、特許文献１のケーブルチェッカーは、メロディＩＣ用電源や、２つのＢＡＴ１、２などの別の電源と必要とし、これらの電源が切れた場合には、ケーブルの電圧チェック及び導通チェックが出来ない虞がある。

本発明は、このような点に鑑み、電路が通電している状態を残光を利用して表す発光部を有したり、電路が通電している状態を光の点滅で表す発光部における発光周期に対する発光時間のデューティ比を０．０００００１以上０．５０００００以下とすることで、検電器の「簡素化」、「省電力化」及び「長寿命化」等を同時に実現できる検電器を提供することを目的とする。

本発明に係る検電器１は、交流電路Ｒ’の通電を検査する検電器であって、前記交流電路Ｒ’が通電している状態を、光の点滅で表す発光部２を有し、この発光部２における発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比が、０．００００１以上０．００２７０以下であり、前記発光周期Ｔは、１００ｍＳｅｃ以上１０００ｍＳｅｃ以下であり、前記交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換する整流器３と、この整流器３からの直流電流の電荷を充電可能なチャージコンデンサ４と、このチャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上かを判断する比較器５を有し、この比較器５が前記チャージ電圧Ｖ４を所定電圧値ＶＳ以上と判断した場合の間に、前記チャージコンデンサ４から放電される直流電流が前記発光部２を発光させ、前記発光部２が発光している発光時間τの間は、前記チャージ電圧Ｖ４が下がり、前記発光時間τの経過後で発光部２が消灯している残りの発光周期Ｔに亘っては、前記チャージコンデンサ４が充電されて、前記チャージ電圧Ｖ４が上がり、前記整流器３は、ゲートコンデンサ６を介して、前記交流電路Ｒ’からの交流電流を、直流電流に変換し、前記整流器３とゲートコンデンサ６の間に、雷サージ保護素子Ｚ１と、所定の電圧を印加可能なテストピンを有していることを第１の特徴とする。
尚、本発明における「電路Ｒが通電している状態を、残光を利用して表す発光部２」とは、実際には発光していなくとも、暫くの間、使用者の目には光っているように見える現象によって、電路Ｒが通電している状態を表す発光部２であって、具体的には、例えば、連続的に点滅する発光部２や、所定時間、点灯をした後に消灯する発光部２などを含む。

本発明に係る検電器１の第２の特徴は、交流電路Ｒ’の通電を検査する検電器であって、前記交流電路Ｒ’が通電している状態を、光の点滅で表す発光部２を有し、この発光部２における発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比が、０．００００１以上０．００２７０以下であり、前記発光周期Ｔは、１００ｍＳｅｃ以上１０００ｍＳｅｃ以下であり、前記交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換する整流器３と、この整流器３からの直流電流の電荷を充電可能なチャージコンデンサ４と、このチャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上かを判断する比較器５を有し、前記整流器３は、ゲートコンデンサ６を介して、前記交流電路Ｒ’からの交流電流を、直流電流に変換し、前記整流器３とゲートコンデンサ６の間に、雷サージ保護素子Ｚ１と、所定の電圧を印加可能なテストピンを有している点にある。

本発明に係る検電器の第３の特徴は、上記第１又は２の特徴に加えて、前記発光時間τは、５μＳｅｃ以上４００μＳｅｃ以下である点にある。

本発明に係る検電器の第４の特徴は、上記第１〜３の特徴に加えて、前記ゲートコンデンサ６は、電極間に空気が存在している点にある。

本発明に係る検電器の第５の特徴は、上記第１〜４の特徴に加えて、前記発光部２は、発光ダイオードであり、この発光ダイオードのアノード側と前記チャージコンデンサ４の間に、所定の電圧を印加可能なテストピンを有している点にある。

その他、検電器は、電路Ｒの通電を検査する検電器であって、前記電路Ｒが通電している状態を、残光を利用して表す発光部２を有していても良い。
又、前記整流器３は、電極間に比誘電率が１より大きい誘電体を挟んだコンデンサを介さずに、前記交流電路Ｒ’からの交流電流を、直流電流に変換しても良い。

その他、前記発光部２は、発光ダイオードであり、前記チャージコンデンサ４の静電容量が、０．００１μＦ以上１００００．０００μＦ以下であっても良い。

これらの特徴により、電路Ｒが通電している状態を、残光を利用して表す発光部２を有することで、実際に発光部２が発光している時間（発光時間τ）は、残光によって、使用者の目に光っているように見える時間より短いため、発光部２の発光に要する電力を低減できる（「省電力化」）と共に、結果的に、発光時間τが短くなる発光部２が長持ちする（「長寿命化」）。
これと同時に、残光を利用する発光部２は、例えば、連続的に点滅したり、所定時間、点灯をした後に消灯すれば良いため、検電器１の回路としての「簡素化」も図れる。
これに加えて、特許文献１のケーブルチェッカーのように、別の電源を必要しないため、別の電源が切れて電圧チェック及び導通チェックが出来ない等の虞は一切なく、更なる回路の「簡素化」が図れる。
尚、本発明における「残光」とは、発光周期Ｔの長さや、その他、発光時間τそのものにより、発光部２を見る使用者にとって、発光（点灯）し続けているように見える現象を意味し、人の目の残光特性や、残像（残像効果）であると言っても良い。

又、電路Ｒが通電している状態を、光の点滅で表す発光部２を有し、この発光部２における発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比を０．０００００１以上０．５０００００以下とすることで、発光部２が実際に発光している発光時間τは、発光周期Ｔに対して半分以下となり、発光部２の発光に要する電力を低減して「省電力化」が図れると共に、発光部２の発光時間τが短くなるため「長寿命化」も図れる。
これと同時に、残光を利用する発光部２は、例えば、連続的に点滅したり、所定時間、点灯をした後に消灯すれば良いため、検電器１の回路としての「簡素化」も図れる。

更に、交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換する整流器３と、整流器３からの直流電流の電荷を充電可能なチャージコンデンサ４と、チャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上かを判断する比較器５を有し、チャージ電圧Ｖ４を所定電圧値ＶＳ以上である際に、チャージコンデンサ４からの直流電流で発光部２を発光させることで、別途、電源を内蔵せずとも、非常に簡単な回路で、発光部２を周期的に発光させることが出来、更なる「省電力化」が図れる。
これと同時に、交流電流に導通できるのであれば、交流電路Ｒ’の何れの箇所からでも検電が可能となる。

そして、交流電路Ｒ’からゲートコンデンサ６を介しての交流電流を、整流器３で直流電流に変換することで、交流電路Ｒ’の電位を降圧させてから整流器３で直流電流に変換することとなり、交流電路Ｒ’が高圧（例えば、６６００Ｖや２２０００Ｖなど）であっても、検電が可能となる。

更に加えて、ゲートコンデンサ６を碍子７に内蔵することで、交流電路Ｒ’において取り付けられる碍子と検電器を兼用でき、省スペース化が図れる。

その他、発光部２を発光ダイオードとし、チャージコンデンサ４の静電容量を０．００１μＦ以上１００００．０００μＦ以下とすることで、交流電路Ｒ’からの微量な電気エネルギーを貯蔵（チャージ）するだけで発光ダイオード２を点滅させて、交流電路Ｒ’が通電している状態にあることを、使用者に示すことが可能となる。

本発明に係る検電器によると、電路が通電している状態を残光を利用して表す発光部や、電路が通電している状態を光の点滅で表す発光部における発光周期に対する発光時間のデューティ比を０．０００００１以上０．５０００００以下とすることにより、「簡素化」と「省電力化」と「長寿命化」等を同時に実現できる。

本発明の第１実施形態に係る検電器を示しており、（ａ）は検電器の概要図であり、（ｂ）は検電器の概要斜視図である。 検電器を示す等価回路図である。 検電器における検電回路を示す回路図である。 検電器で通電の検査をされる電路の例を示しており、（ａ）はカバー越しの電路を示す図面代用写真であり、（ｂ）はカバーを取り除いた状態の電路を示す図面代用写真である。 検電器における碍子を示しており、（ａ）は碍子の裏面を示す斜視図であり、（ｂ）は碍子の断面概要図である。 検電器のシミュレーション結果を示しており、（ａ）は検電開始から発光部の点滅までのシミュレーション結果を示すグラフであって、（ｂ）は特に発光部の点滅の部分のシミュレーション結果を拡大したグラフである。 雷サージへの応答時の検電器を示す等価回路図である。 検電器の雷サージへの応答時のシミュレーション結果を示しており、（ａ）検電器に流すサージ波形を示したグラフであり、（ｂ）は検電器に流れる雷サージ電流と図７中のＡ点、Ｂ点における電圧のシミュレーション結果を示すグラフである。 検電器の耐圧試験時のシミュレーション結果を示したグラフである。 残光試験において用いた試験装置を示す図面代用写真である。 本発明の第２実施形態に係る検電器を示す等価回路図である。 検電器における検電回路を示す回路図である。 検電器が、碍子のある具体例（具体例１）に取り付けられている図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は背面図、（ｆ）は底面図、（ｇ）は上方斜視図、（ｈ）は下方斜視図、（ｉ）はＡ−Ａ断面図である。 検電器が、碍子の別の具体例（具体例２）に取り付けられている図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は背面図、（ｆ）は底面図、（ｇ）は上方斜視図、（ｈ）は下方斜視図、（ｉ）はＢ−Ｂ断面図である。 碍子に取り付けられた検電器の分解図であって、（ａ）は具体例１、（ｂ）は具体例２に取り付けられた検電器を示す。 検電器を用いた高電圧印可測定系を示す概要図である。 本発明の第３実施形態に係る検電器を示す等価回路図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態に係る検電器１＞
図１〜９には、本発明の第１実施形態に係る検電器１が示されている。
この検電器１は、電路Ｒの通電を検査する検電器であって、発光部２を有している。

検電器１は、後述するように、電路Ｒが交流電路Ｒ’であれば、整流器３とチャージコンデンサ４と比較器５を有した検電回路１０を備えていても良い。
この他、検電器１は、交流電路Ｒ’と整流器３との間にゲートコンデンサ６を有していたり、このゲートコンデンサ６を内蔵する碍子７を有しても良いが、第１実施形態の検電器１では、検電回路１０と、ゲートコンデンサ６を内蔵する碍子７を有しているとして、以下を述べる。
又、このような検電器１が通電の検査をする電路Ｒについて、まず詳解する。

＜電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）＞
図１、２、４、７に示したように、電路Ｒは、電流の通路、又は、電気回路であって、検電器１に導通されて、電流が流れているか（通電しているか）を検査されるものである。
電路Ｒに流れる電流は、交流電流、直流電流の何れでも良く、交流電流が流れる電路を交流電路Ｒ’とし、直流電路が流れる電路を直流電路Ｒ”とする。

電路Ｒは、電流が流れるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、交流電路Ｒ’としては、太陽光発電プラント（太陽光発電所）の配電盤内において、所定の電圧（例えば、高圧であれば６６００Ｖや２２０００Ｖなど、低圧であっても１００Ｖ〜２００Ｖなど）の三相ケーブルでも良い（図４（ａ）、（ｂ）参照）。
尚、図４（ａ）に示したように、配電盤内は薄暗く、更にカバー越しであれば、交流電路Ｒ’の位置が確認しにくいが、検電器１の発光部２によって、使用者に容易に通電している状態を示せる。
その他の交流電路Ｒ’の例としては、商用電源として家屋、建物に設けられたコンセントやブレーカーをはじめ、送電設備などであっても良い。

一方、直流電路Ｒ”の例としては、太陽光発電プラントにおいて、多数の太陽電池パネルや、これらの太陽電池パネルを複数直列に繋げた多数の太陽電池ストリングや、これらの太陽電池ストリングを複数本纏める接続箱における直流ケーブルでも良い。
その他の直流電路Ｒ”の例としては、直流電流が流れる電化製品をはじめ、デスクトップ型やノート型などのコンピュータ、オフィス機器、各種端末などであっても良い。
以下では、電路Ｒは、交流電路Ｒ’（特に、６６００Ｖの三相ケーブル）であるとして述べる。

＜発光部２＞
図１、３に示されたように、発光部２は、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）が通電している状態を、光で表すものである。
発光部２は、交流電路Ｒ’等が通電している状態を残光を利用して表したり、交流電路Ｒ’等が通電している状態を光の点滅で表すなど、何れの構成であっても良い。
発光部２は、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、ネオンランプの他、発光するものであれば、ハロゲンランプ、白熱電球、蛍光ランプ（蛍光灯）、水銀ランプ（水銀灯）等の放電灯であっても良い。
以下は、発光部２が主に発光ダイオードであるとして述べる。

発光部２は、後述する検電回路１０によって、所定の発光周期Ｔで発光（点灯）する構成でも良く、この発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比Ｄ（つまり、デューティ比Ｄ＝（発光時間τ）÷（発光周期Ｔ））が、０．０００００１以上０．５０００００以下であっても良い。
ここで述べた所定のデューティ比Ｄで、発光部２を発光させる検電器１・検電回路１０について、以下に述べる。

＜検電器１の動作と検電回路１０＞
図２は、検電器１を近似した等価回路図である。
ここで、図２中のＶは、検査対象である交流電路Ｒ’（三相ケーブル）の電圧Ｖであり、図２中のＣは、碍子７に内蔵されたゲートコンデンサ６の静電容量Ｃであり、図２中のＲは、後述する検電回路１０を模した抵抗Ｒであり、図２中のＩは、この抵抗Ｒに流れ込む電流Ｉである。

この検電回路１０に流れ込む電流Ｉは、ω＝２πｆ（ｆは交流電路Ｒ’の周波数）とすると、
（数１）
Ｉ＝Ｖ／√（Ｒ² ＋（１／ωＣ）² ）
＝ωＣＶ／√（１＋（ωＣＲ））
ここで、Ｒ＝１ＭΩ、Ｃ＝２５０ｐＦ、ｆ＝６０Ｈｚとすると、
（数２）
（ωＣＲ）² ＝０．００８８２６４・・・≒８．９×１０^-3＜＜１
となるので、電流Ｉの計算式の分母は無視できて、
（数３）
Ｉ≒ωＣＶ＝２πｆＣＶ （１）
と簡略化できる。
この電流Ｉの式（１）から、ゲートコンデンサ６の低圧側電極（後述する碍子７の低圧側端子）６ｃは電流源出力と見なせ、その電流Ｉは、ゲートコンデンサ６の高圧側電極（碍子７の高圧側端子）６ｂの電圧Ｖ、周波数ｆと、ゲートコンデンサ６の静電容量に比例していると言える。

そこで、検電器１が検査する対象の例として、電圧Ｖ＝６６００Ｖ、周波数ｆ＝５０Ｈｚの交流電路Ｒ’とし、ゲートコンデンサ６の例として、静電容量Ｃ＝２５０ｐＦとして、上述の式（１）に代入し、検電回路１０に流れ込む電流Ｉを計算すると、
（数４）
Ｉ＝２πｆＣ×（Ｖ／２×ｓｉｎ６０°）＝０．０００３・・・
≒０．３ｍＡ
となる。

発光部２である発光体ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させるには、直流電流が必要である他、所定の電流値（例えば、１０ｍＡ前後）の電流を要する。
そのため、検電回路１０に流れ込む電流Ｉが約０．３６ｍＡである上記の例の場合は、発光部２を直接点灯できないものの、検電器１の検電回路１０において、流れ込む電流Ｉでコンデンサ（チャージコンデンサ４等）を充電し、ある一定値（所定電圧値ＶＳ等）まで充電電圧（チャージ電圧Ｖ４等）が上昇したことを検出して、ＬＥＤ２を点灯し、このＬＥＤ２の点灯でコンデンサが放電されるとＬＥＤ２を消灯し、再度コンデンサ（チャージコンデンサ４等）の充電を待つ構成としても良い。

検電器１（検電回路１０）をこのような構成とすることで、発光部（ＬＥＤ）２の残光を利用することも可能となり、検電回路１０の各抵抗の抵抗値、コンデンサの静電容量などの選定で、発光部（ＬＥＤ）２におけるデューティ比Ｄを所定の値に設定できる。
又、このような検電器１（検電回路１０）は、実際に発光部２が発光している時間（発光時間τ）は、残光によって、使用者の目に光っているように見える時間より短いため、発光部２の発光に要する電力を低減できる（「省電力化」）と共に、結果的に、発光時間τが短くなる発光部２が長持ちする（「長寿命化」）。
これと同時に、残光を利用する発光部２は、例えば、連続的に点滅したり、所定時間、点灯をした後に消灯すれば良いため、検電器１の回路としての「簡素化」も図れる。
更には、別途、電源を内蔵せずとも、非常に簡単な回路で、発光部２を周期的に発光させることが出来、更なる「省電力化」が図れる。

尚、検電器１（検電回路１０）を作動させてから点灯開始までの待ち時間と、点滅の周期（デューティ比Ｄ）は、コンデンサ（チャージコンデンサ４等）の充電期間に相当するため、検電回路１０に流れ込む電流Ｉに依存し、交流電路Ｒ’の電圧Ｖや、ゲートコンデンサ６（検電ガイシ）の静電容量Ｃなどに左右される。
そこで、以下の表１には、典型的な場合（表１中の２つの「Ｔｙｐ」）と、点灯待ち時間が最も短い場合（表１中の「Ｆａｓｔ」と、点灯待ち時間が最も長い場合（表１中の「Ｓｌｏｗ」）について、交流電路Ｒ’の電圧Ｖ、対アース電圧、交流電路Ｒ’の周波数、ゲートコンデンサ６（検電ガイシ）７）の静電容量Ｃを変化させた時の最初の点灯までの待ち時間（点灯待ち時間）、発光部（ＬＥＤ）２の点灯時間（発光時間τ）、発光周期Ｔを示す。
又、表２には、発光部（ＬＥＤ）２が点灯しなくなる手前の最低点灯電圧（最低発光電圧）である場合（表２中の「Ｍａｘ」）については、交流電路Ｒ’の周波数が５０Ｈｚ・６０Ｈｚの時の最低発光電圧と、そのデューティ比Ｄ（最大値）と消費電力を示すと共に、電圧が典型的な場合（表２中の「Ｔｙｐ」）については、そのデューティ比Ｄと消費電力を示す。

表１、２で示した例においては、デューティ比Ｄは３．８％が最も大きく、この３．８％を例にすると、ＬＥＤ２の寿命は一般的に４００００ｈ（４万時間）から５００００ｈ（５万時間）と言われているが、短めに見積もって、仮にＬＥＤ２の寿命が１００００ｈ（１万時間）（＝１．１４１５５・・・≒１．１４年）としても、１００００ｈ／３．８０％＝３０．０４０８・・・≒３０年となり、検電器１における発光部（ＬＥＤ）２は、２０年以上の寿命になると言える。
尚、検電回路１０のアース接続線以外は、発光部（ＬＥＤ）２の端子も含めてアースとは電気的に絶縁が必要であり、アースとの間には±１０Ｖ程度の電位差が発生するとも言える。

ここまで述べた検電回路１０は、流れ込む電流Ｉでコンデンサを充電し、ある一定値まで充電電圧が上昇したことを検出して、ＬＥＤ２を点灯し、このＬＥＤ２の点灯でコンデンサが放電されるとＬＥＤ２を消灯し、再度コンデンサの充電を待つものであれば、何れの構成であっても良いが、整流器３とチャージコンデンサ４と比較器５を有したものでも良い。
以下は、整流器３、チャージコンデンサ４及び比較器５を有している検電回路１０について主に述べる。

＜整流器３＞
図３に示されたように、整流器３は、交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換するものである（図３中においては、Ｄ１で示している）。
整流器３は、交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、全波整流により、交流電流から直流電流への変換を行うものであっても良い。尚、当然、半波整流により変換するものでも良い。

図３中における整流器３（Ｄ１）は、その出力となる「＋」と「−」は内部のダイオードを通してどちらかがアースに接続される。
つまり、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚで交互に「＋」と「−」の端子どちらかがアースとほぼ同電位となる動作となる。
従って、「−」側はアースから見たときには必ずしも０Ｖではなく、整流後の回路はアースとは絶縁する必要がある。

尚、整流後の回路の電位であるが、アースから見て、上述したように、±１０Ｖ（約９．２Ｖの動作電圧＋整流ダイオードの順方向電圧）程度となる。
又、整流器３は、交流電路Ｒ’から後述するゲートコンデンサ６を介しての交流電流を直流電流に変換しても良い。

＜チャージコンデンサ４＞
図３に示されたように、チャージコンデンサ４は、上述した整流器３からの直流電流の電荷を充電可能（及び／又は放電可能）なものである。
チャージコンデンサ４は、整流器３からの直流電流の電荷を充電可能であれば、何れの構成でも良いが、例えば、幾つかのコンデンサ部材が集まったものでも良い。

より具体的には、チャージコンデンサ４は、複数のコンデンサ部材を並列接続しても良く、そのコンデンサ部材の個数や、チャージコンデンサ４全体としての静電容量、その素材は、特に制限はないが、例えば、各静電容量が公称値で１０μＦのコンデンサ部材１０個（図３中においては、Ｃ１〜Ｃ１０）の合計１００μＦとしている。
尚、図３中においては、１１個のコンデンサ部材が並列接続されているが、これは、コンデンサ部材として用いた高誘電率系の積層セラミックコンデンサは電圧依存性があるため、実特性で変更できるよう１１個目のコンデンサ部材（図３中においては、Ｃ１１）を並列接続できるように構成している。

これらのコンデンサ部材（高誘電率系の積層セラミックコンデンサ）の上述した電圧依存性により、例えば、上述した公称値で１０μＦのコンデンサ部材であれば、電圧９Ｖで約６μＦ／個（ｐｃｓ）となるため、１０個を並列接続した合計Ｃ’は６０μＦとなる。
チャージコンデンサ４に電荷がチャージ（充電）されることによる電圧（チャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４）の増加は、概算で以下に述べると、図３中の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を合わせた抵抗Ｒは、Ｒ１＝１Ω、Ｒ２＝１００ｋΩ、Ｒ３＝２２０ｋΩとすれば、
（数５）
Ｒ＝Ｒ１＋（Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）＝６８．７５１ｋΩ
より、チャージコンデンサ４に電荷がチャージ完了するまでの時間をｔとすると
（数６）
Ｖ４＝Ｉ×Ｒ×（１−ｅｘｐ（−ｔ／ＲＣ’））
をｔについて解き、チャージコンデンサ４のチャージ電圧Ｖ４＝９．２Ｖ、上述したように、検電回路１０に流れる電流Ｉ≒０．３ｍＡとすると、
（数７）
ｔ＝−ＲＣ’×ｌｏｇ_e （１−Ｖ４／ＲＩ）＝２．４３６６・・・≒２．４
と計算でき、検電器１（検電回路１０）を作動させてから２．４秒（Ｓｅｃ）で点灯開始（発光開始）となる。

尚、表１と一致しないのは、シミュレーション上のコンデンサの静電容量が電圧依存性を考慮に入れていないことの他、後述する比較器５（図３中においては、Ｕ１）の消費電流などを含んでいないためである。
又、チャージコンデンサ４の静電容量は、上述したように、特に制限はないが、例えば、０．００１μＦ以上１００００．０００μＦ以下であったり、好ましくは０．０１μＦ以上５０００．００μＦ以下、更に好ましくは０．１μＦ以上１０００．００μＦ以下（上述した１００μＦなど）でも良い。
更に、チャージコンデンサ４における電極間には、比誘電率が１より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が１の状態（つまり、電極間が真空の状態）であるなど、何れの状態でも構わない。

＜比較器５＞
図３に示されたように、比較器５は、上述したチャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上かを判断するものである。
この比較器５がチャージ電圧Ｖ４を所定電圧値ＶＳ以上と判断した際に、チャージコンデンサ４から放電される直流電流が発光部２を発光させることとなる。

比較器５は、チャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上かを判断できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、リファレンス電源を内蔵したものでも良い。
リファレンス電源を内蔵したこの比較器５は、図３中のＵ１におけるＩＮ（ｐｉｎ３）が所定の電圧（例えば、０．４Ｖ）以上になると、ＯＵＴ（ｐｉｎ１）が０Ｖになる構成でも良く、消費電流が小さいものが好ましい。

＜ゲートコンデンサ６＞
図１、２や、図５（ｂ）、図７に示されたように、ゲートコンデンサ６は、電極間に比誘電率が１より大きい誘電体６ａを挟んだコンデンサ部材である。
ゲートコンデンサ６は、交流電路Ｒ’と整流器３の間に設けられ、整流器３へは、このゲートコンデンサ６を介しての交流電流が流れ込むこととなる。

ゲートコンデンサ６は、電極間に比誘電率が１より大きい誘電体６ａが挟まれ、交流電路Ｒ’と整流器３の間に設けられるのであれば、何れの構成でも良いが、電極間に挟まれる誘電体６ａは、エポキシ樹脂やＰＥＴ樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂、石英ガラス、陶磁器の他、空気であっても良い。
又、ゲートコンデンサ６の静電容量は、特に制限はないが、例えば、０．００５ｐＦ以上５００００．０００ｐＦ以下であったり、好ましくは０．０１ｐＦ以上１００００．００μＦ以下、更に好ましくは０．１ｐＦ以上１０００．００ｐＦ以下（上述した２５０ｐＦなど）でも良い。

このように、交流電路Ｒ’からゲートコンデンサ６を介しての交流電流を、整流器３で直流電流に変換することで、交流電路Ｒ’の電位を降圧させてから整流器３で直流電流に変換することとなり、交流電路Ｒ’が高圧（例えば、６６００Ｖや２２０００Ｖなど）であっても、検電が可能となる。
そして、交流電路Ｒ’からゲートコンデンサ６を介しての交流電流を、整流器３で直流電流に変換することで、交流電路Ｒ’の電位を降圧させてから整流器３で直流電流に変換することとなり、交流電路Ｒ’が高圧（例えば、６６００Ｖや２２０００Ｖなど）であっても、検電が可能となる。

＜碍子７＞
図１、４、５に示すように、碍子７は、三相ケーブルなどの電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）を支持し、その支持物に取り付ける絶縁体の器具であって、上述したゲートコンデンサ６を内蔵している。
このように、ゲートコンデンサ６を碍子７に内蔵することで、交流電路Ｒ’において取り付けられる碍子と検電器を兼用でき、省スペース化が図れる。

碍子７は、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）と支持物の間を絶縁し、ゲートコンデンサ６を内蔵するものであれば、何れの構成でも良いが、例えば、ゲートコンデンサ６の電極間において、上述した誘電体６ａを構成していても良く、その素材は、同様に、ポキシ樹脂やＰＥＴ樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂、石英ガラス、陶磁器の他、空気であっても良い。
尚、図５（ａ）における符号７ａは、当該碍子７を、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）の支持物に取り付ける際の取付け金具である。

＜検電回路１０のその他の部材＞
図３に示したように、検電回路１０は、上述した整流器３、チャージコンデンサ４、比較器５等の他に、抵抗部材、ＭＯＳＦＥＴ部材、コンデンサ部材、ダイオード部材、雷サージ保護素子などを有していても良く、以下に例示する。
抵抗部材（図３中においては、Ｒ１〜Ｒ９）は、それぞれ役割を有していても良いが、例えば、Ｒ２であれば、非動作時のディスチャージ用抵抗だが、抵抗値を下げることで発光部（ＬＥＤ）２の点灯に必要な交流電圧を増加させることが出来るとも言える。

その他、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ７、Ｃ１３については、Ｒ３とＲ４で分圧した電圧が０．４ＶになるとＬＥＤ２が点灯する。Ｒ７は、ＬＥＤ２に点灯電流を流すことで、ＬＥＤ２におけるＯＮとＯＦＦの電圧閾値にヒステリシスを設けている。Ｃ１３は、ノイズ除去用と、Ｒ３とＣ１３の時定数で、電源上昇より僅かに分圧電圧の変化を遅らせることでＬＥＤ２が中途半端にＯＮになることを防止している。
尚、点灯開始（発光開始）電圧（つまり、所定電圧値ＶＳ）は、例えば、０．４Ｖ×（１０ｋΩ＋２２０ｋΩ）／１０ｋΩ＝９．２Ｖであって、この所定電圧値ＶＳに、チャージコンデンサ４のチャージ電圧Ｖ４がなった際に、ＬＥＤ２が点灯開始（発光開始）する。

Ｒ５、Ｒ６、Ｃ１４のうち、Ｒ５は、ＬＥＤ２をＯＦＦの状態にするためのプルアップ抵抗で、Ｃ１４のノイズ除去用コンデンサと並列としている。Ｒ６は、ＭＯＳＦＥＴ部材（図３中においては、Ｑ１）のゲートが急激に０Ｖにならないよう、ダンピング抵抗として追加されている。
上述したＭＯＳＦＥＴ部材であるＱ１は、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴであっても良く、ゲートがＯＮになる電圧が比較的低く、高い電圧でも使用可能なものが好ましい。

Ｒ８は、ＬＥＤ２の電流制限抵抗であり、例えば、このＲ８の抵抗値を５１０Ω（Ｒ８＝５１０Ω）、Ｒ８にかかる電圧Ｖｆ＝２．０Ｖとすると、ＬＥＤ２に流れる電流を、（９．２−Ｖｆ）／５１０＝０．０１４１１７・・・≒１４ｍＡに抑えられる。
Ｄ４は、ＬＥＤ２を逆接続するための保護と、ＬＥＤ２がＯＦＦ時に逆起電力を防止するためのツェナーダイオードであり、ＬＥＤ２が逆接続されている際（ＯＦＦ時）には、所定のツェナー電圧（例えば、４．７Ｖなど）がＬＥＤ２へ印加される。

Ｄ３は、ＬＥＤ２をコネクタで取り付ける場合を考慮し、ＭＯＳＦＥＴ部材（Ｑ１）のＥＳＤ（静電気）保護として、ＴＶＳ（Transient Voltage Suppression 、過渡電圧抑制）ダイオードであって、Ｒ９は、ＬＥＤ２接続前はＭＯＳＦＥＴ部材（Ｑ１）のドレインがオープン状態となることから追加しても良い。
Ｄ５は、比較器５（Ｕ１）の保護用ダイオードであって、ＬＥＤ２側からＥＳＤ（静電気）などの高電圧が印加された際に、Ｄ３からＤ５の経路で電流が流れ、比較器５（Ｕ１）の電源やＧＮＤが高電圧になることを抑制している。
Ｒ１、Ｄ２、Ｚ１は、雷保護用素子であって、まずＲ１でＣ１〜Ｃ１１以降の回路に瞬時に高電圧が印加されるのを防止し、Ｄ２で発生した高電圧を逃がす構成としている。Ｚ１は、整流器３（Ｄ１）の内部抵抗で端子間の電圧が増加した際、アースへ電流を流し端子電圧の上昇を防止する。

＜検電器１のシミュレーション結果＞
図６は、検電器１で、交流電路Ｒ’（電圧Ｖ＝６６００Ｖ、周波数ｆ＝５０Ｈｚ）が通電している状態かを検査したときのシミュレーション結果を示すグラフである。
尚、図６中のＩ（Ｌｅｄ１）は、発光部（ＬＥＤ）２に流れる電流値であり、図６中のＶ（ｖｓ）は、比較器５（Ｕ１）の電源電圧（チャージコンデンサ４のチャージ電圧Ｖ４）である。

詳解すれば、図６中に示したように、発光部２の点灯時に当該発光部２に流れる電流（点灯時電流）は約１４ｍＡであり、点灯時間（発光時間τ）は２．４ｍＳｅｃ、点灯する周期（発光周期Ｔ）は２４０．２ｍＳｅｃ（つまり、発光時間τの約１００倍）であることから、１つの発光周期Ｔにおいて、実際に発光部２が点灯しているのは、発光周期Ｔ中の１００分の１（約１００分の１）であって、残り１００分の９９（約１００分の９９）が消灯していることがわかる。
又、図６のグラフにおいて、チャージコンデンサ４のチャージ電圧Ｖ４（発光部２にかかる電圧とも言える）は、検電回路を作動させてから発光部２の点灯が開始される２．１３Ｓｅｃ以降、発光部２が点灯した際に９．２Ｖ（約９．２Ｖ）から少し電圧が下がり（つまり、チャージコンデンサ４から発光部２へ直流電流が放電され）、その後、１つの発光周期Ｔに亘ってチャージコンデンサ４に充電され、再びチャージ電圧Ｖ４が約９．２Ｖとなった時に、チャージコンデンサ４から発光部２へ直流電流が放電されることが、発光周期Ｔと同じ周期で繰り返されている。

従って、ここまで述べた発光部２の電流、電圧を考慮すれば、発光時間τでの発光部２の電力量（発光部２が発光時間τだけ点灯した場合に消費される電力量）Ｊτは９．２Ｖ×約１４ｍＡ×２．４ｍＳｅｃ＝９．２Ｖ×約０．０１４Ａ×０．００２４Ｓｅｃ＝０．０００３０９１２・・・ワット秒（Ｗ・Ｓｅｃ）＝１．１１２８３２ワット時（Ｗｈ）≒「１．１Ｗｈ」でしかない。
その一方で、発光周期Ｔでの発光部２の電力量（発光部２が１つの発光周期Ｔに亘って連続して点灯させた場合に消費される電力量）Ｊ_T は９．２Ｖ×約１４ｍＡ×２４０．２ｍＳｅｃ＝９．２Ｖ×約０．０１４Ａ×０．２４２Ｓｅｃ＝０．０３１１６９６・・・ワット秒（Ｗ・Ｓｅｃ）＝１１２．２１０５６ワット時（Ｗｈ）≒「１１２．２Ｗｈ」であることから、電力量Ｊτと電力量Ｊ_T を比較しても、確かに約１００分の１となっている。
つまり、本発明に係る検電器１は、１つの発光周期Ｔにおいてほとんど電力を消費しておらず、顕著な「省電力化」が図れている。

＜検電器１の雷サージへの応答＞
図７は、雷サージへの応答時の検電器１を近似した等価回路図である。
ここで、図７中のＶは、図２と同様に、検査対象である交流電路Ｒ’（三相ケーブル）の電圧Ｖであり、図７中のＣは、碍子７に内蔵されたゲートコンデンサ６の静電容量Ｃであり、図７中のＣ’は、チャージコンデンサ４の静電容量Ｃ’であり、図７中のＲ１は、上述した検電回路１０における抵抗Ｒ１（この抵抗Ｒ１より内部の回路に高電圧が印加されるのを抑制する抵抗）であり、図７中のＩは、この抵抗Ｒ１に流れ込む電流Ｉであり、抵抗Ｒ１の両端の点Ａ、Ｂが観察ポイントである。

図８は、ワーストケースを仮定して、ゲートコンデンサ６の静電容量Ｃは２７５ｐＦ（Ｃ＝２７５ｐＦ）、チャージコンデンサ４の静電容量Ｃ’は電圧依存性を考慮して４０μＦ（Ｃ’＝４０μＦ）とした時のシミュレーション結果を表すグラフである。
このシミュレーションからゲートコンデンサ６には２３Ａ程度の電流が一時的に流れ、その結果、抵抗Ｒ１の整流器３側の点Ａに２４Ｖ程度の電圧が発生しているが、内部回路に相当する点Ｂでは、最終的に２．３Ｖ程度の電圧上昇に抑えられた。

この内部回路側の電圧上昇２．３Ｖについて考察すると、比較器５（Ｕ１）が雷サージによる電圧増加に、ＬＥＤ２点灯が応答できなくとも、ＬＥＤ２点灯時の電圧は最大１１．９ＶV と計算され、ＬＥＤ２点灯電流は１９ｍＡ程度となり、ＬＥＤ２に流せる電流の最大定格２０ｍＡを越えることはないと言え、更に、実際の回路ではＴＶＳ(Transient Voltage Suppression、過渡電圧抑制）ダイオードＤ２で、点Ａが１２Ｖ以上の電圧になるとサージ電流（Ｉ’）を逃がす構成となっているため、内部回路の電圧上昇は２．３Ｖ以下になると言える。
一方、２３Ａのサージ電流Ｉ’について考察すると、整流器３（Ｄ１）は３０Ａのサージ電流Ｉ’に耐えられるものであり、更に、ＴＶＳ(Transient Voltage Suppression、過渡電圧抑制）ダイオードＤ２は、ピークで３０．２Ａの電流を流せるのに加え、雷サージ保護素子であるＺ１は±５００Ａの電流を５回流せる素子等であり、問題ないと言える。
尚、サージ電流Ｉ’は以下の式で近似的に計算できる。
（数８）
Ｉ’＝Ｃ×ｄＶ／ｄｔ＝２７５ｐＦ×１００ｋＶ／１．２μＳｅｃ
＝２２．９１６６６・・・≒２２．９Ａ

＜検電器１の耐圧試験＞
図９は、検電器１の耐圧試験時のシミュレーション結果を示したグラフであり、この耐圧試験は、検電器１の２２ｋＶ（２２０００Ｖ）印加時の動作について検討した。
検電器１（検電回路１０）に供給される電流Ｉは、上述の式（１）より、
（数９）
Ｉ≒ωＣＶ＝２πｆＣＶ
＝２π×６０Ｈｚ×２７５ｐＦ×２２０００
＝２．２８０７９・・・≒２．２８ｍＡ
と計算される。
この電流Ｉは、ＬＥＤ２の駆動電流（例えば、１４ｍＡ程度）より小さい。
従って、図９に示すシミュレーション結果は、耐圧試験中であっても、通常動作と同様に、ＬＥＤ２は点滅し続けている。尚、点滅周期（発光周期Ｔ）が短いため、目視では、ＬＥＤ２は、点灯（発光）し続けているように見えるとも言える。

＜残光試験＞
耐圧試験の際に述べたように、発光周期Ｔの長さや、その他、発光時間τそのもの、更には、発光部２を見る使用者によっては、発光（点灯）し続けているように見える。
実際の使用者（人間）の目には、発光周期Ｔ、発光時間τ、つまりは、発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比Ｄを、どの程度まで小さくしても、発光部２の発光を認識できるかが重要である。

そこで、発光周期Ｔ、発光時間τ（つまり、デューティ比Ｄ）を変化させて、様々な使用者に対して残光試験を行った。
この残光試験の使用者（被験者）は３６人であるが、年齢、性別、目の病気等の有無など幅広い層に対して行っている。

又、図１０は、この残光試験で用いた試験装置（試験用検電器）１’である。
この試験装置１’は、発光周期Ｔと発光時間τをそれぞれのツマミによって調整でき、調整された発光周期Ｔと発光時間τで、赤、橙、緑の３色のＬＥＤが点滅する。
各使用者（被験者）は、発光周期Ｔについては「長いほど良い」、発光時間τについては「短いほど良い」と伝えられた後に、３色のＬＥＤが光っていると認識できる限界の値と、最も適する値をそれぞれ記入し、３色のうち何れの色のＬＥＤが認識し易いかを回答した。
尚、発光周期Ｔが長いほど、発光時間τが短いほど、デューティ比Ｄは小さくなり、省電力化が図れる。

又、この残光試験を行う場所の照度を別途照度計にて測定している。
この残光試験について、各使用者（被験者）に行った試験日と、試験時の照度、使用者の性別、年齢、目の病気等、発光周期Ｔにおける認識できる限界値と認識し易い最適値、発光時間τにおける認識できる限界値と認識し易い最適値、限界値と最適値におけるデューティ比Ｄ、認識し易い色の結果を、以下の表３に示す。尚、表３中の「−」は、使用者（被験者）が無記入であったことを示す。

＜残光試験の評価＞
表３より、使用者（被験者）の最高齢は７３歳、最年少は２０歳であり、平均年齢は４４．６歳である。
発光周期Ｔについては、限界値における最大値は１０００ｍＳｅｃ、最小値は１５０ｍＳｅｃ、平均値は４８３．４ｍＳｅｃであり、最適値における最大値は５００ｍＳｅｃ、最小値は１００ｍＳｅｃ、平均値は４５９．７ｍＳｅｃであり、限界値と最適値に大きな違いはなかった。
発光時間τについては、限界値における最大値は４００μＳｅｃ、最小値は８μＳｅｃ、平均値は４８．４μＳｅｃであり、最適値における最大値は４００μＳｅｃ、最小値は５μＳｅｃ、平均値は９７．２μＳｅｃであり、限界値は最適値の約半分であった。

デューティ比Ｄについては、限界値における最大値は０．００２６６・・・（≒０．２７％）、最小値は０．００００１（＝０．００１％）、平均値は０．０００１６９５６・・・（≒０．０１７％）であり、最適値における最大値は０．００１２（＝０．１２％）、最小値は０．００００１（＝０．００１％）、平均値は０．０００２６３５１９・・・（≒０．０２６％）である。
よって、デューティ比Ｄは、０．００００１（＝０．００１％）から０．００２６６・・・（≒０．２７％）の間にあると言える。

ここで、少なくともデューティ比Ｄを０．００００１（＝０．００１％）とすれば、発光周期Ｔにおいて残りの９９．９９９％は消灯していても（実際には発光していなくとも）、暫くの間、使用者の目には光っているように見え（つまり、「残光を利用して」）、発光部２が発光していることを、事実、認識させられる。
一方、デューティ比Ｄが更に小さくなり、０となれば、当然、発光周期Ｔ全体にわたって消灯していることから、当然、何れの使用者にも、発光部２の発光を認識できない。
つまり、デューティ比Ｄが０から０．００００１の間に、使用者の認識できない境界があることがわかり、その境界値（最小値）を「０．０００００１」とする。
更に加えて、デューティ比Ｄが０．５を超えると、発光周期Ｔにおいて半分以上が発光時間τとなり（発光周期Ｔのうち半分以上で点灯していることとなり）、省電力化の観点から、その境界値（最大値）を「０．５（＝０．５０００００）」であるとしても良い。
よって、発光部２における発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比は、０．０００００１以上０．５０００００以下であるとも言える。

その他、表３より、発光部（ＬＥＤ）２の認識し易い色については、３６人中、緑が２９名、赤が６名、橙が０名、無記入（「−」）が１名であったことから、年齢・性別等を問わず、発光部２は、緑色であることが好ましいと言える。
又、残光試験で用いた試験用検電器１’における発光部２を点滅させる電力量Ｊは、当該検電器１’の発光部２（ＬＥＤ）にかかる電圧・電流と、当該発光部２の発光時間τ・発光周期Ｔによって決まり、検電器１’における発光部２の電圧・電流がシミュレーション結果等で述べたように、９．２Ｖで約１４ｍＡである場合、この残光試験における使用者（被験者）それぞれが、「残光を利用して」、どれくらい電力量Ｊを低減（節約）できるかについて、表３中の発光周期Ｔにおける限界値・最適値や、発光時間τにおける限界値・最適値から、限界値における発光時間τの電力量Ｊτ・１つの発光周期Ｔに亘って点灯させた時の電力量Ｊ_T と、最適値における発光時間τの電力量Ｊτ・１つの発光周期Ｔに亘って点灯させた時の電力量Ｊ_T を算出して、以下の表４に示す。
尚、表４中の使用者１〜３６は、表３中に示した使用者１〜３６と同一人物である。

表４より、３６人もの使用者（被験者）で調べてみても、限界値については、発光部２が１つの発光周期Ｔに亘って連続して点灯させた場合、最大値で４６３．７Ｗｈ、最小値でも６９．６Ｗｈ、平均２２４．２Ｗｈの電力量Ｊ_T が消費されるものの、「残光を利用することによって」、発光部２が実際に発光時間τだけ点灯した場合、最大値でも０．１８５Ｗｈ、最小値では０．００４Ｗｈ、平均は０．０２２Ｗｈと、非常に小さい電力量しか消費しない。
又、限界値について、電力量Ｊτを電力量Ｊ_T で割ったもの（Ｊτ／Ｊ_T ）における最大値は０．２６７％（≒０．２７０％）、最小値は０．００１％、平均値は０．０１７％である（上述したデューティ比Ｄと同様である）ことから、３６人もの使用者全員が、発光周期Ｔの電力量Ｊ_T の１％にも満たない電力量Ｊτで十分に発光部２の発光を認識できている（この認識は、実際には点滅しているにも関わらず、発光部２がずっと点灯しているとの認識でも、実際の通り、発光部２は点滅しているとの認識でも、何れでも良い）。

更に、最適値についても、発光部２が１つの発光周期Ｔに亘って連続して点灯させた場合、最大値で２３１．８Ｗｈ、最小値でも４６．４Ｗｈ、平均２１３．２Ｗｈの電力量Ｊ_T が消費されるものの、「残光を利用することによって」、最大値でも０．１８５Ｗｈ、最小値では０．００２Ｗｈ、平均は０．０４５Ｗｈと、非常に小さい電力量しか消費しない。
又、最適値について、電力量Ｊτを電力量Ｊ_T で割ったもの（Ｊτ／Ｊ_T ）における最大値は０．１２０％、最小値は０．００１％、平均値は０．０２６％である（上述したデューティ比Ｄと同様である）ことから、限界値よりも余裕を持って発光部２の発光を認識する最適値であっても、やはり３６人もの使用者全員が、発光周期Ｔの電力量Ｊ_T の１％にも満たない電力量Ｊτで十分に発光部２の発光を認識できている。
つまり、この残光試験においても、本発明に係る検電器１は、１つの発光周期Ｔにおいてほとんど電力を消費しておらず、顕著な「省電力化」が図れていることがわかる。

＜第１実施形態に係る検電器１の変形例＞
上述した残光試験により、発光部２における発光周期Ｔに対する発光時間τのデューティ比（発光部２を発光させる比率）は、非常に小さくとも良く、その結果、チャージコンデンサ４に充電させる電荷の量（電気エネルギー）も小さくとも構わないことがわかった。
従って、ゲートコンデンサ６の電極間に比誘電率の高い誘電体６ａ（エポキシ樹脂等）を挟んで、ゲートコンデンサ６の静電容量を上げずとも、発光部２により、電路Ｒ（交流電路Ｒ’）が通電している状態かを表せることがわかった。

そこで、本発明の第１実施形態に係る検電器１の変形例は、碍子７を有しておらず、当然、ゲートコンデンサ６は碍子７に内蔵されていない。
又、ゲートコンデンサ６の電極間は、エポキシ樹脂等の誘電体６ａではなく、空気が存在している。

このように、ゲートコンデンサ６が碍子７に内蔵されておらず、碍子７自体を有さないことで、検電器１を、碍子７の取付箇所に限定されることなく、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）における何れの箇所からでも検電が可能となる。
その他の検電器１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態と同様である。

＜第２実施形態に係る検電器１＞
図１１〜１６には、本発明の第２実施形態に係る検電器１が示されている。
この第２実施形態において第１実施形態と最も異なるのは、ゲートコンデンサ６を有していない点である。

つまり、整流器３へは、電極間に比誘電率が１より大きい誘電体を挟んだコンデンサ（例えば、ゲートコンデンサ６など）を介さずに、交流電路Ｒ’からの交流電流が、直接導通される（交流電路Ｒ’に検電回路１０における整流器３を直接導通させる）。
この整流器３が交流電路Ｒ’からの交流電流を変換した直流電流の電荷をチャージコンデンサ４に充電し、比較器５がチャージコンデンサ４におけるチャージ電圧Ｖ４を所定電圧値ＶＳ以上と判断した際に、チャージコンデンサ４から放電される直流電流で発光部２を発光させることで、第１実施形態の検電器１と同様に、交流電路Ｒ’に対する通電状態の検査が可能となる。
これによって、検電器１の「簡素化」を更に図れる。

図１１は、第２実施形態に係る検電器１を示す等価回路図であり、図１２は、この検電器１における検電回路１０を示す回路図である。
この第２実施形態の検電回路１０も、上述した整流器３、チャージコンデンサ４、比較器５等の他に、抵抗部材、ＭＯＳＦＥＴ部材、コンデンサ部材、ダイオード部材、雷サージ保護素子などを有していても良い。

尚、第２実施形態の検電回路１０は、第１実施形態（図１〜３、７、特に、図３）と比較すると、ゲートコンデンサ６を有さず、整流器３へ交流電路Ｒ’からの交流電流が直接導通されていると共に、抵抗部材、コンデンサ部材、ダイオード部材の個数が少なくなっており、回路の簡素化が図られている。
ここで、Ｄ３は、定電流ダイオード（CRD:Current Regulative Diode）であり、電圧や負荷抵抗が変化しても常に一定の電流を流すこととなり、発光部２が電流駆動型の素子である（ＬＥＤなど）である場合でも、発光部２の輝度を一定に保つ。

又、第２実施形態の検電回路１０は、交流電路Ｒ’の高圧配線の金属電極に対して、２つの接点端子（ＣＮ１、ＣＮ２）を介して導通していても良い。
そして、Ｄ２、Ｚ１のＧＮＤ（アース）側の配線は、検電回路１０の基板１１におけるハンダ面に、ベタパターン（広範囲のパターン（銅箔等））１１ａにて、配置しても良い。

尚、図１２中の整流器３は、２つに分かれているように見えるが、これら２つ合わせて交流を直流に整流している。
又、図１２中のチャージコンデンサ４（Ｃ１、Ｃ２）は、それぞれの静電容量が公称値で１μＦのコンデンサ部材であっても良く、その他の部材についても、図１２中の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、Ｒ１＝１０ｋ、Ｒ２＝１ＭΩ、Ｒ３＝１００Ωとしたり、図１２中のコンデンサ部材Ｃ３は、静電容量が公称値で０．１μＦのコンデンサ部材としても良い。

図１３は、第２実施形態の検電器１が碍子７の具体例１に取り付けられている図であり、図１４は、第２実施形態の検電器１が碍子７の具体例２に取り付けられている図であり、図１５は、具体例１、２の碍子７に取り付けられた検電器１の分解図である。
これら図１３〜１５における碍子７の具体例１と具体例２は、その直径や一対のネジ穴の位置が異なるが、検電器１（検電回路１０）の基板１１、筐体１２に、平面視で略ダルマ状（大小２つの円形孔が合わさった形状）の位置決め孔を有しており、何れの碍子７の具体例１、２（特にその上面）に対しても、検電器１は同じ筐体１２で、取り付けが可能となっている。

検電器１の基板１１、筐体１２の構成は、特に限定はないが、例えば、何れも略円盤状であっても良く、この略円盤状の基板１１、筐体１２の略中央部に上述の接点端子（ＣＮ１、ＣＮ２）が設けられていても構わない。又、筐体１２は、底板１２ａの周端部に沿って隆起した部分（隆起部）１２ｂが設けられていても良い。
このような基板１１に対して、接点端子のある基板１１の略中央部から周端部にかけて検電回路１０は設けられており、発光部（ＬＥＤ）２は、基板１１の周端から突出するように配置され、発光部２の突出した部分に沿って、筐体１２の隆起部１２ｂに、凹部（逃がし）１２ｃが設けられている。

このような基板１１の直径・厚さ、筐体１２における底板１２ａの外径・厚さ、隆起部１２ｂの内径・外径・厚さ、発光部２に沿った凹部１２ｃの位置などは、何れでも良いが、基板１１の直径は、例えば、５２ｍｍ以上７６ｍｍ以下、好ましくは５６ｍｍ以上７２ｍｍ以下、更に好ましくは６０ｍｍ以上６８ｍｍ以下（６３．６ｍｍなど）でも良く、基板１１の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下（０．８ｍｍなど）でも良い。
又、筐体１２における底板１２ａの直径（隆起部１２ｂの内径）は、例えば、５２ｍｍ以上７６ｍｍ以下、好ましくは５６ｍｍ以上７２ｍｍ以下、更に好ましくは６０ｍｍ以上６８ｍｍ以下（６３．９ｍｍなど）でも良く、底板１２ａの厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、更に好ましくは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下（２．０ｍｍなど）でも良い。

又、筐体１２における隆起部１２ｂの外径は、例えば、６２ｍｍ以上８６ｍｍ以下、好ましくは６６ｍｍ以上８２ｍｍ以下、更に好ましくは７０ｍｍ以上７８ｍｍ以下（７３．９ｍｍなど）でも良く、隆起部１２ｂの厚さは、例えば、３．０ｍｍ以上９．０ｍｍ以下、好ましくは４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、更に好ましくは５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下（５．８ｍｍなど）でも良い。
筐体１２の凹部１２ｃは、上述したように、発光部（ＬＥＤ）２の発光方向に沿って形成されているが、この発光部２の発光方向は、基板１１や筐体１２の径方向に略沿っている。

又、筐体１２の凹部１２ｃの形成方向（発光部２の発光方向）は、例えば、碍子７における各ネジ穴の中心を結ぶ線（図１３のＡ−Ａ線、図１４のＢ−Ｂ線）から、周方向に所定角度だけ回転していても良く、その回転角度は、３０°以上６０°以下、好ましくは３５°以上５５°以下、更に好ましくは４０°以上５０°以下（４５°など）でも良い。
尚、検電器１における基板１１と筐体１２は、両面テープ１３や、接着剤などで、接着されていても良く、基板１１と筐体１２が両面テープ１３で接着されている場合、その両面テープ１３の厚さも、特に限定はないが、例えば、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下、更に好ましくは０．１０ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下（０．２０ｍｍなど）でも良い。
その他の検電器１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態と同様である。

＜検査（動作確認）＞
ここまで述べた第２実施形態の検電器１（特に、図１２〜１６に示した検電器１）に対して、以下の検査１〜４にて動作確認を行った。
尚、これら検査１〜４で動作確認を行う検電回路１０の数は、１０個（回路１〜１０）であり、検査１〜４は全て常温で行った。

＜検査１（非動作電流検査）＞
検査１では、検電器１の検電回路１０におけるリーク電流について動作確認（測定）を行う。
その測定方法は、図１２の検電回路１０におけるＴＰ（テストピン）３とＴＰ（テストピン）２に±２．５Ｖの電圧を印可し（交流を想定して、ＴＰ３に２．５Ｖ且つＴＰ２に０Ｖ、又は、ＴＰ３に０Ｖ且つＴＰ２に２．５Ｖを印可し）、検電回路１０に流れるリーク電流をμＡレベルで測定する。

このように微小な電流（μＡレベルの電流）を測定するため、図１２の検電回路１０におけるＲ２（１ＭΩ）にかかる電圧（つまり、図１２の検電回路１０におけるＴＰ３とＴＰ１間の電圧）を測定し、その電圧値を１．０×１０⁶ で割ることで（１．０×１０^-6倍することで）、μＡレベルの微小な電流を測定する（この測定は、ＴＰ３とＴＰ２に電圧を印可してから約２０Ｓｅｃ経過後など、値が安定してから行う）。
検査１では、このようにして測定した電流が０．５μＡ（電圧であれば、０．５Ｖ）未満であれば、リーク電流がほぼ流れていないこととなり、合格とした。
それぞれの検電回路１０（回路１〜１０）の測定結果を、以下の表５に示す。

表５より、回路１〜１０のうち、何れもが０．５μＡ（０．５Ｖ）未満で合格となっている。
又、実際に流れる電流は、最も大きい場合でも「０．１６μＡ」であり、最と小さい場合には「０．０６μＡ」と非常に微小な電流しか流れていないことがわかる。

＜検査２（点灯電流検査）＞
検査２では、検電器１の検電回路１０において、発光部（ＬＥＤ）２が点灯している時に流れる電流について動作確認（測定）を行う。
その測定方法は、図１２の検電回路１０におけるＴＰ（テストピン）１とＴＰ（テストピン）２に±５．０Ｖの電圧を印可し（交流を想定して、ＴＰ１に５Ｖ且つＴＰ２に０Ｖ、又は、ＴＰ１に０Ｖ且つＴＰ２に５Ｖを印可し）、検電回路１０におけるＴＰ１へ流れる電流と、ＴＰ２へ流れる電流をｍＡレベルで測定する。

検査２では、このようにして測定した電流が２０ｍＡ未満であれば、発光部２が点灯するために電流が正常に流れていることがわかり、合格とした。
それぞれの検電回路１０（回路１〜１０）の測定結果を、以下の表６に示す。

表６より、回路１〜１０のうち、何れもが２０ｍＡ未満で合格となっている。
又、実際に流れる電流は、最も大きい場合でも「７．２５ｍＡ」であり、最と小さい場合には「７．１０ｍＡ」と、チャージコンデンサ４に充電された電荷（電流）は、整流器３より交流電路Ｒ’側に流れることなく、発光部２側へ流れ込んでいることがわかる。

＜検査３（点滅動作検査）＞
検査３では、検電器１の検電回路１０において、発光部（ＬＥＤ）２の点滅についての動作確認（所定の発光周期Ｔで点滅するかの動作確認）を行う。
その動作確認の方法は、図１２の検電回路１０におけるＴＰ（テストピン）３とＴＰ（テストピン）２に±５．０Ｖの電圧を印可し（交流を想定して、ＴＰ３に５Ｖ且つＴＰ２に０Ｖ、又は、ＴＰ３に５Ｖ且つＴＰ２に５Ｖを印可し）、検電回路１０における発光部２が点滅するかを目視により動作確認する。

このとき、検電回路１０は、以下のステップ１〜４を繰り返すことで、発光部２を点滅（点灯（発光）・消灯）させる。
ステップ１：チャージコンデンサ４の電極間のチャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ未満と比較器５が判断している間は、チャージコンデンサ４に電荷が充電される。
ステップ２：チャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ以上と比較器５が判断した際には、チャージコンデンサ４から放電される直流電流で発光部２を発光（点灯）させる。
ステップ３：Ｒ２＝１ＭΩであるため、チャージコンデンサ４から直流電流が放電されることによって、チャージ電圧Ｖ４が低下していく。
ステップ４：チャージ電圧Ｖ４が所定電圧値ＶＳ未満と比較器５が判断した際には、チャージコンデンサ４からの放電が止まり、発光部２を消灯させ、ステップ１に戻る。
それぞれの検電回路１０（回路１〜１０）の動作確認の結果を、以下の表７に示す。

表７より、回路１〜１０は、何れもが目視で発光部２の点滅が確認でき、合格となっている。

＜検査４（高電圧検出検査）＞
検査４では、検電器１に対して実際に高電圧の交流を印加した時における発光部（ＬＥＤ）２の点滅についての動作確認（所定の発光周期Ｔで点滅するかの動作確認）等を行う。
その動作確認の方法は、図１２〜１５に示した検電器１（検電回路１０）を、図１６に示す高電圧印可測定系２０に用い、検電回路１０における発光部２が点滅するかを目視により動作確認する。

図１６の高電圧印可測定系２０について詳解すれば、高電圧印可測定系２０は、交流電源（ＡＣ１００Ｖなど）２１から、電源変圧器（出力電圧を連続的に変換する変圧器など）２２や電圧計（マルチメータなど）２３、変成器（１１０Ｖ→６６００Ｖ（３０００Ｖａｃ）に昇圧（約５８．５７３倍））２４を経て、高電圧の交流を検電器１に印加する。
尚、検査４では、高電圧印可測定系２０により、検電器１への高電圧交流の印加を開始してから発光部２が点滅するまでの時間（上述したチャージコンデンサ４に電荷がチャージ完了するまでの時間）ｔも測定した。
それぞれの検電回路１０（回路１〜１０）における発光部２が点滅するまでの時間ｔと動作確認の結果を、以下の表８に示す。

表８より、回路１〜１０は、その何れもが、高電圧の交流を印加されても発光部２の点滅が確認でき、合格となっている。
又、発光部２が点滅するまでの時間ｔは、最も大きい場合でも「１４Ｓｅｃ」であり、最と小さい場合には「１１Ｓｅｃ」と、検電器１に高電圧の交流を印加してから（つまり、検電器１を高電圧の交流電路Ｒ’に導通してから）１５Ｓｅｃ（１５秒）足らずで、交流電路Ｒ’が通電（導通）しているかチェックできることがわかる。

＜第３実施形態に係る検電器１＞
図１７は、本発明の第３実施形態に係る検電器を示す等価回路図である。
この第３実施形態において第１、２実施形態と最も異なるのは、検査対象である電路Ｒが直流電路Ｒ”である点である。

従って、この第３実施形態の検電器１は、上述したゲートコンデンサ６や碍子７が不要となるのは勿論、検電回路１０における整流器３も必須ではなくなる。
つまり、直流電路Ｒ”からの直流電流の電荷を、直接チャージコンデンサ４に充電し、比較器５がチャージコンデンサ４におけるチャージ電圧Ｖ４を所定電圧値ＶＳ以上と判断した際に、チャージコンデンサ４から放電される直流電流で発光部２を発光させることで、第１、２実施形態の検電器１と同様に、電路Ｒ（直流電路Ｒ”）に対する通電状態の検査が可能となる。
これによって、検電器１の更なる「簡素化」を図れる。
その他の検電器１の構成、作用効果及び使用態様は、第１、２実施形態と同様である。

＜その他＞
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。検電器１等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
検電器１は、通電の状態を検査（検電）する電路Ｒ（交流電路Ｒ’や直流電路Ｒ”）に後付け可能な構成としたり、又、電路Ｒの製造当初から取り付けていても良い。
検電器１は、一旦、電路Ｒに取り付けた後は、そのまま付けたままで、常に検電を行う構成としたり、検電する時だけ取り付ける構成としても良い。

本発明に係る検電器は、太陽光発電プラントをはじめ、送電設備や、各家庭用、オフィス、工場において、電路が交流か直流か、電位の高低、碍子の有無、取付位置も問わず、利用可能である。

１ 検電器
２ 発光部
３ 整流器
４ チャージコンデンサ
５ 比較器
６ ゲートコンデンサ
７ 碍子
Ｒ 電路
Ｒ’ 交流電路
Ｔ 発光周期
τ 発光時間
Ｖ４ チャージ電圧
ＶＳ 所定電圧値

Claims (5)

1. 交流電路（Ｒ’）の通電を検査する検電器であって、
   前記交流電路（Ｒ’）が通電している状態を、光の点滅で表す発光部（２）を有し、
   この発光部（２）における発光周期（Ｔ）に対する発光時間（τ）のデューティ比が、０．００００１以上０．００２７０以下であり、
   前記発光周期（Ｔ）は、１００ｍＳｅｃ以上１０００ｍＳｅｃ以下であり、
   前記交流電路（Ｒ’）から交流電流を直流電流に変換する整流器（３）と、この整流器（３）からの直流電流の電荷を充電可能なチャージコンデンサ（４）と、このチャージコンデンサ（４）の電極間のチャージ電圧（Ｖ４）が所定電圧値（ＶＳ）以上かを判断する比較器（５）を有し、
   この比較器（５）が前記チャージ電圧（Ｖ４）を所定電圧値（ＶＳ）以上と判断した場合の間に、前記チャージコンデンサ（４）から放電される直流電流が前記発光部（２）を発光させ、
   前記発光部（２）が発光している発光時間（τ）の間は、前記チャージ電圧（Ｖ４）が下がり、
   前記発光時間（τ）の経過後で発光部（２）が消灯している残りの発光周期（Ｔ）に亘っては、前記チャージコンデンサ（４）が充電されて、前記チャージ電圧（Ｖ４）が上がり、
   前記整流器（３）は、ゲートコンデンサ（６）を介して、前記交流電路（Ｒ’）からの交流電流を、直流電流に変換し、
   前記整流器（３）とゲートコンデンサ（６）の間に、雷サージ保護素子（Ｚ１）と、所定の電圧を印加可能なテストピンを有していることを特徴とする検電器。
2. 交流電路（Ｒ’）の通電を検査する検電器であって、
   前記交流電路（Ｒ’）が通電している状態を、光の点滅で表す発光部（２）を有し、
   この発光部（２）における発光周期（Ｔ）に対する発光時間（τ）のデューティ比が、０．００００１以上０．００２７０以下であり、
   前記発光周期（Ｔ）は、１００ｍＳｅｃ以上１０００ｍＳｅｃ以下であり、
   前記交流電路（Ｒ’）から交流電流を直流電流に変換する整流器（３）と、この整流器（３）からの直流電流の電荷を充電可能なチャージコンデンサ（４）と、このチャージコンデンサ（４）の電極間のチャージ電圧（Ｖ４）が所定電圧値（ＶＳ）以上かを判断する比較器（５）を有し、
   前記整流器（３）は、ゲートコンデンサ（６）を介して、前記交流電路（Ｒ’）からの交流電流を、直流電流に変換し、
   前記整流器（３）とゲートコンデンサ（６）の間に、雷サージ保護素子（Ｚ１）と、所定の電圧を印加可能なテストピンを有していることを特徴とする検電器。
3. 前記発光時間（τ）は、５μＳｅｃ以上４００μＳｅｃ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の検電器。
4. 前記ゲートコンデンサ（６）は、電極間に空気が存在していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の検電器。
5. 前記発光部（２）は、発光ダイオードであり、
   この発光ダイオードのアノード側と前記チャージコンデンサ（４）の間に、所定の電圧を印加可能なテストピンを有していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の検電器。