JPH0486503A - 電気導体挿入位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、少なくとも断面の一部が磁性体より成る電気
導体を非磁性スリーブの穴に挿入し、該スリーブの外部
から圧縮して電気的及び機械的に接続する圧縮接続部に
おいて、その電気導体の圧縮接続部における挿入位！の
検出、即ち鋼心等の磁性体を有する電気導体端部が圧縮
接続部の内部に適正な位１にまで挿入されているかどう
かを確認するための電気導体挿入位置検出装！に関する
ものである。

［従来の技術］ 一般に、電力を送通するために電気導体が用いられるが
、電気導体相互あるいは電気導体と電気機器間で接続す
る必要を生ずる。これらの電気導体の接続方法の一つに
圧ａ接続法がある。

この圧縮接続法は、電気導体を挿入する穴を有する金属
スリーブに、電気導体を挿入し、金属スリーブの外部か
ら機械的に加圧し圧着せしめ、以て圧Ｉ！接続部を構成
するものであり、例えば、電カケープルにおいては接続
箱内の導体接続に使用されており、架空送電線において
も、送電線の引き留めを兼ねて、ジャンパ線との接続に
使用されている。

第７図は架空送電線における圧縮接続法の適用状況を示
したもので、送電線２及び架空地線３は“引き留め用圧
縮クランプ”と呼ばれる圧縮接続部１により、Ｒ械的に
は絶縁碕子を介して鉄塔ヲに引き留められると共に、電
気的にはジャンパ線４と接続される。圧縮接続部１では
、第８図に示すように、その金属スリーブ１ａの挿通穴
１ｂに電気導体たる送電線２を挿入し、外部から加圧圧
縮して接続する。

これら圧ａ接続部１は、金属スリーブの挿通穴ｌｂに送
電線２等の電気導体を挿入し、外部から加圧圧縮して接
続するものであるが、外部からは挿通穴１ｂ内部の状況
が見えないために、適正な位置まで電気導体が挿入され
ているかどうかを、確認することができない、万一、挿
入深さが浅すぎると、接続部１の電気抵抗が過大となり
、異常発熱を生ずる危険があるばかりでなく、機械的把
持力が低下し、例えば第７図に示すように送電線の引き
留めを兼ねて使用されている場合には、送電線２の脱落
といった重大事故につながる危険がある。このため、圧
ｌｌａ接続部１の電気導体の挿入長さの管理が極めて重
要であり、現状は作業前の挿入長さの計尺とマーキング
等により管埋するしか有効な方法がないのが実態である
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記した従来技術では、接続作業終了後
において、実際の導体挿入位１が適正であるかどうかを
、直接に確認することができない。

作業終了後、実際の導体挿入位置を確認するためには、
例えばＸ線透視撮影等の方法が考えられるが、装置規模
が大きくなるため、実際には適用が難しい場合が殆どで
ある。

また接続作業終了後、送電線が実用運転された後にも再
点検する必要が生ずる場合があり、送電線が実運転中の
高電圧状態でも挿入状態の検査可能な新規な挿入位置検
出装置の発明が望まれている。

発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、電
気導体が高電圧状態でも導体が適正な挿入状態で圧縮接
続されているかどうかを再点検可能な、新規な電気導体
相互位１検出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電気導体挿入位置検出装置の第１の形態は、少
なくとも断面の一部が磁性体より成る電気導体を非磁性
スリーブの穴に挿入し、該スリーブの外部から圧縮して
電気的及び機械的に接続する圧１接続部において、電気
導体に流れる電流を抽出する貫通型トランスと、該電気
導体を周回するごとく設置した磁化コイルとを接続する
ことによって、圧縮接続部を含む電気導体の長手方向の
磁界を発生し、該電気導体を周回するごとく設置した磁
束検出コイルによって該検出コイル内側の磁性体の有無
を検出し、これによって電気導体の上記非磁性スリーブ
内への適正な挿入状態を検出する構成のものである。

この場合、好ましくは、貫通型トランスと磁化コイルと
磁性検出コイルとを環状体に一体化して検出ヘッドを梢
成し、該検出ヘッドと検出回路から成る磁界センサを絶
縁棒の先端に装着する。また、前記検出ヘッドを、２つ
割りし且つヒンジによって連結された２つの半環状体に
よって構成し、上記絶縁棒の操作により開閉可能として
運転中の送電線への適用を可能とする。

また、本発明の第２の形態は、少なくとも断面の一部が
磁性体より成る電気導体を非磁性スリーブの穴に挿入し
、該スリーブの外部から圧縮して電気的及び機械的に接
続する圧縮接続部において、電気導体の挿入端部の磁性
体を予め磁化する磁化装置と、圧縮接続部近傍における
電気導体に直角な方向の静磁界を検出する検出コイル及
び検出回路から成る磁界センサとを有し、該磁界センサ
を圧縮接続部に沿って移動されせたときの静磁界変化か
ら上記磁化された磁性体の有無を検出し、これによって
電気導体の上記非磁性スリーブ内への適正な挿入状態を
検出する構成のものである。この場合も、磁界センサは
絶縁棒の先端に装着することが好ましい。

上記磁界センサは、いずれの形態においても、その出力
信号の伝送路として光ファイバを使用した有線により、
或いは無線により、大地電位部に伝送することができる
。

［作用］ 本発明においては、少なくとも断面の一部か磁性体より
成る電気導体を非磁性スリーブの穴に挿入し、該スリー
ブの外部から圧縮して電気的及び機械的に接続する圧縮
接続部であることを前提とする。ここにおいて、「少な
くとも断面の一部が磁性体より成る電気導体」とは、■
中心部に鋼心あるいは鋼線等の磁性体を有する電気導体
、■これらを相互に巻回して形成したより線導体、■全
てを磁性体によって形成した電気導体あるいはより線導
体を含む意味である。また、「非磁性スリーブ」の材料
としては、アルミ、銅等がある。

本発明の第１の形態は、送電線に流されている電流を利
用して電気導体内に導体の長手方向磁界を発生し、鋼心
、鋼線等の磁性体の有無による導体内の磁束密度の違い
を、磁界センサの検出コイルによって測定して、鋼心等
の位置を検出するものである。

本発明の第２の形態は、電気導体内の鋼心、鋼線等の磁
性体を一旦磁化した後、導体に直角方向の磁界を検出す
るらのであり、ます、永久磁石等の磁化装置を絶縁棒先
端に取り付け、これを圧縮接続部に近接させて磁性体を
磁化すると共に、更にその後、絶縁棒に設置した磁界セ
ンサにより磁界を検出するものである。

上記第１．第２のいずれの形態においても、磁界センサ
を絶縁棒の先端に設置することにより、送電線が高電圧
状態でも適用可能になるが、更に圧縮接続部近傍の計測
結果を光ファイバあるいは無線により伝送することによ
り、大地電位部の検査者が手元で検出結果を読み取れる
ようになる。

［実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

ここでは、既に第７図で説明した架空送電線２の圧縮接
続部１に適用する場合を例にする。従って、圧縮接続部
１（第８図）の挿入穴１ｂ’に、電気導体として送電線
２が挿入された後、外部から加圧圧縮され、電気的及び
機械的に接続される。

このとき送電線２の挿入深さが不十分であると、通電時
に異常発熱するばかりでなく、ｔａ械的にも強度が低下
し、送電線加重による張力に耐えられず抜は落ちて、送
電線の脱落事故を引き起こす危険があることは、既に述
べた。

現在、送電線２としては、第８図に示すように、中心部
の鋼より線（鋼心２ａ）の周囲にアルミ線をより合わせ
たＡＣ３Ｒ線が多く使用されている。

第１図の実施例は、圧縮スリーブｌａ（第８図）を非磁
性体で構成し、その挿入穴１ｂに挿入される磁性体たる
鋼心２ａの有無を磁気的に探査することにより、電気導
体の挿入位置を検出するようにしたものである。

第１図において、検出装置は、圧縮接続部１に接近させ
る検出ヘッド部６ａとして、貫通型電流トランス６１、
磁化コイル６２及び磁束コイル６３を有し、また、検出
回路６ｂとして、増幅回路６４、Ｅｌｏ（電気／光）変
換器６５及び電源６６を有する。尚、この検出ヘッド部
６ａと検出回路６ｂとで、後述する磁気センサ６（第２
図）が構成される。

貫通型電流トランス６１は送電線２の周囲を取り巻くよ
うに設置され、この貫逼型電流トランス６１の２次巻線
には、送電１！２を周回するように巻き回した磁化コイ
ル６２が接続されている。従って、磁化コイル６２は、
貫通型電流トランス６１により送電線電流から抽出され
る電流により、圧縮接続部１を含む送電線２の長手方向
の磁界を発生する。

磁束検出コイル６３は、磁化コイル６２と同じく送電線
２を周回するように巻回されており、該コイル６３と鎖
交する磁束数によって、該コイル６３内側の磁性体たる
鋼心２ａの有無を検出し、これによって電気導体２の圧
縮スリーブｌａ内への適正な挿入状態を検出する。

詳述するに、中心部に鋼心２ａがある送電線２の圧縮接
続部１において、検出ヘッド部６ａと送電線２の位置を
相対的に長手方向にずらせた場合、鋼心２ａの存在する
位置では、鋼心２ａの無い位置に比べ、鋼心２ａの透磁
率的に磁束密度が増加する。この磁束密度の増加は、磁
化コイル６２と同じく送電線２を周回するように巻き回
した磁束検出コイル６３によって検出される。即ち、送
電線２の端部においては鋼心２ａが存在しなくなるため
、磁束検出コイル６３の出力が急激に低下することにな
る。従って、この検出出力の変化により、送電線２の端
部の挿入位置を知ることができる。

検出ヘッド部６ａの磁束検出コイル６３の出力は、検出
回路６ｂの増幅回路６４により増幅された後、Ｅ１０変
換器６５によって光信号に変換され、光ファイバ７を通
して、大地電位部の測定者の近くまで伝送される。この
光信号は、評価装置８のＯ／Ｅ　（光／電気）変換器８
１によって電気信号に戻され、実効値変換回路８２によ
って実効値を示す直流出力に変えられた後、表示器８３
に例えばアナログ表示される。

第２図は上記鋼心位置を検査するようにした電気導体位
置検出装置の具体的構成を示したもので、磁気センサ６
の構成要素である検出ヘッド部６ａ及び検出回路６ｂは
、共に、絶縁棒９の先端に固定されている。

検出ヘッド部６ａの貫通型電流トランス６１磁化コイル
６２及び磁束検出コイル６３は、環状体６０に同心円状
に取り付けられている。ここでは、環状体６０の半径方
向外側から内側にかけて、貫通型電流トランス６１．磁
化コイル６２．Ｆｉｉ束検出コイル６３の順に配設され
ている。

この検出ヘッド部６ａは、絶縁棒９の操作により開閉可
能な２つの半環状部分に分割されている。

即ち、環状体６０及びこれら貫通型電流トランス６１、
磁化コイル６２．磁束検出コイル６３も含め、その全体
が２つの半環状に分割されており、上側の固定の半環状
部分の片端に対し、下側の可動の半環状部分の片端をヒ
ンジ６７により連結しである。そして、図示するように
絶縁棒９内の連結杆１０を介して、可動の半環状部分の
片端アーム１１を上下に操作することにより、検出ヘッ
ド部６ａを開閉することができる。この場合、２つ割り
になっている貫通型電流トランスのコア６１０は、断面
を付き合わせるのみで良いが、磁化コイル６２及び磁束
検出コイル６３の接合部は、対応する巻線同志の電気的
接続を接触により達成する。

このように、検出ヘッド部６ａ及び検出回路６ｂから成
る磁界センサ６を絶縁棒９の先端に固定し、しかも絶縁
１ｉ９の操作により２つの半環状部分に開閉可能とする
ことにより、運転中の送電線２の圧縮接続部１に簡単に
取り付けて使用することができる。

検出回路６ｂは、増幅回路６４．Ｅ１０変換器６５及び
電源６６を収納しており、これには収納ケース６８が取
り付けられており、この検出回路６ｂからの信号は、光
ファイバ７によって手元の評価装置８に伝送され、その
評価結果が表示器８３に表示される。

この第２図の例においては、磁界センサ６の検出回路６
ｂからの信号伝送に、光ファイバ７を使用したが、無線
により信号伝送する方法も適用可能であり、送電線が高
電圧の運転状態でも適用できる効果を損なうものではな
い。

次に、第３図及び第４図の実施例について説明する。こ
れは、送電線２の中心部の鋼より線（鋼心２ａ＞を磁化
させ、その磁化された鋼心２ａの位置を知ることにより
、電気導体の挿入位１を検出する実施例である。

第３図は送電線２の中心部の鋼心２ａを磁化させる方法
を示している。１３は良好な電気的絶縁性を有する電気
絶縁棒１２の先端に取り付けた磁化装置であり、該磁化
装Ｗ１３の内部には永久磁石１４が設置され、その絶縁
棒１２例の周囲は、電界緩和を行うべく、表面が突起の
ない滑らかな形状のシールドケース１５によって覆われ
ている。

この絶縁棒１２の先端に取り付けた磁化装置１３を、圧
縮接続部１に近接あるいは接触させることにより、圧縮
接続部１に挿入される送電線２の中心部の鋼心２ａを磁
化させる。

第４図は、上記の磁化作業後に、圧縮接続部１の周囲の
磁界を測定する方法を示している。絶縁棒１６の先端に
磁界センサ１７が設置されており、これを圧縮接続部１
に近接させて、圧縮接続部１に沿って導体長手方向に摺
動させることにより、磁界の分布を計測する。但し、磁
界センサ１７は、挿入された送電線２に対して、直角方
向の磁界成分のみを検出するように構成している。この
ように、圧縮接続部１近傍における電気導体に直角な方
向の静磁界を測定することにより、圧縮接続部近傍の送
電線２に直角方向の静磁界変化が検出され、電気導体の
圧縮スリーブ内の適正な挿入状態を検査することができ
る。

第５図は上記磁界センサ１７及びこれに光ファイバ２３
により接続された信号評価装置２４の具体的構成を示す
、磁界センサ１７は、検出へラド６ａとして作用する検
出コイル１８と、そして、アンプ１９．Ｖ／Ｆ変換回路
２０．Ｅ１０変換回路２１．電源２２を含む検出回路６
ｂとにより構成されている。また、大地電位側の評価装
置２４は、Ｏ／Ｅ変換回路２５．Ｆ／Ｖ変換回路２６゜
表示回路２７．を源２８により構成されている。

磁界センサ１７は、検出コイル１８により磁界の変化を
電気信号として検出し、アンプ１９により増幅後、Ｖ／
Ｆ変換回路２０により電圧変化を周波数変化に変換する
。そして、この周波数変化信号をＥ１０変換回路２１を
用いて光信号に変換し、光ファイバ２３を介して評価装
置２４に伝送する。評価装置２４の内部では、先ず、Ｏ
／Ｅ変換回路２５により電気周波数信号に変換し、Ｆ／
■変換回路２６によって電圧信号に変化後、表示器２７
によって磁界変化に相当する値を出力する。

光ファイバ２３は絶縁性であり、送電線２が高電圧の運
転状態でも適用することができる。

今、磁界センサ１７を圧縮接続部１に沿って、はぼ一定
速度で摺動させると、第６図に示すように、磁化された
磁性体である鋼より線（鋼心２ａ）の部分で磁界が変化
し、この出力の変化する位置より、圧縮接続部１内部の
送電線の挿入位置が特定できる。

上記第５図の実施例においては、磁界センサ１７からの
信号伝送に光ファイバ２３を使用したが、無線により信
号伝送する方法も適用可能であり、送電線が光電圧の運
転状態でも適用できる効果を損なうものではない。

また第５図の実施例では、磁界変化の検出コイル１８を
使用したが、検出ヘッド６ａには、ホール効果素子等的
の検出手段も適用可能である。更に、磁気光学効果、例
えばファラデー素子等を使用することも可能である。

［発明の効果〕 以上説明した通り、本発明の電気導体挿入位置検出装置
によれば、圧縮接続部内の電気導体挿入位置が目視によ
り確認できない状態において、更には電気導体が高電圧
の運転状態下にある送電線であっても、極めて簡易に、
圧縮接続部内の電気導体の挿入状態が適性であるかどう
かを確認できるという顕著な効果を有する。従って、送
電線設備の保全管理等に大きく寄与するものと期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気導体挿入位置検出装置の一実施例
を示す構成図、第２図はその具体的構成を例示した図、
第３図は本発明の他の実施例における送電線中心部の鋼
より線を磁化させる構成を示す図、第４図はその磁化作
業後に圧縮接続部の周囲の磁界を測定する構成を示す図
、第５図は第４図に示した磁界測定を行う装置構成例を
示す図、第６図はその磁界変化検出を伴う出力波形の模
式図、第７図は架空送電線における圧縮接続部の適用状
況を示す一般的説明図、第８図はその圧縮接続部の詳細
を示す断面図である。 図中、１は圧縮接続部、２は送電線（を気導体）２ａは
鋼心、３は架空地線、４はジャンパ線、５は鉄塔、６は
磁界センサ、６ａは検出ヘッド、６ｂは検出回路、７は
光ファイバ、８は評価装置、９は絶縁棒、１３は磁化装
置、１４は永久磁石、１５はシールドケース、１６は絶
縁棒、１７は磁界センサ、１８は検出コイル、２３は光
ファイバ２４は評価装置、６０は環状体、６１は貫通型
電流トランス、６２は磁化コイル、６３は磁束検出コイ
ル、６４は増幅回路、６５はＥ、１０変換器、６６．８
４は電源、６７はヒンジ、６８は回路部収納ケース、８
１はＯ／Ｅ変換装置、８２は実効値変換回路、８３は表
示器、９は絶縁棒を示す。 特許出願人　　日立電線株式会社 代理人弁理士　　絹　谷　信　雄 第１図 第５図 第６図 第３図 第４図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも断面の一部が磁性体より成る電気導体を
   非磁性スリーブの穴に挿入し、該スリーブの外部から圧
   縮して電気的及び機械的に接続する圧縮接続部において
   、電気導体に流れる電流を抽出する貫通型トランスと、
   該電気導体を周回するごとく設置した磁化コイルとを接
   続することによって、圧縮接続部を含む電気導体の長手
   方向の磁界を発生し、該電気導体を周回するごとく設置
   した磁束検出コイルによって該検出コイル内側の磁性体
   の有無を検出し、これによって電気導体の上記非磁性ス
   リーブ内への適正な挿入状態を検出することを特徴とす
   る電気導体挿入位置検出装置。 ２、請求項１記載の貫通型トランスと磁化コイルと磁性
   検出コイルとを環状体に一体化して検出ヘッドを構成し
   、該検出ヘッドと検出回路から成る磁界センサを絶縁棒
   の先端に装着したことを特徴とする請求項１記載の電気
   導体挿入位置検出装置。 ３、前記検出ヘッドを、２つ割りし且つヒンジによって
   連結された２つの半環状体によつて構成し、上記絶縁棒
   の操作により開閉可能として運転中の送電線への適用を
   可能としたことを特徴とする請求項２記載の電気導体挿
   入位置検出装置。 ４、少なくとも断面の一部が磁性体より成る電気導体を
   非磁性スリーブの穴に挿入し、該スリーブの外部から圧
   縮して電気的及び機械的に接続する圧縮接続部において
   、電気導体の挿入端部の磁性体を予め磁化する磁化装置
   と、圧縮接続部近傍における電気導体に直角な方向の静
   磁界を検出する検出コイル及び検出回路から成る磁界セ
   ンサとを有し、該磁界センサを圧縮接続部に沿って移動
   されせたときの静磁界変化から上記磁化された磁性体の
   有無を検出し、これによつて電気導体の上記非磁性スリ
   ーブ内への適正な挿入状態を検出することを特徴とする
   電気導体挿入位置検出装置。 ５、上記磁界センサを絶縁棒の先端に装着したことを特
   徴とする請求項４記載の電気導体挿入位置検出装置。 ６、上記磁界センサの出力信号の伝送路として光ファイ
   バを使用し、大地電位部に伝送したことを特徴とする請
   求項２、３、４又は５記載の電気導体挿入位置検出装置
   。 ７、上記磁界センサの検出出力を無線により大地電位部
   に伝送したことを特徴とする請求項２、３、４又は５記
   載の電気導体挿入位置検出装置。