(57)【要約】【課題】活線状態の絶縁電線に容易、安全に取り付けることができ、導体からの電圧を確実に電圧測定端子に取り出す。【解決手段】絶縁電線１０に締付バンド２４，２６を介して装着される絶縁材料からなるケーシング本体２２と、ケーシング本体２２の内外に出入り可能に収容され、内部への引き込み方向に付勢される導電性のニードル３６と、ニードル３６を付勢力に抗してケーシング本体２２の外部へ突出させ、ニードル３６の先端を絶縁電線１０の絶縁体１４に貫入させて内部導体１２と接触させる絶縁材料からなる雄ねじ３４と、ニードル３６と電気的に接続され電圧測定手段に接続可能な電圧測定端子４２とを具備する。【選択図】  図１
2004198122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁電線に締付バンドを介して装着される絶縁材料からなるケーシング本体と、
前記ケーシング本体の内外に出入り可能に収容され、内部への引き込み方向に付勢される導電性のニードルと、
前記ニードルを付勢力に抗して前記ケーシング本体の外部へ突出させ、ニードルの先端を前記絶縁電線内に貫入させて内部導体と接触させる絶縁材料からなるニードル押込み手段と、
前記ニードルと電気的に接続され電圧測定手段に接続可能な電圧測定端子と、を具備したことを特徴とする絶縁電線の電圧検出具。
【請求項２】
前記ケーシング本体を、前記ニードル及びニードル押込み手段を含む導体接触ブロックと前記電圧測定端子を含む端子ブロックとに分割したことを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の電圧検出具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁電線の電圧検出具に係り、特に活線状態のままで絶縁電線の電圧を電圧測定端子に取出す場合に好適な絶縁電線の電圧検出具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力消費機器の消費電力を測定することを目的として、通電中の電線の電流や電圧を任意の箇所で測定したいというケースがしばしば発生する。特に既設の配電系統の要所に電流計や電圧計が配備されていないときや、既設の配電系統に新たな電力消費機器を追設した際の電圧降下の影響を把握したい時などにこのようなニーズが生じる。この場合、新たに測定ボックスを取り付けて、電流や電圧を取り出すことが考えられる。しかしながら、測定ボックスを取り付けるためには、作業安全の観点から当該配電系統を停電させる必要がある。また、測定ボックスのスペースも必要となるので、電線の任意の箇所で簡便に電流や電圧を測定したいというニーズに適合しない。
【０００３】
したがって、活線状態のままで電線の電流や電圧を任意の箇所で測定する技術が求められている。電流の測定法としては、電線の周囲にトロイダルコイルを配置する方法が確立されている。すなわち、電線の導体に流れる電流によってトロイダルコイルに起電力が発生し、この起電力を計測することにより電流を算出することができる。
【０００４】
しかしながら、活線状態の電線（特に絶縁電線）から電圧を取り出す有効な方法は確立されていない。特許文献１には電圧測定用のプローブが開示されている。この測定プローブは被測定物の導電部分にプローブ先端のチップを接触させることによって、被測定物の導電部分における電圧を取り出すものであり、導体が外部に露出している裸電線の電圧検出具としては有用である。しかしながら、この測定プローブは、導体を絶縁体やシースで被覆した絶縁電線に対しては被覆層が障壁となるために電圧検出具としてまったく役に立たない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−８２４８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の背景のもとで生まれたものであり、本発明の目的は、活線状態にある絶縁電線に対しても任意の箇所に容易かつ安全に取り付けることができ、絶縁電線の導体から確実に電圧を取り出すことができる絶縁電線の電圧検出具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係る絶縁電線の電圧検出具は、絶縁電線に締付バンドを介して装着される絶縁材料からなるケーシング本体と、前記ケーシング本体の内外に出入り可能に収容され、内部への引き込み方向に付勢される導電性のニードルと、前記ニードルを付勢力に抗して前記ケーシング本体の外部へ突出させ、ニードルの先端を前記絶縁電線内に貫入させて内部導体と接触させる絶縁材料からなるニードル押込み手段と、前記ニードルと電気的に接続され電圧測定手段に接続可能な電圧測定端子とを具備したことを特徴とする。
上記の構成において、前記ケーシング本体を、前記ニードル及びニードル押込み手段を含む導体接触ブロックと前記電圧測定端子を含む端子ブロックとに分割することができる。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、ニードルの先端を絶縁電線のシースや絶縁体などの被覆層に貫入させ内部導体と接触させることによって、ニードルと導体が導通する。このため、絶縁電線の導体からの電圧をニードルと電気的に接続された電圧測定端子に対して確実に取り出すことができる。ケーシング本体とニードル押込み手段が絶縁材料で形成されているので、当該電圧検出具を絶縁電線に装着する際や装着後においても、感電の恐れがなく安全である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態を示す断面図である。被測定物である絶縁電線１０は、中心部の導体１２と、中間層の絶縁体１４と、保護被覆層のシース１６とによって形成されている。この絶縁電線１０のシース１６の外面に本発明に係る電圧検出具２０が装着されている。検出具２０は外形が円筒状のケーシング本体２２と、このケーシング本体２２の下部に取り付けられた一対の可撓性の締付バンド２４，２６を有する。バンド２４の内面とバンド２６の外面には、対となる面ファスナ(不図示)が貼り付けられている。バンド２４，２６を強く締付けつつ、バンド２４の内面とバンド２６の外面を重ね合わせることにより、ケーシング本体２２が絶縁電線１０に装着される。なお、ケーシング本体２２の底部にはＯリング式のパッキン２８が設けられている。ケーシング本体２２はパッキン２８を介在した線接触によって、気密性を保持し緊密に絶縁電線１０の表面に固定される。
【００１０】
ケーシング本体２２は絶縁材料で形成され、内側３０には雌ねじ３２が切ってある。また、内側３０の底部中央には後述するニードルが出入りするための貫通路３１が設けられている。内側３０には雌ねじ３２と係合する絶縁材料からなる雄ねじ３４並びにニードル３６とスプリング３８と導電板４０とが装備されている。ニードル３６は導電性であり、上端に設けられた円版状の面座３７と一体的に成形されている。スプリング３８と導電板４０も導電性であり、スプリング３８は圧縮ばねであり、その上端が前記面座３７の下面と接触することにより、ニードル３６と電気的に接続している。また、スプリング３８の下端は導電板４０の上面と接触することにより、導電板４０と電気的に接続している。したがって、ニードル３６はスプリング３８の弾性力によってケーシング本体２２の内部への引き込み方向に付勢されている。導電板４０は本体２２の内側３０の底面に固定されるとともに、中央にニードル３６が自在に出入りできる孔が設けられている。ケーシング本体２２の側面にはモールド成形された電圧測定端子４２が設けられ、電圧測定端子４２と導電板４０とが内部配線４４によって接続されている。
【００１１】
上記の構成において、絶縁電線１０の電圧を電圧測定端子に取り出すには、まず、ニードル押込み手段である雄ねじ３４を図示しないドライバで回転させて、内側３０の下方に押し下げる。すると、雄ねじ３４の下面と当接する面座３７が雄ねじ３４の動きに伴って下方に移動する。この結果、面座３７と一体のニードル３６もスプリング３８の付勢力に抗して下方に押し下げられ、貫通路３１を介してケーシング本体２２の外部へ突出する。この雄ねじ３４の押し下げ動作を継続することによって、ニードル３６の先端が絶縁電線１０のシース１６及び絶縁体１４を貫入し、内部導体１２に喰い込んで接触する。この結果、ニードル３６と絶縁電線１０の導体１２とが導通する。
【００１２】
一方、面座３７の下方への移動に伴って、面座３７の下面と接触するスプリング３８が圧縮する。この圧縮による弾性効果よって、スプリング３８と面座３７との接触力、並びにスプリング３８と導電板４０との接触力が共に増強される。したがって、スプリング３８とニードル３６、並びにスプリング３８と導電板４０との電気的な接続が、より一層強固で確実になる。なお、スプリング３８は面座３７を介して雄ねじ３４を上方に付勢するように作用し、雄ねじ３４の緩み止めとしても機能する。
【００１３】
この結果、絶縁電線１０の導体１２、ニードル３６、面座３７、スプリング３８、導電板４０、内部配線４４及び電圧測定端子４２がこの順序で確実に導通する。したがって、電圧測定端子４２に図示しない電圧測定手段のリード線４８を接続することによって、絶縁電線１０の導体１２に印加された電圧を容易に測定することができる。なお、電圧測定に際しては、上記の導通経路の電気抵抗に基づく電圧降下が補正値として考慮される。
【００１４】
なお、検出具２０を絶縁電線１０から取り外す場合には、一対のバンド２４，２６の面ファスナを外した後に、ケーシング本体２２を人力で上方に引っ張ると、ニードル３６を含む検出具２０全体を容易に絶縁電線１０から引き外すことができる。検出具２０を外した絶縁電線１０にはニードル３６が貫入した後の痕跡が残る場合があるので、必要に応じて養生すればよい。
【００１５】
本実施形態の検出具２０は小型であり場所を取らないので、電圧を測定したい絶縁電線１０の一定位置に恒久的に取り付け、定期的な電圧測定を実施する場合に好適である。この場合、絶縁電線１０の表面と本体２２とはパッキン２８によって緊密にシールされている。このため、検出具２０を絶縁電線１０に長期間にわたって装着しても、絶縁電線１０の内部に水分などの異物が侵入することがない。
【００１６】
絶縁材料からなる雄ねじ３４の下面と導電性の面座３７の上面とを接着剤によって接着し、雄ねじ３４とニードル３６とを一体化してもよい。このようにすると、雄ねじ３４の回転に伴ってニードル３６も回転するので、ニードル３６を押し下げて絶縁体１４に貫入させる際に、ニードル３６の先端が錐揉み作用を発揮し、シース１６及び絶縁体１４を貫入させる際の抵抗を小さくすることができる。また、検出具２０を取り外す場合にも雄ねじ３４を逆回転させれば、雄ねじ３４とニードル３６とが一体に引き上がる。このため、取り外し作業が容易になる。
【００１７】
前述したようにケーシング本体２２及び雄ねじ３４は絶縁材料で形成されている。このため、絶縁電線１０が活線状態の時に当該検出具２０を着脱する場合でも、感電の恐れがなく安全に実施できる。また、面ファスナを使用した締付バンド２４，２６によってケーシング本体２２を締め付け固定するようにしているので、外径の異なる各種の絶縁電線１０に適応させることができる。
【００１８】
上述のとおり、本実施形態の電圧検出具２０は、絶縁電線１０に印加された電圧を活線状態のままで容易かつ安全に電圧測定端子に取り出すことができる。また、構造がシンプルであり、絶縁電線１０の任意の位置に容易に着脱することができるので便利である。
【００１９】
図２は本発明の第２実施形態を示す断面図である。本図において図１と同一の符号を付した要素は、前記第１実施形態で説明した要素と同一又は類似の機能を有しており、説明を省略する。
【００２０】
本実施形態に係る検出具２０Ａは第１実施形態で説明したケーシング本体２２が、導体接触ブロック５０と端子ブロック５２とに分割されている。導体接触ブロック５０はニードル３６、ニードル押込み手段である雄ねじ３４、スプリング３８及び導電板４０を含んでいる。端子ブロック５２は電圧測定端子５４を含んでいる。導体接触ブロック５０の上面には位置合せ用の凹部５６が形成され、また、導電性の雌プラグ５８が装着されている。雌プラグ５８は内部配線６０を介して導電板４０と電気的に接続されている。端子ブロック５２の下面には位置合せ用の凸部５６Ａが形成され、また、導電性の雄プラグ５８Ａが装着されている。雄プラグ５８Ａは図示しない内部配線を介して電圧測定端子５４と電気的に接続されている。
【００２１】
上記の構成において、絶縁電線１０の電圧を測定する場合には、まず、導体接触ブロック５０を絶縁電線１０に装着し、予め導体１２の電圧を雌プラグ５８にまで引き出しておく。次いで、絶縁電線１０の電圧を測定したい時点で、端子ブロック５２を導体接触ブロック５０に合体する。合体にあたっては、端子ブロック５２側の雄プラグ５８Ａを導体接触ブロック５０側の雌プラグ５８に差し込むとともに、端子ブロック５２側の凸部５６Ａと導体接触ブロック５０側の凹部５６とを位置合せする。この合体によって導体１２と電圧測定端子５４とが導通し、導体１２の電圧が電圧測定端子５４に取り出される。したがって、電圧測定端子５４に図示しない電圧測定手段を接続することにより、絶縁電線１０の電圧を測定することができる。
【００２２】
この第２実施形態によれば、電圧を定常的に測定しない場合に、導体接触ブロック５０のみを絶縁電線１０に装着しておき、測定したい時だけ端子ブロック５２を合体すればよい。したがって、非測定時における絶縁電線１０側の取付け部品の容積を小さくできる。また、導体接触ブロック５０を複数箇所の絶縁電線１０にそれぞれ取り付けておくと、各箇所での測定に際して端子ブロック５２を共用できるので便利である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る電圧検出具は、活線状態にある絶縁電線に対しても、任意の箇所に容易かつ安全に取り付けることができる。また、ニードルの先端を絶縁電線の絶縁体に貫入させ、絶縁電線の導体と接触させるので、ニードルと電気的に接続された電圧測定端子に対して絶縁電線の導体からの電圧を確実に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電圧検出具の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電圧検出具の第２実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０………絶縁電線、１２………導体、１４………絶縁体、１６………シース、２０………電圧検出具、２２………ケーシング本体、２４，２６………締付バンド、２８………パッキン、３２………雌ねじ、３４………雄ねじ、３６………ニードル、３７………面座、３８………スプリング、４０………導電板、４２………電圧測定端子、４４………内部配線、５０………導体接触ブロック、５２………端子ブロック、５４………電圧測定端子。
【図１】
2004198122.tif 000003
【図２】
2004198122.tif 000004