(57)【要約】【課題】レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定可能であるとともに、検電する電圧の大きさも測定することができる検電器を提供する。【解決手段】電圧測定用プローブ１２が、機器本体１１に直結されており、電流測定用プローブ１３が、機器本体１１に接続可能に設けられている。機器本体１１は、電圧測定用プローブ１２および電流測定用プローブ１３で測定された所定の時間のデータを、所定の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するＡＤ変換手段と、そのデジタルデータの算術平均値と二乗平均値とを計算する平均値計算手段と、計算された算術平均値に基づいて、測定されたデータが直流であるか、または交流であるかを判定する判定手段と、直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示する判定表示手段２４と、計算された二乗平均値を表示する測定値表示手段２５とを有している。【選択図】図１
2017138133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体と、
前記機器本体に直結された電圧測定用プローブとを有し、
前記機器本体は、前記電圧測定用プローブで測定された所定の時間のデータを、所定の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段で得られたデジタルデータの算術平均値と二乗平均値とを計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段で計算された前記算術平均値に基づいて、測定された前記データが直流であるか、または交流であるかを判定する判定手段と、前記判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示する判定表示手段と、前記平均値計算手段で計算された前記二乗平均値を表示する測定値表示手段とを有することを
特徴とする検電器。
【請求項２】
前記機器本体に接続可能に設けられた電流測定用プローブを有し、
前記ＡＤ変換手段は、前記電流測定用プローブで測定された所定の時間のデータを、所定の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するよう構成されていることを
特徴とする請求項１記載の検電器。
【請求項３】
前記所定の時間は、１００ミリ秒またはその整数倍であり、
前記所定の周波数は、２４０Ｈｚ以上であることを
特徴とする請求項１または２記載の検電器。
【請求項４】
前記電圧測定用プローブは、前記判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示する手元表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電所の配電盤作業では、端子台の電圧および電流の有無を検電してから、制御ケーブル接続作業および切り離し作業を行っている。配電盤端子台には、直流電圧、交流電圧、直流電流、交流電流の端子台が配列されており、検電の際には直流電圧計、交流電圧計、直流電流計、交流電流計などの複数の測定器を、狭い配電盤の裏側に持ち込んで作業を行っている。
【０００３】
このように、検電作業は配電盤裏側の狭いスペースで実施されるため、複数の測定器を用いて、測定器を切り替えながら作業を行うのは手間も時間もかかり、作業効率が低下してしまうという問題があった。また、測定器の測定レンジの選択ミスや、プローブの挿入誤りのような作業ミスも発生しやすく、実際に、レンジ間違いが原因で変電所を停電させるという問題もあった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、従来、検出部に定電流回路を用い、検電できる電圧範囲および周波数帯域とも充分広く、被測定回路に影響を与えず、全く切り換える事なしに探針入力電圧の有無、交流・直流の種類、極性等を知ることができる検電器が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０６４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の検電器では、検電する電圧の大きさを測定することはできないという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定可能であるとともに、検電する電圧の大きさも測定することができる検電器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る検電器は、機器本体と、前記機器本体に直結された電圧測定用プローブとを有し、前記機器本体は、前記電圧測定用プローブで測定された所定の時間のデータを、所定の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段で得られたデジタルデータの算術平均値と二乗平均値とを計算する平均値計算手段と、前記平均値計算手段で計算された前記算術平均値に基づいて、測定された前記データが直流であるか、または交流であるかを判定する判定手段と、前記判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示する判定表示手段と、前記平均値計算手段で計算された前記二乗平均値を表示する測定値表示手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る検電器は、電圧測定用プローブで測定された電圧のアナログデータを、ＡＤ変換手段によりサンプリングして、デジタルデータとして処理を行うことができる。デジタルに変換する際のビット数を多くすることにより、測定レンジを広くしても、高い分解能を維持することができ、レンジの切り替えを不要にすることができる。また、平均値計算手段で計算された算術平均値を用いることにより、判定手段で交流・直流の種類を容易に判定することができる。例えば、算術平均値がゼロに近い値の場合には交流と判定し、それ以外の場合には直流と判定する。このように、本発明に係る検電器は、レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定でき、検電作業時のミスを減らして事故の発生を防ぐとともに、作業効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る検電器は、平均値計算手段で計算された二乗平均値を表示することにより、電圧測定用プローブで測定された電圧の大きさを知ることができる。このように、本発明に係る検電器は、検電する電圧の大きさも測定することができ、交流・直流の種類の判定だけでなく、より詳細な検電を行うことができる。
【００１１】
本発明に係る検電器で、電圧測定用プローブは、電圧を測定可能なものであれば、いかなるものであってもよく、例えば、測定用のプローブとアース用のプローブとが対になったものであってもよい。判定表示手段は、直流と交流とを識別可能に表示できれば、いかなるものであってもよく、例えば、光や音によって表示するものであってもよい。測定値表示手段は、二乗平均値をデジタル表示可能なものであることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る検電器は、前記機器本体に接続可能に設けられた電流測定用プローブを有し、前記ＡＤ変換手段は、前記電流測定用プローブで測定された所定の時間のデータを、所定の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するよう構成されていてもよい。この場合、電流についても、レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定することができる。また、検電する電流の大きさも測定することができる。また、電圧測定用プローブと電流測定用プローブとを使い分けることにより、１台で、直流電圧、交流電圧、直流電流、交流電流の検電を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る検電器で、前記所定の時間は、１００ミリ秒またはその整数倍であることが好ましい。この場合、１００ミリ秒のときは、一般的な電源周波数である、５０Ｈｚでは５波形分、６０Ｈｚでは６波形分の交流データを測定することができ、１００ミリ秒の整数倍のときは、その波形数の整数倍の波形分の交流データを測定することができる。このため、交流データの算術平均値を計算すると、ほぼ０の値となり、検電の精度を高めることができる。
【００１４】
本発明に係る検電器で、前記所定の周波数は、２４０Ｈｚ以上であることが好ましい。この場合、２４０Ｈｚのとき、一般的な電源周波数である６０Ｈｚでは、１波形中で４点のサンプリングが行われるため、交流の判定を行うことができる。２４０Ｈｚ以上にすることにより、より確実に交流の判定を行うことができる。
【００１５】
本発明に係る検電器で、前記電圧測定用プローブは、前記判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示する手元表示手段を有していてもよい。この場合、検電を行っている手元で、交流・直流の種類を知ることができるため、目線を大きく動かすことなく、手元の作業に集中することができ、効率的に検電作業を進めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定可能であるとともに、検電する電圧の大きさも測定することができる検電器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の検電器を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の検電器を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態の検電器を示している。
図１および図２に示すように、検電器１０は、機器本体１１と電圧測定用プローブ１２と電流測定用プローブ１３とを有している。
【００１９】
機器本体１１は、電圧コードプロテクタ２１と電流コネクタ２２とマイコン２３と判定表示手段２４と測定値表示手段２５と電源部２６と電圧電流切替スイッチ２７とを有している。電圧コードプロテクタ２１は、機器本体１１の頭部側面に設けられ、電圧測定用プローブ１２が直結されている。電圧コードプロテクタ２１は、電圧測定用プローブ１２を誤って電流コネクタ２２に接続しないよう、電圧測定用プローブ１２が取り外せないようになっている。電圧コードプロテクタ２１は、電圧測定用プローブ１２で測定された電圧データを入力可能になっている。電流コネクタ２２は、機器本体１１の頭部側面に、電流測定用プローブ１３を接続可能に設けられ、電流測定用プローブ１３で測定された電流データを入力可能になっている。マイコン２３は、機器本体１１に内蔵され、ヒューズ３１およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２を介して電圧コードプロテクタ２１に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３を介して電流コネクタ２２に接続されている。
【００２０】
マイコン２３は、ＡＤ変換手段と平均値計算手段と判定手段とを内蔵している。マイコン２３は、ＡＤ変換手段により、電圧測定用プローブ１２および電流測定用プローブ１３で測定された、１００ミリ秒間またはその整数倍の時間のデータを、２４０Ｈｚ以上の周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換するよう構成されている。測定時間およびサンプリング周波数は、あらかじめ設定しておくようになっている。また、サンプリング周波数は、サンプリング時間で端数が出ないよう、１０で割った際に整数になる周波数であることが好ましい。マイコン２３は、平均値計算手段により、ＡＤ変換手段で得られたデジタルデータの算術平均値と二乗平均値とを計算するよう構成されている。また、マイコン２３は、判定手段により、平均値計算手段で計算された算術平均値に基づいて、測定されたデータが直流であるか、または交流であるかを判定するよう構成されている。
【００２１】
判定表示手段２４は、１対の発光ダイオード（ＬＥＤ）から成り、機器本体１１の正面中央部に設けられている。判定表示手段２４は、マイコン２３に接続されており、判定手段で直流（ＤＣ）と判定された場合、平均値計算手段による算術平均値が正の値のときには一方の発光ダイオードが点灯し、負の値のときには他方の発光ダイオードが点灯するようになっている。また、判定手段で交流（ＡＣ）と判定された場合、両方の発光ダイオードが点灯するようになっている。このように、判定表示手段２４は、判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示するようになっている。
【００２２】
測定値表示手段２５は、デジタルメータ２５ａおよびアナログメータ２５ｂを有し、それぞれ機器本体１１の正面の中央部および上部に設けられている。デジタルメータ２５ａは、マイコン２３に接続されており、平均値計算手段で計算された二乗平均値をデジタル表示するようになっている。アナログメータ２５ｂは、プラス・マイナスが確認できるよう、市販のセンターメータから成っている。アナログメータ２５ｂは、電圧コードプロテクタ２１に接続されており、直流電圧測定時にのみ指針で測定値を指し示すようになっている。
【００２３】
電源部２６は、機器本体１１の正面の下部に設けられ、電源をオン/オフするための電源ボタン２６ａと、機器本体１１に収納された電源としての乾電池２６ｂと、機器本体１１に内蔵されたオートパワーオフ回路２６ｃおよび定電圧レギュレータ２６ｄとを有している。電源部２６は、乾電池２６ｂからの電力をオートパワーオフ回路２６ｃと定電圧レギュレータ２６ｄとを通して、判定表示手段２４、マイコン２３、デジタルメータ２５ａ、アナログメータ２５ｂなどに供給可能になっている。また、電源部２６は、オートパワーオフ回路２６ｃにより、３分で自動的に電源が切れるようになっている。
【００２４】
電圧電流切替スイッチ２７は、機器本体１１の正面の下部に設けられ、マイコン２３に接続されている。電圧電流切替スイッチ２７は、電圧測定時と電流測定時とで切り替えることにより、マイコン２３への入力データを切替可能になっている。
【００２５】
電圧測定用プローブ１２は、測定プローブ１２ａとアース用プローブ１２ｂとが対になったものから成り、電圧コードプロテクタ２１に接続可能に設けられている。電圧測定用プローブ１２は、測定プローブ１２ａとアース用プローブ１２ｂとの間の電位差を測定可能になっている。また、電圧測定用プローブ１２は、測定プローブ１２ａの側面に、１対の発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る手元表示手段１２ｃを有している。手元表示手段１２ｃは、機器本体１１の電源部２６から電力を供給され、判定表示手段２４と同じ表示を行うことにより、判定手段で直流と判定された場合と交流と判定された場合とを識別可能に表示するようになっている。
【００２６】
電流測定用プローブ１３は、市販のクランプ型電流センサから成り、電流コネクタ２２に接続可能である。電流測定用プローブ１３は、具体的には、共立電気計器（株）製の「ＫＥＷ８１１５」から成っている。
【００２７】
次に、作用について説明する。
検電器１０は、直流電圧または交流電圧を検電するとき、電圧電流切替スイッチ２７を電圧側にし、電圧測定用プローブ１２を使用して検電することができる。また、直流電流または交流電流を検電するとき、電流測定用プローブ１３を電流コネクタ２２に接続し、電圧電流切替スイッチ２７を電流側にして検電することができる。検電器１０は、電圧測定用プローブ１２および電流測定用プローブ１３で測定された電圧および電流のアナログデータを、マイコン２３のＡＤ変換手段によりサンプリングして、デジタルデータとして処理を行うことができる。デジタルに変換する際のビット数を多くすることにより、測定レンジを広くしても、高い分解能を維持することができ、レンジの切り替えを不要にすることができる。
【００２８】
検電器１０は、マイコン２３の平均値計算手段で計算された算術平均値を用いることにより、判定手段で交流・直流の種類を容易に判定することができる。具体的には、検電器１０は、算術平均値がゼロに近い値の場合には交流と判定し、それ以外の場合には直流と判定し、判定表示手段２４および／または手元表示手段１２ｃに表示することができる。このように、検電器１０は、レンジを切り替えることなく、１台で交流・直流の種類を判定でき、検電作業時のミスを減らして事故の発生を防ぐとともに、作業効率を向上させることができる。また、電圧測定用プローブ１２と電流測定用プローブ１３とを使い分けることにより、１台で、直流電圧、交流電圧、直流電流、交流電流の検電を行うことができる。
【００２９】
検電器１０は、マイコン２３の平均値計算手段で計算された二乗平均値をデジタルメータ２５ａで表示することにより、電圧測定用プローブ１２および電流測定用プローブ１３で測定された電圧および電流の大きさを知ることができる。また、直流電流を測定したときには、アナログメータ２５ｂでも直流電流の大きさを知ることができる。このように、検電器１０は、検電する電圧および電流の大きさも測定することができ、交流・直流の種類の判定だけでなく、より詳細な検電を行うことができる。
【００３０】
検電器１０は、電圧を測定するとき、手元表示手段１２ｃにより、検電を行っている手元で交流・直流の種類を知ることができる。このため、目線を大きく動かすことなく、手元の作業に集中することができ、効率的に検電作業を進めることができる。
【実施例１】
【００３１】
検電器１０を用いて、直流電圧、交流電圧、直流電流、交流電流の検電を行った。直流電圧としてＤＣ＋１００ＶおよびＤＣ−１００Ｖ、交流電圧としてＡＣ１００Ｖ、直流電流としてＤＣ＋５ＡおよびＤＣ−５Ａ、交流電流としてＡＣ５Ａの検電を行った。その結果、電圧および電流とも、正確に直流・交流を判定することができた。
【００３２】
また、各検電でのデジタルメータ２５ａの表示値を、表１および表２に示す。表１および表２では、横河電機（株）製の「ディジタルマルチメータ  ７５５５」により測定された値を基準値として、検電器１０の表示値の評価を行っている。表１に示すように、電圧の測定では、誤差が±0.25％以下であった。また、表２に示すように、電流の測定では、誤差はほぼゼロであった。
【００３３】
【表１】
2017138133.tif 000003
【００３４】
【表２】
2017138133.tif 000004
【符号の説明】
【００３５】
１０  検電器
１１  機器本体
２１  電圧コードプロテクタ
２２  電流コネクタ
２３  マイコン
２４  判定表示手段
２５  測定値表示手段
２５ａ  デジタルメータ
２５ｂ  アナログメータ
２６  電源部
２６ａ  電源ボタン
２６ｂ  乾電池
２６ｃ  オートパワーオフ回路
２６ｄ  定電圧レギュレータ
２７  電圧電流切替スイッチ
１２  電圧測定用プローブ
１２ａ  測定プローブ
１２ｂ  アース用プローブ
１２ｃ  手元表示手段
１３  電流測定用プローブ
３１  ヒューズ
３２，３３  ローパスフィルタ
【図１】
2017138133.tif 000005
【図２】
2017138133.tif 000006