JPH039022Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電線等の被検電体の充電の有無を、そ
の先端金具を接触させることにより検知する低圧
用ペンホルダー型検電器の改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、電気設備において作業する場合、その
電線及び電気機器等の充電の有無を検知すること
は、作業安全及び電気機器の故障発見等のため重
要視されている。

従来、これを検知する検電器として、第１図に
示すように、絶縁筒体１内に、ネオン放電管２と
限流耐電圧用抵抗器３とを収納し、その先端金具
４と後端金具５の間に直列接続したものがあつ
た。この検電器６は後端金具５と一体になつた金
属クリツプ５′部分を握つて、その先端金具４を
被検電体に接触させ、ネオン放電管２の点灯の有
無を見て被検電体が充電されているかいないかを
検出しようとするものである。これは、人体が金
属クリツプ５′を握ることにより生じる対地抵抗
及び対地静電容量を介して、被検電体からアース
に流れる電流によつてネオン放電管３を点灯させ
ようとするものであるが、その発光は弱いので白
昼下等の明るい場所では点灯しているかどうかの
確認が極めて困難である。

また白昼下で使用しても危険電圧を検知したこ
とを明瞭に知らせることができるように、ネオン
放電管を電圧検知素子として用い、この放電電流
を電圧変成器及び増幅器を用いて増幅し、スピー
カーを発音させるようにした高圧作業用危険警報
器〔実公昭37−23374号公報〕も知られている。

しかし、上述の装置はいずれもネオン放電管を
電圧検出に用いているため、 ネオン放電管がその原理上持つ80V以下では
放電しない特性によつて、50V〜80V迄の間の
電圧が検電不能になり、低圧用検電器として必
要な労働安全衛生規制第354条で定める対地電
圧50Vを検出できない。

ネオン放電管の放電特性は、印加電圧が放電
開始電圧を上回つた大きさに比例して放電電流
を流すもので、この放電電流を受けて動作する
増幅器等の検知回路の動作点が不安定になる。

ネオン放電管は暗闇に長時間放置すると封入
気体のイオン数が減少して放電開始電圧が規格
値の２〜３倍に上昇してしまい、所定時間の放
電をさせた後でないと、放電開始電圧が規格値
に復帰しないため、信頼性に欠ける。

さらにネオン放電管はガラス製であるため衝
撃に弱くて壊れ易く、故障が多い。

といつた欠点があつた。

なおネオン放電管を使用しない工夫として、第
２図に示すように、先端金具７に限流耐電圧用抵
抗器８を介して増幅器９を接続し、この増幅器９
の出力で表示器１０を動作させるようにしたもの
もあるが、以下に述べるように動作が不安定で実
用に適さなかつた。

すなわち、この検電器１１は被検電体１２から
先端金具７、限流耐電圧用抵抗器８、人体の対地
抵抗Ro及び対地静電容量Coを経てアースＥに流
れる電流により増幅器９に出力を生じさせ、その
出力により表示器１０を動作させ、被検電体１２
の充電の有無を検知するものである。而して、こ
の動作原理より明らかなように、増幅器９に入力
される電流の大きさは、被検電体１２の対地電圧
を限流耐電圧用抵抗器８と人体の対地抵抗Ro及
び対地静電容量Coの合成インピーダンスで除し
た値に定まる。ところが、検電器１１の使用条
件、すなわち検電器の握り方、手袋の有無、覆物
の種類等により人体の対地抵抗Ro及び対地静電
容量Coは大きく変化する。このため、対地電圧
が同じであつても増幅器９に入力される電流が変
動して検知動作が行われる場合と行われない場合
がでてくる。つまり、検電器１１が検知できる最
低電圧が使用条件に対して大きく変動することに
なり、その不安定さのためこの検電器を使用する
のは問題があつた。この不安定さをなくすには限
流耐電圧用抵抗器８の値の値を非常に大きくして
人体の対地抵抗Ro及び対地静電容量Coの変化に
よる影響を軽減することが考えられる。しかし、
この場合は増幅器９に流れる電流の値が小さくな
るので、必然的に増幅器９の増幅感度を大きくせ
ざるを得ない。ところが、増幅器９の増幅度を大
きくしようとすると、被検電体１２以外の近接し
た充電体１３から静電誘導により増幅器９に出力
を生じ、被検電体１２が充電されていないのに検
電器が充電を誤表示する危険性が高くなる欠点が
生じる。

以上に述べたネオン放電管を用いた装置及び増
幅器自体に電圧検出を行わせる装置の欠点を解決
し得るものとして、ツエナーダイオードによる電
圧検出を行わせる装置（実開昭51−31565号公報）
も知られている。この通電検出器は、通電検出端
子からの検出信号をツエナーダイオードと電流制
限用抵抗の直列回路を介してダーリントン接続回
路よりなる増幅器に供給し、増幅器の出力により
発光ダイオードを作動させて電圧を検出する通電
検出のための回路を有し、この回路を直流電源と
共に合成樹脂性のケースに収納し、検査員が片手
で把持し得るようにハンデイに構成したものであ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記ツエナーダイオードを用いた通電検出器
（検電器）には、次のような問題がある。

ツエナーダイオードは入力電圧が一定のブレー
クオーバ電圧を越えたとき導通するが、この導通
時にも、その両端電圧をこのブレークオーバ電圧
に保つている。すなわち、入力電圧がブレークオ
ーバ電圧（例えば40V）を越えると、通電を始め
るが、増幅器を含むこの通電回路にはこの越えた
大きさ（例えば入力電圧が41Vのとき1V）の電
圧しか供給しない。そして、この越えた大きさが
増幅器の増幅率等によつて決定される或る値を越
えると検電出力を発生する。

すなわち、この通電検出器（検電器）の検電動
作電圧はツエナーダイオードのブレークオーバ電
圧のみによつては決定されず、増幅器の増幅率が
大きく影響する。

したがつて増幅器の増幅率が小さいと、検電の
動作電圧点が不明確になり、検電器としての正確
さに欠ける。一方、動作点を明確にするために増
幅器の増幅率を大きくすることも考えられるが、
この場合は、電磁波ノイズによる誘導電圧或いは
検電器の絶縁ケースを取り扱うとき発生する摩擦
電気によつて誤つた検電出力を発生し易くなる。
さらに増幅器の増幅率は、周囲温度や電源電池の
電圧低下によつて変動するので、これらの点でも
動作電圧点を不安定にさせる問題があつた。な
お、上記ツエナーダイオードを用いた通電検出器
の増幅器はダーリントン接続されているので、周
囲温度変化による増幅率変動は特別に大きい。

またこの通電検出器（検電器）は、ツエナーダ
イオードによつて定まる極性と異なる極性の電圧
の検出ができず、したがつて、検出対象が直流電
圧で正か負か不明のときは検電器として使用出来
ないという問題があつた。

この考案は検電の動作電圧点を増幅器の増幅率
によつて左右されずに正確に決定でき、しかも交
流と直流の双方の検電が安心してできる検電器を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本考案は、先端部に、被検電体に接触
させるピン形状等の先端金具を植設し、中間部
に、発光ダイオードをその発光面が外側に覗くよ
うに取りつけたペン形絶縁容器内に、 限流耐電圧用抵抗器と、 ブレークオーバ電圧以上の印加電圧に対して双
方向対象な負性抵抗特性を示し、ブレークオーバ
電圧以下の印加電圧に対しては高絶縁抵抗特性を
示し、このブレークオーバ電圧を50V以下とした
ダイアツク（DIAC）と、 このダイアツクに加わる被検電体の正負の充電
電圧がブレークオーバ電圧を越えたとき、その負
性抵抗によつて急激に立ち上がるブレークオーバ
の正負電圧の入力を受けて増幅する増幅器とを収
容して、上記先端金具と上記電池ケース間に直列
接続し、 上記増幅器の出力で上記発光ダイオードを点灯
させることを特徴とする検電器を提供する。

〔作用〕

上記構成によれば、電圧検出素子として用いた
ダイアツクが、負性抵抗特性を持つことによ
り、入力電圧がブレークオーバ電圧を越えたと
き、その抵抗値が急に低下することにより急激に
立ち上がる電圧を増幅器に供給して、検電の動作
点を増幅器の増幅率に影響されないでブレークオ
ーバ電圧のみによつて決められること、その双
方向特性により、負電圧か正電圧か不明の直流電
圧及び交流電圧のいずれも検電できること、ダ
イアツクのブレークオーバ電圧は、増幅器のよう
に周囲温度や電源電池の電圧変動に影響されるこ
とはなく安定している等の特徴を有するため、最
低検出電圧が極めて安定した信頼性の高い低圧用
ペンホルダー型検電器が提供できる。

〔実施例〕

第３図に示すように、被検電体に接触させるピ
ン形状等の先端金具７に、限流耐電圧用抵抗器８
と、例えば50Vのブレークオーバ電圧を持つダイ
アツク（DIAC）〔商品名：トリガダイオード〕
と、増幅器９とを直列接続し、増幅器９の出力で
高輝度発光可能な発光ダイオード１０を点灯させ
るようにした。

この検電器１４の組立て構造例を第４図に示
す。同図において、１５はペン型絶縁容器である
耐絶縁性樹脂で形成した万年筆型の筒状ケース、
７はその先端に埋め込み固設した表面積が少な
く、誘導を受けにくいピン形状等の先端金具、８
は先端金具に接続された限流耐電圧用抵抗器、
TDはダイアツク（DIAC）、９はダイアツクTD
に通電する正及び負のブレークオーバの電圧を増
幅する増幅器、１０は表示器となる発光ダイオー
ド、１６は検電のため手で握つたとき直流に対し
ても確実に接地できるように導電性の電池ケース
とした、金属性電池収納部、１７は電池、１８は
電池収納部と結合された金属製クリツプ、１９は
動作テスト釦である。

この検電器１４の動作は次のようになる。

検電器１４の後端部の電池ケース１６部分を握
ると、人体の対地抵抗Ro及び対地静電容量Coに
よつて、増幅器９のアース側が設置される。ここ
で、検電器１４の先端金具７を被検電体１２と接
触させる。すると、正又は負の直流或いは交流に
よつて充電されている被検電体１２の対地電圧
が、限流耐電圧用抵抗器８とダイアツクTD、増
幅器９の内部抵抗、人体の対地インピーダンスの
直列回路に印加される。ところが、ダイアツク
TDは非導通状態では他の素子に比べてその抵抗
が極めて高く、殆どの電圧がこのダイアツクTD
に印加される。そして、人体の対地インピーダン
スの影響を殆ど受けずに充電の有無を判定する。
すなわち、非検電体の正又は負の直流或いは交流
の対地電圧がブレークオーバ電圧よりもわずかで
も高い時にはダイアツクTDがブレークオーバ
し、その負性抵抗特性により抵抗値が急激に低下
して、急激に立ち上がる電圧を増幅器９に供給す
るので、その増幅出力により、発光ダイオード１
０が点灯する。また、被検電体の対地電圧がブレ
ークオーバ電圧よりも低い状態の時には、ダイア
ツクTDは高抵抗を維持しているので、増幅器９
には電流が流れず、従つて発光ダイオード１０は
点灯しない。なお、動作テスト釦１９を押して発
光ダイオード１０の点灯を有無を見ることにより
正常動作をするかどうかの確認が容易にでき、そ
の時の明るさによつて電池の消耗を知ることがで
きる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、電圧
検出素子としてダイアツクを使用したので、検電
の動作点を増幅器の増幅率には左右されずそのブ
レークオーバ電圧のみによつて正確に決められる
ようになり、その検知動作が極めて安定化する。
なお、このブレークオーバ電圧は増幅器の増幅率
のように電源電池の電圧変動に影響されることは
なく、さらに、このブレークオーバ電圧の周囲の
温度に対する変動は、増幅器の増幅率の周囲温度
による変動に比べると、極めて小さい。

またダイアツクは双方向特性を有するので、ツ
エナーダイオードを用いた場合と異なり、検出対
象が直流電圧であつて正か負か不明のときでも、
確実に検電ができる。したがつて安全確認のため
に用いる検電器として必要な条件、すなわち検出
対象が一定電圧以上の交流又は正負の直流のいず
れかで充電されていれば必ず検出するという条件
を満たしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すネオン放電管を用いた検
電器の側面図、第２図は従来例を示す増幅器を用
いた検電器のブロツク図、第３図は本考案の一実
施例検電器のブロツク図、第４図は第３図に示し
た検電器の組立て構造を示す側面図である。 TD……ダイアツク（DIAC）、Co……対地静電
容量、Ro……対地抵抗、７……金属金具、８…
…限流耐電圧用抵抗器、９……増幅器、１０……
発光ダイオード、１４……検電器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 先端部に、被検電体に接触させるピン形状等の
   先端金具を植設し、中間部に、発光ダイオードを
   その発光面が外側に覗くように取り付けたペン形
   絶縁容器内に、 限流耐電圧用抵抗器と、 ブレークオーバ電圧以上の印加電圧に対して双
   方対称な負性抵抗特性を示し、ブレークオーバ電
   圧以下の印加電圧に対しては高絶縁抵抗特性を示
   し、このブレークオーバ電圧を50V以下としたダ
   イアツク（DIAC）と、 このダイアツクに加わる被検電体の正負の充電
   電圧がブレークオーバ電圧を越えたとき、その負
   性抵抗によつて急激に立ち上がるブレークオーバ
   の正負電圧の入力を受けて増幅する増幅器とを収
   容して、上記先端金具と上記電池ケース間に直列
   接続し、 上記増幅器の出力で上記発光ダイオードを点灯
   させることを特徴とする検電器。