JP6521370B2 - 接地短絡器具 - Google Patents

Description

本発明は、電気設備における停電作業の際、作業者の安全のために電路を短絡接地するための接地短絡器具に関する。

例えば、架空配電線を電気工事するときに、停電させた作業区間が誤って通電されたとしても、作業者の安全が確保できる対策を行っている。具体的には、架空配電線に接地短絡器具を電気的に接続し、接地短絡器具に接続された接地線を介して、架空配電線を地中に埋設された接地導体アース又はアース側の接地端子に電気接続している。

上記接地短絡器具としては、例えば、特許文献１に２つの形態のものが開示されている。第１の形態の接地短絡器具は、被覆電線の芯線に電気的に接続する電線接続部と、この電線接続部に一端が接続された接地線とを備えている。前記電線接続部は、電線の形状に対応した断面が半円形の第１電線受部及び第２電線受部を上下に備え、下側の第２電線受部に上方に突出する針電極を備えて構成されている。従って、第１電線受部と第２電線受部とで電線を挟持すると、第２電線受部の針電極が被覆電線の絶縁被覆に突き刺さって芯線に当接する。これによって、芯線に電線接続部が電気的に接続された状態になる。

第２の形態の接地短絡器具は、被覆電線の芯線に電気的に接続する電線接続部と、この電線接続部に一端が接続された接地線とを備えている。前記電線接続部は、電線の形状に対応した断面が半円形の第１電線受部及び第２電線受部を上下に備え、それら第１電線受部及び第２電線受部のそれぞれには、半円状の刃が形成されている。従って、第１電線受部と第２電線受部とで電線を挟持すると、第１電線受部の刃と第２電線受部の刃が被覆電線の絶縁被覆に切り込んで両刃が芯線に当接する。これによって、芯線に電線接続部が電気的に接続された状態になる。

特開２００９−２９０９８３号公報（図１及び図４（ａ），（ｂ）参照）

上記第１の形態の接地短絡器具は、第２電線受部の針電極が被覆電線の絶縁被覆に突き刺さって芯線に当接する、つまり、針電極の先端が芯線に点接触することによって、電線接続部が芯線に電気的に接続された状態になる。また、上記第２の形態の接地短絡器具は、第１電線受部の刃と第２電線受部の刃とが被覆電線の絶縁被覆に切り込んで両刃が電線の芯線に当接する、つまり、両刃が芯線に線接触することによって、芯線に電線接続部が電気的に接続された状態になる。

上記のように、針電極が芯線に点接触する又は第１電線受部の刃と第２電線受部の刃とが芯線に線接触することによって、電線接続部が芯線に電気的に接続された状態になるため、芯線との接触面積を十分に取ることができない。このように芯線との接触面積が十分に取れないと、誤って通電された時の大電流によって、針電極又は刃の尖端部が溶融してしまい、接地短絡器具としての短絡機能を発揮することができず、改善の余地があった。

そこで、本発明は、誤って通電された場合でも、短絡機能を確実に発揮することができる接地短絡器具を提供することを課題とする。

本発明に係る接地短絡器具は、導体である芯線を絶縁被覆で被覆した被覆電線を挟み込むことができるように対向配置される一対の挟持部と、該一対の挟持部を相対的に接近又は離間させる機構部とを備え、前記一対の挟持部のうちの少なくとも一方の挟持部は、前記機構部により前記一対の挟持部を接近させて前記被覆電線を挟み込む際に該被覆電線の絶縁被覆に切り込んで芯線に電気的に接続する導通部であって、接地線に接続される導通部を備え、前記導通部は、前記被覆電線に切り込むための切込刃を備え、該切込刃は、前記絶縁被覆に切り込むための尖端刃部と、前記芯線に対して電気的に接続可能な側面であって、前記芯線の外周円弧面に対して面接触するように構成された側面とを備え、前記切込刃に接続した発光ダイオードと電池とを有し、前記切込刃が前記芯線に接触することによって、前記発光ダイオードを消灯状態から点灯状態に切り換えて検出する検出部を備えていることを特徴とする。

かかる構成によれば、切込刃が、絶縁被覆に切り込むための尖端刃部と、芯線の外周円弧面に対して面接触するように構成された側面とを備えることによって、尖端刃部で絶縁被覆に切り込んで側面で芯線に面接触するから、芯線と切込刃との接触面積を十分に確保することができる。従って、誤って通電された場合の大電流によって、切込刃が溶融されることがない。よって、誤って通電された場合の大電流を切込刃から接地線を介して地中側へ確実に流すことができる。

また、本発明に係る接地短絡器具は、前記切込刃は、前記尖端刃部同士が対向し、かつ、側面同士が内向きに対向するように一対設けられ、前記一対の切込刃は、前記尖端刃部同士が前記芯線の直径よりも小さい距離離間するよう対向配置され、しかも、前記切込刃は、前記両尖端刃部が前記芯線に当接した状態で更に切り込む際に、該尖端刃部同士が離間する方向へ撓むように構成されていてもよい。

かかる構成によれば、被覆電線を尖端刃部で切り込んでいくと、尖端刃部が芯線に当接する。更に切り込むと、切込刃は、尖端部が離間する方向へ撓みながら切り込んでいき、側面で面接触する。即ち、尖端刃部が、芯線と絶縁被覆との境目に沿って切り込んでいき、側面芯線に面接触する。従って、芯線を傷付けることがなく、しかも芯線に確実に接触できる。

また、本発明に係る接地短絡器具は、前記尖端刃部の刃先の先端面は、前記芯線に当接した状態で更に切り込む際に、該尖端刃部同士が離間する方向へ撓むように誘導するよう傾斜していてもよい。

かかる構成によれば、芯線に当接した状態で更に切り込む際に、尖端刃部の刃先の先端面が誘導面となって、尖端刃部を芯線に沿わせ易くなり、芯線を傷付けることがなく、しかも芯線に確実に接触できる。

以上のように、本発明によれば、切込刃が、絶縁被覆に切り込むための尖端刃部と、芯線の外周円弧面に対して面接触するように構成された側面とを備えることによって、短絡機能を確実に発揮することができる接地短絡器具を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る接地短絡器具の正面図であり、被覆電線の絶縁被覆に切り込む直前の状態を示している。 同接地短絡器具の正面図であり、被覆電線の絶縁被覆に切り込んで芯線に一対の切込刃が接触して導通した状態を示している。 同接地短絡器具の要部を示す一部断面にした側面図である。 本発明の第２実施形態に係る接地短絡器具の正面図であり、被覆電線の絶縁被覆に切り込む直前の状態を示している。 本発明の第３実施形態に係る接地短絡器具の正面図であり、被覆電線の絶縁被覆に切り込む直前の状態を示している。 （ａ），（ｂ）は他の実施形態に係る接地短絡器具の要部を示す正面図である。 他の実施形態に係る接地短絡器具の要部を示す正面図であり、（ａ）は被覆電線の絶縁被覆に切り込む直前の状態を示し、（ｂ）は被覆電線の絶縁被覆に切り込んで芯線に一対の切込刃が接触して導通した状態を示している。

本発明に係る接地短絡器具を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図３に示すように、接地短絡器具１は、被覆電線２を上下方向で挟み込むことができるように上下方向で対向配置される一対の挟持部３，４と、一対の挟持部３，４を相対的に接近又は離間させる機構部５とを備えている。

被覆電線２は、電気を通す導体（例えば各種の金属材料）からなる外形が円形の芯線２Ａと、芯線２Ａを覆い被せて被覆する絶縁体（例えば各種の合成樹脂材料）からなる外形が円形の絶縁被覆２Ｂとを備えている。

一方の挟持部である上側の挟持部３は、導電性を有する材料（例えば各種の金属材料）で構成され、略中央部に螺子孔３Ｎが形成された下板部３Ａと、下板部３Ａの幅方向一端から上方に延びる縦板部３Ｂと、縦板部３Ｂの上端から正面視で上方に突出して被覆電線２の上端部を受け止める山形状の上板部３Ｃと、上板部３Ｃの幅方向他端から下方に垂下して被覆電線２が上板部３Ｃの幅方向他端側へ移動して上板部３Ｃから横側へ外れることを阻止するための外れ防止板部３Ｄとを備えている。

縦板部３Ｂの下端部の外面（図１では右側面）には、接地線６の一端がビス７により固定されている。この接地線６の他端が、後述する一本の共通の接地線を介して地中に埋設された接地導体アース（図示せず）又はアース側の接地端子（図示せず）に電気接続される。

前記他方の挟持部である下側の挟持部４は、前記機構部５により上側の挟持部３に接近することによって、被覆電線２の絶縁被覆２Ｂに切り込んで芯線２Ａに電気的に接続する導通部を構成している。また、下側の挟持部４は、前記接地線６に接続される導通部を構成している。従って、下側の挟持部４は、芯線２Ａと接地線６とを上側の挟持部３を介して接続する導通部を構成している。

導通部４は、被覆電線２の絶縁被覆２Ｂに切り込むための一対の切込刃４Ａ，４Ａを備えている。

一対の切込刃４Ａ，４Ａは、複数（図１では２個であるが、３個以上任意の個数又は１個でもよい）の発光ダイオード８Ａ，８Ａを備える検出部８を挟んで幅方向両側に配置されている。検出部８には、図示していない電池と、切込刃４Ａ，４Ａが芯線２Ａに接触することによって、発光ダイオード８Ａ，８Ａ及び電池とが閉回路を形成するよう構成された電気回路とを備えている。

また、一対の切込刃４Ａ，４Ａは、後述する螺子軸１２の上端に蝶ボルト９によって取り外し可能に固定される土台部１０の上端に固定された固定部４ａと、固定部４ａから上方へ延びる一対の刃部４ｂ，４ｂとを備えている。土台部１０は、図１及び図３に示すように、被覆電線２が延びる方向に長い直方体に構成され、土台部１０の中心部に下端から上方に向かって凹部１０Ａが形成されている。この凹部１０Ａに後述する螺子軸１２の上端部が挿入され、蝶ボルト９によって固定される。後述する螺子軸１２の上端部には、環状の溝１２Ｍが形成されており、この溝１２Ｍに蝶ボルト９の螺子部９Ａの先端が入り込んでいる。このように構成することによって、螺子軸１２が回転しても、土台部１０は一緒に回転（共回り）しないように構成されている。一対の刃部４ｂ，４ｂは、被覆電線２の絶縁被覆２Ｂに切り込むための尖端刃部４ｂ１，４ｂ１と、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の下端と固定部４ａの上端とを連結するための直線状の連結部４ｂ２，４ｂ２とを備えている。尖端刃部４ｂ１，４ｂ１における内向きに対向する側面４ｄ，４ｄは、芯線２Ａに対して電気的に接続可能な側面に構成され、芯線２Ａの外周円弧面に対して面接触するように構成されている。また、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１同士が芯線２Ａの直径よりも小さい距離離間するよう対向配置されている。

また、切込刃４Ａ，４Ａは、両尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が芯線２Ａに当接した状態で更に切り込む際に、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が離間する方向へ撓むように、つまり芯線２Ａにより尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が押し広げられるように可撓性を有している。

さらにまた、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔは、芯線２Ａに当接した状態で更に切り込む際に、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が離間する方向へ撓むように尖端刃部４ｂ１，４ｂ１を誘導する傾斜面に構成されている。つまり、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔが、被覆電線２の外周円弧面に当たる点における接線方向に沿う傾斜面に形成されている。換言すれば、図１において、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔが、後述する螺子軸１２の軸中心に対して外側ほど上方に位置する傾斜面に形成されている。

機構部５は、図示していない汎用の間接活線工具の上端が連結される連結部１１と、連結部１１の上端に下端が固定され、かつ、上端に導通部４が取り付け固定される螺子軸１２と、螺子軸１２が螺合する前記下板部３Ａに形成された螺子孔３Ｎとを備えている。従って、被覆電線２に上側の挟持部３を位置決め固定した状態において、連結部１１に連結されている間接活線工具を一方側へ回転操作することによって、図１に示す待機位置の切込刃４Ａ，４Ａを図２に示す被覆電線２の芯線２Ａに接触する導通位置へ移動させることができる。また、間接活線工具を前記とは反対側となる他方側へ回転操作することによって、図２に示す導通位置の切込刃４Ａ，４Ａを図１に示す待機位置へ移動させることができる。

検出部８は、両切込刃４Ａ，４Ａの側面４ｄ，４ｄが被覆電線２の芯線２Ａに面接触することによって、２個の発光ダイオード８Ａ，８Ａを消灯状態（図１参照）から点灯状態（図２参照）へ切り替えるように構成されている。

次に、架空配電線を電気工事する際に、停電した後、接地短絡器具１で架空配電線を短絡する手順について説明する。尚、架空配電線は３本存在し、それら３本全ての架空配電線にそれぞれ接地短絡器具１を接続することになるが、同様の作業手順となるため、一本の架空配電線を短絡する場合のみを説明する。接地短絡器具１で架空配電線を短絡するには、接地短絡器具１と架空配電線とを接続する第１作業と、接地短絡器具１と地中に埋設された接地導体アース又はアース側の接地端子とを電気接続する第２作業を行うことになる。この場合、第２作業を行った（アース処理した）後、第１作業を行う方が好ましい。このように作業する方が、もし万一第１作業中に誤って通電された場合でも、アース線を通して電流を地中へ逃がすことができ、好ましい。尚、３つの接地短絡器具１からの接地線６は一本の共通の接地線（図示せず）に接続されており、その共通の接地線を、地中に埋設された接地導体アース又はアース側の接地端子に接続することになる。以下、第１作業についてのみ説明する。

まず、作業者は、図１に示すように、架空配電線を構成する一本の被覆電線２に上側の挟持部３を引っ掛けて位置決め固定する。尚、図１に示すように下側の挟持部４が待機位置に位置していない場合には、被覆電線２を上側の挟持部３と下側の挟持部４との間の水平方向一方側に形成される隙間（図１の右側）を通して上側の挟持部３の下方に位置させることができない。そのため、間接活線工具を回転操作して下側の挟持部４を待機位置に位置させることになる。

被覆電線２に上側の挟持部３を位置決め固定した状態において、間接活線工具を回転操作することによって、螺子軸１２が回転して固定状態の下板部３Ａに対して螺子軸１２が上方へ移動する。これによって、図１の待機位置の下側の挟持部４が上方に位置している被覆電線２に向けて移動する。この移動により、図１において２点鎖線で上下方向３箇所に記載されているように、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔが被覆電線２の真下に移動した後、絶縁被覆２Ｂに切り込んでいき、芯線２Ａの外周円弧面に接触して案内されながら移動する。このとき、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔが尖端刃部４ｂ１，４ｂ１を離間する方向へ撓むように誘導するよう傾斜しているので、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先の先端面４Ｔ，４Ｔが誘導面となって、切込刃４Ａ，４Ａを芯線２Ａに沿わせ易くなり、芯線２Ａを傷付けることがなく、しかも芯線２Ａに確実に接触できる。

両方の切込刃４Ａ，４Ａの尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が芯線２Ａに当接した時点で２個の発光ダイオード８Ａ，８Ａが点灯するとともに、尖端刃部４ｂ１，４ｂ１の刃先が芯線２Ａの外周円弧面に面接触した時点で第１作業が終了する。このように２個の発光ダイオード８Ａ，８Ａが点灯することによって、両方の尖端刃部４ｂ１，４ｂ１が芯線２Ａに当接していることを確実に確認することができ、安全面において有利になる。

架空配電線の電気工事が終了すると、間接活線工具を前記回転方向とは反対方向に回転操作することによって、図１の実線で示す導通位置の切込刃４Ａ，４Ａを待機位置に位置させてから、３つの接地短絡器具１に接続されている共通の接地線と地中に埋設された接地導体アース又はアース側の接地端子との接続を解除する。また、絶縁被覆２Ｂが切り込まれている部分をテープ等により補修することになる。

＜第２実施形態＞
図４に、接地短絡器具１の第２実施形態を示している。図１と異なる点は、上側の挟持部３が、上下方向において２つの部材３０，３１と、これら上側の第１部材３０と下側の第２部材３１とを連結するためのヒンジ部材３２とから構成されている点である。このように構成されている接地短絡器具１の使用方法について説明すれば、図４の２点鎖線で示すように、第２部材３１に対して第１部材３０を９０度回転させた倒伏姿勢（横姿勢）に切り替えてから、下側の挟持部４が被覆電線２の直下方に位置するように、接地短絡器具１を移動させる（図４参照）。この状態において第１部材３０を前記とは反対方向に９０度回転させて第１部材３０を立ち姿勢（縦姿勢）に切り替えることによって、第１部材３０を被覆電線２の上端に当接させて上側の挟持部３を位置決め固定する。尚、図示していない解除可能な固定手段で第１部材３０を第２部材３１に固定することになる。この状態から、前述したように、間接活線工具を回転操作することによって、待機位置の下側の挟持部４を上方に位置している被覆電線２に接近させることによって、切込刃４Ａ，４Ａの刃先が絶縁被覆２Ｂに切り込んで芯線２Ａに面接触する。このように構成することによって、上側の挟持部３及び螺子軸１２の上下方向の長さを図１に比べて短くすることができ、接地短絡器具１の小型化を図ることができる。説明していない他の構成は、図１と同様であり、同一の符号を付すとともに、説明は省略する。

＜第３実施形態＞
図５に、接地短絡器具１の第３実施形態を示している。図１と異なる点は、上側の挟持部３が、上下方向において２つの部材３３，３４から構成されている。また、下側の第２部材３４には、上側の第１部材３３の下端に下方に延びる延出部３３Ａが出入りするための凹部３４Ａが形成され、上側の第１部材３３が下側の第２部材３４に対して上下方向にスライド自在に構成されている。このように構成されている接地短絡器具１の使用方法について説明すれば、図４の２点鎖線で示すように、第２部材３４に対して第１部材３３を上方へスライドさせた上方位置に切り替えてから、下側の挟持部４が被覆電線２の直下方に位置するように、接地短絡器具１を移動させる（図５参照）。この状態において第１部材３３を下方へスライドさせて第１部材３３を被覆電線２の上端部に当接させて上側の挟持部３を位置決め固定する。尚、図示していない解除可能な固定手段で第１部材３３を第２部材３４に固定することになる。この状態から、前述したように、間接活線工具を回転操作することによって、待機位置の下側の挟持部４を上方に位置している被覆電線２に接近させて、切込刃４Ａ，４Ａの刃先が芯線２Ａの外周円弧面に面接触する。このように構成することによって、上側の挟持部３及び螺子軸１２の上下方向の長さを図１に比べて短くすることができ、接地短絡器具１の小型化を図ることができる。説明していない他の構成は、図１と同様であり、同一の符号を付すとともに、説明は省略する。

なお、本発明に係る接地短絡器具は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更することができる。

例えば、切込刃４Ａ，４Ａの形状を、図６（ａ），（ｂ）又は図７（ａ），（ｂ）に示すように構成してもよい。つまり、図６（ａ）では、上下方向略中央部で折れ曲がった横向きのＶ字状に構成された切込刃４Ａ，４Ａを示している。このように切込刃４Ａ，４Ａを直線状に形成した場合でも、芯線２Ａの外周面に面接触させることが可能である。また、図６（ｂ）では、上方側ほど外広がりになるとともに、内側面に芯線２Ａの外周面に面接触する円弧面４Ｈ，４Ｈが形成されている切込刃４Ａ，４Ａが示されている。図６（ｂ）では、切込刃４Ａ，４Ａの円弧面４Ｈ，４Ｈが芯線２Ａの外周面に当接する直前の状態を示している。また、図７（ａ），（ｂ）では、上方に向かって一直線上に延びるとともに、図６（ｂ）よりも上下長さが短い切込刃４Ａ，４Ａが示されている。この切込刃４Ａ，４Ａの刃先の先端面４Ｉ，４Ｉは、芯線２Ａの外周面に面接触する円弧面に形成されている。この切込刃４Ａ，４Ａは、芯線２Ａの外周面に接触した時点で切込刃４Ａ，４Ａの刃先の先端面４Ｉ，４Ｉが芯線２Ａの外周面に面接触する構成であるため、図１のように芯線２Ａに沿って切込刃４Ａ，４Ａが移動しなくてもよい。このため、切込刃４Ａ，４Ａを、可撓性の無い材料から構成しても、切込刃４Ａ，４Ａにヒビや破損発生等のトラブルが発生しない、又はヒビや破損発生等のトラブルの発生が少ない。

上記実施形態では、下側の挟持部４が上側の挟持部３に対して接近又は離間する構成であったが、上側の挟持部３が下側の挟持部４に対して接近又は離間する構成でもよいし、両者が接近又は離間する構成であってもよい。また、２つの挟持部３，４を水平方向で対向位置する状態で使用することもできる。

また、上記実施形態では、切込刃４Ａ，４Ａの刃先の先端面４Ｔ，４Ｔを、被覆電線２の外周円弧面に当接するよう外側ほど上方に位置する傾斜面を有する形状にしたが、水平面を有する形状に構成する、又は外側ほど下方に位置する傾斜面を有する形状に構成することもできる。

また、上記実施形態では、被覆電線２に切り込むための一対の切込刃４Ａ，４Ａを設けたが、１個の切込刃のみを設けて実施することもできる。

１…接地短絡器具、２…被覆電線、２Ａ…芯線、２Ｂ…絶縁被覆、３…上側の挟持部、４…下側の挟持部（導通部）、３Ａ…下板部、３Ｂ…縦板部、３Ｃ…上板部、３Ｄ…防止板部、３Ｎ…螺子孔、４Ａ…切込刃、４Ｈ…円弧面、４Ｔ…先端面、４ａ…固定部、４ｂ…刃部、４ｂ１…尖端刃部、４ｂ２…連結部、４ｄ…側面、５…機構部、６…接地線、７…ビス、８…検出部、８Ａ…発光ダイオード、９…蝶ボルト、９Ａ…螺子部、１０…土台部、１０Ａ…凹部、１１…連結部、１２…螺子軸、１２Ｍ…溝、３０，３１…部材、３２…ヒンジ部材、３３，３４…部材、３３Ａ…延出部、３４Ａ…凹部

Claims (3)

1. 導体である芯線を絶縁被覆で被覆した被覆電線を挟み込むことができるように対向配置される一対の挟持部と、該一対の挟持部を相対的に接近又は離間させる機構部とを備え、前記一対の挟持部のうちの少なくとも一方の挟持部は、前記機構部により前記一対の挟持部を接近させて前記被覆電線を挟み込む際に該被覆電線の絶縁被覆に切り込んで芯線に電気的に接続する導通部であって、接地線に接続される導通部を備え、
   前記導通部は、前記被覆電線に切り込むための切込刃を備え、該切込刃は、前記絶縁被覆に切り込むための尖端刃部と、前記芯線に対して電気的に接続可能な側面であって、前記芯線の外周円弧面に対して面接触するように構成された側面とを備え、
   前記切込刃に接続した発光ダイオードと電池とを有し、前記切込刃が前記芯線に接触することによって、前記発光ダイオードを消灯状態から点灯状態に切り換えて検出する検出部を備えていることを特徴とする接地短絡器具。
2. 前記切込刃は、前記尖端刃部同士が対向し、かつ、側面同士が内向きに対向するように一対設けられ、前記一対の切込刃は、前記尖端刃部同士が前記芯線の直径よりも小さい距離離間するよう対向配置され、しかも、前記切込刃は、前記両尖端刃部が前記芯線に当接した状態で更に切り込む際に、該尖端刃部同士が離間する方向へ撓むように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接地短絡器具。
3. 前記尖端刃部の刃先の先端面は、前記芯線に当接した状態で更に切り込む際に、該尖端刃部同士が離間する方向へ撓むように誘導するよう傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の接地短絡器具。

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