JPS6217719Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は配電線路の作業員等が腕などに装着し
て使用することにより高電圧の活線への接近に際
して警報音が発せられ、感電事故等を未然に防止
しうる活線接近警報器の電気回路の改良に関する
ものである。[Detailed description of the invention] This invention is worn by power distribution line workers on their wrists, etc., to emit an alarm sound when approaching high-voltage live wires, thereby preventing accidents such as electric shock. This invention relates to the improvement of the electric circuit of a live wire proximity alarm.

一般に配電線路作業場等における高電圧の活線
は人間の五感で殆んど危険を感知しえない。この
為配電線路の作業に従事する者が高電圧の活線へ
の接触による感電事故で死亡又は重傷をうける例
が少なくない。そこで最近は高電圧活線への接近
時に警報音を発して危険を知らせ、感電事故を未
然に防ぐ活線接近警報器が考え出されている。 Generally speaking, high-voltage live wires in power distribution line work sites and the like are hardly detectable by human senses. As a result, there are many cases in which people working on power distribution lines are killed or seriously injured due to electric shocks caused by contact with live high-voltage wires. Recently, live wire proximity alarms have been devised to prevent electric shock accidents by emitting an alarm sound when approaching high voltage live wires to warn of danger.

第１図は活線接近警報器の一例の電気回路図を
示す。作業者がこの様な回路図で構成されている
活線接近警報器を腕に装着し高圧の活線に接近す
ると、活線の周囲に広く分布する空間分布容量等
の結合によつて第１図のアンテナ板１とアース導
体２の間に静電誘導電圧が生じる。この電圧は信
号検出器である電界効果トランジスタ４のゲート
に加えられるので電界効果トランジスタはカツト
オフとなりこのＮチヤンネル電界効果トランジス
タはOFF状態となる。このためトランジスタ６
がONとなり、さらに次のトランジスタ８がOFF
となるが、そのコレクターにコンデンサー１０が
接続されているため抵抗器９との時定数で電圧上
昇は遅れてトランジスタ１１は時定数だけ遅れて
ONしブザー１２を鳴動させる。この抵抗器９と
コンデンサー１０の時定数によつてブザー１２が
鳴動するまでの時間を遅らせていることは、すな
わちアンテナ板１に静電気による鳴動を防止する
ために行なつているもので活線に接近したときは
連続的に50Hzまたは60Hzが加えられるのに対して
静電気は衣服などの摩擦により散発的に発生する
ものでありその持続的時間も200msec以下である
ところから、前記時定数を200msec以上としてい
る。なお１３は電源を供給するための電池であ
り、３は感度調整のための抵抗器である。この様
に静電気が原因の誤つた警報音を発生させないた
め、活線に接近し鳴動すべき距離になつてもなお
200msec遅れて警報音を発するようになつている
ことは活線に対して腕等は連続的に動いているた
め結果的には活線により近ずけなければ警報音が
発生しないことになり動作が不安定で確実性、安
全性に乏しかつた。 Figure 1 shows an example of an electric circuit diagram of a live line proximity alarm. When a worker wears a live line proximity alarm constructed with such a circuit diagram on his wrist and approaches a high voltage live line, an electrostatic induction voltage is generated between the antenna plate 1 and earth conductor 2 in Figure 1 due to the coupling of spatially distributed capacitances etc. widely distributed around the live line. This voltage is applied to the gate of the field effect transistor 4, which is a signal detector, so that the field effect transistor is cut off and this N-channel field effect transistor is in the OFF state. As a result, transistor 6
turns ON, and the next transistor 8 turns OFF.
However, because the capacitor 10 is connected to the collector, the voltage rise is delayed by the time constant with the resistor 9, and the transistor 11 is delayed by the time constant.
When the switch is turned ON, the buzzer 12 sounds. The time constant of resistor 9 and capacitor 10 delays the time until the buzzer 12 sounds, namely to prevent buzzing due to static electricity on the antenna plate 1. When approaching a live line, a continuous 50 Hz or 60 Hz is applied, whereas static electricity occurs sporadically due to friction with clothing, etc., and its duration is 200 msec or less. Therefore, the time constant is set to 200 msec or more. Reference numeral 13 denotes a battery for supplying power, and 3 denotes a resistor for adjusting sensitivity. In this way, false alarm sounds caused by static electricity are not generated, so that the buzzer will not sound even when approaching a live line and within a distance where it should sound.
The alarm sound was set to sound after a delay of 200 msec, and because the arm or other part of the body was constantly moving in relation to the live line, the alarm sound would not sound unless the person got closer to the live line, making the operation unstable and unreliable and unsafe.

本考案の目的は、時間遅れによつて静電気によ
る鳴動を防止するのではなく、静電気を時間の長
い散発的なパルスと考え、また活線に接近したと
きは50Hzまたは60Hzの連続的なパルスと考えて１
回目のパルス入力では鳴動せず連続して来る２回
目のパルスから鳴動させることにより遅れ時間は
20msecになり、またパルスの組合せもデジタル
的にして、より安定性のある確実な活線警報器の
電気回路を提供するにある。 The purpose of this invention is not to prevent ringing caused by static electricity by using a time delay, but to consider static electricity as a long sporadic pulse, and when approaching a live wire, as a continuous pulse of 50 Hz or 60 Hz. Thinking 1
The delay time can be reduced by not making a sound when the first pulse is input, but making it sound from the second consecutive pulse.
20msec, and the combination of pulses is digitalized to provide a more stable and reliable live alarm circuit.

以下本考案の詳細を図に示す実施例によつて説
明する。第２図〜第４図は本考案の一実施例を示
す図で、第２図は電気回路図である。第３図は作
業者が高圧の活線に接近した場合、第４図は静電
気が入力された場合のそれぞれ電気回路における
動作波形である。 The details of the present invention will be explained below with reference to embodiments shown in the drawings. 2 to 4 are diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an electric circuit diagram. FIG. 3 shows operating waveforms in the electric circuit when a worker approaches a high-voltage live wire, and FIG. 4 shows operating waveforms in the electric circuit when static electricity is input.

第２図において外部からの静電誘導電圧を受け
るアンテナ板１とアース導体２がありこのアンテ
ナ板１に電界効果トランジスタ４のゲートが接続
されている。この電界効果トランジスタ４のソー
スはアース導体２に接続されており、またドレー
ンは抵抗器５を通して電池１３のプラス側に接続
されている。電界効果トランジスタ（以下FET
という。）４のドレーンからはリトリガブルモノ
ステイブルマルチバイブレーター（以下リトリガ
ーモノマルチという。）１４の立下がりで動作す
る端子に接続されている。リトリガーモノマルチ
１４の出力はNAND１５のゲートに、FET４の
ドレーンからはNAND１５の他のゲートに接続さ
れている。NAND１５の出力はリトリガーモノマ
ルチ１６の立下がりで動作する端子に接続されて
いる。リトリガーモノマルチ１６の出力は発振器
１７の入力端子に接続されており、その発振器１
７の出力はブザー１８に接続されている。またリ
トリガーモノマルチ１４，１６、NAND１５及び
発振器１７のそれぞれの一端は電池１３のプラス
及びマイナスに接続されている。なお感度調整に
使用する半固定抵抗器３はアンテナ板１とアース
導体２の間に接続されている。 In FIG. 2, there is an antenna plate 1 receiving an electrostatic induced voltage from the outside and a ground conductor 2, and the gate of a field effect transistor 4 is connected to the antenna plate 1. The source of this field effect transistor 4 is connected to the ground conductor 2, and the drain is connected to the positive side of the battery 13 through a resistor 5. Field effect transistor (FET)
That's what it means. ) 4 is connected to a terminal that operates at the falling edge of a retriggerable monostable multivibrator (hereinafter referred to as a retrigger monomulti) 14. The output of the retrigger monomulti 14 is connected to the gate of NAND 15, and the drain of FET 4 is connected to the other gate of NAND 15. The output of the NAND 15 is connected to a terminal that operates on the falling edge of the retrigger monomulti 16. The output of the retrigger monomulti 16 is connected to the input terminal of an oscillator 17, and the oscillator 1
The output of 7 is connected to a buzzer 18. Further, one end of each of the retrigger monomultis 14 and 16, the NAND 15, and the oscillator 17 is connected to the positive and negative terminals of the battery 13. Note that a semi-fixed resistor 3 used for sensitivity adjustment is connected between the antenna plate 1 and the ground conductor 2.

以上のような回路において、まず作業者が高圧
の活線に接近しない場合はアンテナ板１とアース
導体２の間に静電誘導電圧が生じない。このため
FET４のゲートは零バイアスとなつており、ド
レーンとソース間に電流が流れONの状態となつ
ており、リトリガーモノマルチ１４は動作せず、
その出力は“Ｌ”となつており、NAND１５の出
力は“Ｈ”のまま、リトリガーモノマルチ１６の
出力は“Ｌ”のままで発振器１７は発振せず、し
たがつてブザー１８は鳴動せず警報音を発生しな
い。次に作業者が高圧の活線に接近すると活線の
周囲に存在する空間分布容量等の結合によつて第
２図のアンテナ板１とアース導体２の間に静電誘
導電圧が現われる。この静電誘導電圧は第３図の
入力波形で現わされ、この入力波形のマイナスの
時に第２図のFET４のドレーンとソース間は
OFFにされる。したがつて、この時のドレーン
とソース間の動作波形は入力波形に対応して第３
図のＡの様になる。この波形を入力としたリトリ
ガーモノマルチ１４は、その立下がりでトリガー
され出力が“Ｈ”となる。このとき、たとえばそ
の時定数を30msecとしておけば入力波が50Hzで
あれば約20msec毎にトリガーされ、その出力は
連続して出され第３図Ｂの様になる。この出力を
受けて次のNAND１５は入力波形ＡとNANDとな
り、その出力は第３図Ｃの様になる。このNAND
１５の出力を次のリトリガーモノマルチ１６は立
下がりでトリガーし、その出力は“Ｈ”となり、
たとえばその時定数を30msecとしておけば入力
が約20msec毎にトリガーされ、その出力は連続
され第３図Ｄの様になる。この“Ｈ”出力の間だ
け発振器１７は駆動されブザー１８は鳴動し警報
音を発することになる。 In the circuit described above, if the operator does not approach the high-voltage live wire, no electrostatic induced voltage will be generated between the antenna plate 1 and the ground conductor 2. For this reason
The gate of FET4 is set to zero bias, and current flows between the drain and source, turning it on, and the retrigger monomulti 14 does not operate.
Its output is "L", the output of the NAND 15 remains "H", the output of the retrigger mono multi 16 remains "L", the oscillator 17 does not oscillate, and therefore the buzzer 18 does not sound. Does not generate an alarm sound. Next, when a worker approaches a high-voltage live wire, an electrostatic induced voltage appears between the antenna plate 1 and the ground conductor 2 shown in FIG. 2 due to the coupling of the spatially distributed capacitance existing around the live wire. This electrostatically induced voltage is expressed by the input waveform in Figure 3, and when this input waveform is negative, the voltage between the drain and source of FET4 in Figure 2 is
It is turned off. Therefore, the operating waveform between the drain and source at this time is the third waveform corresponding to the input waveform.
It will look like A in the diagram. The retrigger monomulti 14 inputting this waveform is triggered by the falling edge of the waveform, and the output becomes "H". At this time, if the time constant is set to 30 msec, for example, and the input wave is 50 Hz, it will be triggered every 20 msec, and the output will be output continuously as shown in Fig. 3B. Upon receiving this output, the next NAND 15 becomes NAND with input waveform A, and its output becomes as shown in FIG. 3C. This NAND
The next retrigger monomulti 16 will trigger the output of 15 at the falling edge, and its output will become “H”.
For example, if the time constant is set to 30 msec, the input will be triggered every 20 msec, and the output will be continuous as shown in Figure 3D. Only during this "H" output, the oscillator 17 is driven and the buzzer 18 sounds to emit an alarm sound.

次に静電気が入力された場合について説明す
る。一般に絶縁物が第２図のアンテナ板１に遠く
から近ずき、そしてまた離れていつた場合は第４
図の入力波形のような電圧がFET４のゲートに
加わり、この入力がマイナスの時第２図のFET
４のドレーンとソース間はOFFにされる。した
がつて、このときのドレーンとソース間の動作波
形は入力波形に対応して第４図Ａのようになる。
この波形を入力としたリトリガーモノマルチ１４
はその立下がりでトリガーされ、出力が“Ｈ”と
なる。このとき、たとえばその時定数を30msec
しておけば入力波形が単一であるため、次にリト
リガーされることが無く30msecだけ“Ｈ”とな
り第４図Ｂの様になる。したがつて次のNAND１
５の二つの入力は一致することなく、その出力は
“Ｈ”のまま一定で第４図Ｃの様になつている。
このためリトリガーモノマルチ１６の出力は
“Ｌ”のままで発振器１７を駆動することもな
く、ブザー１８も鳴動しない。 Next, a case where static electricity is input will be explained. Generally, if the insulator approaches the antenna plate 1 in Fig. 2 from a distance and then moves away from it, the fourth
A voltage like the input waveform in the figure is applied to the gate of FET4, and when this input is negative, the FET in Figure 2
4 is turned off between the drain and source. Therefore, the operating waveform between the drain and source at this time corresponds to the input waveform as shown in FIG. 4A.
Retrigger mono multi 14 using this waveform as input
is triggered at the falling edge, and the output becomes "H". At this time, for example, set the time constant to 30msec.
If this is done, since the input waveform is single, it will not be retriggered next time and will be "H" for 30 msec, resulting in a situation as shown in FIG. 4B. Therefore, the next NAND1
The two inputs of 5 do not match, and the output remains constant at "H" as shown in FIG. 4C.
Therefore, the output of the retrigger monomulti 16 remains "L" and does not drive the oscillator 17, nor does the buzzer 18 sound.

以上の説明の様に静電気のような散発的に来る
電圧に対しては動作せず、活線に接近したときの
50Hzまた60Hzの連続的な電圧では２回目に来た電
圧で鳴動するため、たとえば50Hzでは20msecの
遅れですみ十分実用的な活線接近警報器の電気回
路である。 As explained above, it does not operate against sporadic voltages such as static electricity, and does not operate when approaching live wires.
If the voltage is continuous at 50Hz or 60Hz, the alarm will sound at the second voltage, so at 50Hz, for example, there will be a delay of 20msec, making this a practical electrical circuit for a live wire proximity alarm.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の電気回路の例である。第２図〜
第４図は本考案による実施例であり、第２図は電
気回路図、第３図は作業者が高圧の活線に接近し
た場合の電気回路における動作波形であり、第４
図は静電気が入力されたときの電気回路における
動作波形である。 １……アンテナ板、２……アース導体、３……
半固定抵抗器、４……電界効果トランジスタ、
５，７，９……抵抗器、６，８，１１……トラン
ジスタ、１０……コンデンサ、１２，１８……ブ
ザー、１３……電池、１４，１６……リトリガブ
ルモノステイブルマルチバイブレーター、１５…
…NAND、１７……発振器。 FIG. 1 is an example of a conventional electric circuit. Figure 2~
Fig. 4 shows an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an electric circuit diagram, Fig. 3 is an operating waveform in the electric circuit when a worker approaches a high-voltage live wire, and Fig.
The figure shows operating waveforms in an electric circuit when static electricity is input. 1... Antenna board, 2... Earth conductor, 3...
Semi-fixed resistor, 4...field effect transistor,
5,7,9...Resistor, 6,8,11...Transistor, 10...Capacitor, 12,18...Buzzer, 13...Battery, 14,16...Retriggerable monostable multivibrator, 15 …
...NAND, 17...oscillator.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] アンテナ板とアース導体との間に生じる静電誘
導電圧を入力信号として検出する信号検出器と、
その信号検出器の出力を入力とする前段のリトリ
ガブルモノステイブルマルチバイブレーターと、
アンテナ板とアース板に検知すべき入力が入つた
時のみ有効な出力を出すように前段のリトリガブ
ルモノステイブルマルチバイブレーターの出力と
前記信号検出器の出力とを組み合せる回路と、そ
の回路の出力を入力とし警報素子を駆動させる回
路を制御する御段のリトリガブルモノステイブル
マルチバイブレーターと、前記警報素子と、警報
素子の駆動回路からなることを特徴とする活線接
近警報器の電気回路。 a signal detector that detects an electrostatic induced voltage generated between the antenna plate and the ground conductor as an input signal;
a pre-stage retriggerable monostable multivibrator that receives the output of the signal detector as input;
A circuit that combines the output of the retriggerable monostable multivibrator in the previous stage and the output of the signal detector so as to output an effective output only when the input to be detected is input to the antenna plate and the ground plate, and the circuit. An electric circuit for a live wire proximity alarm, comprising: a retriggerable monostable multivibrator that receives an output as an input and controls a circuit that drives an alarm element; an alarm element; and a drive circuit for the alarm element. .