JP2005241327A

JP2005241327A - 配線試験器

Info

Publication number: JP2005241327A
Application number: JP2004049208A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakurai; 弘櫻井; Yusuke Sekiya; 裕介関谷; Yoichi Suzuki; 洋一鈴木
Original assignee: AMERICAN DENKI CO Ltd; Toei Electric Co Ltd; Toko Electrical Construction Co Ltd
Current assignee: AMERICAN DENKI CO Ltd; Toei Electric Co Ltd; Toko Electrical Construction Co Ltd
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】コンセントへの配線回路を試験するための簡易な構造の配線試験器を提供する。
【解決手段】配線試験器は、コンセントの電源電圧極に結合可能な電源電圧用差込刃Ｌｔと、接地極に結合可能な接地用差込刃Ｅｔと、電源接地極に結合可能な電源接地用差込刃Ｎｔとを含む。さらに、電源電圧用差込刃に接続された第１の整流素子Ｒ１と、接地用差込刃に接続された第２の整流素子Ｒ２と、第１の整流素子と前記第２の整流素子とに接続された第１の表示回路Ｌ１と、電源接地用差込刃と第２の整流素子とに接続された第２の表示回路Ｌ２と、電源接地用差込刃と第１の整流素子とに接続された第３の表示回路Ｌ３とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンセントに電源を供給する配線系統を検査する配線試験器に関する。

工場やオフィス等では、電気機器の電源プラグを接続するためのコンセントが多数設けられる。単相電源用コンセントには接地回路を含めてプラグの差込口が三つ形成されているものがあり、各差込口は、利用する電圧や容量により様々な形状や配列で構成されている。本明細書においては、コンセントの三つの差込口の電極をそれぞれ、電源電圧極、電源接地極、及び接地極ということにする。電源電圧極は変電所に設けられた変圧器の電源電圧端子に接続され、電源接地極は変圧器の電源接地端子に接続される。接地極は電源電圧端子及び電源接地端子に接続される配線から独立した別の配線を通じて地面に埋設された接地板等に接続される。

コンセントの三つの差込口に設けられる電極がそれぞれ正しく変圧器の電源電圧端子、電源接地端子、及び接地板等に接続されていないと電気機器を安全に使用することができないので、コンセントの配線工事が終了した後は各種の配線確認検査を行う。配線確認検査には、分電盤の配線遮断器毎に正しくコンセントが接続されていることを確認する回路系統の検査、コンセントの各電極に対する配線の接続状態を確認する配線接続検査、及び配線とコンセントを一括した回路を対象とする絶縁抵抗の測定を含んでいる。従来、回路系統の検査と配線接続検査は、配線工事終了後に分電盤の配線遮断器を投入して各コンセントに通電し、差込口にテスターのプローブを挿入して電圧を確認することにより行なっており、多大な労力を費やしていた。

特許文献１の図１には、単相電源用コンセントの配線試験器に係る実施例の回路図が開示されている。試験器１には、三つのランプＬ１、Ｌ２、及びＬ３と電圧計５が設けられている。コンセントへの配線が正常な場合は、Ｌ１とＬ２だけが点灯する。電圧端子の接続が反対の場合は、Ｌ２とＬ３だけが点灯する。接地端子が接地されていないときは、すべてのランプが点灯し、電圧端子が接続されてないときは、すべてのランプが消灯する。このように配線試験器のランプの点灯状態で配線状態をチェックすることができる。

特許文献２には、コンセントに接続してコンセントの極性の検査と漏電遮断器の動作テストとを同じ場所で同じ装置を用いて行うことができるコンセント・チェッカが開示されている。同公報の図２において、発光ダイオードＬＥＤ１が点灯すれば、端子Ｌがコンセント４の電源電圧極に接続されていることが確認でき、発光ダイオードＬＥＤ２が点灯すれば端子Ｅが接地されていることを確認することができる。
特開平６−２１３９５２号公報特開２０００−１８０４９６号公報

多くのコンセントを設置した後に行う配線確認検査においては、多大な労力が費やされ工事現場での作業能率を高める配線試験器の出現が望まれていた。一方、配線確認検査は電気機器を安全に使用するための重要な工程の一つであり、確実に行われなければならない。従って、配線確認検査に供する配線試験器は、工事現場での検査手順と調和して安全・迅速、かつ確実な検査を実現ならしめるものである必要がある。そこで本発明の目的は、交流電源系統のコンセントへの配線確認検査を迅速かつ確実に行うことができる配線試験器を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような配線試験器を軽量・小型にし、かつ安価に実現することを目的とする。

本発明は、電源電圧極と電源接地極と接地極とを備えるコンセントに差込可能な差込刃を備える配線試験器であって、前記電源電圧極に結合可能な電源電圧用差込刃と、前記接地極に結合可能な接地用差込刃と、前記電源接地極に結合可能な電源接地用差込刃と、一方の端子が前記電源電圧用差込刃に接続された第１の整流素子と、一方の端子が前記接地用差込刃に接続された第２の整流素子と、前記第１の整流素子の他方の端子と前記第２の整流素子の他方の端子とに接続された第１の表示回路と、前記電源接地用差込刃と前記第２の整流素子の他方の端子とに接続された第２の表示回路と、前記電源接地用差込刃と前記第１の整流素子の他方の端子とに接続された第３の表示回路とを有する配線試験器を提供する。

本発明に係る配線試験器は、コンセントに差し込みが可能な差込刃と表示回路を備えており、差込刃をコンセントの差込口に挿入することで、表示回路の動作状態によりコンセントの電極の電圧を通じて配線状態を容易に確認することができる。また、電源電圧用差込刃に接続された第１の整流素子と接地用差込刃に接続された第２の整流素子とを備えることにより、配線試験器をコンセントに結合した状態で分電盤側からコンセントと配線を一括した絶縁抵抗試験を行っても、配線試験器内部のインピーダンスは影響しない。よって工事現場での配線確認検査を手順よく実施できる。整流素子は、交流電圧で点灯する表示回路の表示を妨げることはないが、直流電圧で行う絶縁抵抗試験に対しては高い抵抗値を示すので、表示回路のインピーダンスは絶縁抵抗試験に対して絶縁抵抗を低下させるような作用をしない。

本発明により、交流電源系統に接続されたコンセントの配線確認検査を迅速かつ確実に行うことができる配線試験器を提供することができた。さらに本発明により、そのような配線試験器を軽量・小型にし、かつ安価に実現することができた。

［コンセントまでの配線の説明］
図１は、コンセントに電源を供給する変圧器の結線の例を示す図である。図１（Ａ）には、デルタ結線された三相変圧器の二次側において電源電圧端子に接続された二つの電源電圧ラインＬと、電源接地端子に接続された電源接地ラインＮと、接地板に接続された接地ラインＥが示されている。二つの電源電圧ラインＬの間には公称２００Ｖの交流電圧が発生し、各電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間には公称１００Ｖの交流電圧が発生している。電源接地ラインＮと接地ラインＥとは、接地抵抗を流れる電流による電圧降下を無視すれば同一電位になっており、各電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間にも公称１００Ｖの交流電圧が発生している。

図１（Ｂ）には、スター結線された三相変圧器の二次側において電源電圧端子に接続された三つの電源電圧ラインＬと、電源接地端子に接続された電源接地ラインＮと、接地板に接続された接地ラインＥが示されている。それぞれの電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間には公称１００Ｖの交流電圧が発生している。各電源電圧ラインＬ間には公称１７３Ｖの交流電圧が発生している。図１（Ａ）と同様に電源接地ラインＮと接地ラインＥとは、接地抵抗を流れる電流による電圧降下を無視すれば同一電位になっており、各電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間にも公称１００Ｖの交流電圧が発生している。図１（Ｃ）には、単相変圧器の二次側において電源電圧端子に接続された二つの電源電圧ラインＬと電源接地端子に接続された電源接地ラインＮと、接地板に接続された接地ラインＥが示されている。二つの電源電圧ライン間には公称２００Ｖの電圧が発生し、各電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間には交流１００Ｖの電圧が発生している。図１（Ａ）、（Ｂ）と同様に電源接地ラインＮと接地ラインＥとは、接地抵抗を流れる電流による電圧降下を無視すれば同一電位になっており、各電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間にも公称１００Ｖの交流電圧が発生している。

このように変電所から分電盤までは複数のラインが配線され、また、ライン間の電圧は異なっているため、配線確認検査をしないと誤配線により危険な電圧がコンセントに発生してしまう可能性がある。また、電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間には、電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間と同じ電圧が発生しているが、電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間に負荷を接続すると接地ラインＥに負荷電流が流れて接地抵抗を通じて電圧の上昇を招き、危険な場合もあるので、電源接地ラインＮと接地ラインＥは、交錯したりすることがないように正しく配線されなければならない。

図２は、コンセントに電源を供給する分電盤の系統図である。分電盤１０は工場やオフィスにおいて、電気の使用場所の近くに設けられ、例えば、図１に示したいずれかの変圧器から電源電圧ラインＬ及び電源接地ラインＮとしての電線３１及び接地ラインＥとしての電線３３が配線されている。電線３１は２線〜４線で構成されて主配線遮断器１１の一次側に接続されており、主配線遮断器１１の二次側は四つの分岐配線遮断器１３、１５、１７、１９の一次側に接続されている。各分岐配線遮断器の二次側からは電線２３、２５、２７、２９が外部に配線されている。各電線２３、２５、２７、２９には、複数の単相用コンセント３３、３５、３７、３９が接続されており、分岐配線遮断器毎に一つの回路系統を構成している。

本実施の形態において、回路系統を構成する配線２３、２５、２７、２９は、１本又は２本の電源電圧ラインＬと１本の電源接地ラインＮの２線又は３線で形成され、途中に設けられた接続ボックスから分岐した電線により各コンセントの電源電圧極と電源接地極に接続されている。電線３３は、接続バー２１に接続され、接続バー２１から四つの電線に分岐して各回路系統のコンセントに配線される。このように、各コンセントには、電源電圧ラインＬ、電源接地ラインＮ、及び接地ラインＥの３線が接続される。

［配線試験器の回路の説明］
図３は、本実施の形態に係る電源試験器１００の機能を説明するためのブロック図である。電源電圧端子Ｌｔはコンセントの電源電圧極に結合可能な電源電圧用差込刃に相当する。電源接地端子Ｎｔは、コンセントの電源接地極に結合可能な電源接地用差込刃に相当する。接地端子Ｅｔは、コンセントの接地極に結合可能な接地用差込刃に相当する。電源電圧端子Ｌｔには、電源電圧端子Ｌｔの方向を順方向とする配置で整流素子Ｒ１の一方の端子が接続されている。接地端子Ｅｔには、接地端子Ｅｔと逆の方向を順方向とする配置で整流素子Ｒ２の一方の端子が接続されている。整流素子Ｒ１の他方の端子と整流素子Ｒ２の他方の端子には、表示回路Ｌ１が接続されている。整流素子Ｒ２の他方の端子と電源接地端子Ｎｔには表示回路Ｌ２が接続されている。整流素子Ｒ１の他方の端子と電源接地端子Ｎｔには表示回路Ｌ３及びＬ４が接続されている。

整流素子Ｒ１は、直流に関して、電源電圧端子Ｌｔから電源試験器１００の内部回路に向かって高い抵抗値を示し、整流素子Ｒ２は、試験装置１００の内部回路から接地端子Ｅｔに向かって高い抵抗値を示す。本実施の形態において、表示回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４の表示の開始及び停止の条件は、印加される電圧値にのみ支配され、それぞれある電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、及びＶ４で表示を開始し、表示を開始した後は電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、及びＶ４と同一又はそれらより低い電圧値Ｖｘ１、Ｖｘ２、Ｖｘ３、及びＶｘ４で表示を停止する。このような表示特性を備える表示回路は、ネオン・ランプや発光ダイオードを利用して容易に実現できるので、簡易な配線試験器を製作する上で都合がよい。

本実施の形態に係る配線試験器１００は、現実に行われている現場での配線確認検査を能率的に行うことを目的に創作されたものであり、表示回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４が表示を開始し又は停止する電圧に関して高い精度は要求されない。図１を参照しながら示したことからも明らかなように、コンセントに電源を供給する配線系統に誤配線があって電圧の異常が発生したとしても、その異常電圧は正常な電圧から十分に区別できるほど大きいからである。また、配線確認検査では変圧器やその他の原因による電圧の異常を検査することまでは含んでいないからである。一方、表示回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４は、発光素子とそれを動作させるトランジスタ等の能動的な半導体素子とを組み合わせて構成してもよいが、それらは本発明で目的とする検査に対して必要以上の性能を有する場合もある。しかし、表示の開始及び停止の電圧値の精度を向上させ、自由に制御することができるので、精密な電圧の検査まで行うような場合はそれらを採用してもよい。

［配線試験器の動作説明］
図４は、配線試験器１００を構成する各表示回路の表示の開始及び停止の特性を示す図である。本実施の形態に係る配線試験器１００は、公称１００Ｖ交流回路のコンセント用に構成されているが、本発明の思想は、公称２００Ｖ回路等の他の交流電圧のコンセントに対する配線試験器に適用することも含んでいる。１００Ｖ回路のコンセントには、配線確認検査においてコンセントにおける電源電圧極と電源接地極との間の電圧を正常と判断する閾値である下限電圧値ＶＬ及び上限電圧値ＶＨが設定されている。下限電圧値ＶＬは例えば９０Ｖであり、上限電圧値ＶＨは例えば１２０Ｖである。配線確認検査は配線工事の適正を検査することが目的なので、下限電圧値ＶＬ及び上限電圧値ＶＨは、必ずしもコンセントに接続して使用する電気機器を使用することができる電圧範囲と厳密に一致している必要はない。

表示回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４は、放電管を利用して容易に構成することができるように、表示開始電圧が表示停止電圧より高いといった特性を備えている。ここに表示停止電圧は、一旦表示を開始した表示回路に印加する電圧を徐々に低下させたときに、表示を停止する電圧をいう。今、配線確認検査を行うコンセント回路の公称電圧は１００Ｖであり、コンセントにおける電圧がほぼ下限電圧値ＶＬと上限電圧値ＶＨの範囲内にあれば電圧を正常と判断する。表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ２は、その両端に印加される電圧が下限電圧値ＶＬより低い電圧値で表示を開始するように構成されている。表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ２が表示を開始する電圧値は、同一電圧値である必要はない。表示回路Ｌ３はその両端に印加される電圧が、ほぼ下限電圧値ＶＬ（９０Ｖ）で表示を開始するように構成されている。表示回路Ｌ４はその両端に印加される電圧が、ほぼ上限電圧値ＶＨ（１２０Ｖ）で表示を開始するように構成されている。

図５は、コンセントに結合された配線試験器１００の各表示回路が、コンセントまでの配線系統の状態と電圧に対応して表示する状態を示す図である。図５の番号１から番号２０までは、コンセントに供給される電圧が、下限電圧値ＶＬと上限電圧値ＶＨの間にある（以後、この電圧を正常電圧値という。）ものとする。配線試験器１００をコンセントに結合すれば、電源電圧端子Ｌｔはコンセントの電源電圧極に結合され、電源接地端子Ｎｔはコンセントの電源接地極に結合され、接地端子Ｅｔはコンセントの接地極に結合される。従って、コンセントの電源電圧極に電源電圧ラインＬが配線され、コンセントの電源接地極に電源接地ラインＮが配線され、コンセントの接地極に接地ラインＥが配線されていれば、配線試験器１００の電源電圧端子Ｌｔに電源電圧ラインＬが接続され、接地端子Ｅｔに接地ラインＥが接続され、電源接地端子Ｎｔに電源接地ラインＮがそれぞれ正しく接続されることになる。

この場合の配線は正常なので、電源電圧端子Ｌｔと接地端子Ｅｔとの間及び電源電圧端子Ｌｔと電源接地端子Ｎｔとの間には正常電圧値が印加されることになり、表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ３だけが表示する（番号１）。このとき表示回路Ｌ１には、整流素子Ｒ１及び整流素子Ｒ３の作用により半波整流された電流が流れる。表示回路Ｌ４は、電源電圧端子Ｌｔと電源接地端子Ｎｔとの間の電圧値が表示開始電圧に満たないので表示しない。表示回路Ｌ２は、電源接地端子Ｎｔと接地端子Ｅｔとの間の電位がほぼ同じなので表示しない。番号１の状態において電源電圧ラインＬが電源電圧端子Ｌｔに接続されていないときは、いかなる電圧も生じないのでいずれの表示回路も表示しない（番号２）。さらに、番号１の状態で接地ラインＥが接地端子Ｅｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ３だけが表示する（番号３）。表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ２には、電源電圧端子Ｌｔと電源接地端子Ｎｔに印加された電圧がそれぞれのインピーダンスで分圧されて印加され表示を開始する電圧に満たないためにこれらは表示しない。さらに、番号１の状態で電源接地ラインＮが端子Ｎｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ１だけが表示する（番号４）。表示回路Ｌ３と表示回路Ｌ２には、電源電圧端子Ｌｔと接地端子Ｅｔに印加された電圧がそれぞれのインピーダンスで分圧されて印加され表示を開始する電圧に満たないためにこれらは表示しない。

電源接地ラインＮと接地ラインＥがコンセントの電極に対して逆に接続されているときは、表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ３だけが表示し番号１と同じ表示状態になる（番号５）。電源接地ラインＮと接地ラインＥとはほぼ同電位にあるからであり、正常な状態（番号１）と区別できないがこれについては後述する。さらに、番号５の状態で電源電圧ラインＬが電源電圧端子Ｌｔに接続されていないときは、いずれの表示回路も表示しない（番号６）。さらに、番号５の状態で電源接地ラインＮが接地端子Ｅｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ３だけが表示する（番号７）。さらに番号５の状態で接地ラインＥが電源接地端子Ｎｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ１だけが表示する（番号８）。

電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮがコンセントの電極に逆に接続されているときは、表示回路Ｌ２と表示回路Ｌ３だけが表示する（番号９）。このとき表示回路Ｌ２には、整流素子Ｒ２で半端整流された電流が流れる。さらに、番号９の状態で電源電圧ラインＬが端子Ｎｔに接続されていないときは、いずれの表示回路も表示しない（番号１０）。番号９の状態で接地ラインＥが接地端子Ｅｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ３だけが表示する（番号１１）。番号９の状態で電源接地ラインＮが電源電圧端子Ｌｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ２だけが表示する（番号１２）。

電源電圧ラインＬと接地ラインＥが逆に接続されているときは、表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ２だけが表示する（番号１３）。電源電圧端子Ｌｔと電源接地端子Ｎｔとはほぼ同電位になるため表示回路Ｌ３は表示しない。番号１３の状態で電源電圧ラインＬが接地端子Ｅｔに接続されていないときは、いずれの表示回路も表示されない（番号１４）。番号１３の状態で、接地ラインＥが電源電圧端子Ｌｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ２だけが表示する（番号１５）。番号１３の状態で電源接地ラインＮが電源接地端子Ｎｔに接続されていないときは、表示回路Ｌ１だけが表示する（番号１６）。

電源電圧ラインＬが接地端子Ｅｔに接続され、電源接地ラインＮが電源電圧端子Ｌｔに接続され、接地ラインＥが電源接地端子Ｎｔに接続されているときは、表示回路Ｌ１と表示回路Ｌ２だけが表示する（番号１７）。電源電圧ラインＬが電源接地端子Ｎｔに接続され、電源接地ラインＮが接地端子Ｅｔに接続され、接地ラインＥが電源電圧端子Ｌｔに接続されているときは、表示回路Ｌ２と表示回路Ｌ３だけが表示する（番号１８）。任意の２線がいずれの端子にも接続されていないとき及び３線がいずれの端子にも接続されていないときは、いずれの表示回路も表示しない（番号１９及び番号２０）。

番号２１、２２は、コンセントまでの配線は正常（番号１の状態）であるが電圧が異常の場合の表示回路の動作を示す。電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間の電圧が図４に示した上限電圧値ＶＨよりも高い場合は、表示回路Ｌ１、Ｌ３、及びＬ４が表示する（番号２１）。表示回路Ｌ２の両端は、ほぼ同電位であるため表示しない。電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間の電圧値が下限電圧値ＶＬよりも低いときは、表示回路Ｌ３が表示せず（番号２２）、さらに電圧が表示回路Ｌ１の表示開始電圧よりも低いときは表示回路Ｌ１も表示しない。

以上、配線試験器１００の動作状態を説明したが、番号５は誤配線であるにも関わらず番号１の正常な配線状態と同じ表示動作をしており、区別がつかない。本実施の形態に係る配線試験器は、各端子Ｌｔ、Ｎｔ、Ｅｔ間に印加される電圧値だけで配線状態を試験するので、同電位にある電源接地ラインＮと接地ラインＥとの間での配線の誤接続を表示回路の動作だけで区別することはできない。しかし、その他の多くの配線の異常状態のパターンから正常状態を明確に区別するように動作するので十分に実用性はある。番号５の状態を番号１の状態から区別するには、例えば、図２に示した分電盤１０の接続バー２１から接地線３３を外し番号３の状態を形成して番号７の状態と比較したり、電源接地ラインＮを分岐配線遮断器の二次側で開放し番号４の状態を形成して番号８の状態と比較したりして行うことができる。

本実施の形態に係る配線試験器１００は、整流素子Ｒ１及び整流素子Ｒ２を備える点にさらに特徴がある。すなわち、工事現場での配線確認検査は、最初に配線試験器１００を検査対象となるすべてのコンセントに差し込み、図２に示した分電盤において分岐配線遮断器を開放した後にその二次側から絶縁抵抗試験器を使って回路系統全体の絶縁抵抗の測定を行うようにすると手順上都合がよい。このとき、電源電圧ラインＬに絶縁抵抗測定器の電圧端子を接続し、接地ラインＥに絶縁抵抗測定器の接地端子を接続して電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間の絶縁抵抗を測定する場合に、整流素子Ｒ１が測定のための直流電圧に対して高い抵抗を示すので、配線試験器の表示回路の抵抗が絶縁抵抗に与える影響をなくすことができる。電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの絶縁抵抗測定についても同様である。

電源接地ラインＮに絶縁抵抗測定器の電圧端子を接続し、接地ラインＥに絶縁抵抗測定器の接地端子を接続して電源接地ラインＮと接地ラインＥとの間の絶縁抵抗を測定する場合は、整流素子Ｒ２が測定のための直流電圧に対して高い抵抗を示すので、配線試験器の表示回路の抵抗が絶縁抵抗に与える影響をなくすことができる。このようにコンセントに配線試験器を差し込んだままで絶縁抵抗の測定ができるという特徴に関しては、さらに後述する。

［配線試験器の回路例と構造］
図６は、本発明の実施の形態に係る配線試験器２００の回路例を示す図である。各表示回路はネオン・ランプ（放電管表示灯）で構成されている。ネオン・ランプ２０５、２０９、２１５、及び２２３は、それぞれ図３のブロック図に示した表示回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４に対応し、本実施の形態においては、株式会社坂詰製作所より型番をＬＭＨ−５Ｍ型と特定して入手することができる。ネオン・ランプ２０５、２０９、２１５、及び２２３の発光色は、それぞれ緑、黄色、赤、及び黄色として選択し、配線試験器２００に適用したときに正常、異常の判別を容易に行えるようにしている。

ネオン・ランプは、透明ガラス球の中に金属電極を設け、ネオン等の不活性ガス又はその混合ガスを封入したグロー放電管である。ネオン・ランプには放電開始電圧と放電維持電圧という特性があり、それらは電極形状、電極間距離、封入ガスの種類及びその圧力等により定まる。放電開始電圧は、ネオン・ランプに印加する電圧を徐々に上昇させたときにグロー放電を開始する電圧であり、放電維持電圧は、一旦放電を開始したネオン・ランプが放電を維持し得る電圧で、１００Ｖ定格のネオン・ランプでは放電維持電圧は放電開始電圧より約１５Ｖ程度低い。また、同一型番のネオン・ランプでも、発光色により放電開始電圧が若干異なるが、本実施の形態に係る配線試験器は精密な電圧値の確認を目的とするものではないので、ネオン・ランプでも十分に機能を発揮することができる。

図６において、抵抗２０７、２１１、２１７、及び２２７は、誘導ノイズ防止用の抵抗であり、各ネオン・ランプに放電開始電圧以下の電圧が印加されていたり、電圧がまったく印加されていなかったりしたときに誘導電圧で微点灯してしまう現象を防止する。また、一点鎖線の中に存在する抵抗は直列安定抵抗で、放電開始後の放電電流を定格電流以下に抑制する働きをする。ネオン・ランプ２１５には直列抵抗２１３及び２１９が接続され、ネオン・ランプ２２３には直列抵抗２２１及び２２９が接続されている。

電源電圧端子Ｌｔとネオン・ランプ２０５の一方の端子との間には、半導体整流ダイオード２０１が電源電圧端子Ｌｔに向かって順方向となるように接続されている。また、接地端子Ｅｔとネオン・ランプ２０５の他方の端子との間には、半導体整流ダイオード２０３がネオン・ランプ２０５の他方の端子に向かって順方向になるように接続されている。半導体整流ダイオード２０１、２０３は、図３の整流素子Ｒ１、Ｒ２に対応する。電源電圧端子Ｌｔ、接地端子Ｅｔ及び電源接地端子Ｎｔは、コンセントの差込口に差し込みが可能な差込刃の形状及び配置になっている。

本実施の形態に係るネオン・ランプ２０７、２１１、２１７、及び２２３はすべて同一型番のものを使用しており、放電開始電圧及び放電維持電圧は発光色の相違により若干異なる程度であるが、配線試験器２００においては抵抗２１３、２１９、２２１、及び２２９の作用により、端子Ｌｔ、Ｅｔ、Ｎｔの相互間に印加される電圧に対して各ネオン・ランプが点灯又は消灯するタイミングがさらに異なる。

ネオン・ランプ２０５と２０９には、それぞれ端子Ｌｔ−Ｅｔ間及び端子Ｎｔ−Ｅｔ間の電圧が半波整流されて印加される。ネオン・ランプ２１５には、端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧が抵抗２１３及び２１９で分圧され、かつ半端整流されて印加される。ネオン・ランプ２２３には、端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧が抵抗２２１及び２２９で分圧され、かつ半端整流されて印加される。よって、ネオン・ランプ２０５又は２０９には、端子Ｌｔ−Ｅｔ間の端子電圧又は端子Ｎｔ−Ｅｔ間の電圧が直接印加される。また、端子Ｌｔ−Ｎｔ間の同一電圧に対して、ネオン・ランプ２１５にはネオン・ランプ２２３に比べて高い電圧が印加されることになる。端子Ｌｔ−Ｅｔ間の電圧と、端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧を比べたときには、ネオン・ランプ２０５が最も低い電圧で点灯し、次に高い電圧でネオン・ランプ２１５が点灯し、最も高い電圧でネオン・ランプ２２３が点灯する。ネオン・ランプ２２３が点灯するときの端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧を上限電圧値（ＶＨ）に設定しておけば、ネオン・ランプ２２３の点灯によりＬｔ−Ｎｔ間の電圧が異常に高い状態を表示することができる。また、ネオン・ランプ２１５が点灯するときの端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧を下限電圧値（ＶＬ）に設定しておけば、ネオン・ランプ２１５が点灯しないことにより端子Ｌｔ−Ｎｔ間の電圧が異常に低い状態を表示することができる。

図７は、配線試験器２００の概略構造を示す図である。ボデー２３１、差込刃２３３、２３５、及びネオン・ランプ２３０で形成される外形は、コンセントに結合する電気機器のプラグのように構成されている。ネオン・ランプ２３０は、図６に示したネオン・ランプ２０５、２０９、２１５、及び２２３に相当するものである。固定部２３７には電源電圧用差込刃２３５、接地用差込刃２３３、及び電源接地用差込刃が設けられており、電源接地用差込刃は、電源電圧用差込刃２３５の陰に隠れており図には示されていない。各差込刃は、コンセントの各電極の差込口に差し込みが可能なように配置され、コンセントの電極に対する差込刃の対応関係を誤って差し込むことがないように構成されている。基板アセンブリ２３９には、抵抗及び整流素子が設けられており、それらは各差込刃及びネオン・ランプに接続されている。

［配線試験器を用いた配線確認検査方法の説明］
コンセント工事が完了した工事現場において、図２に示した分電盤１０に設けられた４個の分岐配線遮断器により四つの回路系統が構成されている場合に、本実施の形態に係る配線試験器２００を使った配線確認検査の方法について説明する。配線確認検査は絶縁抵抗の測定、回路系統試験、及び極性試験で構成されている。

（１）配線試験器の差し込み
最初に配線試験器２００の総数を数えておき、試験に係るオフィスのすべてのコンセントに配線試験器２００を差し込む。配線試験器２００は、小型でかつ安価に製作されており工事現場でも多数用意することが可能である。設計図で予定されているコンセントの個数に相当する配線試験器２００がすべてコンセントに差し込まれることで、設置されたコンセントの総量が確認できる。

（２）絶縁抵抗の測定
次に、分岐配線遮断器１３を開放した状態で、二次側の配線２３の電源電圧ラインＬに絶縁抵抗測定器の電圧端子を当て、接地ラインＥを形成する接続バー２１に絶縁抵抗測定器の接地端子を当てて、電源電圧ラインＬと接地ラインＥとの間の絶縁抵抗を測定する。測定に係る分岐配線遮断器を開放しておくのは、変圧器側での回り込み回路の発生を防止するためである。このとき配線試験器２００は、整流ダイオード２０１の作用により、絶縁抵抗の測定結果に影響を与えることはない。次に、絶縁抵抗測定器の接地端子を電源接地ラインＮに当て、電源電圧ラインＬと電源接地ラインＮとの間の絶縁抵抗を測定する。このとき配線試験器２００は、整流ダイオード２０１の作用により絶縁抵抗の測定結果に影響を与えることはない。次に、電源接地ラインＮに絶縁抵抗測定器の電圧端子を当て、接地ラインＥに絶縁抵抗測定器の接地端子を当てる。このとき配線試験器２００は、整流ダイオード２０３の作用により絶縁抵抗の測定結果に影響を与えることはない。同様に、他の分岐配線遮断器１５、１７、１９で構成される回路系統に対しても順番に絶縁抵抗の測定を実施する。

（３）回路系統試験
回路系統試験は、分岐配線遮断器の系統に正しく所定のコンセントが接続されているかどうかの確認である。すでに絶縁抵抗の測定が行われているので、コンセントまでの配線に電圧を印加することができる。最初に、分岐配線遮断器１３だけを投入し、配線試験器２００のネオン・ランプの発光状態を確認する。いずれかのネオン・ランプが発光している配線試験器が差し込まれたコンセントには、分岐配線遮断器１３から電源が送られていることが確認できる。

（４）極性試験
極性試験は、コンセントの電極に電源側の配線が正しく接続されているかどうかとコンセントの電極の電圧が正常かどうかの確認試験である。図４〜図５で説明したとおり、配線試験器２０１を使った検査は、ネオン・ランプ２０５（Ｌ１）とネオン・ランプ２１５（Ｌ３）が表示する場合に正常であると判断する。それ以外の表示状態の場合又はいずれの表示回路も表示しない状態の場合は、配線に誤りがあるか供給電圧が異常であると判断する。従って、表示回路の表示状態を確認することで容易に極性試験を実施することができる。

同様に、他の分岐配線遮断器の回路系統にも配線試験を行う。このように本実施の形態に係る配線試験器２００を多数用意しておくことにより、これらを最初にすべてのコンセントに差し込んでから、作業員が分電盤から絶縁抵抗の測定を行い、つづいて、回路系統試験、極性試験を行うことができる。よって、コンセントが分電盤から確認できる位置にあれば、検査の間作業員は分電盤の場所から移動しなくてもよい。配線試験器の表示状態を確認するために作業員が分電盤の場所から移動する必要がある場合でも、あらかじめコンセントに差し込んである配線試験器の表示状態を確認するだけでよいので作業能率がよい。配線試験器２００を実際に使った配線確認検査の結果では、従来のテスターを用いた検査に比べて所用時間が１／３程度まで減少している。

コンセントに電源を供給する変圧器の結線例を示す図である。コンセントに電源を供給する分電盤の系統図である。配線試験器の機能を説明するためのブロック図である。表示回路の表示開始電圧を示す図である。図４に示した配線試験器の各表示回路の表示状態を示す図である。配線試験器の回路例を示す図である。配線試験器の構造を示す図である。

符号の説明

２００配線試験器
２０７、２１１、２１７、２２７ネオン・ランプ
２３０ネオン・ランプ
２３１ボデー
２３３接地用差込刃
２３５電源電圧用差込刃
２３７固定部
２３９基板アセンブリ

Claims

電源電圧極と電源接地極と接地極とを備えるコンセントに差し込みが可能な差込刃を備える配線試験器であって、
前記電源電圧極に結合可能な電源電圧用差込刃と、
前記接地極に結合可能な接地用差込刃と、
前記電源接地極に結合可能な電源接地用差込刃と、
一方の端子が前記電源電圧用差込刃に接続された第１の整流素子と、
一方の端子が前記接地用差込刃に接続された第２の整流素子と、
前記第１の整流素子の他方の端子と前記第２の整流素子の他方の端子とに接続された第１の表示回路と、
前記電源接地用差込刃と前記第２の整流素子の他方の端子とに接続された第２の表示回路と、
前記電源接地用差込刃と前記第１の整流素子の他方の端子とに接続された第３の表示回路と
を有する配線試験器。
さらに前記電源接地用差込刃と前記第１の整流素子の他方の端子とに接続された第４の表示回路を備え、前記第３の表示回路は前記電源電圧用差込刃と前記電源接地用差込刃との間に印加された下限電圧値で表示を開始し、前記第１の表示回路は前記電源電圧用差込刃と前記電源接地用差込刃との間に印加された前記下限電圧値より低い電圧値で表示を開始し、前記第２の表示回路は前記電源接地用差込刃と前記接地用差込刃との間に印加された前記下限電圧値より低い電圧値で表示を開始し、前記第４の表示回路は前記電源電圧用差込刃と前記電源接地用差込刃との間に印加された前記下限電圧値より高い電圧値で表示を開始する請求項１記載の配線試験器。
前記第１の整流素子及び前記第２の整流素子が半導体整流ダイオードであり、前記第１の表示回路、前記第２の表示回路、前記第３の表示回路及び前記第４の表示回路がネオン・ランプ又は発光ダイオードを含んで構成される請求項２記載の配線試験器。