JP2007228289A - Bridge circuit connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力線搬送通信における単相3相式商用電源線の異相線間を接続して異相間通信接続を実現するためのブリッジ回路を接続するブリッジ回路接続器に関する。 The present invention relates to a bridge circuit connector for connecting bridge circuits for connecting different-phase lines of a single-phase three-phase commercial power line in power line carrier communication to realize a different-phase communication connection.
従来より実施されている電力線搬送通信では、家庭用電力線が200V利用を前提とした単相3線方式による配線方法が主流であることから、この配線方法によって同一家庭内電力配線であっても、フェーズ線とニュートラル線の組み合わせに異相状態となる配線が発生する。 In the power line carrier communication that has been carried out conventionally, the wiring method by the single-phase three-wire system on the assumption that the household power line is 200 V is the mainstream, so even if it is the same household power wiring by this wiring method, A wiring that is in a different phase occurs in the combination of the phase line and the neutral line.
通常の通信線であれば2線式のマルチ接続配線となることから異相となるようなことは無いが、電力線搬送通信は媒体として使用する電力線が3線式(フェーズ線2本、ニュートラル線1本の構成)にて家庭内に引き込まれ、任意のフェーズ線1本とニュートラル線の組み合わせにより、各コンセント等へ配線される。 If it is a normal communication line, it will not be out of phase because it will be a two-wire multi-connection wiring, but power line carrier communication is a three-wire power line (two phase lines, neutral line 1) In the configuration of the book, the wire is drawn into the home and wired to each outlet or the like by a combination of an arbitrary phase line and a neutral line.
そのため、電力線上に高周波信号を伝送してネットワークを構築する場合、異相コンセント間での信号減衰が大きいので通信の確立が難しくなる。 Therefore, when a network is constructed by transmitting a high-frequency signal on the power line, it is difficult to establish communication because signal attenuation between the different-phase outlets is large.
そこで、通信を確立するために50Hzおよび60Hzを通さず高周波信号を通す回路としてフィルタ接続器の使用や、あるいはコンデンサをブレーカの端子部分に装着したり、あるいはケーブルを切断してコンデンサを接続する方法が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、異相間接続をするブリッジ回路(コンデンサ等)を商用電源線に接続するには商用電源線の電力ケーブルの途中を切断してブリッジ回路を接続するか、もしくは新たに電力ケーブルを用意してブリッジ回路を商用電源線の電力ケーブルに接続し直すといった追加工が必要であった。 However, in order to connect a bridge circuit (capacitor, etc.) that connects between different phases to the commercial power line, cut the middle of the power cable of the commercial power line and connect the bridge circuit, or prepare a new power cable. Additional work such as reconnecting the bridge circuit to the power cable of the commercial power line was necessary.
また、安全上の理由からブリッジ回路を接続する電力ケーブルに商用電源電流が流れないように契約ブレーカ等を切断し、電力供給を停止した死線状態で工事を行う必要があった。そのためブリッジ回路の接続工事中は商用電源からの電力供給が受けられなかった。 In addition, for safety reasons, it was necessary to cut the contract breaker or the like so that the commercial power supply current does not flow through the power cable connecting the bridge circuit, and to perform the work in the dead line state where the power supply was stopped. Therefore, the power supply from the commercial power source could not be received during the bridge circuit connection work.
さらに、商用電源線の定格電流が大きい場合には接続するブリッジ回路を構成するインダクタも大きくなり全体が大型化する。そのため一般家庭などでは配線場所も限られており、こうした大型のブリッジ回路を設置する場所を商用電源線の既存の敷設場所以外に新たに確保することは難しかった。 Further, when the rated current of the commercial power supply line is large, the inductor constituting the bridge circuit to be connected becomes large and the whole size is increased. For this reason, wiring locations are limited in ordinary homes, and it has been difficult to secure a new location for installing such a large bridge circuit other than the existing installation location of the commercial power line.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、敷設された商用電源線を切断したり通電を停止させることなくブリッジ回路を安全かつ容易に接続し、ブリッジ回路の新たな設置場所の確保も不要にすることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to connect a bridge circuit safely and easily without disconnecting a commercial power line laid or stopping energization, and to provide a new bridge circuit. It is also necessary to secure the installation location.
課題を解決するために、請求項1に記載の本発明は、単相3線式商用電源線に流れる低周波信号を阻止し電力線搬送通信に用いられる高周波信号を通過させるためのブリッジ回路と、前記単相3線式商用電源線を構成する2本のフェーズ線間を前記ブリッジ回路を介して接続して導通させるための接続手段と、を備える。
In order to solve the problem, the present invention according to
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1において、前記接続手段は、2本の前記フェーズ線をそれぞれ把持するための円形開口部を有するケーブルクランプと、前記ブリッジ回路の入出力端子に接続されるとともに前記ケーブルクランプが前記フェーズ線に接触する面に突設され、前記把持の際に前記フェーズ線の絶縁被覆を貫通して導電体に導通するための針状の導通針と、を備える。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the connection means includes a cable clamp having a circular opening for holding the two phase lines, and an input / output terminal of the bridge circuit. And a needle-like conductive needle that is connected to the phase wire and protrudes from the surface in contact with the phase line, and penetrates the insulating coating of the phase line and conducts to the conductor during the gripping, Is provided.
また、請求項3に記載の本発明は、請求項2において、前記ケーブルクランプは、前記フェーズ線を独立にそれぞれ把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けられた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能である。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the cable clamp grips the phase line independently, and sets the length of the missing section provided on the circumference of the circular opening. The circumference can be adjusted by shortening or extending by the fastening means.
また、請求項4に記載の本発明は、請求項2において、前記ケーブルクランプは、2本の前記フェーズ線を共に纏めて把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けれた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the cable clamp grips the two phase lines together, and includes a defect section provided on the circumference of the circular opening. The circumference can be adjusted by shortening or extending the length by the fastening means.
また、請求項5に記載の本発明は、請求項2〜4のうちのいずれか1項において、前記導通針を除く前記ブリッジ回路と前記ケーブルクランプが絶縁体に覆われて構成されている。 Further, according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, the bridge circuit excluding the conductive needle and the cable clamp are covered with an insulator.
また、請求項6に記載の本発明は、請求項1〜5のうちのいずれか1項において、前記ブリッジ回路は、コンデンサ、過電圧防護素子のいずれか一つまたは組み合わせにより構成されている。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the bridge circuit is configured by any one or a combination of a capacitor and an overvoltage protection element.
また、請求項7に記載の本発明は、請求項6において、前記コンデンサは、前記単相3線式商用電源線の電圧に対して予め設定された所定の耐電圧特性を備えている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the capacitor has a predetermined withstand voltage characteristic preset with respect to a voltage of the single-phase three-wire commercial power line.
また、請求項8に記載の本発明は、請求項2〜7のうちのいずれか1項において、前記導通針の周辺に前記絶縁被覆を貫通して生じた穴へ異物が侵入するのを防止するための異物侵入防止手段が備わる。
Further, the present invention according to
また、請求項9に記載の本発明は、請求項1〜7のうちのいずれか1項において、前記ブリッジ回路の識別を可能とする、色分け、文字、数字、記号、突起のうちのすくなくとも一つを備える。 According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, at least one of color coding, letters, numbers, symbols, and protrusions that enables the bridge circuit to be identified. With one.
また、請求項10に記載の本発明は、請求項3〜9のうちのいずれか1項において、前記ブリッジ回路は、前記ケーブルクランプと別体で構成され前記ケーブルクランプから着脱可能である。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the third to ninth aspects, the bridge circuit is configured separately from the cable clamp and is detachable from the cable clamp.
本発明によれば、敷設された商用電源線を切断したり通電を停止させることなくブリッジ回路を安全かつ容易に接続し、ブリッジ回路の新たな設置場所の確保も不要にすることができる。 According to the present invention, the bridge circuit can be safely and easily connected without cutting the installed commercial power supply line or stopping energization, and it is possible to eliminate the need for a new installation location of the bridge circuit.
図1には、ブリッジ回路接続器の実施の形態に係る、ブリッジ回路と単相3線式商用電源線との接続構成を説明するための説明図を示している。この図1には、単相3線式商用電源線を構成する電線として、2本のフェーズ線4、5と、1本のニュートラル線9と、この2本のフェーズ線4、5の間を接続しているブリッジ回路1が示されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a connection configuration between a bridge circuit and a single-phase three-wire commercial power supply line according to an embodiment of the bridge circuit connector. In FIG. 1, as the electric wires constituting the single-phase three-wire commercial power supply line, there are two
ブリッジ回路1はフェーズ線4とフェーズ線5とを電気的に接続しており、フェーズ線4、5の間で電力線搬送通信に用いられる周波数の信号を導通可能にしている。この周波数は高周波信号であり、50Hzや60Hzといった商用電源の周波数とは異なり、たとえば1〜30MHz帯の周波数である。ブリッジ回路1によって概ね100Hz以下といった低周波の電源周波数は阻止され、高周波の電力線搬送波通信の信号のみが導通可能である。
The
<第1の実施の形態>
図2と図3には、ブリッジ回路接続器の第1の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示しており、図2は横方向の略断面であり、図3は上方よりの俯瞰である。
<First Embodiment>
FIGS. 2 and 3 are configuration diagrams for explaining the configuration according to the first embodiment of the bridge circuit connector. FIG. 2 is a schematic cross section in the horizontal direction, and FIG. Is a bird's-eye view.
すでに図1にて示したように、ブリッジ回路1と、2本のフェーズ線4、5と、ニュートラル線9が示されている。2本のフェーズ線4、5にはそれぞれ電気的な絶縁性を確保するための絶縁被覆8、8’が備わり、ニュートラル線9にも同様に絶縁被覆8’’が備わる。これらの絶縁被覆8、8’、8’’により外部との電気的な絶縁が確保されている。
As already shown in FIG. 1, the
このような絶縁被覆8、8’、8’’を備えるIVケーブル等の単線タイプの電源ケーブルを用いた単相3線式商用電源線に対して、ブリッジ回路1が装着される。このブリッジ回路1は絶縁体(塩化ビニル、ゴム等)で構成され、クランプ部2、2’によってそれぞれフェーズ線4、5を絶縁被覆8、8’の上から把持している。このクランプ部2、2’の周上の一部は開放されており締結部20、20’を形成している。締結部20、20’は一対の面で対向する2つのリブ21、22で構成され、このリブ21、22の対向面同士をネジ3、3’の締め込みにより密着させる。密着させることによりクランプ部2、2’の内径も縮小(縮径)されてフェーズ線4、5に機械的に密着する。なお、ネジ3、3’を締結手段として用いたが、これに限定されることなく、たとえば樹脂製のバンドや他のクランプ手段を用いてもよい。
The
そして、2つのクランプ部2、2’は互いに連結部23で連結されている。連結部23は断面が略コの字型に形成されてニュートラル線9に嵌めあわされており、その内部にはブリッジ回路1の周波数フィルタの構成部品としてコンデンサ6が内蔵されている。なお、コンデンサ6に替えて過電圧防護素子を用いてもよく、コンデンサ6や過電圧防護素子の耐電圧や容量については適用する単相3線式商用電源線に流れる電圧や電流および周波数を勘案して、所定の安全マージンをもって決定される。特に、コンデンサ6の耐電圧特性は絶縁破壊などの事態が生じないことを前提に、設計の意図するところにより必要な安全マージンが設定されることが好ましい。
The two
また、このコンデンサ6の両端子のそれぞれの先端部には鋭利な針状の導通針10、10’が接続されている。導通針10、10’はそれぞれの先端部がクランプ部2、2’の内径部に突出しており、クランプ部2、2’の内径が縮径されることに伴い、絶縁被覆8、8’に刺入して貫通し、内部の導電体7、7’に到達して電気的に導通する。2本のフェーズ線4、5の間がコンデンサ6を介して導通されることにより、コンデンサ6には高周波の電力線搬送波通信の信号が流れ信号伝達が可能になるのと同時に、低周波の電源周波数は阻止される。
Further, sharp needle-like
<第2の実施の形態>
図4には、ブリッジ回路接続器の第2の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。この図4は、ブリッジ回路1’をVVFケーブル26に装着した場合を説明のために示しており、VVFケーブル26は内部に2本のフェーズ線4、5と、ニュートラル線9と、を有し、この3本の線が絶縁シース25により一体となって成形されている。
<Second Embodiment>
FIG. 4 shows a configuration diagram for describing a configuration according to the second embodiment of the bridge circuit connector. FIG. 4 shows the case where the
VVFケーブル26は絶縁シース25の上からクランプ部2’’が装着されている。すでに説明した第1の実施の形態と同様に、クランプ部2’’の周上には締結部20が設けられており、ネジ3を締め込むことによりクランプ部2’’の内径が縮径してVVFケーブル26に密着される。
The
また、ブリッジ回路1’はコンデンサ6を有し、導通針10、10’はクランプ部2’’がVVFケーブル26を把持するための内径面に突出している。導通針10、10’は絶縁シース25と、絶縁被覆8、8’を貫通して、それぞれ内部の導電体7、7’に到達し、電気的な導通が確保される。
The
<第3の実施の形態>
図5には、ブリッジ回路接続器の第3の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。この図5に示すブリッジ回路1’’は、すでに説明した第1の実施の形態と同様の構成であり、相違点はコンデンサ6が連結部23から別体に着脱自在に構成されているところである。コンデンサ6は連結部23に嵌着された着脱部11の内部に封入され、着脱部11ごと連結部23から着脱自在である。コンデンサ6の容量値や耐電圧、周波数特性などについて必要なスペックを備えた他の任意のコンデンサをコンデンサ6と交換することが可能となる。
<Third Embodiment>
In FIG. 5, the block diagram for demonstrating the structure based on 3rd Embodiment of a bridge circuit connector is shown. The
同様に図6には、すでに説明した図4の実施の形態に示したブリッジ回路1’と同様の構成のブリッジ回路1’’’を示しており、相違点はコンデンサ6が着脱自在にクランプ部2’’に嵌着されているところである。着脱部12にコンデンサ6が封入されている。
Similarly, FIG. 6 shows a
なお、着脱部11、12に封入されたコンデンサ6の両端子と、連結部23側の導通針10、10’の端部との電気的な接続は電気的な接点構造をもって実現できる。たとえばプラグとコンセントの組み合わせや、圧接する金属接点などの構成であり、その接点も水分やガスなどの腐食に耐性をもつ防錆加工が施されていることが好ましい。
The electrical connection between both terminals of the
<第4の実施の形態>
図7および図8には、ブリッジ回路接続器の第4の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示しており、図7は略横断面を示し、図8は側面からの概観図を示している。
<Fourth embodiment>
FIGS. 7 and 8 are configuration diagrams for explaining the configuration according to the fourth embodiment of the bridge circuit connector. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view, and FIG. An overview is shown.
クランプ部2、2’によるフェーズ線4、5への締結や、導通針10、10’によるコンデンサ6の電気的な導通の確保の構成については、すでに説明した第1の実施の形態と同様である。しかしながら、この第4の実施の形態ではニュートラル線9がフェーズ線4、5と平行せずに配置されている場合であって、ブリッジ回路15を単相3線式商用電源線に対して固定するために連結部14を備えている。
The fastening to the
この連結部14は図2に示した連結部23と同様にコンデンサ6を内包している。また、クランプ部2、2’同士を機械的に連結しており、コンデンサ6の両端子からの配線と導通針10、10’を内部に保持している。またコンデンサ6は着脱部13に封入されて、着脱自在に嵌着されている。連結部14は自身の固定にニュートラル線9を利用しないので、フェーズ線4、5の2本のみが利用可能な場合においてブリッジ回路15を装着することができる。
The connecting
なお、以上説明した第1〜4の実施の形態においては、導通針10、10’が絶縁被覆8、8’を貫通した状態において、導通針10、10’と絶縁被覆8、8’との接触面や貫通穴の周囲に水分や腐食性のガスなどの異物が侵入するのを防止すための異物侵入防止手段を備えてもよい。
In the first to fourth embodiments described above, the
異物侵入防止手段は、たとえば導通針10、10’の先端や基部に粘着性のシール材を貫通前に塗布したり、あるいはクランプ部2、2’の内径面に封止材を塗布することにより実現することができる。
For example, the foreign matter intrusion preventing means can be applied by applying an adhesive sealing material to the tips and bases of the
また、ブリッジ回路の電気的な特性の種別、使用可能箇所の種別、製造年、使用期限などを目視にて容易に識別可能とするために、このブリッジ回路に、色分け、文字の記載、数字の記載、記号の記載、識別のための突起のうちのすくなくとも一つを実施してもよい。 In addition, to make it easy to visually identify the type of electrical characteristics of the bridge circuit, the type of usable location, the year of manufacture, the expiration date, etc., this bridge circuit is color-coded, written with letters, numbers At least one of the protrusions for description, symbol description and identification may be implemented.
次の図9は、すでに説明した第1〜4の実施の形態について、単相3線式商用電源線のフェーズ線4、5の両端部に電圧源E102と負荷ZL103を接続した場合の等価回路図を示している。
FIG. 9 shows the case where the voltage source E102 and the
この図9において、電圧源E102は単相3線式商用電源またはこれに重畳される電力線搬送通信用信号用発生器であり、破線部100がブリッジ回路1、1’、1’’、1’’’、15を示し、この等価回路ではコンデンサ6の静電容量がC101で表される。ZL103は負荷のインピーダンスであり、Iはブリッジ回路100に入力される電流を示し、I’は負荷に流れる電流を示す。
In FIG. 9, a voltage source E102 is a single-phase three-wire commercial power supply or a power line carrier communication signal generator superimposed on the single-phase three-wire commercial power supply, and a
図10は、単相3線式商用電源線の2本のフェーズ線間における静電結合により伝送される電力線搬送通信用信号の伝送特性をグラフに示している。2本のフェーズ線間の静電結合容量を1pFとし、ZL103=200Ωでの電流比I’/Iをもって特性111に示している。同様に、ブリッジ回路を用いた場合は、C101=1μF、ZL103=200Ωでの電流比I’/Iをもって特性112に示している。
FIG. 10 is a graph showing the transmission characteristics of a power line carrier communication signal transmitted by electrostatic coupling between two phase lines of a single-phase three-wire commercial power supply line. The electrostatic coupling capacitance between the two phase lines is 1 pF, and a current ratio I ′ / I at
ブリッジ回路使用の場合の特性112は、電源周波数を含む10Hz〜100Hz帯において、C101へ流れる電流はほぼ0である。また、電力線搬送通信にて使用する周波数1〜30MHz帯においては、そのほとんどがC101側に流れる。このことから、コンデンサ6(C101)の容量を1μFとすることで、電力線搬送通信用の異相間通信接続に適用可能なブリッジ回路を実現することができる。 The characteristic 112 when the bridge circuit is used is that the current flowing to C101 is almost zero in the 10 Hz to 100 Hz band including the power supply frequency. Moreover, most of the frequency flows in the C101 side in the frequency band of 1 to 30 MHz used in the power line carrier communication. Therefore, by setting the capacitance of the capacitor 6 (C101) to 1 μF, it is possible to realize a bridge circuit applicable to the inter-phase communication connection for power line carrier communication.
図11は、第1〜4の実施の形態に係るブリッジ回路を実装する場合の一例を説明するための説明図を示している。この図11において、家屋などの分電盤のブレーカ118と漏電ブレーカ(メインブレーカ)117との間にブリッジ回路115を配置している。電力線搬送通信用信号は電力会社設備側から送信され、積算電力計116を通過して漏電ブレーカ117を介し、ブリッジ回路115へ導電される。また、受電需要家設備側から送信され、子ブレーカ118を通過してブリッジ回路115へ導電される。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example when the bridge circuit according to the first to fourth embodiments is mounted. In FIG. 11, a
1 ブリッジ回路
2、2’ クランプ部
3、3’ ネジ
4、5 フェーズ線
6 コンデンサ
9 ニュートラル線
10、10’ 導通針
11 着脱部
23 連結部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記単相3線式商用電源線を構成する2本のフェーズ線間を前記ブリッジ回路を介して接続して導通させるための接続手段と、
を備えることを特徴とするブリッジ回路接続器。 A bridge circuit for blocking a low-frequency signal flowing in a single-phase three-wire commercial power line and passing a high-frequency signal used for power line carrier communication;
Connecting means for connecting and connecting the two phase lines constituting the single-phase three-wire commercial power supply line via the bridge circuit;
A bridge circuit connector comprising:
2本の前記フェーズ線をそれぞれ把持するための円形開口部を有するケーブルクランプと、
前記ブリッジ回路の入出力端子に接続されるとともに前記ケーブルクランプが前記フェーズ線に接触する面に突設され、前記把持の際に前記フェーズ線の絶縁被覆を貫通して導電体に導通するための針状の導通針と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のブリッジ回路接続器。 The connecting means includes
A cable clamp having a circular opening for gripping each of the two phase lines;
The cable clamp is connected to the input / output terminal of the bridge circuit and protrudes from a surface that contacts the phase line, and passes through the insulating coating of the phase line and conducts to the conductor during the gripping. A needle-like conducting needle,
The bridge circuit connector according to claim 1, further comprising:
前記フェーズ線を独立にそれぞれ把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けられた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能なことを特徴とする請求項2に記載のブリッジ回路接続器。 The cable clamp is
3. The circumferential length can be adjusted by gripping each of the phase lines independently and shortening or extending the length of a missing section provided on the circumference of the circular opening by a fastening means. The bridge circuit connector according to 1.
2本の前記フェーズ線を共に纏めて把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けれた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能なことを特徴とする請求項2に記載のブリッジ回路接続器。 The cable clamp is
The two phase lines are held together and are characterized in that the circumferential length can be adjusted by shortening or extending the length of the missing section provided on the circumference of the circular opening by fastening means. The bridge circuit connector according to claim 2.
前記ケーブルクランプと別体で構成され前記ケーブルクランプから着脱可能なことを特徴とする請求項3〜9のうちのいずれか1項に記載のブリッジ回路接続器。 The bridge circuit is
The bridge circuit connector according to any one of claims 3 to 9, wherein the bridge circuit connector is configured separately from the cable clamp and is detachable from the cable clamp.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009194782A (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | Power-line carrier communication apparatus and electromagnetic coupler therefor |
JP2014099700A (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-29 | Panasonic Corp | Different-phase coupler |
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2006
- 2006-02-23 JP JP2006047295A patent/JP2007228289A/en active Pending
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