JP2011087390A - 配線用接続コード - Google Patents

Abstract

【課題】点検、工事作業を行う際に、配線を誤ったとしても、遮断器などの機器を誤動作させないようにすることを課題とする。
【解決手段】２つの端子間を電気的に接続する配線用接続コード１０であって、当該接続コード１０を流れる電流の電流値を、制限値以下に抑える定電流ダイオード２０を備えたことを特徴とする。この発明では、配線用接続コード１０に流れる電流値を制限値以下に抑えることが出来る。従って、例えば、誤動作が懸念される機器の動作電流値より、制限値を小さな値に設定しておけば、点検を行う場合に配線を誤ったとしても、機器の動作回路には、動作電流値以下の電流しか流れない。よって、機器の誤動作を未然に回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器の点検、工事作業に使用される配線用接続コードに関する。

変電所などの電力設備では、配電盤などの点検、試験を定期的に行っている。配電盤の点検、試験を行うには、試験条件を作成する必要があり、通常は、配電盤を構成する特定の端子間を配線用接続コードにより短絡させて試験条件を作成している。しかし、配電盤には各種機器（例えば、遮断器の動作回路）が接続されており、配線を誤ると、機器の動作回路に、その回路を動作させるレベルの動作電流が流れて、機器を誤動作させる恐れがある。

特開平１０−１８８７７３号公報

このような誤動作を回避するには、配線用接続コードにヒューズを設けて、配線用接続コードに流れる電流が一定レベルに達したら、ヒューズを溶断させて、それ以上電流が流れないようにすることが考えられる。しかし、ヒューズが溶断に至るには、一定の時間を要する。そのため、ヒューズが溶断するまでに、機器の動作回路にその回路を動作させるレベルの動作電流が流れて、機器を誤動作させる恐れがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、点検、工事作業を行う際に、配線を誤ったとしても、遮断器などの機器を誤動作させないことを課題とする。

本発明は、２つの端子間を電気的に接続する配線用接続コードであって、当該配線用接続コードを流れる電流の電流値を、制限値以下に抑える半導体電流制限手段を備える。

この発明では、配線用接続コードに流れる電流の電流値を、制限値以下に抑えることが出来る。従って、例えば、誤動作が懸念される機器の動作電流値より、制限値を小さな値に設定しておけば、点検を行う場合に配線を誤ったとしても、機器の動作回路には、動作電流値以下の電流しか流れない。よって、機器の誤動作を未然に回避できる。

本発明の実施態様として、以下の構成とすることが、好ましい。
・前記半導体電流制限手段を、一又は複数の定電流ダイオードにする。定電流ダイオードであれば、安価であり、コストメリットが高い。

・前記定電流ダイオードに逆方向の電流が流れることを阻止する阻止手段を設ける。定電流ダイオードは極性があり、逆方向の電圧が印加された場合、大電流を流す。阻止手段を設けておけば、配線用接続コードを逆接続した場合（極性を逆に接続してしまった場合）に、配線用接続コードに大電流が流れることを阻止できる。よって、このような場合にも、機器を誤動作させない。

本発明によれば、点検、工事作業を行う際に、配線を誤ったとしても、機器を誤動作させる恐れがない。

本発明の一実施形態に係る配線用接続コードの斜視図 定電流ダイオードの特性を示す図 配線用接続コードの一部を拡大した図 配線コードの回路図 配電盤及び遮断器の回路図 配線用接続コードを正しく結線した状態を示す結線図 配線用接続コードを誤って結線した状態を示す結線図 配線用接続コードを交流回路用にした場合の回路図（他の実施例）

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図７によって説明する。本発明の配線用接続コード１０は、コード本体１１上に、ダイオード対Ｄと、ヒューズ５０を設けたものである。

コード本体１１は導電製の芯線を、合成樹脂製の絶縁被覆で覆ったものであり、両側には金属製のクリップＰがそれぞれ取り付けられている。図１に示すように、各クリップＰには合成樹脂製のクリップカバー１５が被せ付けられており、クリップカバー１５の先からクリップＰの先端が露出している。ヒューズ５０はガラス管に可溶体（合金線）を封入したガラス管ヒューズであり、溶断電流が約１Ａ程度としてある。

ダイオード対Ｄは、定電流ダイオード２０と、この定電流ダイオード２０に対して直列的に接続された逆流防止ダイオード３０から構成されている。

定電流ダイオード２０は本発明の半導体電流制限手段として機能するものである。定電流ダイオード２０は、図２に示すように、順方向の電圧が印加されると、それが耐圧（約１２０Ｖ程度）を超えない範囲では、流れる電流を制限値（具体的には、約３ｍＡ程度）以下に制限する。また、逆方向の電圧が印加されると、整流特性を示す。

そして、本例では、上記定電流ダイオード２０を、図３に示すように１０個並列接続させている。これにより、接続コード１０に流れる電流値が、最大で約３０ｍＡに制限される構成となっている。尚、この制限値３０ｍＡは、後述するリレーＲの動作電流値（約２０ｍＡ）と比較すると十分大きく、また遮断器動作回路９５の動作電流値（５Ａ）と比較すると、十分に小さな値となっている。

また、図３に示す符号２５は圧着金具である。この圧着金具２５は定電流ダイオード２０のリードを、コード本体１１或いは次に説明する逆流防止ダイオード３０のリードに接続する役目を果たすものである。

逆流防止ダイオード３０は、定電流ダイオード２０のカソードＫに、アノードＡを結線している。この逆流防止ダイオード３０は本発明の阻止手段として機能するものであり、定電流ダイオード２０に逆方向の電流が流れるのを防止する機能を果たす。

また、図１に示す符号４０はダイオードキャップである。ダイオードキャップ４０は左右に２分割されており、各々がコード本体１１に通されている。ダイオードキャップ４１、４５は筒型をしており、両キャップ４１、４５を先端同士をつき合わすように閉じると、キャップ４１、４５内に、ダイオード対Ｄの全体を収容できる。尚、キャップ先端の外周面には、螺子部が形成してあり、両キャップ４１、４５は螺合して結合する構成となっている。

また、本例では、コード本体１１の絶縁被覆及びクリップカバー１５の色を、ダイオード対Ｄの両側で異ならせている。具体的には、定電流ダイオード２０のアノード（正極）側に連なるコード本体１１Ａの絶縁被覆及びクリップカバー１５は、赤色（図１中では黒塗りで示す）のものを使用しているのに対し、逆流防止ダイオード３０のカソード（負極）に連なるコード本体１１Ｂの絶縁被覆及びクリップカバー１５は、白色（図１中では白抜きで示す）のものを使用している。このような構成としてあるのは、配線コード本体１１に極性があることを知らしめて、作業者に注意を喚起するためである。

次に上記の如く構成された配線用接続コード１０の使用例を、変電所に設置された配電盤６０の動作確認試験（リレーの動作確認試験）を例にとって説明する。

まず、図５を参照して、配電盤６０の構成を簡単に説明する。配電盤６０には、第一接点スイッチ６１と、リレーコイル６３と、第二接点スイッチ６５と、切り替えスイッチ６７と、模擬遮断器６９と、３つの端子７１、７３、７５が設けられている。

図５に示すように、第一接点スイッチ６１は一端側を電源ラインＬａに接続し、他端側を第一端子７１に接続している。リレーコイル６３は一端側を第二端子７３に接続し、他端側をグランドラインＬｂに接続している。

第二接点スイッチ６５は、上記リレーコイル６３と共にリレーＲを構成するものであり、一端を電源ラインＬａに接続し、他端を切り替えスイッチ６７に接続させている。尚、リレーＲを動作させる動作電流は約２０ｍＡとなっており、リレーコイル６３に２０ｍＡ程度の動作電流が流れると、リレーＲが働くようになっている。

切り替えスイッチ６７は第三端子７５と模擬遮断器６９に接続されており、第二接点スイッチ６５の接続先を、第三端子７５と模擬遮断器６９のいずれか一方に選択的に切り替えるものである。尚、この切り替えスイッチ６７の接続先は、通常は第三端子７５側が選択されており、後述する動作確認試験を行うときにだけ、模擬遮断器６９側に切り替えられる。

上記配電盤６０の定格電圧は１１０Ｖとなっており、電源ラインＬａとグランドラインＬｂ間には、直流１１０Ｖの電圧が印加される構成となっている。

また、配電盤６０には、これに隣接して遮断器８０が設けられている。遮断器８０は送電系統を構成する線路を開閉するものであり、３つの端子８１、８３、８５と、スイッチ９１と、遮断器８０を動作させる遮断器動作回路（いわゆるトリップ回路）９５とを備えている。

図５に示すように、スイッチ９１は、一端側を第一端子８１に接続し、他端側を第二端子８３に接続している。このスイッチ９１は、遮断器８０が投入状態であることを条件にＯＮし、それ以外の状態ではＯＦＦする。また、遮断器動作回路９５は、一端側を第三端子８５に接続し、他端側をグラウンドラインＬｂに接続している。尚、遮断器動作回路９５を動作させる動作電流は約５ｍＡとなっており、遮断器動作回路９５は約５Ａ程度の動作電流が流れた場合にだけ働いて、遮断器８０を開放（トリップ）する構成になっている。

そして、図５に示すように、上記配電盤６０と遮断器８０の第一端子７１、８１同士、第二端子７３、８３同士、第三端子７５、８５同士がそれぞれ配線により接続されている。

次に、上記配電盤６０と遮断器８０の動作説明を行う。配電盤６０の第一接点スイッチ６１、第二接点スイッチ６５は、送電系統に異常がない状態では、いずれもＯＦＦ状態にあり、また、遮断器８０は、送電系統に異常のない状態では、線路を閉じるＯＮ状態となっている。

そして、送電系統にて異常が検出されると、それを条件として、第一接点スイッチ６１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り変わり、電源ラインＬａからラインＬ１を通じて、リレーコイル６３に約２０ｍＡ程度の動作電流が流れる。

これにより、リレーＲが働き、第二接点スイッチ６５がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り変わる。すると、今度は、電源ラインＬａからラインＬ２を通じて、遮断器動作回路９５に約５Ａ程度の動作電流が流れる。これにより、遮断器動作回路９５が働いて、遮断器８０を作動させる結果、線路が開放されることとなる。

このように、配電盤６０の備えるリレーＲ（リレーコイル６３、第二接点スイッチ６５）が作動することで、遮断器８０を入り切りする構成となっている。

次に、リレーＲの動作確認試験の手順を説明する。リレーＲの動作確認試験を行う際には、まず、配電盤６０の備える切り替えスイッチ６７の接続先を、第三端子７５側から模擬遮断器６９に切り替える操作を行う。これにより、遮断器８０の遮断器動作回路９５が配電盤６０の電源ラインＬａから切り離された状態となる。このように遮断器動作回路９５を配電盤６０から切り離すのは、試験中、遮断器８０が作動してしまうと、線路が開放して送電がストップしてしまうからである。

そして、切り替えスイッチ６７の接続先を切り替えたら、その後、上述した配線用接続コード１０の正極側のクリップＰを配電盤６０の第一端子７１に接続する一方、負極側のクリップＰを配電盤６０の第二端子７３に接続して、両端子７１、７３を短絡させる（図６参照）。このように、両端子７１、７３を短絡させるのは、スイッチ９１がＯＦＦとなっている場合があるからである。

あとは、試験用のテスト信号を与えて、配電盤６０の第一接点スイッチ６１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えてやればよい。これを行うと、電源ラインＬａからラインＬ１を通って約２０ｍＡ程度の動作電流がリレーコイル６３に流れる。

これにより、リレーＲが正常であれば、第二接点スイッチ６５がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わって、模擬遮断器６９に動作電流（５Ａ程度）が流れ、模擬遮断器６９が作動する。一方、リレーＲに異常がある場合には、第二接点スイッチ６５がＯＦＦ状態のままとなり、模擬遮断器６９が作動しない。よって、模擬遮断器６９の作動状態を確認することで、リレーＲの動作確認を行うことが出来る。

そして、本実施形態の配線用接続コード１０であれば、リレーＲの動作確認試験を行う際に、配線を誤って、配電盤６０の第一端子７１と第三端子７５を短絡させてしまったとしても（図７参照）、遮断器８０が誤動作しないようになっている。

というのも、配電盤６０の第一端子７１と第三端子７５を短絡させてしまうと、図７に示すように、遮断器動作回路９５が、配線用接続コード１０を介して電源ラインＬａに接続されてしまい、通常であれば、電源ラインＬａから遮断器動作回路９５に、約５Ａ程度の動作電流Ｉｐが流れる。

この点、本配線用接続コード１０には定電流ダイオード２０が設けてあり、係る定電流ダイオード２０が配線用接続コード１０に流れる電流の電流値を、約３０ｍＡ程度の電流値に制限する。そのため、遮断器動作回路９５に流れる電流が、回路の動作電流値（５Ａ）より十分小さい電流値に抑えられ、遮断器８０を誤動作させない。

このように、本実施形態では、配線用接続コード１０に流れる電流の電流値を、定電流ダイオード２０によって制限（具体的には、回路９５側の動作電流値以下に制限）するようにしてあるので、配線を誤った場合であっても、遮断器８０を誤動作させない。

尚、参考までに説明しておくと、配線用接続コード１０に流れる電流を制限するには、例えば、定電流ダイオード２０に替えて制限抵抗（数ＫΩ程度）を接続コード１０上に設けることでも可能である。しかし、制限抵抗を設けると、図６に示すように、配線用接続コード１０によって２つの端子７１、７３を短絡させた場合、配線用接続コード１０に設けた制限抵抗が、リレーコイル６３と直列に接続された状態となる。

この場合、制限抵抗にて相応の電圧降下が発生するため、制限抵抗が設けられていない場合に比べて、リレーコイル６３に加わる電圧が低下する結果、リレーコイル６３に流れる電流の電流値が動作電流値を下回って、リレーＲが動作不良を起こす恐れがある。

この点、本配線用接続コード１０では、電流を制限する制限素子に半導体、具体的には定電流ダイオード２０を用いている。定電流ダイオード２０であれば、接続される負荷の抵抗値の大きさによって、抵抗値が変化する。すなわち、接続される負荷が抵抗値の小さい負荷であれば、定電流ダイオード２０の抵抗値は大きくなるが、接続される負荷が図６のリレーコイル６３など抵抗値が大きい負荷の場合には、定電流ダイオード２０の抵抗値は小さくなる。

そのため、図６に示すように、２つの端子７１、７３を配線用接続コード１０によって短絡させたとき、定電流ダイオード２０の両端に加わる電圧は小さく、リレーコイル６３に加わる電圧は、定電流ダイオード２０が設けられてない場合と比べてほとんど変化しない。従って、リレーＲに動作不良を起こさせない。

また、定電流ダイオード２０には、極性がある。そのため、極性を誤って使用した場合には、電流の制限効果がなく、大電流を流す。この点、本配線用接続コード１０では、逆流防止ダイオード３０を設けている。そのため、定電流ダイオード２０の極性を誤って使用した場合（配線用接続コード１０のクリップＰを、正負逆に接続した場合）には、逆流防止ダイオード３０が働いて、配線用接続コード１０に電流を流さない。よって、このような場合にも、遮断器８０を誤動作させない。

また、本配線用接続コード１０では、複数の定電流ダイオード２０を並列させており、接続コード１０に流れる電流を、各定電流ダイオード２０にて分担する構成となっている。このような構成としているのは、汎用の定電流ダイオード２０で耐圧がある程度高いものは電流容量が小さく、単一の素子で、耐圧（ここでは、約１２０Ｖ）と電流容量（ここでは、約３０ｍＡ）の双方を満足させることが難しい、という事情があるためである。

尚、汎用の定電流ダイオード２０には、耐圧が低い代わりに電流容量が比較的大きいものがあり、これを複数個、直列的に接続して各ダイオードにて電圧を分担することも一応は可能である。しかし、定電流ダイオード２０を直列に接続すると、各定電流ダイオード２０の特性のばらつきにより、分担する電圧が均一にならない。すると、流れる電流値は、分担する電圧が最も低い定電流ダイオード２０によって制限されてしまい、図６に示すように、接続コード１０にて両端子７１、７３を短絡させたときに、リレーコイル６３に流れる電流が、動作電流以下になる恐れがある。

この点、本実施形態では、定電流ダイオード２０を、並列に複数接続して各定電流ダイオード２０にて電流を分担する構成にしてあるから、上記のような分担電圧のアンバランスの問題がなく、リレーコイル６３に、リレーＲを動作させる動作電流をほぼ確実に流すことが出来る。

また、本配線用接続コード１０では、ダイオードキャップ４１、４５を設けて、定電流ダイオード２０と逆流防止ダイオード３０を内部に収めている。そのため、これら両ダイオード２０、３０を保護することが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、半導体電流制限手段の一例として、定電流ダイオードを用いたが、半導体を用いたもので、電流制限出来るものであれば適用可能であり、例えば、トランジスタとダイオードを組み合わせて（具体的には、トランジスタのエミッタとベース間にダイオードを接続する）電流制限回路を組むようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、配線用接続コード１０として直流回路用のものを例示したが、図８に示すように、定電流ダイオード２０と逆流防止ダイオード３０とからなるダイオード対を２組設けて、それらを逆接続してやれば、交流回路用の配線用接続コードとすることも可能である。

（３）上記実施形態では、コード本体１１上に、複数の定電流ダイオード２０を並列させた例を示したが、単一の定電流ダイオードで、耐圧と電流容量の双方を満足することが出来れば、定電流ダイオードを１つにすることも、無論可能である。

１０…配線用接続コード
２０…定電流ダイオード（本発明の「半導体電流制限手段」に相当）
３０…逆流防止ダイオード（本発明の「阻止手段」に相当）
４０…ダイオードキャップ
５０…ヒューズ
６０…配電盤
８０…遮断器
Ｒ…リレー

Claims (3)

1. ２つの端子間を電気的に接続する配線用接続コードであって、
   当該接続コードを流れる電流の電流値を、制限値以下に抑える半導体電流制限手段を備えたことを特徴とする配線用接続コード。
2. 前記半導体電流制限手段は、一又は複数個の定電流ダイオードよりなることを特徴とする請求項１に記載の配線用接続コード。
3. 前記定電流ダイオードに逆方向の電流が流れることを阻止する阻止手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の配線用接続コード。

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