JP2011185917A - 電圧試験プラグ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気装置の電圧試験ターミナルに抜き差ししても、電圧測定のときには瞬断を防止でき、電気装置を試験するときには試験器を接続していても相間短絡を防止できる電圧試験プラグを提供することである。
【解決手段】中間端子29に接続された中間導体28は、電圧試験ターミナル11に挿入されとき、第1接点18を経由して第2接点19に接続されたとき第1接点18との接続を保持しつつ第3接点20を開き、外部端子24に接続された上部導体22は、中間導体28がさらに電圧試験ターミナル11に挿入されて第1接点18との接続を切り離したとき第1接点18に接続され、内側端子25に接続された下部導体23は、第1接点18を経由して第2接点19に接続され、電気装置を試験するときには試験器を外側端子24間に接続し、電圧測定のときには接続片を中間端子29と内側端子25との間に接続する。
【選択図】図2
【解決手段】中間端子29に接続された中間導体28は、電圧試験ターミナル11に挿入されとき、第1接点18を経由して第2接点19に接続されたとき第1接点18との接続を保持しつつ第3接点20を開き、外部端子24に接続された上部導体22は、中間導体28がさらに電圧試験ターミナル11に挿入されて第1接点18との接続を切り離したとき第1接点18に接続され、内側端子25に接続された下部導体23は、第1接点18を経由して第2接点19に接続され、電気装置を試験するときには試験器を外側端子24間に接続し、電圧測定のときには接続片を中間端子29と内側端子25との間に接続する。
【選択図】図2
Description
本発明は、電気装置の電圧試験ターミナルに挿入され電気装置の試験及び電圧測定に使用する電圧試験プラグに関する。
電圧試験プラグは、変電所リレー盤や監視制御盤等の電気装置の点検・試験において、電気装置の電圧試験ターミナルに挿入して、電気装置を外部電源、例えば電力系統から切り離す装置として用いられている。そして、外部電源の代わりに試験器を電気装置に接続し、試験器から電気装置に試験入力を印加するために使用するものである。
現在、使用している電圧試験プラグは、試験器の試験線を接続したままの電圧試験プラグを抜き差しすると、内部抵抗が小さい試験器を介して相間短絡する。相間短絡すると、計器用変圧器(以下、変圧器と記す)の2次ヒューズが溶断したり、保護リレーの誤表示が発生したり、あるいは損傷や感電等の不具合を引き起こしてしまうことがある。そのため、試験器の試験線を接続したまま電圧試験プラグの「挿入・引抜き」については、行わないようにすることが安全上義務づけられている。
図16は従来の電圧試験ターミナル及び電圧試験プラグの構成図であり、図16(a)は電圧試験ターミナルの一例を示す構成図、図16(b)は電圧試験プラグの一例を示す平面図である。図16(a)に示すように、電圧試験ターミナル11は、電気装置12と接続される電気装置接続端子13a、13b、13cと、外部電源に接続される外部電源端子14a、14b、14cとを有している。図16では外部電源として、電力系統15から三相の変圧器16で降圧された電源が供給される場合を示している。変圧器16の2次側には2次ヒューズ17a、17b、17cがそれぞれ設けられ、電圧試験ターミナル11の外部電源端子14a、14b、14cに接続されている。
電圧試験ターミナル11の各々のターミナル11a、11b、11cは、電気装置接続端子13a、13b、13cと、外部電源端子14a、14b、14cとの間に第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cを有し、さらに、外部電源との接続を切り離すための第3接点20a、20b、20cを有している。
一方、電圧試験プラグ21は、図16(b)に示すように、電圧試験ターミナル11の各々のターミナル11a、11b、11cに挿入されるプラグ21a、21b、21cを有している。電圧試験プラグ21の各々のプラグ21a、21b、21cは、それぞれ上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cを有し、上部導体22a、22b、22cに接続される外側端子24a、24b、24cと、下部導体23a、23b、23cに接続される内側端子25a、25b、25cとを有している。
電圧試験プラグ21は、電気装置12を試験するとき、あるいは、外部電源から電気装置に印加される電圧を測定する電圧測定のときには、電圧試験ターミナル11に挿入される。電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11に挿入されていない状態では、第3接点20a、20b、20cは閉じている状態であるので、外部電源から外部電源端子14a、14b、14c、第3接点20a、20b、20c及び電気装置接続端子13a、13b、13cを通って電気装置12に電源が供給される。
電気装置12を試験するときには、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入した後に、試験器を外側端子24a、24b、24cに接続する。例えば、試験器を外側端子24a、24b間に接続し、a相とb相との間に試験電圧を印加する。一方、外部電源から電気装置に印加される電圧を測定する電圧測定のときには、外側端子24a、24b、24cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続片を接続した状態で、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入し、外側端子24a、24b、24c或いは接続された接続片に、電圧測定器を接続して電圧を測定する。例えば、電圧測定器を外側端子24a、24b間に接続し、a相とb相との間の電圧を測定する。
図17は、電圧測定のときに従来の電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入したときの動作説明図であり、図17(a)は電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の途中まで挿入され第1接点18a、18b、18cに当接した場合の説明図、図17(b)は電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後まで挿入され第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cに当接した場合の説明図である。
電圧測定のときには、電圧試験プラグ21の外側端子24a、24b、24cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続片26a、26b、26cを接続し、その状態で、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入する。図17(a)に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の途中の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の各々の上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cが第1接点18a、18b、18cに当接する。これにより、電気装置接続端子13a、13b、13cと外部電源端子14a、14b、14cとの間に、第1接点18a、18b、18cを介した短絡回路が第3接点20a、20b、20cと並列に形成される。
すなわち、電気装置接続端子13a、13b、13c、第1接点18a、18b、18c、上部導体22a、22b、22c、外側端子24a、24b、24c、接続片26a、26b、26c、内側端子25a、25b、25c、下部導体23a、23b、23c、外部電源端子14a、14b、14cの短絡回路が形成される。従って、電気装置12は、この短絡回路と第3接点20a、20b、20cとの並列回路により変圧器16(外部電源)に接続されることになる。
図17(b)に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後の位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の各々の上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cは、第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cの双方に当接する。電圧試験プラグ21が第2接点19a、19b、19cに当接すると、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路を形成するとともに、第3接点20a、20b、20cが開く。もし、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路が形成されずに、先に第3接点20a、20b、20cが開いたとしても、第1接点18a、18b、18cを介した短絡回路が既に形成されているので、電気装置12には変圧器16(外部電源)からの電源が瞬断することなく供給される。
このように、第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cを用意しているのは、電気装置12を運転したままの状態を維持しつつ電圧測定する場合に、外部電源の瞬断を防止するためである。すなわち、電圧試験プラグ21を第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入した段階で、第1接点18a、18b、18cを介した短絡回路を形成して、第3接点20a、20b、20cが閉じている状態で、外部電源から電気装置12に流れる回路を予め形成しておき、その後に、電圧試験プラグ21が第2接点19a、19b、19cの位置まで挿入された段階で、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路が形成するとともに第3接点20a、20b、20cを開く。これにより、外部電源からの電源が瞬断することなく電気装置12に供給される。
そして、図17(b)の状態で、例えば、a相とb相との間の電圧を測定するには、電圧測定器を外側端子24a、24b間に或いは接続された接続片26a、26bに接続して、a相とb相との間の電圧を測定する。
次に、図18は、電気装置12を試験するときに従来の電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入したときの動作説明図であり、図18(a)は電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の途中まで挿入され第1接点18a、18b、18cに当接した場合の説明図、図18(b)は電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後まで挿入され第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cに当接した場合の説明図である。
図17に示した電圧測定の場合と異なり、外側端子24a、24b、24cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続片26a、26b、26cを接続せずに、電圧試験プラグ21の電圧試験ターミナル11に挿入する。
図18(a)に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の途中の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の各々の上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cが第1接点18a、18b、18cに当接する。この場合、図17に示された接続片26a、26b、26cが外側端子24a、24b、24cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続されていないので、電気装置接続端子13a、13b、13cと外部電源端子14a、14b、14cとの間に短絡回路は形成されない。この状態では、第3接点20a、20b、20cは閉じたままであり、変圧器16(外部電源)から第3接点20a、20b、20cを通して電気装置12に電源が供給されている。
図18(b)に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後の位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の各々の上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cは、第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cの双方に当接する。電圧試験プラグ21が第2接点19a、19b、19cに当接すると、第3接点20a、20b、20cが開く。この場合、図17に示された接続片26a、26b、26cが外側端子24a、24b、24cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続されていないので、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路も形成されない。従って、第3接点20a、20b、20cが開くことから、変圧器16(外部電源)から電気装置12への電源が遮断される。
この状態で、図19に示すように、電圧試験プラグ21の外側端子24a、24b、24c間に試験器27を接続し、試験器27から電気装置12に試験電源を供給する。図19では、a相とb相との間に試験電圧を印加して試験を行っている場合を示している。すなわち、図19中の矢印に示すように、試験電流が流れ電気装置12を試験する。
図20は、電気装置12を試験するときに試験器27を接続したまま電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入した場合の動作説明図である。
図20に示すように、電圧試験プラグ21の外側端子24a、24b間に試験器27を接続したまま電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、試験器27を介して変圧器16(外部電源)が相間短絡する。そのため、試験器27の試験線を電圧試験プラグ21に接続する場合は、図18及び図19に示すとおり、先ず電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に完全挿入した後、試験線を外側端子24に接続することにしている。
仮に試験器27の試験線が接続されたまま、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の各々の上部導体22a、22b、22c及び下部導体23a、23b、23cが第1接点18a、18b、18cに当接し、第3接点20a、20b、20cが閉じたままである。従って、変圧器16(外部電源)から、第3接点20a、第1接点18a、上部導体22a、外側端子24a、試験器27、外側端子24b、上部導体22b、第1接点18b、第3接点20bを通って、変圧器16に戻る回路が形成される。試験器27は電圧電源であることから内部抵抗が小さく、変圧器16の相間短絡回路を形成することになる。
このように、従来の電圧試験プラグ21は、電圧試験ターミナル11に挿入されると、電圧試験ターミナル11側の第1接点18a、18b、18cと第2接点19a、19b、19cと順に接続され、第2接点19a、19b、19cに接続されると、さらに奥の第3接点20a、20b、20cが開放して電気的に切り離される構造となっている。
これは、電気装置12の試験を行う場合に外部電源から試験器27に接続を切り換える場合と、電気装置12を使用したままで電圧測定をする場合との2つの異なる操作を同一の構造で行うためである。このことから、試験器27を接続したままの電圧試験プラグ21が挿入されると、構造上、挿入途中の第1接点18a、18b、18cに当接したときに相間短絡となってしまう。
この相間短絡を防止するものとして、試験回路と電圧試験プラグとの間に閉回路が形成されているか否かを検出し、電圧試験端子へ挿入された電圧試験プラグの位置を検出し、閉回路が検出され、かつ、電圧試験プラグの位置が挿入前と検出されたとき、電圧試験プラグの挿入を阻止する一方、閉回路が検出され、かつ、電圧試験プラグが挿入されたとき電圧試験プラグの引き抜きを阻止し、電圧試験プラグに試験回路が接続されたまま抜き差しされることによる電気装置や外部の電圧回路の誤動作や損傷を防止できるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、電圧試験プラグが電圧試験端子へ挿入されたとき電気装置の端末に電気的に接続される第1の端子(内部接続端子)と、試験器の端末と電気的に接続される第2の端子(中心接続端子)と、第1の端子(内部接続端子)と第2の端子(中心接続端子)とを選択的に電気的に接続、非接続の状態に切り換えできるスイッチ手段(中心接続端子)を備え、必要に応じて電圧試験プラグのナットを操作するなどして中心接続端子を電圧試験プラグ筐体に対して摺動させることにより、電圧試験プラグを「非接続状態」から「接続状態」に、或は「接続状態」から「非接続状態」に切り換え、電圧試験の作業効率を向上させ、配線作業の結線ミスや操作ミスを防止するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献1のものでは、電圧試験プラグの挿入を阻止したり電圧試験プラグの引き抜きを阻止したりするものであるので、試験回路と外部電源との短絡は防止できるが、そのための機構部が必要となり構造が複雑となる。また、抜き差しを行う際、抜き差しの解除操作が新たに必要となり、従来の取り扱い運用や操作手順の変更あるいは追加をしなければならない課題が残ってしまう。
特許文献2のものは、中心接続端子を電圧試験プラグ筐体に対して摺動させることにより、電圧試験プラグを「非接続状態」から「接続状態」に、或は「接続状態」から「非接続状態」に切り換えるものであるので、そのための機構部が必要となり構造が複雑となり、「接続状態」から「非接続状態」に切り換えるための操作が必要となる。
本発明の目的は、従来の取り扱い運用はそのままに電気装置を試験するときには試験器を接続していても相間短絡を防止でき、電圧測定のときには電気装置と接続する電圧試験ターミナルに抜き差ししても瞬断を防止できる電圧試験プラグを提供することである。
請求項1の発明に係る電圧試験プラグは、電気装置と接続される電気装置接続端子と外部電源に接続される外部電源端子との間に第1接点及び第2接点を有しかつ前記外部電源との接続を切り離す第3接点を有した電圧試験ターミナルに挿入され、前記電気装置を試験するときには前記第3接点を開いて前記電気装置を前記外部電源から切り離し前記第1接点及び第2接点を通して試験器を前記電気装置に接続し、前記外部電源から前記電気装置に印加される電圧を測定する電圧測定のときには前記第3接点を開いた状態で前記第1接点及び第2接点を通して前記電気装置と前記外部電源とを接続するための電圧試験プラグにおいて、前記電圧試験ターミナルに挿入され前記第1接点を経由して前記第2接点に接続されたとき前記第1接点との接続を保持しつつ前記第3接点を開く中間導体と、前記電圧試験ターミナルにさらに挿入され前記中間導体が前記第1接点との接続を切り離したとき前記第1接点に接続される上部導体と、前記電圧試験ターミナルに挿入されたとき前記第1接点を経由して前記第2接点に接続される下部導体と、前記上部導体に接続され前記電気装置を試験するときに前記試験器を接続するための外側端子と、前記中間導体に接続され前記電圧測定のときに前記中間導体と前記下部導体とを短絡するための接続片を接続するための中間端子と、前記下部導体に接続され前記電圧測定のときに前記接続片を接続するための内側端子とを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明に係る電圧試験プラグは、請求項1の発明において、前記電気装置を試験するときに前記外側端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続する可動の外側摘みと、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の一方端を前記中間端子の接続部に締め付け挟んで接続する可動の中間摘みと、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の他方端を前記内側端子の接続部に締め付け挟んで接続する可動の内側摘みとを備えたことを特徴とする。
請求項3の発明に係る電圧試験プラグは、請求項2の発明において、前記接続片の一方端及び他方端の形状は、前記接続片の一方端が前記中間端子の接続部のみに、前記接続片の他方端が前記内側端子の接続部のみに嵌合するように、互いに異なる形状に形成されたことを特徴とする。
請求項4の発明に係る電圧試験プラグは、請求項1の発明において、前記電気装置を試験するときに前記外側端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続し、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の一方端を締め付け挟んで接続する可動の外側摘みと、前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部とが対面するように前記中間端子を搭載し前記電圧測定のときに前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部との間にコ字状に形成された前記接続片の他方端を締め付け挟んで接続する可動の内側摘みとを備え、前記内側摘みの前記内側端子側への移動は、前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部との距離が前記接続片の他方端の幅より短い距離で、前記中間端子の接続部が前記内側端子の接続部に当接しない距離の移動制限位置まで移動可能であることを特徴とする。
請求項5の発明に係る電圧試験プラグは、請求項4の発明において、前記内側摘みの前記内側端子側への移動制限位置は、前記内側摘みを移動させるネジ切り範囲で定めるようにしたことを特徴とする。
請求項6の発明に係る電圧試験プラグは、請求項4の発明において、前記内側摘みの前記内側端子側への移動制限位置は、前記中間端子の接続部を搭載した前記内側摘みの外装絶縁体と、前記内側端子の接続部が固定された絶縁体との当接位置で定めるようにしたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、外側端子に接続される上部導体及び内側端子に接続される下部導体に加え、外側端子と内側端子との間に中間端子を設けるとともに、その中間端子に接続される中間導体を設け、電気装置の試験のときは外部端子に試験器を接続し、電圧測定のときは中間端子と内側端子との間に接続片を接続し、中間導体は第1接点を経由して第2接点に接続されたときに、第1接点との接続を保持しつつ第3接点を開き、上部導体は中間導体が第1接点との接続を切り離したときに第1接点に接続されるので、電圧試験ターミナルに抜き差ししても、電圧測定のときには瞬断を防止でき、電気装置を試験するときには試験器を接続していても相間短絡を防止できる。
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、電気装置を試験するときには、可動の外側摘みにより、外側端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続するので、従来の場合の試験器の接続操作と同様な接続操作となる。また、電圧測定のときには、可動の中間摘みにより、コ字状に形成された接続片の一方端を中間端子の接続部に締め付け挟んで接続し、可動の内側摘みにより、コ字状に形成された接続片の他方端を内側端子の接続部に締め付け挟んで接続するので、外側摘みに代えて中間摘みと内側摘みとの間に接続片を挟むことになり、従来の場合の電圧測定の接続操作とほぼ同様な接続操作となる。
請求項3の発明によれば、請求項2の発明の効果に加え、接続片の一方端及び他方端の形状は、接続片の一方端が中間端子の接続部のみに、接続片の他方端が内側端子の接続部のみに嵌合するように、互いに異なる形状に形成されているので、接続片を誤って中間端子と内側端子との間以外に接続することを防止できる。
請求項4の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、電気装置を試験するときには可動の外側摘みにより、外側端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続するので、従来の場合の試験器の接続操作と同様な接続操作となる。また、電圧測定のときには、コ字状に形成された接続片の一方端を締め付け挟んで接続し、可動の中間摘みにより、中間端子の接続部と内側端子の接続部との間にコ字状に形成された接続片の他方端を締め付け挟んで接続するので、従来の場合の電圧測定の接続操作と同様な接続操作となる。
また、内側摘みの内側端子側への移動は、中間端子の接続部と内側端子の接続部との距離が接続片の他方端の幅より短い距離で、中間端子の接続部が内側端子の接続部に当接しない距離の移動制限位置まで移動可能としているので、中間端子の接続部と内側端子の接続部との間で確実に接続片を挟持することができる。中間端子の接続部は内側端子の接続部に当接しない距離の移動制限位置までしか移動できないので、接続片を接続しないときは、中間端子の接続部と内側端子の接続部との間が短絡することを防止できる。
請求項5の発明によれば、請求項4の発明の効果に加え、内側摘みの内側端子側への移動制限位置は、内側摘みを移動させるネジ切り範囲で定めるので、内側摘みが回動できなくなった位置で内側摘みの移動を制限できる。従って、中間端子の接続部が内側端子の接続部に当接することはない。
請求項6の発明によれば、請求項4の発明の効果に加え、内側摘みの内側端子側への移動制限位置は、中間端子の接続部を搭載した内側摘みの外装絶縁体と、内側端子の接続部が固定された絶縁体との当接位置で定めるので、中間端子を内側摘み内に内蔵することができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグの平面図、図2は側面図である。図1及び図2では、電圧試験プラグ21が3極プラグである場合を示しており、赤相、白相、黒相(R相、S相、T相)の3個のプラグ21a、21b、21cを有している。4極プラグの場合は緑相(中性相)を含む4個のプラグを有することになる。以下の説明では、3極プラグである場合について説明する。各々のプラグ21a、21b、21cは、それぞれ上部導体22a、22b、22c、下部導体23a、23b、23c、及び中間導体28a、28b、28cを有し、上部導体22a、22b、22cは外側端子24a、24b、24cに接続され、中間導体28a、28b、28cは中間端子29a、29b、29cに接続され、下部導体23a、23b、23cは内側端子25a、25b、25cにそれぞれ接続される。
外側端子24a、24b、24cは軸上に固定されており、可動の外側摘み30a、30b、30cと固定の外側端子24a、24b、24cとの間に試験線を挟んで試験器を接続する。同様に、中間端子29a、29b、29c及び内側端子25a、25b、25cも軸上に固定されており、可動の中間摘み31a、31b、31cと固定の中間端子29a、29b、29cとの間に接続片の一方端を挟み、また、可動の内側摘み32a、32b、32cと固定の内側端子25a、25b、25cとの間に接続片の他方端を挟み、これにより接続片を接続する。
以下、上部導体22a、22b、22c、下部導体23a、23b、23c、中間導体28a、28b、28cは同一構成であるので、図2を用いて、上部導体22c、下部導体23c、中間導体28cについて説明する。
上部導体22cは、電圧試験プラグ21のプラグ21cの上面部に帯状に形成され、一方端は外側端子24cに接続され、他方端はプラグ21cの先端部の手前まで延伸して形成されている。プラグ21cは絶縁材料で形成されている。下部導体23cは、電圧試験プラグ21のプラグ21cの下面部に帯状に形成され、一方端は内側端子25cに接続され、他方端はプラグ21cの先端部まで延伸して形成されている。
また、中間導体28cは、プラグ21cの上部導体22cと下部導体23cとの中間に帯状に上部導体22cより長く形成され、一方端は中間端子28cに接続され、他方端はプラグ21cの先端部まで延伸して形成されている。すなわち、中間導体28cの他方端部は、上部導体22cの他方端部位置で屈曲して、プラグ21cの上面部に位置し、プラグ21cの先端部まで延伸して形成されている。
このように、電圧試験プラグ21は、プラグ21cの上面部に上部導体22cと中間導体28cとの2つの導体が区分して形成され、プラグ21cの上面先端側に中間導体28cが位置し、プラグ21cの上面手前側に上部導体22cが位置する構造としている。なお、下部導体23cは従来と同様な構造である。そして、外側端子24c及び内側端子25cに加えて中間端子29cを設け、中間端子29cに中間導体28cの一方端を接続している。
次に、本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入した場合の動作について説明する。図3は、電圧測定のときに本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11の途中まで挿入したときの動作説明図であり、図3(a)は、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cに当接し、上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに到達していない位置まで挿入された場合の説明図、図3(b)は電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第2接点19a、19b、19cに当接し、上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに到達していない位置まで挿入された場合の説明図である。
電圧測定のときには、電圧試験プラグ21の中間端子29a、29b、29cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続片26a、26b、26cを接続し、その状態で、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入する。
図3(a)に示すように、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cは第1接点18a、18b、18cに当接するが、上部導体22a、22b、22cはまだ第1接点18a、18b、18cに当接しない。この状態では、電気装置接続端子13a、13b、13cと外部電源端子14a、14b、14cとの間に、第1接点18a、18b、18cを介した短絡回路が第3接点20a、20b、20cと並列に形成される。
すなわち、電気装置接続端子13a、13b、13c、第1接点18a、18b、18c、中間導体28a、28b、28c、中間端子29a、29b、29c、接続片26a、26b、26c、内側端子25a、25b、25c、下部導体23a、23b、23c、外部電源端子14a、14b、14cの短絡回路が形成される。従って、電気装置12は、この短絡回路と第3接点20a、20b、20cとの並列回路により変圧器16(外部電源)に接続されることになる。
図3(b)に示すように、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第2接点19a、19b、19cの位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cは、第1接点18a、18b、18cとの接続を保持しつつ第2接点19a、19b、19cに当接する。
電圧試験プラグ21が第2接点19a、19b、19cに当接すると、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路を形成するとともに、第3接点20a、20b、20cが開く。もし、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路が形成されずに、先に第3接点20a、20b、20cが開いたとしても、第1接点18a、18b、18cを介した短絡回路が既に形成されているので、電気装置12には変圧器16(外部電源)からの電源が瞬断することなく供給される。
図4は、図3(b)の状態から電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11の最後まで挿入したときの説明図である。図4に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後の位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の中間導体28a、28b、28cは、第1接点18a、18b、18cから離れ、第2接点19a、19b、19cのみに当接し、下部導体23a、23b、23cは、第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cの双方に当接する。また、電圧試験プラグ21の上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに当接する。この状態では、第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路を形成するとともに、第3接点20a、20b、20cは開いている。第2接点19a、19b、19cを介した短絡回路が既に形成されているので、電気装置12には変圧器16(外部電源)からの電源が瞬断することなく供給される。
この状態で、電圧測定を行う際には、中間端子29a、29b、29cの間に電圧測定器を接続して電圧を測定することになる。例えば、a相とb相との間の電圧を測定するときは中間端子29a、29bの間に電圧測定器を接続する。
次に、図5は、電気装置12を試験するときに試験器27を接続したまま本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入した場合の動作説明図であり、図5(a)は、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cに当接し、上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに到達していない位置まで挿入された場合の説明図、図5(b)は電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第2接点19a、19b、19cに当接し、上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに到達していない位置まで挿入された場合の説明図である。図5では、外側端子24a、24bに試験器27が接続されている場合を示している。
図5(a)に示すように、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第1接点18a、18b、18cの位置まで挿入されると、下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cは第1接点18a、18b、18cに当接するが、上部導体22a、22b、22cはまだ第1接点18a、18b、18cに当接しない。
この状態では、第3接点20a、20b、20cは閉じたままであり、変圧器16(外部電源)から電気装置12に電源が供給されている。また、中間端子29a、29b、29cと内側端子25a、25b、25cとの間には接続片が接続されていないので、短絡回路は形成されない。一方、外側端子24a、24bには試験器27が接続されているが、外側端子24a、24bに接続されている上部導体22a、22bは、第1接点18a、18bに当接していないので、試験器27を介した短絡回路は形成されない。従って、変圧器16(外部電源)から試験器27に電源が供給されることはない。
図5(b)に示すように、電圧試験プラグ21の下部導体23a、23b、23c及び中間導体28a、28b、28cが電圧試験ターミナル11の第2接点19a、19b、19cに当接すると、第3接点20a、20b、20cが開く。一方、上部導体22a、22b、22cはまだ第1接点18a、18b、18cに当接しないので、試験器27を介した回路も形成されない。従って、電気装置12は変圧器16(外部電源)から切り離され、かつ試験器27を介した短絡回路も形成されないので、変圧器16(外部電源)から試験器27に電源が供給されることはない。
図6は、図5(b)の状態から電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11の最後まで挿入したときの説明図である。図6に示すように、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11の最後の位置まで挿入されると、電圧試験プラグ21の中間導体28a、28b、28cは、第1接点18a、18b、18cから離れ、第2接点19a、19b、19cのみに当接し、下部導体23a、23b、23cは、第1接点18a、18b、18c及び第2接点19a、19b、19cの双方に当接する。また、電圧試験プラグ21の上部導体22a、22b、22cが第1接点18a、18b、18cに当接する。
この状態では、電圧試験プラグ21の外側端子24a、24bの間に接続された試験器27から電気装置12に試験電源が供給できる状態となる。つまり、矢印で示す方向の試験電流が電気装置12に流れ電気装置12を試験できる。
このように、本発明の実施の形態では、電圧試験ターミナル11の構造は変更せずに、電圧試験プラグ21に中間導体28a、28b、28cを追加して設け、中間導体28a、28b、28cは、電圧試験プラグ21が電圧試験ターミナル11に第1接点18a、18b、18cを経由して第2接点19a、19b、19cまで挿入されたときに、第1接点18a、18b、18cとの接続を保持しつつ第3接点20a、20b、20cを開くので、試験器27を接続したまま電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入しても、電圧測定のときには瞬断を防止でき、電気装置を試験するときには試験器を接続していても相間短絡を防止できる。図20の説明のとおり、試験器27の試験線を接続したまま電圧試験プラグの「挿入」を行ってしまう誤った手順であっても、短絡を防止できる。
以上の説明では、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入する場合について説明したが、試験器27を接続したまま電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11から「引き抜く」場合においても同様に相間短絡を防止できる。
ここで、本発明の実施の形態では、電圧測定のときには、中間端子29a、29b、29cと内側端子25a、25b、25cとの間に接続片26a、26b、26cを接続した状態で、電圧試験プラグ21を電圧試験ターミナル11に挿入し、中間端子29a、29b、29cに電圧測定器を接続して電圧を測定することになるが、電圧試験プラグ21の端子として、外側端子24a、24b、24c及び内側端子25a、25b、25cに加えて、中間端子29a、29b、29cを追加した3端子としたことから、接続片26a、26b、26cを誤って、中間端子29a、29b、29cと内側端子25a、25b、25cとの間以外の端子間に接続する可能性がある。そこで、接続片26a、26b、26cを誤って接続しない対策が必要となる。
図7は、本発明の実施の形態における接続片26の構造図であり、図7(a)は接続片26の平面図、図7(b)は接続片26の側面図である。接続片26は断面がコ字状に形成されており、接続片26の一方端261は中間端子に接続され、他方端262は内側端子に接続されて、中間端子と内側端子とを短絡する。接続片26の一方端261と他方端262との形状は、互いに異なる形状に形成されている。すなわち、接続片26の一方端261は中間端子の軸方向に突出した凹凸形状に形成され、接続片26の他方端262は内側端子の軸方向に凹凸形状がないように形成されている。これにより、接続片26の一方端261が中間端子の接続部のみに、接続片26の他方端261が内側端子の接続部のみに嵌合する。
図8は、本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグ21の端子部分の断面図であり、図8(a)は接続片26を接続していない状態での断面図、図8(b)は接続片26を接続した状態での断面図である。図8(a)、図8(b)では、電圧試験プラグ21のプラグ21aの端子部分を示しているが、プラグ21b、21cはプラグ21aと同じであるので、プラグ21aの端子部分について説明する。
図8(a)に示すように、外側端子24aは軸上に固定されており、可動の外側摘み30aと固定の外側端子24aとの隙間33に試験線を挿入して、可動の外側摘み30aを回動して試験器の試験線を締め付け挟んで試験器を接続する。
また、中間端子29aも軸上に固定されており、可動の中間摘み31aと固定の中間端子29aとの隙間34に接続片26の一方端261を挿入して、可動の中間摘み31aを回動して接続片26の一方端261を締め付け挟んで接続片26の一方端261を接続する。
同様に、内側端子25aも軸上に固定されており、可動の内側摘み32aと固定の内側端子25aとの隙間35に接続片26の他方端262を挿入して、可動の内側摘み32aを回動して接続片26の他方端262を締め付け挟んで接続片26の他方端262を接続する。
図8(a)、図8(b)に示すように、可動の中間摘み31aは、接続片26の一方端261の凹凸形状に対応して、凹凸形状の凹部を押圧する突起部37を有し、中間端子29aの接続部は、接続片26の一方端261の凹凸形状に対応して、その凹凸形状の凸部を収納して嵌合する空洞部36を有している。従って、接続片26の一方端261を隙間34に挿入し、中間摘み31aを回動したとき、可動の中間摘み31aの突起部37が接続片26の一方端261の凹部を押圧して、一方端261の凸部が空洞部36に嵌合して、図8(b)に示すように、接続片26の一方端261は中間端子29aに適合して接続されることになる。
一方、接続片26の一方端261を可動の外側摘み30aと固定の外側端子24aとの隙間33に挿入した場合には、外側端子24aには、接続片26の一方端261の凹凸形状を収納する空洞部が形成されていないので、接続片26の一方端261は外側端子24aには接続できない。この場合、接続片26の他方端262は、可動の中間摘み31aと中間端子29aとの隙間34に挿入されることになるが、他方端262には凹凸形状が形成されていないので、接続片26の他方端262は中間端子29aに適合して接続されることはない。
このように、接続片26の一方端261は中間端子29a、29b、29cのみに対して接続を可能としているので、接続片26の接続を誤って中間端子と内側端子との間以外に接続することを防止できる。以上の説明では、接続片26の一方端261を凹凸形状に形成したが、接続片26の他方端を凹凸形状に形成するようにしてもよいし、図9に示すように、一方端261及び他方端262の一方または双方を幅広形状に形成してもよい。図9では、一方端261を軸方向に幅広形状に形成した場合を示している。
図9は、接続片26の他の一例及びその接続片26が接続される電圧試験プラグ21の端子部分の構造図であり、図9(a)は他の一例の接続片26の平面図、図9(b)はその接続片26の側面図、図9(c)は他の一例の接続片26が接続される電圧試験プラグ21の端子部分の側面図である。
図9に示すように、一方端261が軸方向に幅広形状に形成されたことから、電圧試験プラグ21の中間摘み31aは中間端子29aとの間に幅広形状を挟持することになる。従って、中間摘み31aと中間端子29aとの最大距離を幅広形状より大きく形成し、内側摘み32aと内側端子25aとの最大距離を幅広形状より小さく形成しておくと、幅広形状が誤って内側摘み32aと内側端子25aに挿入されることはない。なお、この場合、図8に示した空洞部や突起部37は特に設ける必要はない。
以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、電圧試験ターミナル11の構造は変更せずに、電圧試験ターミナル11の第1接点18と接触する電圧試験プラグ11の上側の板状導線を上部導体22と中間導体28との2つに分けて、電圧試験プラグ11の挿入時の第1接点18及び第2接点19の導通を分け、また、電圧試験プラグ11の端子部分は、中間導体28に接続される中間端子29を追加して設け、外側端子、中間端子、内側端子の3端子とするので、試験器の試験線を外側端子間に接続したままでも、短絡が起きない構造となる。
また、3端子構造となることで従来より1端子増えるが、電圧測定試験の際に使用する接続片26を接続する端子は、中間端子と内側端子との間と定め、その間にしか接続できない構造とするので誤接続を回避できる。
以上の説明では、外側端子24に対して外側摘み30、中間端子29に対して中間摘み31、内側端子25に対して内側摘み32をそれぞれ設けた場合を説明したが、内側摘み32に中間端子29を搭載して中間摘み31を省略するようにしてもよい。
図10は、その場合の電圧試験プラグの端子部分の断面図である。図10(a)に示すように、電圧試験プラグの摘みは外側摘み30と内側摘み32との2つの摘みからなり、外側摘み30は、電圧試験プラグの軸に設けられたネジ38により、外側摘み30を回動させることにより軸上を移動可能となっている。また、内側摘み32は中間端子29を搭載し、中間端子29の接続部と内側端子25の接続部とが対面するように配置されている。内側摘み32は、電圧試験プラグの軸に設けられたネジ39により、内側摘み32を回動させることにより軸上を移動可能となっている。
外側端子24と外側摘み30との隙間33には、電気装置12を試験するときに試験器の試験線が挿入され、電圧測定のときに、図11に示すようなコ字状に形成された接続片26の一方端261が挿入される。また、内側摘み32の中間端子29と内側端子25との隙間40には、図11に示すような接続片26の他方端262が挿入される。
次に、図10(b)に示すように、内側摘み32の内側端子25側への移動は、内側端子25から制限距離LLを保った移動制限位置まで移動可能としている。この制限距離LLは、内側摘み32を移動させるネジ39のネジ切り範囲で定める。この制限距離LLは、接続片26の他方端262の幅より短い距離である。これにより、隙間40に接続片26の他方端262を挿入し接続したときは、内側摘み32の移動によって、中間端子29の接続部と内側端子25の接続部とが接触して短絡する。一方、隙間40に接続片26の他方端262を接続しないときは、内側摘み32の移動によって、中間端子29の接続部と内側端子25の接続部とが接触せず、短絡することを防止できる。
これは、接続片26を接続しないときに、内側摘み32の移動によって、中間端子29の接続部と内側端子25の接続部とが接触せず、短絡することを防止できるためである。すなわち、従来と同様に、接続片26の接続操作において、接続片26を接続したときのみ、外部電源から電気装置12への電源供給を維持しつつ、接続片26に電圧測定器を接続して電圧測定ができるようにするためである。
電気装置12を試験するときには、外側端子24と外側摘み30との隙間33に試験器の試験線を挿入し、外側摘み30を回動して試験器の試験線を締め付け挟んで試験器を接続する。そして、接続片26は接続しない。これにより、電気装置12の試験の場合は、従来と同様の試験器の接続動作となる。
一方、電圧測定のときには、図10を基に、図12に示すように、外側端子24と外側摘み30との隙間33にコ字状に形成された接続片26の一方端261を締め付け挟んで接続するとともに、内側摘み32の中間端子29と内側端子25との隙間40に接続片26の他方端262を挿入して、内側摘み32を回動して締め付け挟んで接続片26の他方端262を接続する。この場合、制限距離LLは、接続片26の他方端262の幅より短い距離であるので、内側摘み32の移動によって、接続片26の他方端262を中間端子29の接続部と内側端子25の接続部との間に締め付けることができる。これにより、従来と同様に、接続片26の接続操作において、接続片26を接続したときのみ、外部電源から電気装置12への電源供給を維持しつつ、接続片26に電圧測定器を接続して電圧測定ができる。
図13は、本発明の実施の形態に係る電圧試験プラグで摘みを外側摘みと内側摘みとの2つの摘みとした場合の他の一例の端子部分の断面図である。この一例は、図10に示した一例に対し、内側摘み32の内側端子25側への移動制限位置は、ネジ切り範囲で定めることに代えて、中間端子29の接続部を搭載した内側摘み32の外装絶縁体と、内側端子25の接続部が固定された絶縁体との当接位置で定めるようにしたものである。図10と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
図13(a)に示すように、内側摘み32の外装絶縁体には突起部41が設けられ、この突起部41に対面して、内側端子25の接続部が固定された絶縁体には突起部41を受け止める係止部42が設けられている。内側摘み32は、電圧試験プラグの軸に設けられたネジ39により、内側摘み32を回動させることにより電圧試験プラグの軸上を移動し、図13(b)に示すように、内側摘み32の突起部41が内側端子25側の係止部42に当接すると、内側摘み32の内側端子25側への移動は制限される。これにより、内側摘み32の移動による中間端子29の接続部と内側端子25の接続部との接触を防止し、中間端子29の接続部と内側端子25の接続部とが短絡することを防止する。
電気装置12を試験するときには、外側端子24と外側摘み30との隙間33に試験器の試験線を挿入し、外側摘み30を回動して試験器の試験線を締め付け挟んで試験器を接続する。そして、接続片26は接続しない。これにより、電気装置12の試験の場合は、従来と同様の試験器の接続動作となる。
一方、電圧測定のときには、外側端子24と外側摘み30との隙間33に、図14に示すようなコ字状に形成された接続片26の一方端261を締め付け挟んで接続するとともに、内側摘み32の中間端子29と内側端子25との隙間40に接続片26の他方端262を挿入して、内側摘み32を回動して締め付け挟んで接続片26の他方端262を接続する。
図15は、図13に示した電気試験プラグに図14に示す接続片26を接続した場合の端子部分の断面図である。図15に示すように、内側摘み32の移動によって、接続片26の他方端262が中間端子29の接続部と内側端子25の接続部との間に締め付けられる。これにより、従来と同様に、接続片26の接続操作において、接続片26を接続したときのみ、外部電源から電気装置12への電源供給を維持しつつ、接続片26に電圧測定器を接続して電圧測定ができる。
このように、内側摘み32に中間端子29を搭載して中間摘み31を省略した場合であっても、電圧測定のときに電圧試験プラグの抜き差しによる瞬断を防止でき、電気装置を試験するときには試験器を接続していても相間短絡を防止できる。しかも、電圧試験プラグの摘みは2つであるので、従来の接続操作と異なることがなく作業性に違和感を持つことはない。
11…電圧試験ターミナル、12…電気装置、13…電気装置接続端子、14…外部電源接続端子、15…電力系統、16…変圧器、17…2次ヒューズ、18…第1接点、19…第2接点、20…第3接点、21…電圧試験プラグ、22…上部導体、23…下部導体、24…外側端子、25…内側端子、26…接続片、27…試験器、28…中間導体、29…中間端子、30…外側摘み、31…中間摘み、32…内側摘み、33、34、35…隙間、36…空洞部、37…突起部、38、39…ネジ、40…隙間、41…突起部、42…係止部
Claims (6)
- 電気装置と接続される電気装置接続端子と外部電源に接続される外部電源端子との間に第1接点及び第2接点を有しかつ前記外部電源との接続を切り離す第3接点を有した電圧試験ターミナルに挿入され、前記電気装置を試験するときには前記第3接点を開いて前記電気装置を前記外部電源から切り離し前記第1接点及び第2接点を通して試験器を前記電気装置に接続し、前記外部電源から前記電気装置に印加される電圧を測定する電圧測定のときには前記第3接点を開いた状態で前記第1接点及び第2接点を通して前記電気装置と前記外部電源とを接続するための電圧試験プラグにおいて、前記電圧試験ターミナルに挿入され前記第1接点を経由して前記第2接点に接続されたとき前記第1接点との接続を保持しつつ前記第3接点を開く中間導体と、前記電圧試験ターミナルにさらに挿入され前記中間導体が前記第1接点との接続を切り離したとき前記第1接点に接続される上部導体と、前記電圧試験ターミナルに挿入されたとき前記第1接点を経由して前記第2接点に接続される下部導体と、前記上部導体に接続され前記電気装置を試験するときに前記試験器を接続するための外側端子と、前記中間導体に接続され前記電圧測定のときに前記中間導体と前記下部導体とを短絡するための接続片を接続するための中間端子と、前記下部導体に接続され前記電圧測定のときに前記接続片を接続するための内側端子とを備えたことを特徴とする電圧試験プラグ。
- 前記電気装置を試験するときに前記外部端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続する可動の外側摘みと、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の一方端を前記中間端子の接続部に締め付け挟んで接続する可動の中間摘みと、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の他方端を前記内側端子の接続部に締め付け挟んで接続する可動の内側摘みとを備えたことを特徴とする請求項1記載の電圧試験プラグ。
- 前記接続片の一方端及び他方端の形状は、前記接続片の一方端が前記中間端子の接続部のみに、前記接続片の他方端が前記内側端子の接続部のみに嵌合するように、互いに異なる形状に形成されたことを特徴とする請求項2記載の電圧試験プラグ。
- 前記電気装置を試験するときに前記外部端子の接続部に試験器の試験線を締め付け挟んで接続し、前記電圧測定のときにコ字状に形成された前記接続片の一方端を締め付け挟んで接続する可動の外側摘みと、前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部とが対面するように前記中間端子を搭載し前記電圧測定のときに前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部との間にコ字状に形成された前記接続片の他方端を締め付け挟んで接続する可動の内側摘みとを備え、前記内側摘みの前記内側端子側への移動は、前記中間端子の接続部と前記内側端子の接続部との距離が前記接続片の他方端の幅より短い距離で、前記中間端子の接続部が前記内側端子の接続部に当接しない距離の移動制限位置まで移動可能であることを特徴とする請求項1記載の電圧試験プラグ。
- 前記内側摘みの前記内側端子側への移動制限位置は、前記内側摘みを移動させるネジ切り範囲で定めるようにしたことを特徴とする請求項4記載の電圧試験プラグ。
- 前記内側摘みの前記内側端子側への移動制限位置は、前記中間端子の接続部を搭載した前記内側摘みの外装絶縁体と、前記内側端子の接続部が固定された絶縁体との当接位置で定めるようにしたことを特徴とする請求項4記載の電圧試験プラグ。
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2010
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