JP2011258385A - リード用導体接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気設備に模擬故障を確実且つ容易に発生させることができるリード用導体接続装置を提供する。
【解決手段】 導電性を有する雌螺子と、雌螺子が配置される端子装置と、絶縁性を有するワッシャと、頭部と、螺子溝を有する軸体と、頭部とは反対側の裏面に設けられる第１の絶縁体と、軸体における頭部からの一部の距離に亘る周面に設けられる第２の絶縁体とを有し、リード用導体がワッシャと裏面との間に絶縁された状態で接続されるように、ワッシャを介して雌螺子に螺合される導電性を有する雄螺子とを備えたリード用導体接続装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、リード用導体接続装置に関する。

例えば、遮断器、断路器、保護継電器盤等の電気設備は、リード線に取り付けられた端子が端子台や端子盤等に締付螺子で螺子止めされることで、電源や負荷等と電気的に接続されている（例えば特許文献１を参照）。
このような電気設備では、例えば、電気設備を取り扱う作業者が故障に対応するための訓練を行う場合に、人為的にリード線の端子と端子台等との間に接触不良等を生じさせて模擬故障を発生させることが知られている。作業者は、電気設備の設計図面やテスター等を利用して模擬故障箇所を発見することで、実際の電気設備の故障に迅速に対応できるように訓練を行っている。
電気設備に模擬故障を発生させる手段としては、リード線の端子と端子台等とが電気的に遮断されるように、例えば、端子台等から締付螺子を取り外すと共にリード線の端子をビニールテープ等の絶縁材料で養生することや、リード線を切断すること等が知られている。

特開２００９−１７６６１９号公報

しかしながら、前述したように端子台等から締付螺子を取り外すと、目視だけで模擬故障箇所を発見でき、訓練の効果が下がる虞がある。さらに、リード線の端子の養生が外れると、養生が外れた部分が他の端子や端子台等に接触して感電、短絡、地絡等の事故を生じる虞がある。また、模擬故障を発生させるためにリード線を切断することは、電気設備の修復のコストや手間等の面から現実的ではない。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気設備に模擬故障を確実且つ容易に発生させることができるリード用導体接続装置を提供することにある。

前記課題を解決するための発明は、導電性を有する雌螺子と、前記雌螺子が配置される端子装置と、絶縁性を有するワッシャと、頭部と、螺子溝を有する軸体と、前記頭部とは反対側の裏面に設けられる第１の絶縁体と、前記軸体における前記頭部からの一部の距離に亘る周面に設けられる第２の絶縁体とを有し、リード用導体が前記ワッシャと前記裏面との間に絶縁された状態で接続されるように、前記ワッシャを介して前記雌螺子に螺合される導電性を有する雄螺子とを備えたことを特徴とするリード用導体接続装置である。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、電気設備に模擬故障を確実かつ容易に発生させることができるリード用導体接続装置を提供することができる。

本実施形態にかかるリード用導体接続装置が用いられる遮断器を模式的に示した斜視図である。 図１に示すリード線及び圧着端子の斜視図である。 （ａ）は図１に示すリード用導体接続装置の雄螺子の正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す雄螺子を雌螺子への挿入方向に沿って切断した場合の断面図である。 （ａ）は雄螺子及びワッシャを雌螺子に取り付ける作業を説明するための断面図であり、（ｂ）は雄螺子及びワッシャを雌螺子に取り付ける作業を説明するためのその他の断面図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
本実施形態にかかるリード用導体接続装置は、例えば遮断器、断路器、保護継電器盤等の電気設備（端子装置）に対して、故障に対応するための訓練を行う際に用いられる。以下、本実施形態にかかるリード用導体接続装置は例えば遮断器に用いられることとする。
そこで、先ず、図１及び図２を参照して遮断器１について説明する。

===遮断器===
遮断器１は、例えば、電源と負荷との間の電路に介在し、過負荷や短絡等によって負荷側に異常な電流が流れたときに電路を開放して電源供給を遮断する。これによって、負荷回路や電線の損傷を防止する。この遮断器１は、例えば、ケース２と、カバー３と、操作レバー４と、端子部５とを備えている。ケース２は、例えば絶縁性を有する樹脂材料等から形成され、図１に示す高さ方向の一端側の面が開口する箱形状を呈している。カバー３は、例えば絶縁性を有する樹脂材料等から形成され、ケース２の開口を覆うようにケース２に着脱可能に取り付けられている。カバー３の図１に示す長さ方向の一端側には電源と接続される３相分の端子部５が夫々図１に示す幅方向に沿って配置されている。また、カバー３の長さ方向の他端側には負荷と接続される３相分の端子部５が夫々幅方向に沿って配置されている。

ケース２及びカバー３で囲まれた空間の内部には不図示の開閉機構が収容されている。開閉機構はカバー３の略中央に設けられた貫通孔３ａを介してケース２及びカバー３で囲まれた空間の外部へ突出する操作レバー４により開閉操作される。この開閉操作に応じて、電源側の各相分の端子部５と負荷側の各相分の端子部５の間が夫々電気的に接続又は遮断される。

端子部５は夫々、リード線６（リード用導体）を介して電源又は負荷と接続される。尚、リード線６は、例えば図２に示すように、一端に電源又は負荷（何れも不図示）が接続され、他端に圧着端子７が取り付けられている。圧着端子７には後述する雄螺子５ａ、１２が挿通される貫通孔７ａが形成され、この圧着端子７を介してリード線６は端子部５に接続される。具体的に端子部５は、雄螺子５ａと、ワッシャ５ｂと、雌螺子５ｃとを備えている。

雌螺子５ｃは、例えば金属等の導電性を有する材料から形成され、雄螺子５ａと螺合するように螺子溝５ｄが形成されている。また、雌螺子５ｃは不図示の固定接点を備え、当該固定接点は開閉機構に備えられる可動接点と前述した開閉操作に応じて接触又は離反する。これによって、雌螺子５ｃと開閉機構とは電気的に接続又は遮断される。

雄螺子５ａは、例えば金属等の導電性を有する材料からなり、ワッシャ５ｂ及び圧着端子７を介して雌螺子５ｃと螺合する。この際、圧着端子７は雄螺子５ａの頭部側に配置され、ワッシャ５ｂは雌螺子５ｃ側に配置される。尚、ワッシャ５ｂ及び圧着端子７も金属等の導電性を有する材料からなる。このため、雄螺子５ａと雌螺子５ｃとの螺合により、雄螺子５ａの頭部が雌螺子５ｃにワッシャ５ｂ及び圧着端子７を押し付けることで、雌螺子５ｃに対して圧着端子７が固定されると共に電気的に接続される。

後述する本実施形態にかかるリード用導体接続装置１０は、何れか一つ以上の端子部５における雌螺子５ｃとリード線６の電気的接続を人為的に遮断して、遮断器１に模擬故障を発生させる。以下、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）を参照して、リード用導体接続装置１０について説明する。

===リード用導体接続装置===
<<<構成について>>>
図４（ａ）、（ｂ）に示すようにリード用導体接続装置１０は、前述した端子部５のワッシャ５ｂ及び雄螺子５ａのかわりにワッシャ１１及び雄螺子１２を備えている。ワッシャ１１は、前述したワッシャ５ｂと同様の形状を呈し、例えばシリコンを原料として含む絶縁材料から形成される絶縁性膜によって表面が覆われ、絶縁性を有している。また、ワッシャ１１の中心には雄螺子１２が挿通される貫通孔１１ａが形成されている。

雄螺子１２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、頭部１２ａと、軸体１２ｃ、第１の絶縁体１２ｄと、第２の絶縁体１２ｅとを備えている。頭部１２ａは、例えば金属等の導電性を有する材料から形成され、前述した雄螺子５ａの頭部と同様の形状を呈している。第１の絶縁体１２ｄは、例えばシリコンを原料として含む絶縁材料が、頭部１２ａとは反対側の裏面が絶縁性を有するように当該裏面全体に塗布されて形成された絶縁性膜である。

第２の絶縁体１２ｅは、例えばシリコンを原料として含む絶縁材料が、軸体１２ｃの頭部１２ａからの一部の距離（以下距離Ａと称する）に亘る周面が絶縁性を有するように当該周面に塗布されて形成された絶縁性膜である。軸体１２ｃは、例えば金属等の導電性を有する材料から形成され、軸体１２ｃの距離Ａを除く距離（以下距離Ｂと称する）に亘る周面に螺子溝１２ｂが設けられている。この螺子溝１２ｂによって、雄螺子１２は雌螺子５ｃと螺合する。尚、距離Ａについては後述する。

また、軸体１２ｃの距離Ａに亘る部分は、略円柱形状を呈し、距離Ｂに亘る部分の径よりも短い径を有している。このため、雄螺子１２と雌螺子５ｃとを螺合する際に、第２の絶縁体１２ｅが雌螺子５ｃ等と接触せず、第２の絶縁体１２ｅが磨耗することを防止できる。

<<<模擬故障発生作業について>>>
次に、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、リード用導体接続装置１０によって遮断器１に模擬故障を発生させる作業について説明する。リード用導体接続装置１０では、雄螺子１２によってワッシャ１１を介して雌螺子５ｃにリード線６を接続する。これによって、後述するようにリード線６と雌螺子５ｃとを電気的に遮断した状態で接続して、模擬故障を発生させる。つまり、複数の端子部５の雌螺子５ｃのうち模擬故障箇所とする一つ以上の雌螺子５ｃに対してワッシャ１１及び雄螺子１２によってリード線６を接続する。このため、リード用導体接続装置１０によって模擬故障を発生させる場合、先ず、図４（ａ）に示すように、雄螺子１２の軸体１２ｃを、圧着端子７の貫通孔７ａに挿通した後にワッシャ１１の貫通孔１１ａに挿通する。

そして、図４（ｂ）に示すように、第１の絶縁体１２ｄと模擬故障箇所とする雌螺子５ｃとの間に圧着端子７及びワッシャ１１が挟持されて固定されるまで、雄螺子１２と雌螺子５ｃとを螺合する。このとき、圧着端子７の貫通孔７ａの内部には、軸体１２ｃの距離Ａに亘る周面（第２の絶縁体１２ｅの周面）が対向する。つまり、距離Ａとしての最小距離は、前述したように雄螺子１２と雌螺子５ｃとを螺合したときに、軸体１２ｃの頭部１２ａから貫通孔７ａのワッシャ１１側の端部に達するまでの距離であればよい。これによって、ワッシャ１１と雄螺子１２の第１の絶縁体１２ｄとの間に、圧着端子７を絶縁された状態で固定することができる。

よって、リード用導体接続装置１０では、雌螺子５ｃに対してリード線６を絶縁した状態で接続して模擬故障を発生させることができる。この際、圧着端子７が電気的に遮断された状態で雌螺子５ｃに対して固定されるため、例えば遮断器１における端子部５等の導電性を有する部分に圧着端子７が接触することを防止できる。よって、リード用導体接続装置１０では、感電、短絡、地絡等の事故が生じることを防止して、確実に模擬故障を発生させることができる。

また、リード用導体接続装置１０は、模擬故障箇所として設定する雌螺子５ｃに対して、ワッシャ１１及び雄螺子１２によって既存のリード線６を接続するのみで模擬故障を発生させることができる。このため、遮断器１やリード線６等の構成を変更する必要がなく、例えばリード線６の圧着端子７を絶縁材料によって被覆する場合等に比べて、容易に模擬故障を発生させることができる。更に、雄螺子１２及びワッシャ１１を雄螺子５ａ及びワッシャ５ｂに夫々取り替えることで、遮断器１の通常使用が可能となるため費用対効果が高い。

以上より、リード用導体接続装置１０は、模擬故障を確実且つ容易に発生させることができる。

また、リード用導体接続装置１０では、雄螺子１２の頭部１２ａが端子部５における雄螺子５ａの頭部と同様の形状を呈している。このため、遮断器１の事故及び故障に対応する訓練を行う訓練者（以下単に訓練者と称する）が、模擬故障箇所を目視のみによって発見することを防止できる。これによって、訓練者は、遮断器１のシーケンスやテスター等を用いて模擬故障箇所を探索することで、遮断器１の事故及び故障時の対応能力を効率的に向上させることができる。

<<<その他の実施形態>>>
前述した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

前述したリード用導体接続装置１０では、軸体１２ｃの距離Ａに亘る部分は、略円柱形状を呈し、軸体１２ｃの距離Ｂに亘る部分の径よりも短い径を有していることとしたが、特にこれに限定されるものではない。軸体１２ｃの距離Ａに亘る部分は、雄螺子１２と雌螺子５ｃとを螺合する際に、雌螺子５ｃに挿入することが可能な形状であればよい。また、軸体１２ｃの距離Ａに亘る部分と、軸体１２ｃの距離Ｂに亘る部分とを略同径であることとし、軸体１２ｃの距離Ａに亘る周面（第２の絶縁体１２ｅの周面）にも螺子溝１２ｂが形成されていることとしてもよい。これによって、雌螺子５ｃと雄螺子１２をより確実に螺合して、雌螺子５ｃに対して雄螺子１２をより確実に固定することができる。

また、前述したリード用導体接続装置１０では、第１及び第２の絶縁体１２ｄ、１２ｅを例えばシリコンを含む絶縁材料から形成される絶縁性膜としたが、特にこれに限定されるものではない。第１及び第２の絶縁体１２ｄ、１２ｅは夫々、プラスティックやゴム等の絶縁材料から形成されていてもよい。

１…遮断器，２…ケース，３…カバー，３ａ、７ａ、１１ａ…貫通孔，４…操作レバー，５…端子部，５ａ、１２…雄螺子，５ｂ、１１…ワッシャ，５ｃ…雌螺子，５ｄ、１２ｂ…螺子溝，６…リード線，７…圧着端子，１０…リード用導体接続装置，１２ａ…頭部，１２ｃ…軸体，１２ｄ…第１の絶縁体，１２ｅ…第２の絶縁体

Claims (4)

1. 導電性を有する雌螺子と、
   前記雌螺子が配置される端子装置と、
   絶縁性を有するワッシャと、
   頭部と、螺子溝を有する軸体と、前記頭部とは反対側の裏面に設けられる第１の絶縁体と、前記軸体における前記頭部からの一部の距離に亘る周面に設けられる第２の絶縁体と、を有し、リード用導体が前記ワッシャと前記裏面との間に絶縁された状態で接続されるように、前記ワッシャを介して前記雌螺子に螺合される導電性を有する雄螺子と、を備えたことを特徴とするリード用導体接続装置。
2. 前記第２の絶縁体が設けられる位置における前記軸体の形状は、略円柱形状を呈し、
   前記第２の絶縁体が設けられる位置における前記軸体の径は、前記螺子溝が設けられる位置における前記軸体の径よりも短い
   ことを特徴とする請求項１に記載のリード用導体接続装置。
3. 前記第１及び第２の絶縁体は、夫々、前記裏面及び前記周面に塗布される絶縁材料からなる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリード用導体接続装置。
4. 前記絶縁材料は、シリコンを原料として含む
   ことを特徴とする請求項３に記載のリード用導体接続装置。

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