JP2013185896A - 自動結線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電力量計との結線における構造が簡素化され、且つ試験装置から電力量計に対して、ロスなく電力を供給することが可能な自動結線装置を提供する。
【解決手段】本発明は、前記電流端子の一方の面と接触する第一の電流端子接触部２００と、前記電流端子の他方の面と接触する第二の電流端子接触部２５０と、前記第一の電流端子接触部２００を昇降移動させる昇降制御機構４００とを備え、前記第一の電流端子接触部２００は、前記電流端子側に向かって突出する突起端部２１０を有し、前記突起端部２１０の前記電流端子と対向する面上２１１に導電性のバネ部材２２０が配設されることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電力量計、特に電子式電力量計の性能試験を行うために、該電子式電力量計と試験装置とを電気的に接続する自動結線装置に関する。

一般住宅、店舗、工場等の建物には、消費電力量を計測する電力量計が設置されているが、電力会社から請求される電力料金は、電力量計が計測した消費電力データに基づいて計算がされる。そのため、電力量計において、消費電力の計測が正確に出来ていないと、電力料金の計算も誤ったものとなってしまう。そのような事態を回避するため、流通前の電力量計に関して、正確な動作が担保されているか否かを確認する試験が行われている。

上記の試験方法としては、試験対象となる電力量計の電流端子及び電圧端子と、試験装置とを電気的に接続し、試験装置側に備わる電源を駆動させて、電力量計に試験用の電力を供給した後、試験装置から供給された電力量データと、電力量計において計測された電力量データとを比較する手法が採られる。この試験において、電力量計の端子と試験装置とを接続するために、自動結線装置が用いられる。

この自動結線装置に関する技術文献として、下記特許文献１に記載の発明が開示されている。特許文献１に記載の発明は、電力量計に設けられる筒状端子に嵌め合わされ、先端部を軸方向に分割する割り溝を有する電流端子を備え、前記電流端子の内部に、前記割り溝に達する位置まで挿入されたチューブが配置され、前記チューブに圧縮気体が供給されることで前記チューブが膨張し、前記電流端子の先端部が拡径することで、前記電流端子と前記筒状端子とが接触して、前記電力量計との接続が行われる自動結線器に関する。さらに、この自動結線器は、前記電流端子を保持するとともに、左右にスライド移動可能な絶縁ブロックを備えることで、電力量計の筒状端子の位置に応じて、前記電流端子の位置決めを行うことが可能である。

特開２００１−２３５５２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、従来から一般住宅のほとんどで設置されている、内部に回転円盤を備える誘導形電力量計に使用されるものであり、今後普及が見込まれる電子式電力量計には使用することができない。また、特許文献１に記載の発明は、電流端子先端部と、電力量計の筒状端子とを接触させるためのチューブを電流端子内部に配置しなければならず、内部構造が複雑で、かつ製造コストがかかるという課題を有する。さらに、電流端子の筒状端子との接触箇所は、所定の曲率半径を有する曲面であるため、筒状端子とピタリと接触せず、細かい隙間が生じる。従って、電流端子の筒状端子との接触箇所における電気抵抗が高くなり、電力供給においてロスが生じる。

上記課題に鑑み、本発明は、電力量計との結線における構造が簡素化され、且つ試験装置から電力量計に対して、電力をロスなく供給することが可能な自動結線装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための本発明に係る自動結線装置は、
前記電力量計が載置される電力量計載置部と、
前記電流端子の一方の面と接触する第一の電流端子接触部と、
前記第一の電流端子接触部と対向するよう配設されると共に、前記電流端子の他方の面と接触する第二の電流端子接触部と、
前記電圧端子と接触する電圧端子接触部と、
前記第二の電流端子接触部及び前記電圧端子接触部が取り付けられる絶縁ブロックと、
前記第一の電流端子接触部を昇降移動させる昇降制御機構と、
を備え、
前記第一の電流端子接触部は、前記電流端子側に向かって突出する突起端部を有し、前記突起端部の前記電流端子と対向する面上に、導電性のバネ部材が配設される構成であり、
前記電力量計が前記電力量計載置部に載置されたときに、
前記電力量計の前記電流端子は、前記第一及び第二の電流端子接触部の間に位置し、前記昇降制御機構が、前記第一の電流端子接触部を降下させると、前記第一及び第二の電流端子接触部は、前記電流端子を挟持し、
前記第一の電流端子接触部の前記バネ部材と前記電流端子とが接触する状態となると共に、
前記電力量計の前記電圧端子は、前記電圧端子接触部と当接することで、前記電力量計内部に押し込まれることを特徴とする。

また、本発明に係る自動結線装置は、前記電力量計を前記電力量計載置部に係止する電力量計係止部を備えることが好ましい。さらに、前記電力量計から、計測電力量に応じて出力されるパルス光線を受光するパルス光線受光機構を備えることが好ましい。

本発明によれば、電力量計との結線における構造が簡素化されているとともに、試験の際、電力量計の電流端子と、第一の電流端子接触部に備わるバネ部材とが接触する構成であるため、試験装置から電力量計に対して、電力をロスなく供給することが可能な自動結線装置を提供することができる。

電子式電力量計１０００の正面図。 電子式電力量計１０００の底面図。 電子式電力量計１０００の右側面図。 本発明の一実施形態に係る自動結線装置の側面図。 本発明の一実施形態に係る自動結線装置の正面図。 本発明の一実施形態に係る自動結線装置の図４Ａ−Ａ線の矢視図。 本発明の一実施形態に係る電子式電力量計が自動結線装置にセットされる前後の様子を示す図。 電力量計係止部６００の側面拡大図。 本発明の一実施形態に係る自動結線装置の第一の電流端子接触部を示す図。 パルス光線受光機構を備える本発明の一実施形態に係る自動結線装置の正面図。

以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

まず、図１〜図３により、本発明の一実施形態に係る自動結線装置によって試験装置と電気的に接続される電子式電力量計の概略について説明する。図１は、電子式電力計の正面図、図２は、電子式電力量計の底面図、図３（ａ）は、電子式電力量計の右側面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の右下部分の内部を拡大したもので、電流端子１１００及び電圧端子１２００を示した図である。

この電子式電力量計１０００は、図２に示すように、その底面に、電子式電力量計１０００を建物に備え付ける際に使用される２本の固定用金具１４００、４本の電流端子１１００、３本の電圧端子１２００、そして、図１に示すように、その正面の所定箇所（図１では上部中央）に試験時に電力量計１０００が計測した電力量の情報を含むパルス光線（例えば赤外線等）を発光する光線発光部１３００とを含む構成である。

４本の電流端子１１００は、平板型であるとともにネジで固定できるように略中央に丸いネジ挿入用の半円形の孔が設けられている。なお、図３（ｂ）に示すように電流端子１１００について、便宜上、一方の面（デジタル表示面側）に１１１０と符号を付し、他方の面（電圧端子側）に１１２０と符号を付す。また、図３（ｂ）に示す電圧端子１２００は、プッシュスイッチのように、図に示す矢印の方向に押圧されると可動して、電子式電力量計１０００の内部に押し込まれる機構を備えている。

次に、図４〜図７を参照して、本発明の一実施形態に係る自動結線装置の全体構成について説明する。図４は、自動結線装置の側面図、図５は、自動結線装置の正面図、図６は、自動結線装置を図４に示すＡ−Ａ線の矢視図、図７は、電子式電力量計が自動結線装置にセットされる前後の様子を示す図である。

図４及び図５に示すように、本実施形態に係る自動結線装置１０は、電力量計載置部１００、第一の電流端子接触部２００、第二の電流端子接触部２５０、電圧端子接触部３００、昇降制御機構４００、電力量計載置判定センサー５００、電力量計係止部６００、とを含む構成である。

電力量計載置部１００は、試験時に電子式電力量計１０００の背面と接触して、該電子式電力量計１０００を載置・支持するためのものである。本実施形態では、図４から図７に示すように、板状の部材としているが、電子式電力量計１０００を載置・支持可能なものであれば、これに限定されない。

第一の電流端子接触部２００は、試験時に電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の電流端子１１００の一方の面１１１０と接触する導電性の部材である。また、第一の電流端子接触部２００は、導線２６０ａを介して試験装置の電源側（図示しない）と接続している。この第一の電流端子接触部２００を通じて、試験装置から電子式電力量計１０００に電流が流される。

第一の電流端子接触部２００は、後述する第二の電流端子接触部２５０と対向するよう設置される（すなわち、電子式電力量計１０００が、電力量計載置部１００に載置されると、前記電流端子１１００の一面１１１０とも対向する）。また、第一の電流端子接触部２００は、後述する昇降制御機構４００に取り付けられ、昇降制御機構４００の降下に伴って下降する。

第二の電流端子接触部２５０は、試験時に電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の電流端子１１００の他方の面１１２０（電流端子１１００の有する面のうち、上記第一の電流端子接触部２００と接する一方の面１１１０と相対する面）と接触する導電性の部材である。また、第二の電流端子接触部２５０は、導線２６０ｂを介して試験装置の電源側（図示しない）と接続している。前記第一の電流端子接触部２００と同様、第二の電流端子接触部２５０を通じても、試験装置から電子式電力量計１０００に電流が流される。

第二の電流端子接触部２５０は、図４及び図６に示すように、前記第一の電流端子接触部２００と対向する位置にあり、また電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置された際、その底面と接触する位置に載置される絶縁ブロック７００に取り付けられる。より詳細には、絶縁ブロック７００の、前記第一の電流端子接触部２００と対向する面上に取り付けられる。

第二の電流端子接触部２５０の形状は、電子式電力量計１０００の電流端子１１００と接触できるものであれば特に限定されるものではない。ただし、電流端子１１００が平板型端子であることを考慮すると、平面であることが好ましい。そのため、本実施形態では、第二の電流端子接触部２５０を板状部材としている。

電圧端子接触部３００は、試験時に電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の電圧端子１２００と接触する導電性の部材である。また、電圧端子接触部３００は、導線３３０を介して試験装置の電源側と接続している（図示しない）。この電圧端子接触部３００を通じて、試験装置から電子式電力量計１０００に電圧が印加される。

電圧端子接触部３００は、電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の電圧端子１２００と接触可能とするため、本実施形態では、図４及び図６に示すように、絶縁ブロック７００に取り付けられる（図４及び図５では、自動結線装置１０をコンパクト化するため、電圧端子接触部３００を、前記第一の電流端子接触部２００と隣接して設置しているが、これに限定されるものではない。）。

電圧端子接触部３００は、本実施形態では、絶縁ブロック７００の、電子式電力量計１０００の底面と接触する面７１１上に配置されて電圧端子１２００と接触する端子接触部３１０と、絶縁ブロック７００の第一の電流端子接触部２００と対向する面７１２上に配置されて、導線３３０と接続する導線接続部３２０とを備える。

このように、電圧端子接触部３００を絶縁ブロック７００に取り付けることで、電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置される際、電圧端子１２００は、端子接触部３１０に当接して、電子式電力量計１０００内部に押し込まれる。なお、電圧端子接触部３００の形状は、特に限定されるものではなく、図６に示すように、導線接続部３２０が端子接触部３１０の左右のいずれかの端から延びる形状（Ｌ字型）としてもよいし、導線接続部３２０が端子接触部３１０の中央から延びる形状（Ｔ字型）としてもよい。

昇降制御機構４００は、その所定箇所に第一の電流端子接触部２００が取り付けられ、下記のエアシリンダ４３０の作用によりピストン運動をすることで、第一の電流端子接触部２００を昇降移動させるものである。なお、昇降制御機構４００は、図４及び図５に示すように、電力量計載置部１００の図下方に配置している。

昇降制御機構４００は、第一の電流端子接触部２００を取付固定する取付部４１０と、取付部４１０を支持する支持シャフト４２０と、少なくとも２つの空気口を有し、電磁弁（図示しない）のスイッチングによっていずれか一方の空気口から空気が供給されると他方の空気口から空気が排気され、内部のピストン部４４０を移動させるエアシリンダ４３０とを含み、支持シャフト４２０とピストン部４４０とが螺子留めされるなどして接続する構成である。（図６に示すように、中央をピストン部４４０によって留められるシリンダヘッド４５０を設け、その両端に支持シャフト４２０を取り付けるようにして、間接的にピストン部４４０と、支持シャフト４２０とを接続してもよい。）なお、図４及び図６に示すように、昇降制御機構４００は、支持シャフト４２０が電力量計載置部１００に挿通されて、全体が電力量計載置部１００に対して略垂直に立設される。

昇降制御機構４００は、エアシリンダ４３０の作用により、ピストン部４４０及びそれに接続する支持シャフト４２０を昇降させる。それにより、ピストン部４４０及び支持シャフト４２０の動作と同じ方向に第一の電流端子接触部２００が移動し、電子式電力量計１０００の電流端子１１００と第一の電流端子接触部２００との接触又は切り離しの制御を行う。

本実施形態に係る自動結線装置１０と、電子式電力量計１０００の電流端子１１００及び電圧端子１２００との電気的接続の詳細は下記の通りである。図７（ａ）は、電子式電力量計１０００が、自動結線装置１０にセットされる直前の状態を示す図である。その後、図７（ｂ）に示すように、電子式電力量計１０００が移動して、電圧端子１２００が、絶縁ブロック７００に取り付けられた電圧端子接触部３００と当接し、電子式電力量計１０００の内部に押し込まれる（このとき、電子式電力量計１０００は、下記電力量計係止部６００に係止され、電力量計載置部１００内の所定位置で固定されている）。

一方、この状態で、電流端子１１００は、降下待機状態にある第一の電流端子接触部２００と、絶縁ブロック７００に取り付けられた第二の電流端子接触部２５０との間に位置する。そして、昇降制御機構４００のスイッチ（図示しない）をＯＮすることにより、昇降制御機構４００の支持シャフト４２０の降下に伴い、第一の電流端子接触部２００が下降し、電流端子１１００が、第一及び第二の電流端子接触部２００、２５０に挟持される状態となる（すなわち、第一の電流端子接触部２００が、電流端子１１００の一方の面１１１０と接触し、第二の電流端子接触部２５０が、電流端子１１００の他方の面１１２０と接触する。）。

このように、第一の電流端子接触部２００が、電流端子１１００の面１１１０と接触し、第二の電流端子接触部２５０が、電流端子１１００の面１１２０と接触することで、接触部分の面積を広くすることができ、接点に生じる電気抵抗及び発熱量を低く抑えることができる（第一の電流端子接触部２００の構成、効果等の詳細は後述する。）。

なお、自動結線装置１０は、図５に示すように、電力量計載置部１００の内側に、電子式電力量計１０００が載置されたか否かを判定する電力量計載置判定センサー５００を備えることが好ましい。この電力量計載置判定センサー５００としては、例えば、発光部及び受光部を含む構成のものが考えられる。電子式電力量計１０００が載置されたか否かは、電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００が発光部からの光を遮り、その光が反射し、反射光を受光部が受け取った場合に、電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置されていると判定され、逆に、発光部からの光を受光部が受け取らない場合には、電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置されていないと判定される。

電力量計載置判定センサー５００により、電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置されない限り、昇降制御機構４００が駆動されないような構成とすれば、電子式電力量計１０００が電力量計載置部１００に載置されていないにも関わらず、昇降制御機構４００が動作するという事態を防ぐことができる。

電力量計係止部６００は、電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００をその位置に係止するためのものである。図８を参照して、電力量計係止部６００の詳細を説明する。この電力量計係止部６００は、その本体６１０に形成される窪み６１１内に配設され、電力量計の押え機能を有する押え部６２０を備える。当該押え部６２０は、電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の上面と接触する接触体６２１と、一端が当該接触体６２１と、他端が前記窪み６１１に接続されるスプリング６２２とを含む。図８に示すように、この押え部６２０により、電子式電力量計１０００が図の下方側に押さえ付けられ、電力量計載置部１００の所定位置で係止される。

次に、図９を参照して、第一の電流端子接触部２００の詳細について説明する。図９（ａ）は、第一の電流端子接触部２００の上面図、図９（ｂ）は、第一の電流端子接触部２００の側面図、図９（Ｃ）は、第一の電流端子接触部２００の底面図である。図９（ｂ）及び（Ｃ）に示すように、第一の電流端子接触部２００は、図面下方（第一の電流端子接触部２００が、昇降制御機構４００の取付部４１０に取り付けられた際、電子式電力量計１０００の電流端子１１００側に向かう方向）に突出する突起端部２１０を有し、前記突起端部２１０の前記電流端子と対向する面２１１上に、導電性のバネ部材２２０が配設される構成である。

昇降制御機構４００により、第一の電流端子接触部２００が下降すると、電子式電力量計１０００の電流端子１１００の面１１１０と、上記バネ部材２２０とが接触する。バネ部材２２０は、電流端子１１００の面１１１０からの押圧力により変形し、当該押圧力とは逆方向の付勢力を有する状態となる。そのため、電流端子１１００の面１１１０が、バネ部材２２０に生じた付勢力により押し返される。これにより、電流端子１１００の面１１１０と、バネ部材２２０とは、面状に隙間なく接触するため、試験装置から供給される電流をロスなく電子式電力量計１０００に送ることができる。特に、送電ロスにより接点（接面）箇所に生ずるジュール熱は、電流の２乗に比例して高くなるため、アンペア数の高い電力量計（例えば、１２０Ａ用の電力量計等）を試験する場合、バネ部材２２０が配設された第一の電流端子接触部２００を用いる効果が大きい。

次に、図１０を参照して、電子式電力量計１０００より、電力量の計測量に応じて出力されるパルス光線（例えば、赤外線等）を受光するパルス光線受光部をさらに備える、自動結線装置について説明する。

図１０は、自動結線装置１０の正面図である。電子式電力量計１０００は、電力量の計測量に応じて、パルスを出力する回路を備える。このパルス信号を光に変換し、図１に示す光線発光部１３００から発光する。図１０に示す符号９００は、このパルス光線を受光するためのパルス光線受光機構である。

このパルス光線受光機構９００の構成は、受光アーム９１０と、受光アーム９１０の軸部９１１を中心に、受光アーム９１０を回動可能に制御する受光アーム回動制御部９２０とを含む。また、受光アーム９１０は、その端部９１０Ａに光線発光部１３００からの光線を受光する受光素子９１２を備える。具体的には、受光アーム回動制御部９２０（例えば、エアアクチュエータ）が、受光アーム９１０の軸部９１１を回転させるように作用し、それに伴い受光アーム９１０が回動する。

本実施形態では、パルス光線受光機構９００は、さらに、電力量計載置部１００に垂直に立設される略直方体状の受光アーム取付部９３０を備えている。この受光アーム取付部９３０の上面９３０Ａに、受光アーム９１０が、軸部９１１が回転可能に支持された状態となって取り付けられる。電力量計載置部１００に立設された受光アーム取付部９３０は、その上面９３０Ａが電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の上面よりも前に来る（図１０では手前側）ことが可能な程度の高さを有する。

そのような構成とすることで、受光アーム９１０が、電力量計載置部１００に載置された電子式電力量計１０００の前方（図１０では、電子式電力量計１０００の手前側）の空間を回動することができる。

受光アーム回動制御部９２０の作用により、受光アーム９１０が回動すると、端部９１０Ａに取り付けられた受光素子９１２が、電子式電力量計１０００の光線発光部１３００と直接対向する位置に移動する。これにより、受光素子９１２は、光線発光部１３００からの光線を受光することが可能となる。

なお、パルス光線受光機構９００は、受光したパルス光線のデータを受信する受信部及び受信データから電子式電力量計１０００が計量した電力量を計測する演算部を備えるようにしてもよい（上記した演算部と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。）。この演算部に、試験時に所定のシーケンスに従って受光アーム９１０を回動させるよう命令する機能をもたせれば、演算部が、上記受光アーム制御部９２０としても働く。

これにより、試験者が、電子式電力量計１０００の電力量表示メータを視認する以外の方法でも、電子式電力量計１０００に供給された電力量を計測することが可能となり、より正確に試験を行うことができる。図１０では、パルス光線受光機構９００は、電力量計載置部１００上で、且つその右側に立設されているが、立設位置はこれに限定されない。

１０ 自動結線装置
１００ 電力量計載置部
２００ 第一の電流端子接触部
２１０ 第一の電流端子接触部に備わる突起端部
２５０ 第二の電流端子接触部
３００ 電圧端子接触部
４００ 昇降制御機構
５００ 電力量計載置判定センサー
６００ 電力量計係止部
７００ 絶縁ブロック
９００ パルス光線受光機構
１０００ 電子式電力量計

Claims (3)

1. 電流端子及び電圧端子を含む電力量計と、性能試験のための電力を該電力量計に供給する試験装置とを電気的に接続する自動結線装置であって、
   前記電力量計が載置される電力量計載置部と、
   前記電流端子の一方の面と接触する第一の電流端子接触部と、
   前記第一の電流端子接触部と対向するよう配設されると共に、前記電流端子の他方の面と接触する第二の電流端子接触部と、
   前記電圧端子と接触する電圧端子接触部と、
   前記第二の電流端子接触部及び前記電圧端子接触部が取り付けられる絶縁ブロックと、
   前記第一の電流端子接触部を昇降移動させる昇降制御機構と、
   を備え、
   前記第一の電流端子接触部は、前記電流端子側に向かって突出する突起端部を有し、前記突起端部の前記電流端子と対向する面上に、導電性のバネ部材が配設される構成であり、
   前記電力量計が前記電力量計載置部に載置されたときに、
   前記電力量計の前記電流端子は、前記第一及び第二の電流端子接触部の間に位置し、前記昇降制御機構が、前記第一の電流端子接触部を降下させると、前記第一及び第二の電流端子接触部は、前記電流端子を挟持し、
   前記第一の電流端子接触部の前記バネ部材と前記電流端子とが接触する状態となると共に、
   前記電力量計の前記電圧端子は、前記電圧端子接触部と当接することで、前記電力量計内部に押し込まれることを特徴とする自動結線装置。
2. さらに、前記電力量計を前記電力量計載置部に係止する電力量計係止部を備える請求項１に記載の自動結線装置。
3. 前記電力量計から、計測電力量に応じて出力されるパルス光線を受光するパルス光線受光機構を備える請求項１又は２に記載の自動結線装置。

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