JP2014026726A - 電流計測用アダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】既設の電気機器に容易に後付けすることができる電流測定用アダプタを提供する。
【解決手段】電気機器の外郭に取付けて使用される電流測定用アダプタである。内蔵する電流センサ１は、基板の一端から一対の腕部２を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部３とするとともに、一対の腕部２の各々に磁気検出素子４を配置した構造のものである。配線挿通部３は端部が開放しているので、ＣＴのように配線を外して貫通させる必要がない。
【選択図】図７

Description

本発明は、ブレーカ等の電気機器に取付けて負荷電流を測定することができる電流測定用アダプタに関するものである。

分電盤や配電盤などに組み込まれるブレーカや端子台などの電子機器には、各種の負荷が接続されるが、電力使用量を合理的に管理するために、各負荷に流れる負荷電流を測定したい場合がある。そのために例えば特許文献１に示されるように、端子部の電路にＣＴを組み込んだ構造が提案されている。しかし予め電流測定が必要であることが分かっている場合には特許文献１のような構造のものを取付けておけばよいが、取付後に電流測定が必要となった場合には、ＣＴ内蔵型の電気機器に取り換えねばならないという問題があった。

特開２０００−３２３２０２号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、電流測定が必要となった場合には既設の電気機器に容易に後付けすることができる電流測定用アダプタを提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の電流測定用アダプタは、電気機器の外郭に取付けて使用される電流測定用アダプタであって、電流の測定を、基板の一端から一対の腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサにより行なうことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、電気機器の外郭に形成された端子部に取付けて使用する構造とすることができる。この場合、請求項３のように、前記配線挿通部が、上端が開放された形状とすることができる。また請求項４のように、電気機器の端子部間の隔壁に対応する隔壁部を備え、この隔壁部に電流センサを搭載した構造とすることができる。さらに請求項５のように、電気機器の隔壁に設けられた縦溝に上方からスライドして取付ける取付部を備えた構造とすることができる。

本発明の電流測定用アダプタは、端部が開放された配線挿通部を持つ電流センサにより電流の測定を行う構造であるから、既設の電気機器の電路を跨ぐように取り付けて電流測定を行わせることができる。この場合、ＣＴのように配線を電流センサの内部に貫通させる必要はないため、既設の電気機器に簡単に後付けすることができる。またアダプタの配線挿通部と電流センサの腕部とのサイズを対応させることにより、アダプタのサイズを大型化することなく電気機器への取付けが可能である。

請求項２のように電気機器の端子部へ取付ける構造とすれば、取付が簡単であるうえ、電気機器との一体感があり省スペースに設置することができる。

請求項３のように配線挿通部を上端が開放された形状とすれば、配線作業が容易となる。

請求項４のように電気機器の端子部間の隔壁に対応する隔壁部を備え、この隔壁部に電流センサを搭載した構造とすれば、精度良く電流計測を行うことができ、また電気機器の隔壁とアダプタの隔壁が対応しているので一体感があり、省スペースに設置することができる。

請求項５のように電気機器の隔壁に設けられた縦溝に上方からスライドして取付ける構造とすれば、ブレーカの既存のシールドプレート取付部を利用して、ワンタッチでアダプタを取付けることができる。

電流センサの斜視図である。 電流センサの原理説明図である。 第１の実施形態を示す斜視図である。 アダプタへの電流センサの装着を示す斜視図である。 第２の実施形態を示す斜視図である。 第３の実施形態を示す斜視図である。 第３の実施形態を示す斜視図である。 第４の実施形態を示す斜視図である。 第５の実施形態を示す斜視図である。 第５の実施形態を示す側面図である。 第６の実施形態を示す斜視図である。 第６の実施形態を示す部分断面図である。 第７の実施形態を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。
第１の実施形態は、ねじ端子を備えるブレーカの外郭に形成された端子部９に装着するタイプのものである。使用される電流センサは各実施形態に共通であり、図１にその構造を示す。この電流センサ１は、基板の一端から一対の腕部２を突出させてその内側に端部が開放された配線挿通部３を形成するとともに、一対の腕部２の各々に磁気検出素子４を配置した構造のものであり、その全体はカバー５に収納されている。なお基板には演算用の集積回路６が搭載されている。カバー５には出力端子等を接続するための孔を設けておくこともできる。

図２はその原理の説明図である。図示のように配線挿通部３の内部に挿入された配線その他の電路７に電流が流れると電流値に応じた磁界が発生するため、ホール素子などの磁気検出素子４には磁束密度に応じた起電力が生じる。磁気検出素子４から出力された電圧は集積回路６において増幅され、各磁気検出素子４からの出力を合成して出力電圧から電流値を得ることができる。一対の腕部２の各々に磁気検出素子４が配置されているため、仮に電路７の中心と配線挿通部３の中心とが正確に一致していない場合にも、電路７の電流値を精度よく検出することができる。また配線挿通部３は端部が開放されているため、腕部２が電路７を跨ぐように電流センサ１を挿入すればよく、ＣＴのように配線を切断して内部に貫通させる必要がない利点がある。

なお、図２では各腕部２に１つの磁気検出素子４を配置したが、その個数を更に増加させれば検出精度を更に高めることができる。またカバー５に電路７を中心に保持するための爪部（図示せず）を形成しておけば、検出精度向上に有利である。

集積回路６には動作用の電源が必要であるが、電流センサ１には出力用の通信線が接続されるため、それと並行させて電源線を接続すればよい。あるいは測定箇所の近傍において電路７に接続用プラグを係合させるとともに電流センサ１に電源回路を搭載しておけば、電路７から電源を得ることが可能となるので電源線は不要となる。

第１の実施形態の電流測定用アダプタは、図３に示すようにねじ端子を備えるブレーカ１０の端子部９に装着されるものである。１１はアダプタ本体を構成する基台部であり、１２はその上方に立設された隔壁部である。隔壁部１２の高さは図３に示すようにブレーカ１０の端子部９の相間隔壁１３の高さと等しくなるように形成されている。またその幅方向の寸法も、ブレーカ１０の端子部９の相間隔壁１３と一致させてある。さらにアダプタの全体形状もブレーカ１０に対応させておき、ブレーカ１０の端子部９に密着配置したとき、端子部９のリードバー１４がアダプタの隔壁部１２、１２の間のリードバー保持面１５に嵌るサイズとしてある。

図４に示したように、３枚の電流センサ１が基台部１１から隔壁部１２に向けて差し込まれている。電流センサ１の腕部２は隔壁部１２の内部に挿入され、その配線挿通部３をリードバー１４が通過するようにする。なおリードバー１４の中心が電流センサ１の配線挿通部３の中心と一致するようにしておくことが好ましく、この実施形態では図示のように隔壁部１２の端部を面取りし、中央部でリードバー１４の位置決めが行なえるようになっている。この実施形態ではリードバー１４を利用してアダプタ本体を電気機器であるブレーカ１０に取付けられているが、後記する他の実施形態のように電気機器の外郭への取付部を利用して取付けることもできる。

このように構成されたものでは、アダプタの隔壁部１２内に磁気検出素子４が埋め込まれた状態となるので、リードバー１４を通じて負荷に流れる電流を精度よく測定することができる。このアダプタはブレーカ１０の端子部９に後付けすることができるうえ、ブレーカ１０との一体感もあり、見栄えがよく外観に優れる。またＣＴのような大きい設置スペースは不要である。なおこの実施形態では電流センサ１の腕部２を上向きとして使用したが、下向きとして使用することもできる。

図５は第２の実施形態を示す図である。その構成は第１の実施形態とほぼ同じであるが、ブレーカの操作部９の相間隔壁１３に縦溝２８を形成しておき、アダプタの隔壁部１２若しくは基台板部１１にも縦溝２８に対応する係止部２７を設けて、ブレーカの縦溝２８にアダプタの係止部２７を上方からスライドして差し込み、ワンタッチで取り付けるものである。

図６と図７は第３の実施形態を示す図である。その構成は第１の実施形態とほぼ同じであるが、アダプタ本体を構成する基台部１１の側面に弾性爪１７を設け、ブレーカ１０の外郭の側面にこの弾性爪１７を係止させる係止凹部１８を設けたものである。この実施形態のアダプタは、図７に示すようにブレーカ１０の外郭にワンタッチで取付けることができる。

図８は第４の実施形態を示すもので、ブレーカ１０のねじ端子に電線１９を接続し、アダプタの隔壁部１２、１２間に通すことによって電線１９に流れる電流を検出できるようにしたものである。その構造は基本的に第１の実施形態と同様であるが、アダプタの電線通過部に電線保持用の凹部２０を設け、電線１９を隔壁部１２、１２の中心に保持できるようにした。なお、電線１９を隔壁部１２、１２の中心に保持する構造は凹部に限定されず凸部やさそい込みの傾斜面でもよい。

図９と図１０は第５の実施形態を示すもので、アダプタ本体に水平方向の突壁２１を形成し、その内部に電流センサ１を水平方向に差し込んだものである。弾性爪１７とブレーカ１０の係止凹部１８とによって端子部９の側面に取付けて使用される。電線１９は図９に示すようにアダプタの突壁２１、２１間を通過して下方に引き出されるので、アダプタが配線規制部としても機能し、裏面への配線等に役立つ。電線１９の電流は電流センサ１により検出される。

図１１と図１２は第６の実施形態を示す図であり、ブレーカの一次側への取付アダプタ２２内に電流センサ１を設けたものである。この電流センサ１は一次側がねじ端子のブレーカ１０をプラグ端子２３に変換するために用いられるもので、図１２に示すように外側にプラグ端子２３が設けられ、内側にブレーカ１０のねじ端子と連結される接続端子２４が設けられている。これらのプラグ端子２３と接続端子２４とはより線２５によって接続されるが、この電路に電流センサ１を設けたものである。この実施形態の構造でも、負荷電流を正しく測定することができる。

図１３は、第７の実施形態を示す図である。２６はねじ端子の端子台であり、第３の実施形態と同様のアダプタが取付けられる。端子台２６の端子数は任意である。

何れの実施形態においても、３極のブレーカで３相３線の場合には電流センサ１は３極それぞれに配置し、単相３線の場合には電流センサ１は両極の電圧極に２つ配置し、２極のブレーカで単相２線の場合には、一方の極に電流センサ１を１つ入れればよい。

以上に説明したように、本発明の電流計測用アダプタは電流測定が必要となった場合には既設の電気機器に容易に後付けすることができ、広い設置場所を必要とせず、しかも正確に負荷電流を測定することができる。

１ 電流センサ
２腕部
３ 配線挿通部
４ 磁気検出素子
５ カバー
６ 集積回路
７ 電路
９ 端子部
１０ ブレーカ
１１ 基台部
１２ 隔壁部
１３ 相間隔壁
１４ リードバー
１５ リードバー保持面
１７ 弾性爪
１８ 係止凹部
１９ 電線
２０ 凹部
２１ 突壁
２２ 取付アダプタ
２３ プラグ端子
２４ 接続端子
２５ より線
２６ 端子台
２７ 係止部
２８ 縦溝

Claims (5)

1. 電気機器の外郭に取付けて使用される電流測定用アダプタであって、電流の測定を、基板の一端から一対の腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサにより行なうことを特徴とする電流測定用アダプタ。
2. 電気機器の外郭に形成された端子部に取付けて使用されることを特徴とする請求項１記載の電流測定用アダプタ。
3. 前記配線挿通部が、上端が開放された形状であることを特徴とする請求項２記載の電流測定用アダプタ。
4. 電気機器の端子部間の隔壁に対応する隔壁部を備え、この隔壁部に電流センサを搭載したことを特徴とする請求項３記載の電流測定用アダプタ。
5. 電気機器の隔壁に設けられた縦溝に上方からスライドして取付けることを特徴とする請求項３記載の電流測定用アダプタ。

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