JP2014035339A - 点灯及び極性試験用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気設備工事における照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を、容易にまた確実に実施できる試験用電源装置を提供する。
【解決手段】交流単相２線式１００Ｖの外部入力電源２０を、電力変換部1で交流単相３線式２００／１００Ｖに変換出力し、出力電圧を点灯試験及び極性試験の試験電圧として使用する。また、電力変換部1の出力側に中性点接地線を入り切りするスイッチング機構部２を設け、スイッチング機構部２で中性点接地線を入り切りし、対地電圧を断続的に変化させることにより、接地極付きコンセントの極性試験において、テスターもしくは専用の極性試験器などで接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続の判定を可能とする手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気設備工事における照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を容易に、また確実に実施できる点灯及び極性試験用電源装置に関する。

電気設備工事では、工事完了前に各種の試験を行う必要があり、照明器具においては機器の取り付け及び配線完了後にその全数について点灯試験を行う。また、コンセントにおいては機器の取り付け及び配線完了後にその全数について極性試験を行う。

点灯試験においては照明器具の点灯を目視確認し、極性試験においてはテスターもしくはコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器にてコンセントの極性確認を行う。

コンセントの極性試験では、コンセントの充電電圧及び、電圧側電線（Ｌ）と接地側電線（Ｎ）の正接続の確認と、さらに接地極付きコンセントにあっては接地線（Ｅ）の正接続を確認する。

点灯試験及び極性試験を行うには電源が必要であり、試験用電源として工事期間中の仮設電源もしくは、工事建物等が電力会社などから商用電源を正式に受電する本受電後の商用電源を使用している。

特開２００４−１４７０２２ 特開２００８−１０９７８２

特許文献１及び特許文献２の技術において、照明回路の点灯試験を行うことは可能であるが、コンセントの極性試験には使用できない課題があった。

試験用電源として工事現場などで利用される工事期間中の仮設電源を使用する場合にあっては、仮設分電盤から点灯試験及び極性試験を行おうとする被負荷試験分電盤まで仮設ケーブルを敷設する必要がある。仮設ケーブルの敷設には、配線に要する材料費及び人件費と、被負荷試験分電盤の上位電気系統における主幹開閉器の開放や、感電事故の防止のために関係者への連絡及び通知などの安全対策が必要となるという課題がある。

本受電後に点灯試験及び極性試験を行う場合にあっては、本受電が竣工間際なことが多く、短期間で照明器具及びコンセントの全数試験を行う必要があり、試験員の負担が大きいという課題がある。特に建物規模が大きい場合は試験を行う対象負荷数も多く、大勢の試験員を必要とするという問題がある。

また、テスターもしくはコンセントの充電及び極性を試験する専用試験器にあっては、電圧側電線（Ｌ）と接地側電線（Ｎ）の誤結線判定は可能であるが、接地極付きコンセントにおいては接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続の判定ができないという課題がある。

接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続を判定するには、白熱灯などの実負荷をコンセントへ挿入し、回路保護用の漏電遮断器が動作することで誤結線の確認を行うという手法が一般的に利用されている。そのため、通常の極性試験に加えて実負荷による確認試験を行う必要があり、二回に分けて極性試験を行わなければならないという問題がある。

前記実負荷による確認試験を行う場合にあたっては、被負荷試験分電盤の主開閉器またはその上位電気系統の主幹開閉器に漏電遮断器が必要となるため、漏電遮断器が取り付けられていない場合には、実負荷によるコンセントの極性試験が行えないという課題がある。

交流単相２線式１００Ｖの外部入力電源を接続する入力接続部と、前記外部入力電源を交流単相３線式２００/１００Ｖに変換出力する電力変換部と、前記電力変換部の出力側に中性点接地線を入り切りするスイッチング機構部と、前記電力変換部の出力電源を負荷へ接続する出力接続部と、構造体金属部もしくは電気設備用接地線などの外部接地極と接続する中性点接地接続部と装置内部で電気的に接続し、分電盤保護接地と接続する保護接地接続部とから構成されていることを特徴とする。

外部入力電源に蓄電池を用いて直流電圧を直接入力する場合にあっては、電力変換部に直流電圧を交流単相３線式２００/１００Ｖに変換出力可能なインバータを用いて直接試験電圧に変換することにより、外部入力電源が直流の場合においても点灯及び極性試験が行えることを特徴とする。

コンセントの極性試験において、中性点接地線が大地と電気的に接続されている必要があり、前記中性点接地接続部と前記外部接地極との接続や、前記外部接地極が大地と電気的に接続していることをテスターもしくは前記専用試験器により確認するため、接地接続確認用の接地極付きコンセントを電力変換部の出力側に備えたことを特徴とする。

本発明に直流電源を外部入力電源とする場合や、蓄電池とインバータを組み合わせて外部入力電源を発生させる場合では、入力接続部を介して入力電源と電力変換部を容易に接続でき、仮設ケーブルの敷設が不要となるため、仮設電源の供給が難しい場所や時期においても電気設備の点灯及び極性試験を行うことを可能とする。

本発明に工事用等の仮設電源を供給して点灯及び極性試験を実施する場合では、仮設ケーブルに代えて工事現場等で数多く使用されているコードリールドラムにより入力電源を延長・供給し、入力接続部を介して外部入力電源と電力変換部を容易に接続でき、試験終了後はコードリールドラムを巻き取ることで撤去作業が容易となる。

本発明の出力接続部を、被負荷試験分電盤の主開閉器の二次側もしくは、一次側の幹線が上位電気系統と接続されていない状態であれば、分電盤の主開閉器の一次側に接続し、点灯及び極性確認試験を行うことができ、主開閉器の二次側に接続する場合であれば主開閉器を開放することにより、また主開閉器の一次側に接続する場合にあっては、上位電気系統への逆充電を心配することなく試験負荷が接続された電気系統を充電できるので、上位電気系統の開閉器の開放を不要とし、関係者への連絡を最小範囲に抑え、工事関係者の感電事故を防止できる。

中性点接地線をスイッチング機構部で入り切りすることにより、電圧側電線（Ｌ）と接地線（Ｅ）間の電圧を断続的に変化させ、テスターもしくはコンセントの充電及び極性を試験する専用試験器を用いて、接地極付きコンセントにおける接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続の判定を可能とする。

本発明によれば、接地極付きコンセントの接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続を中性点接地線の入り切りにより判定が可能であり、実負荷による誤結線判定試験を省略でき、また試験負荷の電気上位系統における漏電遮断器の設置の有無を問わず極性試験が行える。

本発明により、機器の取り付け及び配線が完了したエリアの分電盤において、照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を早期に実施できるため、試験員または現場代理人の業務の平準化を図ることが可能となる。

装置構成ブロック図 交流電源入力時の装置結線図 直流電源とインバータにより交流電源を発生させ、その交流電源を入力する場合の装置結線図 直流電源入力時の装置結線図 中性点接地確認用コンセント結線図 コンセント極性試験における正接続及び逆接続時の発生電圧状況図

以下、本発明の実施の形態として第１の実施例及び第２の実施例を図１から図６に基づいて説明する。

図１に示すように、本発明の実施例に係わる電力変換部１には入力接続部３を介して外部入力電源２０を入力し、被負荷試験分電盤２１へは出力接続部４を介して単相３線式２００／１００Ｖを出力する。また、中性点接地接続部５ａを外部接地極６と接続し、保護接地接続部５ｂは分電盤保護接地２２と接続する。中性点接地接続部５ａと保護接地接続部５ｂは装置内部で接続されスイッチング機構部２を介して電力変換部１の出力と接続する。

図２及び図３において、図１における電力変換部１として変圧器１ａを使用する場合を示す。入力接続部３に、図２においては交流単相２線式電源２０ａの、図３においては直流電源２０ｂを入力電源用インバータ２０ｃにより変換出力した電圧である、交流単相２線式１００Ｖを入力して、出力接続部４から交流単相３線式２００／１００Ｖを出力する。

図２から図４における入力接続部３は図２においては交流相２線式電源２０ａ、図３においては入力電源用インバータ２０ｃ、図４においては直流電源２０ｂとの接続を容易とするために接続形状をコンセントプラグとし、出力接続部４は被負荷試験分電盤２１との配線接続を容易とするためにワニ口クリップなどのクリップを使用する。

図２から図４において、図１におけるスイッチング機構部２としてフリッカタイマ２ａを備え、出力部側の中性点接地線の入り切り間隔を自由に設定できるものとするが、試験時においては０．２秒〜２秒の範囲に設定して試験を行う。

図２から図４において中性点接地接続部５ａから外部接地極６に接続することにより、図２及び図３では変圧器１ａの出力側に、図４においてはインバータ１ｂの出力側に中性点接地を施し、分電盤保護接地２２が接地幹線母線と接続されておらず分電盤保護接地２２が有効ではない場合には、保護接地接続部５ｂを分電盤保護接地２２に接続することで分電盤保護接地２２を有効とする。また、保護接地接続部５ｂは分電盤保護接地２２の配線と容易に接続するため、ワニ口クリップなどのクリップを使用する。

図２から図４に記載の中性点接地確認用コンセント７の詳細を図５に示す。中性点接地確認用コンセント７は、正接続したコンセント７ａと、電圧側電線（Ｌ）４０ａと接地側電線（Ｎ）４０ｂを逆接続したコンセント７ｂを備え、図２及び図３では変圧器１ａから、図４においてはインバータ１ｂから出力した電源の電圧側電線（Ｌ）４０ａ、接地側電線（Ｎ）４０ｂと、外部接地極６からの電線を接地線（Ｅ）４０ｃとして両コンセントに接続し、テスターもしくはコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器が正常に動作することを確認し、中性点接地の有効性とテスターもしくは専用試験器の動作テストを合わせて行う。

図５においてテスターにより中性点接地の有効性を確認する場合は、テスターのリード端子の片方を試験者が触れ、もう一方のリード端子を正接続したコンセント７ａのそれぞれの受け口へ挿入することにより、電圧側電線（Ｌ）４０ａと接地側電線（Ｎ）４０ｂの対地電圧を測定する。中性点接地が有効であれば、フリッカタイマ２ａが開時の中性点非接地状態においては、電圧側電線（Ｌ）４０ａと接地側電線（Ｎ）４０ｂの対地電圧として変圧器１ａや線路などに応じた静電容量の大きさによる電圧が現れ、電圧側電線（Ｌ）４０ａと接地側電線（Ｎ）４０ｂの対地電圧はどちらも数Ｖ程度となる。フリッカタイマ２ａが閉時の中性点接地状態では、電圧側電線（Ｌ）４０ａの対地電圧は数十Ｖ、接地側電線（Ｎ）４０ｂは中性点非接地時に比較し若干上昇するものの、電圧側電線（Ｌ）４０ａに比べはるかに低い値となり、この数値変化により中性点接地の有効性を確認する。

図５においてコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器により中性点接地の有効性を確認する場合は、正接続したコンセント７ａと逆接続したコンセント７ｂへ順に試験器を挿入し、極性判別の表示灯の点灯状態を確認することにより行う。フリッカタイマ２ａが開時の中性点非接地状態では、極性判別の表示灯が正接続と逆接続の両方のコンセントで点灯、もしくは逆接続したコンセント７ｂのみで点灯する。フリッカタイマ２ａが閉時の中性点接地状態においては、正接続したコンセント７ａの場合では極性判別の表示灯が点灯し、逆接続したコンセント７ｂの場合では表示灯の点灯及び消灯状態により中性点接地の有効性を確認する。

図２〜４では、出力接続部４を被負荷試験分電盤２１に接続し、負荷の点灯及び極性試験を行う。

照明負荷の点灯試験を行う場合は、照明配線に断線がなければ照明負荷は点灯する。

コンセントの極性試験を行う場合は、テスターもしくはコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器により確認を行う。

接地極付きコンセントの極性試験をテスターにより行う場合において、図６の正接続では、電圧側極（Ｌｐ）５０ａと接地側極（Ｎｐ）５０ｂ間に１００Ｖが発生し、電圧側極（Ｌｐ）５０ａと接地極（Ｅｐ）５０ｃ間は、フリッカタイマ２ａが中性点接地線を断続的に入り切りしているため、１００Ｖと０Ｖが断続的に現れる。Ｌ−Ｎ逆接続の場合では、電圧側極（Ｌｐ）５０ａと接地極（Ｅｐ）５０ｃ間の電圧は０Ｖであり、接地側極（Ｎｐ）５０ｂと接地極（Ｅｐ）５０ｃ間に、１００Ｖと０Ｖが断続的に現れる。Ｎ−Ｅ逆接続の場合では、電圧側極（Ｌｐ）５０ａと接地側極（Ｎｐ）５０ｂ間には、１００Ｖと０Ｖが断続的に現れるので逆接続であることを判定できる。これにより、商用電源とテスターを用いて行う極性試験では判定できなかったＮ−Ｅ逆接続の判定が可能となる。

接地極付きコンセントの極性試験をコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器により行う場合において、図６の正接続では、充電及び極性判別の表示灯が点灯する。接地判別の表示灯については、フリッカタイマ２ａが中性点接地線を断続的に入り切りしているため点滅する。Ｌ−Ｎ逆接続の場合では、接地判別の表示灯は消灯する。また、Ｎ−Ｅ逆接続の場合では、接地判別の表示灯が点滅せずに点灯したままとなるため逆接続であることを判定できる。これにより、商用電源とコンセントの充電及び極性を判定する専用試験器を用いて行う極性試験では判定できなかったＮ−Ｅ逆接続の判定が可能となる。

図１における電力変換部に図４のような直流電源２０ｂから単相３線式２００／１００Ｖを変換出力可能なインバータ１ｂを用いて出力接続部４に出力し、実施例１と同様の手法で点灯及び極性試験を行う。

本発明の電源装置を使用することにより、照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を本受電完了前の早期に行うことができるため、試験員または現場代理人の業務の平準化を図ることができる。また、蓄電池及びインバータを利用すれば、工事用の仮設電源から仮設ケーブルを敷設する必要性がなく、試験の際の充電部分を局限化できるので仮設電源の送電に伴う工事関係者への連絡及び通知が最低限で済む。さらに、蓄電池及びインバータを利用した試験電源は、仮設電源の供給が難しい場所や時期においても電気設備の点灯及び極性試験を行うことができるので、試験に伴う工数の平準化が図れる。特に、高層マンションでの利用価値が高く、高層マンションでは低層階と高層階で工程に大きな開きがあり、低層階から仕上げてゆくので、仕上がった区画もしくはフロア単位で順に照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を行うことができる。その他に、大規模な建築工事においては、工事が完了したブロックの照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験が早期に可能となり、同様に試験員または現場代理人の業務の平準化を図ることができる。また、コンセントの極性試験において、従来難しかった接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の誤接続の極性判定を可能とした電源装置であり、試験に要する工数を大幅に削減することができるため電気設備の試験電源装置として最適である。

１ 電力変換部
１ａ 変圧器
１ｂ インバータ
２ スイッチング機構部
２ａ フリッカタイマ
３ 入力接続部
４ 出力接続部
５ａ 中性点接地接続部
５ｂ 保護接地接続部
６ 外部接地極
７ 中性点接地確認用コンセント
７ａ 正接続したコンセント
７ｂ 逆接続したコンセント
２０ 外部入力電源
２０ａ 交流単相２線式電源
２０ｂ 直流電源
２０ｃ 入力電源用インバータ
２１ 被負荷試験分電盤
２２ 分電盤保護接地
４０ａ 電圧側電線（Ｌ）
４０ｂ 接地側電線（Ｎ）
４０ｃ 接地線（Ｅ）
５０ａ 電圧側極（Ｌｐ）
５０ｂ 接地側極（Ｎｐ）
５０ｃ 接地極（Ｅｐ）

Claims (3)

1. 交流単相２線式１００Ｖの外部入力電源を接続する入力接続部と、
   前記外部入力電源を交流単相３線式２００/１００Ｖに変換出力する電力変換部と、
   前記電力変換部の出力側における中性点接地線を入り切りするスイッチング機構部と、
   前記電力変換部の出力電源を負荷へ接続する出力接続部と、
   構造体金属部もしくは電気設備用接地線などの外部接地極と接続する中性点接地接続部と、
   前記中性点接地接続部と装置内部で電気的に接続した、被負荷試験分電盤などの分電盤保護接地と接続する保護接地接続部とを有し、
   商用電源が使用できる場所では商用電源の交流単相２線式１００Ｖを、
   商用電源の供給が困難な場所では、蓄電池の直流電圧とインバータにより交流単相２線式１００Ｖを発生させた電源を前記外部入力電源とし、これを前記入力接続部から前記電力変換部に供給することにより交流単相３線式２００/１００Ｖに変換出力し、
   変換出力した電源を前記出力接続部から被負荷試験分電盤もしくは被負荷試験分電盤に電源を供給する幹線に接続し、
   前記中性点接地接続部を周囲の前記外部接地極と接続して中性点接地とし、
   分電盤保護接地と接地幹線母線が接続されておらず、分電盤保護接地の接地が有効でない場合には、前記中性点接地接続部と前記保護接地接続部が装置内部で電気的に接続されているため、前記中性点接地接続部が大地と電気的に接続され中性点接地が有効な状態で、分電盤保護接地に前記保護接地接続部を接続することにより分電盤保護接地を有効とし、
   被負荷試験分電盤の負荷における照明器具の点灯試験及びコンセントの極性試験を行い、
   照明器具の点灯試験では、照明器具の点灯状態を目視により確認し、
   コンセントの極性試験では、テスターもしくはコンセントの充電及び極性を試験する専用試験器を用いて、数値もしくは表示灯の点灯でコンセントの充電及び極性を確認し、
   また、接地極付きコンセントにあっては、中性点接地線をスイッチング機構部により入り切りすることで対地電圧を断続的に変化させ、テスターもしくは前記専用試験器にて接地側電線（Ｎ）と接地線（Ｅ）の逆接続を判定可能とすることを特徴とする点灯及び極性試験用電源装置。
2. 請求項１に記載の点灯及び極性試験用電源装置において、外部入力電源に蓄電池を用いて直流電圧を直接入力する場合にあっては、電力変換部に直流電圧を交流単相３線式２００/１００Ｖに変換出力可能なインバータを用いて直接試験電圧に変換することにより、外部入力電源が直流の場合においても点灯及び極性試験が行えることを特徴とする点灯及び極性試験用電源装置。
3. コンセントの極性試験において、テスターもしくは前記専用試験器を正常に動作させるためには中性点接地線が大地と電気的に接続されている必要があり、前記中性点接地接続部と前記外部接地極との接続や、前記外部接地極が大地と電気的に接続していることをテスターもしくは前記専用試験器により確認するため、中性点接地確認用コンセントを電力変換部の出力側に備えた請求項１または、請求項２の点灯及び極性試験用電源装置。

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