JP2015119552A - 測定用電流出力装置および測定用電流出力装置を備えた盤 - Google Patents

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悟秀 重本
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Abstract

【課題】入力電流が流れる経路の途中で接触不良が生じることを防止すると共に、入力電流の誤測定を防ぐ。【解決手段】配電盤20に設けられた測定用電流出力装置41において、配電盤20に入力されている3相交流電流および残留電流の4つの入力電流に対応する4つの測定用電流を変流部42により生成し、これら測定用電流のうちの1つを選択部43により選択し、選択した測定用電流を出力部45に流す。出力部45は、リード線よりも太く、撓まない棒状の導電部材46を絶縁被膜47で覆うことにより形成され、フロントパネル32に固定されている。作業者は、切替操作部44を操作することで、選択部43により選択される測定用電流を切り替えることができ、また、出力部45にクランプメータを取り付けることで、測定用電流を測定することができ、測定用電流の測定値に基づき、入力電流の値を知ることができる。【選択図】図2

Description

本発明は、配電盤、制御盤等の盤に入力された電流が測定可能となるように当該電流を出力する測定用電流出力装置および当該測定用電流出力装置を備えた盤に関する。
配電盤には、当該配電盤への入力電流(実負荷電流)の測定を可能にするテストターミナルが設けられているものがある。テストターミナルは、配電盤のフロントパネルに配置されている。入力電流の測定は、テストターミナルにテストプラグを装着して行う。
これにつき具体的に説明する。図5に示すように、配電盤100の3つの入力端子21には、三相交流電流1を変流器2により小電流化した電流が相ごとに入力されている。さらに、配電盤100のもう1つの入力端子21には残留電流が入力されている。4つの入力端子21に入力された入力電流(各相の電流および残留電流)は、配電盤100に設けられた電気機器22に供給されている。また、各入力端子21と電気機器22との間を接続する線路の途中にはテストターミナル23が設けられている。
入力電流を測定する際に、作業者は、図5に示すように、テストターミナル23にテストプラグ3を装着する。テストプラグ3は、図6に示すように、一対の端子4および5を有する複数の端子ユニット6を備えている。各端子ユニット6において、端子4および5はそれぞれ同軸に配置され、かつ互いに電気的に遮断されている。もっとも、入力電流を測定する際、作業者は、各端子ユニット6の端子4および5間にリード線7を接続し、端子4および5を電気的に互いに接続する。このようなリード線7の接続は、テストプラグ3をテストターミナル23に装着する前に行う。
各端子ユニット6の端子4および5の間にリード線7を接続したテストプラグ3をテストターミナル23に装着すると、各リード線7に入力電流が流れる。作業者は、図6に示すように、クランプメータ8を用いて、各リード線7に流れる入力電流を測定する。
なお、テストターミナル23は、テストプラグ3が装着されると、テストターミナル23の入力端子側の各接点24および電気機器側の各接点25がテストプラグ3の端子4および5にそれぞれ接続され、一方、テストプラグ3が抜き取られると、テストターミナル23の入力端子側の各接点24と電気機器側の各接点25とが互いに直接接続されるように構成されている。
下記の特許文献1には、このようなテストターミナルおよびテストプラグを用いた電流の測定に関する技術が記載されている。また、下記の特許文献2には、別のタイプの試験端子を備えた配電盤が記載されている。
特開2008−130280号公報 特開2012−198124号公報
ところで、単一のクランプメータ8で4つの入力端子21に入力された入力電流をそれぞれ測定する場合、作業者は、1つのリード線7にクランプメータ8を取り付け、クランプメータ8により測定された電流値を読み取り、当該リード線7からクランプメータ8を外し、他のリード線7にクランプメータ8を取り付けるといった作業を繰り返す。このような作業において、クランプメータ8をリード線7から外すとき、クランプメータ8がリード線7に引っ掛かってリード線7が引っ張られ、このために端子4または5が緩み、リード線7と端子4または5との間に接触不良が生じることがある。
また、テストプラグ3のテストターミナル23への装着、抜き取りを繰り返している間に、端子4と接点24との間、または端子5と接点25との間等に接触不良が生じることが考えられる。
通電状態において、入力電流が流れる経路の途中でこのような接触不良が生じると、変流器2の二次側の端子間が開放状態となり、当該端子間に高電圧が発生し、絶縁破壊による巻線の破損や機器の損傷が生じる危険がある。また、このような絶縁破壊により、当該配電盤100が接続されている電力系統においてミストリップが起こり、または電力供給に支障が生じる危険がある。
また、図6に示すように、テストプラグ3には複数のリード線7が接続されているが、これらリード線7が長いと、どのリード線7がどの端子ユニット6の端子4および5間に接続されているのかが判別し難くなる。この結果、クランプメータ8を取り付けるべきリード線7を誤認し、入力電流の測定を誤ってしまうおそれがある。
一方、上記特許文献2に記載された配電盤は、上述したテストターミナル23とは別のタイプの試験端子を備えている。すなわち、当該配電盤の内部に設けられた測定回路には、導体に絶縁被膜を設けることにより形成された測定部が接続されている。そして、この測定部は、配電盤のフロントパネルに配置されている。作業者は、測定部にクランプメータを取り付け、測定部を流れる電流をクランプメータで測定することができる。当該配電盤のこのような構成によれば、クランプメータで電流を測定するための測定部が配電盤内に固定されているので、入力電流が流れる経路の途中で接触不良が生じることがなく、接触不良のために変流器2の二次側端子が開放される危険がない。
しかし、この特許文献2に記載された配電盤の構成を図5に示す配電盤100に適用した場合、4つの入力端子21に対応するように4つの測定部を配電盤のフロントパネルに配置しなければならない。また、4つの測定部は、個々の測定部にクランプメータをそれぞれ取り付けることができるようにするために、例えば3cm以上の間隔をもってそれぞれ配置しなければならない。さらに、説明の便宜上、図5では、配電盤100が、三相交流電流および残留電流を1つの電気機器22に供給する回路のみを備えている場合を例にあげたが、実際の配電盤は、三相交流電流および残留電流を複数の電気機器に並列に供給する回路を備えている場合が多い。この場合には、4つの測定部を備えた測定ユニットを、複数の電気機器に対応するように複数設けなければならず、これら複数の測定ユニットを配電盤のフロントパネルに並設しなければならない。配電盤のフロントパネルの面積は限られている。それゆえ、それぞれ3cm以上の間隔をもって配置された4つの測定部を有する複数の測定ユニットを配電盤のフロントパネルに並設すると、フロントパネルが雑然とした状態になる。また、フロントパネルに多数の測定部が雑然と配置されていると、測定すべき入力電流が流れている測定部の選択を作業者が誤る可能性が高くなり、このため、入力電流の誤測定が生じやすくなる。
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、入力電流が流れる経路の途中で接触不良が生じることを防止できると共に、入力電流の誤測定を防止できる測定用電流出力装置および盤を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の測定用電流出力装置は、複数の入力端子と、前記複数の入力端子にそれぞれ入力された電流が供給される電気機器とを有する盤において、前記複数の入力端子に入力された電流をそれぞれ測定可能とするために、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を出力する測定用電流出力装置であって、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を生成する生成部と、切替操作部を有し、前記切替操作部の切替操作に従い、前記生成部によりそれぞれ生成された測定用電流のうちのいずれか1つを選択する選択部と、前記選択部により選択された測定用電流を出力する出力部と、前記出力部を前記盤に固定する固定部とを備え、前記出力部は、前記選択部により選択された測定用電流が流れる棒状の導電部材と、前記導電部材の外周側を覆う絶縁被覆とを備えていることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の盤は、パネル部と、前記パネル部に形成され、前記パネル部の裏面側と表面側とを連通する測定窓と、複数の入力端子と、前記複数の入力端子にそれぞれ入力された電流が供給される電気機器と、前記複数の入力端子に入力された電流をそれぞれ測定可能とするために、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を出力する測定用電流出力装置とを備え、前記測定用電流出力装置は、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を生成する生成部と、前記パネル部の表面側に設けられた切替操作部を有し、前記切替操作部の切替操作に従い、前記生成部によりそれぞれ生成された測定用電流のうちのいずれか1つを選択する選択部と、前記選択部により選択された測定用電流を出力する出力部と、前記出力部を、前記測定窓を介して前記パネル部の表面側に臨むように前記パネル部の裏面側に固定する固定部とを備え、前記出力部は、前記選択部により選択された測定用電流が流れる棒状の導電部材と、前記導電部材の外周側を覆う絶縁被覆とを備えていることを特徴とする。
また、本発明の第2の盤は、上述した本発明の第1の盤において、前記パネル部には、前記測定窓を開閉し、前記測定窓の開放時には前記出力部を前記測定窓から前記パネル部の表面側へ露出させ、前記測定窓の閉塞時には前記出力部と前記パネル部の表面側との間を遮蔽する遮蔽部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の第3の盤は、上述した本発明の第1または第2の盤において、前記出力部の周囲には前記測定窓と連通すると共に、前記測定窓から挿入されたクランプメータにより、前記導電部材を流れる測定用電流を測定可能な広さを有する測定空間が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、入力電流が流れる経路の途中で接触不良が生じることを防止できると共に、入力電流の誤測定を防止できる。
本発明の実施形態による測定用電流出力装置を備えた配電盤を示す説明図である。 本発明の実施形態による測定用電流出力装置を備えた配電盤における電気回路を示す回路図である。 図1中の矢示IIIーIII方向からみた出力部、固定部、遮蔽板等を示す断面図である。 本発明の実施形態による測定用電流出力装置において遮蔽板の動作を示す断面図である。 従来の配電盤における電気回路を示す回路図である。 テストプラグ等を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態による測定用電流出力装置を備えた配電盤を示している。図2は、当該配電盤における電気回路を示している。図3および図4は、本発明の実施形態による測定用電流出力装置における出力部、固定部、遮蔽板等を示している。
図1において、配電盤20の筐体31内には、複数の電気機器が設けられている。電気機器は、例えば開閉器、保護継電器等である。説明の便宜上、本実施形態においては筐体31内に3つの電気機器22(図2参照)が設けられているものとする。
また、筐体31の前側を形成するパネル部としてのフロントパネル32には、複数の計器33が取り付けられている。また、フロントパネル32には、後述する出力部45に出力すべき測定用電流を選択するためのつまみである切替操作部44が取り付けられている。また、フロントパネル32には、当該フロントパネル32の裏面側と表面側とを連通する例えば長方形状の孔である測定窓34が形成されている。測定窓34内には出力部45が配置され、フロントパネル32の裏面側において測定窓34に対応する位置には出力部45をフロントパネル32の裏面に固定する固定部48が設けられている。また、測定窓34には、当該測定窓34を開閉する遮蔽板51が取り付けられている。さらに、フロントパネル32にはテストターミナル23が設けられている。切替操作部44、測定窓34、出力部45、固定部48、遮蔽板51およびテストターミナル23は、配電盤20に設けられた3つの電気機器22に対応するようにそれぞれ3つずつ設けられている。
図2に示す配電盤20の電気回路において、配電盤20には4つの入力端子21が設けられている。これらの入力端子21のうち、3つの入力端子21には、三相交流電流1を変流器2により小電流化した電流が相ごとに入力されている。さらに、もう1つの入力端子21には残留電流が入力されている。
4つの入力端子21は、3つの電気機器22にそれぞれ並列に接続されている。これにより、4つの入力端子21に入力された入力電流(各相の電流および残留電流)は、配電盤20に設けられた3つの電気機器22にそれぞれ分配され、供給されている。
また、4つの入力端子21と第1の電気機器22(図2中の上側の電気機器22)との間にはテストターミナル23が接続されている。作業者は、テストターミナル23にテストプラグを装着し、テストプラグに種々の測定器を接続することで、様々な測定を行うことができる。
また、4つの入力端子21と当該テストターミナル23との間には、本発明の実施形態による測定用電流出力装置41が接続されている。測定用電流出力装置41は、4つの入力端子21に入力され、第1の電気機器22へ供給される電流をそれぞれ測定可能とするために、これらの電流にそれぞれ対応する測定用電流を出力する。
測定用電流出力装置41は、4つの変流部42、選択部43、出力部45、および固定部48(図1参照)を備えている。
変流部42は、4つの入力端子21に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を生成する。変流部42は、4つの入力端子21に入力され、第1の電気機器22へ供給される4つの電流がそれぞれ流れる4つの経路ごとに設けられている。各変流部42は変流器により形成することができる。
選択部43は、変流部42によりそれぞれ生成された測定用電流のうちのいずれか1つを選択する。選択部43は、フロントパネル32の表面側に取り付けられた切替操作部44を有し、切替操作部44の切替操作に従って測定用電流を選択する。選択部43は切替スイッチによる形成することができる。選択部43の4つの入力端子には、4つの変流部42の一方の二次側端子がそれぞれ接続されている。
出力部45は、選択部43により選択された測定用電流を出力する。出力部45は、選択部43により選択された測定用電流が流れる導電部材46を備えている。また、導電部材46の外周側は全長に亘って絶縁被膜47に覆われている。作業者は、出力部45にクランプメータを取り付けることにより、導電部材46を流れる測定用電流をクランプメータで測定することができる。
導電部材46は、例えば銅等の導電性を有する材料により棒状に形成されている。導電部材46の長さおよび直径は、導電部材46を流れる電流をクランプメータ8により測定しやすい長さおよび直径に設定されている。例えば導電部材46の長さは30mmないし100mm程度であることが望ましく、導電部材46の直径は例えば5mmないし15mm程度であることが望ましい。導電部材46の一端側には選択部43の選択端子が接続され、導電部材46の他端側には各変流部42の他方の二次側端子が接続されている。
固定部48は、図3に示すように、出力部45を、測定窓34を介してフロントパネル32の表面側に臨むようにフロントパネル32の裏面側に固定する部材である。固定部48は例えば箱状に形成され、その前側が開口している。出力部45は固定部48の内部のほぼ中央部に、その長さ方向が上下に向くように配置され、その上下両端部が固定部48の上側の壁部および下側の壁部にそれぞれ固定されている。
また、固定部48の内部であって、出力部45の周囲には、測定窓34と連通すると共に、測定窓34から挿入されたクランプメータ8により、導電部材46を流れる測定用電流を測定可能な広さを有する測定空間53が形成されている。例えば、測定空間53は、幅が50mmないし120mm程度、奥行きが30mmないし150mm程度、高さが、導電部材46の全長から、導電部材46において固定部48の上、下の壁部に支持されている部分の長さを引いた長さに設定することが望ましい。出力部45は測定空間53のほぼ中央部に配置されている。
また、フロントパネル32には、測定窓34を開閉する遮蔽板51が設けられている。遮蔽板51の左右の縁部は、測定窓34の上側に設けられた一対の遮蔽板支持部52(一方のみ図示)により上下方向にスライド可能に支持されている。遮蔽板51は、図3に示すように、上方に移動することにより測定窓34を開放し、出力部45を測定窓34からフロントパネル32の表面側へ露出させる。一方、遮蔽板51は、図4に示すように、下方に移動することにより測定窓34を閉塞し、出力部45とフロントパネル32の表面側との間を遮蔽する。作業者は、遮蔽板51のつまみ部51Aをつまんで遮蔽板51を開閉させることができる。また、遮蔽板支持部52には、遮蔽板51が上方に移動した状態を維持するための突起部52Aが形成されている。遮蔽部51が図3に示すように上方に移動したとき、突起部52Aが遮蔽部51に形成された凹部に係合する。これにより、測定窓34が開放した状態を維持することができる。
また、4つの入力端子21と第2の電気機器22(図2中の中間の電気機器22)との間にも、4つの入力端子21と第1の電気機器22との間と同様に、測定用電流出力装置41およびテストターミナル23が接続されている。4つの入力端子21と第3の電気機器22(図2中の下側の電気機器22)との間についても同様である。
このような構成を有する配電盤20において、作業者は、4つの入力端子21に入力され、いずれかの電気機器22に供給される4つの入力電流を測定する際、まず、フロントパネル32に配置された3つの出力部45の中から、当該4つの入力電流に対応する4つの測定用電流を選択的に流すことができる1つの出力部45を選択する。本発明の実施形態による測定用電流出力装置41によれば、作業者は、意図する出力部45を容易かつ正確に選択できる。すなわち、測定用電流出力装置41によれば、4つの入力電流に対応する4つの測定用電流を1つの出力部45に選択的に流す構成としたから、出力部45の個数を減らすことができる。例えば、本実施形態における配電盤20における測定用電流の総数は12個であるので、仮に測定用電流ごとに出力部45を設けるとすれば、12個の測定用電流を測定可能にするためには12個の出力部45が必要となる。しかし、測定用電流出力装置41によれば、4つの測定用電流を1つの出力部45で選択的に測定する構成としたので、12個の測定用電流を測定可能にするために3個の出力部45を設ければ足りる。このように出力部45の個数を減らすことにより、配電盤20のフロントパネル32において出力部45、テストターミナル23、計器33等を整然と配置することが可能になる。フロントパネル32が整然としているので、作業者は、出力部45を容易かつ正確に選択できる。したがって、出力部45の選択の誤りを防止することができ、出力部45の選択に起因する入力電流の誤測定を防ぐことができる。
続いて、作業者は、選択した出力部45に対応する測定窓34に設けられた遮蔽板51を開け、当該測定窓34内に配置された出力部45にクランプメータ8を取り付ける。出力部45の導電部材46は、リード線と比較し、太く、撓むことがなく、固定部48に強固に固定されているので、作業者は出力部45にクランプメータ8を容易に取り付けることができる。また、出力部45にクランプメータ8を取り付けて測定用電流を測定するので、測定により、入力電流が流れる経路の途中で接触不良が生じることがなく、接触不良のために変流器2の二次側端子が開放される危険がない。また、出力部45の周囲には適切な広さを有する測定空間53が確保されているので、作業者はクランプメータ8をどこにも衝突させることなく出力部45に円滑に取り付けることができる。また、出力部45の導電部材46が絶縁被膜47で覆われているので、測定時に出力部45に導体が接触しても当該出力部45が接続された経路が短絡することがなく、また、作業者の指が誤って出力部45に触れても感電することがない。
続いて、作業者は、切替操作部44を操作し、最初に測定すべき測定用電流を選択し、当該測定用電流をクランプメータ8で測定する。続いて、作業者は、切替操作部44を切り替え、測定すべき測定用電流として他の測定用電流を選択し、当該測定用電流をクランプメータ8で測定するといった一連の動作を3回繰り返す。これにより、3相の入力電流にそれぞれ対応する3つの測定用電流と、残留電流に対応する測定用電流が得られる。作業者は、4つの測定用電流の測定値に基づいて、これらに対応する4つの入力電流の値を知ることができる。また、作業者は、出力部45にクランプメータ8を取り付けた状態のまま切替操作部44を操作すれば4つの測定用電流を順次測定することができるので、4つの入力電流の測定を迅速に行うことができる。また、作業者は、切替操作部44を切り替えるだけの簡単な操作で、測定用電流を選択することができるので、意図していた相と異なる相を入力電流を測定してしまうといった誤測定を防止することができる。
測定が終了したら、作業者は、出力部45からクランプメータ8を外し、当該出力部45に対応する測定窓34の遮蔽板51を閉じる。遮蔽板51により測定窓34を閉じることで、塵や埃が出力部45に付くのを防止することができ、また、測定を行っていない期間に何らかの物体が出力部45に当たって、出力部45が損傷するのを防止することができる。
なお、上述した実施形態では、1つの配電盤20に3つの測定用電流出力装置41を設ける場合を例にあげたが、本発明はこれに限らず、1つの配電盤20に、必要に応じ、1つ、2つまたは4つ以上の測定用電流出力装置41を設けてもよい。
また、上述した実施形態では、4つの入力電流に対応する4つの測定用電流のうちから1つを選択して1つの出力部45に流す場合を例にあげたが、本発明はこれに限らず、3相交流電流に対応する3つの入力電流に対応する3つの測定用電流のうちから1つを選択して1つの出力部45に流すようにしてもよい。また、3相交流電流に対応する3つの入力電流のうち、2つの入力電流に対応する2つの測定用電流のうちから1つを選択して1つの出力部45に流してもよい。
また、本発明による測定用電流出力装置41は、配電盤20に限らず、遠制装置の制御盤等、他の盤に設けることもできる。
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う測定用電流出力装置および盤もまた本発明の技術思想に含まれる。
1 三相交流電流
2 変成器
20 配電盤(盤)
21 入力端子
22 電気機器
23 テストターミナル
31 筐体
32 フロントパネル(パネル部)
33 計器
34 測定窓
41 測定用電流出力装置
42 変流部(生成部)
43 選択部
44 切替操作部
45 出力部
46 導電部材
47 絶縁被膜
48 固定部
51 遮蔽板(遮蔽部)
51A つまみ部
52 遮蔽板支持部
53 測定空間

Claims (4)

  1. 複数の入力端子と、前記複数の入力端子にそれぞれ入力された電流が供給される電気機器とを有する盤において、前記複数の入力端子に入力された電流をそれぞれ測定可能とするために、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を出力する測定用電流出力装置であって、
    前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を生成する生成部と、
    切替操作部を有し、前記切替操作部の切替操作に従い、前記生成部によりそれぞれ生成された測定用電流のうちのいずれか1つを選択する選択部と、
    前記選択部により選択された測定用電流を出力する出力部と、
    前記出力部を前記盤に固定する固定部とを備え、
    前記出力部は、前記選択部により選択された測定用電流が流れる棒状の導電部材と、前記導電部材の外周側を覆う絶縁被覆とを備えていることを特徴とする測定用電流出力装置。
  2. パネル部と、
    前記パネル部に形成され、前記パネル部の裏面側と表面側とを連通する測定窓と、
    複数の入力端子と、
    前記複数の入力端子にそれぞれ入力された電流が供給される電気機器と、
    前記複数の入力端子に入力された電流をそれぞれ測定可能とするために、前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を出力する測定用電流出力装置とを備え、
    前記測定用電流出力装置は、
    前記複数の入力端子に入力された電流にそれぞれ対応する測定用電流を生成する生成部と、
    前記パネル部の表面側に設けられた切替操作部を有し、前記切替操作部の切替操作に従い、前記生成部によりそれぞれ生成された測定用電流のうちのいずれか1つを選択する選択部と、
    前記選択部により選択された測定用電流を出力する出力部と、
    前記出力部を、前記測定窓を介して前記パネル部の表面側に臨むように前記パネル部の裏面側に固定する固定部とを備え、
    前記出力部は、前記選択部により選択された測定用電流が流れる棒状の導電部材と、前記導電部材の外周側を覆う絶縁被覆とを備えていることを特徴とする盤。
  3. 前記パネル部には、前記測定窓を開閉し、前記測定窓の開放時には前記出力部を前記測定窓から前記パネル部の表面側へ露出させ、前記測定窓の閉塞時には前記出力部と前記パネル部の表面側との間を遮蔽する遮蔽部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の盤。
  4. 前記出力部の周囲には前記測定窓と連通すると共に、前記測定窓から挿入されたクランプメータにより、前記導電部材を流れる測定用電流を測定可能な広さを有する測定空間が形成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の盤。
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JP2013261238A JP2015119552A (ja) 2013-12-18 2013-12-18 測定用電流出力装置および測定用電流出力装置を備えた盤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019022388A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 河村電器産業株式会社 キュービクル式高圧受電設備

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