JP2020092545A

JP2020092545A - 接続装置

Info

Publication number: JP2020092545A
Application number: JP2018229394A
Authority: JP
Inventors: 大知江上; Daichi Egami
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-11

Abstract

【課題】ケーブルの接続切り替えによる設備の停止期間を短縮することができる接続装置を提供する。【解決手段】本実施形態による接続装置は、第１機器と接続される第１接続部と、第１ケーブルを介して第２機器と接続され、第１接続部と電気的に接続される第２接続部と、第２ケーブルを介して第３機器と接続され、第２接続部と電気的に並列に接続される第３接続部と、第１接続部から分岐して第２接続部および第３接続部と接続される分岐部と第３接続部との間に設けられ、第１接続部と第３接続部とを電気的に接続する複数の配線ごとの電気的な接続を切り替える切替部と、を備え、第３接続部は、第１接続部および第２接続部から切り離される。【選択図】図１

Description

本発明による実施形態は、接続装置に関する。

上下水道の監視制御装置などの設備において、配電盤、端子盤、制御盤などの盤同士をケーブルで接続する場合、コネクタが用いられる場合がある。

しかし、コネクタが汎用化されず、コネクタの手配・調達が盤の更新時に困難になっている場合や、新しい盤にコネクタが設けられない場合がある。盤の耐用年数は、盤ごとに異なる場合がある。従って、ケーブルで接続された２つの盤のうち１つの盤を更新することがある。新しい盤にコネクタが設けられていない場合、ケーブルを古い盤から取り外し、ケーブルを芯線にばらして新しい盤に接続を切り替える必要がある。通常、芯線を新しい盤に接続するための処理は、長時間を要する。また、このようなケーブルの接続切り替えの作業中では、上下水道の監視制御装置などの設備を停止させる必要がある。従って、盤の更新時に、設備を長時間停止させる必要があるという問題があった。

特開２０１７−１５２１０２号公報

ケーブルの接続切り替えによる設備の停止期間を短縮することができる接続装置を提供する。

本実施形態による接続装置は、第１機器と接続される第１接続部と、第１ケーブルを介して第２機器と接続され、第１接続部と電気的に接続される第２接続部と、第２ケーブルを介して第３機器と接続され、第２接続部と電気的に並列に接続される第３接続部と、第１接続部から分岐して第２接続部および第３接続部と接続される分岐部と第３接続部との間に設けられ、第１接続部と第３接続部とを電気的に接続する複数の配線ごとの電気的な接続を切り替える切替部と、を備え、第３接続部は、第１接続部および第２接続部から切り離される。

第１実施形態による接続装置の構成の一例を示すブロック図。第１実施形態による断路端子の構成の一例を示す図。第１実施形態による接続装置を用いたケーブルの接続切り替えの動作例を示すブロック図。第２実施形態による接続装置を用いたケーブルの接続切り替えの動作例を示すブロック図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による接続装置１０の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示す接続装置１０は、中継端子盤２０、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０と接続されている。中継端子盤２０、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０は、例えば、上下水道の監視制御装置などの設備の一部である。中継端子盤２０、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０は、他の装置と接続される接続盤であるが、接続盤以外の機器や設備であってもよい。

中継端子盤２０は、例えば、制御装置（図示せず）と接続されている。中継端子盤２０は、ケーブル５０，６０を介して補助継電器盤３０，４０と接続されている。これにより、制御装置から出力された信号は、中継端子盤２０を介して、補助継電器盤３０，４０に入力される。尚、複数の補助継電器盤が中継端子盤２０にさらに接続されていてもよく、配電盤や制御盤など他の盤が中継端子盤２０に接続されていてもよい。

補助継電器盤３０，４０は、例えば、上下水道用の弁（図示せず）の制御に用いられる。また、補助継電器盤３０，４０は、コントロールセンター（図示せず）と接続されている。コントロールセンターは、弁を開閉する動力回路を有する。補助継電器盤３０，４０は、制御装置から弁を開ける信号を受け取る。その後、コントロールセンターは、弁を開く。補助継電器盤３０，４０は、例えば、弁が全開であると検知した場合、中継端子盤２０を介して信号を制御装置へ送る。

中継端子盤２０や補助継電器盤３０，４０などの盤の耐用年数は、盤の種類によって異なる場合がある。中継端子盤２０の耐用年数は、例えば、４０年であり、補助継電器盤３０，４０の耐用年数は、例えば、３０年である。この耐用年数の違いにより、ケーブルで接続された２つの盤のうち一方の盤を更新する場合がある。本実施形態では、旧補助継電器盤３０が新補助継電器盤４０に更新される。この補助継電器盤の更新時に、接続装置１０によるケーブルの接続切り替えが行われる。

図１は、接続装置１０を用いたケーブルの接続切り替えの途中の状態を示している。接続切り替えの前では、中継端子盤２０は、旧補助継電器盤３０と接続されている。その後、図１に示すように、中継端子盤２０は、接続装置１０を介して、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０の両方と接続される。その後、旧補助継電器盤３０が撤去されると、旧補助継電器盤３０から新補助継電器盤４０にケーブルの接続が切り替えられる。尚、ケーブルの接続切り替えの動作の詳細については、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）を参照して、後で説明する。

コネクタＣ１〜Ｃ５は、接続装置１０、中継端子盤２０、旧補助継電器盤３０およびケーブル５０，６０の接続に用いられる。コネクタＣ１は中継端子盤２０に設けられ、コネクタＣ２，Ｃ３は第２ケーブル５０に設けられ、コネクタＣ４は旧補助継電器盤３０に設けられる。コネクタＣ５は、第１ケーブル６０に設けられる。コネクタＣ１〜Ｃ５により、ケーブルの取り付けや取り外しが容易になり、工数を少なくすることができ、さらに、接続部分をコンパクトにすることができる。一方、後で説明するように、第１ケーブル６０と新補助継電器盤４０との間には、コネクタは設けられていない。これは、新補助継電器盤４０への更新時においてコネクタが汎用化されず、新補助継電器盤４０にコネクタが設けられない場合があるためである。

接続装置１０は、第１接続部１１と、第２接続部１２と、第３接続部１３と、断路端子１４と、操作部１６とを備える。

第１接続部１１は、中継端子盤２０（第１機器）と接続される。例えば、第１接続部１１は、コネクタＣ１を介して中継端子盤２０と接続される。コネクタＣ１は、中継端子盤２０から引き出される５つの端子を有する。第１接続部１１は、コネクタＣ１の５つの端子に対応する５つの端子を有する。図１において、各端子に対応する１〜５の数字が示されている。

尚、以下では、端子の数が５つの例で説明するが、端子の数はこれに限られない。また、ケーブル５０，６０は、端子の数に対応した５本の芯線を有する。

第２接続部１２は、第１ケーブル６０を介して新補助継電器盤４０（第２機器）と接続される。例えば、第２接続部１２は、コネクタＣ５を介して第１ケーブル６０と接続される。第１実施形態によるコネクタＣ５は、第２接続部１２の対応する端子と接続することができればよく、例えば、他のコネクタＣ１〜Ｃ４とは接続することができないコネクタである。これは、コネクタが汎用化されず、コネクタＣ１〜Ｃ４と同じコネクタの調達が困難な場合があるためである。また、上記のように、第１ケーブル６０と新補助継電器盤４０との接続には、コネクタが用いられない。第１ケーブル６０は、複数の芯線６１を有する。第１ケーブル６０の一端は、複数の芯線６１ごとに新補助継電器盤４０と接続される。複数の芯線６１は、第１ケーブル６０の内部に設けられ、互いに絶縁されている。図１に示すように、５本の芯線６１は、新補助継電器盤４０と接続するため、第１ケーブル６０の一端において露出している。

また、第２接続部１２は、第１接続部１１と電気的に接続される。図２に示すように、第１接続部１１の５つの端子と第２接続部１２の５つの端子とをそれぞれ接続する５本の配線が設けられている。

第３接続部１３は、第２ケーブル５０を介して旧補助継電器盤３０（第３機器）と接続される。例えば、第３接続部１３は、コネクタＣ２を介して第２ケーブル５０と接続される。また、第３接続部１３は、第２接続部１２と電気的に並列に接続される。例えば、第３接続部１３は、第１接続部１１と第２接続部１２との間に設けられた分岐部１５と接続されている。分岐部１５は、第１接続部１１から分岐して第２接続部１２および第３接続部１３と電気的に接続される分岐点である。図１に示すように、分岐部１５は、５本の配線に対応する５つの分岐点を有する。分岐部１５は、中継端子盤２０から送られた信号を分岐させ、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０に信号に送る。従って、接続切り換えの前に使用していた旧補助継電器盤３０の運転を継続したまま、新補助継電器盤４０の運転も継続することができる。

また、第３接続部１３は、第１接続部１１および第２接続部１２から切り離される。図１に示すように、接続装置１０は、例えば、第１接続部１１および第２接続部１２が設けられる接続装置１０ａと、第３接続部１３が設けられる接続装置１０ｂとを有する。この場合、接続装置１０ｂは、接続装置１０ａと接続装置１０ｂとの境界１０ｃにおいて、接続装置１０ａから物理的に切り離される。これにより、ケーブルの接続切り替え後に不要となる接続装置１０ｂが撤去され、中継端子盤２０と第１ケーブル６０との接続部分をコンパクトにすることができる。

断路端子１４（切替部）は、分岐部１５と第３接続部１３との間に設けられる。また、断路端子１４は、第１接続部１１と第３接続部１３とを電気的に接続する複数の配線ごとの電気的な接続を切り替える。図１に示す例では、５本の配線に対応する５つの断路端子１４が設けられる。断路端子１４は、各配線の接続状態（オン状態）・非接続状態（オフ状態）を切り替える。これにより、新補助継電器盤４０の動作試験を行うことができる。動作試験とは、新補助継電器盤４０が正常に動作することを確認するための試験である。動作試験は、例えば、新補助継電器盤４０を運転させたまま、旧補助継電器盤３０への信号の一部または全てを止めることにより行われる。このとき、断路端子１４により動作試験を配線ごとに行うことができる。これにより、新補助継電器盤４０に問題が生じた場合に、問題の箇所を特定しやすくすることができる。尚、動作試験は、補助継電器盤３０，４０の制御対象などによっては、複数の配線ごとに行われてもよい。

また、第３接続部１３は、断路端子１４において、第１接続部１１および第２接続部１２から切り離される。例えば、断路端子１４は、境界１０ｃに設けられる。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、第１実施形態による断路端子１４の構成の一例を示す図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、５つの断路端子１４のうちの１つを示す。図２（Ａ）は、断路端子１４のオン状態を示す。図２（Ｂ）は、断路端子１４のオフ状態を示す。

断路端子１４は、例えば、機械的スイッチである。この場合、断路端子１４は、可動部１４１と、第１端子１４２と、第２端子１４３とを有する。第１端子１４２および第２端子１４３は、境界１０ｃを挟むように設けられる。可動部１４１は、第１端子１４２に固定され、第２端子１４３に対して可動である。接続装置１０の取り付け時において、図２（Ａ）に示すように、可動部１４１は第２端子１４３と接触している。従って、断路端子１４はオン状態である。一方、動作試験において、図２（Ｂ）に示すように、可動部１４１は、第２端子１４３から離れる。すなわち、断路端子１４はオフ状態である。接続装置１０ｂの切り離し時において、断路端子１４の全てがオフ状態になり、第１端子１４２および第２端子１４３は接触していない。これにより、第１接続部１１と第３接続部１３とを接続する配線を切断することなく、接続装置１０ｂを接続装置１０ａから容易に切り離すことができる。可動部１４１、第１端子１４２および第２端子１４３は、導電性を有していればよい。尚、断路端子１４は、接続装置１０ｂを容易に切り離すことができれば、他のスイッチであってもよい。

操作部１６は、断路端子１４の切り替え操作を受け付ける。操作部１６は、接続装置１０に設けられ、断路端子１４のオン状態・オフ状態の切り替え操作をユーザから受け付ける。例えば、操作部１６は、レバーや押しボタンの操作により切り替え操作を受け付け、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す可動部１４１を操作する。また、操作部１６は、第３接続部１３とともに、第１接続部１１および第２接続部１２から切り離される。例えば、操作部１６は、図１に示す接続装置１０ｂに設けられ、接続装置１０ｂとともに切り離される。これにより、ケーブルの接続切り替え後に不要となる操作部１６が撤去され、中継端子盤２０と第１ケーブル６０との接続部分をコンパクトにすることができる。尚、操作部１６が設けられず、外部から断路端子１４が切り替え操作をされてもよく、ユーザが可動部１４１を直接操作して断路端子１４を切り替え操作してもよい。

次に、図３（Ａ）〜図３（Ｅ）を参照して、接続装置１０によるケーブルの接続切り替え動作について説明する。

図３（Ａ）〜図３（Ｅ）は、第１実施形態による接続装置１０を用いたケーブルの接続切り替えの動作例を示すブロック図である。尚、図３（Ｃ）は、図１に対応している。

図３（Ａ）は、接続切り替え前における中継端子盤２０、旧補助継電器盤３０および新補助継電器盤４０を示す。

まず、図３（Ｂ）に示すように、接続装置１０が中継端子盤２０と第２ケーブル５０との間に設けられる。ユーザは、例えば、制御装置を介して、旧補助継電器盤３０の運転を停止させる。その後、コネクタＣ２がコネクタＣ１から取り外され、接続装置１０ａの第１接続部１１がコネクタＣ１と接続され、接続装置１０ｂの第３接続部１３がコネクタＣ２と接続される。その後、ユーザは、旧補助継電器盤３０の運転を再開する。尚、図３（Ｂ）における旧補助継電器盤３０の運転の停止期間は、接続装置１０の取り付けに要する時間でよく、例えば、一時的でよい。

次に、図３（Ｃ）に示すように、接続装置１０が第１ケーブル６０および新補助継電器盤４０と接続される。例えば、接続装置１０ａの第２接続部１２がコネクタＣ５と接続される。また、第１ケーブル６０の一端は、複数の芯線６１にばらされ新補助継電器盤４０に接続される。その後、新補助継電器盤４０の動作試験が行われる。

次に、新補助継電器盤４０が正常である場合、図３（Ｄ）に示すように、接続装置１０から第２ケーブル５０が取り外される。すなわち、接続装置１０ｂの第３接続部１３からコネクタＣ２が取り外される。その後、第２ケーブル５０および旧補助継電器盤３０は、撤去される。

次に、図３（Ｅ）に示すように、接続装置１０ｂが接続装置１０ａから切り離される。その後、接続装置１０ｂは、撤去される。

以上のように、本実施形態によれば、第２接続部１２は、第１ケーブル６０を介して新補助継電器盤４０と接続される。第３接続部１３は、第２ケーブル５０を介して旧補助継電器盤３０と接続される。第３接続部１３は、第２接続部１２と電気的に並列に接続される。第３接続部１３は、第１接続部１１および第２接続部１２から切り離される。これにより、旧補助継電器盤３０から新補助継電器盤４０へのケーブルの接続の切り替えによる補助継電器盤３０，４０の停止期間を短縮することができる。

もし、接続装置１０が用いられない場合、第２ケーブル５０を芯線にばらして補助継電器盤４０に接続することが考えられる。この場合、まず、コネクタＣ３付近の第２ケーブル５０が切断され、第２ケーブル５０が複数の芯線にばらされる。その後、芯線は、新補助継電器盤４０に接続できるように処理される。この芯線の処理には長時間を要する。また、接続の切り替え中は、補助継電器盤３０，４０を停止させる必要がある。従って、監視制御装置などの設備の停止期間が長くなってしまう。

これに対して、本実施形態による接続装置１０は、中継端子盤２０と旧補助継電器盤３０との接続を継続しながら、新補助継電器盤４０を中継端子盤２０に接続させることができる。従って、補助継電器盤３０，４０の停止期間を短縮して、監視制御装置などの設備への悪影響を抑制することができる。

また、断路端子１４は、第１接続部１１と第３接続部１３とを電気的に接続する複数の配線ごとの電気的な接続を切り替える。これにより、配線ごとにオン状態・オフ状態を切り替えることができる。この結果、新補助継電器盤４０の動作試験を配線ごとに行うことができる。

尚、接続装置１０は、第１ケーブル６０をさらに備えていてもよい。例えば、第１ケーブル６０の一端は、複数の芯線６１に予めばらされている。この場合、図３（Ｃ）における、第１ケーブル６０を複数の芯線６１にばらす時間が短縮される。これにより、ケーブルの接続切り替えの作業時間を短くすることができる。尚、コネクタＣ５が設けられず、第１ケーブル６０が接続装置１０に直接取り付けられていてもよい。

（第２実施形態）
第１実施形態によるコネクタＣ５はコネクタＣ１と接続することができない。しかし、第２実施形態によるコネクタＣ５はコネクタＣ１と接続することができる。この点で、第２実施形態は、第１実施形態とは異なる。

図４は、第２実施形態による接続装置１０を用いたケーブルの接続切り替えの動作例を示すブロック図である。尚、第１実施形態における図３（Ａ）〜図３（Ｅ）の動作は同じであるため、省略されている。図４は、図３（Ｅ）の後の動作を示す。

図４に示すように、接続装置１０は撤去され、コネクタＣ１とコネクタＣ５とが接続される。これにより、中継端子盤２０と第１ケーブル６０との接続部分をさらにコンパクトにすることができる。

第２実施形態による接続装置１０のその他の構成は、第１実施形態による接続装置１０の対応する構成と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態による接続装置１０は、第１実施形態による接続装置１０と同様の効果を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０接続装置、１１第１接続部、１２第２接続部、１３第３接続部、１５分岐部、１４断路端子、１６操作部、２０中継端子盤、３０旧補助継電器盤、４０新補助継電器盤、５０第２ケーブル、６０第１ケーブル、６１芯線

Claims

第１機器と接続される第１接続部と、
第１ケーブルを介して第２機器と接続され、前記第１接続部と電気的に接続される第２接続部と、
第２ケーブルを介して第３機器と接続され、前記第２接続部と電気的に並列に接続される第３接続部と、
前記第１接続部から分岐して前記第２接続部および前記第３接続部と接続される分岐部と前記第３接続部との間に設けられ、前記第１接続部と前記第３接続部とを電気的に接続する複数の配線ごとの電気的な接続を切り替える切替部と、を備え、
前記第３接続部は、前記第１接続部および前記第２接続部から切り離される接続装置。
前記第１ケーブルは、複数の芯線を有し、
前記第１ケーブルの一端は、前記複数の芯線ごとに前記第２機器と接続される、請求項１に記載の接続装置。
前記第１ケーブルをさらに備える、請求項２に記載の接続装置。
前記第３接続部は、前記切替部において、前記第１接続部および前記第２接続部から切り離される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接続装置。
前記切替部は、機械的スイッチである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接続装置。
前記切替部の切り替え操作を受け付ける操作部をさらに備え、
前記操作部は、前記第３接続部とともに、前記第１接続部および前記第２接続部から切り離される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の接続装置。
前記第１機器、前記第２機器および前記第３機器は、他の装置と接続される接続盤である、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の接続装置。