JP4991340B2 - 電力量計 - Google Patents

Description

本発明は、需要家の使用電力を計量する電力量計に関し、特に、需要家へ供給する電力を断続するための給電制御装置を電力量計に取り付ける技術に関する。

従来、需要家へ供給する電力を断続するための給電制御装置は、電力量計と需要家との間に取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。給電制御装置を電力量計に取り付ける場合、給電用導線を電力量計から一旦取り外す必要がある。しかしながら、給電用導線を電力量計から取り外すと、給電用導線が遊んでしまって作業が行いにくい。また、給電制御装置の取り付け作業は通電された状態で行われる場合もあり、作業者は感電等に対し注意を要する。
特開２００２−９８７２１号公報（第７頁、図６）

上述したように、従来の技術では、電力量計に給電制御装置を取り付ける場合に、取付作業を行いにくく、また、安全性に多くの注意を注ぐ必要があり、作業性に劣るという問題がある。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、給電制御装置の着脱作業を容易かつ安全に行うことができる電力量計を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、電源側給電用導線と負荷側給電用導線とが接続される第１突起部を有する端子台と、第１突起部と嵌合する第１穴部と第１突起部と同一構成の第２突起部とを有し、第１穴部と第１突起部との嵌合により端子台に装着され、端子台に接続された電源側給電用導線から負荷側給電用導線に送られる電力の遮断または通過を制御する給電制御装置と、第１穴部と同一構成の第２穴部を有し、給電制御装置が使用されない場合は、第２穴部と第１突起部との嵌合により端子台に装着され、該端子台に接続された電源側給電用導線から負荷側給電用導線に送られる電力を計測し、給電制御装置が使用される場合は、第２穴部と第２突起部との嵌合により給電制御装置に装着され、端子台に接続された電源側給電用導線から給電制御装置を経由して負荷側給電用導線に送られる電力を計測する電力計測器とを備える。

本発明によれば、電力量計に給電制御装置を接続する場合は、端子台に接続されている電源側給電用導線および負荷側給電用導線を取り外すことなく、第１穴部と第１突起部との嵌合により給電制御装置を端子台に装着し、その後、第２穴部と第２突起部との嵌合により給電制御装置に電力計測器を装着するだけでよく、また、電力量計から給電制御装置を取り外す場合は、まず、電力計測器を給電制御装置から取り外し、次いで、給電制御装置を端子台から取り外し、その後、電力計測器を端子台に装着するだけでよい。給電制御装置および電力計測器の着脱時は、必要に応じて、ねじ止めなどが行われる。このように、端子台に接続されている電源側給電用導線および負荷側給電用導線を取り外す必要がないので、給電制御装置の着脱作業を容易かつ安全に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、現在普及率の高い単相３線式の電力量計を例に挙げて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る電力量計を分解して示す図である。この電力量計は、電力計測器１０、端子台２０および給電制御装置３０から構成されている。なお、給電制御装置３０は、需要家への電力の供給を制限する必要がある場合に取り付けられる。

まず、端子台２０について説明する。端子台２０には、端子台取付孔２１、端子ねじ２４ａ、２４ｂ、２５ａおよび２５ｂ、ならびに、外部接続端子２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａおよび２８ｂが設けられている。端子台取付孔２１は、端子台２０の左右に設けられており、需要家の壁面に、例えば木ねじ等を使用して端子台２０を固定するために使用される。

外部接続端子２６ａは、１Ｓ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２６ａは、電源側給電用導線４６ａを固定し、電流および電圧を給電制御装置３０に、または給電制御装置３０が取り付けられていない場合は電力計測器１０に供給する。なお、外部接続端子２６ａに２個のねじが用いられている理由は、電源側給電用導線４６ａおよび外部接続端子２６ａには大電流が流れるので、これらを堅固に接続するためであり、以下に説明する外部接続端子２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａおよび２８ｂについても同様である。

端子ねじ２４ａは、給電制御装置３０の電流線端３４ａまたは電力計測器１０の電流線端１１ａを固定する。また、端子ねじ２４ａと、電力計測器１０の電圧ピン１３ａに係合する電圧ピン係合部６１との間は、端子台２０の背面において、図２の背面図に示すように、導電性の短絡片６４で接続可能になっている。この短絡片６４は、電力量計の通常の運用時に取り付けられ、試験時には取り外される。

外部接続端子２６ｂは、１Ｌ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２６ｂは、負荷側給電用導線５６ｂを固定し、電源側給電用導線４６ａから外部接続端子２６ａを介して入力された電力を需要家に供給する。端子ねじ２４ｂは、給電制御装置３０の電流線端３４ｂまたは電力計測器１０の電流線端１１ｂを固定する。

外部接続端子２７ａは、２Ｓ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２７ａは、電源側給電用導線４７ａを固定する。

外部接続端子２７ｂは、２Ｌ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２７ｂは、負荷側給電用導線５７ｂを固定し、電源側給電用導線４７ａから外部接続端子２７ａを介して入力された電力を需要家に供給する。なお、電源側給電用導線４７ａおよび負荷側給電用導線５７ｂは中性線であり、外部接続端子２７ａと外部接続端子２７ｂとの間は、端子台２０の内部で導電体により接続されている（図３参照）。また、外部接続端子２７ｂは、給電制御装置３０の電圧ピン３３ｃまたは電力計測器１０の電圧ピン１３ｃと係合する電圧ピン係合部６３に接続されている。

外部接続端子２８ａは、３Ｓ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２８ａは、電源側給電用導線４８ａを固定し、電流および電圧を給電制御装置３０に、または給電制御装置３０が取り付けられていない場合は電力計測器１０に供給する。

端子ねじ２５ａは、給電制御装置３０の電流線端３５ａまたは電力計測器１０の電流線端１２ａを固定する。また、端子ねじ２５ａと、電力計測器１０の電圧ピン１３ａに係合する電圧ピン係合部６２との間は、端子台２０の背面において、図２の背面図に示すように、導電性の短絡片６５で接続可能になっている。この短絡片６５は、電力量計の通常の運用時に取り付けられ、試験時には取り外される。

外部接続端子２８ｂは、３Ｌ用の端子であり、筒状穴を有する導電性金属部材と２個のねじとから構成されている。この外部接続端子２８ｂは、負荷側給電用導線５８ｂを固定し、電源側給電用導線４８ａから外部接続端子２８ａを介して入力された電力を需要家に供給する。端子ねじ２５ｂは、給電制御装置３０の電流線端３５ｂまたは電力計測器１０の電流線端１２ｂを固定する。

次に、給電制御装置３０について説明する。給電制御装置３０は、端子ねじ３１ａ、３１ｂ、３２ａおよび３２ｂ、電圧ピン３３ｃ、ならびに、電流線端３４ａ、３４ｂ、３５ａおよび３５ｂを備えている。

電流線端３４ａは、例えば銅線等により構成されており、内部で端子ねじ３１ａに接続されている。この電流線端３４ａは、端子台２０の端子ねじ２４ａに接続され、電流および電圧を電力計測器１０に供給する。

端子ねじ３１ａは、電力計測器１０の電流線端１１ａを固定する。また、端子ねじ３１ａと、電力計測器１０の電圧ピン１３ａに係合する電圧ピン係合部７１との間は、給電制御装置３０の背面において、図２の背面図に示すように、導電性の短絡片６４で接続可能になっている。この短絡片６４は、電力量計の通常の運用時に取り付けられ、試験時には取り外される。

電流線端３４ｂは、例えば銅線等により構成されており、内部で開閉器３６ａ（図３参照）を介して端子ねじ３１ｂに接続されている。この電流線端３４ｂは、端子台２０の端子ねじ２４ｂに接続され、開閉器３６ａがオン状態の場合にのみ、入力された電力を端子台２０に供給する。端子ねじ３１ｂは、電力計測器１０の電流線端１１ｂを固定する。

電流線端３５ａは、例えば銅線等により構成されており、内部で端子ねじ３２ａに接続されている。この電流線端３５ａは、端子台２０の端子ねじ２５ａに接続され、電流および電圧を電力計測器１０に供給する。

端子ねじ３２ａは、電力計測器１０の電流線端１２ａを固定する。また、端子ねじ３２ａと、電力計測器１０の電圧ピン１３ａに係合する電圧ピン係合部７２との間は、給電制御装置３０の背面において、図２の背面図に示すように、導電性の短絡片６５で接続可能になっている。この短絡片６５は、電力量計の通常の運用時に取り付けられ、試験時には取り外される。

電流線端３５ｂは、例えば銅線等により構成されており、内部で開閉器３６ｂ（図３参照）を介して端子ねじ３２ｂに接続されている。この電流線端３５ｂは、端子台２０の端子ねじ２５ｂに接続され、開閉器３６ｂがオン状態の場合にのみ、入力された電力を端子台２０に供給する。端子ねじ３２ｂは、電力計測器１０の電流線端１２ｂを固定する。

電圧ピン３３ｃは、導電性金属により構成されており、端子台２０の外部接続端子２７ｂに接続された電圧ピン係合部６３に係合する。この電圧ピン３３ｃは、電力計測器１０の電圧ピン１３ｃと係合する電圧ピン係合部７３に接続されている。

次に、電力計測器１０について説明する。電力計測器１０は、電流線端１１ａ、１１ｂ、１２ａおよび１２ｂ、ならびに、電圧ピン１３ａ、１３ｂおよび１３ｃを備えている。

電流線端１１ａは、例えば銅線等により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３１ａまたは端子台２０の端子ねじ２４ａに接続される。この電流線端１１ａは、電源側から入力された電流を電流検出部１４ａ（図３参照）に送る。

電流線端１１ｂは、例えば銅線等により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３１ｂまたは端子台２０の端子ねじ２４ｂに接続される。この電流線端１１ｂは、電流検出部１４ａ（図３参照）を通過した電流を負荷側の電流として給電制御装置３０または端子台２０に送る。

電流線端１２ａは、例えば銅線等により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３２ａまたは端子台２０の端子ねじ２５ａに接続される。この電流線端１２ａは、電源側から入力された電流を電流検出部１４ｂ（図３参照）に送る。

電流線端１２ｂは、例えば銅線等により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３２ｂまたは端子台２０の端子ねじ２５ｂに接続される。この電流線端１２ｂは、電流検出部１４ｂ（図３参照）を通過した電流を負荷側の電流として給電制御装置３０または端子台２０に送る。

１側の電圧ピン１３ａは、導電性金属により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３１ａに接続された電圧ピン係合部７１または端子台２０の端子ねじ２４ａに接続された電圧ピン係合部６１と係合され、電源側から供給される電圧を電圧検出部１５（図３参照）に送る。

３側の電圧ピン１３ｂは、導電性金属により構成されており、給電制御装置３０の端子ねじ３２ａに接続された電圧ピン係合部７２または端子台２０の端子ねじ２５ａに接続された電圧ピン係合部６２と係合され、電源側から供給される電圧を電圧検出部１５（図３参照）に送る。

２側の電圧ピン１３ｃは、導電性金属により構成されており、給電制御装置３０の電圧ピン係合部７３または端子台２０の電圧ピン係合部６３と係合され、電源側から供給される電圧（負荷側に供給される電圧も同じである）を電圧検出部１５（図３参照）に送る。

次に、本発明の実施例１に係る電力量計の電気的な構成を、図３に示すブロック図を参照しながら説明する。まず、電力計測器１０について説明する。電力計測器１０は、電流検出部１４ａ、電流検出部１４ｂ、電圧検出部１５、電力演算部１６および表示部１７から構成されている。

電流検出部１４ａは、電流トランス等により構成されており、電源側の電流線端１１ａから負荷側の電流線端１１ｂに流れる電流を検出する。この電流検出部１４ａで検出された電流の大きさを示す信号は、電力演算部１６に送られる。

電流検出部１４ｂは、電流トランス等により構成されており、電源側の電流線端１２ａから負荷側の電流線端１２ｂに流れる電流を検出する。この電流検出部１４ｂで検出された電流の大きさを示す信号は、電力演算部１６に送られる。

電圧検出部１５は、電圧トランスまたは抵抗分圧器等により構成されており、１側の電圧ピン１３ａ、３側の電圧ピン１３ｂおよび２側の電圧ピン１３ｃに送られてくる電圧を検出する。この電圧検出部１５で検出された電圧の大きさを示す信号は、電力演算部１６に送られる。

電力演算部１６は、所謂、誘導形と呼ばれる電力量計の場合は回転円板からなる電力乗算装置から構成され、電子式と呼ばれる電力量計の場合はＡＤコンバータやＣＰＵからなる乗算器等から構成されており、電流検出部１４ａ、電流検出部１４ｂおよび電圧検出部１５から送られてくる信号に基づき電力を計算する。この電力演算部１６で計算された電力を示す信号は、表示部１７に送られる。

表示部１７は、所謂、誘導形と呼ばれる電力量計の場合は、レジスタ等の機械的表示装置から構成され、電子式と呼ばれる電力量計の場合は液晶表示器等の表示装置から構成されており、電力演算部１６から送られてくる信号に基づき、需要家の使用電力量を表示する。

次に、給電制御装置３０について説明する。給電制御装置３０は、開閉器３６ａ、開閉器３６ｂおよび開閉制御部３７を備えている。

開閉器３６ａは、開閉制御部３７からの開閉指令信号に応じて開閉し、１側の電力を需要家に供給し、または供給を停止する。開閉器３６ｂは、開閉制御部３７からの開閉指令信号に応じて開閉し、３側の電力を需要家に供給し、または供給を停止する。

開閉制御部３７は、例えばハンディターミナル等から無線で送信されている開閉指令信号を受信し、開閉器３６ａおよび開閉器３６ｂの開閉動作を制御する。なお、開閉指令信号は、図示および詳細な説明は省略するが、需要家の使用電力量をオンラインで管理するセンタから電力計測器１０を介して開閉制御部３７に送るように構成することもできる。

図４は、給電制御装置３０を使用する場合の電力量計の構成を示す図である。この構成の場合、給電制御装置３０の電流線端３４ａ、３４ｂ、３５ａおよび３５ｂが端子台２０の端子ねじ１４ａ、２４ｂ、２５ａおよび２５ｂによってそれぞれ固定され、かつ、給電制御装置３０の電圧ピン３３ｃが端子台２０の電圧ピン係合部６３に係合される。

また、電力計測器１０の電流線端１１ａ、１１ｂ、１２ａおよび１２ｂは、給電制御装置３０の端子ねじ３１ａ、３１ｂ、３２ａおよび３２ｂによってそれぞれ固定され、かつ、電力計測器１０の電圧ピン１３ａ、１３ｂおよび１３ｃが給電制御装置３０の電圧ピン係合部７１、７２および７３にそれぞれ係合される。

以上のように給電制御装置３０を使用して電力量計を構成することにより、需要家の使用電力を計測しつつ、必要に応じて、需要家への電力の供給を制限することができる。また、従来の電力量計のように、給電用導線を電力量計から取り外した後に給電制御装置を電力量計に取り付ける場合は、外部接続端子２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａおよび２８ｂに設けられている１２個のねじを操作する必要であるが、実施例１に係る電力量計によれば、端子台２０の端子ねじ２４ａ、２４ｂ、２５ａおよび２５ｂと、給電制御装置３０の端子ねじ３１ａ、３１ｂ、３２ａおよび３２ｂといった８個のねじを操作するだけで済むので作業量を減らすことができ、しかも、給電用導線を取り外す必要がないので、作業性が向上する。

図５は、給電制御装置を使用しない場合の電力量計の構成を示す図である。この構成の場合、電力計測器１０の電源側の電流線端１１ａは端子台２０の端子ねじ２４ａに接続され、負荷側の電流線端１１ｂは端子台２０の端子ねじ２４ｂに接続されて、１側の電流を導通させる。電力計測器１０の電源側の電流線端１２ａは端子台２０の端子ねじ２５ａに接続され、負荷側の電流線端１１ｂは端子台２０の端子ねじ２５ｂに接続されて、３側の電流を導通させる。

電力計測器１０の１側の電圧ピン１３ａは端子台２０の電圧ピン係合部６１と係合され、給電される電圧を電力計測器１０に供給する。電力計測器１０の３側電圧ピン１３ｂは端子台２０の電圧ピン係合部６２と係合され、給電される電圧を電力計測器１０に供給する。電力計測器１０の２側電圧ピン１３ｃは端子台２０の電圧ピン係合部６３と係合され、給電される電圧を電力計測器１０に供給する。

以上のように給電制御装置３０を使用しないで電力量計を構成することにより、需要家の使用電力を計測することができる。また、従来の電力量計のように、給電用導線を電力量計から取り外した後に給電制御装置を電力量計に取り付ける場合は、外部接続端子２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａおよび２８ｂに設けられている１２個のねじを操作する必要であるが、実施例１に係る電力量計によれば、端子台２０の端子ねじ２４ａ、２４ｂ、２５ａおよび２５ｂといった４個のねじを操作するだけで済むので作業量を減らすことができ、しかも、給電用導線を取り外す必要がないので、作業性が向上する。

図６は、電力量計に端子カバー８１を取り付ける状態を示す斜視図である。給電制御装置３０が使用されない場合は、端子カバー８１は、端子台２０の左右の所定位置に設けられた端子カバー取付孔２９に封印ねじ８２を用いて取り付けられる。

また、給電制御装置３０が使用される場合は、端子カバー８１は、給電制御装置３０の所定位置であって、端子台２０に端子カバー８１が取り付けられた場合の端子カバー取付孔２９に対応する位置に設けられた端子カバー取付孔３９に封印ねじ８２を用いて取り付けられる。封印ねじ８２は、本発明の端子カバー固定部材に対応する。

この構成によれば、給電制御装置３０が使用されるか否かに拘わらず、端子台２０および給電制御装置３０を覆うように端子カバー８１を取り付けることができるので、防水性を確保することができる。

本発明は、給電制御装置を使用するか否かを選択する必要のある電力量計に利用可能である。

本発明の実施例１に係る電力量計を分解して示す図である。 本発明の実施例１に係る電力量計の端子台または給電制御装置の背面を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力量計の電気的な構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力量計において給電制御装置を使用する場合の構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力量計において給電制御装置を使用しない場合の構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力量計に端子カバーを取り付ける状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 電力計測器
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 電力計測器の電流線端
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 電力計測器の電圧ピン
１４ａ、１４ｂ 電流検出部
１５ 電圧検出部
１６ 電力演算部
１７ 表示部
２０ 端子台
２１ 端子台取付孔
２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ 端子台の端子ねじ
２６ａ、２６ｂ、２ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ 外部接続端子
３０ 給電制御装置
３１ａ、３１ｂ ３２ａ、３２ｂ 給電制御装置の端子ねじ
３３ｃ 給電制御装置の電圧ピン
３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ 給電制御装置の電流線端
３６ａ、３６ｂ 開閉器
３７ 開閉制御部
４６ａ、４７ａ、４８ａ 電源側の給電用導線
５６ｂ、５７ｂ、５８ｂ 電源側の給電用導線
６１、６２、６３ 端子台の電圧ピン係合部
７１、７２、７３ 給電制御装置の電圧ピン係合部
８１ 端子カバー
８２ 封印ねじ

Claims (6)

1. 電源側給電用導線と負荷側給電用導線とが接続される第１突起部を有する端子台と、
   前記第１突起部と嵌合する第１穴部と前記第１突起部と同一構成の第２突起部とを有し、前記第１穴部と前記第１突起部との嵌合により前記端子台に装着され、前記端子台に接続された電源側給電用導線から負荷側給電用導線に送られる電力の遮断または通過を制御する給電制御装置と、
   前記第１穴部と同一構成の第２穴部を有し、前記給電制御装置が使用されない場合は、前記第２穴部と前記第１突起部との嵌合により前記端子台に装着され、該端子台に接続された電源側給電用導線から負荷側給電用導線に送られる電力を計測し、前記給電制御装置が使用される場合は、前記第２穴部と前記第２突起部との嵌合により前記給電制御装置に装着され、前記端子台に接続された電源側給電用導線から前記給電制御装置を経由して前記負荷側給電用導線に送られる電力を計測する電力計測器と、
   を備えたことを特徴とする電力量計。
2. 前記端子台は、
   前記電源側給電用導線および負荷側給電用導線が固定される外部接続端子と、
   前記外部接続端子に電気的に接続され、前記給電制御装置の電流線端または前記電力計測器の電流線端を固定する端子ねじと、
   前記外部接続端子に電気的に接続され、前記給電制御装置の電圧ピンまたは前記電力計測器の電圧ピンを接触によって電気的に接続する電圧ピン係合部とを備え、
   前記給電制御装置は、
   前記端子台の端子ねじによって固定される電流線端と、
   前記端子台の電圧ピン係合部に係合される電圧ピンと、
   前記電流線端に接続された開閉器と、
   前記電流線端に前記開閉器を介して電気的に接続され、前記電力計測器の電流線端を固定する端子ねじと、
   前記電圧ピンに電気的に接続され、前記電力計測器の電圧ピンを接触によって電気的に接続する電圧ピン係合部と、
   前記開閉器の開閉を制御する開閉制御部とを備え、
   前記電力計測器は、
   前記端子台の端子ねじまたは前記給電制御装置の端子ねじによって固定される電流線端と、
   前記端子台の電圧ピン係合部または前記給電制御装置の電圧ピン係合部に係合される電圧ピンと、
   前記端子台の端子ねじまたは前記給電制御装置の端子ねじによって固定された電流線端から供給される電流を検出する電流検出部と、
   前記端子台の電圧ピン係合部または前記給電制御装置の電圧ピン係合部に係合された電圧ピンから供給される電圧を検出する電圧検出部と、
   前記電流検出部で検出された電流および前記電圧検出部で検出された電圧に基づき電力を計算する電力演算部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電力量計。
3. 前記端子台の端子ねじによって前記給電制御装置の電流線端を固定する位置は、前記給電制御装置の端子ねじによって前記電力計測器の電流線端を固定する位置に対応するように設けられ且つ前記端子台の電圧ピン係合部の位置は、前記給電制御装置の電圧ピン係合部の位置に対応するように設けられていることを特徴とする請求項２記載の電力量計。
4. 前記端子台は、該端子台の背面において、前記端子台の端子ねじと前記端子台の電圧ピン係合部との間を短絡または開放させる短絡片を備えたことを特徴とする請求項２記載の電力量計。
5. 前記給電制御装置は、該給電制御装置の背面において、前記給電制御装置の端子ねじと前記給電制御装置の電圧ピン係合部との間を短絡または開放させる短絡片を備えたことを特徴とする請求項２記載の電力量計。
6. 前記端子台および給電制御装置を覆う端子カバーと、
   前記給電制御装置が使用されない場合は、前記端子カバーを前記端子台の所定位置に設けられた取付孔に取り付け、前記給電制御装置が使用される場合は、前記端子カバーを、前記給電制御装置の所定位置であって、前記端子台に前記端子カバーが取り付けられた場合の取付孔に対応する位置に取り付ける端子カバー固定部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の電力量計。

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