JP6187420B2 - 変流器 - Google Patents

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Description

本発明は、大電流回路の電流測定に用いられ、大電流を計器において扱いやすい小電流に変換して、計器に流す変流器に関する。
大電流回路の電流を測定する場合には大型の計器が必要になる。そこで、従来、計器にCTと称される変流器を取り付け、大電流回路の電流を計器で扱いやすい小電流に変換してから計器に流す。そして、計器において、測定した電流値に対して変流器で変換した割合に基づく演算を行うことによって実際の電流値を求めている。
図6は、変流器付計器の配線を示す配線構成図である。変流器付計器100は、計器110と、変流器200と、を備えている。ここで、計器110は三相3線式の電力量計であるとする。
変流器200は、計測対象となる電流が流れる棒状の一次導体12と、一次導体12を流れる電流を計器110で扱いやすい小電流に変換する変流器本体10とを備えている。変流器本体10は、一次導体12を流れる一次電流によって発生する磁界から二次電流を生成するものであり、この二次電流を出力する一対の二次端子を有している。
電柱の変圧器から引き込み線を介して建物に引き込まれる三相3線の電源ケーブルにおける、第一相の電源線及び第三相の電源線に変流器200がそれぞれ直列に接続される。
計器110は、第一相の電源線に接続された変流器200に接続される3つの端子1S、1L、P1と、第二相の電源線に接続される端子P2と、第三相の電源線に接続された変流器200に接続される3つの端子3S、3L、P3と、の計7つの端子を有している。
計器110における端子1S、1Lは、変流器本体10の一対の二次端子に接続され、端子P1は、一次導体12の電源側端子に接続される。計器110における端子3S、3Lは、変流器本体10の一対の二次端子に接続され、端子P3は、一次導体12の電源側端子に接続される。
そして、端子1S、P1、P3、3S、3L、P2、1Lと、これらの端子に対応する変流器200側の端子及び第二相の電源線と、が配線ケーブルによって接続される。なお、計器110と変流器200とを接続する配線ケーブルは、計器用ビニルケーブルとして一つにまとめられている。また、配線ケーブルはそれぞれ色分けされており、端子1S、P1、P3、3S、3L、P2、1Lに対して、黒、赤、青、茶、黄、白、緑の配線ケーブルが対応する。なお、以下の説明において、これら7本の配線ケーブルをそれぞれ配線ケーブル(黒)、配線ケーブル(赤)、・・・、配線ケーブル(緑)と称する場合がある。
また、従来、この種の技術としては、特許文献1に記載された技術がある。特許文献1に開示された計器一体型計器用変成器によれば、電力量を計量するための計器用変成器であって、計器用変圧器と、変流器と、計器用変圧器と変流器の出力が送られる計器類とを備え、計器用変圧器、変流器及び計器類が一体に製造され、計器類は、計器本体とは別にそれぞれ表示装置を有しており、計器本体と対応する表示装置間は通信手段によりつながれている。このような構成を有することにより、計器用変成器と計器類の組み合わせの人為的なミス、誤配線等が発生しえない計器一体型計器用変成器を提供することができる。
特開2006−112831号公報
ところで、従来、図6に示すように、計器110から延びる配線ケーブル(赤)は、一次導体12の電源側に接続される。しかし、一次導体12の電源側に圧着された一次導体圧着端子と負荷側に圧着された一次導体圧着端子とは形状が似ているために、計器110から延びる配線ケーブル(赤)を負荷側の一次導体圧着端子に誤って接続してしまうおそれがある。
また、従来、計器から延びる配線ケーブルを一次導体圧着端子に接続する際に、その施工方法について取決めがない。このため、施工方法については作業員が適宜決定する。しかし、この場合、作業者毎の技能差が施工結果に反映されやすくなり、作業習熟度が低い作業員が施工した場合、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続が十分に行われていない可能性が残る。ここで、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続状態が確認できれば、再度作業をやり直すことが可能である。しかし、現状は、一次導体圧着端子に絶縁テープを巻き付けるか、あるいは絶縁カバーを取り付けてこの絶縁カバーの周りに絶縁テープを巻き付けるといった絶縁処理が施されているため、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続状態を確認することは困難である。
本発明は、このような問題点を解決し、作業員の技能差に関わらず、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続作業を容易かつ確実に行うことを実現した変流器を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明は、次に記載する構成を備えている。
(1) 電源線に接続される一次導体と、当該一次導体に流れる大電流を、計器に出力する小電流に変換する変流器本体と、前記一次導体の両端部にそれぞれ圧着される一次導体圧着端子と、を備え、電源側の前記一次導体圧着端子は、前記一次導体の電源側端部に圧着される導体圧着スリーブ部と、当該導体圧着スリーブ部から延在し、前記電源線が電気的に接続される電源側接続部と、前記計器から延びている複数の配線ケーブルの中の、前記電源側の一次導体圧着端子に接続するための配線ケーブルに圧着される計器接続用スリーブ部と、を有し、前記計器接続用スリーブ部は、前記計器接続用スリーブ部に接続される前記配線ケーブルに関連付けられている色に色付けられていることを特徴とする変流器。
(1)によれば、電源側の一次導体圧着端子が計器接続用スリーブ部を備えているため、計器接続用スリーブ部を確認することにより、電源側の一次導体圧着端子か負荷側の一次導体圧着端子かを識別することが容易に可能となる。このため、計器から延びている配線ケーブルを負荷側の一次導体圧着端子に接続してしまうことを未然に防ぐことが可能になる。また、計器接続用スリーブ部に配線ケーブルを挿入した状態で圧縮するという比較的困難性が低い作業で接続できる。しかも、計器接続用スリーブ部は、計器接続用スリーブ部に接続される配線ケーブルに関連付けられている色に色付けられており、例えば、配線ケーブルの色が赤であれば、計器接続用スリーブ部を赤に色付けられているため、配線ケーブルと計器接続用スリーブ部との接続を間違えてしまうことが容易に防止できる。このように、作業員の技能差に関わらず、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続を容易かつ確実に行うことが可能になる。
(2) (1)において、前記電源側接続部は、平板状に形成されており、前記計器接続用スリーブ部は、前記電源側接続部の一部から前記電源側接続部の板面に沿って、前記導体圧着スリーブ部に対して直角方向に延びることを特徴とする変流器。
(2)によれば、一次導体が、配線ケーブルと計器接続用スリーブ部との圧着作業を行う際の障害になりにくくなる。これにより、作業性を向上させることが可能になる。
(3) (2)において、前記計器接続用スリーブ部は、前記電源側接続部の一部から延在する板状の延在部と、当該延在部の一部から幅方向に沿って弧状に延在する一対の圧着片からなる圧着部と、を備え、前記圧着部は、第1圧着部と第2圧着部とを有し、前記第2圧着部における一対の圧着片の先端間の幅が、前記第1圧着部における一対の圧着片の先端間の幅より大きいことを特徴とする変流器。
(3)によれば、配線ケーブルが太い場合でも細い場合でも、計器接続用スリーブ部に確実に圧着することが可能になる。
(4) (1)〜(3)において、前記一次導体圧着端子をカバーする絶縁カバーを更に備え、当該絶縁カバーは、開閉自在に連結された一対の容器部を有し、当該一対の容器部はそれぞれ前記電源側接続部を収納する収納部と、前記導体圧着スリーブ部を覆う半筒状の導体側カバー部と、前記電源側接続部に接続される前記電源線の端子を覆う半筒状の電源側カバー部と、前記計器接続用スリーブ部とを覆う半筒状の計器側カバー部とを備え、前記電源側接続部を前記収納部に収納して前記一対の容器部を閉じることにより、前記一次導体圧着端子に前記絶縁カバーを取り付けることを特徴とする変流器。
(4)によれば、一次導体圧着端子に絶縁カバーを取り付けることにより、一次導体圧着端子周囲の絶縁性が維持されるようになり、従来における絶縁テープを巻き付ける作業を省略あるいは必要に応じて行うようにすることが可能になる。これにより、作業性の向上、作業時間の短縮が図れる。
本発明によれば、作業員の技能差に関わらず、配線ケーブルと一次導体圧着端子との接続作業を容易かつ確実に行うことが可能になる。
本発明の一実施形態における変流器1の外観を示す斜視図である。 電源側の一次導体圧着端子14の構成を示す斜視図である。 計器接続用スリーブ部34に配線ケーブルが接続された状態を示す斜視図である。 絶縁カバー50の構成を示す説明図である。 絶縁カバー50に電源側の一次導体圧着端子14を収納した状態を示す図である。 変流器付計器の配線を示す配線構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態における変流器1の外観を示す斜視図である。変流器1は、変流器本体10と、一次導体12と、一次導体圧着端子14、16と、二次端子18、20と、を備えている。なお、図6に示す部材と同一の部材又は同一機能の部材については、同一の符号が付してある。
また、変流器1は、図6に示す変流器200と同様に、計器110とセットで用いられる。このため、変流器1と計器110との配線は、図6に示す変流器200と計器110との配線と同一である。
次に、変流器1の構成について説明する。ここでは、電源ケーブルの第一相の電源線に接続される変流器1を例として説明する。
変流器本体10は、中央に円柱状の孔部22aが形成された略中空円柱形部分を有する筐体22の内部に、円形の鉄心(図示せず)と、この鉄心(図示せず)に巻き付けられる二次巻線(図示せず)とを収納したものである。二次巻線(図示せず)の両端は、二次端子18、20にそれぞれ電気的に接続されている。
一次導体12は、筐体22の孔部22aに挿入される導電性を有する棒状部材である。
一次導体圧着端子14は、一次導体12の一端部に圧着され、一次導体圧着端子16は、一次導体12の他端部に圧着される。一次導体12は、第一相の電源線に直列に接続される。この際、一次導体圧着端子14は電源側となり、一次導体圧着端子16は負荷側となるように接続される。なお、筐体22表面における一次導体圧着端子14側(電源側)には「K」と表示されており、一次導体圧着端子16側(負荷側)には「L」と表示されている。
二次端子18、20は、筐体22の外部に設置されている。二次端子18、20の間には、一次導体12に一次電流が流れることによって二次巻線(図示せず)に発生する二次電流が流れる。
図2は、電源側の一次導体圧着端子14の構成を示す斜視図である。一次導体圧着端子14は、導体圧着スリーブ部30と、電源側接続部32と、計器接続用スリーブ部34と、によって構成されている。導体圧着スリーブ部30は、一次導体12が挿入可能な管状に形成されており、導体圧着スリーブ部30に一次導体12の一端部を挿入して導体圧着スリーブ部30を圧縮することによって一次導体12に固定される。
電源側接続部32は、導体圧着スリーブ部30の先端部に連結されており、導体圧着スリーブ部30の長手方向に沿って延在している平板状の部分である。電源側接続部32の中央部には貫通孔32aが形成されている。電源側接続部32は、電源線の端部に接続されている端子60(図5参照)に電気的に接続される。すなわち、電源線の端部の端子60(図5参照)に形成されている孔部と貫通孔32aとを一致させ、貫通孔32aにボルトを通してナット締めをすることにより、電源線と一次導体圧着端子14とが電気的に接続される。
計器接続用スリーブ部34は、延在部40と、第1圧着部42と、第2圧着部44とによって構成されている。延在部40は、電源側接続部32の一部から導体圧着スリーブ部30の軸方向、言い換えれば一次導体12の長手方向に対して直角方向に延在する板状の部分である。第1圧着部42は、延在部40の一部から幅方向に沿って弧状に延在する一対の圧着片42a、42bからなる。第2圧着部44は、第1圧着部42と並べられ、延在部40の一部から幅方向に沿って弧状に延在する一対の圧着片44a、44bからなる。
また、延在部40は、電源側接続部32との付け根部分から幅が狭まるように延在する等脚台形状の部分と、この等脚台形状の部分から延在する第1の矩形部分と、第1の矩形部分から延在しかつ第1の矩形部分より幅広の第2の矩形部分とによって構成されている。一対の圧着片42a、42bは第1の矩形部分から延在し、一対の圧着片44a、44bは第2の矩形部分から延在している。
計器接続用スリーブ部34を正面視した場合、第1圧着部42及び第2圧着部44はC字形に形成されている。また、一対の圧着片42a、42b及び一対の圧着片44a、44bは同形であるため、一対の圧着片42a、42bの先端同士の幅は、一対の圧着片44a、44bの先端同士の幅より小さくなっている。このため、第2圧着部44には、第1圧着部42に挿入可能な最大径の配線ケーブルよりも太い配線ケーブルを挿入することが可能である。計器接続用スリーブ部34には、計器110の端子P1から延びる赤色の配線ケーブルに関連付けて、赤色の塗料が焼き付けられている。
なお、負荷側の一次導体圧着端子16は、一次導体圧着端子14から計器接続用スリーブ部34を除去したものである。
また、電源ケーブルの第三相の電源線に接続される変流器1については、計器接続用スリーブ部34に、計器110の端子P1から延びる青色の配線ケーブルに関連付けて、青色の塗料が焼き付けられている以外は、第一相の電源線に接続される変流器1と同一構成である。
次に、計器110から延びる配線ケーブルを、一次導体圧着端子14に接続する作業手順について説明する。
まず、作業員は、一次導体圧着端子14を視認して計器接続用スリーブ部34の存在を確認する。計器接続用スリーブ部34が存在する場合には電源側の一次導体圧着端子14であることが確認され、計器接続用スリーブ部34が存在しない場合には負荷側の一次導体圧着端子16であることが確認できる。
次に、計器接続用スリーブ部34に焼き付けられている色を確認し、その色と同色の配線ケーブルの端部を計器接続用スリーブ部34に挿入する。この際、配線ケーブルが比較的太い場合には、計器接続用スリーブ部34の第2圧着部44に挿入する。配線ケーブルが比較的細い場合には、計器接続用スリーブ部34の第2圧着部44及び第1圧着部42に挿入する。そして、作業員は、ペンチのような挟み付けるための工具を用いて、計器接続用スリーブ部34を圧縮することにより、図3に示すように、一次導体圧着端子14の計器接続用スリーブ部34に配線ケーブルが接続される。
一次導体圧着端子14への配線ケーブルの接続が終了し、接続状態が良好であることが確認された後、一次導体圧着端子14及びその周辺に絶縁テープを複数回巻き付けることにより、充電部が外部に露出しないようにする。また、図4に示す、絶縁性及び耐熱性を有する絶縁カバー50を、一次導体圧着端子14を覆うように取り付けてもよい。
図4は、絶縁カバー50の構成を示す説明図であり、図4(a)は閉じた状態、図4(b)は開いた状態をそれぞれ示す。絶縁カバー50は、一対の容器部52、52と、温度表示シール56と、封印線58と、を備えている。
容器部52は、略六角形の底板の外周に壁面部を立設してなる容器体からなり、一対の容器部52、52は、ヒンジ部54によって互いに開閉可能に連結されている。一対の容器部52、52は、絶縁性樹脂によって構成されている。ヒンジ部54は、一の壁面部の上端同士を連結する薄肉部によって形成されている。
容器部52は、一次導体圧着端子14の電源側接続部32を収納する収納部52aと、一対の容器部52、52を、図4(a)に示すように閉じた状態で保持する保持部52bと、配線ケーブルが通る半筒状の配線ケーブルカバー部52cと、電源線が通る半筒状の電源線カバー部52dと、一次導体圧着端子14の導体圧着スリーブ部30が通る半筒状の圧着スリーブカバー部52eと、封印孔52fを備えている。このように、配線ケーブルカバー部52cは計器側カバー部に、電源線カバー部52dは電源側カバー部に、圧着スリーブカバー部52eは導体側カバー部に、それぞれ相当する。
収納部52aは、容器部52の本体の内側中央部に形成されている。保持部52b及び配線ケーブルカバー部52cは、ヒンジ部54を有する壁面部に対向する壁面部の上端部に形成されている。保持部52bは、一方の容器部52に形成された凸部と、他方の容器部52に形成され、この凸部に嵌合する凹部とによって構成されている。配線ケーブルカバー部52cは、ヒンジ部54の回動軸に沿った方向及び収納部52aの深さ方向に対して直角方向に延在している。電源線カバー部52dは、容器部52の本体におけるヒンジ部54の回動軸方向に互いに対向する一方の壁面部から、ヒンジ部54の回動軸に沿って延在している。電源線カバー部52dの根元部分は蛇腹状に形成されている。圧着スリーブカバー部52eは、容器部52の本体におけるヒンジ部54の回動軸方向に互いに対向する他方の壁面部から、ヒンジ部54の回動軸方向に沿って延在している。封印孔52fは、保持部52bの側方に形成されている。
一対の容器部52、52は、保持部52bを除いてヒンジ部54の回動軸に対して互いに鏡像形状である。このため、一対の容器部52、52を互いに回動させ、保持部52bの凹部に凸部を嵌合させて一対の容器部52、52を閉じた状態にすることにより、配線ケーブルカバー部52c、電源線カバー部52d及び圧着スリーブカバー部52e同士が一体化して、中空の截頭円錐形に形成される。この時、図4(a)に示すように、電源線カバー部52d及び圧着スリーブカバー部52eは、同一軸線に沿って互いに反対方向に延出している。また、一対の容器部52、52の封印孔52f、52fが一致して一つの貫通孔が形成される。
温度表示シール56は、片方の容器部52の外面に貼着され、貼着部位の温度に応じて表示色が変化する部材である。封印線58は、封印孔52fに通し、一対の容器部52、52が開かないように連結する部材である。
そして、図5に示すように、一方の容器部52の収納部52a内に、配線ケーブル及び電源線の端子60が接続されている電源側接続部32を収納する。この際、配線ケーブルを配線ケーブルカバー部52cに、電源線を電源線カバー部52dに、導体圧着スリーブ部30を圧着スリーブカバー部52eに配置する。更に、他方の容器部52を回動させて、保持部52bの凹部に凸部を嵌合させることにより、絶縁カバー50を一次導体圧着端子14に取り付ける作業が完了する。
作業員は、絶縁カバー50の取付作業の完了し、更に、他の配線ケーブルの接続作業が完了した後、電源ケーブルに通電して計器110が正常に動作しているか否かを確認する。この時、作業員は、絶縁カバー50に貼着されている温度表示シール56の表示色を視認し、異常に発熱しているか否かを判断する。異常に発熱していると判断した場合には、電源ケーブルへの通電を停止し、絶縁カバー50を取り外して一次導体圧着端子14への各線の接続状況を確認する。そして、接続が十分でない箇所があれば絶縁カバー50を開いて再度接続作業を行う。
異常に発熱していないと判断した場合には、そのまま絶縁カバー50の封印孔52fに封印線58(図4(a)参照)を巻付け、絶縁カバー50が開かないようにするとともに、封印されていることが視認できるようにする。なお、従来通り、絶縁カバー50に絶縁テープを巻き付けてもよい。
以上説明したように構成された本実施形態によれば、次に記載する作用効果を奏する。
本実施形態によれば、電源側の一次導体圧着端子14が計器接続用スリーブ部34を備えているため、計器接続用スリーブ部34を確認することにより、電源側の一次導体圧着端子14か負荷側の一次導体圧着端子16かを識別することが容易に可能となる。このため、計器から延びている配線ケーブルを負荷側の一次導体圧着端子16に接続してしまうことを未然に防ぐことが可能になる。また、計器接続用スリーブ部34に配線ケーブルを挿入した状態で圧縮するという比較的困難性が低い作業で両者が接続できる。しかも、計器接続用スリーブ部34は、計器接続用スリーブ部に接続される配線ケーブルに関連付けられている色に色付けられており、例えば、配線ケーブルの色が赤であれば、計器接続用スリーブ部34が赤に色付けられているため、配線ケーブルと計器接続用スリーブ部34との接続を間違えてしまうことが容易に防止できる。このように、どの配線ケーブルをどこに接続するのか容易に判別可能であり、しかも、接続作業自体も簡単であるため、作業員の技能差に関わらず、配線ケーブルと一次導体圧着端子14との接続を確実に行うことが可能になる。
また本実施形態によれば、計器接続用スリーブ部34は、電源側接続部32の一部から一次導体12の長手方向に対して直角方向に延びている。このため、通常、一次導体12と電源線とが接続された場合、両者は直線状になることから、一次導体12や電源線が、配線ケーブルと計器接続用スリーブ部34との圧着作業を行う際の障害になりにくくなる。これにより、作業性を向上させることが可能になる。
また本実施形態によれば、計器接続用スリーブ部34は、第1圧着部42と第2圧着部44とを有しており、第2圧着部44における一対の圧着片44a、44bの先端間の幅が、第1圧着部42における一対の圧着片42a、42bの先端間の幅より大きい。このため、配線ケーブルが太い場合でも細い場合でも、計器接続用スリーブ部34に確実に圧着することが可能になる。
また本実施形態によれば、一次導体圧着端子14に絶縁カバー50を取り付けることにより、一次導体圧着端子14周囲の絶縁性が維持されるようになり、従来における絶縁テープを巻き付ける作業を省略あるいは必要に応じて行うようにすることが可能になる。これにより、作業性の向上、作業時間の短縮が図れる。また本実施形態によれば、一次導体圧着端子14に絶縁カバー50に片方の容器部52に収納した際に、作業員が計器接続用スリーブ部34による配線ケーブルと圧着状態上方から視認できる。このため、電線圧縮の出来上がりが容易に確認可能になり、絶縁カバー50を取り付けた後に、電線圧縮を確認するような事態の発生を低減できる。
1 変流器
10 変流器本体
12 一次導体
14、16 一次導体圧着端子
18、20 二次端子
22 筐体
22a 孔部
30 導体圧着スリーブ部
32 電源側接続部
32a 貫通孔
34 計器接続用スリーブ部
40 延在部
42 第1圧着部
42a、42b 圧着片
44 第2圧着部
44a、44b 圧着片
50 絶縁カバー
52 容器部
52a 収納部
52b 保持部
52c 配線ケーブルカバー部
52d 電源線カバー部
52e 圧着スリーブカバー部
54 ヒンジ部
56 温度表示シール
58 封印線
60 端子
110 計器

Claims (4)

  1. 電源線に接続される一次導体と、
    当該一次導体に流れる大電流を、計器に出力する小電流に変換する変流器本体と、
    前記一次導体の両端部にそれぞれ圧着される一次導体圧着端子と、を備え、
    電源側の前記一次導体圧着端子は、
    前記一次導体の電源側端部に圧着される導体圧着スリーブ部と、当該導体圧着スリーブ部から延在し、前記電源線が電気的に接続される電源側接続部と、
    前記計器から延びている複数の配線ケーブルの中の、前記電源側の一次導体圧着端子に接続するための配線ケーブルに圧着される計器接続用スリーブ部と、を有し、
    前記電源側の一次導体圧着端子に接続するための配線ケーブルを、誤って負荷側の前記一次導体圧着端子に接続することがないように、前記負荷側の一次導体圧着端子には、前記計器接続用スリーブ部を設けず、
    前記計器接続用スリーブ部は、前記計器接続用スリーブ部に接続される前記配線ケーブルに関連付けられている色に色付けられていることを特徴とする変流器。
  2. 前記電源側接続部は、平板状に形成されており、
    前記計器接続用スリーブ部は、前記電源側接続部の一部から前記電源側接続部の板面に沿って、前記導体圧着スリーブ部に対して直角方向に延びることを特徴とする請求項1記載の変流器。
  3. 前記計器接続用スリーブ部は、前記電源側接続部の一部から延在する板状の延在部と、当該延在部の一部から幅方向に沿って弧状に延在する一対の圧着片からなる圧着部と、を備え、
    前記圧着部は、第1圧着部と第2圧着部とを有し、
    前記第2圧着部における一対の圧着片の先端間の幅が、前記第1圧着部における一対の圧着片の先端間の幅より大きいことを特徴とする請求項2記載の変流器。
  4. 前記一次導体圧着端子をカバーする絶縁カバーを更に備え、
    当該絶縁カバーは、開閉自在に連結された一対の容器部を有し、当該一対の容器部はそれぞれ前記電源側接続部を収納する収納部と、前記導体圧着スリーブ部を覆う半筒状の導体側カバー部と、前記電源側接続部に接続される前記電源線の端子を覆う半筒状の電源側カバー部と、前記計器接続用スリーブ部とを覆う半筒状の計器側カバー部とを備え、
    前記電源側接続部を前記収納部に収納して前記一対の容器部を閉じることにより、前記一次導体圧着端子に前記絶縁カバーを取り付けることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の変流器。
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