JP6370055B2 - 電力量計自動結線装置 - Google Patents
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スマートメータには、端子ブロックが分離された形状のものや、計量機能や通信機能が各ボックスとなり構成される形状のものがある。いずれの形状も端子ブロック分離型電力量計(以下、ボックス型電力量計という場合がある)となる。
例えば、特許文献1には、ボックスと、ボックスの一面から外方へ突出する電流端子および電圧端子とを有する電気計器が装着され、当該電気計器を試験装置に接続することにより性能試験を行なう電気計器用自動結線装置において、各々が一対の平板状の端子板からなり、電流端子に接続される電流測定端子と、各々が一対の端子板からなり、電圧端子に接続される電圧測定端子とを有する装置本体と、装置本体に対して移動自在に設けられ、各電流測定端子の第1の端子板および第2の端子板の外方に嵌め込まれるとともに、一体となって移動する第1のスプリング体および第2のスプリング体からなる一対のスプリング体を有する移動体とを備える電気計器用自動結線装置が開示されている。
さらには、電力量計の端子に当接する接触部は、機構が複雑で部品数も多く、保守作業の負荷が高かった。簡易な構造で、部品交換の少ない電力量計の自動結線装置が求められている。
第2の発明は、第1の発明において、前記電流端子接触部材の溝が、実質的にV字形、円弧形または台形形であることを特徴とする。
第3の発明は、第1または2の発明において、前記接触部材付勢機構が、前記複数の電流端子接触部材のそれぞれを独立して揺動可能に支持する揺動機構を備えることを特徴とする。
第5の発明は、第1ないし3のいずれかに記載の発明において、さらに、計器挿入口に挿入されたボックス型電力量計の抜け防止機構と、前記電流端子接触部材を水平方向に往復移動させる接触部材移動機構を備えることを特徴とする。
第6の発明は、第5の発明において、前記抜け防止機構が、ボックス型電力量計の発光部からのパルスを検出する受光器を備えることを特徴とする。
第7の発明は、第1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記電流端子接触部材が、前記溝を対向する一対の面のそれぞれに備えることを特徴とする。
第8の発明は、第1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記電流端子接触部材の前記溝が設けられた側面の長さ(L1)が、前記電流端子と前記溝との接触面の長さ(L2)の2倍を超える長さであることを特徴とする。
第9の発明は、第1ないし8のいずれかに記載の発明において、前記計器支持部が、ボックス型電力量計の支持位置を可変とする支持部移動機構を備えることを特徴とする。
また、試験時に電力量計の端子に付く傷を最小限とするができ、過加熱を生じることなく、しかもメンテナンス性にも優れた電力量計の自動結線装置を提供することが可能となる。
図2は、第一実施形態の電力量計自動結線装置1を上方から見た斜視図である。なお、図2〜5では、3つの電圧端子接触部材31を図示省略している。
電力量計自動結線装置1は、ベース板2、正面板3および上面板4を備える箱状の装置である。正面板3の裏側に当たるベース板2上には、接触部10が設けられている。正面板3には、電力量計本体101より一回り大きい計器挿入口5が設けられている。計器挿入口5は、あらゆるメーカの家庭用ボックス型電力量計を挿入できる大きさである。
以下では、図1に示す定格電流60Aのボックス型電力量計100を試験対象とする場合を説明するが、本実施形態の電力量計自動結線装置1は、端子の形状が同様(直方体状)であり、端子の取り付け位置および端子間ピッチが同じボックス型電力量計(定格電流120A用、30A用など)にも適用可能である。
電力量計100が計器挿入口5に挿入され、図示しない計器選択指示の電気信号が入ると、支持部移動機構21が下方支持部12を上昇移動させる。電力量計本体101が下方支持部12および上方支持部13により挿入されると、接触部材移動機構22が電流端子接触部材11a〜11dを上昇移動させて電流端子102に接触させる。接触部材移動機構22は、例えば、エアシリンダまたはメカシリンダにより構成される。
接触部材移動機構22は、電流端子接触部材11a〜11dを下方で待機させる待機位置と、電流端子接触部材11a〜11dを上方に移動して電流端子102a〜102dに当接させる結線位置を有している。
電流端子接触部材11は、ネジ16を取り外すことにより、簡単に行うことが可能である。電流端子接触部材11を上下および左右方向にそれぞれ180度回転して取付直すことを可能とすれば、一つの部材を4倍長く使用することが可能となる。
手順(1)は、電力量計100を自動結線装置1に挿入する前の状態を示す図であり、上段は上方図を、下段は側方図を示している。下方支持部12は、支持部移動機構21により、試験対象となる電力量計の高さに位置決めされる。電力量計100は、規格(例えば、60A、120A)などの相違により上下方向の厚みが異なるため、下方支持部12の位置を可変とする必要があるからである。支持部移動機構21は、昇降部21aとシリンダ21bとからなり、図示しない計器選択指示の電気信号が入ると、対応する高さまで下方支持部12を移動させる。支持部移動機構21には、予め電力量計100の規格に応じた高さ情報がティーチングされている。
なお、支持部移動機構21は必須の構成ではなく、支持部移動機構21に代えて計器挿入口5に装着して電力量計を下方から支持するアダプタパネルを電力量計の規格の数だけ用意するようにしてもよい。
電圧端子接触部材31は、スプリングからなる弾性部材32を有する接触部材付勢機構33の先端に配設されており、接触部材付勢機構33および電圧ケーブルを介して試験装置(図示せず)と電気的に接続されている。電圧端子接触部材31は、電流端子接触部材11と異なり、円柱状の金属部材により構成している。電圧端子接触部材31は、接触さえすれば電源装置からの電圧印加が可能であり、仮に接触していなくても近接する位置に電圧端子接触部材31があれば、電圧端子103に電圧(電位)は発生する。また、電圧端子接触部材31では、大電流に印加による過加熱の問題もない。そのため、電圧端子接触部材31は、電流端子接触部材11のように接触面積を十分に確保できるような形状とする必要が無い。但し、電圧端子接触部材31を、電流端子接触部材11と同様の形状とすることも当然に可能である。
なお、本実施形態では、電圧端子接触部材31を電圧端子103に後方から接触させているが、電流端子接触部材11と対向する上下移動機構と連結し、上方から電圧端子103に接触させるようにしてもよい。
電流端子接触部材11a〜11dは、金属板からなる接続部材15の先端部に連結されており、接続部材15および電流ケーブルを介して試験装置(図示せず)と電気的に接続されている。接続部材15は、高い放熱効果を得られるように、電流端子接触部材11の最も面積が広い側面と同等以上の上下方向幅を有する板状の形状とし、電流端子接触部材11の最も面積が広い側面の全面が接触するように接合している。
結線動作指示の電気信号が入ると、電流端子接触部材11a〜11dが接触部材移動機構22により上昇移動され、電流端子102a〜102dに当接する。ここで、電流端子102a〜102dの上方には電流端子押さえ部材14が位置するので、電流端子102a〜102dは電流端子接触部材11a〜11dと電流端子押さえ部材14とに挟まれた状態となる。
接触部材付勢機構23は、4つの電流端子接触部材11a〜11dを各々独立して支持するシャフトと、シャフトが挿通される弾性部材(スプリング)と、シャフトを前後左右方向に(例えば1〜2mm)揺動可能に固定する固定部材とから構成され、電流端子接触部材11を電流端子102に付勢力を与えて当接させる。この弾性部材(スプリング)は、電流端子102および電流端子接触部材11に過大な力が作用して破損することを防ぐ効果も奏する。
JISの試験規格(JIS C1211-1 4.5項)によれば、計器に定格周波数、定格電圧及び定格電流の110%の電流を同時に加え、2時間後における電流端子の温度上昇が試験開始の温度に対して+40℃以下であることが要求される。図10の試験では60Aのボックス型電力量計に定格電流の120%である72Aの電流を印加して温度上昇試験を行ったところ、一番温度上昇値の大きい電流端子102dでも+12.4℃であることが確認された。
また、電流端子接触部材11が、線対称となる一対の傾斜面を有する溝を備えるので、メーカの相違により電流端子102の形状や間隔等が多少異なっていても、十分な接触面積を確保することができる。
また、電流端子接触部材11の一対の傾斜面のそれぞれが、電流端子102の最も面積が広い側面以外の側面(最も面積が広い側面と隣接する側面)のエッジに接触するので、試験時に電流端子102および電流端子接触部材11に付く傷を最小限とするができる。
さらには、電流端子接触部材11は、電流端子102を挟み込むための駆動機構が無い簡易な構造であり、ネジにより簡単に取付・取り外しが可能であるため、メンテナンス性も良好である。
第二実施形態の自動結線装置1は、電流端子接触部材11を水平方向から電流端子102に接触させる点で第一実施形態と相違する。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を割愛する。なお、図11の手順(2)および(3)では、説明の便宜上、3つの電圧端子接触部材31のうち2つと、4つの電流端子接触部材11のうちの2つを図示省略している。
図11に示すように、第二実施形態では、4つの電流端子接触部材11a〜11dが、弾性部材52を有する接触部材付勢機構53により水平方向に後退可能に配置されている。
接触部材付勢機構53は、スプリングからなる弾性部材52に挿通されたシャフトを有しており、電流端子接触部材11を電流端子102に付勢力を与えて当接させるよう作用する。また、接触部材付勢機構53は、電流端子接触部材11a〜11dを各々独立して揺動ないし首振りさせる揺動機構として機能する。すなわち、第二実施形態でも、揺動機構により電力量計毎の個体差を吸収できるようになっている。
2:ベース板
3:正面板
4:上面板
5:計器挿入口
6:ケーブル
7:端子台
10:接触部
11:電流端子接触部材
12:下方支持部
13:上方支持部
14:電流端子押さえ部材
15:接続部材
16:ネジ
21:支持部移動機構
22:接触部材移動機構
23:接触部材付勢機構
31:電圧端子接触部材
32:弾性部材
33:接触部材付勢機構
40:抜け落ち防止機構
41:固定レバー
42:回動部材
43:受光器
44:発光部
52:弾性部材
53:接触部材付勢機構
100:ボックス型電力量計
101:電力量計本体
102:電流端子
103:電圧端子
Claims (9)
- 本体と、本体の背面から延出する複数の電流端子とを備えるボックス型電力量計の自動結線装置において、
ボックス型電力量計が背面側から挿入される計器挿入口と、
計器挿入口に挿入されたボックス型電力量計を支持する計器支持部と、
外部の試験装置と接続される複数の電流端子接触部材と、
複数の電流端子接触部材を複数の電流端子に付勢力を与えて当接させる接触部材付勢機構とを備え、
前記電流端子接触部材が、線対称となる一対の傾斜面を有する溝を備え、当該一対の傾斜面のそれぞれが、前記電流端子の最も面積が広い側面以外の側面の2辺に接触することを特徴とする電力量計の自動結線装置。 - 前記電流端子接触部材の溝が、実質的にV字形、円弧形または台形形であることを特徴とする請求項1に記載の電力量計の自動結線装置。
- 前記接触部材付勢機構が、前記複数の電流端子接触部材のそれぞれを独立して揺動可能に支持する揺動機構を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電力量計の自動結線装置。
- さらに、前記電流端子接触部材を垂直方向に往復移動させる接触部材移動機構を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電力量計の自動結線装置。
- さらに、計器挿入口に挿入されたボックス型電力量計の抜け防止機構と、
前記電流端子接触部材を水平方向に往復移動させる接触部材移動機構を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電力量計の自動結線装置。 - 前記抜け防止機構が、ボックス型電力量計の発光部からのパルスを検出する受光器を備えることを特徴とする請求項5に記載の電力量計の自動結線装置。
- 前記電流端子接触部材が、前記溝を対向する一対の面のそれぞれに備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の電力量計の自動結線装置。
- 前記電流端子接触部材の前記溝が設けられた側面の長さ(L1)が、前記電流端子と前記溝との接触面の長さ(L2)の2倍を超える長さであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の電力量計の自動結線装置。
- 前記計器支持部が、ボックス型電力量計の支持位置を可変とする支持部移動機構を備えることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の電力量計の自動結線装置。
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