JP6517610B2 - Voltage checker - Google Patents
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Description
本発明は、電線に印加されている電圧をチェックする電圧チェッカーに関し、特に100V/200Vの何れであるかチェックする電圧チェッカーに関する。 The present invention relates to a voltage checker for checking a voltage applied to a wire, and more particularly to a voltage checker for checking if it is 100V / 200V.
住宅用分電盤の設置施工後には、電気工事業者による自主チェックが行われたり、竣工検査などの接続確認が行われる。この接続確認項目の1つとして、活線状態での分岐回路の電圧確認がある。これは100V/200Vの確認であり、施工時に誤結線があると、200V供給すべき回路に100Vが印加されて負荷が正常に動作しなかったり、100V供給すべき回路に200Vが印加されると負荷が焼損するなどの事故に繋がるのでこれを防ぐために行われる。 After installation and construction of the residential distribution panel, an electrician will conduct a voluntary check or a connection check such as a completion inspection will be conducted. One of the connection confirmation items is voltage confirmation of the branch circuit in a live state. This is a confirmation of 100V / 200V. If there is a misconnection at the time of construction, 100V is applied to the circuit to be supplied 200V and the load does not operate normally or 200V is applied to the circuit to be supplied 100V. This is done to prevent this, as the load may lead to an accident such as burnout.
この電圧確認方法は、従来は分岐ブレーカの導電部に電圧テスターなどのプローブを接触させて計測するため、プローブによる短絡事故等発生しないよう十分な注意を必要とした。そのため、安全な確認を可能とする非接触な電圧計測方法が提案されている。
例えば、特許文献1では、計測対象の2本の電線の周囲に導体を設け、その導体間に流れる電流を検出し、予め求めた係数を用いて電圧値に変換することで線間電圧を求めた。
また特許文献2では、ケーブルを内部電極と外部電極を備えた2つのプローブでクランプし、プローブの外部電極間に交流電圧を印加した場合と同電位に設定した場合とで電極間に発生する電圧を計測してケーブルの電圧を求めた。
In this voltage confirmation method, conventionally, since a probe such as a voltage tester is brought into contact with the conductive portion of the branch breaker for measurement, sufficient care has to be taken to prevent a short circuit accident or the like due to the probe. Therefore, a non-contact voltage measurement method which enables safe confirmation has been proposed.
For example, in
Further, in
一方で、チェック対象となる分岐電線は、分岐ブレーカの負荷側端子に接続された電線であり、分岐ブレーカは分電盤内で多数列設されているため、隣接する分岐ブレーカ同士の分岐電線も近い位置に存在する。特に特許文献3に示すような薄型ブレーカが組み付けられた分電盤の分岐配線をチェックする場合は、隣接する分岐ブレーカの配線は接近しており容易ではなかった。
On the other hand, the branch wires to be checked are the wires connected to the load side terminals of the branch breakers, and since the branch breakers are arranged in multiple rows in the distribution board, the branch wires of adjacent branch breakers are also connected. It exists near. When checking the branch wiring of the electricity distribution panel with which the thin breaker was assembled | attached especially as shown to
上記特許文献1の技術は、計測対象を限定しないが、予め接続端子部で直接電圧を計測して係数やインピーダンスを予め求めなければならないため、手順が複雑であった。また引用文献2の技術は、ケーブルをクランプするリング形状のプローブを使用するため、装着したケーブルとの間に発生する隙間により誤差が発生し易かった。また、計測対象のケーブルの被覆厚みによっても誤差が発生した。
Although the technique of
一方で、家庭用分電盤をみた場合、分電盤から電灯やエアコンに至る個々の分岐電路は通常VVFケーブルが使用されている。そのため、例えばこのVVFケーブルに特化して表示部等を設定すれば、係数をその都度設定することなく多くの家庭用分電盤に対応できる。また、芯線を覆う被覆部の材質や厚みも大きな変化がないため、誤差の発生も小さくすることが可能である。
更に、上記特許文献3にあるような薄型ブレーカが組み付けられた分電盤では、分岐電線は分岐ブレーカの上下方向(分電盤の奥行き方向)に配列されるため、この配列に合わせて電圧を検出するセンサを配置した計測治具を作製すれば、電線が密に配置された場所でも線間電圧をスムーズに計測できることが考えられる。
On the other hand, when looking at a household distribution board, VVF cables are usually used for individual branch lines from the distribution board to lights and air conditioners. Therefore, for example, if a display unit or the like is set specifically for the VVF cable, it can be compatible with many home distribution boards without setting the coefficient each time. Further, since the material and thickness of the covering portion covering the core wire do not change significantly, it is possible to reduce the occurrence of an error.
Furthermore, in a distribution board on which a thin breaker as described in
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、計測対象の分岐電線を特定のケーブルに限定することでその都度係数を設定する必要を無くし、更に特定の分岐ブレーカの負荷側配線に特化して分岐電線の間隔を限定したセンサ装置を使用することで、簡易な操作で電線の線間電圧を精度良く計測できる電圧チェッカーを提供することを目的としている。 Therefore, in view of such problems, the present invention eliminates the need to set the coefficient each time by limiting the branch wires to be measured to a specific cable, and further specializes in the load side wiring of a specific branch breaker. An object of the present invention is to provide a voltage checker that can measure the voltage between wires of a wire with high accuracy by a simple operation by using a sensor device in which the distance between branch wires is limited.
上記課題を解決する為に、請求項1の発明に係る電圧チェッカーは、分岐ブレーカの負荷側端子に接続された一対の電線の線間電圧を計測するために、被覆された電線のそれぞれに接触させる複数の電極を備えたセンサ装置と、電線に接触させた2つの電極の間に発生した電圧に比例する電圧情報を表示する電圧表示部とを有し、センサ装置は板状に形成され、複数の電極が一方の面に設けられ、他方の面はシールドのための電極により覆われて成ることを特徴とする。
この構成によれば、センサ装置の裏面はシールドされているため、電線の電圧をチェックする際に、隣接するブレーカに接続された電線がセンサ装置のすぐ裏側にあっても、その電線の影響を排除でき、線間電圧を精度良く計測できる。そして、電極を被覆された電線に接触させることで線間電圧の情報を入手するため、簡易な操作で入手できるし安定した計測を実施できる。
In order to solve the said subject, the voltage checker which concerns on invention of
According to this configuration, since the back surface of the sensor device is shielded, when checking the voltage of the wire, even if the wire connected to the adjacent breaker is immediately behind the sensor device, the influence of the wire is It can be eliminated, and the voltage between lines can be measured accurately. And since information on line voltage is obtained by bringing the electrode into contact with the coated electric wire, it is possible to obtain it by a simple operation and to carry out stable measurement.
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、センサ装置は3つの電極が並べて配置され、中央の電極と端部に配置された一方の電極とはコンデンサを介して連結され、他方の端部に配置された電極と中央の電極とは電気的に一体に構成されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、センサ装置が3つの電極を備えることで、分岐ブレーカの負荷側端子が、電圧極、中性極、電圧極の3端子を備え、そのうち2端子に電線が接続されている構成の線間電圧をチェックするのに都合が良い。そして、一対の電極は互いに接続するだけの簡易な回路構成で単相3線式電路に接続された分岐ブレーカの負荷配線の電圧をチェックできる。
The invention according to
According to this configuration, when the sensor device includes three electrodes, the load-side terminal of the branch breaker includes three terminals of a voltage pole, a neutral pole, and a voltage pole, and the electric wire is connected to two of them. It is convenient to check the line voltage of the configuration. Then, the voltage of the load wiring of the branch breaker connected to the single-phase three-wire type electric path can be checked with a simple circuit configuration in which the pair of electrodes are simply connected to each other.
本発明によれば、センサ装置の裏面はシールドされているため、電線の電圧をチェックする際に、隣接するブレーカに接続された電線がセンサ装置のすぐ裏側にあっても、その電線の影響を排除でき、線間電圧を精度良く計測できる。そして、電極を被覆された電線に接触させることで線間電圧の情報を入手するため、簡易な操作で入手できるし安定した計測を実施できる。 According to the present invention, since the back surface of the sensor device is shielded, when checking the voltage of the wire, even if the wire connected to the adjacent breaker is immediately behind the sensor device, the influence of the wire is It can be eliminated, and the voltage between lines can be measured accurately. And since information on line voltage is obtained by bringing the electrode into contact with the coated electric wire, it is possible to obtain it by a simple operation and to carry out stable measurement.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る電圧チェッカーの一例を示す構成図であり、電圧チェッカーは3つの電極P(第1電極P1,第2電極P2,第3電極P3)を備えたセンサ装置1と、電圧表示部2aを備えた本体2とを有している。センサ装置1は、3つの電極Pを設けた面を前面とすると、裏面にシールドのための電極(シールド電極)Sを備えている。そして3は計測対象の電線であり、3つの電極Pのうち2つの電極Pを被覆された状態の電線3に接触させて電圧がチェックされる。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a voltage checker according to the present invention, wherein the voltage checker comprises a
尚、チェック対象の分岐電線はVVFケーブル(Vinyl insulated Vinyl sheathed Flat-type cable )の内部電線を想定しており、外被であるビニルシースの内部にビニル絶縁体で被覆された電線が収容されている。そして、分岐ブレーカに接続する際には、このビニルシースが取り除かれ、更に電線の接続する端部のみビニル絶縁体が取り除かれて内部の芯線が接続される。
このようなVVFケーブルの電圧計測は、ビニルシースを剥がしただけで芯線にはビニル絶縁体が被覆されている電線3に、センサ装置1の電極Pを接触させて計測する。
The branch wire to be checked is assumed to be the inner wire of VVF cable (Vinyl insulated vinyl sheathed flat-type cable), and the wire covered with the vinyl insulator is accommodated inside the vinyl sheath which is the outer jacket. . Then, when connecting to the branch breaker, the vinyl sheath is removed, and the vinyl insulator is removed only at the connecting end of the electric wire to connect the inner core wire.
The voltage measurement of such a VVF cable is performed by bringing the electrode P of the
図2は電圧チェッカーの電気的構成を模式的に示している。本体2には第1電極P1と第2電極P2の間に内部コンデンサCmが配置されており、電圧表示部2aはこの内部コンデンサCmに発生する電圧(第1電極P1と第2電極P2の間の電圧)に比例した値が表示される。尚、第2電極P2と第3電極P3はセンサ装置1の内部で互いに接続されている。
以下、第1電極P1を接触させる電線3を第1電線、第2電極を接触させる電線3を第2電線として説明する。
FIG. 2 schematically shows the electrical configuration of the voltage checker. The internal capacitor Cm is disposed between the first electrode P1 and the second electrode P2 in the
Hereinafter, the
第1電極P1と第1電線との間には、第1電線の芯線を覆う被覆により発生する静電結合容量Cp1(第1容量)があり、第2電極P2と第2電線3との間にも、第2電線の芯線を覆う被覆により発生する静電結合容量Cp2(第2容量)がある。そのため、図2に示す回路が構成されるとみることができる。図2において、Vcは電線間の電圧、V1は第1容量Cp1に発生する電圧、V2は第2容量Cp2に発生する電圧、Vmは内部コンデンサCmに発生する電圧である。
尚、この第1容量Cp1及び第2容量Cp2は同一の特性を有するVVFケーブルであるため、同一の値で処理できる。
Between the first electrode P1 and the first electric wire, there is a capacitive coupling capacitance Cp1 (first capacity) generated by the covering covering the core of the first electric wire, and between the second electrode P2 and the second
The first capacitance Cp1 and the second capacitance Cp2 are VVF cables having the same characteristics, and therefore, can be processed with the same value.
図2に示す回路から、線間電圧Vcは以下の様に求めることができる。線間電圧Vcと、第1容量Cp1に発生する電圧V1と、第2容量Cp2に発生する電圧V2と、内部コンデンサCmに発生する電圧Vmとの間には、
Vc=V1+Vm+V2
の関係がある。
From the circuit shown in FIG. 2, the line voltage Vc can be obtained as follows. Between the line voltage Vc, the voltage V1 generated in the first capacitance Cp1, the voltage V2 generated in the second capacitance Cp2, and the voltage Vm generated in the internal capacitor Cm,
Vc = V1 + Vm + V2
Relationship.
一方で、第1容量Cp1と第2容量Cp2とは直列に接続されているため、合成容量Cvvfは、
Cvvf=(Cp1×Cp2)/(Cp1+Cp2) ・・・ (1)
となる。この合成容量Cvvfを用いて内部コンデンサCm(静電容量もCmとする)に発生する電圧Vmを表すと、
Vm={Cvvf/(Cvvf+Cm)}×Vc ・・・ (2)
となる。この式から電圧Vcは、
Vc=Vm/{Cvvf/(Cvvf+Cm)} ・・・ (3)
となり、線間電圧Vcは内部コンデンサCmに発生する電圧Vmに比例することがわかる。また、合成容量Cvvf及びCmは固定値であるため、電圧Vmが計測できれば線間電圧Vcを求めることができる。
On the other hand, since the first capacitance Cp1 and the second capacitance Cp2 are connected in series, the combined capacitance Cvvf is
Cvvf = (Cp1 × Cp2) / (Cp1 + Cp2) (1)
It becomes. The voltage Vm generated in the internal capacitor Cm (electrostatic capacitance is also Cm) using this combined capacitance Cvvf can be expressed as follows:
Vm = {Cvvf / (Cvvf + Cm)} × Vc (2)
It becomes. From this equation, the voltage Vc is
Vc = Vm / {Cvvf / (Cvvf + Cm)} (3)
It can be seen that the line voltage Vc is proportional to the voltage Vm generated in the internal capacitor Cm. Further, since the combined capacitances Cvvf and Cm are fixed values, the line voltage Vc can be obtained if the voltage Vm can be measured.
この結果、電圧表示部2aにおいて、内部コンデンサCmに発生する電圧Vmに比例する電圧情報の表示がなされ、合成容量Cvvf、内部コンデンサCmの数値を基にVVFケーブル特有の係数を求めることで、図1の電圧表示部2aに示すように電圧Vmの計測値から線間電圧として100V/200Vの表示を実施できる。
As a result, voltage information in proportion to the voltage Vm generated in the internal capacitor Cm is displayed in the
このように、被覆された電線3に電極を接触させるだけで、直接芯線に電極Pを接触させること無く線間電圧Vcの情報を入手でき、簡易な操作で線間電圧Vcの情報を入手できる。そして、予め設定した係数を用いれば精度の高い値を電圧表示部2aに表示できる。また、電線3の被覆に接触させて計測することで、内部の芯線と電極Pとの距離にバラツキが発生しないため、静電結合容量も一定となり計測誤差の発生を無くすことができる。
Thus, just by bringing the electrodes into contact with the coated
尚、式(2)からわかるように、内部コンデンサCmに発生する電圧は、内部コンデンサCmの静電容量に関係しないため、コンデンサを装着せずにオープンの状態で発生電圧(Vmに相当)を計測しても良い。 As can be seen from the equation (2), the voltage generated in the internal capacitor Cm has nothing to do with the capacitance of the internal capacitor Cm, so the generated voltage (corresponding to Vm) in the open state without the capacitor attached You may measure it.
図3〜5は分岐ブレーカ5の負荷側端子5bに接続された電線3の電圧をチェックしている状態を示し、図3は分岐ブレーカ5の左側面方向から見た図を示し、センサ装置1を操作している作業者の手Mを2点鎖線で示している。また図4は図3の状態を右側面方向から見た図、図5は上から見た図である。
尚、図5では3個の分岐ブレーカ5を隣接させた状態を示し、5fが計測対象の分岐ブレーカ、5gが後述するように隣接することで計測に影響を及ぼす分岐ブレーカを示している。実際には多数の分岐ブレーカ5がこのように密な状態で列設される。また、ここで示している分岐ブレーカ5は、電源側端子5a及び負荷側端子5bが縦に配置された所謂薄型ブレーカであり、このような分岐ブレーカ5を使用することで計測対象の電線3も縦に配置される。そのため、センサ装置1の電極Pは同一平面に3個並べて配置されたものが使用される。
3 to 5 show a state in which the voltage of the
Note that FIG. 5 shows a state in which three
具体的に、センサ装置1は図3,4に示すように長方形の板状に形成され、一方の面に3個の電極Pが配置され、他方の面はシールド電極Sが面全体に形成されている。3個の電極Pは、分岐ブレーカ5の負荷側端子5bの間隔に合わせて配置され、同一間隔で上下方向に配置されている。
また、分岐ブレーカ5の負荷側端子5bは、3端子設けられているが、そのうち2端子が使用されて電線3が接続される。3端子は、例えば、上から電圧極L1、中性極N、電圧極L2の順で配置され、中性極Nと上下任意の一方の電圧極とが使用されると線間電圧は100Vであり、2つの電圧極L1,L2が使用されると線間電圧は200Vとなる。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
Moreover, although the
図6は、このときのセンサ装置1の電流の流れを示す説明図であり、10は商用電源、F1は計測対象の分岐ブレーカ5(図5に示す分岐ブレーカ5f)の分岐電線3の先に接続されている負荷、F2は隣接する分岐ブレーカ5(図5に示す分岐ブレーカ5g)に接続されている負荷、Wは作業者の手Mを介してアースされる人体のインピーダンスを示している。
図5に示すように、計測対象の電線3と隣の電線3が近い場合には、センサ装置1を電線3と電線3の間に挿入して、計測対象の電線3に接触させて計測するが、このとき隣接する分岐ブレーカ5gに接続されている電線3との間でも静電結合容量Cp3、Cp4が形成されて影響を受けてしまう。
ところが、図6に示すようにシールド電極Sを備えていることで、静電結合容量Cp3、Cp4に関わる電流は、センサ装置1を把持している作業者の手を通り大地に抜けて行く。そのため、電極Pの間で発生する電圧に影響を及ぼすことは無くなる。
FIG. 6 is an explanatory view showing the flow of the current of the
As shown in FIG. 5, when the
However, as shown in FIG. 6, by providing the shield electrode S, the current related to the electrostatic coupling capacitances Cp3 and Cp4 passes through the hand of the operator holding the
図7は、図6と対比するための図で、シールド電極Sの無いセンサ装置1を使用した場合の電流の流れを示している。図7に示すように、差し込んだセンサ装置1は隣接する分岐ブレーカ5gに接続されている電線3との間で形成された静電結合容量Cp3,Cp4を介して、第1電極P1と第2電極P2に間に電流が流れるため、計測値が影響を受けることがわかる。
FIG. 7 is a view for comparison with FIG. 6 and shows the flow of current when the
図8は、図3とは異なる負荷側端子5bに接続された電線3間の電圧を計測する状態を示している。中央のN極と下側の電圧極L2との間で接続された電線3の電圧を計測する場合は、図8に示すように図3と同様の電極P(第1電極P1と第2電極P2)を使用して計測できる。よって、この場合も上記図6に示す回路が形成されて作業者を介してシールド電極Sがアースされて良好に計測できる。
FIG. 8 shows a state in which the voltage between the
図9は更に異なり、2つの電圧極L1,L2に電線3が接続された場合のセンサ装置1による計測を示し、(a)は分岐ブレーカを左側面方向から見た図、(b)は分岐ブレーカを右側面方向から見た図である。この場合、第1電極P1と第3電極P3を使用して計測される。
図10はこのときのセンサ装置1の電流の流れを示す説明図であり、F3は計測対象の分岐ブレーカ5(図5に示す分岐ブレーカ5f)の分岐電線3の先に接続されている負荷、F4は隣接する分岐ブレーカ5(図5に示す分岐ブレーカ5g)の分岐電線3の先に接続されている負荷を示している。尚、上記図6と同様の構成要素には同一の符号を付与してある。
この場合も、図10に示すように隣接する分岐ブレーカ5gに接続されている電線3との間で静電結合容量Cp3、Cp6が発生するが、シールド電極Sから作業者を介して大地に逃がすことができ、計測対象の電線3間で発生する電圧を精度良く計測できる。
FIG. 9 is further different and shows the measurement by the
FIG. 10 is an explanatory view showing the flow of current of the
Also in this case, capacitive coupling capacitances Cp3 and Cp6 are generated between the
このように、センサ装置1の裏面はシールド電極Sで覆われているため、電線3の電圧をチェックする際に、隣接する分岐ブレーカ5(5g)に接続された電線3がセンサ装置1のすぐ裏側にあっても、その電線3の影響を排除でき、線間電圧を精度良く計測できる。そして、電極Pを被覆された電線3に接触させることで線間電圧の情報を入手するため、簡易な操作で入手できるし、安定した計測を実施できる。
また、センサ装置1の3つの電極Pは同一平面上に並べて配置されているため、分岐ブレーカ5の負荷側端子5bが、電圧極L1、中性極N、電圧極L2の順に配置され、そのうち2端子に電線3が接続されている構成の線間電圧をチェックするのに都合が良い。そして、簡易な回路構成で単相3線式電路に接続された分岐ブレーカの負荷配線の電圧をチェックできる。
As described above, since the back surface of the
Further, since the three electrodes P of the
1・・センサ装置、2・・本体、2a・・電圧表示部、3・・電線、5・・分岐ブレーカ、Cm・・内部コンデンサ、P・・電極、S・・シールド電極。
1 ··
Claims (2)
前記電線に接触させた2つの電極の間に発生した電圧に比例する電圧情報を表示する電圧表示部とを有し、
前記センサ装置は板状に形成され、前記複数の電極が一方の面に設けられ、他方の面はシールドのための電極により覆われて成ることを特徴とする電圧チェッカー。 A sensor device comprising a plurality of electrodes which are brought into contact with each of the coated wires in order to measure the line voltage of a pair of wires connected to the load side terminal of the branch breaker;
A voltage display unit for displaying voltage information proportional to a voltage generated between two electrodes brought into contact with the electric wire;
A voltage checker characterized in that the sensor device is formed in a plate shape, the plurality of electrodes are provided on one surface, and the other surface is covered with an electrode for a shield.
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