JP6809419B2 - 電流電圧計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、盤内に並べて設置されるものであって、電流および電圧を計測する電流電圧計測装置に関する。

電流電圧計測装置は、配線に流れる電流や電圧の入力に対して、電力や位相といった評価に必要となる計測値を演算し、計測値に比例した直流電流や電圧等に変換して出力するものであり、具体的には、例えば、トランスデューサや電力量計といった機器が相当する。このような電流電圧計測装置の中でも、配電盤や制御盤等の盤内に並べて設置される電流電圧計測装置は、スペースの制約から、コンパクト性が求められる。

とくに、盤への取り付け方法としてＤＩＮレールとも呼ばれるＩＥＣレール（国際電気標準会議：International Electrotechnical Commission規格のレール）を用いる場合、縦方向サイズ（高さ）よりも、横方向サイズ（幅）を削減することが省スペース化に効果的である。一方、入出力の端子台を横方向に配列する場合（例えば、特許文献１参照。）、端子サイズと個数の制約から、幅を削減するのには限界があった。

特開平１−２５９５９８号公報（３頁左上欄、第１図） 実開平１−１６６９６８

そこで、端子台を縦方向に配列することが考えられるが、例えば、隣接する端子台の高さを変化させるような技術（例えば、特許文献２参照。）を用いても、隣り合う機器の筐体と配線が干渉し、機器間を密着させるまで近接させることはできなかった。つまり、盤内に複数の機器を並べて設置した際の省スペース性については不十分であった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、盤内に複数の機器を並べて設置した際の省スペース性に優れた電流電圧計測装置を得ることを目的としている。

本発明の電流電圧計測装置は、盤の垂直な設置面に対して同種の機器と並べて設置されることを前提とする電流電圧計測装置であって、外部回路から入力された電流と電圧から評価に必要となる計測値を演算し、計測可能な信号に変換して出力するための複数の電気回路と、箱状をなして前記複数の電気回路を内部に収納するとともに、前記盤への設置機構を有する筐体と、前記盤への設置状態において、前記筐体の前記設置面に平行な面のうちのひとつの面に配置され、外部の配線または機器と、前記複数の電気回路とを電気接続するための複数の端子が配列された２つの端子台と、を備え、前記筐体の前記端子台が配置された配置面では、前記設置状態において、前記２つの端子台は、それぞれ複数の端子が鉛直方向に並び、水平方向に間隔をあけて平行に配置され、前記２つの端子台のうちの第一端子台は、前記設置面に垂直な方向において第二端子台よりも外側に突出し、かつ、前記配置面のうち、前記水平方向における前記第一端子台から外側の部分は、当該第一端子台が配置された部分よりも前記設置面に垂直な方向において内側に窪む段差面になっており前記２つの端子台のそれぞれは、前記鉛直方向および前記設置面に垂直な方向に延びる２つの回路基板のいずれかに固定され、前記複数の電気回路のうち、電流入力回路と動作用電源回路は、前記２つの回路基板のいずれか一方に設けられていることを特徴とする。

本発明の電流電圧計測装置によれば、端子台の外側に段差を設けたので、隣接する機器に接続された配線と筐体との干渉を避けることができ、盤内に複数の機器を並べて設置した際の省スペース性に優れた電流電圧計測装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置を盤内に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の正面図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の下面図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置を構成する回路基板の平面展開図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の内部構造を説明するための組立工程ごとの斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置に仮想状態を加えた場合の水平方向の断面模式図である。 本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の複数を盤内で密着させて取り付けたときの状態を示す下面図である。 本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置を盤内に設置した状態での背面からの斜視図と側面図である。 本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置の正面図と側面図である。 本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置の背面図である。 本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置の水平方向の断面模式図である。 本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置の複数を盤内で近接して取り付けたときの状態を示す背面図である。

実施の形態１．
図１〜図７は、本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の構成を説明するためのものである。図１は、本発明の特徴部分である電流電圧計測装置の端子台が配列された正面部分の構成を説明するための電流電圧計測装置を盤内に設置した状態を示す斜視図である。図２と図３は、それぞれ電流電圧計測装置の正面図と下面図、図４は電流電圧計測装置を構成する２つの回路基板を一平面上に展開した状態を示す平面展開図である。

また、図５は電流電圧計測装置の内部構造を説明するための筐体のベース体へ回路基板を組み付ける際、および筐体の蓋部を組み付ける際、それぞれの工程ごとの斜視図である。図６は本実施の形態１にかかる電流電圧計測装置を構成する回路構成を従来のように配置したと仮想した際の状態を説明するための、図２のＡ−Ａ切断面に対応する水平方向の断面模式図である。そして、図７は本実施の形態１にかかる電流電圧計測装置の複数を盤内で密着させて取り付けたときの状態を示す下面図である。

本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置は、外部回路の配線から電流、電圧を入力し、内部回路で電力や位相といった評価に必要となる計測値を演算し、計測値に比例した直流電流や電圧等を出力するものである。電流電圧計測装置の中でも、トランスデューサと称されるものであり、トランスデューサからの出力を上位装置で吸い上げることにより、対象回路の状態を上位装置で監視できるようにする装置である。また、実施の形態２に示す埋め込み型の電力量計と同様に、配電盤や制御盤等の設置面が垂直な盤内に壁面に設置されることを前提としたものである。

そこで、方向については、実施の形態２も含め、盤に設置した状態を基準とし、盤の設置面、つまり鉛直方向を縦方向（ｙ方向）、水平方向を横または幅方向（ｘ方向）とする。そして、盤における奥行き方向を奥行き方向（ｚ方向）とし、盤としての正面を正面側、裏側を背面側とする。なお、電流電圧計測装置は、実際の取り付け状態においては、正面または、背面に端子台が並ぶことを想定している。また、盤内に同種の機器が密接して複数配列されていることを想定しているため、端子台が配置される面以外は平坦に形成され、基本的に直方体（箱状）をなしている。以下、詳細に説明する。

本実施の形態１にかかる電流電圧計測装置は、トランスデューサ１と称させるものであり、盤の設置面９１０ｆ上で水平方向に延在するＩＥＣレール９２０に対して、図１に示すように、背面側の設置溝２ｄを噛み込ませるようにして取り付けられる。ＩＥＣレール９２０は、制御コンポーネントを制御盤内に取り付ける際、利用されている国際規格の金属製のレールであり、長手方向（ｘ方向）に対し、取付位置を自由に決定することができる。よって同じ製品を２台以上並列に使用する際は、製品同士で密着取付を行うことで単位面積当たりの取付可能な台数が増え、盤内の省スペース化につながる。そのため、筐体２の両側面（右側面２ｓＲ、左側面２ｓＬ（図２））、および上面２ｔと下面２ｂは、図２に示すように、正面または背面から見た際に、それぞれ突出する部分が無い平坦状に形成されている。

トランスデューサ１は、端子台３、４が取り付けられた前面２ｆの反対面である背面２ｒ（図３）を、盤内の設置面９１０ｆに対向させて取付けられる。端子台３、４は、それぞれ、絶縁性の台座部３１、４１上に、複数の端子３２、４２が縦方向（ｙ方向）に直線状に配置されたものであり、幅方向（ｘ方向）に間隔をあけて配置されている。配線作業も正面から行うことになり、端子台３の端子３２ａから端子３２ｆに電流入力、端子３２ｇから端子３２ｉに動作用電源を割り当てている。また端子台４の端子４２ａと端子４２ｂに出力、端子４２ｃから端子４２ｆに電圧入力の端子を振り当てている。

つぎに、本発明の特徴部分である端子台３、４の周辺構造について説明する。端子台３、４は、筐体２の前面２ｆに取り付けられるが、図３に示すように、端子台３の方が、端子台４より奥行き方向（ｚ方向）で前方（ｚ方向のプラス側）に位置するように構成している。さらに、端子台３の配置面２ｆ２の左横側に、段差を設け、配置面２ｆ２より奥行き方向の後方に位置するように段差面２ｆ１を設けている。そして、段差面２ｆ１の配置面２ｆ２に対する窪み代Ｄ２１は、配置面２ｆ２に対する、端子台４の配置面２ｆ３の窪み代Ｄ２３と同じにしている。つまり、端子台４の配置面２ｆ３と段差面２ｆ１は奥行き方向で同じ位置に設けている。

なお、設置面等の外形を形成する筐体２は、ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate：ポリブチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂を成形して形成された２つの部材（ベース体２２、蓋体２１）を組み合わせて箱状に形成されたものである。そして、端子台３、４は、後述するように、筐体２の内部から開口部２ａ３、２ａ４（図５）を抜けて外部に突出させているように構成させている。そのため、端子台３、４は、厳密には、配置面２ｆ２、配置面２ｆ３等の「面の上に配置」されるものではないが、外形的な形態として、「配置面」と称している。

つぎに、内部の構成について説明する。トランスデューサ１を構成する内部回路は、上述した入出力の機能を実現するため、図４に示すように、電流入力回路７１、電圧入力回路７４、出力変換回路７３、およびトランスデューサ１本体の動作用電源回路７２の計４回路で構成される。そして、端子台３、端子台４のそれぞれに直結する２枚の回路基材（回路基材５１、回路基材６１）上にこれらの回路が構成され、２つの回路基板（回路基板５、回路基板６）が形成されている。

回路基板５と回路基板６は、フレキシブルな中継ケーブル８１、中継ケーブル８２で連結され、回路基板５、６としての必要な部分が電気接続されている。回路基材５１のケーブルが接続された部分の反対側の端部には、端子ネジ３４が外側を向くように、つまり端子台としての裏面３ｒが内側に向くように、端子台３が固定されている。そして、端子台３の各端子３２からの配線３５が電流入力回路７１と動作用電源回路７２に接続されている。同様に、回路基材６１のケーブルが接続された部分の反対側の端部には、端子ネジ４４が外側を向くように、つまり端子台としての裏面４ｒが内側に向くように、端子台４が固定されている。そして、端子台４の各端子４２からの配線４５が電圧入力回路７４と出力変換回路に接続されている。

このように形成した回路基板５、６を装置に組み込む際は、図５（ａ）に示すように、それぞれの実装部品が外側を向くようにケーブル部分で折り返し、回路基材５１と回路基材６１同士が平行にした状態にする。そして、折り返し部分を先頭にして、ベース体２２に設けた溝部２ｃに、各回路基材５１、５２の側端部５１ｅ、６１ｅに沿わせ、奥行き方向のマイナス側に方向で回路基板５、６を挿入する。その後、図５（ｂ）に示すようにベース体２２に対して蓋体２１を被せ、スナップフィット等により勘合し組み立てを行う。このとき、回路基板５に固定された端子台３は、蓋体２１の配置面２ｆ２に設けた開口部２ａ３を抜けて必要な部分が外部に露出する。同様に、回路基板６に固定された端子台４は、蓋体２１の配置面２ｆ３に設けた開口部２ａ４を抜けて必要な部分が外部に露出する。

また、設置溝２ｄをＩＥＣレール９２０に嵌めこむ際に、ＩＥＣレール９２０を把持するためのポリアセタール（ＰＯＭ：Poly Oxy Methylene）製の取付爪２３を、ベース体２２の裏面、つまり背面２ｒ（図３参照）に嵌め込んでいる。この工程は、組立前、組立後のいずれでもよい。

このような回路基板に直結する端子台を用いて、電流電圧計測装置を構成する際、回路間の絶縁処理の容易化や配線時の慣行に合わせるため、従来は、入力側の端子と出力側の端子で端子台を振り分け、それに応じて回路基板に回路を割り振っていた。しかし、本発明の実施の形態１にかかる電流電圧計測装置であるトランスデューサ１では、回路基板５に、電流入力回路７１と動作用電源回路７２を割り当て、もう一方の回路基板６には、電圧入力回路７４と出力変換回路７３が割り当てている。つまり、一つの端子台に入力端子と出力端子の両方が存在する構成になっている。この理由について説明する。

電流入力回路７１は、トランスデューサ１に入力された電流を内部のＣＴ７１ａによって入力電流に比例した低い電流に変換する回路である。内部回路での電力損失を少なくするため、電流入力回路７１には、部品高さの大きくなるコイルを用いたＣＴ(Current transfer：計器用変流器)によって電流の変換を行う必要がある。

動作用電源回路７２は、製品駆動用電源として与えられた電力を製品の内部回路で用いる直流電圧に変換する回路である。例えば、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１では、スイッチング方式の電源回路を採用するため、構成部品として、トランス７２ａやアルミ電解コンデンサ７２ｂのような部品高さの大きい部品が必要となる。

一方、電圧入力回路７４は、トランスデューサ１に入力された電圧を、内部回路の抵抗により入力電圧に比例した低い電圧に変換する回路である。そのため、実質的に電力損失を考慮する必要がなく、電圧入力回路７４には、コイルや電解コンデンサのような部品高さの高い部品を必要とせず、主に部品高さの低いチップ抵抗で構成することができる。

また、出力変換回路７３は、電流入力回路７１、電圧入力回路７４で変換した電流、電圧を用いて計測項目を演算し、演算結果を直流の電流や電圧に変換し外部へ出力する回路である。そのため、出力変換回路７３にも、コイルや電解コンデンサのような部品高さの高い部品を必要とせず、ＩＣなどの面実装部品のみで構成することができる。

つまり、電流電圧計測装置として最低限必要な４つの回路のうち、上述したようにＣＴ７１ａ、トランス７２ａ、アルミ電解コンデンサ７２ｂなど部品高さの大きい部品を必要とするのは、電流入力回路７１と動作用電源回路７２の２つのみである。そこで、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１では、回路基板としての厚みが増大する部品高さの大きい部品を必要とする電流入力回路７１と動作用電源回路７２を回路基板５にまとめて割り当てている。対照的に部品高さの小さい面実装部品のみで構成されている回路である、電圧入力回路７４と出力変換回路７３は回路基板６に割り当てている。

このような割り振りを行ったため、端子台３と端子台４には図２で説明したような入出力項目が割り当てられることになった。このとき、従来のように、入力と出力とで回路を割り振る場合には、各回路基板内での絶縁等に特段の考慮をする必要もなく、また２つの回路基板管を一つの中継ケーブルで結ぶことも可能である。一方、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１のような回路割り振りの場合、回路基板内での回路間の絶縁距離を取る必要がある。また、電流入力回路７１が配置された回路基板５から出力変換回路７３が配置されている回路基板６とは、上述したように、中継ケーブル８１で結ばれている。このとき、動作用電源回路７２の信号と出力変換回路７３とを結ぶ信号線も必要であるが、電流入力の信号との絶縁を確保するため、中継ケーブル８１とは別に中継ケーブル８２を使用する必要がある。

このような絶縁確保のための追加処置を必要とするにもかかわらず、部品高さの高い部品を一つの基板（回路基板５）にまとめるように、回路の割り振りを行ったため、他方の回路基板（回路基板６）の厚みを薄くすることができた。これにより、従来の割り振りに比べて、筐体２の幅を薄くすることができ、トランスデューサ１のように盤内に複数を並べる機器にとって重要な製品外形横幅寸法を抑えることができた。

ここで、従来のように部品高さに関係なく回路を割り振った場合、図６に示すように、回路基板５Ｖには、電源用のトランス７２ａ等が残ったまま、回路基板６ＶにＣＴ７１aＶが配置されることになる。すると、回路基板５Ｖの実質的な厚みが変わることなく、回路基板６の実質厚みがＣＴ７１ａＶによって増大することになる。その結果、筐体２の左側面２ｓＬの位置は変わらず、右側面２ｓＲＶが図中の矢印相当分右側に拡大し、筐体２としての外径横幅寸法が増大する。しかし、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１では、部品高さの高い回路が片方の回路基板側に集中するように回路割り振りを行ったため、部品高さの大きい部品から受ける制約を最小限に抑えることができ、重要な製品外形横幅寸法を抑えることができた。その結果、盤内での省スペース化と盤自体の小型化を実現することができる。

本実施の形態１にかかるトランスデューサ１においては、上述したように製品自体の横幅を低減することに加え、複数の製品を盤内で密着取付けが可能とするように構成している。ここで、製品外形の横幅低減のみでは、隣り合う製品の配線が干渉する問題が発生する。そこで、配線の干渉問題に関しては、特許文献１のように端子台間で高低差を設ける技術が開示されている。たしかに、この技術においては、端子台を同じ高さに設けた場合と比べては、製品同士の距離を縮めることはできるが、隣接する機器を密着させようとすると、一方の機器の配線が他方の機器の筐体側面に干渉するため、密着取付はできない。しかし、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１では、上述したように段差面２ｆ１を設けたたため、隣接する機器の配線と他方の機器の筐体側面との干渉を避け、ＩＥＣレール９２０の特性を活かして密着取付けが可能となる。

一方、電力損失軽減のためには、端子台３としての配線３５が突出する裏面３ｒからＣＴ７１ａまでの距離は、基板上での実装可能な範囲で最短にとるのが一般的である。しかし、図３で説明したように、端子台４より前方に突出している端子台３の配置面２ｆ２の外側に、段差面２ｆ１を設けるため、本実施の形態１にかかるトランスデューサ１においては、端子台３の裏面３ｒからＣＴ７１ａまでの距離を、実装上可能な最短距離よりも長くとっている。

そして、ＣＴ７１ａでの電流経路の増大という不利益があるものの、トランスデューサ１の計器用変成器２次側の接続や、隣接する機器の端子台間に敷設する電線径や最大配線本数から、段差面２ｆ１と配置面２ｆ２との段差Ｄ２１を１５ｍｍとする。これは、端子台３の配置面２ｆ２と端子台４の配置面２ｆ３との段差Ｄ２３の考え方と同じであり、結果として、段差面２ｆ１と配置面２ｆ３は同一平面内に存在するように構成した。逆の言い方をすれば、部品高さの高い部品（例えば、ＣＴ７１ａ等）による横幅の増大範囲を端子台３から奥行き方向の離れた位置に移動させることで、全体としての横幅を増大させることなく、段差Ｄ２３の形成を実現させている。なお、段差Ｄ２３を設けるために生じたＣＴ７１ａでの電流経路の延長に伴う電力損失の増大は、実用上で問題ない範囲であった。

これにより、図７に示すように、例えば、水平方向に複数のトランスデューサ１−_{（ｎ−１）}、１−_（ｎ）、１−_{（ｎ＋１）}の密着取付けが可能となる。例えば、左側のトランスデューサ１−_{（ｎ−１）}の端子台４−_{（ｎ−１）}に接続された配線束８４−_{（ｎ−１）}は、中央のトランスデューサ１−_（ｎ）の側面と干渉することなく、段差面内に留まり、端子台３−_（ｎ）に接続された配線束８３−_（ｎ）とも干渉しない。同様に、中央のトランスデューサ１−_（ｎ）の端子台４−_（ｎ）に接続された配線束８４−_（ｎ）は、右側のトランスデューサ１−_{（ｎ＋１）}の側面と干渉することなく、段差面内に留まり、端子台３−_{（ｎ＋１）}に接続された配線束８３−_{（ｎ＋１）}とも干渉しない。つまり、密着取付時に隣り合う製品の出力、電圧入力信号の配線（束）を通す空間が生まれ、密着取付時の製品間の配線が干渉する恐れのない構造となる。

なお、段差Ｄ２１、段差Ｄ２３の大きさは、想定される配線の太さと本数に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。また、同様に段差面２ｆ１の幅（ｘ方向長さ）についても、想定される配線の太さと本数に応じて適宜設定すればよいが、基本的に段差Ｄ２１と同程度が望ましい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、演算した計測値を直流電流や電圧に変換して出力するトランスデューサと称される機器について説明した。本実施の形態２では、対象回路の電流と電圧を入力し、内部回路での演算結果である電力量積算値をパルスに変換し出力する埋込み型電子式電力量計と称される電流電圧計測装置について説明する。

図８〜図１２は、本発明の実施の形態２にかかる電流電圧計測装置の構成を説明するためのものである。図８は、本発明の特徴部分である電流電圧計測装置の端子台が配列された背面部分の構成を説明するための電流電圧計測装置を盤内に設置した状態を示す斜視図と側面図である。図９は電流電圧計測装置の正面図と右側面図、図１０は背面図である。そして、図１１は、図１０のＢ−Ｂ切断面に対応する電流電圧計測装置の水平方向の断面模式図であり、図１２は電流電圧計測装置の複数を盤内で近接して取り付けたときの状態を示す背面図である。

本実施の形態２にかかる電力量計２０１は、「埋め込み型」と形容されるもので、図８に示すように、盤のパネル９３０に背面２０２ｒ側から筐体２０２を嵌め込み、パネル９３０の表面９３０ｆ側から前面２０２ｆ部分が露出するように取り付けるものである。奥行き方向の位置決めのため、両側面（２０２ｓＲ、２０２ｓＬ９）および上面２０２ｔと下面２０２ｂの前面２０２ｆ寄りの部分は、他の部分よりも外側に飛び出しており、段差状の枠部２０２ｐが形成されている。また、上述した両側面と上面２０２ｔ、下面２０２ｂの「他の部分」は、パネルカット９３０ｃを通すため、背面から見た際に、それぞれ突出する部分が無い平坦状に形成されている。

また、前面２０２ｆには、図９に示すように、計量値を表示するための表示部２０９を設けるため、端子台２０３、２０４は背面２０２ｒ側に設けられている。そのため、本実施の形態２にかかる電力量計２０１においては、端子台２０３、２０４が設置される背面２０２ｒと枠部２０２ｐを除くと直方体（箱状）をなしている。

電力量計２０１は対象回路の電流と電圧を入力し、内部回路での演算結果である電力量積算値をパルスに変換し出力する装置であり、演算値を表示する機能も有している。そのため、トランスデューサ１とは、出力形態や演算処理内容に違いはあるが、少なくとも電流と電圧を入力とするところは共通している。例えば、図１０に示すように、端子台２０３の端子２３２ａから端子２３２ｆまでが電流入力回路、端子２３２ｇから端子２３２ｊまでが電圧入力回路、端子台２０４の端子２４２ａから端子２４２ｇまでが出力端子となる。また、一般的に動作用電源は電圧入力の端子２３２ｈと２３２ｉへの入力を製品駆動用電力として動作用電源回路で使用する。

そのため、基本的な内部回路の構成は、部品高さの大きい部品を用いる電流入力回路、動作用電源回路と部品高さの小さい部品で構成される電圧入力回路、出力変換回路に分けることができる。つまり、トランスデューサ１と同様の回路構成を有している。

一方、取り付け対象のパネル９３０は、個々の機器ごとにパネルカット９３０ｃを開口させるものであるため、実施の形態１で説明したＩＥＣレール９２０と異なり、機器間に一定以上の間隔をあける必要が生じる。しかし、それでも、隣接する機器をできるだけ近接させるため、機器の配線同士の干渉を抑制する必要がある。そのため、実施の形態１で説明した端子台の高低差と段差面を形成する構成は、埋め込み型の電力量計２０１にも有効である。

具体的には、図１１に示すように、部品高さの大きなＣＴ２７１ａを用いる電流入力回路が形成され、端子台２０３が固定されている回路基板２０５には、同じく部品高さの大きなトランス、アルミ電解コンデンサを用いる動作用電源回路が形成されている。対照的に端子台２０４が固定されている回路基板２０６には、出力変換回路や電圧入力回路のように、部品高さの低い面実装部品のみで構成される回路のみを割り振っている。つまり、実施の形態１で説明したトランスデューサ１のように、本実施の形態２にかかる電力量計でも、部品高さの大きい部品を用いる回路は一つの回路基板２０５に集約するようにした。これにより、部品高さの大きい部品から受ける制約を最小限に抑えることができ、重要な製品外形横幅寸法を抑え、盤内での省スペース化と盤自体の小型化を実現することができる。

さらに、隣接機器との配線の干渉防止のため、端子台２０３の方が、端子台２０４より奥行き方向（ｚ方向）で後方（ｚ方向のマイナス側）に突き出るように構成している。そして、端子台２０３の配置面２０２ｒ２の左横側に、段差を設け、配置面２０２ｒ２より奥行き方向の前方に位置するように段差面２０２ｒ１を設けている。そして、段差面２０２ｒ１の配置面２０２ｒ２に対する窪み代は、配置面２０２ｒ２に対する、端子台２０４の配置面２０２ｒ３の窪み代Ｄと同じにしている。つまり、端子台２０４の配置面２０２ｒ３と段差面２０２ｒ１は奥行き方向で同じ位置に設けている。

そのため、本実施の形態２にかかる電力量計においても、ＣＴ２７１ａでの電流経路の増大という不利益があるものの、端子台２０３の裏面２０３ｒからＣＴ２７１ａまでの距離を、実装上可能な最短距離よりも長くとっている。

これにより、トランスデューサ１と比べて太い配線が接続される電力量計２０１においても、図１２に示すように、水平方向に複数の電力量計２０１−_{（ｎ−１）}、２０１−_（ｎ）、２０１−_{（ｎ＋１）}をパネルカット配置の限界まで近接して取付けることが可能となる。例えば、背面側から見て左側（正面からだと右側）の電力量計２０１−_{（ｎ−１）}の端子台２０４−_{（ｎ−１）}に接続された配線束２８４−_{（ｎ−１）}は、中央の電力量計２０１−_（ｎ）の側面と干渉することなく、段差面内に留まり、端子台２０３−_（ｎ）に接続された配線束２８３−_（ｎ）とも干渉しない。同様に、中央の電力量計２０１−_（ｎ）の端子台２０４−_（ｎ）に接続された配線束２８４−_（ｎ）は、右側の電力量計２０１−_{（ｎ＋１）}の側面と干渉することなく、段差面内に留まり、端子台２０３−_{（ｎ＋１）}に接続された配線束２８３−_{（ｎ＋１）}とも干渉しない。つまり、近接取付時に隣り合う製品の出力、電圧入力信号の配線（束）を通す空間が生まれ、近接取付時の製品間の配線が干渉する恐れのない構造となる。

なお、段差の大きさは、想定される配線の太さと本数に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。一方、段差面２０２ｒ１の幅（ｘ方向長さ）についても、想定される配線の太さと本数に応じて適宜設定すればよいが、パネルカットの制約により機器間の側面が離れる分を考慮して、段差よりも狭めに設定してもよい。

以上のように、本発明の各実施の形態にかかる電流電圧計測装置（トランスデューサ１／電力量計２０１）によれば、盤の垂直な設置面９１０ｆ／９３０ｆに対して同種の機器と並べて設置されることを前提とする電流電圧計測装置であって、外部回路から入力された電流と電圧から評価に必要となる計測値を演算し、計測可能な信号に変換して出力するための複数の電気回路（電流入力回路７１、動作用電源回路７２、出力変換回路７３、電圧入力回路７４）と、箱状をなして複数の電気回路を内部に収納するとともに、盤への設置機構（設置溝２ｄ／枠部２０２ｐ）を有する筐体２／２０２と、盤への設置状態において、筐体２／２０２の設置面９１０ｆ／９３０ｆに平行な面のうちのひとつの面（前面２ｆ／背面２０２ｒ）に配置され、外部の配線または機器と、複数の電気回路とを電気接続するための複数の端子３２、４２／２３２、２４２が配列された２つの端子台３、４／２０３、２０４と、を備え、筐体の端子台が配置された配置面（前面２ｆ／背面２０２ｒ）では、設置状態において、２つの端子台は、それぞれ複数の端子が鉛直方向（ｙ方向）に並び、水平方向（ｘ方向）に間隔をあけて平行に配置され、２つの端子台のうちの第一端子台３／２０３は、設置面に垂直な方向（ｚ方向）において第二端子台４／２０４よりも外側に突出し、かつ、配置面（前面２ｆ／背面２０２ｒ）のうち、水平方向（ｘ方向）における第一端子台３／２０３から外側の部分は、当該第一端子台が配置された部分（配置面２ｆ２／配置面２０２ｒ２）よりも設置面に垂直な方向（ｚ方向）において内側に窪む段差面２ｆ１／２０２ｒ１になっているように構成した。これにより、近接取付時に隣り合う製品の出力、電圧入力信号の配線（束）を通す空間が生まれ、密着取付時や近接取付時の製品間の配線が干渉する恐れのない構造となる。つまり、盤内に複数の機器を並べて設置した際の省スペース性に優れた電流電圧計測装置を得ることができる。

段差面２ｆ１／２０２ｒ１は、設置面に垂直な方向（ｚ方向）において第二端子台４／２０４の配置面２ｆ３／２０２ｒ３と同じ位置に形成されているので、隣接する同じ機器の第二端子台に接続した配線が当該機器の側面と干渉することがない。

２つの端子台３、４／２０３、２０４のそれぞれは、鉛直方向（ｙ方向）および設置面に垂直な方向（ｚ方向）に延びる２つの回路基板５、６／２０５、２０６のいずれかに固定され、複数の電気回路（電流入力回路７１、動作用電源回路７２、出力変換回路７３、電圧入力回路７４）のうち、面実装部品よりも部品高さの高い電気部品（例えば、ＣＴ７１ａ、トランス７２ａ、アルミ電解コンデンサ７２ｂ）を用いる回路（例えば、電流入力回路７１、動作用電源回路７２）は、２つの回路基板のいずれか一方に形成されているように構成すれば、部品高さに起因する横幅の増大を最小限に抑えることができる。

あるいは、２つの端子台３、４／２０３、２０４のそれぞれは、鉛直方向（ｙ方向）および設置面に垂直な方向（ｚ方向）に延びる２つの回路基板５、６／２０５、２０６のいずれかに固定されている場合、複数の電気回路（電流入力回路７１、動作用電源回路７２、出力変換回路７３、電圧入力回路７４）のうち、電流入力回路７１と動作用電源回路７２を２つの回路基板のいずれか一方に形成されているように構成すれば、例えば、ＣＴ７１ａ、トランス７２ａ、アルミ電解コンデンサ７２ｂといった実装厚みの厚いものが、一方に集約することになるので、部品高さに起因する横幅の増大を最小限に抑えることができる。

面実装部品よりも部品高さの高い電気部品を用いる回路、あるいは電流入力回路７１と動作用電源回路７２を集約させる回路基板として、第一端子台３／２０３が固定された回路基板５／２０５を選択すれば、部品高さに起因する横幅増大を逆に利用して、余分に横幅を増大させることなく、上述した段差面２ｆ１／２０２ｒ１を容易に形成することができる。

また、計測可能な信号として、直流電流または電圧を出力する、つまり実施の形態１にかかるトランスデューサ１に本発明の技術思想を適用すれば、盤内に多数を配列し、配線も多いが、上記構成により、省スペース化が可能となる。

とくに、トランスデューサ１においては、配置面（前面２ｆ）の反対側の背面２ｒには、設置機構として、ＩＥＣレール９２０に設置するための設置溝２ｄが形成されているので、横方向に密着取付けができ、本発明の効果がより一層発揮できる。

また、計測可能な信号として、パルス信号を出力する、つまり実施の形態２にかかる電力量計２０１に本発明の技術思想を適用すれば、盤内に多数を配列し、配線も太いが、上記構成により、省スペース化が可能となる。

とくに、電力量計２０１においては、配置面（背面２０２ｒ）に隣接する４つの面（左側面２０２ｓＬ、右側面２０２ｓＲ、上面２０２ｔ、下面２０２ｂ）のうち、少なくとも対向する２つの面（実施の形態２では４面全てについて記載したが、少なくとも対向する２面であれば事足りる）には、設置機構として、配置面（背面２０２ｒ）の反対側の面（前面２０２ｆ）に隣接する部分が他の部分よりも突出し、設置面となるパネル９３０に設けられたパネルカット９３０ｃに嵌め合せるための枠部２０２ｄが形成されているので、横方向に近接取付ができて省スペース化が可能となる。また、正面（前面２０２ｆ）に表示部２０９を設けることもでき、容易に監視ができる。

１：トランスデューサ（電流電圧計測装置）、
２：筐体、２ｄ：設置溝（設置機構）、 ２ｆ：正面（配置面）、 ２ｆ１：段差面、 ２ｆ２：端子台３の配置面、 ２ｆ３：端子台４の配置面、
３：端子台（第一端子台）、 ４：端子台（第二端子台）、
５：回路基板、 ６：回路基板、
７１：電流入力回路、 ７１ａ：ＣＴ、 ７２：動作用電源回路、 ７２ａ：トランス、 ７２ｂ：アルミ電解コンデンサ７２ｂ、
７３：出力変換回路、 ７４：電圧入力回路７４、
２０１：電力量計（電流電圧計測装置）、
２０２：筐体、 ２０２ｐ：枠部（設置機構）、２０２ｒ：裏面（配置面）、 ２０２ｒ１：段差面、 ２０２ｒ２：端子台２０３の配置面、 ２０２ｒ３：端子台２０４の配置面、
２０３：端子台（第一端子台）、 ２０４：端子台（第二端子台）
２０５：回路基板、 ２０６：回路基板。

Claims (7)

1. 盤の垂直な設置面に対して同種の機器と並べて設置されることを前提とする電流電圧計測装置であって、
   外部回路から入力された電流と電圧から評価に必要となる計測値を演算し、計測可能な信号に変換して出力するための複数の電気回路と、
   箱状をなして前記複数の電気回路を内部に収納するとともに、前記盤への設置機構を有する筐体と、
   前記盤への設置状態において、前記筐体の前記設置面に平行な面のうちのひとつの面に配置され、外部の配線または機器と、前記複数の電気回路とを電気接続するための複数の端子が配列された２つの端子台と、を備え、
   前記筐体の前記端子台が配置された配置面では、
   前記設置状態において、前記２つの端子台は、それぞれ複数の端子が鉛直方向に並び、水平方向に間隔をあけて平行に配置され、
   前記２つの端子台のうちの第一端子台は、前記設置面に垂直な方向において第二端子台よりも外側に突出し、かつ、前記配置面のうち、前記水平方向における前記第一端子台から外側の部分は、当該第一端子台が配置された部分よりも前記設置面に垂直な方向において内側に窪む段差面になっており
   前記２つの端子台のそれぞれは、前記鉛直方向および前記設置面に垂直な方向に延びる２つの回路基板のいずれかに固定され、
   前記複数の電気回路のうち、電流入力回路と動作用電源回路は、前記２つの回路基板のいずれか一方に設けられていることを特徴とする電流電圧計測装置。
2. 前記段差面は、前記設置面に垂直な方向において前記第二端子台の配置面と同じ位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電流電圧計測装置。
3. 前記２つの回路基板のうちの前記一方は、前記第一端子台が固定された回路基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の電流電圧計測装置。
4. 前記計測可能な信号として、直流電流または電圧を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電流電圧計測装置。
5. 前記配置面の反対側の面には、
   前記設置機構として、ＩＥＣレールに設置するための設置溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電流電圧計測装置。
6. 前記計測可能な信号として、パルス信号を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電流電圧計測装置。
7. 前記配置面に隣接する４つの面のうち、少なくとも対向する２つの面には、
   前記設置機構として、前記配置面の反対側の面に隣接する部分が他の部分よりも突出し、前記設置面となるパネルに設けられたパネルカットに嵌め合せるための枠部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電流電圧計測装置。

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