JP6852549B2 - 短絡体験装置、設備および短絡体験方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、短絡体験装置、設備および短絡体験方法に関する。

従来、人体に影響することなく安全に感電を体験できる感電体験装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。特許文献１の感電体験装置では、正弦波インバータが、感電体験時間の間、人間接触部に感電体験電圧を印加して人間に感電体験電流を流す。

特開２０１１−００２５４８号公報

ところで、特許文献１の感電体験装置では、感電体験装置の利用者が感電を体験することができるが、電力量計の取替作業時に発生する可能性が高い低圧短絡災害を、臨場感をもって体験することができない。低圧短絡災害は、電力量計の電源側（一次側）端子もしくは、負荷側（二次側）端子が短絡することで発生する。
低圧短絡災害が発生した場合には、一般に、電力量計取替作業時の注意事項の確認が行われ、低圧短絡災害の再発防止について机上で検討が実施され、対策の水平展開が行われてきた。
本発明は、斯かる実情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、電力量計の２つの負荷側端子の短絡を実際に体験することができる短絡体験装置、設備および短絡体験方法を提供することにある。

本発明の一態様は、電源側第１端子と、電源側第２端子と、負荷側第１端子と、負荷側第２端子とを有する電力量計と、前記負荷側第１端子に接続された第１短絡素材と、前記負荷側第２端子に接続された第２短絡素材と、短絡体験開始操作に基づいて、前記第２短絡素材を前記第１短絡素材に当接する位置に移動させる短絡素材操作部と、前記電源側第１端子および前記電源側第２端子に供給される電力が入力される電力入力部と、前記電力量計と前記電力入力部との間に配置された遮断器と、前記電力量計と前記遮断器との間に配置された絶縁トランスとを備える短絡体験装置である。
このように構成することで、短絡素材操作部が第１短絡素材と第２短絡素材とを当接させることによって、第１短絡素材と第２短絡素材との間に短絡電流が流れるため、短絡体験装置の利用者（観察者）は、電力量計の負荷側第１端子と負荷側第２端子との短絡を実際に体験することができる。また、第１短絡素材と第２短絡素材との間に短絡電流が流れた場合に、遮断器が電力入力部から電力量計への電力供給を遮断するため、短絡電流を発生させることに伴う悪影響が電力入力部、および、電力入力部に電力を供給する部分におよぶおそれを抑制することができる。また、絶縁トランスが電力量計と遮断器との間に配置されるため、短絡発生時のノイズ（サージ電圧）を抑制することができる。

本発明の一態様の短絡体験装置において、第１板ばね材料によって形成される前記第１短絡素材は、前記第１板ばね材料を筒状に変形させることによって形成され、前記負荷側第１端子に接続される第１筒状部を有する。
このように構成することで、第１短絡素材が切り欠かれる場合よりも、第１短絡素材が負荷側第１端子との接続位置で破損してしまうおそれ、短絡電流が流れにくくなるおそれ、および、短絡電流発生時に切り欠かれた部分が破損してしまうおそれを抑制することができる。
また、本発明の一態様の短絡体験装置において、第２板ばね材料によって形成される前記第２短絡素材は、前記第２板ばね材料を筒状に変形させることによって形成され、前記負荷側第２端子に接続される第２筒状部を有する。
このように構成することで、第２短絡素材が切り欠かれる場合よりも、第２短絡素材が負荷側第２端子との接続位置で破損してしまうおそれ、短絡電流が流れにくくなるおそれ、および、短絡電流発生時に切り欠かれた部分が破損してしまうおそれを抑制することができる。

本発明の一態様の短絡体験装置において、前記第１短絡素材は、前記第２短絡素材の側に突出する稜線部によって構成される第１当接部を有し、前記第２短絡素材は、前記短絡素材操作部の牽引部材を係止するフック部と、前記第１短絡素材と前記第２短絡素材とが当接する場合に前記第１当接部と線接触する第２当接部とを有する。
このように構成することで、第１短絡素材の第１当接部と第２短絡素材の第２当接部とが、点接触によって当接するのではなく、線接触によって当接する。そのため、第１短絡素材の第１当接部と第２短絡素材の第２当接部とが点接触によって当接する場合よりも、第１短絡素材と第２短絡素材との当接位置における接触状態のばらつきを抑制することができ、短絡電流が流れることに伴って発生する強い光および音を安定化させることができる。すなわち、短絡電流が流れることに伴って発生する強い光および音のばらつきを抑制することができる。

本発明の一態様の短絡体験装置において、前記第１当接部は、前記第１板ばね材料を折り曲げることによって形成される。
このように構成することで、第１短絡素材と第２短絡素材との間に短絡電流が流れた場合に、第１短絡素材は、第１当接部の位置で破断し、第２短絡素材は、第２当接部の位置で破断する。そのため、第１短絡素材と第２短絡素材とが面接触して溶着することに伴って、短絡電流が第１短絡素材と第２短絡素材との間に必要以上の長時間にわたって流れ続けてしまうおそれを抑制することができる。

本発明の一態様の短絡体験装置は、前記電力量計と、前記第１短絡素材と、前記第２短絡素材とを収容する概略三角柱形状のハウジングをさらに備え、前記ハウジングは、前記電力量計が取り付けられる後壁部と、透光性の右窓部を有する右前壁部と、透光性の左窓部を有する左前壁部とを備える。
このように構成することで、前窓部のみを有する概略四角柱形状のハウジングに電力量計と第１短絡素材と第２短絡素材とが収容されている場合よりも、短絡電流に伴う強い光を、ハウジングの外部から見やすくすることができる。

本発明の一態様の短絡体験装置において、前記電力量計は、前記電源側第１端子および前記電源側第２端子と、前記負荷側第１端子および前記負荷側第２端子との間に配置され、前記電源側第１端子に接続された第１配線および前記電源側第２端子に接続された第２配線を保護する第１保護部材を備える。
このように構成することで、短絡電流が流れる時に発生する熱による第１配線および第２配線の破損を抑制することができる。
また、本発明の一態様の短絡体験装置において、前記ハウジングは、換気扇を有する天井部と、前記右窓部を保護する透光性の第２保護部材とを備える。
このように構成することで、短絡電流が流れる時に発生する熱による右窓部の破損を抑制することができる。
また、本発明の一態様の短絡体験装置において、前記ハウジングは、前記左窓部を保護する透光性の第３保護部材を備える。
このように構成することで、短絡電流が流れる時に発生する熱による左窓部の破損を抑制することができる。
また、本発明の一態様の短絡体験装置において、前記ハウジングは、前記第１短絡素材および前記第２短絡素材と、前記後壁部との間に配置される難燃性部材を備える。
このように構成することで、短絡電流が流れる時に発生する熱による後壁部の破損を抑制することができる。

本発明の一態様は、前記電力入力部と前記絶縁トランスとの間に配置された他の遮断器をさらに備え、前記遮断器は、第１定格電流を有し、前記他の遮断器は、前記第１定格電流よりも大きい第２定格電流を有する短絡体験装置を備える設備であって、前記電力入力部に電力を供給する設備用電源部と、前記電力入力部と前記設備用電源部との間に配置された設備用遮断器とを備え、前記設備用遮断器は、第３定格電流を有し、前記第３定格電流は、前記第２定格電流と等しい、設備である。
このように構成することで、設備用遮断器が電力供給を遮断することに伴って、設備用電源部から短絡体験装置以外の他の負荷に電力が供給されなくなってしまうおそれを抑制することができる。

本発明の一態様は、電源側第１端子と、電源側第２端子と、負荷側第１端子と、負荷側第２端子とを有する電力量計と、前記負荷側第１端子に接続された第１短絡素材と、前記負荷側第２端子に接続された第２短絡素材と、短絡体験開始操作に基づいて、前記第２短絡素材を前記第１短絡素材に当接する位置に移動させる短絡素材操作部と、前記電源側第１端子および前記電源側第２端子に供給される電力が入力される電力入力部と、前記電力量計と前記電力入力部との間に配置された遮断器と、前記電力量計と前記遮断器との間に配置された絶縁トランスとを備える短絡体験装置を用いた短絡体験方法であって、前記短絡素材操作部が前記第１短絡素材と前記第２短絡素材とを当接させることによって、前記第１短絡素材と前記第２短絡素材との間に短絡電流を流すステップと、前記遮断器が、前記電力入力部から前記電力量計への電力供給を遮断するステップと、前記絶縁トランスが短絡発生時のノイズを抑制するステップとを含む短絡体験方法である。

本発明によれば、電力量計の２つの負荷側端子の短絡を実際に体験することができる短絡体験装置、設備および短絡体験方法を提供することができる。

一実施形態の短絡体験装置の一例を概略的に示す構成図である。 第１短絡素材、第２短絡素材などの一例の概略的な斜視図である。 電力量計などの設置環境の一例を示す図である。 ハウジング内における電力量計などの正面図である。 短絡体験装置の設置環境の一例を示す図である。 短絡体験装置の利用時に行われる処理の一例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、一実施形態の短絡体験装置１の一例を概略的に示す構成図である。
図１に示す例では、短絡体験装置１が、電力量計１１と、第１短絡素材１２ａと、第２短絡素材１２ｂと、短絡素材操作部１３と、電力入力部１４と、遮断器１５と、遮断器１６と、絶縁トランス１７と、リレー部Ｒとを備えている。
電力量計１１は、電源側第１端子１１ａと、電源側第２端子１１ｂと、負荷側第１端子１１ｃと、負荷側第２端子１１ｄと、電力量計本体部１１ｅとを有する。電力量計本体部１１ｅは、負荷（図示せず）において使用される電力量を計測する。第１短絡素材１２ａは、負荷側第１端子１１ｃに接続されている。第２短絡素材１２ｂは、負荷側第２端子１１ｄに接続されている。

図１に示す例では、短絡素材操作部１３が、第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａの側（図１の左側）に付勢する。短絡素材操作部１３は、モータ１３ａと、牽引部材１３ｂと、モータ駆動部１３ｃと、モータ給電部１３ｄと、モータ制御スイッチ１３ｅとを備えている。モータ１３ａは、例えばひもなどのような牽引部材１３ｂを介して第２短絡素材１２ｂに接続されている。また、モータ１３ａは、モータ駆動部１３ｃに接続されている。モータ駆動部１３ｃは、モータ給電部１３ｄと、モータ制御スイッチ１３ｅとに接続されている。
図１に示す例では、モータ１３ａが牽引部材１３ｂを介して第２短絡素材１２ｂを牽引することによって、短絡素材操作部１３が第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａの側（図１の左側）に付勢する。他の例では、短絡素材操作部１３が、第２短絡素材１２ｂを押動することによって、第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａの側に付勢してもよい。
また、図１に示す例では、短絡素材操作部１３が、モータ１３ａによって、第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａの側に付勢するが、他の例では、短絡素材操作部１３が、例えばソレノイドなどのようなモータ以外の任意の手段によって、第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａの側に付勢してもよい。

図１に示す例では、絶縁トランス１７が、端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを備えている。端子１７ｃは、配線１８ｅ１を介して電力量計１１の電源側第１端子１１ａに接続されている。端子１７ｄは、配線１８ｅ２を介して電力量計１１の電源側第２端子１１ｂに接続されている。
遮断器１５は、遮断器本体１５ｅと、ランプ１５ｆと、端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄとを備えている。遮断器本体１５ｅは、端子１５ａと端子１５ｃとの間の電力供給経路、および、端子１５ｂと端子１５ｄとの間の電力供給経路を遮断することができる。ランプ１５ｆは、端子１５ａと端子１５ｃとの間の電力供給経路が遮断されておらず、端子１５ｂと端子１５ｄとの間の電力供給経路が遮断されていない場合に点灯する。端子１５ｃは、配線１８ｄ１を介して絶縁トランス１７の端子１７ａに接続されている。端子１５ｄは、配線１８ｄ２を介して絶縁トランス１７の端子１７ｂに接続されている。遮断器１５の定格電流は、例えば３０Ａに設定されている。

図１に示す例では、遮断器１６は、遮断器本体１６ｅと、ランプ１６ｆと、メインスイッチ１６ｇと、（通常、オンしている）非常停止用スイッチ１６ｈと、端子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄとを備えている。遮断器本体１６ｅは、端子１６ａと端子１６ｃとの間の電力供給経路、および、端子１６ｂと端子１６ｄの間の電力供給経路を遮断することができる。ランプ１６ｆは、端子１６ａと端子１６ｃとの間の電力供給経路が遮断されておらず、端子１６ｂと端子１６ｄとの間の電力供給経路が遮断されていない場合に点灯する。遮断器１６の定格電流は、遮断器１５の定格電流よりも大きい、例えば５０Ａに設定されている。
端子１６ｃは、メインスイッチ１６ｇの一端に接続されている。メインスイッチ１６ｇの他端は、通常オンしている非常停止用スイッチ１６ｈの一端に接続されている。非常停止用スイッチ１６ｈの他端は、リレー部Ｒの電磁コイル部ＲＣの一端に接続されている。電磁コイル部ＲＣの他端は、端子１６ｄに接続されている。
また、端子１６ａは、配線１８ａ１を介して電力入力部１４の端子１４ａに接続されている。端子１６ｂは、配線１８ａ２を介して電力入力部１４の端子１４ｂに接続されている。

図１に示す例では、リレー部Ｒのスイッチ部ＲＳが、端子ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４を備えている。スイッチ部ＲＳは、端子ＲＳ１と端子ＲＳ３との間の電力供給経路、および、端子ＲＳ２と端子ＲＳ４の間の電力供給経路を遮断することができる。
端子ＲＳ１は、配線１８ｂ１を介して遮断器１６の端子１６ｃに接続されている。端子ＲＳ２は、配線１８ｂ２を介して遮断器１６の端子１６ｄに接続されている。端子ＲＳ３は、配線１８ｃ１を介して遮断器１５の端子１５ａに接続されている。端子ＲＳ４は、配線１８ｃ２を介して遮断器１５の端子１５ｂに接続されている。

図１に示す例では、遮断器１６の遮断器本体１６ｅが、端子１６ａと端子１６ｃとの間の電力供給経路を遮断せず、端子１６ｂと端子１６ｄの間の電力供給経路を遮断しない場合であって、メインスイッチ１６ｇおよび非常停止用スイッチ１６ｈがオンしている場合に、電力入力部１４からリレー部Ｒの電磁コイル部ＲＣへの通電が行われる。その結果、リレー部Ｒのスイッチ部ＲＳが、端子ＲＳ１と端子ＲＳ３との間の電力供給経路を遮断せず、端子ＲＳ２と端子ＲＳ４の間の電力供給経路を遮断しない状態になる。さらに、遮断器１５の遮断器本体１５ｅが、端子１５ａと端子１５ｃとの間の電力供給経路を遮断せず、端子１５ｂと端子１５ｄの間の電力供給経路を遮断しない場合に、電力入力部１４から絶縁トランス１７を介して電力量計１１の電源側第１端子１１ａおよび電源側第２端子１１ｂに電力が供給される。
つまり、図１に示す例では、遮断器１５が、電力量計１１と電力入力部１４との間に配置されている。また、絶縁トランス１７は、電力量計１１と遮断器１５との間に配置されている。

図１に示す例では、例えば短絡体験装置１のオペレータが、遮断器１６のメインスイッチ１６ｇをオンすることによって、電力入力部１４が、電力量計１１の電源側第１端子１１ａおよび電源側第２端子１１ｂに電力を供給する。この結果、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間には、電力量計１１に供給されている電力による電位差が生じる。また、例えば短絡体験装置１のオペレータが、短絡素材操作部１３のモータ制御スイッチ１３ｅをオンすることによって、モータ１３ａが作動し、牽引部材１３ｂを介して第２短絡素材１２ｂを牽引する。それにより、第２短絡素材１２ｂが、第１短絡素材１２ａの側（図１の左側）に移動し、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが当接する。その結果、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れ、強い光（アーク）および音が発生する。従って、短絡体験装置１の利用者（観察者）は、電力量計１１の負荷側第１端子１１ｃと負荷側第２端子１１ｄとの短絡を実際に体験することができる。
また、図１に示す例では、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れた場合に、遮断器１５は、端子１５ａと端子１５ｃとの間の電力供給経路、および、端子１５ｂと端子１５ｄとの間の電力供給経路を遮断することによって、電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断する。そのため、短絡体験装置１は、短絡電流を発生させることに伴う悪影響が電力入力部１４（および、電力入力部１４に電力を供給する部分）におよぶおそれを抑制することができる。

また、図１に示す例では、遮断器１５が電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断するため、悪影響が電力入力部１４（および、電力入力部１４に電力を供給する部分（例えば設備Ｐ内の他の負荷））におよぶおそれを抑制することができる。さらに、絶縁トランス１７が配置されているため、短絡体験装置１は、絶縁トランス１７が配置されていない場合よりも短絡発生時のノイズ（サージ電圧）を抑制することができる。
短絡体験装置１の利用者は、低圧短絡発生時のアーク（光）、音などを視聴覚によって実際に体験することができ、低圧短絡の怖さを考えることができる。また、短絡体験装置１の利用者は、低圧短絡対策用の保護具（安全帽、低圧手袋、防アーク面等）の重要性を認識することができ、日常作業における安全に対する意識、能力を高めることができる。

図１に示す例では、短絡体験装置１が、遮断器１５の他に、電力入力部１４と絶縁トランス１７との間に配置された遮断器１６をさらに備えている。遮断器１６の定格電流は、遮断器１５の定格電流（３０Ａ）とは異なる、例えば５０Ａに設定されている。
第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間の短絡電流の流れ方によっては、定格電流（３０Ａ）が小さい遮断器１５が、定格電流（５０Ａ）が大きい遮断器１６よりも先に電力供給経路を遮断するとは限らない。
そこで、図１に示す例では、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れた場合に、仮に遮断器１５が電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断しなくても、遮断器１５の代わりに、遮断器１６が電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断する。そのため、図１に示す例では、遮断器１６が設けられない場合よりも、短絡電流を発生させることに伴う悪影響が電力入力部１４（および、電力入力部１４に電力を供給する部分）におよぶおそれを抑制することができる。
他の例では、遮断器１６を省略してもよい。

図２は、第１短絡素材１２ａ、第２短絡素材１２ｂなどの一例の概略的な斜視図である。
図１を参照して説明した第１短絡素材１２ａおよび第２短絡素材１２ｂは、一例として、図２に示すように構成可能である。
図２に示す例では、第１短絡素材１２ａが、板ばね材料によって形成されている。第１短絡素材１２ａは、筒状部１２ａ１と、当接部１２ａ２とを有する。
筒状部１２ａ１は、板ばね材料を筒状に変形させることによって形成されている。筒状部１２ａ１は、例えば特許第５８４０８１７号公報の図２、図７に記載された例と同様に、電力量計１１の電力量計本体部１１ｅに設けられている穴（図示せず）に挿入され、負荷側第１端子１１ｃに接続される。
つまり、図２に示す例では、第１短絡素材１２ａの一部を電力量計本体部１１ｅの穴に挿入するために、第１短絡素材１２ａが切り欠かれるのではなく、筒状部１２ａ１が形成されている。そのため、第１短絡素材１２ａが切り欠かれる場合よりも、第１短絡素材１２ａが負荷側第１端子１１ｃとの接続位置で破損してしまうおそれ、短絡電流が流れにくくなるおそれ、および、短絡電流発生時に切り欠かれた部分が破損してしまうおそれを抑制することができる。

図２に示す例では、当接部１２ａ２が、第２短絡素材１２ｂの側（図２の右側）に突出する稜線部によって構成されている。当接部１２ａ２は、板ばね材料を折り曲げることによって形成されている。
第２短絡素材１２ｂは、第１短絡素材１２ａと同様に、板ばね材料によって形成されている。第２短絡素材１２ｂは、筒状部１２ｂ１と、フック部１２ｂ２と、当接部１２ｂ３とを有する。
筒状部１２ｂ１は、筒状部１２ａ１と同様に、板ばね材料を筒状に変形させることによって形成されている。筒状部１２ｂ１は、電力量計１１の電力量計本体部１１ｅに設けられている他の穴（図示せず）に挿入され、負荷側第２端子１１ｄに接続される。
そのため、第２短絡素材１２ｂが切り欠かれる場合よりも、第２短絡素材１２ｂが負荷側第２端子１１ｄとの接続位置で破損してしまうおそれ、短絡電流が流れにくくなるおそれ、および、短絡電流発生時に切り欠かれた部分が破損してしまうおそれを抑制することができる。

図２に示す例では、フック部１２ｂ２が、板ばね材料の帯状部分を湾曲させることによって形成されている。フック部１２ｂ２には、短絡素材操作部１３（図１参照）の牽引部材１３ｂが係止される。
フック部１２ｂ２が牽引部材１３ｂによって第１短絡素材１２ａの側（図２の左側）に牽引され、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが当接する場合に、図２に破線で示す当接部１２ｂ３は、当接部１２ａ２と線接触する。
つまり、図２に示す例では、第１短絡素材１２ａの当接部１２ａ２と第２短絡素材１２ｂの当接部１２ｂ３とが、点接触によって当接するのではなく、線接触によって当接する。そのため、第１短絡素材１２ａの当接部１２ａ２と第２短絡素材１２ｂの当接部１２ｂ３とが点接触によって当接する場合よりも、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの当接位置における接触状態のばらつきを抑制することができ、短絡電流が流れることに伴って発生する強い光および音を安定化させることができる。すなわち、短絡電流が流れることに伴って発生する強い光および音のばらつきを抑制することができる。

図３は、電力量計１１などの設置環境の一例を示す図である。詳細には、図３（Ａ）は電力量計１１などを収容するハウジング１９などを上側から見た図、図３（Ｂ）は電力量計１１などを収容するハウジング１９などを下側から見た図である。図４は、ハウジング１９内における電力量計１１などの正面図である。詳細には、図４は、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れた後の状態を示す図である。
図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図４に示す例では、短絡体験装置１（図１参照）が、電力量計１１と、第１短絡素材１２ａと、第２短絡素材１２ｂとを収容する概略三角柱形状のハウジング１９をさらに備えている。
ハウジング１９は、床部１９ａと、天井部１９ｂと、後壁部１９ｃと、右前壁部１９ｄと、左前壁部１９ｅとを備えている。天井部１９ｂには、換気扇１９ｂ１が設けられている。電力量計１１は、後壁部１９ｃに取り付けられている。また、後壁部１９ｃには、難燃性部材１９ｆが取り付けられている。つまり、難燃性部材１９ｆは、第１短絡素材１２ａの当接部１２ａ２および第２短絡素材１２ｂの当接部１２ｂ３と、後壁部１９ｃとの間に配置されている。難燃性部材１９ｆは、短絡電流が流れる時に発生する熱による後壁部１９ｃの破損を抑制する。
右前壁部１９ｄは、透光性の右窓部１９ｄ１を有する。右窓部１９ｄ１のうちの電力量計１１に対向する面には、透光性の保護部材１９ｄ２が取り付けられている。保護部材１９ｄ２は、右窓部１９ｄ１を保護し、短絡電流が流れる時に発生する熱による右窓部１９ｄ１の破損を抑制する。
左前壁部１９ｅは、透光性の左窓部１９ｅ１を有する。左窓部１９ｅ１のうちの電力量計１１に対向する面には、保護部材１９ｅ２が取り付けられている。保護部材１９ｅ２は、左窓部１９ｅ１を保護し、短絡電流が流れる時に発生する熱による左窓部１９ｅ１の破損を抑制する。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す例では、右窓部１９ｄ１と左窓部１９ｅ１とを有する概略三角柱形状のハウジング１９に、電力量計１１と第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが収容されている。そのため、前窓部のみを有する概略四角柱形状のハウジングに電力量計１１と第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが収容されている場合よりも、短絡電流に伴う強い光を、ハウジング１９の外部から見やすくすることができる。
つまり、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す例では、前窓部のみを有する概略四角柱形状のハウジングに電力量計１１と第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが収容されている場合には死角に位置してしまう短絡体験装置１の利用者ＰＳ１、ＰＳ２が、短絡電流に伴う強い光を、ハウジング１９の外部から観察することができる。
すなわち、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す例では、短絡電流の発生に伴うアークが飛ぶ空間の体積を確保しつつ、短絡体験装置１の利用者を第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの当接位置に近づけることができる。

図４に示す例では、第１短絡素材１２ａの当接部１２ａ２と、第２短絡素材１２ｂの当接部１２ｂ３とが、線接触によって当接し、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れた場合に、第１短絡素材１２ａは、当接部１２ａ２の位置で破断する。また、その場合に、第２短絡素材１２ｂは、当接部１２ｂ３の位置で破断する。
そのため、図４に示す例では、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが面接触して溶着することに伴って、短絡電流が第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に必要以上の長時間にわたって流れ続けてしまうおそれを抑制することができる。

図４に示す例では、電力量計１１が、保護部材１１ｆをさらに備えている。保護部材１１ｆは、難燃性材料によって形成されている。また、保護部材１１ｆは、電源側第１端子１１ａおよび電源側第２端子１１ｂと、負荷側第１端子１１ｃおよび負荷側第２端子１１ｄとの間に配置されている。保護部材１１ｆは、電源側第１端子１１ａに接続された配線１８ｅ１および電源側第２端子１１ｂに接続された配線１８ｅ２を保護し、短絡電流が流れる時に発生する熱による配線１８ｅ１、１８ｅ２の破損を抑制する。

図５は、短絡体験装置１の設置環境の一例を示す図である。
図５に示す例では、短絡体験装置１が、設備Ｐに設けられている。設備Ｐは、短絡体験装置１の他に、設備用電源部Ｐ１と、設備用遮断器Ｐ２とを備えている。設備用電源部Ｐ１は、短絡体験装置１の電力入力部１４などに電力を供給する。設備用遮断器Ｐ２は、設備用電源部Ｐ１と短絡体験装置１の電力入力部１４との間に配置されている。設備用遮断器Ｐ２は、配線Ｐ３ａを介する設備用電源部Ｐ１から短絡体験装置１の電力入力部１４への電力供給経路、および、配線Ｐ３ｂを介する設備用電源部Ｐ１から短絡体験装置１の電力入力部１４への電力供給経路を遮断することができる。設備用遮断器Ｐ２の定格電流は、遮断器１６の定格電流と等しい値（例えば５０Ａ）に設定されている。

図１および図５に示す例では、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れ、仮に設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断するおそれがある状況になった場合であっても、設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断する前に、遮断器１６が電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断する。その結果、設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断してしまうおそれを抑制することができる。
詳細には、図１および図５に示す例では、設備用遮断器Ｐ２の定格電流が遮断器１６の定格電流と等しい値に設定されている。そのため、仮に短絡電流の発生に伴って設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断するおそれがある状況になった場合であっても、設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断する前に、設備用遮断器Ｐ２よりも短絡位置に近い遮断器１６が、電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断する。
つまり、仮に短絡電流の発生に伴って設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断するおそれがある状況になった場合であっても、設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断する代わりに、遮断器１６が電力供給を遮断する。
そのため、図１および図５に示す例では、設備用遮断器Ｐ２が電力供給を遮断することに伴って、設備用電源部Ｐ１から短絡体験装置１以外の他の負荷に電力が供給されなくなってしまうおそれを抑制することができる。

図６は、短絡体験装置１の利用時に行われる処理の一例を説明するフローチャートである。
図６に示す例では、ステップＳ１１において、短絡体験装置１のオペレータが、第１短絡素材１２ａを電力量計１１の負荷側第１端子１１ｃに接続し、第２短絡素材１２ｂを電力量計１１の負荷側第２端子１１ｄに接続する。
次いで、ステップＳ１２では、短絡体験装置１のオペレータが、短絡素材操作部１３の牽引部材１３ｂを第２短絡素材１２ｂのフック部１２ｂ２に係止する。
次いで、ステップＳ１３では、短絡体験装置１のオペレータが、ハウジング１９の右窓部１９ｄ１および左窓部１９ｅ１を閉じる。
次いで、ステップＳ１４では、短絡体験装置１のオペレータが、遮断器１６のメインスイッチ１６ｇおよび非常停止用スイッチ１６ｈがオンし、短絡素材操作部１３のモータ制御スイッチ１３ｅをオンする。その結果、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとが当接し、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れ、強い光および音が発生する。
次いで、ステップＳ１５では、遮断器１５または遮断器１６が、電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断するか、あるいは、第１短絡素材１２ａまたは第２短絡素材１２ｂが当接部１２ａ２、１２ｂ３の位置で破断することにより短絡電流が終了し、強い光および音が終了する。
次いで、ステップＳ１６では、短絡体験装置１のオペレータが、ハウジング１９の右窓部１９ｄ１および左窓部１９ｅ１を開ける。
次いで、ステップＳ１７では、短絡体験装置１のオペレータが、保護部材１９ｄ２、１９ｅ２および難燃性部材１９ｆの交換が必要か否かを判定する。保護部材１９ｄ２、１９ｅ２および難燃性部材１９ｆの交換が必要な場合にはステップＳ１８に進み、保護部材１９ｄ２、１９ｅ２および難燃性部材１９ｆの交換が必要ではない場合にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ１８では、短絡体験装置１のオペレータが、保護部材１９ｄ２、１９ｅ２および難燃性部材１９ｆの交換を行う。次いで、ステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９では、短絡体験装置１のオペレータが、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流を流す次のデモンストレーションがあるか否かを判定する。次のデモンストレーションがある場合にはステップＳ２０に進み、次のデモンストレーションがない場合には、図６に示す処理を終了する。
ステップＳ２０では、短絡体験装置１のオペレータが、当接部１２ａ２の位置で破断した第１短絡素材１２ａを電力量計１１の負荷側第１端子１１ｃから取り外し、当接部１２ｂ３の位置で破断した第２短絡素材１２ｂを電力量計１１の負荷側第２端子１１ｄから取り外す。次いで、ステップＳ１１に戻る。

［本実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の短絡体験装置１は、電源側第１端子１１ａと、電源側第２端子１１ｂと、負荷側第１端子１１ｃと、負荷側第２端子１１ｄとを有する電力量計１１と、負荷側第１端子１１ｃに接続された第１短絡素材１２ａと、負荷側第２端子１１ｄに接続された第２短絡素材１２ｂと、短絡体験開始操作に基づいて、第２短絡素材１２ｂを第１短絡素材１２ａに当接する位置に移動させる短絡素材操作部１３と、電源側第１端子１１ａおよび電源側第２端子１１ｂに供給される電力が入力される電力入力部１４と、電力量計１１と電力入力部１４との間に配置された遮断器１５と、電力量計１１と遮断器１５との間に配置された絶縁トランス１７とを備える。
本実施形態の短絡体験装置１によれば、短絡素材操作部１３が第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとを当接させることによって、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れるため、短絡体験装置１の利用者（観察者）は、電力量計１１の負荷側第１端子１１ｃと負荷側第２端子１１ｄとの短絡を実際に体験することができる。また、第１短絡素材１２ａと第２短絡素材１２ｂとの間に短絡電流が流れた場合に、遮断器１５が電力入力部１４から電力量計１１への電力供給を遮断するため、短絡電流を発生させることに伴う悪影響が電力入力部１４（および、電力入力部１４に電力を供給する部分（例えば設備Ｐ内の他の負荷））におよぶおそれを抑制することができる。また、絶縁トランス１７が配置されているため、絶縁トランスが配置されていない場合よりも短絡発生時のノイズを抑制し、短絡電流に伴う強い光および音を短絡体験装置１の利用者に体験させることができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…短絡体験装置、１１…電力量計、１１ａ…電源側第１端子、１１ｂ…電源側第２端子、１１ｃ…負荷側第１端子、１１ｄ…負荷側第２端子、１１ｆ…保護部材、１２ａ…第１短絡素材、１２ａ１…筒状部、１２ａ２…当接部、１２ｂ…第２短絡素材、１２ｂ１…筒状部、１２ｂ２…フック部、１２ｂ３…当接部、１３…短絡素材操作部、１４…電力入力部、１５…遮断器、１６…遮断器、１７…絶縁トランス、１８ｅ１…配線、１８ｅ２…配線、１９…ハウジング、１９ｃ…後壁部、１９ｄ…右前壁部、１９ｄ１…右窓部、１９ｄ２…保護部材、１９ｅ…左前壁部、１９ｅ１…左窓部、１９ｅ２…保護部材、１９ｆ…難燃性部材、Ｐ…設備、Ｐ１…設備用電源部、Ｐ２…設備用遮断器

Claims (8)

1. 電源側第１端子と、電源側第２端子と、負荷側第１端子と、負荷側第２端子とを有する電力量計と、
   前記負荷側第１端子に接続された第１短絡素材と、
   前記負荷側第２端子に接続された第２短絡素材と、
   短絡体験開始操作に基づいて、前記第２短絡素材を前記第１短絡素材に当接する位置に移動させる短絡素材操作部と、
   前記電源側第１端子および前記電源側第２端子に供給される電力が入力される電力入力部と、
   前記電力量計と前記電力入力部との間に配置された遮断器と、
   前記電力量計と前記遮断器との間に配置された絶縁トランスとを備える
   短絡体験装置。
2. 第１板ばね材料によって形成される前記第１短絡素材は、
   前記第１板ばね材料を筒状に変形させることによって形成され、前記負荷側第１端子に接続される第１筒状部を有し、
   第２板ばね材料によって形成される前記第２短絡素材は、
   前記第２板ばね材料を筒状に変形させることによって形成され、前記負荷側第２端子に接続される第２筒状部を有する、
   請求項１に記載の短絡体験装置。
3. 前記第１短絡素材は、
   前記第２短絡素材の側に突出する稜線部によって構成される第１当接部を有し、
   前記第２短絡素材は、
   前記短絡素材操作部の牽引部材を係止するフック部と、
   前記第１短絡素材と前記第２短絡素材とが当接する場合に前記第１当接部と線接触する第２当接部とを有する、
   請求項２に記載の短絡体験装置。
4. 前記第１当接部は、前記第１板ばね材料を折り曲げることによって形成される、
   請求項３に記載の短絡体験装置。
5. 前記電力量計と、前記第１短絡素材と、前記第２短絡素材とを収容する概略三角柱形状のハウジングをさらに備え、
   前記ハウジングは、
   前記電力量計が取り付けられる後壁部と、
   透光性の右窓部を有する右前壁部と、
   透光性の左窓部を有する左前壁部とを備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の短絡体験装置。
6. 前記電力量計は、
   前記電源側第１端子および前記電源側第２端子と、前記負荷側第１端子および前記負荷側第２端子との間に配置され、前記電源側第１端子に接続された第１配線および前記電源側第２端子に接続された第２配線を保護する第１保護部材を備え、
   前記ハウジングは、
   換気扇を有する天井部と、
   前記右窓部を保護する透光性の第２保護部材と、
   前記左窓部を保護する透光性の第３保護部材と、
   前記第１短絡素材および前記第２短絡素材と、前記後壁部との間に配置される難燃性部材とを備える、
   請求項５に記載の短絡体験装置。
7. 前記電力入力部と前記絶縁トランスとの間に配置された他の遮断器をさらに備え、
   前記遮断器は、第１定格電流を有し、
   前記他の遮断器は、前記第１定格電流よりも大きい第２定格電流を有する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の短絡体験装置を備える設備であって、
   前記電力入力部に電力を供給する設備用電源部と、
   前記電力入力部と前記設備用電源部との間に配置された設備用遮断器とを備え、
   前記設備用遮断器は、第３定格電流を有し、
   前記第３定格電流は、前記第２定格電流と等しい、
   設備。
8. 電源側第１端子と、電源側第２端子と、負荷側第１端子と、負荷側第２端子とを有する電力量計と、
   前記負荷側第１端子に接続された第１短絡素材と、
   前記負荷側第２端子に接続された第２短絡素材と、
   短絡体験開始操作に基づいて、前記第２短絡素材を前記第１短絡素材に当接する位置に移動させる短絡素材操作部と、
   前記電源側第１端子および前記電源側第２端子に供給される電力が入力される電力入力部と、
   前記電力量計と前記電力入力部との間に配置された遮断器と、
   前記電力量計と前記遮断器との間に配置された絶縁トランスとを備える短絡体験装置を用いた短絡体験方法であって、
   前記短絡素材操作部が前記第１短絡素材と前記第２短絡素材とを当接させることによって、前記第１短絡素材と前記第２短絡素材との間に短絡電流を流すステップと、
   前記遮断器が、前記電力入力部から前記電力量計への電力供給を遮断するステップと、
   前記絶縁トランスが、短絡発生時のノイズを抑制するステップとを含む
   短絡体験方法。

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