JP4831508B2 - 据え置き端子台および無停電計器取替工事方法ならびに送停解工事方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力量計等の電力配電機器の無停電取替工事に使用する据え置き端子台の構成およびこの据え置き端子台を用いた無停電計器取替工事方法ならびに送停解工事方法に関する。

受電端に設けられた電力量計などの計器を取り替えるに際しては電力供給を停止することのない無停電の工事が要求される。電力量計を例にとって、無停電取替工事における主な４つの方法を以下に説明する。

第１の方法は、電線を計器端子に直接接続せずに、据え置き端子に電線を接続し、この据え置き端子の棒端子に計器を差し込み接続する方法である。計器の取替えに当たっては、据え置き端子にバイパス工具を取り付けて給電を継続したまま、その間に据え置き端子から既存の計器取り外し、据え置き端子に新しい計器を取り付けることによって、交換が行われる（例えば、特許文献１参照）

第２の方法は、図１０に示すように、２つの穴を有する圧着端子２１を電線２０に取り付け、ねじにより、一方の穴２２Ａで据え置き端子１´に接続し、もう一方の穴２２Ｂで計器３を接続する。計器３の交換時には、据え置き端子１´側のねじによって同相の電線をバイパス線で接続して負荷側への給電を継続したまま、計器３を圧着端子２１から解放して取り外し、新しい計器と交換する方法である。

第３の方法は、電線を挟む形で無停電工具を取り付けて同相の電線をバイパスし、給電を継続したまま、計器を交換する方法である（例えば、特許文献２参照）。

第４の方法は、スイッチを有する無停電工具（開閉工具）を同相の電線に取り付け、スイッチを接続状態にして同相の電線をバイパスして給電を継続したまま、計器を交換する方法である。（例えば、特許文献３参照）

しかしながら、上記各方法には、以下のような問題点がある。第１の方法は、使用できる計器が制約されるという問題がある。すなわち、第１の方法は、据え置き端子の計器を接続する棒端子の可動性が小さいことから、全機種の計器端子の電線穴の位置に対応することができず、予め計器に対応した据え置き端子を用意する必要があり、その後、異なる電線穴の位置を有する計器に交換することができない。また、電線を接続する端子金具と計器を接続する棒端子を一体化しているので、太い電線を接続した場合はその硬さから棒端子の可動性が失われる。

第２の方法は、２穴圧着端子に対応した計器のみに使用でき、その他の計器には対応できないという制約がある。

第３の方法は、電線が太い場合は柔軟性がないため、無停電工具に電線を整えて通すのが困難である。また、第３の方法および第４の方法の工具は、電線の被覆を破り芯線に接続させるので、工事後の電線の絶縁被覆に穴が開くという問題がある。さらに、第３の方法および第４の方法は、計器を交換する際、計器を取り外した電線の先端が不安定な状態にあるので、他の電線と接触する恐れがあり、短絡などの事故を起こさないよう特に注意が必要である。
特開平７−２４８３４３号公報 特開平７−２８７０３２号公報 特開２００１−１６５９６０号公報

上記問題に鑑み、本発明は、棒端子を有する据え置き端子台において、電線穴の間隔が異なる計器に対応できる端子台を提供すること、計器の取り外しおよび取り付けるに当たって作業が容易であり、新たな計器の取り付け時に、計器の外容器などによる短絡を防ぐことが可能な端子台を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、電力配電機器の無停電取替工事または負荷側の送停解を行う際に使用する据え置き端子台において、電線を接続する端子金具と電力配電機器（計器）を接続する棒端子を分離し、端子金具と棒端子の間を可撓性を有する導体によって接続するとともに、棒端子に可動性を付与することにより、棒端子の位置および向きに融通性を与え、様々な電力配電機器の電線穴の位置に対応することを可能にした。これによって、計器の無停電取替工事の作業性および安全性の向上を図ることができる。

すなわち、本発明は、内部に空間が形成された樹脂製端子ブロックと、電線が接続される端子金具と、計器が接続される棒端子と、該棒端子を固定する棒端子固定具と、該棒端子固定具を支持する空間を形成するベースおよびフレームとを備えた据え置き端子台において、前記端子金具と前記棒端子が棒端子の動きを制約しない程度の柔らかさを持つ可撓性導体で接続され、前記棒端子固定具が前記ベース及びフレームが形成する空間内に左右に移動可能に間隔をおいて配置され、前記棒端子固定具を固定するベースおよびフレームが前記樹脂製端子ブロック内に前後に移動可能に収容され、前記端子金具が前記樹脂製端子ブロックの前面に設けたバイパス用窓を有する空間内の端子金具挿入溝に挿入される。さらに、本発明は、上記据え置き端子台において、前記棒端子固定具を支持するベースおよびフレームが、前記樹脂製端子ブロック内の上端部近傍でばね機構により前方に付勢されており、前記棒端子の先端に絶縁性のキャップを取り付け、前記端子金具を前方向に前記棒端子固定具を後方向に配置し、端子金具と棒端子固定具を前後方向に重ねる構造とした。また、本発明は、上記据え置き端子台において、前記端子金具の前面に、バイパス工具と接続するためのねじ穴を設けた。

本発明は、上記据え置き端子台を用いた無停電計器取替工事方法において、バイパス工具を前記ねじ穴にねじ止めして固定して同相の電線を短絡する間に無停電での計器交換を行うようにした。さらに、本発明は、上記据え置き端子台を用いた送停解工事方法において、バイパス手段と開閉器を備えた開閉工具を前記ねじ穴にねじ止めして固定して同相を短絡する間に計器を外し負荷側棒端子の絶縁を行い、計器を戻して開閉器を開放し、負荷側の送停解を行うようにした。

本発明によれば、様々な電力配電機器の電線穴の位置に対応する据え置き端子台を提供でき、作業を容易且つ安全に行える。また、計器の設置環境に適した形状の端子台を提供することができる。

以下、図を用いて、本発明にかかる据え置き端子台の構造を説明する。本発明は、従来技術の第１の方法をベースとし、既存計器への汎用性を改善するとともに、作業性および安全性の向上を図るものである。この発明は、第１の方法の据え置き端子台において、一体化していた端子金具と棒端子を分離し、この間を可撓性導体で接続する。

図１は、単相３線式または三相３線式の電力量計が接続される据え置き端子台の外観斜視図であり、図２はその分解斜視図であり、図３は正面図、図４は平面図、図５は左側面図、図６は端子台に電力量計を取り付けた状態を説明する正面図である。図１および図２において、右上側と左下側を結ぶ方向が上下方向を、左上側と右下側を結ぶ方向が左右方向を、左側と右側を結ぶ方向が前後方向をあらわしている。すなわち、図１および図２において、棒端子１４１が設けられている面が上面であり、バイパス用窓１１１が設けられている面が前面である。

図に示すように、本発明にかかる据え置き接続台１は、端子ブロック１１の内部に、電線が接続される複数の（この例では６個）端子金具１３と、複数の棒端子１４１を収納し、上部開口をカバー１２で覆った形状を有している。

端子ブロック１１は、難燃性で強度を有する樹脂（熱硬化性、熱可塑性のどちらでもよい）で構成され、複数のバイパス用窓１１１と、複数の端子金具挿入溝１１２と、１つのベース挿入穴１１３が設けられている。端子金具挿入溝１１２はその後方が開口してベース挿入穴１１３と一体化しており、その前面には、バイパス用窓１１１が開口している。端子金具挿入溝１１２には、それぞれ端子金具１３が挿入される。

端子ブロック１１には、端子金具１３や棒端子固定具１４などの組立体が組み込まれる。端子記号は、左から１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ，３Ｌ，２Ｌ，１ＬのＪＩＳ配列がなされる。

カバー１２は、難燃性で強度を有する樹脂（熱硬化性、熱可塑性どちらでも良い）を用いて構成され、端子ブロックの蓋であり各アセンブリなどの固定も兼ねる。

端子金具１３は、銅または銅合金で構成され、前面の下方に２個の端子ねじ穴１３１が開けられ、上方にバイパス用ねじ穴１３２が開けられている。さらに端子金具１３の下面には、上方に向けた電線挿入穴（図示を省略）が設けられ、後面には、可撓性導体１５の端子１５１がねじ止めされるねじ穴（図示を省略）が設けられている。端子金具１３の後面には、可撓性導体１５の一方の端子１５１が例えばねじ止めされ、下面開口から挿入された電線が２個の端子ねじ１３３で締付固定される。

棒端子固定具１４は、絶縁性を有する合成樹脂で構成され、棒端子１４１の中心軸を中心とした回転を阻止する。複数の棒端子固定具１４は、ベース１６とフレーム１７で構成される空間に挟まれて互いに間隔を置いて支持される。棒端子固定具１４は、それぞれベース１６とフレーム１７をねじ１８で締付固定して形成された空間内に、上下方向に固定され、左右方向に移動可能とされている。さらに、ベース１６およびフレーム１７に挟まれた棒端子固定具１４の組立体は、ベース挿入穴１１３内に前後方向に移動可能に収容される。したがって、各棒端子１４１は、計器の電線穴の位置に対応して前後左右に移動することができる。

棒端子１４１は、電気用軟銅線を加工したものなどにより構成され、計器端子に接続される。

棒端子１４１の先端には、例えば計器端子部の金属からなる背面の導体との接触を防ぐ絶縁性の合成樹脂からなる絶縁キャップ１４２が設けられる。

可撓性導体１５は、棒端子の動きを制約しない程度のやわらかさを持つ導体である軟銅より線などで構成され、両端は、端子金具１３と棒端子１４１に電気的接続が良い接合方法で固定されている。端子金具１３および棒端子１４１と可撓性導体１５は、銅製端子を介して、ねじ固定やリベットかしめなどの接続方法により接続固定される。

可撓性導体１５の他端は、棒端子固定具１４にモールドされた棒端子１４１にロウ付けやカシメなどによって接続されている。可撓性導体１５は、軟銅より線などの棒端子１４１の動きを制約しない程度のやわらかさを持つ材料で構成され、一端には、端子１５１が電気的接続がよい接続方法で接続されている。

ベース１６とフレーム１７に挟まれた棒端子固定具１４の組立体を、以下、アセンブリという。上記のアセンブリは、ばね機構によって前後方向に回動する。外部から力を加えない場合、上記のアセンブリは、棒端子１４１の先端が前方向に傾いており、棒端子１４１に対し前方向から後方向に向けて力を加えると、棒端子１４１の先端は上方向を向く。

ベース１６は、複数の棒端子固定具１４をまとめる機能を有し、絶縁性を有する合成樹脂で形成される。

フレーム１７は、鉄、ステンレス、合成樹脂などの撓まない程度の剛性を有する材料で構成され、ベース１６と対で棒端子固定具１４のアセンブリを挟み込み、棒端子固定具１４を左右のみに可動させる働きを持たせる。

端子金具１３と、アセンブリは、それぞれ端子金具挿入溝１１２およびベース挿入穴１１３に挿入される。

アセンブリのねじ止め部には、ベース１６およびフレーム１７の上端を前方に跳ね上げ、棒端子１４１の先端を前方に傾けるように、コイルばねや板ばねなどのばね機能を有するばね１９が設けられる。このばねは、アセンブリを前方に押す箇所をアセンブリの上方に設けてあるので、棒端子１４１を前方に傾けることができる。また、このばね１９は、ばねの働きを持つ程度に可撓性導体１５を長くすることによって、省略することができる。

ばね１９は、ベース１６を前方向に跳ね上げ、棒端子１４１の先端を前方向に傾ける働きをする。ばね１９で押すポイントを上方向に配置しているので、棒端子１４１が跳ね上がりやすい。ここでは、例として円筒コイルばねを挙げるが、板ばねなど、ばね機構を有するものなら良い。また、ばね１９は、ベース１６やフレーム１７自体に成形した一体構造でのばね機構でも良い。さらに、可撓性導体の長さにより、ばねをなくすることも可能であり、長めの場合は不要である。

上記端子金具１３とアセンブリとをそれぞれ端子金具挿入溝１１２とベース挿入穴１１３に挿入した後、上面開口をカバー１２で覆って、据え置き端子台１を組み立てる。端子金具１３の端子ねじ穴１３１に端子ねじ１３３を、挿入固定して据え置き端子台１を完成させる。

本発明にかかる据え置き端子台１は、端子金具１３を前方向側に、棒端子固定具１４および棒端子１４１を後方向側に配置する。端子金具１３と棒端子１４１は、可撓性導体１５で接続する。端子金具１３を端子ブロック１１に固定し、棒端子固定具１４に可動性を持たせており、棒端子固定具１４は前後左右に移動可能であり、棒端子１４１は先端が前後に回動可能に構成される。

このように構成された据え置き端子台１は、図４、図５に示すように棒端子１４１がばね１９の働きにより、前方に傾斜している。さらに、端子金具１３の前面は、バイパス用窓１１１内に露出しており、据え置き端子台１の設置時の電線接続作業を容易にするとともに、計器の取替え時のバイパス工具の取付けを容易にしている。

図６に、据え置き端子台１に計器３を取り付けた状態を示す。この図では、据え置き端子台１の端子部分と、計器３の端子部分３１の端子カバーを取り外した状態を示しているが、通常はそれぞれの端子部分には端子カバーが被せられ、端子部を保護している。据え置き端子台１の端子金具１３には、下方から電線２０が差し込まれ、端子ねじ１３３で締付固定されている。

なお、上記据え置き端子台１は、端子金具１３と棒端子１４１を分離し、この間を可撓性導体１５で接続しているので、可撓性導体１５およびその接続部分が追加され、その分の形状は大きくなる。しかし、本発明では端子金具１３を前方向に、棒端子１４１を後方向に配置し、前後方向に重ねる構造とすることで、設置環境上支障のない形状とすることができる。計器３の設置環境では、壁面から配線する場合や計測器箱に納める場合など、上下方向に対しては制約を受ける場合があるが、前後方向に対しては比較的裕度があるので、据え置き端子台１の前後方向の厚さが、計器３と同レベル以下であれば計測器箱に納める場合にも対応できる。よって、上下方向は従来の寸法を維持し、前後方向に長い形状とすることで、これらの設置環境に対応することができる。

図７および図８を用いて、計器取替え時にバイパス工具を用いて無停電工事を行う場合を説明する。図７は据え置き端子台１とバイパス工具５の形状を説明する外観斜視図であり、図８はバイパス工具５によるバイパス状態を説明する配線図である。図において、電源接続１Ｓ，２Ｓ，３Ｓと負荷接続１Ｌ，２Ｌ，３Ｌとは同相同士が短絡導体５１によって接続されて、計器をバイパスする。

バイパス工具５は、本体が電気絶縁性の材質で形成され、本体の内部に電源接続と負荷接続の同相を相互に短絡する複数の短絡導体５１と、それぞれの短絡導体５１の両端に設けた据え置き端子台１の端子金具１３に設けたバイパスねじ穴１３２に螺合する接続ねじ５２が抜け落ちないように設けられ、さらに、短絡導体５１に電流計測用のクランプ型電流計を取り付けるための穴５３が設けられている。さらに、バイパス工具５の接続ねじ５２が設けられる側の下部両側端部には、下方に延びるガード５４が設けられる。このガード５４は、バイパス工具５の取付け時または取外し時に、接続ねじ５２が隣接する端子金具１３や端子ねじ１３３と接触するのを防ぎ誤接続を防止するためのものであり、ガード５４の高さＨは、接続ねじ５２よりも長く形成されている。

端子金具１３の前面には、バイパス工具５と接続するためのねじ穴１３２を有している。ここに使用する接続ねじ５２はバイパス工具５側に取り付け、作業性を考慮して外れない構造としている。据え置き端子台１側に接続ねじを取り付けた場合は、バイパス工具５の接続片をねじで挟む際に余剰スペースが必要となるが、バイパス工具５側に接続ねじ５２を取り付けた場合はこのスペースが不要となり、据え置き端子台１の小型化が図れるとともに、据え置き端子台１の軽量化とコストダウンにも繋がる。

計器の無停電取替工事を行う場合は、据え置き端子台１用の端子カバー（図示を省略）を外し、バイパス工具５を据え置き端子台１の端子金具１３に取り付け、同相の電線を短絡する間に無停電での計器交換を行う。従来のバイパス工具５は、据え置き端子台１との接続状態を電気的な表示などで表していたが、このような構造では、接続が十分であっても負荷電流が小さい場合には反応しないなどの恐れがあった。

本発明では、バイパス工具５にクランプ形電流計を取り付けるための穴５３を各相に設け、電源側電線の電流値と比較することで、より確実な接続状態を把握できる構造とすることができる。

図９を用いて、上記バイパス工具５に代えて開閉工具７を取り付ける例を説明する。この例では、開閉工具７を取り付けることで、負荷側の送停解が可能となる。バイパス工具５と同様に、据え置き端子台１に接続するためのねじは、開閉工具７側に取り付け、外れない構造とする。負荷側の送電を停止する場合は、据え置き端子台１用の端子カバーを外し、開閉工具７を据え置き端子台１に取り付け、開閉スイッチ７１で同相間を短絡している間に計器を外す。負荷側の棒端子１４１に全体を包み込む絶縁キャップ（図示を省略）を取り付け、外した計器を再度差し込み接続する。その後、開閉スイッチ７１で各相を同時に開放し、三相接続の場合においても安全に送電を停止することが可能となる。なお、この送停解の状態においても、計器には電源が供給されるので、電子式計器の場合に設定値や計量値などをリセットすることなく、長期間に渡って維持することができる。また、復電の場合も逆の手順で対応が可能である。

上記の例では、単相３線式および三相３線式の場合を説明したが、単相２線式の場合も構成は同じであるが、端子金具１３、可撓性導体１５、棒端子固定具１４、棒端子１４１、および絶縁キャップ１４２の数が、各々６個から４個となる。

上記の構成を有する本発明は、以下の三点を改善することができる。
（Ａ）棒端子１４１に可動性を与え、様々な計器の電線穴の位置に対応する。計器の電線穴は、一つの計器における前後方向の位置が同じであるため、これに伴い棒端子の前後方向もまとまって動き、左右方向は個別に動くものとする。この結果、計器を棒端子に挿入しやすくする。
（Ｂ）棒端子１４１の先端を前方向から上方向に可動する構造として、計器３を棒端子１４１に差し込みしやすく、作業性に優れた構造とする。端子金具１３は従来通り上下方向に固定し、棒端子１４１はばね機構を利用して先端を前方向から上方向に可動する。棒端子１４１の先端は、外部から力がかからない場合は前方向に倒れ、計器を棒端子に差し込み、壁に掛ける時はその応力によって上方向を向く。従来の棒端子は常時上方向に固定されていたため、計器が壁面に接触するなど棒端子に差し込みにくい場合があったが、棒端子の先端を前方向に倒すことで計器が差し込みやすい構造となる。
（Ｃ）棒端子の先端に絶縁キャップを取り付け、計器端子部の背面（金属面に塗装）が接触しにくい構造とし、安全性の向上を図る。従来の棒端子は常時上方向を向いており、計器を取り付ける際に計器端子部の背面が棒端子前面の全ての面に接触する可能性があった。しかし、二点目での改善により、棒端子の先端を前方向に倒すことで、軽い接触状況であれば、計器端子部の背面の接触箇所は棒端子の先端にほぼ限られ、その先端に絶縁キャップを取り付けることで短絡する可能性を低減する。

本発明にかかる据え置き端子台の外観形状を説明する斜視図 本発明にかかる据え置き端子台の構造を説明する分解斜視図 本発明にかかる据え置き端子台の外観形状を説明する正面図 本発明にかかる据え置き端子台の外観形状を説明する平面図 本発明にかかる据え置き端子台の外観形状を説明する左側面図 本発明にかかる据え置き端子台に計器を取り付けた状態を説明する正面図 本発明にかかる据え置き端子台にバイパス工具を取り付けた状態を説明する斜視図 本発明にかかる据え置き端子台にバイパス工具を取り付けた状態を説明する配線図 本発明にかかる据え置き端子台に開閉工具を取り付けた状態を説明する配線図 従来の２穴式圧着端子を用いた端子台に計器を取り付けた状態を説明する正面図

符号の説明

１…据え置き端子台、１１…端子ブロック、１１１…バイパス用窓、１１２…端子金具挿入溝、１１３…ベース挿入穴、１２…カバー、１３…端子金具、１３１…端子ねじ穴、１３２…バイパス用ねじ穴、１４…棒端子固定具、１４１…棒端子、１４２…絶縁キャップ、１５…可撓性導体、１５１…端子、１６…ベース、１７…フレーム、１８…接続ねじ、１９…ばね、２０…電線、３…計器、３１…端子部、５…バイパス工具、５１…短絡導体、５２…接続ねじ、５３…電流計用穴、５４…ガード、７…開閉工具、７１…開閉スイッチ

Claims (7)

1. 内部に空間が形成された樹脂製端子ブロックと、電線が接続される端子金具と、計器が接続される棒端子と、該棒端子を固定する棒端子固定具と、該棒端子固定具を支持する空間を形成するベースおよびフレームとを備えた据え置き端子台において、
   前記端子金具と前記棒端子が棒端子の動きを制約しない程度の柔らかさを持つ可撓性導体で接続され、
   前記棒端子固定具が前記ベースおよびフレームが形成する空間内に左右に移動可能に間隔をおいて配置され、
   前記棒端子固定具を支持するベースおよびフレームが前記樹脂製端子ブロック内に前後に移動可能に収容され、
   前記端子金具が前記樹脂製端子ブロックの前面に設けたバイパス用窓を有する空間内の端子金具挿入溝に挿入された
   ことを特徴とする据え置き端子台。
2. 請求項１記載の据え置き端子台において、
   前記棒端子固定具を支持するベースおよびフレームが、前記樹脂製端子ブロック内の上端部近傍でばね機構により前方に付勢されている
   ことを特徴とする据え置き端子台。
3. 請求項１または請求項２記載の据え置き端子台において、
   前記棒端子の先端に絶縁性のキャップを取り付けた
   ことを特徴とする据え置き端子台。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の据え置き端子台において、
   前記端子金具を前方向に前記棒端子固定具を後方向に配置し、端子金具と棒端子固定具を前後方向に重ねる構造とした
   ことを特徴とする据え置き端子台。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の据え置き端子台において、
   前記端子金具の前面に、バイパス工具と接続するためのねじ穴を設けた
   ことを特徴とする据え置き端子台。
6. 請求項５記載の据え置き端子台を用いた無停電計器取替え工事方法において、
   バイパス工具を前記ねじ穴にねじ止めして固定して同相の電線を短絡する間に無停電での計器交換を行うことを特徴とする無停電計器取替え工事方法。
7. 請求項５記載の据え置き端子台を用いた送停解工事方法において、
   バイパス手段と開閉器を備えた開閉工具を前記ねじ穴にねじ止めして固定して同相を短絡する間に計器を外し負荷側棒端子の絶縁を行い、計器を戻して開閉器を開放し、負荷側の送停解を行うことを特徴とする送停解工事方法。

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