JP2012198124A - 配電装置及び電圧測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電圧を測定する作業を簡素化することができる配電装置及び電圧測定方法を提供する。
【解決手段】 配電装置は、計器用変圧器１と、計器用変圧器１の２次側線２，２間に接続される少なくとも一つの電圧測定回路４１を有する回路部４とを備え、電圧測定回路４１は、所定の抵抗値を有する抵抗４１１と、クランプメータにより電流値を測定可能に配置され、導体が絶縁被覆されて形成される測定部４１２とを備える。そして、測定部４１２で電流値を測定し、測定した電流値と抵抗４１１の抵抗値とに基づいて電圧値を算出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、計器用変圧器と、計器用変圧器の２次側線間に接続される少なくとも一つの電圧測定回路とを備える配電装置に関し、また、その配電装置の所定部分の電圧を測定する電圧測定方法に関する。

従来、高圧又は特別高圧における三相３線式の各線間の電圧である線間電圧（相間電圧）や、各線と大地との間の電圧である相電圧（対地電圧）を測定する装置として、電圧計が知られている。斯かる電圧計は、電圧試験用端子を介して、具体的には、配電盤のテストターミナルに挿入されるテストプラグに接続されることで、計器用変圧器の２次側線間に接続され、線間電圧や相電圧を測定できる（例えば、特許文献１）。

特開２００７−１４７３７２号公報

ところで、計器用変圧器が焼損するのを防止したり、継電器が通電するのを維持したりするためには、テストプラグをテストターミナルに挿入する前に、テスターを用いて、テストプラグの導通状態や短絡状態を確認する必要がある。したがって、電圧を測定する作業が非常に煩雑な作業になるという問題を生じさせていた。

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、電圧を測定する作業を簡素化することができる配電装置及び電圧測定方法を提供することを課題とする。

本発明に係る配電装置は、計器用変圧器と、計器用変圧器の２次側線間に接続される少なくとも一つの電圧測定回路を有する回路部とを備える配電装置において、電圧測定回路は、所定の抵抗値を有する抵抗と、クランプメータにより電流値を測定可能に配置され、導体が絶縁被覆されて形成される測定部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る配電装置によれば、計器用変圧器の２次側線間に接続される電圧測定回路に、所定の抵抗値を有する抵抗が設けられている。これにより、電圧測定回路には、電圧に応じた電流が流れることになるため、クランプメータ（架線電流計）により電流値を測定可能に配置されている測定部で、電流値を測定することにより、電圧値を算出することができる。しかも、導体が絶縁被覆されることで、測定部が形成されているため、クランプメータにより測定される際に、感電するのを防止できる。

なお、本発明において、「計器用変圧器」には、ＶＴ（又はＰＴ）と称される計器用変圧器だけでなく、ＥＶＴ（又はＧＶＴ、或いはＧＰＴ）と称される接地形計器用変圧器も含まれる。また、本発明において、「計器用変圧器の２次側線間」には、ＶＴの２次端子に接続される線間や、ＥＶＴの２次端子に接続される線間だけでなく、ＥＶＴの３次端子に接続される線間も含まれる。

また、本発明に係る配電装置においては、計器用変圧器に対して回路部と並列接続となるように、計器用変圧器の２次側線間に接続される継電器と、回路部と継電器との接続を維持しつつ、継電器に計器用変圧器の電圧を印加させる通電状態と当該通電を遮断させる停電状態とを切り替え可能な通停電切替手段とを備え、回路部は、継電器に試験電圧を印加する試験装置に接続されるための試験端子部を備えてもよい。

斯かる構成の配電装置によれば、継電器が計器用変圧器の２次側線間に接続されている。そして、通停電切替手段が、継電器に計器用変圧器の電圧を印加させる通電状態と、当該通電を遮断させる停電状態とを切り替えできるため、継電器を停電状態にすることで、継電器の修理、交換等を容易に行うことができる。

さらに、計器用変圧器に対して回路部と継電器とが並列接続されていると共に、回路部には、試験装置に接続されるための試験端子部が設けられている。そして、通停電切替手段が、回路部と継電器との接続を維持しつつ、継電器を停電状態に切り替えた上で、試験装置が試験端子部を介して継電器に試験電圧を印加することにより、継電器の動作試験を行うことができる。

また、本発明に係る配電装置においては、試験端子部を収容する筐体を有する配電盤を備え、筐体は、試験端子部を露出させる開口部を備え、配電盤は、開口部を閉塞する状態と開放する状態とを切り替えるべく、筐体に対して変位可能なカバー部と、継電器の通電状態において、カバー部が開口部を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止する防止手段とを備えてもよい。

斯かる構成の配電装置によれば、試験端子部を収容する筐体に、開口部が設けられており、また、カバー部が筐体に対して変位することで、開口部を閉塞する状態と開放する状態とを切り替えることができる。したがって、カバー部で開口部を開放し、開口部を介して試験端子部を露出させることで、試験端子部に試験装置を接続できる。

さらに、防止手段は、継電器の通電状態において、カバー部が開口部を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止する。これにより、継電器の通電状態、即ち、試験端子部に通電している状態で、開口部が開放されるのを防止できるため、試験端子部で感電するのを防止できる。

また、本発明に係る電圧測定方法は、クランプメータを用いて、前記の測定部で電流値を測定し、測定した電流値と抵抗の抵抗値とに基づいて電圧値を算出することを特徴とする。

斯かる電圧測定方法によれば、計器用変圧器の２次側線間に接続される電圧測定回路に、所定の抵抗値を有する抵抗が設けられているため、電圧測定回路には、電圧に応じた電流が流れることになる。したがって、クランプメータを用いて、測定部で電流値を測定し、その測定した電流値と抵抗の抵抗値とに基づいて、電圧値を算出することができる。

以上の如く、本発明に係る配電装置及び電圧測定方法によれば、電圧を測定する作業を簡素化することができるという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る配電装置の展開接続図を示す。 同実施形態に係る配電装置の回路部における展開接続図を示す。 同実施形態に係る配電装置の回路部における展開接続図であって、（ａ）は線間電圧を測定される状態、（ｂ）は相電圧を測定される状態を示す。 同実施形態に係る配電装置であって、（ａ）は全体正面図、（ｂ）はＡ領域の拡大図を示す。 同実施形態に係る配電装置の図４のＢ領域の拡大図であって、（ａ）はカバー部が開口部を閉塞する状態、（ｂ）はカバー部が開口部を開放する状態を示す。

以下、本発明に係る配電装置における一実施形態について、図１〜図５を参酌して説明する。

本実施形態に係る配電装置は、図１〜図５に示すように、１次側が母線に接続される計器用変圧器１と、計器用変圧器１の２次側線２，…に接続される複数の継電器３，…とを備える。そして、配電装置は、計器用変圧器１に対して継電器３と並列接続となるように、計器用変圧器１の２次側線２，…に接続される回路部４を備える。

また、配電装置は、各継電器３と回路部４との接続を維持しつつ、各継電器３に計器用変圧器１の電圧を印加させる通電状態と当該通電を遮断させる停電状態とを切り替え可能な通停電切替手段５を備える。さらに、配電装置は、計器用変圧器１等を収容する配電盤６を備える。

計器用変圧器１は、本実施形態において、スター・スター・オープンデルタ結線である接地形計器用変圧器（ＥＶＴ）としている。そして、斯かる計器用変圧器１においては、２次端子の各相間（ｕｖ間、ｖｗ間、ｗｕ間）で線間電圧、２次端子の各相及び接地相間（ｕｏ間、ｖｏ間、ｗｏ間）で相電圧、３次端子のオープンデルタの端子間（ａｆ間）で零相電圧を、それぞれ取り出すことができる。

複数の継電器３，…のうち、本実施形態において、計器用変圧器１における２次端子に接続されている各相の２次側線２，２間（ｕｖ間、ｖｗ間、ｗｕ間）には、不足電圧継電器がそれぞれ接続されていると共に、計器用変圧器１における３次端子のオープンデルタの端子に接続されている２次側線２，２間（ａｆ間）には、地絡過電圧継電器が接続されている。そして、各継電器３は、配電盤６に取り付けられている。

回路部４は、計器用変圧器１の２次側線２，２間に接続される複数の電圧測定回路４１，…と、各電圧測定回路４１の結線を切り替える結線切替手段４２とを備える。また、回路部４は、各継電器３に試験電圧を印加する試験装置（図示及び採番していない）に接続されるための試験端子部４３，…を複数備える。

各電圧測定回路４１は、所定の抵抗値を有する抵抗４１１と、クランプメータ（図示及び採番していない）により電流値を測定される測定部４１２とを備える。そして、各電圧測定回路４１は、結線切替手段４２により、接続される二次側線２，２、即ち、電圧を測定する対象（測定対象）となる二次側線２，２間を変更可能に構成されている。

本実施形態において、各電圧測定回路４１は、結線切替手段４２により、計器用変圧器１の２次側線２，２から開放される開放状態（図２参照）と、計器用変圧器１の各相の２次側線２，２間（ｕｖ間、ｖｗ間、ｗｕ間）に接続される線間接続状態（図３（ａ）参照）と、計器用変圧器１の各相及び接地相の２次側線２，２間（ｕｏ間、ｖｏ間、ｗｏ間）に接続される相接続状態（図３（ｂ）参照）とに切り替えられる。

図３において、通電部分を実線で示しているが、具体的には、図３（ａ）に示すように、各相（ｕ，ｖ，ｗ）の２次側線２，２，２をデルタ結線にすることで、各電圧測定回路４１が線間接続状態となり、また、図３（ｂ）に示すように、各相（ｕ，ｖ，ｗ）の２次側線２，２，２をスター結線にして且つ接地相（ｏ）の２次側線２をスター結線の中性点に接続することで、各電圧測定回路４１が相接続状態となる。なお、各電圧測定回路４１が開放状態になることにより、抵抗４１１で電力を消費するのを防止できる。

各測定部４１２は、導体が絶縁被覆されて形成されている。本実施形態において、各測定部４１２は、絶縁電線としている。そして、各測定部４１２は、配電盤６の内部に収容されている。

結線切替手段４２は、作業者に操作される結線切替操作部４２１と、結線切替操作部４２１が操作されるのに伴って、各電圧測定回路４１を開放状態と線間接続状態と相接続状態とに切り替える結線切替スイッチ部４２２とを備える。そして、結線切替操作部４２１は、配電盤６に取り付けられている。

本実施形態においては、結線切替操作部４２１を回転操作し、結線切替操作部４２１のマーク部４２１ａを「断」の位置に合わせることで、各電圧測定回路４１が開放状態となり、また、マーク部４２１ａを「線間」の位置に合わせることで、各電圧測定回路４１が線間接続状態となり、さらに、マーク部４２１ａを「相」の位置に合わせることで、各電圧測定回路４１が相接続状態となる。

各試験端子部４３は、導体が露出されて形成されている。本実施形態において、各試験端子部４３は、裸電線としている。そして、各試験端子部４３は、配電盤６の内部に収容されている。なお、試験端子部４３には、各継電器３が所定の電圧値（設定電圧値）で動作するか否かを試験されるべく、試験装置の端子が接続される。

通停電切替手段５は、作業者に操作される通停電切替操作部５１と、通停電切替操作部５１が操作されるのに伴って、継電器３，…を通電状態と停電状態とに切り替える通停電切替スイッチ部５２とを備える。そして、通停電切替操作部５１は、配電盤６に取り付けられている。

本実施形態においては、通停電切替操作部５１を回転操作し、通停電切替操作部５１のマーク部５１１を「通電」の位置に合わせることで、継電器３，…が通電状態となり、マーク部５１１を「停電」の位置に合わせることで、継電器３，…が停電状態となる。

配電盤６は、各電圧測定回路４１及び各試験端子部４３等を収容する筐体６１を備え、筐体６１には、各試験端子部４３を露出させる第１の開口部６１１が設けられると共に、各測定部４１２を露出される第２の開口部６１２が設けられている。また、配電盤６は、第１の開口部６１１を閉塞し得るカバー部６２と、継電器３が通電状態の際に、第１の開口部６１１が開放されるのを防止する防止手段６３とを備える。

第１の開口部６１１は、試験装置を各試験端子部４３に接続できるように、各試験端子部４３を露出させている。そして、第１の開口部６１１は、通停電切替操作部５１の操作と継電器３の試験との作業を円滑にすべく、通停電切替操作部５１の近傍に配置されている。また、第１の開口部６１１は、筐体６１の下方側に配置されている。

第２の開口部６１２は、クランプメータ（図示及び採盤していない）を用いて各測定部４２１の電流値を測定できるように、各測定部４２１を露出させている。そして、第２の開口部６１２は、結線切替操作部４２１の操作と測定部４１２での電流測定との作業を円滑にすべく、結線切替操作部４２１の近傍に配置されている。また、第２の開口部６１２は、筐体６１の下方側に配置されている。

カバー部６２は、板状に形成されると共に、筐体６１に対して変位可能に構成されている。そして、カバー部６２は、防止手段６３を介して通停電切替操作部５１に連結されている。これにより、カバー部６２は、通停電切替操作部５１が操作されるのに伴って、第１の開口部６１１を覆うことで閉塞する状態と、第１の開口部６１１を開放する状態とに切り替えられる。

具体的には、防止手段６３が通停電切替操作部５１とカバー部６２とを連結しているため、通停電切替操作部５１のマーク部５１１を「通電」の位置に合わせると、カバー部６２が第１の開口部６１１を閉塞する状態になると共に、通停電切替操作部５１のマーク部５１１を「停電」の位置に合わせると、カバー部６２が第１の開口部６１１を開放する状態になる。したがって、防止手段６３は、継電器３，…が通電状態の際に、カバー部６２が第１の開口部６１１を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止している。

以上より、本実施形態に係る配電装置よれば、計器用変圧器１の２次側線２，２間に接続される各電圧測定回路４１に、所定の抵抗値を有する抵抗４１１が設けられているため、各電圧測定回路４１には、電圧に応じた電流が流れることになる。そして、測定部４１２が電流値を測定可能に配置されており、しかも、測定部４１２が導体を絶縁被覆して形成されているため、感電することなく、クランプメータで測定部４１２の電流値を測定できる。

これにより、測定部４１２で測定した電圧測定回路４１に流れる電流値と、電圧測定回路４１の抵抗４１１の抵抗値とに基づいて、２次側線２，２間の電圧値、例えば、線間電圧や相電圧を算出することができる。したがって、電圧を測定する作業を簡素化することができる。

また、本実施形態に係る配電装置によれば、継電器３，…が計器用変圧器１の２次側線２，２間に接続されている。そして、通停電切替手段５が、各継電器３に計器用変圧器１の電圧を印加させる通電状態と、当該通電を遮断させる停電状態とを切り替えできるため、各継電器３を停電状態にすることで、各継電器３の修理、交換等を容易に行うことができる。

さらに、本実施形態に係る配電装置によれば、計器用変圧器１に対して回路部４と各継電器３とが並列接続されていると共に、回路部４には、試験装置に接続されるための試験端子部４３，…が設けられている。そして、通停電切替手段５が、回路部４と各継電器３との接続を維持しつつ、各継電器３を停電状態に切り替えた上で、試験装置が試験端子部４３，…を介して継電器３に試験電圧を印加することにより、継電器３の動作試験を行うことができる。

また、本実施形態に係る配電装置によれば、各試験端子部４３を収容する筐体６１に、第１の開口部６１１が設けられており、また、カバー部６２が筐体６１に対して変位することで、第１の開口部６１１を閉塞する状態と開放する状態とを切り替えることができる。したがって、カバー部６２で第１の開口部６１１を開放し、第１の開口部６１１を介して各試験端子部４３を露出させることで、各試験端子部４３に試験装置を接続できる。

さらに、本実施形態に係る配電装置によれば、防止手段６３により、各継電器３の通電状態において、カバー部６２が第１の開口部６１１を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止する。これにより、各継電器３の通電状態、即ち、各試験端子部４３が通電している状態で、第１の開口部６１１が開放されるのを防止できるため、各試験端子部４３で感電するのを防止できる。

なお、本発明に係る配電装置及び電圧測定方法は、上記した実施の形態に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変更を加え得ることは勿論である。また、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

例えば、本発明に係る配電装置及び電圧測定方法は、クランプメータには、測定した電流値が表示され、その表示された電流値と抵抗の抵抗値とに基づいて、電圧値を算出する構成（方法）でもよく、また、クランプメータに、抵抗の抵抗値を入力することで、クランプメータには、測定した電流値と入力した抵抗値とに基づいて自動的に電圧値を算出し、算出された電圧値が表示される構成（方法）でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、計器用変圧器１がＥＶＴ（又はＧＶＴ、或いはＧＰＴ）と称される接地形計器用変圧器である構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、計器用変圧器は、ＶＴ（又はＰＴ）と称される計器用変圧器である構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、回路部４が計器用変圧器１の２次端子に接続される二次側線２，…に接続される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、回路部４は、計器用変圧器１の３次端子に接続される二次側線２，…にも接続される構成でもよく、また、計器用変圧器１の３次端子に接続される二次側線２，…のみに接続される構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、計器用変圧器１における２次端子に接続されている各相の２次側線２，２間に、不足電圧継電器３が接続されていると共に、計器用変圧器１における３次端子のオープンデルタの端子に接続されている２次側線２，２間に、地絡過電圧継電器が接続される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、計器用変圧器１における２次端子に接続されている各相の２次側線２，２間に、過電圧継電器や方向距離継電器が接続されている構成でもよく、３次端子のオープンデルタの端子に接続されている２次側線２，２間に、回路選択継電器や地絡順序遮断継電器が接続されている構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、結線切替手段４２により、各電圧測定回路４１が開放状態と線間接続状態（線間電圧を測定可能な接続状態）と相接続状態（相電圧を測定可能な接続状態）とに切り替え可能な構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、電圧測定回路は、開放状態と線間接続状態とに切り替え可能な構成でもよく、また、開放状態と相接続状態とに切り替え可能な構成でもよく、さらには、常に線間接続状態である構成や、常に相接続状態である構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、測定部４１２が絶縁電線である構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、測定部は、導電性を有する棒材や板材を、絶縁性を有する材質で被覆される構成でもよい。要するに、測定部は、電圧測定回路が通電状態の際にクランプメータで測定されても、作業者が感電しないような構成であればよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、測定部４１２が筐体６１の内部に配置されると共に、測定部４１２が筐体６１の第２の開口部６１２を介して露出していることで、クランプメータに測定可能に配置される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、測定部は、筐体６１の外部に配置され、常に露出するように配置される構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、測定部４１２を露出させる第２の開口部６１２が常に開放されている構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、配電盤は、第２の開口部６１２を覆い得る覆い部材を備え、必要に応じて、第２の開口部６１２を開閉させる構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、配電盤６が一つ設けられ、計器用変圧器１、測定部４１２、及び試験端子部４３が共通の配電盤６（同じ配電盤６）に収容される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、配電装置には、複数の配電盤が設けられ、計器用変圧器、測定部４１２、及び試験端子部がそれぞれ異なる配電盤に収容される構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、カバー部６２が通停電切替操作部５１の回転操作に連動して回転する構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、通停電切替操作部は、筐体６１に対して直線状（上下方向、横方向）に移動可能に構成されると共に、カバー部は、通停電切替操作部の操作に連動して、直線状（上下方向、横方向）に移動する構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、カバー部６２が第１の開口部６１１を閉塞する状態と開放する状態とに切り替え、第１の開口部６１１を開放することで、試験端子部４３が露出される構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、配電装置には、カバー部６２が設けられておらず、第１の開口部６１１が常に開放される構成に対して、試験端子部４３に挿通される筒状の被覆部材が設けられ、被覆部材が試験端子部４３に対して変位（スライド）することで、試験端子部４３が第１の開口部６１１を介して露出される構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、防止手段６３が通停電切替操作部５１とカバー部６２とを連結することで、継電器３が通電状態の際に、カバー部６２が第１の開口部６１１を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止する構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、配電盤は、継電器３が通電状態の際に、カバー部６２を係止することで筐体６１に対して移動するのを規制する規制手段を備え、規制手段は、継電器３が停電状態の際に、当該規制を解除する構成でもよい。

また、上記実施形態に係る配電装置及び電圧測定方法においては、試験端子部４３は、裸電線である構成を説明したが、斯かる構成に限られない。例えば、試験装置の端子がＹ端子や丸端子である場合に、試験端子部は、台座と、台座と螺合するネジとを備え、台座及びネジで試験装置の端子を挟持する構成、所謂、ネジ式の端子機構を備える構成でもよい。

１…計器用変圧器、２…２次側線、３…継電器、４…回路部、５…通停電切替手段、６…配電盤、４１…電圧測定回路、４３…試験端子部、６１…筐体、６２…カバー部、６３…防止手段、４１１…抵抗、４１２…測定部、６１１…（第１の）開口部

Claims (4)

1. 計器用変圧器と、計器用変圧器の２次側線間に接続される少なくとも一つの電圧測定回路を有する回路部とを備える配電装置において、
   電圧測定回路は、所定の抵抗値を有する抵抗と、クランプメータにより電流値を測定可能に配置され、導体が絶縁被覆されて形成される測定部とを備えることを特徴とする配電装置。
2. 計器用変圧器に対して回路部と並列接続となるように、計器用変圧器の２次側線間に接続される継電器と、回路部と継電器との接続を維持しつつ、継電器に計器用変圧器の電圧を印加させる通電状態と当該通電を遮断させる停電状態とを切り替え可能な通停電切替手段とを備え、
   回路部は、継電器に試験電圧を印加する試験装置に接続されるための試験端子部を備える請求項１に記載の配電装置。
3. 試験端子部を収容する筐体を有する配電盤を備え、
   筐体は、試験端子部を露出させる開口部を備え、
   配電盤は、開口部を閉塞する状態と開放する状態とを切り替えるべく、筐体に対して変位可能なカバー部と、継電器の通電状態において、カバー部が開口部を閉塞する状態から開放する状態に切り替わるのを防止する防止手段とを備える請求項２に記載の配電装置。
4. クランプメータを用いて、請求項１〜３の何れか１項に記載の測定部で電流値を測定し、測定した電流値と抵抗の抵抗値とに基づいて電圧値を算出することを特徴とする電圧測定方法。

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