特開 2022-29895 無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022029895

(43)【公開日】2022-02-18

(54)【発明の名称】無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 11/00 20060101AFI20220210BHJP

   G01R 11/04 20060101ALI20220210BHJP

【ＦＩ】

G01R11/00 H

G01R11/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020133485

(22)【出願日】2020-08-06

(71)【出願人】

【識別番号】000236780

【氏名又は名称】不二電機工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(72)【発明者】

【氏名】山崎 高司

(72)【発明者】

【氏名】藤田 信輔

(57)【要約】

【課題】２種類の配線が対向するように並べられた電気装置に対応できる無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置を提供する。
【解決手段】無停電取替装置１０は第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８、第２接触子２０、第３接触子２２、第４接触子２４、短絡部材２６、第１筐体２８および第２筐体３０を備える。短絡部材２６が第４接触子２４に挿入されているときは第３接触子２２と第４接触子２４は絶縁されている。短絡部材２６が両方の接触子２２、２４に挿入されると、第３接触子２２と第４接触子２４が短絡し、第１端子１４と第２端子１６が短絡する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１外部配線および第２外部配線に電気器具を接続または切断するための無停電取替装置であって、
前記第１外部配線に接続される第１端子と、
前記第１端子と同電位であり、電気器具の端子が接続される第１接触子と、
前記第２外部配線に接続され、前記第１端子と対向する位置に配置された第２端子と、
前記第２端子と同電位であり、電気器具の端子が接続される第２接触子と、
前記第１端子および第１接触子と同電位である第３接触子と、
前記第２端子および第２接触子と同電位であり、前記第３接触子と対向する位置に配置された第４接触子と、
前記第３接触子と第４接触子の短絡と絶縁を切り替える短絡部材と、
前記第１端子、第１接触子、第２端子、第２接触子、第３接触子および第４接触子を固定する第１筐体と、
前記第１端子、第１接触子、第２端子、第２接触子、第３接触子、第４接触子および短絡部材を覆う第２筐体と、
を備えた無停電取替装置。

【請求項2】

前記短絡部材が往復運動できる請求項１の無停電取替装置。

【請求項3】

前記短絡部材が第３接触子または第４接触子に取り付けられ、第３接触子と第４接触子に対して往復運動することによって第３接触子、第４接触子またはその両方に接続される請求項２の無停電取替装置。

【請求項4】

前記短絡部材を移動させるレバーを備えた請求項１から３のいずれかの無停電取替装置。

【請求項5】

前記短絡部材に設けられ、端部に第１凹部を備えた作用部材と、
前記第１筐体または第２筐体に設けられ、端部に第２凹部を備えた支点部材と、
を備え、
前記レバーに前記第１凹部に入れられる第１凸部および第２凹部に入れられる第２凸部が設けられており、
前記第１凸部が第１凹部に入れられ、第２凸部が第２凹部に入れられた状態で第２凸部を中心にしてレバーを回転させることで、前記短絡部材が往復運動できる請求項４の無停電取替装置。

【請求項6】

前記短絡部材の移動方向を規制する被ガイド部およびガイド部を備えた請求項２から５のいずれかの無停電取替装置。

【請求項7】

前記ガイド部が第１筐体に形成され、短絡部材の往復運動する方向を向いており、
前記被ガイド部が短絡部材に設けられ、該短絡部材の往復運動に合わせて前記ガイド部の中を移動する
請求項６の無停電取替装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれかの無停電取替装置と、
前記第１接触子および第２接触子に接続された電気器具と、
を備えた電気装置。

【請求項9】

前記電気器具が電力量計または電流計である請求項８の電気装置。

【請求項10】

前記電気器具の端子と第１接触子を接続および電気器具の端子と第２接触子を接続するアダプターを備えた請求項８または９の電気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、電力量計を交換する際に、無停電で作業を行うための装置が開発および開示されている。たとえば、下記特許文献１の装置は、３本の電源側配線と３本の負荷側配線が横に並べられた電力量計を無停電で取り換えるための装置である。電力量計に端子台が取り付けられ、その端子台で電源側配線と負荷側配線が短絡されるようになっている。

【0003】

特許文献１に示されている電力量計は電源側配線と負荷側配線が横に並べられているが、電力量計の中には電源側配線と負荷側配線が対向するように並べられているものも存在する。特許文献１の装置は配線が対向するように並べられた電力量計に対応できない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４５１８５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、２種類の配線が対向するように並べられた電気装置に対応できる無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の無停電取替装置は、第１外部配線および第２外部配線に電気器具を接続または切断するための無停電取替装置である。無停電取替装置は、前記第１外部配線に接続される第１端子と、前記第１端子と同電位であり、電気器具の端子が接続される第１接触子と、前記第２外部配線に接続され、前記第１端子と対向する位置に配置された第２端子と、前記第２端子と同電位であり、電気器具の端子が接続される第２接触子と、前記第１端子および第１接触子と同電位である第３接触子と、前記第２端子および第２接触子と同電位であり、前記第３接触端子と対向する位置に配置された第４接触子と、前記第３接触子と第４接触子の短絡と絶縁を切り替える短絡部材と、前記第１端子、第１接触子、第２端子、第２接触子、第３接触子および第４接触子を固定する第１筐体と、前記第１端子、第１接触子、第２端子、第２接触子、第３接触子、第４接触子および短絡部材を覆う第２筐体とを備える。本発明の電気装置は、上記の無停電取替装置に電気器具が接続されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、第３接触子と第４接触子が短絡部材によって短絡されたり、絶縁されたりする。電気装置を通常使用するときは、第３接触子と第４接触子が絶縁されており、電気器具を交換するときに、第３接触子と第４接触子を短絡させる。第３接触子と第４接触子が短絡されており、電気器具を取り外しても無停電取替装置は電気を流すことができる。無停電で電気器具を交換できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の無停電取替装置の外観を示す斜視図である。

【図2】アダプターが取り付けられた電気器具を示す斜視図である。

【図3】第２筐体を取り外した無停電取替装置の斜視図である。

【図4】第２筐体を取り外した無停電取替装置の正面図である。

【図5】第１端子、第２端子、第１接触子、第２接触子、第３接触子、第４接触子および短絡部材を示す図であり、（ａ）は第３接触子と第４接触子が短絡部材で短絡された図であり、（ｂ）は第３接触子と第４接触子が絶縁された図である。

【図6】レバーを示す正面図である。

【図7】第１凹部と第２凹部にレバーが取り付けられた斜視図である。

【図8】図７の状態からレバーを操作した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の無停電取替装置およびその無停電取替装置を備えた電気装置について図面を使用して説明する。

【0010】

[実施形態１]
図１に示す本発明の無停電取替装置１０は、第１外部配線および第２外部配線に電気器具を接続または切断する装置である。たとえば、第１外部配線は電源に接続される配線であり、第２外部配線は負荷に接続される配線である。図２に示す電気器具１２は第１外部配線と第２外部配線とに直列接続されて動作する器具であれば限定されず、たとえば電力量計または電流計などである。

【0011】

図１、図３、図４に示すように、無停電取替装置１０は第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８、第２接触子２０、第３接触子２２、第４接触子２４、短絡部材２６、第１筐体２８および第２筐体３０を備える。

【0012】

第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８、第２接触子２０、第３接触子２２および第４接触子２４が第１筐体２８に取り付けられている。第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８、第２接触子２０、第３接触子２２、第４接触子２４および短絡部材２６の全部または一部が第２筐体３０で覆われる。第２筐体３０は、少なくとも第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８および第２接触子２０が外部から見えるように開口等を設けておく。第１端子１４などに外部から端子等を接続するためである。図面では第１端子１４、第２端子１６、第１接触子１８、第２接触子２０、第３接触子２２、第４接触子２４および短絡部材２６はそれぞれ３つになっているが、電気器具１２の構成、第１外部配線の本数および第２外部配線の本数に応じて適宜変更してもよい。

【0013】

第１端子１４は第１外部配線に接続される端子である。第２端子１６は第２外部配線に接続される端子である。第１端子１４と第２端子１６は同一形状になっている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本願はＬ字形状の第１金具３２、第２金具３４および第３金具３６が重ね合わせられており、３つの金具が重ねられた部分が第１端子１４または第２端子１６になっている。第１端子１４および第２端子１６にねじ３８を通す開口が設けられており、ねじ３８によって３つに重ねられた金具３２、３４、３６が第１筐体２８に取り付けられている。さらに、そのねじ３８によって第１端子１４に第１外部配線、第２端子１６に第２外部配線が取り付けられる。なお、ねじ３８で金具３２、３４、３６を第１筐体２８に取り付ける以外に、リベットで取り付けてもよいし、第１筐体２８にはめ込んで取り付けられるようにするなど、適宜取り付け方法を変更してもよい。

【0014】

第１金具３２と第２金具３４における第１端子１４または第２端子１６の反対部分が第１接触子１８または第２接触子２０である。第１接触子１８と第２接触子２０は、第１金具３２と第２金具３４は隙間を開けかつ対向して配置されている。第１接触子１４と第２接触子１６の部分で第１金具３２と第２金具３４は互いに近接するようにした折り曲げ部４０、４２を備える。第１金具３２と第２金具３４の間に電気器具１２の端子が挿入される。電気器具１２の端子は折り曲げ部４０、４２に接触し、第１金具３２と第２金具３４は互いに離れる方向にたわむ。第１金具３２と第２金具３４の弾性力によって電気器具１２の端子が第１金具３２と第２金具３４の間から抜けにくくなる。第１金具３２と第２金具３４の中央にスリット４４を備える。第１金具３２と第２金具３４がたわみやすくなっている。

【0015】

第３金具３６に第４金具４６が取り付けられている。第３金具３６における第１端子１４または第２端子１６の反対部分にねじ４８が通される開口が形成されており、その開口にねじ４８が通され、第４金具４６が第３金具３４にねじ止めされている。

【0016】

第４金具４６は帯状の金属の両端部分が互いに対向するように折り曲げられている（図５（ａ）、（ｂ））。第４金具４６の中央部分は平面状になっており、その中央部分が第３金具３６にねじ４８で取り付けられている。本願は第４金具４６が第３金具３６にねじ止めされているが、第３金具３６を省略して、第４金具４６を第２金具３４に溶接等されて固定されてもよい。

【0017】

第４金具４６の両端部分が第３接触子２２または第４接触子２４である。第４金具４６の両端部分は互いに近接するようにした折り曲げ部５０を備える。短絡部材２６が第４金具４６の両端部分に挿入される。

【0018】

短絡部材２６は長板状の金属である。短絡部材２６は第４金具４６の両端部分の間に挿入される。短絡部材２６は第４金具４６の両端部分の折り曲げ部５０に接触し、第４金具４６の両端部分は互いに離れる方向にたわむ。第４金具４６の弾性力によって短絡部材２６が第４金具４６の両端部分に挟まれて保持される。

【0019】

短絡部材２６の一端が第３接触子２２に挿入され、短絡部材２６の他端が第４接触子２４に挿入される。短絡部材２６は長手方向に直線的な運動で往復運動できる。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、短絡部材２６の他端が常に第４接触子２４に挿入されている。短絡部材２６が往復運動することで、両方の接触子２２、２４に挿入され、または第４接触子２４に挿入される。短絡部材２６が第４接触子２４にのみ挿入されているときは第３接触子２２と第４接触子２４は絶縁されている。短絡部材２６が両方の接触子２２、２４に挿入されると、第３接触子２２と第４接触子２４が短絡し、第１端子１４と第２端子１６が短絡する。なお、第４端子２４の代わりに第３端子２２が常に短絡部材２６を挟み込んでもよい。

【0020】

複数の短絡部材２６は平面が同一面になるように並べられている（図３、図４）。複数の短絡部材２６は板状の固定部材５２に固定されている。固定部材５２は長板状であり、固定部材５２の長さ方向は短絡部材２６の長さ方向に対して垂直方向を向いている。本願は２枚の固定部材５２で短絡部材２６を挟み込んで固定しているが、１枚の固定部材５２に短絡部材２６をねじ止め等して固定してもよい。

【0021】

固定部材５２は短絡部材２６の長さ方向を向いた棒状の被ガイド部５４を備える。被ガイド部５４は短絡部材２６同士の間に配置されている。第１筐体２８に被ガイド部５４が挿入される溝状のガイド部５６を備える。ガイド部５６は第１筐体２８における第１端子１４同士の間および第２端子１６同士の間に設けられている。被ガイド部５４がガイド部５６に入り、短絡部材２６の往復運動の方向を定める。被ガイド部５４の長さ方向は短絡部材２６の長さ方向を向いており、短絡部材２６を長さ方向に往復運動させることができる。被ガイド部５４がガイド部５６に入りやすいように、被ガイド部５４の先端が徐々に細くなるようにしてもよい。

【0022】

短絡部材２６を往復運動させるために、固定部材５２に作用部材５８が取り付けられている（図３、図４）。作用部材５８は長板状であり、その長さ方向は短絡部材２６の長さ方向に対して垂直方向を向いている。作用部材５８の両端部分は垂直方向に折れ曲がっている。作用部材５８の両端部分に第１凹部６０が形成されている。

【0023】

第２筐体３０に支点部材６２が取り付けられている(図１）。支点部材６２は長板であり、その長さ方向は作用部材５８の長さ方向と同じ方向を向いている。支点部材６２の両端部分は垂直方向に折れ曲がっている。支点部材６２の両端部分に第２凹部６４が形成されている。

【0024】

本願はレバー６６を備える（図６）。レバー６６は両端部が対向するように折れ曲がった板状体または棒状体である。板状体または棒状体の中央部分が直線状になっている。レバー６６の対向する部分に第１凸部６８と第２凸部７０が備えられている。

【0025】

レバー６６の第１凸部６８は第１凹部６０に入り、第２凸部７０は第２凹部６４に入る。各凸部６８、７０を各凹部６０、６４に入れた状態でレバー６６の中央部分を持って、レバー６６を回転させる。第２凸部７０が支点、第１凸部６８が作用点になり、作用部材５８を移動させることができる（図７、図８）。作用部材５８と短絡部材２６は一体になっているため、作用部材５８の移動によって短絡部材２６が移動される。短絡部材２６が移動されることで、第３接触子２２と第４接触子２４の短絡状態と絶縁状態を切り替えることができる（図５（ａ）、（ｂ））。

【0026】

第１筐体２８または第２筐体３０にレバー６６の両端および第１凸部６８が入る隙間７２を設ける（図１）。レバー６６の両端を隙間７２に入れ、さらに第１凸部６８を第１凹部６０に入れる。

【0027】

図１に示すように、作用部材５８の両端部分に、作用部材５８の長さ方向に対して垂直方向を向き、Ｌ字形状になった停止部７４を設ける。第１筐体２８または第２筐体３０の側部に、作用部材５８の当接部７６を設け、停止部７４が当接部７６に当たるようにする。作用部材５８を所定位置で停止させることができる。

【0028】

レバー６６が短絡部材２６、第１筐体２８および第２筐体３０に対して別部材になっていることで、レバー６６のみを独自に保管することになる。電気器具１２の取替等を行う者がレバー６６を保管し、電気器具１２の取替等を行うときにレバー６６を操作する。誤操作およびいたずらで短絡部材２６を移動させることを防止できる。

【0029】

電気器具１２は第１接触子１８と第２接触子２０に接続され、電気器具１２が第１筐体２８および第２筐体３０に取り付けられる（図６、図７）。電気器具１２は第１接触子１８と第２接触子２０に直接接続されてもよいし、アダプター７８を介して接続されてもよい。たとえば、電気器具１２の端子が第１端子１４と第２端子１６と同方向を向いている場合、電気器具１２の端子は第１接触子１８と第２接触子２０に接続できない。図２に示すように、電気器具１２の端子に第１接触子１８と第２接触子２０に挿入される端子８０を備えたアダプター７８を接続する。アダプター７８の端子８０が第１接触子１８と第２接触子２０に接続される。

【0030】

本願の無停電取替装置１０に電気器具１２を接続することで、本願の電気装置９０になる（図７、図８）。たとえば、電気器具１２が電力量計であれば、電気装置９０は電力量計として動作する。

【0031】

次に本願の無停電取替装置１０および電気装置９０の使用方法について説明する。（１）電気器具１２を配置したい位置に無停電取替装置１０を配置し、無停電取替装置１０の第１端子１４に第１外部配線を接続し、第２端子１６に第２外部配線を接続する。その際、第１外部配線および第２外部配線は電力供給されていない状態にしておく。

【0032】

（２）第３接触子２２と第４接触子２４が短絡部材２６で短絡されていないことを確認する。第３接触子２２と第４接触子２４が短絡されていれば、レバー６６を用いて短絡部材２６を移動させ、第３接触子２２と第４接触子２４を絶縁する。

【0033】

（３）第１接触子１８および第２接触子２０に電気器具１２の端子を接続する。電気器具１２はアダプター７８を介して第１接触子１８と第２接触子２０に接続されてもよい。電気器具１２が接続されることで、無停電取替装置１０と電気器具１２を備えた電気装置９０となる。第３接触子２２と第４接触子２４が絶縁されていることで、第１接触子１８と第２接触子２０に電気器具１２が直列接続される。その後、第１外部配線および第２外部配線に電力が印加された状態（活電状態）にする。電気器具１２に電力供給され、電気器具１２が動作する。

【0034】

（４）電気器具１２の定期交換または故障によって電気器具１２を無停電取替装置１０から取り外す場合、レバー６６の第１凸部６８を第１凹部６０に入れ、第２凸部７０を第２凹部６４に入れる。レバー６６の第２凸部７０を支点として、レバー６６の中央部分を回すことで、第１凸部６８が作用部材５８を移動させ、作用部材５８と一体になっている短絡部材２６が移動する。短絡部材２６が移動することで、短絡部材２６が両方の第３接触子２２と第４接触子２４に挿入される。第３接触子２２と第４接触子２４が短絡部材２６で短絡される。第３接触子２２と第４接触子２４が短絡部材２６を通して通電する。

【0035】

（５）無停電取替装置１０から電気器具１２を取り外す。第３接触子２２と第４接触子２４が短絡されており、第１外部配線と第２外部配線は通電している。負荷を停止させなくても電気器具１２を取り外すことができる。

【0036】

（６）新たな電気器具１２の端子を第１接触子１８と第２接触子２０に接続する。上記のようにレバー６６を用いて短絡部材２６を移動させ、第３接触子２２と第４接触子２４を絶縁する。電気器具１２に電力供給され、電気器具１２が動作する。

【0037】

以上のように、本願の無停電取替装置１０であれば、簡単な動作で電気器具１２を無停電で交換できる。従来と異なり、第１外部配線と第２外部配線が対向して配置される電気器具１２に対して無停電で交換することができる。無停電取替装置１０の中でレバー６６を別部品にすることで、誤操作やいたずらによる第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁の切り替えを防止できる。

【0038】

[実施形態２]
第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁を切り替えるために、短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４の間を直線的な運動で往復運動したが、他の往復運動であってもよい。たとえば、短絡部材２６が中心を軸として回転することで、短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４に対して往復運動してもよい。また、短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４に対して上下運動することで、短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４に対して往復運動してもよい。第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁が切り替えられれば、短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４に対してどのように運動してもよい。短絡部材２６が第３接触子２２と第４接触子２４に対して往復運動し、短絡と絶縁を切り替えられるのであれば、それらの形状等の構成は限定されず、短絡と絶縁が切り替えられるように適宜変更される。また、短絡部材２６の位置が固定され、第３接触子２２と第４接触子２４の両方または一方が短絡部材２６に対して接触と非接触が切り替えるように移動させ、第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁を切り替えてもよい。短絡部材２６、第３接触子２２および第４接触子２４のいずれもが移動し、短絡と絶縁が切り替えられてもよい。第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁を切り替える構成は適宜変更されてもよい。

【0039】

第３接触子２２と第４接触子２４は第４金具４６に限定されない。たとえば、第３接触子２２と第４接触子２４は複数の金具で開閉可能なように構成する。第３接触子２２と第４接触子２４が短絡部材２６を挟み込んだり開放したりして、第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁を切り替える。

【0040】

[実施形態３]
複数の短絡部材２６の平面を同一面にする以外に、複数の短絡部材２６の平面が平行になるように並べてもよい。短絡部材２６ごとに平面の角度が異なっていていたり、短宅部材２６の長さ方向の角度が異なっていたりしてもよいし、さらに短絡部材２６の高さが異なっていてもよい。第１筐体２８と第２筐体３０に短絡部材２６が収納されており、短絡部材２６によって第３接触子２２と第４接触子２４の短絡と絶縁が切り替えられれば、短絡部材２６の配置方法は限定されない。

【0041】

[実施形態４]
被ガイド部５４の形状は棒状に限定されない。ガイド部５６で被ガイド部５４がガイドされて短絡部材２６の移動方向が規制されれば、被ガイド部５４の形状は任意である。たとえば被ガイド部５４の形状は平板状であったり、凸状であったりする。ガイド部５６の形状は被ガイド部５４の形状によって適宜変更される。さらに、被ガイド部５４とガイド部５６を省略し、操作者によって短絡部材２６を所定方向に移動させてもよい。

【0042】

[実施形態５]
短絡部材２６が移動させられれば、レバー６６の構造などは限定されない。たとえば、第１凹部６０と第２凹部６４を凸部に変更し、レバー６６にその凸部を入れる凹部を形成してもよい。

【0043】

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

【符号の説明】

【0044】

１０：無停電取替装置
１２：電気器具
１４：第１端子
１６：第２端子
１８：第１接触子
２０：第２接触子
２２：第３接触子
２４：第４接触子
２６：短絡部材
２８：第１筐体
３０：第２筐体
３２：第１金具
３４：第２金具
３６：第３金具
４６：第４金具
５２：固定部材
５４：被ガイド部
５６：ガイド部
５８：作用部材
６０：第１凹部
６２：支点部材
６４：第２凹部
６６：レバー
６８：第１凸部
７０：第２凸部
７８：アダプター
９０：電気装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】