JP2008039741A - 単相二線式サージアブソーバ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 単相二線式の電力量計に使用するため、接触子の数が少ないため幅が狭くされた印刷基板に外形が大きい電気部品を取付けられるようにする。
【解決手段】 ケース１を箱状の本体１Ａと蓋体１Ｂとで構成し、２００Ｖの電力量計の使用に耐えられるように、ケース内に設けられた印刷基板１７の表面に表示素子ＬＥＤ１０とサージを吸収用および保護用の抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を取付け、裏面に抵抗と共にサージを吸収するコンデンサＣ１０を取付け、電力量計の負荷側端子に電気的に接触する一対の接触子２Ａ、２Ｂを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は自家用電力量計の交換時等に負荷状態によっては発生するサージのために顧客が使用している電気機器が破壊されるのを保護する単相二線式サージアブソーバ装置に関する。

電力量計は一定期間毎に検査を受けるので、新しいものと交換する必要がある。特に、地方では２線式の古い電力量計が使われており、これら２線式の電力量計を交換するときに、サージのために顧客が使用している電気機器が破壊されるのを保護するためのサージアブソーバが要求されている。

図５は従来の三線式サージアブソーバ装置の回路図である。

三線式サージアブソーバ装置の接続用の入力端子Ｒ及び入力端子Ｔには抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を介してサージ吸収用のコンデンサＣ１、Ｃ２が接続されている。コンデンサＣ１には負荷抵抗Ｒ３が接続され、コンデンサＣ２には負荷抵抗Ｒ４が接続されている。

さらに抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２間にはダイオードブリッジ回路ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３および抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８が接続されている。各ダイオードブリッジ回路ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３の負荷側にはＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３が接続されている。

大型の自家用電力量計の停電点検あるいは絶縁抵抗試験等で開閉器を開閉するときサージが発生するが、発生されたサージは入力端子からサージアブソーバ回路に加わり、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１および抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２で吸収される。コンデンサＣ１で吸収された電荷は抵抗Ｒ３で放電され、コンデンサＣ２で吸収された電荷は抵抗Ｒ２で放電され、コンデンサＣ１、Ｃ２の電位を下げる。

また、サージアブソーバ装置の接続用の入力端子Ｒ及び入力端子ＴよりのＲ相およびＴ相の交流電圧はダイオードブリッジ回路ＤＢ１、ＤＢ３で直流に整流し、Ｒ導通表示用にＬＥＤ１およびＴ導通表示用にＬＥＤ３を点灯し、欠相がないことを表示する。

Ｓ相は中性線のため電位が発生しないので、そのままではＳ導通表示用にＬＥＤ２は発光しない。そこで中性線（０Ｖ）に対して仮想中性線を作り、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により回路バランスを崩し電位差を発生させて、Ｓ導通表示用にＬＥＤ２発光させている。もし中性線が欠相した場合は、仮想中性線との間に電位差が発生しないため、Ｓ相の導通表示用ＬＥＤ２が発光しないため、中相の欠相が容易に確認できる。
特開平１０−４０７８６号公報

自家用電力量計の交換時等に発生するサージを防止するために、変圧器二次側端子、母線バー、配電線途中等にサージアブソーバ装置を接続している。

しかし、従来単相三線式あるいは三相三線式のサージアブソーバ装置は多く出回っているが、単相二線式サージアブソーバ装置はなかった。

また、単相二線式電力量計には１００Ｖ用と２００Ｖ用とが存在し、アブソーバ装置も１００Ｖと２００Ｖとに対応する対応型アブソーバを必要とした。そのため使用されている抵抗の抵抗値はそのままであるが、ワット値を１/４Ｗから２Ｗに大きくし、コンデンサのファラド値もそのままであるが、耐圧ボルトを２５０Ｖから６３０Ｖに上げることにより対応している。

単相二線式サージアブソーバ装置はサージ吸収あるいは欠損を表示する回路は印刷基板に形成している回路を電力量計の負荷側端子に接触子により電気的に接続しているが、単相二線式電力量計は負荷側端子が一対である。そのため単相二線式サージアブソーバ装置は接触子が一対であり、三相式サージアブソーバ装置に比較して接触子が少なくその分ケースの幅が小さく、印刷基板の幅が狭くなる。

ところが前述したように、アブソーバ装置を２００Ｖの電力量計に使用できるように対応させると、抵抗およびコンデンサの形状が大きくなるためそのままでは印刷基板に収まらなくなる。

本発明は上述した課題に鑑みてなされ、接触子の数が少ないため幅が狭くされた印刷基板に外形が大きい電気部品を取付けられるようしたものであり、
箱状の蓋体と本体とで構成されたケースと、前記ケース内に設けられ、表面に表示素子と２００Ｖの電力量計の使用に耐えられるように消費電力を大きなワット値にしたサージの吸収用および保護用の抵抗が取付けられ、裏面に２００Ｖの電力量計の使用に耐えられるように、コンデンサの耐圧電圧を大きくしたサージを吸収するコンデンサが取付けられた印刷基板と、前記印刷基板と電気的に接続され、単相二線式の電力量計の負荷側端子に接触される一対の接触子とよりなる単相二線式サージアブソーバ装置を提供する。

本発明は前記印刷基板をケースの蓋体と本体の周縁で挟持した単相二線式サージアブソーバ装置を提供する。

本発明は前記表示素子を印刷基板に支持部材を介して取付け、表示素子の頭部が蓋体に形成した表示窓に近接されるようにした単相二線式サージアブソーバ装置を提供する。

本発明の単相二線式サージアブソーバ装置は印刷基板の表裏に電気部品を取付けるようにしたので、単相の電力量計に使用に合わせサージアブソーバ装置を小さくしたため印刷基板の幅が狭くなり、且つアブソーバ装置を２００Ｖ用の電力量計に使用できるように対応させたため、形状が大きくなった抵抗およびコンデンサでも印刷基板に収納できる。

また、本発明の単相二線式サージアブソーバ装置は印刷基板の表裏に抵抗とコンデンサを取付けるため、印刷基板を従来のように表示窓に近接して印刷基板を取付けられなくとも、表示素子を印刷基板に支持部材を介して取付けたので、表示素子の頭部を表示窓に近接させることが出来る。

本発明の単相二線式サージアブソーバ装置を図１から図４を参照して説明する。

図１は本発明のサージアブソーバ装置の回路図である。図５に示す従来のサージアブソーバ装置と同一部分は同一符号を付す。

サージアブソーバ回路のＲ相接続用の入力端子Ｒ及びＳ相接続用の入力端子Ｓ間にはサージ吸収用の抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ１０とが直列接続されている。サージ吸収用のコンデンサＣ１０に並列に回路保護用の抵抗Ｒ１１が接続されている。

表示回路ＨはダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４で構成したダイオードブリッジ回路ＤＢ１０と発光ダイオードＬＥＤ１０とよりなる。ダイオードブリッジ回路ＤＢ１０の頂点Ｋ１はサージ吸収用の抵抗Ｒ１０を介して入力端子Ｒに接続されている。ダイオードブリッジ回路ＤＢ１０の頂点Ｋ１と対角線上にある頂点Ｋ２は分割し直列接続した表示用の抵抗Ｒ１２とＲ１３とを介して入力端子Ｓに接続されている。表示用の抵抗は電流が多く流れ発熱量が大きいため、二個に分割し直列接続することにより、発熱量を分散させている。

ダイオードブリッジ回路ＤＢ１０の頂点Ｋ１、Ｋ２と異なる頂点Ｋ３、Ｋ４間には導通表示用の発光ダイオードＬＥＤ１０が接続されている。

前述した各電気部品は１００Ｖと２００Ｖの電力量計に使用できるようにするため大きくしている。即ちサージ吸収用の抵抗Ｒ１０の抵抗値は１００Ω、回路保護用の抵抗Ｒ１１の抵抗値は１００ＫΩ、直列接続した表示用の抵抗Ｒ１２とＲ１３の抵抗値はそれぞれ１５ＫΩであり、１００Ｖの電力量計に使用するときも２００Ｖの電力量計に使用するときも同一である。しかしこれら抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の消費電力は１００Ｖの電力量計に使用するときは１/４Ｗでよいのに、２００Ｖでも使用できるようにするため２Ｗにしている。

コンデンサＣ１０もファラド値はそのままで耐圧ボルトを２００Ｖでも使用できるようにするため２５０Ｖから６３０Ｖに上げている。このように２００Ｖの電力量計に使用できるようにしているため、外形が大きくなる。

図２は本発明のサージアブソーバ装置の断面図である。

サージアブソーバ装置の樹脂ケース１は雨水等を避け且つ絶縁抵抗を保持するためにジュラコン樹脂で形成され、空間部３を有する本体１Ａと表示窓４を有する蓋体１Ｂよりなる。本体１Ａの底面からは二線式電力量計１０の負荷側端子１４ａ、１４ｂに対応して一対の接触子２Ａ、２Ｂが突出されるように設けられている。

接触子２Ａ、２Ｂは下端に接触片２ａ、２ｂを有し、上部は止め部材６Ａ、６Ｂにて取付円筒５Ａ、５Ｂ中を上下動できるように設けられている。接触子２Ａ、２Ｂは取付円筒５Ａ、５Ｂの上端を施蓋する螺子８Ａ、８Ｂに一端が取付けられたバネ９Ａ、９Ｂにて下方に付勢されている。

本体１Ａと蓋体１Ｂに形成した周縁段部には図１に示す回路が組み込まれた印刷基板１７が挟持して取付けられている。印刷基板１７は本体１Ａと蓋体１Ｂとを固定する螺子によっても固定されている。

２００Ｖに対応させるため、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３とコンデンサＣ１０は外形が大きく、且つ印刷基板１７は単相の電力量計に使用に合わせサージアブソーバ装置を小さくしたため印刷基板の幅が小さくなっている。

そこで印刷基板１７の表面には抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３と発光ダイオードＬＥＤ１０およびダイオードブリッジ回路ＤＢ１０等を設ける。発光ダイオードＬＥＤ１０は蓋体１Ｂに形成した表示窓４に頭部が近接されるように、リード線２１、２１が貫く支持部材２０を介して印刷基板１７に取付けられている。印刷基板１７の裏面にはコンデンサＣ１０を設ける。

螺子８Ａ、８Ｂはリード線８ａ、８ｂにて印刷基板１７に接続されている。従って接触片２ａと接触子２ｂ間には抵抗Ｒ１０と抵抗Ｒ１１を介してサージ吸収用のコンデンサＣ１０が接続されることとなる。コンデンサＣ１０には負荷抵抗Ｒ１１が接続されている。

本発明のサージアブソーバ装置１は例えば単相二線式の電力量計に使用される。

図３および図４に示すように、接触子２Ａ、２Ｂの接触片２ａ、２ｂを電力量計１０の負荷側端子１４ａ、１４ｂに接合する。そして１本の連結用螺子７でもって電力量計１０の端子板１１に設けた螺子孔１２に螺合させる。接触子２Ａ、２Ｂはバネ９Ａ、９Ｂで下方に付勢されているため、接触子２Ａ、２Ｂの先端に設けた接触片２ａ、２ｂは第１の電力量計１０の第１の負荷側端子１４ａ、１４ｂに強く接合される。

この状態で電力量計１０を取替え等するために、電力量計１０の端子から電線を取り外す時にサージが発生されることがある。

図１に示すように、電力量計１０の端子から電線を取り外す時に発生されたサージは接触片２ａ、２ｂからサージアブソーバ回路の入力端子Ｒ、Ｓに加わり、抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ１０で吸収される。

サージアブソーバ回路の入力端子Ｒ及び入力端子Ｓに加わった単相の交流電圧はダイオードブリッジ回路ＤＢ１０で直流に整流される。今加えられた交流電圧の入力端子Ｒが正で入力端子Ｓが負である場合に、入力端子Ｒに加わった正の交流電圧は抵抗Ｒ１０を介してダイオードブリッジ回路ＤＢ１０の頂点Ｋ１からダイオードＤ１に加わり、その後頂点Ｋ３からＬＥＤ１０に加わり、頂点Ｋ４を経てダイオードＤ４、更に表示用の抵抗Ｒ１３、Ｒ１２を介して入力端子Ｓに至る。

逆に加えられた交流電圧の入力端子Ｒが負で入力端子Ｓが正である場合に、入力端子Ｓに加わった正の交流電圧は表示用の抵抗Ｒ１２、Ｒ１３を介してダイオードブリッジ回路ＤＢ１０の頂点Ｋ２からダイオードＤ３に加わり、その後頂点Ｋ３からＬＥＤ１０に加わり、頂点Ｋ４を経てダイオードＤ２、更に抵抗Ｒ１０を介して入力端子Ｒに至る。このようにＬＥＤ１０には入力端子Ｒ、Ｓに加えられた交流電圧がダイオードブリッジ回路ＤＢ１０で整流されて常に流れ発光されているので、欠相がないことを表示する。

ＬＥＤ１０は印刷基板１７に支持部材２０を介して取付け、頭部が表示窓４に近接されるようにしているので、外部からはっきり見える。

本発明の単相二線式サージアブソーバ装置の回路図である。 本発明の単相二線式サージアブソーバ装置の断面図である。 本発明の単相二線式サージアブソーバ装置を電力量計に取り付けた側面図である。 本発明の単相二線式サージアブソーバ装置を電力量計に取り付けた斜面図である。 従来のサージアブソーバ装置の回路図である。

符号の説明

１ 樹脂ケース
１Ａ 本体
１Ｂ 蓋体
４ 表示窓
１７ 印刷基板
Ｒ 入力端子
Ｓ 入力端子
Ｒ１０ サ−ジ吸収用の抵抗
Ｒ１１ 負荷抵抗
Ｒ１２ 表示用の抵抗
Ｒ１３ 表示用の抵抗
Ｃ１０ サージ吸収用の抵抗
ＤＢ１０ ダイオードブリッジ回路
Ｈ 表示回路

Claims (3)

1. 箱状の蓋体と本体とで構成されたケースと、
   前記ケース内に設けられ、表面に表示素子と２００Ｖの電力量計の使用に耐えられるように消費電力を大きなワット値にしたサージの吸収用および保護用の抵抗が取付けられ、裏面に２００Ｖの電力量計の使用に耐えられるようにコンデンサの耐圧電圧を大きくしたサージを吸収するコンデンサが取付けられた印刷基板と、
   前記印刷基板と電気的に接続され、単相二線式の電力量計の負荷側端子に接触される一対の接触子とよりなることを特徴とする単相二線式サージアブソーバ装置。
2. 前記印刷基板をケースの蓋体と本体の周縁で挟持したことを特徴とする請求項１記載の単相二線式サージアブソーバ装置。
3. 前記表示素子を印刷基板に支持部材を介して取付け、表示素子の頭部が蓋体に形成した
   表示窓に近接されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の単相二線式サージアブソーバ装置。

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