JP2011226861A - 電気設備の試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】信号線路を遮断する前に誤って試験プラグを試験端子に挿入して電気設備の動作試験を実施することを防ぐことができる電気設備の試験装置を提供する。
【解決手段】遮断器が、トリップ回路により保護継電器から送信される信号に基づいて制御され、トリップ回路が、ロック端子120が挿抜されることにより、接続又は遮断される電力系統において、保護継電器を試験する装置であって、保護継電器に接続されたテストターミナル20と、テストターミナル20に挿入された状態で保護継電器を試験するテストプラグ40と、ロック端子120が挿入される挿入部66と、ロック端子120が挿入部66に挿入されていない状態ではプラグ挿入口24の全体又は一部を閉じ、挿入部66に挿入されるロック端子120により作動されてプラグ挿入口24の全体又は一部を開く開閉機構60とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、電力系統に設けられた電気設備を試験する装置に関する。
電力系統に設けられた保護継電器等の電気設備を試験する装置として、保護継電器に接続された試験端子と、該試験端子に挿入される試験プラグとを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。該試験装置では、試験プラグを試験端子に挿入した状態で、保護継電器が電圧回路および電流回路から遮断され、試験プラグと保護継電器とは閉回路を形成する。この状態で、試験プラグから保護継電器に対して電流や電圧が入力され、保護継電器の動作試験が行われる。
ここで、保護継電器により過電流や過電圧等の電力系統における電流や電圧の異常が検出された場合には、検出信号が保護継電器から遮断器に出力され、遮断器が駆動されて電力線路が遮断される。このため、保護継電器の動作試験を行う場合には、保護継電器と遮断器との間の信号線路を遮断することにより、遮断器の不要な動作を防止する必要がある。
特開2007−147372号公報
しかしながら、上記信号線路の遮断を失念することが考えられる。即ち、上記信号線路を遮断する前に、試験プラグを試験端子に挿入して保護継電器の動作試験を実施してしまい、遮断器を不要に動作させてしまう可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、信号線路を遮断する前に、誤って試験プラグを試験端子に挿入して電気設備の動作試験を実施するのを防ぐことができる電気設備の試験装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る電気設備の試験装置は、試験対象の電気設備の状態に応じた信号が、信号線路により他の電気設備に送信され、該他の電気設備が前記信号に基づいて制御されると共に、前記信号線路は、ロック端子が挿入された状態で接続され、前記ロック端子が取外された状態で遮断される電力系統において、前記試験対象の電気設備を試験する装置であって、前記試験対象の電気設備に接続された試験端子と、前記試験端子に挿入された状態で前記試験対象の電気設備の試験に用いられる試験プラグと、前記ロック端子が挿入される挿入部と、前記ロック端子が前記挿入部に挿入されていない状態では前記試験プラグの前記試験端子への挿入口の全体又は一部を閉じ、前記挿入部に挿入される前記ロック端子により作動されて前記挿入口の全体又は一部を開く開閉手段と、を備える。
上記電気設備の試験装置において、前記開閉手段は、前記挿入口を閉じる閉位置で停止でき、前記挿入口を開く開位置と前記閉位置との間で移動できるように、前記挿入口の周囲で支持された開閉部材と、前記挿入部に挿入される前記ロック端子から受ける力を前記開閉部材に伝達することにより、前記開閉部材を前記閉位置から前記開位置へ移動させる伝達部と、を備えてもよい。
上記電気設備の試験装置において、前記ロック端子の前記挿入部への挿入方向は、前記試験プラグの前記試験端子への挿入方向に対して直交するように設定されていてもよく、前記開閉部材は、前記試験プラグの前記試験端子への挿入方向と平行である軸の周りに回動可能であってもよく、前記伝達部は、前記挿入部に挿入される前記ロック端子の力を、前記開閉部材を前記開位置側へ回動させる力に変換するカムであってもよい。
上記電気設備の試験装置は、前記挿入部に、前記ロック端子に対して係脱可能に設けられ、前記ロック端子に係合することにより前記ロック端子の前記挿入部からの抜け出しを阻止し、前記ロック端子から離脱することにより前記ロック端子の前記挿入部からの抜け出しを許容する抜け出し阻止手段を備えてもよい。
上記電気設備の試験装置において、前記試験対象の電気設備は、継電器であってもよく、前記他の電気設備は、前記継電器の状態に応じた信号に基づいて制御される遮断器であってもよい。
上記電気設備の試験装置によれば、信号線路を遮断する前に、誤って試験プラグを試験端子に挿入して電気設備の動作試験を実施することを防ぐことができる。
一実施形態に係る保護継電器の試験装置の概略構成を示す図である。 テストターミナルを示す側断面図である。 テストプラグ及びテストターミナルを示す斜視図である。 テストプラグが挿入された状態のテストターミナルを示す側断面図である。 (A)は、プラグ挿入口を閉じた状態の開閉機構を示す正面図であり、(B)は、同状態の開閉機構を示す側面図である。 (A)は、プラグ挿入口を開く状態の開閉機構を示す正面図であり、(B)は、同状態の開閉機構を示す側面図である。 (A)は、プラグ挿入口を開いた状態の開閉機構を示す正面図であり、(B)は、同状態の開閉機構を示す側面図である。 他の実施形態に係る開閉機構を示す斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る保護継電器100の試験装置10の概略構成を示す図である。この図に示すように、保護継電器100を備える電力系統では、電力線路102に変流器104と遮断器110とが設けられている。変流器104はCT回路106を介して、遮断器110はトリップ回路112を介して、それぞれ保護継電器100に接続されている。
遮断器110は、保護継電器100からトリップ回路112を介して出力される信号に基づいて、遮断制御される。例えば、保護継電器100が、過電流や地絡過電流や過電圧や地絡過電圧等を検出した場合に、検出信号(Trip信号)がトリップ回路112を介して遮断器110に出力され、遮断器110は遮断動作を実行する。
また、トリップ回路112には、ロック端子120が設けられている。ロック端子120は、保護継電器100側の端子と遮断器110側の端子との間に挿入されたり、これらの端子の間から引き抜かれたりする端子である。ロック端子120が両側の端子の間に挿入された状態で、両側の端子の間が短絡される。一方、ロック端子120が両側の端子の間から引き抜かれた状態で、両側の端子は開放され、トリップ回路112は、保護継電器100から遮断される。
試験装置10は、テストターミナル20とテストプラグ40とを備えている。テストターミナル20は、CT回路106とトリップ回路112とに対応して設けられた接点22を備えている。一方、テストプラグ40は、接点22に挿入される導体42を備えている。
図2は、テストターミナル20を示す側断面図である。この図に示すように、テストターミナル20は、プラグ挿入口24を有する箱体26と、箱体26内に設けられた接点22と、接点22と接続された上下一対の端子28、29とを備えている。箱体26は、保護継電器100を備えるリレー盤に、プラグ挿入口24が該リレー盤の前面から露出するように取り付けられている。
接点22は、上下一対の可動接触板30、31と、上下一対の支持導体32、33と、上下一対の中継接点34、35とを備えている。上側の可動接触板30及び中継接点34は、上側の支持導体32を介して上側の端子28に導通されており、下側の可動接触板31及び中継接点35は下側の支持導体33を介して下側の端子29に導通されている。図示するように、テストプラグ40がテストターミナル20に挿入されていない状態で、上側の中継接点34は下側の可動接触板31に当接し、下側の中継接点35は上側の可動接触板30に当接している。
即ち、テストプラグ40がテストターミナル20に挿入されていない状態では、端子28と端子29とが、支持導体32、33、可動接触板30、31、及び中継接点34、35により導通されている。
図3は、テストプラグ40及びテストターミナル20を示す斜視図である。この図に示すように、テストプラグ40は、絶縁支持体44と、絶縁支持体44から突出した絶縁板46と、絶縁板46に取り付けられた複数の導体42とを備えている。各導体42は、絶縁板46を上下に挟んだ導体板48、49を備えている。即ち、上下の導体板48、49は、絶縁板46により絶縁されている。
また、テストプラグ40は、絶縁支持体44から絶縁板46の反対側へ突出した端子50と、端子50に着脱される短絡片52とを備えている。端子50は、上側の導体板48に接続された接点と下側の導体板49に接続された接点とが絶縁された構成となっている。これらの接点に短絡片52が取り付けられることにより、上側の導体板48と下側の導体板49とが導通される。
図4は、テストプラグ40をテストターミナル20に挿入した状態を示す側断面図である。この図に示すように、テストプラグ40をテストターミナル20に挿入した状態では、導体42が上下の可動接触板30、31により狭持される。この状態では、上側の可動接触板30と下側の中継接点35とが非接触となり、下側の可動接触板31と上側の中継接点34とが非接触となる。このため、短絡片49を端子50から取り外している状態では、上側の端子28と下側の端子29との導通が遮断される。一方、短絡片49を端子50に取り付けた上体では、上側の端子28と下側の端子29とが導通される。
次に、テストターミナル20のプラグ挿入口24を開閉する開閉機構60について説明する。図3に示すように、開閉機構60は、プラグ挿入口24を開閉するバー62と、バー62を支持するケーシング64と、ケーシング64に設けられた挿入部66と、バー62と一体で設けられたカム68とを備えている。
バー62は、角柱状の板材であり、少なくとも一部がプラグ挿入口24を覆うことができるように寸法が設定されている。また、バー62の長手方向一端側(以下、基端側という)は、長手方向一端部(以下、基端部という)にかけて次第に幅が狭くなるように弧状に形成されている。
ケーシング64は、プラグ挿入口24の長手方向一端側に配されている。ケーシング64は、上下方向を長手方向とする矩形柱状の部材であり、ケーシング64の下端部が、プラグ挿入口24の高さに位置するように、リレー盤の前面に取り付けられている。ケーシング64は、下側収容部70と挿入部66と上側収容部72とを備えている。下側収容部70と挿入部66と上側収容部72とは、プラグ挿入口24側に開口している。
下側収容部70は、ケーシング64の下端側に形成された空間であり、バー62の基端側を収容する。また、挿入部66と上側収容部72とは、の下側収容部70の上側に形成された空間である。挿入部66と上側収容部72とは、テストプラグ40を挿入する方向(以下、プラグ挿入方向という)の手前側から奥側へこの順で配されている。
挿入部66は、上下方向に延びるスリットであり、ロック端子120を収容する。挿入部66の下端部は下側収容部70に繋がっている。また、挿入部66の上下方向中央部には、上下両側よりも幅広の幅広部74が形成されている。この幅広部74は、ケーシング64におけるプラグ挿入方向の手前側に開口している。
挿入部66に挿入した状態でのロック端子120の側断面形状と、挿入部66の側断面形状とは、相似形であり、ロック端子120と挿入部66との間には、ロック端子120の厚み方向及び上下方向に関して僅かに隙間が空いている。上側収容部72は、下側収容部70から上方に延びる空間であり、バー62を収容する。
カム68は、バー62の基端側にバー62と一体で設けられている。カム68は、バー62からプラグ挿入方向の手前側に突出するように形成されており、カム面69を有している。
バー62の基端側及びカム68には軸76が挿通されている。この軸76は、下側収容部70内にプラグ挿入方向と平行に配されている。また、軸76の両端部は、ケーシング64の下部に固定されている。即ち、バー62の基端側及びカム68は、プラグ挿入方向と平行な軸76の周りに回動可能に、ケーシング64の下部に支持されている。
この図に示すように、ロック端子120が挿入部66に挿入された状態で、ロック端子120とカム68との作用により、バー62は、長手方向他端側(以下、先端側という)が持ち上げられた状態となり、プラグ挿入口24を開放する。
図5(A)は、バー62を水平にすることによりプラグ挿入口24を閉じた状態の開閉機構60を示す正面図であり、図5(B)は、同状態の開閉機構60を示す側面図である。これらの図に示すように、ロック端子120は、上下一対のコ字状の導体部122と、該上下一対の導体部122の間に設けられた絶縁部124とを備えており、ロック端子120は、正面視にてE字状に形成されている。また、絶縁部124の厚み寸法は、導体部122の厚み寸法よりも大きく設定されている。ここで、バー62によりプラグ挿入口24が閉じた状態では、ロック端子120は、図示するように挿入部66から外れた状態にある。
また、図5(B)に示すように、挿入部66は、上下方向中央部に上下両側よりも幅広の幅広部74が形成されているので、絶縁部124は、幅広部74に挿入可能であり、導体部122は、挿入部66の上下両側に挿入可能である。
図5(A)に示すように、ロック端子120が挿入部66に挿入されていない状態では、バー62の長手方向一端側が下側収容部70の底面に当接する。この状態で、バー62は、自重で降下して水平になり、プラグ挿入口24を塞ぐ。
カム68のカム面69は、下側収容部70内に位置する。該カム面69は、バー62が水平な状態でバー62の上側にかけて基端側に傾斜する面である。また、該カム面69の上端部は、ロック端子120の下側の導体部122の挿入経路に位置している。
図6(A)は、プラグ挿入口24を開く状態の開閉機構60を示す正面図であり、図6(B)は、同状態の開閉機構60を示す側面図である。これらの図に示すように、ロック端子120を、トリップ回路112から取り外して挿入部66に挿入する場合、絶縁部124を幅広部74に挿入し、上下の導体部122を挿入部66の上下両側に挿入する。
ロック端子120が挿入部66に挿入されると、下側の導体部122の下端部が、カム面69の上端部に当接する。この際、下側の導体部122からカム面69に水平方向(ロック端子120の挿入方向)の力が作用し、該水平方向の力が、カム面69により上向きの回転力に変換される。これにより、バー62は、先端側が持ち上がる方向(図中反時計回り方向)へ回動する。
図7(A)は、プラグ挿入口24を開いた状態の開閉機構60を示す正面図であり、図6(B)は、同状態の開閉機構60を示す側面図である。これらの図に示すように、ロック端子120が挿入部66の最深部まで挿入された場合には、バー62が、プラグ挿入口24とプラグ挿入方向に重なり合わない位置まで回動される。これにより、プラグ挿入口24が開いた状態となり、テストプラグ40をテストターミナル20に挿入できるようになる。
テストプラグ40をテストターミナル20に挿入して保護継電器100の動作試験を行った後は、テストプラグ40をテストターミナル20から引き抜き、ロック端子120を挿入部66から引き抜くことが好ましい。さらにその後、ロック端子120をトリップ回路112に装着することが好ましい。これにより、バー62が、上述の様に自重で降下(図中時計回り方向に回動)してプラグ挿入口24を塞ぐ。即ち、図4(A)、(B)の状態に戻る。
ここで、ロック端子120がトリップ回路112に装着された状態では、トリップ回路112は、保護継電器100と遮断器110とに接続されている。この状態でテストプラグ40をテストターミナル20に挿入できるとした場合、保護継電器100を遮断器100に接続した状態で、テストプラグ40により保護継電器100に過電流や地絡過電流を入力する動作試験を実施し得る。この場合、不必要に遮断器110が遮断動作を実行してしまうことになる。
しかし、本実施形態に係る試験装置10では、プラグ挿入口24の開閉用のバー62を開く際には、挿入部66に挿入しなければならないロック端子120をトリップ回路112から引き抜かなければならない。これにより、ロック端子120がトリップ回路112に装着された状態で、テストプラグ40をテストターミナル20に挿入することを防止でき、保護継電器100の動作試験時における不必要な遮断器110の遮断動作(即ち、停電)を防止できる。
また、本実施形態に係る試験装置10では、バー62が、プラグ挿入口24を閉じる位置で停止でき、該閉じる位置と開く位置との間で移動できるように、プラグ挿入口24の横側で支持されている。また、カム68が、挿入部66に挿入されるロック端子120から受ける力をバー62に伝達することにより、バー62を、プラグ挿入口24を閉じる位置から開く位置へと移動させる。
これにより、ロック端子120を挿入部66に挿入していない状態では、バー62によりプラグ挿入口24を塞ぎ、ロック端子120を挿入部66に挿入することにより、プラグ挿入口24を開くことができる。
また、本実施形態に係る試験装置10では、ロック端子120の挿入部66への挿入方向が、テストプラグ40のテストターミナル20への挿入方向に対して直交するように設定されている。また、バー62は、テストプラグ40のテストターミナル20への挿入方向と平行である軸76の周りに回動可能である。さらに、カム68は、挿入部66に挿入されるロック端子120の力を、バー62を開放側へ回動させる力に変換する。
即ち、本実施形態に係る試験装置10の開閉機構60では、バー62がプラグ挿入口24の外側で、リレー盤の前面に沿って回動し、また、ロック端子120もリレー盤の前面に沿って挿抜される。さらに、カム68もバー62からリレー盤の反対側に突出させればよい。これにより、開閉機構60の全体を、リレー盤の外側に配置することができるので、開閉機構60を設置するためにリレー盤に特殊な構造を設ける必要はない。従って、開閉機構60を、既存のリレー盤に取り付けることができる。
また、開閉機構60では、挿入部66の幅広部74がプラグ挿入方向の手前側に開口している。このため、ロック端子120が挿入部66に挿入されていることを確認できる。また、挿入部66に挿入したロック端子120を挿入部66から取り外すことができる。
図8は、他の実施形態に係る開閉機構160を示す斜視図である。この図に示すように、開閉機構160は、挿入部66に挿入されたロック端子120の抜け出しを阻止したり許容したりする抜け出し阻止機構80を備えている。抜け出し阻止機構80は、幅広部74の開口側の下縁部における端子挿入方向の手前側の端部に設けられたヒンジ82と、ヒンジ82に長手方向一端部を支持されたバー84とを備えている。
ヒンジ82は、ロック端子120の挿入方向に対して平行な軸の周りに回転可能であり、バー84は、ヒンジ82からヒンジ82の外径方向へ延びている。これにより、バー84は、ロック端子120の挿入方向に対して平行な軸の周りに回動可能に、幅広部74の開口の下縁部における端子挿入方向の手前側の端部に支持されている。
バー84の長手方向他端部(以下、先端部という)は、幅広部74の開口の反対側の下縁部まで延びている。これにより、図中実線で示すように、バー84が水平に倒れた状態で、バー84の先端部は、幅広部74の開口の反対側の下縁部により保持される。また、図中破線で示すように、バー84が鉛直に立った状態で、バー84の全体は、幅広部74の開口に収まる。
従って、バー84を鉛直に立てた状態では、挿入部66の入口が開放されるため、ロック端子120を挿入部66に挿入したり、ロック端子120を挿入部66から抜き出したりすることが可能である。また、バー84を水平に倒した状態では、挿入部66の入口がバー84により閉鎖され、バー84がロック端子120の挿入方向手前側と係合する。このため、ロック端子120が挿入部66から抜け出すことを阻止できる。
ここで、挿入部66に挿入されたロック端子120は、先端部が持ち上がった状態のバー84を支えている。このため、挿入部66に挿入されたロック端子120には、バー84の重量により抜け出す方向の力が作用する。
しかし、本実施形態に係る開閉機構160では、水平に倒した状態のバー84が、ロック端子120の挿入方向手前側と係合することにより、ロック端子120の挿入部66からの抜け出しが阻止される。従って、バー84の重量の大小に関わらず、ロック端子120の挿入部66からの抜け出しを防止でき、バー84の下降を防止できる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態では、試験対象の電気設備を保護継電器100とし、試験対象の電気設備の状態に応じて制御される電気設備を遮断器110として説明した。しかし、試験対象の電気設備としては、遠隔監視制御装置等も挙げられ、試験対象の電気設備の状態に応じて制御される電気設備としては、変圧器や変流器等も挙げられる。
また、上記の実施の形態では、テストプラグ40により接続又は遮断される回路をトリップ回路112とCT回路106とした。しかし、該回路にさらに変圧器に接続されたPT回路を加える等、適宜変更してもよい。
また、上記実施の形態では、プラグ挿入口24を開閉する機構を、基端側を支点として回動可能なバー62を備える開閉機構60を例に挙げて説明した。しかし、プラグ挿入口24を開閉する機構としては、上側を支点として回動可能に吊り下げられた扉を備える開閉機構等の他の機構も挙げられる。
また、上記実施の形態では、挿入部66に挿入されるロック端子120の力を、バー62に伝達する伝達部としてカム68を例に挙げて説明した。しかし、該伝達部としては、リンク機構等の他の機構も挙げられる。
さらに、上記実施の形態では、挿入部66に挿入されるロック端子120の力を、バー62の伝達するカム68を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、挿入部66に挿入されるロック端子120の力が、バー62に直接作用してバー62が移動する構成も挙げられる。
10 試験装置、20 テストターミナル(試験端子)、22 接点、24 プラグ挿入口(挿入口)、26 箱体、28、29 端子、30、31 可動接触板、32、33 支持導体、34、35 中継接点、40 テストプラグ(試験プラグ)、42 導体、44 絶縁支持体、46 絶縁板、48、49 導体板、50 端子、52 短絡片、60 開閉機構(開閉手段)、62 バー(開閉部材)、64 ケーシング、66 挿入部、68 カム(伝達部)、69 カム面、70 下側収容部、72 上側収容部、74 幅広部、76 軸、80 抜け出し阻止機構(抜け出し阻止手段)、82 ヒンジ、84 バー、100 保護継電器(試験対象の電気設備)、102 電力線路、104 変流器、106 CT回路、110 遮断器(他の電気設備)、112 トリップ回路(信号線路)、120 ロック端子、122 導体部、124 絶縁部

Claims (5)

  1. 試験対象の電気設備の状態に応じた信号が、信号線路により他の電気設備に送信され、該他の電気設備が前記信号に基づいて制御されると共に、前記信号線路は、ロック端子が挿入された状態で接続され、前記ロック端子が取外された状態で遮断される電力系統において、前記試験対象の電気設備を試験する装置であって、
    前記試験対象の電気設備に接続された試験端子と、
    前記試験端子に挿入された状態で前記試験対象の電気設備の試験に用いられる試験プラグと、
    前記ロック端子が挿入される挿入部と、
    前記ロック端子が前記挿入部に挿入されていない状態では前記試験プラグの前記試験端子への挿入口の全体又は一部を閉じ、前記挿入部に挿入される前記ロック端子により作動されて前記挿入口の全体又は一部を開く開閉手段と、
    を備える電気設備の試験装置。
  2. 前記開閉手段は、
    前記挿入口を閉じる閉位置で停止でき、前記挿入口を開く開位置と前記閉位置との間で移動できるように、前記挿入口の周囲で支持された開閉部材と、
    前記挿入部に挿入される前記ロック端子から受ける力を前記開閉部材に伝達することにより、前記開閉部材を前記閉位置から前記開位置へ移動させる伝達部と、
    を備える請求項1に記載の電気設備の試験装置。
  3. 前記ロック端子の前記挿入部への挿入方向は、前記試験プラグの前記試験端子への挿入方向に対して直交するように設定されており、
    前記開閉部材は、前記試験プラグの前記試験端子への挿入方向と平行である軸の周りに回動可能であり、
    前記伝達部は、前記挿入部に挿入される前記ロック端子の力を、前記開閉部材を前記開位置側へ回動させる力に変換するカムである
    請求項2に記載の電気設備の試験装置。
  4. 前記挿入部に、前記ロック端子に対して係脱可能に設けられ、前記ロック端子に係合することにより前記ロック端子の前記挿入部からの抜け出しを阻止し、前記ロック端子から離脱することにより前記ロック端子の前記挿入部からの抜け出しを許容する抜け出し阻止手段を備える請求項1から請求項3までの何れか1項に記載の電気設備の試験装置。
  5. 前記試験対象の電気設備は、継電器であり、
    前記他の電気設備は、前記継電器の状態に応じた信号に基づいて制御される遮断器である請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の電気設備の試験装置。
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