JP3208336U

JP3208336U - 校正試験装置

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Publication number: JP3208336U
Application number: JP2016005139U
Authority: JP
Inventors: 友彦飯田; 林　秀樹; 秀樹林; 龍雄小檜山; 雄一名雪
Original assignee: 株式会社Ｎａａファシリティーズ
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2026-10-25

Abstract

【課題】計測機器を使用する事業者が自ら校正試験を短時間かつ安全に実施することが可能な校正試験装置を提供する。【解決手段】クランプ式電流計の校正試験に用いられる校正試験装置であって、定電流源に接続される入出力端子３０、３２、３４、３６と、校正済みの標準電流計により電流が測定される標準電流測定部４０と、被校正対象となる被校正クランプ式電流計により電流が測定される複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉとを備え、複数の被校正電流測定部は、それぞれ電線が巻回された巻き線形状を有し、かつ、互いに異なる巻き数を有しており、入出力端子、標準電流測定部及び複数の被校正電流測定部は、電気的に直列となるよう接続されている。【選択図】図１

Description

本考案は、主としてクランプ式電流計の校正試験に用いられる校正試験装置に関するものである。

従来、電気回路を切断することなく電線等に流れる電流を測定可能な電流計として、クランプ式電流計（クランプメータ）が広く知られている（特許文献１〜４）。クランプ式電流計１００は、図１０に示すように、電線１０２の周囲を包囲可能なクランプ部１０４と、表示部１０７及び各種操作を実行可能な操作部１０８を有する電流計本体１０６とを備えている。クランプ部１０４は、電線１０２を流れる電流による磁界を測定可能に構成されており、電流計本体１０６は、クランプ部１０４により測定した磁界を電流に変換して、該変換した電流の値を表示部１０７に表示するよう構成されている。

このように構成されたクランプ式電流計１００によれば、電線１０２を流れる電流による磁界を測定することにより、電気回路を切断することなく、電線１０２を流れる電流を間接的に測定することが可能である。

クランプ式電流計１００を含め、電気設備の点検等に用いられる計測機器で測定される数値は、通常、真の値（真値）ではなく、大なり小なり誤差を含んでいる。このため、計測機器においては、測定データの信憑性を確認するために、所定の期間毎に、校正試験を実施することが必要である。ここで、校正試験とは、標準器等を用いて、校正対象となる計測機器（被校正機器）が表す値と、その真値との関係、例えば、被校正機器が表す値を真値に補正するための補正値を求めることをいう。このような校正試験は、通常、測定器メーカや校正専門業者等の外部校正機関にて、高精度かつ高価な標準器を用いて実施されている。

特開昭６４−３８６６２号公報特開２００５−３３７９６１号公報特開２００９−２７０５号公報特開２０１４−１４２２８４号公報

しかしながら、外部校正機関にて校正試験を行う場合には、信頼のおける試験成績書及び校正証明書を取得可能であるという利点が存在するものの、校正試験に要する期間が長く、その間、校正対象となっている計測機器を使用することができないため、校正期間中の使用不可台数を考慮した台数を保有する必要があり、機器のコスト及び管理負担が増大するという問題がある。また、外部校正機関による校正費用が発生するため、機器のランニングコストが嵩むという問題もある。

そこで、本考案は、計測機器を使用する事業者（電気設備事業者等）が自ら校正試験を短時間かつ安全に実施することが可能な校正試験装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本考案に係る校正試験装置は、クランプ式電流計の校正試験に用いられる校正試験装置であって、定電流源に接続される入出力端子と、校正済みの標準電流計により電流が測定される標準電流測定部と、被校正対象となる被校正クランプ式電流計により電流が測定される複数の被校正電流測定部とを備え、前記複数の被校正電流測定部は、それぞれ電線が巻回された巻き線形状を有し、かつ、互いに異なる巻き数を有しており、前記入出力端子、前記標準電流測定部及び前記複数の被校正電流測定部は、電気的に直列となるよう接続されていることを特徴とする。

本考案に係る校正試験装置において、前記入出力端子は、二以上の異なる定電流源が接続可能に構成されており、前記校正試験装置は、前記入出力端子に接続された前記二対以上の定電流源から、前記標準電流測定部及び前記複数の被校正電流測定部と電気的に接続される定電流源を選択する定電流源切替部を更に備えることが好ましい。

また、本考案に係る校正試験装置において、前記複数の被校正電流測定部は、各被校正電流測定部に発生する磁界が互いに磁気的に干渉しないよう、隣接する被校正電流測定部同士が互いに異なる方向を向くよう配置されるか、又は、隣接する被校正電流測定部同士が互いに巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されることが好ましい。

さらに、本考案に係る校正試験装置において、前記複数の被校正電流測定部は、巻き数が１の第１被校正電流測定部と、巻き数が２の第２被校正電流測定部と、巻き数が３の第３被校正電流測定部と、巻き数が４の第４被校正電流測定部と、巻き数が６の第５被校正電流測定部と、巻き数が８の第６被校正電流測定部と、巻き数が１０の第７被校正電流測定部と、巻き数が２０の第８被校正電流測定部と、巻き数が３０の第９被校正電流測定部とを備えることが好ましい。

本考案によれば、計測機器を使用する事業者が自ら校正試験を短時間かつ安全に実施することが可能な校正試験装置を提供することができる。

本考案の一実施形態に係る校正試験装置を概略的に示す図である。本実施形態に係る校正試験装置に蓋体を取り付けて運搬可能にした状態を示す図である。本実施形態に係る校正試験装置の一部の回路構成を概略的に示す図である。本実施形態に係る校正試験装置により測定可能な電流範囲の一例を示す図である。第１の定電流源から電流を供給した場合の電流の流れを示す図である。第２の定電流源から電流を供給した場合の電流の流れを示す図である。本実施形態に係る校正試験の手順を示す図である。本実施形態に係る校正試験における良否判定の手順を示す図である。本実施形態に係る校正試験の測定結果の一例を示す図である。一般的なクランプ式電流計を概略的に示す図である。

次に、本考案の一実施形態に係る校正試験装置について、図面に基づいて説明する。

本実施形態に係る校正試験装置１は、主としてクランプ式電流計１００の校正試験に用いられる巻き線群（後述する第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉ）を有する巻き線群集合装置であって、図１及び図２に示すように、持ち運び可能な筐体１０と、筐体１０内に設けられた部品配置パネル２０とを備えている。

また、校正試験装置１は、電流計の校正試験に用いられる構成要素として、図１〜図３に示すように、定電流源２，４に接続される入出力端子３０〜３６と、校正済みの標準電流計（標準器）６により電流が測定される標準電流測定部４０と、被校正クランプ式電流計１００により電流が測定される複数の被校正電流測定部（第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉ）と、定電流源２，４を選択する定電流源切替部６０とを備えている。これら入出力端子３０〜３６、標準電流測定部４０及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉは、電気的に直列となるよう接続されている。

さらに、校正試験装置１は、電圧計の校正試験に用いられる構成要素として、図１に示すように、定電圧源（図示せず）に接続される定電圧源用端子台７０と、被校正対象となる被校正電圧計が接続される被校正電圧計用端子台７２とを備えている。

筐体１０は、図２に示すように、上面が開口された箱体形状を有する筐体本体１２と、筐体本体１２に着脱自在に取り付けられる蓋体１４と、筐体本体１２に対する蓋体１４の開閉を規制するロック機構１６と、筐体本体１２の側部に設けられた把持部（取っ手）１８とを備えている。蓋体１４には、外部機器接続用の電線を収容可能な内ポケット（図示せず）が設けられている。このような筐体１０としては、例えばアルミキャリングケース等の種々の公知の筐体を任意に用いることが可能であるため、その詳細な説明を省略する。

部品配置パネル２０は、図１に示すように、筐体本体１２の上面を覆うように設けられた板状部材であり、その表面に、入出力端子３０〜３６及び標準電流測定部４０の端子台、第１〜第９被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ、電流源切替部６０、定電圧源用端子台７０及び被校正電圧計用端子台７２が取り付けられている。

筐体本体１２と部品配置パネル２０の裏面との間には、電流源切替部６０と標準電流測定部４０とを電気的に接続する配線８０と、標準電流測定部４０と第１被校正電流測定部５０ａとの間の電線部分８２ａと、隣接する被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ間の電線部分８２ｂ〜８２ｉと、第９被校正電流測定部５０ｉと電流源切替部６０との間の電線部分８２ｊと、定電圧源用端子台７０と被校正電圧計用端子台７２との間を電気的に接続する配線８４，８６とが収容される配線収容空間（図示せず）が形成されている。これら配線８０及び電線部分８２ａ〜８２ｊは、その大部分が配線収容空間内に収容されており、図１に示すように、その両端部のみが、部品配置パネル２０の貫通孔を介して部品配置パネル２０の表面側に露出している。なお、本実施形態では、入出力端子３０〜３６と電流源切替部６０とを接続する配線８８ａ〜８８ｄについては、その全体が部品配置パネル２０の表面側に露出されているが、これに限定されず、配線８０及び電線部分８２ａ〜８２ｊと同様に配線収容空間内に収容される構成としても良い。ここで、図１に示された白抜きの丸印は、それぞれ、部品配置パネル２０に形成された貫通孔を示している。

部品配置パネル２０の表面には、図１に示すように、筐体本体１２の配線収容空間に収容された配線と、外部機器接続用端子台（入出力端子３０〜３６及び標準電流測定部４０の端子台、定電圧源用端子台７０並びに被校正電圧計用端子台７２）の機能と、各被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉの巻き数とが視覚的に認識できるように、これらの情報が記載されたラミネート加工した部品配置図が貼り付けられている。なお、図１において、配線８０及び電線部分８２ａ〜８２ｊを含む太線で示した配線部分は、部品配置図に印字された配線図であり、「定電流源入力Ａ」、「定電流源入力Ｂ」及び「定電圧源」の各文字及び各記号と、電流計及び電圧計の記号と、「１ターン」〜「３０ターン」、「入力Ａ側」及び「入力Ｂ側」の各文字は、部品配置図に印字された文字又は記号である。このように、部品配置図を貼り付けることにより、外部機器を接続する際の接続間違いリスクを低減させることが可能である。

入出力端子３０〜３６は、図１及び図３に示すように、定電流源２の入力側（＋側）及び出力側（−側）が接続される第１入力端子３０及び第１出力端子３４と、他の定電流源４の入力側（＋側）及び出力側（−側）が接続される第２入力端子３２及び第２出力端子３６とを備えており、２つの異なる定電流源２，４が接続可能に構成されている。

標準電流測定部４０は、図１及び図３に示すように、標準電流計６の入力側（＋側）が接続される入力端子４２と、標準電流計６の出力側（−側）が接続される出力端子４４とを備えており、入力端子４２及び出力端子４４に標準電流計６を接続することにより、該標準電流計６によって一方の定電流源２又は他方の定電流源４から出力される定電流を測定可能に構成されている。非使用時における標準電流測定部４０には、図１に示すように、入力端子４２と出力端子４４とを短絡させる短絡線４６が取り付けられている。

第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉは、図１及び図３に示すように、それぞれ電線が巻回された巻き線形状を有し、かつ、互いに異なる巻き数を有している。具体的には、第１被校正電流測定部５０ａは、巻き数が１となるコイル状に形成されており、第２被校正電流測定部５０ｂは、巻き数が２となるコイル状に形成されており、第３被校正電流測定部５０ｃは、巻き数が３となるコイル状に形成されており、第４被校正電流測定部５０ｄは、巻き数が４となるコイル状に形成されており、第５被校正電流測定部５０ｅは、巻き数が６となるコイル状に形成されており、第６被校正電流測定部５０ｆは、巻き数が８となるコイル状に形成されており、第７被校正電流測定部５０ｇは、巻き数が１０となるコイル状に形成されており、第８被校正電流測定部５０ｈは、巻き数が２０となるコイル状に形成されており、第９被校正電流測定部５０ｉは、巻き数が３０となるコイル状に形成されている。

これら第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉは、同方向に束ねられた電線の束が形成されるよう、巻き線形状に巻回されることにより、巻き数（ターン数）に応じた磁界が発生するよう構成されている。そして、磁界の大きさに比例した電流値が被校正クランプ式電流計１００の指示値となるため、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおいて測定される被校正クランプ式電流計１００の指示値は、図４の表に示すように、理想的には、定電流源２，４からの出力電流に巻き数を乗じた電流値となる。例えば、定電流源２，４から９Ａの定電流を出力した場合には、第１被校正電流測定部５０ａ（巻き数１）においては９Ａの電流が測定され、以下同様に、第２被校正電流測定部５０ｂ（巻き数２）では１８Ａ、第３被校正電流測定部５０ｃ（巻き数３）では２７Ａ、第４被校正電流測定部５０ｄ（巻き数４）では３６Ａ、第５被校正電流測定部５０ｅ（巻き数６）では５４Ａ、第６被校正電流測定部５０ｆ（巻き数８）では７２Ａ、第７被校正電流測定部５０ｇ（巻き数１０）では９０Ａ、第８被校正電流測定部５０ｈ（巻き数２０）では１８０Ａ、第９被校正電流測定部５０ｉ（巻き数３０）では２７０Ａの電流が測定されることとなる。

本実施形態に係る第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉによれば、例えば３ｍＡ〜２７０Ａという非常に広範囲の電流計測を実現することができるため、様々な種類の被校正クランプ式電流計１００における全てのレンジに対応することが可能となると共に、数ｍＡの漏れ電流用校正試験から数百Ａの負荷電流用の校正試験までの全ての校正試験を実施することが可能となる。なお、図４では、２５ｍＡ、２５０ｍＡ、１．５Ａ及び１０Ａの４つの測定レンジを有する定電流源２，４を用いる場合を例として挙げているが、これに限定されるものではない。

第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉは、図１に示すように、各被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉに発生する磁界が互いに磁気的に干渉しないよう、隣接する被校正電流測定部同士が互いに異なる方向を向くよう配置されるか、又は、隣接する被校正電流測定部同士が互いに巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている。具体的には、第１被校正電流測定部５０ａと第２被校正電流測定部５０ｂとは、互いに異なる方向を向くよう配置されている。第２被校正電流測定部５０ｂと第３被校正電流測定部５０ｃとは、巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている。第３被校正電流測定部５０ｃと第４被校正電流測定部５０ｄとは、巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている。第４被校正電流測定部５０ｄと第５被校正電流測定部５０ｅとは、互いに異なる方向を向くよう配置されている。第６被校正電流測定部５０ｆと第７被校正電流測定部５０ｇとは、互いに異なる方向を向くよう配置されている。第７被校正電流測定部５０ｇと第８被校正電流測定部５０ｈとは、巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている。第８被校正電流測定部５０ｈと第９被校正電流測定部５０ｉとは、互いに異なる方向を向くよう配置されている。

定電流源切替部６０は、図１に示すように、ハンドル部６２を有しており、該ハンドル部６２の操作により、入出力端子３０〜３６に接続された２つの定電流源２，４から、標準電流測定部４０及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉと電気的に接続される定電流源を選択可能に構成されている。具体的には、定電流源切替部６０は、ハンドル部６２の操作により、図５に示すように、第１入力端子３０及び第１出力端子３４と接続され、第１の定電流源２からの定電流が標準電流測定部４０及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉに流れる態様と、図６に示すように、第２入力端子３２及び第２出力端子３６と接続され、第２の定電流源４からの定電流が標準電流測定部４０及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉに流れる態様とを瞬時に切り替え可能に構成されている。また、定電流源切替部６０は、ハンドル部６２を中立位置で停止させることにより、標準電流測定部４０及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉから定電流源２，４を電気的に切り離す操作を実行可能に構成されている。

定電圧源用端子台７０は、図１に示すように、定電圧源（図示せず）の入力側（＋側）及び出力側（−側）が接続される入力端子及び出力端子を備えている。また、被校正電圧計用端子台７２は、被校正対象となる被校正電圧計が定電圧源と並列接続されるよう、被校正電圧計の入力側（＋側）及び出力側（−側）が接続される入力端子及び出力端子を備えている。これら定電圧源用端子台７０及び被校正電圧計用端子台７２は、電圧計の校正試験に用いられる構成であって、電流計の校正試験に用いられる構成（入出力端子３０〜３６、標準電流測定部４０、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉ及び定電流源切替部６０）とは電気的に切り離されている。

［被校正クランプ式電流計１００の校正試験］
以上の構成を備える校正試験装置１は、第１入力端子３０及び第１出力端子３４に第１の定電流源２を接続し、第２入力端子３２及び第２出力端子３６に第２の定電流源４を接続し、標準電流測定部４０に標準電流計６を接続させることで、被校正クランプ式電流計１００の校正試験を実行可能に構成されている。

被校正クランプ式電流計１００は、従来のクランプ式電流計１００と同様に、図１０に示すように、第１〜第９被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉの中から選択される１つの電線束の周囲を包囲可能なクランプ部１０４と、表示部１０７及び各種操作を実行可能な操作部１０８を有する電流計本体１０６とを備えている。クランプ部１０４は、電線束（第１〜第９被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ）を流れる電流による磁界を測定可能に構成されており、電流計本体１０６は、クランプ部１０４により測定した磁界を電流に変換して、該変換した電流の値を表示部１０７に表示するよう構成されている。なお、クランプ式電流計は、一般的に、漏れ電流を計測する微小電流用と、交流回路の負荷電流を計測する交流大電流用と、直流回路の電流を計測する直流電流計測用とに分類されており、多くの場合、これら３種類のうちの２種類を兼用している。例えば、直流・交流両用のクランプ式電流計では、電流検出センサ（ホール素子）が更に設けられており、操作部１０８による回路の切替え選択により、交流電流の測定と直流電流の測定を切替可能に構成されている。また、交流負荷電流・交流漏れ電流両用のクランプ式電流計では、操作部１０８によるレンジの切替え選択により、交流負荷電流の測定と交流漏れ電流の測定を切替可能に構成されている。以下、本実施形態においては、被校正クランプ式電流計１００として、直流・交流両用のクランプ式電流計と、交流負荷電流・交流漏れ電流両用のクランプ式電流計との２種類のクランプ式電流計を例に挙げて説明するが、これらのクランプ式電流計に限定されず、種々のクランプ式電流計の校正試験に用いることが可能である。

第１の定電流源２及び第２の定電流源４は、互いに異なる種類の定電流源が用いられる。例えば、被校正クランプ式電流計１００が直流・交流両用のクランプ式電流計である場合には、第１の定電流源２として、交流電流を変動なく出力可能な交流定電流発生器を使用し、第２の定電流源４として、直流電流を変動なく出力可能な直流定電流発生器を使用することができる。この場合において、交流定電流発生器としては、既存の受変電設備用保護継電器（方向性地絡継電器）試験器を好適に用いることができ、また、直流定電流発生器としては、既存の直流安定化電源を好適に用いることができる。

また、被校正クランプ式電流計１００が交流負荷電流・交流漏れ電流両用のクランプ式電流計である場合には、第１の定電流源２として、交流大電流を変動なく出力可能な交流定電流発生器を使用し、第２の定電流源４として、交流微小電流を変動なく出力可能な交流定電流発生器を使用することができる。この場合において、最大１０Ａ程度の電流を出力可能な零相電流出力端子と、それよりも低い最大２５０ｍＡ程度の電流を出力可能な零相電圧（電流）出力端子とを有する既存の受変電設備用保護継電器（方向性地絡継電器）試験器を用い、零相電流出力端子を第１の定電流源２として利用し、零相電圧（電流）出力端子を第２の定電流源４として利用すると、１台の受変電設備用保護継電器（方向性地絡継電器）試験器のみで交流大電流と交流微小電流との双方を切り替えて出力することが可能となるため、好ましい。

標準電流計６は、信頼のおける外部校正機関により校正を受け、試験成績書、校正証明書及びトレーサビリティ体系図を得た電流計であり、例えば、直流電圧、交流電圧、直流電流、交流電流及び抵抗等のレンジを有するデジタルマルチメータ（ＤＭＭ）を好適に用いることができる。ここで、トレーサビリティとは、「ある測定結果が必要な精度を満たすために、その測定機器の校正手段が、国際標準や国家標準などに対する連続した比較校正の流れの中に位置づけられていること」をいい、「元をたどれば国家標準につながること」を意味している。なお、以下、本実施形態では、標準電流計６としてデジタルマルチメータを用いる場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、種々の標準器を用いることが可能である。例えば、校正済みのクランプ式電流計を標準器として用い、該校正済みのクランプ式電流計によって標準電流測定部４０に装着された短絡線４６に流れる電流を計測する構成としても良い。

そして、これら第１の定電流源２、第２の定電流源４及び標準電流計６を本実施形態に係る校正試験装置１に接続させた状態において、定電流源切替部６０によって一方の定電流源を選択し、該定電流源の電源をＯＮすることで、選択された定電流源から出力された電流が標準電流測定部４０、標準電流計６及び第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉを通って定電流源に戻る閉回路が形成される。本実施形態に係る電流計の校正試験では、当該閉回路が形成された状態において、被校正対象となる被校正クランプ式電流計１００によって第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉの各電流値を測定し、該測定値と標準電流計６との比較照合を行うことで、被校正クランプ式電流計１００の校正及び良否判定を行う。なお、校正試験とは、既述のとおり、標準電流計６を用いて、被校正クランプ式電流計１００が表す値と、その真値との関係、例えば、被校正クランプ式電流計１００が表す値を真値に補正するための補正値や、「被校正クランプ式電流計１００の指示値が○○Ａの時の真値（校正値）は○○Ａ」等の関係を求めることをいう。

具体的には、まず、定電流源切替部６０を入力Ａ側に切り換えて第１の定電流源２と接続させると共に、標準電流計６を第１の定電流源２に適合したレンジに切り換える。次に、第１の定電流源２の電源スイッチを入れ、電流出力可変ボリュームをまわし、出力電流目標値（例えば５．４Ａ）を校正試験装置１へ流す。この状態において、被校正クランプ式電流計１００を第１被校正電流測定部５０ａにクランプさせ、標準電流計６と被校正クランプ式電流計１００の指示値を同時に読み取る。なお、これら標準電流計６と被校正クランプ式電流計１００が指示値ホールド機能を有する場合には、指示値をホールドさせた後に第１の定電流源２の電源スイッチを切り、当該指示値ホールド機能を有していない場合には、指示値を控えた上で第１の定電流源２の電源スイッチを切る。続いて、再度第１の定電流源２の電源スイッチを入れ、電流出力可変ボリュームをまわし、次の出力電流目標値（例えば９Ａ）を校正試験装置１へ流す。この状態において、被校正クランプ式電流計１００を第１被校正電流測定部５０ａにクランプさせ、標準電流計６と被校正クランプ式電流計１００の指示値を同時に読み取る。また、この出力電流を維持したまま、第２被校正電流測定部５０ｂ〜〜第９被校正電流測定部５０ｉについても同様に被校正クランプ式電流計１００をクランプさせ、標準電流計６と被校正クランプ式電流計１００の指示値を同時に読み取る。なお、出力電流目標値や、その出力電流目標値について測定する被校正電流測定部については、必要な校正試験に応じて任意に設定することが可能である。

そして、これら読み取った値に基づき、被校正クランプ式電流計１００が表す値と、その真値との関係を測定毎に求める。具体的には、図７に示すように、まず、標準電流計６（標準器）の指示値を読み取り（Ｓ１）、この標準電流計６（標準器）の指示値に、外部校正機関から発行された試験成績書に記載された、標準電流計６の補正値（真値との差）を加算することで、第１の定電流源２から出力された電流の真値を求める（Ｓ２）。例えば、図９に示す「出力電流目標値」が「５．４Ａ」の例の場合においては、標準電流計６の指示値（（Ａ）欄の値）が「５．４１１８Ａ」で、標準電流計６の補正値（（Ｂ）欄の値）が「−０．００１０Ａ」であるため、第１の定電流源２から出力された電流の真値（（Ｃ）欄の値）は、「５．４１０８Ａ」となる。

次に、当該算出された真値に、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉの巻き数Ｘ（本実施形態では、Ｘ＝１，２，３，４，６，８，１０，２０，３０）を乗じることで、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける電線束の合計電流値の真値をそれぞれ測定毎に特定する（Ｓ３）。そして、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける電線束の合計電流値の真値から、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける被校正クランプ式電流計１００の指示値をそれぞれ差し引くことにより、被校正クランプ式電流計１００が表す値とその真値との差、すなわち、被校正クランプ式電流計１００が表す値を真値に補正するための補正値をそれぞれ測定毎に特定する（Ｓ４）。例えば、図９に示す「出力電流目標値」が「５．４Ａ」の例の場合においては、上述のとおり第１の定電流源２から出力された定電流の真値（（Ｃ）欄の値）は「５．４１０８Ａ」であり、第１被校正電流測定部５０ａにおける巻き数（（Ｄ）欄の値）は「１」であるため、第１被校正電流測定部５０ａにおける電流の真値（（Ｅ）欄の値）は、そのまま「５．４１０８Ａ」となる。そして、当該真値「５．４１０８Ａ」から被校正クランプ式電流計１００の指示値「５．４３Ａ」（（Ｆ）欄の値）を差し引くことにより、「−０．０１９２Ａ」という補正値を特定する。これにより、被校正クランプ式電流計１００について、「出力電流目標値が５．４Ａの時の補正値は−０．０１９２Ａ」又は「指示値が５．４３Ａの時の真値（校正値）は５．４１０８Ａ」という校正結果を得ることができる。

また、本実施形態に係る校正試験では、被校正クランプ式電流計１００の良否判定を併せて実施することが可能である。具体的には、図８に示すように、上述のＳ１〜Ｓ３の工程と同様の工程により、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける電線束の合計電流値の真値をそれぞれ測定毎に特定する（Ｓ１´〜Ｓ３´）。次に、被校正クランプ式電流計１００の指示値と、被校正クランプ式電流計１００の製造メーカが定めた測定確度（誤差範囲）とに基づき、被校正クランプ式電流計１００の指示値に対する誤差範囲を特定する（Ｓ４´）。そして、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける電線束の合計電流値の真値（（Ｅ）欄の値）が、当該特定した被校正クランプ式電流計１００の指示値に対する誤差範囲に収まっているか否かを判定する（Ｓ５´）。この結果、当該合計電流値の真値が当該誤差範囲に収まっている場合には、当該被校正クランプ式電流計１００は、製造メーカが定めた規格に適合した正常な機器であるといえるため、「良品」（「良」）であると判定する。一方、当該合計電流値の真値が当該誤差範囲に収まっていない場合には、当該被校正クランプ式電流計１００は、製造メーカが定めた規格に適合していない異常な機器であるといえるため、「不良品」（「否」）であると判定する。当該判定を全ての採取数値データについて行い、全て「良」と判定された被校正クランプ式電流計１００については、総合判定「良」と判定し、１つでも「否」と判定された被校正クランプ式電流計１００については、総合判定「否」と判定する。以上の工程（Ｓ１´〜Ｓ５´）により、被校正クランプ式電流計１００が表す値とその真値との関係の特定だけでなく、被校正クランプ式電流計１００の良否判定も併せて行うことができる。

以上の自主校正試験の結果（記録表）の一例を図９に示す。図９に示す記録表において、左欄は、第１の定電流源２からの試験電流（出力電流目標値）であり、本実施形態では、５．４Ａと９Ａの２種類の電流について記録している。また、図９において、（Ａ）欄は、標準電流計６の指示値で、（Ｆ）欄は、被校正クランプ式電流計１００の指示値である。（Ｂ）欄は、外部校正機関から発行された試験成績書に記載された、標準電流計６の補正値（真値との差）であり、（Ｃ）欄は、第１の定電流源２から出力された電流の真値（（Ａ）欄の数値＋（Ｂ）欄の数値）である。（Ｄ）欄は、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉの巻き数Ｘ（本実施形態では、Ｘ＝１，２，３，４，６，８，１０，２０，３０）であり、（Ｅ）欄は、第１の定電流源２から出力された定電流の真値に巻き数Ｘを乗じることで得られた、第１被校正電流測定部５０ａ〜第９被校正電流測定部５０ｉにおける電線束の合計電流値の真値、すなわち、（Ｆ）欄に掲載された被校正クランプ式電流計１００の指示値の真値である。

なお、被校正クランプ式電流計１００が２種類の機能を兼用するもの（例えば、直流・交流両用のクランプ式電流計や交流負荷電流・交流漏れ電流両用のクランプ式電流計）である場合には、第１の定電流源２を用いた一方の機能に関する校正試験が完了した後、定電流源切替部６０を入力Ｂ側に切り換えて第２の定電流源４と接続させると共に、標準電流計６を第２の定電流源４に適合したレンジに切り換え、上述した工程と同様の工程により、他方の機能に関する校正試験を実行する。以上の工程により、１台の被校正クランプ式電流計１００に対する校正試験が完了する。

以上のとおり、本実施形態に係る校正試験装置１は、定電流源２，４に接続される入出力端子３０〜３６と、校正済みの標準電流計６により電流が測定される標準電流測定部４０と、被校正対象となる被校正クランプ式電流計１００により電流が測定される複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉとを備え、複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉが、それぞれ電線が巻回された巻き線形状を有し、かつ、互いに異なる巻き数を有しており、入出力端子３０〜３６、標準電流測定部４０及び複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉが、電気的に直列となるよう接続されている。

このような校正試験装置１によれば、定電流を発生可能な既存の発生器と、校正済みの標準電流計を用意するだけで、計測機器を使用する事業者（電気設備事業者等）が自ら校正試験を短時間かつ安全に実施することが可能である。そして、このように自主校正試験が可能となることにより、外部校正機関による校正費用を削減することが可能となると共に、校正期間の短縮化を図ることが可能となるため、外部校正機関に校正を依頼する場合や高価な校正試験装置を購入する場合と比較して、校正試験に関連するコスト等を削減することが可能となる。

また、本実施形態に係る校正試験装置１は、上述のとおり、入出力端子３０〜３６に接続された二対以上の定電流源２，４から、標準電流測定部４０及び複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉと電気的に接続される定電流源を選択する定電流源切替部６０を備えている。

このような校正試験装置１によれば、直流・交流両用のクランプ式電流計や交流負荷電流・交流漏れ電流両用のクランプ式電流計の校正試験等、異なる２種類の発生器を使用する必要がある校正試験において、都度の発生器の接続替えが不要となるため、校正試験時間の短縮及び作業効率の向上を図ることができると共に、接続間違いリスクの低減や、感電リスクの排除等の有利な作用効果を得ることができる。すなわち、異なる２種類の発生器を使用する必要がある校正試験においては、通常、発生器を停止させ、停電確認後に発生器の接続替え等を行い、再度発生器の電源を入れて校正試験を再開するという処置を、１台の被校正機器に対して複数回繰り返して実行する必要がある。しかしながら、発生器の最大出力は、交流電圧１０００Ｖ、交流電流１０Ａ、直流電圧１６０Ｖ、直流電流１４．４Ａ程度であるため、接続間違えによる発生器、標準器及び被校正機器等の焼損及び故障リスクがあると共に、発生器の停止忘れによる感電リスクがある。これらのリスクは、機器の接続替えを頻繁に行う工程に存在しており、慎重になることから、試験時間が長期化すると共に、試験員の精神的負担が大きいという問題が生じ得る。これに対し、本実施形態に係る校正試験装置１では、校正試験前に、第１の定電流源２及び第２の定電流源４からの出力２回路と、標準電流計６への入力１回路の合計３回路、電線の本数では６本のみを接続するだけで良く、校正試験終了までの間、接続替えが発生しないため、上述の問題を一挙に解決することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る校正試験装置１は、上述のとおり、隣接する被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ同士が互いに異なる方向を向くよう配置されるか、又は、隣接する被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ同士が互いに巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている。クランプ式電流計は、磁界の大きさを電流の大きさに換算指示する仕組みであるため、複数の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉにそれぞれ発生する磁界が他の被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉと磁気的に干渉してしまうと、クランプ式電流計の指示値が本来の電流値と異なる値となるおそれがあるが、本実施形態に係る校正試験装置１によれば、上述した構成を備えることにより、各被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉにおける磁気的な干渉を排除することが可能となる。

またさらに、本実施形態に係る校正試験装置１は、巻き数が１の第１被校正電流測定部５０ａと、巻き数が２の第２被校正電流測定部５０ｂと、巻き数が３の第３被校正電流測定部５０ｃと、巻き数が４の第４被校正電流測定部５０ｄと、巻き数が６の第５被校正電流測定部５０ｅと、巻き数が８の第６被校正電流測定部５０ｆと、巻き数が１０の第７被校正電流測定部５０ｇと、巻き数が２０の第８被校正電流測定部５０ｈと、巻き数が３０の第９被校正電流測定部５０ｉとを備えている。このような構成を備える校正試験装置１によれば、図４に示すように、例えば３ｍＡ〜２７０Ａという非常に広範囲の電流計測を実現することができるため、様々な種類の被校正クランプ式電流計１００における全てのレンジに対応することが可能となると共に、数ｍＡの漏れ電流用校正試験から数百Ａの負荷電流用の校正試験までの全ての校正試験を実施することが可能となる。

以上、本実施形態に係る校正試験装置１を用いた被校正クランプ式電流計１００の校正試験について説明したが、本実施形態に係る校正試験装置１では、被校正クランプ式電流計１００の校正試験に加え、ＥＬＢテスタ等の校正試験や、デジタルマルチメータ等の校正試験を行うことも可能である。

［ＥＬＢテスタ等の校正試験］
ＥＬＢテスタ（漏電遮断器テスタ）等の校正試験を行うためには、まず、第１入力端子３０及び第１出力端子３４に校正対象となるＥＬＢテスタを接続させると共に、標準電流測定部４０に標準電流計６を接続させる。その後、ＥＬＢテスタから電流を出力させ、この電流を標準電流計６により測定する。そして、ＥＬＢテスタの出力指示値と、標準電流計６の指示値との比較照合を行い、上述した被校正クランプ式電流計１００の校正試験と同様に、ＥＬＢテスタが表す値とその真値との関係を求めると共に、ＥＬＢテスタの測定確度を加味して良否判定を行う。これにより、ＥＬＢテスタについても校正試験を実施することが可能である。

［デジタルマルチメータ等の電流校正試験］
デジタルマルチメータ等の交流電流レンジ及び直流電流レンジの校正試験を行うためには、被校正クランプ式電流計１００の校正試験と同様に外部機器を接続させた後、校正対象となるデジタルマルチメータを標準電流計６に直列接続させる。その後、被校正クランプ式電流計１００の校正試験と同様に発生器から定電流を出力させ、この電流を標準電流計６と校正対象となるデジタルマルチメータとの双方において同時に測定する。そして、校正対象となるデジタルマルチメータの出力指示値と、標準電流計６の指示値との比較照合を行い、上述した被校正クランプ式電流計１００の校正試験と同様に、校正対象となるデジタルマルチメータが表す値とその真値との関係を求めると共に、校正対象となるデジタルマルチメータの測定確度を加味して良否判定を行う。これにより、デジタルマルチメータについても電流校正試験を実施することが可能である。なお、定電流源が校正済みの発生器である場合には、標準電流計６を用いずに、定電流源の出力指示値と、校正対象となるデジタルマルチメータの出力指示値との比較照合により校正を行う構成としても良い。

［デジタルマルチメータ等の電圧校正試験］
デジタルマルチメータ等の交流電圧レンジ及び直流電圧レンジの校正試験を行うためには、まず、定電圧源用端子台７０に定電圧源を接続させると共に、定電圧源と並列となるように、被校正電圧計用端子台７２に、校正済みの標準電圧計（デジタルマルチメータ等）と、校正対象となるデジタルマルチメータとを並列接続させる。この定電圧源としては、上述した被校正クランプ式電流計１００の校正試験と同様に、既存の受変電設備用保護継電器（方向性地絡継電器）試験器及び直流安定化電源を用いることができる。その後、定電圧源により電圧を印加し、この電圧を標準電圧計と校正対象となるデジタルマルチメータとの双方において同時に測定する。そして、校正対象となるデジタルマルチメータの出力指示値と、標準電圧計の指示値との比較照合を行い、上述した被校正クランプ式電流計１００の校正試験と概ね同様に、校正対象となるデジタルマルチメータが表す値とその真値との関係を求めると共に、校正対象となるデジタルマルチメータの測定確度を加味して良否判定を行う。これにより、デジタルマルチメータに関する電圧校正試験を実施することが可能である。なお、定電圧源が校正済みの発生器である場合には、標準電圧計を用いずに、定電圧源の出力指示値と、校正対象となるデジタルマルチメータの出力指示値との比較照合により校正を行う構成としても良い。

本実施形態に係る校正試験装置１を用いた上述の各校正試験は、（１）トレーサビリティが確立された標準器を使用する、（２）校正の方法などを明確にした手順書がある、（３）教育訓練を受け、技能のある者が校正する等を条件とすることが好ましい。また、これらの条件をクリアするため、自主校正方法を明記したマニュアルを作成することが好ましい。当該マニュアルにより、定期的に外部校正された標準器があれば、有効な自主校正試験を行うことが可能となる。

本考案に係る校正試験装置１は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本考案の技術思想を逸脱しない範囲内において種々の改変を行なうことができる。

例えば、上述の実施形態では、標準電流計６を用いて被校正クランプ式電流計１００の校正試験を行うものとして説明したが、これに限定されず、定電流源が校正済みの発生器である場合には、標準電流計６を用いずに、定電流源の出力指示値と、被校正クランプ式電流計１００の出力指示値との比較照合により校正を行っても良い。

上述の実施形態では、２種類の定電流源２，４が接続され、定電流源切替部６０によって切り替える構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、３種類以上の定電流源が接続され、定電流源切替部によって切り替える構成としても良い。また、定電流源切替部を排し、１種類の定電流源のみが接続される構成としても良い。

上述の実施形態では、隣接する被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ同士が互いに異なる方向を向くよう配置されるか、又は、隣接する被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉ同士が互いに巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されるものとして説明したが、これに限定されず、被校正電流測定部５０ａ〜５０ｉは、任意の向き及び位置に配置することが可能である。この際、磁気的に干渉しない程度に互いに離間して配置されることが好ましい。

上述の実施形態では、巻き数が１の第１被校正電流測定部５０ａと、巻き数が２の第２被校正電流測定部５０ｂと、巻き数が３の第３被校正電流測定部５０ｃと、巻き数が４の第４被校正電流測定部５０ｄと、巻き数が６の第５被校正電流測定部５０ｅと、巻き数が８の第６被校正電流測定部５０ｆと、巻き数が１０の第７被校正電流測定部５０ｇと、巻き数が２０の第８被校正電流測定部５０ｈと、巻き数が３０の第９被校正電流測定部５０ｉとを備えるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、被校正電流測定部の設置数及びそれらの巻き数は、任意に設定することが可能である。

上述の実施形態では、電圧計の校正試験に用いられる構成要素として、定電圧源用端子台７０及び被校正電圧計用端子台７２を備えるものとして説明したが、これに限定されず、これら定電圧源用端子台７０及び被校正電圧計用端子台７２が設けられない構成としても良い。

上述の実施形態では、部品配置パネル２０の表面に部品配置図が貼り付けられるものとして説明したが、これに限定されず、部品配置図が貼り付けられない構成としても良い。

１校正試験装置、２，４定電流源、６標準電流計、３０第１入力端子（入出力端子）、３２第２入力端子（入出力端子）、３４第１出力端子（入出力端子）、３６第２出力端子（入出力端子）、４０標準電流測定部、５０ａ〜５０ｉ被校正電流測定部、６０定電流源切替部、１００クランプ式電流計

Claims

クランプ式電流計の校正試験に用いられる校正試験装置であって、
定電流源に接続される入出力端子と、
校正済みの標準電流計により電流が測定される標準電流測定部と、
被校正対象となる被校正クランプ式電流計により電流が測定される複数の被校正電流測定部と
を備え、
前記複数の被校正電流測定部は、それぞれ電線が巻回された巻き線形状を有し、かつ、互いに異なる巻き数を有しており、
前記入出力端子、前記標準電流測定部及び前記複数の被校正電流測定部は、電気的に直列となるよう接続されている
ことを特徴とする校正試験装置。
前記入出力端子は、二以上の異なる定電流源が接続可能に構成されており、
前記校正試験装置は、前記入出力端子に接続された前記二対以上の定電流源から、前記標準電流測定部及び前記複数の被校正電流測定部と電気的に接続される定電流源を選択する定電流源切替部を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の校正試験装置。
前記複数の被校正電流測定部は、各被校正電流測定部に発生する磁界が互いに磁気的に干渉しないよう、隣接する被校正電流測定部同士が互いに異なる方向を向くよう配置されるか、又は、隣接する被校正電流測定部同士が互いに巻き線形状の中心軸が一致しないよう位置をずらして配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の校正試験装置。
前記複数の被校正電流測定部は、巻き数が１の第１被校正電流測定部と、巻き数が２の第２被校正電流測定部と、巻き数が３の第３被校正電流測定部と、巻き数が４の第４被校正電流測定部と、巻き数が６の第５被校正電流測定部と、巻き数が８の第６被校正電流測定部と、巻き数が１０の第７被校正電流測定部と、巻き数が２０の第８被校正電流測定部と、巻き数が３０の第９被校正電流測定部とを備える
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の校正試験装置。