JPH06201737A - センサ−付変換器内蔵端子台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な構造で電気機器等に供給される電流や
電圧、さらには電力を或るレベルに変換し、そのレベル
を容易に外部に取り出すものである。 【構成】 端子台１０上面にネジ孔１１が形成され、該
ネジ孔１１の一方には三相交流電源の一相、また他方に
は電力機器等が配線により接続され、該ネジ孔１１の間
には導電金具１２が取付けられている。導電金具１２に
はリングコア２０が巻回され、該リングコア２０に設け
られたホール素子４０により導電金具１２を流れる電流
が検出される。２つの導電金具１２の間の電圧は接触子
３１を介して計器用変圧器５０により検出される。これ
ら検出された電流と電圧は、プリント基板３０に設けた
電子回路により、或る電流又は電圧レベルに変換され、
コネクタ６０を介して外部へ出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセンサ−付端子台に係
り、特に端子台に接続された電気機器に供給される電流
や電圧並びにこれら電流と電圧に基づく電力等を容易に
取り出すことができるセンサ−付変換器内蔵端子台に関
するものである。これらの出力は１〜５Ｖとか４〜２０
ｍＡなどのレベルであり、計装システムや監視盤システ
ムでは欠かせない変換機器である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電流を測定するには計器用変流器
（ＣＴ）付電流計を、また電圧を測定するには計器用変
圧器（ＰＴ）付電圧計等を用いて行なっているが、これ
らの測定機器は、通常、配電盤等の大規模電気設備に取
付けられており、電流値や電圧値或いはこれらに基づく
電力値等は、ほとんど保守点検時に前記測定機器の指針
やデジタル数値を見て運転状況を判断している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが最近では、各
種電気機器等における電流値、電圧値或いは電力値等を
変換器により１〜５Ｖや４〜２０ｍＡのレベルで例えば
コンピュ−タに入力し、これら入力された値に基づいて
各種制御をする等の方法が行われつつあるが、上記のよ
うなＣＴ付電流計やＰＴ付電圧計では、この要請に十分
応答することができない。即ち、これらの電流計や電圧
計は価格が高価であり、また大型で重量があって取付け
や設置にかなりの場所を要し、更に、配線作業が複雑に
なる等の欠点を有している。その上、電気機器等へ接続
する時には電磁開閉器から端子台を通して行なう方法が
一般的である。

【０００４】かかる従来の電流計や電圧計では、日常の
電流監視に指針やデジタル数値を読むことが余りないた
め、電気機器における負荷電流や負荷電圧さらには負荷
電力等の異常の発見が遅れたり或いは計器の近傍に接近
しないと判別しにくいという欠点がある。それ故、本発
明は上記のような問題点に鑑み、本発明は端子台の内部
に電流センサ−、電圧センサ−、電力変換回路及び１〜
５Ｖや４〜２０ｍＡの変換回路を有するもので、簡便な
構造で電気機器等に供給される電流や電圧、さらには電
力を容易に外部に取り出すことが可能なセンサ−付変換
器内蔵端子台とＬＥＤによる監視しやすいレベルメ−タ
−を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも２
極の接続端子を有する端子台であって、前記接続端子に
夫々敷設された導電金具と、前記導電金具に流れる電流
を検出する電流センサ−と、２つの前記接続金具の間の
電圧を検出する電圧センサ−と、前記検出された電流お
よび電圧を或るレベルに変換する電子回路と、そのレベ
ルの外部出力端子を有する構成を、上記課題を解決する
ための手段とするものである。また本発明によれば、前
記電流および電圧から電力を取り出し、該電力を或るレ
ベルに変換して、そのレベルの外部出力端子を有するこ
とを特徴とするセンサ−付変換器内蔵端子台が得られ
る。また本発明によれば、前記電流センサ−が、前記導
電金具に巻回されたリングコアと、前記リングコアにお
ける磁気変化を電流に変換する変換素子を有することを
特徴とするセンサ−付変換器内蔵端子台が得られる。本
発明によれば、前記電圧センサ−が、２つの前記導電金
具の間に接続された計器用変圧器であることを特徴とす
るセンサ−付変換器内蔵端子台が得られる。本発明によ
ればまた、前記変換素子がホ−ル素子であり、前記電圧
センサ−の出力の一部が前記ホ−ル素子による電流検出
部の駆動用電源として使用されることを特徴とするセン
サ−付変換器内蔵端子台が得られる。本発明によれば更
に、前記電流センサ−、前記電圧センサ−および電力変
換による出力が、前記外部出力端子を介してコンピュ−
タ機器へ接続されていたり、又、ＬＥＤ群配列体よりな
るレベルメ−タに夫々接続されていることを特徴とすセ
ンサ−付変換器内蔵端子台が得られる。

【０００６】

【作用】本発明のセンサ−付変換器内蔵端子台によれ
ば、内蔵された電流センサ−や電圧センサ−によって端
子台の接続端子を流れる電流や接続端子間の電圧を検出
し、これにより接続端子に接続された電気機器等へ供給
される電流や電圧並びに前記電流及び電圧から取り出し
た電力を電子回路により或るレベルに変換し、そのレベ
ルを外部出力端子を介して外部に取り出すことができ
る。また電流センサ−が、外部電源を必要とするホ−ル
素子などの能動素子である場合には、電圧センサ−の出
力をホ−ル素子の駆動用電源に使用することで、外部電
源を省略することができる。更に外部出力端子を介して
外部に取り出した電流センサ−や電圧センサ−の出力に
基づいて電流、電圧或いはこれら電流と電圧に基づく電
力を、ＬＥＤ群配列体からなるレベルメ−タにより外部
表示することで電気機器等における負荷電流、負荷電圧
或いは負荷電力を監視者が容易且つ確実に視認すること
ができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１、２
に本発明の１実施例である三相３線式のセンサ−付変換
器内蔵端子台を示すもので、３極の接続端子を備えた端
子台１０の上面に、２個ずつ３列、合計６個のネジ孔１
１、１１ａが形成されている。これら２個づつのネジ孔
の例えば図１Ａにおいて、右側のネジ孔１１には三相交
流電源の一相が配線により接続され、また左側のネジ孔
１１ａには電力機器等が配線により接続され、これら２
個づつのネジ孔１１、１１ａの間には導電金具１２が取
付けられている。

【０００８】図２において、端子台１０の内部には、リ
ングコア２０並びにホ−ル素子４０が設けられ、該リン
グコア２０は導電金具１２の外周を巻回するように配置
され、その下側の一部が切り欠かれて断面コ字形状に形
成している。リングコア２０の上記切欠部には、プリン
ト基板３０上に載置されたホ−ル素子４０が位置してお
り、該プリント基板上には更に、２個の計器用変圧器
（ＰＴ）５０と各種電子回路とが接続されている。各計
器用変圧器５０は２相間、例えばＲ相とＳ相との間の電
圧を検出して出力するものである。尚、ホ−ル素子４０
に代えて他の電流センサ−、例えばリングコア２０の外
周に巻回されてその磁気変化から電流を検出するセンサ
−コイルを用いても良いことは勿論である。更に、図
１、２ではリングコアが２個収納されているが、１個の
み収納することも可能である。

【０００９】プリント基板３０には、ピン状の接触子３
１の下端部が、例えばプリント基板３０に形成した接続
孔に挿着し且つ半田付けする等して接続されている。接
触子３１のテ−パ−状に尖鋭した上端部は、導電金具１
２の下面に当接ないし圧接する等して接続している。こ
れにより、接触子３１を介して導電金具１２とプリント
基板３０とが接続し、即ち導電金具１２からプリント基
板３０に上記三相交流電源の一相が供給され、またプリ
ント基板３０に設けた上記計器用変圧器５０によってそ
の電圧が検出される。

【００１０】本実施例の端子台１０の筐体は、絶縁台１
３、裏板１４、取付レ−ル１５、カバ−板１６並びに記
名条片１７などを組合わせて構成され、この筐体の内部
には上記ホ−ル素子４０や計器用変圧器５０等を取付け
たプリント基板３０が組付けられている。その際、プリ
ント基板３０に設けた接触子３１を筐体に既設あるいは
新たに取付ける導電金具１２の下面に、上記のように下
から当接ないし圧接するだけで容易且つ確実に、導電金
具１２から三相交流電源の一相を供給することができ
る。

【００１１】尚、上記の接触子３１はプリント基板３０
上に３組設けられており、例えば図４Ｂに示すように、
三相交流電源のＲ，Ｓ，Ｔの各相に対応する並設された
３つの導電金具１２に夫々接続されている。また図４Ａ
は単相２線式の場合の例であり、同じく図４Ｃは三相４
線式の場合の例であり、いずれの場合にも接触子３１は
各相に対応する導電金具１２に夫々接続している。

【００１２】図３は本実施例のセンサ−付変換器内蔵端
子台の電気回路図を示したもので、ホ−ル素子４０を用
いてなる電流検出部は、基準電圧を与える基準電圧回路
４１と、基準電圧に基づいてホ−ル素子４０を駆動する
駆動回路４２と、ホ−ル素子４０からの検出出力が入力
される保護回路４３とから構成されている。そして、基
準電圧回路４１と駆動回路４２によってホ−ル素子４０
が作動状態になり、導電金具１２を流れる電流に応じた
電流信号が、ホ−ル素子４０から保護回路４３を介して
Ｔ相出力、Ｒ相出力として外部出力端子Ｔ，Ｒより取出
される。一方、計器用変圧器５０によってＲ相とＳ相と
の間、Ｓ相とＴ相との間、並びにＴ相とＲ相との間の電
圧が、外部出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３から取出される。
そして、これら取出された電流および電圧は、端子台１
０の端部に固着されたコネクタ６０から外部に取り出さ
れる。

【００１３】ここで、ホ−ル素子４０の上記電流検出部
への電圧供給は、通常、例えばＤＣ１５Ｖの外部電源に
より行われるが、その他の方法として、上記の計器用変
圧器５０あるいは端子台１０に、同様に導電金具１２に
接続された別の計器用変圧器等の出力電圧を適宜降圧し
て電圧供給する構成としても良い。

【００１４】以上のように構成される本実施例のセンサ
−付変換器内蔵端子台では、導電金具１２を流れる電流
はホ−ル素子４０により検出され、また各相間の電圧は
計器用変圧器５０によって検出されて、内部で変換され
た出力が夫々コネクタ６０を介して外部出力される。こ
れら外部出力された例えば電流又は電圧レベルは、コン
ピュ−タ機器を介して記録したり、表示したり、又は適
当なレベルメ−タに入力されて外部表示される。

【００１５】この種のレベルメ−タとしては、従来のよ
うな値を表示する電流計を用いても良いが、複数のＬＥ
Ｄ素子からなるＬＥＤ群配列体を用いて表示することも
できる。即ちこの場合には、電流値に応じてＬＥＤの発
光色、或いはその態様（発光本数や点滅）等に変化をつ
け、例えば、電流値に応じて発光するＬＥＤの数が増減
させれば良い。あるいは発光色の異なるＬＥＤ素子を１
群として配列し、導電金具１２を流れる電流が２０％以
上であれば緑色のＬＥＤを発光し、４０％以上であれば
更に黄色のＬＥＤを発光し、６０％以上であれば更に乳
白色のＬＥＤを発光し、８０％以上であれば更にオレン
ジ色のＬＥＤを発光し、１００％以上であれば更に赤色
のＬＥＤを発光し、また１２０％以上の時には更に赤色
のＬＥＤを点滅発光する構成とすれば良い。このような
ＬＥＤ群配列体を用いて表示する構成とすれば、発色の
程度によって負荷電流の大小の程度を、また発色の変化
から負荷電流の増減を夫々直ちに視認できるものであ
る。尚、ＬＥＤの発色の組合わせは種々に変更しても良
いものである。

【００１６】図５は、上記のようなＬＥＤ群配列体７１
をその前面に設けて構成されるレベルメ−タ７０を用い
た場合の例である。この場合、センサ−付変換器内蔵端
子台１０の２つ１組のネジ孔を有した導電金具の一方に
は、三相交流電源のＲ相，Ｓ相，Ｔ相が夫々接続され、
また他方には交流電動機Ｍの各相が夫々接続されてい
る。これら各相を流れる電流は上記のように検出され、
また電気ケ−ブル６１を介してコネクタ６０からレベル
メ−タ７０に入力される。レベルメ−タ７０は電流のレ
ベル弁別器を内蔵しており、上記入力された電流はその
レベルに応じてレベルメ−タ７０のＬＥＤ群配列体７１
により外部表示されるものである。また同様なＬＥＤ群
配列体によって、上記検出した電圧をレベル表示する構
成としても良く、更にこれら検出した電流と電圧とによ
り電力に変換してレベル表示することもできる。

【００１７】

【発明の効果】本発明のセンサ−付変換器内蔵端子台に
よれば、接続端子に接続された電気機器等へ供給される
電流や電圧、並びに電力を外部出力端子を介して外部に
取り出すことができる。また電圧センサ−の出力をホ−
ル素子の駆動用電源に使用することで、電流センサ−が
外部電源を必要とするホ−ル素子などの能動素子である
場合には外部電源を省略することができて構造が簡便に
なる。さらに電気機器への配線は、従来の計器用変流器
（ＣＴ）を介した電流変換器や計器用変圧器（ＰＴ）を
介した電圧変換器やＣＴとＰＴを介した電力変換器の組
合せに比べ、端子台の内部を利用して収納するため、端
子台が少し大きくなるだけで変換器付端子台が可能であ
る。また端子台に電流センサ−や電圧センサ−を取付け
る構造のため、センサ−付変換器内蔵端子台を電気機器
やコンセント毎に設けてそれらの電流等を常時監視する
ことができる。さらにセンサ−機能を使用しない時には
通常の端子台として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサ−付変換器内蔵端子台を示すも
ので、Ａは平面図、Ｂは側面図、Ｃは正面図である。

【図２】Ａは図１のＸ−Ｘ線断面図、Ｂは図１のＹ−Ｙ
線断面図、Ｃは図１のＺ−Ｚ線断面図である。

【図３】図１のセンサ−付変換器内蔵端子台における電
気配線を示した回路図である。

【図４】本発明のセンサ−付変換器内蔵端子台を示し、
Ａは単相３線式のセンサ−付変換器内蔵端子台、Ｂは三
相３線式のセンサ−付変換器内蔵端子台（単相３線式は
省略）、Ｃは三相４線式のセンサ−付変換器内蔵端子台
の説明図である。

【図５】本発明に係わるセンサ−付変換器内蔵端子台に
レベル表示の電流計を接続した状態の説明図である。

【符号の説明】

１０ 端子台 １１ ネジ孔 １２ 導電金具 １３ 絶縁台 ２０ リングコア ３０ プリント基板 ３１ 接触子 ４０ ホール素子 ４１ 基準電圧回路 ４２ 駆動回路 ４３ 保護回路 ５０ 計器用変圧器 ６０ コネクタ ７０ レベルメータ ７１ ＬＥＤ群配列体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２極の接続端子を有する端子
   台であって、前記接続端子に夫々敷設された導電金具
   と、前記導電金具に流れる電流を検出する電流センサ−
   と、２つの前記接続金具の間の電圧を検出する電圧セン
   サ−と、前記検出された電流および電圧を或るレベルに
   変換する電子回路と、該レベルの外部出力端子を有して
   なることを特徴とするセンサ−付変換器内蔵端子台。
2. 【請求項２】 前記電流および電圧から電力を取り出
   し、該電力を或るレベルに変換して、当該レベルの外部
   出力端子を有してなることを特徴とする請求項１項記載
   のセンサ−付変換器内蔵端子台。
3. 【請求項３】 前記電流センサ−が、前記導電金具に巻
   回されたリングコアと、前記リングコアにおける磁気変
   化を電流に変換する変換素子を有してなることを特徴と
   する請求項１または２項記載のセンサ−付変換器内蔵端
   子台。
4. 【請求項４】 前記電圧センサ−が、２つの前記導電金
   具の間に接続された計器用変圧器であることを特徴とす
   る請求項１、２または３項記載のセンサ−付変換内蔵端
   子台。
5. 【請求項５】 前記変換素子がホ−ル素子であり、前記
   電圧センサ−の出力の一部が前記ホ−ル素子による電流
   検出部の駆動用電源として使用されることを特徴とする
   請求項１、２、３または４項記載のセンサ−付変換器内
   蔵端子台。
6. 【請求項６】 前記電流センサ−、前記電圧センサ−お
   よび電力変換による出力が、前記外部出力端子を介して
   ＬＥＤ群配列体よりなるレベルメ−タに夫々接続されて
   いることを特徴とする請求項１、２、３、４、または５
   項記載のセンサ−付変換器内蔵端子台。