(57)【要約】【課題】敷設された商用電源線を切断したり通電を停止させることなくブリッジ回路を安全かつ容易に接続し、ブリッジ回路の新たな設置場所の確保も不要にする。【解決手段】絶縁被覆８、８’、８’’を備えるＩＶケーブル等を用いた単相３線式商用電源線に対して、ブリッジ回路１を装着する。ブリッジ回路１は絶縁体で構成され、クランプ部２、２’によってそれぞれフェーズ線４、５を絶縁被覆８、８’の上から把持する。ブリッジ回路１の周波数フィルタとしてコンデンサ６が内蔵され、このコンデンサ６の両端子のそれぞれの先端部には鋭利な針状の導通針１０、１０’が接続される。導通針１０、１０’は絶縁被覆８、８’に刺入して貫通し、内部の導電体７、７’に到達して電気的に導通する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相３線式商用電源線に流れる低周波信号を阻止し電力線搬送通信に用いられる高周波信号を通過させるためのブリッジ回路と、
前記単相３線式商用電源線を構成する２本のフェーズ線間を前記ブリッジ回路を介して接続して導通させるための接続手段と、
を備えることを特徴とするブリッジ回路接続器。
【請求項２】
前記接続手段は、
２本の前記フェーズ線をそれぞれ把持するための円形開口部を有するケーブルクランプと、
前記ブリッジ回路の入出力端子に接続されるとともに前記ケーブルクランプが前記フェーズ線に接触する面に突設され、前記把持の際に前記フェーズ線の絶縁被覆を貫通して導電体に導通するための針状の導通針と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項３】
前記ケーブルクランプは、
前記フェーズ線を独立にそれぞれ把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けられた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能なことを特徴とする請求項２に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項４】
前記ケーブルクランプは、
２本の前記フェーズ線を共に纏めて把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けれた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能なことを特徴とする請求項２に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項５】
前記導通針を除く前記ブリッジ回路と前記ケーブルクランプが絶縁体に覆われて構成されていることを特徴とする請求項２〜４のうちのいずれか１項に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項６】
前記ブリッジ回路は、コンデンサ、過電圧防護素子のいずれか一つまたは組み合わせにより構成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項７】
前記コンデンサは、前記単相３線式商用電源線の電圧に対して予め設定された所定の耐電圧特性を備えていることを特徴とする請求項６に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項８】
前記導通針の周辺に前記絶縁被覆を貫通して生じた穴へ異物が侵入するのを防止するための異物侵入防止手段が備わることを特徴とする請求項２〜７のうちのいずれか１項に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項９】
前記ブリッジ回路の識別を可能とする、色分け、文字、数字、記号、突起のうちのすくなくとも一つを備えることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のブリッジ回路接続器。
【請求項１０】
前記ブリッジ回路は、
前記ケーブルクランプと別体で構成され前記ケーブルクランプから着脱可能なことを特徴とする請求項３〜９のうちのいずれか１項に記載のブリッジ回路接続器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力線搬送通信における単相３相式商用電源線の異相線間を接続して異相間通信接続を実現するためのブリッジ回路を接続するブリッジ回路接続器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より実施されている電力線搬送通信では、家庭用電力線が２００Ｖ利用を前提とした単相３線方式による配線方法が主流であることから、この配線方法によって同一家庭内電力配線であっても、フェーズ線とニュートラル線の組み合わせに異相状態となる配線が発生する。
【０００３】
通常の通信線であれば２線式のマルチ接続配線となることから異相となるようなことは無いが、電力線搬送通信は媒体として使用する電力線が３線式（フェーズ線２本、ニュートラル線１本の構成）にて家庭内に引き込まれ、任意のフェーズ線１本とニュートラル線の組み合わせにより、各コンセント等へ配線される。
【０００４】
そのため、電力線上に高周波信号を伝送してネットワークを構築する場合、異相コンセント間での信号減衰が大きいので通信の確立が難しくなる。
【０００５】
そこで、通信を確立するために５０Ｈｚおよび６０Ｈｚを通さず高周波信号を通す回路としてフィルタ接続器の使用や、あるいはコンデンサをブレーカの端子部分に装着したり、あるいはケーブルを切断してコンデンサを接続する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１２１９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、異相間接続をするブリッジ回路（コンデンサ等）を商用電源線に接続するには商用電源線の電力ケーブルの途中を切断してブリッジ回路を接続するか、もしくは新たに電力ケーブルを用意してブリッジ回路を商用電源線の電力ケーブルに接続し直すといった追加工が必要であった。
【０００７】
また、安全上の理由からブリッジ回路を接続する電力ケーブルに商用電源電流が流れないように契約ブレーカ等を切断し、電力供給を停止した死線状態で工事を行う必要があった。そのためブリッジ回路の接続工事中は商用電源からの電力供給が受けられなかった。
【０００８】
さらに、商用電源線の定格電流が大きい場合には接続するブリッジ回路を構成するインダクタも大きくなり全体が大型化する。そのため一般家庭などでは配線場所も限られており、こうした大型のブリッジ回路を設置する場所を商用電源線の既存の敷設場所以外に新たに確保することは難しかった。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、敷設された商用電源線を切断したり通電を停止させることなくブリッジ回路を安全かつ容易に接続し、ブリッジ回路の新たな設置場所の確保も不要にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、単相３線式商用電源線に流れる低周波信号を阻止し電力線搬送通信に用いられる高周波信号を通過させるためのブリッジ回路と、前記単相３線式商用電源線を構成する２本のフェーズ線間を前記ブリッジ回路を介して接続して導通させるための接続手段と、を備える。
【００１１】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記接続手段は、２本の前記フェーズ線をそれぞれ把持するための円形開口部を有するケーブルクランプと、前記ブリッジ回路の入出力端子に接続されるとともに前記ケーブルクランプが前記フェーズ線に接触する面に突設され、前記把持の際に前記フェーズ線の絶縁被覆を貫通して導電体に導通するための針状の導通針と、を備える。
【００１２】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項２において、前記ケーブルクランプは、前記フェーズ線を独立にそれぞれ把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けられた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能である。
【００１３】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項２において、前記ケーブルクランプは、２本の前記フェーズ線を共に纏めて把持するとともに、前記円形開口部の周上に設けれた欠損区間の長さを締結手段によって短縮あるいは伸張して周長を調整可能である。
【００１４】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項２〜４のうちのいずれか１項において、前記導通針を除く前記ブリッジ回路と前記ケーブルクランプが絶縁体に覆われて構成されている。
【００１５】
また、請求項６に記載の本発明は、請求項１〜５のうちのいずれか１項において、前記ブリッジ回路は、コンデンサ、過電圧防護素子のいずれか一つまたは組み合わせにより構成されている。
【００１６】
また、請求項７に記載の本発明は、請求項６において、前記コンデンサは、前記単相３線式商用電源線の電圧に対して予め設定された所定の耐電圧特性を備えている。
【００１７】
また、請求項８に記載の本発明は、請求項２〜７のうちのいずれか１項において、前記導通針の周辺に前記絶縁被覆を貫通して生じた穴へ異物が侵入するのを防止するための異物侵入防止手段が備わる。
【００１８】
また、請求項９に記載の本発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１項において、前記ブリッジ回路の識別を可能とする、色分け、文字、数字、記号、突起のうちのすくなくとも一つを備える。
【００１９】
また、請求項１０に記載の本発明は、請求項３〜９のうちのいずれか１項において、前記ブリッジ回路は、前記ケーブルクランプと別体で構成され前記ケーブルクランプから着脱可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、敷設された商用電源線を切断したり通電を停止させることなくブリッジ回路を安全かつ容易に接続し、ブリッジ回路の新たな設置場所の確保も不要にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１には、ブリッジ回路接続器の実施の形態に係る、ブリッジ回路と単相３線式商用電源線との接続構成を説明するための説明図を示している。この図１には、単相３線式商用電源線を構成する電線として、２本のフェーズ線４、５と、１本のニュートラル線９と、この２本のフェーズ線４、５の間を接続しているブリッジ回路１が示されている。
【００２２】
ブリッジ回路１はフェーズ線４とフェーズ線５とを電気的に接続しており、フェーズ線４、５の間で電力線搬送通信に用いられる周波数の信号を導通可能にしている。この周波数は高周波信号であり、５０Ｈｚや６０Ｈｚといった商用電源の周波数とは異なり、たとえば１〜３０ＭＨｚ帯の周波数である。ブリッジ回路１によって概ね１００Ｈｚ以下といった低周波の電源周波数は阻止され、高周波の電力線搬送波通信の信号のみが導通可能である。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
図２と図３には、ブリッジ回路接続器の第１の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示しており、図２は横方向の略断面であり、図３は上方よりの俯瞰である。
【００２４】
すでに図１にて示したように、ブリッジ回路１と、２本のフェーズ線４、５と、ニュートラル線９が示されている。２本のフェーズ線４、５にはそれぞれ電気的な絶縁性を確保するための絶縁被覆８、８’が備わり、ニュートラル線９にも同様に絶縁被覆８’’が備わる。これらの絶縁被覆８、８’、８’’により外部との電気的な絶縁が確保されている。
【００２５】
このような絶縁被覆８、８’、８’’を備えるＩＶケーブル等の単線タイプの電源ケーブルを用いた単相３線式商用電源線に対して、ブリッジ回路１が装着される。このブリッジ回路１は絶縁体（塩化ビニル、ゴム等）で構成され、クランプ部２、２’によってそれぞれフェーズ線４、５を絶縁被覆８、８’の上から把持している。このクランプ部２、２’の周上の一部は開放されており締結部２０、２０’を形成している。締結部２０、２０’は一対の面で対向する２つのリブ２１、２２で構成され、このリブ２１、２２の対向面同士をネジ３、３’の締め込みにより密着させる。密着させることによりクランプ部２、２’の内径も縮小（縮径）されてフェーズ線４、５に機械的に密着する。なお、ネジ３、３’を締結手段として用いたが、これに限定されることなく、たとえば樹脂製のバンドや他のクランプ手段を用いてもよい。
【００２６】
そして、２つのクランプ部２、２’は互いに連結部２３で連結されている。連結部２３は断面が略コの字型に形成されてニュートラル線９に嵌めあわされており、その内部にはブリッジ回路１の周波数フィルタの構成部品としてコンデンサ６が内蔵されている。なお、コンデンサ６に替えて過電圧防護素子を用いてもよく、コンデンサ６や過電圧防護素子の耐電圧や容量については適用する単相３線式商用電源線に流れる電圧や電流および周波数を勘案して、所定の安全マージンをもって決定される。特に、コンデンサ６の耐電圧特性は絶縁破壊などの事態が生じないことを前提に、設計の意図するところにより必要な安全マージンが設定されることが好ましい。
【００２７】
また、このコンデンサ６の両端子のそれぞれの先端部には鋭利な針状の導通針１０、１０’が接続されている。導通針１０、１０’はそれぞれの先端部がクランプ部２、２’の内径部に突出しており、クランプ部２、２’の内径が縮径されることに伴い、絶縁被覆８、８’に刺入して貫通し、内部の導電体７、７’に到達して電気的に導通する。２本のフェーズ線４、５の間がコンデンサ６を介して導通されることにより、コンデンサ６には高周波の電力線搬送波通信の信号が流れ信号伝達が可能になるのと同時に、低周波の電源周波数は阻止される。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
図４には、ブリッジ回路接続器の第２の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。この図４は、ブリッジ回路１’をＶＶＦケーブル２６に装着した場合を説明のために示しており、ＶＶＦケーブル２６は内部に２本のフェーズ線４、５と、ニュートラル線９と、を有し、この３本の線が絶縁シース２５により一体となって成形されている。
【００２９】
ＶＶＦケーブル２６は絶縁シース２５の上からクランプ部２’’が装着されている。すでに説明した第１の実施の形態と同様に、クランプ部２’’の周上には締結部２０が設けられており、ネジ３を締め込むことによりクランプ部２’’の内径が縮径してＶＶＦケーブル２６に密着される。
【００３０】
また、ブリッジ回路１’はコンデンサ６を有し、導通針１０、１０’はクランプ部２’’がＶＶＦケーブル２６を把持するための内径面に突出している。導通針１０、１０’は絶縁シース２５と、絶縁被覆８、８’を貫通して、それぞれ内部の導電体７、７’に到達し、電気的な導通が確保される。
【００３１】
＜第３の実施の形態＞
図５には、ブリッジ回路接続器の第３の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。この図５に示すブリッジ回路１’’は、すでに説明した第１の実施の形態と同様の構成であり、相違点はコンデンサ６が連結部２３から別体に着脱自在に構成されているところである。コンデンサ６は連結部２３に嵌着された着脱部１１の内部に封入され、着脱部１１ごと連結部２３から着脱自在である。コンデンサ６の容量値や耐電圧、周波数特性などについて必要なスペックを備えた他の任意のコンデンサをコンデンサ６と交換することが可能となる。
【００３２】
同様に図６には、すでに説明した図４の実施の形態に示したブリッジ回路１’と同様の構成のブリッジ回路１’’’を示しており、相違点はコンデンサ６が着脱自在にクランプ部２’’に嵌着されているところである。着脱部１２にコンデンサ６が封入されている。
【００３３】
なお、着脱部１１、１２に封入されたコンデンサ６の両端子と、連結部２３側の導通針１０、１０’の端部との電気的な接続は電気的な接点構造をもって実現できる。たとえばプラグとコンセントの組み合わせや、圧接する金属接点などの構成であり、その接点も水分やガスなどの腐食に耐性をもつ防錆加工が施されていることが好ましい。
【００３４】
＜第４の実施の形態＞
図７および図８には、ブリッジ回路接続器の第４の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示しており、図７は略横断面を示し、図８は側面からの概観図を示している。
【００３５】
クランプ部２、２’によるフェーズ線４、５への締結や、導通針１０、１０’によるコンデンサ６の電気的な導通の確保の構成については、すでに説明した第１の実施の形態と同様である。しかしながら、この第４の実施の形態ではニュートラル線９がフェーズ線４、５と平行せずに配置されている場合であって、ブリッジ回路１５を単相３線式商用電源線に対して固定するために連結部１４を備えている。
【００３６】
この連結部１４は図２に示した連結部２３と同様にコンデンサ６を内包している。また、クランプ部２、２’同士を機械的に連結しており、コンデンサ６の両端子からの配線と導通針１０、１０’を内部に保持している。またコンデンサ６は着脱部１３に封入されて、着脱自在に嵌着されている。連結部１４は自身の固定にニュートラル線９を利用しないので、フェーズ線４、５の２本のみが利用可能な場合においてブリッジ回路１５を装着することができる。
【００３７】
なお、以上説明した第１〜４の実施の形態においては、導通針１０、１０’が絶縁被覆８、８’を貫通した状態において、導通針１０、１０’と絶縁被覆８、８’との接触面や貫通穴の周囲に水分や腐食性のガスなどの異物が侵入するのを防止すための異物侵入防止手段を備えてもよい。
【００３８】
異物侵入防止手段は、たとえば導通針１０、１０’の先端や基部に粘着性のシール材を貫通前に塗布したり、あるいはクランプ部２、２’の内径面に封止材を塗布することにより実現することができる。
【００３９】
また、ブリッジ回路の電気的な特性の種別、使用可能箇所の種別、製造年、使用期限などを目視にて容易に識別可能とするために、このブリッジ回路に、色分け、文字の記載、数字の記載、記号の記載、識別のための突起のうちのすくなくとも一つを実施してもよい。
【００４０】
次の図９は、すでに説明した第１〜４の実施の形態について、単相３線式商用電源線のフェーズ線４、５の両端部に電圧源Ｅ１０２と負荷ＺＬ１０３を接続した場合の等価回路図を示している。
【００４１】
この図９において、電圧源Ｅ１０２は単相３線式商用電源またはこれに重畳される電力線搬送通信用信号用発生器であり、破線部１００がブリッジ回路１、１’、１’’、１’’’、１５を示し、この等価回路ではコンデンサ６の静電容量がＣ１０１で表される。ＺＬ１０３は負荷のインピーダンスであり、Ｉはブリッジ回路１００に入力される電流を示し、Ｉ’は負荷に流れる電流を示す。
【００４２】
図１０は、単相３線式商用電源線の２本のフェーズ線間における静電結合により伝送される電力線搬送通信用信号の伝送特性をグラフに示している。２本のフェーズ線間の静電結合容量を１ｐＦとし、ＺＬ１０３＝２００Ωでの電流比Ｉ’／Ｉをもって特性１１１に示している。同様に、ブリッジ回路を用いた場合は、Ｃ１０１＝１μＦ、ＺＬ１０３＝２００Ωでの電流比Ｉ’／Ｉをもって特性１１２に示している。
【００４３】
ブリッジ回路使用の場合の特性１１２は、電源周波数を含む１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ帯において、Ｃ１０１へ流れる電流はほぼ０である。また、電力線搬送通信にて使用する周波数１〜３０ＭＨｚ帯においては、そのほとんどがＣ１０１側に流れる。このことから、コンデンサ６（Ｃ１０１）の容量を１μＦとすることで、電力線搬送通信用の異相間通信接続に適用可能なブリッジ回路を実現することができる。
【００４４】
図１１は、第１〜４の実施の形態に係るブリッジ回路を実装する場合の一例を説明するための説明図を示している。この図１１において、家屋などの分電盤のブレーカ１１８と漏電ブレーカ（メインブレーカ）１１７との間にブリッジ回路１１５を配置している。電力線搬送通信用信号は電力会社設備側から送信され、積算電力計１１６を通過して漏電ブレーカ１１７を介し、ブリッジ回路１１５へ導電される。また、受電需要家設備側から送信され、子ブレーカ１１８を通過してブリッジ回路１１５へ導電される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ブリッジ回路接続器の実施の形態に係る、ブリッジ回路と単相３線式商用電源線との接続構成を説明するための説明図を示している。
【図２】ブリッジ回路接続器の第１の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図３】ブリッジ回路接続器の第１の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図４】ブリッジ回路接続器の第２の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図５】ブリッジ回路接続器の第３の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図６】ブリッジ回路接続器の第３の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図７】ブリッジ回路接続器の第４の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図８】ブリッジ回路接続器の第４の実施の形態に係る、構成を説明するための構成図を示している。
【図９】ブリッジ回路接続器の第１〜４の実施の形態に係る、単相３線式商用電源線のフェーズ線の両端部に電圧源と負荷を接続した等価回路図を示している。
【図１０】単相３線式商用電源線の２本のフェーズ線間における静電結合により伝送される電力線搬送通信用信号の伝送特性をグラフに示している。
【図１１】第１〜４の実施の形態に係るブリッジ回路を実装する場合の一例を説明するための説明図を示している。
【符号の説明】
【００４６】
１  ブリッジ回路
２、２’  クランプ部
３、３’  ネジ
４、５  フェーズ線
６  コンデンサ
９  ニュートラル線
１０、１０’  導通針
１１  着脱部
２３  連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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