JP2003037940A

JP2003037940A - 系統連系システム用配線装置

Info

Publication number: JP2003037940A
Application number: JP2001225491A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujioki; 浩藤雄木; Takanobu Tanaka; 孝信田中
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】既設の住宅分電盤を用いて簡単に系統連系運転
を可能とする系統連系システム用配線装置を提供する。【解決手段】一次側に商用電源ＡＣが接続される商用電
源用ブレーカ１と、一次側に分散電源１０が接続される
連系用ブレーカ２と、一次側に両ブレーカ１，２の二次
側が接続され、二次側に住宅分電盤２０の主幹ブレーカ
２１が接続される端子台３と、前記両ブレーカ１，２お
よび端子台３を収納する箱体４とを備える。既設の住宅
分電盤１０に新たに連系用のブレーカを配設するための
スペースが無くても、前記スペースを有する住宅分電盤
に取り替えることを要さず、既設の住宅分電盤１０を用
いて簡単に系統連系システムを構成し系統連系を行うこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を用いて
発電する分散電源と商用電源との系統連系を行う系統連
系システムに用いられる系統連系システム用配線装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、住宅に自家発電用として太陽電池
を配設し、太陽電池を用いて発電する分散電源と商用電
源との系統連系運転を行う系統連系システム（太陽光発
電システム）が普及しつつある。

【０００３】一般に、住宅分電盤は、一次側に商用電源
が接続される主幹ブレーカと、この主幹ブレーカの二次
側に接続される複数の分岐ブレーカと、前記主幹ブレー
カ及び複数の分岐ブレーカを収める箱体とを備えている
が、前述の系統連系を行う場合には、分散電源と前記各
分岐ブレーカとの間に接続される連系用のブレーカを箱
体の空いているスペースに配設している（特開平１０−
２８５７１９号公報参照）。なお、連系用のブレーカを
配設するときには、通常は、壁面に取り付けられた住宅
分電盤に向って左側に主幹ブレーカ、右側に連系用ブレ
ーカ、中央に分岐ブレーカがそれぞれ位置するように各
ブレーカが箱体に内に配設されている。

【０００４】このような住宅分電盤を用いて系統連系シ
ステムを構成することで、住宅分電盤の分岐ブレーカに
接続される負荷で使用している電力が分散電源で発電し
ている電力よりも多いときには、商用電源から電力が補
充され、逆に負荷で使用している電力が分散電源で発電
している電力よりも少ないときには余剰電力が商用電源
側に送られることになる。つまり、住宅分電盤に接続さ
れる負荷で使用する電力と分散電源で発電している電力
との大小関係に応じて、商用電源から電力が供給された
り（買電という）、分散電源から商用電源側に電力を供
給したり（売電という）することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来で
は、住宅分電盤の箱体の空いているスペースに連系用の
ブレーカを配設しているので、既設の住宅分電盤を用い
る場合、連系用ブレーカを配設するための十分なスペー
スがなければ、上述のような系統連系システムを構成し
て系統連系運転を行うことができないといった問題があ
った。また、既設の住宅分電盤に連系用ブレーカを配設
するスペースがない場合に、系統連系システムを構成す
るためには、前記既設の住宅分電盤を、連系用ブレーカ
が配設可能な住宅分電盤に取り替える必要があった。

【０００６】本発明は、かかる事由に鑑みて成されたも
のであり、その目的とするところは、既設の住宅分電盤
に新たに連系用のブレーカを配設するためのスペースが
なくても、既設の住宅分電盤を用いて簡単に系統連系運
転を可能とする系統連系システム用配線装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、太陽電池を用いて発電する分散
電源と商用電源との系統連系を行う系統連系システムに
用いられる系統連系システム用配線装置であって、一次
側に商用電源が接続される商用電源用ブレーカと、一次
側に分散電源が接続される連系用ブレーカと、一次側に
前記両ブレーカの二次側が接続され、二次側に住宅分電
盤の主幹ブレーカが接続される端子台と、前記両ブレー
カおよび端子台を収納する箱体とを備えたことを特徴と
し、商用電源及び分散電源並びに住宅分電盤を上述のよ
うに商用電源用ブレーカ及び連系用ブレーカ並びに端子
台に接続することによって、既設の住宅分電盤に新たに
ブレーカを配設するためのスペースが無くても、前記ス
ペースを有する住宅分電盤に取り替えることを要さず、
既設の住宅分電盤を用いて簡単に系統連系システムを構
成し系統連系を行うことができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記商用電源用ブレーカ及び連系用ブレーカのそれ
ぞれの二次側と端子台の一次側とを金属板からなる導電
バーにより接続したことを特徴とし、前記両ブレーカと
端子台との接続を例えば電線で行う場合には太い電線を
要して、この電線を引き回すのに手間がかかってしまう
が、前記導電バーを用いて接続を行うことによって、太
い電線を引き回す手間を省いて配線作業を容易にするこ
とができる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、商用電源用ブレーカ及び連系用ブレーカ並び
に端子台は、箱体を壁面に取り付けたとき、前記両ブレ
ーカの一次側及び端子台の二次側が地面側に向くように
箱体に収納されるとともに、商用電源及び分散電源並び
に住宅分電盤からの外部電線を箱体内部に導入するため
の導入口を箱体の地面側に設けたことを特徴とし、前記
両ブレーカの一次側および端子台の二次側を地面側に向
け、前記導入口を箱体の地面側に設けたことによって、
前記外部電線を、前記両ブレーカおよび端子台のそれぞ
れに接続するために箱体内部で引き回すことがなく、ま
た装置を屋外に配設したときには、前記導入口を介して
雨水などの水が箱体内部に侵入するのを防ぎ易くするこ
とができる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか
の発明において、連系用ブレーカと端子台との通電経路
であって、商用電源用ブレーカと端子台との通電経路と
ならない部位に流れる電流を検出する電流検出手段を備
えたことを特徴とし、前記部位に流れる電流を電流検出
手段に検出させることによって、分散電源から連系用ブ
レーカを介して流れる電流を、商用電源から商用電源用
ブレーカを介して流れる電流に影響されずに、電流検出
手段で正確に検出することができる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、前記商用電源用ブレーカ及び連系用ブ
レーカ並びに端子台は、端子台が前記両ブレーカの間に
位置するように箱体に収納されることを特徴とし、端子
台を挟んで前記両ブレーカの間に距離をおくことによっ
て、何れか一方のブレーカの温度上昇で他方のブレーカ
の引外し特性を変化させることを防いで、信頼性を向上
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の配線
装置Ａは、図１及び図２に示すように、太陽電池１１を
用いて発電する分散電源１０と商用電源ＡＣとの系統連
系を行う系統連系システムに用いられるものであって、
一次側端子１ｄ〜１ｆに単相３線の商用電源ＡＣが接続
される例えばサーキットブレーカ（ＭＣＢ）よりなる商
用電源用ブレーカ１と、一次側端子２ｄ〜２ｆに分散電
源１０が接続される例えば中性線欠相保護付漏電ブレー
カ（ＥＬＢ）よりなる連系用ブレーカ２と、一次側端子
３ａ〜３ｃに前記両ブレーカ１，２のそれぞれの二次側
端子１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが接続され、二次側端子３
ｄ〜３ｆに住宅分電盤２０の電流制限器（リミッタ）２
２を介して主幹ブレーカ２１が接続される端子台３と、
前記両ブレーカ１，２及び端子台３を収納する箱体４と
を備えている。

【００１３】ところで分散電源１０は、太陽電池１１
と、太陽電池１１より接続箱１２を介して出力される直
流電力を交流電力に電力変換するパワーコンディショナ
１３とで構成され、例えば約２００［Ｖ］の電源電圧を
供給する。また、住宅分電盤２０は、上述の電流制限器
２２及び主幹ブレーカ２１と、複数の分岐ブレーカ２３
と、前記各機器を収納する箱体２４とを備えた、従来周
知のものである。さらに、本実施形態と商用電源ＡＣと
の接続部位には、買電か売電かを知ることができるよう
に、買電の電力量を検出する電力量計５１と、売電の電
力量を検出する電力量計５２とが設けられている。

【００１４】本実施形態の商用電源用ブレーカ１は、例
えば、容量が前記住宅分電盤２０の主幹ブレーカ２１の
最大容量（約１００［Ａ］）と略等しいもの、又は、電
流制限器２２のリミッタ電流値の略半分の値となるもの
である。ここに、リミッタ電流値は、需要家と電力会社
との間で契約された需要家の負荷電流の制限値である。

【００１５】連系用ブレーカ２は、例えば、定格電流が
３０［Ａ］、極数が３極、過電流引外し素子の数が２つ
のものであって、単相３線中性線欠相保護機能を有して
いる。ここに単相３線中性線欠相保護機能とは、電圧の
不平衡から中性線の欠相を検出して接点を強制開極する
機能であって、中性線が何らかの原因で欠相しても接点
を強制開極することで、二次側に接続される機器に過電
圧が印加されて焼損するのを防止することができる。

【００１６】端子台３は、例えば、住宅分電盤２０の主
幹ブレーカ２１の最大容量（約１００［Ａ］）に対応し
た３極のものである。

【００１７】箱体４は、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４に
示すように、一面を開口した略矩形箱状のボディ４ａ
と、前記開口を覆うようにボディ４ａに開閉自在に取着
されるカバー４ｂとからなり、ボディ４ａの開口と反対
側の背面側を壁面に向け、長手方向が水平方向に沿うよ
うに屋外の壁面に取り付けられる。また、カバー４ｂの
長手方向一端側の周縁部には、前記長手方向外側に突出
するつまみ部４ｃが形成されており、カバー４ｂが閉じ
た状態から、つまみ部４ｃを前面側に動かすことで、カ
バー４ｂは長手方向のつまみ部４ｃと反対側の一端側を
支点として回動し、カバー４ｂが開いた状態となる。さ
らに、箱体４は、商用電源用ブレーカ１及び連系用ブレ
ーカ２並びに端子台３以外にも他の機器を配設可能な寸
法に形成されており、図２に示すように、空きスペース
４ｄが設けられている。

【００１８】上述の商用電源用ブレーカ１及び連系用ブ
レーカ２並びに端子台３は、図２に示すように、ボディ
４ａの長手方向に沿って一列に配列し、端子台３が前記
両ブレーカ１，２の間に位置するようにボディ４ａ底面
に配設されている。このように、前記両ブレーカ１，２
の間に端子台３を配設して距離をおくことによって、何
れか一方のブレーカの温度上昇で他方のブレーカの引外
し特性を変化させることを防いで、信頼性を向上するこ
とができる。

【００１９】また、両ブレーカ１，２及び端子台３は、
箱体４を壁面に取り付けたとき、両ブレーカ１，２の一
次側端子１ｄ〜１ｆ，２ｄ〜２ｆおよび端子台３の二次
側端子３ｄ〜３ｆが地面側（図２中下側）に向くよう
に、箱体４に収納されている。そして、商用電源ＡＣ及
び分散電源１０並びに住宅分電盤２０からの各外部電線
を箱体４内部に導入するための導入口（図示せず）を箱
体４の地面側に設けている。これにより、前記各外部電
線を、両ブレーカ１，２及び端子台３のそれぞれに接続
するために箱体４内部で引き回すことがなく、前記導入
口を介して雨水などの水が箱体４内部に侵入するのを防
ぎ易くすることができる。

【００２０】ところで、前記商用電源用ブレーカ１及び
連系用ブレーカ２のそれぞれの二次側端子１ａ〜１ｃ，
２ａ〜２ｃと端子台３の一次側端子３ａ〜３ｃとは、そ
れぞれ金属板からなる幹線用の導電バー３１〜３３及び
分岐用の導電バー３４ａ〜３４ｃで接続されている。３
つの幹線用の導電バー３１〜３３は、ボディ４ａ上側
に、それぞれの長手方向をボディ４ａの長手方向に沿わ
せた形で位置しており、両ブレーカ１，２のそれぞれの
電圧極となる一方の端子１ａ，２ａと、端子台３の電圧
極となる一方の端子３ａとが、分岐用の導電バー３４ａ
により前記幹線用の導電バー３１に接続され、両ブレー
カ１，２のそれぞれの電圧極となる他方の端子１ｃ，２
ｃと、端子台３の電圧極となる他方の端子３ｃとが、分
岐用の導電バー３４ｃにより前記幹線用の導電バー３３
に接続され、両ブレーカ１，２のそれぞれの中性極とな
る端子１ｂ，２ｂと、端子台３の中性極となる端子３ｂ
とが、分岐用の導電バー３４ｂにより前記幹線用の導電
バー３２に接続される。ここで、両ブレーカ１，２と端
子台３との接続を例えば電線で行う場合には太い電線を
要して、この電線を引き回すのに手間がかかってしま
う。しかし、本実施形態では、上述のように導電バー３
１〜３３，３４ａ〜３４ｃを用いて接続を行うことによ
って、太い電線を引き回す手間を省いて配線作業を容易
にすることができる。

【００２１】さらに本実施形態では、連系用ブレーカ２
と端子台３との通電経路であって、商用電源用ブレーカ
１と端子台３との通電経路とならない部位に流れる電流
を検出する電流検出手段たる変流器４１，４２を備えて
いる。

【００２２】変流器４１は、連系用ブレーカ２の二次側
端子２ａと端子台３の一次側端子３ａとの通電経路であ
って、商用電源用ブレーカ１の二次側端子１ａと端子台
３の一次側端子３ａとの通電経路とならない導電バー３
１の一部分に配設されて、前記一部分に流れる電流を検
出する。変流器４２は、連系用ブレーカ２の二次側端子
２ｃと端子台３の一次側端子３ｃとの通電経路であっ
て、商用電源用ブレーカ１の二次側端子１ｃと端子台３
の一次側端子３ｃとの通電経路とならない導電バー３３
の一部分に配設されて、前記一部分に流れる電流を検出
する。

【００２３】その結果、分散電源１０から連系用ブレー
カ２を介して流れる電流を、商用電源ＡＣから商用電源
用ブレーカ１を介して流れる電流に影響されずに、変流
器４１，４２で正確に検出することができる。また、変
流器４１，４２の検出結果に応じて分散電源１０のパワ
ーコンディショナ１３を制御することで、連系用ブレー
カ２に過電流が流れたときには、前記過電流を変流器４
１，４２で検出し、パワーコンディショナ１３の動作を
停止させ、安全性を向上することができる。

【００２４】なお、導電バー３１，３３における商用電
源用ブレーカ１と端子台３との通電経路となる部分に流
れる電流を検出する２つの変流器と、前記変流器で検出
した電流の瞬時値と導電バー３１，３２間の電圧の瞬時
値とを用いて商用電源ＡＣからの買電中であるか売電中
であるかを検出するとともに、その電力を求める電力測
定手段とを備えても良い。これにより、電力量計５１，
５２によることなく、前記電力測定手段により、買電又
は売電の電力量を知ることができる。

【００２５】このような本実施形態を、上述のように商
用電源ＡＣ及び分散電源１０並びに住宅分電盤２０に接
続することによって、既設の住宅分電盤２０に新たにブ
レーカを配設するためのスペースが無くても、前記スペ
ースを有する住宅分電盤に取り替えることを要さず、既
設の住宅分電盤２０を用いて簡単に系統連系システムを
構成し系統連系を行うことができる。

【００２６】ところで本実施形態では、商用電源用ブレ
ーカ１及び連系用ブレーカ２並びに端子台３をそれぞ
れ、両ブレーカ１，２の一次側端子１ｄ〜１ｆ，２ｄ〜
２ｆ及び端子台３の二次側端子３ｄ〜３ｆが地面側に向
くように、箱体４内に収めたが、本実施形態を屋内に設
置する場合には、両ブレーカ１，２及び端子台３の一次
側端子及び二次側端子の向きは、上述のような向きに限
定されるものではない。例えば、図５に示すように、商
用電源用ブレーカ１の端子１ａ〜１ｃを一次側として、
端子台３の端子３ａ〜３ｃを二次側として、それぞれ上
側（天井側）に向けても良い。

【００２７】また、本実施形態の箱体４内部に設けられ
る空きスペース４ｄの位置は、図２に示したように、箱
体４長手方向の端部に限定されるものではなく、例えば
図５に示すように、箱体４の略中央であっても良い。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明は、太陽電池を用いて発
電する分散電源と商用電源との系統連系を行う系統連系
システムに用いられる系統連系システム用配線装置であ
って、一次側に商用電源が接続される商用電源用ブレー
カと、一次側に分散電源が接続される連系用ブレーカ
と、一次側に前記両ブレーカの二次側が接続され、二次
側に住宅分電盤の主幹ブレーカが接続される端子台と、
前記両ブレーカおよび端子台を収納する箱体とを備えた
ので、商用電源及び分散電源並びに住宅分電盤を上述の
ように商用電源用ブレーカ及び連系用ブレーカ並びに端
子台に接続することによって、既設の住宅分電盤に新た
にブレーカを配設するためのスペースが無くても、前記
スペースを有する住宅分電盤に取り替えることを要さ
ず、既設の住宅分電盤を用いて簡単に系統連系システム
を構成し系統連系を行うことができるという効果があ
る。

【００２９】請求項２の発明は、前記商用電源用ブレー
カ及び連系用ブレーカのそれぞれの二次側と端子台の一
次側とを金属板からなる導電バーにより接続したので、
前記両ブレーカと端子台との接続を例えば電線で行う場
合には太い電線を要して、この電線を引き回すのに手間
がかかってしまうが、前記導電バーを用いて接続を行う
ことによって、太い電線を引き回す手間を省いて配線作
業を容易にすることができるという効果がある。

【００３０】請求項３の発明は、商用電源用ブレーカ及
び連系用ブレーカ並びに端子台は、箱体を壁面に取り付
けたとき、前記両ブレーカの一次側及び端子台の二次側
が地面側に向くように箱体に収納されるとともに、商用
電源及び分散電源並びに住宅分電盤からの外部電線を箱
体内部に導入するための導入口を箱体の地面側に設けた
ので、前記外部電線を、前記両ブレーカおよび端子台の
それぞれに接続するために箱体内部で引き回すことがな
く、また装置を屋外に配設したときには、前記導入口を
介して雨水などの水が箱体内部に侵入するのを防ぎ易く
することができるという効果がある。

【００３１】請求項４の発明は、連系用ブレーカと端子
台との通電経路であって、商用電源用ブレーカと端子台
との通電経路とならない部位に流れる電流を検出する電
流検出手段を備えたので、分散電源から連系用ブレーカ
を介して流れる電流を、商用電源から商用電源用ブレー
カを介して流れる電流に影響されずに、電流検出手段で
正確に検出することができるという効果がある。

【００３２】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、前記商用電源用ブレーカ及び連系用ブ
レーカ並びに端子台は、端子台が前記両ブレーカの間に
位置するように箱体に収納されるので、何れか一方のブ
レーカの温度上昇で他方のブレーカの引外し特性を変化
させることを防いで、信頼性を向上することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示す系統連系システムを含めた概略
構成図である。

【図２】同上の概略内部構成図である。

【図３】同上の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は下面図である。

【図４】同上の背面図である。

【図５】同上の他の概略内部構成図である。

【符号の説明】

１商用電源用ブレーカ２連系用ブレーカ３端子台４箱体１０分散電源１１太陽電池２０住宅分電盤２１主幹ブレーカ２２電流制限器Ａ配線装置ＡＣ商用電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池を用いて発電する分散電源と商
用電源との系統連系を行う系統連系システムに用いられ
る系統連系システム用配線装置であって、一次側に商用
電源が接続される商用電源用ブレーカと、一次側に分散
電源が接続される連系用ブレーカと、一次側に前記両ブ
レーカの二次側が接続され、二次側に住宅分電盤の主幹
ブレーカが接続される端子台と、前記両ブレーカおよび
端子台を収納する箱体とを備えたことを特徴とする系統
連系システム用配線装置。
【請求項２】前記商用電源用ブレーカ及び連系用ブレ
ーカのそれぞれの二次側と端子台の一次側とを金属板か
らなる導電バーにより接続したことを特徴とする請求項
１記載の系統連系システム用配線装置。
【請求項３】商用電源用ブレーカ及び連系用ブレーカ
並びに端子台は、箱体を壁面に取り付けたとき、前記両
ブレーカの一次側及び端子台の二次側が地面側に向くよ
うに箱体に収納されるとともに、商用電源及び分散電源
並びに住宅分電盤からの外部電線を箱体内部に導入する
ための導入口を箱体の地面側に設けたことを特徴とする
請求項１又は２記載の系統連系システム用配線装置。
【請求項４】連系用ブレーカと端子台との通電経路で
あって、商用電源用ブレーカと端子台との通電経路とな
らない部位に流れる電流を検出する電流検出手段を備え
たことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の系統
連系システム用配線装置。
【請求項５】前記商用電源用ブレーカ及び連系用ブレ
ーカ並びに端子台は、端子台が前記両ブレーカの間に位
置するように箱体に収納されることを特徴とする請求項
１〜４の何れかに記載の系統連系システム用配線装置。