JP2008136279A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】分電盤において、電流センサの取り付け、及び分電盤の組み立てが容易となり、かつ、高精度な電流検出を可能とする。
【解決手段】分電盤は、主幹回路にある主幹ブレーカ２と、主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカ３と、主幹ブレーカ２と分岐ブレーカ３との間を電気的に接続するメインバー７１、７２、７３及び分岐バー７２ｂ、７２ｃ、７３ｂ、７３ｃと、分岐回路に流れる分岐電流を検出する複数の電流センサ４０が一体になった分岐電流センサユニット４と、分岐電流及び主幹電流のレベルを判断し、信号を出力する計測制御ユニット５と、分岐電流及び主幹電流の通電状況をユーザに報知する報知ユニット６とを備える。電流センサ４０が一体となっており、各部がユニット化されているので、簡単かつ、バラツキなく分電盤１を組み立てることができる。また、電流センサ４０の取り付けが安定するので電流を高精度に検出することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電流センサを有する分電盤に関する。

従来から、主幹ブレーカ及び分岐ブレーカを備え、分岐ブレーカに流れる電流を検出する電流センサを備える分電盤が知られている。この種の分電盤においては、複数の分岐ブレーカのそれぞれにＣＴ（ＣＵＲＲＥＮＴ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲ）からなる電流センサが設けられ、各電流センサから個々に出力線が導出され通電表示ブロックに接続されている。この通電表示ブロックには、各電流センサの出力電流により点灯する発光ダイオードが設けられ、分岐ブレーカにおける通電状態の表示が行えるようになっている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、分岐ブレーカ毎に電流センサが設けられているので、分電盤内に電流センサを設置する際には、分岐ブレーカの数だけ電流センサの取り付けを行わなければならず、分岐ブレーカの数が多くなればなるほど電流センサの取り付け及び分電盤の施工に多くの手間と時間がかかっていた。また、電流センサの取り付けを容易に行なえないため、取り付け状態が不安定となり、高精度な測定ができないことがある。
特開平６−１６５３２０号公報

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、電流センサの取り付け及び分電盤の施工が容易となり、高精度な電流検出を行なうことが可能な分電盤を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、主幹回路にある主幹ブレーカと、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカとを備える分電盤において、前記主幹ブレーカと分岐ブレーカとの間を電気的に接続するメインバー及び、該メインバーから分岐する分岐バーと、前記分岐バーを含む個々の分岐回路に流れる分岐電流を個々に検出する複数の電流センサが一体になった分岐電流センサユニットと、前記分岐電流センサユニットによる検出電流に基いて、分岐電流及び前記主幹回路に流れる主幹電流のレベルを判断し、信号を出力する計測制御ユニットと、前記計測制御ユニットからの出力信号を受けて、前記分岐電流及び主幹電流の通電状況をユーザに報知する報知ユニットと、前記分岐電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットの間を電気的に接続し、前記信号を伝送する伝送路と、を備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の分電盤において、前記主幹ブレーカは、単相三線式又は三相式のときは、主幹回路の少なくとも２極の電流を検出し、該主幹ブレーカが単相二線式のときは、主幹回路の１極の電流を検出する主幹電流センサユニットを有し、前記主幹電流センサユニットと前記計測制御ユニットとを電気的に接続し、前記主幹電流センサユニットの検出信号を伝送する伝送路と、前記分岐電流センサユニット、主幹電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットに直流電源を供給する電源ユニットと、を備えたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の分電盤において、前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットは、プリント基板により構成され、前記プリント基板は、前記分岐電流又は主幹電流を貫通させる挿通孔と、該プリント基板の表面及び裏面であって前記挿通孔の周囲に設けられた金属箔パターンと、該プリント基板を貫通して前記金属箔パターンを接続するスルーホールと、を有する空芯コイルから成る電流センサと、前記空芯コイルの出力に基づいて信号処理を行なう信号処理回路と、前記信号処理回路の出力を前記伝送路に接続する接続導体と、を備えたものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の分電盤において、前記空芯コイルは、前記挿通孔の周囲を取り囲むトロイダルコイルと巻き戻しコイルとを有するロゴスキー型の空芯コイルであるものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の分電盤において、前記計測制御ユニットは、ユーザ操作により前記分岐回路及び主幹回路の回路条件を設定するための回路条件設定手段を有し、前記回路条件設定手段により設定された回路条件と、前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットのいずれか一方又は両方による検出電流とに基づいて演算を行い、該演算の結果を前記報知ユニットに送信するものである。

請求項６の発明は、請求項５に記載の分電盤において、前記回路条件設定手段による回路条件のユーザ設定は、前記報知ユニットによる表示又は音声出力に対応して行なえるようにしたものである。

請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の分電盤において、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値と、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値とを比較した結果を、前記報知ユニットに送信するものである。

請求項８の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の分電盤において、前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の定格電圧を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値及び定格電圧に基づいて、少なくとも該分岐回路毎の消費電力及び分電盤全体の消費電力を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信するものである。

請求項９の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の分電盤において、前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の接続相又は定格電圧を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値と該分岐回路毎の接続相又は定格電圧とに基づいて、主幹ブレーカの各相電流値を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信するものである。

請求項１０の発明は、請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の分電盤において、前記回路条件設定手段は、前記分岐回路及び／又は主幹回路の定格電流を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路及び／又は主幹回路の電流値と定格電流とを比較演算して、過電流の警報信号を前記報知ユニットに出力するものである。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の分電盤において、前記報知ユニットは、前記分岐回路の過電流と前記主幹回路の過電流とを、異なる音声又は音声発生間隔により報知するものである。

請求項１２の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の分電盤において、前記報知ユニットは、プリント基板により構成され、該プリント基板は、各分岐回路に対応する位置にそれぞれ設けられた表示手段と、少なくとも前記計測制御ユニットに接続される伝送路とを有したものである。

請求項１３の発明は、請求項１２に記載の分電盤において、前記報知ユニットは、前記主幹ブレーカに対応する位置に前記主幹ブレーカの通電状況を表示する表示手段を有したものである。

請求項１４の発明は、請求項１２又は請求項１３に記載の分電盤において、前記表示手段は、電流値に応じて発光色が異なるものである。

請求項１５の発明は、請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の分電盤において、前記報知ユニットは、過電流を報知する分電盤内に設けられた第１の音声報知手段と、分電盤外に設けられた第２の音声報知手段とを有したものである。

請求項１６の発明は、請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の分電盤において、分電盤への電源供給をオン／オフ操作する電源操作手段を備え、前記計測制御ユニット又は報知ユニットは、前記電源操作手段を操作したときの信号、又は、分電盤の前面に居る人体を検知する人体検知センサからの信号を受けて、前記各ユニットの演算処理又は報知の機能をオン／オフさせる回路を有したものである。

請求項１の発明によれば、一体化された分岐電流センサユニットを用いて分岐回路の全ての電流を高精度に検出し、きめ細かい使用電流状況を報知することができる。また、電流検出や、計測制御のための各部がユニット化されているので、簡単かつ、バラツキなく分電盤を組み立てることができる。

請求項２の発明によれば、主幹回路の電流値を正確に計測することができる。

請求項３の発明によれば、従来のＣＴによる電流検出の場合と比べて、コイル出力開放故障時の異常高電圧の発生がなくなり安全となる。また、プリント基板による空芯コイルを用いているので、電流センサが薄型で安価になり、また、電流検出特性が飽和しないので、大電流まで計測可能となる。

請求項４の発明によれば、外部磁界の影響が軽微になるので、測定精度の低下を防止できる。

請求項５の発明によれば、回路条件と検出電流に基いて演算を行なうので、複雑なデータ加工を一括して容易に行なうことができる。

請求項６の発明によれば、複数の回路条件の設定を特別な表示手段を用いることなくできるので、安価になる。

請求項７の発明によれば、使用電力の多い分岐回路を表示することができるので、節電の対策効果の大きい分岐回路を簡単に特定することができ、節電を容易に行なうことができる。

請求項８の発明によれば、各分岐回路の消費電力や分電盤全体の消費電力が報知されるので、節電を容易に行なうことができる。

請求項９の発明によれば、主幹回路の電流センサを備えなくても、分電盤全体での電流を報知することができると共に安価になる。

請求項１０の発明によれば、定格電流の設定値により、停電になる前に警報が発せられるので、停電防止を図れる。

請求項１１の発明によれば、分岐回路の過電流の報知と主幹回路の過電流の報知とを共通の報知手段でもって識別することができるので、安価となる。

請求項１２の発明によれば、各分岐回路に対応する位置に報知のための表示がなされるので、各分岐回路の通電状況を容易に把握することができ、また、表示手段の組み立てが容易で安価となる。

請求項１３の発明によれば、主幹回路に対応する位置に報知のための表示がなされるので、主幹回路の通電状況を容易に把握することができる。

請求項１４の発明によれば、電流値に応じて発光色が変わるので、電流値を容易に把握することができる。

請求項１５の発明によれば、分電盤から離れたところにも報知されるので、通電状況を容易に把握することができる。

請求項１６の発明によれば、分電盤の表示等をユーザの不在時等に停止することができるので、無駄な表示をなくして省エネルギーとなる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る分電盤について図面を参照して説明する。図１は分電盤の外観を、図２は分電盤の構成を、図３は分電盤の主幹回路と分岐回路を、図４は主幹ブレーカ２の平面視を示す。分電盤１は、外部の電源から受電し、主幹回路にある主幹ブレーカ２と、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカ３と、分岐回路に流れる分岐電流を検出する分岐電流センサユニット４と、分岐電流センサユニット４が検出したデータに基いて、信号を出力する計測制御ユニット５と、計測制御ユニット５からの出力信号を受けて、ユーザに報知する報知ユニット６と、分岐ブレーカ３等を保持するベース台７とを備えている。

分電盤１は、単相三線式の分電盤であり、外部の電源からの３本の電力線Ｎ、Ｌ１、Ｌ２を主幹ブレーカ２によって受電する。ここで電力線Ｎは、中性相である。そして、主幹ブレーカ２の負荷側の電力線に分岐ブレーカ３が接続されて分岐回路となっており、２００Ｖの場合は、電力線Ｌ１、Ｌ２に接続され、１００Ｖの場合は、電力線ＮとＬ１に、又は、ＮとＬ２とに接続される。各分岐回路には、電流センサユニット４が取り付けられており、分岐回路を流れる電流を検出する。そして、分岐ブレーカ３の２次側に使用される電気機器が接続される。

主幹ブレーカ２は、３個の電源側端子２１と負荷側端子２２とを備えており、電源側端子と負荷側端子の間に通電をオンオフする開閉機構（図示せず）を主幹ブレーカ２の器体内に備えており、この開閉機構のオンオフ用の操作ハンドル２３が器体の前面に配されている。さらに、主幹ブレーカ２は電源側端子と負荷側端子の間に過電流が流れた際に、これらの間を遮断すると共に、操作ハンドル２３をオフ側に位置させる回路遮断機能（図示せず）を備えている。

次に、ベース台７について説明する。図５（ａ）は、ベース台７の部分断面の外観を、図５（ｂ）は、ベース台７の断面を示す。ベース台７は、分岐ブレーカ３と、主幹ブレーカ２の負荷側端子２２に電気的に接続される３本のメインバー７１、７２、７３等を保持する。メインバー７１、７２、７３は、主幹ブレーカ２の負荷側端子２２にネジ７４によって接続されており、メインバー７１が電力線Ｎと、メインバー７２が電力線Ｌ１と、メインバー７３が電力線Ｌ２と、繋がっている。メインバー７１は、ベース台７の長手方向両端に設けられた支柱７５に固定されている。メインバー７２、７３は、ベース台７の短手方向の両側に配設されている。メインバー７２は、ベース台７の平板部７２ａと、平板部７２ａから一体に直角に折り曲げ、更にＵ字形又はクランク状となるように折り曲げ形成された複数の分岐バー７２ｂ、７２ｃとを備えている。分岐バー７２ｂと分岐バー７２ｃとは高さ違いで、かつ、並び方向に交互に形成されている。

メインバー７３もメインバー７２と同様に平板部７３ａと、分岐バー７３ｂ、７３ｃを一体に備えている。

分岐ブレーカ３は、長方体形状であり、器体の一端側の側壁部に３個の端子部３１ａ、３１ｂ、３１ｃを有しており、この端子部によって、メインバー７１と分岐バー７２ｂ、７３ｃ又は分岐バー７３ｂ、７２ｃを挟持し、電気的に結合されている。分岐ブレーカ３は、２００Ｖでの使用時には、端子部３１ｂ、３１ｃを通電状態とし、１００Ｖでの使用時には、端子部３１ａ、３１ｃを通電状態とする切り替え機構（図示せず）を有している。

分岐ブレーカ３は、器体の他端側に負荷の電源線を接続するための一対の２次側端子部３２を有している。分岐ブレーカ３は器体内において、端子部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと２次側端子部３２との間の通電をオンオフする開閉機構（図示せず）と、この開閉機構のオンオフ用の操作ハンドル３３とを有している。また、端子部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと２次側端子部３２との間に過電流が生じた際に、端子部３１ａ、３１ｂ、３１ｃと２次側端子部３２との間を遮断すると共に、操作ハンドル３３をオフ側に位置させる回路遮断機構（図示せず）を有している。

次に、分岐電流センサユニット４について説明する。図６（ａ）は、分岐電流センサユニット４の表面の外観を、図６（ｂ）は、分岐電流センサユニット４の裏面の外観を、図６（ｃ）は、電流センサ４０の構成を、図６（ｄ）は、分岐電流センサユニット４の配設状態を示す。分岐電流センサユニット４は、プリント基板４１により構成されており、プリント基板４１の短手方向の一端側には、分岐バー７２ｂ、７３ｂが貫通する、円形状の複数の第１の挿通孔４２ａが並設されており、プリント基板４１の短手方向の中央付近には、分岐バー７２ｃ、７３ｃが貫通する、複数の第２の挿通孔４２ｂが並設されている。本明細書でいう「プリント基板」とは、基板に電子部品や配線を実装したり形成したりすることにより、電子回路が形成されたものをいう。

電流センサ４０は、第１の挿通孔４２ａの周辺部に、挿通孔４２ａを囲むように形成されたトロイダルコイルと巻き戻しコイルとを有するロゴスキー型の空芯コイル４５であり、プリント基板４１の表面と裏面とに設けられた金属箔パターン４３と、プリント基板４１を貫通して金属箔パターン４３を接続するスルーホール４４等から構成されている。従来のＣＴによる電流検出の場合と比べて、コイル出力開放故障時の異常高電圧の発生がなくなり安全となる。また、プリント基板による空芯コイル４５を用いているので、電流センサが薄型で安価であり、鉄芯がないので、電流検出特性が飽和せずに、大電流まで計測可能となり、また、軽量で小型化することができる。また、ロゴスキー型の空芯コイル４５なので、外部磁界の影響が軽微となり、測定精度の低下を防止できる。

プリント基板４１の短手方向の他端側には、信号処理回路４６と伝送回路４７とが２個の電流センサ４０毎に配設されている。信号処理回路４６は、２個の電流センサ４０の検出電流を時間分割によって交互にサンプリングし、増幅等の処理を行い、伝送回路４７は、信号処理回路４６の出力信号をデジタル変換する。プリント基板４１には、信号処理回路４６と伝送回路４７の入出力信号を伝送する情報伝送路４８と、直流電源を供給する電源供給路４９が設けられており、情報伝送路４８と、電源供給路４９はプリント基板４１の端部に設けられたコネクタ９５に繋がっている。コネクタ９５は伝送路９に接続され、計測制御ユニット５に出力信号が伝送される。分岐電流センサユニット４は、第１の挿通孔４２ａに分岐バー７２ｂ又は７３ｂが貫通され、第２の挿通孔４２ｂに分岐バー７２ｃ又は７３ｃが貫通されてベース台７に配設されている。一体化された分岐電流センサユニットを用いているので、分岐回路の全ての電流を高精度に検出し、きめ細かい使用電流状況を報知することができる。

次に、計測制御ユニット５について説明する。図７は、計測制御ユニット５の外観を示す。計測制御ユニット５は、回路条件設定部５１を備えており、回路条件設定部５１によって、報知ユニット６に報知を行なうときの基準となる主幹回路や分岐回路の定格電流値を設定する。主幹回路定格電流設定ボタン５１ａによって、主幹回路の定格電流値を設定し、分岐回路定格電流設定ボタン５１ｂによって、設定を行なう分岐回路の選定と分岐回路の定格電流値を設定する。主幹回路警報切り替えスイッチ５１ｃによって、主幹回路の電流値が定格電流値を超えると警報を行なうのか、リミットとして定めた定格電流値より小さい値で警報を行なうのかの切り替えを行なう。同様に、分岐回路警報切り替えスイッチ５１ｄによって、分岐回路の電流値が定格電流値を超えると警報を行なうのか、リミットとして定めた定格電流値より小さい値で警報を行なうのかの切り替えを行なう。ブザー音量スイッチ５１ｅによって報知ユニット６のブザー音の音量調整を行なう。

計測制御ユニット５は、内部に制御回路を有しており、分岐電流センサユニット４が検出したデータと、回路条件設定部５１により設定した条件に基いて、報知ユニット６により警報を行う。また、計測制御ユニット５は内部に電源ユニットを備えており、外部から受電し、制御回路、分岐電流センサユニット４、及び報知ユニット６に直流電源を供給している。

次に、報知ユニット６について説明する。図８（ａ）は報知ユニット６の平面視を、図８（ｂ）は、報知ユニット６の外観を、図８（ｃ）は、報知ユニット６の構成を示す。報知ユニット６は、ＬＥＤ６１とブザー６２と人体検知センサ６６を実装したプリント基板６３と、プリント基板６３を収納する成形部材６４と、報知ユニット６の表示面を保護する透明な外装フィルム６５等により構成されている。ＬＥＤ６１は、多色を発光する。

主幹ブレーカ２用の３個のＬＥＤ６１ａは、プリント基板６３の主幹ブレーカ２側の一端に配設されており、主幹電流の定格電流値との比較に応じて異なるＬＥＤ６１ａが点灯する。分岐ブレーカ３用の複数のＬＥＤ６１ｂは、対応する分岐ブレーカ３に隣接するように、プリント基板６３に配設されており、対応する分岐ブレーカ３の分岐電流の定格電流値との比較に応じて，点灯や点滅を行なう。また、ＬＥＤ６１は、定格電流に拘らずに電流値により、発光色を変えるので、電流値を容易に把握することができる。

主幹回路及び分岐回路に対応した位置のＬＥＤ６１が点灯するので、回路の通電状況を容易に把握することができ、また、ＬＥＤ６１がプリント基板６３に実装されているので、報知ユニット６の組み立てが容易で手間が省け、安価になる。また、回路条件設定部５１による回路条件の設定時には、設定を行なっている分岐回路に対応する報知ユニット６のＬＥＤ６１が点滅し、設定する値によって発光色が変化するので、複数の回路条件の設定を特別な表示手段を用いることなくできるので、安価になる。

ブザー６２は、プリント基板６３の主幹ブレーカ２とは反対側の一端に配設されており、主幹回路電流と分岐回路電流のレベルに応じて警報音を鳴らす。このとき、主幹回路電流と分岐回路電流とでは、警報音の種類を異ならせており、例えば、音声発生間隔を変えている。このことにより、分岐回路の報知と主幹回路の報知とを１個のブザー６２でもって識別することができるので、安価となる。また、報知ユニット６内のブザー６２とは別に、分電盤１の外部にブザーを設けても良い。分電盤から離れたところにも報知されるので、通電状況を容易に把握することができる。人体検知センサ６６は、分電盤１の近傍に人が居るかを検知し、検知データを制御回路５２に伝送する。

分電盤１は、上述のように、電流検出や、計測制御のための各部がユニット化されているので、簡単かつ、バラツキなく分電盤を組み立てることができる。

次に、分電盤１の電流情報の処理について説明する。図９は分電盤１の回路を示す。電流センサ４０は、分岐電流センサユニット４において、信号処理回路４６と伝送回路４７とに接続されており、信号処理回路４６と伝送回路４７とは、情報伝送路４８と電源供給路４９とによって、分岐電流センサユニット４のコネクタ９５に接続されている。分岐電流センサユニット４のコネクタ９５は、伝送路９によって計測制御ユニット５に接続されている。分岐電流センサユニット４からの出力信号は、計測制御ユニット５に配設されている制御回路５２に伝送される。また、計測制御ユニット５に配設されている回路条件設定部５１は制御回路５２と接続されており、設定された条件が制御回路５２に伝送される。制御回路５２は伝送路９によって報知ユニット６のＬＥＤ６１とブザー６２とに接続されている。また、制御回路５２は人体検知センサ６６と接続されており、人体検知センサ６６の検出信号に基いて各ユニットの演算処理や報知の機能を停止させる回路を有している。計測制御ユニット５には電源ユニット９２が配設されており、電源ユニット９２は、外部の電源から受電して、伝送路９を介して分岐電流センサユニット４及び報知ユニット６に直流電源を供給している。また、電源ユニット９２は電源供給をオン／オフ操作する電源スイッチ９６を備えている。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る分電盤１の動作について説明する。電流センサ４０は、挿通孔４２ａを貫通する分岐バー７２ｂ又は７３ｂに電流が流れると検出信号を出力する。プリント基板４１には、信号処理回路４６と伝送回路４７とが２個の電流センサ４０毎に配設されており、信号処理回路４６は、２個の電流センサ４０の検出電流を時間分割を行なって交互にサンプリングし、増幅等の処理を行い、伝送回路４７は、信号処理回路４６の出力信号をデジタル変換する。デジタル変換された出力信号は、伝送路９を介して計測制御ユニット５に配設されている制御回路５２に伝送される。計測制御ユニット５に配設されている回路条件設定部５１には、報知ユニット６のＬＥＤ６１の点灯やブザー６２を鳴らす条件として、主幹回路や分岐回路の定格電流値が設定されており、設定された条件は制御回路５２へ伝送される。

制御回路５２では、例えば分岐電流センサユニット４より伝送された分岐回路の電流値と回路条件設定部５１により設定された定格電流値とを比較し、分岐回路の電流値が設定された定格電流値よりも大きいときは、報知ユニット６のＬＥＤ６１に点灯信号を出力し、ブザー６２に鳴動信号を出力する。主幹回路の電流値は、測定していないが、各分岐回路の電流値を制御回路５２で合計し、回路条件設定部５１により設定された主幹回路の定格電流値と比較して行う。主幹回路の電流センサを備えなくても、分電盤全体での電流を報知することができるので安価になる。また、定格電流値を低く設定すると、停電になる前に報知されるので、停電防止を図ることができる。

また、制御回路５２により、分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値を、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値と比較し、値の大きい分岐回路を報知ユニット６により報知してもよい。消費電力の大きい分岐回路が報知されるので、節電効果の大きい分岐回路が特定でき、節電対策を容易に行なうことができる。

また、回路条件設定部５１により、定格電圧を設定し、各分岐回路の電流値及び定格電圧から各分岐回路や分電盤全体の消費電力、積算電力量、電気代換算値、電気を消費することによるＣＯ２排出量の換算値等を報知ユニット６により報知してもよいし、また、各分岐回路の中で、消費電力等の各計算値の大きい分岐回路を報知することもできる。このことにより、節電効果の大きい分岐回路が特定でき、節電対策を容易に行なうことができる。各分岐回路の回路条件と検出電流値とを計測制御ユニット５に集めて演算を行なうので、複雑なデータ加工を一括して容易に行なうことができる。

人の不在時には、電源ユニット９２の電源スイッチをオフにし、分岐電流センサユニット４、報知ユニット６、制御回路５２の駆動を止めることにより、省エネルギーとなる。また、人体検知センサ６６により、分電盤１の近傍に人がいないと判断されるときには、制御回路５２が各ユニットの演算処理や報知の機能を停止させるので、省エネルギーとなる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る分電盤１について説明する。図１０（ａ）は、本実施形態に係る主幹ブレーカ２の内部を示し、図１０（ｂ）は、主幹電流センサユニットの外観を示す。本実施形態に係る分電盤１は、第１の実施形態に係る分電盤１の構成に加えて、主幹電流センサユニット２４を主幹ブレーカ２に備えている。主幹電流センサユニット２４は、プリント基板２５により構成されており、分岐電流センサユニット４と同様に、電流センサ４０と信号処理回路２６と伝送回路２７とコネクタ９５とを有している。電流センサ４０はロゴスキー型の空芯コイルである。電流センサ４０は２個配されており、２本の電力線の電流を検出している。電流センサ４０で検出された検出電流は信号処理回路２６と伝送回路２７によって、増幅等の処理やデジタル変換が行なわれ、伝送路９を介して計測制御ユニット５に配設されている制御回路５２に伝送される。主幹回路の電流値を、分岐回路の電流値から演算するのでなく、主幹電流センサユニット２４により測定するので、正確に計測することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る分電盤１について説明する。図１１は、本実施形態に係る分電盤１の外観を示す。本実施形態に係る分電盤１は、分岐電流センサユニット４にＣＴ９４を実装しており、分岐電流センサユニット４を分岐バー８に装着せずに、分岐ブレーカ３の２次側端子部３２に装着している。分岐電流センサユニット４の製作が簡単で、分岐電流センサユニット４の取り付け、取り外しが容易であり、また、ＣＴ９４の厚みが、大きくても取り付けることができる。また、ＣＴ９４でなく、電流センサ４０でもよい。

なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば分電盤１は、単相二線式や三相式のものでもよい。また、電流センサ４０は、部品の電流センサ４０をプリント基板４１に実装してもよい。また、電流センサ４０に代えてＣＴを用いてもよい。また、ＬＥＤ６１に代えて、例えば液晶を用いてもよい。また、ブザー音に代えて人声を発するようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る分電盤の斜視図。 同分電盤の構成図。 同分電盤の主幹回路と分岐回路の回路図。 同分電盤の主幹ブレーカの平面図。 （ａ）は同分電盤のベース台の一部を破断した斜視図、（ｂ）は正面断面図。 （ａ）は同分電盤の分岐電流センサユニットの表面の斜視図、（ｂ）は同分電盤の分岐電流センサユニットの裏面の斜視図、（ｃ）は同分電盤の電流センサの斜視図、（ｄ）は同分岐電流センサユニットを装着したときの斜視図。 同分電盤の計測制御ユニットの斜視図。 （ａ）は同分電盤の報知ユニットの平面図、（ｂ）は同分電盤の報知ユニットの斜視図、（ｃ）は同分電盤の報知ユニットの分解斜視図。 同分電盤の回路図。 （ａ）は本発明の第２の実施形態に係る分電盤の主幹ブレーカの構成図、（ｂ）は同分電盤の主幹電流センサユニットの斜視図。 本発明の第３の実施形態に係る分電盤の斜視図。

符号の説明

１ 分電盤
２ 主幹ブレーカ
２４ 主幹電流センサユニット
２５ プリント基板
２６ 信号処理回路
３ 分岐ブレーカ
４ 分岐電流センサユニット
４０ 電流センサ
４１ プリント基板
４２ａ 挿通孔
４３ 金属箔パターン
４４ スルーホール
４５ 空芯コイル
４６ 信号処理回路
５ 計測制御ユニット
５１ 回路条件設定部（回路条件設定手段）
６ 報知ユニット
６１、６１ａ、６１ｂ ＬＥＤ（表示手段）
６２ ブザー（音声報知手段）
６３ プリント基板
６６ 人体センサ
７ ベース台
７１、７２、７３ メインバー
７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂ 分岐バー
９ 伝送路
９２ 電源ユニット
９５ コネクタ（接続導体）
９６ 電源スイッチ（電源操作手段）

Claims (16)

1. 主幹回路にある主幹ブレーカと、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカとを備える分電盤において、
   前記主幹ブレーカと分岐ブレーカとの間を電気的に接続するメインバー及び、該メインバーから分岐する分岐バーと、
   前記分岐バーを含む個々の分岐回路に流れる分岐電流を個々に検出する複数の電流センサが一体になった分岐電流センサユニットと、
   前記分岐電流センサユニットによる検出電流に基いて、分岐電流及び前記主幹回路に流れる主幹電流のレベルを判断し、信号を出力する計測制御ユニットと、
   前記計測制御ユニットからの出力信号を受けて、前記分岐電流及び主幹電流の通電状況をユーザに報知する報知ユニットと、
   前記分岐電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットの間を電気的に接続し、前記信号を伝送する伝送路と、を備えたことを特徴とする分電盤。
2. 前記主幹ブレーカは、単相三線式又は三相式のときは、主幹回路の少なくとも２極の電流を検出し、該主幹ブレーカが単相二線式のときは、主幹回路の１極の電流を検出する主幹電流センサユニットを有し、
   前記主幹電流センサユニットと前記計測制御ユニットとを電気的に接続し、前記主幹電流センサユニットの検出信号を伝送する伝送路と、
   前記分岐電流センサユニット、主幹電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットに直流電源を供給する電源ユニットと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分電盤。
3. 前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットは、プリント基板により構成され、
   前記プリント基板は、
   前記分岐電流又は主幹電流を貫通させる挿通孔と、該プリント基板の表面及び裏面であって前記挿通孔の周囲に設けられた金属箔パターンと、該プリント基板を貫通して前記金属箔パターンを接続するスルーホールと、を有する空芯コイルから成る前記電流センサと、
   前記空芯コイルの出力に基づいて信号処理を行なう信号処理回路と、
   前記信号処理回路の出力を前記伝送路に接続する接続導体と、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分電盤。
4. 前記空芯コイルは、前記挿通孔の周囲を取り囲むトロイダルコイルと巻き戻しコイルとを有するロゴスキー型の空芯コイルであることを特徴とする請求項３に記載の分電盤。
5. 前記計測制御ユニットは、ユーザ操作により前記分岐回路及び主幹回路の回路条件を設定するための回路条件設定手段を有し、前記回路条件設定手段により設定された回路条件と、前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットのいずれか一方又は両方による検出電流とに基づいて演算を行い、該演算の結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の分電盤。
6. 前記回路条件設定手段による回路条件のユーザ設定は、前記報知ユニットによる表示又は音声出力に対応して行なえるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の分電盤。
7. 前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値と、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値とを比較した結果を、前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の分電盤。
8. 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の定格電圧を設定する手段を含み、
   前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値及び定格電圧に基づいて、少なくとも該分岐回路毎の消費電力及び分電盤全体の消費電力を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の分電盤。
9. 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の接続相又は定格電圧を設定する手段を含み、
   前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値と該分岐回路毎の接続相又は定格電圧とに基づいて、主幹ブレーカの各相電流値を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の分電盤。
10. 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路及び／又は主幹回路の定格電流を設定する手段を含み、
    前記計測制御ユニットは、前記分岐回路及び／又は主幹回路の電流値と定格電流とを比較演算して、過電流の警報信号を前記報知ユニットに出力することを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の分電盤。
11. 前記報知ユニットは、前記分岐回路の過電流と前記主幹回路の過電流とを、異なる音声又は音声発生間隔により報知することを特徴とする請求項１０に記載の分電盤。
12. 前記報知ユニットは、プリント基板により構成され、
    該プリント基板は、各分岐回路に対応する位置にそれぞれ設けられた表示手段と、少なくとも前記計測制御ユニットに接続される伝送路とを有したことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の分電盤。
13. 前記報知ユニットは、前記主幹ブレーカに対応する位置に前記主幹ブレーカの通電状況を表示する表示手段を有したことを特徴とする請求項１２に記載の分電盤。
14. 前記表示手段は、電流値に応じて発光色が異なることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の分電盤。
15. 前記報知ユニットは、過電流を報知する分電盤内に設けられた第１の音声報知手段と、分電盤外に設けられた第２の音声報知手段とを有したことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の分電盤。
16. 分電盤への電源供給をオン／オフ操作する電源操作手段を備え、
    前記計測制御ユニット又は報知ユニットは、前記電源操作手段を操作したときの信号、又は、分電盤の前面に居る人体を検知する人体検知センサからの信号を受けて、前記各ユニットの演算処理又は報知の機能をオン／オフさせる回路を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の分電盤。
    

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