JP2012095382A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】アークの発生を抑えた分電盤を提供する。
【解決手段】分電盤は、主幹開閉器と、ＤＣプロテクタ４と、主幹開閉器及びＤＣプロテクタ４が前面側に配設される取付板６とを備える。ＤＣプロテクタ４は、縦長の直方体状に形成された合成樹脂製のプロテクタ本体４０を具備し、プロテクタ本体４０の長手方向一端側には主幹開閉器の二次側に接続された導電バー５，５に差込接続されるプラグイン端子４２ａ，４２ａが設けられている。また、プロテクタ本体４０の長手方向他端側には、負荷からの電線７を接続するための端子ねじ４１ａを具備した負荷端子部４１が設けられている。また、ＤＣプロテクタ４には、負荷端子部４１に電線７をねじ固定することでプロテクタ本体４０から突出するシャフト４４が設けられており、取付板６においてシャフト４４に対応する部位には、当該シャフト４４が挿通される挿通孔６１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、分電盤に関するものである。

従来より、導電バーに分岐ブレーカを差込接続する分電盤が提供されている（例えば特許文献１参照）。この分電盤は、外部からの電力線が接続される主幹ブレーカと、主幹ブレーカに接続されて主回路を形成する導電バーと、導電バーの長手方向に沿って配設され、端面に設けられたプラグイン端子を介して当該導電バーに差込接続される複数の分岐ブレーカとを備える。各分岐ブレーカにおいてプラグイン端子と反対側には負荷端子部が設けられており、この負荷端子部には負荷からの電線が接続される。そして、分岐ブレーカに設けられたスイッチレバーをＯＮにすると、プラグイン端子を介して導電バーと上記電線との間が電気的に接続され、主幹ブレーカを介して供給された電力が負荷側に供給される。

特開２００８−２５９３９６号公報（段落［００２５］−段落［００３５］、及び、第１図−第４図）

上述の特許文献１に示した分電盤では、スイッチレバーがＯＮ位置にあり且つ負荷端子部に上記電線が接続された状態で分岐ブレーカを取り外そうとすると、プラグイン端子と導電バーとの間にアークが発生し、このアークによる熱などで分岐ブレーカに悪影響を及ぼす虞があった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、アークの発生を抑えた分電盤を提供することにある。

本発明の分電盤は、主幹開閉器と、主幹開閉器を介して供給される電力を分岐させるための分岐用機器と、主幹開閉器及び分岐用機器が前面側に配設される取付板とを備え、分岐用機器は、主幹開閉器の二次側に接続された導電バーに差込接続されるプラグイン端子が一端側に設けられた機器本体を具備し、機器本体の他端側には負荷からの電線が接続される負荷端子部が設けられ、導電バーにプラグイン端子を差込接続した状態で負荷端子部に電線が接続されると分岐用機器の取り外し方向への移動を規制する規制手段が、分岐用機器及び取付板に設けられていることを特徴とする。

この分電盤において、負荷端子部は、電線を当該負荷端子部に接続固定する端子ねじを具備し、規制手段は、分岐用機器に設けられ端子ねじにより電線を固定すると端子ねじに押されて機器本体から取付板側に突出するシャフトと、取付板に設けられ機器本体から突出したシャフトが挿通される挿通孔とで構成されているのが好ましい。

また、この分電盤において、負荷端子部は、電線が差込接続される速結端子を具備し、規制手段は、分岐用機器に設けられ速結端子に差込接続された電線に押されて機器本体から取付板側に突出するシャフトと、取付板に設けられ機器本体から突出したシャフトが挿通される挿通孔とで構成されているのも好ましい。

さらに、この分電盤において、シャフトは、速結端子に差込接続される電線との接触部分に、電線の差込方向と交差するテーパ面が設けられているのも好ましい。

また、この分電盤において、負荷端子部は、電線が差込接続される速結端子を具備し、規制手段は、分岐用機器に設けられ速結端子に差込接続された電線に押されて回転し機器本体から取付板側に突出するストッパーと、取付板に設けられ機器本体から突出したストッパーが収容される収容孔とで構成されているのも好ましい。

アークの発生を抑えた分電盤を提供することができるという効果がある。

（ａ）、（ｂ）は実施形態１の分電盤の要部を示す断面図である。 同上の外観斜視図である。 同上から外カバーを取り外した状態の斜視図である。 同上から外カバー及び内カバーを取り外した状態の斜視図である。 同上の側断面図である。 （ａ）、（ｂ）は実施形態２の分電盤の要部を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は同上の他の例の要部を示す断面図である。

以下に、本発明に係る分電盤の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の分電盤Ａは、図２〜図５に示すように、ボディ１２及び外カバー１１で構成される分電盤本体１と、ボディ１２の前面側の開口を閉塞するようにしてボディ１２に取り付けられる内カバー２と、ボディ１２内に収納される主幹開閉器３及び複数（図４では５個）のＤＣプロテクタ（分岐用機器）４とを備える。

ボディ１２は、前面側が開口する横長の矩形箱状であって、ボディ１２の内部には主幹開閉器３及びＤＣプロテクタ４が取り付けられる矩形板状の取付板６が配設されている。また、ボディ１２の長手方向一端側（図４中の右側）には、外カバー１１に設けられた一対の軸部（図示せず）を軸支するための一対の軸受け部１２ａ，１２ａが設けられている。なお、上記の取付板６は、図４に示すように、主幹開閉器３及び複数のＤＣプロテクタ４を横並びに配置できる長さ寸法に設定されている。

外カバー１１は、後面側が開口する厚みの薄い矩形箱状であって、外形寸法がボディ１２の外形寸法と略同寸法に設定されている。そして、後面側に設けられた各軸部（図示せず）を、それぞれボディ１２の各軸受け部１２ａに軸支させることで、外カバー１１がボディ１２に対して開閉自在に取り付けられる。

内カバー２は、ボディ１２の開口寸法と略同寸法に設定されており、主幹開閉器３及びＤＣプロテクタ４に対応する部位には横長且つ矩形状に開口する開口窓２１が設けられている。したがって、ボディ１２に内カバー２を取り付けた状態では、図３に示すように主幹開閉器３及びＤＣプロテクタ４の各機能面が前面側に露出した状態になる。

主幹開閉器３は、縦長の直方体状に形成された合成樹脂製の開閉器本体３０を具備し、開閉器本体３０の前面中央部には内部接点（図示せず）をオン・オフするための操作レバー３１が設けられている。また、開閉器本体３０の長手方向一端側（図４中の下側）には、外部からの電力線（図示せず）が接続される２極の電源端子部３２が設けられており、開閉器本体３０の長手方向他端側には、ボディ１２内に配設された２本の導電バー５，５にそれぞれ差込接続される一対のプラグイン端子３３ａ，３３ａを具備した負荷端子部３３が設けられている。そして、操作レバー３１をオン側に切り替えることで、電源端子部３２と負荷端子部３３との間が電気的に接続され、電力線を介して供給された電力がプラグイン端子３３ａ，３３ａを介して導電バー５，５に供給される。

ＤＣプロテクタ（分岐用機器）４は、主幹開閉器３と同様に、縦長の直方体状に形成された合成樹脂製のプロテクタ本体（機器本体）４０を具備し、プロテクタ本体４０の長手方向一端側（図４中の下側）には、負荷からの電線７（図１参照）を接続するための端子ねじ４１ａ，４１ａを具備した負荷端子部４１が設けられている。また、プロテクタ本体４０の長手方向他端側には、上記の導電バー５，５にそれぞれ差込接続される一対のプラグイン端子４２ａ，４２ａを具備した電源端子部４２が設けられている。

ここに、ＤＣプロテクタ４のプロテクタ本体４０の内部には、主幹開閉器３を介して供給される電力（例えば直流電力）を所望の直流電力に変換する電力変換回路（図示せず）が設けられている。そして、電源端子部４２の各プラグイン端子４２ａ，４２ａをそれぞれ対応する導電バー５，５に差込接続し、当該ＤＣプロテクタ４に主幹開閉器３からの直流電力が供給されると、上記の電力変換回路で電力変換された所望の直流電力が負荷端子部４１及び電線７を介して負荷側に供給されるのである。また、ＤＣプロテクタ４は、例えば漏電を検出したり、過電流や過電圧などを検出した場合に上記の電力変換回路の出力を停止させる保護機能を有している。

なお、プロテクタ本体４０の長手方向一端側の端部には、当該プロテクタ本体４０を取付板６に取り付けるための取付ねじ４３（図１参照）が挿通されるねじ挿通孔が形成された取付片４０ａが設けられている。また、プロテクタ本体４０の裏面には、当該プロテクタ本体４０を取付板６に取り付ける際に、取付板６に設けた係止孔（図示せず）に係止される係止突起４０ｂが設けられている。そして、プロテクタ本体４０の係止突起４０ｂを取付板６の係止孔に係止させた状態で取付ねじ４３を用いてねじ固定すると、ＤＣプロテクタ４が取付板６に取り付けられる。

ところで、負荷端子部４１に電線７が接続され且つ通電状態にある場合にＤＣプロテクタ４を取り外そうとすると、各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間にアークが発生する。そして、このアークによる熱などでプラグイン端子４２ａが損傷し、その結果、給電性能が低下する可能性がある。そこで、本実施形態では、負荷端子部４１に電線７が接続され且つ通電状態にある場合には、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外せないようにしている。

図１（ａ）（ｂ）を参照しながら具体的に説明すると、ＤＣプロテクタ４の負荷端子部４１には、端子ねじ４１ａに押されてプロテクタ本体４０から先端部が突出するシャフト４４が設けられている。また、シャフト４４に対して端子ねじ４１ａと反対側（取付板６側）には復帰ばね４５が設けられており、電線７が負荷端子部４１に固定されていない状態では、復帰ばね４５からの弾性力によってシャフト４４が端子ねじ４１ａ側に移動し、プロテクタ本体４０の内部に収納された状態（図１（ａ）に示す状態）にある。一方、取付板６においてシャフト４４に対応する部位には、当該シャフト４４の先端部が挿通される挿通孔６１が設けられている。

次に、シャフト４４の動作について、図１（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図１（ａ）は負荷端子部４１に電線７を接続する前の状態であり、このときシャフト４４は復帰ばね４５からの弾性力によって端子ねじ４１ａ側（取付板６と反対側）に移動した状態にある。すなわち、シャフト４４はプロテクタ本体４０の内部に収納された状態にあることから、シャフト４４の先端部は挿通孔６１に挿通されておらず、取付ねじ４３を取り外すことでＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができる。

図１（ａ）に示す状態から、電線７の先端部に設けた接続端子７１の挿通孔７１ａに端子ねじ４１ａを挿通させるとともに、挿通孔７１ａに挿通させた端子ねじ４１ａを負荷端子部４１のねじ孔にねじ込むことで、電線７が負荷端子部４１に接続固定される（図１（ｂ）参照）。このとき、シャフト４４はねじ込まれた端子ねじ４１ａのねじ部に押されて取付板６側に移動し、先端部が取付板６の挿通孔６１に挿通された状態になる。したがって、この状態ではＤＣプロテクタ４をその取り外し方向（図１（ｂ）中の下方向）に移動させることができず、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができない。つまり、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すためには、負荷端子部４１に接続された電線７を取り外すことになる。その結果、ＤＣプロテクタ４を取り外す際に各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることができ、安全性が高められる。また、各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることで、アークによってプラグイン端子４２ａが損傷するのを抑えることができ、その結果、給電性能の低下を抑えることができる。さらに、本実施形態のように、ＤＣプロテクタ４の取り外し方向への移動を規制する規制手段を、ＤＣプロテクタ４側に設けられたシャフト４４と、シャフト４４が挿通される取付板６側の挿通孔６１のみで構成した場合には、安価な構成で安全性を高めた分電盤Ａを提供することができる。

（実施形態２）
本発明に係る分電盤Ａの実施形態２を、図６及び図７に基づいて説明する。実施形態１では端子ねじ４１ａを用いて電線７を固定しているが、本実施形態では所謂速結端子４１ｂを用いて電線７を固定している。なお、それ以外の構成は実施形態１と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図６（ａ）（ｂ）は本実施形態の分電盤Ａの要部を示す断面図であり、本分電盤Ａは、ボディ１２及び外カバー１１で構成される分電盤本体１と、内カバー２と、主幹開閉器３と、複数のＤＣプロテクタ４とを備える（図２〜図５参照）。

ＤＣプロテクタ４は、プロテクタ本体４０の長手方向一端側（図６（ａ）中の下側）に速結端子４１ｂを具備した負荷端子部４１が設けられており、さらに負荷端子部４１において速結端子４１ｂの内側にはシャフト４４が収納されている。また、シャフト４４に対して速結端子４１ｂと反対側（取付板６側）には復帰ばね４５が設けられており、速結端子４１ｂに電線７を接続していない状態では、復帰ばね４５からの弾性力によってシャフト４４が速結端子４１ｂ側に移動し、プロテクタ本体４０の内部に収納された状態（図６（ａ）に示す状態）にある。一方、取付板６においてシャフト４４に対応する部位には、当該シャフト４４の先端部が挿通される挿通孔６１が設けられている。

ここに、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、速結端子４１ｂへの電線７の差込方向に対してシャフト４４の移動方向が斜め方向となっているため、シャフト４４において電線７が接触する部分には、電線７の差込方向と直交する方向に傾斜するテーパ面４４ａが設けられている。

次に、シャフト４４の動作について、図６（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図６（ａ）は負荷端子部４１に電線７を接続する前の状態であり、このときシャフト４４は復帰ばね４５からの弾性力によって速結端子４１ｂ側（取付板６と反対側）に移動した状態にある。すなわち、シャフト４４はプロテクタ本体４０の内部に収納された状態にあることから、シャフト４４の先端部は挿通孔６１に挿通されておらず、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができる。

図６（ａ）に示す状態から、電線７の先端側の芯線部７２を速結端子４１ｂに差し込むと、当該芯線部７２が速結端子４１ｂの鎖錠片４１ｃにより鎖錠され、負荷端子部４１に電線７が固定される（図６（ｂ）参照）。このとき、シャフト４４は差し込まれた芯線部７２に押されて取付板６側に移動し、先端部が取付板６の挿通孔６１に挿通された状態になる。したがって、この状態ではＤＣプロテクタ４をその取り外し方向（図６（ｂ）中の下方向）に移動させることができず、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができない。つまり、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すためには、負荷端子部４１に接続された電線７を取り外すことになる。その結果、ＤＣプロテクタ４を取り外す際に各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることができ、安全性が高められる。また、各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることで、アークによってプラグイン端子４２ａが損傷するのを抑えることができ、その結果、給電性能の低下を抑えることができる。

さらに、本実施形態では、シャフト４４において電線７の芯線部７２が接触する部分を、電線７の差込方向と直交する方向に傾斜するテーパ面４４ａとしているので、速結端子４１ｂへの電線７の差込方向がシャフト４４の移動方向と異なる場合であっても、電線７からの押圧力によりシャフト４４をスムーズに移動させることができる。また、本実施形態のように、ＤＣプロテクタ４の取り外し方向への移動を規制する規制手段を、ＤＣプロテクタ４側に設けられたシャフト４４と、シャフト４４が挿通される取付板６側の挿通孔６１のみで構成した場合には、安価な構成で安全性を高めた分電盤Ａを提供することができる。

なお、図６に示す例では、シャフト４４の移動方向に対して電線７の差込方向が斜め方向である場合について説明したが、例えばシャフト４４の移動方向に対して電線７の差込方向が直交する方向であってもよく、この場合も電線７の芯線部７２が接触する部分にテーパ面４４ａを設けることで、電線７からの押圧力によりシャフト４４をスムーズに移動させることができる。

次に、図７（ａ）（ｂ）は本実施形態の分電盤Ａの他の例を示す断面図であり、図６に示す例ではシャフト４４と挿通孔６１とで規制手段を構成しているが、本例ではストッパー４６と収容孔６２とで規制手段を構成している。なお、それ以外の構成は図６と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本例の分電盤Ａは、ボディ１２及び外カバー１１で構成される分電盤本体１と、内カバー２と、主幹開閉器３と、複数のＤＣプロテクタ４とを備える（図２〜図５参照）。

ＤＣプロテクタ４は、プロテクタ本体４０の長手方向一端側（図７（ａ）中の下側）に速結端子４１ｂを具備した負荷端子部４１が設けられており、さらに負荷端子部４１において速結端子４１ｂの内側には、プロテクタ本体４０に回転自在に軸支されるストッパー４６が収納されている。

ストッパー４６は、プロテクタ本体４０の幅方向両側壁に設けられた軸受け部（図示せず）に軸支される軸部４６ａと、速結端子４１ｂに差込接続された電線７の芯線部７２が接触する接触部４６ｂと、後述の取付板６に設けた収容孔６２に収容される規制部４６ｃとが一体に設けられている。一方、取付板６においてストッパー４６に対応する部位には、上記の規制部４６ｃが収容される収容孔６２が設けられている。

次に、ストッパー４６の動作について、図７（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図７（ａ）は負荷端子部４１に電線７を接続する前の状態であり、このときストッパー４６は、復帰ばね４５からの弾性力によって速結端子４１ｂ側に接触部４６ｂが移動した状態にある。すなわち、ストッパー４６の規制部４６ｃはプロテクタ本体４０の内部に収納された状態にあることから、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができる。

図７（ａ）に示す状態から、電線７の芯線部７２を速結端子４１ｂに差し込むと、当該芯線部７２が速結端子４１ｂの鎖錠片４１ｃにより鎖錠され、負荷端子部４１に電線７が固定される（図７（ｂ）参照）。このとき、ストッパー４６は、差し込まれた芯線部７２により接触部４６ｂが押されて軸部４６ａを中心に右回りに回転し、規制部４６ｃが取付板６の収容孔６２に収容された状態になる。したがって、この状態では規制部４６ｃが収容孔６２の端縁部分に当接した状態にあるため、ＤＣプロテクタ４をその取り外し方向（図７（ｂ）中の下方向）に移動させることができず、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すことができない。つまり、ＤＣプロテクタ４を取付板６から取り外すためには、負荷端子部４１に接続された電線７を取り外すことになる。その結果、ＤＣプロテクタ４を取り外す際に各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることができ、安全性が高められる。また、各プラグイン端子４２ａと対応する導電バー５との間に生じるアークを抑えることで、アークによってプラグイン端子４２ａが損傷するのを抑えることができ、その結果、給電性能の低下を抑えることができる。

さらに、本例のように、ＤＣプロテクタ４の取り外し方向への移動を規制する規制手段を、ＤＣプロテクタ４側に設けられたストッパー４６と、ストッパー４６の規制部４６ｃが収容される取付板６側の収容孔６２のみで構成した場合には、安価な構成で安全性を高めた分電盤Ａを提供することができる。

なお、上述の実施形態１，２では、分岐用機器としてＤＣプロテクタ４を用いた場合について説明したが、分岐用機器は本実施形態に限定されるものではなく、例えば従来周知の分岐開閉器であってもいいし、ＤＣ−ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータを内蔵したものでもよい。また、上述の実施形態１，２では、例えば漏電を検出したり、過電流や過電圧などを検出した場合には、電力変換回路の出力を停止させることで保護機能を実現しているが、リレーや半導体スイッチなどを用いて負荷端子部４１と電力変換回路との間を遮断するようにしてもよい。

４ ＤＣプロテクタ（分岐用機器）
５ 導電バー
６ 取付板
７ 電線
４０ プロテクタ本体（機器本体）
４１ 負荷端子部
４１ａ 端子ねじ
４２ａ プラグイン端子
４４ シャフト（規制手段）
６１ 挿通孔（規制手段）

Claims (5)

1. 主幹開閉器と、前記主幹開閉器を介して供給される電力を分岐させるための分岐用機器と、前記主幹開閉器及び前記分岐用機器が前面側に配設される取付板とを備え、
   前記分岐用機器は、前記主幹開閉器の二次側に接続された導電バーに差込接続されるプラグイン端子が一端側に設けられた機器本体を具備し、前記機器本体の他端側には負荷からの電線が接続される負荷端子部が設けられ、
   前記導電バーに前記プラグイン端子を差込接続した状態で前記負荷端子部に前記電線が接続されると前記分岐用機器の取り外し方向への移動を規制する規制手段が、前記分岐用機器及び前記取付板に設けられていることを特徴とする分電盤。
2. 前記負荷端子部は、前記電線を当該負荷端子部に接続固定する端子ねじを具備し、
   前記規制手段は、前記分岐用機器に設けられ前記端子ねじにより前記電線を固定すると前記端子ねじに押されて前記機器本体から前記取付板側に突出するシャフトと、前記取付板に設けられ前記機器本体から突出した前記シャフトが挿通される挿通孔とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の分電盤。
3. 前記負荷端子部は、前記電線が差込接続される速結端子を具備し、
   前記規制手段は、前記分岐用機器に設けられ前記速結端子に差込接続された前記電線に押されて前記機器本体から前記取付板側に突出するシャフトと、前記取付板に設けられ前記機器本体から突出した前記シャフトが挿通される挿通孔とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の分電盤。
4. 前記シャフトは、前記速結端子に差込接続される前記電線との接触部分に、前記電線の差込方向と交差するテーパ面が設けられていることを特徴とする請求項３記載の分電盤。
5. 前記負荷端子部は、前記電線が差込接続される速結端子を具備し、
   前記規制手段は、前記分岐用機器に設けられ前記速結端子に差込接続された前記電線に押されて回転し前記機器本体から前記取付板側に突出するストッパーと、前記取付板に設けられ前記機器本体から突出した前記ストッパーが収容される収容孔とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の分電盤。

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