JP2013034288A - 過熱検出器を備えた分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 電路上に設けられた多数のネジ接続部の過熱状態を単一の検出器で検出できるとともに、主幹ブレーカが遮断動作したときに、検出器に電流が流れないようにし、負荷側回路の安全を確保する。
【解決手段】 分電盤ケースの内側に、主幹ブレーカ５と過熱検出器７を設ける。過熱検出器７のケース７３に検出線７４を配線し、検出線７４上にセンサ回路７５とセンサスイッチ７６を設ける。センサ回路７５の出力線７７を統合入力回路７８を介して平均値回路７９に接続する。判定回路８０で平均値を閾値と比較し、主幹ブレーカ５を含む各種盤内機器のネジ接続部の過熱状態を判定する。主幹ブレーカ５と過熱検出器７との間に作動機構９１を設け、主幹ブレーカ５が電路を遮断したときに、電磁コイル９３でセンサスイッチ７６を開き、センサ回路７５を開路状態とし、過熱検出器７を遮断する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ネジ接続部の過熱状態を検出する検出器を備えた分電盤に関する。

一般に、分電盤内に装備されるブレーカや端子台等の機器は、端子部にネジを使用しているため、ネジの緩みで電源座と圧着端子との接触状態が不安定になると、アーク放電が発生し、過熱状態となりやすい。そこで、従来、端子部の過熱状態を検出するためのセンサ回路をブレーカに内蔵した技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、図６に示すようなセンサ回路１０１の両端を端子ネジ１０２と電源座１０３とに接続し、これらの端子部品の電位差に基づいて、電源座１０３と圧着端子１０４との接触不良を検出するブレーカが記載されている。

特開２００９−２４５８３６号公報

ところで、ブレーカの端子部は、一次側と二次側にそれぞれ複数設けられており、また、分電盤には、主幹ブレーカや分岐ブレーカの他に、端子台、リミッター、銅バーなど、ネジを用いた多数の電気接続部が存在する。このため、図６に示すようなセンサ回路１０１を多数のネジ接続部に設けた場合、検出用リード線の本数が増え、分電盤内が煩雑になるという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、多数のネジ接続部の過熱状態を単一の検出器で検出できるとともに、主幹ブレーカが遮断動作したときに、検出器に電流が流れないようにし、負荷側回路の安全を確保できる分電盤を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のような分電盤を提供する。
（１）分電盤ケースの内側に、電路を遮断する主幹ブレーカと、電路上のネジ接続部の過熱状態を検出する過熱検出器とを備え、過熱検出器に、分電盤の入力線および分岐用銅バーに接続されるセンサ回路と、センサ回路を開閉するセンサスイッチとを設け、主幹ブレーカと過熱検出器との間に、主幹ブレーカが電路を遮断したときに、センサスイッチを開き、センサ回路を開路状態とする作動機構を備えたことを特徴とする分電盤。

（２）作動機構が、主幹ブレーカの主接点に連動する補助スイッチと、過熱検出器のセンサスイッチを駆動するアクチュエータと、アクチュエータを補助スイッチに電気的に連結するリンク回路とを含むことを特徴とする分電盤。

（３）作動機構が、主幹ブレーカの主接点を開くブレーカ側手動ハンドルと、過熱検出器のセンサスイッチを開く検出器側手動ハンドルと、検出器側手動ハンドルをブレーカ側手動ハンドルに機械的に連結するリンク部材とを含むことを特徴とする分電盤。

（４）過熱検出器がネジ接続部の過熱状態を検出したときに点灯する警報ランプを備えたことを特徴とする分電盤。

（５）過熱検出器がネジ接続部の過熱状態を検出したときに主幹ブレーカを遮断動作させる遮断回路を備えたことを特徴とする分電盤。

本発明の分電盤によれば、分電盤ケースの内側で過熱検出器のセンサ回路を分電盤の入力線および分岐用銅バーに接続したので、主幹ブレーカのみならず、これに接続された端子台、リミッター、銅バー等の多数のネジ接続部の過熱状態を単一の検出器で検出できる。また、主幹ブレーカが電路を遮断したときには、作動機構がセンサ回路を開路状態とするので、過熱検出器に電流が流れないようにして、負荷側回路の安全を確保できるという効果もある。

本発明の実施例１を示す分電盤の正面図である。 主幹ブレーカと過熱検出器の構成を示す回路図である。 主幹ブレーカと過熱検出器の動作を示す回路図である。 本発明の実施例２を示す分電盤の回路図である。 本発明の実施例３を示す分電盤の正面図である。 従来のブレーカ用センサ回路を示す回路図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図５に示す分電盤１は、それぞれ、分電盤ケース２の内側に端子台３、リミッター４、主幹ブレーカ５、過熱検出器７、分岐ブレーカ８を装備している。ただし、本発明は、各図に示す分電盤１に限定されず、異なる種類のブレーカを追加したり、端子台３とリミッター４の一方または両方を省いて実施することもできる。

図１に示す実施例１の分電盤１では、外部から引き込んだ３本の入力線１１が端子台３の第１入力端子３１に接続されている。第１入力端子３１は同じ端子金具上の第１出力端子３２に接続され、第１出力端子３２が電路の一部を構成するリード線２１によってリミッター４の一次側端子４１に接続されている。端子台３の第１入力端子３１および第１出力端子３２は、それぞれ端子ネジ３５，３６を備えたネジ接続部である。

リミッター４の一次側端子４１は内部配線（図示略）を介して二次側端子４２に接続されている。これらの端子４１，４２も、端子ネジ４３，４４を備えたネジ接続部である。リミッター４の二次側端子４２は電路の一部を構成するリード線２２で端子台３の第２入力端子３３に接続され、第２入力端子３３が同じ端子金具上の第２出力端子３４に接続されている。第２入力端子３３は、端子ネジ３７を備えたネジ接続部である。

端子台３の第２出力端子３４は主幹ブレーカ５の一次側端子５１に接続され、一次側端子５１が電路の一部を構成する電線５６（図２参照）を介して二次側端子５２に接続されている。一次、二次側端子５１，５２は、それぞれ端子ネジ５３，５４を備えたネジ接続部である。そして、主幹ブレーカ５の二次側端子５２が中継用銅バー１３と分岐用銅バー１４を介して過熱検出器７の二次側端子７２に接続されている。

中継用銅バー１３はネジ１５で分岐用銅バー１４に接続され、分岐用銅バー１４が分電盤ケース３の長手方向に延びている。過熱検出器７は、分岐ブレーカ８と同じ側面形状のケーシング７３、詳しくは、奥行きおよび高さ寸法が分岐ブレーカ８と同じで、幅寸法が分岐ブレーカ８よりも大きい（例えば２倍）ケーシング７３を備え、分岐ブレーカ８と一列に並ぶように分岐用銅バー１４の指定位置に装着されている。

過熱検出器７の二次側端子７２は、ネジ締めが不要なプラグイン端子であり、分岐用銅バー１４に着脱自在に接続されている。そして、過熱検出器７の一次側端子７１は、分電盤１の入力線１１に接続される端子であり、リード線２３で端子台３の第１入力端子３１に接続されている。

図２および図３は、端子台３を省略し、主幹ブレーカ５と過熱検出器７の内部回路を示している。主幹ブレーカ５のブレーカケース５５には３本の電線５６（電圧線Ｌ１，Ｌ２、中性線Ｎ）が配線され、電線５６上に電路を開閉する主接点５７と、電路に流れる過電流に感応するバイメタル５８（電圧線Ｌ１，Ｌ２のみ）とが配設されている。

過熱検出器７の検出器ケース７３には３本の検出線７４が配線され、それぞれに一次側端子（入力線接続端子）７１と二次側端子（分岐用銅バー接続端子）７２との電位差を検出するセンサ回路７５と、センサ回路７５を開閉するセンサスイッチ７６とが設けられている。センサ回路７５としては、特定の構成に限定されないが、例えばフォトカプラ１０５（図６参照）を用いた入出力絶縁型の回路を使用できる。

センサ回路７５の出力線７７は、統合入力回路７８を介して平均値回路７９に接続されている。平均値回路７９はセンサ回路７５の出力から平均値を求め、判定回路８０が平均値を閾値と比較し、電路上に設けられた多数のネジ接続部（図１に示す端子３１，３２，３３，３４，４１，４２，５１，５２、銅バー接続部１５）の過熱状態を判定する。

判定回路８０が過熱状態を判定したときには、その判定結果が自己保持回路８１で所定時間保持され、この時間中に出力回路８２が過熱状態を知らせるための警報ランプ７０を点灯させるとともに、電磁コイル８４を励磁する。電磁コイル８４はリンク８５を介してセンサスイッチ７６を開き、センサ回路７５における電流の通過を遮断する。

一方、主幹ブレーカ５が電路を遮断したときに、過熱検出器７に電流が流れないように、主幹ブレーカ５と過熱検出器７との間には、センサスイッチ７６を開く作動機構９１が設けられている。作動機構９１は、主幹ブレーカ５の主接点５７に連動する補助スイッチ９２と、センサスイッチ７６を駆動するアクチュエータとしての第２電磁コイル９３と、第２電磁コイル９３を補助スイッチ９２に電気的に連結するリンク回路９４とから構成されている。

補助スイッチ９２は開閉リンク９５で主接点５７に連結され、第２電磁コイル９３が第２リンク９６でセンサスイッチ７６とリンク回路９４上のリンクスイッチ９７とに連結されている。リンク回路９４は、一端が第２電磁コイル９３とリンクスイッチ９７を介して主幹ブレーカ５の中性線Ｎに接続され、他端が主幹ブレーカ５の一方の電源線Ｌ１またはＬ２に接続されている。なお、接続点は過熱検出器７側または主幹ブレーカ５側のどちらでもよい。

上記構成の分電盤１において、電路が正常な状態にあるときには、図２に示すように、過熱検出器７の第１電磁コイル８４が消磁し、センサスイッチ７６が閉じ、センサ回路７５が閉路状態にあり、主幹ブレーカ５の主接点５７が閉じている。このとき、作動機構９１では、リンクスイッチ９７がリンク回路９４を閉じる位置にあるが、補助スイッチ９２がリンク回路９４を開いているため、第２電磁コイル９３が消磁し、センサスイッチ７６が閉成位置に保持されている。

この状態で、端子台３、リミッター４、主幹ブレーカ５、銅バー１３，１４を含む電路上のどこかでネジ接続部に接触不良が発生すると、センサ回路７５の出力に基づいて、判定回路８０がネジ接続部の過熱状態を判定し、出力回路８２が警報ランプ７０を点灯させ、第１電磁コイル８４を励磁する。そして、図３に示すように、第１電磁コイル８４の励磁により第１リンク８５を介してセンサスイッチ７６が開き、センサ回路７５が開路状態となる。したがって、電源電流が過熱検出器７を通って負荷側回路に流入するおそれがない。

一方、主幹ブレーカ５が、電路の過負荷、漏電、短絡または手動ハンドル操作に応答して電路を遮断したとき、つまり、ネジ接続部の過熱以外の電路異常で動作したときには、主接点５７の閉位置から開位置への動きに連動して作動機構９１の補助スイッチ９２が閉じる。リンクスイッチ９７は閉成位置にあるため、リンク回路９４に電流が流れ、第２電磁コイル９３が励磁し、第２リンク９６がセンサスイッチ７６を開く。これにより、センサ回路７５が開き、過熱検出器７が電流を通過させない遮断状態となる。

過熱検出器７の遮断状態では、第２リンク９６がセンサスイッチ７６と共にリンクスイッチ９７を開放するため、リンク回路９４が開路状態となり、第２電磁コイル９３が消磁し、第２リンク９６がロックされる。このため、主幹ブレーカ５が電路を遮断している期間中に、過熱検出器７を復旧させようとしても、その手動ハンドル８９（図１参照）をＯＮすることができない。したがって、主幹ブレーカ５の遮断中に、電源電流が過熱検出器７を通って負荷側回路に流れる危険を未然に防止することができる。

図４に示す実施例２の分電盤１は、過熱検出器７がネジ接続部の過熱状態を検出したときに、主幹ブレーカ５を遮断動作させるための遮断回路（擬似漏電回路）６１を備えている。すなわち、判定回路８０が過熱状態を判定したときに、出力回路８２が電磁コイル８４を励磁し、電磁コイル８４がリンク８５を介して検出線７４上の第１スイッチ７６を開くとともに、遮断回路６１上の遮断スイッチ６２を閉じるようになっている。

遮断回路６１は、主幹ブレーカ５の２本の電線５６（Ｌ１，Ｎ）に接続され、遮断スイッチ６２が閉じたときに、抵抗６３で定まる値の擬似漏電電流を主幹ブレーカ５に流し、そのトリップコイル（図示略）を動作させ、主接点５７を開いて電路を遮断する。なお、電路復旧時には、リセットボタン６４を押して遮断スイッチ６２を開く。

したがって、実施例２の分電盤１によれば、ネジ接続部が過熱状態となったときに、遮断回路６１により主幹ブレーカ５を遮断動作させ、主幹ブレーカ５がネジ接続部の過熱以外の電路異常で動作したときには、リンク回路９４によってセンサ回路７５を開放し、より高度の安全を確保できるという利点がある。

図５に示すように、実施例３の分電盤１は、作動機構９８の構成において実施例１と相違する。実施例３の作動機構９８は、主幹ブレーカ５の主接点５７（図２参照）を開くブレーカ側手動ハンドル５９と、過熱検出器７のセンサスイッチ７６（図３参照）を開く検出器側手動ハンドル８９と、検出器側手動ハンドル８９をブレーカ側手動ハンドル５９に機械的に連結するリンク部材９９とから構成されている。

主幹ブレーカ５が過熱以外の電路異常で動作したときには、ブレーカ側手動ハンドル５９がリンク部材９９を介して検出器側手動ハンドル８９をＯＦＦする。これにより、センサスイッチ７６が開き、センサ回路７５が開路状態となり、過熱検出器７が遮断される。復旧時には、ブレーカ側手動ハンドル５９をＯＮし、リンク部材９９を介して検出器側手動ハンドル８９をＯＮする。二つのハンドル５９，８９を機械的に連結しているので、主幹ブレーカ５のＯＦＦ状態で過熱検出器７のみをＯＮすることはできない。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、盤内機器として一次送り回路用ブレーカや時間帯別電灯契約機器用ブレーカ等を追加したり、ネジ接続部の過熱状態を検出したときに、実施例１の警報ランプ７０を点灯させると同時に、実施例２の遮断回路（擬似漏電回路）６１で主幹ブレーカ５を遮断動作させたりするなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成や配線順序を適宜に変更して実施することも可能である。

１ 分電盤
２ 分電盤ケース
３ 端子台
４ リミッター
５ 主幹ブレーカ
７ 過熱検出器
８ 分岐ブレーカ
１１ 入力線
１３ 中継用銅バー
１４ 分岐用銅バー
６１ 遮断回路
７０ 警報ランプ
７５ センサ回路
８０ 判定回路
８９ 検出器側手動ハンドル
９８ 作動機構
９２ 補助スイッチ
９３ 電磁コイル
９４ リンク回路
９８ 作動機構
９９ リンク部材

Claims (5)

1. 分電盤ケースの内側に、電路を遮断する主幹ブレーカと、電路上のネジ接続部の過熱状態を検出する過熱検出器とを備え、過熱検出器に、分電盤の入力線および分岐用銅バーに接続されるセンサ回路と、センサ回路を開閉するセンサスイッチとを設け、主幹ブレーカと過熱検出器との間に、主幹ブレーカが電路を遮断したときに、センサスイッチを開き、センサ回路を開路状態とする作動機構を備えたことを特徴とする分電盤。
2. 前記作動機構が、主幹ブレーカの主接点に連動する補助スイッチと、過熱検出器のセンサスイッチを駆動するアクチュエータと、アクチュエータを補助スイッチに電気的に連結するリンク回路とを含む請求項１記載の分電盤。
3. 前記作動機構が、主幹ブレーカの主接点を開くブレーカ側手動ハンドルと、過熱検出器のセンサスイッチを開く検出器側手動ハンドルと、検出器側手動ハンドルをブレーカ側手動ハンドルに機械的に連結するリンク部材とを含む請求項１記載の分電盤。
4. 前記過熱検出器がネジ接続部の過熱状態を検出したときに点灯する警報ランプを備えた請求項１記載の分電盤。
5. 前記過熱検出器がネジ接続部の過熱状態を検出したときに主幹ブレーカを遮断動作させる遮断回路を備えた請求項１記載の分電盤。
   

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