JP2015061443A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】配線作業を容易にできるとともに誤配線も低減できる分電盤を提供する。【解決手段】分電盤は、筐体11、複数の分岐ブレーカ14、複数の電流検出手段31および中継ユニット32を備える。複数の分岐ブレーカ14は、筐体11内に並設される。複数の電流検出手段31は、各分岐ブレーカ14を通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を出力する。中継ユニット32は、複数の電流検出手段31が接続されるとともに、複数の電流検出手段31からの検出信号を１本のケーブル51で出力可能とし、並設された複数の分岐ブレーカ14と筐体11との間に挿入配置される。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電力使用量の計測に対応した分電盤に関する。

従来、住宅用の分電盤においては、各分岐ブレーカに接続された負荷毎の電力使用量を電力計測ユニットで計測できるようにしたものがある。

電力計測のために、分岐ブレーカを流れる負荷電流に応じた検出信号を出力する電流センサを用いている。電流センサには検出信号を電力計測ユニットに伝送するケーブルが接続されている。そして、分電盤に配置される分岐ブレーカの数と同数の電流センサを用い、各電流センサのケーブルを１本ずつ電力計測ユニットに接続している。

特開２０１３−７４７７５号公報

しかしながら、分電盤に配置される分岐ブレーカの数と同数の電流センサのケーブルを１本ずつ電力計測ユニットに接続しなければならないため、分電盤の筐体内での配線が複雑化し、配線作業が煩雑になり、誤配線も発生しやすくなる問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、配線作業を容易にできるとともに誤配線も低減できる分電盤を提供することである。

実施形態の分電盤は、筐体、複数の分岐ブレーカ、複数の電流検出手段および中継ユニットを備える。複数の分岐ブレーカは、筐体内に並設される。複数の電流検出手段は、各分岐ブレーカを通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を出力する。中継ユニットは、複数の電流検出手段が接続されるとともに、複数の電流検出手段からの検出信号をまとめてケーブルで出力可能とし、並設された複数の分岐ブレーカと筐体との間に挿入配置される。

本発明によれば、中継ユニットを用いることにより、筐体内での配線構造が簡素化され、配線作業を容易にできるとともに誤配線も低減されることが期待できる。

一実施形態を示す分電盤の内部構造の斜視図である。 同上分電盤の中継ユニットの斜視図である。 同上中継ユニットの分解状態の斜視図である。 同上分電盤の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。

図１および図４に示すように、分電盤10は、壁面に設置される筐体11を有している。この筐体11内には、左側に主幹ブレーカ12が配設され、中央に複数の導電バー13、複数の分岐ブレーカ14およびセンサユニット15が配設され、右側に電力計測ユニット16が配設されている。複数の導電バー13および複数の分岐ブレーカ14は取付板17上に一体的に組み付けられ、この取付板17によって筐体11に取り付けられている。

そして、筐体11は、壁面に設置される分電盤本体19、およびこの分電盤本体19の前面に着脱可能に取り付けられる前面カバー20を備えている。分電盤本体19は、背面部21、この背面部21の上下および左右から前方にそれぞれ突出する縁部22を有している。背面部21には、負荷と分電盤10とを接続する複数の電線23を、壁内から分電盤10内に引き込むための複数の開口部24が形成されている。

また、導電バー13は、主幹ブレーカ12と複数の分岐ブレーカ14とを電気的に接続するもので、単相３線式の交流電源を供給可能とするために中性極用および一対の電圧極用の３つの導電バー13が用いられている。これら３つの導電バー13は、分電盤10の前面から見て前後方向に重なるとともに分電盤10の左右方向に沿って水平に配置されている。

また、複数の分岐ブレーカ14は、導電バー13を中心として上下段に配置されているとともに、各段毎に左右方向に沿って並設されている。これら分岐ブレーカ14は、導電バー13の上下に互いに向きを反対向きとして取付板17に取り付けられているとともに、導電バー13に電気的に接続されている。

分岐ブレーカ14は、ケース26、このケース26内に配置された回路遮断ユニット（図示せず）を備えている。

ケース26は、絶縁性を有する合成樹脂により、ケース26の前面から見て横幅が狭く縦方向に細長い形状に形成されている。ケース26の前面側には回路遮断ユニットを手動操作するためのブレーカハンドル27が配置され、ケース26の前面側から見て長手方向の一端側には導電バー13に電気的に接続される導電バー接続部28が形成されているとともに他端側には一対の電線23を接続する電線接続部29が形成されている。

導電バー接続部28は、各導電バー13が差し込まれる３つの溝が形成されているとともに、３つの溝のうちの２つには導電バー13と電気的に接続される端子が配置されている。そして、分岐ブレーカ14に接続される負荷側が１００Ｖ仕様の場合と２００Ｖ仕様の場合とに応じて、端子が配置される溝が異なっているか切り換えられるように構成されている。

電線接続部29は、負荷側に接続される一対の電線23を差し込む一対の差込孔を有している。これら差込孔内には差し込まれた電線23に電気接続状態で抜け止めする鎖錠端子が配設されている。そして、分岐ブレーカ14の一対の差込孔は、導電バー13に対して反対側であって、分電盤本体19の上下の縁部22側に向けられている。なお、電線23には、導電線を被覆体で被覆した被覆電線が用いられている。

回路遮断ユニットは、導電バー接続部28の端子と電線接続部29の鎖錠端子との間の接続回路を開閉可能とするもので、ブレーカハンドル27の操作に応じて接続回路を開閉するとともに、接続回路の閉成状態で設定値以上の過電流が流れたときに接続回路を自動的に開成するように構成されている。

また、電力計測ユニット16は、主幹ブレーカ12、導電バー13および分岐ブレーカ14のいずれから電力の供給を受けて動作する。電力計測ユニット16には、センサユニット15が電気的に接続されるコネクタを備えている。そして、電力計測ユニット16は、センサユニット15で検出される各電線23に流れる負荷電流に応じた検出信号、および主幹ブレーカ12側に流れる負荷電流に応じた検出信号を取得し、各分岐ブレーカ14に接続された負荷毎の電力使用量や、住宅全体の電気使用量を演算し、電力管理を行う例えばホームゲートウェイやパソコンなどの機器に計測結果を送信する。

また、センサユニット15は、複数の電流検出手段31、および複数の電流検出手段31と電力計測ユニット16とを接続する中継ユニット32を備えている。電流検出手段31は、分岐ブレーカ14と同数分用いられている。なお、本実施形態では、図示を一部省略しているが、分岐ブレーカ14が上下段で１０個ずつ用いられ、電流検出手段31も分岐ブレーカ14の上下段で１０個ずつ用いられ、また、中継ユニット32が５つの電流検出手段31を接続可能とし、この中継ユニット32が分岐ブレーカ14の上下段で２個ずつ用いられる。

電流検出手段31は、ＣＴ（Current Transformer）で構成されている。電流検出手段31は、各分岐ブレーカ14に接続される一対の電線23のうちの決められた一方の電線23が挿通される挿通孔を有する環状のケース34を備えている。このケース34内にＣＴの検出コイルが収容され、ＣＴの検出コイルに接続されたリード線35がケース34の外部に導出されている。リード線35の先端には中継ユニット32に接続するための雄形のコネクタ36が接続されている。そして、電流検出手段31では、電線23に負荷電流が流れると、負荷電流に応じた検出信号がＣＴの検出コイルに誘起され、この検出信号がリード線35を通じて出力される。

図１ないし図３に示すように、中継ユニット32は、本体38、この本体38内に収容された基板39、基板39に実装された入力部としてのコネクタ40および出力部としてのコネクタ41を備えている。

本体38は、ベース42とカバー43とに２分割形成されており、これらベース42とカバー43とを組み合わせて構成されている。ベース42とカバー43とを組み合わせた状態では、ベース42またはカバー43の少なくとも一方が有する爪構造によって互いに係止されている。

本体38は、面積の大きい長方形の主面44、この主面44の長辺に隣接する側面45、および主面44の短辺に隣接する端面46を有し、側面45および端面46の厚みが薄く、両側面45間より両端面46間の方が長い直方体形状に形成されている。

本体38の一方の側面45には、複数のコネクタ40が側面45の長手方向に沿って配置される孔部47が形成されている。本体38の一方の端面46には、コネクタ41が配置される孔部48が形成されている。本体38内には、基板39をベース42とカバー43との間で挟み込んで保持する保持部49が形成されている。

基板39は、本体38の内部形状に合わせて長方形に形成されており、一方の長辺に沿って複数のコネクタ40が実装され、一方の短辺にコネクタ41が実装されている。基板39には、プリント配線基板が用いられ、複数のコネクタ40からの各一対の配線が重なることなくコネクタ41に接続されている。なお、基板39は、両面にプリント配線が施された両面プリント配線基板を用いてもよいし、片面プリント配線基板を用いてもよい。

コネクタ40は、コネクタ36を差込み接続可能とする雌形に形成されている。コネクタ41は、雌形であるとともに、コネクタ接続状態で係止する係止対応となっている。コネクタ41は、各コネクタ40が備える一対の端子と基板39の配線を通じて接続される複数の端子を備えており、複数のコネクタ40の配列とコネクタ41の複数の端子の配列とが対応する関係にある。

中継ユニット32には、この中継ユニット32と電力計測ユニット16との間を接続するための１本のケーブル51が接続される。このケーブル51は、コネクタ41の各端子とそれぞれ接続される複数本の電線を１つにまとめてチューブに収納することによって１本に構成されている。ケーブル51の一端にはコネクタ41に接続されるコネクタ52が装着され、他端には電力計測ユニット16のコネクタに接続されるコネクタ53が装着されている。これらコネクタ52，53は、コネクタ接続状態で着脱可能に係止する係止機構を備えている。筐体11内に配置される各中継ユニット32に接続するケーブル51の長さは、同じ長さのものでもよいし、筐体11内での中継ユニット32の位置と電力計測ユニット16との距離に対応して異なる長さのものでもよい。

なお、図示しないが、主幹ブレーカ12に流れる負荷電流に応じた検出信号を出力するための主幹電流検出手段が用いられ、この主幹電流検出手段も電力計測ユニット16に接続される。

そして、分電盤10の施工時等において、筐体11内に引き込まれて各分岐ブレーカ14に接続される各負荷毎の一対の電線23のうちの一方の電線23を各電流検出手段31の挿通孔にそれぞれ挿通させる。

各電流検出手段31から導出されているリード線35のコネクタ36を中継ユニット32の各コネクタ40に接続する。このとき、中継ユニット32の向きをコネクタ41が電力計測ユニット16に対向する方向とし、隣接して配列されている複数の分岐ブレーカ14の配列順序すなわち電流検出手段31の配列順序と中継ユニット32のコネクタ40の配列順序とを合わせて接続する。

ケーブル51のコネクタ52を中継ユニット32のコネクタ41に接続し（なお、予め接続しておいてもよい）、ケーブル51のコネクタ53を電力計測ユニット16のコネクタに接続する。

中継ユニット32およびケーブル51は、並設された複数の分岐ブレーカ14に接続された電線23と筐体11の上下の縁部22との間の隙間に挿入して配置する。中継ユニット32は、筐体11に固定しないが、並設された複数の分岐ブレーカ14に接続された電線23と筐体11の上下の縁部22との間に挟み込まれ、落下することなく保持される。なお、中継ユニット32を筐体11に固定するようにしてもよい。

そして、分電盤10の使用時においては、各分岐ブレーカ14に接続された電線23を通じて負荷側で電力が使用され、電線23に負荷電流が流れると、負荷電流に応じた検出信号が電流検出手段31に誘起され、この検出信号が中継ユニット32およびケーブル51を通じて電力計測ユニット16に伝送される。

さらに、負荷側で電力が使用され、主幹ブレーカ12に接続されている電線に負荷電流が流れると、負荷電流に応じた検出信号が主幹電流検出手段に誘起されて電力計測ユニット16に伝送される。

電力計測ユニット16では、各分岐ブレーカ14に流れる負荷電流に対応した検出信号を個別に取得するとともに、主幹ブレーカ12に流れる負荷電流に対応した検出信号を取得する。これにより、電力計測ユニット16では、各分岐ブレーカ14に電線23で接続された負荷毎の電力使用量や、住宅全体の電気使用量を計測し、電力管理を行う例えばホームゲートウェイやパソコンなどの機器に計測結果を送信する。

このように構成された分電盤10では、中継ユニット32に複数の電流検出手段31を接続し、この中継ユニット32からの１本のケーブル51を電力計測ユニット16に接続するため、分電盤10に配置される分岐ブレーカ14の数と同数の電流検出手段31を１つずつ電線を用いて電力計測ユニット16に接続する場合に比べて、筐体11内での配線構造を簡素化できる。そのため、配線作業を容易にできるとともに誤配線も低減することができる。

しかも、配線を完了した中継ユニット32を、並設された複数の分岐ブレーカ14と筐体11との間に挿入配置するだけでよく、配線作業をより容易にできる。

中継ユニット32を筐体11に固定しないことにより、中継ユニット32を接続する電流検出手段31の近くの位置に配置できたり、中継ユニット32を適切な位置に調整することができる。

また、中継ユニット32を、側面45および端面46の厚みが薄い直方体形状に形成し、側面45に電流検出手段31を接続する複数のコネクタ40を側面45の長手方向に沿って配置し、端面46にケーブル51を接続するコネクタ41を配置するため、中継ユニット32の厚みの薄い方向を上下方向として複数の分岐ブレーカ14と筐体11との間の隙間に容易に挿入配置することができるうえに、配置状態でリード線35およびケーブル51の収まりがよく、筐体11内での配線構造を簡素化できる。

また、分岐ブレーカ14には１００Ｖ用および２００Ｖ用がある。電力計測ユニット16では、電流と電圧に基づいて電力を演算するため、電流検出手段31からの検知信号が２００Ｖ用の分岐ブレーカ14のものかどうかを対応させる必要がある。そこで、電力計測ユニット16では、例えば図１の左下の中継ユニット32がケーブル51で接続される電力計測ユニット16のコネクタにおいて、左から４番目と５番目の特定の端子を２００Ｖ用、他の端子を１００Ｖ用と予め決めておく。この場合、左の１番目から３番目までは１００Ｖ用の分岐ブレーカ14を設置し、左から４番目と５番目に２００Ｖ用の分岐ブレーカ14を設置する。これにより、２００Ｖ用の分岐ブレーカ14に対応して電流検出手段31で検出した検出信号を中継ユニット32およびケーブル51を通じて電力計測ユニット16に伝送し、電力計測ユニット16にて電力を正確に測定することができる。

なお、中継ユニット32は、ケーブル51を分離可能とせずに一体に備えていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 分電盤
11 筐体
14 分岐ブレーカ
31 電流検出手段
32 中継ユニット
40 入力部としてのコネクタ
41 出力部としてのコネクタ
45 側面
46 端面
51 ケーブル

Claims (3)

1. 筐体と；
   前記筐体内に並設される複数の分岐ブレーカと；
   前記各分岐ブレーカを通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を出力する複数の電流検出手段と；
   前記複数の電流検出手段が接続されるとともに、前記複数の電流検出手段からの検出信号をまとめてケーブルで出力可能とし、並設された前記複数の分岐ブレーカと前記筐体との間に挿入配置される中継ユニットと；
   を具備することを特徴とする分電盤。
2. 前記中継ユニットは、側面および端面を有するとともにこれら側面および端面の厚みが薄い直方体形状に形成され、一方の前記側面の長手方向に沿って前記複数の電流検出手段が接続される複数の入力部が設けられ、一方の前記端面に前記ケーブルが接続される出力部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の分電盤。
3. 前記分岐ブレーカには、１００Ｖ用および２００Ｖ用があり、
   前記中継ユニットの複数の前記入力部のうちの特定の前記入力部は、２００Ｖ用の前記分岐ブレーカに対応した前記電流検出手段の接続用である
   ことを特徴とする請求項２記載の分電盤。

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