JP2015126669A - 分電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性接点の無駄を無くすことができる分電装置を提供する。【解決手段】主幹電力線と複数の分岐電力線との接続を遮断する主幹ブレーカ１０と、分岐電力線に流れる電流を検出して、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２を有する電流センサー２４から構成される複数の第１分岐ブレーカユニット２０と、複数の電流センサー２４の第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と制御装置３０を電気的に接続する配線構造部５０と、から構成される。弾性接点部材である第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２を第１分岐ブレーカユニット２０側に設けることで、第１分岐ブレーカユニット２０を最大取り付け個数よりも、少ない数を取り付けたときに生じる余分な弾性接点の無駄を無くすことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、分電装置に関し、特に、電流センサーを備えた分電装置に関する。

従来より、分電装置として、交流５０ＨＺまたは６０ＨＺの単相２線式１００Ｖもしくは単相３線式１００／２００Ｖの電力線において、主に住宅等の引き込み口装置として使用する住宅用の分電装置が提供されている。また、分電装置は、電気を安全に使用するために必要な漏電遮断器（漏電ブレーカ）と配線用遮断器（安全ブレーカ）を一つにまとめた筐体に収容され、特に住宅用の分電装置は、これらの他に電流制限器が取り付けられている。

近年、主幹ブレーカおよび複数の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ＣＴ（ＣＵＲＲＥＮＴ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲ）等から構成される電流センサーを備えた分電装置が導入されている。

従来例１の分電装置としては、下記の特許文献１に記載の分電装置が知られている。

以下、図７を用いて、特許文献１に記載の分電装置について説明する。図７（ａ）は、従来例１に係る分岐ブレーカ９００の外観を、図７（ｂ）は分岐ブレーカ９００の回路を、図７（ｃ）は情報伝送部９０６の装着状況を、図７（ｄ）は分岐ブレーカ９００の装着状況を、示す。

分岐ブレーカ９００は、電流センサー９０２を内部に有し、電流センサー９０２の検出信号を出力する平板状の出力端子９０１を底部に有している。情報伝送部９０６のプリント基板９０４は、電流センサー９０２の検出信号を受ける板バネ状の受信端子９０３と伝送路９０５とコネクタ９０７を有している。コネクタ９０７はハーネスにより情報計測ユニット９０８に接続されている。

情報伝送部９０６は、ベース台の上に配設されており、情報伝送部９０６の受信端子９０３と分岐ブレーカ９００の出力端子９０１とが接触するように、分岐ブレーカ９００が配設される。電流センサー９０２の出力信号は、出力端子９０１と受信端子９０３と伝送路９０５とを介してコネクタ９０７へ伝送され、さらにハーネスによって情報計測ユニット９０８へ伝送される。また、電流センサー９０２は、分岐ブレーカ９００内に設けられている。

特開２００８−１３６２８２号公報

しかしながら、従来技術の分電装置では、分岐ブレーカ９００（分岐ブレーカユニット）を最大取り付け個数と同じ数を取り付けたときは無駄がないが、少ない数を取り付けたときは、分岐ブレーカユニットを取り付けていない部分の受信端子９０３（弾性接点）は無駄になってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するもので、弾性接点部材を分岐ブレーカユニットに設けることで、分岐ブレーカユニットを最大取り付け個数よりも、少ない数を取り付けたときに生じる余分な弾性接点の無駄を無くすことができる分電装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載の分電装置は、主幹電力線と複数の分岐電力線との接続を遮断する遮断手段と、前記分岐電力線に流れる電流を検出して、外部接続用端子部を有する電流センサーを備え、第１方向に沿って並んで配置される複数の分岐ブレーカユニットと、複数の前記電流センサーの検出出力を受信する制御手段と、前記電流センサーの前記外部接続用端子部と前記制御手段とを電気的に接続する配線構造体を備える。さらに、前記電流センサーの前記外部接続用端子部は、弾性変形可能な弾性接点部材から構成され、前記配線構造体は、複数の前記弾性接点部材が弾接可能な直線状導電部材から構成される特徴を有する。

また、請求項２に記載の分電装置は、前記電流センサーの前記外部接続用端子部が、前記第１方向と直交する第２方向における位置が異なる第１弾性接点部材および第２弾性接点部材から構成され、前記配線構造体は、複数の前記第１弾性接点部材が弾接可能な第１直線状導電部材および複数の前記第２弾性接点部材が弾接可能な第２直線状導電部材より構成される特徴を有する。

また、請求項３に記載の分電装置は、前記第１弾性接点部材および前記第２弾性接点部材が、前記第１方向において重なり部分を有するように並んで配置された特徴を有する。

請求項１の発明によれば、弾性接点部材を分岐ブレーカユニット側に設けることにより、配線構造体の構造が簡素化される。また、弾性接点部材を分岐ブレーカユニット側に設けることで、弾性接点部材が分岐ブレーカユニットの取り付け数と同数となる。従って、分岐ブレーカユニットを最大取り付け個数よりも、少ない数を取り付けたときに生じる余分な弾性接点の無駄を無くすことができる。

請求項２の発明によれば、第１弾性接点部材と第２弾性接点部材の第２方向の位置が異なれば、配線構造体の２つの導電部材を共に直線状に形成することができる。第１弾性接点部材と第２弾性接点部材の第２方向の位置が同じである場合は、それぞれに独立して接続する２つの導電部材は、干渉しないようにそれぞれ分岐部分を有する必要がある。よって、第１弾性接点部材と第２弾性接点部材の第２方向の位置が異なることにより、第１直線状導電部材および第２直線状導電部材の構造を簡素化することができる。

請求項３の発明によれば、第１弾性接点部材と第２弾性接点部材を第２方向にのみ位置が異なる場合と比べて、第２方向の位置ズレ量を小さくすることができ配線構造体の幅を小さくすることができる。

以上により、本発明によれば、弾性接点部材を分岐ブレーカユニットに設けることで、分岐ブレーカユニットを最大取り付け個数よりも、少ない数を取り付けたときに生じる余分な弾性接点の無駄を無くすことができる分電装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る分電装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る分岐ブレーカユニットの外観を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る分岐ブレーカユニットの説明図であり、（ａ）は、配線構造体の構成を、（ｂ）は、外部接続用端子部を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る分岐ブレーカユニットの外観を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る分岐ブレーカユニットの説明図であり、（ａ）は、配線構造体の構成を、（ｂ）は、外部接続用端子部を示す説明図である。 従来例１の分岐ブレーカの説明図であり、（ａ）は、情報伝送部の構成を、（ｂ）は、出力端子の構成を示す説明図である。 従来例１の分電装置を示す説明図であり、（ａ）は、従来例１に係る分岐ブレーカの外観を、（ｂ）は分岐ブレーカの回路を、（ｃ）は情報伝送部の装着状況を、（ｄ）は分岐ブレーカの装着状況を示す図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態における住宅用の分電装置１００について図１から図３までを用いて説明する。

分電装置１００は図１に示すように、電気を安全に使用するために遮断手段としての主幹ブレーカ１０と、複数の分岐ブレーカユニットとしての複数の第１分岐ブレーカユニット２０と、制御手段としての制御装置３０と、配線構造体としての図３に示す配線構造部５０と、を備えて構成される。

主幹ブレーカ１０は、複数の第１分岐ブレーカユニット２０の分岐電力線と、電力会社からの電気を配電する電力線である主幹電力線との間に接続され、契約以上の電気が流れると電気を自動的に遮断する安全装置である。また、主幹ブレーカ１０は、手動でもオンまたはオフすることができる構成になっている。

第１分岐ブレーカユニット２０は、分岐電力線と電気機器等へ電気を送る電力線との間に接続され、電気機器または接続コードの故障等でショートした場合、または、使いすぎて渦電流が流れた場合に電気を送る電力線を自動的に遮断する安全装置である。また、第１分岐ブレーカユニット２０は、漏電等が発生した場合にも電気機器等へ電気を送る電力線を自動的に遮断する。また、第１分岐ブレーカユニット２０は、図１の第１方向に沿って並んで複数配置される。

制御装置３０は、複数の第１分岐ブレーカユニット２０に内蔵している電流センサー２４（図３（ｂ）参照）からの検出出力（電流値）を配線構造部５０（図３（ａ）参照）を介して受信する。

主幹ブレーカ１０の主幹容量は、電力を供給する電力会社との契約電流であり住宅毎に違う。第１分岐ブレーカユニット２０の設置数も同様に住宅毎に違うが、第１分岐ブレーカユニット２０の分岐容量は一般的に１３.３Ａと規定されている。

図１に示すように主幹ブレーカ１０と、複数の第１分岐ブレーカユニット２０と、制御装置３０と、図３（ａ）に示す配線構造部５０等と、は一つの筐体内に収容されている。また、この筐体は、絶縁性を有する樹脂材料等により長方体の箱形状で構成されている。

ここで、第１分岐ブレーカユニット２０について、図２を用いて説明する。第１分岐ブレーカユニット２０は、外部接続用端子部の第１板バネ接点部２１と第２板バネ接点部２２を有する電流センサー２４と、第１ケース２３と、を備えて構成されている。

第１弾性接点部材としての第１板バネ接点部２１と第２弾性接点部材としての第２板バネ接点部２２は、図２に示すように第１ケース２３の開口部より外方へ露出しており、それぞれ弾性変形可能な弾性接点部材から構成されている。

第１分岐ブレーカユニット２０と配線構造部５０について、図３を用いて説明する。図３は、第１分岐ブレーカユニット２０の説明図であり、（ａ）は、配線構造部５０の構成を、（ｂ）は、外部接続用端子部の第１板バネ接点部２１と第２板バネ接点部２２を有する電流センサー２４を示す説明図である。

配線構造部５０は、図３（ａ）に示すように樹脂製の印刷基板等の表面に複数の第１板バネ接点部２１と弾接可能な第１直線状導電部材としての第１導体部５１と、複数の第２板バネ接点部２２と弾接可能な第２直線状導電部材としての第２導体部５２と、を形成して構成されている。また、第１導体部５１と第２導体部５２は、銅金属で配線形成されている。

配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２は、各々直線状で並列に、且つ、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と各々弾接できるようにパターン形成されている。

第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２と各々弾接することで、電気的に接続される。よって、複数の第１分岐ブレーカユニット２０の電流センサー２４での電流値が配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２を介して、制御装置３０へ送られる。

第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、第１導体部５１および第２導体部５２の銅金属配線と違う金属で構成すると、弾接部分にて異種金属間の電位勾配の影響で電食による腐食が発生する虞がある。

第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、機械的強度が高い弾性変形可能な弾性接点部材を用いることで、信頼性を確保する必要がある。

よって、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、銅金属配線と同じ銅系の金属で、機械的強度が高い黄銅等の材料を使用して構成することで弾接部分の信頼性を確保している。

図２に示す第１ケース２３は、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と、電流センサー２４と、を収容している。また、第１ケース２３は、絶縁性を有する樹脂材料等で構成されている。

図３に示す電流センサー２４はＣＴを備え、ＣＴは交流特性を利用したもので、鉄心に巻いたコイルの巻線比に応じた２次側電流を検出することで、分岐電力線の電流値を計測するものである。また、電流センサー２４は通信手段を備えており、通信手段は、例えば分岐ブレーカユニットごとに割り当てられたＩＤを計測した電流値に付加して配線構造部５０を介して制御装置３０に送信する。これにより制御装置はどの分岐ブレーカユニットの電流値かを判別できるようになっている。

図３に示す第１方向に第１分岐ブレーカユニット２０が複数配置され、それぞれの第１分岐ブレーカユニット２０の第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、第１方向と直交する第２方向における位置が異なって、配置される。また、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２が第１方向と直交する第２方向における位置が異なって配置された構成に合わせて、図２に示す第１ケース２３には開口部が設けられている。また、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２は、第１ケース２３に形成された開口部から外方に露出して構成されている。

図３（ａ）に示す配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２は、各々直線状で並列に、且つ、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と各々弾接できるように形成されている。また、第１導体部５１および第２導体部５２は、第１分岐ブレーカユニット２０の電流センサー２４にて計測した電流値を制御装置３０へ送るための配線として機能する。

第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２の第１方向の位置が同じである場合は、それぞれに独立して弾接する第１導体部５１および第２導体部５２は、干渉しないようにそれぞれ分岐部分を有する必要がある。しかし、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２の第２方向の位置が異なれば、配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２を共に直線状で並列に形成することができる。

第１導体部５１および第２導体部５２と、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と、の表面（空気に触れる面）は、弾接部分の酸化を抑制するために、金またはニッケル等でメッキ処理して被覆する。

ここで、従来例１の分岐ブレーカ９００と情報伝送部９０６の構成について図６を用いて説明し、第１実施形態と比較する。

分岐ブレーカ９００の底部に出力端子９０１は横方向に並んで配置される。また、情報伝送部９０６の受信端子９０３は、バネ接点からなり、並列に最大取り付け個数を設けられて、出力端子９０１と接触するように分岐ブレーカ９００が設けられている。

従来例１は、第１実施形態の第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２に相当する受信端子９０３（バネ接点）が、情報伝送部９０６へ配置される。また、従来例１は、第１実施形態の第１導体部５１および第２導体部５２に相当する出力端子９０１が、分岐ブレーカ９００に配置される。従って、従来例１は分岐ブレーカ９００を最大取り付け個数に比べて少ない数を取り付けたときは、分岐ブレーカ９００を取り付けていない部分の受信端子９０３（バネ接点）は無駄になってしまう虞がある。

以上、説明したように第１実施形態の分電装置１００は、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２を第１分岐ブレーカユニット２０側に設けて、第１導体部５１および第２導体部５２を各々直線状で並列に構成したので配線構造部５０の構造が簡素化される。また、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２を第１分岐ブレーカユニット２０側に設けることで、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２が第１分岐ブレーカユニット２０の取り付け数と同数となる。

［第２実施形態］
以下に第２実施形態における住宅用の分電装置１００について説明する。図４および図５は、本発明の第２実施形態の第２分岐ブレーカユニット２５を説明する外観を示す斜視図と説明図である。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

第２分岐ブレーカユニット２５について、図４を用いて説明する。第２分岐ブレーカユニット２５は、外部接続用端子部の第３板バネ接点部２６と第４板バネ接点部２７を有する電流センサー２４と、第２ケース２８と、を備えて構成されている。

第１弾性接点部材としての第３板バネ接点部２６と第２弾性接点部材としての第４板バネ接点部２７は、図４に示すように第２ケース２８の開口部より外方へ露出しており、それぞれ弾性変形可能な弾性接点部材から構成されている。

第２分岐ブレーカユニット２５と配線構造部５０の構成について、図５を用いて説明する。図５は、第２分岐ブレーカユニット２５の説明図であり、（ａ）は、配線構造部５０の構成を、（ｂ）は、外部接続用端子部の第３板バネ接点部２６と第４板バネ接点部２７を有する電流センサー２４を示す説明図である。

配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２は、各々直線状で並列に、且つ、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と各々弾接できるようにパターンを配線構造部５０に形成する。

第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２と各々弾接することで、電気的に接続される。よって、複数の第２分岐ブレーカユニット２５の電流センサー２４での電流値が配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２を介して、制御装置３０へ送られる。

第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、第１導体部５１および第２導体部５２の銅金属配線と違う金属で構成すると、弾接部分にて異種金属間の電位勾配の影響で電食による腐食が発生する。

第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、機械的強度が高い弾性変形可能な弾性接点部材を用いることで、信頼性を確保する必要がある。

よって、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、銅金属配線と同じ銅系の金属で、機械的強度が高い黄銅等の材料を使用して構成することで弾接部分の信頼性を確保している。

第２ケース２８は、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と、電流センサー２４と、を収容している。また、第２ケース２８は、絶縁性を有する樹脂材料等で構成されている。

図５に示す第１方向に第２分岐ブレーカユニット２５が複数配置され、それぞれの第２分岐ブレーカユニット２５の第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、図５に示す第２方向における位置が異なり、第２方向と直交する第１方向において重なり部分を有するように並んで配置される。また、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７が第２方向における位置が異なり、第２方向と直交する第１方向において重なり部分を有するように並んで配置された構成に合わせて、図４に示す第２ケース２８には開口部が設けられている。また、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７は、第２ケース２８に形成された開口部から外方に露出して構成されている。

図５（ａ）に示す配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２は、各々直線状で並列に、且つ、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と各々弾接できるように形成されている。また、第１導体部５１および第２導体部５２は、第２分岐ブレーカユニット２５の電流センサー２４にて計測した電流値を制御装置３０へ送るための配線として機能する。

第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７の第１方向の位置が同じである場合は、それぞれに独立して弾接する第１導体部５１および第２導体部５２は、干渉しないようにそれぞれ分岐部分を有する必要がある。しかし、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７の第２方向の位置が異なれば、配線構造部５０の第１導体部５１および第２導体部５２を共に直線状で並列に形成することができる。

第１導体部５１および第２導体部５２と、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と、の表面（空気に触れる面）は、弾接部分の酸化を抑制するために、金またはニッケル等でメッキ処理して被覆する。

従って、第２実施形態の分電装置１００は、第２分岐ブレーカユニット２５の第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７を第１方向と直交する第２方向における位置が異なる第１実施形態の場合と比べて、第２方向の位置ズレ量を小さくすることができるので、配線構造部５０の幅を小さく（狭く）することができる。

以上説明したように、第１実施形態および第２実施形態に係る分電装置１００は、第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と、を第１分岐ブレーカユニット２０および第２分岐ブレーカユニット２５にそれぞれ設けることで、第１分岐ブレーカユニット２０および第２分岐ブレーカユニット２５を分電装置１００の最大取り付け個数よりも、少ない数を取り付けたときに生じる余分な第１板バネ接点部２１および第２板バネ接点部２２と、第３板バネ接点部２６および第４板バネ接点部２７と、の無駄を無くすことができる分電装置１００を提供することができる。

以上のように、本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る分電装置１００を具体的に説明したが、本発明は上記の第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
第１実施形態および第２実施形態において、配線構造部５０は、樹脂製の印刷基板の表面に第１導体部５１および第２導体部５２を形成する構成を示して説明したが、印刷基板はセラミック製で構成されても良い。

＜変形例２＞
第１実施形態および第２実施形態において、電流センサー２４はＣＴを用いたもので説明したが、ホール素子または磁気抵抗素子の磁電変換素子を用いても良い。

１０ 主幹ブレーカ
２０ 第１分岐ブレーカユニット
２１ 第１板バネ接点部
２２ 第２板バネ接点部
２３ 第１ケース
２４ 電流センサー
２５ 第２分岐ブレーカユニット
２６ 第３板バネ接点部
２７ 第４板バネ接点部
２８ 第２ケース
３０ 制御装置
５０ 配線構造部
５１ 第１導体部
５２ 第２導体部
１００ 分電装置
９００ 分岐ブレーカ
９０１ 出力端子
９０２ 電流センサー
９０３ 受信端子
９０４ プリント基板
９０５ 伝送路
９０６ 情報伝送部
９０７ コネクタ
９０８ 情報計測ユニット

Claims (3)

1. 主幹電力線と複数の分岐電力線との接続を遮断する遮断手段と、
   前記分岐電力線に流れる電流を検出して、外部接続用端子部を有する電流センサーを備え、第１方向に沿って並んで配置される複数の分岐ブレーカユニットと、
   複数の前記電流センサーの検出出力を受信する制御手段と、
   前記電流センサーの前記外部接続用端子部と前記制御手段とを電気的に接続する配線構造体と、を備え、
   前記電流センサーの前記外部接続用端子部は、弾性変形可能な弾性接点部材から構成され、
   前記配線構造体は、複数の前記弾性接点部材が弾接可能な直線状導電部材から構成されることを特徴とする分電装置。
2. 前記電流センサーの前記外部接続用端子部は、前記第１方向と直交する第２方向における位置が異なる第１弾性接点部材および第２弾性接点部材から構成され、
   前記配線構造体は、複数の前記第１弾性接点部材が弾接可能な第１直線状導電部材および複数の前記第２弾性接点部材が弾接可能な第２直線状導電部材より構成されることを特徴とする請求項１に記載の分電装置。
3. 前記第１弾性接点部材および前記第２弾性接点部材は、前記第１方向において重なり部分を有するように並んで配置されたことを特徴とする請求項２に記載の分電装置。
   

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