JP2015186358A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】小形化しながら、分散型電源からの電線を接続可能とする分散型電源用ブレーカを備えた分電盤を提供する。【解決手段】分電盤10は、導電バー12、分岐ブレーカ13および分散型電源用ブレーカ14を備える。分岐ブレーカ13は、導電バー12にプラグイン接続する。分散型電源用ブレーカ14は、導電バー12にプラグイン接続されるバー接続部32を有する分散型電源用ブレーカ本体40、および分散型電源が接続される複数のねじ式端子が配置される配線部41を有する。配線部41を分散型電源用ブレーカ本体40の幅方向の側方に広げて設ける。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、分散型電源に対応した分電盤に関する。

一般家庭に、太陽光発電、燃料電池発電およびガス発電等の分散型電源の導入が増えつつある。

分電盤は、分電盤内に導電バーおよびこの導電バーに差込み接続（以降、プラグイン接続という）される分岐ブレーカ等が設置され、分岐ブレーカに負荷が電気的に接続されるように構成されている。そして、分散型電源に対応した分電盤では、分電盤内に分散型電源用ブレーカが設置され、分散型電源用ブレーカを介して分散型電源と導電バーとが電気的に接続されるように構成されている。

分散型電源用ブレーカは、分岐ブレーカの幅方向に並べて導電バーにプラグイン接続する場合がある。この場合、分散型電源用ブレーカの幅方向の寸法が大きいと、分電盤が大形化してしまうため、分散型電源用ブレーカの幅方向の寸法は小さいことが好ましい。

また、分散型電源と分散型電源用ブレーカとは電線によって電気的に接続されるが、発電容量や、配線距離に応じた電圧降下を考慮して、分岐ブレーカ等に接続される電線よりも太い電源を用いることが推奨されている。

特開２００７−３００７０３号公報

しかしながら、分散型電源用ブレーカの幅方向の寸法を小さくすると、分散型電源からの太い電線を分散型電源用ブレーカに接続することが困難になる。

本発明が解決しようとする課題は、小形化しながら、分散型電源からの電線を接続可能とする分散型電源用ブレーカを備えた分電盤を提供することである。

実施形態の分電盤は、導電バー、分岐ブレーカおよび分散型電源用ブレーカを備える。分岐ブレーカは、導電バーに差込み接続する。分散型電源用ブレーカは、導電バーに差込み接続されるバー接続部を有する分散型電源用ブレーカ本体、および分散型電源が接続される複数の端子が配置される配線部を有する。配線部を分散型電源用ブレーカ本体の幅方向の側方に広げて設ける。

本発明によれば、分散型電源用ブレーカ本体を小形化しながら、配線部の端子に分散型電源からの電線を接続可能とすることが期待できる。

第１の実施形態を示す分電盤の内部構造の斜視図である。 同上分電盤の分散型電源用ブレーカの斜視図である。 同上分散型電源用ブレーカの分解状態の斜視図である。 同上分電盤の斜視図である。 第２の実施形態を示す分電盤の内部構造の斜視図である。 同上分電盤の分散型電源用ブレーカの斜視図である。 同上分散型電源用ブレーカの分解状態の斜視図である。 第３の実施形態を示す分電盤の内部構造の斜視図である。 同上分電盤の分散型電源用ブレーカの斜視図である。

以下、第１の実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。

図４に分電盤10を示す。なお、図４では分電盤10の一部（筐体の両側および分岐ブレーカの一部）を省略して図示している。

分電盤10は、太陽光発電、燃料電池発電およびガス発電等の分散型電源の供給に対応している。分散型電源からは例えばパワーコンディショナーで単相３線式の交流電源に変換されて供給される。分散型電源と分電盤10との接続には、発電容量や配線距離に応じた電圧降下を考慮した送電容量の太さで中性極用および一対の電圧極用の３本の電線Ａ（図１ないし図３参照）が用いられる。電線Ａは、より線を用いた被覆電線であり、より線の先端には圧着端子Ｔが固定されている。

図１および図４に示すように、分電盤10は、壁面等に設置される筐体11を有している。筐体11内には、左側に図示しない主幹ブレーカが配設され、中央に複数の導電バー12、複数の分岐ブレーカ13（一部の分岐ブレーカ13のみ示す）、分散型電源用ブレーカ（連系ブレーカ）14等が配設され、右側に例えば計測ユニット等が配設される。複数の導電バー12、複数の分岐ブレーカ13および分散型電源用ブレーカ14は、取付板15上に一体的に組み付けられ、この取付板15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20、およびこの分電盤本体20の前面に着脱可能に取り付けられる前面カバー21を備えている。分電盤本体20は、背面部22、この背面部22の上下および左右から前方にそれぞれ突出する縁部23を有している。背面部22には、負荷と分電盤10とを接続する電線や分散型電源と分電盤10とを接続する電線Ａ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。前面カバー21には、分岐ブレーカ13および分散型電源用ブレーカ14が配置される窓部25が開口形成されている。

また、図１に示すように、導電バー12は、主幹ブレーカと複数の分岐ブレーカ13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12が用いられている。これら３つの導電バー12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13は、導電バー12を中心として上下の各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13は、導電バー12の上下に互いに向きを反対向きとして取付板15に取り付けられているとともに、導電バー12に差込み接続（以下、プラグイン接続という）によって電気的に接続されている。

分岐ブレーカ13は、ケース30、このケース30内に配置された図示しない回路遮断ユニットを備えている。

ケース30は、絶縁性を有する合成樹脂により、ケース30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30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31が配置され、ケース30の前面側から見て長手方向の一端側には導電バー12にプラグイン接続されるバー接続部32が形成されているとともに他端側には負荷側からの一対の電線を接続する電線接続部33が形成されている。ケース30の長手方向の両端には、取付板15に取り付けるための取付部34が設けられている。

バー接続部32は、各導電バー12が差し込まれる３つの溝35が形成されているとともに、３つの溝35のうちの２つには導電バー12と電気的に接続される図示しない刃受形状の端子が配置されている。そして、分岐ブレーカ13に接続する負荷側が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35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33は、負荷側からの一対の電線を差し込む一対の差込孔36を有している。これら差込孔36内には差し込まれた電線に電気接続状態で抜け止めする図示しない鎖錠端子が配設されている。そして、分岐ブレーカ13の一対の差込孔36は、導電バー12に対して反対側であって、分電盤本体20の上下の縁部23に向けられている。

回路遮断ユニットは、バー接続部32の端子と電線接続部33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31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、図１ないし図３に示すように、分散型電源用ブレーカ14は、分散型電源用ブレーカ本体40、配線部41、および分散型電源用ブレーカ本体40と配線部41とを電気的に接続する接続線42を備えている。分散型電源用ブレーカ本体40は、分岐ブレーカ13を２個並設した幅寸法を有し、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aおよび第２の分散型電源用ブレーカ本体40bが幅方向に並設されて一体的に構成されている。したがって、分散型電源用ブレーカ14は、第１の分散型電源用ブレーカ本体40a、第２の分散型電源用ブレーカ本体40b、および配線部41が幅方向に並設されて構成されている。なお、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aおよび第２の分散型電源用ブレーカ本体40bは一体的に形成されて分散型電源用ブレーカ本体40を構成してもよいし、別体で構成されてもよい。

分散型電源用ブレーカ本体40a，40bは、分岐ブレーカ13と共通の構造および寸法に形成されている。なお、分散型電源用ブレーカ本体40a，40bの構造については、分岐ブレーカ13と同じ符号を用いて説明する。

分散型電源用ブレーカ本体40a，40bは、ケース30、このケース30内に配置された図示しない回路遮断ユニットを備えている。

ケース30は、絶縁性を有する合成樹脂製で、ケース30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30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31が配置され、ケース30の前面側から見て長手方向の一端側である上側には導電バー12にプラグイン接続されるバー接続部32が形成されているとともに他端側である下側には接続線42の一端を電気的に接続する電線接続部33が形成されている。ケース30の上下両端には、取付板15に取り付けるための取付部34が設けられている。なお、分散型電源用ブレーカ本体40a，40bのブレーカハンドル31は、図示しない連結部材によって互いに連結され、一体に動くよう構成されている。

バー接続部32は、各導電バー12が差し込まれる３つの溝35を有している。第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの３つの溝35のうちの２つに、導電バー12と電気的に接続される刃受形状の端子がそれぞれ配置されている。第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの端子がそれぞれ配置される２つの溝35とは異なる残りの１つの溝35の位置に該当する第２の分散型電源用ブレーカ本体40bの１つの溝35に、導電バー12と電気的に接続される端子が配置されている。そして、例えば、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの２つの各端子は中性極用の導電バー12および一対の電圧極用の導電バー12のうちの一方と電気的に接続され、第２の分散型電源用ブレーカ本体40bの１つの端子は一対の電圧極用の導電バー12のうちの他方と電気的に接続される。

電線接続部33は、接続線42の一端が差し込まれる一対の差込孔36を有している。第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの一対の差込孔36内には差し込まれた接続線42の一端に電気接続状態で抜け止めする鎖錠端子がそれぞれ配設されている。第２の分散型電源用ブレーカ本体40bの一方の差込孔36には差し込まれた接続線42の一端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、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの２つの各鎖錠端子には中性極用の接続線42および一対の電圧極用の接続線42のうちの一方が接続され、第２の分散型電源用ブレーカ本体40bの１つの鎖錠端子には一対の電圧極用の接続線42のうちの他方が接続される。なお、電線接続部33は鎖錠端子ではなくねじ式端子や他の構造で構成してもよい。

回路遮断ユニットは、バー接続部32の端子と電線接続部33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31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、配線部41は、中継端子台であり、ケース45、このケース45に配置された３つの接続端子46および端子としての３つのねじ式端子47を備えている。

ケース45は、絶縁性を有する合成樹脂製で、分岐ブレーカ13と同じ幅寸法かつ略同じ外形状であって、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45の前面側から見て長手方向の一端側には導電バー12に嵌り込むバー接続部48が形成され、他端側には接続線42および分散型電源からの電線Ａが接続される電線接続部49が形成されている。ケース45の長手方向の両端には、取付板15に取り付けるための取付部50が設けられている。

バー接続部48は、各導電バー12が差し込まれる３つの溝51を有している。ただし、これら溝51には導電バー12と電気的に接続される端子は配置されておらず、配線部41と導電バー12とは電気的に接続されていない。

電線接続部49には、３段の階段状部52が形成され、各階段状部52の幅方向一側でケース45の他端側の面に開口する３つの電線挿入孔53がそれぞれ形成され、各階段状部52の幅方向他側に３つのねじ式端子47がそれぞれ配設されている。電線接続部49は、ケース45に着脱可能に取り付けられるカバー54によって覆われる。

接続端子46は、電線挿入孔53の内側に配設され、電線挿入孔53から挿入された接続線42を保持するとともに電気的に接続する。各電線挿入孔53の側部にはリリースボタン55がそれぞれ配置されており、リリースボタン55を押動操作することによって接続端子46による接続線42の保持を解除し、接続線42を外すことが可能になっている。

ねじ式端子47は、階段状部52に配置される端子56、および端子56を分散型電源からの電線Ａを端子56に固定するねじ57を有している。端子56は、階段状部52の同じ段に配置される接続端子46と例えば溶着されて一体化されているとともに電気的に接続されている。そして、分散型電源からの電線Ａの圧着端子Ｔがねじ57によって端子56に固定されて電気的に接続されている。

接続線42は、単線の被覆電線が用いられている。接続線42の一端が分散型電源用ブレーカ本体40a，40bの差込孔36に挿入されて鎖錠端子に電気的に接続され、接続線42の他端が配線部41の挿入孔53に挿入されて接続端子46に電気的に接続されている。接続線42を通じて、分散型電源用ブレーカ本体40a，40bの各鎖錠端子と配線部41の各ねじ式端子47とが電気的に接続されている。

そして、各階段状部52の接続端子46およびねじ式端子47のうち、１つは中性極用、他の２つは一対の電圧極用であり、各階段状部52の接続端子46およびねじ式端子47に対応する極の接続線42および電線Ａがそれぞれ接続される。

そうして、このように構成された分電盤10では、図１に示すように、導電バー12の上段側および下段側に複数の分岐ブレーカ13が設置されているとともに、導電バー12の上段側でかつ最も右端に分散型電源用ブレーカ14が設置されている。すなわち、分散型電源用ブレーカ14は、導電バー12の上段側で分岐ブレーカ13の３つ分のスペースに設置されている。なお、分散型電源用ブレーカ14は、その位置に限定されず、導電バー12に対する他の位置に設置してもよい。

分散型電源用ブレーカ14は、分散型電源用ブレーカ本体40a，40bのバー接続部32が導電バー12にプラグイン接続されるとともに、配線部41のバー接続部48が導電バー12に嵌め込まれ、分散型電源用ブレーカ本体40a，40bの取付部34および配線部41の取付部50がそれぞれ取付板15に取り付けられている。

分電盤10の施工時においては、負荷側からの電線を、壁面に取り付けられる分電盤本体20の上下の開口部24から分電盤本体20内に引き込み、上下段の各分岐ブレーカ13の電線接続部33に差込み接続する。

また、分散型電源からの電線Ａを、分電盤本体20内に引き込み、分散型電源用ブレーカ14の配線部41に設けられているねじ式端子47に接続する。すなわち、分散型電源からの電線Ａの圧着端子Ｔをねじ57によって端子56に固定して電気的に接続する。このとき、取付板15に近い側のねじ式端子47から順に分散型電源からの電線Ａを接続する。

そして、分散型電源用ブレーカ14では、幅方向の寸法の小さい分散型電源用ブレーカ本体40を用い、分散型電源用ブレーカ本体40を小形化することができる。

この場合、分散型電源用ブレーカ本体40の幅方向の寸法が小さいと、分散型電源からの電線Ａが太い場合には、その電線Ａを分散型電源用ブレーカ本体40に対して直接接続することは困難になる。本実施形態では、ねじ式端子47を有する配線部41を分散型電源用ブレーカ本体40の幅方向の側方に広げて設けていることにより、電線Ａをねじ式端子47に接続することができる。

したがって、分散型電源用ブレーカ14は、分散型電源用ブレーカ本体40を小形化しながら、配線部41のねじ式端子47に分散型電源からの電線Ａを接続することができる。

また、配線部41は、分散型電源用ブレーカ本体40の側部に並設するとともに、複数のねじ式端子47を分散型電源用ブレーカ本体40の側部に沿った縦方向に並べて配設しているため、３つのねじ式端子47を備えながら、分岐ブレーカ13の幅方向の寸法と同じに配線部41の幅方向の寸法を小さくできるとともに、電線Ａをねじ式端子47に容易に接続することができる。

次に、図５ないし図７に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用い、その説明を省略する。

分岐ブレーカ13は、幅方向に２極分の端子等を配置しており、幅方向に２極分の幅寸法に設けられている。

分散型電源用ブレーカ14は、分散型電源用ブレーカ本体40と配線部41とが幅方向に一体化されている。分散型電源用ブレーカ14の幅寸法は、分岐ブレーカ13の２個分の幅寸法とされ、幅方向に４極分の幅寸法に設けられている。分散型電源用ブレーカ14は中性極および一対の電圧極の３極を必要とし、配線部41のねじ式端子47は縦方向に階段状に配置することで１極分の幅寸法に収めることができるため、分散型電源用ブレーカ14の４極分の幅寸法の中で、分散型電源用ブレーカ本体40は３極分の幅寸法W1に設けられ、配線部41は１極分の幅寸法W2に設けられている。

分散型電源用ブレーカ本体40は、ケース45が３極分の幅寸法に形成されており、１つのブレーカハンドル31によって３極分の回路遮断ユニットを開閉するように構成されている。分散型電源用ブレーカ本体40は、電線接続部33を備えず、内分散型電源用ブレーカ本体40の内部で、バー接続部32の各端子と配線部41の各ねじ式端子47との間に回路遮断ユニットが電気的に接続されている。

配線部41は、階段状部52にねじ式端子47のみが配設されている。

そして、本実施形態の分散型電源用ブレーカ14は、分岐ブレーカ13の２個分の幅寸法に構成することができるため、分散型電源用ブレーカ14の幅寸法を小さくでき、その分、設置可能な分岐ブレーカ13の数を増加させることができる。

次に、図８および図９に第３の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用い、その説明を省略する。

分散型電源用ブレーカ14は、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aと第２の分散型電源用ブレーカ本体40bとがスペース60を介して幅方向に並設されて構成されている。

分散型電源用ブレーカ本体40a，40bの一端側にバー接続部32が設けられ、他端側に配線部41の端子台部61が設けられている。

第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの端子台部61は、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aと同じ幅寸法に形成されておりている。この端子台部61には、１つのねじ式端子47が配置される端子配置部62が設けられ、この端子配置部62の幅方向両側に壁部63が突設されている。

第２の分散型電源用ブレーカ本体40bの端子台部61は、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aの幅寸法よりも広く、第１の分散型電源用ブレーカ本体40aに対して反対側に向けて突出されている。この端子台部61には、２つのねじ式端子47が幅方向に並んで配置される２つの端子配置部62が並設され、これら端子配置部62の幅方向両側に壁部63が突設されている。第２の分散型電源用ブレーカ本体40bから側方に突出する端子台部61aは、幅方向両側からさらに一端側も囲むように壁部63が設けられている。

端子台部61の壁部63の先端には、ねじ式端子47等を覆うようにカバー64が着脱可能に取り付けられる。

なお、図９には導電バー12の上段に配置される分散型電源用ブレーカ14を示すが、図８に示すように、導電バー12の上下段に２つの分散型電源用ブレーカ14を配置する場合、下段側の分散型電源用ブレーカ14は上段側の分散型電源用ブレーカ14とは導電バー12を挟んで対称となるように構成されている。

そして、配線部41は、分散型電源用ブレーカ本体40の幅寸法よりも広く、一部が分散型電源用ブレーカ本体40の側部に突出されている。これにより、３つのねじ式端子47を並べて配置することが可能となる。したがって、分散型電源用ブレーカ本体40の幅寸法が狭くても、分散型電源からの電線Ａを接続することができる。言い換えれば、分散型電源からの電線Ａの接続を可能としながら、分散型電源用ブレーカ本体40の幅寸法を小さくでき、その分、設置可能な分岐ブレーカ13の数を増加させることができる。なお、配線部41はねじ式端子に替えて鎖錠端子を並べて配設してもよい。

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
12 導電バー
13 分岐ブレーカ
14 分散型電源用ブレーカ
32 バー接続部
40 分散型電源用ブレーカ本体
41 配線部
47 端子としてのねじ式端子

Claims (4)

1. 導電バーと；
   この導電バーに差込み接続される分岐ブレーカと；
   前記導電バーに差込み接続されるバー接続部を有する分散型電源用ブレーカ本体、および分散型電源が接続される複数の端子が配置される配線部を有し、この配線部が前記分散型電源用ブレーカ本体の幅方向の側方に広がって設けられている分散型電源用ブレーカと；
   を具備することを特徴とする分電盤。
2. 前記配線部は、前記分散型電源用ブレーカ本体の側部に並設されているとともに、前記複数の端子が前記分散型電源用ブレーカ本体の側部に沿った縦方向に並んで配設されている
   ことを特徴とする請求項１記載の分電盤。
3. 前記分岐ブレーカは、幅方向に２極分の幅寸法に形成され、
   前記分散型電源用ブレーカは、幅方向に前記分岐ブレーカの２個分の幅寸法を有し、前記分散型電源用ブレーカ本体が幅方向に３極分の幅寸法に設けられるとともに、前記配線部が１極分の幅寸法に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の分電盤。
4. 前記配線部は、前記分散型電源用ブレーカ本体の幅寸法よりも広く、一部が前記分散型電源用ブレーカ本体の側部に突出されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の分電盤。

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