JP2015208161A

JP2015208161A - Current measurement unit, current measurement unit for distribution panel and distribution panel using the same

Info

Publication number: JP2015208161A
Application number: JP2014088384A
Authority: JP
Inventors: 吉田　博; Hiroshi Yoshida; 博吉田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2015-11-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current measurement unit, a current measurement unit for a distribution panel and a distribution panel using the same that can measure load current with high precision even when a displacement occurs between conductors in a manufacturing process.SOLUTION: A current measurement unit 5 has a board 51 having plural conductive layers. Conductors (first conductors L11, L41 and second conductors L12, L42) which are electrically connected to each other are formed on at least two layers out of the plural layers. Sites of the conductors which are overlapped with each other when viewed from the thickness direction of the board 51 are formed to have a width dimension which is equal to or larger than a permissible error for the relative positional displacement between the conductors in the direction perpendicular to the thickness direction.

Description

本発明は、一般に電流計測器、分電盤用電流計測器、分電盤、より詳細には負荷を流れる負荷電流を検出する電流計測器、分電盤用電流計測器及びそれを用いた分電盤に関する。 The present invention generally relates to a current measuring instrument, a current measuring instrument for a distribution board, a distribution board, and more specifically, a current measuring instrument for detecting a load current flowing through a load, a current measuring instrument for a distribution board, and a distribution using the same. Concerning electrical boards.

従来、家庭用分電盤の分岐回路等に流れる負荷電流を非接触で計測するための電流センサが知られている。このような電流センサに用いられる交流電流検出用コイル（以下、「コイル」と称する）が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載のコイルは、基板の開口の周囲の表裏両面に形成された複数の放射状ライン（導体）と、複数の導体間を電気的に接続する複数の接続部とを有するトロイダルコイルを備えている。また、トロイダルコイルは、基板の表面にある導体又は接続部と、基板の裏面にある導体又は接続部とを電気的に接続する複数のスルーホールを有している。そして、このコイルでは、トロイダルコイルは、これら複数の導体、複数の接続部、複数のスルーホールにより、巻き進みコイルと巻き戻しコイルとで二重に形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a current sensor for measuring a load current flowing through a branch circuit or the like of a home distribution board without contact is known. An alternating current detection coil (hereinafter referred to as “coil”) used in such a current sensor is disclosed in, for example, Patent Document 1. The coil described in Patent Document 1 is a toroidal coil having a plurality of radial lines (conductors) formed on both front and back surfaces around an opening of a substrate and a plurality of connection portions that electrically connect the plurality of conductors. I have. In addition, the toroidal coil has a plurality of through holes that electrically connect a conductor or connection portion on the surface of the substrate and a conductor or connection portion on the back surface of the substrate. And in this coil, the toroidal coil is doubly formed by the winding advance coil and the rewinding coil by the plurality of conductors, the plurality of connecting portions, and the plurality of through holes.

特開２００７−１５５４２７号公報JP 2007-155427 A

しかしながら、上記従来例では、製造工程において基板の両面に各々形成された導体間に互いにずれが生じた場合、基板に垂直な方向から見て、これらの導体で囲まれる隙間が形成される可能性がある。そして、外部磁界がこの隙間に作用した場合、不要な出力が生じてコイルの出力に上乗せされ、精度良く負荷電流を計測することができない可能性があった。 However, in the above-described conventional example, when the conductors formed on both sides of the substrate are displaced from each other in the manufacturing process, a gap surrounded by these conductors may be formed when viewed from the direction perpendicular to the substrate. There is. When an external magnetic field acts on this gap, an unnecessary output is generated and added to the output of the coil, and there is a possibility that the load current cannot be accurately measured.

本発明は、上記の点に鑑みて為されており、製造工程において導体間に互いにずれが生じた場合でも、精度良く負荷電流を計測することのできる電流計測器、分電盤用電流計測器及びそれを用いた分電盤を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and even when a deviation occurs between conductors in a manufacturing process, a current measuring instrument capable of accurately measuring a load current, and a current measuring instrument for a distribution board And a distribution board using the same.

本発明の電流計測器は、複数の導電層を有する基板と、前記基板に実装され、前記基板の厚み方向に沿って流れる負荷電流に応じた出力を生じるコイルと、前記コイルの出力に基づいて前記負荷電流を計測するように構成される計測部とを備え、前記複数の導電層のうち少なくとも２層には、互いに電気的に接続される導体がそれぞれ形成され、前記導体のうち前記基板の厚み方向から見て互いに重なる部位は、当該厚み方向に直交する方向における両導体間の相対的な位置ずれについての許容誤差以上の幅寸法で形成されることを特徴とする。 The current measuring instrument according to the present invention is based on a substrate having a plurality of conductive layers, a coil mounted on the substrate and generating an output corresponding to a load current flowing along the thickness direction of the substrate, and an output of the coil A measuring unit configured to measure the load current, and at least two layers of the plurality of conductive layers are respectively formed with electrically connected conductors, and of the conductors, the substrate The portions that overlap each other when viewed from the thickness direction are characterized by being formed with a width that is equal to or greater than an allowable error with respect to the relative positional deviation between the two conductors in the direction orthogonal to the thickness direction.

本発明の分電盤用電流計測器は、上記の電流計測器であって、前記基板は、主幹ブレーカと複数の分岐ブレーカとの間を電気的に接続する導電バーに取り付けられ、前記コイルは、前記導電バーに設けられて前記複数の分岐ブレーカの何れかに電気的に接続される接続端子を流れる前記負荷電流に応じた出力を生じるように構成されることを特徴とする。 A current measuring instrument for a distribution board according to the present invention is the current measuring instrument described above, wherein the substrate is attached to a conductive bar that electrically connects a main breaker and a plurality of branch breakers, and the coil is And an output corresponding to the load current flowing through a connection terminal provided on the conductive bar and electrically connected to any of the plurality of branch breakers.

本発明の分電盤は、上記の分電盤用電流計測器と、前記主幹ブレーカと、前記複数の分岐ブレーカと、前記導電バーと、前記電流計測器、前記主幹ブレーカ、前記複数の分岐ブレーカ、前記導電バーがそれぞれ配置される分電盤用キャビネットとを備えることを特徴とする。 The distribution board of the present invention is the distribution board current measuring instrument, the main breaker, the plurality of branch breakers, the conductive bar, the current measuring instrument, the main breaker, and the plurality of branch breakers. And a distribution board cabinet in which the conductive bars are respectively arranged.

本発明は、製造工程において導体間に互いにずれが生じた場合でも、精度良く負荷電流を計測することができる。 The present invention can accurately measure a load current even when a shift occurs between conductors in a manufacturing process.

図１Ａは、実施形態の電流計測器におけるコイルの要部を示す図で、図１Ｂは、実施形態の電流計測器において、導体が互いにずれた場合のコイルの要部を示す図である。FIG. 1A is a diagram illustrating a main part of a coil in the current measuring instrument according to the embodiment, and FIG. 1B is a diagram illustrating a main part of the coil when conductors are shifted from each other in the current measuring instrument according to the embodiment. 実施形態の分電盤を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a distribution board of an embodiment. 実施形態の分電盤の要部を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the principal part of the electricity distribution panel of embodiment. 実施形態の電流計測器におけるコイルの平面図である。It is a top view of the coil in the current measuring device of an embodiment. 図５Ａは、従来の電流計測器におけるコイルの要部を示す図で、図５Ｂは、従来の電流計測器において、導体が互いにずれた場合のコイルの要部を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a main part of a coil in a conventional current measuring instrument, and FIG. 5B is a diagram showing a main part of the coil when conductors are shifted from each other in the conventional current measuring instrument. 図６Ａは、実施形態の電流計測器における伝送線路を示す図で、図６Ｂは、実施形態の電流計測器において、導体が互いにずれた場合の伝送線路を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating a transmission line in the current measuring instrument according to the embodiment, and FIG. 6B is a diagram illustrating the transmission line when conductors are shifted from each other in the current measuring instrument according to the embodiment.

本発明の実施形態に係る電流計測器５は、図３に示すように、基板５１と、コイル５２と、計測部５５とを備える。基板５１は、複数の導電層を有している。コイル５２は、基板５１に実装され、基板５１の厚み方向に沿って流れる負荷電流に応じた出力を生じるように構成されている。計測部５５は、コイル５２の出力に基づいて負荷電流を計測するように構成されている。 As shown in FIG. 3, the current measuring instrument 5 according to the embodiment of the present invention includes a substrate 51, a coil 52, and a measuring unit 55. The substrate 51 has a plurality of conductive layers. The coil 52 is mounted on the substrate 51 and is configured to generate an output corresponding to the load current flowing along the thickness direction of the substrate 51. The measuring unit 55 is configured to measure the load current based on the output of the coil 52.

複数の導電層のうち少なくとも２層には、図１Ａ，図１Ｂ，図６に示すように、互いに電気的に接続される導体（第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４、又は第３導体５７２及び第４導体５７３）がそれぞれ形成されている。そして、導体のうち基板５１の厚み方向から見て互いに重なる部位は、当該厚み方向に直交する方向における両導体間の相対的な位置ずれについての許容誤差以上の幅寸法で形成されている。 As shown in FIGS. 1A, 1B, and 6, at least two of the plurality of conductive layers include conductors that are electrically connected to each other (the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24, or the second conductors). A three conductor 572 and a fourth conductor 573) are respectively formed. The portions of the conductors that overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51 are formed with a width that is equal to or larger than an allowable error with respect to the relative positional deviation between the two conductors in the direction orthogonal to the thickness direction.

また、本実施形態の電流計測器５では、導体（第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４）は、コイル５２の一部を構成していてもよい。 In the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the conductors (first conductors L11 to L14 and second conductors L21 to L24) may constitute a part of the coil 52.

また、本実施形態の電流計測器５では、計測部５５の入力端と、コイル５２の出力端とを電気的に接続する伝送線路５７を備えていてもよい。この場合、導体（第３導体５７２及び第４導体５７３）は、伝送線路５７の一部を構成していてもよい。 Further, the current measuring instrument 5 of the present embodiment may include a transmission line 57 that electrically connects the input end of the measuring unit 55 and the output end of the coil 52. In this case, the conductors (the third conductor 572 and the fourth conductor 573) may constitute a part of the transmission line 57.

また、本発明の実施形態に係る分電盤用電流計測器（電流計測器）５では、図２，図３に示すように、基板５１は、主幹ブレーカ２と複数の分岐ブレーカ３との間を電気的に接続する導電バー４１，４２，４３に取り付けられる。また、コイル５２は、導電バー４１，４２に設けられて複数の分岐ブレーカ３の何れかに電気的に接続される接続端子４１１，４２１を流れる負荷電流に応じた出力を生じるように構成されている。 In the distribution board current measuring instrument (current measuring instrument) 5 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the substrate 51 is disposed between the main breaker 2 and the plurality of branch breakers 3. Are attached to the conductive bars 41, 42, 43 that electrically connect the two. The coil 52 is configured to generate an output corresponding to the load current flowing through the connection terminals 411 and 421 provided on the conductive bars 41 and 42 and electrically connected to any of the plurality of branch breakers 3. Yes.

また、本発明の実施形態に係る分電盤１は、図２，図３に示すように、分電盤用電流計測器５と、主幹ブレーカ２と、複数の分岐ブレーカ３と、導電バー４１，４２，４３と、分電盤用キャビネット１０とを備える。分電盤用キャビネット１０は、分電盤用電流計測器５、主幹ブレーカ２、複数の分岐ブレーカ３、導電バー４１，４２，４３がそれぞれ配置されるように構成されている。 Moreover, as shown in FIGS. 2 and 3, the distribution board 1 according to the embodiment of the present invention includes a distribution board current measuring instrument 5, a main breaker 2, a plurality of branch breakers 3, and a conductive bar 41. , 42, 43 and a distribution board cabinet 10. The distribution board cabinet 10 is configured such that a distribution board current measuring instrument 5, a main breaker 2, a plurality of branch breakers 3, and conductive bars 41, 42, and 43 are arranged.

以下、本実施形態の電流計測器（分電盤用電流計測器）５及び分電盤１について詳細に説明する。但し、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Hereinafter, the current measuring device (current measuring device for distribution board) 5 and the distribution board 1 of this embodiment will be described in detail. However, the configuration described below is only an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment, and the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Various changes can be made in accordance with the design or the like as long as they are not.

なお、以下では、本実施形態の分電盤１を戸建住宅で用いる場合について例示するが、この例に限らない。すなわち、本実施形態の分電盤１は、集合住宅の各住戸や、事務所、店舗などに用いてもよい。また、以下では、分電盤１が壁に取り付けられた状態での上下左右（図２における上下左右）を上下左右とし、壁に直交する方向を前後方向として説明するが、分電盤１を取り付ける向きを限定する趣旨ではない。 In addition, although illustrated below about the case where the distribution board 1 of this embodiment is used in a detached house, it is not restricted to this example. In other words, the distribution board 1 of the present embodiment may be used for each dwelling unit, an office, a store, or the like of an apartment house. In the following description, the upper, lower, left, and right (up, down, left, and right in FIG. 2) when the distribution board 1 is attached to the wall will be referred to as up and down, and the direction perpendicular to the wall will be described as the front and rear direction. It is not intended to limit the mounting direction.

本実施形態の分電盤１は、図２，図３に示すように、分電盤用キャビネット１０と、主幹ブレーカ２と、複数の分岐ブレーカ３と、導電バー４１，４２，４３と、電流計測器５と、計測ユニット６とを備えている。また、本実施形態の分電盤１は、第１通信アダプタ７と、第２通信アダプタ８と、第３通信アダプタ９とを備えている。なお、本実施形態の分電盤１は、その最小限の構成として分電盤用キャビネット１０と、主幹ブレーカ２と、複数の分岐ブレーカ３と、導電バー４１，４２，４３と、電流計測器５とを備えていればよい。したがって、本実施形態の分電盤１が、計測ユニット６や第１通信アダプタ７、第２通信アダプタ８、第３通信アダプタ９を備えるか否かは任意である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the distribution board 1 of the present embodiment includes a distribution board cabinet 10, a main breaker 2, a plurality of branch breakers 3, conductive bars 41, 42, 43, a current A measuring instrument 5 and a measuring unit 6 are provided. Further, the distribution board 1 of the present embodiment includes a first communication adapter 7, a second communication adapter 8, and a third communication adapter 9. The distribution board 1 of the present embodiment has a distribution board cabinet 10, a main breaker 2, a plurality of branch breakers 3, conductive bars 41, 42, and 43, and a current measuring instrument as its minimum configuration. 5 is sufficient. Therefore, whether or not the distribution board 1 of this embodiment includes the measurement unit 6, the first communication adapter 7, the second communication adapter 8, and the third communication adapter 9 is arbitrary.

分電盤用キャビネット１０は、キャビネット本体１１を備えている。キャビネット本体１１は、例えば合成樹脂製であって、図２に示すように前面が開口した箱状に形成されている。キャビネット本体１１は、住宅の壁等に取り付けて使用される。キャビネット本体１１は、その内部に少なくとも主幹ブレーカ２、複数の分岐ブレーカ３、導電バー４１，４２，４３、電流計測器５を収納する空間を有している。また、本実施形態の分電盤１では、キャビネット本体１１は、計測ユニット６や、第１通信アダプタ７、第２通信アダプタ８、第３通信アダプタ９を収納する空間も有している。 The distribution board cabinet 10 includes a cabinet body 11. The cabinet body 11 is made of, for example, a synthetic resin, and is formed in a box shape with an open front surface as shown in FIG. The cabinet body 11 is used by being attached to a wall of a house. The cabinet body 11 has a space for housing at least the main breaker 2, the plurality of branch breakers 3, the conductive bars 41, 42, 43, and the current measuring device 5. In the distribution board 1 of this embodiment, the cabinet body 11 also has a space for housing the measurement unit 6, the first communication adapter 7, the second communication adapter 8, and the third communication adapter 9.

また、キャビネット本体１１は、前後方向に貫通する窓孔１２を有しており、この窓孔１２を通して壁裏からキャビネット本体１１の内部に配線を引き込むことが可能である。なお、キャビネット本体１１の前面には、開閉可能な蓋（図示せず）が取り付けられる。この蓋は、分電盤用キャビネット１０に含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。 Further, the cabinet body 11 has a window hole 12 penetrating in the front-rear direction, and wiring can be drawn from the back of the wall into the cabinet body 11 through the window hole 12. An openable / closable lid (not shown) is attached to the front surface of the cabinet body 11. This lid may or may not be included in the distribution board cabinet 10.

主幹ブレーカ２は、一次側端子２１と、二次側端子（図示せず）とを備えている。一次側端子２１には、系統電源（商用電源）の単相三線式の引き込み線（図示せず）が電気的に接続される。二次側端子には、導電バー４１，４２，４３が電気的に接続される。導電バー４１，４２，４３は、それぞれ導電部材により形成されている。本実施形態の分電盤１では、配電方式として単相三線式を想定しているので、導電バー４１は第１電圧極（Ｌ１相）の導電バー、導電バー４２は第２電圧極（Ｌ２相）の導電バー、導電バー４３は中性極（Ｎ相）の導電バーとして用いられる。これら３本の導電バー４１，４２，４３は、主幹ブレーカ２の右側に配置され、キャビネット本体１１に固定されている。 The main breaker 2 includes a primary side terminal 21 and a secondary side terminal (not shown). A single-phase three-wire lead-in line (not shown) of a system power supply (commercial power supply) is electrically connected to the primary side terminal 21. Conductive bars 41, 42, and 43 are electrically connected to the secondary terminal. The conductive bars 41, 42, and 43 are each formed of a conductive member. In the distribution board 1 of this embodiment, since a single-phase three-wire system is assumed as a distribution system, the conductive bar 41 is a first voltage pole (L1 phase) conductive bar, and the conductive bar 42 is a second voltage pole (L2). The conductive bar 43 and the conductive bar 43 are used as neutral (N-phase) conductive bars. These three conductive bars 41, 42, 43 are arranged on the right side of the main breaker 2 and are fixed to the cabinet body 11.

各分岐ブレーカ３は、中性極の導電バー４３の上側と下側とに分かれて、それぞれ複数個ずつ（図２の例では、１１個ずつ）左右方向に並ぶように配置されている。各分岐ブレーカ３は、それぞれ一次側端子（図示せず）と、二次側端子（図示せず）とを備えている。一次側端子には、導電バー４１，４２，４３が電気的に接続される。また、二次側端子には、複数の電路（図示せず）の各々が接続される。各分岐ブレーカ３の二次側端子に接続された電路には、例えば照明器具や給湯設備等の機器、コンセント（アウトレット）や壁スイッチ等の配線器具が負荷として１つ以上接続される。 Each of the branch breakers 3 is divided into an upper side and a lower side of the conductive bar 43 of the neutral electrode, and a plurality of branch breakers 3 are arranged in the left-right direction (11 in the example of FIG. 2). Each branch breaker 3 includes a primary side terminal (not shown) and a secondary side terminal (not shown). Conductive bars 41, 42, and 43 are electrically connected to the primary side terminals. In addition, each of a plurality of electric circuits (not shown) is connected to the secondary terminal. For example, one or more devices such as lighting equipment and hot water supply equipment, and wiring equipment such as an outlet and a wall switch are connected to the electric circuit connected to the secondary terminal of each branch breaker 3 as a load.

第１電圧極の導電バー４１は、図３に示すように、各分岐ブレーカ３の各々に対応する位置において、上方及び下方に突出する複数の接続端子４１１を有している。また、第２電圧極の導電バー４２は、各分岐ブレーカ３の各々に対応する位置において、上方及び下方に突出する複数の接続端子４２１を有している。そして、各分岐ブレーカ３は、導電バー４３及び接続端子４１１，４２１が差し込まれる差込口３１を有している。差込口３１は、導電バー４３及び接続端子４１１，４２１の各々に対応するように、各分岐ブレーカ３に３個ずつ設けられている。一次側端子は、これら３個の差込口３１のうち２個の差込口３１内に露出するように設けられている。各分岐ブレーカ３は、キャビネット本体１１に取り付けられた状態において、差込口３１に導電バー４３及び接続端子４１１，４２１が差し込まれることで、一次側端子が導電バー４１，４２，４３と電気的に接続される。つまり、接続端子４１１，４２１は、導電バー４１，４２に設けられて複数の分岐ブレーカ３の何れかに電気的に接続される。 As shown in FIG. 3, the conductive bar 41 of the first voltage electrode has a plurality of connection terminals 411 protruding upward and downward at positions corresponding to the respective branch breakers 3. The conductive bar 42 of the second voltage electrode has a plurality of connection terminals 421 that protrude upward and downward at positions corresponding to the respective branch breakers 3. Each branch breaker 3 has an insertion port 31 into which the conductive bar 43 and the connection terminals 411 and 421 are inserted. Three insertion ports 31 are provided in each branch breaker 3 so as to correspond to each of the conductive bar 43 and the connection terminals 411 and 421. The primary side terminal is provided so as to be exposed in two of the three insertion ports 31. When each branch breaker 3 is attached to the cabinet body 11, the conductive bar 43 and the connection terminals 411, 421 are inserted into the insertion port 31, so that the primary terminal is electrically connected to the conductive bars 41, 42, 43. Connected to. That is, the connection terminals 411 and 421 are provided on the conductive bars 41 and 42 and are electrically connected to any of the plurality of branch breakers 3.

本実施形態の分電盤１では、図３に示すように、中性極の導電バー４３の下側において、前後方向の前側（壁とは反対側）から中性極、第１電圧極、第２電圧極の順に並ぶように導電バー４３及び接続端子４１１，４２１が配置される。また、中性極の導電バー４３の上側において、前後方向の前側（壁とは反対側）から中性極、第２電圧極、第１電圧極の順に並ぶように導電バー４３及び接続端子４１１，４２１が配置される。 In the distribution board 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, on the lower side of the conductive bar 43 of the neutral electrode, the neutral electrode, the first voltage electrode, from the front side in the front-rear direction (the side opposite to the wall), The conductive bars 43 and the connection terminals 411 and 421 are arranged so as to be arranged in the order of the second voltage electrodes. Further, on the upper side of the conductive bar 43 of the neutral electrode, the conductive bar 43 and the connection terminal 411 are arranged in order of the neutral electrode, the second voltage electrode, and the first voltage electrode from the front side in the front-rear direction (the side opposite to the wall). , 421 are arranged.

したがって、前後方向の両端の各差込口３１内に一次側端子を有する分岐ブレーカ３は、導電バー４３の上側に取り付けられたときに中性極及び第１電圧極に電気的に接続され、下側に取り付けられたときに中性極及び第２電圧極に電気的に接続される。また、前後方向の下側の２つの各差込口３１内に一次側端子を有する分岐ブレーカ３は、導電バー４３の上側及び下側の何れに取り付けられても、第１電圧極及び第２電圧極に電気的に接続される。 Therefore, the branch breaker 3 having a primary side terminal in each insertion port 31 at both ends in the front-rear direction is electrically connected to the neutral electrode and the first voltage electrode when mounted on the upper side of the conductive bar 43, When attached to the lower side, it is electrically connected to the neutral electrode and the second voltage electrode. Further, the branch breaker 3 having the primary side terminals in the two insertion ports 31 on the lower side in the front-rear direction is attached to either the upper side or the lower side of the conductive bar 43, and the first voltage pole and the second Electrically connected to the voltage electrode.

電流計測器５は、各分岐ブレーカ３に各々接続された負荷（電路）を流れる電流（以下、「負荷電流」と称する）を計測するように構成されている。電流計測器５は、図３に示すように、基板５１と、複数のコイル５２と、複数の計測部５５と、演算部５６とを備えている。 The current measuring instrument 5 is configured to measure a current (hereinafter referred to as “load current”) flowing through a load (electric circuit) connected to each branch breaker 3. As shown in FIG. 3, the current measuring instrument 5 includes a substrate 51, a plurality of coils 52, a plurality of measuring units 55, and a calculation unit 56.

基板５１は、左右方向に長尺な多層構造（ここでは、４層構造）のプリント基板である。基板５１には、厚み方向に貫通する複数の第１孔５３が左右方向に並ぶようにして設けられている。また、基板５１には、厚み方向に貫通する複数の第２孔５４が左右方向に並ぶようにして設けられている。各第２孔５４は、各第１孔５３と前後方向に沿って並ぶようにして、各第１孔５３の後側にそれぞれ設けられている。各第１孔５３及び各第２孔５４は、それぞれ接続端子４１１，４２１が貫通可能な形状である。そして、基板５１は、複数の接続端子４１１，４２１がそれぞれ各第１孔５３及び各第２孔５４を貫通するようにして、導電バー４１，４２に取り付けられる。 The board | substrate 51 is a printed circuit board of the multilayer structure (here 4 layer structure) long in the left-right direction. The substrate 51 is provided with a plurality of first holes 53 penetrating in the thickness direction so as to be arranged in the left-right direction. The substrate 51 is provided with a plurality of second holes 54 penetrating in the thickness direction so as to be arranged in the left-right direction. Each second hole 54 is provided on the rear side of each first hole 53 so as to be aligned with each first hole 53 in the front-rear direction. Each first hole 53 and each second hole 54 have shapes that allow the connection terminals 411 and 421 to pass therethrough. The substrate 51 is attached to the conductive bars 41 and 42 such that the plurality of connection terminals 411 and 421 pass through the first holes 53 and the second holes 54, respectively.

各コイル５２は、基板５１における各第２孔５４の周囲にそれぞれ形成されている。各コイル５２は、コアを用いない（コアレス）の空芯コイルから成り、第２孔５４内を通過する負荷電流（接続端子４１１，４２１を流れる負荷電流）に応じた出力を生じるロゴスキコイルである。言い換えれば、コイル５２は、接続端子４１１，４２１を流れる負荷電流に応じた出力を生じるように構成されている。更に言い換えれば、コイル５２は、基板５１の厚み方向（上下方向）に沿って流れる負荷電流に応じた出力を生じるように構成されている。なお、本実施形態の電流計測器５では、各第２孔５４の周囲にそれぞれコイル５２を形成する構成となっているが、各第１孔５３の周囲にそれぞれコイル５２を形成する構成であってもよい。また、各第１孔５３及び各第２孔５４は、基板５１の短手方向（前後方向）に開放されていてもよい。コイル５２の詳細な構造については後述する。 Each coil 52 is formed around each second hole 54 in the substrate 51. Each of the coils 52 is a Rogski coil that includes an air-core coil that does not use a core (coreless) and generates an output corresponding to a load current that passes through the second hole 54 (a load current that flows through the connection terminals 411 and 421). In other words, the coil 52 is configured to generate an output corresponding to the load current flowing through the connection terminals 411 and 421. In other words, the coil 52 is configured to generate an output corresponding to the load current flowing along the thickness direction (vertical direction) of the substrate 51. In the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the coil 52 is formed around each of the second holes 54, but the coil 52 is formed around each of the first holes 53. May be. Further, each first hole 53 and each second hole 54 may be opened in the short direction (front-rear direction) of the substrate 51. The detailed structure of the coil 52 will be described later.

各計測部５５は、隣接する２つのコイル５２を一組として、各組に対して１つずつ設けられている。各計測部５５の入力端と、対応する組の２つのコイル５２の各出力端とは、それぞれ伝送線路５７により電気的に接続されている。言い換えれば、伝送線路５７は、計測部５５の入力端と、コイル５２の出力端とを電気的に接続するように構成されている。伝送線路５７の詳細な構造については後述する。 Each measuring unit 55 is provided for each set, with two adjacent coils 52 as a set. An input end of each measurement unit 55 and each output end of the corresponding two coils 52 are electrically connected by a transmission line 57. In other words, the transmission line 57 is configured to electrically connect the input end of the measurement unit 55 and the output end of the coil 52. The detailed structure of the transmission line 57 will be described later.

各計測部５５は、図示しないが、それぞれ増幅回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、積分回路と、信号処理回路とを備えている。また、各計測部５５は、対応する組の２つのコイル５２から出力されるアナログ信号を時分割で交互に取得する。 Although not shown, each measurement unit 55 includes an amplifier circuit, an A / D conversion circuit, an integration circuit, and a signal processing circuit. Each measurement unit 55 alternately acquires analog signals output from the corresponding two coils 52 in a time division manner.

増幅回路は、コイル５２から出力されるアナログ信号を増幅するアンプで構成されている。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅回路から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するように構成されている。積分回路は、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を積分するように構成されている。すなわち、コイル５２から出力されるアナログ信号は、接続端子４１１，４２１を流れる負荷電流を微分した値を示す。このため、積分回路は、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を積分することで、接続端子４１１，４２１を流れる負荷電流を示すディジタル信号を生成する。なお、本実施形態の計測部５５では、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）でプログラムを実行することにより、積分回路を実現している。 The amplifier circuit includes an amplifier that amplifies the analog signal output from the coil 52. The A / D conversion circuit is configured to convert an analog signal output from the amplifier circuit into a digital signal. The integration circuit is configured to integrate the digital signal output from the A / D conversion circuit. That is, the analog signal output from the coil 52 indicates a value obtained by differentiating the load current flowing through the connection terminals 411 and 421. For this reason, the integrating circuit integrates the digital signal output from the A / D conversion circuit to generate a digital signal indicating the load current flowing through the connection terminals 411 and 421. In the measurement unit 55 of the present embodiment, an integration circuit is realized by executing a program with a DSP (Digital Signal Processor).

信号処理回路は、積分回路から出力される負荷電流を示すディジタル信号（つまり、負荷電流のデータ）を電流信号として演算部５６に出力するように構成されている。つまり、各計測部５５は、コイル５２の出力に基づいて負荷電流を計測するように構成されている。 The signal processing circuit is configured to output a digital signal (that is, load current data) indicating the load current output from the integrating circuit to the computing unit 56 as a current signal. That is, each measuring unit 55 is configured to measure the load current based on the output of the coil 52.

演算部５６は、図示しないが、Ａ／Ｄ変換回路と、処理回路とを備えている。Ａ／Ｄ変換回路は、計測ユニット６から出力される電圧信号（後述する）をディジタルの電圧信号に変換するように構成されている。処理回路は、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるディジタルの電圧信号と、各計測部５５から出力される電流信号とに基づいて、複数の電路の各々の瞬時電力を演算し、瞬時電力のデータを生成するように構成されている。また、処理回路は、瞬時電力のデータを電力信号として、計測ユニット６を経由して第１通信アダプタ７に出力するように構成されている。 Although not shown, the calculation unit 56 includes an A / D conversion circuit and a processing circuit. The A / D conversion circuit is configured to convert a voltage signal (described later) output from the measurement unit 6 into a digital voltage signal. The processing circuit calculates the instantaneous power of each of the plurality of electric circuits based on the digital voltage signal output from the A / D conversion circuit and the current signal output from each measuring unit 55, and the instantaneous power data Is configured to generate The processing circuit is configured to output instantaneous power data as a power signal to the first communication adapter 7 via the measurement unit 6.

なお、本実施形態の電流計測器５は、複数の電路の各々の瞬時電力を演算する機能を有しているが、瞬時電力を演算する機能を有する必要はなく、少なくとも複数の電路の各々を流れる負荷電流を計測する機能を有していればよい。 The current measuring device 5 of the present embodiment has a function of calculating the instantaneous power of each of the plurality of electric circuits, but does not need to have a function of calculating the instantaneous power, and at least each of the plurality of electric circuits is used. It is only necessary to have a function of measuring the flowing load current.

計測ユニット６は、電流計測器５と電気的に接続されている。計測ユニット６は、複数の電路の各々の線間電圧を計測し、線間電圧のデータを電圧信号として電流計測器５へ出力する機能を有している。また、計測ユニット６は、カレントトランス（図示せず）により例えば主幹ブレーカ２や一次連系ブレーカ（後述する）を流れる電流を計測し、主幹ブレーカ２や一次連系ブレーカを通過する瞬時電力を演算する機能を有している。なお、計測ユニット６が当該機能を有するか否かは任意である。 The measurement unit 6 is electrically connected to the current measuring instrument 5. The measuring unit 6 has a function of measuring the line voltage of each of the plurality of electric circuits and outputting the line voltage data to the current measuring device 5 as a voltage signal. Further, the measurement unit 6 measures, for example, current flowing through the main breaker 2 and the primary interconnection breaker (described later) by a current transformer (not shown), and calculates instantaneous power passing through the main breaker 2 and the primary interconnection breaker. It has a function to do. Note that whether or not the measurement unit 6 has the function is arbitrary.

計測ユニット６は、いずれかの分岐ブレーカ３の二次側端子に電気的に接続されている。そして、計測ユニット６には、この分岐ブレーカ３を介して電源用の電力が供給されている。また、計測ユニット６は、この電源用の電力に基づいて第１通信アダプタ７の電源用の電力を生成し、生成した電源用の電力を第１通信アダプタ７に供給するように構成されている。なお、計測ユニット６は、導電バー４１，４２，４３から直接、電源用の電力が供給されるように構成されていてもよい。 The measurement unit 6 is electrically connected to the secondary terminal of any branch breaker 3. The measuring unit 6 is supplied with power for power supply via the branch breaker 3. The measurement unit 6 is configured to generate power for the first communication adapter 7 based on the power for the power supply and supply the generated power for the power to the first communication adapter 7. . Note that the measurement unit 6 may be configured so that power for power supply is directly supplied from the conductive bars 41, 42, and 43.

第１通信アダプタ７は、コントローラ（図示せず）との間で通信する機能を有している。コントローラは、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）用のコントローラであり、ＨＥＭＳに対応する機器（図示せず）の制御を行うように構成されている。機器は、消費電力の管理対象であれば足り、例えば、スマートメータ、太陽光発電装置、蓄電装置、燃料電池、電気自動車、エアコン、照明器具、給湯装置、冷蔵庫、テレビ受像機などを含む。勿論、機器をこれらの機器に限定する趣旨ではない。 The first communication adapter 7 has a function of communicating with a controller (not shown). The controller is a controller for HEMS (Home Energy Management System), and is configured to control a device (not shown) corresponding to HEMS. The device only needs to be a power consumption management target, and includes, for example, a smart meter, a solar power generation device, a power storage device, a fuel cell, an electric vehicle, an air conditioner, a lighting fixture, a hot water supply device, a refrigerator, and a television receiver. Of course, the device is not intended to be limited to these devices.

第１通信アダプタ７とコントローラとの間の通信方式は、例えば９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線局（免許を要しない無線局）や、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波を媒体とした無線通信であってもよい。その他、第１通信アダプタ７とコントローラとの間の通信方式は、有線ＬＡＮ（Local Area Network）などの有線通信であってもよい。また、第１通信アダプタ７とコントローラとの間の通信における通信プロトコルは、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＥＣＨＯＮＥＴ（登録商標）Ｌｉｔｅなどを用いてよい。 The communication method between the first communication adapter 7 and the controller is, for example, a specific low-power radio station in the 920 MHz band (a radio station that does not require a license), ZigBee (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or other radio wave medium. Wireless communication may be used. In addition, the communication method between the first communication adapter 7 and the controller may be wired communication such as a wired LAN (Local Area Network). Further, as a communication protocol in communication between the first communication adapter 7 and the controller, for example, Ethernet (registered trademark), ECHONET (registered trademark) Lite, or the like may be used.

本実施形態の分電盤１では、電流計測器５は、計測ユニット６を経由して瞬時電力のデータを第１通信アダプタ７に送信するように構成されている。また、計測ユニット６も、瞬時電力のデータを第１通信アダプタ７に送信するように構成されている。すなわち、第１通信アダプタ７は、電流計測器５や計測ユニット６から瞬時電力のデータを収集するように構成されている。そして、第１通信アダプタ７は、収集した瞬時電力のデータを所定時間に亘って積算した電力量のデータを演算する機能を有している。したがって、第１通信アダプタ７と通信するコントローラは、複数の電路の各々での瞬時電力や電力量に基づいて機器を制御することができる。 In the distribution board 1 of the present embodiment, the current measuring instrument 5 is configured to transmit instantaneous power data to the first communication adapter 7 via the measuring unit 6. The measurement unit 6 is also configured to transmit instantaneous power data to the first communication adapter 7. That is, the first communication adapter 7 is configured to collect instantaneous power data from the current measuring instrument 5 and the measuring unit 6. The first communication adapter 7 has a function of calculating power amount data obtained by integrating the collected instantaneous power data over a predetermined time. Therefore, the controller that communicates with the first communication adapter 7 can control the device based on the instantaneous power and the amount of power in each of the plurality of electrical paths.

第２通信アダプタ８は、電力メータ（図示せず）との間で通信する機能を有している。電力メータは、所謂スマートメータであって、需要家（facility）での使用電力量を計測し、配電線に接続されているコンセントレータ（図示せず）との間で通信を行うことにより、遠隔検針を可能にするように構成されている。また、電力メータは、第２通信アダプタ８との間で通信することにより、計量値（使用電力量）や要請情報などを第２通信アダプタ８に送信することができる。なお、要請情報とは、電力供給事業者などが運営するサーバから需要家に向けて送信される電力の消費を抑制するための要請である。 The second communication adapter 8 has a function of communicating with a power meter (not shown). A power meter is a so-called smart meter, which measures the amount of power used by a facility and communicates with a concentrator (not shown) connected to a distribution line, thereby enabling remote meter reading. Is configured to allow. In addition, the power meter can transmit a measured value (amount of power used), request information, and the like to the second communication adapter 8 by communicating with the second communication adapter 8. The request information is a request for suppressing consumption of power transmitted from a server operated by a power supply company or the like to a consumer.

ここで、第２通信アダプタ８は、電力メータから受信した計量値を第１通信アダプタ７へ送信するように構成されていることが望ましい。この場合、第１通信アダプタ７との間で通信するコントローラは、計量値を用いて機器を制御するように構成されていてもよい。この構成では、コントローラは、電力メータから送信される計量値に基づいて機器を制御することができる。 Here, the second communication adapter 8 is preferably configured to transmit the measured value received from the power meter to the first communication adapter 7. In this case, the controller that communicates with the first communication adapter 7 may be configured to control the device using the measurement value. In this configuration, the controller can control the device based on the measured value transmitted from the power meter.

第２通信アダプタ８は、第１通信アダプタ７と機械的に結合され、且つ電気的に接続される。本実施形態の分電盤１では、第１通信アダプタ７と第２通信アダプタ８とは、各々の一部が前後方向に重なった状態で、基板対基板（board to board）接続によって接続される。第２通信アダプタ８と電力メータとの間の通信方式は、例えば９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線局（免許を要しない無線局）等の無線通信であってもよい。その他、第２通信アダプタ８と電力メータとの間の通信方式は、有線ＬＡＮや電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）等の有線通信であってもよい。 The second communication adapter 8 is mechanically coupled to and electrically connected to the first communication adapter 7. In the distribution board 1 of the present embodiment, the first communication adapter 7 and the second communication adapter 8 are connected by a board-to-board connection with a part of each of the first communication adapter 7 and the second communication adapter 8 overlapping in the front-rear direction. . The communication method between the second communication adapter 8 and the power meter may be wireless communication such as a specific low power wireless station (wireless station that does not require a license) in the 920 MHz band, for example. In addition, the communication method between the second communication adapter 8 and the power meter may be wired communication such as wired LAN and power line communication (PLC).

第３通信アダプタ９は、太陽光発電装置（図示せず）、蓄電装置（図示せず）、電気自動車に電気的に接続される電力変換装置（図示せず）の少なくとも１つとの間で通信する機能を有している。なお、電力変換装置は、分電盤１側から電気自動車への単方向充電を行うための電力変換の他、双方向に電力変換を行うことで電気自動車の蓄電池の充電と放電との両方に用いられる構成であってもよい。また、第３通信アダプタ９は、ガスメータ（図示せず）と水道メータ（図示せず）との少なくとも一方との通信機能を有している。ガスメータや水道メータは使用量に応じたパルス信号を出力する。第３通信アダプタ９は、ガスメータや水道メータからパルス信号を受信し、予め決められている１パルス当たりの使用料の換算値（換算レート）を用いて、使用量に換算する。 The third communication adapter 9 communicates with at least one of a solar power generation device (not shown), a power storage device (not shown), and a power conversion device (not shown) electrically connected to the electric vehicle. It has a function to do. In addition to power conversion for performing unidirectional charging from the distribution board 1 side to the electric vehicle, the power conversion device performs bidirectional power conversion for both charging and discharging of the storage battery of the electric vehicle. The structure used may be sufficient. The third communication adapter 9 has a communication function with at least one of a gas meter (not shown) and a water meter (not shown). Gas meters and water meters output pulse signals according to the amount used. The 3rd communication adapter 9 receives a pulse signal from a gas meter or a water meter, and converts it into the amount of use using the conversion value (conversion rate) of the fee for use per pulse determined beforehand.

第３通信アダプタ９は、第１通信アダプタ７と機械的に結合され、且つ電気的に接続される。本実施形態の分電盤１では、第１通信アダプタ７と第３通信アダプタ９とは、各々の一部が前後方向に重なった状態で、基板対基板（board to board）接続によって接続される。 The third communication adapter 9 is mechanically coupled to and electrically connected to the first communication adapter 7. In the distribution board 1 of the present embodiment, the first communication adapter 7 and the third communication adapter 9 are connected by a board-to-board connection with a part of each of the first communication adapter 7 and the third communication adapter 9 overlapping in the front-rear direction. .

第３通信アダプタ９と太陽光発電装置、蓄電装置、電力変換装置との間の通信方式は、例えばＲＳ−４８５などの有線通信とする。なお、第３通信アダプタ９は、例えば貯湯型の給湯装置（エコキュート（登録商標））などと通信可能であってもよい。また、第３通信アダプタ９とガスメータ、水道メータとの間の通信方式は、有線通信とする。但し、第３通信アダプタ９とガスメータ、水道メータとの間の通信方式は、有線通信に限らず、無線通信であってもよい。 The communication system between the third communication adapter 9 and the solar power generation device, the power storage device, and the power conversion device is, for example, wired communication such as RS-485. The third communication adapter 9 may be capable of communicating with, for example, a hot water storage type hot water supply device (EcoCute (registered trademark)). The communication method between the third communication adapter 9 and the gas meter or water meter is wired communication. However, the communication method between the third communication adapter 9, the gas meter, and the water meter is not limited to wired communication, and may be wireless communication.

なお、本実施形態の分電盤１では、第３通信アダプタ９は、上記の２つの通信機能を有しているが、各々の通信機能を個別に有する２つのアダプタで構成されていてもよい。 In the distribution board 1 of the present embodiment, the third communication adapter 9 has the two communication functions described above, but may be configured by two adapters having each communication function individually. .

ところで、本実施形態の分電盤１では、図２に示すように、複数の分岐ブレーカ３の他に、二次連系ブレーカ１００を導電バー４１，４２，４３に電気的に接続している。二次連系ブレーカ１００は、３Ｐ３Ｅ（極数３、素子数３）で、左右方向の寸法が分岐ブレーカ３の複数個分（３個分）の大きさのブレーカである。二次連系ブレーカ１００は、電力系統への逆潮流が許容されていない第１分散電源（図示せず）に電気的に接続される。第１分散電源としては、例えば燃料電池（図示せず）やガス発電装置（図示せず）、蓄電装置などがある。 By the way, in the distribution board 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, in addition to the plurality of branch breakers 3, the secondary interconnection breaker 100 is electrically connected to the conductive bars 41, 42, and 43. . The secondary interconnection breaker 100 is a breaker having 3P3E (the number of poles is 3 and the number of elements is 3), and the size in the left-right direction is as large as a plurality (three) of the branch breakers 3. Secondary interconnection breaker 100 is electrically connected to a first distributed power source (not shown) that does not allow reverse power flow to the power system. Examples of the first distributed power source include a fuel cell (not shown), a gas power generation device (not shown), and a power storage device.

二次連系ブレーカ１００は、分岐ブレーカ３と同様に、一次側端子（図示せず）と、二次側端子１０１とを備えている。一次側端子には、導電バー４１，４２，４３が電気的に接続され、二次側端子１０１には、第１分散電源が電気的に接続される。つまり、二次連系ブレーカ１００は、主幹ブレーカ２の二次側と、第１分散電源との間に電気的に接続される。このため、二次連系ブレーカ１００は、例えば系統電源からの電力供給が停止したときや、系統電源または第１分散電源に異常が生じたときなどに、第１分散電源を電力系統から切り離す（解列する）ように動作する。なお、本実施形態の分電盤１が、二次連系ブレーカ１００を備えるか否かは任意である。 Similar to the branch breaker 3, the secondary interconnection breaker 100 includes a primary side terminal (not shown) and a secondary side terminal 101. Conductive bars 41, 42, 43 are electrically connected to the primary side terminal, and a first distributed power source is electrically connected to the secondary side terminal 101. That is, the secondary interconnection breaker 100 is electrically connected between the secondary side of the main breaker 2 and the first distributed power source. For this reason, the secondary interconnection breaker 100 disconnects the first distributed power source from the power system when, for example, power supply from the system power source is stopped or when an abnormality occurs in the system power source or the first distributed power source ( To work out). In addition, it is arbitrary whether the electricity distribution panel 1 of this embodiment is provided with the secondary interconnection breaker 100. FIG.

また、本実施形態の分電盤１は、キャビネット本体１１における主幹ブレーカ２の左側に、一次連系ブレーカ（図示せず）が取り付けられるスペースを有している。本実施形態の分電盤１では、図２に示すように、当該スペースにおいて、支持台１３をキャビネット本体１１に取り付けている。そして、一次連系ブレーカは、この支持台１３に取り付けられる。 Moreover, the distribution board 1 of this embodiment has a space in which a primary interconnection breaker (not shown) is attached on the left side of the main breaker 2 in the cabinet body 11. In the distribution board 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the support base 13 is attached to the cabinet body 11 in the space. The primary interconnection breaker is attached to the support base 13.

一次連系ブレーカは、３Ｐ３Ｅ（極数３、素子数３）で、左右方向の寸法が分岐ブレーカ３の複数個分（３個分）の大きさのブレーカである。一次連系ブレーカは、電力系統への逆潮流が許容されている第２分散電源（図示せず）に電気的に接続される。第２分散電源としては、例えば太陽光発電装置などがある。 The primary interconnection breaker is 3P3E (number of poles 3, number of elements 3), and the dimension in the left-right direction is a size corresponding to a plurality of (three) branch breakers 3. The primary interconnection breaker is electrically connected to a second distributed power source (not shown) that allows reverse power flow to the power system. Examples of the second distributed power source include a solar power generation device.

一次連系ブレーカは、一次側端子（図示せず）と、二次側端子（図示せず）とを備えている。一次側端子には、主幹ブレーカ２の一次側端子２１が電気的に接続される。二次側端子には、第２分散電源が電気的に接続される。つまり、一次連系ブレーカは、主幹ブレーカ２の一次側と、第２分散電源との間に電気的に接続される。このため、一次連系ブレーカは、例えば系統電源からの電力供給が停止したときや、系統電源または第２分散電源に異常が生じたときなどに、第２分散電源を電力系統から切り離す（解列する）ように動作する。なお、本実施形態の分電盤１が、一次連系ブレーカを備えるか否かは任意である。 The primary interconnection breaker includes a primary side terminal (not shown) and a secondary side terminal (not shown). A primary side terminal 21 of the main breaker 2 is electrically connected to the primary side terminal. A second distributed power source is electrically connected to the secondary side terminal. That is, the primary interconnection breaker is electrically connected between the primary side of the main breaker 2 and the second distributed power source. For this reason, the primary interconnection breaker disconnects the second distributed power source from the power system when, for example, the power supply from the system power source is stopped or an abnormality occurs in the system power source or the second distributed power source (disconnection). To work). In addition, it is arbitrary whether the electricity distribution panel 1 of this embodiment is provided with a primary interconnection breaker.

以下、本実施形態の電流計測器５におけるコイル５２及び伝送線路５７の構成について詳細に説明する。但し、以下の説明では、第２孔５４の周方向を単に「周方向」と称し、第２孔５４の径方向を単に「径方向」と称する。コイル５２は、図４に示すように、基板５１の第２孔５４の周囲に形成されている。本実施形態の電流計測器５では、基板５１は、４つの導電層と３つの絶縁層とを交互に積み重ねて形成された４層基板である。言い換えれば、基板５１は、複数（ここでは４層）の導電層を有している。以下の説明では、基板５１の厚み方向の一面（表面）に形成される導電層を「第１導電層」、基板５１の厚み方向の他面（裏面）に形成される導電層を「第４導電層」と称する。また、第１導電層の裏側に絶縁層を挟んで形成される導電層を「第２導電層」、第２導電層の裏側に絶縁層を挟んで形成される導電層を「第３導電層」と称する。つまり、基板５１の各導電層は、基板５１の厚み方向の一面側から他面側にかけて第１導電層、第２導電層、第３導電層、第４導電層の順に並んで形成されている。 Hereinafter, the configuration of the coil 52 and the transmission line 57 in the current measuring instrument 5 of the present embodiment will be described in detail. However, in the following description, the circumferential direction of the second hole 54 is simply referred to as “circumferential direction”, and the radial direction of the second hole 54 is simply referred to as “radial direction”. As shown in FIG. 4, the coil 52 is formed around the second hole 54 of the substrate 51. In the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the substrate 51 is a four-layer substrate formed by alternately stacking four conductive layers and three insulating layers. In other words, the substrate 51 has a plurality (here, four layers) of conductive layers. In the following description, the conductive layer formed on one surface (front surface) in the thickness direction of the substrate 51 is “first conductive layer”, and the conductive layer formed on the other surface (back surface) in the thickness direction of the substrate 51 is “fourth. This is referred to as a “conductive layer”. Further, a conductive layer formed by sandwiching an insulating layer on the back side of the first conductive layer is referred to as “second conductive layer”, and a conductive layer formed by sandwiching the insulating layer on the back side of the second conductive layer is referred to as “third conductive layer”. ". That is, each conductive layer of the substrate 51 is formed in the order of the first conductive layer, the second conductive layer, the third conductive layer, and the fourth conductive layer from one surface side in the thickness direction of the substrate 51 to the other surface side. .

第２孔５４の周囲には、複数（本実施形態の電流計測器５では、３０個）の第１スルーホールＡｘが周方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。また、各第１スルーホールＡｘの周囲には、複数（本実施形態の電流計測器５では、３０個）の第２スルーホールＢｙが周方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。各第１スルーホールＡｘと各第２スルーホールＢｙとは、それぞれ径方向に沿った直線上に並ばないように、互い違いに形成されている。更に、各第２スルーホールＢｙの周囲には、複数（本実施形態の電流計測器５では、６０個）の第３スルーホールＣｚが周方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。各スルーホールＡｘ，Ｂｙ，Ｃｚは、基板５１の４つの導電層及び３つの絶縁層を貫通するように形成されている。なお、本実施形態の電流計測器５では、各スルーホールＡｘ，Ｂｙ，Ｃｚの個数がそれぞれ３０個、３０個、６０個であるが、各スルーホールＡｘ，Ｂｙ，Ｃｚの個数を限定する趣旨ではない。 Around the second hole 54, a plurality (30 in the current measuring instrument 5 of the present embodiment) of first through holes Ax are formed at predetermined intervals along the circumferential direction. A plurality (30 in the current measuring instrument 5 of the present embodiment) of second through holes By are formed around the first through holes Ax at predetermined intervals along the circumferential direction. . The first through holes Ax and the second through holes By are formed alternately so as not to be aligned on a straight line along the radial direction. Further, a plurality (60 in the current measuring device 5 of the present embodiment) of third through holes Cz are formed around the second through holes By at predetermined intervals along the circumferential direction. . Each through hole Ax, By, Cz is formed so as to penetrate the four conductive layers and the three insulating layers of the substrate 51. In the current measuring instrument 5 of this embodiment, the number of each through hole Ax, By, Cz is 30, 30, and 60, respectively, but the number of each through hole Ax, By, Cz is limited. is not.

コイル５２は、導体をトロイダル方向に沿って時計回りに巻き回すようにして形成される巻き進みコイルと、導体をトロイダル方向に沿って反時計回りに巻き回すようにして形成される巻き戻しコイルとを直列に接続して形成されている。巻き進みコイルは、基板５１の各導電層に形成された第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４と、第１スルーホールＡｘ及び第３スルーホールＣｚの各々の内部導体（ビア）とを電気的に接続することで、トロイダルコイルとして構成されている。また、巻き戻しコイルは、基板５１の各導電層に形成された第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４と、第２スルーホールＢｙ及び第３スルーホールＣｚの各々の内部導体（ビア）とを電気的に接続することで、トロイダルコイルとして構成されている。 The coil 52 includes a winding advance coil formed by winding the conductor clockwise along the toroidal direction, and a rewinding coil formed by winding the conductor counterclockwise along the toroidal direction. Are connected in series. The winding advance coil electrically connects the first conductors L11 to L14 formed in each conductive layer of the substrate 51 and the internal conductors (vias) of the first through hole Ax and the third through hole Cz. Therefore, it is configured as a toroidal coil. The rewinding coil electrically connects the second conductors L21 to L24 formed in each conductive layer of the substrate 51 and the internal conductors (vias) of the second through holes By and the third through holes Cz. By doing so, it is configured as a toroidal coil.

第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４は、例えば銅などの導電性材料を用いて、各導電層にパターン形成された配線である。第１導体Ｌ１１及び第２導体Ｌ２１は、第１導電層に形成されたクランク状の導体であり、第１導体Ｌ１２及び第２導体Ｌ２２は、第２導電層に形成されたクランク状の導体である。同様に、第１導体Ｌ１３及び第２導体Ｌ２３は、第３導電層に形成されたクランク状の導体であり、第１導体Ｌ１４及び第２導体Ｌ２４は、第４導電層に形成されたクランク状の導体である。 The first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24 are wirings that are patterned on each conductive layer using a conductive material such as copper, for example. The first conductor L11 and the second conductor L21 are crank-shaped conductors formed in the first conductive layer, and the first conductor L12 and the second conductor L22 are crank-shaped conductors formed in the second conductive layer. is there. Similarly, the first conductor L13 and the second conductor L23 are crank-shaped conductors formed in the third conductive layer, and the first conductor L14 and the second conductor L24 are crank-shaped conductors formed in the fourth conductive layer. Conductor.

コイル５２の始端と終端とは、それぞれ伝送線路５７を介して計測部５５の一対の入力端に電気的に接続されている。伝送線路５７は、図４，図６Ａ，図６Ｂに示すように、スルーホール５７１の内部導体（ビア）と、第３導体５７２と、第４導体５７３とで構成されている。スルーホール５７１は、各スルーホールＡｘ，Ｂｙ，Ｃｚと同様に、基板５１の４つの導電層及び３つの絶縁層を貫通するように形成されている。 The starting end and the terminal end of the coil 52 are electrically connected to a pair of input ends of the measuring unit 55 via transmission lines 57, respectively. As shown in FIGS. 4, 6A, and 6B, the transmission line 57 includes an inner conductor (via) of the through hole 571, a third conductor 572, and a fourth conductor 573. The through hole 571 is formed so as to penetrate the four conductive layers and the three insulating layers of the substrate 51, similarly to the through holes Ax, By, Cz.

第３導体５７２は、スルーホール５７１のビアを介して、コイル５２の始端となる第３スルーホールＣｚのビアと、計測部５５の一方の入力端（図示せず）との間を電気的に接続するように配置されている。第４導体５７３は、スルーホール５７１のビアを介して、コイル５２の終端となる第２スルーホールＢｙのビアと、計測部５５の他方の入力端（図示せず）との間を電気的に接続するように配置されている。 The third conductor 572 is electrically connected between the via of the third through hole Cz serving as the starting end of the coil 52 and one input end (not shown) of the measurement unit 55 via the via of the through hole 571. Arranged to connect. The fourth conductor 573 is electrically connected between the via of the second through hole By serving as the terminal end of the coil 52 and the other input end (not shown) of the measuring unit 55 via the via of the through hole 571. Arranged to connect.

また、第２導電層に形成されている第３導体５７２の一部と、第１導電層に形成されている第４導体５７３の一部とは、基板５１の厚み方向から見て互いに重なっている（図６Ａ参照）。このように、第３導体５７２と第４導体５７３とが重なる部位では、外部磁界を受けたとしても、電流が互いに逆向きに流れることで互いに打ち消し合う。つまり、伝送線路５７は、上記構成を採用することで、外部磁界によるノイズに対する耐性を向上させている。 Further, a part of the third conductor 572 formed in the second conductive layer and a part of the fourth conductor 573 formed in the first conductive layer overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. (See FIG. 6A). As described above, in the portion where the third conductor 572 and the fourth conductor 573 overlap, even if an external magnetic field is received, the currents flow in opposite directions to cancel each other. That is, the transmission line 57 has improved resistance to noise caused by an external magnetic field by adopting the above configuration.

ここで、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４の各々の一部同士や、第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の各々の一部同士は、基板５１の厚み方向から見て互いに重なっている。また、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４の一部と、第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の一部とは、基板５１の厚み方向から見て互いに重なっている。 Here, a part of each of the first conductors L <b> 11 to L <b> 14 and a part of each of the second conductors L <b> 21 to L <b> 24 overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. Further, a part of the first conductors L11 to L14 and a part of the second conductors L21 to L24 overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51.

このように、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４の各々の一部同士が重なる部位、第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の各々の一部同士が重なる部位では、外部磁界を受けたとしても、電流が互いに逆向きに流れることで互いに打ち消し合う。また、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４の一部と、第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の一部とが重なる部位でも、外部磁界を受けたとしても、電流が互いに逆向きに流れることで互いに打ち消し合う。つまり、コイル５２は、上記構成を採用することで、外部磁界によるノイズに対する耐性を向上させている。 In this way, in the part where each part of each of the first conductors L11 to L14 overlaps and the part where each part of each of the second conductors L21 to L24 overlaps, even if an external magnetic field is received, the currents are opposite to each other. By canceling each other, they cancel each other. Even when a part of the first conductors L11 to L14 and a part of the second conductors L21 to L24 overlap, even if an external magnetic field is received, the currents flow in opposite directions to cancel each other. That is, the coil 52 adopts the above-described configuration to improve resistance to noise caused by an external magnetic field.

ところで、製造工程において、各導電層に形成される第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４が、基板５１の厚み方向から見て互いにずれる可能性がある。例として、従来の電流計測器におけるコイルの要部を図５Ａに示す。図５Ａでは、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とが、基板５１の厚み方向から見て重なっている。 Incidentally, in the manufacturing process, the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24 formed in each conductive layer may be displaced from each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. As an example, the main part of a coil in a conventional current measuring instrument is shown in FIG. 5A. 5A, a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51.

ここで、図５Ｂに示すように、基板５１を形成する工程において、各導電層が周方向に沿って互いにずれた場合を考える。この場合、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とが、基板５１の厚み方向から見て互いにずれる。そして、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とで囲まれる隙間Ｇ１が生じる。 Here, as shown in FIG. 5B, in the step of forming the substrate 51, a case where the respective conductive layers are shifted from each other along the circumferential direction is considered. In this case, a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer are shifted from each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. Then, a gap G1 surrounded by a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer is generated.

この隙間Ｇ１に、例えば基板５１の厚み方向に沿った外部磁界が作用した場合、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とに外部磁界による電流が流れる。このように隙間Ｇ１が生じた場合、不要な出力が生じてコイル５２の出力に上乗せされ、精度良く負荷電流を計測することができない可能性があった。 For example, when an external magnetic field along the thickness direction of the substrate 51 acts on the gap G1, an external portion is applied to a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer. A current due to a magnetic field flows. When the gap G1 is generated as described above, an unnecessary output is generated and added to the output of the coil 52, and there is a possibility that the load current cannot be accurately measured.

そこで、本実施形態の電流計測器５では、図１Ａに示すように、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の周方向の幅寸法Ｗ１を太く形成することで、上記の問題の解決を図っている。つまり、導体（第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４）のうち基板５１の厚み方向から見て互いに重なる部位は、当該厚み方向に直交する方向における両導体間の相対的な位置ずれについての許容誤差以上の幅寸法で形成されている。 Therefore, in the current measuring instrument 5 of the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the circumferential width dimension W1 of the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24 is formed thick, so that the above problem is solved. We are trying to solve it. That is, the portions of the conductors (the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24) that overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51 are relatively misaligned between the two conductors in the direction orthogonal to the thickness direction. It is formed with a width dimension that is more than an allowable error.

ここで、図１Ｂに示すように、基板５１を形成する工程において、各導電層が周方向に沿って互いにずれた場合を考える。この場合、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とが、基板５１の厚み方向から見て互いにずれる。このとき、許容誤差の範囲内のずれであれば、第１導電層の第２導体Ｌ２１の一部と、第４導電層の第２導体Ｌ２４の一部とは重なった状態を維持し、導体間に隙間を生じない。したがって、本実施形態の電流計測器５では、従来の電流計測器と比較して隙間に外部磁界が作用することがなく、不要な出力がコイル５２に上乗せされるのを防止することができる。 Here, as shown in FIG. 1B, in the step of forming the substrate 51, consider a case where the respective conductive layers are displaced from each other along the circumferential direction. In this case, a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer are shifted from each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. At this time, if the deviation is within the allowable error range, a part of the second conductor L21 of the first conductive layer and a part of the second conductor L24 of the fourth conductive layer are kept overlapped with each other. There is no gap between them. Therefore, in the current measuring instrument 5 of the present embodiment, an external magnetic field does not act on the gap as compared with the conventional current measuring instrument, and it is possible to prevent unnecessary output from being added to the coil 52.

つまり、本実施形態の電流計測器５は、製造工程において導体（第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４）間に互いにずれが生じた場合でも、精度良く負荷電流を計測することができる。 That is, the current measuring instrument 5 of the present embodiment can accurately measure the load current even when the conductors (the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24) are displaced from each other in the manufacturing process. it can.

なお、本実施形態の電流計測器５では、各導電層が周方向に沿って互いにずれた場合を想定しているが、各導電層が径方向に沿って互いにずれる場合も想定される。そこで、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の径方向の幅寸法Ｗ２（図１Ａ参照）を太く形成してもよい。勿論、各導電層の周方向及び径方向の双方のずれを想定して、第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４の周方向の幅寸法Ｗ１と、径方向の幅寸法Ｗ２との両方を太く形成してもよい。 In the current measuring instrument 5 of the present embodiment, it is assumed that the conductive layers are displaced from each other along the circumferential direction, but it is also assumed that the conductive layers are displaced from each other along the radial direction. Therefore, the radial width W2 (see FIG. 1A) of the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24 may be formed thick. Of course, assuming both the circumferential and radial shifts of each conductive layer, the circumferential width W1 and the radial width W2 of the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24 Both may be formed thick.

また、本実施形態の電流計測器５では、コイル５２を構成する導体（第１導体Ｌ１１〜Ｌ１４及び第２導体Ｌ２１〜Ｌ２４）の幅寸法を変更しているが、伝送線路５７を構成する導体（第３導体５７２及び第４導体５７３）の幅寸法を変更してもよい。例えば、図６Ａに示すように、第１導電層の第３導体５７２と、第２導電層の第４導体５７３とが重なる部位において、第１導電層の第３導体５７２の幅寸法（図６Ａにおける左右の幅寸法）Ｗ３を太く形成してもよい。 Further, in the current measuring instrument 5 of this embodiment, the width dimensions of the conductors (the first conductors L11 to L14 and the second conductors L21 to L24) constituting the coil 52 are changed, but the conductors constituting the transmission line 57 are changed. You may change the width dimension of the (3rd conductor 572 and the 4th conductor 573). For example, as shown in FIG. 6A, the width dimension of the third conductor 572 of the first conductive layer (FIG. 6A) at the portion where the third conductor 572 of the first conductive layer and the fourth conductor 573 of the second conductive layer overlap. The right and left width dimension (W3) may be formed thick.

ここで、図６Ｂに示すように、基板５１を形成する工程において、各導電層が一方向（図６Ｂにおける左右方向）に沿って互いにずれた場合を考える。この場合、第１導電層の第３導体５７２の一部と、第２導電層の第４導体５７３の一部とが、基板５１の厚み方向から見て互いにずれる。このとき、許容誤差の範囲内のずれであれば、第１導電層の第３導体５７２の一部と、第２導電層の第４導体５７３の一部とは重なった状態を維持し、導体間に隙間を生じない。したがって、この構成でも、外部磁界が隙間に作用することで生じる不要な出力がコイル５２に上乗せされるのを防止することができる。 Here, as shown in FIG. 6B, in the step of forming the substrate 51, a case is considered where the conductive layers are displaced from each other along one direction (the left-right direction in FIG. 6B). In this case, a part of the third conductor 572 of the first conductive layer and a part of the fourth conductor 573 of the second conductive layer are shifted from each other when viewed from the thickness direction of the substrate 51. At this time, if the deviation is within the allowable error range, a part of the third conductor 572 of the first conductive layer and a part of the fourth conductor 573 of the second conductive layer are kept overlapped with each other. There is no gap between them. Therefore, even in this configuration, it is possible to prevent unnecessary output generated by the external magnetic field from acting on the gap from being added to the coil 52.

なお、本実施形態の電流計測器５において、コイル５２を構成する導体のみ幅寸法を変更してもよいし、伝送線路を構成する導体のみ幅寸法を変更してもよい。勿論、本実施形態の電流計測器５において、コイル５２を構成する導体、及び伝送線路５７を構成する導体の両方の幅寸法を変更してもよい。 In the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the width dimension may be changed only for the conductor constituting the coil 52, or the width dimension may be changed only for the conductor constituting the transmission line. Of course, in the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the width dimensions of both the conductor constituting the coil 52 and the conductor constituting the transmission line 57 may be changed.

また、本実施形態の電流計測器５では、基板５１が４層基板である場合について説明しているが、基板５１は、複数の導電層を有していればよい。したがって、２層基板（両面基板）に本実施形態の技術的思想を適用しても、同様の効果を奏することができる。勿論、基板５１が更に多数の層を有する多層基板であっても、本実施形態の技術的思想を適用することが可能である。 Moreover, although the case where the substrate 51 is a four-layer substrate has been described in the current measuring instrument 5 of the present embodiment, the substrate 51 only needs to have a plurality of conductive layers. Therefore, even if the technical idea of this embodiment is applied to a two-layer substrate (double-sided substrate), the same effect can be obtained. Of course, even if the substrate 51 is a multilayer substrate having a larger number of layers, the technical idea of the present embodiment can be applied.

１分電盤
１０分電盤用キャビネット
２主幹ブレーカ
３分岐ブレーカ
４１，４２，４３導電バー
４１１，４２１接続端子
５電流計測器（分電盤用電流計測器）
５１基板
５２コイル
５５計測部
５７伝送線路
５７２第３導体（導体）
５７３第４導体（導体）
Ｌ１１〜Ｌ１４第１導体（導体）
Ｌ２１〜Ｌ２４第２導体（導体） 1 Distribution board 10 Distribution panel cabinet 2 Main breaker 3 Branch breaker 41, 42, 43 Conductive bar 411, 421 Connection terminal 5 Current measuring device (current measuring device for distribution board)
51 Substrate 52 Coil 55 Measuring unit 57 Transmission line 572 Third conductor (conductor)
573 Fourth conductor (conductor)
L11-L14 1st conductor (conductor)
L21 to L24 Second conductor (conductor)

Claims

A substrate having a plurality of conductive layers;
A coil mounted on the substrate and generating an output corresponding to a load current flowing along the thickness direction of the substrate;
A measurement unit configured to measure the load current based on the output of the coil,
Conductors that are electrically connected to each other are formed in at least two of the plurality of conductive layers,
The portions of the conductor that overlap each other when viewed from the thickness direction of the substrate are formed with a width dimension that is equal to or larger than a tolerance for relative positional deviation between the two conductors in a direction orthogonal to the thickness direction. Current measuring instrument.

The current measuring instrument according to claim 1, wherein the conductor constitutes a part of the coil.

A transmission line that electrically connects the input end of the measurement unit and the output end of the coil;
The current measuring device according to claim 1, wherein the conductor constitutes a part of the transmission line.

The current measuring instrument according to any one of claims 1 to 3,
The substrate is attached to a conductive bar that electrically connects between a main breaker and a plurality of branch breakers,
The coil is configured to generate an output corresponding to the load current flowing through a connection terminal provided on the conductive bar and electrically connected to any of the plurality of branch breakers. Current measuring instrument for electrical panel.

A current measuring instrument for a distribution board according to claim 4,
The main breaker;
The plurality of branch breakers;
The conductive bar;
A distribution board comprising: the distribution board current measuring device, the main breaker, the plurality of branch breakers, and a distribution board cabinet in which the conductive bars are respectively arranged.