JP2016039755A - 住宅用分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】筺体内に主幹ブレーカや分岐ブレーカ等の内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を、筺体の前面側に配置する構造を有する住宅用の分電盤において、その筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接続した切替開閉器を備えつつ、前記のシールド板の前面側に突出する操作ハンドルの数を抑制することができる技術を提供すること。【解決手段】前面開口部を有する筺体内に内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を筺体の前面側に配置する構造を有し、該筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接した切替開閉器を備えた住宅用分電盤において、前記切替開閉器として、電源自動切替装置を用い、前記内機と横並びに、かつ、前記シールド板より後方に配置した。【選択図】図７

Description

本発明は、住宅用分電盤に関するものである。

近年、商用の配電系統に太陽光発電設備等の自家発電設備を接続させた所謂「系統連系」の状態で、電気系統の運用を行うシステム（特許文献１）に注目が集まっている。

このようなシステムが導入された住宅では、商用の配電系統から供給される商用電源と、自家発電設備や蓄電池などから供給される分散電源の双方と接続した切替開閉器を備えた分電盤が使用され、停電や工事等により電力会社からの商用電源の供給が停止した場合には、手動で切替開閉器を操作して、商用電源側への逆潮流を防止しつつ、分散電源からの電源供給が行えるようになっている（特許文献２）。

従来から、一般の住宅に設置される分電盤（以下、住宅用分電盤）の構造として、筺体内に主幹ブレーカや分岐ブレーカ等の内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を、筺体の前面側に配置する構造（特許文献３）が広く採用されているが、このような構造を、上記特許文献２のように切替開閉器を備えた分電盤に適用する場合、図１０に示すように、主幹ブレーカや分岐ブレーカの操作ハンドル３９の他、切替開閉器の手動操作ハンドル４０もシールド板４１から突出した構造となるため、景観が悪くなってしまう問題や、不意の停電時等に、複数の操作ハンドルのうち、どれを操作すべきか選択するのに迷ってしまう等、利便性に欠く問題があった。

特開２０１４−９３８０８号公報 実用新案登録第３１８７３１３号公報 特開２０１０−２８８９１号公報

本発明の目的は前記の問題を解決し、筺体内に主幹ブレーカや分岐ブレーカ等の内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を、筺体の前面側に配置する構造を有する住宅用の分電盤において、その筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接続した切替開閉器を備えつつ、前記のシールド板の前面側に突出する操作ハンドルの数を抑制し、分電盤の景観を良くすることができる技術を提供することである。

本発明では、上記課題を解決するための手段として、前面開口部を有する筺体内に内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を筺体の前面側に配置する構造を有し、該筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接した切替開閉器を備えた住宅用分電盤において、前記切替開閉器として、電源自動切替装置を用い、該電源自動切替装置を、前記内機と横並びに、かつ、前記シールド板より後方に配置する構成を採用している。ここで、電源自動切替装置は、商用電源および分散電源の電源情報が入力される信号入力部と、商用電源および分散電源が接続される２つの入力端子部と、内機が接続される１つの出力端子部と、前記信号入力部に電源情報が入力されたき、前記２つの入力端子部の接続制御を行う制御部を備えた構造からなり、前記筐体は、ケース部と、該ケース部の前面側周縁部に沿って配置される該前面開口部の周縁に、中央部を開口させたカバー部からなり、前記のシールド板を、該カバー部の前面から、前記前面開口部を覆う位置に取り付けた構造とすることが好ましい。

本発明では、前面開口部を有する筺体内に内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を筺体の前面側に配置する構造を有し、該筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接した切替開閉器を備えた住宅用分電盤において、前記切替開閉器として、電源自動切替装置を用い、該電源自動切替装置を、前記シールド板より後方に配置する構成を採用しているため、シールド板から前方に突出する操作ハンドルは、主幹ブレーカや分岐ブレーカ等の内機の操作ハンドルに限定される。このため、切替開閉器の手動操作ハンドルもシールド板から突出した構造となっていた従来の住宅用分電盤に比べて、シールド板の前面側に突出する操作ハンドルの数を抑制することができ、操作対象とする操作ハンドルの選択を容易に行うことができる。また、本発明の前記構造によれば、すっきりと美しい景観の住宅用分電盤とすることができる。また、切替開閉器の手動操作ハンドルもシールド板から突出した構造では、切替不要時に、誤って切替開閉器の手動操作ハンドルを操作してしまうことが無くなり、更に、シールド板の上に、更に、切替開閉器の手動操作ハンドルへの不用意なアクセスを防止するためのカバー部材を配置する必要があり、分電盤の構成部材が増加して不都合であるという問題があったが、本発明の前記構造によれば、この問題も解決することができる。

また、本発明では、前記内機への入出線方向を縦方向とするとともに、電源自動切替装置を、前記内機と横並びに配置する構成を採用しているため、内機への配線作業の際、電源自動切替装置が邪魔にならず、配線作業の作業性向上を図ることができる。

実施形態１の住宅用分電盤で、シールド板を外した状態における前面図である。 図１の分解説明図である。 実施形態１の住宅用分電盤の前面扉を開放した状態における前面図である。 電源自動切替装置の前面図である。 電源自動切替装置の側面断面図である。 実施形態１の住宅用分電盤の前面扉を開放した状態における前面図である。 実施形態１の住宅用分電盤の底面断面図である。 実施形態２の住宅用分電盤で、シールド板を外した状態における前面図である。 実施形態３の住宅用分電盤で、シールド板を外した状態における前面図である。 従来技術の説明図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

（実施形態１）
本実施形態の住宅用分電盤１００は、図１、図２に示すように、前面開口部１を有する筺体２内に、内機となる主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４と、電源自動切替装置５が収納されている。電源自動切替装置５は、商用の配電系統から供給される商用電源と、太陽光発電パネルなどの自家発電設備や、商用電源使用時に太陽光発電パネルやまたは商用電源より充電される蓄電池などの非常用電源等からなる分散電源の双方に接続され、停電や工事等により電力会社からの商用電源の供給が停止した場合には、自家発電設備や非常用電源等の分散電源からの電源供給が行われるシステムを構成している。なお、本願の住宅用分電盤１００としては後述するものであるが、図９のうち、停電時にも動作する電灯や冷蔵庫等の負荷が接続される特定負荷回路部３８に該当するものであり、商用電源回路部３６に相当する住宅用分電盤１００を別途形成しているもので、分散電源の余剰電力等を逆潮流可能な回路構成としている。商用電源回路部３６に相当する回路は従来技術と同様であるので記載は省略する。

図３に示すように、筺体２の前面側には、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４の導電部を絶縁被覆しつつ、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４の操作ハンドル６を前面に露出させる構造のシールド板７が配置されている。

本実施形態では、電源を商用電源と分散電源の何れかに切り替える切替開閉器として、自動操作で切り替えを行う電源自動切替装置５を使用しており、電源自動切替装置５は、電路切替用の操作ハンドル６を持たないため、利用者は、電源自動切替装置５の操作は不要となり、電源自動切替装置５は、その装置全体が、シールド板７より後方に位置するように配置することができる。このため、シールド板７から前方に突出する操作ハンドルは、主幹ブレーカ３や分岐ブレーカ４等の内機の操作ハンドル６に限定されるため、切替開閉器の手動の操作ハンドル６もシールド板７から突出した構造となっていた従来の住宅用分電盤に比べて、シールド板７の前面側に突出する操作ハンドル６の数を抑制し、分電盤の景観を良くすることができる。

本実施形態では、図１、図２に示すように、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４への入出線方向を縦方向（図１の紙面上下方向）とするとともに、電源自動切替装置５を、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４と横並び（図１の紙面左右方向）に配置することにより、主幹ブレーカ３や分岐ブレーカ４への配線の入出線方向に対して横並びに形成しているため、内機となる主幹ブレーカ３や分岐ブレーカ４への配線作業の作業性向上を図っている。

本実施形態では、図２に示すように、筺体２を、前面開口部を有するケース部８と中央部を開口させたカバー部９の２部材から構成している。カバー部９は、ケース部８の前面開口部周縁に沿って配置され、カバー部９には、その中央部の開口を覆うように、前面方向からシールド板７が取り付けられる。

ケース部８は、長方形状の背面板１０の上下左右の各辺から前方に立ち上げて形成した４面の側壁部１１を有しており、背面板１０には、配線入出孔として、複数の開口部１２が形成されている。この開口部１２は、ノックアウト構造（着脱可能な構造）としてもよい。

ケース部８には、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４の他、主幹リードバー、主幹バー、分岐バーなどの幹線バー（本発明では、これらを総称して内機という）が収容される。なお、内機の構成は、特に限定されず、主幹ブレーカ３一方のみとすることもできる。

カバー部９は、前記のように、中央部を開口させて形成され、図２に示すように、中央部を開口させた表面部材１３の上下左右の各辺から後方に立ち上げて形成した４面の側壁部１４を有している。ケース部８とカバー部９は、各々の側壁部１１、１４を重ね合せて係合されて筺体２を構成する。

表面部材１３の開口部分周縁には、シールド板７を係止して保持することができる係止部１５が形成されている。

シールド板７には、内機の操作ハンドル６や、内機の容量等を記載したラベルなどを表示した表示部６ａを露出させる開口部１６が形成されている。なお、電源自動切替装置５の表面上にも電源状態・接続電源などを示す表示部が形成されており、本実施形態では、図２、図３に示すように、シールド板７のうち、電源自動切替装置５を覆う位置の板材７ａをノックアウト構造（着脱可能な構造）として、必要に応じて切り取り電源自動切替装置５の状態を確認可能とすることもできるようにしている。本実施形態では、一枚のシールド板で、表面部材１３の開口部分全体を覆う構造としているが、他の実施形態として、シールド板を分割構造とすることもできる。

電源自動切替装置５は、図４に示すように、商用電源が接続される入力端子部１７と、分散電源が接続される入力端子部１８と、内機が接続される出力端子部１９と、商用電源および分散電源の電源情報が入力される信号入力部２０と、信号入力部２０に電源情報が入力されたき、入力端子部１７、１８の接続制御を行う制御部２１を備えている。

電源自動切替装置５の内部には、図４に示すように、入力接続を切り替える機構部２２が形成されている。機構部２２の構造例として、図５に示すように、可動接触子２３，２４を回動自在に保持しており、通常時は、可動接触子２３を固定接点２５と接触させた状態で商用電源から電源供給を行っている。停電等の非常時には、制御部２１からの制御指令を受けて機構部２２が作動し、可動接触子２３を固定接点２５との接触を解除するとともに、可動接触子２４を固定接点２６と接触させた状態として、分散電源からの電力供給に切り替えることができる。

制御部２１からの制御指令は、図４に示す機構動作部２７に送信され、この指令を受けた機構動作部２７が操作部２８を駆動する。操作部２８は、図５に示す操作部挿入孔２９に貫通するように配置されており、操作部２８の動きにより、機構部２２が作動する。なお、機構部２２、機構動作部２７、操作部２８の構造は上記実施例に限定するものではなく、入力端子部１７，１８の入力方向を切り替えるものであればどのような構造であっても良い。

本実施形態では、制御部２１の動作用電源として、信号入力部２０に隣接する位置に電源入力部３０を備え、配線により電源を供給可能としている。他の実施形態として、内部電源を形成しておき、制御部２１の動作用電源として用いることもできる。

信号入力部２０に入力される電源情報としては、商用電源および分散電源の電圧値を用いており、図６に示すように、商用電源側及び分散電源側に電圧値を検出する検出部（電圧線３１）が接続されている。本実施形態では、商用電源（入力端子部１７）と分散電源（入力端子部１８）の電圧値を電圧線３１により検出し、信号入力部２０に電圧値の電源情報を直接入力し制御部２１に入力するものである。このように、商用電源の電圧値を検出した場合には、電源自動切替装置５の入力端子は商用電源側に接続され、商用電源の電圧値がゼロになり、分散電源の電圧値を検出したとき、電源自動切替装置５の入力端子を分散電源側に自動に切替える制御を行っている。その他の実施形態としては、図６に示すように、一端が前記商用電源側の端子部（入力端子部１７）と接続され、他端が前記電源自動切替装置５の信号入力部２０に接続され、前記商用電源の電圧値の検出時に電路を開閉する商用電源側リレー３２と、一端が前記電源自動切替装置５の信号入力部２０に接続され、他端が分散電源側の端子部（入力端子部１８）に接続され、前記分散電源の電圧値の検出時に電路を開閉する分散電源側リレー３３を電源自動切替装置５の側部に配置して備えており、これらのリレー３２，３３の電路の開閉信号を電源情報として、前記信号入力部２０に入力される電源情報として用いることもできる。これらのリレー３２，３３は電源自動切替装置を搭載する取付基台３４に固定できる構造とすることにより、電源自動切替装置５への上下方向からの入出線方向に対して横並びにリレー３２、３３を形成しているため、電源自動切替装置５への配線作業時等の作業性向上を図ることができる。なお、本実施形態においては、リレー３２，３３は電源自動切替装置５の入力端子部１７，１８に電圧線３１を接続したものであるが、商用電源と電源自動切替装置５間、または、分散電源と電源自動切替装置５間に端子台等を形成し、端子台に電圧を検出する電圧線３１を接続するものであっても良い。

本実施形態では、図７に示すように、筐体２内の背面側に、内機および電源自動切替装置５を取り付ける取付基台３４を備えている。内機の本体部分（操作ハンドル及び容量等を記載したラベルなどを表示した表示部６ａを除く部分）および電源自動切替装置５が、前記シールド板７より後方に配置されるように、電源自動切替装置５の高さに応じて、取付基台３４を背面方向に窪ませた凹部が形成されている。本実施形態においては、内機及び電源自動切替装置５を取り付ける取付基台３４は各々異なる部材を結合することにより凹部を形成しているものであるが、一体で形成するものであっても良い。

（実施形態２）
上記実施形態１の構成に加えて、筺体内に、図８に示すように、分散電源用開閉器３５を筐体２内に配置することもきる。分散電源用開閉器３５は、分散電源が、前記入力端子部１８との接続前に接続される漏電遮断器である。

実施形態１では、複数の分岐ブレーカ４からなる分岐ブレーカ群と、電源自動切替装置５とを、主幹ブレーカ３を中央に挟んで、各々、その左右に配置しているが、本実施形態では、更に、分散電源用開閉器３５と主幹ブレーカ３を、電源自動切替装置５を中央に挟んで、各々、その左右に配置している。このような機器配置をとすることにより、筺体２の縦方向幅の増大を抑制し、上下方向にコンパクトな住宅用分電盤とすることができる。また、内機への配線の入出線方向に対して横並びに形成しているため、配線作業の作業性向上を図ることができる。

（実施形態３）
本実施形態では、図９に示すように、内機を、商用電源が引き込まれる商用電源回路部３６と、商用電源回路部３６から引き出された接続線３７が電源自動切替装置５を介して引き込まれる特定負荷回路部３８とで構成し、特定負荷回路部３８と商用電源回路部３６を、電源自動切替装置５を中央に挟んで、各々、その左右に配置している。

商用電源回路部３６および特定負荷回路部３８は、各々、主幹ブレーカ３と複数の分岐ブレーカ４で構成されている。

本実施形態では、通常時は、電源自動切替装置５は商用電源側に接続され、商用電源回路部３６および特定負荷回路部３８の双方に、商用電源から電源供給が行われ、停電等の非常時には、電源自動切替装置５は分散電源側に接続され、特定負荷回路部３８にのみ、分散電源からの電力供給が行われる。特定負荷回路部３８の分岐ブレーカ４には、非常用電灯や冷蔵庫などを接続することで、停電のリスクを最小限に抑制することができる。また、上記と同様に、内機への配線の入出線方向に対して横並びに形成しているため、配線作業の作業性向上を図ることができる。

１ 前面開口部
２ 筺体
３ 主幹ブレーカ
４ 分岐ブレーカ
５ 電源自動切替装置
６ 操作ハンドル
６ａ 表示部
７ シールド板
７ａ 板材
８ ケース部
９ カバー部
１０ 背面板
１１ 側壁部
１２ 開口部
１３ 表面部材
１４ 側壁部
１５ 係止部
１６ 開口部
１７ 入力端子部
１８ 入力端子部
１９ 出力端子部
２０ 信号入力部
２１ 制御部
２２ 機構部
２３，２４ 可動接触子
２５ 固定接点
２６ 固定接点
２７ 機構動作部
２８ 操作部
２９ 操作部挿入孔
３０ 電源入力部
３１ 電圧線
３２ 商用電源側リレー
３３ 分散電源側リレー
３４ 取付基台
３５ 分散電源用開閉器
３６ 商用電源回路部
３７ 接続線
３８ 特定負荷回路部
３９ 主幹ブレーカや分岐ブレーカの操作ハンドル
４０ 切替開閉器の手動操作ハンドル
４１ シールド板
１００ 住宅用分電盤

Claims (8)

1. 前面開口部を有する筺体内に内機を収容した上で、これらの内機の導電部を絶縁被覆しつつ内機の操作ハンドルを露出させる構造のシールド板を筺体の前面側に配置する構造を有し、該筐体内に、商用電源と分散電源の双方と接続した切替開閉器を備えた住宅用分電盤であって、
   前記切替開閉器が、商用電源および分散電源の電源情報が入力される信号入力部と、商用電源および分散電源が接続される２つの入力端子部と、内機が接続される１つの出力端子部と、前記信号入力部に電源情報が入力されたとき、前記２つの入力端子部の接続制御を行う制御部を備える電源自動切替装置であって、
   該電源自動切替装置を、前記内機と横並びに、かつ、前記シールド板より後方に配置した
   ことを特徴とする住宅用分電盤。
2. 前記筐体が、前面開口部を有するケース部と中央部を開口させたカバー部からなり、
   該カバー部を、前記ケース部の前面開口部周縁に沿って配置し、
   前記のシールド板を、前記前面開口部を覆う位置に取り付けた
   ことを特徴とする請求項１記載の住宅用分電盤。
3. 前記内機が主幹ブレーカと複数の分岐ブレーカからなり、
   該複数の分岐ブレーカからなる分岐ブレーカ群と、前記電源自動切替装置とを、前記主幹ブレーカを中央に挟んで、各々、その左右に配置した
   ことを特徴とする請求項２記載の住宅用分電盤。
4. 前記分散電源が、前記入力端子部との接続前に、接続される分散電源用開閉器を備え、
   該分散電源用開閉器と前記内機とを、前記電源自動切替装置を中央に挟んで、各々、その左右に配置した
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の住宅用分電盤。
5. 前記内機が、
   商用電源が引き込まれる商用電源回路部と、
   該商用電源回路部から引き出された接続線が、前記電源自動切替装置を介して引き込まれる特定負荷回路部から構成され、
   該特定負荷回路部と前記商用電源回路部とを、前記電源自動切替装置を中央に挟んで、各々、その左右に配置した
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の住宅用分電盤。
6. 前記筐体内の背面側に、内機および電源自動切替装置を取り付ける取付基台を備え、
   該取付基台は、電源自動切替装置を取り付ける箇所を背面方向に窪ませた凹部を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の住宅用分電盤。
7. 前記電源情報として、商用電源および分散電源の電圧値を用いることを特徴とする請求項１記載の住宅用分電盤。
8. 一端が前記商用電源側の端子部に接続され、他端が前記電源自動切替装置の前記信号入力部に接続され、前記商用電源の電圧値の検出時に電路を開閉する商用電源側リレーと、
   一端が前記電源自動切替装置の前記信号入力部に接続され、他端が分散電源側の端子部に接続され、前記分散電源の電圧値の検出時に電路を開閉する分散電源側リレーを備え、
   該商用電源側リレーと分散電源側リレーを、電源自動切替装置の側部に配置した
   ことを特徴とする請求項７記載の住宅用分電盤。