JP2016201968A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 電流計測の為の基板の組み付けがし易く、且つ低コストで作製できる分岐電流計測機能を備えた分電盤を提供する。【解決手段】 分岐ブレーカ５の電源側端子５１は帯状の銅バー１０を把持して接続するよう構成されると共に、列設された複数の分岐ブレーカ５が主幹ブレーカ４と帯状の銅バー１０を介して連結され、分岐ブレーカ５のそれぞれに流れる分岐電流を計測するための電流計測回路が搭載された電流計測基板１５を有し、銅バー１０の分岐ブレーカ接続部は、列設した分岐ブレーカ５に接続する舌状の連結片１１を複数備えて櫛刃状に形成され、連結片１１にはシャント抵抗１２が途中に介在されて成り、電流計測基板１５は銅バー１０の分岐ブレーカ接続部に配置され、シャント抵抗１２の電圧を検出する電線１５ａが個々の連結片１１に接続されている。【選択図】 図２

Description

本発明は分電盤に関し、詳しくは個々の分岐電路に流れる電流を計測可能とした分電盤に関する。

従来より、個々の分岐電路に流れる電流を計測する機能を備えた分電盤がある。例えば特許文献１では、主幹バーの分岐ブレーカ接続部を櫛刃状に形成し、個々の櫛刃状部に電流センサが接続されるように櫛刃状部の間隔に合わせてリング状の電流センサを搭載した電流センサ基板を主幹バーに直交させて配置し、個々の櫛刃状部を電流センサに挿通して各分岐電路の電流を計測可能とした。
一方で本発明者等は、櫛刃状部を電流センサに挿通する面倒な作用を必要とする上記特許文献１の問題点を改善した構成として、特許文献２に示す構成の分電盤を発明した。これは、主幹バーの個々の櫛刃状部に合わせて基板に同様に櫛刃状の突片を形成し、その突片に複数の磁気センサを配置したもので、この構成により主幹バーの櫛刃状の隙間に個々の突片を挿入して主幹バーと基板を交差させることで、挿通することなく主幹バーに対して分岐電流の計測を可能とした。

特開２００８−１３６２７９号公報 特開２０１４−１９３１０５号公報

上記特許文献２の如く電流センサ基板を形成することで、電流センサを主幹バーへ組み付ける作業を簡略化できた。しかしながら、１つの分岐電路に対して複数の磁気センサを必要とするし、センサ回路も複雑であったためコスト高な分電盤となっていた。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、電流計測の為の基板の組み付けがし易く、且つ低コストで分岐電流を計測できる分電盤を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、列設された複数の分岐ブレーカが主幹ブレーカと帯状の銅バーを介して連結されて成り、分岐ブレーカのそれぞれに流れる分岐電流を計測するための電流計測回路が搭載された電流計測基板を備えた分電盤であって、分岐ブレーカは、電源側端子が銅バーの側部を把持して接続するよう形成される一方、銅バーの分岐ブレーカ接続部は、列設した分岐ブレーカに接続する舌状の連結片を複数備えて櫛刃状に形成され、個々の連結片にはシャント抵抗が途中に介在されて成り、電流計測基板には、銅バーの分岐ブレーカ接続部に配置されて、シャント抵抗の電圧降下を検出する電圧検出手段が個々の連結片に対して設けられてなることを特徴とする。

本発明によれば、抵抗値が既知のシャント抵抗の電圧降下を計測することで、個々の分岐ブレーカに流れる電流を把握することができ簡易な構造で済み、低コストで分岐電流を計測できる。

本発明に係る分電盤の一例を示す斜視説明図である。 電圧相銅バーの説明図である。 分岐ブレーカの外観図である。 図１に示す分電盤の機器の接続を示すブロック説明図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る分電盤の一例を示し、矢印Ａは上方を示し斜め上方から見た状態を示している。
分電盤１は、図１に示すようにキャビネット２内の背部に金属製のパネル３が配置され、このパネル３に対して左側（図示下方）に単相３線式の主幹ブレーカ４が配置され、その右側（図示上方）に複数の分岐ブレーカ５が上下２段で左右方向に列設されている。但し、図１では上段の分岐ブレーカは省略してある。

上下２段で列設された分岐ブレーカ５の間となるパネル３の中央には、単相３線式の電路を形成する３本の銅バー１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が重ねられて左右方向に配設されている。最前部が中性相、中間部と奥部が電圧相となっており、銅バー１０の左端部は別途配置された接続用銅バー（図示せず）が接続され、主幹ブレーカ４の２次側に接続されている。

以下、キャビネット２の開放面方向を前方とし、中間の電圧相銅バー１０ａを第１銅バー、奥部の電圧相銅バー１０ｂを第２銅バー、最前部の中性相銅バー１０ｃを第３銅バーとして説明する。
図２は第１銅バー１０ａ及び第２銅バー１０ｂの拡大図である。図２に示すように、電圧相銅バー１０ａ，１０ｂは、上下両辺が分岐ブレーカ５との接続部であるが、何れも一方の辺に舌状の連結片１１が連続形成され、銅バー１０全体が櫛刃状に形成されている。この間隔は接続する分岐ブレーカ５の幅に合わせて形成され、各連結片１１が分岐ブレーカ５の電源側端子に接続される。

尚、１５は分岐電流を算出する回路が組み付けられた電流計測基板、２０は電流計測基板１５の演算結果を出力する通信端子である。図２では、電流計測基板１５は第２銅バー１０ｂにのみ装着した構成を示しているが、第１銅バー１０ａに対しても装着されるが、ここでは省略してある。

図３は分岐ブレーカ５の外観図であり、背部の３箇所に電源側端子５１が切り欠き形成され、前面に負荷側端子５２が設けられている。電源側端子５１は、上から順に、第３銅バー１０ｃを挿入する中性極端子５１ｃ、第１銅バー１０ａを挿入する電圧極端子５１ａ、第２銅バー１０ｂを挿入する電圧極端子５１ｂとなっている。実際には、銅バー１０と接続する２つの端子のみ、内部に端子金具が組み込まれている。

連結片１１は、基部に電流センサとしてのシャント抵抗１２が介在されてなり、何れの連結片１１もシャント抵抗１２を備えている。このシャント抵抗１２は、数十ミリオームの抵抗値を有し、例えば溶接により銅バー１０に固着されている。
そして、連結片１１の先端部は、シャント抵抗１２に銅片１３が溶接されており、この銅片１３が分岐ブレーカ５の電源側端子５１に挿入され、内部の端子金具（図示せず）に挟持される。

このように形成された銅バー１０の分岐ブレーカ接続部に対して、図２に示すように電流計測基板１５が銅バー１０に重ねるように配置され、個々の連結片１１の先端の銅片１３に対して電線１５ａにより電気的に接続されている
そして、電流計測基板１５の裏面には、特定部位が銅バー１０に密着する電圧検出部が設けられており、電線１５ａと合わせて個々のシャント抵抗１２の両端の電圧が検出され、電流計測基板１５に設けられた図示しない演算回路が個々のシャント抵抗１２の電圧降下値を演算して分岐電流を算出する。この演算結果は、通信端子２０から送信される。
尚、中性相銅バー１０ｃの分岐ブレーカ５が接続される側辺は、シャント抵抗を持たないため図２に示すように上下両辺とも一様に直線で形成されている。

図４は、図１に示す分電盤全体の接続の一例を示すブロック説明図であり、太陽光発電設備が接続され、シャント抵抗１２を用いて計測した各分岐電流の情報を出力する機能を備えた分電盤を示している。太陽電池パネルＳＰの発電電力を計測する拡張計測ユニット２５、太陽電池パネルＳＰから太陽光発電電流を供給するための一次送り開閉器２６、電流センサ２７、２８、計測した個々の分岐電流データ、通信端子２０に接続されて消費電力データ等を外部に出力する通信計測ユニット２９等が組み付けられている。

このように、抵抗値が既知のシャント抵抗１２の電圧降下を計測することで、個々の分岐ブレーカ５に流れる電流を把握することができ簡易な構造で済み、低コストで分岐電流を計測できる。

尚、上記実施形態では、電流計測基板１５から電線１５ａを連結片１１に接続する一方、電流計測基板１５の裏面を銅バー１０に接触させてシャント抵抗１２の電圧降下値を求めているが、連結片１１から入手する電圧情報は、接続する分岐ブレーカ５の電源側端子電圧を検出しても良く、この電圧情報と銅バー１０の電圧情報とから分岐電流を算出することができる。

４・・主幹ブレーカ、５・・分岐ブレーカ、１０・・銅バー、１１・・連結片、１２・・シャント抵抗、１５・・電流計測基板、１５ａ・・電線。

Claims (1)

1. 列設された複数の分岐ブレーカが主幹ブレーカと帯状の銅バーを介して連結されて成り、前記分岐ブレーカのそれぞれに流れる分岐電流を計測するための電流計測回路が搭載された電流計測基板を備えた分電盤であって、
   前記分岐ブレーカは、電源側端子が前記銅バーの側部を把持して接続するよう形成される一方、
   前記銅バーの前記分岐ブレーカ接続部は、列設した前記分岐ブレーカに接続する舌状の連結片を複数備えて櫛刃状に形成され、個々の前記連結片にはシャント抵抗が途中に介在されて成り、
   前記電流計測基板には、前記銅バーの分岐ブレーカ接続部に配置されて、前記シャント抵抗の電圧降下を検出する電圧検出手段が個々の連結片に対して設けられてなることを特徴とする分電盤。

Images