JP2017208938A

JP2017208938A - 感震遮断機能付分電盤

Info

Publication number: JP2017208938A
Application number: JP2016099797A
Authority: JP
Inventors: 靖幸三谷; Yasuyuki Mitani; 亮介丹羽; Ryosuke Niwa
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-11-24

Abstract

【課題】感震リレー１台で主幹漏電ブレーカの遅延遮断と一部の分岐ブレーカの即時遮断の双方を実現する感震遮断機能付分電盤を提供する。【解決手段】感震リレー４は、地震感知後の所定のタイミングで主幹漏電ブレーカ１を遅延遮断させる擬似漏電出力部４２に加えて、特定の震度以上の地震を感知したら即時に地震発生信号を出力する警報出力部４３を有する一方、地震発生信号を受けて一定の電流を出力する３つの出力端子５２ａを備えた信号変換ユニット５を具備し、更に３つの第２分岐ブレーカ３が、外部からの制御電流によりトリップ動作して電路を遮断操作するプランジャ３１ａを備えたマグネットコイル３１、及び制御電流を外部から入力する操作端子３０を備えた第２分岐ブレーカ３であり、信号変換ユニット５の出力端子５２ａと操作端子３０とが接続されて、信号変換ユニット５の出力端子５２ａから出力される電流によりプランジャ３１ａがトリップ動作する。【選択図】図１

Description

本発明は、地震を感知したら擬似漏電を発生させる感震リレーを備えて、地震が発生したら主幹漏電ブレーカが遮断動作する感震遮断機能付分電盤に関する。

従来より感震遮断機能を備えた分電盤がある。例えば特許文献１では、主幹漏電ブレーカの電路にコントロールユニット（感震リレー）を接続して、感震リレーに内蔵されている感震センサが地震を感知したら、その後停電発生のタイミング或いは復電のタイミング等所定のタイミングで主幹漏電ブレーカの電路に擬似漏電電流を発生させて遅延遮断動作させた。

特開平９−２１５１７８号公報

上記従来の感震遮断機能付分電盤では、感震リレーを主幹漏電ブレーカに接続することで、主幹漏電ブレーカに感震遮断機能を組み込むこと無く二次側に接続されている全ての負荷の電源を遮断した。そして、上述したように即時に遮断するのではなく、地震発生後所定のタイミングで遮断動作させることで居住者はスムーズな避難が可能であった。
しかしながら、負荷の中には地震発生を受けて即時に電源を遮断するのが望ましいものもあり、そのためには分岐ブレーカを漏電遮断機能を備えた分岐漏電ブレーカとして別途感震リレーを必要とした。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、感震リレー１台で主幹漏電ブレーカの遅延遮断と一部の分岐ブレーカの即時遮断の双方を実現する感震遮断機能付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、電路の引き込み線が一次側に接続された主幹漏電ブレーカと、主幹漏電ブレーカの二次側電路に接続されて、電路の分岐電路を開閉するための複数の分岐ブレーカと、特定の震度以上の地震を感知したらその後の所定のタイミングで主幹漏電ブレーカを遮断動作させる感震リレーとを備えた感震遮断機能付分電盤であって、感震リレーは、地震感知後の所定のタイミングで主幹漏電ブレーカを遅延遮断させる擬似漏電出力部に加えて、特定の震度以上の地震を感知したら即時に地震発生信号を出力する警報出力部を有する一方、地震発生信号を受けて一定の電流を出力する少なくとも１つの出力端子を備えた信号変換ユニットを具備し、更に、少なくとも１つの分岐ブレーカが、外部からの制御電流によりトリップ動作して電路を遮断操作するプランジャを備えた外部操作型マグネットコイル、及び制御電流を外部から入力する操作端子を備えた外部操作型分岐ブレーカであり、信号変換ユニットの出力端子と操作端子とが接続されて、信号変換ユニットの出力端子から出力される電流によりプランジャがトリップ動作することを特徴とする。

本発明によれば、１台の感震リレーを備えるだけで、主幹漏電ブレーカの遅延遮断と特定の分岐ブレーカの即時遮断の双方を実現できる。また、このとき即時遮断動作する分岐ブレーカは、外部電流を通電するマグネットコイルを備えていれば良く、漏電遮断機能を必要としないため、安価に構成できる。

本発明に係る感震遮断機能付分電盤の一例を示す構成図である。感震リレーの回路ブロック図である。信号変換ユニットの回路ブロック図である。第２分岐ブレーカの回路ブロック図である。

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は本発明に係る感震遮断機能付分電盤の一例を示す構成図であり、２本の電圧相Ｌ１，Ｌ２と中性相Ｎの３本から成る単相３線式電路（以下、単に「電路」とする。）Ａから複数の分岐電路を形成する分電盤１０を示している。図１において、１は漏電遮断機能を備えた主幹漏電ブレーカ（主幹ＥＬＢ）、２，３は分岐ブレーカ、４は感震リレー、５は信号変換ユニットである。但し、分岐ブレーカ２，３のうち、２は従来の分岐ブレーカ（以下、「第１分岐ブレーカ」とする。）、３（３ａ〜３ｃ）は後述する外部操作型分岐ブレーカ（以下、「第２分岐ブレーカ」とする。）である。

主幹ＥＬＢ１の一次側には電路Ａの引き込み線（一次側電路Ａ１）が接続され、二次側の電路Ａ（二次側電路Ａ２）からは第１分岐ブレーカ２を介して分岐電路Ｂ１が形成され、第２分岐ブレーカ３を介して分岐電路Ｂ２（Ｂ２ａ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ）が形成されている。
そして、主幹ＥＬＢ１を挟んだ電路Ａに感震リレー４が接続され、特定の震度以上の地震が発生したら、主幹ＥＬＢ１を挟んだ電路Ａに擬似漏電を発生させて主幹ＥＬＢ１を遮断動作させるよう構成されている。

図２は感震リレー４の回路ブロック図を示している。図２に示すように、地震を感知して揺れに応じた信号を出力する感震センサ４１、擬似漏電を出力する擬似漏電出力部４２、地震発生を発報報知すると共に外部に地震発生信号を出力するための警報出力部４３、感震センサ４１からの揺れ情報を受けて震度を判定する感震リレーＣＰＵ４４等を備えている。
感震リレーＣＰＵ４４は、感震センサ４１の計測データから、感知した地震が震度５等の予め設定された震度或いはそれより大きい震度である場合に、警報出力部４３から地震発生信号を出力させる。また、タイマ４４ａを有して予め設定した一定時間後に擬似漏電出力部４２から接続先の電路Ａに擬似漏電電流を流す。即ち、擬似漏電を発生させる。

図３は信号変換ユニット５の回路ブロック図を示している。感震リレー４の警報出力部４３の信号を入力する警報出力受信部５１、出力端子５２ａから遮断電流を出力する遮断電流出力部５２、信号変換部５３等を備えている。信号変換部５３は、感震リレー４の警報出力を受けて、遮断電流出力部５２から後述するプランジャ３１ａをトリップ動作させる電流を出力させる。
尚、ここでは、遮断電流出力部５２は３つの出力端子５２ａを備えて、３個の第２分岐ブレーカ３を操作可能に構成されているが、出力端子５２ａは１つでも良いし、４個以上であっても良い。

図４は第２分岐ブレーカ３の回路ブロック図を示している。第２分岐ブレーカ３は、分岐電路を形成するための一対の端子からなる一次側端子、二次側端子に加えて、図４に示すように操作端子３０、操作端子３０を介して外部からの電流（ここでは信号変換ユニット５が出力する遮断電流）が通電されたら磁力を発生するマグネットコイル３１、マグネットコイル３１内に配置されてマグネットコイルの磁力によりトリップ動作するプランジャ３１ａ、プランジャ３１ａのトリップ動作により分岐電路Ｂ２を開閉する主接点３２を開操作して電路を遮断する引き外し機構部３３等を備えている。

尚、この第２分岐ブレーカ３は、図示しないが過電流及び短絡電流の発生を受けて引き外し機構部３３を動作させ、遮断動作する分岐ブレーカとしての基本機能を合わせて備えている。また、外部電流によりプランジャ３１ａがトリップ動作するマグネットコイル３１の動作電流は１ｍＡ〜１Ａとなっており、短絡電流を検知してトリップ動作させるために分岐ブレーカに従来より組み込まれているマグネットコイルに比べて僅かな電流で駆動するよう構成されている。従って、信号変換ユニット５が出力する遮断電流も、比較的小さく出力端子５２ａを３端子備えても数アンペア以下となっている。

次に、感震リレー４、信号変換ユニット５の接続及び動作を具体的に説明する。図１に示すように、感震リレー４の擬似漏電出力部４２は、主幹ＥＬＢ１の一次側電路Ａ１の２つの電圧相Ｌ１，Ｌ２うちの一方の電圧相Ｌ２に接続線Ｓ１により接続されている。また感震リレー４は、この擬似漏電出力部４２に擬似漏電を出力させるための入力部（図示せず）を有し、入力部は接続線Ｓ２により二次側電路Ａ２の中性線Ｎに接続されている。
一方、信号変換ユニット５の出力端子５２ａは、第２分岐ブレーカ３の操作端子３０に接続線Ｓ３により接続されている。

尚、感震リレー４、信号変換ユニット５とも主幹ＥＬＢ１の二次側電路Ａ２に接続された電源部（図示せず）を有している。但し、感震リレー４の接続線Ｓ２は中性線Ｎに接続された電源線を兼用している。

このように構成された感震遮断機能付分電盤は、感震リレー４が予め設定された特定の震度、或いはそれ以上の震度の地震を感知すると、警報出力部４３の図示しない報音部から警報を発すると共に、地震発生信号が信号変換ユニット５に対して出力される。また、３分等の所定時間後に擬似漏電出力部４２から擬似漏電を出力する。
一方、地震発生信号が伝送された信号変換ユニット５では、遮断電流出力部５２が出力端子５２ａからプランジャ３１ａをトリップ動作させる所定の電流値の電流を出力させ、接続線Ｓ３を介してマグネットコイル３１に通電させる。こうして地震が発生したら、即時に信号変換ユニット５からマグネットコイル３１に制御電流が出力されて、第２分岐ブレーカ３のプランジャ３１ａがトリップ動作することで、第２分岐ブレーカ３（３ａ，３ｂ，３ｃ）は遮断動作する。
尚、第２分岐ブレーカ３が遮断動作してから一定時間後に、感震リレー４から出力される擬似漏電により主幹ＥＬＢ１が遮断動作する。

このように、１台の感震リレーを備えるだけで、主幹漏電ブレーカの遅延遮断と一部の分岐ブレーカの即時遮断の双方を実現できる。また、このとき即時遮断動作する分岐ブレーカは、外部電流にマグネットコイルを備えていれば良く、漏電遮断機能を必要としないため、安価に構成できる。

尚、感震リレー４は、地震感知後一定の時間が経過したら擬似漏電を出力するが、遅延動作のタイミングを時間で規定しなくとも良く、地震発生による停電に合わせても良いし、その後の復電に合わせても良い。
また、上記実施形態は、単相３線式電路の分電盤に適用した構成を示したが、本発明の感震遮断機能付分電盤は単相２線式電路や三相３線式電路に対しても容易に適用できるものである。

１・・主幹漏電ブレーカ、２・・第１分岐ブレーカ（分岐ブレーカ）、３・・第２分岐ブレーカ（外部操作型分岐ブレーカ）、４・・感震リレー、５・・信号変換ユニット、１０・・分電盤、３０・・操作端子、３１・・マグネットコイル（外部操作型マグネットコイル）３１ａ・・プランジャ、３２・・主接点、３３・・引き外し機構部、４１・・感震センサ、４４・・感震リレーＣＰＵ、４２・・擬似漏電出力部、４３・・警報出力部、５１・・警報出力受信部、５２・・遮断電流出力部、５２ａ・・出力端子、５３・・信号変換部、Ａ・・単相３線式電路、Ｂ１，Ｂ２・・分岐電路。

Claims

電路の引き込み線が一次側に接続された主幹漏電ブレーカと、前記主幹漏電ブレーカの二次側電路に接続されて、前記電路の分岐電路を開閉するための複数の分岐ブレーカと、特定の震度以上の地震を感知したらその後の所定のタイミングで前記主幹漏電ブレーカを遮断動作させる感震リレーとを備えた感震遮断機能付分電盤であって、
前記感震リレーは、地震感知後の所定のタイミングで前記主幹漏電ブレーカを遅延遮断させる擬似漏電出力部に加えて、前記特定の震度以上の地震を感知したら即時に地震発生信号を出力する警報出力部を有する一方、
前記地震発生信号を受けて一定の電流を出力する少なくとも１つの出力端子を備えた信号変換ユニットを具備し、
更に、少なくとも１つの前記分岐ブレーカが、外部からの制御電流によりトリップ動作して電路を遮断操作するプランジャを備えた外部操作型マグネットコイル、及び前記制御電流を外部から入力する操作端子を備えた外部操作型分岐ブレーカであり、
前記信号変換ユニットの前記出力端子と前記操作端子とが接続されて、前記信号変換ユニットの前記出力端子から出力される電流により前記プランジャがトリップ動作することを特徴とする感震遮断機能付分電盤。