JP2018108004A - 交流／直流給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 設置スペースの確保に悩む必要が無く、加えて施工性の良い交流／直流給電システムを提供する。【解決手段】 引き込んだ商用電力を分岐するために複数の分岐ブレーカ２２が組み付けられた交流分電盤２と、商用電力から直流電力を生成する交流／直流変換装置３ａと、交流／直流変換装置２ａで生成された直流電力を分岐するために複数の直流分岐ブレーカ４１が組み付けられた直流分電盤４とを備え、交流分電盤２のケース１１ａ、交流／直流変換装置３ａのケース１１ｂ、及び直流分電盤４のケース１１ｃは、住戸の壁内に配置された間柱１０の間隔に合わせた同一の幅で形成され、同一の間柱１０の間に縦に並べて設置した。【選択図】 図２

Description

本発明は、交流負荷に加えて直流負荷に対しても電力を供給できる交流／直流給電システムに関する。

エネルギー効率の観点から直流給電が検討されている。また、近年、直流用ＬＥＤ照明等の直流負荷が開発されており、直流負荷に対しては直流電力を給電できる電力給電システムが効率が良く、また部材を削減できるため検討されている。
例えば特許文献１では、分電盤内或いは近傍に交流／直流変換装置（ＡＣ／ＤＣコンバータ）を配置して直流電力を生成し、分電盤を分離して或いは共通する分電盤に交流分岐回路及び直流分岐回路を形成し、交流負荷と直流負荷に対応させている。

特開２００４−２８２８０２号公報

分電盤を上記特許文献１に記載されたように、分電盤に直流分岐回路を備えた構成とすることで、直流負荷に対しても対応可能となったが、交流負荷のみに対応した従来の分電盤に比べて横方向に大きくなり、従来の分電盤設置スペースに収まらなかったし、天井近くでの作業量が増加するため、作業者の負担が増加した。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、設置スペースの確保に悩む必要が無く、加えて施工性の良い交流／直流給電システム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、引き込んだ商用電力を分岐するために複数の分岐ブレーカが組み付けられた交流分電盤と、商用電力から直流電力を生成する交流／直流変換装置と、交流／直流変換装置で生成された直流電力を分岐するために複数の直流分岐ブレーカが組み付けられた直流分電盤とを備えた交流／直流給電システムであって、交流分電盤のケース、交流／直流変換装置のケース、及び直流分電盤のケースは、住戸の壁内に配置された間柱の間隔に合わせた同一の幅で形成され、同一の間柱間に縦に並べて設置可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、間柱間に交流分電盤、交流／直流変換装置、直流分電盤を縦に並べて設置できるため、従来のように全てのケースを天井付近に横に並べて設置する必要が無くなり、作業性が大幅に改善できる。そして、間柱間に設置できるため広い設置スペースを確保でき、設置スペースの確保に悩まなくて済むし、壁面内に設置することで壁面から突出することなく設置することが可能であり、高所に設置しなくても邪魔にならないよう設置できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、交流／直流変換装置で変換された直流電力を電圧の異なる直流電力に変換する直流電圧変換装置を具備し、当該直流電圧変換装置も、直流電圧変換装置で変換された直流電力を分岐する直流分岐ブレーカと共に、間柱の間隔に合わせた幅のケースと同一幅のケースに収納されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、２種類の電圧の直流分岐電路を配設できるため、電圧の異なる直流機器に対応できる。また、交流分電盤等のケースと同様に間柱間に配置でき、無理なく設置できる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、直流分電盤には、交流／直流変換装置で生成された直流電力と切り替えて電源として使用可能な蓄電池が接続されると共に、直流分電盤の分岐電路から電力供給されて、商用電力に合わせた交流電力を生成する直流／交流変換装置を有し、当該直流／交流変換装置も間柱の間隔に合わせた幅のケースと同一幅のケースに収納されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、商用電源に停電が発生しても避難路の照明等の特定の交流機器に対しては引き続き蓄電池により電力を供給できる。そして、直流／交流変換装置も広い設置スペースを確保できる間柱間に収納できるので、設置場所の確保に苦労することもない。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、直流分電盤は、直流地絡検出部及び直流電流計測部を具備して成ることを特徴とする。
この構成によれば、直流分電盤は直流地絡検出部及び直流電流計測部を具備するため、生成した直流電圧が高電圧であっても安全に使用できるし、電力管理がし易い。

本発明によれば、間柱間に交流分電盤、交流／直流変換装置、直流分電盤を縦に並べて設置できるため、従来のように全てのケースを天井付近に横に並べて設置する必要が無くなり、作業性が大幅に改善できる。そして、間柱間に設置できるため広い設置スペースを確保でき、設置スペースの確保に悩まなくて済むし、壁面内に設置することで壁面から突出することなく設置することが可能であり、高所に設置しなくても邪魔にならないよう設置できる。

本発明に係る交流／直流給電システムの一例を示す構成図である。 図１の交流／直流給電システムの外観説明図である。

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１，２は本発明に係る交流／直流給電システムの一例を示し、図１は構成図、図２は外観説明図である。図に於いて、１は引き込み線等で引き込んだ商用電力である商用電源、２は商用電源１を負荷に供給するために分岐等を行う交流分電盤、３は交流である商用電源を直流に変換する交流／直流変換装置３ａが収容されたＡＣ／ＤＣ盤、４は生成した直流電力を直流負荷に供給するために分岐等を行う直流分電盤、５は交流／直流変換装置３ａが生成する直流電圧とは異なる電圧の直流を生成する直流電圧変換装置５ａが収容されたＤＣ／ＤＣ盤、６は生成された直流を再び商用電源に合わせた交流に変換する直流／交流変換装置６ａが収容されたＤＣ／ＡＣ盤である。
尚、１０は住戸の壁面内に配置された間柱を示し、各盤を構成するケース１１（１１ａ〜１１ｅ）はそれぞれ間柱１０の間に縦に並べて配置されている。

交流分電盤２は、主幹ブレーカ（交流主幹ブレーカ）２１、複数の分岐ブレーカ（交流分岐ブレーカ）２２をケース１１ａ内に組み付けて構成されている。主幹ブレーカ２１は、一次側に商用電源が接続され、二次側に複数の分岐ブレーカ２２が接続され、分岐ブレーカ２２の二次側には個々に分岐電路が接続され送出されている。
尚、図２において、各機器間の配線及び分岐電路は省略してある。

ＡＣ／ＤＣ盤３は、ケース１１ｂに交流／直流変換装置３ａが収容されて構成され、交流分電盤２の直下に配置されている。そして、交流分電盤２の分岐電路の１つが接続されて交流電力が入力され、所定の電圧の直流電圧に変換されて直流分電盤４に出力される。例えば、４８ボルトと比較的高電圧の直流が生成されて出力される。

直流分電盤４は、直流主幹ブレーカ４１、複数の直流分岐ブレーカ４２がケース１１ｃ内に組み付けられて構成され、ＡＣ／ＤＣ盤３の直下に配置されている。直流主幹ブレーカ４１は、一次側に交流／直流変換装置３ａの出力が接続され、二次側に複数の直流分岐ブレーカ４２が接続されている。そして、直流分岐ブレーカ４２の二次側には個々に直流分岐電路（高圧直流分岐電路）が接続されて、図示しない直流負荷まで配設されている。

また、直流主幹ブレーカ４１は直流地絡検出部４４（図１に示す）を内蔵しており、直流地絡が発生したら遮断するよう構成されている。更に、４５は直流電流計測部であり、直流主幹ブレーカ４１に流れる直流電流を計測して、直流負荷全体で消費される電力を計測可能としている。

また、この直流分電盤４には、図１に示すように外部に設置された蓄電池７が接続されており、直流分電盤４には直流主幹ブレーカ４１の一次側に接続される電源を交流／直流変換装置３ａの出力と蓄電池７との間で切り替える切替器４３が設けられている。蓄電池７は、交流／直流変換装置３ａが生成する直流電圧と同一の電圧を出力するよう構成されており、停電時に電力を供給するために設置されている。

ＤＣ／ＤＣ盤５は、直流電圧変換装置５ａを収容したケース１１ｄに、複数の直流分岐ブレーカ５２が組み付けられて構成され、直流分電盤４の直下に配置されている。直流電圧変換装置５ａには、直流分電盤４の直流分岐電路の１つが接続され、交流／直流変換装置３ａが生成する電圧より低い電圧（例えば１２ボルト）の直流が生成されて出力され、この出力の先には複数の直流分岐ブレーカ５２が接続されている。この直流分岐ブレーカ５２の二次側には複数の直流分岐電路（低圧直流分岐電路）が接続されて、図示しない直流負荷まで配設されている。尚、直流分岐ブレーカ５２は、直流分電盤４に組み付けられた直流分岐ブレーカ４２と同一のものが使用できる。

ＤＣ／ＡＣ盤６は、直流／交流変換装置６ａを収容したケース１１ｅに、複数の分岐ブレーカ６２が組み付けられて構成され、ＤＣ／ＤＣ盤５の直下に配置されている。直流／交流変換装置６ａには、直流分電盤４の中の分岐電路の１つが接続されて、商用電源１に合わせた交流電力が生成されて出力され、分岐ブレーカ６２を介して例えば避難路となる廊下の照明等の特定の負荷が接続された分岐電路に送出される。尚、分岐ブレーカ６２は、交流分電盤２に組み付けられている分岐ブレーカ２２と同一のものが使用できる。

そして、交流分電盤２のケース１１ａ、ＡＣ／ＤＣ盤３のケース１１ｂ、直流分電盤３のケース１１ｃ、ＤＣ／ＤＣ盤５のケース１１ｄ、ＤＣ／ＡＣ盤６のケース１１ｅは、何れも住戸の壁内に一定間隔で設けられている間柱１０の間の距離に合わせた同一の幅（例えば４０ｃｍ）で形成されている。また、何れのケース１１も、ケース１１前面を閉塞する蓋板（図示せず）が蝶着されており、壁面内に収納されたケース１１を閉塞した状態で前面が周囲の壁面と略面一になるよう構成されている。

このように、間柱１０の間に交流分電盤２、交流／直流変換装置３ａを収容したケース１１ｂ、直流分電盤４とを縦に並べて設置できるため、従来のように全てのケース１１を天井付近に横に並べて設置する必要が無くなり、作業性が大幅に改善できる。そして、間柱１０の間、即ち壁面内に設置できるため、広い設置スペースを確保でき、設置スペースの確保に悩まなくて済む。また、壁面から突出することなく設置することが可能であり、高所に設置しなくても邪魔にならないよう設置できる。
更に、直流電圧変換装置５ａを備えることで、２種類の電圧の直流分岐電路を配設でき、電圧の異なる直流機器に対応できるし、直流電圧変換装置５ａを収納したケース１１ｄも交流分電盤２等のケース１１と同様に間柱１０の間に配置でき、無理なく設置できる。
また、商用電源に停電が発生しても避難路の照明等の特定の交流機器に対して引き続き蓄電池７により電力を供給できるし、直流／交流変換装置６ａも広い設置スペースを確保できる間柱１０の間に収納でき、設置場所の確保に苦労することがない。
加えて、直流分電盤４は直流地絡検出部４４及び直流電流計測部４５を具備するため、生成した直流電圧が高電圧であっても安全に使用できるし、電力管理がし易い。
そして、各ケース１１は同一の幅で作製されるため、共通する寸法でユニット化しやすく、交流／直流給電システムを複数のケース１１で構成してもケース１１の種類は数種類程度で済ますことが可能であり、製造コストを抑制できる。

尚、上記実施形態では、交流／直流変換装置３ａを独立したケース１１ｂに収納しているが、直流分電盤４と共通するケースに収納しても良い。

１・・商用電源（商用電力）、２・・交流分電盤、３・・ＡＣ／ＤＣ盤、３ａ・・交流／直流変換装置、４・・直流分電盤、５・・ＤＣ／ＤＣ盤、５ａ・・直流電圧変換装置、６・・ＤＣ／ＡＣ盤、６ａ・・直流／交流変換装置、１０・・間柱、１１（１１ａ〜１１ｅ）・・ケース、２１・・主幹ブレーカ、２２・・分岐ブレーカ、４１・・直流主幹ブレーカ、４２・・直流分岐ブレーカ、４４・・直流地絡検出部、４５・・直流電流計測部、５２・・直流分岐ブレーカ、６２・・分岐ブレーカ。

Claims (4)

1. 引き込んだ商用電力を分岐するために複数の分岐ブレーカが組み付けられた交流分電盤と、前記商用電力から直流電力を生成する交流／直流変換装置と、前記交流／直流変換装置で生成された直流電力を分岐するために複数の直流分岐ブレーカが組み付けられた直流分電盤とを備えた交流／直流給電システムであって、
   前記交流分電盤のケース、前記交流／直流変換装置のケース、及び前記直流分電盤のケースは、住戸の壁内に配置された間柱の間隔に合わせた同一の幅で形成され、同一の間柱間に縦に並べて設置可能としたことを特徴とする交流／直流給電システム。
2. 前記交流／直流変換装置で変換された直流電力を電圧の異なる直流電力に変換する直流電圧変換装置を具備し、
   当該直流電圧変換装置も、前記直流電圧変換装置で変換された直流電力を分岐する直流分岐ブレーカと共に、間柱の間隔に合わせた幅の前記ケースと同一幅のケースに収納されて成ることを特徴とする請求項１記載の交流／直流給電システム。
3. 前記直流分電盤には、前記交流／直流変換装置で生成された直流電力と切り替えて電源として使用可能な蓄電池が接続されると共に、
   前記直流分電盤の分岐電路から電力供給されて、前記商用電力に合わせた交流電力を生成する直流／交流変換装置を有し、
   当該直流／交流変換装置も、間柱の間隔に合わせた幅の前記ケースと同一幅のケースに収納されて成ることを特徴とする請求項１又は２記載の交流／直流給電システム。
4. 前記直流分電盤は、直流地絡検出部及び直流電流計測部を具備して成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の交流／直流給電システム。

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