JP2018126008A - 交流／直流給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 壁面の間柱間に設置することで施工性を改善し、且つ交流分岐線と直流分岐線との間違えを防止できる交流／直流給電システムを提供する。【解決手段】 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３ａで生成された直流電力を分岐するための直流分電盤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の間に配置可能な同一の幅を有して同一の間柱間に縦に並べて設置され、交流分電盤２及び直流分電盤４はそれぞれのケース１１の側面に分岐線送出部１３を有し、且つ互いに左右の異なる側面に分岐線送出部１３を有する。【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。

一般住戸において、エネルギー効率の観点から交流給電と直流給電の併用が検討されている。また、近年、直流用ＬＥＤ照明等の直流負荷が普及しており、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ＡＣ／ＤＣコンバータを配置して受電した交流電力を変換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て、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、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。しかしながら、交流分岐回路に加えて直流分岐回路を備えることで、従来の交流負荷のみに対応した分電盤に比べて分電盤が複数に或いは横方向に大きくなるため、施工する際の作業者の負担が増加した。また、分岐線も交流分岐線と直流分岐線が存在するため、誤配線してしまう問題が発生した。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、壁面の間柱間に設置することで施工性を改善し、且つ交流分岐線と直流分岐線との間違えを防止できる交流／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の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に配置可能な同一の幅を有して同一の間柱間に縦に並べて設置されて成ると共に、交流分電盤及び直流分電盤はケース側面に分岐線送出部を有し、交流分電盤と直流分電盤とは、左右の異なる側面に分岐線送出部を有することを特徴とする。
この構成によれば、交流分岐線の引き出し方向と直流分岐線の引き出し方向とは左右方向で異なるようそれぞれのケースが形成されているため、縦方向に配置された交流分電盤と直流分電盤とはケースから送出される分岐線が混在することが無くなり、誤配線を防止できる。また、間柱間の上下方向に広い設置スペースを利用して各ケースを設置できるため、天井付近のみに設置する必要が無くなり設置作業がし易くなる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、交流分電盤、交流／直流変換装置、直流分電盤の順に上から下に配置され、交流分電盤はケースの天面にも分岐線送出部を有することを特徴とする。
この構成によれば、上部に配置した交流分電盤の上方を交流分岐線の空間にでき、誤配線の防止に有効である。

請求項３の発明によれば、請求項１又は２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、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、且つ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収納され、更に直流分電盤と同一方向の側面に分岐線送出部を有す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し、直流分電盤と同一方向に分岐線が送出されるため、交流分岐線との誤配線を防止できる。

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り、更に交流分電盤と同一方向の側面に分岐線送出部を有することを特徴とする。
この構成によれば、蓄電池から商用電力に合わせた交流電力を生成して出力できるため、引き込んだ商用電力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電力を供給できる。

本発明によれば、交流分岐線の引き出し方向と直流分岐線の引き出し方向とは左右方向で異なるようそれぞれのケースが形成されているため、縦方向に配置された交流分電盤と直流分電盤とはケースから送出される分岐線が混在することが無くなり、誤配線を防止できる。また、間柱間の上下方向に広い設置スペースを利用して各ケースを設置できるため、天井付近のみに設置する必要が無くなり設置作業がし易くなる。

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。 交流分岐線と直流分岐線のそれぞれの領域を示す説明図である。

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。双方の図において、１は引き込み線等で引き込まれる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は交流／直流変換装置３ａで生成され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（１０ａ，１０ｂ）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、及び複数の分岐ブレーカ（交流分岐ブレーカ）２２がケース１１ａ内に組み付けられて構成されている。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が接続されている。また、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、比較的高電圧の所定の電圧（例えば、３００ボルト）の直流電圧に変換されて直流分電盤４に出力される。

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、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。

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。

そして、これらのケース１１、即ち交流分電盤２のケース１１ａ、ＡＣ／ＤＣ盤３のケース１１ｂ、直流分電盤４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。

また、交流分電盤２、直流分電盤４、ＤＣ／ＤＣ盤５、ＤＣ／ＡＣ盤６は、それぞれのケース１１の側面に分岐線を送出するための分岐線送出部１２（１２ａ〜１２ｄ）が開口形成されている。更に、交流分電盤２のケース１１ａには天面にも分岐線送出部１２ｅが開口されている。
具体的に、図２に示すように交流分電盤２はケース１１ａの左側面に分岐線送出部１２ａが開口形成され、対応する左側の間柱１０ａにも開口部１３が形成され、分岐線を間柱１０ａを介して側方へ送出可能に形成されている。また、直流分電盤４はケース１１ｃの右側面に分岐線送出部１２ｂが開口形成され、対応する右側の間柱１０ｂにも開口部１３が形成され、分岐線を左側の間柱１０ｂを介して側方へ送出可能に形成されている。また、ＤＣ／ＤＣ盤５のケース１１ｄは、右側面に分岐線送出部１２ｃが開口形成され、対応する右側の間柱１０ｂには開口部１３が形成され、分岐線を右側の間柱１０ｂを介して側方へ送出可能に形成されている。更に、ＤＣ／ＡＣ盤６はケース１１ｅの左側面に分岐線送出部１２ｄが開口形成され、対応する左側の間柱１０ａには開口部１３が形成され、分岐線を左側の間柱１０ａを介して側方へ送出可能に形成されている。

この結果、交流分岐線と直流分岐線が左右で異なる方向へ送出され、図３に示すように、左側の間柱１０ａを介した左側を交流分岐線の専用エリア（ＡＣエリア）Ｅ１とし、右側の間柱１０ｂを介した右側を直流分岐線の専用エリア（ＤＣエリア）Ｅ２とすることができ、左右で交流と直流の配線を完全分離することが可能となる。更に、交流分電盤２の上方空間も交流分岐線の専用エリア（ＡＣエリア）Ｅ３として使用できる。
尚、直流分電盤４の下方となるＤＣ／ＡＣ盤６の下方空間は、直流分岐線専用エリア（ＤＣエリア）Ｅ４として使用してもよく、給電システム左右に加えて上下のエリアも完全に交流と直流で配線エリアを分離しても良い。

このように、交流分岐線の引き出し方向と直流分岐線の引き出し方向とは左右方向で異なるよう個々のケース１１が形成されているため、縦方向に配置された交流分電盤２と直流分電盤４とはケース１１から送出される分岐線が混在することが無くなり、誤配線を防止できる。また、間柱１０間の上下方向に広い設置スペースを利用して各ケースを設置できるため、天井付近のみに設置する必要が無くなり設置作業がし易くなる。
また、上部に配置した交流分電盤２の上方を交流分岐線の空間にでき、誤配線の防止に有効である。
更に、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し、直流分電盤及びＤＣ／ＤＣ盤５の分岐線は同一方向に送出されるため、交流分岐線との誤配線を防止できる。
また、蓄電池７から商用電力に合わせた交流電力を生成して出力できるため、引き込んだ商用電力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電力を供給できる。

尚、上記実施形態では、給電システムの左側をＡＣエリアＥ１、右側をＤＣエリアＥ２としているが、逆に形成しても良い。
また、直流分電盤４の直下にはＤＣ／ＤＣ盤５を配置しているが、直流分電盤４の直下に空間を設けることができる場合は、直流分電盤４のケース１１ｃの下面に分岐線送出部を設けて、下部空間をＤＣエリアＥ４として利用すると良く、給電システムの左右に加えて上下方向も完全に交流／直流で分離でき、誤配線を確実に防止できる。

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、７・・蓄電池、１０（１０ａ，１０ｂ）・・間柱、１１（１１ａ〜１１ｅ）・・ケース、１２（１２ａ〜１２ｅ）・・分岐線送出部、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、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の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に配置可能な同一の幅を有して同一の間柱間に縦に並べて設置されて成ると共に、
   前記交流分電盤及び前記直流分電盤はケース側面に分岐線送出部を有し、前記交流分電盤と前記直流分電盤とは、左右の異なる側面に前記分岐線送出部を有することを特徴とする交流／直流給電システム。
2. 前記交流分電盤、前記交流／直流変換装置、前記直流分電盤の順に上から下に配置され、前記交流分電盤はケースの天面にも分岐線送出部を有す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、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、且つ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収納され、
   更に前記直流分電盤と同一方向の側面に分岐線送出部を有す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り、
   更に前記交流分電盤と同一方向の側面に分岐線送出部を有す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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