JP2018186654A - 電路遮断装置及び電路遮断装置収納箱 - Google Patents

Abstract

【課題】 分電盤へ電力を通電する一方で特定負荷に対しても電力を供給する際に、電力量計２次側の主電路に設置されて、主電路に過電流が流れたら遮断する機能に加えて契約電流を超える電流が電路に流れないよう制御する機能を備えた電路遮断装置を提供する。【解決手段】 電力量計１の２次側の主電路Ｌ２に設置されて、主電路Ｌ２に契約電流を超える電流が流れたら主電路Ｌ２を遮断するための開閉接点２１及び制御部２４を備え、主電路Ｌ２の先には、比較的大電流が通電されるＥＶ充電器３と、比較的小さな電流が通電される複数の電気機器が接続された分電盤とが並列に接続されており、制御部２４は主電路Ｌ２の電流値を計測して電流値が契約電流に対して一定量小さい基準電流値を超えたら、ＥＶ充電器３に通電する電流を削減するための制御信号を出力する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電力量計２次側の主電路に配置されて、電路電流を監視して契約電流を超える電流が流れたら電路を遮断する電路遮断装置に関する。

電力量計から分電盤に至る電路を分岐して、別途電気自動車の充電装置といった特定負荷に電力を供給する電路構成がある。例えば、特許文献１では電力量計２次側の主電路に主開閉器（電路遮断装置）を配置し、その２次側を分岐して一方を電気自動車の充電装置に接続し、他方を住宅用分電盤に接続した。

特許第６０８８７６４号公報

上記特許文献１の構成により、電気自動車充電のための電源線を屋内に設置された分電盤から配設する必要が無くなったため、配線作業を軽減できた。
しかしながら、屋外に設置されて比較的大きな電流が通電される特定負荷としては、電気自動車以外にも例えば家庭用蓄電池があり、上記特許文献１の構成では、これらに対応できなかった。また、このような特定負荷への通電に伴い家庭での使用電流が契約電流に近づいた場合、或いは超えた場合に好ましい制御が成されなかったため、主開閉器が遮断動作する場合があった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、分電盤へ電力を通電する一方で特定負荷に対しても電力を供給する際に、電力量計２次側の主電路に設置されて、主電路に過電流が流れたら遮断する機能に加えて契約電流を超える電流が主電路に流れないよう制御する機能を備えた電路遮断装置及びその収納箱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の発明に係る電路遮断装置は、電力量計２次側の主電路に設置されて、主電路に契約電流を超える過電流が流れたら主電路を遮断する過電流遮断機能を備えた電路遮断装置であって、主電路には、特定負荷と複数の電気機器が接続された分電盤とが分岐接続されており、主電路の電流値を計測して電流値が契約電流に対して一定量小さい基準電流値を超えたら、特定負荷に通電する電流を削減するための制御信号を出力する電流制御部を有することを特徴とする。
この構成によれば、電力量計の２次側の主電路に流れる電流が契約電流値に近づいたら電流を削減するための制御信号を特定負荷に出力するため、この制御信号を利用して特定負荷の電流を削減することで、契約電流を超えないように主電路の電流を制御することが可能となる。
尚、特定負荷とは、例えば電気自動車を充電する充電装置等のように比較的通電電流が大きい負荷をいう。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、特定負荷は、外部からの制御信号により自身に通電される電流を削減する機能を備えた電気自動車の充電装置であり、充電装置は、電流制御部が出力する制御信号を受けて、充電電流を削減する制御を実施するとを特徴とする。
この構成によれば、電力量計の２次側の主電路に流れる電流が契約電流値に近づいたら、特定負荷に供給する電力を削減制御でき、家庭全体が停電してしまう事態を防止することが可能となる。

請求項３の発明に係る電路遮断装置収納箱は、請求項１又は２に記載の電路遮断装置を収納する電路遮断装置収納箱であって、上部に電力量計収納部、下部に電路遮断装置収納部を有して、両収納部の間の背面に引き込み線を引き込むための挿通穴を備えて成ることを特徴とする。
この構成によれば、電路遮断装置を雨水や埃から保護できるし、電力量計と合わせて収納することで省スペースで収納できる。また、電力量計と電路遮断装置との間の配線が露出しないため、美観上も好ましい。

請求項４の発明は、請求項３に記載の構成において、電路遮断装置収納部に隣接する部位に、特定負荷へ至る電路を保護するための遮断手段を収納する空間を備え、収納した電路遮断装置の２次側端子と収納した遮断手段の１次側端子とを銅バーで接続可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、特定負荷が接続される電路上に配置された漏電遮断器も、電路遮断装置を収納する箱に一緒に収納されるため、別途設置スペースを必要としないし、２次送り銅バーで両者を接続できるため、接続のための配線を引き回す必要がない。

請求項５の発明に係る電路遮断装置収納箱は、請求項１又は２に記載の電路遮断装置を収納する電路遮断装置収納箱であって、特定負荷へ至る電路を保護するための遮断手段を収納する空間を備え、収納した電路遮断装置の２次側端子と遮断手段の１次側端子とを銅バーで接続可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、電路遮断装置を雨水や埃から保護できるし、遮断手段も合わせて収納するため、美観上も好ましい。

本発明の電路遮断装置によれば、電力量計の２次側の主電路に流れる電流が契約電流値に近づいたら電流を削減するための制御信号を特定負荷に出力するため、この制御信号を利用して特定負荷の電流を削減することで、契約電流を超えないように主電路の電流を制御することが可能となる。
また、本発明の電路遮断装置収納箱によれば、電路遮断装置を雨水や埃から保護できる。また、電力量計と合わせて収納した場合は省スペースで収納できるし、電力量計と電路遮断装置との間の配線が露出しないため、美観上も好ましい。

電路遮断装置のブロック図である。 電路遮断装置収納箱の説明図である。 電路遮断装置収納箱の他の例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は本発明に係る電路遮断装置のブロック図であり、接続機器も合わせて示している。１は電力量計、２は電路遮断装置、３は特定負荷である電気自動車（ＥＶ車）４を充電するための充電装置（ＥＶ充電器）、５はＥＶ充電器３への電路を保護する遮断手段としての漏電遮断器である。

電力量計１の１次側は商用電力系統（商用電源）からの引き込み線Ｌ１が接続され、その２次側の主電路Ｌ２は電路遮断装置２の１次側端子２ａに接続されている。
電路遮断装置２は、電力量計１の主電路Ｌ２が接続される１次側端子２ａ、図示しない住宅用分電盤（分電盤）に至る第１電路Ｌ３が接続される２次側端子２ｂ、ＥＶ充電器３と通信するための通信線Ｓ１が接続される通信端子２ｃを備えている。住宅用分電盤は、比較的小電力の電気機器が複数接続されて、その電源が供給される。

またＥＶ充電器３は、電路遮断装置２の２次側端子２ｂの直後において、第１電路Ｌ３から分岐形成された第２電路Ｌ４を介して電路遮断装置２の２次側に接続されている。このＥＶ充電器３に対して、ＥＶ車４は充電ケーブルＬ５を接続して充電される。

電路遮断装置２の構成は以下の様である。図１に示すように、主電路Ｌ２上に配置した開閉手段としての開閉接点２１、開閉接点２１を開閉させる機構部に加えて開閉接点２１を遮断／復帰操作させるプランジャや電動モータを備えた開閉機構部２２、主電路Ｌ２の電流を検出する例えば変流器から成る電流センサ２３、電路遮断装置２全体を制御する制御部２４、個々の回路に電源を供給する電源部２５、ＥＶ充電器３と通信するための通信ＩＦ２６等を備えている。

制御部２４はＣＰＵを内蔵して構成され、契約電流値を記憶しており契約電流を超えた電流が主電路Ｌ２に流れたら開閉機構部２２を制御して開閉接点２１を開動作させる。また、契約電流に対して一定量小さい基準電流値を記憶し、この基準電流値を超える電流を検知したら、通信ＩＦ２６から通信線Ｓ１を介してＥＶ充電器３に対して所定の制御信号を送信する。

ＥＶ充電器３は、ＥＶ車４の充電電流を制御する充電電流制御回路３ａ、外部機器と通信する通信部３ｂを内蔵し、外部信号である電路遮断装置２からの制御信号を受けて充電電流を削減する制御を行う機能を有している。

上記の如く構成された電路遮断装置の動作は以下のようである。制御部２４は、主電路Ｌ２の電路電流を計測して契約電流を超える電流が所定時間継続して流れたら、開閉機構部２２を操作して開閉接点２１を開動作させる過電流遮断を実施する。この結果、主電路Ｌ２は遮断され、ＥＶ充電器３への通電および住宅用分電盤への通電は停止して家庭全体が停電する。
また、通信ＩＦ２６を介してＥＶ充電器３と通信を実施し、充電電流情報をＥＶ充電器３から入手する。そして、ＥＶ充電器３にＥＶ車４が接続されて充電している時に、主電路Ｌ２の電流が基準電流値を超えたら、充電電流を削減するための制御信号を出力し、ＥＶ充電器３に対して送信する。この制御信号を受けたＥＶ充電器３は、充電電流制御回路３ａが充電電流を一定量削減して引き続き充電が継続される。

ＥＶ充電器３は、ＥＶ車４がＥＶ充電器３に接続されて充電が開始されると、通信部３ｂから通信線Ｓ１を介して電路遮断装置２の通信ＩＦ２６に対して充電開始信号が送信され、通信ＩＦ２６から制御部２４へ充電開始が通知される。また、充電が終了すると充電終了信号が通信ＩＦに送信され、通信ＩＦ２６から制御部２４へ充電終了の通知が成される。

このように、電力量計１の２次側の主電路Ｌ２に流れる電流が契約電流値に近づいたら電流を削減するための制御信号を特定負荷としてのＥＶ充電器３に出力するため、この制御信号によりＥＶ充電器３は充電電流を削減制御する。よって、契約電流を超えないように主電路Ｌ２の電流を制御でき、家庭全体が停電してしまう事態を防止できる。

図２は、電路遮断装置２を収納する電路遮断装置収納箱（以下、単に「収納箱」と称する）の説明図であり、電路遮断装置２を収納した状態を示している。電路遮断装置２は、電力量計１と同様に屋外に設置されるため、このように雨水等から保護するための収納箱に収納される。
収納箱１０は、前面が開口された本体１０ａと前面を閉塞する扉盤（図示せず）とを有し、密閉可能に構成されている。そして、図２に示すように、収納箱１０は電力量計１と共に収納するよう構成され、上部に電力量計１を収納し、下部に電路遮断装置２を収納するよう構成されている。また、両者の間の本体１０ａの背面には、引き込み線Ｌ１を背部から引き込んだり、住宅用分電盤へ配設する第１電路Ｌ３を引き出すための挿通穴１１（１１ａ，１１ｂ）が形成されている。収納箱１０は住宅等の壁面に取り付けられる。

また図２に示すように、電路遮断装置２の１次側端子２ａは電路遮断装置２のハウジング２０の上面左側に設けられ、２次側端子２ｂは上面右側に配置されており、収納箱１０の電路遮断装置収納部に隣接する右側には、漏電遮断器（ＥＣＬＢ）５を収納する空間が設けられている。
その結果、収納された漏電遮断器５に対して、銅バー（２次送り銅バー）１２を介して接続を可能とし、銅バー１２により電路遮断装置２の２次側端子２ｂと漏電遮断器５の１次側端子とが接続される。
こうして、収納箱１０の背面から引き込み線Ｌ１が引き込まれる一方、背面から住宅用分電盤へ配設される第１電路Ｌ３が送出される。また収納箱１０の下面からは第２電路Ｌ４、及び通信線Ｓ１が引き出される。

このように、収納箱１０に電路遮断装置２を収納するため、雨水や埃から保護できるし、電力量計１と合わせて収納することで省スペースで収納できる。また、電力量計１と電路遮断装置２とを一体に収納するため、両者の間の配線が露出せず美観上も好ましい。
また、ＥＶ充電器３が接続される第２電路Ｌ４上に配置された漏電遮断器５も、電路遮断装置２を収納する収納箱１０に一緒に収納されるため、別途設置スペースを必要としないし、銅バー１２で両者を接続できるため、接続のための配線を引き回す必要がない。

図３は、収納箱１０の他の形態を示し、電力量計１を収納する箱体とは独立した収納箱１５に収納する形態を示している。収納箱１５は、本体１５ａと本体１５ａ前面を閉塞する蓋板（図示せず）とを有して密閉可能に構成されている。
そして、収納箱１５内には、上記図２の形態と同様にＥＶ充電器３への第２電路Ｌ４を保護する漏電遮断器５の設置スペースが設けられており、電路遮断装置２と漏電遮断器５を銅バー１２を用いて容易に接続できるよう構成されている。

このように、電路遮断装置２単独で収納しても良く、雨水や埃から保護できるし、遮断手段も合わせて収納するため、美観上も好ましい。また、電力量計１は従来よりある収納箱を使用できる。

尚、上記実施形態では、収納箱１０，１５に漏電遮断器５を収納するスペースを備えているが、このスペースは無くとも良い。また、制御部２４が過電流を判断して開閉機構部２２を制御して遮断動作させているが、電子制御に依らず過電流発生を熱動電磁や完全電磁により検知させて開閉機構部２２を動作させても良い。

１・・電力量計、２・・電路遮断装置、２ａ・・１次側端子、２ｂ・・２次側端子、３・・ＥＶ充電器（充電装置、特定負荷）、５・・漏電遮断器（遮断手段）、１０・・電路遮断装置収納箱、１１・・挿通穴、１２・・銅バー、１５・・電路遮断装置収納箱、２１・・開閉接点（開閉手段）、２４・・制御部（電流制御部）、２６・・通信ＩＦ。

Claims (5)

1. 電力量計２次側の主電路に設置されて、前記主電路に契約電流を超える過電流が流れたら前記主電路を遮断する過電流遮断機能を備えた電路遮断装置であって、
   前記主電路には、特定負荷と複数の電気機器が接続された分電盤とが分岐接続されており、
   前記主電路の電流値を計測して前記電流値が前記契約電流に対して一定量小さい基準電流値を超えたら、前記特定負荷に通電する電流を削減するための制御信号を出力する電流制御部を有することを特徴とする電路遮断装置。
2. 前記特定負荷は、外部からの制御信号により自身に通電される電流を削減する機能を備えた電気自動車の充電装置であり、
   前記充電装置は、前記電流制御部が出力する前記制御信号を受けて、充電電流を削減する制御を実施することを特徴とする請求項１記載の電路遮断装置。
3. 請求項１又は２に記載の電路遮断装置を収納する電路遮断装置収納箱であって、
   上部に電力量計収納部、下部に電路遮断装置収納部を有して、両収納部の間の背面に引き込み線を引き込むための挿通穴を備えて成ることを特徴とする電路遮断装置収納箱。
4. 前記電路遮断装置収納部に隣接する部位に、前記特定負荷へ至る電路を保護するための遮断手段を収納する空間を備え、収納した前記電路遮断装置の２次側端子と収納した前記遮断手段の１次側端子とを銅バーで接続可能としたことを特徴とする請求項３記載の電路遮断装置収納箱。
5. 請求項１又は２に記載の電路遮断装置を収納する電路遮断装置収納箱であって、
   前記特定負荷へ至る電路を保護するための遮断手段を収納する空間を備え、収納した前記電路遮断装置の２次側端子と前記遮断手段の１次側端子とを銅バーで接続可能としたことを特徴とする電路遮断装置収納箱。

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