JP2020028200A

JP2020028200A - 分電盤及び分電盤の機能拡張方法

Info

Publication number: JP2020028200A
Application number: JP2018153030A
Authority: JP
Inventors: 賢司片岡; Kenji Kataoka; 侑昌出原; Yusuke Idehara; 聖也伊藤; Seiya Ito
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】リミッターが設置されていたスペースを、分電盤の機能の拡張のために用いること。【解決手段】主幹ブレーカ５１と、分岐ブレーカ５２と、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４と、を備えた既設の分電盤１０に対して、既設の分電盤の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカ２を、リミッターが設置されていたリミッタースペースに取り付けることで形成した分電盤１とする。【選択図】図１

Description

本発明は、分電盤及び分電盤の機能拡張方法に関するものである。

特許文献１に記載されているように、分電盤の機能を拡張させたいという要望が存在する。しかしながら、分電盤内に十分なスペースが無く、新たな機器を分電盤内に設置できないことが多い。この場合、拡張機能を有する機器を備えた分電盤を別途設置するため、その設置スペースが必要であった。

特開２０１６−９３０４５号公報

ところで、古くから使用されている分電盤については、電力会社との契約電流値を超えて電気を使用した際に遮断するよう機能するリミッター（電流制限器）が、内部に設置されている。また、分電盤の一次側には、電力量計が設けられている。一方、近年においては、電力量計が、電流制限機能付きスマートメーターに交換される傾向がある。このスマートメーターが利用されると、分電盤内のリミッターは不要となる。電力量計から電流制限機能付きスマートメーターに交換された場合、分電盤内のリミッターが取り外されるが、リミッターが取外されることで生じる空きスペース（リミッタースペース）を有効に活用できていない。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、リミッターが設置されていたスペースを、分電盤の機能の拡張のために用いることである。

上記課題を解決するため、主幹ブレーカと、分岐ブレーカと、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッターが設置されていたリミッタースペースと、を備えた既設の分電盤に対して、既設の分電盤の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカを、リミッターが設置されていたリミッタースペースに取り付けることで形成した分電盤とする。

また、拡張機能付きブレーカが主幹ブレーカの性能を補足する構成とすることが好ましい。

また、主幹ブレーカの一次側に電気的に接続された拡張機能付きブレーカが、感震機能付きブレーカである構成とすることが好ましい。

また、主幹ブレーカと、分岐ブレーカと、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッターが設置されていたリミッタースペースと、を備えた既設の分電盤に対して、既設の分電盤の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカを、リミッターが設置されていたリミッタースペースに取り付ける分電盤の機能拡張方法とする。

本発明では、リミッターが設置されていたスペースを、分電盤の機能の拡張のために用いることができる。

リミッターが取り付けられた既設の分電盤に対して、リミッターと拡張機能付きブレーカを交換し、拡張機能付きブレーカをリミッタースペースに取り付けたことを示す図である。リミッターが取り付けられていたリミッタースペースを備えた既設の分電盤に対して、拡張機能付きブレーカをリミッタースペースに取り付けたことを示す図である。拡張機能付きブレーカの斜視図である。切替開閉器を備えた拡張機能付きブレーカをリミッタースペースに取り付けた分電盤を示す図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１及び図２に示されていることから理解されるように、実施形態においては、主幹ブレーカ５１と、分岐ブレーカ５２と、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４と、を備えた既設の分電盤１０に対して、既設の分電盤１０の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカ２を、リミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４に取り付けることで形成した分電盤１とする。このため、リミッター５３が設置されていたスペースを、分電盤１０の機能の拡張のために用いることができる。

また、実施形態では、主幹ブレーカ５１と、分岐ブレーカ５２と、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４と、を備えた既設の分電盤１０に対して、既設の分電盤１０の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカ２を、リミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４に取り付ける分電盤１０の機能拡張方法とする。このため、リミッター５３が設置されていたスペースを、分電盤１０の機能の拡張のために用いることができる。

実施形態においては、箱型の家庭用の既設の分電盤１０に設置されていたリミッター５３を取り外し、リミッター５３が設置されていたリミッタースペース５４に既設の分電盤１０の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカ２を取り付けた分電盤１である。図１に示すことから理解されるように、リミッター５３が取り付けられている分電盤１に対してリミッター５３と交換して拡張機能付きブレーカ２を取り付けても良いし、図２に示すことから理解されるように、リミッター５３が既に取り外されているリミッタースペース５４に対して、拡張機能付きブレーカ２を取り付けても良い。また、リミッタースペース５４にリミッター５３と交換して取付けられた端子台などの電気機器と交換して拡張機能付きブレーカ２を取付けても良い。

拡張機能付きブレーカ２における拡張機能は、分電盤１０の機能を拡張するものであり、新たな機能の追加であってもよいし、既存の機能を向上させるものであってもよい。図３に示すことから理解されるように、拡張機能付きブレーカ２とは、機能を拡張させる機器である機能拡張機器２２をブレーカ本体２１とは別体で形成し、ブレーカ本体２１に隣接配置するものであって、機能拡張機器２２への電源はブレーカ本体２１から供給される。

拡張機能付きブレーカ２は、リミッター５３と同形状とすれば、リミッター５３へ配線していた電線を再利用することができるため、配線作業が容易となるが、そのような形状に限る必要は無い。拡張機能付きブレーカ２は、リミッタースペース５４に設置するために、リミッタースペース５４と同程度か、それよりも小さいものとすることが好ましい。

拡張機能付きブレーカ２は、主幹ブレーカ５１の性能を補足するものであることが好ましい。ここでいうブレーカの性能とは、ブレーカが遮断することのできる電流値を示す定格遮断容量や、漏電電流が電路外に流れた場合に漏電ブレーカが作動する電流値を示す定格感度電流やそのときの動作時間などである。例えば、主幹ブレーカ５１の定格遮断容量が2.5kAで、定格感度電流が30mA、動作時間を0.1秒以内とするものが設置されている場合に、拡張機能付きブレーカ２の定格遮断容量を5.0kAにしたり、定格感度電流を15mAにしたり、動作時間を0.05秒以内としたりして、主幹ブレーカ５１のブレーカ性能を補足することで分電盤１０に新たな機能を追加する。

また、主幹ブレーカ５１がサーキットブレーカであったり、中性線欠相保護機能を有さなかったりする場合に、漏電ブレーカや中性線欠相保護機能付きブレーカなどを拡張機能付きブレーカ２として、リミッタースペース５４に設置することで、分電盤１０に新たな機能を追加するものであってもよい。

ここで、拡張機能付きブレーカ２の拡張機能を感震機能とした場合の例について説明する。例えば、機能拡張機器２２を感震リレーなどの感震装置とし、拡張機能付きブレーカ２を感震機能付きブレーカとする。拡張機能付きブレーカ２である感震機能付きブレーカをリミッタースペース５４に設置するようにすれば、感震機能付きブレーカの設置後、電源線を感震機能付きブレーカに接続するのみで容易に分電盤１０の機能を拡張することができる。

ところで、従来のように、既設の分電盤１０の分岐ブレーカ５２に対して、感震機能を追加する場合、感震装置を分電盤１０に設置した後、感震装置への電源線の接続や主幹ブレーカ５１への信号線の接続などの配線作業が必要となり、作業が煩雑となる。また、既設の分電盤１０に設置される主幹ブレーカ５１が、外部信号で遮断する機能を有さないもの若しくは、特定の外部信号でのみ遮断する機能を有するものがある。そのような分電盤１０に感震機能を追加する場合には、主幹ブレーカ５１も同時に交換する必要があるため、設置作業が煩雑となる。しかし、リミッタースペース５４に取り付けられる拡張機能付きブレーカ２を感震機能付きブレーカとすれば、地震発生時には感震機能付きブレーカ自体が遮断されるため、主幹ブレーカ５１の交換作業や信号線の配線作業などが必要ないため、設置を容易に行うことができる。

なお、感震機能付きブレーカは制御信号出力部を備えても良く、制御信号を分岐ブレーカ５２に出力することによって、感震機能付きブレーカを遮断する前に特定の負荷を遮断することも可能である。

また、感震機能付きブレーカが、調光システムと連動するようにしてもよい。地震の発生時期が夜間の場合や、日中であっても採光が十分にできない場所の場合は、電灯などが点灯していないと、避難が困難となる。そこで、感震機能付きブレーカと調光システムを連動させることで、地震発生後すぐに、建物内の電灯を点灯させ、所定時間後に、ブレーカの遮断とともに、電灯も遮断させるシステムを構成するのが好ましい。

さらに、感震機能付きブレーカの一次側端子と遮断機構との間に電気的に接続される端子部を備えてもよい。そうすることによって、遮断機構が働いた場合であっても、端子部への電力の供給は維持され、火災報知機や非常灯といった、地震発生後であっても電力の供給を途絶えさせたくない負荷を維持させることができる。

次に、拡張機能付きブレーカ２の拡張機能を通信機能とした場合の例について説明する。例えば、機能拡張機器２２を通信機器とし、拡張機能付きブレーカ２を通信機能付きブレーカとする。ここでいう通信機能とは、分電盤１の外部の機器と通信する機能であり、各負荷の電流や電力の情報を外部に通信してもよいし、分電盤１の外部からの通信によって、通信機能付きブレーカや他のブレーカを遮断するものであってもよい。

通信方法は有線でも無線でもよく、ＰＬＣ通信による通信であっても構わない。なお、ＰＬＣ通信による通信の場合には、分電盤１の外部から重畳するノイズを除去するために、フィルタ回路を通信機能付きブレーカに設けることが好ましい。

また、通信機能を拡張するために、拡張機能付きブレーカ２を、光ＬＡＮケーブルが差込可能な構造としてもよい。拡張機能付きブレーカ２に備えられた通信機器は、アクセスポイントとして機能するものであってもよい。また、拡張機能付きブレーカ２が、分電盤１の一次側に設けられたスマートメーターと通信するものとし、Ｂルートゲートウェイの機能を備えたものであってもよい。このような通信機能付きブレーカをリミッタースペース５４に設置し、ブレーカの端子部に電線を接続するだけで、容易に分電盤１０に通信機能を付加することができる。

次に、拡張機能付きブレーカ２の拡張機能を切替機能とした場合の例について説明する。例えば、拡張機能付きブレーカ２である切替機能付きブレーカの機能拡張機器２２は、短絡保護機能や過電流保護機能などを備えた切替開閉器とすることができる。切替機能付きブレーカは、その二次側で短絡や過電流が発生した際に、電路を遮断する機能を備えたものである。

図４に示す例では、切替機能付きブレーカは、主幹ブレーカ５１を共通として、系統電源９１と蓄電池９３との間で切替が行われるものである。この場合、通常は、主幹ブレーカ５１と系統電源９１が接続され、系統から各負荷へ電力が供給される。一方、分電盤１の一次側における異常などを要因として系統電源９１が停電した場合、主幹ブレーカ５１と蓄電池９３が接続されるように切替えを行い、蓄電池９３から各負荷へ電力が供給されるようにする。その後、復電した際に、主幹ブレーカ５１と系統電源９１が接続されるように切替えを行う。

なお、停電の有無は、切替機能付きブレーカの一次側の電流値や電圧値を計測手段３１で計測することで判断するようにすればよい。また、切替機能付きブレーカの一次側で雷サージなどを要因とする高電流や高電圧が計測された場合においても、切替を行い、蓄電池９３から各負荷へ電力が供給されるようにしてもよい。高電流や高電圧で分電盤１内の機器や負荷を故障させないようにするためである。

拡張機能付きブレーカ２を切替機能付きブレーカとした場合、拡張機能付きブレーカ２の二次側の異常によりブレーカ本体２１が遮断機能を発揮できるようにするのが好ましい。

次に、拡張機能付きブレーカ２の拡張機能を雷保護機能とした場合の例について説明する。例えば、拡張機能付きブレーカ２をＳＰＤ（Surge protective device）付きブレーカとすれば良い。既設の分電盤１０に雷保護機能を追加しようとしても、分電盤１０内にＳＰＤを設置するスペースが十分に存在しない場合があるが、リミッタースペース５４にＳＰＤ付きブレーカを設置することで、別途、設置スペースが必要となることはない。またＳＰＤ付きブレーカを設置した後、アース接続をするだけで、容易に雷保護機能を拡張することができる。

次に、拡張機能付きブレーカ２の拡張機能をフィルタ機能とした場合の例について説明する。例えば、拡張機能付きブレーカ２をフィルタ機能付きブレーカとすれば良い。ここでいうフィルタ機能は、主に分電盤１の一次側から進入してくる高周波帯域のノイズをカットするローパスフィルタがもたらす機能を備えており、外部からのノイズが分電盤１に回り込むことによる機器の誤動作を防ぐことを目的とするものである。

なお、分電盤１に接続される負荷などでトラッキングや断線などの放電事故が発生した場合には、電圧または電流にノイズが重畳する。これらの高周波帯域のノイズを検知するためのハイパスフィルタを拡張機能付きブレーカ２に備えたものとしても良い。ハイパスフィルタと、ハイパスフィルタを通過した高周波帯域のノイズを検知する検出部と、回り込みを防止するローパスフィルタを組み合わせたフィルタ回路を付加した拡張機能付きブレーカ２としてもよい。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、箱内に主幹ブレーカや分岐ブレーカなどが収められた分電盤でもよいし、板状の基板に主幹ブレーカや分岐ブレーカなどが固定された分電盤でもよい。

１分電盤
２拡張機能付きブレーカ
１０既設の分電盤
５１主幹ブレーカ
５２分岐ブレーカ
５３リミッター
５４リミッタースペース

Claims

主幹ブレーカと、分岐ブレーカと、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッターが設置されていたリミッタースペースと、を備えた既設の分電盤に対して、
既設の分電盤の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカを、リミッターが設置されていたリミッタースペースに取り付けることで形成した分電盤。
拡張機能付きブレーカが主幹ブレーカの性能を補足する請求項１に記載の分電盤。
主幹ブレーカの一次側に電気的に接続された拡張機能付きブレーカが、感震機能付きブレーカである請求項１又は２に記載の分電盤。
主幹ブレーカと、分岐ブレーカと、所定の電流値を超えた電流値を検出した際に電路を遮断するリミッターが設置されていたリミッタースペースと、を備えた既設の分電盤に対して、
既設の分電盤の機能を拡張する拡張機能を備えた拡張機能付きブレーカを、リミッターが設置されていたリミッタースペースに取り付ける分電盤の機能拡張方法。