JP2020072513A - 保護装置、分電盤、及び保護方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】サージ保護機能を簡単に付加できる保護装置、分電盤、及び保護方法を提供する。【解決手段】保護装置20はコア21を備える。コア21は、分電盤1に収容される回路遮断器2に電気的に接続される給電路40の一部に取り付けられる。コア21は、給電路40の一部に取り付けられた状態で、給電路40の一部とともにインダクタとして機能する。【選択図】図1
Description
本開示は、保護装置、分電盤、及び保護方法に関する。より詳細には、本開示は、分電盤に用いられる保護装置、分電盤、及び保護方法に関する。
特許文献1には、雷サージ対策の避雷器を備えた分電盤が開示されている。避雷器は、分岐ブレーカ(回路遮断器)と並べて分電盤の筐体に取り付けられている。避雷器は、L1用接点とL2用接点とN用接点とE用接点とを備えている。L2用接点とN用接点とは導電バーに差し込み接続される。L1用接点は、先端部に圧着端子を付けたリード線でL1線に接続され、E用接点は、リード線を介してアース中継端子に接続される。
特許文献1に開示された避雷器では、L1用接点及びE用接点がそれぞれリード線をねじで接続する端子であるので、避雷器を取り付ける作業に工具が必要であり、作業に手間がかかっていた。
本開示の目的は、サージ保護機能を簡単に付加できる保護装置、分電盤、及び保護方法を提供することにある。
本開示の一態様の保護装置はコアを備える。前記コアは、分電盤に収容される回路遮断器に電気的に接続される給電路の一部に取り付けられる。前記コアは、前記給電路の一部に取り付けられた状態で、前記給電路の一部とともにインダクタとして機能する。
本開示の一態様の分電盤は、前記保護装置と、前記保護装置を収容する分電盤用キャビネットと、を備える。
本開示の一態様の保護方法は、分電盤に収容される回路遮断器に電気的に接続される給電路の一部とともにインダクタとして機能するように、前記給電路の一部にコアを取り付ける。
本開示によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる保護装置、分電盤、及び保護方法を提供することができる。
以下に説明する実施形態は、本開示の種々の実施形態の一つに過ぎない。本開示の実施形態は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外も含み得る。また、下記の実施形態は、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(1)概要
本実施形態の保護装置20は、図1及び図2に示すように、コア21を備える。コア21は、分電盤1に収容される回路遮断器2に電気的に接続される給電路(電線40)の一部に取り付けられる。コア21は、給電路の一部に取り付けられた状態で、給電路の一部とともにインダクタとして機能する。
本実施形態の保護装置20は、図1及び図2に示すように、コア21を備える。コア21は、分電盤1に収容される回路遮断器2に電気的に接続される給電路(電線40)の一部に取り付けられる。コア21は、給電路の一部に取り付けられた状態で、給電路の一部とともにインダクタとして機能する。
この保護装置20では、コア21を給電路(電線40)の一部に取り付けると、給電路の一部に取り付けられたコア21が、給電路の一部とともにインダクタとして機能する。したがって、コア21を給電路の一部に取り付けることによって、高周波領域における給電路のインピーダンスを大きくして、給電路に流れる高周波領域のサージ電流を低減できる。さらに、本実施形態の保護装置20では、給電路の一部とともにインダクタとして機能するように、給電路の一部にコアを取り付けるだけでよく、給電路の途中に避雷器を取り付ける場合に比べて、保護装置20を取り付ける作業が簡単であり、サージ保護機能を簡単に付加できる。なお、コア21の材料及び寸法等は、給電路に流れるサージ電流の周波数及び大きさ等に応じて適宜変更されればよい。
本実施形態の保護方法は、分電盤1に収容される回路遮断器2に電気的に接続される給電路(電線40)の一部とともにインダクタとして機能するように、給電路(電線40)の一部にコア21を取り付ける。
この保護方法によれば、コア21を給電路(電線40)の一部に取り付けると、給電路の一部に取り付けられたコア21が給電路の一部とともにインダクタとして機能する。したがって、コア21を給電路の一部に取り付けることによって、高周波領域における給電路のインピーダンスを大きくして、給電路に流れる高周波領域のサージ電流をできる。さらに、本実施形態の保護方法では、給電路の一部とともにインダクタとして機能するように、給電路の一部にコアを取り付けるだけでよく、給電路の途中に避雷器を取り付ける場合に比べて、保護装置20を取り付ける作業が簡単であり、サージ保護機能を簡単に付加できる。
本実施形態の分電盤1は、保護装置20と、保護装置20を収容する分電盤用キャビネット10と、を備える。
本実施形態の分電盤1は、保護装置20を備えているので、サージ保護機能を簡単に付加できる。
(2)詳細
以下、本実施形態に係る保護装置20、及び保護装置20を備える分電盤1について図1〜図4を参照して説明する。
以下、本実施形態に係る保護装置20、及び保護装置20を備える分電盤1について図1〜図4を参照して説明する。
分電盤1の分電盤用キャビネット10は、例えば、戸建て住宅又は集合住宅の住戸等の施設に設置されて使用される。なお、分電盤1が設置される施設は、戸建て住宅又は集合住宅の各住戸に限定されず、非住宅の建物(例えば、工場、商業用ビル、オフィスビル、病院、学校等)に設置されてもよい。
以下の説明では、特に断りがない限り、図2においてX軸方向を左右方向、Z軸方向を上下方向と規定する。また、X軸方向及びZ軸方向とそれぞれ直交する方向を前後方向と規定する。さらに、X軸方向の正の向きを右側、Z軸方向の正の向きを上側と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、保護装置20及び分電盤1の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(2.1)構成
分電盤1は、上述のように、回路遮断器2等を収容する分電盤用キャビネット10を備えている。
分電盤1は、上述のように、回路遮断器2等を収容する分電盤用キャビネット10を備えている。
分電盤用キャビネット10は、図2に示すように、複数の回路遮断器2、計測アダプタ7、及び電流計測装置8等を収容する。ここで、複数の回路遮断器2は、主幹ブレーカ3と、複数の分岐ブレーカ4とを含んでいる。なお、分電盤用キャビネット10は少なくとも回路遮断器2を収容していればよく、分電盤用キャビネット10が、計測アダプタ7及び電流計測装置8を収容することは必須ではなく、適宜省略が可能である。
分電盤用キャビネット10は、前面が開口した箱状のボディ11(図2参照)と、ボディ11の開口を塞ぐカバーと、を備えている。また、分電盤用キャビネット10には、カバーの前面を覆う位置と、カバーの前面の少なくとも一部を覆わない位置との間で移動可能な状態で蓋体が取り付けられている。図2においては、カバー及び蓋体の図示を省略している。分電盤用キャビネット10は、造営材(例えば建物の壁110)に取り付けられている。なお、分電盤用キャビネット10は、壁110に設けられた取付孔に一部又は全体が埋め込まれた状態で取り付けられてもよい。分電盤用キャビネット10は、例えば、平均的な身長の子供では手が届かないような高さ位置であって、平均的な身長の大人であれば操作が可能なような高さ位置に設けられている。
分電盤用キャビネット10の内部には、図2に示すように、主幹ブレーカ3、複数の分岐ブレーカ4、計測アダプタ7、及び電流計測装置8が収容されている。主幹ブレーカ3、複数の分岐ブレーカ4、計測アダプタ7、及び電流計測装置8は、ボディ11に直接又は取付用の部品等を介して取り付けられている。図2は、分電盤用キャビネット10の内部における主幹ブレーカ3、複数の分岐ブレーカ4、計測アダプタ7、及び電流計測装置8の配置を示しているが、これらの配置は一例であり、適宜変更が可能である。
主幹ブレーカ3は、分電盤用キャビネット10の内部において、左右方向の中央よりもやや左側の位置に配置されている。なお、分電盤用キャビネット10の内部での主幹ブレーカ3の位置は、例えば中央よりも右側等、他の位置であってもよい。
主幹ブレーカ3の前面には、主幹ブレーカ3が内蔵する接点をオン又はオフにするための操作レバーが設けられている。
主幹ブレーカ3は3つの一次側端子3A(図2参照)を備えており、3つの一次側端子3Aには、単相三線式配線における3本(第1電圧極、第2電圧極、及び中性極)の電線40(給電路)が接続される。3本の電線40は、第1電圧極(L1相)の電線41と、第2電圧極(L2相)の電線42と、中性極(N相)の電線43とを含む。ここで、第1電圧極(L1相)の電線41と、中性極(N相)の電線43との間にはAC100Vの電源P1が接続され、第2電圧極(L2相)の電線42と、中性極(N相)の電線43との間にはAC100Vの電源P2が接続されている。
また、主幹ブレーカ3の二次側端子には、3本の導電バー50が電気的に接続されている。3本の導電バー50は、第1電圧極(L1相)の導電バー51と、第2電圧極(L2相)の導電バー52と、中性極(N相)の導電バー53とを含む。各導電バー50は、導電部材により左右方向に長い長尺板状に形成されており、分電盤用キャビネット10の内部において、上下方向の中央であって主幹ブレーカ3の右側の位置に配置されている。
複数の分岐ブレーカ4は、各導電バー50の上側と下側とに分かれて、それぞれ複数個ずつ左右方向に並ぶように配置されている。本実施形態では、図2に示すように、各導電バー50の上側及び下側には、それぞれ、12個の分岐ブレーカ4が左右方向に並ぶように配置されている。各分岐ブレーカ4は、一対の一次側端子と、一対の二次側端子と、を備えている。各分岐ブレーカ4は、一次側端子と二次側端子との間に電気的に接続される接点を有している。各分岐ブレーカ4の前面には、各分岐ブレーカ4が内蔵する接点をオン又はオフにするための操作レバーが設けられている。
分岐ブレーカ4には、100V用と200V用とがある。100V用の分岐ブレーカ4が備える一対の一次側端子は、第1電圧極の導電バー51及び第2電圧極の導電バー52のうちの一方と、中性極の導電バー53とにそれぞれ電気的に接続される。200V用の分岐ブレーカ4が備える一対の一次側端子は、第1電圧極の導電バー51と、第2電圧極の導電バー52とにそれぞれ電気的に接続される。また、分岐ブレーカ4の二次側端子には、対応する配線が電気的に接続される。各分岐ブレーカ4の二次側端子に接続された配線には、例えば、照明器具、給湯設備等の電気機器、コンセント又は壁スイッチ等の配線器具が負荷30として1つ以上接続される。したがって、分電盤1は、分岐ブレーカ4の二次側端子に配線を介して接続された電気機器、又はコンセントに接続された電気機器(例えば、空調機器又はテレビ受像器等)等の負荷30に電力を供給することができる。なお、分岐ブレーカ4には100V用と200V用とがある。そして、分岐ブレーカ4に接続される負荷30にも、図4に示すように、100V用の分岐ブレーカ4に接続される100V用の負荷31と、200V用の分岐ブレーカ4に接続される200V用の負荷32とがある。
ここで、図2に示すように、回路遮断器2を収容するボディ11の底壁には、底壁を前後方向に貫通する貫通孔111が設けられている。したがって、分電盤用キャビネット10の外部から貫通孔111を通して分電盤用キャビネット10の内部に導入された電線40等が、回路遮断器2に電気的に接続される。
電流計測装置8は、複数の分岐ブレーカ4の各々に接続された負荷30に流れる電流を計測するように構成されている。電流計測装置8は、例えば、基板と、複数のコイルと、を有している。基板は、左右方向に長い板状である。基板には、複数の孔が形成されている。複数の孔には、導電バー50から延びて分岐ブレーカ4の一次側端子に接続される端子がそれぞれ挿入される。コイルは、例えばロゴスキコイルであり、基板の孔の周りに形成されている。本実施形態では、電流計測装置8は、複数の分岐ブレーカ4の各々に流れる電流を計測する。なお、電流計測装置8はロゴスキコイルを有するものに限定されず、例えば、変流器(カレントトランス)、ホール素子、GMR(Giant Magnetic Resistances)素子等の磁気抵抗素子、シャント抵抗等のセンサを有するものでもよい。
計測アダプタ7は、分電盤用キャビネット10の内部において、主幹ブレーカ3の左側に配置されている。計測アダプタ7は、分電盤1内の主幹ブレーカ3及び分岐ブレーカ4の少なくとも一方を通過する電力を計測する計測機能、及び分電盤用キャビネット10の外部に配置された機器と通信する通信機能を有している。
計測アダプタ7は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、計測アダプタ7としての機能(計測機能等)が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
本実施形態の計測アダプタ7は、主幹ブレーカ3に流れる電流を計測する主幹電流計測装置、及び電流計測装置8と電気的に接続されている。ここに、主幹電流計測装置は、例えばカレントトランス(CT)からなる電流センサを備えている。計測アダプタ7の計測機能は、電流計測装置8が計測した複数の分岐ブレーカ4の各々に流れる電流値を、電流計測装置8から受け取る。さらに、計測アダプタ7の計測機能は、主幹電流計測装置が計測した電流値を主幹電流計測装置から受け取る。計測アダプタ7の計測機能は、電流計測装置8、及び主幹電流計測装置が計測した電流値のそれぞれを電力値(瞬時電力値)に変換する。また、計測アダプタ7の計測機能は、収集した瞬時電力のデータを所定時間に亘って積算した電力量のデータを演算する機能を有している。
計測アダプタ7の通信機能は、例えば、分電盤用キャビネット10の外部に配置された機器(例えばコントローラ等)との間で通信を行う。コントローラは、HEMS(Home Energy Management System)に対応する機器(以下、HEMS対応機器という)の制御又は監視を行う。つまり、コントローラは、計測アダプタ7と通信を行うことによって、複数の分岐ブレーカ4に接続された複数の負荷30の各々での瞬時電力や電力量を取得することができ、HEMS対応機器を制御又は監視することができる。ここに、HEMS対応機器は、例えばスマートメータ、太陽光発電装置、蓄電装置、燃料電池、電気自動車、エアコン、照明器具、給湯装置、冷蔵庫、又はテレビ受像機等を含む。なお、HEMS対応機器は、これらの機器に限定されない。
計測アダプタ7の通信機能とコントローラとの間の通信方式は、例えば、920MHz帯の特定小電力無線局(免許を要しない無線局)、Wi−Fi(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)等の通信規格に準拠した、電波を媒体とした無線通信である。計測アダプタ7の通信機能とコントローラとの間の通信方式は、有線LAN(Local Area Network)等の通信規格に準拠した有線通信であってもよい。また、計測アダプタ7の通信機能とコントローラとの間の通信における通信プロトコルは、例えば、Ethernet(登録商標)、ECHONET Lite(登録商標)等である。
次に、本実施形態の保護装置20について図3を参照して説明する。
保護装置20は、電線40に取り付けられるコア21と、コア21を収容する保持ケース22とを備えている。
コア21は、2つの分割コア211,212を含む。コア21は、例えばフェライト(酸化鉄を主成分とするセラミック)等の磁性材料により、全体として円筒形状となるように形成されている。2つの分割コア211,212は、円筒形状のコア21を、円筒の中心軸を含む平面で2つに分割したような形状に形成されている。なお、本実施形態ではコア21が全体として円筒形状であるが、コア21の形状は円筒形状に限定されず、角筒状でもよい。コア21は電線40を通すための孔を有していればよく、コア21の形状は適宜変更が可能である。
コア21は、組み立て状態において円筒形状となるような合成樹脂製の保持ケース22に保持されている。保持ケース22は、第1ケース221と第2ケース222とを含む。第1ケース221及び第2ケース222は、円筒形状の保持ケース22を、円筒の中心軸を含む平面で2つに分割したような形状に形成されている。第1ケース221及び第2ケース222にはそれぞれ分割コア211,212が保持されている。第1ケース221及び第2ケース222は、第1ケース221及び第2ケース222の外周面において軸方向と平行な一辺に設けられたヒンジ部23を介して連結されている。
第2ケース222の外周面には、軸方向と平行な2つの辺のうちヒンジ部23が設けられた辺以外の辺の周辺に、一対の突起25が設けられている。また、第1ケース221の外周面には、軸方向と平行な2つの辺のうちヒンジ部23が設けられた辺以外の辺の周辺に、突起25が挿入される孔27をそれぞれ有する一対の枠片26が設けられている。
第1ケース221及び第2ケース222は、軸方向における両側の端面に、給電路である電線40を通すための半円形の凹部24を有している。ここで、ヒンジ部23を曲げて第1ケース221及び第2ケース222を結合すると、第1ケース221及び第2ケース222の端面に設けられた半円形の凹部24により、電線40を通すための貫通孔が形成される。
ここで、保護装置20を電線40に取り付ける場合、ユーザは、第1ケース221及び第2ケース222を開いた状態で、分割コア211,212の間に電線40を配置し、ヒンジ部23を曲げて、第1ケース221と第2ケース222とを閉じる。このとき、第1ケース221に設けられた枠片26の孔27に、第2ケース222の突起25が嵌ることによって、第1ケース221と第2ケース222とが閉じた状態で保持される。このとき、第1ケース221及び第2ケース222にそれぞれ保持された分割コア211,212が組み合わされることによって、2つの分割コア211,212により円筒形状のコア21が構成される。これにより、コア21の中心の孔に電線40が通された状態で、コア21が電線40の一部に取り付けられ、コア21が電線40の一部とともにインダクタとして機能する。このように、本実施形態の保護装置20によれば、ユーザは、工具等を用いることなく、保護装置20を電線40に簡単に取り付けることができる。
なお、保護装置20を電線40から取り外す場合、ユーザは、枠片26に力を加えて枠片26を撓め、枠片26の孔27に突起25が嵌った状態を解除する。枠片26の孔27に突起25が嵌った状態を解除した後に、ユーザが、第1ケース221と第2ケース222とを開くと、保護装置20を電線40から取り外すことができる。したがって、本実施形態の保護装置20によれば、ユーザは、工具等を用いることなく、保護装置20を電線40から簡単に取り外すことができる。
ここにおいて、本実施形態ではコア21が2つの分割コア211,212を含んでいるが、コア21は3つ以上の分割コアを含んでいてもよい。すなわち、コア21は、複数の分割コアを含み、複数の分割コアが組み合わされることでコア21が構成されればよい。
ここで、図4Aは、保護装置20が取り付けられた回路の高周波領域における等価回路である。本実施形態において高周波領域とは、商用電源の周波数に比べて高周波の領域であって、例えば1kHz以上の周波数領域である。電線41,42,43の一部にそれぞれ取り付けられたコア21は、電線41,42,43の一部とともにインダクタL1,L2,L3として機能する。したがって、高周波領域では、コア21と電線41,42,43の一部とで構成されるインダクタL1,L2,L3によって、電源P1,P2と負荷30(31,32)との間のインピーダンス値が増加する。したがって、電線41〜43に誘導雷等によるサージ電流が流れたとしても、サージ電流を低減でき、誘導雷等によるサージ電流から負荷30を保護することができる。
また、本実施形態の保護装置20では、コア21を電線41,42,43の一部に取り付けることで、高周波のノイズを低減できるので、電線41,42,43に重畳されるPLC(Power Line communication)信号を低減することができる。よって、保護装置20は、電源P1,P2側から主幹ブレーカ3の一次側端子3Aに流入するPLC信号、及び、主幹ブレーカ3の一次側端子3Aから電源P1,P2側に流出するPLC信号をそれぞれ低減できるので、PLC通信のクロストークを抑制できる。
一方、図4Bは、保護装置20が取り付けられた回路の低周波領域(例えば1kHz未満の周波数領域)における等価回路図である。低周波領域では、保護装置20によって電線41〜43に発生するインピーダンス値は十分低いので、保護装置20による損失をほぼゼロにできる。
上述のように、本実施形態では回路遮断器2が主幹ブレーカ3を少なくとも含み、コア21が取り付けられる給電路40は、主幹ブレーカ3に電気的に接続される。具体的には、保護装置20のコア21は、主幹ブレーカ3の一次側端子3Aに接続される電線41,42,43に取り付けられているので、電線41,42,43に流れるサージ電流を低減できる。よって、保護装置20により、主幹ブレーカ3の二次側に接続される回路を保護できる。
なお、本実施形態の保護装置20は、主幹ブレーカ3の一次側端子3Aに電気的に接続される電線40の一部に取り付けられているが、主幹ブレーカ3の二次側端子に接続される導電バー50(給電路)の一部に取り付けられてもよい。
また、保護装置20は、図1に二点鎖線で示すように、分電盤用キャビネット10の内部において、分岐ブレーカ4の二次側端子に接続される電線60の一部に取り付けられてもよい。保護装置20のコア21は、電線60の一部に取り付けられており、電線60の一部とともにインダクタとして機能する。したがって、電線60に取り付けられた保護装置20によって、電線60に流れるサージ電流を低減でき、分岐ブレーカ4の二次側に接続される負荷30を保護することができる。
(3)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。
(3.1)変形例1
変形例1の保護装置20を図5に基づいて説明する。なお、図5は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例1の保護装置20を図5に基づいて説明する。なお、図5は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例1の保護装置20では、コア21に巻線71が複数回巻き付けられており、巻線71の両端間に抵抗体72が電気的に接続されている。すなわち、変形例1の保護装置20は、コア21に巻き付けられた巻線71を、更に備える。また、変形例1の保護装置20は、巻線71に電気的に接続された抵抗体72を、更に備える。なお、巻線71及び抵抗体72以外の構成は基本例と同様であるので、上記の基本例と共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
ここで、電線40に、誘導雷等による高周波のサージ電流が流れると、電線40に流れるサージ電流に応じた電流が巻線71に流れ、巻線71と直列に接続された抵抗体72がジュール発熱する。これにより、誘導雷等による高周波のサージ電流が電線40に流れた場合に、抵抗体72がジュール発熱することで、電線40に流れるサージ電流を低減できる。
ここにおいて、電線40にサージ電流が流れた場合に抵抗体72が焼損する可能性がある。そのため、巻線71の両端間に、抵抗体72の両側の端子が着脱可能な状態で取り付けられるソケットを電気的に接続し、このソケットに抵抗体72を取り付けてもよい。これにより、電線40にサージ電流が流れることによって抵抗体72が焼損した場合でも、焼損した抵抗体72をソケットから取り外し、新しい抵抗体72をソケットに取り付けることで、抵抗体72の交換を容易に行うことができる。
(3.2)変形例2
変形例2の保護装置20を図6に基づいて説明する。なお、図6は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例2の保護装置20を図6に基づいて説明する。なお、図6は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例2の保護装置20では、コア21に巻線71が複数回巻き付けられている。そして、変形例2の保護装置20は、巻線71に流れる電流を検出する検出部73を、更に備えている。また、変形例2の保護装置20は、分電盤1の外部に設けられた外部機器200と通信する通信部74を、更に備えている。なお、検出部73及び通信部74以外の構成は基本例と同様であるので、基本例と共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
変形例2の保護装置20においても、コア21が電線40の一部に取り付けられることによって、コア21が電線40の一部とともにインダクタとして機能するので、上述のように電線40に流れるサージ電流を低減できる。
そして、変形例2の保護装置20では、コア21に巻き付けられた巻線71に検出部73が接続されている。検出部73は、巻線71に流れる電流を検出することによって、電線40に流れるサージ電流を検出すると、検出信号を通信部74に出力する。
通信部74は、例えば分電盤用キャビネット10の外部に設けられた外部機器200との間で通信を行う。通信部74と外部機器200との間の通信方式は、例えば、920MHz帯の特定小電力無線局(免許を要しない無線局)、Wi−Fi(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)等の通信規格に準拠した、電波を媒体とした無線通信である。通信部74と外部機器200との間の通信方式は、有線LAN(Local Area Network)等の通信規格に準拠した有線通信であってもよい。
通信部74は、検出部73から検出信号が入力されると、検出信号を無線信号により外部機器200に送信する。したがって、外部機器200は、通信部74から受信した検出信号に基づいて、電線40にサージ電流が流れたことを把握でき、サージ電流が流れた日時及びサージ電流の大きさ等を、施設内の電気機器の点検に活用することができる。また、外部機器200は、通信部74から受信した検出信号に基づいて、サージ電流の発生を光及び音の少なくとも一方で分電盤1のユーザに通知してもよく、分電盤1のユーザに異常を知らせることができる。
(3.3)変形例3
変形例3の保護装置20を図7に基づいて説明する。図7は、保護装置20が電線40に取り付けられた状態を、コア21の軸方向から見た断面図である。なお、図7は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例3の保護装置20を図7に基づいて説明する。図7は、保護装置20が電線40に取り付けられた状態を、コア21の軸方向から見た断面図である。なお、図7は模式図であり、コア21は一体のコアとして図示されているが、コア21は複数の分割コアを組み合わせて構成されてもよい。
変形例3の保護装置20は、コア21の表面に、コア21の材料よりも導電率が高い材料で形成された導電部28を、更に備える。なお、導電部28以外の構成は基本例と同様であるので、基本例と共通の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
導電部28は、例えばコア21の表面に形成された導電性材料のめっき層からなる。導電部28の材料は、コア21の材料(例えばフェライト等)よりも導電率が高い材料であり、例えばスズ、ニッケル、銀などの金属材料である。
このように、コア21の表面に導電部28を形成することで、電線40にサージ電流が流れた場合にコア21に発生する渦電流によって、導電部28で発生するジュール熱が大きくなり、電線40に流れるサージ電流を低減する効果を高めることができる。
なお、変形例3において、コア21の表面に導電部28を形成する代わりに、コア21の表面に、複数の溝を形成してもよい。複数の溝は、電線40にサージ電流が流れることによって発生する渦電流の向きと交差する向きに延びている。このような溝を形成することで、渦電流による損失を大きくでき、電線40に流れるサージ電流を低減することができる。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る保護装置(20)は、コア(21)を備える。コア(21)は、分電盤(1)に収容される回路遮断器(2)に電気的に接続される給電路(40,50,60)の一部に取り付けられる。コア(21)は、給電路(40,50,60)の一部に取り付けられた状態で、給電路(40,50,60)の一部とともにインダクタ(L1,L2,L3)として機能する。
以上説明したように、第1の態様に係る保護装置(20)は、コア(21)を備える。コア(21)は、分電盤(1)に収容される回路遮断器(2)に電気的に接続される給電路(40,50,60)の一部に取り付けられる。コア(21)は、給電路(40,50,60)の一部に取り付けられた状態で、給電路(40,50,60)の一部とともにインダクタ(L1,L2,L3)として機能する。
この態様によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる。
第2の態様に係る保護装置(20)では、第1の態様において、コア(21)は、複数の分割コア(211,212)を含み、複数の分割コア(211,212)が組み合わされることでコア(21)が構成される。
この態様によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる。
第3の態様に係る保護装置(20)では、第1又は第2の態様において、回路遮断器(2)は、主幹ブレーカ(3)を少なくとも含む。給電路(40,50)は、主幹ブレーカ(3)に電気的に接続される。
この態様によれば、主幹ブレーカ(3)に電気的に接続される給電路(40,50)に接続される電気機器を保護することができる。
第4の態様に係る保護装置(20)は、第1〜第3の何れかの態様において、コア(21)に巻き付けられた巻線(71)を、更に備える。
この態様によれば、給電路(40,50,60)に流れる電流に応じて、巻線(71)に電流を流すことができる。
第5の態様に係る保護装置(20)は、第4の態様において、巻線(71)に電気的に接続された抵抗体(72)を、更に備える。
この態様によれば、給電路(40,50,60)に流れる電流に応じて、巻線(71)に流れる電流によって抵抗体(72)でジュール発熱を発生させることで、給電路(40,50,60)に流れる電流を低減できる。
第6の態様に係る保護装置(20)では、第4又は第5の態様において、巻線(71)に流れる電流を検出する検出部(73)を、更に備える。
この態様によれば、検出部(73)が、巻線(71)に流れる電流を検出することによって、給電路(40,50,60)にサージ電流が流れたことを検出できる。
第7の態様に係る保護装置(20)では、第1〜第6の何れかの態様において、コア(21)の表面に、コア(21)の材料よりも導電率が高い材料で形成された導電部(28)を、更に備える。
この態様によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる。
第8の態様に係る分電盤(1)は、第1〜第7の何れかの態様の保護装置(20)と、保護装置(20)を収容する分電盤用キャビネット(10)と、を備える。
この態様によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる分電盤(1)を提供できる。
第9の態様に係る保護方法は、分電盤(1)に収容される回路遮断器(2)に電気的に接続される給電路(40,50,60)の一部とともにインダクタ(L1,L2,L3)として機能するように、給電路(40,50,60)の一部にコア(21)を取り付ける。
この態様によれば、サージ保護機能を簡単に付加できる。
上記態様に限らず、上記実施形態に係る保護装置(20)の種々の構成(変形例を含む)は、保護方法等で具現化可能である。
第2〜第7の態様に係る構成については、保護装置(20)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 分電盤
2 回路遮断器
3 主幹ブレーカ
4 分岐ブレーカ
10 分電盤用キャビネット
20 保護装置
21 コア
28 導電部
40,60 電線(給電路)
50 導電バー(給電路)
71 巻線
72 抵抗体
73 検出部
74 通信部
200 外部機器
211,212 分割コア
L1,L2,L3 インダクタ
2 回路遮断器
3 主幹ブレーカ
4 分岐ブレーカ
10 分電盤用キャビネット
20 保護装置
21 コア
28 導電部
40,60 電線(給電路)
50 導電バー(給電路)
71 巻線
72 抵抗体
73 検出部
74 通信部
200 外部機器
211,212 分割コア
L1,L2,L3 インダクタ
Claims (9)
- 分電盤に収容される回路遮断器に電気的に接続される給電路の一部に取り付けられた状態で、前記給電路の一部とともにインダクタとして機能するコアを備える、
保護装置。 - 前記コアは、複数の分割コアを含み、
前記複数の分割コアが組み合わされることで前記コアが構成される、
請求項1に記載の保護装置。 - 前記回路遮断器は、主幹ブレーカを少なくとも含み、
前記給電路は、前記主幹ブレーカに電気的に接続される、
請求項1又は2に記載の保護装置。 - 前記コアに巻き付けられた巻線を、更に備える、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の保護装置。 - 前記巻線に電気的に接続された抵抗体を、更に備える、
請求項4に記載の保護装置。 - 前記巻線に流れる電流を検出する検出部を、更に備える、
請求項4又は5に記載の保護装置。 - 前記コアの表面に、前記コアの材料よりも導電率が高い材料で形成された導電部を、更に備える、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の保護装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の保護装置と、
前記保護装置を収容する分電盤用キャビネットと、を備える、
分電盤。 - 分電盤に収容される回路遮断器に電気的に接続される給電路の一部とともにインダクタとして機能するように、前記給電路の一部にコアを取り付ける、
保護方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018203328A JP2020072513A (ja) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 保護装置、分電盤、及び保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018203328A JP2020072513A (ja) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 保護装置、分電盤、及び保護方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020072513A true JP2020072513A (ja) | 2020-05-07 |
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ID=70549708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018203328A Pending JP2020072513A (ja) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 保護装置、分電盤、及び保護方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020072513A (ja) |
-
2018
- 2018-10-29 JP JP2018203328A patent/JP2020072513A/ja active Pending
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