JP2020072584A - 回路遮断器駆動システム、及び分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲環境における異常が発生した場合に、漏電遮断器以外の回路遮断器であっても駆動させることを可能とする。【解決手段】回路遮断器駆動システム１００は、回路遮断器２０の外部に配置されて、周囲環境における異常が発生した場合に回路遮断器２０を駆動する回路遮断器駆動システムである。回路遮断器駆動システム１００は、センサ１１と、判定部１２と、駆動部１３と、を備える。センサ１１は、電力により動作して物理量を計測する。判定部１２は、センサ１１の出力信号に基づいて異常の発生を判定し、回路遮断器２０を駆動させるか否かを判定する。駆動部１３は、回路遮断器２０を駆動させると判定部１２が判定した場合に、回路遮断器２０のハンドル２１を移動させることで、回路遮断器２０の接点Ｃ１を開極させる。【選択図】図１

Description

本開示は、回路遮断器駆動システム、及び分電盤に関し、より詳細には、周囲環境における異常が発生した場合に回路遮断器を駆動する回路遮断器駆動システム、及びこの回路遮断器駆動システムを備えた分電盤に関する。

特許文献１には、従来の感震ユニットの一例が記載されている。

この感震ユニットが収納される分電盤のキャビネットには、漏電保護機能を有する主幹ブレーカ（漏電遮断器）が収納されている。主幹ブレーカの一次側の接続端子には、商用電源のような交流電源に接続された電力線（Ｌ相の電線及びＮ相の電線を含む）が接続され、主幹ブレーカの二次側の接続端子には、電力線（Ｌ相の電線及びＮ相の電線を含む）が接続されている。

感震ユニットは、信号処理部と、加速度センサと、漏電電流駆動部と、を備えている。信号処理部は、加速度センサの測定値を処理し、地震による揺れを検知する。漏電電流駆動部は、主幹ブレーカの二次側のＬ相の電線と一次側のＮ相の電線との間に接続されたスイッチ素子を備えている。

信号処理部は、地震が発生したと判定した場合に、所定の条件が満たされると、漏電電流駆動部に遮断信号を出力する。漏電電流駆動部は、信号処理部から遮断信号が入力されると、スイッチ素子をオンして、上記一次側のＮ相の電線と二次側のＬ相の電線との間を短絡する。これにより、主幹ブレーカが接続された幹線に、スイッチ素子を介して漏電電流が流れるので、主幹ブレーカの漏電保護機能が作動して、主幹ブレーカがオフになる。

特開２０１８−４２４０６号公報

特許文献１では、感震ユニット（回路遮断器駆動システム）を、漏電遮断器とともに用いることしか想定されていない。

本開示の目的は、周囲環境における異常が発生した場合に、漏電遮断器以外の回路遮断器であっても駆動させることが可能な回路遮断器駆動システム、及びそれを備えた分電盤を提供することにある。

本開示の一態様に係る回路遮断器駆動システムは、回路遮断器の外部に配置されて、周囲環境における異常が発生した場合に前記回路遮断器を駆動する。前記回路遮断器駆動システムは、センサと、判定部と、駆動部と、を備える。前記センサは、電力により動作して物理量を計測する。前記判定部は、前記センサの出力信号に基づいて前記異常の発生を検知し、前記回路遮断器を駆動させるか否かを判定する。前記駆動部は、前記回路遮断器を駆動させると前記判定部が判定した場合に、前記回路遮断器のハンドルを移動させることで、前記回路遮断器の接点を開極させる。

本開示の一態様に係る分電盤は、上記の回路遮断器駆動システムと、前記回路遮断器と、前記回路遮断器を保持するキャビネットと、を備える。

本開示の回路遮断器駆動システム、及び分電盤は、周囲環境における異常が発生した場合に、漏電遮断器以外の回路遮断器であっても駆動させることが可能である。

図１は、本開示の一実施形態に係る回路遮断器駆動システム及び回路遮断器の概略構成を示す説明図である。 図２は、同上の回路遮断器を備えた分電盤の概略構成を示す説明図である。 図３は、同上の回路遮断器の正面図である。 図４は、同上の回路遮断器のカバーを外した状態の正面図である。 図５は、同上の回路遮断器の閉極時における断面図である。 図６は、同上の回路遮断器の開極時における断面図である。 図７は、同上の回路遮断器駆動システムの概略構成を示す説明図である。 図８は、同上の回路遮断器駆動システムの動作後の状態の概略構成を示す説明図である。

（１）概要
本実施形態の回路遮断器駆動システム１００は、回路遮断器２０の外部に配置されて、周囲環境における異常が発生した場合に回路遮断器２０を駆動する、より詳細には、接点Ｃ１を開極させるシステムである。以下に説明する実施形態では、回路遮断器２０が、分電盤１に設けられている主幹ブレーカ２であることを想定する。

図１に示すように、回路遮断器駆動システム１００は、センサ１１と、判定部１２と、駆動部１３と、を備えている。

センサ１１は、電力により動作する。センサ１１は、物理量を計測する。判定部１２は、センサ１１の出力信号に基づいて異常の発生を検知し、回路遮断器２０を駆動させるか否か（接点Ｃ１を開極させるか否か）を判定する。ここでは、センサ１１は、加速度センサ１１０を備えている。そして、判定部１２は、加速度センサ１１０の出力信号に基づいて、周囲環境における異常としての地震の発生を検知し、回路遮断器２０を駆動させるか否かを判定する。

駆動部１３は、回路遮断器２０を駆動させると判定部１２が判定した場合に、回路遮断器２０のハンドル２１を閉位置（図５参照）から開位置（図６参照）へ移動させることで、回路遮断器２０の接点Ｃ１を開極させる。

図２に示すように、本実施形態の分電盤１は、回路遮断器駆動システム１００と、回路遮断器２０と、回路遮断器２０を保持するキャビネット１０と、を備えている。

上記のように、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００は、回路遮断器２０のハンドル２１を閉位置から開位置へ機械的に移動させることで、回路遮断器２０の接点Ｃ１を開極させている。そのため、回路遮断器駆動システム１００は、周囲環境における異常が発生した場合に、漏電遮断器以外の回路遮断器であっても駆動させる（接点Ｃ１を開極させる）ことが可能である。また、漏電遮断器が接続されている電路（幹線）に例えば断線が起こり、電路に漏電電流が流れなくなった場合であっても、漏電遮断器をオフ（開極）させることが可能である。

また、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００及び分電盤１は、センサ１１及び判定部１２（すなわち、電気的機構）によって、周囲環境における異常の発生を検知し、検知結果に基づいて回路遮断器２０を駆動させるか否かを判定している。そのため、機械的な機構を用いて異常の発生を検知する（すなわち、回路遮断器２０を駆動させるか否かを判定する）構成、例えば、凹面上に支持された鋼球の落下又は移動を検出することによって地震（振動）の発生を検知する構成等に比べて、周囲環境における異常の発生を精度よく検知可能である。また、一般に、センサ１１及び判定部１２のような電気的機構は機械的な機構に比べて小型化が可能であるため、例えばシステム全体を一つのユニットにまとめる場合、このユニットの小サイズ化及び薄型化が容易となる。

（２）構成
以下、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００及び分電盤１について、図１〜図８を用いて説明する。以下の説明では、特に断りがない限り、図２〜図８に示す仮想的な矢印の方向によって、回路遮断器駆動システム１００及び分電盤１の上下左右及び前後を規定する。なお、図２では、紙面から奥に向かう向きが「後方」、その逆が「前方」に対応する。ただし、これらの方向の規定は、回路遮断器駆動システム１００及び分電盤１の使用態様を限定する趣旨ではない。

（２．１）分電盤
まず、分電盤１について、図２を用いて説明する。図２に示すように、分電盤１は、回路遮断器駆動システム１００と、主幹ブレーカ２（回路遮断器２０）と、複数の分岐ブレーカ３と、これらを収容するキャビネット１０と、を備えている。本実施形態では、分電盤１は、一例として戸建住宅に設置される場合を例示するが、この例に限らない。分電盤１は、設置可能な施設であれば、例えば集合住宅の各住戸、事務所、店舗、工場、及び病院等の施設に設置されてもよい。

（２．１．１）主幹ブレーカ
主幹ブレーカ２は、キャビネット１０の内部に配置されている。ここでは、主幹ブレーカ２は、漏電保護機能を備えた、いわゆる漏電遮断器である。もちろん、主幹ブレーカ２は、漏電保護機能を備えていなくてもよいし、漏電保護機能に代えて或いは加えて、中性線欠相保護機能を備えていてもよい。

図１、図３、図４に示すように、主幹ブレーカ２は、ケース２００と、一次側端子２１０と、二次側端子２２０と、ハンドル２１と、開閉機構部２２と、接点機構２３と、接続線２４と、引き外し装置２５と、電磁釈放装置２６と、を備えている。

ケース２００は、合成樹脂から中空の直方体状に形成されている。ケース２００は、前面が開口するボディ２００ａ（図４、図５参照）と、後面が開口してボディ２００ａの開口を覆うようにボディ２００ａに結合されるカバー２００ｂ（図３、図５参照）とで構成されている。ケース２００は、その上端部の中央から左端にかけて、左右方向に沿った端子台２０１を備えており、その上端部の右端に、上方に延びる端子取付け部２０２を備えている。また、ケース２００の前壁（カバー２００ｂの前壁）の中央には、矩形状に開口するハンドル挿通孔２０３が形成されている。

３つの一次側端子２１０の各々は、端子板２１１及び端子ねじ２１２を備えたねじ付き端子である。３つの一次側端子２１０は、端子台２０１の前面に、左右方向に並んで設けられている。本実施形態の分電盤１では配電方式として単相三線式を想定しているので、３つの一次側端子２１０には、電源Ｐ１（系統電源（商用電源））の単相三線式の引き込み線が電気的に接続される。具体的には、左側の一次側端子２１０に単相三線式の第１電圧線（Ｌ１相）が接続され、右側の一次側端子２１０に第２電圧線（Ｌ２相）が接続され、中央の一次側端子２１０に中性線（Ｎ相）が接続される。

３つの二次側端子２２０は、端子取付け部２０２の右側面から突出するように配置されている。３つの二次側端子２２０には、それぞれ母線となる導電バー９が、端子ねじを用いて接続される。具体的には、上側の二次側端子２２０に第１電圧極（Ｌ１相）の導電バー９が接続され、下側の二次側端子２２０に第２電圧極（Ｌ２相）の導電バー９が接続され、中央の二次側端子２２０に中性極（Ｎ相）の導電バー９が接続される。

一次側端子２１０と二次側端子２２０とは、１対１に対応している。対応する一次側端子２１０と二次側端子２２０とは、接点機構２３と接続線２４とを介して互いに接続されている。つまり、３つの一次側端子２１０と３つの二次側端子２２０とが、３つの接点機構２３と３つの接続線２４とにより、それぞれ接続されている。

図４〜図６に示すように、各接点機構２３は、接点保持片２３１と、可動接触子２３２と、を備えている。

接点保持片２３１は、対応する一次側端子２１０の端子板２１１の下端縁から延びており、その先端部（下端部）の前面に固定接点２３３が設けられている。可動接触子２３２は、上下方向に長い矩形板状であり、その上端部の後面に可動接点２３４が設けられている。可動接触子２３２は、可動接点２３４が固定接点２３３と接触する閉極位置（図５参照）と可動接点２３４が固定接点２３３から離間する開極位置（図６参照）との間で移動可能となるように配置されている。可動接点２３４と固定接点２３３とで、主幹ブレーカ２（回路遮断器２０）の接点Ｃ１が構成される。

各可動接触子２３２は、接続線２４を介して、対応する二次側端子２２０に接続されている。なお、図１、図４に示すように、第１電圧線（Ｌ１相）に対応する可動接触子２３２と接続線２４との間には、引き外し装置２５が接続されている。また、第２電圧線（Ｌ２相）に対応する可動接触子２３２と接続線２４との間には、別の引き外し装置２５が接続されている。

ハンドル２１は、合成樹脂の成型品からなる。ハンドル２１は、ハンドル挿通孔２０３を通してケース２００から露出する操作部２１ａを有している。ハンドル２１は、操作部２１ａの下端の後部に、ハンドル軸２１２を受ける軸受部を有しており、このハンドル軸２１２の周りで回転可能となっている。ハンドル２１は、操作部２１ａを操作されることで、操作部２１ａがハンドル挿通孔２０３の開口面と略面一となる閉位置（図５参照）と、操作部２１ａがハンドル挿通孔２０３から突出する開位置（図６参照）との間で回転可能となっている。ハンドル２１にはトーションばね２１３が取り付けられており、ハンドル２１はこのトーション２１３ばねから、閉位置から開位置に向かう向きの力を受けている。

開閉機構部２２は、ハンドル２１の操作部２１ａへの操作に応じて、３つの接点Ｃ１を開閉させる。開閉機構部２２は、複数のリンク２２２及びばね２２３を組み合わせて構成される。操作部２１ａへの操作によって、ハンドル２１が開位置から閉位置へ移動すると、開閉機構部２２は３個の可動接触子２３２を開極位置から閉極位置へ移動させて、接点Ｃ１を閉じる。開閉機構部２２は、接点Ｃ１が閉じた状態（可動接触子２３２が閉極位置にある状態）では、接点Ｃ１を開く向きのエネルギー（ばねの弾性力による位置エネルギー）を蓄積して、ラッチされる。開閉機構部２２は、ラッチが解除されると、蓄積したエネルギーを解放して可動接触子２３２を移動させることにより、接点Ｃ１を急速に開く。また、操作部２１ａへの操作によって、ハンドル２１が閉位置から開位置へ移動すると、開閉機構部２２は３個の可動接触子２３２を閉極位置から開極位置へ移動させて、接点Ｃ１を開く。

図４〜図６に示すように、開閉機構部２２の下側には、前後方向及び左右方向に長い板状の連動バー２７が配置されている。連動バー２７は、２つの引き外し装置２５及び電磁釈放装置２６のいずれかが駆動されると、左右方向に沿った回転軸の周りで回転して、開閉機構部２２のラッチを解除する。

引き外し装置２５は、電路（幹線）に短絡電流等の異常電流が流れたときに、連動バー２７を駆動させて、開閉機構部２２のラッチを解除する。電磁釈放装置２６は、コイルを含む電磁石装置、及びプランジャを備えており、電路に漏電電流が流れたときに、コイルに励磁電流を流すことでプランジャを動かして連動バー２７を駆動させ、開閉機構部２２のラッチを解除する。なお、開閉機構部２２、引き外し装置２５、電磁釈放装置２６は、周知の構造で実現されてよいので、詳しい説明は省略する。

ケース２００の内部空間の下側の部分には、零相変流器ＺＣＴ１と、プリント基板からなる回路基板２８と、が収容されている。回路基板２８には、漏電電流の発生を検知する漏電保護回路を構成するための回路部品が実装される。零相変流器ＺＣＴ１はトロイダルコアを備えており、トロイダルコアの中央孔に、３本の接続線２４が一次側電路として貫通している。なお、トロイダルコアの中央孔には、後述のリード線２４１も一次側電路として貫通している。零相変流器ＺＣＴ１の二次側電路は、回路基板２８に設けられた漏電保護回路に接続されている。零相変流器ＺＣＴ１は、一次側電路を通過する一次側電流に不平衡が生じると、二次側電路から動作信号を出力する。漏電保護回路は、零相変流器ＺＣＴ１の動作信号に基づいて一次側電流の不平衡（つまり、漏電電流の発生）を検出すると、電磁釈放装置２６を駆動させる。

ここで、電磁釈放装置２６の枠体２６１の前面の下側の部分には、固定接点板と、可動接点板２９１と、が前後方向に並んで（可動接点板２９１が手前側）設けられている。可動接点板２９１は、帯板状であって前後方向に延びる基部及び基部の前端から左方に延びる接触部を有しており、接触部の左端の後面が固定接点板の一端と対向するように、基部が枠体２６１に固定されている。可動接点板２９１の基部は、零相変流器ＺＣＴ１のトロイダルコアを貫通するリード線２４１を介して、電圧線（ここでは第１電圧線）が接続されている一次側端子２１０に接続されている。また、固定接点板の他端は、電圧線（ここでは第２電圧線）が接続されている一次側端子２１０に接続されている。ここにおいて、固定接点板と可動接点板２９１（接触部）とで、テストスイッチ２９０が構成されている。

また、図４に示すように、ケース２００のカバー２００ｂには、可動接点板２９１の接触部と対向する位置に貫通孔が形成されており、この貫通孔に、テスト釦２９が前後方向に移動可能に配置されている。操作者等に押されることによってテスト釦２９が後方に移動すると、可動接点板２９１の左端部がテスト釦２９によって押されて可動接点板２９１が撓められ、可動接点板２９１の接触部が固定接点板と接触導通して、テストスイッチ２９０がオンする。これにより、リード線２４１に電流が流れ、零相変流器ＺＣＴ１の一次側電路を流れる電流に不平衡が生じて、擬似的に漏電状態を作り出すようになっている。

（２．１．２）分岐ブレーカ
図２に示すように、複数の分岐ブレーカ３は、導電バー９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。各分岐ブレーカ３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。分岐ブレーカ３には１００Ｖ用と２００Ｖ用がある。１００Ｖ用の分岐ブレーカ３が備える一対の一次側端子は、第１電圧極（Ｌ１相）の導電バー９及び第２電圧極（Ｌ２相）の導電バー９のうちの一方と、中性極（Ｎ相）の導電バー９とにそれぞれ電気的に接続される。２００Ｖ用の分岐ブレーカ３が備える一対の一次側端子は、第１電圧極の導電バー９と、第２電圧極の導電バー９とにそれぞれ電気的に接続される。また、分岐ブレーカ３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３の二次側端子に接続された配線には、例えば照明器具や空調機器、テレビ受像器、給湯設備等の機器、又は壁スイッチ等の配線器具が負荷Ｂ１として１つ以上接続可能である。なお、図２では、便宜上、３つの導電バー９を一つに纏めて図示している。

（２．２）回路遮断器駆動システム
次に、回路遮断器駆動システム１００について、図１、図７、図８を用いて説明する。

図１、図７に示すように、回路遮断器駆動システム１００は、センサ１１と、判定部１２と、駆動部１３と、入力部１４と、電源部１５と、筐体１６と、取付部１７と、を備えている。

回路遮断器駆動システム１００では、センサ１１と、判定部１２と、駆動部１３とは、一つの筐体１６に保持（ここでは、収容）されている。また、本実施形態では、入力部１４及び電源部１５も、筐体１６に保持されている。筐体１６は、矩形箱状に形成されており、その内部に、センサ１１、判定部１２等を収容する収容空間を有している。なお、図７、図８では、筐体１６の収容空間に収容されているセンサ１１、判定部１２、及び入力部１４の図示を、省略している。

上述のように、本実施形態では、センサ１１は加速度センサ１１０を備えている。加速度センサ１１０は、３軸加速度センサであり、互いに直交する３つの軸方向（加速度センサ１１０に規定されているＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向）の加速度を計測する。加速度センサ１１０からは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度の計測結果が出力信号として出力される。要するに、加速度センサ１１０の出力信号は、Ｘ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号と、の３種類がある。加速度センサ１１０は、電源部１５から供給される電力により、常時動作している。

判定部１２は、加速度センサ１１０の出力信号に基づいて、異常としての地震の発生を検知する。判定部１２は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが判定部１２として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。判定部１２（コンピュータシステム）を構成する回路部品は、筐体１６内に配置された回路基板に実装されている。

判定部１２は、加速度センサ１１０が測定した加速度の測定値（加速度センサ１１０の出力信号）を処理する。判定部１２は、加速度センサ１１０が測定した加速度の測定値に基づいて、所定の感知レベル以上の揺れを検知すると、地震が発生したと判定する。すなわち、判定部１２は、加速度センサ１１０の測定値をもとに、地震による揺れを検知する機能を有している。判定部１２は、加速度センサ１１０の出力信号の波高値、周波数、及び／又は継続時間等に基づいて、地震による揺れを検知する。そして、判定部１２は、異常の発生を検知した場合に、回路遮断器２０を駆動させる（接点Ｃ１を開極させる）と判定する。つまり、判定部１２は、センサ１１（加速度センサ１１０）の出力信号（出力信号から得られる情報）が所定の判定条件を満たした場合に、周囲環境における異常（地震）が発生していると判定し、回路遮断器２０を駆動させると判定する。判定部１２は、回路遮断器２０を駆動させると判定すると、駆動部１３に駆動信号を送出する。

駆動部１３は、回路遮断器２０を駆動させると判定部１２が判定した場合に、回路遮断器２０のハンドル２１に機械的に接触してハンドル２１を閉位置から開位置へ移動させることで、回路遮断器２０の接点Ｃ１を開極させる。図７に示すように、駆動部１３は、質量体１３１と、ラッチ部材１３２と、解除部材１３３と、を備えている。

質量体１３１は、回路遮断器２０（主幹ブレーカ２）のハンドル２１の上側に配置されている。質量体１３１は、ここでは板材１３１１、例えば鉄板を備えている。なお、質量体１３１の材料は特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。板材１３１１は、上下方向に長さを有し左右方向に幅を有する板状である。ここで、筐体１６は、その下壁に貫通孔１６１を有している。板材１３１１は、その上側の部分が筐体１６の内部に位置し、その下端部がハンドル２１の上方に位置するように、貫通孔１６１に通されている。板材１３１１の下端部には、斜め後下方へ突出する爪が設けられている。また、板材１３１１の中央よりも下側の部分には、左右方向に延びる長孔が形成されている。また、板材１３１１の後面には、板材１３１１の過度の移動を規制するために突起が設けられている。

ラッチ部材１３２は、板状のシーソー部材１３２１と、支持ばね１３２２と、を有する。シーソー部材１３２１は、ここでは金属製であり、磁性材料から形成されている。シーソー部材１３２１は、筐体１６に支持された支軸１３２３の周りに、図７の時計回り方向及び反時計回り方向に回転可能に支持されている。支持ばね１３２２は、シーソー部材１３２１に対して、シーソー部材１３２１の第１端（下端）が後方に向かい第２端（上端）が前方に向かう向き（図７の時計回り方向）の弾性力を与える。支持ばね１３２２からの弾性力を受けた状態で、シーソー部材１３２１の第１端は、板材１３１１の長孔内に挿入される。これにより、ラッチ部材１３２は質量体１３１（板材１３１１）を所定位置（図７に示す位置）に保持する。

解除部材１３３は、電磁石装置１３３１を備えている。電磁石装置１３３１は、シーソー部材１３２１の第１端と対向する位置に配置されている。電磁石装置１３３１は、シーソー部材１３２１から見て、板材１３１１とは反対側に配置されている。電磁石装置１３３１は、判定部１２から送出される駆動信号により、少なくとも所定の時間（ラッチ部材１３２を動かすのに必要な時間）だけ通電される。電磁石装置１３３１の通電は、駆動信号が電磁石装置１３３１のコイルを直接流れることによってなされてもよいし、駆動信号に応答して、適宜の駆動回路がコイルに電流を流すことによってなされてもよい。

電磁石装置１３３１が通電されると、電磁石装置１３３１のコイルにより磁場が発生し、発生した磁場による磁力によって、シーソー部材１３２１の第１端が前方へ引かれる。この磁力が支持ばね１３２２によるばね力を上回ると、シーソー部材１３２１が回転（図７の反時計回り方向に回転）し、シーソー部材１３２１の第１端が板材１３１１の長孔から外れて、ラッチ部材１３２による質量体１３１の保持が解除される。ラッチ部材１３２による保持が解除されると、板材１３１１は、重力によって鉛直下方へ自然落下し、下端の爪がハンドル２１を押し下げて、ハンドル２１を閉位置から開位置へと回転させる。すなわち、本実施形態の駆動部１３は、質量体１３１を重力落下させることにより生じる運動エネルギーを用いて、ハンドル２１を（閉位置から開位置へ）移動させる。また、板材１３１１は、重力落下することによりハンドル２１に上方から接触することで、ハンドル２１を（閉位置から開位置へ）移動させる。質量体１３１（板材１３１１）の落下は、板材１３１１の後面に設けられている突起が、筐体１６の内面に設けられている規制部としての突起に接触することで、停止される。

なお、回路遮断器駆動システム１００は、駆動部１３が一度動作した後であっても、動作前の状態に戻すことが可能である。つまり、電磁石装置１３３１への通電を停止させ、板材１３１１を上方に持ち上げて、ラッチ部材１３２（シーソー部材１３２１）によって板材１３１１を保持させれば、回路遮断器駆動システム１００は動作前の状態に戻る。したがって、回路遮断器駆動システム１００は、一度使用されても、再度の使用が可能となっている。

電源部１５は、センサ１１、判定部１２、駆動部１３（電磁石装置１３３１）、入力部１４に、動作用の電力を供給する。電源部１５は、ここでは電池１５１を備えている。電池１５１は、筐体１６内の収容スペース１６２に配置されている。すなわち、筐体１６は、センサ１１及び判定部１２に電力を供給する電池１５１が収容される収容スペース１６２を備えている。

筐体１６は、分電盤１のキャビネット１０に取り付けられる。筐体１６は、分電盤１のキャビネット１０に、回路遮断器２０（主幹ブレーカ２）とともに収容される。ここでキャビネット１０は、図７に示すように、主幹ブレーカ２等を保持し前面が開口し施設の造営面に取り付けられるベース１０１と、主幹ブレーカ２のハンドル２１が露出するようにベース１０１の前面を覆う内蓋１０２と、内蓋１０２の前面を覆う外蓋１０３と、を備えている。筐体１６は、キャビネット１０内において内蓋１０２と外蓋１０３との間に収容されており、キャビネット１０の内蓋１０２の前面に取り付けられている。そのために、回路遮断器駆動システム１００は、図７に示すように、取付部１７を備えている。

取付部１７は、磁石と磁性体とのうちの少なくとも一方（例えば、永久磁石）を含む。取付部１７は、筐体１６の後壁に固定されている。一方、分電盤１の内蓋１０２の前面には、磁石と磁性体とのうちの少なくとも一方（例えば、鉄板）を含む固定部１７１が、接着等の適宜の方法で固定される。取付部１７が固定部１７１と磁力により結合されることで、筐体１６がキャビネット１０に取り付けられる。すなわち、筐体１６は、磁力によりキャビネット１０に取り付けられる。

入力部１４は、判定部１２が異常の発生を判定（検知）する際（つまり、回路遮断器２０を駆動させると判定する際）の判定条件を設定（変更）するための入力情報を受け付ける。入力部１４は、例えば、無線通信用の通信インタフェースを備える。入力部１４は、外部から、入力情報を含んだ無線信号を受け取ると、受け取った入力情報に基づいて判定条件を設定（変更）する。判定条件が変更されると、判定部１２が異常が発生したと判定するための、異常の程度が変更される。例えば、判定部１２が地震の発生を検知するための「所定の感知レベル」が変更される。例えば、判定条件が、震度５弱相当の地震の揺れの発生から、震度６弱相当の地震の揺れの発生に変更されたとする。この場合、判定部１２は、震度５弱相当の地震の揺れを検知しても駆動部１３を動作させず、震度６弱相当以上の地震の揺れを検知したときに初めて駆動部１３を動作させることとなる。

（３）動作説明
以下、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００の動作について説明する。

上記のように、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００は、周囲環境における異常としての地震が発生すると、回路遮断器２０のハンドル２１を移動させることで、回路遮断器２０を駆動させる（接点Ｃ１を開極させる）。

地震が発生すると、地震の震動により筐体１６が振動し、筐体１６に保持された加速度センサ１１０に加速度が与えられる。加速度センサ１１０は、与えられた加速度のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの軸方向の成分に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号を出力する。

判定部１２は、加速度センサ１１０から、所定の計測間隔（例えば１０ミリ秒の間隔）で、Ｘ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｙ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｚ軸の軸方向の加速度の測定値を取り込む。判定部１２は、例えば、水平面に沿ったＸ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値とをフィルタを用いてフィルタリングし、得られた値の合成加速度を求める。合成加速度は、例えば、Ｘ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値との二乗和の平方根である。

判定部１２は、合成加速度と、第１基準値及び第２基準値との大小をそれぞれ比較する。第１基準値は、地震に伴う揺れを検出する判定対象期間を求めるための閾値である。第２基準値は、判定対象期間に検出される合成加速度が、地震に伴う揺れか否かを判定するための閾値であり、第１基準値よりも大きい値に設定されている。

判定部１２は、合成加速度が第１基準値を超えると、判定対象期間の計測を開始する。判定部１２は、判定対象期間の計測を開始した後に、合成加速度が第１基準値以下となる時間が所定の時間（例えば数秒）よりも長くなると、判定対象期間の計測を終了する。

判定部１２は、判定対象期間の計測を行っている状態で、合成加速度が第２基準値を超えている時間を積算する。そして、判定部１２は、判定対象期間が第１判定時間よりも長いという条件と、合成加速度が第２基準値を超えている時間の積算値が第２判定時間よりも長いという条件がともに成立すると、地震が発生したと判定する。

一方、判定部１２は、判定対象期間が第１判定時間を超えない場合は、所定の感知レベル以上の揺れを感知しなかった、つまり地震が発生していないと判定する。また、判定部１２は、合成加速度が第２基準値を超えている時間の積算値が第２判定時間に達する前に、判定対象期間の計測を終了した場合も、地震が発生していないと判定する。

地震が発生したと判定した場合（地震の発生を検知した場合）、判定部１２は、回路遮断器２０を駆動させると判定し、駆動部１３に駆動信号を送出して、駆動部１３を動作させる。駆動部１３では、駆動信号に応答して電磁石装置１３３１のコイルが通電されて、電磁石装置１３３１とシーソー部材１３２１の一端との間に磁気吸引力が発生し、シーソー部材１３２１が支軸１３２３を中心として図７の反時計回りに回転する。これにより、ラッチ部材１３２による質量体１３１（板材１３１１）の保持が解除されて質量体１３１が鉛直下方に自由落下し、主幹ブレーカ２（回路遮断器２０）のハンドル２１に上方から接触して、ハンドル２１を閉位置から開位置へ移動させる（図８参照）。したがって、回路遮断器２０内の電路が遮断されて、電源Ｐ１から負荷Ｂ１への給電が停止される。

このように、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００によれば、地震が発生した場合に、回路遮断器２０を駆動（オフ）させることが可能となる。したがって、例えば、分電盤１に接続されている負荷Ｂ１に対して、地震発生後に給電が継続されることによる不具合の発生（例えば電気火災の発生）を、防ぐことが可能となる。

また、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００は、回路遮断器２０に設けられているハンドル２１を移動させることで接点Ｃ１を開極させているので、ハンドル２１を備えた任意の回路遮断器２０を駆動させることが可能である。さらに、本実施形態の回路遮断器駆動システム１００は電池駆動であるため、停電が発生したときであっても動作可能であり、復電時に回路遮断器２０に電流が流れてしまうのを回避可能である。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、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、上述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。

本開示における回路遮断器駆動システム１００は、例えば、判定部１２等に、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、本開示における判定部１２としての機能が実現される。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。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、例えば回路遮断器駆動システム１００における複数の機能が、１つの筐体１６内に集約されていることは回路遮断器駆動システム１００に必須の構成ではない。つまり、回路遮断器駆動システム１００の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、回路遮断器駆動システム１００は、センサ１１及び判定部１２（及び入力部１４）を収容する第１の筐体と、駆動部１３を収容する第２の筐体とを備えてもよい。そして、第１の筐体が分電盤１のキャビネット１０の外部に配置され、第２の筐体がキャビネット１０の内部に配置されていてもよい。この場合、第１の筐体に設けられている判定部１２は、有線又は無線により、第２の筐体に設けられている駆動部１３に対して駆動信号を送出する。さらに、例えば判定部１２の少なくとも一部の機能は、サーバ装置及びクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。

センサ１１及び判定部１２によって発生が検知され得る周囲環境における異常は、地震に限られず、例えば地震以外の災害であってもよい。地震以外の災害の例としては、分電盤１が設けられている施設への浸水、火災等が挙げられる。例えば施設への浸水の発生の検知を行なう場合、センサ１１は水分センサを備えていてもよいし、火災の発生の検知を行なう場合、センサ１１は煙センサ又は一酸化炭素センサを備えていてもよい。また、周囲環境における異常は、災害に限られず、例えば、電源Ｐ１から負荷Ｂ１への給電経路のどこかに過電流が流れること等であってもよい。

判定部１２による地震の発生の検知方法は、実施形態の方法に限られず、周知の地震発生検知方法であってよい。

駆動部１３は、質量体１３１を重力落下させることによってハンドル２１を移動させる構成に限られない。駆動部１３は、例えば、モータと、モータの回転を質量体１３１の動きに変換するギア等の伝達機構とを備えてもよい。そして、駆動部１３は、駆動信号に応じてモータを回転させることで、ギアを介して質量体１３１を直線移動させ、移動した質量体１３１に押されることによってハンドル２１を移動させる構成であってもよい。この場合、質量体１３１の移動方向は鉛直下方に限られず、鉛直上方又は水平方向等、任意の方向とすることが可能である。ハンドル２１がどのような向きを向いていても、質量体１３１の移動方向を適宜設定することで、質量体１３１によりハンドル２１を開位置へ移動させることが可能となる。或いは、駆動部１３は、駆動信号に応じてトリップするトリップ機構（回路遮断器２０の電磁釈放装置２６等と同様の機構）を備えていてもよい。

また、駆動部１３は、質量体１３１を上方からハンドル２１に接触させることでハンドルを移動させる構成に限られない。駆動部１３は、例えば、一端がハンドル２１に引っ掛けられ他端が質量体１３１に連結された引き紐を備え、質量体１３１が重力落下して引き紐を鉛直下方に引くことで、ハンドルを移動させる構成であってもよい。

解除部材１３３は、電磁石装置１３３１に限られず、例えば、駆動信号に応じて回転するモータと、モータの回転に応じて後方に移動してシーソー部材１３２１の第２端（上端）を後方へ押すカムと、を備えていてもよい。或いは、解除部材１３３は、駆動信号に応じて動作してシーソー部材１３２１の第１端（下端）を前方に吸引する吸引装置を備えていてもよい。なお、支持ばね１３２２を、電磁石装置１３３１のコイルとして兼用してもよい。

電源部１５は、電池に限られず、例えば、分電盤１内の給電経路から電力を受ける構成であってもよい。

また、回路遮断器駆動システム１００は、操作に応じて駆動部１３を動作させる試験スイッチを備えていてもよい。試験スイッチは、使用者により操作されると、判定部１２の判定結果とは関係なく、駆動部１３の電磁石装置１３３１に駆動信号を送出する。これにより、判定部１２から駆動信号を受け取ったときと同様に、駆動部１３が動作する。このような試験スイッチを備えていることで、駆動部１３の動作試験を行うことができる。また、試験スイッチに応じて駆動部１３が動作したときに、ハンドル２１を移動させることができるかを確認することで、回路遮断器２０に対する回路遮断器駆動システム１００（筐体１６）の位置決めを容易に行うことができる。

判定部１２は、センサ１１からの出力信号に基づいて周囲環境における異常（地震）の発生を検知しても、即座に駆動部１３を動作させず、所定の待機時間の経過後に駆動部１３を動作させてもよい。この場合、例えば地震が発生しても、待機時間の間は電力の供給が継続されるため、その間に居住者の避難を促すことができる。待機時間は、例えば入力部１４を介して適宜変更可能であってもよい。

固定部１７１として用いられる鉄板は、複数種類の厚さの鉄板が準備されていてもよい。そして、筐体１６が取り付けられる分電盤１の種類に応じて、いずれかの鉄板が選択的に用いられてもよい。

筐体１６は、磁力以外の方法によりキャビネット１０に取り付けられてもよく、例えばキャビネット１０に接着されてもよいし、ねじなどにより取り付けられてもよい。或いは、筐体１６とキャビネット１０との一方に設けられた爪を、他方に設けられた孔に嵌め込むことで、筐体１６がキャビネット１０に取り付けられてもよい。

筐体１６は、分電盤１のキャビネット１０ではなく、回路遮断器２０のケース２００に取り付けられてもよい。

回路遮断器駆動システム１００により駆動される回路遮断器２０は、主幹ブレーカ２に限られず、例えば分岐ブレーカ３であってもよい。また、回路遮断器２０は、ハンドル２１の閉位置において操作部２１ａがハンドル挿通孔２０３の開口面と略面一となる構成でなくてもよく、ハンドル挿通孔２０３から突出する構成であってもよい。

（５）まとめ
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。

第１の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、回路遮断器（２０）の外部に配置されて、周囲環境における異常が発生した場合に回路遮断器（２０）を駆動する。回路遮断器駆動システム（１００）は、センサ（１１）と、判定部（１２）と、駆動部（１３）と、を備える。センサ（１１）は、電力により動作して物理量を計測する。判定部（１２）は、センサ（１１）の出力信号に基づいて、異常の発生を検知し、回路遮断器（２０）を駆動させるか否かを判定する。駆動部（１３）は、回路遮断器（２０）を駆動させると判定部（１２）が判定した場合に、回路遮断器（２０）のハンドル（２１）を移動させることで、回路遮断器（２０）の接点（Ｃ１）を開極させる。

この態様によれば、漏電遮断器以外の回路遮断器であっても、ハンドルを備えていれば、周囲環境における異常が発生した場合に駆動させる（接点Ｃ１を開極させる）ことが可能である。また、機械的な機構によって異常の発生を検知する構成、例えば、凹面上に支持された鋼球の落下又は移動の検知によって地震（振動）の発生を検知する構成等に比べて、異常の発生を精度よく検知可能である。

第２の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第１の態様において、判定部（１２）は、出力信号が判定条件を満たした場合に、回路遮断器（２０）を駆動させると判定する。回路遮断器駆動システム（１００）は、判定条件を設定するための入力を受け付ける入力部（１４）を更に備える。

この態様によれば、使用者が判定条件を設定（変更）することが可能となり、ひいては、回路遮断器（２０）を駆動する際の異常の程度を設定（変更）することが可能となる。

第３の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第１又は第２の態様において、センサ（１１）は、加速度センサ（１１０）を備える。判定部（１２）は、加速度センサ（１１０）の出力信号に基づいて、異常としての地震の発生を検知する。

この態様によれば、地震が発生した場合に回路遮断器（２０）を駆動させる回路遮断器駆動システム（１００）を実現可能となる。

第４の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第１〜第３のいずれか１つの態様において、駆動部（１３）は、質量体（１３１）を備える。駆動部（１３）は、質量体（１３１）を重力落下させることにより、ハンドル（２１）を移動させる。

この態様によれば、簡易な構成で、駆動部（１３）を実現可能である。

第５の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第４の態様において、質量体（１３１）は、ハンドル（２１）の上側に配置される板材（１３１１）を備える。板材（１３１１）は、重力落下することによりハンドル（２１）に上方から接触することで、ハンドル（２１）を移動させる。

この態様によれば、簡易な構成で、駆動部（１３）を実現可能である。

第６の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第１〜第５のいずれか１つの態様において、センサ（１１）、判定部（１２）及び駆動部（１３）を保持する筐体（１６）を更に備える。

この態様によれば、筐体（１６）を取り付けるだけの簡単な作業で、回路遮断器駆動システム（１００）を配置することが可能となる。

第７の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第６の態様において、筐体（１６）は、分電盤（１）のキャビネット（１０）に、回路遮断器（２０）とともに収容される。

この態様によれば、回路遮断器駆動システム（１００）を目立ち難くすることが可能となる。

第８の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第６又は第７の態様において、筐体（１６）は、センサ（１１）及び判定部（１２）に電力を供給する電池（１５１）が収容される収容スペース（１６２）を備える。

この態様によれば、例えば、停電等により電源（Ｐ１）から分電盤（１）への給電が停止した場合であっても、回路遮断器駆動システム（１００）を動作させることが可能となる。

第９の態様の回路遮断器駆動システム（１００）は、第６〜第８のいずれか１つの態様において、筐体（１６）は、磁力により分電盤（１）のキャビネット（１０）に取り付けられる。

この態様によれば、筐体（１６）を着脱可能にキャビネット（１０）に取り付け可能となり、例えば電池（１５１）の交換等が容易となる。

第１０の態様の分電盤（１）は、第１〜第９のいずれか１つの態様の回路遮断器駆動システム（１００）と、回路遮断器（２０）と、回路遮断器（２０）を保持するキャビネット（１０）と、を備える。

この態様によれば、上記の回路遮断器駆動システム（１００）を備えた分電盤（１）を実現可能である。

第２〜第９の態様に係る構成は、回路遮断器駆動システム（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１ 分電盤
１０ キャビネット
１１ センサ
１１０ 加速度センサ
１２ 判定部
１３ 駆動部
１３１ 質量体
１３１１ 板材
１４ 入力部
１５１ 電池
１６ 筐体
１６２ 収容スペース
２０ 回路遮断器
２１ ハンドル
１００ 回路遮断器駆動システム
Ｃ１ 接点

Claims (10)

1. 回路遮断器の外部に配置されて、周囲環境における異常が発生した場合に前記回路遮断器を駆動する回路遮断器駆動システムであって、
   電力により動作して物理量を計測するセンサと、
   前記センサの出力信号に基づいて前記異常の発生を判定し、前記回路遮断器を駆動させるか否かを判定する判定部と、
   前記回路遮断器を駆動させると前記判定部が判定した場合に、前記回路遮断器のハンドルを移動させることで、前記回路遮断器の接点を開極させる駆動部と、
   を備える、
   回路遮断器駆動システム。
2. 前記判定部は、前記出力信号が判定条件を満たした場合に、前記回路遮断器を駆動させると判定し、
   前記回路遮断器駆動システムは、前記判定条件を設定するための入力を受け付ける入力部を更に備える、
   請求項１に記載の回路遮断器駆動システム。
3. 前記センサは、加速度センサを備え、
   前記判定部は、前記加速度センサの出力信号に基づいて、前記異常としての地震の発生を検知する、
   請求項１又は２に記載の回路遮断器駆動システム。
4. 前記駆動部は、質量体を備え、
   前記駆動部は、前記質量体を重力落下させることにより、前記ハンドルを移動させる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路遮断器駆動システム。
5. 前記質量体は、前記ハンドルの上側に配置される板材を備え、
   前記板材は、重力落下することにより前記ハンドルに上方から接触することで前記ハンドルを移動させる、
   請求項４に記載の回路遮断器駆動システム。
6. 前記センサ、前記判定部及び前記駆動部を保持する筐体を更に備える、
   請求項１〜５のいずれか１項に回路遮断器駆動システム。
7. 前記筐体は、分電盤のキャビネットに、前記回路遮断器とともに収容される、
   請求項６に記載の回路遮断器駆動システム。
8. 前記筐体は、前記センサ及び前記判定部に電力を供給する電池が収容される収容スペースを備える、
   請求項６又は７に記載の回路遮断器駆動システム。
9. 前記筐体は、磁力により分電盤のキャビネットに取り付けられる、
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の回路遮断器駆動システム。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の回路遮断器駆動システムと、
    前記回路遮断器と、
    前記回路遮断器を保持するキャビネットと、
    を備える、
    分電盤。

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