JP2020137133A - 切替開閉器 - Google Patents

Abstract

【課題】 切替開閉器の二次側に分岐ブレーカを接続する際に、漏電遮断器を介して接続する構成を省スペースで実現できる切替開閉器を提供する。【解決手段】 ２系統の電源を接続する一対の電源端子２ａ，２ｂと、出力端子３と、一対の電源端子２のうちの一方を選択して出力端子に接続させる操作ハンドル４とを有し、出力端子３が配置されたハウジング１０の１側面に、複数の分岐ブレーカ６のプラグイン式の一次側端子６１を接続するための分岐銅バー７ａが設けられている。分岐銅バー７ａには、出力端子３に接続された主幹ブレーカ５の二次側端子５２に接続された電線１２が接続される。【選択図】 図４

Description

本発明は、２系統の電源電路のうちの一方を選択して負荷に供給する切替開閉器に関する。

停電発生時に、電源を商用電源から分散電源に切り替えて引き続き電気機器の使用を可能とした住宅用分電盤がある。例えば、特許文献１では、切替開閉器を主幹ブレーカの上流側に設置して、停電が発生したら全ての電気機器の電源を商用電源から蓄電池等の分散電源への切り替えを可能としたり、主幹ブレーカを直列に２個配置して、その間に切替開閉器を配置し、一部の電気機器のみ分散電源に切替可能とした構成が開示されている。
しかしながら、切替開閉器をこのように分電盤内に組み込んで、分散電源への切り替えを可能とする構成は分電盤の大型化を招いていた。
そのため、切替開閉器の設置スペースの省スペース化を図ったものがある。例えば特許文献２では、切替開閉器に複数の分岐ブレーカ接続部を設けて、直接分岐ブレーカの接続を可能とし、別途分岐ブレーカを接続するための二次側電路の配設スペースを無くした。

特開２０１６−３９７５５号公報 特開２０１７−１９５０９２号公報

上述したように、特許文献２に開示された構成とすることで、切替開閉器の二次側に分岐ブレーカを接続するための電路を配設する必要が無いため、分電盤内に省スペースで電源切替回路を設けることができた。
しかしながら、切替開閉器により電源を商用電源から分散電源に切り替えた場合、商用電源の電路に配置されている主幹ブレーカ（漏電遮断器）も切り離されるため、切替開閉器の二次側電路に新たに漏電遮断器を設ける等の処置が必要な場合があった。そうなると、省スペース化を図っても漏電遮断器を取り付けるスペースが別途必要となり、省スペースで構成することが難かしい場合が発生した。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、切替開閉器の二次側に分岐ブレーカを接続する際に、漏電遮断器を介して接続する構成を省スペースで実現できる切替開閉器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、２系統の電源を接続する一対の電源端子と、出力端子と、一対の電源端子のうちの一方を選択して出力端子に接続させる操作ハンドルとを有する切替開閉器であって、出力端子が配置されたハウジングの１側面に、複数の分岐ブレーカのプラグイン式の一次側端子を接続するための銅バーが、出力端子とは独立して設けられて成ることを特徴とする。
この構成によれば、出力端子とプラグイン式の分岐ブレーカを接続する銅バーとがハウジングの１側部に配置されているため、漏電遮断器の一次側端子を出力端子に接続し、その二次側端子と銅バーとを接続すれば、銅バーに接続した分岐ブレーカは漏電遮断器を介して切替開閉器の出力端子に接続されることになる。よって、切替開閉器と分岐ブレーカとの間に漏電遮断器を取り付ける構成を省スペースで実現することが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、出力端子には漏電遮断器が接続され、当該漏電遮断器の二次側端子が接続手段を介して銅バーに接続されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、出力端子に漏電遮断器が接続され、その二次側端子が銅バーに接続されて成るため、分岐ブレーカは銅バーに接続するだけで漏電ブレーカを介して切替開閉器に接続される。よって、省スペースで切替開閉器と分岐ブレーカの間に漏電遮断器を配置できる。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の構成において、一対の電源端子のうちの少なくとも一方が速結端子から成ることを特徴とする。
この構成によれば、少なくとも一方の電源端子は圧着端子を使用することなく電源線を接続できるため、例えば商用電源からの電源線を容易に接続できる。結果、切替開閉器の小型化を図ることができる。

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、出力端子と銅バーとは隣接して配置され、両端子の間は絶縁壁が配置されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、出力端子と銅バーが隣接して配置されていても、両者の間に絶縁壁が設けられているため、近接配置しても絶縁距離を確保できる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の構成において、銅バーは、ハウジングから側方に突出させた銅バー本体と、ハウジングに固定するために銅バー本体の後部に設けられた固定部とを有し、固定部は、銅バー本体に対して直交方向に折り曲げ形成されて、折り曲げ方向に幅広に形成された固定片を左右に有する一方、ハウジングは、銅バーを固定するための銅バー固定部材を有し、銅バー固定部材には固定片を把持する把持部が設けられ、銅バーが把持部に把持されて銅バーがハウジングに取り付けられることを特徴とする。
この構成によれば、銅バーの固定片は銅バー本体と直交する方向、即ち接続する分岐ブレーカに直交する方向に形成されているため、幅広に形成されても分岐ブレーカの前後方向となるハウジングの側方への突出量は僅かで済み、省スペースで銅バーを固定できる。

請求項６の発明は、請求項５に記載の構成において、把持部は、弾性を有する腕片の先端に固定片を把持する把持爪を有して成り、腕片は湾曲部を有して成ることを特徴とする。
この構成によれば、把持爪に弾性を持たせるための腕片は、銅バー固定部材から湾曲部を有して形成されているため、分岐ブレーカ方向への突出量が僅かでも十分な弾性を持たせることができ、省スペースで把持部を形成することができる。

本発明によれば、出力端子とプラグイン式の分岐ブレーカを接続する銅バーとがハウジングの側部に配置されているため、漏電遮断器の一次側端子を出力端子に接続し、その二次側端子と銅バーとを接続すれば、銅バーに接続した分岐ブレーカは漏電遮断器を介して切替開閉器の出力端子に接続されることになる。よって、切替開閉器と分岐ブレーカとの間に漏電遮断器を取り付ける構成を省スペースで実現できる。

本発明に係る切替開閉器の一例を示す斜視図であり、ブレーカを取り付けた状態を示している。 切替開閉器単体の外観図である。 主幹ブレーカのみを組み付けた切替開閉器の斜視図である。 分岐ブレーカの接続状態を示す説明図である。 図１の回路図である。 電源端子の一方を構成する速結端子の説明図である。 分岐ブレーカ接続部の構造を示す斜視説明図である。 図７のＡ−Ａ線断面説明図であり、銅バー固定部材に分岐銅バーを把持させる流れを示している。 銅バー固定部材を切替開閉器のハウジングに固定した状態を示す切替開閉器の要部正面説明図である。 絶縁壁部材の斜視図である。

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１〜３は本発明に係る切替開閉器の一例を示す斜視図であり、図１は主幹ブレーカ及び分岐ブレーカを接続した状態、図２は切替開閉器単体を示し、図３は主幹ブレーカのみを接続した状態を示している。但し、図１は斜め上方からみた図、図２，３は斜め下方から見た図である。

切替開閉器１は、２系統の電源を接続するための２組の電源端子２（第１電源端子２ａ，第２電源端子２ｂ）と、選択された何れか一方の電源が接続される出力端子３と、電源を切り替える操作ハンドル４とを有している。電源端子２及び出力端子３は、共に３端子を有して単相３線式電路に使用する構成を示している。また、５は主幹ブレーカ、６は分岐ブレーカを示し、図１は１つの主幹ブレーカ５と５台の分岐ブレーカ６が接続された状態を示している。
以下、操作ハンドル４が設けられた面をハウジング１０の前面、電源端子２が設けられた側面を上面、出力端子３が設けられた側面を下面として説明する。

２組の電源端子２は、第１電源端子２ａがねじ式端子、第２電源端子２ｂが電線を挿入するだけの速結端子で形成されている。一方出力端子３は、図２に示すように前後方向に重ねて配置された３枚の銅バー（出力銅バー）３ａを下方に突出して形成され、差込式（プラグイン式）の一次側端子を備えたブレーカを直接接続可能としている。

操作ハンドル４は上下方向に回動し、上方或いは下方の傾倒により、出力端子３に接続される電源端子２が第１電源端子２ａ或いは第２電源端子２ｂの何れかに切り替えられる。尚、操作ハンドル４が何れにも傾倒されない中間位置では、内部の切替接点（図５に示す）が中立状態を維持し、何れの電源端子２にも接続されない。

また、ハウジング１０の下面には、出力端子３に隣接して分岐ブレーカ６を接続する分岐ブレーカ接続部７が形成されている。分岐ブレーカ接続部７も出力端子３と同様に、前後方向に重ねて設けられて下方に突出した３枚の銅バー（分岐銅バー）７ａを有して形成されている。
分岐銅バー７ａは、出力端子３とは独立しており、別途電線等を接続しない限り電気的に浮いた状態にある。単に分岐ブレーカ６の一次側端子を接続するために設けられている。

主幹ブレーカ５は、一次側端子が差込式（プラグイン式）で形成され、二次側端子５２が速結端子で形成されたものが使用され、一次側端子が出力端子３に接続される。そして、二次側端子５２には電線１２が挿入され、その先端が図３に示すように各分岐銅バー７ａの端部に溶接されて連結される。この電線１２の接続により、分岐銅バー７ａは電気的な接続が成されて充電状態となる。こうして充電された分岐ブレーカ接続部７に分岐ブレーカ６が接続される。

尚、図１に示すように、出力端子３に機器を接続する際は、ハウジング１０の背部に基台１１が取り付けられ、この基台１１に主幹ブレーカ５及び分岐ブレーカ６等の機器が係止され固定される。また、電線１２の分岐銅バー７ａへの接続は、分岐銅バー７ａの端部にねじ部を設けてねじにより締着しても良い。
また、図２は分岐銅バー７ａ、及び後述する第１絶縁壁９ａを取り外した状態を示し、図３では各分岐ブレーカ６により分岐された接続先の負荷名称等が記入されるネームプレート１５を取り付けた状態を示している。

図４は分岐ブレーカ６と分岐銅バー７ａとの接続状態を示す説明図であり、主幹ブレーカ５に加えて２台の分岐ブレーカ６を接続した状態を示している。分岐ブレーカ６は、主幹ブレーカ５と同様に一次側端子６１が差込式で形成され、二次側端子６２は速結端子で構成されたものが使用される。
こうして、分岐銅バー７ａに分岐ブレーカ６が接続されると、分岐ブレーカ６は主幹ブレーカ５を介して切替開閉器１の出力端子３に接続される。

図５は図１の機器を接続した状態の回路構成を示し、出力端子３に主幹ブレーカ５が接続され、分岐ブレーカ接続部７に２つの分岐ブレーカ６が接続された場合の回路を示している。１ａは操作ハンドル４の操作で切り替わる切替接点部を示し、漏電遮断器（ＥＬＣＢ）である主幹ブレーカ５が出力端子３に接続され、配線用遮断器（ＭＣＣＢ）である分岐ブレーカ６が分岐ブレーカ接続部７に接続された回路を示している。
尚、第１電源端子２ａには、例えば分散電源の１つである蓄電池が接続され、第２電源端子2ｂには例えば商用電源が図示しない主幹ブレーカを介して接続される。

こうして、分岐銅バー７ａに接続された分岐ブレーカ６は、その一次側端子６１が主幹ブレーカ５を介して切替開閉器１の出力端子３に接続される。そして、各分岐ブレーカ６に供給される電源は、操作ハンドル４の切替操作で切り替えられる。

尚、図５では、２つの分岐ブレーカ６を接続した状態を示しているが、図１の切替開閉器１は、分岐ブレーカ６のサイズの機器であれば５台接続可能としている。但し、接続される機器は分岐ブレーカ６でなくても良く、プラグイン式の端子を備えた電気機器、例えば感震リレーであっても良い。また、切替接点部１ａは単相３線式電路それぞれの極に対応して３組備えられており、操作ハンドル４の操作で出力端子３に接続された３つの接点が切り替えられる。

図６は、速結端子で形成された第２電源端子２ｂの説明図であり、ハウジング１０の側面カバーを外した切替開閉器１の側面図である。図６に示すように、第２電源端子２ｂは速結端子であり、３つの電線挿入孔２１が前後方向に配置されて構成されている。そして、個々の電線挿入孔２１の内部に配置された端子金具２２が操作ハンドル４の背部に組み込まれた切替接点部１ａ（図５に示す）に接続されている。
このように、第２電源端子２ｂを速結端子とすることで、圧着端子を使用することなく電源線を接続できるため、例えば商用電源からの電源線を容易に接続できる。結果、切替開閉器の小型化を図ることができる。

図７〜９は分岐ブレーカ接続部７の構造を示している。図７は分岐銅バー７ａと銅バー固定部材１３の斜視説明図、図８は図７のＡ−Ａ線断面説明図、図９は銅バー固定部材１３を切替開閉器１のハウジング１０への固定形態を示す切替開閉器１の要部正面説明図である。図７〜９に示すように、分岐ブレーカ接続部７を構成する３枚の分岐銅バー７ａは、銅バー固定部材１３を介して切替開閉器１のハウジング１０に連結されて一体化される。尚、図７，８の説明においては、分岐銅バー７ａが突出する先端方向を前方、銅バー後部の折り曲げ方向を下方として説明する。

分岐銅バー７ａは、分岐ブレーカ６の一次側端子６１が接続される銅バー本体１６と、銅バー固定部材１３に係止する固定部１７と、主幹ブレーカと接続する電線１２を溶接する溶接部１８とを有している。銅バー本体１６は、複数の分岐ブレーカ６の接続を可能とする帯状の板体であり、分岐ブレーカ６に挿入される先端部はテーパ面を設けて分岐ブレーカ６の接続をし易くしている。そして、溶接部１８は、銅バー本体１６の一方の側部に形成されている。
一方、銅バー固定部材１３は、分岐銅バー７ａを把持する把持部１４を有し、３枚の分岐銅バー７ａを上下に重ねて把持可能としている。

固定部１７は、図７に示すように銅バー本体１６の背部を直角に下方に折り曲げて形成され、折り曲げた辺の左右に固定片１７ａが形成されている。固定片１７ａは、銅バー本体１６に直交する縦方向に幅広に形成されており、この固定片１７ａが把持部１４に把持されて分岐銅バー７ａは固定される。

把持部１４は、固定片１７ａを把持する把持爪１４ａ、固定部１７の背面に当接する背面当接部１４ｂ、銅バー本体１６の上面に当接する上面当接部１４ｃを有して構成されている。
把持爪１４ａは、固定片１７ａの上下方向の幅に合わせて上下に対を成して配置され、固定部１７の左右に形成されている固定片１７ａを把持するよう、対応する左右に設けられており、１枚の分岐銅バー７ａは計４個の把持爪１４ａにより把持される。
また把持爪１４ａは、銅バー固定部材１３の横方向に配設された棒状のフレーム部１３ｂの上下から前方に突出した腕片１３ｃの先端に形成されている。この腕片１３ｃは、図８に示すようにフレーム部１３ｂの後方に向けて立ち上げ形成され、Ｕ字状に折り曲げて形成された湾曲部Ｂが設けられ、その後前方に突出させている。この先端に把持爪１４ａが設けられている。

このように形成された把持部１４に固定部１７が把持されると、把持爪１４ａにより上下から固定片１７ａが把持され、同時に固定部１７の背面が背面当接部１４ｂに当接し、更に銅バー本体１６の後部上面が上部当接部１４ｃに当接し、分岐銅バー７ａは、上下方向の回動が阻止され安定した状態で固定される。

図９は銅バー固定部材１３を切替開閉器１へ取り付けて、分岐ブレーカ接続部７を形成した状態を示し、ハウジング１０の前面カバーを外した状態を示している。銅バー固定部材１３は、図９に示すように、切替開閉器１のハウジング１０の下部左右に形成された挿入溝１０ａ、１０ｂに、左右端部を合致させて挿入することで、ハウジング１０に固定される。挿入溝１０ａ，１０ｂはハウジング１０の前後方向に亘り形成されている。

このように、分岐銅バー７ａの固定片１７ａは銅バー本体１６と直交する方向、即ち接続する分岐ブレーカ６に直交する方向に形成されているため、幅広に形成されても分岐ブレーカ６の前後方向となるハウジング１０の側方への突出量は僅かで済み、省スペースで分岐銅バー７ａを固定できる。
また、把持爪１４ａに弾性を持たせるための腕片１３ｃは、銅バー固定部材１３から湾曲部Ｂを有して形成されているため、分岐ブレーカ６方向への突出量が僅かでも十分な弾性を持たせることができ、省スペースで把持部１４を形成することができる。

また、出力端子３と分岐ブレーカ接続部７との間には、図３に示すように第１絶縁壁９ａが配置されている。図１０は、この第１絶縁壁９ａを含む絶縁壁部材９の斜視説明図であり、図１０に示すように、第１絶縁壁９ａは他の絶縁壁と一体に形成されている。
具体的に、第１絶縁壁９ａは分岐銅バー７ａの右端に配置される第２絶縁壁９ｂと、出力銅バー３ａの左端に配置される第３絶縁壁９ｃと、連結部材９ｄ，９ｅを介して連結されて形成されている。第１絶縁壁９ａは出力銅バー３ａと分岐銅バー７ａとの間の絶縁を確保するため、第２絶縁壁９ｂは分岐銅バー７ａとハウジング１０周囲との絶縁を確保するため、第３絶縁壁９ｃは出力銅バー３ａとハウジング１０周囲との絶縁を確保するために設けられている。
尚、図４では分岐銅バー７ａを露出させるために第２絶縁壁９ｂを省略している。

こうして連結して一体化することで、３つの絶縁壁９ａ，９ｂ，９ｃをハウジング１０に同時に組み付けでき、組み付け作業を簡素化できる。尚、絶縁壁部材９は、ハウジング１０に銅バー固定部材１３が組み付けられる前にハウジング１０に取り付けられ、銅バー固定部材１３が取り付けられることで、ハウジング１０に固定される。

このように、出力端子３とプラグイン式の分岐ブレーカ６を接続する分岐銅バー７ａとがハウジング１０の一側部である下部に配置されているため、主幹ブレーカ５の一次側端子を出力端子３に接続し、その二次側端子５２と分岐銅バー７ａとを接続すれば、分岐銅バー７ａに接続した分岐ブレーカ６は主幹ブレーカ５を介して切替開閉器１の出力端子３に接続されることになる。よって、切替開閉器１と分岐ブレーカ６との間に主幹ブレーカ５を取り付ける構成を別途銅バーを配設することなく省スペースで実現できる。
また、出力端子３に主幹ブレーカ５が接続され、更にその二次側端子５２が分岐銅バー７ａに接続されて成るため、分岐ブレーカ６は分岐銅バー７ａに接続するだけで主幹ブレーカ５を介して切替開閉器１に接続され、省スペースで切替開閉器１と分岐ブレーカ６の間に主幹ブレーカ５を配置できる。
更に、出力端子３と分岐銅バー７ａが隣接して配置されていても、両者の間に第１絶縁壁９ａが配置されているため、近接配置しても絶縁距離を確保できる。

尚、主幹ブレーカ５が接続される出力銅バー３ａは、ハウジング１０の内部で切替接点部１ａの図示しない可動接点に接続され、基部がねじ締めされて固定されている。
また上記実施形態では、単相３線式電路の電源を切り替える構成を示しているが、単相２線式の電路を切り替える場合にも適用できる。その場合、電源端子２は２端子で良いし、出力端子３及び分岐銅バー７ａも３端子の必要無く２枚の銅バーを取り付ければ良い。
また、一対の電源端子２のうちの一方を速結端子としているが、双方を速結端子で形成しても良く、更に小型化を図ることができる。

１・・切替開閉器、２・・電源端子、３・・出力端子、４・・操作ハンドル、５・・主幹ブレーカ（漏電遮断器）、６・・分岐ブレーカ、７・・分岐ブレーカ接続部、７ａ・・分岐銅バー（銅バー）、９・・絶縁壁部材、９ａ・・第１絶縁壁（絶縁壁）、１０・・ハウジング、１２・・電線（接続手段）、１３・・銅バー固定部材、１３ａ・・把持爪、１３ｄ・・腕片、１６・・銅バー本体、１７・固定部、１７ａ・・固定片、１８・・溶接部。

Claims (6)

1. ２系統の電源を接続する一対の電源端子と、出力端子と、前記一対の電源端子のうちの一方を選択して前記出力端子に接続させる操作ハンドルとを有する切替開閉器であって、
   前記出力端子が配置されたハウジングの１側面に、複数の分岐ブレーカのプラグイン式の一次側端子を接続するための銅バーが、前記出力端子とは独立して設けられて成ることを特徴とする切替開閉器。
2. 前記出力端子には漏電遮断器が接続され、当該漏電遮断器の二次側端子が接続手段を介して前記銅バーに接続されて成ることを特徴とする請求項１記載の切替開閉器。
3. 前記一対の電源端子のうちの少なくとも一方が速結端子から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の切替開閉器。
4. 前記出力端子と前記銅バーとは隣接して配置され、両端子の間は絶縁壁が配置されて成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の切替開閉器。
5. 前記銅バーは、前記ハウジングから側方に突出させた銅バー本体と、前記ハウジングに固定するために前記銅バー本体の後部に設けられた固定部とを有し、
   前記固定部は、前記銅バー本体に対して直交方向に折り曲げ形成されて、折り曲げ方向に幅広に形成された固定片を左右に有する一方、
   前記ハウジングは、前記銅バーを固定するための銅バー固定部材を有し、
   前記銅バー固定部材には、前記固定片を把持する把持部が設けられ、
   前記銅バーが前記把持部に把持されて前記銅バーが前記ハウジングに取り付けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の切替開閉器。
6. 前記把持部は、弾性を有する腕片の先端に前記固定片を把持する把持爪を有して成り、
   前記腕片は湾曲部を有して成ることを特徴とする請求項５記載の切替開閉器。

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