JP2023069548A - サージ保護システム、サージ保護装置、ベース装置、及び分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】交換時の手間を低減することができるサージ保護システムを提供すること。【解決手段】サージ保護システムＡ１は、１つ以上の保護素子１０、接地側サージ保護端子１１２、及び第１の筐体１２を有するサージ保護装置１と、リード線２１、接地側ベース端子２２２、電流センサ２３、及び第２の筐体２４を有するベース装置２と、を備える。電流センサ２３は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子２２２を介してリード線２１に流れたことを検出する。第１の筐体１２と第２の筐体２４とは、機械的に着脱可能に結合するように構成される。第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、接地側サージ保護端子１１２と接地側ベース端子２２２とが電気的に接続される。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、サージ保護システム、サージ保護装置、ベース装置、及び分電盤に関する。より詳細には、本開示は、サージ電圧から負荷を保護するためのサージ保護システム、サージ保護装置、ベース装置、及び分電盤に関する。

サージ保護システムの一つである避雷器は、雷及び回路の開閉などに起因するサージ電圧に伴うサージ電流を大地へ分流することによって、サージ電圧を制限して電気設備の絶縁を保護する装置である。ただし、避雷器は、サージ電流を大地へ分流する動作を行うごとに劣化し、いずれ交換が必要となる。

特許文献１に記載の避雷器は、サージ電流を励磁コイルに流すことで励磁コイルに生じる磁力によって表示部を駆動させ、駆動された表示部を反転させることで避雷器の寿命を知らせるように構成されている。

特開２００６－５０８１０号公報

ところで、避雷器（サージ保護システム）には、サージ電流を検出するための電流センサが設けられることがある。この場合、避雷器を交換する度に、電流センサに避雷器のリード線を貫通させ、リード線を接地部に電気的に接続する作業が必要となる。すなわち、従来例の避雷器では、交換時の手間がかかるという問題があった。

本開示の目的は、交換時の手間を低減することができるサージ保護システム、サージ保護装置、ベース装置、及び分電盤を提供することである。

本開示の一態様に係るサージ保護システムは、サージ保護装置と、ベース装置と、を備える。前記サージ保護装置は、１つ以上の保護素子と、接地側サージ保護端子と、第１の筐体と、を有する。前記１つ以上の保護素子は、電路にサージ電圧が印加されたときに前記電路に接続されている負荷を保護する。前記接地側サージ保護端子は、前記保護素子と電気的に接続される。前記第１の筐体は、前記保護素子を収容し、前記接地側サージ保護端子を具備する。前記ベース装置は、リード線と、接地側ベース端子と、電流センサと、第２の筐体と、を有する。前記リード線は、接地されている接地部に電気的に接続される。前記接地側ベース端子は、前記リード線に電気的に接続される。前記電流センサは、前記サージ電圧に伴って生じたサージ電流が前記接地側ベース端子を介して前記リード線に流れたことを検出する。前記第２の筐体は、前記電流センサを収容し、前記接地側ベース端子を具備する。前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、機械的に着脱可能に結合するように構成される。前記第１の筐体と前記第２の筐体とが結合された状態において、前記接地側サージ保護端子と前記接地側ベース端子とが電気的に接続される。

本開示の一態様に係るサージ保護装置は、上記のサージ保護システムに用いられ、１つ以上の保護素子と、接地側サージ保護端子と、第１の筐体と、を有する。前記１つ以上の保護素子は、電路にサージ電圧が印加されたときに前記電路に接続されている負荷を保護する。前記接地側サージ保護端子は、前記保護素子と電気的に接続される。前記第１の筐体は、前記保護素子を収容し、前記接地側サージ保護端子を具備する。

本開示の一態様に係るベース装置は、上記のサージ保護システムに用いられ、リード線と、接地側ベース端子と、電流センサと、第２の筐体と、を有する。前記リード線は、接地されている接地部に電気的に接続される。前記接地側ベース端子は、前記リード線に電気的に接続される。前記電流センサは、前記サージ電圧に伴って生じたサージ電流が前記接地側ベース端子を介して前記リード線に流れたことを検出する。前記第２の筐体は、前記電流センサを収容し、前記接地側ベース端子を具備する。

本開示の一態様に係る分電盤は、上記のサージ保護システムと、内部機器と、キャビネットと、を有する。前記内部機器は、主開閉器及び複数の分岐開閉器を含む。前記キャビネットは、前記サージ保護システム及び前記内部機器を収容する。

本開示によれば、交換時の手間を低減することができるという利点がある。

図１は、本実施形態に係るサージ保護システムの構成を示すブロック図である。 図２は、同上のサージ保護システムを含む主幹ブレーカの斜視図である。 図３は、同上のサージ保護システムを含む主幹ブレーカ及びサージ保護部の斜視図である。 図４は、同上のサージ保護システムのサージ保護部の斜視図である。 図５は、同上のサージ保護システムの基板の構成を示すブロック図である。 図６は、本実施形態に係る分電盤の一部省略した正面図である。

以下、本開示の実施形態に係るサージ保護システム、サージ保護システムのサージ保護装置、サージ保護システムのベース装置、及び分電盤について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態）
（１）概要
以下、実施形態１に係るサージ保護システムＡ１の概要について、図１を参照して説明する。

サージ保護システムＡ１は、図１に示すように、サージ保護装置１と、ベース装置２と、を備える。

サージ保護装置１は、１つ以上の保護素子１０と、接地側サージ保護端子１１２と、第１の筐体１２と、有する。１つ以上の保護素子１０は、電路にサージ電圧が印加されたときに電路に接続されている負荷を保護する。接地側サージ保護端子１１２は、保護素子１０と電気的に接続される。第１の筐体１２は、保護素子１０を収容し、接地側サージ保護端子１１２を具備する。

ベース装置２は、リード線２１と、接地側ベース端子２２２と、電流センサ２３と、第２の筐体２４と、を有する。リード線２１は、接地されている接地部９１に電気的に接続される。接地側ベース端子２２２は、リード線２１に電気的に接続される。電流センサ２３は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子２２２を介してリード線２１に流れたことを検出する。第２の筐体２４は、電流センサ２３を収容し、接地側ベース端子２２２を具備する。

第１の筐体１２と第２の筐体２４とは、機械的に着脱可能に結合するように構成される。第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、接地側サージ保護端子１１２と接地側ベース端子２２２とが電気的に接続される。

本実施形態によれば、１つ以上の保護素子１０が劣化し交換が必要となった場合、サージ保護システムＡ１の所有者又は管理者（以下、ユーザとする）は１つ以上の保護素子１０を有するサージ保護装置１のみを交換する。そして、交換したサージ保護装置１の第１の筐体１２をベース装置２の第２の筐体２４に結合させ、接地側サージ保護端子１１２と接地側ベース端子２２２とを電気的に接続させる。

以上から、本実施形態のサージ保護システムＡ１では、リード線２１及び電流センサ２３を有するベース装置２を交換する必要がないため、サージ保護装置１を交換する際に、リード線２１を電流センサ２３に貫通させ、リード線２１を接地部９１に電気的に接続する作業が不要である。

すなわち、本実施形態に係るサージ保護システムＡ１では、交換時の手間を低減することができるという利点がある。

（２）詳細な構成
（２－１）サージ保護システム
（２－１－１）全体の構成
以下、本実施形態に係るサージ保護システムＡ１について、図１～６を用いて詳細に説明する。本実施形態のサージ保護システムＡ１は、図１に示すように、サージ保護装置１と、ベース装置２と、演算装置３と、を備える。

なお、以下の説明においては、特に断りのない限り、図２に矢印で示す上下、左右、及び前後の各方向を、主幹ブレーカＣ１及びサージ保護装置Ａ１の上下、左右、及び前後の各方向と規定する。

（２－１－２）サージ保護装置
サージ保護装置１は、図１に示すように、３つの保護素子１０と、サージ保護端子部１１と、第１の筐体１２と、有する。

３つの保護素子１０は、２つの保護素子１０Ａと、１つの保護素子１０Ｂと、で構成される。２つの保護素子１０Ａは、いずれもバリスタ（非直線性抵抗素子）である。また、保護素子１０Ｂは、放電型のサージアブソーバ、例えば、アレスタである。

本実施形態のサージ保護端子部１１は、３つの電路側サージ保護端子１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃと、接地側サージ保護端子１１２と、で構成されている。

電路側サージ保護端子１１１Ａに１つの保護素子１０Ａの一端が電気的に接続され、その保護素子１０Ａの他端は、保護素子１０Ｂの一端と電気的に接続され、保護素子１０Ｂの他端が接地側サージ保護端子１１２に電気的に接続されている。

電路側サージ保護端子１１１Ｂに別の１つの保護素子１０Ａの一端が電気的に接続され、その保護素子１０Ａの他端は、保護素子１０Ｂの一端と電気的に接続され、保護素子１０Ｂの他端が接地側サージ保護端子１１２に電気的に接続されている。

電路側サージ保護端子１１１Ｃは、保護素子１０Ｂの一端と電気的に接続されている。保護素子１０Ｂの他端は、接地側サージ保護端子１１２と電気的に接続されている。

第１の筐体１２は、図４に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂によって箱状に形成されている。第１の筐体１２は、２つの保護素子１０Ａと、１つの保護素子１０Ｂと、収容する。

第１の筐体１２の後面に凹所１２１が設けられている。凹所１２１では、後面、左面及び下面が解放されている。

第１の筐体１２は、第１の筐体１２の外面において、サージ保護端子部１１を具備する。より詳細に説明する。第１の筐体１２では、凹所１２１の前側の面に、４極のコネクタ１３が設けられている。コネクタ１３は、４本のコンタクト１３０と、これら４本のコンタクト１３０を伸縮可能に保持する保持体１３１と、を有している。このようなコネクタ１３は、一般にスプリングピンコネクタと呼ばれる。４本のコンタクト１３０は、ばねの弾性力によって保持体１３１から突出する方向の力を常に受けている。これら４本のコンタクト１３０のそれぞれが、図４に示すように、３つの電路側サージ保護端子１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃと、接地側サージ保護端子１１２と、に相当する。４本のコンタクト１３０は、上下方向に沿って一定の間隔を空けて１列に並ぶように保持体１３１に保持されている。

（２－１－３）ベース装置
ベース装置２は、図１に示すように、リード線２１と、ベース端子部２２と、電流センサ２３と、第２の筐体２４と、表示部２５と、出力部２６と、を有する。本実施形態のベース装置２は、分電盤Ｂ１のキャビネット９０（図６参照）に収容される主開閉器（主幹ブレーカＣ１）に設けられる。

ベース装置２の第２の筐体２４は、主幹ブレーカＣ１のケースと兼用されている。第２の筐体２４は、図２及び図３に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂によって直方体状に形成されている。図６に示すように、第２の筐体２４の上端部に、主幹ブレーカＣ１の３つの１次側端子８１Ａ～８１Ｃが設けられている。

第２の筐体２４の上端部における右端から直方体状の端子取付部２４０が上向きに突出している。端子取付部２４０の右側面から主幹ブレーカＣ１の３つの２次側端子８２Ａ～８２Ｃが右向きに突出している。なお、図１に示すように、２次側端子８２Ａは、第２の筐体２４内で１次側端子８１Ａと電気的に接続される。同様に、２次側端子８２Ｂは、第２の筐体２４内で１次側端子８１Ｂと電気的に接続され、２次側端子８２Ｃは、第２の筐体２４内で１次側端子８１Ｃと電気的に接続されている。なお、３つの２次側端子８２Ａ～８２Ｃは、分電盤Ｂ１の母線となる３つの導電バー（不図示）と１つずつ電気的に接続される。

本実施形態のベース端子部２２は、３つの電路側ベース端子２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃと、接地側ベース端子２２２と、で構成されている。

図３に示すように、第２の筐体２４の右側面における下後端から、直方体状のコネクタハウジング８３が右向きに突出している。コネクタハウジング８３の前面に凹部８３０が設けられている。そして、凹部８３０の底面に、３つの電路側ベース端子２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃと、接地側ベース端子２２２と、が配置されている。３つの電路側ベース端子２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃと、接地側ベース端子２２２と、は、一定の間隔を空けて上下方向に沿って一列に並ぶように配置されている。

３つの電路側ベース端子２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃは、図１に示すように、それぞれ３つの１次側端子８１Ａ～８１Ｃと３つの２次側端子８２Ａ～８２Ｃとの間の電路に、電気的に接続されている。より詳細には、電路側ベース端子２２１Ａは１次側端子８１Ａと２次側端子８２Ａとの間の電路に電気的に接続される。同様に、電路側ベース端子２２１Ｂは１次側端子８１Ｂと２次側端子８２Ｂとの間の電路に電気的に接続され、電路側ベース端子２２１Ｃは１次側端子８１Ｃと２次側端子８２Ｃとの間の電路に電気的に接続されている。

一方、接地側ベース端子２２２は、リード線２１の一端に電気的に接続される。また、リード線２１の他端は、接地されている接地部９１に電気的に接続されている。本実施形態では、接地部９１は、図６に示すように、分電盤Ｂ１のキャビネット９０内に設けられている接地端子台９１０である。具体的には、リード線２１は、第２の筐体２４の左側面から引き出されており、リード線２１の他端は、接地端子台９１０に電気的に接続される。

サージ保護装置１の第１の筐体１２と、ベース装置２の第２の筐体２４とは、機械的に着脱可能に結合するように構成されている。より詳細には、図２及び図３に示すように、サージ保護装置１の第１の筐体１２が、ベース装置２の第２の筐体２４の右側面に機械的に着脱可能に結合するように構成されている。サージ保護装置１のコネクタ１３は、第２の筐体２４のコネクタハウジング８３に対して、第２の筐体２４の前方から嵌合される。

第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、サージ保護端子部１１とベース端子部２２とが電気的に接続される。言い換えれば、第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、ベース端子部２２は、サージ保護端子部１１と接触導通する。より詳細には、電路側ベース端子２２１Ａは電路側サージ保護端子１１１Ａと接触導通する。同様に、電路側ベース端子２２１Ｂは電路側サージ保護端子１１１Ｂと、電路側ベース端子２２１Ｃは電路側サージ保護端子１１１Ｃと、接地側ベース端子２２２は接地側サージ保護端子１１２と、それぞれ接触導通する。具体的には、コネクタ１３の４本のコンタクト１３０（図４参照）は、コネクタハウジング８３の凹部８３０内に配置されている３つの電路側ベース端子２２１Ａ、２２１Ｂ、２２１Ｃ、及び接地側ベース端子２２２（図３参照）と、１対１に対応して接触導通する。

電流センサ２３は、リード線２１に設けられる。より詳細には、電流センサ２３は、リード線２１が電流センサ２３を貫通するように、リード線２１に設けられる。すなわち、電流センサ２３は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子２２２を介してリード線２１に流れたことを検出する。電流センサ２３は、検出したサージ電流の大きさに応じた検出信号Ｓ１を演算装置３に出力する。

本実施形態では、電流センサ２３は、ロゴスキーコイルである。本実施形態の電流センサ２３はロゴスキーコイルであり、磁気コアを必要としないため、リード線２１を流れるサージ電流が大電流である場合でも磁気飽和が発生しないという効果を奏する。すなわち、本実施形態の電流センサ２３は、リード線２１を流れるサージ電流が大電流である場合でも、サージ電流がベース端子部２２を介してリード線２１に流れたことを正確に検出することができるという利点がある。

より詳細には、電流センサ２３は、図５に示すように、基板５に形成されたロゴスキーコイルである。より具体的には、電流センサ２３は、基板５にコイルパターンを形成して構成されたロゴスキーコイルである。電流センサ２３であるロゴスキーコイルは、リード線２１の周囲を囲むように、基板５において円環状に形成される。言い換えると、リード線２１は、円環状のロゴスキーコイルの中心を貫通するように配置される。ロゴスキーコイルが基板５に形成されているため、本実施形態のベース装置２では、巻き線式のロゴスキーコイルを形成する場合と比較して、ロゴスキーコイルを形成するために必要なスペースを削減することができるという効果を奏する。すなわち、ベース装置２を小型化することができる、という利点がある。

本実施形態のベース装置２は、演算装置３を更に有する。すなわち、本実施形態では、第２の筐体２４は、演算装置３を更に収容する。

演算装置３は、電流センサ２３から得られる検出信号Ｓ１に基づき、サージ電流がリード線２１に流れた回数であるサージ回数を演算する。サージ保護装置１の保護素子１０ではサージ回数が多いほど保護素子１０が劣化していると考えられる。そのため、演算装置３がサージ回数を演算することによって、サージ回数をサージ保護装置１が有する保護素子１０の劣化度合いの目安にすることができる、という効果を奏する。

また、演算装置３は、サージ回数に基づき、サージ保護装置１の交換時期に関する情報である交換時期情報を作成する。この結果、サージ回数をサージ保護装置１が有する保護素子１０の交換時期の目安にすることができる、という効果を奏する。演算装置３は、演算したサージ回数、及び作成した交換時期情報の少なくとも一方を含む演算信号Ｓ２を表示部２５及び出力部２６に出力する。

演算装置３は、電流センサ２３であるロゴスキーコイルが形成されている基板５に形成される。言い換えると、ベース装置２は、ロゴスキーコイル及び演算装置３が形成される基板５を更に有する。演算装置３の詳しい構成については、「（２－１－４）演算装置」において、より詳細に説明する。

表示部２５は、サージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を表示する。より詳細には、表示部２５は、演算装置３から演算信号Ｓ２を受け取ると、演算信号Ｓ２に含まれるサージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を表示する。表示部２５は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro luminescence）ディスプレイ等のディスプレイである。表示部２５は第２の筐体２４の前面に設けられていてもよいし、第２の筐体２４に収容されていてもよい。表示部２５によって、サージ保護装置１が有する保護素子１０の劣化度合い、及び交換時期の少なくとも一方の目安をユーザに対して報知することができる、という利点がある。

出力部２６は、サージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を外部の機器Ｅ１に出力する。出力部２６は、例えば、電波を媒体とする無線通信を行う無線通信回路を有している。出力部２６は、演算装置３から演算信号Ｓ２を受け取ると、制御指令を含む送信フレームを生成し、生成した送信フレームを無線通信回路から無線信号によって外部の機器Ｅ１へ出力する。出力部２６（無線通信回路）は、例えば、Bluetooth（登録商標）Low Energyの通信方式で無線通信を行う。ただし、出力部２６の無線通信方式は、Bluetooth（登録商標）Low Energyに限らず、例えば、Wi-Fi（登録商標）でもよい。なお、出力部２６は、無線通信回路に代えて、導体を媒体とする有線通信を行う有線通信回路を有しても構わない。

外部の機器Ｅ１は、通信部Ｅ１１及び掲示部Ｅ１２を有している。通信部Ｅ１１は、出力部２６との間で無線通信又は有線通信を行い、受信した送信フレームから制御指令を取得するように構成されている。掲示部Ｅ１２は、通信部Ｅ１１が取得した制御指令に応じて、保護素子１０の劣化度合い、又は交換時期を報知するための表示、例えば、ＬＥＤランプの点灯、点滅、あるいは液晶画面でのメッセージの表示などを行うように構成されている。あるいは、制御信号に回数情報を含む場合、掲示部Ｅ１２は、保護素子１０が保護動作を行った回数を報知するための表示を行ってもよい。このような外部の機器Ｅ１は、例えば、ユーザが所持するスマートフォンのような通信機能及びディスプレイを備えた通信端末であっても構わない。出力部２６がサージ回数及び交換時期情報の少なくとも一方をユーザが所有する外部の機器Ｅ１に出力するため、ユーザがサージ保護装置１の保護素子１０の劣化度合い、及び交換時期の少なくとも一方の目安を確認しやすくなるという効果を奏する。すなわち、サージ保護装置１の保護素子１０の劣化度合い、及び交換時期の少なくとも一方の目安をユーザに対してより確実に報知することができる、という利点がある。

（２－１－４）演算装置
演算装置３は、積分回路３１と、増幅回路３２と、比較器３３と、ピークホールド回路３４と、カウンタ回路３５と、情報作成回路３６と、出力回路３７と、を有する。

電流センサ２３から得られる検出信号Ｓ１は、リード線２１に流れるサージ電流の微分波形になっているため、積分回路３１は、検出信号Ｓ１を積分することで、リード線２１に流れるサージ電流の電流波形を再現する。

増幅回路３２は、積分回路３１が再現したサージ電流の電流波形を増幅する。増幅回路３２は、例えば、オペアンプである。

比較器３３は、サージ電流の電流波形と予め設定された閾値とを比較して、出力する信号の値を切り替える。例えば、比較器３３は、サージ電流の電流波形が予め設定された閾値よりも大きい場合にＨレベル（例えば１Ｖ）の信号が出力され、サージ電流の電流波形が予め設定された閾値以下の場合にＬレベル（例えば０Ｖ）の信号が出力される。

ピークホールド回路３４は、Ｈレベルの信号が入力された場合、予め設定された期間においてＨレベルの信号を保持し、カウンタ回路３５は、Ｈレベルの信号が入力される回数を積算する。

情報作成回路３６は、カウンタ回路３５が積算した回数に基づき、サージ保護装置１の交換時期に関する情報である交換時期情報を作成する。具体的には、情報作成回路３６は、カウンタ回路３５が積算した回数が予め設定された回数以上である場合、サージ保護装置１の交換を促す交換時期情報を作成する。一方、情報作成回路３６は、カウンタ回路３５が積算した回数が予め設定された回数よりも小さい場合、サージ保護装置１の交換がまだ必要ではないことを示す交換時期情報を作成する。

出力回路３７は、カウンタ回路３５が積算した回数であるサージ回数、及び情報作成回路３６が作成した交換時期情報の少なくとも一方を含む演算信号Ｓ２を表示部２５及び出力部２６に出力する。

演算装置３は、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(Very Large Scale Integration)、若しくはＵＬＳＩ(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。

（２－２）主幹ブレーカ
主幹ブレーカＣ１は、例えば、中性線欠相保護機能付の漏電遮断器である。主幹ブレーカＣ１の３つの１次側端子８１Ａ～８１Ｃのうち、両端の２つの１次側端子８１Ａ、８１ＢにＬ１相及びＬ２相の２本の電源側線が１本ずつ電気的に接続される。そして、残り１つの１次側端子８１Ｃに中性線が電気的に接続される。

主幹ブレーカＣ１は、図１に示すように、２つの電圧極と１つの中性極に１対１に対応した３つの主接点８４Ａ～８４Ｃと、電流センサ８５と、異常検出部８６と、引き外し用コイル８７と、を備える。

主接点８４Ａは１次側端子８１Ａと２次側端子８２Ａとの間に設けられ、主接点８４Ａを開閉させることで、１次側端子８１Ａと２次側端子８２Ａとの間の電気的な接続を遮断又は導通することが可能である。同様に、主接点８４Ｂは１次側端子８１Ｂと２次側端子８２Ｂとの間に設けられ、主接点８４Ｂを開閉させることで、１次側端子８１Ｂと２次側端子８２Ｂとの間の電気的な接続を遮断又は導通することが可能である。主接点８４Ｃは１次側端子８１Ｃと２次側端子８２Ｃとの間に設けられ、主接点８４Ｃを開閉させることで、１次側端子８１Ｃと２次側端子８２Ｃとの間の電気的な接続を遮断又は導通することが可能である。

電流センサ８５は、零相変流器からなり、３つの主接点８４Ａ～８４Ｃに流れる不平衡電流を検出し、不平衡電流の大きさに比例した検出電圧を異常検出部８６に出力する。

異常検出部８６は、電流センサ８５の検出電圧をしきい値電圧と比較し、検出電圧がしきい値電圧を超える時間が所定時間以上継続したら、引き外し用コイル８７に励磁電流を流す。引き外し用コイル８７に励磁電流が流れると、引き外し用コイル８７に生じる電磁力によって、３つの主接点８４Ａ～８４Ｃが引き外され、開いた状態になる。すなわち、１次側端子８１Ａ～８１Ｃと２次側端子８２Ａ～８２Ｃとの間の電気的な接続が遮断される。なお、図示は省略しているが、主幹ブレーカＣ２は、過電流引き外し装置及び中性線欠相保護装置を有している。

（２－３）分電盤
分電盤Ｂ１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Ｂ１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。

分電盤Ｂ１は、図６に示すように、合成樹脂製のキャビネット９０に、主幹ブレーカＣ１と複数の分岐ブレーカＤ１を含む内部機器、及びサージ保護装置１を収容して構成されている。本実施形態のベース装置２は主幹ブレーカＣ１に設けられるため、言い換えると、分電盤Ｂ１は、サージ保護システムＡ１と、主幹ブレーカＣ１と複数の分岐ブレーカＤ１を含む内部機器と、サージ保護システムＡ１及び内部機器を収容するキャビネットと、を有する。

キャビネット９０の上下方向の中央に、主幹ブレーカＣ１の２次側端子８２Ａ～８２Ｃと電気的に接続された３本の導電バー（図示なし）が前後方向に間隔を空けて配置されている。そして、これら３本の導電バーの上部及び下部に、それぞれ複数の分岐ブレーカＤ１が配置されている。各分岐ブレーカＤ１は、３本の導電バーのうちのいずれか２本の導電バーと電気的に接続されている。なお、各分岐ブレーカＤ１は、過電流引外し装置付きの開閉器である。

各分岐ブレーカＤ１には、照明器具、給湯設備等の電気機器、コンセント又は、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）が負荷（図示なし）として接続される。すなわち、主幹ブレーカＣ１、３本の導電バー、及び各分岐ブレーカＤ１は、負荷に電力を供給する電路であり、負荷は電路に接続されることで電力を供給される。

キャビネット９０の下部に２つの接地端子台９１０が配置されている。これら２つの接地端子台９１０は、図示しない接地線及び接地極によって大地と電気的に接続されている。すなわち、ベース装置２の第２の筐体２４から引き出されているリード線２１は、接地端子台９１０、接地線及び接地極を介して、大地と電気的に接続されている（接地されている）。

（３）動作
次に、サージ保護システムＡ１の動作を説明する。

電路に誘導雷サージなどのサージ電圧が印加されていない場合（電気系統から分電盤Ｂ１に入力される交流電力が正常である場合）、サージ保護装置１において、保護素子１０Ａ、１０Ｂは導通しない。

一方、電路にサージ電圧が印加された場合（電気系統から分電盤Ｂ１に入力される交流電力が異常である場合）、それまで非導通であった保護素子１０Ａ、１０Ｂが導通する。そのため、サージ保護システムＡ１のサージ保護装置１は、主幹ブレーカＣ１の１次側端子８１Ａ～８１Ｃから３つの電路側ベース端子２２１Ａ～２２１Ｃを介して入力するサージ電流を、接地側ベース端子２２２からリード線２１及び分電盤Ｂ１の接地端子台９１０を介して大地に流して吸収するように動作する。そして、電流センサ２３は、リード線２１にサージ電流が流れたことを検出し、演算装置３に対して検出信号Ｓ１を出力する。

演算装置３は、検出信号Ｓ１に基づき、サージ電流がリード線２１に流れた回数であるサージ回数を演算し、サージ保護装置１の交換時期に関する情報である交換時期情報を作成する。そして、演算装置３は、サージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を含む演算信号Ｓ２を表示部２５及び出力部２６に出力する。表示部２５は、サージ回数及び交換時期情報の少なくとも一方を表示する。出力部２６は、サージ回数及び交換時期情報の少なくとも一方を外部の機器Ｅ１に出力し、外部の機器Ｅ１は保護素子１０の劣化度合い、又は交換時期を報知するための表示を行う。

（４）利点
本実施形態に係るサージ保護システムＡ１は、交換時の手間を軽減することができるという利点がある。より詳細には、本実施形態のサージ保護システムＡ１は、保護素子１０が劣化し交換が必要となった場合において、リード線２１を電流センサ２３に貫通させ、リード線２１を接地部９１に電気的に接続する作業が不要であるという利点がある。

具体的に、説明する。従来例の避雷器（サージ保護システム）は、保護素子が劣化し交換が必要となったときに、避雷器自体を交換する必要があった。そのため、避雷器に電流センサが設けられている場合、避雷器自体を交換する度に、電流センサに避雷器のリード線を貫通させ、リード線を接地部に電気的に接続する作業を必要としており、交換時の手間がかかっていた。

一方、本実施形態に係るサージ保護システムＡ１では、サージ保護装置１の第１の筐体１２とベース装置２の第２の筐体２４とは機械的に着脱可能に結合するように構成される。そのため、保護素子１０が劣化し交換が必要となった場合、ユーザは、保護素子１０を有するサージ保護装置１のみを交換することが可能である。すなわち、ユーザは、リード線２１及び電流センサ２３を有するベース装置２を交換する必要がない。具体的には、ユーザは、交換したサージ保護装置１の第１の筐体１２をベース装置２の第２の筐体２４に結合させ、接地側サージ保護端子１１２と接地側ベース端子２２２とを電気的に接続させる。その結果、電流センサ２３は、接地側ベース端子２２２を介してリード線２１に流れるサージ電流を検知することが可能になる。以上から、本実施形態に係るサージ保護システムＡ１は、保護素子１０が劣化し交換が必要となった場合において、サージ保護装置１を交換する度に、リード線２１を電流センサ２３に貫通させ接地部９１に電気的に接続する作業が不要であるという利点がある。

また、本実施形態に係るサージ保護装置Ａ１は、電流センサ２３から得られる検出信号Ｓ１に基づき、サージ電流がリード線２１に流れた回数であるサージ回数を演算する演算装置３を備えている。そのため、本実施形態に係るサージ保護システムＡ１は、ユーザがサージ回数に基づきサージ保護装置１の保護素子１０の劣化度合いの目安を知ることができるという利点がある。

（５）変形例
以下、本実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。

本実施形態のサージ保護装置１は、３つの保護素子１０を有するが、少なくとも１つ以上の保護素子１０を有していればよい。

また、本実施形態のサージ保護装置１において、３つの電路側サージ保護端子１１１Ａ～１１１Ｃのそれぞれは、３つの電路側ベース端子２２１Ａ～２２１Ｃを介して、それぞれ３つの１次側端子８１Ａ～８１Ｃと３つの２次側端子８２Ａ～８２Ｃとの間の電路に、電気的に接続されている。しかし、３つの電路側サージ保護端子１１１Ａ～１１１Ｃのそれぞれは、それぞれ３つの１次側端子８１Ａ～８１Ｃと３つの２次側端子８２Ａ～８２Ｃとの間の電路に、電気的に直接接続されていてもよい。

言い換えると、第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、電路側ベース端子２２１Ａが電路側サージ保護端子１１１Ａと、電路側ベース端子２２１Ｂが電路側サージ保護端子１１１Ｂと、電路側ベース端子２２１Ｃが電路側サージ保護端子１１１Ｃと、それぞれ電気的に接続される必要はない。すなわち、第１の筐体１２と第２の筐体２４とが結合された状態において、少なくとも接地側ベース端子２２２が接地側サージ保護端子１１２と電気的に接続されていればよい。

また、サージ保護装置１のコネクタ１３は、スプリングピンコネクタに限定されない。コネクタ１３のコンタクトは、例えば、ブレード状の栓刃又は円柱状（ピン状）のコンタクトであっても構わない。その場合、ベース端子部２２は、栓刃又はピン状のコンタクトが抜き差し可能に差し込まれる刃受であればよい。

本実施形態のベース装置２は、分電盤Ｂ１のキャビネット９０（図６参照）に収容される主開閉器（主幹ブレーカＣ１）に設けられる。しかし、ベース装置２は、主開閉器とは別体に設けられていてもよい。

本実施形態の電流センサ２３は、基板５にコイルパターンを形成して構成されたロゴスキーコイルであるが、リード線２１にコイル線を巻いて構成する巻き線式のロゴスキーコイルであってもよい。また、電流センサ２３は、ホール素子又を利用した電流センサであってもよく、電流トランス方式の電流センサであってもよい。すなわち、電流センサ２３は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子２２２を介してリード線２１に流れたことを検出可能であればよく、サージ電流を検出するための方式は限定されない。

本実施形態の演算装置３は、ベース装置２の第２の筐体２４に収容されているが、ベース装置２とは別体に設けられていてもよい。また、演算装置３は、サージ保護装置１に設けられていてもよい。

また、本実施形態の演算装置３は、電流センサ２３であるロゴスキーコイルが形成されている基板５に形成されるが、ロゴスキーコイルが形成されている基板５とは異なる基板に形成されていてもよい。すなわち、ベース装置２は、ロゴスキーコイルのみが形成される基板を有していてもよい。

（まとめ）
実施形態に係る第１の態様のサージ保護システム（Ａ１）は、サージ保護装置（１）と、ベース装置（２）と、を備える。サージ保護装置（１）は、１つ以上の保護素子（１０）と、接地側サージ保護端子（１１２）と、第１の筐体（１２）と、を有する。１つ以上の保護素子（１０）は、電路にサージ電圧が印加されたときに電路に接続されている負荷を保護する。接地側サージ保護端子（１１２）は、保護素子（１０）と電気的に接続される。第１の筐体（１２）は、保護素子（１０）を収容し、接地側サージ保護端子（１１２）を具備する。ベース装置（２）は、リード線（２１）と、接地側ベース端子（２２２）と、電流センサ（２３）と、第２の筐体（２４）と、を有する。リード線（２１）は、接地されている接地部（９１）に電気的に接続される。接地側ベース端子（２２２）は、リード線（２１）に電気的に接続される。電流センサ（２３）は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子（２２２）を介してリード線（２１）に流れたことを検出する。第２の筐体（２４）は、電流センサ（２３）を収容し、接地側ベース端子（２２２）を具備する。第１の筐体（１２）と第２の筐体（２４）とは、機械的に着脱可能に結合するように構成される。第１の筐体（１２）と第２の筐体（２４）とが結合された状態において、接地側サージ保護端子（１１２）と接地側ベース端子（２２２）とが電気的に接続される。

この態様によれば、交換時の手間を低減することができる、という利点がある。

実施形態に係る第２の態様のサージ保護システム（Ａ１）は、第１の態様において、演算装置（３）を更に備える。演算装置（３）は、電流センサ（２３）から得られる信号に基づき、サージ電流がリード線（２１）に流れた回数であるサージ回数を演算する。

この態様によれば、サージ回数をサージ保護装置（１）の保護素子（１０）の劣化度合いの目安にすることができる、という利点がある。

実施形態に係る第３の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第２の態様において、第２の筐体（２４）は、演算装置（３）を更に収容する。

この態様によれば、サージ保護システム（Ａ１）の構造を簡略化することができる、という利点がある。

実施形態に係る第４の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第２又は第３の態様において、演算装置（３）は、サージ回数に基づき、サージ保護装置（１）の交換時期に関する情報である交換時期情報を作成する。

この態様によれば、サージ回数をサージ保護装置（１）の保護素子（１０）の交換時期の目安にすることができる、という利点がある。

実施形態に係る第５の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第４の態様において、ベース装置（２）は、サージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を表示する表示部（２５）を更に有する。

この態様によれば、サージ保護装置（１）の保護素子（１０）の劣化度合い、及び交換時期の少なくとも一方の目安をユーザに対して報知することができる、という利点がある。

実施形態に係る第６の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第４又は第５の態様において、ベース装置（２）は、サージ回数、及び交換時期情報の少なくとも一方を外部の機器（Ｅ１）に出力する出力部（２６）を更に有する。

この態様によれば、サージ保護装置（１）の保護素子（１０）の劣化度合い、及び交換時期の少なくとも一方の目安をユーザに対してより確実に報知することができる、という利点がある。

実施形態に係る第７の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第１～第６のいずれかの態様において、電流センサ（２３）は、ロゴスキーコイルである。

この態様によれば、リード線（２１）を流れるサージ電流が大電流である場合でも、サージ電流が接地側ベース端子（２２２）を介してリード線（２１）に流れたことを正確に検出することができる、という利点がある。

実施形態に係る第８の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第７の態様において、ベース装置（２）は、ロゴスキーコイルが形成される基板（５）を更に有する。

この態様によれば、ベース装置（２）を小型化することができる、という利点がある。

実施形態に係る第９の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第３～第６のいずれかの態様において、電流センサ（２３）は、ロゴスキーコイルである。ベース装置（２）は、ロゴスキーコイル及び演算装置（３）が形成される基板（５）を更に有する。

この態様によれば、サージ保護システム（Ａ１）の構造をより簡略化することができる、という利点がある。

実施形態に係る第１０の態様のサージ保護システム（Ａ１）では、第１～第９のいずれかの態様において、ベース装置（２）は、分電盤（Ｂ１）のキャビネットに収容される主開閉器（主幹ブレーカＣ２）に設けられる。

この態様によれば、分電盤（Ｂ１）の構造を簡略化することができる、という利点がある。

実施形態に係る第１１の態様のサージ保護装置（１）は、第１～第１０のいずれかの態様のサージ保護システム（Ａ１）に用いられ、１つ以上の保護素子（１０）と、接地側サージ保護端子（１１２）と、第１の筐体（１２）と、を有する。１つ以上の保護素子（１０）は、電路にサージ電圧が印加されたときに電路に接続されている負荷を保護する。接地側サージ保護端子（１１２）は、保護素子（１０）と電気的に接続される。第１の筐体（１２）は、保護素子（１０）を収容し、サージ保護端子を具備する。

この態様によれば、交換時の手間を低減することができるサージ保護装置（１）を提供することができる、という利点がある。

実施形態に係る第１２の態様のベース装置（２）は、第１～第１０のいずれかの態様のサージ保護システム（Ａ１）に用いられ、リード線（２１）と、接地側ベース端子（２２２）と、電流センサ（２３）と、第２の筐体（２４）と、を有する。リード線（２１）は、接地されている接地部に電気的に接続される。接地側ベース端子（２２２）は、リード線（２１）に電気的に接続される。電流センサ（２３）は、サージ電圧に伴って生じたサージ電流が接地側ベース端子（２２２）を介してリード線（２１）に流れたことを検出する。第２の筐体（２４）は、電流センサ（２３）を収容し、接地側ベース端子（２２２）を具備する。

この態様によれば、交換時の手間を低減することができるベース装置（２）を提供することができる、という利点がある。

実施形態に係る第１３の態様の分電盤（Ｂ１）は、第１～第１０のいずれかの態様のサージ保護システム（Ａ１）と、主開閉器（主幹ブレーカＣ２）及び複数の分岐開閉器（Ｄ１）を含む内部機器と、サージ保護システム（Ａ１）及び内部機器を収容するキャビネット（９０）と、を有する。

この態様によれば、交換時の手間を低減することができる分電盤（Ｂ１）を提供することができる、という利点がある。

Ａ１ サージ保護システム
１ サージ保護装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ 保護素子
１１２ 接地側サージ保護端子
１２ 第１の筐体
２ ベース装置
２１ リード線
２２２ 接地側ベース端子
２３ 電流センサ
２４ 第２の筐体
２５ 表示部
２６ 出力部
３ 演算装置
５ 基板
９０ キャビネット
９１ 接地部
Ｂ１ 分電盤
Ｃ１ 主観ブレーカ（主開閉器）
Ｄ１ 分岐開閉器
Ｅ１ 外部の装置

Claims (13)

1. サージ保護装置と、
   ベース装置と、
   を備え、
   前記サージ保護装置は、
   電路にサージ電圧が印加されたときに前記電路に接続されている負荷を保護する１つ以上の保護素子と、
   前記保護素子と電気的に接続される接地側サージ保護端子と、
   前記保護素子を収容し、前記接地側サージ保護端子を具備する第１の筐体と、
   を有し、
   前記ベース装置は、
   接地されている接地部に電気的に接続されるリード線と、
   前記リード線に電気的に接続される接地側ベース端子と、
   前記サージ電圧に伴って生じたサージ電流が前記接地側ベース端子を介して前記リード線に流れたことを検出する電流センサと、
   前記電流センサを収容し、前記接地側ベース端子を具備する第２の筐体と、
   を有し、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、機械的に着脱可能に結合するように構成され、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とが結合された状態において、前記接地側サージ保護端子と前記接地側ベース端子とが電気的に接続される
   サージ保護システム。
2. 前記電流センサから得られる信号に基づき、前記サージ電流が前記リード線に流れた回数であるサージ回数を演算する演算装置を更に備える
   請求項１に記載のサージ保護システム。
3. 前記第２の筐体は、前記演算装置を更に収容する
   請求項２に記載のサージ保護システム。
4. 前記演算装置は、前記サージ回数に基づき、前記サージ保護装置の交換時期に関する情報である交換時期情報を作成する
   請求項２又は３に記載のサージ保護システム。
5. 前記ベース装置は、前記サージ回数、及び前記交換時期情報の少なくとも一方を表示する表示部を更に有する
   請求項４に記載のサージ保護システム。
6. 前記ベース装置は、前記サージ回数、及び前記交換時期情報の少なくとも一方を外部の機器に出力する出力部を更に有する
   請求項４又は５に記載のサージ保護システム。
7. 前記電流センサは、ロゴスキーコイルである
   請求項１～６のいずれか１項に記載のサージ保護システム。
8. 前記ベース装置は、前記ロゴスキーコイルが形成される基板を更に有する
   請求項７に記載のサージ保護システム。
9. 前記電流センサは、ロゴスキーコイルであり、
   前記ベース装置は、前記ロゴスキーコイル及び前記演算装置が形成される基板を更に有する
   請求項３～６のいずれか１項に記載のサージ保護システム。
10. 前記ベース装置は、分電盤のキャビネットに収容される主開閉器に設けられる
    請求項１～９のいずれか１項に記載のサージ保護システム。
11. 請求項１～１０のいずれかのサージ保護システムに用いられ、
    電路にサージ電圧が印加されたときに前記電路に接続されている負荷を保護する１つ以上の保護素子と、
    前記保護素子と電気的に接続される接地側サージ保護端子と、
    前記保護素子を収容し、前記接地側サージ保護端子を具備する第１の筐体と、
    を有する
    サージ保護装置。
12. 請求項１～１０のいずれかのサージ保護システムに用いられ、
    接地されている接地部に電気的に接続されるリード線と、
    前記リード線に電気的に接続される接地側ベース端子と、
    前記サージ電圧に伴って生じたサージ電流が前記接地側ベース端子を介して前記リード線に流れたことを検出する電流センサと、
    前記電流センサを収容し、前記接地側ベース端子を具備する第２の筐体と、
    を有する
    ベース装置。
13. 請求項１～１０のいずれかのサージ保護システムと、
    主開閉器及び複数の分岐開閉器を含む内部機器と、
    前記サージ保護システム及び前記内部機器を収容するキャビネットと、
    を有する
    分電盤。

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