JP2024021397A - 開閉器、分電盤、および、分電盤の機能拡張方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトに構成され、かつ、停電時に自動的に商用電力系統からの切り離しを行うことを可能とする。【解決手段】単相３線式の開閉器（１Ａ）は、筐体と、筐体に収容された、複数のラッチングリレー（３０Ｏ、３０Ｕ、３０Ｗ）、制御部（４０）、および線路に印加される電圧を監視する電圧モニタ（５１）を備え、線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、１次側の線路と２次側の線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる。【選択図】図３

Description

本発明は開閉器、開閉器を適用した分電盤、および、分電盤の機能拡張方法に関する。

太陽光パネルが発電した電力あるいは商用電力系統からの深夜電力を蓄電して有効利用できるようにするための、住宅用分電盤に接続した蓄電池を用いた住宅用創蓄連系システムが提案されている。

特開２０１４－５７４１４号公報

このような蓄電池に貯蔵された電力は、商用電力系統に停電が発生した場合であっても、宅内において住宅用分電盤から電力を継続して利用できるようにすることが望まれる。それには、商用電力系統への不慮の影響を回避するために、住宅用分電盤を含む下流の宅内系統を、商用電力系統から切り離すようにすることが必要である。また停電時において、必ずしも知識のないユーザによる操作を必要とせずに、自動的に商用電力系統からの切り離しが行われることが望まれる。

しかしながら、このような動作を実現するためには、停電を検出するためのモジュールや、自動開閉のための開閉器を配置した分電盤を、既設の住宅用分電盤とは別に設ける必要があった。そのため、工事が大がかりとなり、また、住宅内において、分電盤を設置するためのスペースの確保が必要である課題があった。

本発明の一態様は、既設の住宅用分電盤に配設可能にコンパクトに構成され、かつ、停電時に自動的に商用電力系統からの切り離しを行うことが可能な、開閉器を実現することを目的とする。あるいは、本発明の一態様は、上記開閉器を適用することにより、商用電力系統からの停電時の自動切り離しができる機能拡張された分電盤を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態である遮断状態に遷移させる開閉器である。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、外部の機器と通信するための通信部と、を備え、前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、前記制御部は、前記外部の機器から、前記線路に電圧が供給されていない状態である旨の情報を受信すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、前記電圧モニタを用いた前記ラッチングリレーの溶着診断を実行してから、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器である。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様の分電盤は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、リミッタースペースに取り付けた分電盤である。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、リミッターを設置し得るリミッタースペースと、主幹ブレーカと、分岐ブレーカとを備えた分電盤に、モジュールを新たに付加する、分電盤の機能拡張方法であって、単相３線式の開閉器であって、筐体と、、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、前記モジュールとして、前記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である。

本発明の一態様によれば、既設の住宅用分電盤に配設可能にコンパクトに構成され、かつ、停電時に自動的に商用電力系統からの切り離しを行うことが可能な、開閉器が実現される。あるいは、本発明の一態様によれば、上記開閉器を適用することにより、商用電力系統からの停電時の自動切り離しができる機能拡張された分電盤が実現できる。

本発明の実施形態１に係る開閉器の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器の回路構成を示す図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器の平面図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器の、左側面方向から見た、図３におけるＡ－Ａ位置での切断部端面図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器の、左側面方向から見た、図３におけるＢ－Ｂ位置での切断部端面図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器を適用した電力系統の構成例である。 本発明の実施形態１に係る開閉器における各極のラッチングリレーの動作を説明するための図である。商用系統からの電力供給が停止した場合の、制御部による各極のラッチングリレーへの指令を表す。 本発明の実施形態１に係る開閉器における各極のラッチングリレーの動作を説明するための図である。商用系統からの電力供給が復帰した場合の、制御部による各極のラッチングリレーへの指令を表す。 本発明の実施形態２に係る分電盤の機能拡張方法を適用する前の分電盤を表した概略図である。 本発明の実施形態２に係る分電盤の機能拡張方法を適用した分電盤を表した概略図である。 本発明の実施形態１に係る開閉器の変形例の回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さないことがある。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。

本明細書において述べる各コンポーネント、各材料、および各数値は、特に矛盾のない限り、いずれも単なる一例である。それゆえ、例えば、特に矛盾のない限り、各コンポーネントの位置関係および接続関係は、各図の例に限定されない。本願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅、高さ等）は、実際の形状および寸法が必ずしも反映されたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更されている。

〔実施形態１〕
＜開閉器１Ａの概要と回路構成＞
本開示の実施形態１に係る開閉器１Ａは、単相３線式の線路に設けられる開閉器である。開閉器１Ａは、開閉器１Ａに接続される１次側の線路と、開閉器１Ａに接続される２次側の線路との間の接続の状態を、開路（遮断、ＯＦＦ）と閉路（接続、ＯＮ）との間で切り替えることができる。

本開示の実施形態１について、図面を参照しつつ以下に説明する。図１は、実施形態１に係る開閉器１Ａの外観を示す斜視図である。図１に示されるように、開閉器１Ａは、全体として略直方体状の外観を呈している。開閉器１Ａの筐体は主に、インサートケース２、カバーケース５、および図１には不図示の後述の底板６で構成されている。

一般に開閉器は、底面が分電盤等の壁面に接するようにして、固定されて用いられる。本明細書では、開閉器１Ａの底面に垂直な方向を高さ方向と称する。また高さ方向について、開閉器１Ａの底面に近い側を「下側」あるいは「低い」、底面から遠い側を「上側」あるいは「高い」と表現する。

カバーケース５は、開閉器１Ａの上側を覆うように構成されている。また、本明細書では、高さ方向に垂直で、かつ開閉器１Ａの長手方向に垂直な方向を幅方向と称する。幅方向に直交する開閉器１Ａの筐体の側面は、左側面と右側面である。図１の斜視図には、開閉器１Ａの筐体の左側面が現れている。

図２は開閉器１Ａの回路構成の概要を示す図である。図２に示されるように、開閉器１Ａは、第１の１次側端子台１１、第２の１次側端子台１２、２次側端子台２１、および３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗを備えている。また開閉器１Ａは、制御部４０、１次側電圧モニタ５１、２次側電圧モニタ５２、通信部６０、および報知部７０を備えている。３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗは開閉器１Ａの筐体内部に収容されている。また、制御部４０、１次側電圧モニタ５１、２次側電圧モニタ５２、通信部６０、および、報知部７０の各部も開閉器１Ａの筐体内部に収容されている。

なお、制御部４０および各種電圧モニタは開閉器１Ａの筐体内部に収容するほか、筐体外部に配置してもよい。例えば、制御部４０を開閉器１Ａの筐体に外付けするとともに、制御部４０と３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗおよび各種電圧モニタ等とを電気的に接続してもよい。あるいは、制御部４０および各種電圧モニタを開閉器１Ａの筐体に外付けするとともに、制御部４０および各種電圧モニタと３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗとを電気的に接続してもよい。

第１の１次側端子台１１と第２の１次側端子台１２とは、それぞれが１次側の線路を開閉器１Ａに接続させるための端子台である。２次側端子台２１は、２次側の線路を開閉器１Ａに接続させるための端子台である。つまり、開閉器１Ａは、単相３線式の線路を１組として、２組の１次側の線路を接続するための２つの１次側端子台と、１組の２次側の線路を接続するための１つの２次側端子台を備えている。

第１の１次側端子台１１、第２の１次側端子台１２、および２次側端子台２１のそれぞれが、単相３線式の線路を構成する各極（各相）、すなわちＵ極、Ｏ極（中性極）、Ｗ極に接続するための３つの端子を有している。第１の１次側端子台１１は、Ｕ極の端子１１Ｕと、Ｏ極の端子１１Ｏと、Ｗ極の端子１１Ｗとを有している。第２の１次側端子台１２は、Ｕ極の端子１２Ｕと、Ｏ極の端子１２Ｏと、Ｗ極の端子１２Ｗとを有している。２次側端子台２１は、Ｕ極の端子２１Ｕと、Ｏ極の端子２１Ｏと、Ｗ極の端子２１Ｗとを有している。

開閉器１Ａの内部において、端子１１Ｕと端子１２Ｕ、端子１１Ｏと端子１２Ｏ、および、端子１１Ｗと端子１２Ｗは、それぞれが電気的に接続されている。つまり開閉器１Ａ内において、第１の１次側端子台１１と第２の１次側端子台１２との間で、各極の端子がそれぞれ電気的に接続されている。

開閉器１Ａ内において、端子１１Ｕと端子２１Ｕとが、ラッチングリレー３０Ｕを介して接続されている。ラッチングリレー３０Ｕは、開閉器１ＡにおいてＵ極の開閉を行うリレーである。開閉器１Ａ内において、端子１１Ｏと端子２１Ｏとが、ラッチングリレー３０Ｏを介して接続されている。ラッチングリレー３０Ｏは、開閉器１ＡにおいてＯ極の開閉を行うリレーである。また、開閉器１Ａ内において、端子１１Ｗと端子２１Ｗとが、ラッチングリレー３０Ｗを介して接続されている。ラッチングリレー３０Ｗは、開閉器１ＡにおいてＷ極の開閉を行うリレーである。

つまりラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗは、１次側端子台（第１の１次側端子台１１および第２の１次側端子台１２）と２次側端子台２１との間に設けられ、線路を構成する３極それぞれの開閉の状態を独立または連動して切り替え得る。つまり、制御部４０は、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗのうち、任意のラッチングリレーのみに切り替えをさせることができ、また、任意の複数のラッチングリレーについて連動して切り替えをさせることもできる。

ここで３極それぞれにおいて、開閉の状態は、開路（遮断、ＯＦＦ）と閉路（接続、ＯＮ）との間で切り替えられる。このように、開閉器１Ａは単相３線式の線路の各極に対応した３つのラッチングリレーを備えているため、線路を１次側と２次側とで完全に切り離すことができる。ラッチングリレーの詳細については後述する。

１次側電圧モニタ５１は、１次側端子台（第１の１次側端子台１１および第２の１次側端子台１２）の各極間の電圧をモニタする。ここで少なくとも、１次側電圧モニタ５１はＵ極－Ｏ極間の電圧と、Ｗ極－Ｏ極間の電圧とを監視する機能を有している。１次側電圧モニタ５１は更にＵ極－Ｗ極間の電圧を監視する機能を有していてもよい。また、１次側電圧モニタ５１は少なくとも、それぞれの極間に所定の電圧が供給されているか否かを監視する機能を有している。１次側電圧モニタ５１は、線路に印加される電圧を監視する電圧モニタの一例である。

２次側電圧モニタ５２は、２次側端子台２１の各極間の電圧をモニタする。ここで少なくとも、２次側電圧モニタ５２はＵ極－Ｏ極間の電圧と、Ｗ極－Ｏ極間の電圧とを監視する機能を有している。２次側電圧モニタ５２は更にＵ極－Ｗ極間の電圧を監視する機能を有していてもよい。また、２次側電圧モニタ５２は少なくとも、それぞれの極間に所定の電圧が供給されているか否かを監視する機能を有している。２次側電圧モニタ５２は、線路に印加される電圧を監視する電圧モニタの一例である。

通信部６０は、外部の機器との間で通信を行う機能ブロックである。通信部６０は、通信ケーブルを接続するための通信コネクタ６１を有していてもよい。通信コネクタ６１は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）コネクタであってよい。報知部７０は、情報の報知を行う機能ブロックである。報知部７０は発光色および点灯の状態で開閉器１Ａの状態を報知し得るランプ７１を有していてもよい。また報知部７０は、異常発生時等に聴覚を通じた報知を行うためのブザー等を有していてもよい。

制御部４０は、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗのそれぞれを制御するほか、１次側電圧モニタ５１、２次側電圧モニタ５２、通信部６０、報知部７０と適宜情報の授受を行い、これらの各部を制御する機能ブロックである。制御部４０は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含んで構成されていてもよい。制御部４０は開閉器１Ａの筐体（インサートケース２、カバーケース５、および底板６）内部に配置されるほか、筐体外に配置されてもよい。

図２の回路図には表されないが、開閉器１Ａの各部が動作を行うための電力が、１次側の線路または２次側の線路の少なくとも一方の側から開閉器１Ａの各部に適宜供給されるように開閉器１Ａは構成される。また、外部からの電力の供給が行われなくなった期間において開閉器１Ａの各部が動作を継続するためのバックアップ用の電源を開閉器１Ａが備えていてもよい。

＜ラッチングリレー＞
開閉器１Ａのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗに適用され得る電子部品としてのラッチングリレーの構成について説明する。電子部品としてのラッチングリレーは直方体形状の外観を備え、その底面および上面は長方形である。ラッチングリレーの底面および上面の長方形の短辺は、直方体の他の辺よりも短い。つまり、ラッチングリレーは、ラッチングリレーの幅方向が他の方向よりも狭い直方体状の外観を呈する。

ラッチングリレーは、底面に接続端子を有している。また、ラッチングリレーは、内部に接点を駆動するための電磁コイルを有している。電磁コイルは軸方向に長い構造体であるため、電磁コイルの軸方向がラッチングリレーの狭い方向である幅方向に直交するようにして、ラッチングリレーの内部において電磁コイルが配置されている。

製品により異なるが、例えば、軸方向がラッチングリレーの底面に垂直になるように電磁コイルが配置されることがある。あるいは、軸方向がラッチングリレーの幅方向に直交しつつラッチングリレーの底面に対して斜めであるように電磁コイルが配置されることがある。あるいは、軸方向がラッチングリレーの幅方向に直交しつつラッチングリレーの底面に対して平行であるように電磁コイルが配置されることがある。

開閉器１Ａにおいては、制御部４０に制御されて、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗそれぞれの開閉が実行される。すなわち、制御部４０は、各電磁コイルの駆動を行う駆動回路を有している。開閉器１Ａに適用されるラッチングリレーは、ラッチングリレー内部の電磁コイルにパルス電流を通電することにより、閉路から開路に移行する開路動作、および、開路から閉路に移行する閉路動作を実行するリレーである。

開路動作を実行するためのパルス電流と、閉路動作を実行するためのパルス電流とで極性（正負）が異なり、これらのパルス電流（セット信号、リセット信号）を受け入れる共通の端子を有する形式のラッチングリレーが、開閉器１Ａに適用されてもよい。開路動作を実行するためのパルス電流を受け入れる端子と、閉路動作を実行するためのパルス電流を受け入れる端子と（セットポート、リセットポート）を独立して有する形式のラッチングリレーが、開閉器１Ａに適用されてもよい。

ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗのそれぞれは、開路または閉路の状態を保持するために電磁コイルに常時通電する必要は無い。そのため電磁コイルによる発熱がないことからラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗの３つのリレーが開閉器１Ａの内部に収容されてもよい。

＜開閉器１Ａの筐体構造＞
更に、図３～５をも参照しつつ、開閉器１Ａの構造について説明する。図３は、開閉器１Ａの平面図である。図３は上述の定義による上側から開閉器１Ａを見た（以下、「平面視」と記載）図に相当し、開閉器１Ａの底面は表されていない。

図４は、図３の平面図においてＡ－Ａとして示される位置での、左側面方向から見た切断部端面図である。図５は、図３の平面図においてＢ－Ｂとして示される位置での、左側面方向から見た切断部端面図である。図４および図５は切断部端面図であるため、切断部よりも奥の構造は表示されていない。

開閉器１Ａは、長手方向の一方の端部に、それぞれが１次側の線路を接続させるための２つの１次側端子台を備えている。第１の１次側端子台１１は、平面視（図３の平面図）における開閉器１Ａの長方形状の外辺のうちの短辺である第１短辺に接する。第２の１次側端子台１２は、当該端部において、第１の１次側端子台１１よりも内側に配置されている。開閉器１Ａは、長手方向のもう一方の端部に、２次側の線路を接続させるための２次側端子台２１を備えている。２次側端子台２１は、平面視（図３の平面図）における開閉器１Ａの長方形状の外辺のうちの第１短辺とは異なる短辺である第２短辺に接する。

開閉器１Ａの筐体の主要部分は、インサートケース２により構成される。インサートケース２は、開閉器１Ａの長手方向の両端において、第１の１次側端子台１１、第２の１次側端子台１２および２次側端子台２１を構成している。また、図１に示されるように、筐体の左側面の下側の約半分はインサートケース２で構成される。同様に、筐体の右側面の下側の約半分もインサートケース２で構成される。

図３に示されるように、インサートケース２には、分電盤等の壁面に開閉器１Ａをネジ止め固定するために用いる貫通穴９が適宜設けられている。貫通穴９はインサートケース２を高さ方向に貫通する穴である。図３に例示されるように、貫通穴は開閉器１Ａの互いに対向する一対の隅部、例えば、後述する第１の１次側端子台１１の壁１１４と、後述する２次側端子台２１の壁２１１とに設けられてもよい。

筐体の左側面および右側面の上側の約半分と、筐体の上面とが、カバーケース５により構成される。インサートケース２において、第２の１次側端子台１２を構成する部分と、２次側端子台２１を構成する部分の間は空洞となっている。カバーケース５および底板６がインサートケース２に装着された状態で、当該空洞が開閉器１Ａの筐体の内部空間を構成する。

カバーケース５は、当該空洞の上面側の開口を塞ぐ部材でもある。底板６は、当該空洞の底面側の開口を塞ぐ部材でもある。なお、開閉器１Ａの筐体の底面において、インサートケース２の開口を塞ぐ底板６に替えて、カバーフィルムを用い、カバーフィルムで底面側の開口を塞ぐようにしてもよい。

＜端子台の構成の詳細＞
第１の１次側端子台１１は、第１短辺に沿って、筐体の左側面側から、Ｕ極の端子１１Ｕ、Ｏ極の端子１１Ｏ、Ｗ極の端子１１Ｗをこの順に有している。端子間の不用意な電気的接触を防止するため、端子１１Ｕと端子１１Ｏとの間には壁１１２が設けられ、端子１１Ｏと端子１１Ｗとの間には壁１１３が設けられている。また、端子１１Ｕよりも筐体の左側面側には壁１１１が、端子１１Ｗよりも筐体の右側面側には壁１１４が設けられている。

壁１１１、壁１１２、壁１１３、および壁１１４は、インサートケース２の一部であって、インサートケース２と一体として形成されている。壁１１１、壁１１２、壁１１３、壁１１４はそれぞれ、第１の１次側端子台１１の各端子への不用意な接触による短絡等の事故の発生を防ぐ役割も果たす。

第２の１次側端子台１２は、平面視において第１の１次側端子台１１よりも内側に位置し、筐体の左側面側から、Ｕ極の端子１２Ｕ、Ｏ極の端子１２Ｏ、Ｗ極の端子１２Ｗをこの順に有している。端子間の不用意な電気的接触を防止するため、端子１２Ｕと端子１２Ｏとの間には壁１２２が設けられ、端子１２Ｏと端子１２Ｗとの間には壁１２３が設けられている。また、端子１２Ｕよりも筐体の左側面側には壁１２１が、端子１２Ｗよりも筐体の右側面側には壁１２４が設けられている。

壁１２１、壁１２２、壁１２３、および壁１２４は、インサートケース２の一部であって、インサートケース２と一体として形成されている。壁１２１、壁１２２、壁１２３、壁１２４はそれぞれ、第２の１次側端子台１２の各端子への不用意な接触による短絡等の事故の発生を防ぐ役割も果たす。

高さ方向において、第１の１次側端子台１１の各端子（端子１１Ｕ、端子１１Ｏ、端子１１Ｗ）は、第２の１次側端子台１２の各端子（端子１２Ｕ、端子１２Ｏ、端子１２Ｗ）よりも低い位置（底面に近い位置）に配置されている。更には、第１の１次側端子台１１のそれぞれの壁（壁１１１、壁１１２、壁１１３、壁１１４）の最も高い位置は、第２の１次側端子台１２の各端子よりも低い位置となるようにされている。このように、第１の１次側端子台１１の各端子と第２の１次側端子台１２の各端子とが、高さ方向に離間して配置されていることによって、混触が防止されるように構成されている。

２次側端子台２１は、第２短辺に沿って筐体の左側面側から、Ｕ極の端子２１Ｕ、Ｏ極の端子２１Ｏ、Ｗ極の端子２１Ｗをこの順に有している。端子間の不用意な電気的接触を防止するため、端子２１Ｕと端子２１Ｏとの間には壁２１２が設けられ、端子２１Ｏと端子２１Ｗとの間には壁２１３が設けられている。また、端子２１Ｕの筐体の左側面側には壁２１１が、端子２１Ｗの筐体の右側面側には壁２１４が設けられている。壁２１１、壁２１２、壁２１３、壁２１４はそれぞれ、２次側端子台２１の各端子への不用意な接触による短絡等の事故の発生を防ぐ役割も果たす。

＜開閉器１Ａの筐体内部の構造＞
次に、インサートケース２、カバーケース５、および、底板６により規定された内部空間、すなわち、筐体内部に収容される各構成要素のうち、主要な構成要素について説明する。

開閉器１Ａの筐体内部には、底板６に沿って、つまり筐体の底面に沿って、第１回路基板３が配置されている。また開閉器１Ａの筐体内部には、カバーケース５の主面に沿って、つまり筐体の上面に沿って、第２回路基板４が配置されている。制御部４０、報知部７０、および通信部６０は、第２回路基板４に設けられている。１次側電圧モニタ５１、および２次側電圧モニタ５２は、第１回路基板３に設けられている。

報知部７０のランプ７１は第２回路基板４の上側の面に配置されている。図３に示されるように、カバーケース５がインサートケース２に装着されている状態において、カバーケース５に開けられたのぞき穴を通じて、外部から第２回路基板４上の報知部７０のランプ７１が視認できるように構成されている。

図５に示されるように、通信部６０の通信コネクタ６１は、第２回路基板４の下側の面上において、第２回路基板４の端部付近に配置されている。こうして、カバーケース５に開けられた開口を通じて、通信コネクタ６１には、通信用ケーブルのコネクタを脱着できるように構成されている。また図５に示されるように、第１回路基板３と第２回路基板４との間が、単数または複数のハーネス８で、適宜配線されていてもよい。

第１回路基板３は、３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗを保持する。第１回路基板３への各ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗの固定は、例えば半田付けによって行われる。また、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗそれぞれの底面に設けられているラッチングリレーの接続端子が、第１回路基板３に半田付けされることによって、各ラッチングリレーへの配線の接続が行われる。平面視における３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗの位置が、図３に点線で示されている。

平面視において、開閉器１Ａの左側面側から、ラッチングリレー３０Ｕ、ラッチングリレー３０Ｏ、ラッチングリレー３０Ｗがこの順に並ぶように配置されている。また、各ラッチングリレーの底面の長方形の長辺側が、それぞれ平行に隣り合って並ぶように、３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗは第１回路基板３上に配置される。

すなわち、３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗが、それぞれの幅方向に並ぶように配置される。図４には、ラッチングリレー３０Ｗの電磁コイル３１の配置が点線で示されている。図４では、ラッチングリレーの電磁コイル３１の軸方向が、特にラッチングリレーの底面に直交する場合の例が示されている。

このように開閉器１Ａの筐体の内部において、各ラッチングリレーの電磁コイル３１が並列に並ぶようにして、３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗが同じ向きで配置される。つまり、各ラッチングリレーの狭い方向である幅方向に３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗが向きを揃えて並べて配置されることとなる。

図４および図５の切断部端面図に示されているように、第１の１次側端子台１１の各端子、第２の１次側端子台１２の各端子、および２次側端子台２１の各端子には、接続部材が各端子から第１回路基板３に向けて延伸するように接続されている。こうして、これらの各端子は、第１回路基板３に設けられる配線に電気的に接続される。第１の１次側端子台１１の各端子、第２の１次側端子台１２の各端子、および２次側端子台２１の各端子は、それぞれが接続部材と共に、銅あるいはアルミニウムのような抵抗率の低い金属材によって一体として形成されていてよい。

図４の切断部端面図では、第２の１次側端子台１２の端子１２Ｗが接続部材１２Ｗｅを通じて、また２次側端子台２１の端子２１Ｗが接続部材２１Ｗｅを通じて、それぞれ第１回路基板３に設けられる配線に電気的に接続されている様子が表されている。図５の切断部端面図では、第１の１次側端子台の端子１１Ｕが接続部材１１Ｕｅを通じて、第１回路基板３に設けられる配線に電気的に接続されている様子が表されている。

３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗは、開閉器１Ａの底面付近に配置された第１回路基板３に固定されて、開閉器１Ａに対して上述のように配置されているので、開閉器１Ａは、３つものラッチングリレーを筐体内部に収容できる。また、リレーと各端子台の各端子との接続を、例えば従来技術のようにバー状の金属部材によって直接行う場合には、開閉器の組み立てが複雑となり、また、開閉器が３つのラッチングリレーを備える場合に開閉器をコンパクトに構成することが困難である。

しかし、実施形態１の開閉器１Ａにおいては、第１の１次側端子台１１の各端子、第２の１次側端子台１２の各端子、および２次側端子台２１の各端子からラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗへの電気的接続が第１回路基板３を通じて行われている。そのため、３つのラッチングリレーを備える開閉器をコンパクトに構成することができ、更には図２の回路構成に示される各部をも筐体に一体に収容した開閉器１Ａを実現することができる。

また、開閉器１Ａの幅方向における、３つのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗが対応する各極の並び順は、第１の１次側端子台１１、第２の１次側端子台１２、および２次側端子台２１における各端子の各極の並び順と一致している。そのため図２の回路図に示されている各端子台の各端子と各極のラッチングリレーとの接続が容易に実現されるようになる。

更に開閉器１Ａは、第１の１次側端子台１１を通じて流れる電流を検出するための電流検出器を内部に備えていてもよい。開閉器１Ａは第２の１次側端子台１２を通じて流れる電流を検出するための電流検出器を内部に備えていてもよい。あるいは、開閉器１Ａは２次側端子台２１を通じて流れる電流を検出するための電流検出器を内部に備えていてもよい。このような電流検出器には、各接続部材に装着されるＣＴ（Current Transformer：電流変成器）が適宜に適用されてもよい。

＜開閉器１Ａの適用例＞
図６は、実施形態１に係る開閉器１Ａが適用される場面の一例を示す図である。本例は、太陽光パネル２０１と、蓄電装置１０５とを備えた、住宅等における電力系統に開閉器１Ａが適用された例である。

開閉器１Ａは、上記住宅等に設置された分電盤１５Ａに配設されている。分電盤１５Ａには、主幹ブレーカである漏電ブレーカ１５１、複数の分岐ブレーカ１５２、漏電ブレーカ１５１と分岐ブレーカ１５２を接続するバスバー１５３が配設されている。本例においては更に、蓄電装置１０５用の漏電ブレーカ１５４も分電盤１５Ａの盤面上に配設され、バスバー１５３に接続されている。分電盤１５Ａにおいて、開閉器１Ａの２次側端子台２１に接続された２次側の線路２１Ｌが、主幹ブレーカである漏電ブレーカ１５１に接続される。

商用系統１０１から、スマートメータ１０２、ブレーカ１０３を介して、分電盤１５Ａに配設された開閉器１Ａへと電力が供給される。スマートメータ１０２がブレーカの機能を備える場合には、別体としてのブレーカ１０３は無くてもよい。分電盤１５Ａの第１の１次側端子台１１に、このような商用系統１０１からの１次側の線路１１Ｌが接続される。

太陽光パネル２０１から、太陽光パネル２０１の動作を制御するＰＣＳ２０２（Power conditioning Subsystem：パワーコンディショニングサブシステム）と漏電ブレーカ２０３を介して分電盤１５Ａに配設された開閉器１Ａに電力が供給される。分電盤１５Ａに配設された開閉器１Ａの第２の１次側端子台１２に、このような太陽光パネル２０１からの１次側の線路１２Ｌが接続される。

蓄電装置１０５は、太陽光パネル２０１が発電した余剰の電力を蓄電し、必要に応じて放電する装置である。蓄電装置１０５はまた、例えば停電に備えるために、商用系統１０１から受電した電力を蓄電することも可能である。蓄電装置１０５はこのような充放電の制御を行うために、１次側の線路１１Ｌに設けられた電流検出器１０４、および、１次側の線路１２Ｌに設けられた電流検出器２０４から信号を受信する。このような電流検出器１０４、または電流検出器２０４には、例えばＣＴが用いられる。

なお、開閉器１Ａが１次側の線路１１Ｌを流れる電流、すなわち、第１の１次側端子台１１を通じて流れる電流を検出するための電流検出器を内蔵している場合には、蓄電装置１０５は、開閉器１Ａからその電流についての情報を取得するようにしてもよい。開閉器１Ａが１次側の線路１２Ｌを流れる電流、すなわち、第２の１次側端子台１２を通じて流れる電流を検出するための電流検出器を内蔵している場合には、蓄電装置１０５は、開閉器１Ａからその電流についての情報を取得するようにしてもよい。あるいは、蓄電装置１０５が、１次側の線路１２Ｌを流れる電流の大きさの情報を、ＰＣＳ２０２から取得するように構成されていてもよい。

開閉器１Ａの制御部４０は、１次側電圧モニタ５１または２次側電圧モニタ５２によって、１次側の線路からの電力供給の状態を検出することができる。制御部４０は、１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌまたは２次側の線路２１Ｌに電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知することによって、１次側からの電力供給が行われなくなった、すなわち停電になったことを検出する。

すると制御部４０は、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗを制御して、１次側の線路と、開閉器１Ａに接続される２次側の線路との間の接続の状態を、接続状態（閉路状態）から遮断状態（開路状態）に切り替えることができる。このとき制御部４０は、ラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗの全てに対して、閉路から開路に移行する開路動作を指示する。

その結果、開閉器１Ａによって、分電盤１５Ａ以降の宅内系統を、商用系統１０１から完全に切り離すことができる。この場合に蓄電装置１０５が適宜放電動作を実行することによって、宅内系統の自立運転が可能になる。このような効果は、例えば、国連が提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラ整備」等の達成にも貢献するものである。

しかも、コンパクトに構成された開閉器１Ａ自体が１次側電圧モニタ５１または２次側電圧モニタ５２を備えることによって停電検出機能を有しているから、分電盤１５Ａに開閉器１Ａを配設することによって、宅内系統の自立運転が実現できる。よって、宅内系統の自立運転を実現するために、分電盤１５Ａとは別途の分電盤を宅内に設置する必要が無い。

＜開閉器１Ａの動作例：停電時＞
以下では開閉器１Ａの動作の一例として、図６に示されるように分電盤１５Ａに配設された開閉器１Ａが、自立運転等のために、宅内系統を商用系統１０１から切り離すときの動作について図７を参照しつつ説明する。

図７は、制御部４０による、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕ、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏ、Ｗ極のラッチングリレー３０Ｗの制御状態を模式的に表した図である。ここで、制御状態とは、各ラッチングリレーが所要の開路状態または閉路状態になるように、制御部４０が各ラッチングリレーに指示を行ったことを表している。

つまり、全てのラッチングリレーが制御部４０の指示に従って動作している場合には、図７に示される各極についての指示の状況と、実際の各ラッチングリレーの開閉状況とは一致する。しかし、リレー接点の溶着等の異常発生により、ラッチングリレーが制御部４０の指示に従って動作し得ない状況が発生した場合には、図７に示される各極についての指示の状況と、実際の各ラッチングリレーの開閉状況とは必ずしも一致しない。

図７に示される制御状態Ｓａ１は、商用系統１０１からの電力供給を宅内系統に行うため、開閉器１Ａに１次側と２次側とを閉路させる制御を制御部４０が行った状態に相当する。制御状態Ｓａ４は、商用系統１０１から宅内系統を切り離すため、開閉器１Ａに１次側と２次側とを開路させる制御を制御部４０が行った状態に相当する。

続いて、動作の詳細について更に詳細に説明する。商用系統１０１から分電盤１５Ａに電力が供給されている通常状態において、図７に示される制御状態Ｓａ１であり、ラッチングリレー３０Ｕ、ラッチングリレー３０Ｏ、ラッチングリレー３０Ｗの全てが閉路状態であるとする。すなわち、１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌと２次側の線路２１Ｌとが接続されている状態である接続状態であるとする。

制御状態Ｓａ１において、制御部４０は報知部７０を制御して、商用系統１０１から通常の電力供給が行われていることを示す、ランプ７１による報知を実行してもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって、例示として緑色の連続点灯にすることによって、行われてもよい。また、制御部４０は、制御状態Ｓａ１において、１次側電圧モニタ５１および２次側電圧モニタの少なくともいずれかを用いて、線路（１次側の線路１１Ｌ等）に電圧が供給されているか否かを監視している。

その結果、制御状態Ｓａ１の定常時において、制御部４０は、線路（１次側の線路１１Ｌ等）に電圧が供給されていることを検知することになる。この場合に制御部４０は、通信部６０を通じて、外部機器である蓄電装置１０５に、線路に電圧が供給されている状態であることを示す信号を継続して送信する。

このような信号は、開閉器１Ａが起動していない状態において、外部機器である蓄電装置１０５に対して通信コネクタ６１において表される、いわゆる無信号とは異なる状態の信号として表される。開閉器１Ａが起動していない状態とは、開閉器１Ａが動作を行うための電力が開閉器１Ａの各部に供給されていない状態でもある。外部機器である蓄電装置１０５に伝達される信号の具体例として、無信号の状態は無電圧（電圧０Ｖ）であって、線路（１次側の線路１１Ｌ等）に電圧が供給されていることを示す信号は、０Ｖ以外の所定の電圧とすることができる。

ここで、商用系統１０１において停電が発生したとする。ＰＣＳ２０２は停電を検知して、太陽光パネル２０１による発電を停止するように構成されているものとする。すると、制御部４０は、１次側電圧モニタ５１および２次側電圧モニタ５２の少なくともいずれかを用いた監視によって、線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知する。

制御部４０は、通信部６０を通じて、外部機器（外部の機器）である蓄電装置１０５に、線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化した旨、すなわち、停電が発生した旨の情報を伝達する通知を行う。このような通知の具体例として、外部機器である蓄電装置１０５に、０Ｖ以外の所定の電圧であることによって表される、線路に電圧が供給されている状態であることを示す信号が伝達されていた状態から、そのような信号が電圧０Ｖすなわち無信号に変化することによって実行されることが挙げられる。

商用系統１０１において停電が発生すると、開閉器１Ａが自らの動作のために消費する電力が供給されなくなり、制御部４０の動作は、その後停止してしまう。しかし、このように、信号が無信号であることによって、外部機器である蓄電装置１０５には、線路に電圧が供給されない状態であることが伝達されている。

よって、停電によって制御部４０が動作を停止しても、外部機器である蓄電装置１０５には、開閉器１Ａから、線路に電圧が供給されない状態であることが伝達され続けることとなる。更に、各極のリレーがラッチングリレーであるため、停電により開閉器１Ａが動作するための電力の供給が停止したとしても、各極の開閉の状態は変化せず維持され、停電による予期せぬ開閉動作がされることは無い。

制御部４０は、線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、上記通知を行った後、以下に説明するラッチングリレーの溶着診断を実行する。その後、制御部４０は、状態を、１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌと２次側の線路２１Ｌとが遮断されている状態である遮断状態に遷移させる。

開閉器１Ａから、停電が発生した旨の情報の通知をされた蓄電装置１０５は、放電を開始し、宅内系統に対して電力を供給する。すなわち、分電盤１５Ａに対して、漏電ブレーカ１５４を介して電力を供給する。すると、２次側の線路２１Ｌ側から開閉器１Ａに対して電力が供給されるようになる。開閉器１Ａに対する電力の供給が再開されて、開閉器１Ａの動作が停止していたとしても、制御部４０を含む開閉器１Ａの各部が再度動作することが可能となる。

蓄電装置１０５は、停電が発生した旨の情報の通知の受信に加えて、分電盤１５Ａを通じて商用系統１０１から電力の供給が行われているか否かを自ら検知したうえで、停電が実際に発生しているかを判断し、電力の供給を行うようにしてもよい。誤信号による不適切な動作の実行を防止するためである。また、この場合に、蓄電装置１０５は停電が実際に発生していると判断したことを、開閉器１Ａに伝達し、その後に開閉器１Ａはラッチングリレーの溶着診断を開始するようにしてもよい。

なお、開閉器１Ａは、蓄電装置１０５からの停電が発生した旨の情報の通知の受信をトリガーとして、ラッチングリレーの溶着診断あるいは遮断状態への遷移を実行するものであってもよい。この場合、必ずしも開閉器１Ａが線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを判断する必要は無い。

制御部４０は、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕと、Ｗ極のラッチングリレー３０Ｗに対して、開路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが開路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが閉路、Ｗ極のラッチングリレーが開路を指示されている図７に示される制御状態Ｓａ２となる。開閉器１Ａから、停電が発生した旨の情報の通知をされた蓄電装置１０５は、放電を開始し、宅内系統に対して電力を供給する。すなわち、分電盤１５Ａに対して、漏電ブレーカ１５４を介して電力を供給する。すると、２次側の線路２１Ｌに電圧が供給されるようになる。

制御部４０は、１次側電圧モニタ５１を用いて、１次側のＵ極－Ｏ極間に電圧が印加されているか否かを検出する。制御部４０は、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されていなければ、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕの開路動作が正常に実行されたと判断する。制御部４０は、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されていれば、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕにおいて、接点の溶着の異常が発生していると判断する。

また、制御部４０は、１次側電圧モニタ５１を用いて、１次側のＷ極－Ｏ極間に電圧が印加されているか否かを検出する。制御部４０は、Ｗ極－Ｏ極間に電圧が印加されていなければ、Ｗ極のラッチングリレー３０Ｗの開路動作が正常に実行されたと判断する。制御部４０は、Ｗ極－Ｏ極間に電圧が印加されていれば、Ｗ極のラッチングリレー３０Ｗにおいて、接点の溶着の異常が発生していると判断する。

制御部４０は、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕの回路動作およびＷ極のラッチングリレー３０Ｗの回路動作のいずれもが正常であると判断した場合、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏに対して開路動作を実行するように指示する。また制御部４０は、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕに対して閉路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが閉路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが開路、Ｗ極のラッチングリレーが開路を指示されている図７に示される制御状態Ｓａ３となる。

制御部４０は、１次側電圧モニタ５１を用いて、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されているか否かを判定する。制御部４０は、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されていなければ、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｕの開路動作が正常に実行されたと判断する。制御部４０は、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されていれば、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｕにおいて、接点の溶着の異常が発生していると判断する。

ラッチングリレーの溶着診断の実行中、制御部４０は報知部７０を制御して、その旨を示すランプ７１による報知を実行してもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって、例示として、赤色発光のゆっくりとした点滅動作によって、行われてもよい。

制御部４０は、以上のラッチングリレーの溶着診断の結果、いずれのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗにも異常が検出されなかった場合、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕに対して開路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが開路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが開路、Ｗ極のラッチングリレーが開路を指示されている図７に示される制御状態Ｓａ４となる。

１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌと２次側の線路２１Ｌとが遮断されている状態である遮断状態となり、宅内系統が商用系統１０１から切り離された自立運転が行われることとなる。制御状態Ｓａ４において、制御部４０は報知部７０を制御して、蓄電装置１０５からの電力供給による自立運転が行われていることを示すランプ７１による報知を実行してもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって、例示として赤色発光の連続点灯によって、行われてもよい。

制御部４０は、以上のラッチングリレーの溶着診断の結果、いずれかのラッチングリレーが異常であると判断した場合、以下の異常時処理を実行する。制御部４０は、開路動作の実行を指示しているラッチングリレーに対して、閉路動作を実行するように指示する。つまり、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが閉路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが閉路、Ｗ極のラッチングリレーが閉路を指示されている制御状態となる。

更に、制御部４０は、通信部６０を通じて蓄電装置１０５に、開閉器１Ａに異常が発生した旨の情報を伝達する。開閉器１Ａから、開閉器１Ａに異常が発生した旨の情報を伝達された蓄電装置１０５は、放電を停止して、宅内系統への電力の供給を停止する。また、制御部４０は、報知部７０を制御して、開閉器１Ａのラッチングリレーに異常が発生している旨の異常報知を行うようにしてもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって、例示として赤色発光の短周期の点滅動作によって、行われてもよい。

このように、実施形態１に係る開閉器１Ａは、接続状態から遮断状態に遷移する場合に、ラッチングリレーの溶着診断を実行することができる。よって、開閉器１Ａが備えるラッチングリレーに溶着が発生した場合に、異常の報知および外部機器へのその旨の情報の伝達を行うことができ、開閉器１Ａを適用した電力システムを安全に運用できるようになる。

＜開閉器１Ａの動作例：停電復帰時＞
以下では開閉器１Ａの動作の一例として、蓄電装置１０５からの電力供給による上述の自立運転が行われているときに、商用系統１０１からの電力供給が再開した場合の、復帰時の動作について図８を参照しつつ説明する。

図８に示される制御状態Ｓａ４は、上述の蓄電装置１０５からの電力供給による自立運転が行われているときの、図７に示された制御状態Ｓａ４である。開閉器１Ａは、１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌと２次側の線路２１Ｌとを遮断している状態である遮断状態にある。制御部４０は、制御状態Ｓａ４において、１次側電圧モニタ５１を用いて、線路（１次側の線路１１Ｌ等）に電圧が供給されているか否かを監視している。

ここで、商用系統１０１において停電が解消したとする。すると、制御部４０は、１次側電圧モニタ５１を用いた監視によって、１次側の線路１１Ｌに電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化したことを検知する。制御部４０は、通信部６０を通じて、外部機器である蓄電装置１０５に、１次側の線路１１Ｌに電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化した旨、すなわち、復電した旨の情報を伝達する。すると、蓄電装置１０５は、宅内系統に対する電力供給を停止する。

更に、制御部４０は報知部７０を制御して、ラッチングリレーの異常診断の実行中であることを示すランプ７１による報知を実行してもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって行われてもよく、例示として赤色発光のゆっくりとした点滅動作によって、行われてもよい。

制御部４０は、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｕに対して、閉路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが開路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが閉路、Ｗ極のラッチングリレーが開路を指示されている図８に示される制御状態Ｓａ５となる。

続いて、制御部４０は、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕに対して、閉路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが閉路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが閉路、Ｗ極のラッチングリレーが開路を指示されている図８に示される制御状態Ｓａ６となる。制御部４０は、２次側電圧モニタ５２を用いて、２次側のＵ極－Ｏ極間に電圧が印加されているか否かを判定する。

更に、制御部４０は、Ｗ極のラッチングリレー３０Ｗに対して、閉路動作を実行するように指示する。その結果、Ｕ極のラッチングリレー３０Ｕが閉路、Ｏ極のラッチングリレー３０Ｏが閉路、Ｗ極のラッチングリレーが閉路を指示されている図８に示される制御状態Ｓａ７となる。制御部４０は、２次側電圧モニタ５２を用いて、２次側のＷ極－Ｏ極間に電圧が印加されているか否かを判定する。

制御部４０は、上記２つの判定の結果、Ｕ極－Ｏ極間に電圧が印加されており、かつ、Ｗ極－Ｏ極間に電圧が印加されている場合には、いずれのラッチングリレー３０Ｕ、３０Ｏ、３０Ｗも正常に動作していると判断する。制御部４０は報知部７０を制御して、商用系統１０１から通常の電力供給が行われていることを示すランプ７１による報知を実行してもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって、例示として緑色の連続点灯にすることによって、行われてもよい。

制御部４０は、上記２つの判定の結果、Ｕ極－Ｏ極間、または、Ｗ極－Ｏ極間の少なくともいずれかに電圧が印加されていない場合には、少なくともいずれかのラッチングリレーにおいて閉路に出来ない異常が発生していると判断する。この場合、制御部４０は、報知部７０を制御して、開閉器１Ａのラッチングリレーに異常が発生している旨の異常報知を行うようにしてもよい。このような報知は、ランプ７１の特定の点灯状態や特定の発光色によって行われてもよく、例示として赤色発光の短周期の点滅動作によって、行われてもよい。

このように、実施形態１に係る開閉器１Ａは、遮断状態から接続状態に遷移する場合に、ラッチングリレーの異常診断を実行することができる。よって、開閉器１Ａが備えるラッチングリレーに動作の異常が発生した場合に、異常の報知および外部機器へのその旨の情報の伝達を行うことができ、開閉器１Ａを適用した電力システムを安全に運用できるようになる。

〔実施形態２〕
実施形態２では、分電盤の機能拡張方法について説明する。図９は、住宅用の分電盤１５を示す模式図である。分電盤１５には、主幹ブレーカとしての漏電ブレーカ１５１、主幹ブレーカよりも負荷側に接続される、複数の分岐ブレーカ１５２が配設されている。

契約する電力会社によっては、分電盤１５内にリミッター（サービスブレーカ）が設置されるため、図９に示されるように住宅用の分電盤１５には、リミッターを設置するためのリミッタースペースＬＳが確保されている。しかし、分電盤１５内にリミッターを設置しない電力会社もある。

また、近年、電力量計がスマートメータに換装される傾向にあり、その場合に分電盤１５内に設置されていたリミッターが撤去されることもある。このように、分電盤１５内のリミッタースペースＬＳが空きスペースとなっている機会が増えている。図９には、リミッタースペースＬＳが空きスペースとなっている分電盤１５が示されている。

実施形態２に係る分電盤の機能拡張方法は、実施形態１に係る開閉器１Ａを、分電盤１５に配設する工事を行うことを特徴とする。実施形態２では、図９に示される分電盤１５の、空きスペースとなっているリミッタースペースＬＳに対して、実施形態１に係る開閉器１Ａが配設される。開閉器１Ａは一体としてコンパクトに構成されているから、このように分電盤１５のリミッタースペースＬＳに配設することが可能である。

図１０には、実施形態２に係る分電盤の機能拡張方法を実施した後の、分電盤１５Ａが示されている。開閉器１Ａが分電盤１５ＡのリミッタースペースＬＳに固定され、開閉器１Ａの２次側端子台２１に接続される開閉器１Ａの２次側の線路２１Ｌを介して、開閉器１Ａが漏電ブレーカ１５１に接続されている。

開閉器１Ａの第１の１次側端子台１１には、例えば、図６に示されたように、商用系統１０１からの１次側の線路１１Ｌが接続されている。また、開閉器１Ａの第２の１次側端子台２１には、例えば、図６に示されたように、太陽光パネル２０１からの１次側の線路１２Ｌが接続されている。

このように、分電盤１５Ａにおいては、２組の１次側端子台２１、２２を備えた開閉器１Ａが設置されたことによって、２組の１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌをそれぞれ別々に接続できる端子台が確保されることになる。よって分電盤１５Ａでは、開閉器１Ａが設置されていることによって、端子台において、２組の１次側の線路１１Ｌ、１２Ｌの各導線が共締めされることが回避され、各導線が確実に締結され、安全性が確保される。

また、分電盤１５Ａにおいては、各極の開閉を行う３つのラッチングリレーを備えた開閉器１Ａが設置されたことによって、商用系統１０１を確実に宅内系統から切り離すことが可能になる。またそのため、蓄電装置１０５等を運用した宅内系統の自立運転を行うことが可能になる。

更に、開閉器１Ａ自体がこれらの機能を備えており、また、開閉器１Ａが既存の分電盤１５内に設置できるほどコンパクトである。よって、分電盤１５に対して開閉器１Ａを配設することで、他の機能モジュールを分電盤１５に設置する工事を必要とせず、分電盤１５Ａにおいてこれらの機能拡張が可能となる。また、開閉器１Ａと他の機能モジュールとの間の複雑な配線を行う必要も無い。そのため開閉器１Ａを適用することで、分電盤１５に対するこれらの機能拡張の工事を容易に施工することができる。

また、機能拡張のために既設の分電盤１５とは、別途の分電盤を住宅内に設置する必要もないため、その点においても工事が大がかりとならず容易であり、住宅内において、新たな分電盤を設置するためのスペースの確保の必要もない。更に、開閉器１Ａは２つの１次側端子台を備えているから、分電盤１５に対して開閉器１Ａを配設することで、太陽光パネル２０１からの１次側の線路１２Ｌの接続箇所も分電盤に確保されることとなる。

〔変形例〕
図１１は実施形態１に係る開閉器１Ａの変形例を示す回路図である。本変形例の開閉器１Ａは、実施形態１の場合とは異なり、１次側の線路を開閉器１Ａに接続させるための端子台が、１つしか設けられていない。すなわち本変形例では、実施形態１における開閉器１Ａから、第２の１次側端子台１２が省かれる。それに伴い、第２の１次側端子台１２の端子１２Ｕ、１２Ｏ、１２Ｗそれぞれに接続される各接続部材も省かれる。

上記実施形態１においては、１次側に２つの端子台（第１の１次側端子台１１、第２の１次側端子台１２）が設けられていたが、太陽光パネル２０１（およびＰＣＳ２０２）を開閉器１Ａに接続しない場合には、本変形例のように開閉器が構成されてもよい。

〔まとめ〕
本開示の態様１は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態である遮断状態に遷移させる開閉器である。

本開示の態様２に係る開閉器は、上記態様１において、外部の機器と通信するための通信部を更に備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、前記通信部を通じて、外部の機器に対してその旨を伝達する通知を行うことを特徴とする。

本開示の態様３に係る開閉器は、上記態様２において、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、前記通知の後に、前記ラッチングリレーの溶着診断を実行してから、状態を前記遮断状態に遷移させることを特徴とする。

本開示の態様４に係る開閉器は、上記態様３において、前記制御部は、前記外部の機器から、前記線路に電圧が供給されていない状態である旨の情報を受信してから、前記ラッチングリレーの溶着診断を実行することを特徴とする。

本開示の態様５に係る開閉器は、上記態様３または４において、前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、前記ラッチングリレーの溶着診断は、前記制御部が、前記電圧モニタを用い、前記通知による前記外部の機器の動作に従って２次側の前記線路に印加された電圧が、所要の極の前記ラッチングリレーへの開路指示によって１次側の当該所要の極に印加されなくなるか否かを検出することに基づいて実行することを特徴とする。

本開示の態様６は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、外部の機器と通信するための通信部と、を備え、前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、前記制御部は、前記外部の機器から、前記線路に電圧が供給されていない状態である旨の情報を受信すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、前記電圧モニタを用いた前記ラッチングリレーの溶着診断を実行してから、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器である。

本開示の態様７に係る開閉器は、上記態様１から６のいずれかにおいて、単相３線式の線路を１組として、２組の１次側の前記線路にそれぞれ接続するための２つの１次側端子台を更に備え、前記１次側端子台の各極の端子が、２つの前記１次側端子台間でそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする。

本開示の態様８に係る開閉器は、上記態様１から７のいずれかにおいて、前記複数のラッチングリレーを保持する回路基板を更に備え、前記ラッチングリレーは、接点を駆動するための電磁コイルを内部に有するリレーであり、前記電磁コイルが並列に並ぶように、前記複数のラッチングリレーが同じ向きで前記筐体の内部に配置されていることを特徴とする。

本開示の態様９に係る開閉器は、上記態様１から８のいずれかにおいて、前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記１次側の線路に電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが遮断されている状態から、接続されている状態に遷移させることを特徴とする。

本開示の態様１０に係る開閉器は、上記態様５から８のいずれかにおいて、前記制御部は、前記電圧モニタによって、１次側の前記線路に電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが遮断されている状態から、接続されている状態に遷移させることを特徴とする。

本開示の態様１１に係る分電盤は、単相３線式の開閉器であって、筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、リミッタースペースに取り付けた分電盤である。

本開示の態様１２は、リミッターを設置し得るリミッタースペースと、主幹ブレーカと、分岐ブレーカとを備えた分電盤に、モジュールを新たに付加する、分電盤の機能拡張方法であって、単相３線式の開閉器であって、筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、前記モジュールとして、前記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である。

本発明は上述した各実施形態、変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態、変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１Ａ 開閉器
２ インサートケース（筐体）
３ 第１回路基板（回路基板）
４ 第２回路基板
５ カバーケース（筐体）
６ 底板（筐体）
８ ハーネス
９ 貫通穴
１１ 第１の１次側端子台
１２ 第２の１次側端子台
２１ ２次側端子台
１１Ｏ、１１Ｕ、１１Ｗ、１２Ｏ、１２Ｕ、１２Ｗ、２１Ｏ、２１Ｕ、２１Ｗ 端子
１１Ｕｅ、１２Ｗｅ、２１Ｗｅ 接続部材
３０Ｏ、３０Ｕ、３０Ｗ ラッチングリレー
３１ 電磁コイル
４０ 制御部
５１ １次側電圧モニタ（電圧モニタ）
５２ ２次側電圧モニタ（電圧モニタ）
６０ 通信部
６１ 通信コネクタ
７０ 報知部
７１ ランプ
１５、１５Ａ 分電盤
１５１、１５４ 漏電ブレーカ
１５２ 分岐ブレーカ
ＬＳ リミッタースペース
１１Ｌ、１２Ｌ １次側の線路（線路）
２１Ｌ ２次側の線路（線路）
１０５ 蓄電装置（外部の機器）

Claims (12)

1. 単相３線式の開閉器であって、
   筐体と、
   前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、
   前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、
   前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、
   前記制御部は、
   前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、
   それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態である遮断状態に遷移させる開閉器。
2. 外部の機器と通信するための通信部を更に備え、
   前記制御部は、
   前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、
   前記通信部を通じて、外部の機器に対してその旨を伝達する通知を行う、請求項１に記載の開閉器。
3. 前記制御部は、
   前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、
   前記通知の後に、前記ラッチングリレーの溶着診断を実行してから、状態を前記遮断状態に遷移させる、請求項２に記載の開閉器。
4. 前記制御部は、
   前記外部の機器から、前記線路に電圧が供給されていない状態である旨の情報を受信してから、前記ラッチングリレーの溶着診断を実行する、請求項３に記載の開閉器。
5. 前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、
   前記ラッチングリレーの溶着診断は、
   前記制御部が、前記電圧モニタを用い、前記通知による前記外部の機器の動作に従って２次側の前記線路に印加された電圧が、所要の極の前記ラッチングリレーへの開路指示によって１次側の当該所要の極に印加されなくなるか否かを検出することに基づいて実行する、請求項３に記載の開閉器。
6. 単相３線式の開閉器であって、
   筐体と、
   それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、
   前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、
   前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、
   外部の機器と通信するための通信部と、を備え、
   前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、
   前記制御部は、
   前記外部の機器から、前記線路に電圧が供給されていない状態である旨の情報を受信すると、
   それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、
   前記電圧モニタを用いた前記ラッチングリレーの溶着診断を実行してから、
   １次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器。
7. 単相３線式の線路を１組として、２組の１次側の前記線路にそれぞれ接続するための２つの１次側端子台を更に備え、
   前記１次側端子台の各極の端子が、２つの前記１次側端子台間でそれぞれ電気的に接続されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の開閉器。
8. 前記複数のラッチングリレーを保持する回路基板を更に備え、
   前記ラッチングリレーは、接点を駆動するための電磁コイルを内部に有するリレーであり、
   前記電磁コイルが並列に並ぶように、前記複数のラッチングリレーが同じ向きで前記筐体の内部に配置されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の開閉器。
9. 前記電圧モニタは、１次側の前記線路の電圧を監視する電圧モニタであり、
   前記制御部は、
   前記電圧モニタによって、１次側の前記線路に電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化したことを検知すると、
   それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが遮断されている状態から、接続されている状態に遷移させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の開閉器。
10. 前記制御部は、
    前記電圧モニタによって、１次側の前記線路に電圧が供給されていない状態から、電圧が供給されている状態に変化したことを検知すると、
    それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが遮断されている状態から、接続されている状態に遷移させる、請求項５または６に記載の開閉器。
11. 単相３線式の開閉器であって、
    筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、
    前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、
    リミッタースペースに取り付けた分電盤。
12. リミッターを設置し得るリミッタースペースと、主幹ブレーカと、分岐ブレーカとを備えた分電盤に、モジュールを新たに付加する、分電盤の機能拡張方法であって、
    単相３線式の開閉器であって、
    筐体と、前記筐体に収容され、それぞれ極の開閉を行う複数のラッチングリレーと、前記複数のラッチングリレーの動作を制御する制御部と、前記開閉器に接続される線路に印加される電圧を監視する電圧モニタと、を備え、
    前記制御部は、前記電圧モニタによって、前記線路に電圧が供給されている状態から、電圧が供給されていない状態に変化したことを検知すると、それぞれの前記ラッチングリレーを制御して、１次側の前記線路と２次側の前記線路とが接続されている状態から、遮断されている状態に遷移させる開閉器を、
    前記モジュールとして、前記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。

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