JP5131900B2 - 電流警報付き配線用遮断器および分電盤 - Google Patents

Description

本発明は、過電流により回路を遮断するに先立ち、電流警報を出力するようにした電流警報付き配線用遮断器およびこれを用いた分電盤に関するものである。

分電盤等に組み込まれる配線用遮断器は、負荷に定格を越える電流が流れた場合に回路を遮断し、回路の安全性を確保する機能を有するものである。しかし、小容量サーバのように回路が突然遮断されることによって大きなダメージを受ける機器が負荷に接続されているような場合には、負荷電流が増加したときに予め警報を発し、そのまま使用を継続すると回路が遮断される可能性があることを事前に警告する機能（電流警報機能）があると便利である。

そこで特許文献１に記載されているように、配線用遮断器の負荷側端子に付加機能ユニットを接続し、その内部に過電流を事前に検出して警報を発するためのＣＴや回路基板などを収納した装置が開発されている。この装置は、既存の配線用遮断器に接続するだけで電流警報を出力できる利点がある。

しかしその半面、各配線用遮断器の負荷側に余分の設置スペースを必要とするため、分電盤内部の配線スペースを圧迫してしまい、施工性が悪いという問題があった。特に最近では分電盤も小型化が進んでおり、多数の分岐ブレーカを盤内に密集配置することが多いため、上記のような付加機能ユニットは採用しがたいケースが増加している。

また、多数の分岐ブレーカに接続された付加機能ユニットからそれぞれ警報出力用のリード線が引き出されることとなるため、それらの配線作業も容易ではないという問題もあった。さらに配線用遮断器の回路遮断時に発生するアークガスの排気孔は負荷側端子の近傍に開口していることが多く、高温のアークガスによって警報出力用のリード線が損傷を受ける可能性もあった。
特開２００１−１２６６０７号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、配線スペースを圧迫することなく、電流警報出力および電流警報表示が可能な電流警報付き配線用遮断器およびこれを用いた分電盤を提供することを主たる目的とするものである。また本発明のその他の目的は、警報出力用のリード線の配線作業を容易に行うことができる電流警報付き配線用遮断器およびこれを用いた分電盤を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の電流警報付き配線用遮断器は、電流警報出力部および電流警報表示部を筺体に内蔵させた電流警報付き配線用遮断器であって、前記電流警報出力部のコネクタを、負荷側端子側面の排気孔と負荷側端子との間に設けたことを特徴とするものである。

また請求項２に記載のように、電流警報の基板をリレー用基板と計測用メイン基板との２枚に分け、機構部の電源側と負荷側に分けて配置した構造とすることが好ましい。

また請求項３に記載の本発明の分電盤は、請求項１に記載の電流警報付き配線用遮断器を、分岐ブレーカとして複数個配置した分電盤であって、各配線用遮断器の電流警報出力部のコネクタを、渡り配線によって直列に接続したことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、電流警報出力部および電流警報表示部を配線用遮断器の筺体に内蔵させたので、配線スペースを圧迫することなく、電流警報出力および電流警報表示が可能となる。

また、電流警報出力部のコネクタを負荷側端子側面に設けたので、請求項５に記載のように各配線用遮断器の電流警報出力部のコネクタを、渡り配線によって直列に接続すれば、分電盤内部の配線作業が容易となる。

また、電流警報表示部のコネクタを負荷側端子側面の排気孔の上に設けたので、高温のアークガスがコネクタに直接接触することがなく、警報出力用の信号線が損傷を受け難い。

請求項２の発明によれば、電流警報の基板をリレー用基板と計測用メイン基板との２枚に分け、機構部の電源側と負荷側に分けて配置した構造としたので、スペースに余裕のない筺体内部における配置を効率的に行うことができる。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の電流警報付き配線用遮断器の外観を示す斜視図、図２は内部構造を示す正面図、図３は内部構造を示す背面図、図４は内部構造を示す斜視図、図５は本発明の分電盤を示す正面図、図６はコネクタ間の接続状態を示す斜視図である。

図１において、１は配線用遮断器の筺体であり、その長手方向の一端にはプラグイン式の電源側端子２が、また反対側には負荷側端子３が設けられている。また筺体１の上面にはハンドル４が突設されているとともに、ハンドル４の負荷側端子３寄りの位置に、電流警報表示部５と電流警報機能のテストボタン６とが設けられている。この実施形態では電流警報表示部５はＬＥＤである。

配線用遮断器の基本的な構成は従来品と同様であり、図２、３、４に示すように、筺体１のほぼ中央部にはハンドル４と連動する機構部１０が設けられている。機構部１０はハンドル４と連動して可動接触子１１を固定接触子１２に対して当接・離間させるように動かし、回路をオンオフすることができるとともに、回路に定格を越える過電流が流れたときには公知の引き外し機構１３によって可動接触子１１を急速に開き、回路を遮断するものである。これらの構成自体は公知であり、かつ本発明の要部ではないため説明を省略する。

引き外し機構１３はバイメタルを利用しており、定格を越える過電流による湾曲量が設定値を超えた瞬間に回路を遮断する機能を有するが、回路遮断前に電流警報を行うためには電流検出手段が必要であり、図３、図４に示すように電流警報用のＣＴ２０が筺体１の内部に収納されている。このＣＴ２０は電源側端子２の近傍に配置され、電源側端子２と固定接触子１２とを接続する電線２１がＣＴ２０の内部を貫通している。なおこの配線用遮断器は２極式のものであるが、漏電検出用のＺＣＴとは異なり、１極のみの電線２１を貫通させればよいため、図２に示されるように他の極の電線２２はＣＴ２０の上方を通過させてある。

機構部１０と電源側端子２との間には、電流警報出力部を構成するリレー用基板２３とリレー２４とが配置されている。また機構部１０と負荷側端子３との間には、計測用メイン基板２５が配置されている。計測用メイン基板２５はＣＴ２０によって検出された電流を計測するための電子素子を搭載した基板であり、リレー用基板２３は電流警報を出力するか否かを制御する基板である。筺体１の内部にはスペースの余裕が少ないが、このように電流警報の基板をリレー用基板２３と計測用メイン基板２５との２枚に分け、機構部１０の電源側と負荷側に分けて配置したことにより、内部スペースの効率的な利用が可能となる。

分岐ブレーカの場合には定格の８０％を越える電流が検出されたときに電流警報を出すように設定されているので、そのような場合にリレー用基板２３はリレー２４を動作させ、電流警報表示部５のＬＥＤを点灯させるとともに、電流警報信号を出力する。なおテストボタン６は電流警報機能が正常に動作するか否かをテストするために用いられるもので、テストボタン６を押すと定格の８０％を越える電流が検出された状態を計測用メイン基板２５上に生成するようになっている。

図４に示されるように、電流警報出力部のコネクタ３０は筺体１の負荷側端子３と同一側面に設けられており、リレー２４とリード線３１により接続されている。また図２に示すように、このコネクタ３０は負荷側端子側面の排気孔３２と負荷側端子３との間に設けられている。このため回路遮断時に排気孔３２から高温のアークガスが放出されても、コネクタ３０およびこれに接続される電流警報用の配線３３が損傷されることはない。

図５は本発明の分電盤を示すもので、主幹ブレーカ３４の２次側に上述した電流警報付き配線用遮断器が多数配置されている。この実施形態では主幹ブレーカ３４から延びる母線バー３５に、各配線用遮断器の電源側端子２がプラグイン接続され、分岐ブレーカ群を構成している。

主幹ブレーカ３４の上方には警報装置３６が配置されている。この警報装置３６は主幹ブレーカ３４の電流警報機能、すなわち分電盤全体の電流が定格に近づいたことを警告する機能と、個々の分岐ブレーカ毎の電流警報機能、すなわち個々の分岐回路の電流が定格に近づいたことを警告する機能とを備えたものである。主幹ブレーカ３４に流れる電流は電源入力線３７に設けられたＣＴ３８により検出され、リード線３９により警報装置３６に入力される。

一方、個々の電流警報付き配線用遮断器については数が多いため、個別に警報装置３６に接続しようとするとその配線作業は容易ではない。そこで本発明では、各配線用遮断器の電流警報出力部のコネクタ３０を、渡り配線によって直列に接続した。ここで渡り配線とは隣接するコネクタ３０、３０間を図６に示すようにリード線３３により次々と接続し、結果的に各コネクタ３０を直列に接続することを意味する。そしてその最終端を警報装置３６に接続する。

このような渡り配線を行えば、配線作業は容易となる。また何れかの電流警報付き配線用遮断器から電流警報が出力された場合には、警報装置３６から警報を出すことができる。この警報によってはどの分岐回路が危険であるかを直接判別することはできないが、警報が出た場合には分電盤を開けば電流警報を出力している電流警報付き配線用遮断器の電流警報表示部５が点灯しているため、容易に判別することができる。

また全部の分岐ブレーカを一括するのではなくいくつかのブロックに区画し、各ブロック内で渡り配線を行うとともに、警報装置３６の警報を主幹、ブロック１、ブロック２、ブロック３等と区別できるようにすることもできる。

なお、この実施形態では分岐の電流警報を定格電流の８０％、主幹の電流警報を定格電流の９０％に設定するものとしたが、この設定値は適宜変更できるようにしておくことも可能である。

以上に説明したように、本発明は配線スペースを圧迫することなく、電流警報出力および電流警報表示が可能な電流警報付き配線用遮断器およびこれを用いた分電盤を提供するものであり、過電流によっていきなり回路が遮断されることに伴うトラブルを事前に回避することができる。

本発明の電流警報付き配線用遮断器の外観を示す斜視図である。 本発明の電流警報付き配線用遮断器の内部構造を示す正面図である。 本発明の電流警報付き配線用遮断器の内部構造を示す背面図である。 本発明の電流警報付き配線用遮断器の内部構造を示す斜視図である。 本発明の分電盤を示す正面図である。 コネクタ間の接続状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 配線用遮断器の筺体
２ 電源側端子
３ 負荷側端子
４ ハンドル
５ 電流警報表示部
６ テストボタン
１０ 機構部
１１ 可動接触子
１２ 固定接触子
１３ 引き外し機構
２０ ＣＴ
２１ 電線
２２ 他の極の電線
２３ リレー用基板
２４ リレー
２５ 計測用メイン基板
３０ 電流警報出力部のコネクタ
３１ リード線
３２ 排気孔
３３ 電流警報用の配線
３４ 主幹ブレーカ
３５ 母線バー
３６ 警報装置
３７ 電源入力線
３８ ＣＴ

Claims (3)

1. 電流警報出力部および電流警報表示部を筺体に内蔵させた電流警報付き配線用遮断器であって、前記電流警報出力部のコネクタを、負荷側端子側面の排気孔と負荷側端子との間に設けたことを特徴とする電流警報付き配線用遮断器。
2. 電流警報の基板をリレー用基板と計測用メイン基板との２枚に分け、機構部の電源側と負荷側に分けて配置したことを特徴とする請求項１に記載の電流警報付き配線用遮断器。
3. 請求項１に記載の電流警報付き配線用遮断器を、分岐ブレーカとして複数個配置した分電盤であって、各配線用遮断器の電流警報出力部のコネクタを、渡り配線によって直列に接続したことを特徴とする分電盤。

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