JP6019424B2 - Current sensor mounting structure for power distribution equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーカ等の配電機器への電流センサ装着構造に関するものである。 The present invention relates to a structure for mounting a current sensor to a power distribution device such as a breaker.
分電盤や配電盤などに組み込まれるブレーカや端子台などの配電機器には、各種の負荷が接続されるが、電力使用量を合理的に管理するために、各負荷に流れる負荷電流を測定したい場合がある。そのために例えば特許文献1に示されるように、端子部の電路にCTを組み込んだ構造が提案されている。しかし予め電流測定が必要であることが分かっている場合には特許文献1のような構造のものを取付けておけばよいが、取付後に電流測定が必要となった場合には、CT内蔵型の配電機器に取り換えねばならないという問題があった。なお、全ての配電機器を最初からCT内蔵型としておくことは、コストアップとなるため現実的ではない。
Various types of loads are connected to distribution devices such as breakers and terminal blocks built into distribution boards and distribution boards, but I want to measure the load current that flows through each load in order to rationally manage power consumption. There is a case. Therefore, as shown in
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、電流測定が必要となった場合には容易に電流測定可能な配電機器に変換することができる配電機器への電流センサ装着構造を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and provide a current sensor mounting structure for a distribution device that can be easily converted into a distribution device capable of measuring a current when current measurement is required. It is to be.
上記の課題を解決するためになされた本発明の配電機器への電流センサ装着構造は、配電機器の内部電路が臨む位置の筐体に、両側面に電流センサ保持用の壁を備えた電流センサ装着部を設け、基板の一端から対をなす腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、上記腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサを、前記電流センサ装着部に挿入し、内部電路を配線挿通部に位置させたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the structure for mounting a current sensor on a power distribution device according to the present invention is a current sensor having a current sensor holding wall on both sides of a housing at a position where an internal circuit of the power distribution device faces. the mounting portion is provided, the current sensor of the structure with, disposing the magnetic sensor in each of the arms ends its inner side is protruded arm portion which forms one end of a pair of substrates and opened wiring insertion portion Is inserted into the current sensor mounting portion, and the internal electric circuit is positioned at the wiring insertion portion.
なお請求項2のように、電流センサ装着部は、筐体の内部空間と隔てられた凹部とすることができ、また請求項3のように、筐体の内部空間に連通する開口部とすることもできる。
Note that, as in
本発明の配電機器への電流センサ装着構造によれば、配電機器の内部電路が臨む位置の筐体に形成された電流センサ装着部に電流センサを挿入し、内部電路を配線挿通部に位置させることにより、電流測定機能のない配電機器を電流測定機能を持つ配電機器に簡単に変換することができる。このため製品コストを低減することができる。またこの変換は出荷後の製品に対しても簡単に行うことができる。しかも内部電路の電流を正確に測定することができる。 According to the current sensor mounting structure to the power distribution device of the present invention, the current sensor is inserted into the current sensor mounting portion formed in the housing at the position where the internal power circuit of the power distribution device faces, and the internal circuit is positioned at the wiring insertion portion. Thus, a distribution device having no current measurement function can be easily converted into a distribution device having a current measurement function. For this reason, product cost can be reduced. This conversion can also be easily performed for products after shipment. In addition, the current in the internal circuit can be accurately measured.
請求項2のように電流センサ装着部を筐体の内部空間と隔てられた凹部とすれば、外部からごみが侵入することがなく、また回路遮断時に内部空間において発生するアークガスが電流センサに影響するおそれがない利点がある。
If the current sensor mounting portion is a recess separated from the internal space of the housing as in
請求項3のように電流センサ装着部を筐体の内部空間に連通する開口部とすれば、筐体の肉厚が厚い場合にも内部電路の電流を精度よく測定することができる。 If the current sensor mounting portion is an opening communicating with the internal space of the housing as in the third aspect, the current in the internal circuit can be accurately measured even when the housing is thick.
以下に本発明の実施形態を説明する。
第1の実施形態は、配電機器であるブレーカへの電流センサ取付け構造である。
使用される電流センサは各実施形態に共通であり、図1にその構造を示す。この電流センサ1は、基板の一端から対をなす腕部2を突出させてその内側に端部が開放された配線挿通部3を形成するとともに、これらの腕部2の各々にホール素子などの磁気検出素子4を配置した構造のものであり、その全体はカバー5に収納されている。なお基板には演算用の集積回路6が搭載されている。
Embodiments of the present invention will be described below.
1st Embodiment is the current sensor attachment structure to the breaker which is a power distribution apparatus.
The current sensor used is common to each embodiment, and its structure is shown in FIG. The
図2はその原理の説明図である。図示のように配線挿通部3の内部に挿入された電路7に電流が流れると電流値に応じた磁界が発生するため、磁気検出素子4には磁束密度に応じた起電力が生じる。磁気検出素子4から出力された電圧は集積回路6において増幅され、各磁気検出素子4からの出力を合成して出力電圧から電流値を得ることができる。一対の腕部2の各々に磁気検出素子4が配置されているため、仮に電路7の中心と配線挿通部3の中心とが正確に一致していない場合にも、電路7の電流値を精度よく検出することができる。また配線挿通部3は端部が開放されているため、腕部2が電路7を跨ぐように電流センサ1を挿入すればよく、CTのように配線を切断して内部に貫通させる必要がない利点がある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle. As shown in the drawing, when a current flows through the
なお、図2では各腕部2に1つの磁気検出素子4を配置したが、その個数を更に増加させれば検出精度を更に高めることができる。また図3に示すように、カバー5に連結コネクタ接続用の孔8を形成することもできる。集積回路6には動作用の電源が必要であるが、電流センサ1には出力用の通信線が接続されるため、それと並行させて電源線を接続することができる。
In FIG. 2, one
図4〜図6は本発明の第1の実施形態を示す図である。
図4は配電機器であるブレーカ10を示しており、図示のものは上下に所定間隔で3枚積層配置された主幹バーにプラグイン接続される分岐ブレーカであり、電源側にプラグイン端子11が設けられている。
4-6 is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention.
FIG. 4 shows a
ブレーカ10の筐体12の上面には、電流センサ装着部13が形成されている。その位置はブレーカ10の内部電路が臨む位置であればよいが、この実施形態ではプラグイン端子11とハンドル14との中間位置である。
A current
図5はその断面構造を示しており、電流センサ装着部13は筐体12の内部空間15と隔てられた凹部となっている。その形状は電流センサ1の腕部2が嵌まり込む両側の凹部16と、ブレーカ10の内部電路18が裏面に嵌まり込む凸部19とを備えたものである。電流センサ装着部13は筐体12を構成する隔壁により内部空間15と隔てられているため、内部空間15にゴミ等が侵入することはなく、また回路遮断時に内部空間15で発生するアークガスが電流センサ1に悪影響を及ぼすおそれもない。なお内部電路18としてはより線のような可撓性部分よりも、剛性のある部分を選択する方が、検出精度を安定させるうえで好ましいが、電流センサ1の配線挿通部3に内部電路18が適切に位置できるように図示しない爪などの位置規制部を設けておけば、内部電路18はより線のような可撓性の方が配線作業が容易となることもある。
FIG. 5 shows the cross-sectional structure, and the current
図5に示すように、この電流センサ装着部13に上方から電流センサ1が挿入される。内部電路18を電流センサ1の配線挿通部3に位置させれば、内部電路18を流れる電流により発生する磁界を磁気検出素子4が検出し、電流値を測定することができる。なお筐体12は樹脂製であるため、発生磁界に影響を及ぼすことはない。
As shown in FIG. 5, the
なお電流センサ装着部13の表面にはシール等の覆いを形成しておき、電流センサ1を装着する場合にはシール等を剥がすようにしておくことが好ましい。覆いとしてはシールのほか、キャップやノックアウト等、簡単に取り外しできるものを採用することができる。しかしこの実施形態では電流センサ装着部13は筐体12の上面ではあるが、隔壁により内部空間15と隔てられているため、覆いは省略することも可能である。
It is preferable that a cover such as a seal is formed on the surface of the current
このような構造としておけば、製造段階では電流センサなしのブレーカとして生産し、分電盤製造時に電流監視分電盤とする場合には、必要部分のシールやキャップ等を剥がして凹部を露出させ、上記のように電流センサ1を挿入し、電流測定機能付きのブレーカに変換することができる。
If this structure is used, it will be produced as a breaker without a current sensor at the manufacturing stage, and when the distribution board is to be used as a current monitoring distribution board, the seals and caps, etc. of necessary parts are peeled off to expose the recesses. The
電流センサ1の外側面前面側には、電源線と信号線が接続されるコネクタが設けられている。図4に示すように、ブレーカ10の電流センサ装着部13の前側には段部が設けられているので、図6に示すようにこの部分にバスケーブル20のコネクタ接続部21を配置し、前面から着脱可能としておく。図6のように隣り合ったブレーカ10、10に渡り配線を行い、バスケーブル20をコネクタ接続する。
On the front side of the outer surface of the
このような構造としておけば、主幹バーへのブレーカ10のプラグイン方向とコネクタ接続方向とが同一となり、コネクタの接続作業性がよく、余分なバスケーブル20の寸法がなくてもよいので、美観上も優れる利点がある。
With such a structure, the plug-in direction of the
上記した第1の実施形態ではブレーカ10の前面側(ハンドルよりの電源側)に電流センサ装着部13を形成したが、後面側(負荷側)に電流センサ装着部13を形成してもよい。その場合には負荷側端子の電線挿入孔の付近に電流センサ装着部13を縦向きに形成し、負荷電流を測定することが好ましい。
In the first embodiment described above, the current
図7〜図9は本発明の第2の実施形態を示す図である。この実施形態では配線機器は主幹ブレーカ等に用いられる容量の大きい3極のブレーカであり、電流センサ装着部13は
図7、図8に示すようにブレーカの底面22に形成されている。
7 to 9 are views showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the wiring device is a three-pole breaker having a large capacity used for a main breaker or the like, and the current
このような容量の大きいブレーカは筐体の肉厚が厚いので、電流センサ装着部13は第1の実施形態のような凹部ではなく、図9に示すように筐体12の内部空間15に連通する開口部として内部電路18の電流を精度よく測定することができるようにしてある。そして図9に示すように電流センサ1の配線挿通部3に内部電路18が位置するように電流センサ1を挿入することにより、内部電路18を流れる電流を精度よく測定することができる。
Since such a large-capacity breaker has a thick casing, the current
この実施形態では、固定接点から負荷側端子23に延びる剛性のある内部電路18に対応する位置に電流センサ装着部13を形成したので、精度のよい電流測定が可能である。また電流センサ装着部13の形状も、図9に示すように電流センサ1をがたつくことなく装着できる形状としてある。
In this embodiment, since the current
このような容量の大きいブレーカはねじ接続するタイプが多く、分電盤に対して垂直に着脱することとなる。このため電流センサ装着部13の形成位置は特に限定されるものではない。しかし開閉機構部よりも電源側に配置した場合にはアークガスが電流センサ1に影響を及ぼす可能性があるので、開閉機構部よりも負荷側に配置することが望ましい。またこの実施形態のようにブレーカの底面側に電流センサ装着部13を形成しておけば、ごみの侵入を防止することができる。
Such breakers with large capacities are often screw-connected, and are attached to and detached from the distribution board vertically. For this reason, the formation position of the current
電流センサ装着部13が内部空間18に連通する開口部である場合には、電流センサ1を挿入しない電流センサ装着部13は閉塞しておくことが好ましい。このためには電流センサ装着部13の表面部分を薄肉部として閉塞構造としておき、電流センサ1の装着時にこの薄肉部のノックアウトを破断して開口部を形成することが好ましい。しかしシールやキャップによる閉塞構造としても差支えない。
When the current
図10に示す第3の実施形態では、配電機器である端子台30に電流センサ装着部13を設け、電流センサ1を挿入した。この場合には一方の端子31と他方の端子32とを接続する端子座の中間部に電流センサ装着部13を形成してある。このため端子台30を流れる負荷電流を測定することができる。ブレーカとは異なり端子台30はアークガスの発生もなく、ごみ侵入の問題もないので、電流センサ装着部13の構造は特に限定されるものではない。
In 3rd Embodiment shown in FIG. 10, the current
以上に説明したように、本発明の配電機器への電流センサ装着構造によれば、電流測定が必要となった場合には容易に電流測定可能な配電機器に変換することができる利点がある。 As described above, according to the current sensor mounting structure for a power distribution device of the present invention, when current measurement is required, there is an advantage that it can be easily converted into a power distribution device capable of current measurement.
1 電流センサ
2 腕部
3 配線挿通部
4 磁気検出素子
5 カバー
6 集積回路
7 電路
8 孔
10 ブレーカ
11 プラグイン端子
12 筐体
13 電流センサ装着部
14 ハンドル
15 内部空間
16 凹部
18 内部電路
19 凸部
20 バスケーブル
21 コネクタ接続部
22 底面
23 負荷側端子
24 段部
30 端子台
31 一方の端子
32 他方の端子
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