JP6064278B2

JP6064278B2 - 住宅用分電盤

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Publication number: JP6064278B2
Application number: JP2012199904A
Authority: JP
Inventors: 傘谷　正人; 正人傘谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-09-11
Also published as: CN103683021B; CN103683021A; JP2014057414A

Description

本発明は、住宅用分電盤に関する。

近年、原子力発電所の停止に伴う電力供給量の不足に対処することなどを目的として、太陽光発電システムのように再生可能なエネルギーで発電し、さらに、発電した電力又は電力系統から供給される電力を蓄電池に蓄電することで電力需要の平準化が図られている。例えば、特許文献１には、一般的な系統連系形の太陽光発電システムが開示されている。このような系統連系形の太陽光発電システムでは、太陽電池から出力される直流電圧・直流電流をパワーコンディショナで交流電圧・交流電流に変換し、１次側が電力系統に接続されている主幹ブレーカの２次側にパワーコンディショナの交流出力が出力される。

また、家庭用燃料電池を含む燃料電池コージェネレーションシステムも普及してきている。系統連系形の燃料電池発電システムは、燃料電池で発電される電力を電力変換装置(パワーコンディショナ)で電力変換し、連系ブレーカを介して主幹ブレーカの２次側に供給している。

さらに、太陽電池の発電電力や電力系統の深夜電力を蓄電し、電力需要が増える時間帯(昼間)や電力系統の停電時に蓄電池から電力供給するシステム(蓄電システム)や、電気自動車のバッテリから住宅内の電気機器に電力供給するシステムも提供され始めている。

このように、一般家庭においても、複数種類の分散電源が電力系統と連系して電力を供給する配電システムがますます普及すると予想される。

ところで、停電時に太陽電池の発電電力を使用するには、従来、パワーコンディショナに設けられているアウトレット(自立運転コンセント)に負荷機器(家電機器など)を接続する必要があり、必ずしも使い勝手が良くなかった。

そこで、本出願人が提供している住宅用創蓄連系システムでは、通常の住宅盤の導電バーに切替器を介してバックアップ用の分電盤を接続し、停電時にも使用したい負荷機器をバックアップ用分電盤の分岐回路に接続している。つまり、非停電時には切替器によってバックアップ用分電盤が住宅盤の導電バーと接続されており、住宅盤を介してバックアップ用分電盤の分岐回路に電力が供給される。一方、停電時には、切替器によってバックアップ用分電盤が住宅盤の導電バーから切り離されて太陽光発電用のパワーコンディショナに接続されて負荷機器に電力が供給される。したがって、パワーコンディショナの自立運転コンセントに電源プラグをつなぎ替えるというような面倒な作業を行わずに、停電時にも負荷機器を使用することができる(非特許文献１参照)。

特開２０１１−１４５０７６号公報 http://www2.panasonic.biz/es/souchikuene/chikuden/souchiku/souchiku465.html 住宅用創蓄連携システム

しかしながら、上述した住宅用創蓄連携システムにおいては、切替器とバックアップ用分電盤が住宅盤とは別に設置されている。したがって、切替器及びバックアップ用分電盤の設置場所の確保が困難であり、また、宅内の美観を損ねる虞があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、住宅用創蓄連携システムに使用される場合に設置場所を確保が容易であり、且つ宅内の美観を損ね難い住宅用分電盤の提供を目的とする。

本発明の住宅用分電盤は、主幹ブレーカと、前記主幹ブレーカの２次側端子に分岐接続される複数の分岐ブレーカと、導電性を有する長尺の板材からなり、長手方向の一端側で前記主幹ブレーカの２次側端子と電気的に接続され、前記分岐ブレーカの１次側端子が長手方向に沿って並ぶように接続される導電バーと、前記主幹ブレーカ及び前記分岐ブレーカ、前記導電バーを内部に収納するボックスとを備え、前記導電バーの長手方向に沿った側縁に、前記分岐ブレーカの１次側端子と接続される端子片を有する複数の接続片が長手方向に沿って等間隔かつ一体に形成されており、さらに、前記導電バーは、短手方向に沿った複数の切り込みを有し、前記複数の切り込みはそれぞれ、前記導電バーにおける隣り合った前記複数の接続片の間に設けられていることを特徴とする。

本発明の住宅用分電盤は、短手方向に沿った切り込みによって導電バーが容易に分割できるので、住宅用創蓄連携システムに使用される場合に設置場所の確保が容易であり、且つ宅内の美観を損ね難いという効果がある。

本発明に係る住宅用分電盤の実施形態を示し、主幹ブレーカと分岐ブレーカを接続するための導電体ブロックの分解斜視図である。同上の一部省略した平面図である。同上における分岐ブレーカ及び導電体ブロックの斜視図である。同上における分岐ブレーカ及び導電体ブロックの断面図である。同上を含む住宅用創蓄連携システムのシステム構成図である。

以下、本発明に係る住宅用分電盤(住宅盤)の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態の住宅盤は、図２に示すように住宅の壁に埋込配設(又は露出配設)されるキャビネットと、キャビネット内に収納される複数種類の内部機器(内器)とで構成される。キャビネットは、前面が開口した扁平な矩形箱状のボックス１と、ボックス１の前面を着脱自在に覆うカバー(図示せず)、若しくはボックス１の前面を開閉自在に覆うドア(図示せず)とで構成される。

ボックス１は合成樹脂成形体からなり、その内底面に複数の金属製の取付板10がねじ止めされており、各取付板10の前面に複数種類の内器がそれぞれ取り付けられる。

内器には、主幹ブレーカ(主開閉器)２、複数の分岐ブレーカ(分岐開閉器)３、接地端子台４、導電体ブロック５などが含まれる。主幹ブレーカ２は、屋側の電力量計(スマートメーター)を介して屋内に引き込まれた単相３線式の電源線と接続される３つの１次側端子(図示せず)が一端(上端)側に並設され、導電体ブロック５に接続される３つの２次側端子(図示せず)が側面(図２における右側面)に並設されている。ただし、１次側端子は、合成樹脂などの絶縁材料製の端子カバー20で覆い隠されている。

分岐ブレーカ３は、図４に示すように長手方向の一端側にスリット状の３つの端子部30A〜30Cが前後方向(図４における上下方向)に並設される。端子部30A〜30Cのうち最も前方(図４における上方)にある端子部30Aには中性極の導電バー120Aが挿入され、その後方の端子部30B，30Cには電圧極の導電バー120B，120Cの端子片127A，127Bがそれぞれ挿入される。なお、上述した主幹ブレーカ２及び分岐ブレーカ３は従来周知であるから、詳細な構造についての図示並びに説明を省略する。

導電体ブロック５は、図１に示すように取付板10に取り付けられる取付台100を有し、この取付台100に分岐ブレーカ３や導電バー120A〜120Cなどが取り付けられる。合成樹脂製の取付台100は、上下方向における略中央部に背面側に向かって凹設された取付凹所101を有している。そして、取付凹所101に電圧極の２本の導電バー120B，120Cが取り付けられ、取付凹所101よりも一段高くなった上下両側の取付段部102に分岐ブレーカ３が取り付けられる(図３参照)。

取付台100の取付凹所101には、上下方向における略中央部に左右方向に沿って走る隔壁103が前方に向かって突設されている(図１参照)。また、隔壁103における左右方向の両端部であって、取付段部102から突出する部位には、前方に突出する一対の支持ポスト104が形成されている。各支持ポスト104の前面(図１における上面)には凹所104Aが形成され、凹所104Aの底部には図示しないナットが保持されている。また、隔壁103には隔壁103に対して直交する７個の分離壁103Aが等ピッチで一体に形成されており、これらの分離壁103Aによって隔壁103が８つの区画に分割されている。

また、取付凹所101における隔壁103の上下両側部には、電圧極の導電バー120B，120Cが載置される載置部101A，101Bが設けられている。各載置部101A，101Bの左右方向における両側部には後方に凹んだ２つの凹所105が上下方向に並べて設けられ、各凹所105の底部に図示しないナットが保持されている。

各載置部101A，101Bの上下方向における中間部には、前方に向かって突出する８本の係止突起106が左右方向に並べて突設されている。各係止突起106は、左右方向においては分離壁103Aによって分離された各区画の中間部にそれぞれ位置し、隔壁103と対向する面に隔壁103側に向かって突出する引掛爪106Aが突設されている。また、７個の分離壁103Aの内、１つおきに並ぶ４個の分離壁103Aの上下の端面には、係止突起106側に向かって突出する弾性爪片103Bがそれぞれ形成され、取付凹所101の上下の端面にも隔壁103側に向かって突出する引掛爪101Cが３箇所づつ形成されている。

一方、取付台100に保持される３本の導電バー120A〜120Cの内、中性極の導電バー120Aは２つの支持ポスト104の間に架設される。導電バー120Aは導電材料により細長の板状に形成され、長手方向に沿って等ピッチで複数の挿通孔121が形成されている。また導電バー120Aの長手方向における両端部には端子片122が延設され、各端子片122には固定ねじ(図示せず)を挿通するためのねじ挿通孔124が形成されている。而して、各端子片122のねじ挿通孔124に通した固定ねじを、支持ポスト104の凹所104A内に設けたナットに螺合することにより、導電バー120Aが支持ポスト104，104間に架設される。

また、電圧極の２本の導電バー120B，120Cはそれぞれ載置部101A，101B上に載置される。導電バー120B，120Cは導電材料により細長の板状に形成され、長手方向の両端部には固定ねじ(図示せず)を挿通するためのねじ挿通孔125，126がそれぞれ形成されている。而して、ねじ挿通孔125，126に通した固定ねじを、載置部101A，101Bに設けた凹所105内に保持されるナットに螺合することにより、導電バー120B，120Cが載置部101A，101Bに固定される。

ところで、電圧極の導電バー120B，120Cの短手方向における一方の側縁(隔壁103と対向する側縁)には、前方に向かって突出する８つの接続片127が長手方向に沿って等間隔且つ一体に形成されている。各接続片127からは、分岐ブレーカ３の端子部30A，30Bにそれぞれ差込接続される２本の端子片127A，127Bが接続片127に対して略直交する方向に向かって延設されている。一方の端子片127Aは隔壁103から遠ざかる方向に向かって突出し、他方の端子片127Bは隔壁103に近付く方向に向かって突出する。すなわち、端子片127A，127Bは接続片127に対して互いに異なる方向に突出することになる。さらに、導電バー120B，120Cを載置部101A，101Bにそれぞれ取り付けた状態では、導電バー120B，120Cの内の一方に設けた端子片127Aが後側、他方に設けた端子片127Bが前側にそれぞれ位置する。また、端子片127Bの接続片127からの突出量は、端子片127Aの接続片127からの突出量よりも大きくなっており、導電バー120B，120Cの内の一方に設けた端子片127Aと他方に設けた端子片127Bの先端の位置が上下左右において揃うように位置している。このような配置によって、別々の導電バー120B，120Cに設けた端子片127Aと端子片127Bとが前後に並ぶことになる(図１参照)。ここで、支持ポスト104に取り付けられた中性極の導電バー120Aの短手方向の両端縁も上下方向における位置が両端子片127A，127Bの先端縁と一致する。なお、異なる導電バー120B，120Cに設けた接続片127は隔壁103によって絶縁される。

また、取付台100の各取付段部102の外側縁(上下方向において取付凹所101から遠い側の側縁)には、逆Ｌ字状の引掛突起128が左右方向に沿って８個づつ並設されている。各引掛突起128は、取付段部102の端縁よりも外側に突出し、分岐ブレーカ３を導電バー120A〜120Cに差込接続した際に保持溝38に引掛係止して当該分岐ブレーカ３が差込方向と直交する方向へ移動するのを防止する(図４参照)。また、引掛突起128を設けた側と反対側の側縁には、左右方向において各引掛突起128に対応する部位に、前面側に向かって突出し分岐ブレーカ３の側面と当接する支持片129が７個づつ形成されている。さらに各取付段部102の左右方向における両側部には、前面側に向かって突出し且つ分岐ブレーカ３の側面と当接する支持片135がそれぞれ形成されている。

取付段部102の前面側には、それぞれ、分岐ブレーカ３を８個まで取着することができる。ただし、各分岐ブレーカ３はそれぞれ各導電バー120A，120B，120Cのうちの２本にのみ電気的に接続され、他の１本はダミーとして扱われる。たとえば、図４に示す例では手前と奥の２つの端子部30A，30Cのみに受刃32Aが配設されており、端子部30Aに導電バー120Aが接続され、端子部30Cに端子片127Aが接続されるが、端子片127Bは端子部30Bに挿入されるだけで電気的な接続は行われない。

上述のようにして取付台100に取り付けられた導電バー120A〜120Cは主幹ブレーカ２の２次側端子と電気的に接続される。

ところで、導電バー120A〜120Cは分岐ブレーカ３を接続するために設けられており、本実施形態では上下２段に８個ずつの分岐ブレーカ３を配列している。分岐ブレーカ３の器体の一方の側面(差込方向と直交する面)には各取付段部102に設けた引掛突起128に係合する保持溝(引掛溝)38が開口する。さらに、分岐ブレーカ３の前面であって隔壁103寄りの端部には２個の結束用突部39が突設されている(図４参照)。

而して、分岐ブレーカ３を取付台100に取り付けるに際しては、初めに端子部30Aに導電バー120Aを挿入する。そして、端子部30B，30Cに端子片127A，127Bを挿入せずに分岐ブレーカ３を端子片127A，127Bの幅方向にずらしている状態から、分岐ブレーカ３の保持溝38に引掛突起128を挿入するとともに端子片127A，127Bを端子部30B，30Cに挿入するように分岐ブレーカ３をスライドさせる。そうすると、取付段部102の前面と引掛突起128との間で保持溝38の周部が挟持され、ねじなどの部材を用いることなしに取付作業を行うことができる。また、複数の引掛突起128は分岐ブレーカ３を間に挟むような位置に設けられているので、これらの引掛突起128によって分岐ブレーカ３の差込方向を規制することができる。したがって受刃32Aと導電バー120A〜120Cとの位置を正確に合わせることができ、分岐ブレーカ３と導電バー120A〜120Cとの電気的接続を確実に行える。また、分岐ブレーカ３を取付台100に取り付けると、支持片129，135が分岐ブレーカ３の側面に当接して分岐ブレーカ３の位置ずれが防止される。

このようにして、分岐ブレーカ３が取付台100に取り付けられた状態では、上下の分岐ブレーカ３の間に分離壁103Aの上下幅程度の隙間が形成される。この隙間を覆う形で分岐ブレーカ３の前面に結束部材130が取り付けられる。結束部材130は８個の分岐ブレーカ３の幅寸法に相当する長さを有し、上下の分岐ブレーカ３の間に形成される隙間に挿入される挿入脚131を備える。また、結束部材130は導電バー120Aの挿通孔121に圧入される圧入突起132を備え、圧入突起132が挿通孔121に圧入されることによって結束部材130が導電バー120Aに固定される(図４参照)。結束部材130には上下の各分岐ブレーカ３の前面に重なる部位まで延長された結束片133が形成されている。そして、結束片133の先端部に設けた切欠溝134が分岐ブレーカ３の前面に突設された結束用突部39に係合することによって、上下の分岐ブレーカ３が結束片133に連結されるようにしてある。この結束部材130を設けていることにより、各分岐ブレーカ３が結束部材130を介して連結されることになる。要旨ではないから詳述しないが、結束部材130の結束片133は各分岐ブレーカ３ごとに切欠溝134と結束用突部39との係合状態を解除できるように構成されている。

次に、本発明の要旨となる導電バー120の構成について説明する。図１に示すように、電圧極の２本の導電バー120B，120Cは、短手方向に沿った切り込み140が長手方向に沿って一定の間隔で複数(図示例では７つ)設けられている。この切り込み140は、導電バー120B，120Cの板厚の半分乃至３分の２程度の深さを有しているので、導電バー120B，120Cの切り込み140の両側に同じ向きの力が加えられることにより、導電バー120B，120Cが比較的容易に切断可能となっている。

したがって、本実施形態の住宅盤であれば、住宅用創蓄連携システムを比較的容易に構築することができる。例えば、既存の住宅に住宅用創蓄連携システムを後付けで構築する場合、本実施形態の住宅盤であれば、図５に示すように切り込み140で導電バー120B，120Cを切断して分割し、分割された導電バー120B，120Cの間に切替器６を挿入すればよい。ただし、図５においては導電バー120B，120Cを隣り合う２つの切り込み140でそれぞれ切断し、且つ両端で切断された導電バー120B，120Cの小片を取り除いている。これにより、導電バー120B，120Cと切替器６を接続するための配線作業が容易になる。

切替器６は、例えば、切替接点を有するラッチングリレーなどで構成される。ただし、ラッチング型のリモコンリレーで切替器６を構成し、遠隔操作によって切り替えても構わない。

而して、切替器６から後段(主幹ブレーカ２よりも遠い側)の分岐ブレーカ３に接続される負荷機器には、停電時においてもパワーコンディショナ200を介して太陽電池201や蓄電池202から電力が供給されるので、従来例のバックアップ用分電盤の増設が不要である。その結果、住宅用創蓄連携システムに使用される場合に設置場所の確保が容易であり、且つ宅内の美観を損ね難いという効果を奏する。なお、切替器６は、住宅盤のボックス１に収納されることが望ましいが、ボックス１の外に設置されても構わない。

１ボックス
２主幹ブレーカ
３分岐ブレーカ
５導電体ブロック
120B，120C 導電バー
128 切り込み

Claims

主幹ブレーカと、前記主幹ブレーカの２次側端子に分岐接続される複数の分岐ブレーカと、導電性を有する長尺の板材からなり、長手方向の一端側で前記主幹ブレーカの２次側端子と電気的に接続され、前記分岐ブレーカの１次側端子が長手方向に沿って並ぶように接続される導電バーと、前記主幹ブレーカ及び前記分岐ブレーカ、前記導電バーを内部に収納するボックスとを備え、前記導電バーの長手方向に沿った側縁に、前記分岐ブレーカの１次側端子と接続される端子片を有する複数の接続片が長手方向に沿って等間隔かつ一体に形成されており、さらに、前記導電バーは、短手方向に沿った複数の切り込みを有し、前記複数の切り込みはそれぞれ、前記導電バーにおける隣り合った前記複数の接続片の間に設けられていることを特徴とする住宅用分電盤。