JP6424547B2

JP6424547B2 - 分電盤

Info

Publication number: JP6424547B2
Application number: JP2014199522A
Authority: JP
Inventors: 晃喜後藤; 宏松浦
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP2016073074A

Description

本発明の実施形態は電力計測機能付きの分電盤に関する。

従来、分岐ブレーカに入力する電圧と、分岐ブレーカに流れる電流が検出した電流とによって分岐ブレーカに接続された負荷の消費電力を演算し、消費電力量を通信システムに送信する計測装置がある。

特開２０１３−１９２３９３号

ところで、弱電線である計測装置への入力線および出力線は、分電盤の背面側に配線されやすく、主ブレーカに接続される電源線などの強電部と接触しやすいため、外部からの電源線や分岐ブレーカなどの強電部との絶縁が必要となる。特許文献１では、計測装置を分岐ブレーカよりもケースの片隅に配設し、入出力部が導電バーに対して最も離れた位置側になるように形成している。

しかし、上記の方法では、計測装置を設置するためのガタースペースを要し、さらに計測装置の駆動電源用にブレーカを追加するため、煩雑な工事が必要となり、ときには既存の分電盤の大きさを変更しなければならない。

本実施形態の分電盤は、前面側に複数の分岐ブレーカが併設される取付台と；前記取付台の背面側に配置され、前記各分岐ブレーカを通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を入力可能に構成された計測ユニットと；前記取付台の前面側に配置され、前記計測ユニットからの情報を受信する通信ユニットと；を有することを特徴とする。

本実施形態によれば、計測ユニットに入出力される弱電線と強電部との電気絶縁が確保できるとともに、通信ユニットの通信を妨げず、分電盤の小型化を図ることができる。

実施形態にかかる分電盤の全体図実施形態にかかる分電盤内器の前面図実施形態にかかる分電盤内器の背面図実施形態の変形例にかかる分電盤内器の背面図実施形態の変形例にかかる分電盤内器の背面図

本発明にかかる実施形態の分電盤は、前面側に複数の分岐ブレーカが併設される取付台と；前記取付台の背面側に配置され、前記各分岐ブレーカを通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を入力可能に構成された計測ユニットと；前記取付台の前面側に配置され、前記計測ユニットからの情報を受信する通信ユニットと；を有することを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の一例として、電力計測機能付き分電盤１の全体図を示す。

本実施形態の電力計測機能付き分電盤１は、例えば住宅や店舗に設置されるものであり、図１に示すように、主ブレーカ２、分岐ブレーカ３、通信ユニット４が箱状に形成されたケース５の窓から操作可能に収容されている。

図２は、ケース５に収容される主ブレーカ２、取付台６の前面側に配設される分岐ブレーカ３、通信ユニット４、および取付台６の背面側に配設される計測ユニット８で構成される内器を示しており、図３は内器を背面側から見たときの背面図である。

主ブレーカ２は単相三線の商用電源が入力される１次側端子と導電バー７と接続される２次側端子を有し、図示しない固定手段によってケース５に取付けられる。

分岐ブレーカ３は、図示しないねじやアダプタなどにより、取付台６の前面側に取り付けられている。また、主ブレーカの２次側端子に接続された３本の電線にそれぞれ接続された３本の導電バー７に電気的に接続される。分岐ブレーカ３は３本の導電バー７から選択される２本に接続され負荷へ１００Ｖ又は２００Ｖの電源を供給する。また、分岐ブレーカ３は図示しない電流センサをそれぞれ内蔵しており、電流センサの出力端子３ａを有している。このように構成された複数個の分岐ブレーカ３は、取付台６の長手方向に沿って互いに接近して併設されているとともに、取付台６の短手方向（図２の上下方向）に上段および下段の２段に配設されている。上段側の分岐ブレーカ３および下段側の分岐ブレーカ３は、互いに反対側を向くように、すなわち前述の出力端子３ａと計測ユニット８の入力端子８ｃとを接続する接続線付コネクタが正対するように配設されている。上段側および下段側ブレーカ３間は、導電バー７の配設空間となっている。

通信ユニット４は、図示しないねじやアダプタなどにより、取付台６の前面側に取り付けられている。また、通信ユニット４は、最端側の分岐ブレーカ３に併設され、取付台６の片隅に配設されており、分岐ブレーカ３と同様の方法で、主ブレーカ２の出力側に接続された３本の導電バー７にそれぞれ接続されている。さらに、通信ユニット４は、３本の導電バー７のうちから選択される２本に接続されて交流電源が供給されるとともに、３本の導電バー７から異なる２つの位相の電圧を検出することができる。また、導電バー７から供給される商用電源よりも低電圧の直流電源へ変換する変換部４１を有し、導電バー７から供給された交流電圧を所定の直流電圧へ変換し、通信部４２に供給することで自身の通信機能を駆動することができるほか、定電圧電源を出力端子４ｂから出力できるように構成されている。さらに、通信ユニット４は入力端子４ａを有し、この入力端子４aを介して各分岐ブレーカ３の電力情報を取得する。通信部４２は、当該入力端子４ａを介して受け取った情報を、無線または有線で外部の通信機器に送信する。なお、入出力端子４ａおよび４ｂは、通信ユニット４の主ブレーカ２から離れた側面に設けられる。

取付台６は、外形が長方形で、アルミ、真鍮、鉄、ステンレス等の金属の板状に構成されており、複数の分岐ブレーカ３および通信ユニット４が前面側に取り付けられているとともに、図示しない固定手段によってケース５に取り付けられている。さらに、取付台６の背面側には、図３のように計測ユニット８を収納する空間を設けている。このように取付台６は、計測ユニット８全体を覆うように計測ユニット８の長手方向がほぼ同じ長さで、短手方向は幅広に構成される。

計測ユニット８は、前述のように分岐ブレーカ３に内蔵された電流センサの情報を出力端子３aから入力端子８ｃを介して受信する。具体的には、分岐ブレーカ３の出力端子３aに接続されたコネクタ付配線が、取付台６よりも側方に張り出した後に、取付台６の長手方向の側縁を介して取付台６の背面側にある計測ユニットの側縁に設けられた入力端子８ｃに接続される。また、取付台６の長手方向の側縁と計測ユニット８の長手方向の側縁との間には配線スペースが設けられており、出力端子３aと入力端子８ｃとを接続する配線の一部はそれぞれ配線スペースに配設される。なお、入力端子８ｃは、分岐ブレーカ３が併設される方向に、分岐ブレーカ３に対応して設けられているが、出力端子３ａと入力端子８ｃ間は一対一ではなく、グループに分けて複数個の出力端子３ａからコネクタを集合し、１つの入力端子８ｃに接続させてもよい。また、計測ユニット８は、通信ユニット４と情報を受信または送信するための端子８ａおよび計測ユニット８の駆動電源を入力する端子８ｂを、主ブレーカ２から離れた一端に設けられている。つまり、端子８a,８ｂは取付台６の前面側からコネクタ等の接続部材が接続可能に構成されており、入力端子４a、出力端子４ｂと端子８a,８ｂとは近接配置される。このため、通信ユニット４と計測ユニット８との接続を容易にすることができる。また、計測ユニット８を取付台６の背面側の空間に収容するため、大きな面積に演算回路を配置することが可能となる。このため、たとえば計測した電流値を電力量に変換して、順繰りに通信ユニット４に送ることが出来るため、送信ユニットと計測ユニット間の配線本数を少なくすることが出来る。また、演算部を取付台６の背面側に配置し、通信ユニット４を取付台６の前面側に配置することで、通信ユニット４の通信が取付台６によって影響を受け難くするとともに、取付台６の背面側のスペースを有効に利用することができる。さらに、前面側に配置した通信ユニット４に変換部４１を設け、計測ユニット８に低電圧の駆動電源を供給する構成したため、取付台６の前面側に高電圧ユニットを集中的に配置し、背面側を低電圧回路を配置する構成としたため、背面側に配置した計測ユニット８の絶縁性を確保することができる。このように、取付台の背面側のスペースを有効に利用することで、通信ユニット４をコンパクトにでき、分岐ブレーカ３と同様の接続方法によって導電バー７に接続することができる。さらに、前面側には変換部４１と通信部４２を配置し、演算部を背面側に配置することで、通信ユニット４の通信の信頼性を確保するとともに、演算部の絶縁性を向上させることができる。

また、たとえば分散電源やガス、水道の計測器など他の機器から情報を入力できる端子をさらに設けても良い。その場合、端子は前述の入力端子８ａと同じ規格であってもよいし、所定の異なる規格であってもよい。

なお、本実施形態では分岐ブレーカ３に電流センサを内蔵している形態を用いて説明したが、分岐ブレーカ３の二次側電線に電流センサを設置するなど、任意の測定方法を用いてもよい。

（実施形態の効果）

本実施形態によれば、計測ユニットに入出力される低電圧部と高電圧部との電気絶縁が確保できるとともに、設置に多くのガタースペースを必要とせず、かつ、通信ユニットが取付台の前面側に位置するため通信機能が妨げられない。

また、すべての分岐ブレーカに対して電力量を測定する必要がない場合、電流センサが設置されない分岐ブレーカが混在していても、必要なものだけ計測ユニットに接続することができる。

（変形例）

前記実施形態の計測ユニット８は、入力端子８ｃを分岐ブレーカ３が併設される方向に、分岐ブレーカ３に対応して設けている。変形例として、入力端子８ｃと分岐ブレーカ３とを対応させず、長手方向の寸法が同じ大きさで、かつ入力端子８ｃの数が同じ計測ユニット８で分岐ブレーカ３の数が異なる取付台６に対応させる場合の例について説明する。

図４および図５に示すのは、入力端子８ｃを上下段各２２箇所に設けている、同一寸法の計測ユニット８を、長手方向の寸法が異なる取付台６の背面側に収納した背面図である。

図４では、計測ユニット８と同様、上下段各２２個の分岐ブレーカ３が取付可能な取付台６に計測ユニット８が収納されている。取付台６の長手方向の長さが計測ユニット８の長手方向の長さよりも長い。このとき、入出力端子８ａおよび８ｂを通信ユニット４の入出力端子４ａ、４ｂの近傍に設置するため、計測ユニット８は取付台６の主ブレーカ２から離れた一端に寄せて収納される。

図５では、上下段各１２個の分岐ブレーカ３が取付可能な取付台６の背面側に計測ユニット８が配設されている。このとき、計測ユニット８は入力端子８ｃを出力端子３ａより多く設けているが、計測ユニット８の長手方向の寸法と取付台６の長手方向の寸法がほぼ等しい。このように、分岐ブレーカの最大取付可能台数が最も少ない取付台、言い換えると長手方向の長さ寸法が最も小さい取付台６に覆われる寸法であって、分岐ブレーカの最大取付可能台数が最大の取付台に対応する、言い換えると長手方向の寸法が取付台の長さ寸法よりも短く、かつ、分岐ブレーカが最も多く取付けられたときに、少なくとも分岐ブレーカと同数の入力端子８ｃを有する計測ユニットである。

（変形例の効果）

本実施形態によれば、回路数が異なる分電盤に対応できる計測ユニット８を提供できる。

１…分電盤
３…分岐ブレーカ
４…通信ユニット
６…取付台
８…計測ユニット
８ａ…第１接続部
８ｂ…第２接続部

Claims

前面側に複数の分岐ブレーカが併設される取付台と；
前記取付台の背面側に配置され、前記各分岐ブレーカを通じて流れる負荷電流に応じた検出信号を入力可能に構成された計測ユニットと；
前記取付台の前面側に配置され、前記計測ユニットからの情報を受信する通信ユニットと；
を有し、
前記計測ユニットは、
前記取付台に配置された場合に、前記計測ユニットが配置される前記取付台の配置面の領域の外側に、前記配置面に沿う方向へ突出する突出部を有し、
前面側の前記突出部の面には、コネクタが接続される端子が設けられることを特徴とする分電盤。
前記通信ユニットは、商用電源が供給されるとともに、前記計測ユニットに商用電源より低圧の駆動電源を供給すること
を特徴とする請求項１に記載の分電盤。
前記計測ユニットは、第１接続部および第２接続部を有し、
前記通信ユニットは、前記第１接続部を介して前記計測ユニットからの情報を受信するとともに、前記第２接続部を介して前記計測ユニットに駆動電源を供給すること
を特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一に記載の分電盤。
前記計測ユニットは、前記第１接続部を複数有し、前記第１接続部を介して分電盤の外部の機器から情報を受信すること
を特徴とする請求項３に記載の分電盤。
前記計測ユニットは、前記検出信号を入力する複数の入力部を、前記分岐ブレーカが併設される方向に設け、
前記複数の入力部間の距離は、前記分岐ブレーカの併設距離より短いこと
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載の分電盤。