JP7224730B2 - 分電盤 - Google Patents

Description

本発明は、切替開閉器が搭載された分電盤に関するものである。

特許文献１に記載されているように、商用電源に接続される第一の入力端子と、分散電源に接続される第二の入力端子と、回路遮断器に接続される出力端子を備えた切替開閉器を分電盤に搭載した構造は知られている。

特開２０１６－３９７５５号公報

ところで、従来の回路遮断器は、切替開閉器の出力端子と、回路遮断器を電線を用いて電気的に接続していた。そのため、切替開閉器と回路遮断器との配線作業が煩雑になってしまうとともに、電線を引き回す空間が必要となるため、分電盤のサイズが大きくなってしまうといった問題があった。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、配線作業を簡略化できるとともに、分電盤のサイズを小さくできるようにすることである。

上記課題を解決するため、出力端子部の接続を、第一入力端子部と第二入力端子部との間で切り替えることができる切替ユニットと、一次側が分散電源に接続され、二次側が第二入力端子部に接続される分散電源用回路遮断器と、一次側が出力端子部に接続され、二次側が負荷機器に接続される負荷用回路遮断器と、を備えた分電盤であって、切替ユニットは、回路における中性極を構成する中性極切替開閉器と、回路における電圧極を構成する電圧極切替開閉器と、を連結したものであり、負荷用回路遮断器は、切替ユニットの出力端子側に並べて配置され、中性極切替開閉器と電圧極切替開閉器の各々の出力端子部に接続されたバー部材に負荷用回路遮断器をプラグイン接続させることを特徴とする分電盤とする。

また、バー部材の左右方向の長さを切替ユニットの左右方向の長さよりも長くした構成とすることが好ましい。

また、切替ユニットを構成する電圧極切替開閉器の数を増減させることで、配電方式の変更を可能とする構成とすることが好ましい。

本発明では、配線作業を簡略化できるとともに、分電盤のサイズを小さくできるようにすることが可能となる。

実施形態における分電盤の斜視図である。 実施形態における分電盤のカバーを外した状態の斜視図である。 実施形態における分電盤のカバー及び保護カバーを外した状態の正面図である。 切替開閉器と負荷用回路遮断器をバー部材で接続した状態を示す側面図である。 分散電源用回路遮断器と切替開閉器を繋ぐ電線のルートを示す図である。ただし、破線で当該ルートの概略を示している。 切替開閉器と負荷用回路遮断器をバー部材で接続した状態を示す斜視図である。 図６に示すバー部材に更にダミーブレーカを取り付けた状態を示す斜視図である。 単相２線式の回路となる切替開閉器に固定したバー部材に４つの負荷用回路遮断器を取り付けた状態を示す正面図である。 単相３線式の回路となる切替開閉器に固定したバー部材に５つの負荷用回路遮断器を取り付けた状態を示す正面図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１から図４に示されていることから理解されるように、本実施形態の分電盤１は、出力端子部２１の接続を、第一入力端子部２２と第二入力端子部２３との間で切り替えることができる切替ユニット２を備えている。また、一次側が分散電源に接続され、二次側が第二入力端子部２３に接続される分散電源用回路遮断器５を備えている。また、一次側が出力端子部２１に接続され、二次側が負荷機器に接続される負荷用回路遮断器６を備えている。前記した切替ユニット２は、回路における中性極を構成する中性極切替開閉器２４と、回路における電圧極を構成する電圧極切替開閉器２５と、を連結したものである。また、前記した負荷用回路遮断器６は、切替ユニット２の出力端子側に並べて配置されるものであり、中性極切替開閉器２４と電圧極切替開閉器２５の各々の出力端子部２１に接続されたバー部材７に負荷用回路遮断器６をプラグイン接続させるものである。このため、配線作業を簡略化できるとともに、分電盤１のサイズを小さくできるようにすることが可能となる。

実施形態の分電盤１は、筐体ベース１１と、筐体ベース１１を覆うカバー１２と、カバー１２を覆うドア１３を備えている。この筐体ベース１１には、切替ユニット２、分散電源用回路遮断器５、負荷用回路遮断器６などが収納されているが、図２に示すことから理解されるように、切替ユニット２の端子部や切替ユニット２と負荷用回路遮断器６を電気的に接続するバー部材７など、感電のおそれがある箇所については、保護カバー９２で覆われている。

なお、分散電源用回路遮断器５は、蓄電池や太陽発電システム、燃料電池などの分散電源に接続される回路遮断器である。また、切替ユニット２は、商用電源に接続される第一入力端子部２２と、分散電源用回路遮断器５を介して分散電源に接続される第二入力端子部２３と、入力された電力を負荷用回路遮断器６を介して負荷機器へ給電する出力端子部２１を備えたものである。この切替ユニット２は、負荷機器へ供給する電力の供給元を商用電源と分散電源との間で切り替えることができる。

実施形態の分電盤１においては、常時、分散電源から負荷機器へ給電するようにしておき、分散電源の異常時や点検時などの場合に、商用電源からの給電に切り替えるようにしている。なお、切替ユニット２の第二入力端子部２３と分散電源用回路遮断器５とを接続する電線は、図３及び図５に示すことから理解されるように、負荷用回路遮断器６の背面側を通過するようにしている。その一方で、常時、商用電源から負荷機器へ給電するようにしておき、商用電源の停電などの場合に、切替ユニット２の切替ハンドル２７を操作し、分散電源からの給電に切り替えるようにしてもよい。このとき、切替ハンドル２７の操作は、停電などを検知したときに自動で行うことが好ましい。

切替ユニット２は、複数の切替開閉器を連結したものである。切替ユニット２は、回路における中性極を構成する中性極切替開閉器２４と、回路における電圧極を構成する電圧極切替開閉器２５と、を連結したものである。図６に示す例の場合、配電方式が単相２線式の回路を構成しており、二つある切替開閉器のうち、一方の切替開閉器である中性極切替開閉器２４が中性極（Ｎ極）、もう一方の切替開閉器である電圧極切替開閉器２５が電圧極（Ｌ極）を構成している。これら中性極切替開閉器２４と電圧極切替開閉器２５の出力端子部２１が切替ユニット２の出力端子部２１を構成している。なお、実施形態の切替ユニット２は、切替ハンドル２７を１回だけ操作することで、中性極切替開閉器２４と電圧極切替開閉器２５の双方の切り替えを行うことができる。

実施形態の切替ユニット２は、同一形状の切替開閉器を連結するため、出力端子部２１は全ての切替開閉器で同一の高さとなっている。一方、負荷用回路遮断器６の１次側端子部は、Ｎ極端子部、Ｌ１極端子部、Ｌ２極端子部の順に前から後に配置されている。Ｎ極を構成する中性極切替開閉器２４の出力端子部２１は、負荷用回路遮断器６の一番上にあるＮ極端子部に接続され、Ｌ極を構成する電圧極切替開閉器２５の出力端子部２１は、負荷用回路遮断器６のＬ１極端子部若しくはＬ２極端子部に接続されるため、切替開閉器と負荷用回路遮断器６を接続するバー部材７は、互いに積層されるような状態となる。

実施形態においては、切替開閉器と負荷用回路遮断器６などを繋ぐバー部材７は、切替開閉器側については、切替開閉器の出力端子部２１のサイズと同程度とし、負荷用回路遮断器６側については、左右方向に長く形成しており、略Ｔ字状若しくは略Ｌ字状となっている（図６参照）。このようにすることで、負荷用回路遮断器６の数を増加させることが可能となる。また、切替開閉器の左右方向の幅サイズを超えることになるような数の負荷用回路遮断器６を並べることができる。

図６に示す例では、バー部材７の下側に位置する空間のうち、２つの負荷用回路遮断器６の隣のスペースが空いた状態であるが、このままでは、見栄えが悪いなどの問題が生じるため、図７に示す例では、２つの負荷用回路遮断器６の隣に２つのダミーブレーカ９１を取り付けた構造を示している。ダミーブレーカ９１は電気的な構造の無い空間を埋める部材であるが、このダミーブレーカ９１は、負荷用回路遮断器６と同様の大きさとしているため、ダミーブレーカ９１が配置される空間には、負荷用回路遮断器６を設置することができるということである。負荷用回路遮断器６を増加する際には、このダミーブレーカ９１に替えて負荷用回路遮断器６を配置すれば良い。図７に示す例の場合、負荷用回路遮断器６を最大４つに増加させることも可能である。

なお、図８に示すように、バー部材７の左右方向の長さＬｂを切替ユニット２の左右方向の長さＬｓよりも長くすることが好ましい。このようにすることで、煩わしい配線作業をせずに、負荷用回路遮断器６を従来より多く接続することができる。

ここまでの例では、配電方式が単相２線式の回路を構成する場合について説明したが、次に、電圧極切替開閉器２５を追加するだけで配電方式を単相３線式の回路に変更する例について説明する。切替ユニット２は、複数の切替開閉器を連結させて構成しているため、切替開閉器の数を増加させ、単相２線式の回路から単相３線式の回路とすることも容易である。また、切替開閉器の数を減少させ、単相３線式の回路から単相２線式の回路とすることも容易であることは言うまでもない。このように、切替ユニット２を構成する電圧極切替開閉器２５の数を増減させることで、配電方式の変更を可能とすることが好ましい。

単相２線式の回路の場合、図８に示す例のように、Ｎ極を構成する中性極切替開閉器２４を１つとＬ極を構成する電圧極切替開閉器２５を１つの合計２つの切替開閉器で切替ユニット２が構成されている。この場合、切替開閉器と負荷用回路遮断器６とを接続する２本のバー部材７が積層される構造となっている。

それに対して、単相３線式の回路に変更する場合、図９に示す構成例となるように、新たに切替開閉器を追加し、追加した切替開閉器がもう一つの電圧極を構成するものとすればよい。つまり、新たに追加する切替開閉器がＬ２極を構成するものとし、Ｌ極を構成していた切替開閉器をＬ１極を構成するように変更することで、それぞれの切替開閉器がＮ極、Ｌ１極、Ｌ２極を構成するものとなる。

その結果、切替ユニット２に接続されるバー部材７は３本とすることができ、この場合、３本のバー部材７が積層される構造となる。各々の負荷用回路遮断器６に対しては、３本のバー部材７のうちの２本が負荷用回路遮断器６の１次側端子部が接続され、負荷機器に給電される。例えば、図９のように５つの負荷用回路遮断器６が接続される場合、左から１つ目と２つ目が、Ｎ極とＬ１極に接続される遮断器、左から３つ目と４つ目が、Ｎ極とＬ２極に接続される遮断器、左から５つ目（右端）が、Ｌ１極とＬ２極に接続される遮断器、というように、並列する回路遮断器の接続する極を異なるものとすることもできる。

ところで、実施形態においては、切替ユニット２の出力端子部２１にバー部材７が取り外し可能に固定されている。このため、バー部材７は所望にあわせて交換することができる。

また、図３などに示すことから理解されるように、切替ユニット２と上下方向に並ぶように負荷用回路遮断器６を配置できる。図３に示す例では、切替ユニット２の下側に負荷用回路遮断器６を配置している。このようにすれば、上方に配置した分電盤１の下から負荷用回路遮断器６を操作する際に、切替ユニット２を跨ぐ必要が無い。このため、負荷用回路遮断時に誤って切替ユニット２の切替ハンドル２７に当たって誤操作してしまうことを抑制することができる。

また、図３に示すように、分散電源用回路遮断器５と切替ユニット２とを電線でつなぐようにすることにより、負荷用回路遮断器６の配置に分散電源用回路遮断器５が邪魔にならないようにすることができる。また、分散電源用回路遮断器５の下部側に切替ユニット２と接続する電線をつなげるようにすれば、電線の長さを短くすることができ、配線スペースを抑制することができる。また、分散電源用回路遮断器５を負荷用回路遮断器６の右側若しくは左側に配置すれば、配電盤が上下方向に長くなることを抑制することができる。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、実施形態の分電盤は、筐体ベースと、筐体ベースを覆うカバーと、カバーを覆うドアを備えているものであるが、ドアは備えず、筐体ベースとカバーのみで外形を形成するように構成されるものであってもよい。

１ 分電盤
２ 切替ユニット
５ 分散電源回路遮断器
６ 負荷用回路遮断器
７ バー部材
２１ 出力端子部
２２ 第一入力端子部
２３ 第二入力端子部

Claims (3)

1. 出力端子部の接続を、第一入力端子部と第二入力端子部との間で切り替えることができる切替ユニットと、
   一次側が分散電源に接続され、二次側が第二入力端子部に電線で接続される分散電源用回路遮断器と、
   一次側が出力端子部に接続され、二次側が負荷機器に接続される負荷用回路遮断器と、
   を備えた分電盤であって、
   切替ユニットは、回路における中性極を構成する中性極切替開閉器と、回路における電圧極を構成する電圧極切替開閉器と、を連結したものであり、
   負荷用回路遮断器は、切替ユニットの出力端子側に並べて配置され、
   中性極切替開閉器と電圧極切替開閉器の各々の出力端子部に接続されたバー部材に負荷用回路遮断器をプラグイン接続させ、
   切替ユニットの第二入力端子部と分散電源用回路遮断器とを接続する電線は、負荷用回路遮断器の背面側を通過することを特徴とする分電盤。
2. バー部材の左右方向の長さを切替ユニットの左右方向の長さよりも長くしたことを特徴とする請求項１に記載の分電盤。
3. 切替ユニットを構成する電圧極切替開閉器の数を増減させることで、配電方式の変更を可能とする請求項１又は２に記載の分電盤。

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