JPH11306897A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単相３線式配線路の２本の電圧線に流れる電流
のベクトル和が契約電流を越えると電源供給を遮断する
分電盤を提供する。 【解決手段】主幹開閉器３は、単相３線式配線路の２つ
の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流れる電流の内のいずれか一方が
第１のしきい値（定格電流）を越えると、接点８を強制
的に開極する。ベクトル和検出器６では、電流検出部１
５が変流器１４の出力から２つの電圧線Ｌ０，Ｌ１に夫
々流れる電流を検出し、ＣＰＵ１１は、電流検出部１５
の検出結果に基づいて、２つの電圧線Ｌ０，Ｌ１に流れ
る電流のベクトル和を演算する。このベクトル和が第２
のしきい値（契約電流）を越えると、ＣＰＵ１１は出力
信号を発生し、出力回路１９がＣＰＵ１１の出力信号に
基づいてリレー２０を駆動し、主幹開閉器３にトリップ
信号を出力する。そして、主幹開閉器３がこのトリップ
信号に基づいて接点８を強制的に開極する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分電盤に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、電力会社と各需要家との間の契約
により負荷電流の上限値（以下、契約電流という）が定
められている地域では、契約電流を越える負荷電流が流
れた時に回路を遮断する電流制限器を、主幹開閉器の入
力側に接続している。

【０００３】ところで、電流制限器の最大定格は６ｋＶ
Ａであるので、需要家が６ｋＶＡを越える契約をする場
合（すなわち、契約電流が６０Ａを越える場合）は、主
幹開閉器を契約電流に対応した定格容量のものに取り替
えることで対応していた。例えば契約容量が８ｋＶＡの
場合（すなわち、契約電流が８０Ａの場合）は、定格電
流（単相３線式配線路の一方の電圧線の定格電流）が４
０Ａの主幹開閉器を用い、２本の電圧線の定格電流の和
を８０Ａとし、契約容量が１０ｋＶＡの場合（すなわ
ち、契約電流が１００Ａの場合）は、定格容量が５０Ａ
の主幹開閉器を用い、２本の電圧線の定格電流の和を１
００Ａとしており、単相３線式配線路の一方の電圧線に
流れる電流が主幹開閉器の定格電流を超えると、主幹開
閉器が単相３線式配線路の電圧線及び中性線に接続され
た接点を強制的に開極していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の分電盤で
は、需要家が電力会社との間で電流制限器の最大定格
（６ｋＶＡ）を越える契約をする場合、主幹開閉器を契
約容量に応じた定格電流のものに取り替えて対応し、単
相３線式配線路の一方の電圧線に流れる電流値が主幹開
閉器の定格電流を超えると、主幹開閉器が単相３線式配
線路の電圧線及び中性線に接続された接点を開極させて
いた。したがって、負荷バランスが崩れて、単相３線式
配線路の一方の電圧線に流れる電流値が大きくなり、定
格電流を超えると、主幹開閉器が遮断されるため、契約
容量まで電力を使用することができないという問題があ
った。

【０００５】また、需要家と電力会社との間の契約容量
を７ｋＶＡとする場合は、定格電流が３５Ａの主幹開閉
器を用い、２本の電圧線の定格電流の和を７０Ａとする
ことにより対応すれば良いが、現在提供されている主幹
開閉器の定格電流は３０Ａを超えると、４０Ａ、５０Ａ
…となっており、定格電流が３５Ａの主幹開閉器は特注
で製造しなければならないため、契約容量を７ｋＶＡと
することができないという問題もあった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、請求項１乃至３の発明の目的は、電流制限器の
最大定格を越える契約電流であっても、契約容量まで電
力を使用できる分電盤を提供することにある。さらに、
請求項２の発明の目的は、上記目的に加えて、様々な契
約容量に対応できる分電盤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、単相３線式配線路の電圧線及
び中性線に接続された接点を有し、単相３線式配線路の
２本の電圧線に流れる電流を検出して、少なくとも一方
の電圧線に流れる電流の検出値が第１のしきい値を越え
ると各接点を強制的に開極するとともに、外部からトリ
ップ信号が入力されると各接点を強制的に開極させる主
幹開閉器と、主幹開閉器の出力側に電気的に接続されて
負荷に電力を供給する分岐開閉器とを備える分電盤にお
いて、上記２本の電圧線に流れる電流のベクトル和を検
出し、このベクトル和が第２のしきい値を超えると前記
主幹開閉器にトリップ信号を出力するベクトル和検出器
を設けており、２本の電圧線に流れる電流のベクトル和
が第２のしきい値を超えると、ベクトル和検出器が主幹
開閉器にトリップ信号を出力し、このトリップ信号に基
づいて主幹開閉器が接点を強制的に開極するので、使用
電流を第２のしきい値以内に制限することができる。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、第２のしきい値を調整する調整手段をベクトル和
検出器に設けているので、２本の電圧線に流れる電流の
ベクトル和の上限値（第２のしきい値）を所望の電流値
に設定することができる。

【０００９】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、上記調整手段が配設されたベクトル和検出器本体
の部位を開閉自在に塞ぐ閉塞手段をベクトル和検出器本
体に設けているので、需要家が調整手段を勝手に操作す
るのを防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図２は、本実施形態の分電盤の概
略構成図を示しており、分電盤１は、単相３線式配線路
の電圧線Ｌ０，Ｌ１及び中性線Ｎに接続される主幹開閉
器３と、主幹開閉器３の出力側に電気的に接続され、図
示しない負荷に電力を供給する複数の分岐開閉器５と、
主幹開閉器３の出力側に接続されたベクトル和検出器６
とを備えている。ここで、複数の分岐開閉器５は導電性
材料よりなる導電バー４を介して電気的に接続されてお
り、主幹開閉器３と導電バー４との間を電気的に接続す
る導電バーはカバー７によって覆われている。なお、図
２では主幹開閉器３と導電バー４との間を接続する導電
バーを実線で図示している。

【００１１】図１に示すように、主幹開閉器３は、単相
３線式配線路の電圧線Ｌ０，Ｌ１及び中性線Ｎに夫々接
続された接点８と、変流器９の出力から漏電による各線
の電流の差を検出するか、又は、外部からトリップ信号
が入力されると、引きはずしコイル１０を励磁して接点
８を強制的に開極させる検出部１１と、少なくとも一方
の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流れる電流の検出値が第１のしき
い値（定格電流）を越えると接点８を強制的に開極させ
るバイメタル１３と、押し操作によってトリップ信号を
発生させるテスト釦１２とを備えている。

【００１２】一方、ベクトル和検出器６は、変流器１４
を用いて単相３線式配線路の２本の電圧線Ｌ０，Ｌ１に
流れる電流を検出する電流検出部１５と、各電圧線Ｌ
０，Ｌ１に流れる電流のベクトル和を演算し、このベク
トル和が契約電流に相当する第２のしきい値を超えると
出力信号を発生するＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６の動作プ
ログラムや設定データなどを記憶するＲＯＭ１７と、第
２のしきい値を調整するための調整手段１８と、ＣＰＵ
１６の出力信号に基づいてリレー２０を駆動し主幹開閉
器３にトリップ信号を出力する出力回路１９と、主幹開
閉器３より供給された電源から動作電源を生成する電源
回路２１とから構成される。

【００１３】ここで、図４に示すフローチャートに基づ
いて、主幹開閉器３及びベクトル和検出器６の動作を説
明する。まずベクトル和検出器６のＣＰＵ１６が、電流
検出部１５の検出結果から２本の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流
れる電流のベクトル和を求め（ステップＳ１）、第２の
しきい値との大小を比較する（ステップＳ２）。ここ
で、２本の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流れる電流のベクトル和
が第２のしきい値を超えると、ＣＰＵ１６は出力信号を
発生し、この出力信号に基づいて出力回路１９がリレー
２０を駆動し、トリップ信号を主幹開閉器３に出力する
（ステップＳ３）。そして、このトリップ信号により主
幹開閉器３の検出部１１が引きはずしコイル１０を励磁
し、電圧線Ｌ０，Ｌ１及び中性線Ｎに接続された接点８
を強制的に開極させる。

【００１４】また、２本の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流れる電
流のベクトル和が第２のしきい値以下の場合は、主幹開
閉器３のバイメタル１３により、２本の電圧線Ｌ０，Ｌ
１にそれぞれ流れる電流を検出し（ステップＳ５）、２
本の電圧線Ｌ０，Ｌ１にそれぞれ流れる電流の内のいず
れか一方が第１のしきい値（すなわち主幹開閉器３の定
格電流）を超えると、バイメタル１３が接点８を強制的
に開極させる（ステップＳ４）。

【００１５】このように、２本の電圧線Ｌ０，Ｌ１に流
れる電流のベクトル和が第２のしきい値を超えると、ベ
クトル和検出器６が主幹開閉器３にトリップ信号を出力
し、このトリップ信号に応じて主幹開閉器３が電圧線Ｌ
０，Ｌ１及び中性線Ｎに接続された接点８を強制的に開
極し、電源供給を遮断しているので、第２のしきい値を
所定の契約電流に設定することにより、電流制限器の最
大定格（６ｋＶＡ）を越える契約容量の場合でも、電流
制限器の役目を果たすことができる。しかも、調整手段
１８を用いて第２のしきい値を所望の契約電流に設定す
ることができるので、様々な契約電流（契約容量）に対
応することができる。

【００１６】また、図３はベクトル和検出器６の外観斜
視図を示しており、ベクトル和検出器本体２２の前面略
中央には凹所２３が設けられ、凹所２３内に調整手段１
８の操作部２４が配設されている。この操作部２４を操
作することにより、第２のしきい値を所望の電流値（例
えば７０Ａ、８０Ａ、９０Ａ、１００Ａ）に設定するこ
とができる。凹所２３には凹所２３を開閉自在に塞ぐ閉
塞手段たる蓋２５が設けられており、蓋２５を閉じた状
態で、蓋２５に設けられた固定ねじ２６をねじ孔２７に
螺入することにより、蓋２５が固定される。また、ベク
トル和検出器本体２２の前面には略Ｕ字状の突起２９が
形成されており、固定ねじ２６のねじ頭に形成された孔
２８と、突起２９の通し孔３０とに環状の封印部材３１
を通すことにより、蓋２５が閉じた状態で封印される。
したがって、需要家が調整手段１８の操作部２４を勝手
に操作して、第２のしきい値を契約電流以上に設定する
ことを防止することができる。

【００１７】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、単相
３線式配線路の電圧線及び中性線に接続された接点を有
し、単相３線式配線路の２本の電圧線に流れる電流を検
出して、少なくとも一方の電圧線に流れる電流の検出値
が第１のしきい値を越えると各接点を強制的に開極する
とともに、外部からトリップ信号が入力されると各接点
を強制的に開極させる主幹開閉器と、主幹開閉器の出力
側に電気的に接続されて負荷に電力を供給する分岐開閉
器とを備える分電盤において、上記２本の電圧線に流れ
る電流のベクトル和を検出し、このベクトル和が第２の
しきい値を超えると前記主幹開閉器にトリップ信号を出
力するベクトル和検出器を設けており、２本の電圧線に
流れる電流のベクトル和が第２のしきい値を超えると、
ベクトル和検出器が主幹開閉器にトリップ信号を出力
し、このトリップ信号によって主幹開閉器が接点を強制
的に開極するから、使用電流を第２のしきい値以内に制
限することができ、電流制限器の最大定格を越える契約
容量（契約電流）の場合にも、電流制限器の役目を果た
すことができるという効果がある。

【００１８】請求項２の発明は、第２のしきい値を調整
する調整手段をベクトル和検出器に設けているので、請
求項１の効果に加えて、２本の電圧線に流れる電流のベ
クトル和の上限値（第２のしきい値）を所望の電流値に
設定することができ、様々な契約電流に対応できるとい
う効果がある。

【００１９】請求項３の発明は、上記調整手段が配設さ
れたベクトル和検出器本体の部位を開閉自在に塞ぐ閉塞
手段をベクトル和検出器本体に設けているので、請求項
２の効果に加えて、需要家が調整手段を勝手に操作し
て、第２のしきい値を電力会社との間で契約した契約電
流以上に調整するのを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の分電盤を示す一部省略せるブロッ
ク図である。

【図２】同上の分電盤の概略構成図である。

【図３】同上に用いるベクトル和検出器を示す外観斜視
図である。

【図４】同上の分電盤の動作を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

３ 主幹開閉器 ６ ベクトル和検出器 ８ 接点 １１ ＣＰＵ １４ 変流器 １５ 電流検出部 １９ 出力回路 ２０ リレー Ｌ０，Ｌ１ 電圧線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単相３線式配線路の電圧線及び中性線に接
   続された接点を有し、単相３線式配線路の２本の電圧線
   に流れる電流を検出して、少なくとも一方の電圧線に流
   れる電流の検出値が第１のしきい値を越えると各接点を
   強制的に開極するとともに、外部からトリップ信号が入
   力されると各接点を強制的に開極させる主幹開閉器と、
   主幹開閉器の出力側に電気的に接続されて負荷に電力を
   供給する分岐開閉器とを備える分電盤において、上記２
   本の電圧線に流れる電流のベクトル和を検出し、このベ
   クトル和が第２のしきい値を超えると前記主幹開閉器に
   トリップ信号を出力するベクトル和検出器を設けたこと
   を特徴とする分電盤。
2. 【請求項２】第２のしきい値を調整する調整手段をベク
   トル和検出器に設けたことを特徴とする請求項１記載の
   分電盤。
3. 【請求項３】上記調整手段が配設されたベクトル和検出
   器本体の部位を開閉自在に塞ぐ閉塞手段をベクトル和検
   出器本体に設けたことを特徴とする請求項２記載の分電
   盤。