WO2008065904A1

WO2008065904A1 - Tableau de distribution

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Publication number: WO2008065904A1
Application number: PCT/JP2007/072216
Authority: WO
Inventors: Akimi Shiokawa; Yasuo Ichimura; Eiji Iwami; Tomoyuki Sawada
Original assignee: Panasonic Electric Works Co., Ltd.
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2008-06-05
Also published as: KR20090028786A; TWI412196B; TW200836437A

Description

明細書

分電盤

技術分野

[0001] 本発明は、電流センサを有する分電盤に関する。

背景技術

[0002] 従来から、主幹ブレーカ及び分岐ブレーカを備え、分岐ブレーカに流れる電流を検出する電流センサを備える分電盤が知られている。この種の分電盤においては、複数の分岐ブレーカのそれぞれに CT (CURRENT TRANSFORMER)からなる電流センサが設けられ、各電流センサから個々に出力線が導出され通電表示ブロックに接続されている。この通電表示ブロックには、各電流センサの出力電流により点灯する発光ダイオードが設けられ、分岐ブレーカにおける通電状態の表示が行えるようになっている（例えば、特開平 6— 165320号公報参照）。

[0003] しかしながら、分岐ブレーカ毎に電流センサが設けられているので、分電盤内に電流センサを設置する際には、分岐ブレーカの数だけ電流センサの取り付けを行わなければならず、分岐ブレーカの数が多くなればなるほど電流センサの取り付け及び分電盤の施工に多くの手間と時間が力、かっていた。また、電流センサの取り付けを容易に行なえないため、取り付け状態が不安定となり、高精度な測定ができないことがある。

発明の開示

[0004] 本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、電流センサの取り付け及び分電盤の施工が容易となり、高精度な電流検出を行なうことが可能な分電盤を提供することを目的とする。

[0005] 上記課題を達成するために、本発明は、主幹回路にある主幹ブレーカと、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカとを備える分電盤において、前記主幹ブレーカと分岐ブレーカとの間を電気的に接続するメインバー及び、該メインバーから分岐する分岐バーと、前記分岐バーを含む個々の分岐回路に流れる分岐電流を個々に検出する複数の電流センサが一体になつた分岐電流センサユニットと、前記分岐電流センサユニットによる検出電流に基いて、分岐電流及び前記主幹回路に流れる主幹電流のレベルを判断し、信号を出力する計測制御ユニットと、前記計測制御ユニットからの出力信号を受けて、前記分岐電流及び主幹電流の通電状況をユーザに報知する報知ユニットと、前記分岐電流センサユニット、計測制御ュニット、及び報知ユニットの間を電気的に接続し、前記信号を伝送する伝送路と、を備える。

[0006] 本発明によれば、一体化された分岐電流センサユニットを用いて分岐回路の全ての電流を高精度に検出することができ、きめ細かい使用電流状況を報知することができる。また、電流検出や、計測制御のための各部がユニット化されているので、簡単かつ、バラツキなく分電盤を組み立てることができる。

[0007] 前記主幹ブレーカは、単相三線式又は三相式のときは、主幹回路の少なくとも 2極の電流を検出し、該主幹ブレーカが単相二線式のときは、主幹回路の 1極の電流を検出する主幹電流センサユニットを有し、前記主幹電流センサユニットと前記計測制御ユニットとを電気的に接続し、前記主幹電流センサユニットの検出信号を伝送する伝送路と、前記分岐電流センサユニット、主幹電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットに直流電源を供給する電源ユニットと、を備えることが望ましい。これにより、主幹回路の電流値を正確に計測することができる。

[0008] 前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットは、プリント基板により構成され、前記プリント基板は、前記分岐電流又は主幹電流を貫通させる揷通孔と、該プリント基板の表面及び裏面であって前記揷通孔の周囲に設けられた金属箔パターンと、該プリント基板を貫通して前記金属箔パターンを接続するスルーホールと、を有する空芯コイルから成る電流センサと、前記空芯コイルの出力に基づいて信号処理を行なう信号処理回路と、前記信号処理回路の出力を前記伝送路に接続する接続導体と、を備えることが望ましい。これにより、従来の CTによる電流検出の場合と比べて、コイル出力開放故障時の異常高電圧の発生がなくなり安全となる。また、プリント基板による空芯コイルを用いているので、電流センサが薄型で安価になり、また、電流検出特性が飽和しなレ、ので、大電流まで計測可能となる。

[0009] 前記空芯コイルは、前記揷通孔の周囲を取り囲むトロイダルコイルと巻き戻しコイルとを有するロゴスキー型の空芯コイルであることが望ましい。これにより、外部磁界の影響が軽微になるので、測定精度の低下を防止できる。

[0010] 前記トロイダルコイルと巻き戻しコイルは、パターンの形状が略同一であることが望ましい。これにより、それぞれのコイルによって形成されるループの内側と交差する外部磁界の磁束量が等しくなり、外部磁界によって発生する誘導電流力トロイダルコィルと巻き戻しコイルとで等しくなる。そして、トロイダルコイルの誘導電流と、巻き戻しコイルの誘導電流とが打ち消し合い、このことにより、外部磁界の影響がさらに軽微になるので、高精度な電流検出を行なうことができる。

[0011] 前記プリント基板は、前記信号処理回路の出力信号を前記計測制御ユニットへ伝送する情報伝送路と、前記信号処理回路に直流電源を供給する電源供給路と、を有することが望ましい。これにより、出力信号を信頼性良く伝送することができ、また、分電盤を小型化することができる。

[0012] 前記計測制御ユニットは、ユーザ操作により前記分岐回路及び主幹回路の回路条件を設定するための回路条件設定手段を有し、前記回路条件設定手段により設定された回路条件と、前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットの!/、ずれか一方又は両方による検出電流とに基づいて演算を行い、該演算の結果を前記報知ユニットに送信することが望ましい。これにより、回路条件と検出電流に基いて演算を行なうので、複雑なデータ加工を一括して容易に行なうことができる。

[0013] 前記回路条件設定手段による回路条件のユーザ設定は、前記報知ユニットによる表示又は音声出力に対応して行なえることが望ましい。これにより、複数の回路条件の設定を特別な表示手段を用いることなくできるので、安価になる。

[0014] 前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値と、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値とを比較した結果を、前記報知ユニットに送信することが望ましい。これにより、使用電力の多い分岐回路を表示することができるので、節電の対策効果の大き!/、分岐回路を簡単に特定することができ、節電を容易に行なうことができる。

[0015] 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の定格電圧を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値及び定格電圧に基づいて、少なくとも該分岐回路毎の消費電力及び分電盤全体の消費電力を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することが望ましい。これにより、各分岐回路の消費電力や分電盤全体の消費電力が報知されるので、節電を容易に行なうことができる。

[0016] 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の接続相又は定格電圧を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値と該分岐回路毎の接続相又は定格電圧とに基づいて、主幹ブレーカの各相電流値を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することが望ましい。これにより、主幹回路の電流センサを備えなくても、安価に分電盤全体での電流状態を報知することができる。

[0017] 前記回路条件設定手段は、前記分岐回路及び/又は主幹回路の定格電流を設定する手段を含み、前記計測制御ユニットは、前記分岐回路及び/又は主幹回路の電流値と定格電流とを比較演算して、過電流の警報信号を前記報知ユニットに出力することが望ましい。これにより、定格電流の設定値により、停電になる前に警報が発せられるので、停電防止を図れる。

[0018] 前記報知ユニットは、前記分岐回路の過電流と前記主幹回路の過電流とを、異なる音声又は音声発生間隔により報知することが望ましい。これにより、分岐回路の過電流の報知と主幹回路の過電流の報知とを共通の報知手段でもって識別することができるので、安価となる。

[0019] 前記報知ユニットは、プリント基板により構成され、該プリント基板は、各分岐回路に対応する位置にそれぞれ設けられた表示手段と、少なくとも前記計測制御ユニットに接続される伝送路とを有することが望ましい。これにより、各分岐回路に対応する位置に報知のための表示がなされるので、各分岐回路の通電状況を容易に把握することができ、また、表示手段の組み立てが容易で安価となる。

[0020] 前記報知ユニットは、前記主幹ブレーカに対応する位置に前記主幹ブレーカの通電状況を表示する表示手段を有することが望ましい。これにより、主幹回路に対応する位置に報知のための表示がなされるので、主幹回路の通電状況を容易に把握すること力 Sでさる。

[0021] 前記表示手段は、電流値に応じて発光色が異なることが望ましい。これにより、電流値に応じて発光色が変わるので、電流値を容易に把握することができる。 [0022] 前記報知ユニットは、過電流を報知する分電盤内に設けられた第 1の音声報知手段と、分電盤外に設けられた第 2の音声報知手段とを有することが望ましい。これにより、分電盤から離れたところにも報知されるので、通電状況を容易に把握することができる。

[0023] 前記分電盤は、該分電盤への電源供給をオン/オフ操作する電源操作手段を備え、前記計測制御ユニット又は報知ユニットは、前記電源操作手段を操作したときの信号、又は、分電盤の前面に居る人体を検知する人体検知センサからの信号を受けて、前記各ユニットの演算処理又は報知の機能をオン/オフさせる回路を有することが望ましい。これにより、分電盤の表示等をユーザの不在時等に停止することができるので、無駄な表示をなくして省エネルギーとなる。

発明を実施するための最良の形態

[0024] (第 1の実施形態）

本発明の第 1の実施形態に係る分電盤について図面を参照して説明する。図 1は分電盤の構成を示す。分電盤 1は、外部電源から受電し、主幹回路にある主幹ブレ一力 2と、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカ 3と、分岐回路に流れる分岐電流を検出する分岐電流センサユニット 4と、分岐電流センサュニット 4が検出したデータに基!/、て、信号を出力する計測制御ユニット 5と、計測制御ュニット 5からの出力信号を受けて、ユーザに報知する報知ユニット 6と、を備えている。

[0025] 分電盤 1は、単相三線式の分電盤であり、外部電源からの 3本の電力線 N、 Ll、 L 2を主幹ブレーカ 2によって受電する。ここで電力線 Nは、中性相である。そして、主幹ブレーカ 2の電力線に分岐ブレーカ 3が接続されて分岐回路となっており、 200V の場合は、電力線 Ll、 L2に接続され、 100Vの場合は、電力線 Nと L1に、又は、 N と L2とに接続される。電力泉と分岐ブレーカ 3の間の分岐回路に、分岐電流センサユニット 4が取り付けられており、 2本の分岐回路の内の 1本を流れる電流を電流センサ 40によって検出する。そして、分岐ブレーカ 3の 2次側に、負荷が接続される。

[0026] 図 2は分電盤の外観を、図 3は分解した分電盤の構成を示す。ベース台 7が、主幹ブレーカ 2に接続されており、ベース台 7は、電力線 N、 Ll、 L2であるメインバー 71、 72、 73を有している。ベース台 7の両側には、分岐ブレーカ 3が配設されている。そして、ベース台 7と分岐ブレーカ 3との間に分岐電流センサユニット 4が配設されている。ベース台 7の一端側には、計測制御ユニット 5が配され、ベース台 7の上に報知ュニット 6が配される。そして、分岐電流センサユニット 4と計測制御ユニット 5との間、及び計測制御ユニット 5と報知ユニット 6との間は伝送路 9によって接続される。

[0027] 図 4は主幹ブレーカ 2の平面視を示す。主幹ブレーカ 2は、 3個の電源側端子 21と負荷側端子 22とを備えており、電源側端子と負荷側端子の間に通電をオンオフする開閉機構（図示せず）を主幹ブレーカ 2の器体内に備えており、この開閉機構のオンオフ用の操作ノヽンドル 23が器体の前面に配されている。さらに、主幹ブレーカ 2は電源側端子と負荷側端子の間に過電流が流れた際に、これらの間を遮断すると共に、操作ハンドル 23をオフ側に位置させる回路遮断機能（図示せず）を備えている。なお、主幹ブレーカは、電源側端子 21と負荷側端子 22の間に過電流が流れた場合に限らず、短絡電流が生じた際にも、これらの間を遮断するように構成してもよい。

[0028] 次に、ベース台 7について説明する。図 5 (a)は、ベース台 7の部分断面の外観を、図 5 (b)は、ベース台 7の断面を示す。ベース台 7は、分岐ブレーカ 3と、主幹ブレー力 2の負荷側端子 22に電気的に接続される 3本のメインバー 71、 72、 73等を保持する。メインバー 71、 72、 73は、主幹ブレーカ 2の負荷側端子 22にネジ 74によって接続されており、メインバー 71が電力線 Nと、メインバー 72が電力線 L1と、メインバー 7 3が電力線 L2と、繋がっている。メインバー 71は、ベース台 7の長手方向両端に設けられた支柱 75に固定されている。メインバー 72、 73は、ベース台 7の短手方向の両側に配設されている。メインバー 72は、ベース台 7の平板部 72aと、平板部 72aから一体に直角に折り曲げ、更に U字形又はクランク状となるように折り曲げ形成された複数の分岐バー 72b、 72cとを備えている。分岐バー 72bと分岐バー 72cとは高さ違いで、かつ、並び方向に交互に形成されている。

[0029] メインバー 73もメインバー 72と同様に平板部 73aと、分岐バー 73b、 73cを一体に備えている。

[0030] 分岐ブレーカ 3は、長方体形状であり、器体の一端側の側壁部に 3個の端子部 31a 、 31b、 31cを有しており、この端子部によって、メインバー 71と分岐バー 72b、 73c 又は分岐バー 73b、 72cを挟持し、電気的に結合されている。分岐ブレーカ 3は、 20 OVでの使用時には、端子部 31b、 31cを通電状態とし、 100Vでの使用時には、端子部 31 a、 31cを通電状態とする切り替え機構（図示せず）を有している。

[0031] 分岐ブレーカ 3は、器体の他端側に負荷の電源線を接続するための一対の 2次側端子部 32を有している。分岐ブレーカ 3は器体内において、端子部 31a、 31b、 31c と 2次側端子部 32との間の通電をオンオフする開閉機構（図示せず)と、この開閉機構のオンオフ用の操作ハンドル 33とを有している。また、端子部 31a、 31b、 31cと 2 次側端子部 32との間に過電流が生じた際に、端子部 31a、 31b、 31cと 2次側端子部 32との間を遮断すると共に、操作ノ、ンドル 33をオフ側に位置させる回路遮断機構 (図示せず）を有している。

[0032] 次に、分岐電流センサユニット 4について説明する。図 6 (a)は、分岐電流センサュニット 4の表面の外観を、図 6 (b)は、分岐電流センサユニット 4の裏面の外観を、図 6 (c)は分岐電流センサユニット 4の正面視を、図 7 (a)は電流センサ 40の正面視を、図 7 (b)は電流センサ 40を透過した構造を、図 7 (c)は電流センサユニット 4の配設状態を示す。分岐電流センサユニット 4は、プリント基板 41により構成されており、プリント基板 41の短手方向の一端側には、分岐バー 72b、 73bが貫通する円形状の複数の第 1の揷通孔 42aが並設されており、プリント基板 41の短手方向の中央付近には、分岐バー 72c、 73cが貫通する、複数の第 2の揷通孔 42bが並設されている。本明細書でいう「プリント基板」とは、基板に電子部品や配線を実装したり形成したりすることにより、電子回路が形成されたものをいう。

[0033] 電流センサ 40は、第 1の揷通孔 42aの周辺部に、揷通孔 42aを囲むように形成され一方向に連続して巻き進められたトロイダルコイルと、それとは逆方向に巻き戻された巻き戻しコイルとを有するロゴスキー型の空芯コイル 45であり、プリント基板 41の表面と裏面とに設けられた金属箔パターン 43と、プリント基板 41を貫通して金属箔パターン 43を接続するスルーホール 44等から構成されて!/、る。従来の CTによる電流検出の場合と比べて、コイル出力開放故障時の異常高電圧の発生がなくなり安全となる。また、プリント基板による空芯コイル 45を用いているので、電流センサが薄型で安価であり、鉄芯がないので、電流検出特性が飽和せずに、大電流まで計測可能となり、また、軽量で小型化することができる。電流センサ 40がロゴスキーコイルによる空芯コィル 45であって外部磁界や熱の影響を受けにくいので、メインバーの近傍に配設すること力 Sでき、ベース台 71と分岐ブレーカ 3との間に配設することができるので、分電盤を小型化することができる。また、ロゴスキーコイルによる空芯コイル 45であるので、外部磁界の影響が軽微となり、測定精度の低下を防止できる。

[0034] プリント基板 41の短手方向の他端側には、信号処理回路 46と伝送回路 47とが 2個の電流センサ 40毎に配設されている。信号処理回路 46は、 2個の電流センサ 40の検出電流を時間分割によって交互にサンプリングし、増幅等の処理を行い、伝送回路 47は、信号処理回路 46の出力信号をデジタル変換する。プリント基板 41には、信号処理回路 46と伝送回路 47の入出力信号を伝送する情報伝送路 48と、直流電源を供給する電源供給路 49が設けられており、情報伝送路 48と、電源供給路 49はプリント基板 41の端部に設けられたコネクタ 95に繋がっている。コネクタ 95は伝送路 9 に接続され、計測制御ユニット 5に出力信号が伝送される。分岐電流センサユニット 4 は、第 1の揷通孔 42aに分岐バー 72b又は 73bが貫通され、第 2の揷通孔 42bに分岐バー 72c又は 73cが貫通されてベース台 7に配設されている。一体化された分岐電流センサユニット 4を用いているので、分岐回路の全ての電流を高精度に検出し、きめ細かい使用電流状況を報知することができる。また、プリント基板 41に、電流センサ 40と信号処理回路 46と情報伝送路 48とが配設されて!/、るので、検出信号を信頼性良く伝送することができ、また、分電盤 1を小型にすることができる。

[0035] 上述したトロイダルコイルと巻き戻しコイルのパターン形状を略同一にしたときの空芯コイル 45を図 8を参照して説明する。図 8は、空芯コイル 45の円周方向の一部を示す。トロイダルコイル 81は、プリント基板の表面と裏面において、揷通孔 42aの周りに放射上に配された表面配線 43a (実線）と裏面配線 43b (破線）と、プリント基板を貫通してこれら配線を接続するスルーホール 44とを有する。矢印 Aはトロイダルコィル 81の巻き方向を示す。

[0036] 巻き戻しコイル 82は、トロイダノレコィノレ 81と同様に、プリント基板の表面と裏面において、揷通孔 42aの周りに放射上に配された表面配線 43c (細い実線）と裏面配線 4 3d (細い破線）と、プリント基板を貫通してこれら配線を接続するスルーホール 44とを有する。矢印 Bは巻き戻しコイル 82の巻き方向を示す。 [0037] トロイダルコイル 81と巻き戻しコイル 82のそれぞれが形成するループ内を磁束が交差することにより、それぞれのコイルに誘導電流が発生する。トロイダルコイル 81と巻き戻しコイル 82の各パターン形状が略同一であるので、外部磁界によって発生する誘導電流がトロイダルコイル 81と巻き戻しコイル 82とで等しくなる。トロイダルコイル 8 1と巻き戻しコイル 82の巻き方向が逆向きであるので、それぞれの誘導電流は打ち消し合う。これにより、電流測定において外部磁界の影響が軽微になるので、高精度な電流検出を行なうことができる。

[0038] 次に、計測制御ユニット 5について説明する。図 9は、計測制御ユニット 5の外観を示す。計測制御ユニット 5は、回路条件設定部 51を備えており、回路条件設定部 51 によって、報知ユニット 6に報知を行なうときの基準となる主幹回路や分岐回路の定格電流値を設定する。主幹回路定格電流設定ボタン 51 aによって、主幹回路の定格電流値を設定し、分岐回路定格電流設定ボタン 51bによって、設定を行なう分岐回路の選定と分岐回路の定格電流値を設定する。主幹回路警報切り替えスィッチ 51c によって、主幹回路の電流値が定格電流値を超えると警報を行なうの力、、リミットとして定めた定格電流値より小さい値で警報を行なうのかの切り替えを行なう。同様に、分岐回路警報切り替えスィッチ 51dによって、分岐回路の電流値が定格電流値を超えると警報を行なうの力、、リミットとして定めた定格電流値より小さい値で警報を行なうのかの切り替えを行なう。ブザー音量スィッチ 51eによって報知ユニット 6のブザー音の音量調整を行なう。

[0039] 計測制御ユニット 5は、内部に制御回路を有しており、分岐電流センサユニット 4が検出したデータと、回路条件設定部 51により設定した条件に基いて、報知ユニット 6 により警報を行う。また、計測制御ユニット 5は内部に電源ユニットを備えており、外部力、ら受電し、制御回路、分岐電流センサユニット 4、及び報知ユニット 6に直流電源を供給している。

[0040] 次に、報知ユニット 6について説明する。図 10 (a)は報知ユニット 6の平面視を、図 1 0 (b)は報知ユニット 6の外観を、図 10 (c)は報知ユニット 6の構成を示す。報知ュニット 6は、 LED61とブザー 62と人体検知センサ 66を実装したプリント基板 63と、プリント基板 63を収納する成形部材 64と、報知ユニット 6の表示面を保護する透明な外装フィルム 65等により構成されている。 LED61は、多色を発光する。

[0041] 主幹ブレーカ 2用の 3個の LED61aは、プリント基板 63の主幹ブレーカ 2側の一端に配設されており、主幹電流の定格電流値との比較に応じて異なる LED6 laが点灯する。分岐ブレーカ 3用の複数の LED61bは、対応する分岐ブレーカ 3に隣接するように、プリント基板 63に配設されており、対応する分岐ブレーカ 3の分岐電流の定格電流値との比較に応じて，点灯や点滅を行なう。また、 LED61は、定格電流に拘らずに電流値により、発光色を変えるので、電流値を容易に把握することができる。

[0042] 主幹回路及び分岐回路に対応した位置の LED61が点灯するので、回路の通電状況を容易に把握することができ、また、 LED61がプリント基板 63に実装されているので、報知ユニット 6の組み立てが容易で手間が省け、安価になる。また、回路条件設定部 51による回路条件の設定時には、設定を行なっている分岐回路に対応する報知ユニット 6の LED61が点滅し、設定する値によって発光色が変化するので、 LED 61の表示に対応しながら設定することができる。これにより、複数の回路条件の設定を特別な表示手段を用いることなくできるので、安価になる。

[0043] ブザー 62は、プリント基板 63の主幹ブレーカ 2とは反対側の一端に配設されており、主幹回路電流と分岐回路電流のレベルに応じて警報音を鳴らす。このとき、主幹回路電流と分岐回路電流とでは、警報音の種類を異ならせており、例えば、音声発生間隔を変えている。このことにより、分岐回路の報知と主幹回路の報知とを 1個のブザ一 62でもって識別することができるので、安価となる。また、回路条件設定部 51による回路条件の設定時に、設定を行なっている分岐回路に対応するブザー音や、設定する値に対応するブザー音を鳴らしてもよい。ブザー音に対応しながら回路条件を設定することができ、複数の回路条件の設定を特別な表示手段を用いることなくできるので、安価になる。また、報知ユニット 6内のブザー 62とは別に、分電盤 1の外部にブザーを設けても良い。分電盤から離れたところにも報知されるので、通電状況を容易に把握することができる。人体検知センサ 66は、分電盤 1の近傍に人が居るかを検知し、検知データを制御回路 52に伝送する。

[0044] 分電盤 1は、上述のように、電流検出や、計測制御のための各部がユニット化されているので、簡単かつ、バラツキなく分電盤を組み立てることができる。 [0045] 次に、分電盤 1の電流情報の処理について説明する。図 11は分電盤の電流センサ 40部分の回路を示す。電流センサ 40は、分岐電流センサユニット 4において、信号処理回路 46と伝送回路 47とに接続されており、信号処理回路 46と伝送回路 47とは、情報伝送路 48と電源供給路 49とによって、分岐電流センサユニット 4のコネクタ 95 に接続されている。分岐電流センサユニット 4のコネクタ 95は、伝送路 9によって計測制御ユニット 5に接続されている。分岐電流センサユニット 4からの出力信号は、計測制御ユニット 5に配設されて!/、る制御回路 52に伝送される。また、計測制御ユニット 5 に配設されている回路条件設定部 51は制御回路 52と接続されており、設定された条件が制御回路 52に伝送される。制御回路 52は伝送路 9によって報知ユニット 6の LED61とブザー 62とに接続されている。また、制御回路 52は人体検知センサ 66と接続されており、人体検知センサ 66の検出信号に基いて各ユニットの演算処理や報知の機能を停止させる回路を有している。計測制御ユニット 5には電源ユニット 92が配設されており、電源ユニット 92は、外部の電源から受電して、伝送路 9を介して分岐電流センサユニット 4及び報知ユニット 6に直流電源を供給している。また、電源ュニット 92は電源供給をオン/オフ操作する電源スィッチ 96を備えている。

[0046] 次に、上記のように構成された本実施形態に係る分電盤 1の動作について説明する。電流センサ 40は、揷通孔 42aを貫通する分岐バー 72b又は 73bに電流が流れると検出信号を出力する。プリント基板 41には、信号処理回路 46と伝送回路 47とが 2 個の電流センサ 40毎に配設されており、信号処理回路 46は、 2個の電流センサ 40 の検出電流を時間分割を行なって交互にサンプリングし、増幅等の処理を行い、伝送回路 47は、信号処理回路 46の出力信号をデジタル変換する。デジタル変換された出力信号は、伝送路 9を介して計測制御ユニット 5に配設されている制御回路 52 に伝送される。計測制御ユニット 5に配設されている回路条件設定部 51には、報知ユニット 6の LED61の点灯やブザー 62を鳴らす条件として、主幹回路や分岐回路の定格電流値が設定されており、設定された条件は制御回路 52へ伝送される。

[0047] 制御回路 52では、例えば分岐電流センサユニット 4より伝送された分岐回路の電流値と回路条件設定部 51により設定された定格電流値とを比較し、分岐回路の電流値が設定された定格電流値よりも大きいときは、報知ユニット 6の LED61に点灯信号を出力し、ブザー 62に鳴動信号を出力する。また、電流値が定格電流値よりも大きくない場合にも、比較の結果に応じて報知ユニット 6の LED61に点灯信号を出力し、ブザ一 62に鳴動信号を出力してもよい。分岐回路の電流値が定格電流値よりも大きいことが、点灯信号や鳴動信号によって報知されるので、停電時の処置を迅速に行うこと力 Sできる。また、定格電流値を低く設定すると、停電になる前に報知されるので、停電防止を図ることができる。

[0048] また、回路条件設定部 51によって、各分岐回路を電力線 N、 Ll、 L2の内のどの 2 本と接続するのか、又は、各分岐回路の定格電圧を 100Vと 200Vのどちらにするの力、を設定するようにしてもよい。前述したように、分岐回路を電力線 Ll、 L2に接続した場合は、定格電圧は 200Vであり、分岐回路を電力線 Nと L1に、又は、電力線 Nと L2とに接続した場合は、定格電圧が 100Vである。よって、制御回路 52は、各分岐回路がどの電力線に接続されているかの情報を回路条件設定部 51から取得し、その接続の情報と各分岐回路の電流値とに基づいて、主幹回路の各相の電流値を演算し、回路条件設定部 51により設定された主幹回路の定格電流値と比較して、報知ユニット 6の LED61に点灯信号を出力し、ブザー 62に鳴動信号を出力する。このように、主幹回路の電流センサを備えなくても、安価に分電盤全体での電流状態を報知すること力 Sでさる。

[0049] また、制御回路 52により、分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値を、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値と比較し、値の大きい分岐回路を報知ユニット 6により報知してもよい。消費電力の大きい分岐回路が報知されるので、節電効果の大きい分岐回路が特定でき、節電対策を容易に行なうことができる。

[0050] また、回路条件設定部 51により、定格電圧を設定し、各分岐回路の電流値及び定格電圧から各分岐回路や分電盤全体の消費電力、積算電力量、電気代換算値、電気を消費することによる CO排出量の換算値等を報知ユニット 6により報知してもよい

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し、また、各分岐回路の中で、消費電力等の各計算値の大きい分岐回路を報知することもできる。このことにより、節電効果の大きい分岐回路が特定でき、節電対策を容易に行なうことができる。各分岐回路の回路条件と検出電流値とを計測制御ユニット 5に集めて演算を行なうので、複雑なデータ加工を一括して容易に行なうことができ

[0051] 人の不在時には、電源ユニット 92の電源スィッチをオフにし、分岐電流センサュニット 4、報知ユニット 6、制御回路 52の駆動を止めることにより、省エネルギーとなる。また、人体検知センサ 66により、分電盤 1の近傍に人がいないと判断されるときには、制御回路 52が各ユニットの演算処理や報知の機能を停止させるので、省エネルギ一となる。

[0052] (第 2の実施形態）

本発明の第 2の実施形態に係る分電盤 1について説明する。図 12 (a)は、本実施形態に係る主幹ブレーカ 2の内部を示し、図 12 (b)は、主幹電流センサユニットの外観を示す。本実施形態に係る分電盤 1は、第 1の実施形態に係る分電盤 1の構成に加えて、主幹電流センサユニット 24を主幹ブレーカ 2に備えている。主幹電流センサユニット 24は、プリント基板 25により構成されており、分岐電流センサユニット 4と同様に、電流センサ 40と信号処理回路 26と伝送回路 27とコネクタ 95とを有している。電流センサ 40はロゴスキー型の空芯コイルである。電流センサ 40は 2個配されており、 2本の電力線の電流を検出して!/、る。電流センサ 40で検出された検出電流は信号処理回路 26と伝送回路 27によって、増幅等の処理やデジタル変換が行なわれ、伝送路 9を介して計測制御ユニット 5に配設されている制御回路 52に伝送される。主幹回路の電流値を、分岐回路の電流値から演算するのでなぐ主幹電流センサユニット 24により測定するので、正確に計測することができる。

[0053] (第 3の実施形態）

本発明の第 3の実施形態に係る分電盤 1について説明する。図 13は、本実施形態に係る分電盤 1の外観を示す。本実施形態に係る分電盤 1は、分岐電流センサュニット 4に CT94を実装しており、分岐電流センサユニット 4を分岐バー 8に装着せずに、分岐ブレーカ 3の 2次側端子部 32に装着している。分岐電流センサユニット 4の製作が簡単で、分岐電流センサユニット 4の取り付け、取り外しが容易であり、また、 CT 94の厚みが、大きくても取り付けること力 Sできる。また、 CT94でなく、電流センサ 40 でもよい。 [0054] なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば分電盤 1は、単相二線式や三相式のものでもよい。また、電流センサ 40は、部品の電流センサ 40をプリント基板 41に実装してもよい。また、電流センサ 40に代えて CTを用いてもよい。また、 LED61に代えて、例えば液晶を用いてもよい。また、ブザー音に代えて人声を発するようにしてもよい。

[0055] 本出願 (ま、曰本国特許出願 2006— 319379及び 2006— 319387ίこ基レヽて優先権主張を行う。その出願の内容の全体が参照によって、この出願に組み込まれる。図面の簡単な説明

[0056] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る分電盤の構成図。

[図 2]同分電盤の斜視図。

[図 3]同分電盤の分解斜視図。

[図 4]同分電盤の主幹ブレーカの平面図。

[図 5] (a)は同分電盤のベース台の一部を破断した斜視図、（b)は正面断面図。

[図 6] (a)は同分電盤の分岐電流センサユニットの表面の斜視図、（b)は同分電盤の分岐電流センサユニットの裏面の斜視図、（c)は同分電盤の分岐電流センサユニットの正面図。

[図 7] (a)は同分電盤の電流センサの正面図、（b)は同分電盤の電流センサを透過した斜視図、（c)は同分電盤の分岐電流センサユニットを装着したときの斜視図。

[図 8]同分電盤における電流センサをなす空芯コイルの部分正面図。

[図 9]同分電盤の計測制御ユニットの斜視図。

[図 10] (a)は同分電盤の報知ユニットの平面図、（b)は同分電盤の報知ユニットの斜視図、（c)は同分電盤の報知ユニットの分解斜視図。

[図 11]同分電盤の電流センサ部分の回路図。

[図 12] (a)は本発明の第 2の実施形態に係る分電盤の主幹ブレーカの構成図、 (b) は同分電盤の主幹電流センサユニットの斜視図。

[図 13]本発明の第 3の実施形態に係る分電盤の斜視図。

Claims

請求の範囲

[1] 1.主幹回路にある主幹ブレーカと、この主幹回路から分岐した複数の分岐回路にある分岐ブレーカとを備える分電盤において、

前記主幹ブレーカと分岐ブレーカとの間を電気的に接続するメインバー及び、該メインバーから分岐する分岐バーと、

前記分岐バーを含む個々の分岐回路に流れる分岐電流を個々に検出する複数の電流センサが一体になつた分岐電流センサユニットと、

前記分岐電流センサユニットによる検出電流に基いて、分岐電流及び前記主幹回路に流れる主幹電流のレベルを判断し、信号を出力する計測制御ユニットと、前記計測制御ユニットからの出力信号を受けて、前記分岐電流及び主幹電流の通電状況をユーザに報知する報知ユニットと、

前記分岐電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットの間を電気的に接続し、前記信号を伝送する伝送路と、を備えたことを特徴とする分電盤。

[2] 2.前記主幹ブレーカは、単相三線式又は三相式のときは、主幹回路の少なくとも 2 極の電流を検出し、該主幹ブレーカが単相二線式のときは、主幹回路の 1極の電流を検出する主幹電流センサユニットを有し、

前記主幹電流センサユニットと前記計測制御ユニットとを電気的に接続し、前記主幹電流センサユニットの検出信号を伝送する伝送路と、

前記分岐電流センサユニット、主幹電流センサユニット、計測制御ユニット、及び報知ユニットに直流電源を供給する電源ユニットと、を備えたことを特徴とする請求項 1 に記載の分電盤。

[3] 3.前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットは、プリント基板により構成され、

前記プリント基板は、

前記分岐電流又は主幹電流を貫通させる揷通孔と、該プリント基板の表面及び裏面であって前記揷通孔の周囲に設けられた金属箔パターンと、該プリント基板を貫通して前記金属箔パターンを接続するスルーホールと、を有する空芯コイルから成る前記電流センサと、前記空芯コイルの出力に基づいて信号処理を行なう信号処理回路と、前記信号処理回路の出力を前記伝送路に接続する接続導体と、を備えたことを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載の分電盤。

[4] 4.前記空芯コイルは、前記揷通孔の周囲を取り囲むトロイダルコイルと巻き戻しコィルとを有するロゴスキー型の空芯コイルであることを特徴とする請求項 3に記載の分電盤。

[5] 5.前記トロイダルコイルと巻き戻しコイルは、パターンの形状が略同一であることを特徴とする請求項 4に記載の分電盤。

[6] 6.前記プリント基板は、前記信号処理回路の出力信号を前記計測制御ユニットへ伝送する情報伝送路と、前記信号処理回路に直流電源を供給する電源供給路と、を有することを特徴とする請求項 3乃至請求項 5のいずれか一項に記載の分電盤。

[7] 7.前記計測制御ユニットは、ユーザ操作により前記分岐回路及び主幹回路の回路条件を設定するための回路条件設定手段を有し、前記回路条件設定手段により設定された回路条件と、前記分岐電流センサユニット及び主幹電流センサユニットの V、ずれか一方又は両方による検出電流とに基づレ、て演算を行い、該演算の結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項 1乃至請求項 6のいずれか一項に記載の分電盤。

[8] 8.前記回路条件設定手段による回路条件のユーザ設定は、前記報知ユニットによる表示又は音声出力に対応して行なえるようにしたことを特徴とする請求項 7に記載の分電盤。

[9] 9.前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎における電流値又は一定期間の電流積算値と、他の分岐回路における電流値又は一定期間の電流積算値とを比較した結果を、前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項 1乃至請求項 8のいずれか一項に記載の分電盤。

[10] 10.前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の定格電圧を設定する手段を含み、

前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値及び定格電圧に基づいて、少なくとも該分岐回路毎の消費電力及び分電盤全体の消費電力を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項 7乃至請求項 9のいずれか一項に記載の分電盤。

[11] 11.前記回路条件設定手段は、前記分岐回路毎の接続相又は定格電圧を設定する手段を含み、

前記計測制御ユニットは、前記分岐回路毎の電流値と該分岐回路毎の接続相又は定格電圧とに基づいて、主幹ブレーカの各相電流値を演算し、この演算結果を前記報知ユニットに送信することを特徴とする請求項 7乃至請求項 10のいずれか一項に記載の分電盤。

[12] 12.前記回路条件設定手段は、前記分岐回路及び/又は主幹回路の定格電流を設定する手段を含み、

前記計測制御ユニットは、前記分岐回路及び/又は主幹回路の電流値と定格電流とを比較演算して、過電流の警報信号を前記報知ユニットに出力することを特徴とする請求項 7乃至請求項 11の!/、ずれか一項に記載の分電盤。

[13] 13.前記報知ユニットは、前記分岐回路の過電流と前記主幹回路の過電流とを、異なる音声又は音声発生間隔により報知することを特徴とする請求項 12に記載の分電盤。

[14] 14.前記報知ユニットは、プリント基板により構成され、

該プリント基板は、各分岐回路に対応する位置にそれぞれ設けられた表示手段と、少なくとも前記計測制御ユニットに接続される伝送路とを有したことを特徴とする請求項 1乃至請求項 13のいずれか一項に記載の分電盤。

[15] 15.前記報知ユニットは、前記主幹ブレーカに対応する位置に前記主幹ブレーカの通電状況を表示する表示手段を有したことを特徴とする請求項 14に記載の分電

[16] 16.前記表示手段は、電流値に応じて発光色が異なることを特徴とする請求項 14 又は請求項 15に記載の分電盤。

[17] 17.前記報知ユニットは、過電流を報知する分電盤内に設けられた第 1の音声報知手段と、分電盤外に設けられた第 2の音声報知手段とを有したことを特徴とする請求項 1乃至請求項 16のいずれか一項に記載の分電盤。 [18] 18.分電盤への電源供給をオン/オフ操作する電源操作手段を備え、前記計測制御ユニット又は報知ユニットは、前記電源操作手段を操作したときの信号、又は、分電盤の前面に居る人体を検知する人体検知センサからの信号を受けて、前記各ユニットの演算処理又は報知の機能をオン/オフさせる回路を有したことを特徴とする請求項 1乃至請求項 17のいずれか一項に記載の分電盤。