WO2016042712A1

WO2016042712A1 - 住宅用分電盤

Info

Publication number: WO2016042712A1
Application number: PCT/JP2015/004345
Authority: WO
Inventors: 史迅大垣; 栄一郎新倉; 尚規篠田; 公士京面
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2016-03-24
Also published as: TW201630289A; JP6573191B2; JP2016063605A

Abstract

　本発明の課題は、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）と外部の装置（制御機器８１）とが有線ケーブル（第１通信ケーブル７１）を用いて有線通信した場合、ノイズの影響を受け難くする住宅用分電盤を提供することである。本発明に係る住宅用分電盤は、筐体（１１）と、第１通信アダプタ（２）とを備える。筐体（１１）内部は、第１の領域（１２）と、第１通信アダプタ（２）が収納される第２の領域（１３）とを含む。第１通信アダプタ（２）は、制御機器（８１）との間で、第１通信ケーブル（７１）を介して有線通信をおこなうために、通信ケーブル第１通信ケーブル（７１）を筐体（１１）の外部から通す通線孔（１６）が設けられている。

Description

住宅用分電盤

　本発明は、住宅用分電盤に関する。

　従来例として、文献１記載の分電盤を例示する（文献１［日本国公開特許公報第２０１４－５７２１３号］参照）。文献１記載の分電盤は、主幹ブレーカ、複数の分岐ブレーカ、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）装置等が収納されている。

　ところで、電力メータは、総電力使用量を計測し、総電力使用量を含む検針情報を電力会社に送信する。電力メータは、各負荷機器の電力使用を管理している機器管理装置に、電力使用量等の情報をＰＬＣ装置を介して送信する。ＰＬＣ装置は、電力メータから電力線通信によって受信したＰＬＣ信号を無線信号に変換し、この無線信号を機器管理装置へ無線通信によって送信する。また、ＰＬＣ装置は、機器管理装置から無線通信によって受信した無線信号をＰＬＣ信号に変換し、このＰＬＣ信号を電力メータに送信する。

　ところで、ユーザによっては、文献１記載の分電盤のように無線通信を行う通信アダプタを備える分電盤よりも有線通信を行う通信アダプタを備える分電盤を好む場合がある。

　通信アダプタが有線通信を行う場合、低電圧・低電流の有線通信用ケーブルを高電圧・高電流の主幹ブレーカや分岐ブレーカの近くに配線してしまうと、有線通信用のケーブルがノイズの影響を受けてしまう虞がある。

　本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、通信アダプタと外部の装置とが有線ケーブルを用いて有線通信した場合、ノイズの影響を受け難い住宅用分電盤を提供することを目的とする。

　本発明に係る一態様の住宅用分電盤は、筐体と、主幹ブレーカと、複数の分岐ブレーカと、通信アダプタとを備え、前記筐体内部は、前記主幹ブレーカと複数の前記分岐ブレーカが収納される第１の領域と、前記通信アダプタが収納される第２の領域を含み、前記通信アダプタは、外部装置との間で、通信ケーブルを介して有線通信を行うように構成され、前記第２の領域には、前記通信ケーブルを通す通線孔が設けられている。

本発明の一実施形態に係る住宅用分電盤を示す正面図である。実施形態を用いた電力管理システムを示すシステム構成図である。実施形態における第１通信アダプタ、第２通信アダプタ、及び第３通信アダプタを示す分解斜視図である。

　以下で図１～図３を参照して説明する本発明の一実施形態は、住宅用分電盤に関し、特に外部機器と通信を行う住宅用分電盤に関する。なお、本実施形態において、住宅用分電盤が壁に設置されると仮定して、各構成の配置や方向を説明する。さらに、本実施形態では、住宅で使用される場合について説明するが、これに限らず、事務所等で使用されてもよい。

　以下の説明では、特に断りのない限り、図１において、住宅用分電盤の上下、左右、前後の各方向を規定する。また、紙面に垂直な方向を前後方向とし、手前を前、奥を後とする。

　始めに、本実施形態の住宅用分電盤（以後、分電盤と呼ぶ）１が用いられる電力管理システムについて、図２を参照して説明する。

　電力管理システムは、スマートメータ（電力メータ）６と、分電盤１と、制御機器８１と、負荷機器８２とで構成される。分電盤１は、主幹配電線６１を介して系統電源１００と電気的に接続される。スマートメータ６は、系統電源１００と分電盤１との間に設置される。分電盤１は、第１通信ケーブル７１を介して制御機器８１と電気的に接続される。制御機器８１は、第２通信ケーブル７２を介して複数の負荷機器８２と電気的に接続される。分電盤１は、複数の分岐配電線６２を介して各負荷機器８２と電気的に接続されて、各負荷機器８２に電力を供給する。

　次に、本実施形態の分電盤１の構成について、図１～図３を参照して説明する。

　分電盤１は、図１に示すように、筐体１１と、主幹ブレーカ１４と、複数の分岐ブレーカ１５と、第１通信アダプタ２と、第２通信アダプタ３と、第３通信アダプタ４と、計測用アダプタ５とを備える。なお、第２通信アダプタ３と、第３通信アダプタ４と、計測用アダプタ５と、は必須ではない。

　筐体１１は、合成樹脂製であって、前面が開口した矩形の箱形に形成されている。より詳細には、筐体１１は、前面が開口し、背板１１１を有する矩形の箱形に形成される。また、筐体１１の前面には、必要に応じてカバーが取り付けられる。つまり、カバーによって、筐体１１の内部が見えないように覆われる。筐体１１は、背板１１１の、例えば四隅の各々に、取付孔１１２が設けられ、ねじを取付孔１１２に通し、ねじ止めして壁へ取り付けられる。

　主幹ブレーカ１４は、一次側端子１４１と、二次側端子とを備える。主幹ブレーカ１４の一次側端子１４１には、スマートメータ６を介して系統電源１００の単相三線式の引き込み線である主幹配電線６１が電気的に接続されている（図２参照）。主幹ブレーカ１４の二次側端子は、それぞれ３本の導電バー１５０と電気的に接続されている。これら３本の導電バー１５０は、左右方向を長手方向とし、前後に間隔を空けて並ぶように筐体１１内に配置される。なお、主幹ブレーカ１４は、従来周知のものであり、詳細な説明を省略する。

　複数の分岐ブレーカ１５は、導電バー１５０の上側と下側とに分かれており、それぞれ複数個ずつ（図２では、上側に１０個、下側に１３個）左右方向に並ぶように配置されている。複数の分岐ブレーカ１５は、一次側端子と二次側端子とを備える。複数の分岐ブレーカ１５の一次側端子は、導電バー１５０を介して主幹ブレーカの二次側端子に電気的に接続される。複数の分岐ブレーカ１５の二次側端子は各々、負荷機器（電気機器）８２を接続可能な分岐配電線６２と電気的に接続されている（図２参照）。ただし、下側の左端の２個の分岐ブレーカ１５１の二次側端子は、計測用アダプタ５の電源端子と電源用ケーブルを介して電気的に接続される。なお、分岐ブレーカ１５，１５１は、従来周知のものであり、詳細な説明は省略する。

　第１通信アダプタ２は、外部装置（制御機器８１）との間で、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を介して有線通信をおこなうように構成されている。第１通信アダプタ２は、図３に示すように、合成樹脂製の筐体を備える。

　また、第１通信アダプタ２は、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）が接続されるコネクタ（第１コネクタ２１）を備える。第１通信アダプタ２は、制御機器８１（外部装置）との間で有線ケーブル（第１通信ケーブル７１）を介して通信する機能を有している。

　第１コネクタ２１は、複数の負荷機器８２を制御する制御機器８１との間で有線通信を行うための第１通信ケーブル７１を着脱自在に接続する（図２参照）。ところで、制御機器８１は、電力会社からの情報（例えば、節電要請）に基づいて複数の負荷機器８２の動作を制御する電気機器である。第１通信アダプタ２と制御機器８１との間の通信方式は、例えば有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の有線通信である。

　さらに第１通信アダプタ２は、第２コネクタ２２と、第３コネクタ２３とを有する。

　第２コネクタ２２は、配電ケーブルを介して計測用アダプタ５と電気的に接続されるためのレセプタクルコネクタである。第１通信アダプタ２は、第２コネクタ２２に接続される電源ケーブルを介して、計測用アダプタ５から直流電力が供給されて動作する。

　第３コネクタ２３は、通信ケーブルを介して計測用アダプタ５と電気的に接続されるための通信用コネクタである。第１通信アダプタ２は、計測用アダプタ５と通信ケーブルを介して接続されることで、計測用アダプタ５から主幹配電線６１及び分岐配電線６２の電力（消費電力）の計測結果を受信することができる。第１通信アダプタ２と計測用アダプタ５との間の通信における規格は、例えばシリアル通信が好ましい。

　第２通信アダプタ３は、合成樹脂製であって、第１通信アダプタ２と前後に重なって結合される段部３３を有する矩形の箱形に形成される筐体を備える。また、第２通信アダプタ３は、第４コネクタ３１と、第５コネクタ３２とを備える。第２通信アダプタ３は、スマートメータ６との間で通信する機能を有している。第２通信アダプタ３とスマートメータ６との間の通信方式は、電波を媒体とする無線通信であってもよい。また、第２通信アダプタ３とスマートメータ６との間の通信方式は、第４コネクタ３１を利用したＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信でもよい。ＰＬＣ通信を行う場合、第２通信アダプタ３は、ＰＬＣケーブルを介して主幹ブレーカ１４の一次側端子１４１又は二次側端子に接続される。第５コネクタ３２は、第１通信アダプタ２の上方背面に設けられているコネクタと機械的に結合される。これにより、第２通信アダプタ３は、第１通信アダプタ２と電気的に接続されて、第１通信アダプタ２と通信が可能になる。さらに、第２通信アダプタ３には、第１通信アダプタ２から電力（直流電力）が供給される。

　第３通信アダプタ４は、合成樹脂製であって、第１通信アダプタ２と前後に重なって結合する段部４１を備える矩形の箱形に形成される筐体を備える。また、第３通信アダプタ４は、第６コネクタ４２と、第７コネクタ４３と、第１接続部４４とを備える。第１接続部４４は、ケーブルを介して分電盤１の外部に設けられている装置（外部装置）、例えば、パルス発信器付き流量計やガスメータと接続される。第６コネクタ４２は、第１通信アダプタ２の下方背面に設けられているコネクタと機械的に結合する。これにより、第３通信アダプタ４は、第１通信アダプタ２と電気的に接続されて通信が可能になる。例えば、第３通信アダプタ４は、ガスメータや流量計からパルス信号を受信し、第６コネクタ４２を介して第１通信アダプタ２にパルス信号を送信する。第１通信アダプタ２は、第３通信アダプタ４から受信するパルスをカウントすることで、ガスや水道の使用量を計測することが可能になる。また、第７コネクタ４３は、配電ケーブルを介して計測用アダプタ５と電気的に接続可能なレセプタクルコネクタである。第３通信アダプタ４は、第７コネクタ４３に接続される配電ケーブルを介して計測用アダプタ５から直流電力が供給されて動作する。

　第３通信アダプタ４が筐体１１に取り付けられている場合、計測用アダプタ５は、第３通信アダプタ４に直流電力を供給する。そして、第３通信アダプタ４は、第６コネクタ４２を介して第１通信アダプタ２に直流電力を供給する。

　ただし、第３通信アダプタ４が筐体１１に取り付けられていない場合、計測用アダプタ５は、第１通信アダプタ２に直流電力を供給する。

　計測用アダプタ５は、合成樹脂製であって、矩形の箱形に形成された筐体を備える。また、計測用アダプタ５は、電圧変換機能と、計測機能とを備える。

　計測用アダプタ５の電圧変換機能は、交流電圧（例えば、１００Ｖ）を直流電圧に変換するスイッチング電源回路を備えている。これにより、計測用アダプタ５は、分岐ブレーカ１５１から交流電圧を入力し、直流電圧に変換して、第１通信アダプタ２又は第３通信アダプタ４に直流電圧を出力する。

　計測用アダプタ５の計測機能は、主幹配電線６１に流れる電流及び電圧を計測し、主幹配電線６１の電力（消費電力）を演算する。また、計測用アダプタ５は、分岐配電線６２の各々に流れる電流及び電圧を計測し、各分岐配電線６２の電力（消費電力）を演算する。ただし、計測用アダプタ５の代わりに電流計測器を用いて分岐配電線６２の各々に流れる電流及び電圧を計測し、電力（消費電力）を演算してもよい。ところで、ここでいう電流計測器は、導電バーに直接取り付け可能な電流計であって、演算結果を通信ケーブルを介して計測用アダプタ５に送信することができる。

　ところで、筐体１１は、電流制限器（リミッタ）を収納するためのスペース（リミッタスペース）が設けられている場合もある。

　最後に、第１通信ケーブル７１の配線及び通線孔１６について、図１を参照して説明する。

　筐体１１は、図１に示すように、主幹ブレーカ１４と、複数の分岐ブレーカ１５と、第１通信アダプタ２と、第２通信アダプタ３と、第３通信アダプタ４と、計測用アダプタ５とを収容するように構成される。

　筐体１１は、第１の部分１２０と、第２の部分１３０とを有する。

　第１の部分１２０は、高電圧装置（主幹ブレーカ１４および複数の分岐ブレーカ１５）を収容するために用いられる。つまり、第１の部分１２０の内部が、主幹ブレーカ１４および複数の分岐ブレーカ１５が配置される領域（第１の領域）１２となる。特に、第１の部分１２０は、筐体１１の長手方向の第１端（図１における右端）および中央となる部分である。

　第２の部分１３０は、低電圧装置（第１通信アダプタ２、第２通信アダプタ３、第３通信アダプタ４、および計測用アダプタ５）を収容するために用いられる。つまり、第２の部分１３０の内部が、第１通信アダプタ２、第２通信アダプタ３、第３通信アダプタ４、および計測用アダプタ５が配置される領域（第２の領域）１３となる。特に、第２の部分１３０は、筐体１１の長手方向の第２端（図１における左端）となる部分である。

　第２の領域１３は、長手方向の第１端側の辺（第１辺）１３１と、長手方向の第２端側の辺（第２辺）１３２と、を有している。第１辺１３１は、第１の領域１２と接している。第２辺１３２は、第１の領域１２と接しておらず、筐体１１の内部の外縁の一部となる。このように、第２の領域１３は、第１の領域１２と接する第１辺１３１と、第１の領域１２と接しない第２辺１３２とを有する。本実施形態では、第２の領域１３は、Ｌ字型の領域である。ただし、第２の領域１３は、Ｌ字型以外の領域であってもよい。

　上述したように、筐体１１内部は、図１に示すように、第１の領域１２と第２の領域１３に区分けされる。第１の領域１２は、高電圧・高電流を取り扱う主幹ブレーカ１４及び複数の分岐ブレーカ１５を収納する。第２の領域１３は、低電圧・低電流で動作する、第１通信アダプタ２と、第２通信アダプタ３と、第３通信アダプタ４と、計測用アダプタ５とを収納する。つまり、筐体１１内部は、主幹ブレーカ１４と複数の分岐ブレーカ１５が収納される第１の領域１２と、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）が収納される第２の領域１３とを含む。

　第２の領域１３は、筐体１１の左側にＬ字型に形成される。第１通信アダプタ２と第２通信アダプタ３と第３通信アダプタ４と計測用アダプタ５はそれぞれ、互いに着脱自在に機械的に結合されている。第２の領域１３には、上端から第２通信アダプタ３、第１通信アダプタ２、第３通信アダプタ４が縦（上下方向）に並んで配置されている。また、計測用アダプタ５はＬ字の短辺にあたる筐体１１の下部に配置される。

　第１コネクタ２１は、第１通信アダプタ２の正面左下に設けられており、差込口が下方を向くように設置されている。つまり、第１コネクタ２１は、第１辺１３１よりも、第２辺１３２に近い側に配置される。

　第２の領域１３において、第３通信アダプタ４のすぐ下には、筐体１１の背板１１１に通線孔１６が設けられている。つまり、第２の領域１３には、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を通す通線孔１６が設けられている。通線孔１６は、背板１１１を貫通する矩形の孔である。第１コネクタ２１に接続される第１通信ケーブル７１は、通線孔１６を通って筐体１１の背後に配線される。そのため、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）が高電圧・高電流を取り扱う第１の領域１２を通らずに導出される。

　筐体１１の内部（第２の領域１３）において、第３通信アダプタ４の下方には、空間１７が存在している。ゆえに、第１通信ケーブル７１は、第１コネクタ２１の差込口から通線孔１６までの距離よりも長い状態で筐体１１内（第２の領域１３）に露出していても、第１通信ケーブル７１を空間１７に引き回すことが可能である。したがって、第１通信ケーブル７１は、第１の領域１２を通らずに通線孔１６に通される。このように、第２の領域１３は、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）の一部を引き回すために空間を有する。

　また、第１コネクタ２１の差込口が下方に向いていることで、第１通信ケーブル７１に張力等によるストレスを与えることなく、第１通信ケーブル７１は、第２の領域１３内に配線されることが可能である。さらに、第１コネクタ２１は第２の領域１３の左端（第２辺１３２側）に設けられているので、第１コネクタ２１が第１通信アダプタ２の正面下方右側（第１辺１３１側）にある場合と比較して、第１通信ケーブル７１は、第１の領域１２に入り難い。したがって、第１通信ケーブル７１は、第２の領域１３内で配線され、通線孔１６を通って筐体１１の背後へと配線されるので、高電圧・高電流によるノイズの影響を受け難い。

　ただし、通線孔１６が設けられる場所は、第２の領域１３内であれば、本実施形態に限定されない。また、第１通信ケーブル７１は、第１通信アダプタ２と接続されていればよく、本実施形態のように必ずしも第１コネクタ２１を用いて接続する必要はない。

　以上述べた実施形態から明らかなように、本発明に係る第１の態様の住宅用分電盤（分電盤１）は、筐体（１１）と、主幹ブレーカ（１４）と、複数の分岐ブレーカ（１５）と、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）とを備える。筐体（１１）内部は、主幹ブレーカ（１４）と複数の分岐ブレーカ（１５）が収納される第１の領域（１２）と、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）が収納される第２の領域（１３）とに区分けされる。通信アダプタ（第１通信アダプタ２）は、外部装置（制御機器８１）との間で、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を介して有線通信を行うように構成されている。第２の領域（１３）には、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を筐体（１１）の外部から通す通線孔（１６）が設けられている。

　換言すれば、住宅用分電盤（分電盤１）は、筐体（１１）と、主幹ブレーカ（１４）と、複数の分岐ブレーカ（１５）と、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）とを備える。筐体（１１）内部は、主幹ブレーカ（１４）と複数の分岐ブレーカ（１５）が収納される第１の領域（１２）と、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）が収納される第２の領域（１３）とを含み。通信アダプタ（第１通信アダプタ２）は、外部装置（制御機器８１）との間で、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を介して有線通信を行うように構成されている。第２の領域（１３）には、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を通す通線孔（１６）が設けられている。

　上述のように住宅用分電盤（分電盤１）は構成されるので、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）を第２の領域（１３）内で配線するので、住宅用分電盤（分電盤１）は、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）に高電圧・高電流によるノイズの影響を受け難くすることができる。

　本発明に係る第２の態様の住宅用分電盤（分電盤１）では、第１の態様において、筐体（１１）は、前面が開口し、背板（１１１）を有する矩形の箱形に形成されることが好ましい。通線孔（１６）は、背板（１１１）を貫通する孔であることが好ましい。

　第２の態様によれば、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）が高電圧・高電流を取り扱う第１の領域（１２）を通らずに導出される。

　本発明に係る第３の態様の住宅用分電盤（分電盤１）では、第１または第２の態様において、通信アダプタ（第１通信アダプタ２）は、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）が接続されるコネクタ（第１コネクタ２１）を備えることが好ましい。第２の領域（１３）は、第１の領域（１２）と接する第１辺と、第１の領域（１２）と接しない第２辺とを有することが好ましい。コネクタ（第１コネクタ２１）は、第１辺（１３１）よりも第２辺（１３２）に近い側に配置されることが好ましい。

　第３の態様によれば、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）第１の領域（１２）に入り難くなる。

　本発明に係る第４の態様の住宅用分電盤（分電盤１）では、第１～３の態様の何れか１つにおいて、第２の領域（１３）は、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）の一部を引き回すための空間を有することが好ましい。

　第４の態様によれば、通信ケーブル（第１通信ケーブル７１）が第２の領域（１３）の内部に引き回されることができる。

Claims

　筐体と、主幹ブレーカと、複数の分岐ブレーカと、通信アダプタとを備え、
　前記筐体内部は、前記主幹ブレーカと複数の前記分岐ブレーカが収納される第１の領域と、前記通信アダプタが収納される第２の領域とを含み、
　前記通信アダプタは、外部装置との間で、通信ケーブルを介して有線通信を行うように構成され、
　前記第２の領域には、前記通信ケーブルを通す通線孔が設けられていることを特徴とする住宅用分電盤。
　前記筐体は、前面が開口し、背板を有する矩形の箱形に形成され、
　前記通線孔は、前記背板を貫通する孔である
　ことを特徴とする請求項１に記載の住宅用分電盤。
　前記通信アダプタは、前記通信ケーブルが接続されるコネクタを備え、
　前記第２の領域は、前記第１の領域と接する第１辺と、前記第１の領域と接しない第２辺とを有し、
　前記コネクタは、前記第１辺よりも前記第２辺に近い側に配置される
　ことを特徴とする請求項２に記載の住宅用分電盤。
　前記第２の領域は、前記通信ケーブルの一部を引き回すための空間を有する
　ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の住宅用分電盤。