JP6043977B2 - 分電盤 - Google Patents

Description

本発明は、各分岐ブレーカに接続されている負荷へ流れる電流値を検出する手段を備えた分電盤に関するものである。

特許文献１に示すような分電盤は、主幹ブレーカの二次側に接続された３本の母線バーに多数の分岐ブレーカを接続したものであり、各分岐ブレーカの二次側はそれぞれ負荷回路に接続されている。負荷電流の監視を行いたい場合には各分岐ブレーカに変流器（ＣＴ）を取り付けて負荷へ流れる電流値を検出するのが一般的であり、各分岐ブレーカの二次側にそれぞれ変流器を配置していた。

しかし、分岐ブレーカの二次側にそれぞれＣＴを配置するためには、客先にてＣＴの内部に配線を通す必要があり、１本ずつ配線を通して負荷に接続する作業に手数がかかるという問題があった。また分岐ブレーカの容量が大きくなるとその２次側に接続する電線も太くなり、その場合には電線の曲げ許容分の空隙を形成する必要があるという問題もあった。

一方、特許文献２に記載の分電盤のように、分岐ブレーカの一次側にユニット化されたＣＴを組み込んだものも知られているが、１００Ｖ用と２００Ｖ用の分岐ブレーカが同一分電盤内に配置されていたり、容量の異なる分岐ブレーカが同一分電盤内に配置されていたりするような場合には、変流器の交換が困難であるため対応することができないという問題があった。また、分岐ブレーカの一次側にユニット化されたＣＴを組みこむためには、分岐ブレーカを母線バーに接続する前に取り付けておく必要があり、分電盤の設置後にＣＴを取り付けたい場合においては、分岐ブレーカ全ての配線を取り外し、かつ分岐ブレーカ全てを取り外した後に基板を挿入する必要があり、組み込み作業に手間がかかるという問題があった。

特開平６−１６５３２０号公報 特開２００８−１３６２７９号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、電圧や容量が異なる分岐ブレーカを組み込む場合や既設の分電盤に組み込む場合にも交換作業や取り付けを容易に行うことができ、各負荷に流れる電流値を正確に検出することができる電流検出手段を備えた分電盤を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の分電盤は、複数本並べて形成された母線バーを主幹ブレーカの二次側端子に接続し、これらの母線バーに多数の分岐ブレーカを接続した分電盤において、前記母線バーの少なくとも１本が各分岐ブレーカの一次側端子に向かって延びる分岐バーを有し、これらの分岐バーに、切欠部を形成して分岐ブレーカを接続する部分よりも幅狭な電路とし、この切欠部を同相の各分岐で隣接するように配置して電流センサ挿入部とし、電流センサ挿入部に、基板の一端から対をなす腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、各腕部の各々に磁気検出素子を搭載した電流センサを嵌め込んだことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の分電盤において、複数の分岐バーに電流センサを挿入し、電流センサは上下１列に並べて配置したことを特徴とするものである。

本発明の分電盤は、母線バーの少なくとも１本が各分岐ブレーカの一次側端子に向かって延びる分岐バーを有し、これらの分岐バーに、各々、切欠部を形成して分岐ブレーカを接続する部分よりも幅狭な電路とし、この切欠部を同相の各分岐で隣接するように配置して電流センサ挿入部とし、該電流センサ挿入部に、基板の一端から対をなす腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、各腕部の各々に磁気検出素子を搭載した電流センサを嵌め込んだ構造を有するため、電圧や容量が異なる分岐ブレーカを組み込む場合や既設の分電盤に組み込む場合にも交換作業や取り付けを容易に行うことができ、各負荷に流れる電流値を正確に検出することができる。

また、切欠部を形成して電流センサ挿入部としているため、隣り合う電流センサの間隔を狭めることができ、分電盤の小型化を図ることも可能である。

更に、母線バーと分岐ブレーカとの間に空隙が形成されるので母線バーの放熱面積が増加し、熱対策上も有利である。

請求項２記載の発明のように、複数の分岐バーに電流センサを挿入し、電流センサは上下１列に並べて配置することにより、分岐バーの左右方向の長さを短くすることが可能となるので分電盤の小型化が可能となるものである。

本発明の第１の実施形態を示す正面図である（電流センサを装着した状態）。 本発明の第１の実施形態を示す正面図である（電流センサを装着していない状態）。 電流センサの全体斜視図である。 第１の実施形態の変形例を示す要部正面図である。（電流センサを装着した状態） 第２の実施形態を示す要部斜視図である（電流センサの装着直前の状態）。 第２の実施形態を示す底面図である（電流センサを装着した状態）。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１、図２は本発明の第１の実施形態を示す図であり、１は主幹ブレーカ、２はその二次側にリードバー３を介して接続された３本の母線バー、４は母線バー２の両側に配置された多数の分岐ブレーカである。これらは図示を略した電気機器収納箱の内部に収納されてプラグイン分電盤を構成している。なお本明細書においては、主幹ブレーカ１のある方向を上とし、母線バー２の両側方向を左右とし、３本の母線バー２の積層方向を前後方向と呼ぶこととする。また、本実施形態においては分岐ブレーカ４を母線バー２にプラグイン接続が可能なプラグイン分電盤として説明するものであるが、母線バー２と分岐ブレーカ４をねじ止めして回路を構成する分電盤であっても良い。

母線バー２は所定間隔で前後方向に積層されている。本実施形態では前方向から順に、Ｎ極、Ｌ１極、Ｌ２極であるが、Ｎ極とＬ２極、Ｌ１極とＬ２極など自由に極の組み合わせを行うことができる。本実施形態では、各母線バー２はその左右方向に多数の分岐バー５を突出させた形状となっている。

図５に示すように、各分岐バー５は分岐ブレーカ４の方向に延びており、その先端の接続部は分岐ブレーカ４の一次側端子となるプラグ端子部９を確実にプラグイン接続できるように形成してあり、分岐ブレーカ４のプラグ端子部９と同じ幅の幅広形状とすることが望ましい。

図２に示すように、分岐バー５には、一対の切欠部６が形成されている。図１に示すように、この一対の切欠部６間に跨るように、基板型の電流センサ７が配置されている。

このように、分岐バー５に形成した切欠部６を電流センサ挿入部として使用することにより、分岐バー５間の距離を拡張することなく、コンパクトなスペースで、必要箇所に電流センサ７を配置することができる。また、このように、分岐バー５を突出させた形状とすることにより、この分岐バー５の長さに相当する分の空隙が、母線バー２と分岐ブレーカ４との間に形成されため、この空隙により母線バー２の放熱面積が増加し、熱対策上も有利となる。

ここで、各分岐ブレーカ４に従来のＣＴのような電流センサを分岐バー５に挿入した場合には、ＣＴのサイズにより、千鳥状に配置することが必要となる。そのため、ＣＴをＩ直線上に並べる場合においてはＣＴを小さくする必要があるが、ＣＴ内部の巻線を確保するために小型化させることは困難である。また、一般的に、ＣＴは円形状であり、ＣＴの内径は挿入する分岐バー５端部より大きくする必要がある。分岐バー５間の距離は使用する分岐ブレーカ４のサイズによって決められるため、ＣＴの巻線数を考えると上下方向に１列に並べて配置をすることができない。本実施形態のように略Ｕ字状構造の電流センサ７を使用することにより、分岐バー５の切欠部６に直接差し込むことができ、上下にスペースが形成されるので、分岐ブレーカ４のサイズに関係なく、上下方向に１列に渡って配置することができるものである。電流センサ７を１列に並べて配置することにより、分岐バー５の左右方向の長さを短くすることができるので、分電盤自体も小型化することが可能となるものである。

図３に示すように、電流センサ７は基板１０の一端を開放させて一対の腕部１１を形成した略Ｕ字構造を有し、該一対の腕部１１に磁気検出素子１３を搭載している。また、基板１０の一端を開放させて形成された箇所を配線が挿通される配線挿通部１１ａとするものである。磁気検出素子１３は、分岐バー５に流れる電流によって生じる磁場を検知するものであり、基板１０には、これらの磁気検出素子１３の検知出力を処理して接続端子に流れる電流値を算出する集積回路１２も搭載されている。本実施形態では、磁気検出素子１３を各腕部１１に各１個ずつ搭載しているが、複数搭載したものであっても良い。複数搭載することにより、更に正確に接続端子に流れる電流を調査することが可能である。

上記構造の電流センサ７は、最前部に積層された母線バー２側から自在に脱着ができるため、電圧や容量が異なる分岐ブレーカ４を組み込む場合や既設の分電盤に組み込む場合にも交換作業や取り付けを容易に行うことができる。

電流センサ７の配線挿通部１１ａの幅は分岐バー５の幅より小さく、分岐バー５の切欠部６部分の幅と略同一もしくは大きく構成しており、分岐バー５から電流センサ７が脱落することがないものである。また、分岐バー５と磁気検出素子１３との位置関係にずれが生じると電流の検出誤差に影響を与えてしまうため、電流センサ１３はガタツキを生じないように配置することが好ましい。本実施形態では、分岐バー５に形成する切欠部６の左右方向幅を、切欠部６に嵌め込まれる電流センサ７の左右方向幅と、略同一幅に形成することにより、電流センサ１３を、ガタツキを生じることなく保持可能としている。なお、電流センサ７が切欠部６に嵌め込まれた際、切欠部６との間に空隙が生じてしまう場合は、図３に示すように電流センサ７をカバーするカバー部材１４などを形成しておき、ガタツキが生じないようにすることが望ましい。更に、カバー部材１４には分岐バー５を挟止する挟止部（図示しない）を形成することにより、より強固な保持が可能となる。

本実施形態では、図１に示すように、切欠部６に嵌め込まれた電流センサの上下方向幅が、分岐バー５の上下方向幅より広くなるように、切欠部６が形成されているが、図４に示すように、切欠部６に嵌め込まれた電流センサの上下方向幅が、分岐バー５の上下方向幅と略同一になるように形成することもできる。

図５、図６は本発明の第２の実施形態を示す図である。
第２の実施形態は、３本の母線バー２の全てに分岐バーを設けたものであるが、分岐バー５は、所定間隔で前後方向に積層された３本の母線バー２のうち、少なくとも１本の母線バー２に設ければよい。

この実施形態は、１００V用分岐ブレーカと２００V用分岐ブレーカとが隣り合う位置にある場合などで使用可能である。例えば１００V用分岐ブレーカはN極を、２００V用分岐ブレーカはL１極を測定することにより、電流を検出することが可能である。なおこの場合には、上下に形成した母線バー２のうち少なくとも２本に分岐バーを設けておく必要がある。

本実施形態では、図６に示すように、電流センサ挿入部となる切欠部６を、母線バー２ごとに、左右にずらした位置に配置しているため、電流センサ７が前後方向に嵩高いタイプのものである場合であっても、分電盤のサイズを大型化することなく、電流センサ７を前後複数段に組み込むことができる。

１ 主幹ブレーカ
２ 母線バー
３ リードバー
４ 分岐ブレーカ
５ 分岐バー
６ 切欠部
７ 電流センサ
１０ 基板
１１ 腕部
１１ａ 配線挿通部
１２ 集積回路
１３ 磁気検出素子
１４ カバー部材

Claims (2)

1. 複数本並べて形成された母線バーを主幹ブレーカの二次側端子に接続し、
   これらの母線バーに多数の分岐ブレーカを接続した分電盤において、
   前記母線バーの少なくとも１本が各分岐ブレーカの一次側端子に向かって延びる分岐バーを有し、これらの分岐バーに、切欠部を形成して分岐ブレーカを接続する部分よりも幅狭な電路とし、この切欠部を同相の各分岐で隣接するように配置して電流センサ挿入部とし、
   電流センサ挿入部に、基板の一端から対をなす腕部を突出させてその内側を端部が開放された配線挿通部とするとともに、各腕部の各々に磁気検出素子を搭載した電流センサを嵌め込んだことを特徴とする分電盤。
2. 複数の分岐バーに電流センサを挿入し、電流センサは上下１列に並べて配置したことを特徴とする請求項１記載の分電盤。