(57)【要約】【課題】電流値を外部に出力するための信号線を簡素化することができる電流測定機能を備えたブレーカ及びこれを用いた分電盤を提供する。【解決手段】筐体１０の内部に電流センサ１を備えたブレーカであり、電流センサ１の信号線のコネクタ２１を、ハンドル１１よりも電源側に配置した。電流センサ１は、基板の一端から一対の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、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造である。信号線をバスケーブル２０とし、主幹バーに沿って各ブレーカに渡り配線することが好ましい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に電流センサを備えたブレーカであって、この電流センサの信号線のコネクタを、ハンドルよりも電源側に配置したことを特徴とする電流測定機能を備えたブレーカ。
【請求項２】
筐体はその前面に主幹バーに対して水平方向から挿入して接続されるプラグイン端子を備え、前記コネクタは水平方向に着脱される構造であることを特徴とする請求項１記載の電流測定機能を備えたブレーカ。
【請求項３】
筐体はその前面に主幹バーに対して水平方向から挿入して接続されるプラグイン端子を備え、前記コネクタは筐体の上面で上下方向に着脱される構造であることを特徴とする請求項１記載の電流測定機能を備えたブレーカ。
【請求項４】
筐体の内部電路に臨む位置に電流センサ装着部を形成し、基板の一端から一対の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、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサをこの電流センサ装着部に前記配線挿通部が下向きとなるように組み入れたことを特徴とする請求項２記載の電流測定機能を備えたブレーカ。
【請求項５】
基板の一端から一対の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、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサをその配線挿通部が下向きとなるように筐体に組み入れ、組み入れた状態で電流センサに設けたコネクタ部が筐体から露出するようにしたことを特徴とする請求項３記載の電流測定機能を備えたブレーカ。
【請求項６】
請求項２記載のブレーカを分岐ブレーカとした分電盤であって、信号線をブレーカの前面に配置された主幹バーに沿って、各ブレーカに渡るように配線したことを特徴とする分電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流測定機能を備えたブレーカ及びこれを用いた分電盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブレーカの筐体の内部にＣＴ等の電流センサを収納した電流測定機能を備えたブレーカは、例えば特許文献１に記載のように従来から知られている。特許文献１では電流値を外部に出力するための信号線は負荷側端子付近から出線されている。しかし分電盤の内部には多数のブレーカが密接配置されているので、多数の信号線が盤内で錯綜し、ブレーカを交換する場合の作業性が悪くなるという問題があった。また、小型のブレーカにＣＴを内蔵すると小型化ゆえに精度が十分でないことがあり、ＣＴを用いずにセンサを小型化するためにホールセンサなどのチップ型センサ用基板を用いる方法もあるが、同基板へ電源を供給したり、計測信号線の処理が必要となり、問題が残されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、電流値を外部に出力するための信号線を簡素化することができる電流測定機能を備えたブレーカ及びこれを用いた分電盤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するためになされた本発明の電流測定機能を備えたブレーカは、筐体の内部に電流センサを備えたブレーカであって、この電流センサの信号線のコネクタを、ハンドルよりも電源側に配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２のように、筐体はその前面に主幹バーに対して水平方向から挿入して接続されるプラグイン端子を備え、前記コネクタは水平方向に着脱される構造とすることができる。また請求項３のように、筐体はその前面に主幹バーに対して水平方向から挿入して接続されるプラグイン端子を備え、前記コネクタは筐体の上面で上下方向に着脱される構造とすることができる。
【０００７】
請求項４の発明においては、筐体の内部電路に臨む位置に電流センサ装着部を形成し、基板の一端から一対の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、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサをこの電流センサ装着部に前記配線挿通部が下向きとなるように組み入れた構造とすることができる。また請求項５の発明においては、基板の一端から一対の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、一対の腕部の各々に磁気検出素子を配置した構造の電流センサをその配線挿通部が下向きとなるように筐体に組み入れ、組み入れた状態で電流センサに設けたコネクタ部が筐体から露出するようにすることができる。
【０００８】
また本発明の分電盤は、請求項２記載のブレーカを分岐ブレーカとした分電盤であって、信号線をブレーカの前面に配置された主幹バーに沿って、各ブレーカに渡るように配線したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電流測定機能を備えたブレーカは、電流センサの信号線のコネクタを、ハンドルよりも電源側に配置したものであるから、ブレーカの交換時に信号線が邪魔にならない利点がある。
【００１０】
請求項２のブレーカは、主幹バーに対するブレーカの着脱方向とコネクタの着脱方向が同じであるので、作業性がよい利点がある。
【００１１】
請求項３のブレーカは、電流センサの信号線のコネクタを筐体の上面で上下方向に着脱する構造であるので、ブレーカの交換時に信号線が邪魔にならない利点がある。
【００１２】
請求項４、５のブレーカは、電流センサを後付けする場合にも簡単に信号線を配線することができる利点がある。
【００１３】
また本発明の分電盤は、信号線をブレーカの前面に配置された主幹バーに沿って、各ブレーカに渡り配線したので、コネクタの着脱作業性がよく、美観に優れ、ブレーカの着脱の際に信号線が邪魔になることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発明の実施形態のブレーカを示す斜視図である。
【図２】電流センサの斜視図である。
【図３】電流センサの原理説明図である。
【図４】電流センサ装着部を示す断面図である。
【図５】ブレーカの部分断面図である。
【図６】分電盤の内部構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態のブレーカを示す斜視図であり、１０はブレーカの筐体、１１はその上面に位置するハンドル、１２は筐体１０の前面に設けられた電源側のプラグ端子、１３は負荷側のねじ無し端子である。このブレーカは上下３層に積層された主幹バーにプラグイン接続され、分岐ブレーカとして使用されるものである。筐体１０のハンドル１１よりも電源側には、電流センサ装着部１４が形成され、その内部に電流センサ１が装着されている。
【００１６】
使用される電流センサ１は各実施形態に共通であり、図２にその構造を示す。この電流センサ１は、基板の一端から一対の腕部２を突出させてその内側に端部が開放された配線挿通部３を形成するとともに、一対の腕部２の各々にホール素子などの磁気検出素子４を配置した構造のものであり、その全体はカバー５に収納されている。なお基板には演算用の集積回路６が搭載されている。８はカバー５に形成されたコネクタ接続部である。
【００１７】
図３は電流センサ１の原理説明図である。図示のように配線挿通部３の内部に挿入された電路７に電流が流れると電流値に応じた磁界が発生するため、磁気検出素子４には磁束密度に応じた起電力が生じる。磁気検出素子４から出力された電圧は集積回路６において増幅され、各磁気検出素子４からの出力を合成して出力電圧から電流値を得ることができる。一対の腕部２の各々に磁気検出素子４が配置されているため、仮に電路７の中心と配線挿通部３の中心とが正確に一致していない場合にも、電路７の電流値を精度よく検出することができる。また配線挿通部３は端部が開放されているため、腕部２が電路７を跨ぐように電流センサ１を挿入すればよく、ＣＴのように配線を切断して内部に貫通させる必要がない利点がある。
【００１８】
なお、図３では各腕部２に１つの磁気検出素子４を配置したが、その個数を更に増加させれば検出精度を更に高めることができる。集積回路６には動作用の電源が必要であるが、電流センサ１には出力用の通信線が接続されるため、それと並行させてコネクタから電源線を接続することができる。
【００１９】
図４に示すように、この実施形態では前記した電流センサ装着部１４は筐体１０の内部空間１５と隔てられた凹部となっている。その形状は電流センサ１の腕部２が嵌まり込む両側の凹部１６と、ブレーカ１０の内部電路１８が裏面に嵌まり込む凸部１９とを備えたものである。電流センサ装着部１４は筐体１０を構成する隔壁により内部空間１５と隔てられているため、内部空間１５にゴミ等が侵入することはなく、また回路遮断時に内部空間１５で発生するアークガスが電流センサ１に悪影響を及ぼすおそれもない。なお内部電路１８としてはより線のような可撓性部分よりも、剛性のある部分を選択する方が、検出精度を安定させるうえで好ましいが、電流センサ１の配線挿通部３に内部電路が適切に位置できるように図示しない爪などの位置規制部を設けておけば、内部電路１８はより線のような可撓性部分の方が配線作業が容易となることもある。
【００２０】
図５に示すように、この電流センサ装着部１４に上方から電流センサ１が挿入される。内部電路１８を電流センサ１の配線挿通部３に位置させれば、内部電路１８を流れる電流により発生する磁界を磁気検出素子４が検出し、電流値を測定することができる。なお筐体１０は樹脂製であるため、発生磁界に影響を及ぼすことはない。
【００２１】
なお電流センサ装着部１４の表面にはシール等の覆いを形成しておき、電流センサ１を装着する場合にはシール等を剥がすようにしておくことが好ましい。覆いとしてはシールのほか、キャップやノックアウト等、簡単に取り外しできるものを採用することができる。しかしこの実施形態では覆いは省略することも可能である。
【００２２】
このような構造としておけば、製造段階では電流センサなしのブレーカとして生産し、分電盤製造時に電流監視分電盤とする場合には、必要部分のシール等を剥がして凹部を露出させ、上記のように電流センサ１を挿入し、電流測定機能付きのブレーカに変換することができる。
【００２３】
電流センサ１の外側面前面側には、図６に示す電源線と信号線のバスケーブル２０が接続されるコネクタ２１が水平に設けられている。図１、図５に示すように、ブレーカの筐体１０の電流センサ装着部１４の前側には段部２２が設けられているので、この部分にバスケーブル２０のコネクタ２１を配置し、コネクタ２１から水平方向に突出する接続ピンを電流センサ１の前面に着脱可能としておく。
【００２４】
図６は本発明のブレーカを分岐ブレーカとした分電盤を示す斜視図であり、図示のように、バスケーブル２０は隣り合ったブレーカ１０、１０に渡り配線を行い、バスケーブル２０をコネクタ接続する。このような構造としておけば、主幹バー２３へのブレーカ１０のプラグイン方向とコネクタ接続方向とが同一の水平方向となり、コネクタの接続作業性がよく、余分なバスケーブル２０の寸法がなくてもよいので、美観上も優れる利点がある。つまり、主管バー２３からブレーカ１０を取り外すには水平方向に外すので、この取外しの動作だけでコネクタ２１が外すことができ、これらが同じ水平方向の動作なので、破損の恐れもないものである。なお電流信号の取り出しは、例えば各ブレーカにアドレスを付けておき、アドレスと電流値をセットにして順次送信するデジタル方式を採用することができる。
【００２５】
本発明では、電流センサ１の信号線のコネクタ２１を、筐体１０のハンドル１１よりも電源側に配置し、バスケーブル２０を主幹バー２３に沿って配置してある。換言すれば、信号線を含むバスケーブル２０を分岐ブレーカの列に沿って配置してあるので、整列して見栄えが良いうえ、ブレーカを取外す場合にも邪魔にならない。しかも主幹バー２３からブレーカを取外す方向と、電流センサ１がコネクタ２１から外れる方向が同一の水平方向であるため、作業性がよい。
【００２６】
なお、電流センサ１を設ける位置は必ずしも上記の実施形態に限定されるものではなく、また信号線のコネクタ２１もハンドル１１よりも電源側にあれば、必ずしも上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、主幹バーを避けた位置の前面の上部または下部に配置することもできる。このようなものでもブレーカの負荷側には信号線がないのでブレーカを取り外す場合に邪魔にならず、ブレーカの負荷側端子に接続された電線と信号線とが近接した位置にならず配線作業の邪魔にならず見栄えもよいものである。
【００２７】
また、上記の実施形態ではコネクタ２１を電流センサ１に対して水平方向から着脱したが、コネクタ２１を筐体１０の上面で上下方向に着脱する構造とすることもできる。この場合には、電流センサ１に設けたコネクタ接続部８が筐体１０から露出するようにしておき、コネクタ２１の着脱が容易に行えるようにしておくことが好ましい。
また、上記の実施形態では、バスケーブルは電源線と信号線を備えたもので、図示しない中央制御機器が信号の制御と電源の供給も行っており、電源が各々のブレーカになくてもよいので好ましいが、電流センサ１に電源回路を付加させて各々のブレーカ内で電源を得ることもできる。
また、コネクタ２１を複数備えるバスケーブル２０は１本で１列全体を接続するものでもよいが、例えばコネクタ２１を５個１セットとしたバスケーブル２０とし、各々の端部のコネクタ２１はコネクタ２１同士が連結できるものでは、部品が共通化でき部品在庫が減り好ましいものである。
【００２８】
以上に説明したように、本発明によれば、電流値を外部に出力するための信号線を簡素化することができる電流測定機能を備えたブレーカ及びこれを用いた分電盤を提供することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  電流センサ
２  腕部
３  配線挿通部
４  磁気検出素子
５  カバー
６  集積回路
７  電路
８  コネクタ接続部
１０  筐体
１１  ハンドル
１２  プラグ端子
１３  ねじ無し端子
１４  電流センサ装着部
１５  内部空間
１６  凹部
１８  内部電路
１９  凸部
２０  バスケーブル
２１  コネクタ
２２  段部
２３  主幹バー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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