(57)【要約】【課題】  電流センサが検出した分岐電流情報を基に、分岐電路の消費電力等を演算するユニットに対して、その分電盤の所定部位への組み付けを実施するだけで電源を接続でき、更に電流センサが組み付けられた基板との接続も実施できる分電盤を提供する。【解決手段】  個々の分岐ブレーカ２に流れる電流を計測する複数の電流センサ２３を具備して、個々の分岐電流を計測する電流センサユニット２０と、分岐ブレーカ２に隣接する所定の部位に設置されて、電流センサ２３が検出した電流情報を基に消費電力を演算して出力する通信計測ユニット５とを有し、通信計測ユニット５は所定の部位に設置されると主幹バー１０に嵌合する複数の凹部６２を有すると共に、凹部６２内には挿入された主幹バー１０に接触する端子金具６２ａが配置されて端子金具６２ａが電源端子を構成し、設置操作により通信計測ユニットに電源が供給される。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主幹ブレーカと、当該主幹ブレーカの２次側に配設された主幹バーに対して、その両側のうち少なくとも一方の側に列設した複数の分岐ブレーカとを有し、前記分岐ブレーカの一次側端子を前記主幹バーに接続して前記主幹バーから電路を分岐する分電盤であって、
個々の前記分岐ブレーカに流れる電流を計測する複数の電流センサを具備して、個々の分岐電流を計測する電流センサユニットと、
前記分岐ブレーカに隣接する所定の部位に設置されて、前記電流センサが検出した電流情報を基に消費電力を演算して出力する通信計測ユニットとを具備し、
前記通信計測ユニットは、前記所定の部位に設置されると前記主幹バーに嵌合する複数の凹部を有すると共に、前記凹部内には嵌合した前記主幹バーに接触する端子金具が配置され、
前記端子金具が電源端子を構成して、設置操作により前記通信計測ユニットに電源が供給されることを特徴とする分電盤。
【請求項２】
前記電流センサユニット及び前記通信計測ユニットは、互いに直接連結するためのコネクタを具備し、
前記通信計測ユニットの前記コネクタは、前記凹部に隣接する部位に設けられ、
前記通信計測ユニットの設置操作により、前記コネクタ同士が連結されることを特徴とする請求項１記載の分電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分岐電路毎の電流を計測する電流センサ、及び計測した電流情報から電力等を演算して外部に出力するユニットを搭載した分電盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、個々の分岐電路に流れる電流を計測して分岐電路毎の消費電力を計測する機器を備えた分電盤がある。例えば、特許文献１では、分電盤内に個々の分岐電路の電流を計測するためのセンサを備えた分岐電流センサ基板、計測した電流値を判断したり電力を演算する計測制御ユニット、電流異常の発生を報知する報知ユニットを配置して、閾値を設定して分岐電流が閾値を超えるとＬＥＤの発光で表示通知したり警報を発するよう構成し、きめ細かい電力の管理を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３６２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の計測制御ユニットは、分岐ブレーカと略同一形状として背部には主幹バーに嵌合する複数の凹部を備えて、組み付けた分岐ブレーカに隣接させて配置可能とし、省スペースで設置できる構成としている。
しかしながら、計測制御ユニットの電源導入部や分岐電流センサ基板からの電流データ入力部は、分岐ブレーカの二次側端子位置に合わせて形成され、凹部形成面とは反対側の面に配置されており、それぞれに配線を接続するための配線が必要であり、その引き回しも面倒であった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、電流センサが検出した分岐電流情報を基に、分岐電路の消費電力等を演算するユニットに対して、その分電盤の所定部位への組み付けを実施するだけで電源を接続でき、更に電流センサが組み付けられた基板との接続も実施できる分電盤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、主幹ブレーカと、当該主幹ブレーカの２次側に配設された主幹バーに対して、その両側のうち少なくとも一方の側に列設した複数の分岐ブレーカとを有し、分岐ブレーカの一次側端子を主幹バーに接続して主幹バーから電路を分岐する分電盤であって、個々の分岐ブレーカに流れる電流を計測する複数の電流センサを具備して、個々の分岐電流を計測する電流センサユニットと、分岐ブレーカに隣接する所定の部位に設置されて、電流センサが検出した電流情報を基に消費電力を演算して出力する通信計測ユニットとを具備し、通信計測ユニットは、所定の部位に設置されると主幹バーに嵌合する複数の凹部を有すると共に、凹部内には嵌合した主幹バーに接触する端子金具が配置され、端子金具が電源端子を構成して、設置操作により通信計測ユニットに電源が供給されることを特徴とする。
この構成によれば、分岐電流情報を基に消費電力を演算する通信計測ユニットは、所定部位に設置することで主幹バーから直接電源が供給される。よって、簡易な組み付け作業で電源を接続できるし、電源供給のための配線を別途必要としない。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、電流センサユニット及び通信計測ユニットは、互いに直接連結するためのコネクタを具備し、通信計測ユニットのコネクタは、凹部に隣接する部位に設けられ、通信計測ユニットの設置操作により、コネクタ同士が連結されることを特徴とする。
この構成によれば、通信計測ユニットは、所定部位に設置すれば電流センサユニットに連結されるため、電源の接続と同時に通信計測ユニットと電流センサユニットとの接続も成される。よって、別途連結作業が必要ないし通信計測ユニットと電流センサユニットの間の配線も必要ない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分岐電流情報を基に消費電力を演算する通信計測ユニットは、所定部位の設置することで主幹バーから直接電源が供給されるため、簡易な組み付け作業で電源を接続できるし、電源供給のための配線を別途必要としない。
また、通信計測ユニットは、所定部位に設置すれば電流センサユニットに連結されるため、電源の接続と同時に通信計測ユニットと電流センサユニットとの接続も成される。よって、別途連結作業が必要ないし通信計測ユニットと電流センサユニットの間の配線も必要ない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る分電盤の一例を示し、蓋板を外した正面図である。
【図２】図１の分電盤を模式的に示す構成図である。
【図３】図１の要部機器を回路ブロック図で示した図である。
【図４】電流センサユニットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】主幹バーを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】通信計測ユニットの外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。
【図７】主幹ブレーカと１本の主幹バーと電流センサユニットを取り付けた分電盤の斜視図である。
【図８】Ａ部拡大図である。
【図９】絶縁カバーを装着した電流センサユニットの斜視図である。
【図１０】上段の分岐ブレーカを外した分電盤の斜視図である。
【図１１】Ｂ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る分電盤の一例を示し、蓋板を外した正面図を示している。図１において、１は主幹ブレーカ、２は分岐ブレーカ、３は太陽光発電の発電電力や電気温水器の消費電力を計測するための拡張計測ユニット、４は水道メータやガスメータが出力するパルス信号から使用量を計測するパルス計測ユニット、５は計測したデータを外部に出力する通信計測ユニットである。
図１に示すように、分岐ブレーカ２は上下２段でそれぞれ列設され、拡張計測ユニット３、パルス計測ユニット４、通信計測ユニット５は、分岐ブレーカ２の列に連続するように設置されている。尚、８は太陽光発電設備への一次送り開閉器等を収容するフリースペース、９は分岐先の表示等に使用されるネームプレートである。
【００１１】
図２はこの分電盤に組み付けた機器の接続を示す構成図であり、主幹ブレーカ１の２次側に接続導体１１を介して接続された主幹バー１０が分電盤中央において左右に亘って配設され、この主幹バー１０を挟むように、分岐ブレーカ２が隣接して上下にそれぞれ列設されている。
また、２１は分岐電流を計測するための電流センサが組み付けられた電流センサ基板、２２は計測した分岐電流情報を通信計測ユニット５に送信するためのセンサ接続基板であり、双方で電流センサユニット２０を構成し、主幹バー１０に重ねるように設置されている。
【００１２】
ＳＰは太陽電池パネル、１２は太陽電池パネル１１を引き込み線Ｌに接続するための一次送り開閉器であり、拡張計測ユニット３は太陽光発電電流を変流器１３により検出し、その発電電力を演算して通信計測ユニット５に送信する。尚、図２では太陽光発電を計測する拡張計測ユニット３のみ示し、電気温水器の消費電力を計測する拡張計測ユニット３は同様の構成であるため省略してある。
【００１３】
図３は拡張計測ユニット３、パルス計測ユニット４、通信計測ユニット５の要部回路ブロック図を示している。拡張計測ユニット３は、変流器１３により検出された太陽光発電の電路電流情報から電力を演算する電力計測部３１、拡張計測ユニット３を制御する制御ＣＰＵ３２、演算した計測データを通信計測ユニット５へ送信する通信ＩＦ３３、通信計測ユニット５からケーブルＣを介して電源の供給を受ける電源端子３４等を備えている。
【００１４】
パルス計測ユニット４は、水道メータが出力するパルス信号（水道パルス）、及びガスメータが出力するパルス信号（ガスパルス）が入力され、それぞれの使用量を計測するパルス計測部４１、パルス計測ユニット４全体を制御する制御ＣＰＵ４２、通信計測ユニット５へ計測データを送信する通信ＩＦ４３、通信計測ユニット５からケーブルＣを介して電源の供給を受ける電源端子４４等を備えている。
【００１５】
通信計測ユニット５は、主幹バー１０に接続されて自身の駆動電源及び各ユニットの駆動電源を生成する電源部５１、この電源部５１から主幹バー１０の電圧情報を入手して電力演算のための電圧データを生成する計測電圧変換部５２、電流センサユニット２０から送信される電流情報や引き込み線Ｌに流れる電流を変流器１４から入手してそれぞれの電力を演算する電力計測部５３、通信計測ユニット５全体を制御する制御ＣＰＵ５４、拡張計測ユニット３及びパルス計測ユニット４から発電電力データや水道／ガス使用量データを入手するための内部通信ＩＦ５５、外部のパーソナルコンピュータ等にＬＡＮを介して計測したデータを出力する外部通信ＩＦ５６等を備えている。
【００１６】
図４は電流センサユニット２０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示している。電流センサユニット２０は、上述したように電流センサ基板２１とセンサ接続基板２２とで構成され、電流センサ基板２１は一定間隔で複数の切り欠き２１ａが形成された櫛状部２１ｂを有し、それぞれの切り欠き２１ａの側部に電流センサ２３が組み付けられている。この電流センサ２３は、例えばＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗素子）が使用される。
【００１７】
一方、センサ接続基板２２は、複数の電流センサ基板２１とコネクタ２４を介して接続され、個々の電流センサ２３が検出した電流情報を収集する。具体的に、図４では４個の電流センサ基板２１がセンサ接続基板２２に接続されている。
センサ接続基板２２の一方の面には、上向きの櫛状部２１ｂを備えた電流センサ基板２１が２個取り付けられ、他方の面には下向きの櫛状部２１ｂを備えた電流センサ基板２１が２個取り付けられ、単相３線式電路の電圧相を構成する２本の主幹バー１０から分岐される電流をそれぞれ計測する。
そして、センサ接続基板２２の端部には、通信計測ユニット５を接続するコネクタ２５が設けられている。
尚、図４（ａ）の平面図に示す面が、電流センサユニット２０を分電盤に組み付けた状態では前方を向き、図４（ｂ）に示す前面が分電盤に組み付けた状態で上方を向く。
【００１８】
図５は主幹バー１０を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示している。単相３線式電路の場合、主幹バー１０は２本の電圧相と１本の中性相とから成る３本で構成され、図５は電圧相に使用される主幹バー１０を示している。この主幹バー１０は、長辺側の両側部に分岐ブレーカ２を接続する接続部１５を形成し、電圧相に使用される主幹バー１０は、一方の側部に分岐電流検出のための複数の切り欠き１０ａを設けて、分岐バー１０ｂを形成している。
また、切り欠き１０ａの奥部は、電流センサ基板２１の櫛状部２１ｂの個々の突起片を挿入するための挿入部１０ｃが拡幅して形成されている。他方の側部は、接続部１５が凹凸のない一様な端面で形成されている。
【００１９】
分岐バー１０ｂは、接続される分岐ブレーカ２の設置間隔に合わせた（分岐ブレーカ２の幅に合わせた）ピッチで形成され、上述した電流センサ基板２１の櫛状部２１ｂを挿入部１０ｃに挿入して噛み合わせるように係合させることで、電流センサ２３を分岐バー１０ｂに近接配置し、主幹バー１０に流れる電流のうち分岐バー１０ｂに流れる電流を検出することを可能としている。
【００２０】
尚、主幹バー１０のうち、電圧相に使用される２本の主幹バー１０には、電流を計測するために分岐バー１０ｂが形成されているが、中性相に使用される１本の主幹バー１０は電流を計測しなくて良いため分岐バー１０ｂが無く、両側部とも凹凸のない一様な端面で形成される。
【００２１】
図６は通信計測ユニット５を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。通信計測ユニット５は、上面に変流器を接続する電流端子５８、各機器と通信するための機器通信端子５９、外部へ信号を出力する外部通信端子６０等が設けられ、前面に電流センサユニット２０に接続して電流情報を入力するための情報入力コネクタ６１が設けられている。この情報入力コネクタ６１は、電流センサユニット２０のコネクタ２５に接続される。
【００２２】
また、情報入力コネクタ６１に隣接する前面には、主幹バー１０に嵌合する３個の凹部６２が形成され、凹部６２内には挿入された主幹バー１０に接触して電源を確保すると共に、電路電圧情報を入手するための端子金具６２ａが設けられ、凹部６２は電源端子を構成している。  
通信計測ユニット５は、分岐ブレーカ２に隣接する部位となる電流センサユニット２０のコネクタ２５が配置された部位に設置されることで、情報入力コネクタ６１がコネクタ２５に接続されると同時に、凹部６２に主幹バー１０が嵌合して連結される。即ち、電源端子も接続される。
【００２３】
図７は主幹ブレーカ１と、分電盤最深部に配置した１本の主幹バー１０と、電流センサユニット２０とを組み付けた分電盤の斜視図であり、図８はＡ部拡大図を示している。図７、図８に示すように、電流センサユニット２０の電流センサ基板２１は、主幹バー１０に形成された分岐バー１０ｂに対して直交方向から交差するよう配置される。
また、図９は図７に示す電流センサユニット２０を抜き出した単体を示し、分電盤上方から見た斜視図を示している。図９に示すように、電流センサユニット２０は絶縁カバー２６で保護されて主幹バー１０に対して電気的な接触が発生しないように装着される。
【００２４】
図１０は上段の分岐ブレーカ２を外した分電盤の斜視図を示し、具体的に主幹ブレーカ１、３本の主幹バー１０（１０Ｒ，１０Ｓ，１０Ｔ）、電流センサユニット２０、分岐ブレーカ２等を組み付けた分電盤を、斜め上方から見た斜視図を示している。また、図１１はＢ部拡大図を示している。最前部の主幹バー１０Ｒは中性相の主幹バー、中間部と最深部の主幹バー１０Ｓ，１０Ｔは電圧相の主幹バーであり、電圧相を構成する主幹バー１０Ｓ，１０Ｔに対して分岐バー１０ｂが形成され、電流センサユニット２０により分岐電流が計測される。
そして、通信計測ユニット５を所定の部位に設置することで、情報入力コネクタ６１がコネクタ２５に連結されるし、同時に３本の主幹バー１０のＱ１，Ｑ２，Ｑ３で示す部位が通信計測ユニット５の３個の凹部６２に挿入されて嵌合し、電気的な接続が行われる。
【００２５】
このように、分岐電流情報を基に消費電力を演算する通信計測ユニット５は、所定部位に設置することで主幹バー１０から直接電源が供給されるため、簡易な組み付け作業で電源を接続できるし、電源供給のための配線を別途必要としない。
また、通信計測ユニット５は、所定部位に設置することで電流センサユニット２０に連結されるため、電源の接続と同時に通信計測ユニット５と電流センサユニット２０との接続も成される。よって、別途連結作業が必要ないし通信計測ユニット５と電流センサユニット２０の間の配線も必要ない。
【００２６】
尚、上記実施形態は単相３線式電路に使用する分電盤について説明したが、単相２線式電路や三相３電路に使用する分電盤に対しても適用でき、単相２線式電路に対しては主幹バーは２本となるため、通信計測ユニット５に形成する凹部６２は２個で良い。
【符号の説明】
【００２７】
１・・主幹ブレーカ、２・・分岐ブレーカ、５・・通信計測ユニット、１０・・主幹バー、２０・・電流センサユニット、２１・・電流センサ基板、２２・・センサ接続基板、２３・・電流センサ、２４・・コネクタ、５６・・外部通信ＩＦ、６１・・情報入力コネクタ（コネクタ）、６２・・凹部、６２ａ・・端子金具（電源端子）。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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