(57)【要約】【課題】多数の負荷に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止できる配電システムを提供すること。【解決手段】三相４線式交流電力を幹線２を通じて分電盤３に入力しその分電盤３から複数の単相式の負荷４に対し配電を行う配電システムであって、分電盤内に三相４線における各相の配線を同時に遮断する電源スイッチ３３を設け、その電源スイッチ３３の出力側に三相４線式の出力配線５を接続し、その出力配線５から複数の単相式の負荷３を接続して構成されている。電源スイッチ３３が三相４線式の各相の配線を同時に遮断するため、三相４線式の幹線５及び出力配線５に不平衡電流が流れることを防止でき、これらの幹線２及び出力配線５を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストを低減できる。【選択図】図１
2007295754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相４線式交流電力を幹線を通じて分電盤に入力しその分電盤から複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムにおいて、
前記分電盤内に設けられ、三相４線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段と、
前記回路遮断手段の出力側に接続される三相４線式の出力配線と、
前記出力配線に接続され、三相４線式の出力配線を前記単相式負荷に接続される単相２線式の第二出力配線に分岐させる分岐器と、
を備えたことを特徴とする配電システム。
【請求項２】
前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器であることを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
前記回路遮断手段は、三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器であることを特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項４】
前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器及び三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の配電システム。
【請求項５】
前記回路遮断手段の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配電システム。
【請求項６】
前記単相式負荷は、その動作をオンオフさせるスイッチを備えていないものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の配電システム。
【請求項７】
前記単相式負荷は、店舗に設置される照明器具であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相４線式交流電源を複数の負荷に配電を行う配電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相４線式交流電源を複数の負荷に配電を行う配電システムとして、特開平１１−３２４３７号公報に記載されるように、三相４線式の交流電圧分電盤に入力しその分電盤から複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムが知られている。この配電システムは、不平衡な負荷によって不平衡電流が生じた場合に、負荷と分電盤との間に設けられた分電変圧器によって電圧平衡を保とうとするものである。
【特許文献１】特開平１１−３２４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、配電システムにあっては、分電盤の出力側に多数の負荷がある場合、それに応じて多数の分電変圧器が必要となり、システムの設置コストが高いものとなる。また、分電盤の出力側に多数の負荷が接続される場合、分電変圧器がない場合には不平衡電流の発生に耐え得るように出力配線などに定格の大きい配線を用いる必要がある。その際、配線距離が長くなるような大型施設の配電にあっては配線のコスト高も大きなものとなる。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、多数の負荷に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止できる配電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明に係る配電システムは、三相４線式交流電力を幹線を通じて分電盤に入力しその分電盤から複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムにおいて、前記分電盤内に設けられ、三相４線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段と、前記回路遮断手段の出力側に接続される三相４線式の出力配線と、前記出力配線に接続され、三相４線式の出力配線を前記単相式負荷に接続される単相２線式の第二出力配線に分岐させる分岐器とを備えて構成される。
【０００６】
この発明によれば、三相４線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段を設けることにより、三相４線式の配線回路を遮断する場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相４線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止することができる。従って、三相４線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。
【０００７】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器であることが好ましい。
【０００８】
この発明によれば、単相式負荷に過電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器を設けることにより、単相式負荷に過電流が流れた場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相４線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。従って、三相４線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。
【０００９】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器であることが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を設けることにより、単相式負荷の電源オンオフを任意に行うことができる。また、この場合、各相の配線を同時に開閉するため、三相４線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。
【００１１】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器及び三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を備えることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、単相式負荷に過電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器及び三相４線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を設けることにより、単相式負荷に過電流が流れた場合及び開閉器によって配線回路を遮断した場合、三相４線式の各相の配線が同時に遮断される。このため、いずれの場合であっても、三相４線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。従って、三相４線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。
【００１３】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、回路遮断手段の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことにより、その遮断器及び開閉器の動作によって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。
【００１５】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記単相式負荷は、その動作をオンオフさせるスイッチを備えていないものであることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、単相式負荷として動作をオンオフさせるスイッチを備えていないものを用いることにより、動作スイッチのオンオフによって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。
【００１７】
また本発明に係る配電システムにおいて、前記単相式負荷は、店舗に設置される照明器具であることが好ましい。
【００１８】
この発明よれば、負荷が同時にオンオフして用いられることが主であるため、本願の配電システムの配電対象物として最適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多数の負荷に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係る配電システムにおける回路概要図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る配電システムは、低電圧配電盤１から供給される  三相４線式交流電力を分電盤３に入力し、その分電盤３から複数の単相式の負荷４に対し配電を行うシステムである。低電圧配電盤１は、三相４線式の交流電力を供給する電力供給手段であり、内部に過電流により配線を遮断するブレーカ１１を備えている。低電圧配電盤１の出力側には、幹線２が接続されている。幹線２は、低電圧配電盤１から供給される三相４線式交流電力を分電盤３に送電する配線であり、三相４線式のＲ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の四つの配線により構成されている。
【００２３】
分電盤３は、三相４線式の交流電力を複数の出力系統に分けて配電するものであり、出力側に複数の三相４線式の出力配線５を接続している。この分電盤３は、例えば、第一配線３１、第二配線３２を備えて構成される。第一配線３１及び第二配線３２は、三相４線式の配線であって、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の四つの配線により構成されている。幹線２が第一配線３１に接続され、第一配線３１から複数の第二配線３２が分岐するように接続されている。図１では、第一配線３１に一つの第二配線３２が接続されているように示されているが、説明の便宜上、他の第二配線３２の図示を省略したものである。第二配線３２からは複数の出力配線５が分岐するように接続されている。
【００２４】
このように、分電盤３において、幹線２、第一配線３１、第二配線３２、出力配線５において順次配線を分岐させることにより、一つの幹線２から多数の出力配線５に分岐させることができる。
【００２５】
分電盤３には、電源スイッチ３３、ブレーカ３４が設置されている。電源スイッチ３３は、出力配線５の出力側に接続される負荷４の電源オンオフを行うための開閉器であり、手動などにより任意に開閉可能となっている。この電源スイッチ３３は、分電盤３内における三相４線式における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段として機能する。この電源スイッチ３３は、例えば第一配線３１と第二配線３２の間に設けられ、第二配線３２に送電される三相４線式における各相の配線を同時に開閉する。
【００２６】
ブレーカ３４は、負荷４に所定以上の電流が流れた場合に配線回路を遮断する遮断器として機能するものであり、例えば出力配線５に設置される。出力配線５は、三相４線式の配線であって、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｎ相の四つの配線により構成されている。ブレーカ３４は、各出力配線５に対し一つずつ設置されており、出力配線５に接続されるいずれかの負荷４に所定電流以上の過電流が流れた場合に出力配線５の各相の配線を同時に遮断する。
【００２７】
出力配線５の出力側には、分岐器６が接続されている。分岐器６は、三相４線式の出力配線５を単相２線式の第二出力配線７に分岐させるものである。分岐器６に入力された出力配線５は、Ｒ相とＮ相、Ｓ相とＮ相、Ｔ相とＮ相の三つの組み合わせからなる単相２線の第二出力配線７に分岐される。第二出力配線７には、それぞれ負荷４が接続されている。負荷４は、例えば単相２線の電力により作動する電気機器である。
【００２８】
この負荷４としては、その動作をオフオフさせるスイッチを備えていないものが好ましい。例えば、負荷４としては、蛍光灯などの照明器具が該当する。照明器具などの動作をオフオフさせるスイッチを備えていないものを負荷４とすることにより、スイッチオンオフにより出力配線５において不平衡電流が生ずることを防止できる。
【００２９】
この配電システムにおいて、三相４線の出力配線の遮断を行うブレーカ３４の出力側には、他の遮断器及び開閉器が設けられていない。このため、ブレーカ３４の出力側で遮断器及び開閉器が動作して出力配線５に不平衡電流が発生することがない。
【００３０】
次に、本実施形態に係る配電システムの動作について説明する。
【００３１】
図１において、低電圧配電盤１から幹線２を通じて三相４線式の交流電力が送電され、分電盤３に入力される。この交流電力は、分電盤３内で三相４線の第一配線３１に入力される。このとき、電源スイッチ３３がオンであり導通状態となっている場合には、交流電力は、電源スイッチ３３を通じて第二配線３２に送電される。
【００３２】
そして、交流電力は、ブレーカ３４、出力配線５を通じて分岐器６に送電される。そして、交流電力は、三相４線の出力配線５から単相２線の第二出力配線７に分岐されて負荷４に配電される。
【００３３】
このように交流電力が負荷４に供給された状態において電源スイッチ３３がオフされた場合には、電源スイッチ３３の出力側に設置される負荷４への電力供給が停止される。このとき、電源スイッチ３３のオフ動作により、分電盤３内の三相４線における各相の配線が同時に遮断される。このため、電源スイッチ３３のオフ動作によって三相４線式の幹線２及び出力配線５に不平衡電流が流れることが防止され、配電における電圧降下量が小さくなる。従って、三相４線式の幹線２及び出力配線５を構成する配線として細いものを用いることができ、配電システムにおける配線コストの低減が図れる。
【００３４】
また、交流電力が負荷４に供給された状態において、負荷４に漏電などによって所定電流以上の過電流が流れた場合には、ブレーカ３４が遮断動作し、出力配線５が遮断されてブレーカ３４の出力側に設置される負荷４への電力供給が停止される。このとき、ブレーカ３４の遮断動作により、分電盤３内の三相４線における各相の配線が同時に遮断される。このため、ブレーカ３４の遮断動作によって三相４線式の幹線２及び出力配線５に不平衡電流が流れることが防止され、配電における電圧降下量が小さくなる。従って、三相４線式の幹線２及び出力配線５を構成する配線として細いものを用いることができ、配電システムにおける配線コストの低減が図れる。
【００３５】
次に本実施形態に係る配電システムの低コスト化について詳説する。
【００３６】
図２及び図３は、配電システムの比較例の回路概要図である。図２は、単相３線式交流電力を複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムの第一比較例を示している。図３は、三相４線式交流電力を複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムの第二比較例を示している。
【００３７】
図２に示すように、第一比較例の配電システムは、単相３線式交流電力を幹線１０１を通じて分電盤１０２に入力している。幹線１０１には、過電流の発生より回路遮断するブレーカ１０３が設置されている。分電盤１０２は、単相３線の配線から単相２線の出力配線１０４、１０５が引き出されている。出力配線１０４により、負荷１０６に送電が行われている。負荷１０６は、例えば２００Ｖの照明器具である。出力配線１０５により、負荷１０７に送電が行われている。負荷１０７は、例えば１００Ｖのコンセントである。出力配線１０５には、過電流により出力配線１０５を遮断するブレーカ１０８が設置されている。
【００３８】
図３に示すように、第二比較例の配電システムは、三相４線式交流電力を幹線２０１を通じて分電盤２０２に入力している。幹線２０１には、過電流の発生より回路遮断するブレーカ２０３が設置されている。分電盤２０２は、三相４線の配線から単相２線の出力配線２０４、２０５が引き出されている。出力配線２０４により、負荷２０６に送電が行われている。負荷２０６は、例えば１００Ｖの照明器具である。出力配線２０５により、負荷２０７に送電が行われている。負荷１０７は、例えば１００Ｖのコンセントである。出力配線２０４には、過電流により出力配線２０４を遮断するブレーカ２０８が設置され、出力配線２０５には、過電流により出力配線２０５を遮断するブレーカ２０９が設置されている。
【００３９】
図２の第一比較例及び図３の第二比較例にあっては、幹線１０１、２０１としてケーブルサイズの太いものを用いる必要があり、配線コストが高いものとなる。すなわち、負荷１０７や負荷２０７などに過電流が流れた場合、ブレーカ１０８やブレーカ２０８の作動により出力配線１０５、２０５が遮断される。このとき、幹線１０１、２０１に不平衡電流が流れることとなり、幹線１０１、１０２の配線ケーブルとして定格電流の大きいものを用いる必要があり、配線コストが高くなる。
【００４０】
これに対し、図１の本実施形態に係る配電システムにおいては、負荷４に過電流が流れた場合、ブレーカ３４の作動により出力配線５が遮断される。このとき、三相４線の出力配線５の全配線が同時に遮断されるため、出力配線５に不平衡電流が流れることがない。また、その際、幹線２にも不平衡電流が流れることもない。さらに、負荷４ごとにブレーカが設置されていないため、負荷４ごとのブレーカの作動により出力配線５に不平衡電流が流れることがない。このように、本実施形態に係る配線システムによれば、不平衡電流の発生が防止されているため、幹線２や出力配線５として定格電流の低い廉価なケーブルを用いることができ、配線コストを低くすることができる。
【００４１】
具体的な配線コストとしては、例えば６０，０００ｍ２程度の商業施設において多数の照明器具などに配電を行う場合、本実施形態に係る配電システムは第一比較例に対し約２０％の配線コストの低減が図れる。また、本実施形態に係る配電システムは、第二比較例に対し約３５％の配線コストの低減が図れる。
【００４２】
以上のように、本実施形態に係る配電システムによれば、多数の負荷４に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止できる。すなわち、三相４線における各相の配線を同時に遮断するブレーカ３４、スイッチ３３を設けることにより、三相４線式の配線回路を遮断する場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相４線式の幹線２及び出力配線５に不平衡電流が流れることを防止することができ、三相４線式の幹線２及び出力配線５を構成する配線として細いものを用いることができる。従って、配線コストの低減が図れる。
【００４３】
例えば、負荷４に過電流が流れた場合には、ブレーカ３４により出力配線５の各相の配線が同時に遮断される。このため、三相４線式の幹線２及び出力配線５に不平衡電流が流れることを防止できる。また、スイッチ３３を閉じて負荷４の電源をオフにした場合には、スイッチ３３により三相４線の各相の配線が同時に遮断される。このため、三相４線式の幹線２及び出力配線５に不平衡電流が流れることを防止できる。
【００４４】
また、本実施形態に係る配電システムによれば、ブレーカ３４の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことにより、その遮断器及び開閉器の動作によって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。
【００４５】
また、本実施形態に係る配電システムによれば、単相式の負荷４として動作をオンオフさせるスイッチを備えていないもの、例えば照明器具を用いることにより、動作スイッチのオンオフによって出力配線５に不平衡電流が発生することを防止することができる。
【００４６】
この本実施形態に係る配電システムは、単相式の負荷４が施設の照明器具である場合に有用である。特に、負荷４が店舗の設置される照明器具である場合に最適である。この場合、照明器具の電源オンオフが同時に行われる場合が主なため、本実施形態に係る配電システムを適用しやすく、低コストで配電システムを構築することができる。
【００４７】
なお、本実施形態は本発明に係る配電システム一実施形態を示したものであり、本発明に係る配電システムは、このようなものに限定されるものではなく、各請求項に記載される発明の要旨を変更しない範囲で実施形態に係る配電システムを変形し、他のものに適用したものであってもよい。
【００４８】
例えば、上述した実施形態では、配電システムにおいてスイッチ３３、ブレーカ３４の双方を設置した場合について説明したが、スイッチ３３又はブレーカ３４の一方のみを設置したものであってもよい。この場合であっても、スイッチ３３又はブレーカ３４の動作時において、不平衡電流の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る配電システムの回路概要図である。
【図２】配電システムの第一比較例を示す回路概要図である。
【図３】配電システムの第二比較例を示す回路概要図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…低電圧配電盤
２…幹線
３…分電盤
４…負荷
５…出力配線
６…分岐器
７…第二出力配線
１１…ブレーカ
３１…第一配線
３２…第二配線
３３…電源スイッチ
３４…ブレーカ
【図１】
2007295754.tif 000003
【図２】
2007295754.tif 000004
【図３】
2007295754.tif 000005