JP5421761B2

JP5421761B2 - 分電盤

Info

Publication number: JP5421761B2
Application number: JP2009291316A
Authority: JP
Inventors: 正人傘谷; 慶川口
Original assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Current assignee: Panasonic Eco Solutions Switchgear Devices Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: JP2011135650A

Description

本発明は、分電盤に関する。

従来から、各分岐ブレーカの通電状態を表示する分電盤が知られている（例えば特許文献１参照）。上記分電盤によれば、ユーザは、分電盤の外側から表示内容を視認することによって、各分岐ブレーカの通電状態を確認することができる。

しかしながら、上記分電盤では、各分岐ブレーカの通電状態を表示するだけで、負荷に供給される電力量を表示することができない、という問題があった。

上記問題を解決するために、電流値を表示部に表示する分電盤が提供されている（例えば特許文献２参照）。電圧値は一般的に一定値であるため、上記分電盤は、電流値を表示することによって、電力量をユーザに知らせることができる。

特開２００９−１３１００８号公報特開２００９−２０７２３７号公報

しかしながら、特許文献２などに記載の分電盤では、表示部が筐体の内部に収納されているため、蓋部が開けられた状態でないと、電流値をユーザに視認させることができない、という問題があった。分電盤の蓋部を常に開けておくことは、安全性の点から好ましいことではないため、ユーザは、現在の電力供給状況を確認しようとするたびに、分電盤の蓋部を開けなければならなかった。

本発明は上記の点に鑑みて為され、本発明の目的は、蓋部の外側から電力量をユーザに視認させることができる分電盤を提供することにある。

請求項１の発明は、前面に開口が形成され分電盤用内器が収納される筐体と、前記開口を開閉するように前記筐体に取り付けられる蓋部と、電力量を計測する機能を有する計測器と、表示機能を有する表示器とを備える。前記計測器は、前記筐体に収納され、前記電力量の情報をワイヤレス通信によって前記表示器に送信する送信手段を有する。前記表示器は、前記蓋部の外面に設けられ、前記計測器の前記送信手段からの前記電力量の情報をワイヤレス通信によって受信する受信手段と、前記受信手段で受信された前記電力量の情報を表示する表示手段とを有し、前記蓋部には、前記送信手段と前記受信手段とが対向するように貫通孔が形成され、前記貫通孔は、前記蓋部の外面において前記表示器で覆われている。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記表示器は、外部メモリを着脱自在に収納するソケットと、前記ソケットに装着された前記外部メモリに前記電力量の情報を記憶させる記憶制御手段とを有する。

請求項１の発明によれば、表示器が蓋部の外面に設けられ、上記表示器に電力量（使用電力量）を表示させることによって、ユーザは蓋部を開けなくても、上記電力量を知ることができるので、ユーザの使い勝手を向上させることができる。また、請求項１の発明によれば、計測器と表示器とがワイヤレス通信を行うので、計測器と表示器との間の配線が不要である。
また、請求項１の発明によれば、蓋部に貫通孔が形成されていることによって、計測器の送信手段からのワイヤレス信号が蓋部で遮断されることなく表示器の受信手段に到達させることができるので、計測器と表示器との間の情報の送受信を精度よく行うことができる。

請求項２の発明によれば、外部メモリを着脱自在に収納するソケットを表示器が有することによって、ユーザは、蓋部を開けなくても、電力量の情報を外部メモリに記憶させて簡単に取り出すことができる。これにより、ユーザは、例えば上記電力量の情報を用いた統計処理などを別の場所で容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る分電盤であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）が要部拡大図である。同上に係る分電盤の筐体の内部を示す図である。同上に係る計測器および表示器のそれぞれの構成を示すブロック図である。同上に係る表示器であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が上面図、（ｃ）が側面図、（ｄ）が下面図、（ｅ）が背面図、（ｆ）が斜視図である。

本発明の実施形態に係る分電盤１は、図１，２に示すように、筐体２と、中蓋３と、外蓋４と、分電盤用内器（主幹ブレーカ５１、複数の分岐ブレーカ５２，５２・・・）と、計測器６と、表示器７とを備えている。本実施形態に係る分電盤１は、造営材（例えば壁面など）に取り付けられ、筐体２の内部に収納されている主幹ブレーカ５１または各分岐ブレーカ５２が必要に応じてそれぞれオン／オフされる。

筐体２は、図２に示すように、樹脂製または金属製であり、背面板２１と枠体２２とで構成されている。背面板２１は、縦長の略矩形板状に形成された板である。枠体２２は、縦長であって背面板２１の外縁に沿って背面板２１に取着される部材である。筐体２は、前面に開口２３（図１参照）が形成されている。筐体２の内部には、主幹ブレーカ５１と各分岐ブレーカ５２とが収納されている。

図１に示す中蓋３は、樹脂製または金属製であり、主幹ブレーカ５１および各分岐ブレーカ５２の前面側を覆うように筐体２に取着されている。中蓋３には、露出窓３１が形成されている。

外蓋４は、樹脂製または金属製であり、筐体２の一端側において開閉自在に枢支され、中蓋３の前面側を覆う。つまり、外蓋４は、筐体２の開口２３を開閉するように筐体２に取り付けられる。外蓋４には、貫通孔４１が形成されている。外蓋４は、本発明の蓋部に相当する。なお、外蓋４は中蓋３に取り付けられていてもよい。この場合でも、外蓋４は、中蓋３とともに筐体２に取り付けられることになる。

計測器６は、図２に示すように、２本の電圧線Ｌ１，Ｌ２と中性線Ｎとのそれぞれに電気的に接続されている。２本の電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎは、単相３線の電源（図示せず）から負荷（図示せず）に電力を供給するために用いられる電力線である。リミッタ（図示せず）と主幹ブレーカ５１との間には、２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２が測定手段として設けられている。２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２は、リミッタと主幹ブレーカ５１との間において各電圧線Ｌ１，Ｌ２のそれぞれを流れる電流を検出する。つまり、２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２は、２本の電圧線Ｌ１，Ｌ２を介して、電源から負荷に流れる電流を測定する。

計測器６は、電力量を計測する機能を有する機器である。計測器６は、図３に示すように、計測用マイクロコンピュータ（以下「計測用マイコン」という）６１と、電流処理回路６２と、電圧処理回路６３と、電源回路６４と、ゼロクロス検出部６５と、演算処理部６６と、操作部６７と、送信部６８とを備えている。また、計測器６は、Ｓ−ＲＡＭ８１と、ＥＥＰＲＯＭ８２と、時計部（ＲＴＣ）８３と、電池８４とをさらに備えている。計測器６は、筐体２に収納されている（図１参照）。

計測用マイコン６１は、予め設定されたタイミングごとに、各カレントトランスＣＴ１，ＣＴ２によって検出された各電流値（瞬時電流値）と各線間電圧（瞬時電圧値）との積を求め、両方の積を加算し平滑化した値を消費電力（瞬時電力）として出力する。計測用マイコン６１が消費電力を求める際、２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２で検出された電流は、それぞれ電流処理回路６２を通り、電流信号として計測用マイコン６１に入力される。電流処理回路６２は、ゲイン切替とバイアス印加とを行う。電圧線Ｌ１と中性線Ｎとの間の線間電圧および電圧線Ｌ２と中性線Ｎとの間の線間電圧は、それぞれ電圧処理回路６３で測定され、電圧信号として計測用マイコン６１に入力される。電圧処理回路６３は、２本の電圧線Ｌ１，Ｌ２と中性線Ｎとに接続され、差動増幅と移相調整とバイアス印加とを行う。つまり、電圧処理回路６３は、２本の電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎを介して、負荷に印加される電圧を測定する測定手段である。

電源回路６４は、電圧線Ｌ１と中性線Ｎとの間の線間電圧および電圧線Ｌ２と中性線Ｎとの間の線間電圧から計測用マイコン６１用の直流電圧を得る。ゼロクロス検出部６５は、線間電圧からゼロクロス点を検出する。ゼロクロス検出部６５の検出結果は、計測用マイコン６１と演算処理部６６とに伝達される。

演算処理部６６は、マイクロコンピュータ（マイコン）を主構成とし、電力量算出手段６６１と、設定手段６６２とを備えている。

電力量算出手段６６１は、計測用マイコン６１の出力および時計部８３の出力に基づいて、所定期間ごとに、計測用マイコン６１から出力された各タイミングの消費電力を積算して、施設全体の負荷の消費電力量を求める。所定期間は、例えば月・週・日・時間などである。

設定手段６６２は、電力量算出手段６６１で消費電力量が求められる前に、ユーザによる操作部６７への操作に基づいて、所定期間を設定する。設定手段６６２で設定された所定期間は、ＥＥＰＲＯＭ８２に記憶される。

操作部６７は、計測器６の各項目の選択や設定を行うために設けられている。Ｓ−ＲＡＭ８１およびＥＥＰＲＯＭ８２は各種データを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ８２には、これまでの消費電力量などが記憶される。時計部８３は現在日時を管理する。電池８４は、異常時や停電時に負荷に電力を供給するバックアップ用の電池である。

送信部６８は、電力量の情報をワイヤレス通信によって表示器７に送信する。本実施形態のワイヤレス通信としては、例えば誘導無線（Inductive Radio）などが用いられる。誘導無線とは、誘導線（電線）に流れる高周波電流によって誘導線の周辺に発生する高周波磁界の電磁誘導を用いた伝送方式である。送信部６８は、本発明の送信手段に相当する。送信部６８は、図１に示すように、計測器６の前面側（図１（ｃ）の右側）に設けられている。したがって、計測器６が筐体２に収納された状態において、中蓋３が閉められていたとしても、送信部６８は露出窓３１から露出する。

表示器７は、表示機能を有する機器である。表示器７は、図３に示すように、受信部７１と、表示ユニット７２と、表示制御部７３と、ドライバ７４と、操作部７５と、ソケット７６と、インタフェース７７と、記憶制御部７８と、電池７９とを備えている。表示器７は、外蓋４の外面に設けられている（図１参照）。

受信部７１は、計測器６の送信部６８からの電力量の情報をワイヤレス通信によって受信する。受信部７１は、本発明の受信手段に相当する。本実施形態のワイヤレス通信が誘導無線である場合、受信部７１には、ループアンテナが設けられている。本実施形態では、送信部６８と受信部７１とが対向するように貫通孔４１が外蓋４に形成されているので、送信部６８からのワイヤレス信号が外蓋４で遮断されることがない。

表示ユニット７２は、液晶表示器７２１とバックライト７２２とを一体化してなる。表示ユニット７２は、演算処理部６６で求められた消費電力量などを表示可能な機器である。つまり、表示ユニット７２は、受信部７１で受信された電力量の情報を表示する。表示ユニット７２は、本発明の表示手段に相当する。表示制御部７３は、液晶表示器７２１を駆動制御するために設けられている。ドライバ７４は、バックライト７２２を駆動するために設けられている。

操作部７５は、液晶表示器７２１への表示内容の選択や各種の設定を行うために設けられている。

ソケット７６は、外部メモリ（メモリカード）を装着するために設けられている。つまり、ソケット７６は、外部メモリを着脱自在に収納する。外部メモリは、例えばＳＤメモリカード（登録商標）などであり、過去の計測データを取り出す際に用いられる。インタフェース７７は、ソケット７６と記憶制御部７８との間に介在する。記憶制御部７８は、ソケット７６に装着された外部メモリに消費電力量の情報を記憶させる。記憶制御部７８は、本発明の記憶制御手段に相当する。外部メモリにより取り出される計測データには、例えば時間帯ごとに管理されている電流値・電圧値・消費電力量などが含まれている。ユーザは、外部メモリに取り出された計測データを外部装置（例えばパーソナルコンピュータなど）で確認することができる。

表示器７は、図４に示すように、薄箱状の器体９１を備えている。器体９１は、外蓋４の外面に取付可能に形成されている。器体９１の前面には、液晶表示器７２１の表示画面７２３と、操作部７５とが設けられている。器体９１の上面には、外部メモリが挿入されるカードスロット９２が形成されている。

操作部７５は、実行スイッチＳＷ１と、アップスイッチＳＷ２と、ダウンスイッチＳＷ３と、メニュースイッチＳＷ４と、項目スイッチＳＷ５とから構成されている。実行スイッチＳＷ１は、各設定項目を設定・選択する場合にユーザに操作される。アップスイッチＳＷ２は、各設定項目の数値を増加させる場合にユーザに操作される。ダウンスイッチＳＷ３は、各設定項目の数値を減少させる場合にユーザに操作される。メニュースイッチＳＷ４は、液晶表示器７２１の表示を切り替える場合にユーザに操作される。項目スイッチＳＷ５は、項目を切り替える場合にユーザに操作される。

次に、筐体２について図２を参照しながら説明する。枠体２２は、縦長の略角筒状に形成されている。枠体２２の内側面には、内側に向かって突出する内鍔２４が全周に渡って設けられている。枠体２２において幅方向一端側の内鍔２４には、縦長の略矩形板状の中蓋３が取着される。中蓋３は、幅方向他端側でねじ（図示せず）を用いて固定されている。

背面板２１は、縦長の略矩形板状に形成されている。背面板２１の幅方向両端側には、縦長板状の２本の取付部材２５，２５が複数（図示例では各２個）のねじ２５１，２５１を用いてそれぞれ取り付けられている。各取付部材２５には、長手方向に沿って複数の取付孔２５２，２５２が一定の間隔で形成されている。両取付部材２５，２５の上方位置には、略矩形板状の取付ベース２６が複数（図示例では４個）のねじ２６１，２６１・・・を用いて取り付けられている。両取付部材２５，２５の下方位置には、各分岐ブレーカ５２を取り付けるための略矩形板状の取付ベース２７が複数（図示例では４個）のねじ２７１，２７１・・・を用いて取り付けられている。取付ベース２６には、主幹ブレーカ５１と計測器６とが取り付けられている。取付ベース２７には、各分岐ブレーカ５２が取り付けられている。

続いて、主幹ブレーカ５１について説明する。主幹ブレーカ５１は、縦長の略直方体状に形成されている。主幹ブレーカ５１の前面側において長手方向両端側には、複数（図示例では各３個）の入力端子５１１，５１１，５１１と出力端子５１２，５１２，５１２とがそれぞれ設けられている。主幹ブレーカ５１の前面側略中央位置には操作摘み５１３が設けられている。操作摘み５１３は、内部の接点（図示せず）をオンまたはオフにして各入力端子５１１と対応する出力端子５１２との間を導通または開放するために用いられる。各入力端子５１１には、図示しない一次電源が接続されている。各出力端子５１２には、互いに異なる長さに形成された略Ｌ字状の導電部材５１４〜５１６の一端側がねじ５１７を用いて接続されている。各導電部材５１４〜５１６の他端側は、筐体２の幅方向において同じ位置であって奥行方向に異なる高さに配置された３本の導電バー（図示せず）にねじ５１８を用いてそれぞれ接続されている。主幹ブレーカ５１は、取付ベース２６に例えばねじなどを用いて固定されている。

続いて、分岐ブレーカ５２について説明する。分岐ブレーカ５２は、略直方体状であって分電盤協約寸法の１個分に形成されている。分岐ブレーカ５２の前面側には操作摘み５２１が設けられている。操作摘み５２１は、内部の接点（図示せず）をオンまたはオフにして各入力部（図示せず）と対応する出力端子（図示せず）との間を導通または開放するために用いられる。分岐ブレーカ５２の前面側において入力部側の端縁近傍には、プレート保持部５３が回動自在に軸支されている。分岐ブレーカ５２は、筐体２の幅方向において導電バーの左右両側に２列に配列されており、さらに長手方向において導電バーに沿って複数（図２では８個）並設されている。

続いて、中蓋３について図１を参照しながら説明する。中蓋３は、略矩形板状であって、主幹ブレーカ５１と対向する部位には、操作摘み５１３を前面側に露出させるための操作窓（図示せず）が形成されている。中蓋３において分岐ブレーカ５２と対向する部位には、筐体２の長手方向に沿って並設された複数の分岐ブレーカ５２の操作摘み５２１を露出させるための操作窓（図示せず）が筐体２の幅方向に沿って２個形成されている。

次に、本実施形態に係る分電盤１の動作について図３を参照しながら説明する。まず、計測器６は、２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２に接続される。その後、計測用マイコン６１は、電圧処理回路６３で測定された瞬時電圧値と、２個のカレントトランスＣＴ１，ＣＴ２で測定された瞬時電流値とを用いて、負荷の消費電力値を求める。その後、演算処理部６６の電力量算出手段６６１は、計測用マイコン６１で求められた消費電力値を積算して消費電力量を求める。その後、送信部６８が消費電力量の情報をワイヤレス通信によって表示器７に送信する。表示器７では、消費電力量の情報を受信部７１が受信する。その後、表示器７は、消費電力量を表示する。

以上、本実施形態によれば、表示器７が外蓋４の外面に設けられ、上記表示器７に消費電力量（使用電力量）を表示させることによって、ユーザは外蓋４を開けなくても、上記消費電力量を知ることができるので、ユーザの使い勝手を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、計測器６と表示器７とがワイヤレス通信を行うので、計測器６と表示器７との間の配線が不要である。

さらに、本実施形態によれば、外部メモリを着脱自在に収納するソケット７６を表示器７が有することによって、ユーザは、外蓋４を開けなくても、消費電力量の情報を外部メモリに記憶させて簡単に取り出すことができる。これにより、ユーザは、例えば上記消費電力量の情報を用いた統計処理などを別の場所で容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、外蓋４に貫通孔４１が形成されていることによって、計測器６の送信部６８からのワイヤレス信号が外蓋４で遮断されることなく表示器７の受信部７１に到達させることができるので、計測器６と表示器７との間の情報の送受信を精度よく行うことができる。特に外蓋４が金属製である場合に、上記効果は顕著である。

１分電盤
２筐体
２３開口
４外蓋（蓋部）
４１貫通孔
５１主幹ブレーカ（分電盤用内器）
５２分岐ブレーカ（分電盤用内器）
６計測器
６８送信部（送信手段）
７表示器
７１受信部（受信手段）
７２表示ユニット（表示手段）
７６ソケット
７８記憶制御部

Claims

前面に開口が形成され分電盤用内器が収納される筐体と、
前記開口を開閉するように前記筐体に取り付けられる蓋部と、
電力量を計測する機能を有する計測器と、
表示機能を有する表示器とを備え、
前記計測器は、
前記筐体に収納され、
前記電力量の情報をワイヤレス通信によって前記表示器に送信する送信手段を有し、
前記表示器は、
前記蓋部の外面に設けられ、
前記計測器の前記送信手段からの前記電力量の情報をワイヤレス通信によって受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された前記電力量の情報を表示する表示手段とを有し、
前記蓋部には、前記送信手段と前記受信手段とが対向するように貫通孔が形成され、
前記貫通孔は、前記蓋部の外面において前記表示器で覆われている
ことを特徴とする分電盤。
前記表示器は、
外部メモリを着脱自在に収納するソケットと、
前記ソケットに装着された前記外部メモリに前記電力量の情報を記憶させる記憶制御手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の分電盤。