JP2013157199A

JP2013157199A - 分岐ブレーカおよび分電盤

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Publication number: JP2013157199A
Application number: JP2012016913A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kondo; 茂樹近藤; Tatsuya Nakagawa; 達也中川
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-15

Abstract

【課題】電流センサを備えながら組立性のよい分岐ブレーカを提供する。
【解決手段】分岐ブレーカは、ケース21および電流センサ22を備える。ケース21は、互いに組み合わされる一対のケース部材24を有し、これら一対のケース部材24に電流センサ用組立部42が一体に形成されている。電流センサ22は、負荷電流が流れる導体29が挿通される２分割された一対のコア34、およびコア34に組み合わされた検出コイル35を有し、各コア34が各ケース部材24の電流センサ用組立部42に取り付けられているとともに、導体29および検出コイル35が一対のケース部材24の電流センサ用組立部42間に挟み込まれて組み立てられている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、分電盤に用いられる分岐ブレーカ、およびこの分岐ブレーカを用いた分電盤に関する。

従来、宅内の電力使用量を管理する場合に、分電盤内に配置された電流センサで負荷電流を検出して電力換算することで電力使用量を計測している。

電流センサとしては、環状のコアと検出コイルを組み合わせたＣＴ（Current Transformer）がある。この電流センサを用いる場合には、電流センサのコアの穴に分岐ブレーカに接続する電線を通し、電流センサを取り付ける方法があるが、施行時に電流センサの取り付けを行うため、施工性が悪い問題がある。

そこで、電流センサを内蔵した分岐ブレーカがある。この分岐ブレーカでは、コアと検出コイルとが組立済み（製品状態）の電流センサをそのまま分岐ブレーカのケース内に収納する形態を採っている。そのため、分岐ブレーカの組立時において、電流センサのコアの穴に負荷電流が流れる電線を通し、その電線を端子などに溶接するようにしている。

特開２００９−２０７２３７号公報

しかしながら、電流センサを内蔵する分岐ブレーカでは、コアと検出コイルとが組立済みの電流センサをケース内に組み込むため、分岐ブレーカの組立時において、電流センサのコアの穴に負荷電流が流れる電線を通し、その電線を端子などに溶接する必要があり、組立性が悪い問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、電流センサを備えながら組立性のよい分岐ブレーカ、およびこの分岐ブレーカを用いた分電盤を提供することである。

実施形態の分岐ブレーカは、ケースおよび電流センサを備える。ケースは、互いに組み合わされる一対のケース部材を有し、これら一対のケース部材に電流センサ用組立部が一体に形成されている。電流センサは、負荷電流が流れる導体が挿通される２分割された一対のコア、およびコアに組み合わされた検出コイルを有し、各コアが各ケース部材の電流センサ用組立部に取り付けられているとともに、導体および検出コイルが一対のケース部材の電流センサ用組立部間に挟み込まれて組み立てられている。

本発明によれば、ケースの一対のケース部材に電流センサ用組立部が一体に形成され、２分割された各コアが各ケース部材の電流センサ用組立部に取り付けられるとともに、導体および検出コイルが一対のケース部材の電流センサ用組立部間に挟み込まれて電流センサが組み立てられるため、電流センサを備えながら組立性のよい分岐ブレーカを提供することが期待できる。

一実施形態を示す分岐ブレーカに組み込まれる電流センサの分解状態の斜視図（図３のＡ−Ａ視断面図）である。同上電流センサの組立状態の斜視図（図３のＡ−Ａ視断面図）である。同上分岐ブレーカおよび導電バーの斜視図である。同上分岐ブレーカを用いた分電盤の正面図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。

図４に示すように、分電盤10は、壁面などに設置される分電盤本体11を有し、この分電盤本体11内に主幹ブレーカ12および複数の分岐ブレーカ13が配置されている。複数の分岐ブレーカ13は、上下２段に互いに向きを反対向きとして配置されているとともに、導電バー14に電気的に接続されている。

導電バー14は、主幹ブレーカ12と複数の分岐ブレーカ13とを接続するもので、図３に示すように、分電盤10への引き込み電源が単相３線式の場合、第１の導電バー14a、第２の導電バー14bおよび第３の導電バー14cが用いられるとともに互いに離間した絶縁状態に配置されている。そして、第１の導電バー14aが中性線用で、第２および第３の導電バー14b，14cが２００Ｖの電源線用である。

また、図３に示すように、分岐ブレーカ13は、ケース21、このケース21内に配置された回路遮断ユニット（図示せず）および電流センサ22などを備えている。

ケース21は、幅が狭い薄形に形成され、その幅方向に２分割された一対のケース部材24が互いに組み合わされて構成されている。これらケース部材24は、絶縁性を有する合成樹脂にて形成されている。ケース21の正面側には回路遮断ユニットを手動操作するためのブレーカハンドル25が配置され、ケース21の正面側から見て長手方向の一端側には電源側接続部26が形成されているとともに他端側には負荷側接続部27が形成されている。

電源側接続部26には、第１ないし第３の各導電バー14a，14b，14cが差し込まれる第１ないし第３の各溝部28a，28b，28cが形成されている。分岐ブレーカ13に接続される負荷側が１００Ｖ仕様の場合には、第１および第２の各導電バー14a，14bと電気的に接続される電源側端子が第１の溝部28aと第２の溝部28bにそれぞれ配置される。なお、他の例としては、第１および第３の各導電バー14a，14cと電気的に接続される電源側端子が第１の溝部28aと第３の溝部28cにそれぞれ配置される。負荷側が２００Ｖ仕様の場合は、第２および第３の各導電バー14b，14cと電気的に接続される電源側端子が第２の溝部28bと第３の溝部28cにそれぞれ配置される。

電源側接続部26の各電源側端子と回路遮断ユニットとが導体29によって電気的に接続されている。導体29は、金属板や金属棒などの金属部品、あるいは電線など、負荷電流が流れればいずれでも構わない。なお、図中には第３の溝部28cに配置される電源側端子と電気的に接続される導体29のみを示し、他の導体は省略している。

負荷側接続部27は、負荷側に接続される電線を差し込む一対の差込孔30が形成され、これら差込孔30内に差し込まれた電線に電気接続状態で抜け止めする一対の鎖錠端子が配設されている。これら鎖錠端子は回路遮断ユニットに電気的に接続されている。さらに、鎖錠端子による抜け止めを解除させるリリースレバー31が配置されている。

また、回路遮断ユニットは、電源側接続部26と負荷側接続部27との間の接続回路を開閉可能に接続され、ブレーカハンドル25の操作に応じて接続回路を開閉するとともに、接続回路の閉成状態で過電流が流れたときに接続回路を自動的に開成するように構成されている。

また、図１および図２に示すように（なお、図１および図２は図３のＡ−Ａ視断面図に相当する斜視図である）、電流センサ22は、コア34、およびこのコア34と組み合わされる検出コイル35を備えたＣＴ（Current Transformer）で構成されている。

コア34は、フェライトコアであり、２分割形成されているとともに、これらが互いに組み合わされて環状となるとともにその内側に導体29および検出コイル35の一辺が挿通配置される挿通孔36が形成される。２分割された各コア34は、基部34a、この基部34aの両端から突出された脚部34bを有する断面略コ字形に形成されている。

検出コイル35は、コア34の脚部34bが挿通する挿通孔37を有する環状のボビン38、およびこのボビン38に巻回された巻線39を有している。巻線39の両端はリード線などによってケース21の外部に導出されている。

また、ケース21の一対のケース部材24には、電源側接続部26の近傍であって第３の溝部28cの近傍で導体29が配置される場所に、電流センサ22が一体的に組み立てられる電流センサ用組立部42が一体に形成されている。なお、電流センサ用組立部42は、第１および第２の溝部28a，28bの近傍で導体29が配置される場所に設けてもよい。

電流センサ用組立部42には、ケース部材24の外面側に開口されていてコア34がケース部材24の外面側から挿入配置される開口部43が形成されているとともに、この開口部43を囲むようにケース部材24の内面側から突出されている外側壁部44が形成されている。

開口部43内の中央域には、導体29、コア34および検出コイル35を保持する保持部45が形成されている。保持部45には、コア34の基部34aに対向して開口部43へのコア34の挿入位置を規制する規制壁部46、およびこの規制壁部46の両端から外側壁部44と平行に対向して突出する内側壁部47を有している。外側壁部44と内側壁部47との間は、ケース部材24の内外面に貫通して開口され、コア34の脚部34bが挿入される。

一対のケース部材24が組み合わせされた際に、保持部45の間には、導体29が挿通される導体挿通部48、および環状の検出コイル35の一辺が挿通される検出コイル挿通部49が形成される。保持部45には、導体挿通部48と検出コイル挿通部49とを仕切る仕切部50が互い違いに重なり合うように位置をずらして突出形成されている。

外側壁部44および内側壁部47の先端側には検出コイル35の挿通孔37に挿入される挿入部51が形成されている。

そして、外側壁部44および保持部45などが、導体29、コア34および検出コイル35を絶縁する絶縁部52として形成されている。したがって、絶縁部52が、ケース部材24の電流センサ用組立部42に一体に形成されている。

次に、分岐ブレーカ13の組立について説明する。

分離状態にある一方のケース部材24の内面側に対して、回路遮断ユニットおよびブレーカハンドル25、電源側接続部26の電源側端子、負荷側接続部27の鎖錠端子およびリリースレバー31などを組み込む。このとき、電源側接続部26の電源側端子と回路遮断ユニットとを接続する導体29を電流センサ用組立部42の導体挿通部48に配置する。

さらに、一方のケース部材24の内面側に対して、電流センサ22の検出コイル35を組み込む。すなわち、検出コイル35の挿通孔37に挿入部51が挿入されるように組み込み、検出コイル35の一辺を検出コイル挿通部49に配置する。

これら各部品が組み込まれた一方のケース部材24に他方のケース部材24を組み合わせ、これら一対のケース部材24をねじなどで固定する。これにより、図２に示すように、一方のケース部材24の外側壁部44および保持部45の内側壁部47と他方のケース部材24の外側壁部44および保持部45の内側壁部47とが互いに突き合わされるとともに、一方のケース部材24の仕切部50と他方のケース部材24の仕切部50とが互い違いに重なり合う。一対のケース部材24の保持部45間に、導体29が挿通される導体挿通部48が形成されるとともに、検出コイル35の一辺が挿通される検出コイル挿通部49が形成され、これら導体挿通部48と検出コイル挿通部49との間が仕切部50によって仕切られている。したがって、導体29および検出コイル35が一対のケース部材24の電流センサ用組立部42間に挟み込まれた状態に組み立てられる。

電流センサ22の各コア34を各ケース部材24の外面側から開口部43に挿入して固定する。コア34は、接着剤を用いてケース部材24に固定してもよいし、ケース部材24の開口部43に圧入固定してもよいし、爪を用いた嵌合により固定してもよく、これらの固定手段を併用してもよい。これにより、一対のコア34の各脚部34bが互いに当接して組み合わされ、一対のコア34によって環状の磁路が形成され、一対のコア34によって形成される挿通孔36内に導体29および検出コイル35の一辺が挿通される。なお、コア34は予めケース部材24に固定しておいてもよい。

このように、分岐ブレーカ13の組立時に、電流センサ22も一緒に組み立てることができる。これは、コア34が２分割されているため、一対のコア34で導体29およびコア34を挟み込むように組み立てることによる。

また、分電盤本体11に主幹ブレーカ12とともに複数の分岐ブレーカ13が組み込まれる。分岐ブレーカ13は、各導電バー14が各溝部28a〜28cに差し込まれるようにして分電盤本体11に取り付けられる。分岐ブレーカ13の第３の溝部28cに配置されている電源側端子が第３の導電バー14cに電気的に接続されるとともに、第１および第２の溝部28a，28bのいずれか一方に配置されている電源側端子が第１および第２の導電バー14a，14bのいずれか一方に接続される。また、分岐ブレーカ13から導出されている電流センサ22のリード線は、例えば分電盤10とは別に設置される電力計測器や電力使用量管理器などに電気的に接続される。

そして、分岐ブレーカ13に接続された負荷側で電力が使用され、導体29に負荷電流が流れると、導体29の周囲に発生する磁束が電流センサ22のコア34に収束されるとともに負荷電流に対応した検出電圧が検出コイル35に誘起され、この検出電圧が電力使用量管理器に伝送される。電力計測器は、検出電圧を電力換算して電力使用量を計測する。また、電力使用量管理器は、検出電圧を電力換算して電力使用量を計測し、測定した電力使用量を表示したりする。

以上のように、分岐ブレーカ13は、ケース21の一対のケース部材24に電流センサ用組立部42が一体に形成され、２分割された各コア34が各ケース部材24の電流センサ用組立部42に取り付けられるとともに、導体29および検出コイル35が一対のケース部材24の電流センサ用組立部42間に挟み込まれて電流センサ22が組み立てられるため、電流センサ22を備えながら組立性のよい分岐ブレーカ13を提供できる。

また、電流センサ用組立部42には、導体29、コア34および検出コイル35を絶縁する絶縁部52が一体に形成されているため、絶縁部材を別途必要とすることなく、各部品をケース部材24に組み込んでいくとともに一対のケース部材24を組み合わせるだけで、電流センサ22を容易に組み立てることができる。

また、電流センサ用組立部42は、電源側接続部26の近傍に形成されているため、回路遮断ユニットなどに干渉することなく、ケース21に電流センサ22を組み込むことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 分電盤
12 主幹ブレーカ
13 分岐ブレーカ
14 導電バー
21 ケース
22 電流センサ
24 ケース部材
26 電源側接続部
29 導体
34 コア
35 検出コイル
42 電流センサ用組立部
52 絶縁部

Claims

互いに組み合わされる一対のケース部材を有し、これら一対のケース部材に電流センサ用組立部が一体に形成されたケースと；
負荷電流が流れる導体が挿通される２分割された一対のコア、およびコアに組み合わされた検出コイルを有し、各コアが各ケース部材の電流センサ用組立部に取り付けられているとともに、導体および検出コイルが一対のケース部材の電流センサ用組立部間に挟み込まれて組み立てられている電流センサと；
を具備していることを特徴とする分岐ブレーカ。
電流センサ用組立部には、導体、検出コイルおよびコアを絶縁する絶縁部が一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の分岐ブレーカ。
ケースは、導電バーに接続される電源側接続部を有し、
電流センサ用組立部は、電源側接続部の近傍に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の分岐ブレーカ。
主幹ブレーカと；
主幹ブレーカに電気的に接続されている請求項１ないし３いずれか一記載の分岐ブレーカと；
を具備していることを特徴とする分電盤。