JP2961785B2 - 分電盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は主幹ブレーカおよび複数個の分岐に対応した
複数個の分岐ブレーカを備えた分電盤に関する。

（従来の技術） 従来、この種の分電盤は既に周知である。この種の分
電盤は、各分岐の過電流に対しては対応する分岐ブレー
カが作動してこの分岐を遮断する。また、各分岐の総和
の電流が過大になったときには主幹ブレーカが作動し
て、全ての分岐を遮断するものである。

しかしながら、上記のもののように、主幹ブレーカが
作動して全ての分岐すなわち全ての負荷を遮断すること
は、使用者にとっては不意に使用中の電気機器が停止さ
れることになり、不都合を生じることがある。たとえ
ば、夜間において照明負荷を不意に消灯されると不安感
を与えたり、混乱を招いたりし、暗闇で復旧作業を行わ
なければならないものである。また、電気機器によって
は中途停止することによりその負荷にダメージを与えた
り、機器自体が故障するということもある。

そして、このような問題を解決するために、主幹ブレ
ーカに流れる電流値を検出し、この検出電流値が主幹ブ
レーカの遮断電流値より小さい所定条件に達したとき、
予め選択された分岐および負荷の少なくとも一方を予め
設定した順序に従って遮断する電力制御を行うことで、
主幹ブレーカに流れる電流値を抑え、全分岐すなわち全
負荷を不意に遮断することを極力防止することができる
分電盤が開発されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような電力制御を行う分電盤で
あっても、予め設定された分岐または負荷の個々におい
ては、検出電流値が所定条件に達したときには突然に遮
断される。予め設定された分岐または負荷は、主幹ブレ
ーカの遮断動作を回避するにあたり、遮断動作を行って
もよい優先順位が高いもから順番に遮断されるが、負荷
の使用状態によっては、優先順位の低いものを先に遮断
した方がよい場合がある。そして、このようなケースで
あっても、上記分電盤では、使用者の意志に係わらず、
その時点では遮断動作を行なう優先順位が最も高いとは
言えない分岐または負荷を不意に遮断してしまう。

本発明は、このような問題を解消し得る分電盤を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ 特許請求の範囲第１項に記載の分電盤は、主幹ブレー
カと、この主幹ブレーカに接続されたブスバーと、各分
岐に対応して設けられブスバーに接続された複数個の分
岐ブレーカと、主幹ブレーカに流れる電流値を検出する
電流検出装置と、主幹ブレーカの遮断電流値より小さい
設定電流値を設定されるとともに電流検出装置の検出信
号を入力され検出信号が設定電流値に対し所定条件に達
したとき予め選択された分岐および負荷の少なくとも一
方を予め設定された順序に従って遮断することによって
主幹ブレーカに流れる電流値を設定電流値内に抑える電
力制御装置と、主幹ブレーカ、ブスバー、分岐ブレー
カ、電流検出装置および電力制御装置を収納した箱体
と、この箱体と離間して設けられ、電流検出装置により
検出した電流値を表示する検出電流表示部および電力制
御装置により遮断した分岐または負荷の有無を表示する
動作表示部を有する表示部とを具備していることを特徴
とする。

なお、本発明および後述の特許請求の範囲第２項に記
載された発明において、検出信号が設定電流値を一定時
間以上下回ったときに自動復帰するようにしたり、設定
値のたとえば80％まで低下したとき自動復帰するように
することにより、自動復帰させた後に再び設定電流値を
越えて切離しその後直ちに自動復帰させるという頻繁な
繰り返し動作が発生するのを防止することができる。

また、検出信号が設定電流に対して所定条件に達する
とは、たとえば、検出信号が設定電流値を越える時間が
0.5秒〜数秒継続したというような場合である。しか
し、設定電流を越えたら直ちに分岐または負荷を遮断す
るようにしてもよい。このような条件は、使用機器の精
度、使用条件等によって変化し得るものであるから、そ
れらに応じて設定すればよいものである。

特許請求の範囲第２項に記載の分電盤は、特許請求の
範囲第１項に記載の分電盤において、表示部は、設定電
流値および／または遮断する分岐または負荷の遮断順位
を設定する設定部とともに一体に形成されていることを
特徴とする。

本発明において、設定部は信号線を介して設定信号を
送出するもの、無線で設定信号を送出するもののいずれ
でもよいものである。また、この設定部は、設定電流値
と遮断順位の少なくとも一方の設定を行えるものであれ
ばよく、たとえば、電流値を固定的にする場合には、遮
断順位のみを設定できるものとすればよい。すなわち、
分電盤として要求される仕様に応じて設定部の仕様も変
化するものである。

（作用） 特許請求の範囲第１項に記載の発明は次の作用を奏す
る。各分岐の電流値が所定値を越えたとき、従来の分電
盤と同様に対応する分岐ブレーカが遮断動作する。各分
岐の総電流値すなわち主幹ブレーカを流れる電流値は電
流検出装置により検出されて電流制御装置に入力され
る。電力制御装置はこの検出信号が設定電流値に対し所
定条件に達しているかどうかを判定し、検出信号が所定
条件に達している時には、予め選択された分岐または負
荷を予め設定された順序に従って遮断する。したがっ
て、総電流値を設定電流値内に抑えるように制御するこ
とが可能となり、主幹ブレーカが遮断動作して全負荷を
停止させることを防止できる。また、どの分岐あるいは
負荷を切離すかは予め選択できるので、その分岐に接続
する負荷や切離す負荷として必要性の低いものを選択す
ることによって、使用者の不便、混乱等を最少のものに
できる。

そして、本発明の分電盤は、箱体と離間して設けられ
電流検出装置により検出した電流値を表示する検出電流
表示部および電力制御装置により遮断した分岐または負
荷の有無を表示する動作表示部を有する表示部を具備し
ている。したがって、この表示部を使用者が屋内で最も
滞在時間の多い箇所に配設しておけば、電力制御装置に
よって予め設定された分岐または負荷が遮断される状態
が近づいたことを認知できる可能性が高まり、今後通電
が遮断されることが予測される負荷機器のうちでその時
点で最も遮断してもよい優先順位の高いものを任意に事
前に停止させる等して、停止させたくない負荷機器への
通電が遮断されるのを回避することができる。

また、特許請求の範囲第２項に記載の発明は、特許請
求の範囲第１項に記載の発明の作用に加えて次の作用を
奏する。すなわち、設定電流値および／または分岐また
は負荷の遮断順位の設定を、この電力制御装置が収納さ
れた分電盤箱体と離間して表示部と一体に設けられた設
定部にて行なうことができる。したがって、表示部によ
って分岐または負荷の電力制御に関する情報が示された
後に、直ちにこの情報に基づいて設定条件の変更を行う
ことができ、今後通電が遮断されることが予測される分
岐または負荷について遮断すべき優先順位を変更した
り、設定電流値をより高い値に設定し直すことができ
る。これにより、初期の設定で遮断すべき優先順位を高
く設定したものの、その時点では遮断させたくない分岐
または負荷について、これらが電力制御によって遮断さ
れてしまうことを短時間に回避し得る。

また、分電盤すなわち箱体がスペース上の問題、ある
いは、誤操作やいたずら防止のために操作しにくい箇所
に設けられても、設定部はこれと離間して設けられるの
で、操作容易な箇所に設置が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第12図を参照して
説明する。１は箱体であり、本実施例では上面を開口し
た細長の本体２と、この本体２の長手方向の両端部にそ
れぞれの一側端部を回動自在に支持され、前記開口を閉
塞可能な扉3a、3bとからなるものである。５は主幹ブレ
ーカで、前記箱体１内に配設されている。本実施例で
は、箱体１の左端（第１図）に配設されている。６はブ
スバーであって、前記主幹ブレーカ５の側面から前記箱
体１の中間部にかけて、前記箱体１のほぼ中央部に設け
られている。このブスバー６と前記主幹ブレーカ５と
は、電線７にて接続されている。また、前記ブスバー６
の上下（第１図）には、複数個の分岐ブレーカ8a、…8n
がそれぞれ横一列に配設されている。そして、これら分
岐ブレーカ8a、…8nと、前記ブスバー６とはそれぞれ電
気的に接続されている。前記分岐ブレーカ8a〜8bの出力
側には図示しない負荷が必要に応じて接続される。ここ
まで説明した分電盤の構造は、比較的よく見られるもの
である。

つぎに、10は電流検出装置であって、上記主幹ブレー
カ５に流れる電流値を検出するものである。本実施例で
は変流器が用いられている。この電流検出装置10の検出
信号は、電力制御装置11に入力される。この電流検出装
置11は、前記検出信号と予め設定された前記主幹ブレー
カ５の遮断電流値より小さい設定電流値とを比較して、
前記検出信号が設定電流値に対して所定条件に達する
と、予め選択された特定の分岐および特定の負荷の少な
くとも一方を電気的に切離すものである。すなわち、本
実施例では、４つの分岐と２つの負荷を切離可能にして
おり、この４つの分岐に対応するのが分岐ブレーカ8a〜
8dであり、前記２つの負荷12a、12bとしては、たとえば
エアコンである（第８図参照）。そして、前記４つの分
岐を切離すものとして、本実施例ではそれぞれに対応さ
せて４つのリモコンリレー13a〜13dを前記分岐ブレーカ
群8a〜8nの右隣に設けている。そして、前記分岐ブレー
カ8a〜8bからは前記リモコンリレー13a〜13dを介して負
荷側に給電するため、別に端子台14を設けている（以
下、前記分岐ブレーカ8a〜8bに対応する分岐を分岐Ａ〜
Ｄと称する。）。15はこれらリモコンリレー13a〜13d動
作用の電源トランスである。また、前記２つのエアコン
12a、12bを切離すために、本実施例では電力線重畳信号
を用いるもので、このために各負荷12a、12bに対応させ
て受信制御信号16a、16bを負荷12a、12bの近傍に設けて
いる。このような、受信制御装置16a、16bとしては、自
己アドレスの電力線重畳信号を受けたときパルスを出力
するような既にテレコントロールシステム等で使用され
ているものを用いればよい。また、前記負荷12a、12bに
は、別記パルスを受ける毎に負荷12a、12bへの給電を
入、切する受信部を設ける。このような、受信部の図示
は省略したが、たとえばHA端子と称されて既に知られて
いるものをそのまま使用できるものである。なお、前記
受信制御装置16a、16bは負荷12a、12b内に収納するよう
にしてもよく、本発明はこのようなものも含むものであ
る。そして、この場合には前記受信制御装置16a、16bに
前記受信部の機能を持たせて、一体構造とすることも可
能である。なお、第８図においては、各給電線を簡略化
のために１本に省略して示してある。

第６図を参照して本実施例における設定部と表示部に
ついて説明する。図において、23は設定部であり、24は
表示部である。本実施例ではこれらは一体に構成されて
信号線を介して上記箱体１内の電力制御装置11に接続さ
れるようになされている。また、本実施例では電力制御
装置11の設定電流値および遮断される分岐Ａ〜Ｄおよび
負荷12a、12bの遮断順位等を設定するようになされてい
る。すなわち、前記設定部23および表示部23は、電力制
御装置11に設けられているものと同様のものである。そ
して、設定部23は、テンキースイッチ231、一括入スイ
ッチ232、一括切スイッチ233、順位設定スイッチ234、
電流設定スイッチ235、復帰スイッチ236にて構成されて
いる。これらスイッチ231〜236の機能については、後述
する。また、表示部24は、設定電流値表示部241、順位
表示部242、使用電流表示部243、カット動作表示部244
を有してなるものである。これら各表示部241〜244の機
能もこれ以降の説明により、明らかになるであろう。な
お、表示部24は発光ダイオード、液晶等を用いて形成す
ることができる。

つぎに、上記電力制御装置11の構成について説明す
る。まず、構造的には、電子部品を搭載した配線板25、
26が２層に積層され、かつ、金属製のケース27に収納さ
れて、上記箱体１の右端部（第１図）に配設されてい
る。つぎに、構成を第９図を参照して説明する。30は演
算処理装置で、上記設定部23からの情報を入力したり、
上記表示部21に表示指令を出力したり、さらに、メモリ
31との間で信号の送受を行なったりするものである。32
は上記電流検出装置10からの検出信号をA/D変換するA/D
変換器であり、そのディジタル信号を前記演算処理装置
30に入力するものである。33は計時手段、34は前記メモ
リ用のバックアップ電源である。また、35はリモコンリ
レー制御信号出力部、36は電力線重畳信号出力部、37は
表示指令出力部である。さらに、本実施例にあっては、
上記分岐Ａ〜Ｄおよび上記負荷12a、12bを一括してオン
または一括してオフさせる機能を有するもので、前記一
括入スイッチ232の情報を入力させる一括オン入力部38
と、一括切スイッチ233の情報を入力させる一括オフ入
力部39とを備えている。

主幹ブレーカ５、分岐ブレーカ8a〜8n群、リモコンリ
レー13a〜13d群と端子台14と電源トランス15、電力制御
装置11は、それぞれ個別に取付け台40〜43に取付けられ
て、第１図において上下に並設されている２本のレール
状の基台44、45に取付けられている。こられ基台44、45
は、たとえばねじ46等の手段により箱体１の本体２の底
面に着脱自在に収付けられている。47は前記主幹ブレー
カ５および前記分岐ブレーカ8a〜8nの操作部を露出させ
る窓穴48、49を有してなる前面パネルである。この前面
パネル47は図示を省略したが、前記基台44、45に取付け
台、ねじ等を用いて取付けられる。

つぎに本分電盤の組立て方法について説明する。ま
ず、組立てについては、箱体１を壁面（図示しない。）
等に露出させてあるいは埋込んで取付ける。一方、基台
44、45に各取付台40〜43を取付け、これら各取付台40〜
43にそれぞれ主幹ブレーカ５、分岐ブレーカ8a〜8n、リ
モコンリレー13a〜13dと端子台14と電源トランス15、電
力制御装置11を取付ける。このようにして所要部品を取
付けられた基台44、45を前記箱体１に取付け、電気配線
を行なって、前面パネル47を取付けると組立ては完了す
る。なお、前記組立てにおいては、各取付台40〜43に所
要部品を取付けた後に基台44、45に取付けたり、箱体１
に予め基台44、45を取付けておくようにしてもよく、上
記の順序に限られるものではない。

つぎに、本発明の作用を第10図〜第12図を参照しなが
ら説明する。まず、使用に先立って各種の設定を行な
う。この設定は、上記設定部23にて行われる。第10図は
基本的な設定処理手順を簡略化して示すものである。電
力を供給されると、演算処理装置30はリセットされ、処
理を開始する。そこで、設定部23のテンキースイッチ23
1等にて電流値、遮断する分岐および負荷の遮断順位等
に設定すると、これらデータが読込まれメモリ31のデー
タを更新するとともに、表示データも更新してこの更新
されたデータを設定電流値表示部241等に表示させる。
設定する電流値、遮断順位は、予め設定された範囲内で
あれば、自由に変更可能であることは当然である。第11
図は設定処理の詳細を示すものである。遮断する分岐Ａ
〜Ｄおよび負荷12a、12bの遮断順位等を設定するには、
順位設定スイッチ235を押すとともに、テンキースイッ
チ231にて対応する分岐または負荷の順位付けを行な
い、復帰スイッチ236を押す。この場合、設定電流値表
示部241の１桁を回路番号表示に利用している。演算処
理装置30は、復帰スイッチ236が押されることによっ
て、設定順位を読込み、これが適正であればメモリ31に
記憶させる。前記順位設定時において、テンキースイッ
チ231にて入力された順位および回路番号は順位表示部2
42および設定電流値表示部241の下１桁に表示されるか
ら、操作者は確認しながら設定できる。そして、前記順
位の設定において、入力されたデータが許容値を越えて
いるような場合にはエラーと判断して、該当する表示部
をフラッシュまたはスクロールさせる等のエラー表示を
行なう。電流値設定は、上記順位設定中でなく、かつ、
上記復帰スイッチ236が押されたことを条件に行われ
る。電流設定スイッチ235を押した後、テンキースイッ
チ231にて電流値を入力し、復帰スイッチを押すと、こ
のデータが読込まれ適正であるとメモリ31に記憶させ
る。この電流値の設定においても、テンキースイッチ23
1にて入力された電流値は電流表示部241に表示されるか
ら、操作者は確認しながら設定できる。そして、入力さ
れたデータが許容値を越えている場合にはエラーと判断
して、該当する表示部をフラッシュまたはスクロールさ
せる等のエラー表示を行う。

使用状態においては、電流検出装置10にて主幹ブレー
カ５に流れる電流を検出し、これを電力制御装置11に入
力する。電力制御装置11では、A/D変換装置32が前記検
出信号をディジタル信号に変換し、演算処理装置30に入
力する。演算処理装置30では、前記ディジタル信号を受
けて使用電流表示部243に表示指令を出力するととも
に、このディジタル信号と設定電流値とを比較する。そ
して、一括スイッチ232、一括切スイッチ233が押されて
いないときであって、前記比較の結果、検出信号が設定
電流値以上であり、かつ、所定時間たとえば0.5秒間継
続したときには、遮断すべき分岐または負荷に関するデ
ータを更新し、遮断信号を出力する。また、カット動作
表示部244に遮断した分岐または負荷を示す表示指令を
出力する。前記所定時間が0.5秒以外でもよいことは上
述したとおりである。さらに、検出信号が設定電流値以
上である場合（あるいは、その後設定電流値以上になっ
た場合）には、同様の処理を行い、つぎの順位の分岐ま
たは負荷を遮断する。本実施例では、たとえば、分岐
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、負荷12a、12bの順序で遮断するように
している。予め選択された分岐Ａ〜Ｄ、負荷12a、12bの
すべてが遮断された後は、もはや遮断すべきものがない
ため、これ以降検出信号が設定電流値を越えたときに
は、従来の分電盤と同様に主幹ブレーカ５が遮断動作す
る。しかし、予め設定する遮断すべき分岐または負荷の
総容量を適当に選べば、主幹ブレーカ５が遮断動作する
ことは極めてまれであることが理解されるであろう。

前述のように、特定された分岐Ａ〜Ｄ、負荷12a、12b
のすべてが遮断された状態で検出信号が設定電流値を下
回り、かつ、所定時間たとえば１分継続すると、負荷12
bすなわちエアコンを自動復帰させる。さらに、検出信
号が設定電流値を下回り、かつ、所定時間たとえば１分
継続すると、負荷12aを自動復帰させる。この場合にお
ける前記所定時間も１分以外であってもよい。そして、
本実施例においては、この時間を上記設定部23のテンキ
ー231等を用いて入力するものである。なお、本実施例
では、自動復帰させるのは上記負荷12a、12bだけとし、
分岐Ａ〜Ｄについては自動復帰させないように設定して
いる。もちろん、分岐Ａ〜Ｄについても自動復帰させる
ことは可能である。しかし、分岐にどの負荷が接続され
るか不明であったり、発熱機器が接続されたりすること
があることを考慮すると、自動復帰させない方が安全上
好ましい場合があるからである。

一括入スイッチ232または一括切スイッチ233が押され
ていると、演算処理装置30は、検出信号の大きさに係わ
らず分岐Ａ〜Ｄおよび負荷12a、12bを順次たとえば0.5
秒間隔でオンまたはオフさせる。前記0.5秒の間隔も任
意に設定可能であり、場合によっては同時にオン、オフ
させてもよい。一括入スイッチ232が押されている場
合、分岐Ａ〜Ｄ、負荷12a、12bをオンさせた後に検出信
号が設定電流値を越えていると、上記と同様な動作によ
り、分岐Ａ〜Ｄ、負荷12a、12bを遮断していく。

なお、設定部は無線で設定信号を送出するものであっ
てもよく、詳細説明は省略するが、リモートコントロー
ルの技術は周知であるから、容易に理解されるであろ
う。

なお、本発明は上記実施例に限られるものではなく、
各種の変形を許容するものである。たとえば、電力制御
装置は分岐および負荷の一方のみを遮断可能としてもよ
い。そして、分岐を遮断するものとしては、リモコンリ
レー以外のリレー、あるいはサイリスタのような半導体
スイッチを用いて構成してもよいし、また、負荷を切離
すために専用の信号線を用いるようにしてもよいもので
ある。

［発明の効果］ 特許請求の範囲第１項に記載の分電盤は、箱体と離間
して設けられ電流検出装置により検出した電流値を表示
する検出電流表示部および電力制御装置により遮断した
分岐または負荷の有無を表示する動作表示部を有する表
示部を具備している。したがって、この表示部を使用者
が屋内で最も滞在時間の多い箇所に配設しておけば、電
力制御装置によって予め設定された分岐または負荷が遮
断される状態が近づいたことを認知できる可能性が高ま
り、今後通電が遮断されることが予測される負荷機器の
うちでその時点で最も遮断してもよい優先順位の高いも
のを任意に事前に停止させる等して、停止させたくない
負荷機器への通電が遮断されるのを回避することができ
る。

特許請求の範囲第２項に記載の分電盤は、特許請求の
範囲第１項に記載の発明の効果に加えて次の効果を有す
る。すなわち、設定電流値および／または分岐または負
荷の遮断順位の設定を、この電力制御装置が収納された
分電盤箱体と離間して表示部と一体に設けられた設定部
にて行なうことができる。したがって、表示部によって
分岐または負荷の電力制御に関する情報が示された後
に、直ちにこの情報に基づいて設定条件の変更を行うこ
とができ、初期の設定で遮断すべき優先順位を高く設定
したものの、その時点では遮断させたくない分岐または
負荷について、これらが電力制御によって遮断されてし
まうことを短時間に回避し得る。

また、分電盤がスペース上の問題、あるいは、誤操作
やいたずら防止のために操作しにくい箇所に設けられて
も、設定部はこれと離間して設けられるので、操作容易
な箇所に設置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第12図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は扉を開いた状態の正面図、第２図は前面パネルを取
付けた状態の正面図、第３図は扉を閉めた状態の正面
図、第４図は第３図のIV−IV′線に沿う断面図、第５図
は第３図のＶ−Ｖ′線に沿う断面図、第６図は要部の正
面図、第７図は電力制御装置の断面図、第８図は各部の
配置および電気接続を概略的に示すブロック図、第９図
は電力制御装置の構成例を示すブロック図、第10〜12図
は処理手順を示す流れ図である。 １……箱体、５……主幹ブレーカ、8a〜8b……分岐ブレ
ーカ、10……電流検出装置、11……電力制御装置、23…
…設定部、24……表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00 H02H 3/08 - 3/10 H02B 9/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主幹ブレーカと、 この主幹ブレーカに接続されたブスバーと、 各分岐に対応して設けられ前記ブスバーに接続された複
   数個の分岐ブレーカと、 主幹ブレーカに流れる電流値を検出する電流検出装置
   と、 主幹ブレーカの遮断電流値より小さい設定電流値を設定
   されるとともに電流検出装置の検出信号を入力され、検
   出信号が設定電流値に対し所定条件に達したとき、予め
   選択された分岐および負荷の少なくとも一方を予め設定
   された順序に従って遮断することによって、主幹ブレー
   カに流れる電流値を設定電流値内に抑える電力制御装置
   と、 主幹ブレーカ、ブスバー、分岐ブレーカ、電流検出装置
   および電力制御装置を収納した箱体と、 この箱体と離間して設けられ、電流検出装置により検出
   した電流値を表示する検出電流表示部および電力制御装
   置により遮断した分岐または負荷の有無を表示する動作
   表示部を有する表示部と、 を具備していることを特徴とする分電盤。
2. 【請求項２】表示部は、設定電流値および／または遮断
   する分岐または負荷の遮断順位を設定する設定部ととも
   に一体に形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の分電盤。