JP2010041759A - Power distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電力と交流電力との双方を供給することができる配電システムに関するものである。 The present invention relates to a power distribution system capable of supplying both DC power and AC power.
従来から、交流50Hzまたは60Hzの単相2線式100Vもしくは単相3線式100/200Vの電路において、主に住宅などの引込口装置として使用する住宅用分電盤(住宅盤ともいう)が提供されている。当該分電盤は、主幹ブレーカ(主開閉器)や、主幹ブレーカの二次側に接続された主幹電路(母線)から分岐して電気機器に電力を供給する分岐電路(分岐線)にそれぞれ設けられた複数の分岐ブレーカ(分岐開閉器)などの交流配電システムを構成する機器を、キャビネットに収納して(組み込んで)なるものである。 Conventionally, a residential distribution board (also referred to as a housing board) used mainly as a service entrance device for a house in an AC 50 Hz or 60 Hz single-phase two-wire 100V or single-phase three-wire 100 / 200V electric circuit. Is provided. The distribution board is installed on the main breaker (main switch) and the branch circuit (branch line) that branches from the main circuit (bus) connected to the secondary side of the main circuit breaker and supplies power to the electrical equipment. A device that constitutes an AC power distribution system such as a plurality of branch breakers (branch switches) is housed (incorporated) in a cabinet.
一方、近年では、太陽電池の普及や省エネルギ化など種々の観点から交流電力に加えて直流電力も配電したいという要望が高まってきている。 On the other hand, in recent years, there is an increasing demand for distributing DC power in addition to AC power from various viewpoints such as the spread of solar cells and energy saving.
そこで、交流電力と直流電力との両方を配電可能な配電システムとして、直流の電力系統に分岐接続される直流用回路遮断器をキャビネットに収納してなる直流分電盤と、交流の電力系統に分岐接続される交流用回路遮断器をキャビネットに収納してなる交流分電盤と、直流分電盤の直流用回路遮断器の二次側に接続される直流配線と、交流分電盤の交流用回路遮断器の二次側に接続される交流配線とを備えるものが提案されている。 Therefore, as a distribution system that can distribute both AC power and DC power, a DC distribution board that houses a DC circuit breaker that is branched and connected to the DC power system in a cabinet, and an AC power system AC distribution board in which the AC circuit breaker to be branched is housed in the cabinet, DC wiring connected to the secondary side of the DC circuit breaker of the DC distribution board, and AC of the AC distribution board The thing provided with the alternating current wiring connected to the secondary side of the circuit breaker for a circuit is proposed.
このような配電システムの他例としては、例えば、特許文献1,2に示すものがある。特許文献1に示すものは、交流電力を配電する分電盤に、交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータや、AC/DCコンバータの出力電圧を昇圧する昇圧コンバータなどを具備した電源手段を備えており、この電源手段より直流負荷(直流機器)に直流電力を供給可能としている。また、特許文献2に示すものは、交流用分電盤ユニットと、直流用分電盤ユニットとをラック本体内に備えている。
ところで、上述したような配電システムは、一般に建物内に敷設されるものであり、直流負荷や交流負荷を直流配線や交流配線に接続するために、建物内の壁に露設される直流コンセントや交流コンセントが使用される。 By the way, the power distribution system as described above is generally laid in a building, and in order to connect a DC load or an AC load to a DC wiring or an AC wiring, AC outlet is used.
ここで、直流は、時間により高電位側と低電位側とが入れ替わる交流とは異なり高電位側と低電位側とが入れ替わることがない。一方、直流負荷は、高電位側の端子と低電位側の端子とを備えており、これらの端子間に印加される電圧によって動作するものである。 Here, the direct current does not interchange between the high potential side and the low potential side, unlike the alternating current in which the high potential side and the low potential side are interchanged with time. On the other hand, the DC load includes a high-potential side terminal and a low-potential side terminal, and operates by a voltage applied between these terminals.
そのため、直流負荷において直流配線の高電位側の電線に接続されるべき端子を低電位側の電線に、直流配線の低電位側の電線に接続されるべき端子を高電位側の電線に接続して、直流負荷の端子間に逆電圧が印加された際には、直流負荷にストレスがかかり、破壊されてしまうおそれがある。 Therefore, in a DC load, connect the terminal to be connected to the high potential side wire of the DC wiring to the low potential side wire, and connect the terminal to be connected to the low potential side wire of the DC wiring to the high potential side wire. Thus, when a reverse voltage is applied between the terminals of the DC load, the DC load may be stressed and destroyed.
直流負荷を直流コンセントに接続する作業は、建物内の居住者などの専門的な知識を有していない者が行うことが多い。したがって、直流負荷と直流コンセントとの接続時に高電位側と低電位側とを逆にして直流コンセントに接続するといった誤結線(誤接続)が行われてしまう可能性が高いから、直流プラグと直流コンセントには、直流プラグを直流コンセントに正しい形でしか接続できないような措置が従来から講じられている。 The work of connecting a DC load to a DC outlet is often performed by a person who does not have specialized knowledge, such as a resident in a building. Therefore, there is a high possibility of erroneous connection (incorrect connection) such that the high potential side and the low potential side are reversed and connected to the DC outlet when the DC load and DC outlet are connected. Conventionally, measures have been taken in outlets so that the DC plug can only be connected to the DC outlet in the correct form.
しかしながら、直流配線と直流コンセントには、上記のような措置が講じられておらず、直流配線の高電位側の電線と低電位側の電線との区別などが難しく、たとえ専門知識を有する技術者であっても、直流コンセントを直流配線に接続する際に、直流配線の高電位側と低電位側とを逆にして接続してしまうといった誤結線(誤接続)を行ってしまうことがあった。 However, the DC wiring and the DC outlet do not have the above measures, and it is difficult to distinguish between the high potential side wires and the low potential side wires of the DC wiring. However, when connecting the DC outlet to the DC wiring, there was a case where an erroneous connection (incorrect connection) was made such that the high potential side and the low potential side of the DC wiring were reversed. .
また、従来から交流分電盤が普及しており、交流用の配線器具が種々提供されている。このような現状や配電システムの敷設にかかるコストや増設の容易さなどの種々の面を考慮すれば、直流コンセントなどの直流用の配線器具の規格は、交流用の配線器具の規格に合わせることが好ましい。そのため、直流用の配線器具と交流用の配線器具は外観上紛らわしく、また直流配線や交流配線に用いる配線には同じ規格のものが用いられることが多い。よって、直流コンセントを直流配線ではなく交流配線に接続してしまうといった誤結線が行われることもあった。 Further, AC distribution boards have been widely used in the past, and various types of AC wiring devices are provided. Considering various aspects such as the current situation, the cost of installing the power distribution system, and the ease of expansion, the standards for DC wiring devices such as DC outlets should match the standards for AC wiring devices. Is preferred. Therefore, the DC wiring device and the AC wiring device are confusing in appearance, and the same standard is often used for the wiring used for the DC wiring and AC wiring. As a result, erroneous connection such as connecting the DC outlet to the AC wiring instead of the DC wiring may occur.
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、誤結線によって直流コンセントに接続された直流負荷が破壊されてしまうことを防止できる配電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a power distribution system that can prevent a DC load connected to a DC outlet from being broken due to misconnection.
上述の課題を解決するために、請求項1の発明では、直流の電力系統に分岐接続される直流用回路遮断器をキャビネットに収納してなる直流分電盤と、交流の電力系統に分岐接続される交流用回路遮断器をキャビネットに収納してなる交流分電盤と、直流分電盤の直流用回路遮断器の二次側に接続される直流配線と、交流分電盤の交流用回路遮断器の二次側に接続される交流配線と、直流配線に接続される直流コンセントとを少なくとも備えて、建物内に敷設される配電システムであって、直流コンセントは、直流プラグの高電位側の栓刃に対応する高電位側刃受部および低電位側の栓刃に対応する低電位側刃受部を有するプラグ接続部と、高電位側刃受部に接続される高電位側端子部および低電位側刃受部に接続される低電位側端子部を有し直流配線が接続される配線接続部とを器体に備え、高電位側端子部と低電位側端子部との間には、ダイオードが、アノードを低電位側の接続端子にカソードを高電位側の接続端子にそれぞれ電気的に接続する形で、挿入されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of
請求項1の発明によれば、直流配線の高電位側の電線を直流コンセントの配線接続部の低電位側端子部に、低電位側の電線を高電位側端子部にそれぞれ接続した場合には、低電位側端子部の電位が高電位側端子部の電位より高くなる。これによって、高電位側端子部と低電位側端子部との間がダイオードで短絡されるから、直流用回路遮断器がトリップする。一方、交流配線を直流コンセントの配線接続部に接続した場合には、交流の半サイクルだけ低電位側端子部の電位が高電位側端子部の電位より高くなる。これによって、交流の半サイクルではあるがダイオードにより高電位側端子部と低電位側端子部との間が短絡されるから、交流用回路遮断器がトリップする。このように、誤結線が行われた場合には、直流用回路遮断器または交流用回路遮断器がトリップするから、直流コンセントに接続された直流負荷への給電が停止される。したがって、誤結線によって直流コンセントに接続された直流負荷が破壊されてしまうことを防止することができる。
According to the invention of
請求項2の発明では、請求項1の発明において、上記直流コンセントは、上記ダイオードに電流が流れているときと流れていないときとで表示が変化する状態表示部を備え、上記器体には、状態表示部を外部に臨ませる窓部が設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the DC outlet includes a state display unit that changes a display when current is flowing through the diode and when the current is not flowing through the diode. In addition, a window portion is provided that allows the state display portion to face the outside.
請求項2の発明によれば、器体に設けた窓部より状態表示部の表示を確認することによって、誤結線が行われたか否かを知ることができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。
According to the invention of
請求項3の発明では、請求項1または2の発明において、上記高電位側端子部と上記低電位側端子部との少なくとも一方と上記ダイオードとの間には、上記ダイオードに流れる電流を上記直流用回路遮断器および上記交流用回路遮断器のいずれもがトリップ可能な範囲で限流する限流用抵抗部が挿入されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a current flowing through the diode is connected to the direct current between at least one of the high potential side terminal portion and the low potential side terminal portion and the diode. The circuit breaker for current use and the circuit breaker for AC use are characterized in that a current limiting resistor for current limiting is inserted in a range in which tripping is possible.
請求項3の発明によれば、誤結線時にダイオードに流れる電流によってダイオードが破壊されてしまうことを防止することができる。
According to the invention of
請求項4の発明では、請求項1〜3のうちいずれか1項の発明において、上記直流コンセントは、上記ダイオードに接触配置される放熱部を備えていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the DC outlet includes a heat dissipating part arranged in contact with the diode.
請求項4の発明によれば、誤結線時にダイオードに電流が流れることによるダイオードの温度上昇を抑制することができて、急峻な電流変化が生じた際でも、ダイオードが破壊され難くなる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the diode due to the current flowing through the diode at the time of incorrect connection, and the diode is not easily destroyed even when a steep current change occurs.
請求項5の発明では、請求項1〜4のうちいずれか1項の発明において、上記ダイオードは、ツェナダイオードであることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
請求項5の発明によれば、結線が正しく行われた場合でも、直流の電力系統の電圧が直流コンセントに適合する電圧より高電圧であれば、ツェナダイオードがブレークダウン(降伏)して、高電位側端子部と低電位側端子部との間が短絡される。これによって、直流用回路遮断器がトリップするため、直流コンセントに接続された直流負荷への給電が停止されて、直流負荷が破壊されてしまうことを防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when the connection is correctly performed, if the voltage of the DC power system is higher than the voltage suitable for the DC outlet, the Zener diode breaks down (breaks down), and the high The potential side terminal part and the low potential side terminal part are short-circuited. As a result, since the DC circuit breaker trips, it is possible to prevent power supply to the DC load connected to the DC outlet from being stopped and the DC load from being destroyed.
本発明は、誤結線によって直流コンセントに接続された直流負荷が破壊されてしまうことを防止できるという効果を奏する。 The present invention has an effect that it is possible to prevent the DC load connected to the DC outlet from being broken due to erroneous connection.
本発明の一実施形態の配電システムは、住宅などの建物内に敷設されるものであって、図1(a)に示すように、直流分電盤1と、交流分電盤2と、直流配線Ldcと、交流配線Lacと、直流コンセント3と、交流コンセント4とを備えている。
A power distribution system according to an embodiment of the present invention is laid in a building such as a house. As shown in FIG. 1A, a
直流分電盤1および交流分電盤2はいずれも住宅用分電盤(住宅盤ともいう)であり、交流の電力系統ACに接続されている。ここで、交流の電力系統ACとしては、例えば、交流50Hzまたは60Hzの単相2線式100Vもしくは単相3線式100/200Vのものが挙げられる。もちろん交流の電力系統ACは上記の例に限定されない。
Each of the
交流分電盤2は、主幹ブレーカ(主開閉器)20と、複数(図示例では6つ)の交流用分岐ブレーカ(交流用回路遮断器)21とをキャビネット2aに収納して(組み込んで)なる交流配電装置である。交流用分岐ブレーカ21は、主幹ブレーカ20の二次側に接続された主幹電路(母線)22から分岐して図示しない交流用の電気機器(交流負荷)に電力を供給する分岐電路(分岐線)23に設けられている(すなわち、交流用分岐ブレーカ21は、交流の電力系統ACに分岐接続されている)。なお、主幹ブレーカ20や交流用分岐ブレーカ21は、交流負荷に過電流(過負荷電流や短絡電流)が流れたり、漏電が生じたりした際(つまり異常電流が発生した際)に、トリップする(交流負荷への給電を遮断する動作を行う)ものであり、従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。
The
ところで、交流用分岐ブレーカ21の二次側(負荷側)には、交流配電用の配線である交流配線Lacが接続される。当該交流配線Lacには、交流コンセント4などの交流用配線器具が接続される。このような交流配線Lacは、例えば、電圧極側の電線と接地極側の電線とを有する二芯(二線式)のものである。
By the way, the AC wiring Lac which is wiring for AC distribution is connected to the secondary side (load side) of the
キャビネット2aは、前面が開口された箱状に形成され内部に主幹ブレーカ20や交流用分岐ブレーカ21を収納するボックスや、ボックスの前面開口を開閉するドアなどを備えている。このようなキャビネット2aも従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。
The
交流コンセント4は、壁面W(図2(a)参照)に埋め込み設置されるものであって、交流負荷に設けられた交流プラグ(図示せず)が接続されるプラグ接続部(図示せず)と、交流用分岐ブレーカ21の二次側に接続するための配線接続部(図示せず)とを備える。交流コンセント4は、従来周知のものを採用することができるから、詳細な説明は省略する。
The
直流分電盤1は、AC/DCコンバータ(交直変換器)10と、複数(図示例では3つ)の直流用分岐ブレーカ(直流用回路遮断器)11とをキャビネット1aに収納して(組み込んで)なる直流配電装置である。
The
AC/DCコンバータ10は、ダイオード・ブリッジなどの整流器(図示せず)や、昇降圧チョッパ回路などを備え、交流の電力系統ACの交流電圧を所定電圧(例えば24V)の直流電圧に変換して出力する。したがって、交流の電力系統ACとAC/DCコンバータ10とによって、直流の電力系統DCが構成される。
The AC /
直流用分岐ブレーカ11は、AC/DCコンバータ10の出力側に接続され、直流電力が供給される主幹電路(母線)12から分岐して図示しない直流用の電気機器(直流負荷)に電力を供給する分岐電路(分岐線)13に設けられている(すなわち、直流用分岐ブレーカ11は、直流の電力系統DCに分岐接続されている)。なお、直流用分岐ブレーカ11は、直流負荷に過電流(過負荷電流や短絡電流)が流れたり、漏電が生じたりした際(つまり異常電流が発生した際)に、トリップする(直流負荷への給電を遮断する動作を行う)ものであり、従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。
The
直流用分岐ブレーカ11の二次側(負荷側)には、直流配電用の配線である直流配線Ldcが接続される。当該直流配線Ldcには、直流コンセント3などの直流用配線器具が接続される。このような直流配線Ldcは、高電位側の電線と低電位側の電線とを有する二芯のものである。
A DC wiring Ldc, which is a wiring for DC distribution, is connected to the secondary side (load side) of the
キャビネット1aは、前面が開口された箱状に形成され内部にAC/DCコンバータ10や直流用分岐ブレーカ11を収納するボックスや、当該ボックスの前面開口を開閉するドアなどを備えている。このようなキャビネット1aも従来周知のものを採用することができるから詳細な説明は省略する。
The
直流コンセント3は、図2(a)に示すように壁面Wに埋め込み設置されるものであって、図1(b)に示すように、直流負荷に設けられた直流プラグ(図示せず)が接続されるプラグ接続部30と、直流用分岐ブレーカ11の二次側に接続するための配線接続部31とを器体32に備える。
The
プラグ接続部30は、直流プラグの高電位側の栓刃(図示せず)に対応する高電位側刃受部30Hと、直流プラグの低電位側の栓刃(図示せず)に対応する低電位側刃受部30Lとを有している。高電位側刃受部30Hと低電位側刃受部30Lの構成は、使用を想定する直流プラグの規格に応じて適宜設定される。
The
配線接続部31は、直流配線Ldcを介して直流コンセント3を直流用分岐ブレーカ11の二次側に接続するためのものであり、直流配線Ldcの高電位側の電線に接続される高電位側端子部31Hと、直流配線Ldcの低電位側の電線に接続される低電位側端子部31Lとを備えている。
The
ここで、高電位側端子部31Hと高電位側刃受部30Hとは金属材料により一体に形成され、低電位側端子部31Lと低電位側刃受部30Lとは金属材料により一体に形成されている。すなわち、高電位側端子部31Hは、高電位側刃受部30Hに電気的に接続され、低電位側端子部31Lは、低電位側刃受部30Lに電気的に接続されている。なお、高電位側端子部31Hおよび低電位側端子部31Lとしては、例えば速結端子などその他の周知の端子を採用することができる。
Here, the high potential
また、直流コンセント3は、誤結線による逆電圧から直流負荷を保護するための構成としてダイオードDを備える。ダイオードDは、PNダイオードであって、アノードを低電位側端子部31Lに、カソードを高電位側端子部31Hに接続する形で、高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間に挿入されている。
Further, the
したがって、直流配線Ldcの高電位側の電線(すなわち直流の電力系統DCの高電位側)を高電位側端子部31Hに、直流配線Ldcの低電位側の電線(すなわち直流の電力系統DCの低電位側)を低電位側端子部31Lに接続した状態では、高電位側端子部31Hの電位が低電位側端子部31Lよりも高くなるから、ダイオードDには電流が流れない。一方、直流配線Ldcの高電位側の電線を低電位側端子部31Lに、直流配線Ldcの低電位側の電線を高電位側端子部31Hに接続した状態では、高電位側端子部31Hの電位が低電位側端子部31Lよりも低くなるから、図1(b)に矢印Aで示すようにダイオードDに電流が流れ、高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡されることになる。また、直流配線Ldcではなく交流配線Lacを配線接続部31に接続した場合(つまり交流用分岐ブレーカ21を介して直流コンセント3を交流の電力系統ACに接続した場合)には、交流の半サイクルだけ低電位側端子部31Lの電位が高電位側端子部31Hの電位より高くなるので、ダイオードDにより高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡されることになる。
Accordingly, the high potential side wire of the DC wiring Ldc (ie, the high potential side of the DC power system DC) is connected to the high potential
さらに、直流コンセント3は、誤結線が行われているか否かを表示するための状態表示部33を備える。状態表示部33は、例えば、可逆性を有する感温材(温度によって色彩が変化する材料)を利用した感温テープ(感温シール)である。状態表示部33は、図2(b)に示すように、ダイオードDの表面に貼り付けられている。したがって、状態表示部33の色彩(色)は、主としてダイオードDの温度に依存する。本実施形態では、状態表示部33として、低温時には白色、高温時には赤色となるようなものを用いている。ここで、低温時とは、ダイオードDに電流が流れていないときのダイオードDの温度を想定しており、高温時とは、ダイオードDに電流が流れているとき、つまりは誤結線時のダイオードDの温度を想定している。つまり、状態表示部33はダイオードDに電流が流れているか否かによって色が変化する。そのため、状態表示部33の色が白色であれば正常(結線が正しい)、赤色であれば異常(結線が誤り)と判断することができる。
Furthermore, the
器体(筐体)32は、図2(a)に示すように、直方体の箱状に形成されている。器体32の前面(直流プラグとの対向面)には、直流プラグの本体部分の先端側と凹凸嵌合する断面円形状の嵌合凹所32aが形成されており、当該嵌合凹所32aの底面に、一対の栓刃挿入口32bが形成されている。そして、嵌合凹所32aの内周面には、一方の栓刃挿入口32bの直流プラグの高電位側の栓刃が、他方の栓刃挿入口32bに直流プラグの低電位側の栓刃がそれぞれ挿入されるように直流プラグと直流コンセント3との接続状態を規定するリブ32cが設けられている。つまり、本実施形態における直流コンセント3では、直流プラグの高電位側の栓刃が他方の栓刃挿入口32bに、低電位側の栓刃が一方の栓刃挿入口32bにそれぞれ挿入される形では、直流プラグを直流コンセント3に接続できないようになっている。また、器体32の前面には、状態表示部33を外部(前面側)に臨ませる孔(図示例では断面矩形状の孔)よりなる窓部32dが設けられている。器体32の後面には、直流配線Ldcの高電位側の電線を器体32内に挿入するための高電位側の挿入孔(図示せず)と、直流配線Ldcの低電位側の電線を器体32内に挿入するための低電位側の挿入孔(図示せず)とが形成されている。
The container (housing) 32 is formed in a rectangular parallelepiped box shape as shown in FIG. On the front surface (opposite surface to the DC plug) of the
器体32には、プラグ接続部30が、高電位側刃受部30Hを一方の栓刃挿入口32bに、低電位側刃受部30Lを他方の栓刃挿入口32bにそれぞれ対応させる形で収納され、配線接続部31が、高電位側端子部31Hを高電位側の挿入孔に、低電位側端子部31Lを低電位側の挿入孔にそれぞれ対応させる形で収納される。また、ダイオードDは、状態表示部33を器体32の窓部32dより外部に臨ませる形で器体32内に収納される。
In the
以上述べたように本実施形態の配電システムは、直流の電力系統DCに分岐接続される直流用分岐ブレーカ11をキャビネット1aに収納してなる直流分電盤1と、交流の電力系統ACに分岐接続される交流用分岐ブレーカ21をキャビネット2aに収納してなる交流分電盤2と、直流分電盤1の直流用分岐ブレーカ11の二次側に接続される直流配線Ldcと、交流分電盤2の交流用分岐ブレーカ21の二次側に接続される交流配線Lacと、直流配線Ldcに接続される直流コンセント3と、交流配線Lacに接続される交流コンセント4とを備える。
As described above, the power distribution system according to the present embodiment branches to the
この配電システムの直流コンセント3においては、誤結線による逆電圧から直流負荷を保護するために、ダイオードDが、アノードを低電位側端子部31Lに、カソードを高電位側端子部31Hに接続する形で、高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間に挿入されている。そのため、直流の電力系統DCの高電位側を高電位側端子部31Hに、直流の電力系統DCの低電位側を低電位側端子部31Lに接続したとき(直流配線Ldcを正しく接続したとき)は、ダイオードDには電流が流れず、状態表示部33の色は白色である。
In the
一方、直流配線Ldcの高電位側の電線を直流コンセント3の配線接続部31の低電位側端子部31Lに、低電位側の電線を高電位側端子部31Hにそれぞれ接続した場合には、低電位側端子部31Lの電位が高電位側端子部31Hの電位より高くなる。この場合、ダイオードDにより高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡されるから、直流コンセント3が二次側に接続されている直流用分岐ブレーカ11はトリップする。その結果、直流の電力系統DCから直流コンセント3への給電が停止される。また、ダイオードDに電流が流れて高温になるから、状態表示部33の色が白色から赤色に変化する。
On the other hand, when the high potential side wire of the DC wiring Ldc is connected to the low potential
交流配線Lacを直流コンセント3の配線接続部31に接続した場合には、交流の半サイクルだけ低電位側端子部31Lの電位が高電位側端子部31Hの電位より高くなる。この場合、交流の半サイクルではあるがダイオードDにより高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡されるから、直流コンセント3が二次側に接続されている交流用分岐ブレーカ21はトリップする。その結果、交流の電力系統ACから直流コンセント3への給電が停止される。また、ダイオードDに電流が流れて高温になるから、状態表示部33の色が白色から赤色に変化する。
When the AC wiring Lac is connected to the
このように本実施形態の配電システムでは、直流の電力系統DCの高電位側に低電位側端子部31Lを、低電位側に高電位側端子部31Hをそれぞれ接続する(電線を逆に接続する)、あるいは交流の電力系統ACに配線接続部31を接続するといった誤結線が行われた場合には、ダイオードDにより高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡されるため、直流用分岐ブレーカ11または交流用分岐ブレーカ21がトリップして直流コンセント3に接続された直流負荷への給電が停止される。
Thus, in the power distribution system of the present embodiment, the low potential
したがって、本実施形態の配電システムによれば、誤結線によって直流コンセント3に接続された直流負荷が破壊されてしまうことを防止することができる。また、ダイオードDに電流が流れているときと流れていないときとで色が変わる状態表示部33を備えているので、器体32に設けた窓部32dより状態表示部33の色を確認することによって、誤結線が行われたか否かを知ることができるから、速やかに結線のやり直しを促すことができる。
Therefore, according to the power distribution system of the present embodiment, it is possible to prevent the DC load connected to the
ところで、高電位側端子部31HとダイオードDとの間には、ダイオードDに流れる電流を限流する限流用抵抗部(図示せず)が挿入されていてもよい。当該限流用抵抗部の抵抗値は、誤結線時に、直流用分岐ブレーカ11および交流用分岐ブレーカ21のいずれもがトリップ可能な大きさに設定される。つまり、限流用抵抗部は、ダイオードDに流れる電流を直流用分岐ブレーカ11および交流用分岐ブレーカ21のいずれもがトリップ可能な範囲で限流する。
By the way, a current limiting resistor (not shown) for limiting the current flowing through the diode D may be inserted between the high potential
このような限流用抵抗部を設ければ、誤結線時にダイオードDに流れる電流によってダイオードDが破壊されてしまうことを防止することができる。なお、限流用抵抗部は、高電位側端子部31HとダイオードDとの間ではなく、低電位側端子部31LとダイオードDとの間に挿入してもよく、要するに、高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの少なくとも一方とダイオードDとの間に挿入すればよい。なお、限流用抵抗部を設ける場合には、状態表示部33をダイオードDではなく限流用抵抗部に設けてもよい。抵抗はダイオードに比べて通電時の発熱量を調整し易いから、状態表示部33をダイオードDに設ける場合に比べれば設計が容易になる。
Providing such a current-limiting resistor can prevent the diode D from being destroyed by the current flowing through the diode D at the time of incorrect connection. The current limiting resistor may be inserted not between the high potential
ところで、上記の例では、状態表示部33に感温テープを用いているが、磁気反転表示器(図示せず)を用いてもよい。磁気反転表示器は、例えば、板状に形成され厚み方向の一面と他面がそれぞれ異なる色(例えば、一面が白色、他面が赤色)に着色された表示素子と、表示素子を反転させる駆動装置とを備える。駆動装置は、表示素子の上記一面を表側(器体32の窓部32dより外部に臨ませる側)に向けるためのコイル(セット用コイル)と、表示素子の上記他面を表側に向けるためのコイル(リセット用コイル)とを有するものであり、通電するコイルを切り替えることによって表示素子を反転させることができる。このような磁気反転表示器を用いる場合には、例えば、リセット用コイルを高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとのいずれか一方とダイオードDとの間に挿入するとともに、セット用コイルをPNダイオードとともに高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間に挿入すればよい。ここで、PNダイオードは、高電位側端子部31Hの電位が低電位側端子部31Lより高いときだけセット用コイルに電流を流すために使用される。また、セット用コイルに流れる電流は、直流用分岐ブレーカ11や交流用分岐ブレーカ21がトリップしないような大きさでかつ表示素子を反転させることができる大きさに設定される。
By the way, in the above example, a temperature sensitive tape is used for the
この場合において、直流の電力系統DCの高電位側を高電位側端子部31Hに、直流の電力系統DCの低電位側を低電位側端子部31Lに接続したとき(直流配線Ldcを正しく接続したとき)は、セット用コイルに電流が流れる。そのため、状態表示部33の表示素子の上記一面が表側になり、器体32の窓部32dから見える状態表示部33の色は白色である。一方、直流配線Ldcを逆に接続したときは、ダイオードDを通じてリセット用コイルに電流が流れる。そのため、状態表示部33の表示素子は反転されて、上記他面が表側になり、器体32の窓部32dから見える状態表示部33の色は赤色になる。また、交流配線Lacを接続したときは、セット用コイルとリセット用コイルに交互に電流が流れる。そのため、状態表示部33において表示素子が繰り返し反転され、器体32の窓部32dから見える状態表示部33の色は白色と赤色が交互に入れ替わることになる。
In this case, when the high potential side of the DC power system DC is connected to the high potential
したがって、このような磁気反転表示器を用いた状態表示部33であっても、同様に、誤結線か否かの表示が可能である。なお、状態表示部33による表示は、色によるものではなく、文字や記号などであってもよい。
Therefore, even in the
また、直流コンセント3は、ダイオードDに接触配置される放熱部を備えていてもよい。このような放熱部としては、例えば、熱容量が大きい材料により形成された熱伝導体(例えば銅バルクなど)により板状に形成されたものを採用することができる。このような放熱部を設ければ、誤結線時にダイオードDに電流が流れることによるダイオードDの温度上昇を抑制することができて、急峻な電流変化が生じた際でも、ダイオードDが破壊され難くなる。
Further, the
また、ダイオードDとしては、PNダイオードの代わりに、ツェナダイオード(ツェナーダイオード)を用いることができる。この場合、結線が正しく行われた場合でも、直流の電力系統DCの電圧がツェナダイオードの降伏電圧(ブレークダウン電圧)を越えていれば、ダイオードDを通じて、高電位側端子部31Hと低電位側端子部31Lとの間が短絡される。そのため、直流用分岐ブレーカ11がトリップし、これによって、直流コンセント3に接続された直流負荷への給電が停止されて、直流負荷が破壊されてしまうことを防止することができる。このようなツェナダイオードの降伏電圧は、直流コンセント3の使用を想定している電圧(直流コンセント3に適合する電圧)より高く、かつ使用を想定していない高電圧(過電圧として検出したい電圧)より低く設定される。例えば、直流コンセント3の使用を想定している電圧が24Vであれば、30V程度に設定することで、48Vのような過電圧から直流負荷を保護することが可能になる。
As the diode D, a Zener diode (zener diode) can be used instead of the PN diode. In this case, even if the connection is correctly performed, if the voltage of the DC power system DC exceeds the breakdown voltage (breakdown voltage) of the Zener diode, the high
なお、本実施形態の配電システムはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲を本実施形態の構成に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更してもよい。また、本実施形態の配電システムは、少なくとも直流分電盤1と、交流分電盤2と、直流コンセント3を含んでいればよく、交流コンセント4やその他のスイッチなどの種々の配線器具は適宜付設されるものである。また、本実施形態における直流分電盤1は、交流の電力系統ACに接続されているためにAC/DCコンバータ10を備えているが、例えば、太陽電池や燃料電池などの直流電源から電力を得ることができるのであれば、AC/DCコンバータ10は必ずしも設ける必要はない。太陽電池や燃料電池などの直流電源を用いる場合には所望の電圧を得るためDC/DCコンバータを設けてもよい。また、直流分電盤1の直流用分岐ブレーカ11や、交流分電盤2の交流用分岐ブレーカ21は、同じキャビネットに収納するようにしてもよい。
Note that the power distribution system of the present embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention to the configuration of the present embodiment, and may be changed without departing from the spirit of the present invention. Moreover, the power distribution system of this embodiment should just contain the
1 直流分電盤
1a キャビネット
2 交流分電盤
2a キャビネット
3 直流コンセント
4 交流コンセント
11 直流用分岐ブレーカ(直流用回路遮断器)
21 交流用分岐ブレーカ(交流用回路遮断器)
30 プラグ接続部
30H 高電位側刃受部
30L 低電位側刃受部
31 配線接続部
31H 高電位側端子部
31L 低電位側端子部
32 器体
32d 窓部
33 状態表示部
D ダイオード
DC 直流の電力系統
AC 交流の電力系統
Ldc 直流配線
Lac 交流配線
1
21 AC branch breaker (AC circuit breaker)
30 Plug connection part 30H High potential side
Claims (5)
直流コンセントは、直流プラグの高電位側の栓刃に対応する高電位側刃受部および低電位側の栓刃に対応する低電位側刃受部を有するプラグ接続部と、高電位側刃受部に接続される高電位側端子部および低電位側刃受部に接続される低電位側端子部を有し直流配線が接続される配線接続部とを器体に備え、
高電位側端子部と低電位側端子部との間には、ダイオードが、アノードを低電位側の接続端子にカソードを高電位側の接続端子にそれぞれ電気的に接続する形で、挿入されていることを特徴とする配電システム。 A DC distribution board that houses a DC circuit breaker that is branched and connected to a DC power system in a cabinet, and an AC component that houses an AC circuit breaker that is branched and connected to an AC power system in the cabinet. DC wiring connected to the secondary side of the circuit breaker for DC of the distribution board, DC circuit breaker, AC wiring connected to the secondary side of the circuit breaker for AC switching of the AC distribution board, and DC wiring A power distribution system provided at least with a DC outlet connected to the
The DC outlet includes a plug connecting portion having a high potential side blade receiving portion corresponding to a high potential side plug blade of a DC plug and a low potential side blade receiving portion corresponding to a low potential side plug blade, and a high potential side blade receiving portion. The container body has a high-potential side terminal portion connected to the portion and a low-potential side terminal portion connected to the low-potential side blade receiving portion and a wiring connection portion to which the DC wiring is connected,
A diode is inserted between the high potential side terminal portion and the low potential side terminal portion, with the anode electrically connected to the low potential side connection terminal and the cathode electrically connected to the high potential side connection terminal, respectively. Power distribution system characterized by
上記器体には、状態表示部を外部に臨ませる窓部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の配電システム。 The DC outlet includes a state display unit that changes a display when current is flowing through the diode and when current is not flowing through the diode,
The power distribution system according to claim 1, wherein the container is provided with a window portion that allows the state display portion to face the outside.
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