JP7811706B2 - 開閉システム、開閉ユニット、センサアダプタ、及び分電盤システム - Google Patents

開閉システム、開閉ユニット、センサアダプタ、及び分電盤システム

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Description

本開示は、一般に、開閉システム、開閉ユニット、センサアダプタ、及び分電盤システムに関する。より詳細には本開示は、異常検出に応じて接点を開極する機能を有する開閉システム、開閉ユニット、センサアダプタ、及び分電盤システムに関する。
従来例として特許文献1記載の回路遮断器を例示する。特許文献1記載の回路遮断器(以下、従来例という。)は、電源と負荷との間を結ぶ電路を遮断する開極機構部と、電路に生じたアーク短絡事故を検出して開極機構部を動作させるアーク検出回路とを備える。また、アーク検出回路は、電流検出回路、電圧検出回路、マイコン、引き外し回路、開閉状態検出手段、テスト回路、及び上記の各回路を駆動するための電源回路を備えている。電源回路は、電源から供給される交流電圧から直流の出力電圧を作成して各回路に供給する。
特開2003-317598号公報
ところで、アーク短絡事故以外の事故(異常)、例えば、漏電事故、コード短絡事故等を検出するための検出回路(検出部)を回路遮断器に追加しようとしても、回路遮断器の収容スペースの制約等によって困難な場合がある。
本開示は上記事由に鑑みてなされ、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくする開閉システム、開閉ユニット、センサアダプタ、及び分電盤システムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記第1電路は、複数相の電路を含む。前記検出部は、前記物理量として、前記複数相の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成される。
本開示の別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記開閉システムは、前記センサアダプタを複数備える。複数の前記センサアダプタは、前記判定部が判定する前記異常の種類が互いに異なる。前記開閉ユニットは、複数の前記センサアダプタのいずれか1つに選択的に取り付けられる。
本開示の更に別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記開閉ユニットは、前記第2電路に配置されて短絡電流を検出するための短絡検出部を更に有する。前記開閉部は、前記短絡検出部で前記短絡電流が検出されることによって前記接点を開極する。
本開示の更に別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記センサアダプタは、前記第1電路の一端に配置される一次側端子、及び前記第1電路の他端に配置される二次側端子を更に有する。前記開閉ユニットは、前記第2電路の一端に配置されるユニット端子を更に有する。前記一次側端子は、一次側の給電部の端子と接続されるように構成される。前記ユニット端子は、前記二次側端子と接続されるように構成される。前記開閉システムは、前記ユニット端子が前記給電部の端子と接続されることを阻害する構造を備える。
本開示の更に別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記センサアダプタは、前記第1電路が分電盤の電路バーに固定された態様で前記分電盤内に配置されている。
本開示の更に別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記特定の回路とは、複数の分岐回路のうちの1つの特定の分岐回路である。前記センサアダプタは、複数の前記開閉ユニットが同時に取り付け可能に構成されて、前記複数の分岐回路と一対一でそれぞれ対応する複数の前記第1電路と、複数の前記第1電路における前記物理量をそれぞれ検出する複数の前記検出部と、を有する。前記センサアダプタに取り付けられた前記開閉ユニットの前記第2電路は、複数の前記第1電路のうちの対応する前記第1電路と電気的に接続されて、前記特定の分岐回路の一部を構成する。前記判定部は、前記複数の分岐回路の各々について個別に異常の有無を判定する。前記出力部は、前記複数の分岐回路のうち異常が有ると判定された分岐回路に対応する前記開閉ユニットに前記遮断信号を出力する。
本開示の更に別の一態様に係る開閉システムは、センサアダプタと、前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える。前記センサアダプタは、第1電路と、検出部と、判定部と、出力部と、第1器体と、を有する。前記検出部は、前記第1電路における電気に関する物理量を検出する。前記判定部は、前記物理量に基づき異常の有無を判定する。前記出力部は、前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する。前記第1器体は、前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する。前記開閉ユニットは、第2電路と、入力部と、開閉部と、第2器体と、を有する。前記第2電路は、特定の回路の一部を構成する。前記入力部には、前記遮断信号が入力される。前記開閉部は、前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える。前記第2器体は、前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される。前記第1電路は、単相三線式に対応する3つの電路を含む。前記開閉ユニットは、前記第1電路に対する前記第2電路の接続態様について、前記3つの電路のうち、第1実行値の電圧に対応するL1相及びL2相の電路と電気的に接続する第1接続態様と、前記第1実行値と異なる第2実行値の電圧に対応するL1相及びN相の電路と電気的に接続する第2接続態様とを、所定の操作に応じて切り替え可能な切替機構を更に有する。
本開示の一態様に係る開閉ユニットは、上記のいずれかの開閉システムに適用される。前記開閉ユニットは、前記センサアダプタに対して着脱可能に取り付けられる。
本開示の一態様に係るセンサアダプタは、上記のいずれかの開閉システムに適用される。前記センサアダプタは、前記開閉ユニットに対して着脱可能に取り付けられる。
本開示の一態様に係る分電盤システムは、上記のいずれかの開閉システムと、分電盤と、を備える。前記センサアダプタ、及び前記開閉ユニットは、それぞれ複数設けられる。複数の前記センサアダプタは、前記分電盤の電路バーに固定された態様で前記分電盤内に配置されている。
本開示によれば、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
図1Aは、一実施形態に係る開閉システムが備えるセンサアダプタ及び開閉ユニットの概略構成図である。図1Bは、同上のセンサアダプタが備える制御部のブロック構成図である。 図2は、一実施形態に係る分電盤システムの模式的な正面図である。 図3は、同上の分電盤システムの変形例1における分電盤、センサアダプタ及び開閉ユニットの概略構成図である。 図4は、同上の分電盤システムの変形例2における分電盤、センサアダプタ及び開閉ユニットの概略構成図である。 図5は、同上の分電盤システムの変形例3における分電盤、センサアダプタ及び開閉ユニットの概略構成図である。 図6は、同上の分電盤システムの変形例4の模式的な正面図である。
(概要)
以下、実施形態及び変形例の各々に係る開閉システム、開閉システムに適用されるセンサアダプタ、開閉システムに適用される開閉ユニット、及び分電盤システムについて、図面を用いて説明する。以下の実施形態及び変形例において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
図1Aに示すように、一態様に係る開閉システム1は、センサアダプタ2と、センサアダプタ2に着脱可能に取り付けられる開閉ユニット3と、を備える。図1Aでは、便宜上、1つのセンサアダプタ2と1つの開閉ユニット3とが図示されるが、開閉システム1が備えるセンサアダプタ2及び開閉ユニット3の各々の数は特に限定されない。開閉システム1は、1又は複数のセンサアダプタ2と、1又は複数の開閉ユニット3を備え得る。各開閉ユニット3は、どのセンサアダプタ2とも着脱可能に取り付けられることを想定するが、その限りではなく、例えばある開閉ユニット3は、特定のセンサアダプタ2とだけ着脱可能に取り付けられてもよい。
図2に示すように、開閉システム1は、例えば、分電盤4に適用され得る。言い換えると、一態様に係る分電盤システム100(図2参照)は、開閉システム1と、分電盤4と、を備える。センサアダプタ2、及び開閉ユニット3は、それぞれ複数設けられる。図2は、分電盤4の、キャビネット40の扉が開かれた状態における模式的な正面図を示す。図2では、各センサアダプタ2に対して1つの開閉ユニット3が取り付けられる。図2では、1つのセンサアダプタ2と1つの開閉ユニット3とから成る組が10組、分電盤4内に設置されている。分電盤4は、住居施設(戸建て住宅、又は集合住宅)に設置される住宅用の分電盤であることを想定する。しかし、分電盤4は、住宅用の分電盤に限定されず、非住居施設(店舗、オフィス、学校、福祉施設、複合商業施設、病院、工場、又は屋外施設等)に設置される分電盤でもよい。
センサアダプタ2は、図1Aに示すように、第1電路L1と、検出部21と、判定部23と、出力部24と、第1器体20と、を有する。検出部21は、第1電路L1における電気に関する物理量を検出する。判定部23は、物理量に基づき異常の有無を判定する。出力部24は、判定部23の判定結果に応じて遮断信号S1を開閉ユニット3に出力する。第1器体20は、第1電路L1、検出部21、判定部23及び出力部24を、収容又は保持する。
図2に示すようにセンサアダプタ2が分電盤4の電路バー41(導電バー)に取り付けられる場合、第1電路L1は、複数の分岐回路B1のうちの1つの特定の分岐回路B1の一部を構成し得る。各分岐回路B1には、住宅内で使用される電気機器(負荷)が接続されて、電気機器は、対応する分岐回路B1を通じて電力供給を受ける。ここで言う「電気に関する物理量」とは、短絡電流、過負荷電流、漏電電流、過電圧、又はアーク放電等の異常の有無を判定部23で特定可能な物理量であり、例えば電流又は電圧である。特に、「電気に関する物理量」は、電気機器(負荷)に交流電力を供給する給電路(分岐回路B1)における交流電流、又は交流電圧であることを想定する。
開閉ユニット3は、図1Aに示すように、第2電路L2と、入力部31と、開閉部32と、第2器体30と、を有する。第2電路L2は、特定の回路C1の一部を構成する。入力部31には、遮断信号S1が入力される。開閉部32は、入力部31に入力された遮断信号S1に応じて第2電路L2に挿入された接点P1を開極することで第2電路L2を導通状態から遮断状態に切り替える。第2器体30は、第2電路L2、入力部31及び開閉部32を収容又は保持し、出力部24から入力部31に対して遮断信号S1が伝達可能な態様で第1器体20と連結される。本実施形態では一例として、遮断信号S1の伝達は、出力部24の端子部と入力部31の端子部とが接触して電気的な接続が達成されて電気信号として送信されることにより行われることを想定する。つまり、本実施形態では一例として、第2器体30は、入力部31と出力部24とが電気的に接続された態様で第1器体20と連結される。
図2に示すように分電盤4の電路バー41に取り付けられたセンサアダプタ2に開閉ユニット3が取り付けられる場合、第2電路L2は、複数の分岐回路B1のうちの1つの特定の分岐回路B1の一部を構成し得る。
上記の開閉システム1によれば、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれているため、異常等の検出機能の追加が開閉ユニット3の収容スペース(第2器体30)の制約を受けにくくなる。結果的に、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
また一態様に係る開閉ユニット3は、開閉システム1に適用される。開閉ユニット3は、センサアダプタ2に対して着脱可能に取り付けられる。この場合、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる開閉ユニット3を提供できる。
また一態様に係るセンサアダプタ2は、開閉システム1に適用される。センサアダプタ2は、開閉ユニット3に対して着脱可能に取り付けられる。この場合、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなるセンサアダプタ2を提供できる。
(詳細)
(1)全体構成
以下、本実施形態に係る開閉システム1及び分電盤4を備えた分電盤システム100について、図1A、図1B及び図2を参照しながら詳しく説明する。分電盤システム100は、戸建て住宅等の居住施設に適用される場合を想定する。したがって、開閉システム1及び分電盤4は、居住施設内に設置される。以下では、分電盤システム100に関する導入作業、増設作業、交換作業、又は各種の設定変更作業等を行う者を単に「作業者」と呼ぶことがある。
(2)分電盤
分電盤4は、図2に示すように、キャビネット40、3つの電路バー41、主幹ブレーカ42、及び複数の分岐回路B1を備える。また、分電盤4は、電力計測器、各分岐回路B1を流れる電流を検出する電流検出部等を備える。キャビネット40は、3つの電路バー41、主幹ブレーカ42、複数の分岐回路B1、電力計測器、及び複数の電流検出部等を収容又は保持する。
主幹ブレーカ42は、3つの一次側端子421と、3つの二次側端子422と、各々が対応する一次側端子421と二次側端子422との間の電路に接続された3つの接点P0と、を有する。主幹ブレーカ42は、接点P0をオン又はオフにするための操作レバーを更に有する。また、主幹ブレーカ42は、3つの主幹遮断部423を更に有する。主幹遮断部423は、異常状態を検知すると、接点P0を遮断する。異常状態の一例は、漏電又は過負荷電流の発生である。
主幹ブレーカ42の各一次側端子421には、系統電源につながる引込線W1(図2参照)が電気的に接続される。これにより、主幹ブレーカ42の一次側端子421は、系統電源に電気的に接続される。本実施形態では、配電方式として単相三線式を想定している。そのため、主幹ブレーカ42の一次側端子421には、系統電源につながる単相三線式の引込線W1が電気的に接続される。
主幹ブレーカ42の各二次側端子422には、幹線W2(図2参照)が電気的に接続される。本実施形態では、配電方式として単相三線式を想定している。幹線W2は、第1電圧極(L1相)の導電バー、第2電圧極(L2相)の導電バー、及び中性極(N相)の導電バーに相当する3本の電路バー41(図2参照)を含み得る。
詳細な説明は省略するが、例えば、幹線W2に流れる電流を検出するセンサとして、カレントトランスが設けられ、カレントトランスの検出結果は、スマートメータ等の電力量計に入力される。
本開示でいう「分岐回路」は、幹線W2(電路バー41)から複数に分岐される個々の回路を意味する。各分岐回路B1の一部は、後述の通り、開閉システム1が備えるセンサアダプタ2の第1電路L1と開閉ユニット3の第2電路L2とによって構成されることになる。複数の分岐回路B1の一次側は、幹線W2に電気的に接続される。複数の分岐回路B1の二次側は、宅内の複数の電気機器と電気的に接続され得る。その結果、各電気機器と系統電源とが、対応する分岐回路B1を介して電気的に接続される。複数の電気機器は、電力を消費する負荷機器であり、空調機器、及び照明機器等を含み得る。
複数の電流検出部は、複数の分岐回路B1に流れる電流をそれぞれ検出するように設置される。複数の電流検出部は、例えば、カレントトランス(CT)、又はロゴスキーコイルを含み得る。複数の電流検出部で検出された検出結果は、複数のケーブルを介して電力計測器に入力される。
以下では、便宜上、宅内の壁等に取り付けられている分電盤4を示す図2中の(実体を伴わない)上下左右方向を用いて、センサアダプタ2、開閉ユニット3及び分電盤4等の方向を規定して説明することがある。ただし、センサアダプタ2、開閉ユニット3及び分電盤4等の使用形態を、図2に示すような使用形態に限定する趣旨はない。
(3)開閉システム
開閉システム1は、1又は複数(図2では10個)のセンサアダプタ2と、1又は複数のセンサアダプタ2のいずれにも着脱可能に取り付けられる1又は複数(図2では10個)の開閉ユニット3と、を備える。
以下、複数のセンサアダプタ2のうちのある1つのセンサアダプタ2について図1A、図1Bを参照しながら説明する。
センサアダプタ2は、第1電路L1と、検出部21と、制御部22と、電源回路27と、出力部24と、第1器体20と、一次側端子201と、第1電路接続部A1と、を有する。
第1電路L1は、複数相の電路を含む。本実施形態では一例として、第1電路L1は、分電盤4の給電部5側の配電方式が単相三線式であることに応じて、L1相とN相とに対応する2つの相の電路を含む。具体的には、第1電路L1は、L1相の電路バー41と電気的に接続される電路L11と、N相の電路バー41と電気的に接続される電路L12とを含む。すなわち、例えばL1相-N相間の実効値100Vの交流電力が第1電路L1を通る。電路L11及び電路L12の各々は、1又は複数の導電部材によって構成され得る。
なお、第1電路L1は、L1相の電路バー41と電気的に接続される電路L11と、L2相の電路バー41と電気的に接続される電路とを含み、例えばL1相-L2相間の実効値200Vの交流電力が第1電路L1を通ってよい。また、本開示において、給電部5側の配電方式が単相三線式であることは単なる一例であり、例えば、単相二線式、三相三線式、又は三相四線式等でもよい。その場合、第1電路L1は、L相とN相とに対応する2つの相の電路、R相とS相とT相の3つの相の電路、又は、R相とS相とT相とN相の4つの相の電路を含み得る。
一次側端子201は、第1電路L1の一端(一次側の端、図2では上端)に配置される。そして、一次側端子201は、一次側の給電部5(図2参照)の端子501(図2では不図示、図3参照)と接続されるように構成される。本実施形態では、給電部5は、分電盤4の電路バー41であることを想定するが、センサアダプタ2にとって電力の供給源側の部位であれば、電路バー41に限定されない。
本実施形態では、一次側端子201は2つ設けられている。一方の一次側端子201が電路L11の一端に、他方の一次側端子201が電路L12の一端に、それぞれ配置される。各一次側端子201は、その一部が第1器体20の上端部から露出するように、第1器体20によって保持されている。各一次側端子201は、一例として、差込溝を有し、対応する電路バー41の分岐バーの先端が当該差込溝に対して抜き差し可能に差し込まれることで接続されるプラグイン端子として構成される。
第1電路接続部A1は、開閉ユニット3の(後述する)第2電路接続部A2と着脱可能に接続される。第1電路接続部A1と第2電路接続部A2との接続により、第1電路L1と開閉ユニット3の第2電路L2とが電気的に接続される。第1電路接続部A1は、二次側端子202を含む。二次側端子202は、第1電路L1の他端(二次側の端、図2では下端)に配置される。本実施形態では、二次側端子202は2つ設けられている。一方の二次側端子202が電路L11の他端に、他方の二次側端子202が電路L12の他端に、それぞれ配置される。各二次側端子202は、その一部が第1器体20の下端部から露出するように、第1器体20によって保持されている。
各二次側端子202は、板状の端子として構成される。一方、開閉ユニット3の第2電路接続部A2の(後述する)2つのユニット端子301は、それぞれ差込溝を有し、対応する二次側端子202の先端が当該差込溝に対して抜き差し可能に差し込まれることで接続されるプラグイン端子として構成される。
検出部21は、第1電路L1における電気に関する物理量(ここでは電流)を検出する。検出部21は、図1Aに示すように、過電流(過負荷電流、又は短絡電流)を検出するための(抵抗器等の検出素子を含む)2つの検出回路211及び212を有する。検出回路211は、上記物理量として電路L11を流れる電流を検出するように配置される。検出回路212は、上記物理量として電路L12を流れる電流を検出するように配置される。検出回路211及び212の各々は、制御部22と電気的に接続されていて、検出結果(第1検出値)を制御部22に出力する。
また、検出部21は、上記物理量として漏洩電流を検出するための零相変流器Z1(ZCT:Zero-phase-sequence Current Transformer)等を含む検出回路を更に備える。零相変流器Z1は、その中央の孔に電路L11及びL12の両方が挿通されるように配置される。なお、後述する疑似漏電用の通電路も零相変流器Z1の中央の孔に挿通されるように配置される。零相変流器Z1の出力線は、制御部22と電気的に接続されていて、検出結果(第2検出値)を制御部22に出力する。
言い換えると、検出部21は、物理量として、複数相(L1相とN相)の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成される。
制御部22は、図1Bに示すように、判定部23と、通信部25と、記憶部26とを有する。制御部22は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、制御部22の少なくとも一部(特に判定部23)の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
制御部22は、検出部21(検出回路211、212、及び零相変流器Z1)の検出結果(第1検出値、第2検出値)を監視する。制御部22は、判定部23の判定結果に基づき遮断信号S1を生成して、出力部24から出力させる。
記憶部26は、フラッシュメモリ等の電気的に書き換え可能な不揮発性の半導体メモリである。記憶部26は、上記プログラムが記録されるメモリとは別であることを想定するが、同じでもよい。記憶部26は、判定部23が参照する判定情報(閾値等)、及び自機(センサアダプタ2)が接続された分岐回路B1に関する回路情報(回路番号等)を記憶している。本実施形態では、判定情報及び回路情報は、通信部25を通じて外部から受信した情報に基づき変更可能である。
判定部23は、物理量に基づき異常の有無を判定する異常判定処理を実行する。判定部23は、記憶部26に記憶される過電流判定用の閾値(以下、第1閾値と呼ぶ)を参照し、例えば、検出回路211及び212から出力された第1検出値が第1閾値を超えているか否かを比較する。判定部23は、検出回路211及び212からの第1検出値のうち、少なくとも一方の第1検出値が第1閾値を超えていれば過電流の発生有り、すなわち、異常有りと判定する。第1検出値は、瞬時値でもよいし、或いは、一定期間内のサンプリングデータにおける平均値、最大値、最小値、又は中央値でもよい。
また、判定部23は、記憶部26に記憶される漏洩電流判定用の閾値(以下、第2閾値と呼ぶ)を参照し、例えば、零相変流器Z1から出力された第2検出値が第2閾値を超えているか否かを比較する。判定部23は、第2検出値が第2閾値を超えていれば漏洩電流の発生有り(漏電有り)、すなわち、異常有りと判定する。第2検出値は、瞬時値でもよいし、或いは、一定期間内のサンプリングデータにおける平均値、最大値、最小値、又は中央値でもよい。
漏電に関して補足説明すると、漏電が発生していない場合、電気機器(負荷)に対する往復電流(電路L11と電路L12とに流れる電流)によって発生する磁束が相殺されて、零相変流器Z1の出力線からの出力がゼロになる。一方、漏電が発生した場合、電路L11と電路L12とに流れる電流が不平衡になり、零相変流器Z1の出力線には不平衡度合いに応じた電流が流れる。そのため、判定部23は、零相変流器Z1の出力(第2検出値)に基づいて漏電が発生しているか否かを判定できる。
制御部22は、判定部23の判定結果が「異常有り」を示す場合、遮断信号S1を生成して、出力部24から出力させる。詳細は後述するが、開閉ユニット3は、遮断信号S1を受け取ることで、接点P1が強制的に開極されて分岐回路B1を通電状態から遮断状態にする。
ところで、本実施形態の判定部23が判定する異常の種類は、過電流(過負荷電流及び短絡電流)と漏電とである。しかし、判定部23が判定する異常の種類は、これらに限定されない。判定部23が判定する異常は、短絡電流、過負荷電流、漏電電流、過電圧、及びアーク放電のうちの少なくとも1つの発生であってよい。
また、開閉システム1がセンサアダプタ2を複数備える場合、複数のセンサアダプタ2の判定部23が判定する異常の種類が互いに異なってもよい。開閉ユニット3は、複数のセンサアダプタ2のいずれか1つに選択的に取り付けられる。具体的には、第1のセンサアダプタ2は、検出部21が検出回路211及び212のみを有し、判定部23が過電流判定だけを行うように構成されてよい。第2のセンサアダプタ2は、検出部21が零相変流器Z1を含む検出回路のみを有し、判定部23が漏電判定だけを行うように構成されてよい。第3のセンサアダプタ2は、図1Aに示すように検出部21が検出回路211及び212、零相変流器Z1を含む検出回路を有し、判定部23が過電流及び漏電判定を行うように構成されてよい。作業者は、異なる種類の異常判定の機能を有した複数のセンサアダプタ2の中から適した任意のセンサアダプタ2に開閉ユニット3を取り付けて利用できる。
出力部24は、判定部23の判定結果に応じて遮断信号S1を開閉ユニット3に出力する。本実施形態では一例として、遮断信号S1の伝達は、出力部24と入力部31との電気的な接続が達成されて電気信号として送信されることにより行われる。出力部24は、第1器体20から部分的に露出する端子部を有し、当該端子部が開閉ユニット3の入力部31の端子部と接続されることで、遮断信号S1(電気信号)を開閉ユニット3に出力(伝達)可能な状態となる。
通信部25は、例えば有線又は無線で外部の通信装置と通信するための通信インタフェースの機能を有する。通信装置は、特に限定されず、分電盤4に設置され得る電力計測器、或いは携帯端末(ノートパソコン、タブレット端末、又はスマートフォン等)でもよい。制御部22は、通信部25にて通信装置から受信する情報に基づき、記憶部26内の判定情報や回路情報等を変更する。例えば、センサアダプタ2が実際に設置される分電盤4に関する仕様(例えば定格電流等)に応じて、異常判定処理で使用する第1閾値、第2閾値等の設定変更が必要となる場合もある。作業者は、通信装置を操作して第1閾値、第2閾値等の設定変更を行える。
また、センサアダプタ2は、複数の検出値の各々について個別に有効/無効の設定も可能である。センサアダプタ2は、自機の検出部21の複数の検出回路(検出回路211、212、及び零相変流器Z1)のうち、ある検出回路の検出値を異常判定処理に使用し(有効化)、ある別の検出回路の検出値を異常判定処理に使用しない(無効化)ことが可能である。記憶部26は、有効/無効の設定情報も記憶している。判定部23は、記憶部26内の有効/無効の設定情報を参照して、異常判定処理を実行する。
電源回路27は、入力端が第1電路L1と電気的に接続され、出力端が制御部22と電気的に接続されている。電源回路27は、例えばAC/DC変換回路を有し、第1電路L1から交流電力の供給を受け、AC/DC変換回路にて直流電力に変換し、直流電力から制御部22の動作電源として必要な電力を生成して制御部22に供給する。
第1器体20は、合成樹脂等の電気絶縁性を有する材料によって、例えば上下方向に長尺の矩形の箱状に形成されている(図2参照)。第1器体20は、一次側端子201、第1電路接続部A1、第1電路L1、検出部21、(判定部23を有する)制御部22、電源回路27、及び出力部24等を、収容又は保持する。なお、センサアダプタ2は、検出回路211、212、零相変流器Z1を含む検出回路、制御部22、及び電源回路27等を構成する複数の電子部品等が実装される1又は複数の実装基板を有しており、当該1又は複数の実装基板も第1器体20内に収容されている。
ところで、開閉システム1は、試験機能を有する。例えば開閉システム1は、センサアダプタ2に配置される試験ボタンを更に備える。具体的には、試験ボタンは、その一部が第1器体20から突出するように保持される。人の指等で試験ボタンが押されると、制御部22は、零相変流器Z1の孔を挿通する通電路に擬似漏洩電流を流す。その結果、零相変流器Z1の出力線からは不平衡度合いに応じた電流が流れる。制御部22は、漏電有りと判定し、遮断信号S1を生成して開閉ユニット3に出力する。開閉ユニット3では、接点P1が試験的に開極される。
次に、複数の開閉ユニット3のうちのある1つの開閉ユニット3について図1Aを参照しながら説明する。
開閉ユニット3は、第2電路L2と、入力部31と、引外し回路34と、1又は複数(図示例では2つ)の開閉部32と、短絡検出部33と、第2器体30と、二次側端子302と、第2電路接続部A2と、操作ハンドルと、を有する。
第2電路L2は、特定の回路C1の一部を構成する。本実施形態では、特定の回路C1とは、複数の分岐回路B1のうちの1つの特定の分岐回路B1である。センサアダプタ2の第1電路L1と第2電路L2とは、開閉ユニット3がセンサアダプタ2に取り付けられた状態で、互いに電気的に接続されて、特定の分岐回路B1の一部を構成する。
第2電路L2は、複数相の電路を含む。本実施形態では一例として、第2電路L2は、第1電路L1と同様に、分電盤4の給電部5側の配電方式が単相三線式であることに応じてL1相とN相とに対応する2つの相の電路を含む。具体的には、第2電路L2は、センサアダプタ2を介してL1相の電路バー41と電気的に接続される電路L21と、センサアダプタ2を介してN相の電路バー41と電気的に接続される電路L22とを含む。すなわち、例えばL1相-N相間の実効値100Vの交流電力が第2電路L2を通る。電路L21及び電路L22の各々は、1又は複数の導電部材によって構成され得る。
なお、第2電路L2は、L1相の電路バー41と電気的に接続される電路L21と、L2相の電路バー41と電気的に接続される電路とを含み、例えばL1相-L2相間の実効値200Vの交流電力が第2電路L2を通ってよい。また、上述の通り、給電部5側の配電方式は、単相三線式以外にも、単相二線式、三相三線式、又は三相四線式等でもよい。その場合、第2電路L2は、L相とN相とに対応する2つの相の電路、R相とS相とT相の3つの相の電路、又は、R相とS相とT相とN相の4つの相の電路を含み得る。
第2電路接続部A2は、センサアダプタ2の第1電路接続部A1と着脱可能に接続される。第2電路接続部A2は、ユニット端子301を含む。ユニット端子301は、第2電路L2の一端(一次側の端、図2では上端)に配置される。本実施形態では、ユニット端子301は2つ設けられている。一方のユニット端子301が電路L21の一端に、他方のユニット端子301が電路L22の一端に、それぞれ配置される。各ユニット端子301は、その一部が第2器体30の上端部から露出するように、第2器体30によって保持されている。上述の通り、各ユニット端子301は、センサアダプタ2の対応する二次側端子202が接続されるプラグイン端子として構成される。
二次側端子302は、第2電路L2の他端(二次側の端、図2では下端)に配置される。本実施形態では、二次側端子302は2つ設けられている。一方の二次側端子302が電路L21の他端に、他方の二次側端子302が電路L22の他端に、それぞれ配置される。各二次側端子302は、その一部が第2器体30の下端部から露出するように、第2器体30によって保持されている。各二次側端子302は、例えば、ねじなし端子(いわゆる、速結端子)として構成される。例えば、分電盤4内で一対の電線W3(図1A参照)の第1端が2つの二次側端子302(速結端子)にそれぞれ接続され、当該一対の電線W3の第2端側には、対応する電気機器が電気的に接続されて分岐回路B1を通じで電力供給が成され得る。
入力部31には、遮断信号S1が入力される。入力部31は、第2器体30から部分的に露出する端子部を有し、当該端子部がセンサアダプタ2の出力部24の端子部と接続されることで、遮断信号S1が入力可能な状態となる。入力部31は、引外し回路34と電気的に接続されていて、入力された遮断信号S1は引外し回路34に送られる。
引外し回路34は、一例として、引外しコイル、ヨーク、固定鉄心、可動鉄心、プッシングピン、及び復帰ばね等を有する。ヨークは、主回路コイル331の周囲を覆うように配置される。引外しコイルは、後述する短絡検出部33の主回路コイル331の内部に配置される。引外しコイルは、入力部31と電気的に接続されていて、引外しコイルには、入力部31から入力した遮断信号S1(駆動電流)が流れ得る。固定鉄心は、引外しコイルのコイルボビン内に配置される。可動鉄心は、上記コイルボビン内において、固定鉄心と接触する位置と、固定鉄心から離れる位置との間でスライド可能に配置される。復帰ばねは、例えばコイルばねから構成され、上記コイルボビン内において可動鉄心と固定鉄心との間に収容されている。復帰ばねは、可動鉄心が固定鉄心に接触する向きに移動すると撓み、可動鉄心を固定鉄心から離れる向きに移動させる弾性力を発生する。プッシングピンは、可動鉄心に結合しており、その先端がコイルボビンの外側に突出する。
開閉部32は、固定接点と可動接点とを含む。固定接点と可動接点とで接点P1を構成する。開閉部32の接点P1は、第2電路L2に挿入されている。本実施形態では、各相の電路に1つの開閉部32が設けられている。すなわち、電路L21及びL22には、開閉部321及び322がそれぞれ設けられている。
各開閉部32の固定接点は、固定接点板に固着されている、又は固定接点板の一部として一体となっている。固定接点板は、鉄又は銅等の低抵抗の材料から形成されている。固定接点板は、対応する電路(電路L21又は電路L22)の一部を構成する。
各開閉部32の可動接点は、金属板に抜き加工及び曲げ加工を施して形成されたアーム(可動接触子)の一端にある。可動接点は、アームの一端に固着されている、又はアームの一部として一体となっている。アームは、対応する電路(電路L21又は電路L22)の一部を構成する。アームは、その他端の側に設けられた軸を支点として、可動接点が固定接点と接触する位置と、固定接点から離れる位置との間で回転可能となっている。
2つの開閉部32は、入力部31に入力された遮断信号S1に応じて引外し回路34が作動することで、第2電路L2に挿入された2つの接点P1をほぼ同時に開極する。その結果、第2電路L2を導通状態から遮断状態に切り替える。
具体的には、遮断信号S1が、駆動電流として、引外しコイルに流れると、ヨークや可動鉄心等によって形成される磁路の磁気抵抗を小さくするように、復帰ばねのばね力に抗して可動鉄心が変位する。これに連動してプッシングピンが突出する。この時プッシングピンの押力がアームに伝達されることで、可動接点を固定接点から引き離すようにアームが駆動される。その結果、各接点P1は、強制的に開極、すなわちトリップされる。駆動電流(遮断信号S1)が止まると、復帰ばねのばね力により、可動鉄心が元の位置に変位して、プッシングピンも元の位置に復帰する。
短絡検出部33は、第2電路L2に配置されて短絡電流を検出するように構成される。開閉部32は、短絡検出部33で短絡電流が検出されることによって接点P1を開極する。つまり、本実施形態では、センサアダプタ2だけでなく、開閉ユニット3も単独で異常(ここでは短絡電流)を検出する機能を有している。短絡検出部33は、主回路コイル331(図1A参照)を含む。
主回路コイル331は、電路L21に挿入されている。具体的には、主回路コイル331の第1端はユニット端子301と電気的に接続され、主回路コイル331の第2端は開閉部32と電気的に接続される。
短絡電流が、主回路コイル331、すなわち電路L21に流れると、ヨークや可動鉄心等によって形成される磁路の磁気抵抗を小さくするように、復帰ばねのばね力に抗して可動鉄心が変位する。その結果、遮断信号S1が引外しコイルに流れる場合と同様に、各接点P1は、強制的に開極される。短絡電流が止まると、復帰ばねのばね力により、可動鉄心が元の位置に変位して、プッシングピンも元の位置に復帰する。
このように短絡電流の検出機能を開閉ユニット3に設けることで、センサアダプタ2と開閉ユニット3のいずれにも短絡電流の検出機能が無い状態で開閉システム1が使用されてしまう可能性を低減できる。
第2器体30は、合成樹脂等の電気絶縁性を有する材料によって、例えば上下方向に長尺で扁平な矩形の箱状に形成されている(図2参照)。第2器体30は、第1器体20と同じ材料によって形成されてよい。第2器体30の左右の幅は、第1器体20の左右の幅と略等しい。そのため、センサアダプタ2に開閉ユニット3が取り付けられた状態では、第1器体20と第2器体30とは、全体として一体感のある扁平な矩形の箱状となり、例えば分岐ブレーカの外観に似た形状となり得る。第2器体30は、第2電路L2、第2電路接続部A2、二次側端子302、入力部31、開閉部32、短絡検出部33、及び引外し回路34等を収容又は保持する。第2器体30は、出力部24から入力部31に対して遮断信号S1が伝達可能な態様で(本実施形態では、入力部31と出力部24とが電気的に接続された態様で)第1器体20と連結される。
操作ハンドルは、その一部が第2器体30から突出するように第2器体30に保持されている。開閉ユニット3は、操作ハンドルへの手動操作に応じて、2つの接点P1を閉極から開極へ、及び開極から閉極へ切り替え可能に構成されている。例えば、異常が検出されて接点P1が開極された後、開閉システム1の利用者(例えば住人)が安全を確認した場合に、操作ハンドルを操作することで接点P1を閉極に復帰させることができる。
このように本実施形態の開閉システム1は、例えば、L1相とN相の両方に過電流の検出機能(検出回路211、212)を有し、100V回路用の2P2Eタイプ(極数2、素子数2)のブレーカに相当する。なお、開閉システム1は、L1相とL2相の200V回路用として適用されてもよい。すなわち、電路L12及びL22は、L2相用の電路として適用されてよい。上記例では、主回路コイル331は、電路L21のみに設けられているが、電路L22にも設けられてよい。
以下、開閉システム1に関する取付等の作業手順について説明する。なお、以下の作業手順は単なる一例であって限定されない。
作業者は、先ず各センサアダプタ2を1つずつ手で把持し、宅内に設置されている分電盤4内における給電部5の端子501、すなわち電路バー41から分岐する分岐バーの先端に対してセンサアダプタ2の一次側端子201(プラグイン端子)を接続する。その際、作業者は、電路L11の一次側端子201がL1相に対応する分岐バーの先端に、電路L12の一次側端子201がN相に対応する分岐バーの先端にそれぞれ対応するように接続する。
続いて、作業者は、各開閉ユニット3を1つずつ手で把持し、分電盤4内に配置されたセンサアダプタ2に対して1対1で接続する。具体的には、作業者は、各開閉ユニット3の第2電路接続部A2を、対応するセンサアダプタ2の第1電路接続部A1に接続する。
ここで、本実施形態の開閉システム1は、第1電路接続部A1と第2電路接続部A2との接続が出力部24と入力部31との接続(遮断信号S1が伝達可能な状態になること)と同時に達成されるように構成される。具体的な構造例として、第1器体20及び第2器体30は、接続時に互いに対向する面に突起台及び凹所をそれぞれ有する。第1器体20の突起台の端面に第1電路接続部A1と出力部24が配置される。第2器体30の凹所の底面に第2電路接続部A2と入力部31が配置される。第2器体30の凹所に対して第1器体20の突起台を嵌入することで、第1電路接続部A1と第2電路接続部A2との接続が出力部24と入力部31との接続と同時に達成される。その結果、出力部24と入力部31との接続が達成されておらず異常有りと判定されても開閉ユニット3が遮断信号S1を受け取れない状態で、センサアダプタ2及び開閉ユニット3が使用されてしまう可能性を低減できる。
そして、作業者は、各開閉ユニット3の2つの二次側端子302(速結端子)に対して2本の電線W3の第1端をそれぞれ接続する。
このようにして各組のセンサアダプタ2及び開閉ユニット3は、対応する分岐回路B1において、電路バー41の分岐バー、センサアダプタ2、及び開閉ユニット3の順で並ぶように配置される。開閉ユニット3の二次側端子302には電線W3等を介して電気機器が接続され得る。
その後、作業者は、通信装置を操作して各センサアダプタ2に対して第1閾値、及び第2閾値等の設定変更を行い、取付作業は完了する。
上記の説明では、一例として、全て分電盤4が導入される宅内(設置現場)で行われることを想定した。しかし、この限りではなく、上記の作業の少なくとも一部は、例えば分電盤4が設置現場に搬送されるより以前に、分電盤4に対するセンサアダプタ2及び開閉ユニット3の取付が行われてもよい。
また、上記の説明では、先にセンサアダプタ2が分電盤4に取り付けられてから、開閉ユニット3がセンサアダプタ2に取り付けられることを想定した。しかし、本実施形態における開閉システム1では、センサアダプタ2は、開閉ユニット3が取り付けられたままの状態で一次側の給電部5(ここでは電路バー41の分岐バー)に着脱可能に取り付けられることも可能である。そして、第1電路L1と第2電路L2とが特定の分岐回路B1の一部を構成する。作業者は、センサアダプタ2に開閉ユニット3を取り付けた状態でこれらを手で把持し、電路バー41から分岐する分岐バーの先端に対してセンサアダプタ2の一次側端子201(プラグイン端子)を接続する。この構成によれば、該当する分岐回路B1に対するセンサアダプタ2と開閉ユニット3との設置をまとめて行うことができるため、作業者の利便性が向上する。
[利点]
このように開閉システム1においては、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれている。そのため、異常等の検出機能の追加は、センサアダプタ2側で対応できる可能性が高くなる。例えば、ある異常の検出機能が新たに追加されたセンサアダプタ2に開閉ユニット3を取り付けることも可能である。よって、開閉ユニット3の収容スペース(第2器体30)の制約を受けにくくなる。結果的に、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
また、開閉システム1においては、第1電路L1と第2電路L2とは、開閉ユニット3がセンサアダプタ2に取り付けられた状態で、互いに電気的に接続されて、特定の分岐回路B1の一部を構成する。そのため、センサアダプタ2側で異常検出に応じて遮断状態にするべき分岐回路B1を特定するための機能を設ける必要がなく、センサアダプタ2側の構成の簡素化を図れる。また、より精度良く該当する分岐回路B1を遮断状態にできる。
(4)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する各変形例は、上記実施形態又は他の変形例と適宜組み合わせて適用可能である。
(4.1)変形例1
以下、本変形例(変形例1)に係る開閉システム1を備える分電盤システム100について図3を参照しながら説明する。なお、変形例1に係る分電盤システム100において、上記実施形態の分電盤システム100の構成要素と実質的に共通する構成要素については同一の参照符号を付して適宜にその説明を省略する場合もある。
変形例1のセンサアダプタ2は、3極に対応する電路、すなわちL1相、L2相、及びN相にそれぞれ対応する電路L11、L12、及びL13を備える点で、上記実施形態のセンサアダプタ2と相違する。また、変形例1の開閉ユニット3は、切替機構D1を備え、また電路L21だけでなく電路L22にも主回路コイル332が配置される点で、上記実施形態の開閉ユニット3と相違する。
以下、変形例1のセンサアダプタ2の、主に上記実施形態のセンサアダプタ2と相違する点について詳細に説明する。
変形例1のセンサアダプタ2の第1電路L1は、三相の電路(電路L11、L12、及びL13)を含む。
変形例1のセンサアダプタ2は、一次側端子201(プラグイン端子)を3つ備える。3つの一次側端子201は、電路L11、L12、及びL13の一端(一次側の端)にそれぞれ配置されて、分電盤4のL1相、L2相、及びN相の電路バー41の3つの端子501とそれぞれ着脱可能に接続される。
変形例1のセンサアダプタ2の第1電路接続部A1は、3つの二次側端子202を含む。3つの二次側端子202は、電路L11、L12、及びL13の他端(二次側の端)にそれぞれ配置される。
変形例1のセンサアダプタ2の検出部21は、検出回路211、212、及び213を有する。検出回路211は、電路L11を流れる電流を検出するように配置される。検出回路212は、電路L12を流れる電流を検出するように配置される。検出回路213は、電路L13を流れる電流を検出するように配置される。検出回路211、212、及び213の各々は、制御部22と電気的に接続されていて、検出結果(第1検出値)を制御部22に出力する。判定部23は、例えば、検出回路211、212、及び213からの第1検出値のうち、少なくとも1つの第1検出値が第1閾値を超えていれば過電流の発生有り、すなわち、異常有りと判定する。
また、変形例1のセンサアダプタ2の検出部21は、漏洩電流を検出するための3つの零相変流器Z11、Z12、及びZ13等を含む検出回路を備える。零相変流器Z11は、その中央の孔に電路L12及び電路L13の両方が挿通されるように配置される。零相変流器Z12は、その中央の孔に電路L11及び電路L12の両方が挿通されるように配置される。零相変流器Z13は、その中央の孔に電路L11、L12、及びL13の全てが挿通されるように配置される。なお、疑似漏電用の通電路も、零相変流器Z11、Z12、及びZ13のいずれかの中央の孔に挿通されるように配置される。零相変流器Z11、Z12、及びZ13の各々の出力線は、制御部22と電気的に接続されていて、検出結果(第2検出値)を制御部22に出力する。判定部23は、零相変流器Z11、Z12、及びZ13からの第2検出値のうち、少なくとも1つの第2検出値が第2閾値を超えていれば漏洩電流の発生有り(漏電有り)、すなわち、異常有りと判定する。
以下、変形例1の開閉ユニット3の、主に上記実施形態の開閉ユニット3と相違する点について詳細に説明する。
変形例1の開閉ユニット3の第2電路L2は、センサアダプタ2の第1電路L1とは違って、二相の電路(電路L21、及びL22)を含み、上記実施形態の開閉ユニット3の第2電路L2と同じである。
変形例1の開閉ユニット3の短絡検出部33は、電路L21に挿入される主回路コイル331に加えて、電路L22に挿入される主回路コイル332を有する。短絡電流が、主回路コイル331(電路L21)又は主回路コイル332(電路L22)に流れると、引外し回路34が作動し、各接点P1は、強制的に開極、すなわちトリップされる。
さらに、変形例1の開閉ユニット3は、切替機構D1を有する。切替機構D1は、第1電路L1に対する第2電路L2の接続態様について、単相三線式に対応する3つの電路のうち、第1接続態様と、第2接続態様とを、所定の操作に応じて切り替え可能に構成される。第1接続態様は、第1実行値の電圧に対応するL1相及びL2相の電路と電気的に接続する態様である。第2接続態様は、第1実行値と異なる第2実行値の電圧に対応するL1相及びN相の電路と電気的に接続する態様である。
具体的には、電路L22の一端に配置されるユニット端子301は、第1位置と第2位置との間で変位可能に第2器体30に保持される。第1位置とは、上記ユニット端子301が、センサアダプタ2の電路L12に対応する二次側端子202と接続可能となる位置である。第2位置とは、上記ユニット端子301が、センサアダプタ2の電路L13に対応する二次側端子202と接続可能となる位置である。上記ユニット端子301が第1位置にある時、電路L22は、センサアダプタ2を介して、L2相の電路バー41と電気的に接続され得る。一方、上記ユニット端子301が第2位置にある時(図3の破線の位置を参照)、電路L22は、センサアダプタ2を介して、N相の電路バー41と電気的に接続され得る。
例えば、人の指先又は工具の先端等で、第2器体30から露出される所定の操作部材を押し込むことで(所定の操作)、上記二次側端子202は、第2位置から第1位置にスライド移動する。また、所定の操作部材を元に戻すことで(所定の操作)、上記二次側端子202は、第1位置から第2位置にスライド移動する。
例えば上記ユニット端子301が第1位置にある態様を第1接続態様とすると、第1接続態様は、第2電路L2を200V(第1実行値)の電圧に対応するL1相及びL2相の電路と電気的に接続する態様である(200V回路)。一方、例えば上記ユニット端子301が第2位置にある態様を第2接続態様とすると、第2接続態様は、第2電路L2を100V(第1実行値)の電圧に対応するL1相及びN相の電路と電気的に接続する態様である(100V回路)。
要するに、変形例1では、作業者は、切替機構D1を利用して、開閉ユニット3を100V回路用から200V回路用の開閉ユニット3へ変更したり、200V回路用から100V回路用の開閉ユニット3へ変更したりできる。そのため、変形例1の開閉ユニット3は、上記開閉ユニット3よりも、より汎用性が高いと言える。
逆に言えば、変形例1のセンサアダプタ2は、変形例1の開閉ユニット3が取り付けられると、電路L12及びL13のいずれか一方は、使用されないことになる。例えば、上記ユニット端子301が第1位置にある時(第1接続態様)、電路L13は使用されない。また、上記ユニット端子301が第2位置にある時(第2接続態様)、電路L12は使用されない。そこで、取り付ける開閉ユニット3が第1接続態様か第2接続態様かに応じて、作業者は、通信装置を操作してセンサアダプタ2の判定部23の異常判定処理において検出部21からの複数の検出値のうちどれを有効してどれを無効にするかを設定する。
特に変形例1のセンサアダプタ2の検出部21は、三相の電路の全てについて過電流及び漏洩電流を検出できるように構成されている。そのため、変形例1のセンサアダプタ2は、三相のうちL1相とL2相を使用する開閉ユニット3、L1相とN相を使用する開閉ユニット3、又は三相全てを使用する開閉ユニット3(図5の開閉ユニット3を参照)のいずれが取り付けられても対応可能である。
このようにセンサアダプタ2は、L1相、L2相、及びN相の3つの相の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成されるため、様々な種類の開閉ユニット3のうちどの開閉ユニット3が取り付けられても適用し易い。
ところで、変形例1の開閉システム1は、ユニット端子301が給電部5の端子501と接続されることを阻害する構造(阻害構造)を備える。具体的には、図3に示すように、センサアダプタ2の一次側端子201と開閉ユニット3のユニット端子301とは、互いに端子構造が異なるように構成されている。そして、一次側端子201は、分電盤4側の端子501と接続することが出来るが、ユニット端子301は、分電盤4側の端子501とは接続することが出来ないようになっている。そのため、例えば作業者が誤ってセンサアダプタ2を介さずに開閉ユニット3を直接給電部5の端子501に接続してしまう可能性を低減できる。
阻害構造は、一次側端子201とユニット端子301との端子構造を異ならせることで実現されることに限定されない。例えば、複数のユニット端子301に関する端子間の距離、又は端子位置を、複数の一次側端子201に関する端子間の距離、又は端子位置と異ならせることで実現されてもよい。
或いは、例えば、ユニット端子301の周囲に突起を設けて、当該突起が端子501の周囲に当たることで、端子501に対するユニット端子301の接続を阻害させてもよい。この場合、センサアダプタ2の二次側端子202の周囲には、上記突起を受け入れる凹部が設けられて、二次側端子202に対するユニット端子301の接続を阻害させないようにする。
変形例1においても、開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれている。そのため、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
(4.2)変形例2
以下、本変形例(変形例2)に係る開閉システム1を備える分電盤システム100について図4を参照しながら説明する。なお、変形例2に係る分電盤システム100において、上記実施形態の分電盤システム100の構成要素と実質的に共通する構成要素については同一の参照符号を付して適宜にその説明を省略する場合もある。
変形例2のセンサアダプタ2は、分電盤4に固定されていて、容易に着脱できないように構成されている点で上記実施形態のセンサアダプタ2と相違する。なお、変形例2の開閉ユニット3は、上記実施形態の開閉ユニット3と共通であるため、ここでの説明を省略する。
変形例2のセンサアダプタ2におけるセンシング機能(過電流、及び漏電の検出)については、上記実施形態のセンサアダプタ2と共通である。
変形例2では、給電部5は端子501を備えておらず、変形例2のセンサアダプタ2も、上記実施形態のセンサアダプタ2と違って(端子501に着脱可能に接続される)一次側端子201を備えていない。
変形例2のセンサアダプタ2は、第1電路L1が分電盤4の電路バー41に固定された態様で分電盤4内に配置されている。具体的には、変形例2のセンサアダプタ2の電路L11及びL12は、給電部5,すなわちL1相及びN相の電路バー41の分岐バーにそれぞれ直接固定されている。固定手段としては、ねじ止め、圧着、又は溶接等でもよい。また、変形例2のセンサアダプタ2の第1器体20は、例えば分電盤4の底面等にねじ止め等によって固定されている。したがって、作業者は、分電盤4に対するセンサアダプタ2の取付作業については行う必要がない。その結果、作業者の利便性が向上する。
分電盤4内に配置されている複数のセンサアダプタ2は、例えば過電流と漏電に関する検出機能を有するタイプのセンサアダプタ2(図4参照)と、漏電のみに関する検出機能を有するタイプのセンサアダプタ2とを含むこともある。作業者は、例えばどのタイプのセンサアダプタ2を利用するかを適宜判断して開閉ユニット3を取り付けてもよい。
変形例2においても、開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれている。そのため、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
なお、変形例2のようにセンサアダプタ2が分電盤4に固定される場合、各分岐回路B1に流れる電流をそれぞれ検出して電力計測器に出力するためのロゴスキーコイルもセンサアダプタ2に組み込まれてもよい。
(4.3)変形例3
以下、本変形例(変形例3)に係る開閉システム1を備える分電盤システム100について図5を参照しながら説明する。なお、変形例3に係る分電盤システム100において、上記実施形態の分電盤システム100の構成要素と実質的に共通する構成要素については同一の参照符号を付して適宜にその説明を省略する場合もある。
変形例3のセンサアダプタ2は、変形例2のセンサアダプタ2と同様に、分電盤4に固定されていて、容易に着脱できないように構成されている。また、変形例3のセンサアダプタ2は、変形例1のセンサアダプタ2と同様に、3極に対応する電路、すなわちL1相、L2相、及びN相にそれぞれ対応する電路L11、L12、及びL13を備える。具体的には、変形例3のセンサアダプタ2の電路L11、L12、及びL13は、給電部5,すなわちL1相、L2相、及びN相の電路バー41の分岐バーにそれぞれ直接固定されている。変形例3のセンサアダプタ2におけるセンシング機能(過電流、及び漏電の検出)については、変形例1のセンサアダプタ2と共通である。
一方、変形例3の開閉ユニット3は、上記実施形態、変形例1、及び変形例2の開閉ユニット3と違って、3極に対応する電路、すなわちL1相、L2相、及びN相にそれぞれ対応する電路L21、L22、及びL23を備える。したがって、ユニット端子301は3つ設けられ、また二次側端子302も3つ設けられている。
変形例3の開閉ユニット3の短絡検出部33は、電路L21に挿入される主回路コイル331と、電路L22に挿入される主回路コイル332を有する。短絡電流が、主回路コイル331(電路L21)又は主回路コイル332(電路L22)に流れると、引外し回路34が作動し、各接点P1は、強制的に開極、すなわちトリップされる。なお、N相に対応する電路L23には、短絡電流を検出するための主回路コイルは挿入されていない。
変形例3の開閉ユニット3では、各相の電路に1つの開閉部32が設けられている。すなわち、電路L21、電路L22、及び電路L23には、開閉部321、322、及び323がそれぞれ設けられている。したがって、遮断信号S1が入力されるか、短絡検出部33で短絡電流が検出されると、三相全ての接点P1が強制的に開極される。
変形例3においても、開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれている。そのため、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
(4.4)変形例4
以下、本変形例(変形例4)に係る開閉システム1を備える分電盤システム100について図6を参照しながら説明する。なお、変形例4に係る分電盤システム100において、上記実施形態の分電盤システム100の構成要素と実質的に共通する構成要素については同一の参照符号を付して適宜にその説明を省略する場合もある。
変形例4のセンサアダプタ2は、複数の開閉ユニット3が同時に取り付け可能に構成される点で、上記実施形態、変形例1~変形例3のセンサアダプタ2と相違する。つまり、上記実施形態、変形例1~変形例3の開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とが一対一で対応するように取り付けられる構成であった。変形例4の開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とが一対多で対応するように取り付けられる構成である。図6の図示例では、1つのセンサアダプタ2に対して、最大で10個の開閉ユニット3が取り付け可能であるが、開閉ユニット3の取り付け可能な台数は特に限定されない。
変形例4のセンサアダプタ2の第1器体20は、上記実施形態のセンサアダプタ2の第1器体20(図2参照)よりも左右の幅が大きく設定されている。図6の図示例では、第1器体20の左右の幅は、開閉ユニット3の第2器体30の10個分の左右の幅に相当する。したがって、変形例4の開閉システム1は、10個の開閉ユニット3がセンサアダプタ2に取り付けられた状態では、全体として一体感のある矩形の箱状となる。
変形例4のセンサアダプタ2には、図1Aで示した第1電路L1が分岐回路B1の数の分だけ設けられ、また、図1Aで示した第1電路接続部A1及び出力部24のセットも分岐回路B1の数の分だけ設けられている。また、図1Aで示した検出部21も分岐回路B1の数の分だけ設けられている。すなわち、変形例4のセンサアダプタ2は、複数の分岐回路B1と一対一でそれぞれ対応する複数の第1電路L1と、複数の第1電路L1における物理量をそれぞれ検出する複数の検出部21と、を有する。
変形例4では、センサアダプタ2に取り付けられた各開閉ユニット3の第2電路L2は、複数の第1電路L1のうちの対応する第1電路L1と電気的に接続されて、特定の分岐回路B1の一部を構成する。
変形例4では、センサアダプタ2の制御部22(図1A参照)は、分岐回路B1の数の分だけ設けられた複数の検出部21と電気的に接続され、各検出部21から検出値を受け取り、全ての分岐回路B1について異常が無いか統括して監視する。すなわち、変形例4では、判定部23は、複数の分岐回路B1の各々について個別に異常の有無を判定する。出力部24は、複数の分岐回路B1のうち異常が有ると判定された分岐回路B1に対応する開閉ユニット3に遮断信号S1を出力する。つまり、変形例4の制御部22は、どの検出部21がどの分岐回路B1に対応し、どの開閉ユニット3に対応するか、に関する情報(回路情報)を記憶部26(図1B参照)に記憶している。回路情報に関する設定は、開閉ユニット3がセンサアダプタ2に取り付けられると、制御部22が、開閉ユニット3の接続された分岐回路B1の回路番号等を自動的に特定して回路情報を作成し記憶する。回路情報の作成は、通信装置を操作する作業者によって手動で行ってもよい。
変形例4のセンサアダプタ2は、変形例2及び変形例3のセンサアダプタ2と同様に、分電盤4に固定されていることが好ましいが、分電盤4に対して着脱可能でもよい。
このように変形例4の開閉システム1では、1つのセンサアダプタ2で複数の開閉ユニット3に対して個々に異常発生時の接点P1の開極を実行できる。そのため、開閉ユニット3を複数利用する場合に、開閉システム1全体としての部品点数の削減を図ることができる。結果的に、コスト削減にも貢献し得る。
また、変形例4においても、開閉システム1は、センサアダプタ2と開閉ユニット3とに分かれている。そのため、開閉システム1には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
変形例4においても、複数の分岐回路B1に流れる電流をそれぞれ検出するための複数のロゴスキーコイルがセンサアダプタ2に組み込まれてもよい。
(4.5)その他の変形例
上記実施形態では、遮断信号S1の伝達は、出力部24の端子部と入力部31の端子部とが接触して電気的な接続が達成されて電気信号として送信されることにより行われる。しかし、遮断信号S1の伝達は、「電気的な接続」により行われることに限定されない。遮断信号S1の伝達は、「光学的な接続」により行われてもよい。出力部24は、例えば、赤外光の遮断信号S1を出力する光源を有してもよい。一方、入力部31は、赤外光の遮断信号S1を受信して電気信号に変換するフォトトランジスタ等の受光素子を有してもよい。この場合、電気的絶縁無く遮断信号S1の伝達が可能となり、また耐ノイズ性も向上され得る。
或いは、遮断信号S1の伝達は、「磁気的な接続」により行われてもよい。出力部24は、例えば、電磁石装置を有し、電磁石装置に関する磁気的な変化により遮断信号S1を伝達してもよい。一方、入力部31は、例えば、磁気的な変化を検知するホール素子等の磁気センサを有してもよい。この場合も、電気的絶縁無く遮断信号S1の伝達が可能となり、また耐ノイズ性も向上され得る。
また或いは、遮断信号S1の伝達は、「物理的な接触」により行われてもよい。出力部24は、例えば、電磁石装置及びアームを有し、電磁石装置をON状態にすることでアームを入力部31に向かって突出するように可動させることで遮断信号S1を伝達してもよい。一方、入力部31は、例えば、出力部24のアームに押されて変位する可動部位と、接点(固定接点及び可動接点)と、当該接点の開極を検知する検知部と、を有してもよい。そして、可動部位がアームに押されて変位し、可動部位に設けられた可動接点が固定接点から離れることで(接点の開極)、遮断信号S1が入力されてもよい。
上記実施形態では、開閉ユニット3は、短絡電流を検出するための短絡検出部33(主回路コイル331)を備えている。しかし、短絡検出部33も含めて異常を検出するためのセンシング機能は開閉ユニット3には必須ではない。短絡検出部33(主回路コイル331)は、センサアダプタ2に設けられてもよい。ただ、主回路コイル331による短絡電流の検出は、異常判定処理を実行するためのプロセッサ(センサアダプタ2で言えば制御部22)及びプロセッサ等の動作電源を生成するための電源回路(センサアダプタ2で言えば電源回路27)等を必要としない。そのため、主回路コイル331のようなセンサ素子(瞬時センサ)は、収容スペース的にも開閉ユニット3に設けやすい。
開閉ユニット3は、第2電路L2に配置されて過負荷電流を検出するバイメタル板を備えてもよい。バイメタル板としては、自己発熱によって湾曲する形式の直熱型や、ヒータによる加熱で湾曲する傍熱型のものを用いることができる。例えば、第2電路L2に過負荷電流が流れると、バイメタル板の温度が上昇し、その一端が変形する。そして、バイメタル板の押力が伝達されて可動接点を固定接点から引き離すことで接点P1が強制的に開極されてもよい。バイメタル板による過負荷電流の検出も、異常判定処理を実行するためのプロセッサ及び電源回路等を必要としない。そのため、バイメタル板は、収容スペース的にも開閉ユニット3に設けやすい。なお、バイメタル板は、センサアダプタ2に設けられてもよい。
図2に示した分電盤4では、一例として、複数のセンサアダプタ2の下に複数の開閉ユニット3が位置するように取り付けられている。しかし、例えば、複数のセンサアダプタ2の上に複数の開閉ユニット3が位置するように取り付けられてもよい。また、図2に示す複数のセンサアダプタ2に加えて、それらの上にも別の複数のセンサアダプタ2が配置され、当該別の複数のセンサアダプタ2の上にも複数の開閉ユニット3が位置するように取り付けられてもよい。要するに、例えば10組のセンサアダプタ2及び開閉ユニット3と、別の10組のセンサアダプタ2及び開閉ユニット3とが、電路バー41を中心に上下で対称となるように配置されてもよい。
複数のセンサアダプタ2と1つの開閉ユニット3とが1つの組を成して1つの分岐回路B1に対して配置されてもよい。つまり、複数のセンサアダプタ2が1つの分岐回路B1に対して直列繋ぎのように接続されてもよい。例えば、過電流の検出機能を有する第1のセンサアダプタ2が分岐バーに接続され、第1のセンサアダプタ2の二次側に、漏電の検出機能を有する第2のセンサアダプタ2が接続されてもよい。開閉ユニット3は、第2のセンサアダプタ2の二次側に接続されてもよい。
上記実施形態の開閉システム1は、センサアダプタ2が分岐回路B1上において開閉ユニット3よりも一次側に位置するように給電部5の端子501(電路バー41の分岐バー)に接続される構成を有している。しかし、この限りではなく、開閉システム1は、開閉ユニット3が給電部5の端子501(電路バー41の分岐バー)に接続されて、センサアダプタ2が開閉ユニット3よりも二次側に位置するように開閉ユニット3に取り付けられる構成を有してもよい。
使用形態によっては、ある分岐回路B1には、センサアダプタ2のセンシング機能を必要としない場合もあり得る。作業者は、通信装置を操作してセンサアダプタ2における検出部21からの検出値を全て無効化するように設定してもよいが、例えばダミーアダプタが取り付けられてもよい。ダミーアダプタは、例えば、検出部21、制御部22、及び電源回路27を備えず、第1器体20、第1電路L1、一次側端子201及び二次側端子202だけを備え得る。ダミーアダプタの一次側端子201を電路バー41の分岐バーに接続し、開閉ユニット3のユニット端子301をダミーアダプタの二次側端子202に接続することで、給電部5からの電力は、ダミーアダプタを介して開閉ユニット3に伝送される。
(まとめ)
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
第1の態様に係る開閉システム(1)は、センサアダプタ(2)と、センサアダプタ(2)に着脱可能に取り付けられる開閉ユニット(3)と、を備える。センサアダプタ(2)は、第1電路(L1)と、検出部(21)と、判定部(23)と、出力部(24)と、第1器体(20)と、を有する。検出部(21)は、第1電路(L1)における電気に関する物理量を検出する。判定部(23)は、物理量に基づき異常の有無を判定する。出力部(24)は、判定部(23)の判定結果に応じて遮断信号(S1)を開閉ユニット(3)に出力する。第1器体(20)は、第1電路(L1)、検出部(21)、判定部(23)及び出力部(24)を、収容又は保持する。開閉ユニット(3)は、第2電路(L2)と、入力部(31)と、開閉部(32)と、第2器体(30)と、を有する。第2電路(L2)は、特定の回路(C1)の一部を構成する。入力部(31)には、遮断信号(S1)が入力される。開閉部(32)は、入力部(31)に入力された遮断信号(S1)に応じて第2電路(L2)に挿入された接点(P1)を開極することで第2電路(L2)を導通状態から遮断状態に切り替える。第2器体(30)は、第2電路(L2)、入力部(31)及び開閉部(32)を収容又は保持し、出力部(24)から入力部(31)に対して遮断信号(S1)が伝達可能な態様で第1器体(20)と連結される。
上記の態様によれば、センサアダプタ(2)と開閉ユニット(3)とに分かれているため、異常等の検出機能の追加が開閉ユニット(3)の収容スペース(第2器体30)の制約を受けにくくなる。結果的に、開閉システム(1)には、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる、という利点がある。
第2の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1の態様において、特定の回路(C1)とは、複数の分岐回路(B1)のうちの1つの特定の分岐回路(B1)である。第1電路(L1)と第2電路(L2)とは、開閉ユニット(3)がセンサアダプタ(2)に取り付けられた状態で、互いに電気的に接続されて、特定の分岐回路(B1)の一部を構成する。
上記の態様によれば、センサアダプタ(2)側で異常検出に応じて遮断状態にするべき分岐回路(B1)を特定するための機能を設ける必要がなく、センサアダプタ(2)側の構成の簡素化を図れる。また、より精度良く該当する分岐回路(B1)を遮断状態にできる。
第3の態様に係る開閉システム(1)に関して、第2の態様において、センサアダプタ(2)は、開閉ユニット(3)が取り付けられたままの状態で一次側の給電部(5)に着脱可能に取り付けられる。第1電路(L1)と第2電路(L2)とが特定の分岐回路(B1)の一部を構成する。
上記の態様によれば、該当する分岐回路(B1)に対するセンサアダプタ(2)と開閉ユニット(3)との設置をまとめて行うことができるため、作業者の利便性が向上する。
第4の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第3の態様のいずれか1つにおいて、第1電路(L1)は、複数相の電路(例えばL1相とL2相とN相の3つの相)を含む。検出部(21)は、物理量として、複数相の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成される。
上記の態様によれば、センサアダプタ(2)が複数相の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成されるため、様々な種類の開閉ユニット(3)のうちどの開閉ユニット(3)が取り付けられても、適用し易いセンサアダプタ(2)を提供できる。
第5の態様に係る開閉システム(1)は、第1~第4の態様のいずれか1つにおいて、センサアダプタ(2)を複数備える。複数のセンサアダプタ(2)は、判定部(23)が判定する異常の種類が互いに異なる。開閉ユニット(3)は、複数のセンサアダプタ(2)のいずれか1つに選択的に取り付けられる。
上記の態様によれば、異なる種類の異常判定の機能を有した複数のセンサアダプタ(2)の中から適した任意のセンサアダプタ(2)に開閉ユニット(3)を取り付けて利用できる。
第6の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第5の態様のいずれか1つにおいて、判定部(23)が判定する異常とは、短絡電流、過負荷電流、漏電電流、過電圧、及びアーク放電のうちの少なくとも1つの発生である。
上記の態様によれば、短絡電流、過負荷電流、漏電電流、過電圧、及びアーク放電のうちの少なくとも1つについての検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる。
第7の態様に係る開閉システム(1)は、第1~第6の態様のいずれか1つにおいて、開閉ユニット(3)は、第2電路(L2)に配置されて短絡電流を検出するための短絡検出部(33)を更に有する。開閉部(32)は、短絡検出部(33)で短絡電流が検出されることによって接点(P1)を開極する。
上記の態様によれば、短絡電流の検出機能を開閉ユニット(3)に設けることで、センサアダプタ(2)と開閉ユニット(3)のいずれにも短絡電流の検出機能が無い状態で開閉システム(1)が使用されてしまう可能性を低減できる。
第8の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第7の態様のいずれか1つにおいて、センサアダプタ(2)は、第1電路接続部(A1)を更に有する。開閉ユニット(3)は、第1電路接続部(A1)と着脱可能に接続されることで第1電路(L1)と第2電路(L2)と電気的に接続する、第2電路接続部(A2)を更に有する。第1電路接続部(A1)と第2電路接続部(A2)との接続は、出力部(24)と入力部(31)との接続と同時に達成されるように構成される。
上記の態様によれば、出力部(24)と入力部(31)との接続が達成されておらず異常有りと判定されても開閉ユニット(3)が遮断信号(S1)を受け取れない状態で、センサアダプタ(2)及び開閉ユニット(3)が使用されてしまう可能性を低減できる。
第9の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第8の態様のいずれか1つにおいて、センサアダプタ(2)は、第1電路(L1)の一端に配置される一次側端子(201)、及び第1電路(L1)の他端に配置される二次側端子(202)を更に有する。開閉ユニット(3)は、第2電路(L2)の一端に配置されるユニット端子(301)を更に有する。一次側端子(201)は、一次側の給電部(5)の端子(501)と接続されるように構成される。ユニット端子(301)は、二次側端子(202)と接続されるように構成される。開閉システム(1)は、ユニット端子(301)が給電部(5)の端子(501)と接続されることを阻害する構造を備える。
上記の態様によれば、開閉ユニット(3)がセンサアダプタ(2)を介さずに直接給電部(5)に接続されてしまう可能性を低減できる。
第10の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第9の態様のいずれか1つにおいて、センサアダプタ(2)は、第1電路(L1)が分電盤(4)の電路バー(41)に固定された態様で分電盤(4)内に配置されている。
上記の態様によれば、作業者の利便性が向上する。
第11の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第10の態様のいずれか1つにおいて、特定の回路(C1)とは、複数の分岐回路(B1)のうちの1つの特定の分岐回路(B1)である。センサアダプタ(2)は、複数の開閉ユニット(3)が同時に取り付け可能に構成される。センサアダプタ(2)は、複数の分岐回路(B1)と一対一でそれぞれ対応する複数の第1電路(L1)と、複数の第1電路(L1)における物理量をそれぞれ検出する複数の検出部(21)と、を有する。センサアダプタ(2)に取り付けられた開閉ユニット(3)の第2電路(L2)は、複数の第1電路(L1)のうちの対応する第1電路(L1)と電気的に接続されて、特定の分岐回路(B1)の一部を構成する。判定部(23)は、複数の分岐回路(B1)の各々について個別に異常の有無を判定する。出力部(24)は、複数の分岐回路(B1)のうち異常が有ると判定された分岐回路(B1)に対応する開閉ユニット(3)に遮断信号(S1)を出力する。
上記の態様によれば、1つのセンサアダプタ(2)で複数の開閉ユニット(3)に対する異常時遮断を実行できる。そのため、開閉ユニット(3)を複数利用する場合に、開閉システム(1)全体としての部品点数の削減を図ることができる。
第12の態様に係る開閉システム(1)に関して、第1~第11の態様のいずれか1つにおいて、第1電路(L1)は、単相三線式に対応する3つの電路を含む。開閉ユニット(3)は、第1電路(L1)に対する第2電路(L2)の接続態様について、3つの電路のうち、第1接続態様と、第2接続態様とを、所定の操作に応じて切り替え可能な切替機構(D1)を更に有する。第1接続態様は、第1実行値の電圧に対応するL1相及びL2相の電路と電気的に接続する態様である。第2接続態様は、第1実行値と異なる第2実行値の電圧に対応するL1相及びN相の電路と電気的に接続する態様である。
上記の態様によれば、より汎用性の高い開閉ユニット(3)を提供できる。
第13の態様に係る開閉ユニット(3)は、第1~第12の態様のいずれか1つにおける開閉システム(1)に適用される。開閉ユニット(3)は、センサアダプタ(2)に対して着脱可能に取り付けられる。
上記の態様によれば、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる開閉ユニット(3)を提供できる。
第14の態様に係るセンサアダプタ(2)は、第1~第12の態様のいずれか1つにおける開閉システム(1)に適用される。センサアダプタ(2)は、開閉ユニット(3)に対して着脱可能に取り付けられる。
上記の態様によれば、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなるセンサアダプタ(2)を提供できる。
第15の態様に係る分電盤システム(100)は、第1~第12の態様のいずれか1つにおける開閉システム(1)と、分電盤(4)と、を備える。センサアダプタ(2)、及び開閉ユニット(3)は、それぞれ複数設けられる。複数のセンサアダプタ(2)は、分電盤(4)の電路バー(41)に固定された態様で分電盤(4)内に配置されている。
上記の態様によれば、検出機能の追加において収容スペースの制約を受けにくくなる分電盤システム(100)を提供できる。
第2~12の態様に係る構成については、開閉システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 開閉システム
2 センサアダプタ
20 第1器体
201 一次側端子
202 二次側端子
21 検出部
23 判定部
24 出力部
3 開閉ユニット
30 第2器体
301 ユニット端子
31 入力部
32 開閉部
33 短絡検出部
4 分電盤
41 電路バー
5 給電部
501 (給電部の)端子
100 分電盤システム
A1 第1電路接続部
A2 第2電路接続部
B1 分岐回路
C1 特定の回路
D1 切替機構
L1 第1電路
L2 第2電路
P1 接点
S1 遮断信号

Claims (14)

  1. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記第1電路は、複数相の電路を含み、
    前記検出部は、前記物理量として、前記複数相の電路の各々を流れる電流を検出可能に構成される、
    開閉システム。
  2. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記センサアダプタを複数備え、
    複数の前記センサアダプタは、前記判定部が判定する前記異常の種類が互いに異なり、
    前記開閉ユニットは、複数の前記センサアダプタのいずれか1つに選択的に取り付けられる、
    開閉システム。
  3. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、前記第2電路に配置されて短絡電流を検出するための短絡検出部を更に有し、
    前記開閉部は、前記短絡検出部で前記短絡電流が検出されることによって前記接点を開極する、
    開閉システム。
  4. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備える開閉システムであって、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記センサアダプタは、前記第1電路の一端に配置される一次側端子、及び前記第1電路の他端に配置される二次側端子を更に有し、
    前記開閉ユニットは、前記第2電路の一端に配置されるユニット端子を更に有し、
    前記一次側端子は、一次側の給電部の端子と接続されるように構成され、
    前記ユニット端子は、前記二次側端子と接続されるように構成され、
    前記開閉システムは、前記ユニット端子が前記給電部の端子と接続されることを阻害する構造を備える、
    開閉システム。
  5. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記センサアダプタは、前記第1電路が分電盤の電路バーに固定された態様で前記分電盤内に配置されている、
    開閉システム。
  6. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記特定の回路とは、複数の分岐回路のうちの1つの特定の分岐回路であり、
    前記センサアダプタは、
    複数の前記開閉ユニットが同時に取り付け可能に構成されて、
    前記複数の分岐回路と一対一でそれぞれ対応する複数の前記第1電路と、複数の前記第1電路における前記物理量をそれぞれ検出する複数の前記検出部と、を有し、
    前記センサアダプタに取り付けられた前記開閉ユニットの前記第2電路は、複数の前記第1電路のうちの対応する前記第1電路と電気的に接続されて、前記特定の分岐回路の一部を構成し、
    前記判定部は、前記複数の分岐回路の各々について個別に異常の有無を判定し、
    前記出力部は、前記複数の分岐回路のうち異常が有ると判定された分岐回路に対応する前記開閉ユニットに前記遮断信号を出力する、
    開閉システム。
  7. センサアダプタと、
    前記センサアダプタに着脱可能に取り付けられる開閉ユニットと、を備え、
    前記センサアダプタは、
    第1電路と、
    前記第1電路における電気に関する物理量を検出する検出部と、
    前記物理量に基づき異常の有無を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に応じて遮断信号を前記開閉ユニットに出力する出力部と、
    前記第1電路、前記検出部、前記判定部及び前記出力部を、収容又は保持する第1器体と、を有し、
    前記開閉ユニットは、
    特定の回路の一部を構成する第2電路と、
    前記遮断信号が入力される入力部と、
    前記入力部に入力された前記遮断信号に応じて前記第2電路に挿入された接点を開極することで前記第2電路を導通状態から遮断状態に切り替える開閉部と、
    前記第2電路、前記入力部及び前記開閉部を収容又は保持し、前記出力部から前記入力部に対して前記遮断信号が伝達可能な態様で前記第1器体と連結される第2器体と、を有し、
    前記第1電路は、単相三線式に対応する3つの電路を含み、
    前記開閉ユニットは、前記第1電路に対する前記第2電路の接続態様について、前記3つの電路のうち、第1実行値の電圧に対応するL1相及びL2相の電路と電気的に接続する第1接続態様と、前記第1実行値と異なる第2実行値の電圧に対応するL1相及びN相の電路と電気的に接続する第2接続態様とを、所定の操作に応じて切り替え可能な切替機構を更に有する、
    開閉システム。
  8. 前記特定の回路とは、複数の分岐回路のうちの1つの特定の分岐回路であり、
    前記第1電路と前記第2電路とは、前記開閉ユニットが前記センサアダプタに取り付けられた状態で、互いに電気的に接続されて、前記特定の分岐回路の一部を構成する、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システム。
  9. 前記センサアダプタは、前記開閉ユニットが取り付けられたままの状態で一次側の給電部に着脱可能に取り付けられ、前記第1電路と前記第2電路とが前記特定の分岐回路の一部を構成する、
    請求項8に記載の開閉システム。
  10. 前記判定部が判定する前記異常とは、短絡電流、過負荷電流、漏電電流、過電圧、及びアーク放電のうちの少なくとも1つの発生である、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システム。
  11. 前記センサアダプタは、第1電路接続部を更に有し、
    前記開閉ユニットは、前記第1電路接続部と着脱可能に接続されることで前記第1電路と前記第2電路と電気的に接続する、第2電路接続部を更に有し、
    前記第1電路接続部と第2電路接続部との接続は、前記出力部と前記入力部との接続と同時に達成されるように構成される、
    請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システム。
  12. 請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システムに適用され、
    前記センサアダプタに対して着脱可能に取り付けられる、
    開閉ユニット。
  13. 請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システムに適用され、
    前記開閉ユニットに対して着脱可能に取り付けられる、
    センサアダプタ。
  14. 請求項1~7のいずれか1項に記載の開閉システムと、
    分電盤と、
    を備え、
    前記センサアダプタ、及び前記開閉ユニットは、それぞれ複数設けられ、
    複数の前記センサアダプタは、前記分電盤の電路バーに固定された態様で前記分電盤内に配置されている、
    分電盤システム。
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