特許 7505924 建物の電力供給切替システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-17

(45)【発行日】2024-06-25

(54)【発明の名称】建物の電力供給切替システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/04 20060101AFI20240618BHJP

   H02B 1/40 20060101ALI20240618BHJP

【ＦＩ】

H02J9/04

H02B1/40 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020102808

(22)【出願日】2020-06-15

(65)【公開番号】P2021197822

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】506122073

【氏名又は名称】エア・ウォーター北海道株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520346860

【氏名又は名称】エア・ウォーター北海道・産業ガス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109472

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 直之

(72)【発明者】

【氏名】中村 好伸

(72)【発明者】

【氏名】二見 悟史

【審査官】栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－００３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９６９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１６１２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８８５６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ９／０４

Ｈ０２Ｂ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源から電力が供給される建物に対し、上記建物に供給する電力を、上記商用電源と外部電源とのあいだで切替えを行う建物の電力供給切替システムであって、
上記建物に既設の分電盤に備わった分岐ブレーカに対して上記商用電源を供給する経路に存在し、上記切替えを行うための切替器を備え、
上記切替器は、単相３線式に対応する３極仕様のものであり、第１の入側に上記商用電源が接続され、第２の入側に上記外部電源が接続され、出側に上記分岐ブレーカへの供給線が接続され、
上記外部電源が単相２線式１００Ｖの発電機であり、上記発電機の単相２線が上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と中性極に導通され、
上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と第２電圧極が、渡り配線によって導通され、
上記切替器には、上記外部電源との接続を行うためのプラグとアース線とを備えた３芯線のキャブタイヤケーブルが接続され、上記アース線が上記分電盤のアース端子に対して電気的に接続されることにより上記外部電源が接地されている
ことを特徴とする建物の電力供給切替システム。

【請求項2】

上記分電盤に備わったメインブレーカの上流に上記切替器が存在し、上記商用電源と上記切替器のあいだに第１の開閉器を配置した
請求項１記載の建物の電力供給切替システム。

【請求項3】

上記渡り配線は、
上記切替器の上記第２の入側における上記第１電圧極と上記第２電圧極に接続されている
請求項１または２記載の建物の電力供給切替システム。

【請求項4】

上記分電盤に備わったメインブレーカと上記分岐ブレーカのあいだに上記切替器が存在し、
上記外部電源と上記切替器のあいだに第２の開閉器を配置した
請求項１記載の建物の電力供給切替システム。

【請求項5】

上記渡り配線は、
上記第２の開閉器の入側における第１電圧極と第２電圧極に接続されている
請求項４記載の建物の電力供給切替システム。

【請求項6】

上記キャブタイヤケーブルを収納するボックスを備えている
請求項１～５のいずれか一項に記載の建物の電力供給切替システム。

【請求項7】

上記分電盤とは別体のボックスをさらに備え、上記ボックスに上記切替器が収容されている
請求項１～６のいずれか一項に記載の建物の電力供給切替システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の電力供給を、商用電力から発電機の電力に切り替えるためのシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、地震や台風などの災害が多発したことによる防災意識の高まりから、単相２線式１００Ｖの可搬式ポータブル発電機に対する需要が増えている。
しかし、ポータブル発電機は屋外で発電するため、電気を屋内で使う場合、窓や玄関から延長ケーブルを引き込む必要がある。そうすると、窓や玄関が開きっぱなしになり、防犯面で問題があり、冷暖房の効率も極端に悪くなる。
また、延長ケーブルの電流容量不足やたこ足配線から火災の原因になる可能性がある。さらに、長過ぎる延長ケーブルが、電圧損失による電気機器動作不良の原因になることもある。
ポータブル発電機では、発電した電気を建物内の配電に直接供給できないため、建物の照明器具や換気扇など、コンセントを経由しない電化機器を稼働できなかった。

【0003】

本出願人は、上記のような背景技術に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１および２を把握している。

【0004】

特許文献１は、上述した単相２線式１００Ｖの可搬式ポータブル発電機の一例である。

【0005】

特許文献２は、停電時電源切替システムであり、停電時に、商用電源供給ラインと発電機等の外部電源供給ラインとを切替えるシステムに関するものである。
特許文献２には、つぎの記載がある。
［００１２］
・・・この停電時電源切替システム１は、発電機３、屋外中継ボックス５、コントロールボックス１１、切替装置付き分電盤２５、更には、ソーラー電池３９が備えられており、発電機３とソーラー電池３９とが停電時に稼働させる外部電源となっている。発電機３は搬送式になっており、発電機３を外部電源として使用するときには、専用ケーブル４１で屋外中継ボックス５と連結するようになっている。
［００１３］
屋外中継ボックス５は、発電機３からの電気を屋内に引き込むためのものである。・・・
［００１４］
コントロールボックス１１は、発電機３からの電気を安全に供給するためのものである。・・・
［００１５］
切替装置付き分電盤２５は、・・・さらに、外部電源側と商用電源側との切替装置としての切替レバー３７と、発電機側とソーラー側との切替レバー３７も同様に窓穴から突出した状態で配列されている。
［００１６］
この切替装置付き分電盤２５は、既存の商用電源用の分電盤と交換して設置するものである。・・・
［００１７］
・・・各電源供給ラインは単相三線式のＲ相、Ｓ相、Ｔ相から成っている。Ｓ相は接地されており、Ｒ相－Ｓ相間とＴ相－Ｓ相間はＡＣ１００Ｖ、Ｒ相－Ｔ相間はＡＣ２００Ｖとなっているが、この図では、視認の便宜のために、一相分で示している。
［００２０］
切替レバー３７（図３）の操作により、発電機電源供給ライン４３と切替後電源供給ライン６３との間か、或いは、商用電源供給ライン４７と切替後電源供給ライン６３との間が択一的に接続されて導通する。
切替後電源供給ライン６３は、専用分電盤５５上では、主幹ブレーカ（ノーヒューズブレーカ）３３（図４）が接続され、さらに、分岐ブレーカ３５（図４）を介して、分岐電源供給ラインが照明やコンセントに電源供給するようになっている。
［００２１］
上記したように、切替装置付き分電盤２５は、基台２７に、商用電源用の既設盤５１と専用分電盤５５に加えて、外部電源である発電機電源の切替え用に停電時電源切替システム盤５３を付加した形で組み立てられており、・・・

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－１９１３３１号公報

【文献】特許第５８７７６１２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

（１）ポータブル発電機は、二酸化炭素や一酸化炭素を含む排ガスを排出するため、屋外に設置される。一方、災害等で停電したときに建物の内部で電気を使用するケースにおいて、屋外から屋内へ配線する既存の経路がなかった。上述したように窓や玄関から延長ケーブルを仮設して配線する方法もあるが、給電中は常に開けっ放しとなり、防犯上の問題があるうえ、熱暖房の熱が逃げてしまう問題もある。
（２）ポータブル発電機には、１．５ｋＷ（１００Ｖ・１５Ａ）を出力する機種がある。発電機のコンセント容量は１５Ａである。一方、一般に販売されている延長ケーブル（電線太さ１．２５ｓｑ）では、許容電流が１２Ａである。許容電流１２Ａのケーブルに１５Ａの電流を長時間流すと、延長ケーブルが加熱し、やがて発火や火災に至る危険がある。（３）市販の延長ケーブルは、移動用の仕様ではないため、擦れて絶縁が劣化し、最悪は短絡による火災が生じる危険がある。
（４）ポータブル発電機自体の絶縁が経年的に劣化すると、発電機自体にアースが無ければ、使用者に感電が生じるおそれがある。
（５）ポータブル発電機から１本の延長ケーブルを建物内に引き入れ、建物の内部で複数の電気器具に分配するケースがしばしば行われることが想定される。この場合、タコ足配線にならざるを得ず、火災が発生するリスクが高くなる。
（６）延長ケーブルには電気抵抗がある。たとえば延長ケーブルの長さを２０ｍとすると、単相２線であれば、電圧線と中性線を足した長さは往復で４０ｍになる。電線太さ１．２５ｓｑ（電気抵抗は１６．５Ω／ｋｍ）の延長ケーブルであれば、２０ｍで電気抵抗は、０．６６Ωとなる。これに１５Ａの電流を流すと電圧損失は９．９Ｖになり、建物内部で受け取る電圧は約９０Ｖになってしまう。一方、商用電源の最低電圧が９５Ｖに規定されている。このため、９０Ｖでは動作不良を起こす電気機器が生じることも予想される。
（７）上述したように、ポータブル発電機から建物へ延長ケーブルを引き込むと、当然のことながら分電盤を経由しない。このため、ポータブル発電機では、分電盤から直接器具に接続されている照明や換気扇等を稼働することができない。
この深刻な問題をそのまま放置しながら暫定的にポータブル発電機を分電盤に接続することが行われるケースがある。両端がプラグになるように改造した延長コード（通常は他端がコンセント、一端がプラグである）を使用し、建物の主幹ブレーカを切った状態で、両端のプラグをそれぞれポータブル発電機のコンセントと建物のコンセントに差し込むことで、ポータブル発電機から建物の分電盤に給電できる。しかし、停電から復電しかつ発電した状態で、誤って主幹ブレーカをＯＮにすると、ポータブル発電機に過電流が流れ、ポータブル発電機が発火したり、付近一帯の停電を起こすなどの波及事故を生じたりする。また、プラグは電極がむき出しなので、発電状態のポータブル発電機に一端のプラグを挿し込んだ状態で、むき出しの多端側のプラグの電極に触れると感電し、たとえ１００Ｖでも最悪は死亡事故に至る可能性がある。上述した暫定措置は極めて危険である。

【0008】

上記特許文献１は、単相２線式１００Ｖの可搬式ポータブル発電機の一例を開示するもので、上述した各課題を有するものである。

【0009】

上記特許文献２は、停電時に、商用電源供給ラインから発電機等の外部電源供給ラインを切り替えるシステムに関するものである。しかしながら、上記特許文献２では、既存の分電盤を、切替装置付きの分電盤２５に交換して設置せねばならない。したがって分電盤の付け替え工事の必要があり、事前にかかるコストが高い。また、単相三線式の電源を想定しており、安価に手に入る単相２線式１００Ｖのポータブル発電機の利用が想定されておらず、高コストである。

【0010】

本発明は上記の課題を解決するため、つぎの目的をもってなされた。
上記建物に既設の分電盤をそのまま活用し、外部電源として安価に手に入る単相２線式１００Ｖのポータブル発電機を利用して商用電源との切替えを安全に行うことができる建物の電力供給切替システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１記載の建物の電力供給切替システムは、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
商用電源から電力が供給される建物に対し、上記建物に供給する電力を、上記商用電源と外部電源とのあいだで切替えを行う建物の電力供給切替システムであって、
上記建物に既設の分電盤に備わった分岐ブレーカに対して上記商用電源を供給する経路に存在し、上記切替えを行うための切替器を備え、
上記切替器は、単相３線式に対応する３極仕様のものであり、第１の入側に上記商用電源が接続され、第２の入側に上記外部電源が接続され、出側に上記分岐ブレーカへの供給線が接続され、
上記外部電源が単相２線式１００Ｖの発電機であり、上記発電機の単相２線が上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と中性極に導通され、
上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と第２電圧極が、渡り配線によって導通され、
上記切替器には、上記外部電源との接続を行うためのプラグとアース線とを備えた３芯線のキャブタイヤケーブルが接続され、上記アース線が上記分電盤のアース端子に対して電気的に接続されることにより上記外部電源が接地されている。

【0012】

請求項２記載の建物の電力供給切替システムは、請求項１記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記分電盤に備わったメインブレーカの上流に上記切替器が存在し、上記商用電源と上記切替器のあいだに第１の開閉器を配置した。

【0013】

請求項３記載の建物の電力供給切替システムは、請求項１または２記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記渡り配線は、
上記切替器の上記第２の入側における上記第１電圧極と上記第２電圧極に接続されている。

【0014】

請求項４記載の建物の電力供給切替システムは、請求項１記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記分電盤に備わったメインブレーカと上記分岐ブレーカのあいだに上記切替器が存在し、
上記外部電源と上記切替器のあいだに第２の開閉器を配置した。

【0015】

請求項５記載の建物の電力供給切替システムは、請求項４記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記渡り配線は、
上記第２の開閉器の入側における第１電圧極と第２電圧極に接続されている。

【0018】

請求項６記載の建物の電力供給切替システムは、請求項１～５のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記キャブタイヤケーブルを収納するボックスを備えている。

【0019】

請求項７記載の建物の電力供給切替システムは、請求項１～６のいずれか一項に記載の構成に加え、つぎの構成を採用した。
上記分電盤とは別体のボックスをさらに備え、上記ボックスに上記切替器が収容されている。

【発明の効果】

【0020】

請求項１記載の建物の電力供給切替システムは、商用電源から電力が供給される建物に対し、上記建物に供給する電力を、上記商用電源と外部電源とのあいだで切替えを行う建物の電力供給切替システムである。このシステムは、上記建物に既設の分電盤に備わった分岐ブレーカに対して上記商用電源を供給する経路に存在し、上記切替えを行うための切替器を備えている。このため、上記建物に既設の分電盤をそのまま利用して外部電源と商用電源との切替えを行うことができる。従来のように、既存の分電盤を、切替装置付きの特別なものに交換する必要がなく、設備コストや工事コストを抑えることができる。上記切替器は、単相３線式に対応する３極仕様のものである。このため、上記切替器が電灯分電盤に対応したものであり、建物に既設の分電盤を利用することができる。また、上記切替器は、第１の入側に上記商用電源が接続され、第２の入側に上記外部電源が接続され、出側に上記分岐ブレーカへの供給線が接続される。これにより、第１および第２の入側がそれぞれ商用電源と外部電源で、出側が負荷となり、負荷の側から見て商用電源か発電機かを選択しうる構造となる。さらに、上記外部電源が単相２線式１００Ｖの発電機であり、市場で安価に手に入るポータブル発電機を利用でき、低コストに運用できる。そのうえで、上記発電機の単相２線が上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と中性極に導通され、上記切替器の上記第２の入側における第１電圧極と第２電圧極が、渡り配線によって導通されている。これにより、渡り配線という極めて簡単かつ安価な設備により、単相２線式の発電機を単相３線式の分電盤により屋内の電気設備に使用することができる。また、屋外から屋内へ玄関や窓を経由せずに電気を引き込むことができ、防犯上あるいは冷暖房上の問題が生じない。建物に既設の分電盤を利用するため、天井照明や換気設備などを発電機で使用できる。屋外での発電となり、二酸化炭素や一酸化炭素が屋内に入ることによる中毒の危険が生じない。商用電源と発電機が電気的に接続されないので、それを要因とする波及事故や火災が生じない。
また、上記切替器には、上記外部電源との接続を行うためのプラグとアース線とを備えた３芯線のキャブタイヤケーブルが接続され、上記アース線が上記分電盤のアース端子に対して電気的に接続されることにより上記外部電源が接地されている。これにより、外部電源との接続にキャブタイヤケーブルを使用することにより移動電線としての使用が可能となる。また、上記発電機等の外部電源が、上記キャブタイヤケーブルのアース線および分電盤のアース端子を経由して接地されることとなる。これにより、たとえば発電機等の外部電源に経年劣化による絶縁不良が生じたとしても感電事故が防止できる。外部電源へのプラグが屋外で露出したとしても電圧が印加しないので感電事故が防止される。

【0021】

請求項２記載の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤に備わったメインブレーカの上流に上記切替器が存在し、上記商用電源と上記切替器のあいだに第１の開閉器を配置した。このため、停電時には、上記第１の開閉器を活用（切る操作）することで、誤操作が起こったときの安全性を確保できる。つまり、仮に、停電から復電したとき、誤って外部電源が電力を供給している最中に、負荷を停止させないで切替器を操作したとしても、上記第１の開閉器が切ってあれば、通電せずに負荷が停止する。このとき、たとえ切替器にアーク放電が発生したとしても、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。逆に、誤って外部電源が電力を供給しているとき、負荷を停止させずに上記第１の開閉器を入れたとしても、切替器は外部電源側になっているため、商用電源は通電しない。外部電源を停止させると、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。このように、外部電源から電力を供給する操作の前に、上記第１の開閉器を切る操作を入れることにより、誤操作に対しての安全性が確保できる。

【0022】

請求項３記載の建物の電力供給切替システムは、上記渡り配線が、上記切替器の上記第２の入側における上記第１電圧極と上記第２電圧極に接続されている。これにより、渡り配線という極めて簡単かつ安価な設備により、単相２線式の発電機を単相３線式の分電盤により屋内の電気設備に使用することができる。

【0023】

請求項４記載の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤に備わったメインブレーカと上記分岐ブレーカのあいだに上記切替器が存在する。このため、停電時には、既設のメインブレーカを活用（切る操作）することで、誤操作が起こったときの安全性を確保できる。つまり、仮に、停電から復電したとき、誤って外部電源が電力を供給している最中に、負荷を停止させないで切替器を操作したとしても、上記メインブレーカが切ってあれば、通電せずに負荷が停止する。このとき、たとえ切替器にアーク放電が発生したとしても、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。逆に、誤って外部電源が電力を供給しているとき、負荷を停止させずに上記メインブレーカを入れたとしても、切替器は外部電源側になっているため、商用電源は通電しない。外部電源を停止させると、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。このように、外部電源から電力を供給する操作の前に、上記メインブレーカを切る操作を入れることにより、誤操作に対しての安全性が確保できる。さらに、上記外部電源と上記切替器のあいだに第２の開閉器を配置した。このため、外部電源側に漏電等の障害が生じたときには、上記第２の開閉器を閉じることで安全性を確保できる。

【0024】

請求項５記載の建物の電力供給切替システムは、上記渡り配線が、上記第２の開閉器の入側における第１電圧極と第２電圧極に接続されている。これにより、渡り配線という極めて簡単かつ安価な設備により、単相２線式の発電機を単相３線式の分電盤により屋内の電気設備に使用することができる。

【0027】

請求項６記載の建物の電力供給切替システムは、上記キャブタイヤケーブルを収納するボックスを備えている。たとえば上記ボックスを屋外に配置すれば、屋外のボックスにプラグ付きのキャブタイヤケーブルを収納し、いつでも容易に屋外の外部電源を接続できる。

【0028】

請求項７記載の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤とは別体のボックスをさらに備え、上記ボックスに上記切替器が収容されている。
上記切替器を屋外に配置することができ、屋外に配置した外部電源から容易に電源の供給を受けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の建物の電力供給切替システムの第１実施形態を示す構成図である。

【図2】本発明の第２実施形態を示す構成図である。

【図3】本発明の第３実施形態を示す構成図である。

【図4】本発明の第４実施形態を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。

【0031】

◆第１実施形態
図１は、本発明の建物の電力供給切替システムの第１実施形態を示す構成図である。

【0032】

〔全体構成〕
本実施形態の建物の電力供給切替システムは、商用電源１から電力が供給される建物２に対し、上記商用電源１と外部電源２０とのあいだで、上記建物２に供給する電力の切替えを行うものである。このシステムには、上記切替えを行うための切替器３０を備えている。上記切替器３０は、上記建物２に既設の分電盤１０に備わった分岐ブレーカ１２に対して上記商用電源１を供給する経路に存在する。

【0033】

具体的には、この例では、上記切替器３０が、上記商用電源１０の電力をカウントする電力メータ１Ａと、上記電力メータ１Ａを経由して供給される電力を分岐するための分電盤１０とのあいだに設けられる。

【0034】

上記切替器３０は、もともと上記電力メータ１Ａを経由して分電盤１０に電力を供給する経路１Ｂ（図において破線で示す）を切断し、上記電力メータ１Ａと分電盤１０のあいだに存在するよう接続されたものである。このような構造を採用することにより、既設の分電盤１０を備えた建物２において屋内施工を行わず、屋外施工だけで本実施形態の切替システムを適用することができる。

【0035】

上記切替器３０には、上記分電盤１０に供給する電力を、上記商用電源１と上記外部電源２０で切り替えることができるよう、上記分電盤１０、上記商用電源１および上記外部電源２０が接続される。

【0036】

〔商用電源１〕
上記商用電源１は、電力会社から供給される１００Ｖ／２００Ｖ単相３線式の交流電源である。上記商用電源１は、上記電力メータ１Ａを経由して分電盤１０に供給され、上記分電盤１０において各分岐ブレーカ１２に分岐される。

【0037】

〔外部電源２０〕
上記外部電源２０は、単相２線式１００Ｖの発電機２０Ａである。上記発電機２０Ａは、この例ではＬＰガス発電機であり、ＬＰガスボンベ２１からガスメータ２２およびガス供給ボックス２３を経由して供給されるＬＰガスにより、エンジンを駆動することにより発電する。上記外部電源２０としては、ＬＰガス発電機だけでなく、ガソリンエンジン発電機や軽油エンジン発電機等を使用することができる。

【0038】

上記発電機２０Ａは、アース極を備えた３極仕様のプラグ３７Ａによって電力が取り出される。

【0039】

〔分電盤１０〕
上記分電盤１０は、建物２に既設のものであり、上述したように、上記電力メータ１Ａを経由して供給される商用電源を、メインブレーカ１１を経由して各分岐ブレーカ１２に分岐する。上記メインブレーカ１１は、規定以上の電気が流れると遮断するブレーカである。上記メインブレーカ１１は、各分岐ブレーカ１２側に発生した漏電を検知すると遮断する漏電ブレーカとしても機能する。上記各分岐ブレーカ１２は、建物の照明やコンセント等に電力を供給し、規定以上の電気が流れると遮断する安全ブレーカである。また、上記分電盤１０は、電気を接地するための第１アース端子１３を備えている。

【0040】

〔切替器３０〕
上記切替器３０は、上記分電盤１０とは別体の切替ボックス５０内に収容されている。上記切替ボックス５０は、建物２の外（つまり屋外）に配置されている。したがって、上記分電盤１０は建物２の屋内に配置され、上記電力メータ１Ａと上記切替ボックス５０が建物２の屋外に配置されている。

【0041】

上記切替器３０は、単相３線式に対応する３極仕様のものである。第１の入側３１と第２の入側３２、および出側３３を有し、第１の入側３１と第２の入側３２にそれぞれ接続された電源を切換えて出側３３に出力するようになっている。

【0042】

上記第１の入側３１に上記商用電源１が接続され、第２の入側３２に上記外部電源２０が接続される。出側３３に上記分岐ブレーカ１２への供給線１２Ａが接続される。これにより、上記分岐ブレーカ１２に供給する電力を、上記商用電源１と上記外部電源２０とのあいだで切り替えるようになっている。

【0043】

上記第１の入側３１では、その第１電圧極、第２電圧極および中性極が、単相３線式の商用電源１に対応して接続される。上記第２の入側３２には、上述した単相２線式１００Ｖの発電機２０Ａが接続される。すなわち、上記発電機２０Ａは、上記切替器３０の上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと中性極３２Ｃに接続される。そして、上記切替器３０は、上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと第２電圧極３２Ｂが、渡り配線３５によって接続されている。

【0044】

〔第１の開閉器４１〕
上述したように、上記切替器３０は、上記分電盤１０に備わったメインブレーカ１１の上流に存在している。そして、本実施形態では、上記商用電源１と上記切替器３０のあいだに、第１の開閉器４１を配置している。上記第１の開閉器４１は、規定以上の電気が流れると遮断するブレーカを用いることができる。また、上記分電盤１０において電力会社が取り付けるサービスブレーカ（リミッター）を移設して使用することもできる。

【0045】

〔キャブタイヤケーブル３７〕
上記切替器３０には、上記外部電源２０との接続を行うためのキャブタイヤケーブル３７が接続される。上記キャブタイヤケーブル３７は、アース線を備えた３芯線であり、上述したアース極を備えた３極仕様のプラグ３７Ａを先端に備え、上記プラグ３７Ａによって上記発電機２０Ａから電力を取り出すようになっている。

【0046】

上記キャブタイヤケーブル３７はケーブルボックス５５に収納される。上記ケーブルボックス５５は、上述した切替ボックス５０に隣接して屋外に配置される。

【0047】

上記ケーブルボックス５５の内部には、接続端子５６と第２アース端子５７が設けられている。

【0048】

上記接続端子５６には、上記キャブタイヤケーブル３７の３芯線のうちアース線３８以外の電圧線３９が接続される。上記電圧線３９は、上記接続端子５６を介し、上述したように、上記切替器３０の上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと中性極３２Ｃに接続される。

【0049】

第２アース端子５７には、上記キャブタイヤケーブル３７の３芯線のうちアース線３８が接続される。上記第２アース端子５７は、上述した上記分電盤１０の第１アース端子１３に接続され、上記第１アース端子１３が電気的に接地される。これにより、上記発電機２０Ａのケースが、上記キャブタイヤケーブル３７、第２アース端子５７、第１アース端子１３を経由して接地されることになる。

【0050】

〔第１実施形態の効果〕
上記第１実施形態によれば、つぎの作用効果を奏する。

【0051】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、商用電源１から電力が供給される建物２に対し、上記建物２に供給する電力を、上記商用電源１と外部電源２０とのあいだで切替えを行う建物２の電力供給切替システムである。このシステムは、上記建物２に既設の分電盤１０に備わった分岐ブレーカ１２に対して上記商用電源１を供給する経路に存在し、上記切替えを行うための切替器３０を備えている。このため、上記建物２に既設の分電盤１０をそのまま利用して外部電源２０と商用電源１との切替えを行うことができる。従来のように、既存の分電盤１０を、切替装置付きの特別なものに交換する必要がなく、設備コストや工事コストを抑えることができる。上記切替器３０は、単相３線式に対応する３極仕様のものである。このため、上記切替器３０が電灯分電盤に対応したものであり、建物に既設の分電盤１０を利用することができる。また、上記切替器３０は、第１の入側３１に上記商用電源１が接続され、第２の入側３２に上記外部電源２０が接続され、出側３３に上記分岐ブレーカ１２への供給線が接続される。これにより、第１および第２の入側３１、３２がそれぞれ商用電源１と外部電源２０で、出側３３が負荷となり、負荷の側から見て商用電源１か外部電源２０かを選択しうる構造となる。さらに、上記外部電源２０が単相２線式１００Ｖの発電機２０Ａであり、市場で安価に手に入るポータブル発電機を利用でき、低コストに運用できる。そのうえで、上記発電機２０Ａが上記切替器３０の上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと中性極３２Ｃに接続され、上記切替器３０は、上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと第２電圧極３２Ｂが、渡り配線３５によって接続されている。これにより、渡り配線３５という極めて簡単かつ安価な設備により、単相２線式の発電機２０Ａを単相３線式の分電盤１０に接続して屋内の電気設備を使用することができる。また、屋外から屋内へ玄関や窓を経由せずに電気を引き込むことができ、防犯上あるいは冷暖房上の問題が生じない。建物２に既設の分電盤１０を利用するため、天井照明や換気設備などを発電機２０Ａで使用できる。屋外での発電となり、二酸化炭素や一酸化炭素が屋内に入ることによる中毒の危険が生じない。商用電源１と発電機２０Ａが電気的に接続されないので、それを要因とする波及事故や火災が生じない。

【0052】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤１０に備わったメインブレーカ１１の上流に上記切替器３０が存在し、上記商用電源１と上記切替器３０のあいだに第１の開閉器４１を配置した。このため、停電時には、上記第１の開閉器４１を活用（切る操作）することで、誤操作が起こったときの安全性を確保できる。つまり、仮に、停電から復電したとき、誤って外部電源２０が電力を供給している最中に、負荷を停止させないで切替器３０を操作したとしても、上記第１の開閉器４１が切ってあれば、通電せずに負荷が停止する。このとき、たとえ切替器３０にアーク放電が発生したとしても、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。逆に、誤って外部電源２０が電力を供給しているとき、負荷を停止させずに上記第１の開閉器４１を入れたとしても、切替器３０は外部電源側になっているため、商用電源１は通電しない。外部電源２０を停止させると、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。このように、外部電源２０から電力を供給する操作の前に、上記第１の開閉器４１を切る操作を入れることにより、誤操作に対しての安全性が確保できる。

【0053】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記切替器３０には、上記外部電源２０との接続を行うためのキャブタイヤケーブル３７が接続されている。これにより、外部電源２０との接続にキャブタイヤケーブル３７を使用し、移動電線としての使用が可能となる。

【0054】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記キャブタイヤケーブル３７がアース線３８を備えた３芯線であり、上記アース線３８が接地されている。これにより、外部電源２０が接地されることとなり、たとえば発電機等の外部電源に経年劣化による絶縁不良が生じたとしても感電事故が防止できる。外部電源２０へのプラグ３７Ａが屋外で露出したとしても電圧が印加しないので感電事故が防止される。

【0055】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記キャブタイヤケーブル３７を収納するケーブルボックス５５を備えている。たとえば上記ケーブルボックス５５を屋外に配置すれば、屋外のケーブルボックス５５にプラグ付きのキャブタイヤケーブル３７を収納し、いつでも容易に屋外の外部電源を接続できる。

【0056】

本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤１０とは別体の切替ボックス５０をさらに備え、上記切替ボックス５０に上記切替器３０が収容されている。
上記切替器３０を屋外に配置することができ、屋外に配置した外部電源２０から容易に電源の供給を受けることができる。
なお、上記切替ボックス５０を屋内に配置し、ケーブルボックス５５を屋外に配置することもできる。

【0057】

◆第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態を説明する構成図である。

【0058】

この例は、上記分電盤１０において電力会社が取り付けるサービスブレーカ（リミッター）をそのまま第１の開閉器４１として利用した例である。

【0059】

つまり、電力会社が取り付けるサービスブレーカ（リミッター）からメインブレーカ１１への供給線を切断し、そこに上述した切替器３０を接続したものである。また、この例では、キャブタイヤケーブル３７の電圧線３９が接続端子５６を経由せずに直接切替器３０に接続されている。また、この例では、切替ボックス５０とケーブルボックス５５が一体化している。それ以外は第１実施形態と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付して説明を省略した。

【0060】

〔第２実施形態の効果〕
本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤１０に備わったサービスブレーカ（リミッター）をそのまま第１の開閉器４１として利用し、第１の開閉器４１と上記分岐ブレーカ１２のあいだに上記切替器３０が存在する。このため、停電時には、既設の第１の開閉器４１を活用（切る操作）することで、誤操作が起こったときの安全性を確保できる。つまり、仮に、停電から復電したとき、誤って外部電源２０が電力を供給している最中に、負荷を停止させないで切替器３０を操作したとしても、上記第１の開閉器４１が切ってあれば、通電せずに負荷が停止する。このとき、たとえ切替器３０にアーク放電が発生したとしても、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。逆に、誤って外部電源２０が電力を供給しているとき、負荷を停止させずに上記第１の開閉器４１を入れたとしても、切替器３０は外部電源側になっているため、商用電源は通電しない。外部電源２０を停止させると、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。このように、外部電源２０から電力を供給する操作の前に、上記第１の開閉器４１を切る操作を入れることにより、誤操作に対しての安全性が確保できる。さらに、上記外部電源２０と上記切替器３０のあいだに第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を配置した。このため、外部電源２０側に漏電等の障害が生じたときには、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を閉じることで安全性を確保できる。
それ以外は、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0061】

◆第３実施形態
図３は、本発明の第３実施形態を説明する構成図である。

【0062】

この例は、電力会社のサービスブレーカ（リミッター）がない分電盤１０において、上記分電盤１０に備わったメインブレーカ１１と上記分岐ブレーカ１２のあいだに上記切替器３０を存在させた例である。つまり、メインブレーカ１１から分岐ブレーカ１２への供給線を切断し、そこに上述した切替器３０を接続したものである。

【0063】

そして、上記外部電源２０と上記切替器３０のあいだに第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を配置している。上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２は、規定以上の電気が流れると遮断するブレーカを用いることができる。また、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２は、分岐ブレーカ１２側に発生した漏電を検知して遮断する漏電ブレーカとしても機能する。上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２は、この例では切替ボックス５０内に収容されている。この例では、切替ボックス５０とケーブルボックス５５が一体化して屋外に配置されている。上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２は単相２線式に対応した使用であり、上記接続端子５６と接続される。これにより、上記キャブタイヤケーブル３７の３芯線のうちアース線３８以外の電圧線３９が、上記接続端子５６、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を経由して、上述したように、上記切替器３０の上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと中性極３２Ｃに接続される。それ以外は第１実施形態と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付して説明を省略した。なお、本実施形態において、切替ボックス５０とケーブルボックス５５を別体とし、切替ボックス５０を屋内に、ケーブルボックス５５を屋外に配置することもできる。

【0064】

〔第３実施形態の効果〕
本実施形態の建物の電力供給切替システムは、上記分電盤１０に備わったメインブレーカ１１と上記分岐ブレーカ１２のあいだに上記切替器３０が存在する。このため、停電時には、既設のメインブレーカ１１を活用（切る操作）することで、誤操作が起こったときの安全性を確保できる。つまり、仮に、停電から復電したとき、誤って外部電源２０が電力を供給している最中に、負荷を停止させないで切替器３０を操作したとしても、上記メインブレーカ１１が切ってあれば、通電せずに負荷が停止する。このとき、たとえ切替器３０にアーク放電が発生したとしても、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。逆に、誤って外部電源２０が電力を供給しているとき、負荷を停止させずに上記メインブレーカ１１を入れたとしても、切替器３０は外部電源側になっているため、商用電源は通電しない。外部電源２０を停止させると、負荷が停止することで、誤操作に気づくことができる。このように、外部電源２０から電力を供給する操作の前に、上記メインブレーカ（過電流漏電ブレーカ）１１を切る操作を入れることにより、誤操作に対しての安全性が確保できる。さらに、上記外部電源２０と上記切替器３０のあいだに第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を配置した。このため、外部電源２０側に漏電等の障害が生じたときには、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を閉じることで安全性を確保できる。
それ以外は、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0065】

◆第４実施形態
図４は、本発明の第４実施形態を説明する構成図である。

【0066】

この例は、上記第３実施形態と同様に、電力会社のサービスブレーカ（リミッター）がない分電盤１０において、上記分電盤１０に備わったメインブレーカ１１と上記分岐ブレーカ１２のあいだに上記切替器３０を存在させた例である。つまり、メインブレーカ１１から分岐ブレーカ１２への供給線を切断し、そこに上述した切替器３０を接続し、上記外部電源２０と上記切替器３０のあいだに第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２を配置したものである。

【0067】

この例は、上記渡り配線３５を配置する位置が第３実施形態と異なっている。上記第３実施形態では、上記渡り配線３５が、上記切替器３０の上記第２の入側３２における第１電圧極３２Ａと第２電圧極３２Ｂを接続している。

【0068】

これに対し、この第４実施形態では、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２は単相３線式に対応した使用であり、上記接続端子５６と接続される。このとき、上記キャブタイヤケーブル３７の３芯線のうちアース線３８以外の電圧線３９が、上記接続端子５６を経由して上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２の入側における第２電圧極４３Ｂと中性極４３Ｃに接続される。上記渡り配線３５は、上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２の入側における第１電圧極４３Ａと第２電圧極４３Ｂに接続される。上記第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）４２の出側における第１電圧極４４Ａ、第２電圧極４４Ｂ、中性極４４Ｃは、それぞれ切替器３０の第２の入側３２における第１電圧極３２Ａ、第２電圧極３２Ｂ、中性極３２Ｃに接続される。それ以外は上記第３実施形態と同様であり、同様の部分にはおなじ符号を付して説明を省略した。

【0069】

〔第４実施形態の効果〕
本実施形態の建物の電力供給切替システムは、渡り配線３５という極めて簡単かつ安価な設備により、単相２線式の発電機２０Ａを単相３線式の分電盤１０により屋内の電気設備に使用することができる。それ以外は、第３実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0070】

◆まとめ
各実施形態は、つぎのような特徴を備えている。
窓や玄関の配線ルートを避けるため、事前に屋外の発電機の近くに切換ボックス５０を設け、発電機２０Ａの容量、および電圧損失を防ぐ屋外仕様のキャブタイヤケーブル３７と先端に発電機２０Ａのコンセントと合致するプラグ３７Ａを用意する。
移動電線仕様のキャブタイヤケーブル３７とすることにより移動電線としての使用を可能とした。
発電最大電流容量および電圧損失を加味したケーブル太さを選定する。これにより加熱問題が解決するとともに電圧損失も許容範囲に納めることができる。
発電機２０Ａへの電線にアース付きのプラグ３７Ａを使用する。キャブタイヤケーブル３７は３芯線（１００Ｖ２本とアース線）とする。
切替ボックス５０から分電盤１０近くまでＣＶケーブルなどで配線し、切替器３０を経由して分電盤１０へ接続する。
切替器３０は電灯分電盤に対応するため３極として、単相３線に対応する仕様とする。

【0071】

切替器３０は入側が第１の入側３１と第２の入側３２の２つ、出側３３が１つの機器で、出側３３は負荷、第１の入側３１と第２の入側３２はそれぞれ商用電源１と発電機２０Ａとなり、負荷側から見て、商用電源１か発電機２０Ａかを選択する。
ポータブル発電機２０Ａは単相２線１００Ｖで電線の本数は２本となっている。一方、分電盤１０は単相３線１００／２００Ｖの３本となっており本数が合わない。そこで負荷側の使用を単相１００Ｖのみに限定し、発電機２０ＡのＮ相（中性極・白色）を切替器３０のＮ相（中性極３２Ｃ・白色）に接続する。発電機２０ＡのＵ相（充電線・黒色）を切替器３０のＵ相（第１電圧極３２Ａ・黒色）に接続する。切替器３０のＵ相（第１電圧極３２Ａ・黒色）とＷ相（第２電圧極３２Ｂ・赤色）を渡り配線３５で接続する。切替ボックス５０の端子台側でＵ相（第１電圧極３２Ａ・黒色）とＷ相（第２電圧極３２Ｂ・赤色）を渡り配線３５で接続してもよい。
この方法を取ることにより建物２の分電盤１０を活かすことができる。ただしＩＨ、電気温水器、大型エアコンなどの単相２００Ｖ電気器具は使えない。

【0072】

屋外で露出しているプラグ３７Ａは電圧が印加されないので感電しない。
商用電源１と発電機２０Ａが電気的に接続されないので波及事故がない。発電機火災が生じない。
発電機２０Ａが屋外で稼働するため、二酸化炭素・一酸化炭素の問題がなく、中毒死も生じない。
屋外から屋内へ窓・玄関を経由せずに電気を引き込むので、防犯・暖房冷房の問題が生じない。
単相３線式の分電盤１０を活用できるので、天井照明や換気設備などがそのまま使える。
発電機２０Ａはアースされるので、経年絶縁劣化した発電機２０Ａに触れても感電しない。
渡り配線３５により、非常に簡単かつ安価に単相２線を単相３線へと変えることができる。
分電盤１０から切替器３０、切替ボックス５０を経由して発電機２０Ａまで接地アースされる。
屋外のケーブルボックス５５にプラグ３７Ａ付きのキャブタイヤケーブル３７を収納できる。

【0073】

◆変形例
以上は本発明の特に好ましい実施形態について説明したが、本発明は図示した実施形態に限定する趣旨ではなく、各種の態様に変形して実施することができ、本発明は各種の変形例を包含する趣旨である。

【0074】

たとえば、各実施形態（図１～図４）において一点鎖線で示したように、屋外のケーブルボックス５５内の第２アース端子５７から大地に接地させるようにアースを施工することもできる。

【符号の説明】

【0075】

１：商用電源
１Ａ：電力メータ
１Ｂ：経路
２：建物
１０：分電盤
１１：メインブレーカ
１２：分岐ブレーカ
１２Ａ：供給線
１３：第１アース端子
２０：外部電源
２０Ａ：発電機
２１：ＬＰガスボンベ
２２：ガスメータ
２３：ガス供給ボックス
３０：切替器
３１：第１の入側
３２：第２の入側
３２Ａ：第１電圧極
３２Ｂ：第２電圧極
３２Ｃ：中性極
３３：出側
３５：渡り配線
３７：キャブタイヤケーブル
３７Ａ：プラグ
３８：アース線
３９：電圧線
４１：第１の開閉器
４２：第２の開閉器（過電流漏電ブレーカー）
４３Ａ：第１電圧極
４３Ｂ：第２電圧極
４３Ｃ：中性極
４４Ａ：第１電圧極
４４Ｂ：第２電圧極
４４Ｃ：中性極
５０：切替ボックス
５５：ケーブルボックス
５６：接続端子
５７：第２アース端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】