JP2732211B2 - 給電遮断システム - Google Patents
給電遮断システムInfo
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Description
が流れたときに給電を遮断する給電遮断システムに関す
る。
の供給を受けるにあたっては、電力会社との契約で定め
られた電流容量のブレーカが屋内にある分電盤等に設置
され、万一、電気器具などが故障してショートしたとき
や数多くの電気器具が同時に使用されたとき等契約電流
を超える電流が流れるとブレーカが作動して自動的に家
庭内への給電をすべて遮断するようになっている。
常に変動しており、一時的に電流が超過したことによっ
てその都度給電が遮断されては非常に不便である。これ
を避けるためには、契約電流は大きい方がよいが、現在
の電気料金体系は、契約電流を大きくするほど基本料金
が高くなるシステムになっているため、できるだけ小さ
い契約電流で契約することが経済的である。
は、例えば冷蔵庫や照明器具のようにブレーカの作動に
よって突然給電を遮断されては非常に不都合を被るもの
がある一方、ドライヤーや冷暖房器のように途中でいつ
でも使用を中止してもかまわない器具があり、仮に使用
者が現在使用している電力が把握でき、契約電流を超過
しそうなことが予め判断できれば、器具の使用を制限
し、使用している器具全体の電流が契約電流を超えない
ようにすることも考えられる。
ブレーカによる遮断システムでは、使用電力の超過を使
用者が予め知ることはできず、しかも使用電流が契約電
流を超えた際、給電を遮断する手段がブレーカだけであ
るため、契約電流を超えた場合には、なんの知らせもな
く瞬時のうちにブレーカが作動し、一瞬にして家庭内の
全ての電気器具が使用できなくなり、使用者に大きな不
便をもたらしている。又、ブレーカの作動によって、電
源の発停が繰り返されるので、器具によっては大きな負
担となり、OA機器等では機能に支障が出たり寿命を短
くすることともなっていた。又、これを防ぐため契約電
流を大きくした場合には、一時的な使用電力の増大に対
処するために高い基本料金を継続して支払わなくてはな
らず、不経済となっていた。
平5−330686号において、検出電流が契約電流を
超過した場合には、ブレーカからの操作によって、器具
に取り付けられたアダプタの通電を遮断し、なお検出電
流が契約電流を超過している場合には、ブレーカの通電
を遮断させるシステムについて提案している。
てしまう前に検出電流が契約電流を超過しそうなことが
判断できれば、アダプタを遮断させなくとも済む。
れたものであり、その目的は、使用している器具の全体
電力が一時的に契約電流を越えたときでも、直ちに遮断
されず、事前に使用者が器具を選択して使用を中止し、
ブレーカによる遮断を防止できることであり、それでも
なお電流値が契約電流を超えている場合には、給電を停
止しても差し支えのない電気器具への給電を選択的に遮
断させて、小さい契約電流で効率的に電力を使用でき、
また、電気器具への電力供給が突然停止することによる
電気器具への負担をあらかじめ防止できるようにした給
電遮断システムを提供することである。
に本発明においては、ブレーカと、コンセントと電気機
器との間に取り付けられるアダプタとからなり、前記ブ
レーカには、該ブレーカを流れる全電流を検出する第1
電流検出手段と、信号を前記アダプタに向けて送信する
第1送信手段と、ブレーカ自身の通電を遮断する第1遮
断手段と、警告を発する警告手段と、契約電流、超過許
容量、警告限界値、及び前記超過許容量を超えたときの
所定時間内の許容回数とを記憶する記憶手段と、前記第
1電流検出手段が検出した電流値が契約電流以下でかつ
前記警告限界値を超えた場合、また検出した電流値が契
約電流を超過しても、その超過範囲が前記超過許容量以
内の場合には、前記警告手段から警告を発し、その後該
電流値の前記超過許容量以内の超過回数が所定時間内に
前記記憶手段に記憶されている許容回数を超えたとき、
もしくは該電流値が前記超過許容量を超えたときは、前
記第1送信手段から前記アダプタの遮断信号を該アダプ
タに送り、前記アダプタの通電を遮断し、該アダプタの
通電が遮断された後も電流値が前記超過許容量を超過し
ているときは前記第1遮断手段を作動させて給電を停止
させる制御手段とを備え、前記アダプタには、前記ブレ
ーカからの信号を受信する第2受信手段と、該アダプタ
の通電を遮断させる第2遮断手段と、該アダプタの遮断
状態を復帰させる復帰手段とを備えて給電遮断システム
を構成した。
タに設けられていること、及び前記アダプタは個別の識
別子を有し、かつ前記ブレーカに向けて該アダプタが使
用されている旨を送信する送信手段を備え、前記警告は
使用されているアダプタにのみ送信されるようにして給
電遮断システムを構成した。
した電気器具も直接コンセントに接続された器具も通電
されている。ブレーカの第1検出手段で検出された電流
値が契約電流に近づいたり、また超過許容量以内の超過
の場合には、警告が発せられる。これにより、使用者は
使用している器具の電流が限界に近いことを確認でき、
使用を中止できる器具の使用を停止して電流値を低下さ
せる。
回数が所定時間内に許容回数を超えた場合や検出電流値
が超過許容量を超えた場合には、遮断信号が送信されア
ダプタの通電が遮断される。更に、アダプタが遮断され
た後もなお検出電流値が契約電流を超えているときに
は、ブレーカが遮断される。
照して説明する。
体を示す図である。ブレーカ1は、屋内の適当な箇所に
設置されており、屋外からの引込線5が接続してある。
このブレーカ1からは、屋内に敷設された屋内配線4が
延びており、その屋内配線4のそれぞれの端部にコンセ
ント3が取り付けられ、電気器具6a〜6eが接続され
ている。図1では、使用者が常に給電されることを欲し
ている冷蔵庫6aおよび浄水器6bは、そのプラグ(図
示せず)がコンセント3に直接接続されているが、給電
が急に遮断されても余り支障がないエアコン6c、ヘア
ドライヤー6dおよび電子レンジ6eは、コンセント3
にアダプタ2を取り付け、このアダプタ2を介して各々
のプラグが接続してある。
明する。
る受電端子11と屋内配線4に接続される送電端子12
とを備え、その間に遮断装置13、電流検出器14及び
送信装置15が設けられ、又それらを制御するCPU1
6、記憶手段としてのROM17、RAM18、警告装
置20が取り付けられている。
12との間の通電を遮断するもので、電流検出器14
は、その間を流れる電流値を検出する検出手段である。
に接続された配線が2回路A、Bに分岐され、回路Aは
CMOS15aを介して出力端子22に接続され、回路
BはCMOS15bに接続された変圧器15cを介して
出力端子22に接続されている。この変圧器15cは、
巻数比が一次側100に対して二次側が90となってお
り、出力端子には90Vが得られる。更に、CMOS1
5aとCMOS15bは、バッファIC15dを介して
CPU16に接続され、CPU16からの制御信号に基
づき5V程度の電圧が加えられることによりバッファI
C15dにより、回路Aと回路Bとの切換を行ない、遮
断信号を作る。
たバッファIC15dに、遮断信号と同じ波形の信号が
CPU16から送られると、CMOS15aとCMOS
15bとがこのCPU16からの信号に従って切り替え
られる。切換タイミングは100msec程度である。これ
により、出力端子22には、CMOS15aがオンされ
ていれば100Vが直接出力端子22につながり100
Vが出力され、CMOS15bがオンされると変圧器1
5cで降圧された90Vの電圧が出力されるので、10
0Vと90Vの電圧がCPU16からの信号の波形に従
った形で発生し、回路A及び回路Bの出力端子22が接
続している前記送電端子12から送信される。
ののほかLED等光によるものでもよい。
超過許容量、警告限界値、契約電流を超えた回数が所定
時間内において許容される回数(許容回数)、及びアダ
プタ2へ送信する遮断信号が記憶されている。
電流値をROM17に記憶されている契約電流と比較し
て、検出電流値が契約電流を超過している場合には、ア
ダプタ2の通電を遮断する指示を前述したようにバッフ
ァIC15dを介して送信装置15に送る。そして、ア
ダプタ2に遮断の指示を発した後になお電流検出器14
の検出する全電流値が契約電流を超えている場合には、
遮断装置13に遮断信号を送る。
の電流値が警告限界値を超えた場合に、警告装置20を
作動させて警告を発する。また、電流検出器14からの
電流値が契約電流を超えた場合でも、その超過した量が
超過許容量以内の場合には、アダプタ2を遮断する遮断
信号を発せず、警告を発する。
を計測し、所定時間内に許容回数を超過した場合、もし
くは超過許容量を超過した場合には、前述したようにア
ダプタ2の通電を遮断する指示を前述したようにバッフ
ァIC15dを介して送信装置15に送り、アダプタ2
を遮断し、そして、アダプタ2に遮断の指示を発した後
になお電流検出器14の検出する全電流値が契約電流を
超えている場合には、遮断装置13に遮断信号を送り、
ブレーカ1の通電を停止するようになっている。
明する。
ント3に差し込む受電端子31及び電気器具6a等のプ
ラグを接続させる送電端子32を備え、その間に遮断装
置33、受信装置35が設けられ、更にそれらを制御す
るCPU36等で構成されている。遮断装置33は、C
PU36の指示により受電端子31と送電端子32との
間の通電を遮断するものである。
に、ROM37、RAM38、同期のためのクロック3
9、及び復帰装置41が接続されている。
にACテスタ等に用いられる電圧判定用IC35aが設
けられ、例えば25msecの間隔で電圧を測定し、その結
果をCPU36に送る。 ROM37には、遮断信号が
記憶されている。
する装置で、CPU36を通して復帰させてもよいし、
手動で直接遮断装置33を操作するようにしてもよい。
からの遮断信号を受信すると、遮断装置33を遮断す
る。すなわち、ブレーカ1からの電圧の変化を受信装置
35内の電圧判定IC35aが読み取り、そのデータが
CPU36に送られてくると、CPU36では、そのデ
ータに基づいて例えば電圧値が100Vであればフラグ
に1を立て、電圧値が90Vであればフラグに0を立
て、その結果を例えば32ビットに順に割り当て、その
データに基づいて100msecごとの電圧の変化を演算す
る。そして、その演算値をROM37に記憶してある遮
断信号の波形と比較し、波形が一致した場合は遮断信号
と判断し、遮断装置33を作動させて、器具への給電を
停止させる。
7及び図8のフローチャートを用いて説明する。
超過した際には遮断してもよいとする器具にアダプタ2
を取り付ける。すなわち、図1のエアコン6c、ヘアド
ライアー6dおよび電子レンジ6eの各プラグを、アダ
プタ2の送電端子32に差し込み、受電端子31をそれ
ぞれの箇所のコンセント3に差し込む。
ず、初期設定として、iを0に設定し、T(i)に現在
時刻、Aに超過許容量、Bに警告限界値、Nに超過許容
回数、ΔTに時間間隔を入力する(F−1)。器具6c
等が使用されると、ブレーカ1の電流検出器14が全電
流を検出し(F−2)、その値がCPU16に送られ、
ROM17に記憶されている契約電流を超えたか否かを
判断する(F−3)。電流値が契約電流を超過していな
い場合には、電流値が警告限界値Bと比較され(F−1
2)、電流値が警告限界値Bを超えていないときは、ス
テップ(F−2)に戻る。また電流値が警告限界値Bを
超えた場合には、契約電流を超過しそうである判断さ
れ、警告装置20から警告を行なう(F−13)。
流を超過した場合には、ステップ(F−4)に進み、そ
の超過量が超過許容量Aを超えているが否か判断され、
超過許容量Aを超えていれば、図8に示したステップ
(G−1)に進む。一方ステップ(F−4)で超過許容
量Aを超えていなければ、iに1を加え(F−5)、T
(i)に現在時刻を入力する(F−6)。そして、現在
時刻と前回の時刻T(i−1)との差を求め、その差と
時間間隔ΔTとを比較する(F−7)。
の方が時間間隔ΔTより大きい場合には、短い時間で連
続して電流の超過が発生していないと判断して、T
(0)に現在時刻を入力し(F−8)、iを0にして
(F−9)、ステップ(F−2)に戻る。逆に前回との
時刻の差の方が時間間隔ΔTより小さい場合には、短い
時間で連続して電流の超過が発生しているので、ステッ
プ(F−10)に進み、T(i)に前回の時刻を入力
し、iと超過許容回数Nとを比較する(F−11)。
間隔ΔT以内の間隔で電流値が契約電流を超過した回数
が超過許容回数Nを超えたことになるので、ステップ
(G−1)(図8参照)に進む。一方iがまだ超過許容
回数Nを超えていなければ、ステップ(F−2)に進
む。
いて図8を参照して説明する。
1)からステップ(G−1)に進むと、ステップ(G−
1)ではブレーカ1からアダプタ2に遮断信号を発し、
アダプタ2の通電を遮断する。つまり、ROM17から
引き出された遮断信号のデータが送信装置15に送ら
れ、送信装置15が遮断信号を送信する。アダプタ2
は、ブレーカ1からの給電により、器具に給電している
が、その間アダプタ2の受信装置35が遮断信号を受信
すると、遮断装置33が作動して給電を停止する。
する電流値を入力し(G−2)、この電流値が契約電流
を超過しているか否かを判断し(G−3)、上記遮断信
号をアダプタ2に送信して全アダプタ2を遮断した後で
も、電流検出器14の検出する電流値が契約電流を超過
している場合には、遮断装置13に遮断信号を送り、ブ
レーカ1を遮断する(G−4)。一方、ステップ(G−
3)において、検出された電流値が契約電流を超えてい
ない場合には、図7のステップ(F−2)に戻る。
ときは、復帰装置41を操作して遮断状態を解除する。
又、ブレーカ1にアダプタ2の復帰スイッチ(図示せ
ず)を設け、この復帰スイッチを操作してブレーカ1の
送信装置15からアダプタ2の復帰信号を送信させ、ア
ダプタ2の通電を、全て同時に又識別子を付すことによ
って個々に復帰させてもよい。この場合には、アダプタ
2の数が多くても、復帰させる手間は簡略化される。
を超過した場合でも、直ちにブレーカ1が作動して全器
具の使用ができなくなるということはなく、警告が発せ
られ、使用者はその警告によって器具を適宜に停止させ
て、電流を低下させることができるので、小さい契約電
流で契約でき経済的である。また、電流値が契約電流以
下にならない場合には、アダプタ2が遮断され、更にア
ダプタ2の遮断後も全電流がなお契約電流を超えている
ときにはブレーカ1が作動するので、過剰な電流が流れ
ることはない。
ブレーカ1に付けた例について説明したが、警告装置を
アダプタ2に設けてもよい。その場合には、ブレーカ1
には警告信号と遮断信号を送信装置に送る制御手段、ま
た、アダプタ2には、警告装置、及び警告信号と遮断信
号とを区別する制御手段を備える必要がある。このよう
にすると、警告はアダプタ2から発せられる。
図10を参照して説明する。
を示しており、説明を省略する。
6、遮断装置13、電流検出器14を有し、CPU46
には、ROM47、RAM48、クロック49、送信装
置55、受信装置56が接続されている。ROM47に
は、契約電流の他、各アダプタ2の識別子としてのID
番号、及び遮断信号が記憶されている。送信装55及び
受信装置56はいずれも無線手段を用いており、アンテ
ナ57を通してアダプタ2との間で信号を送受信する。
始のデータを受信装置56から受けると、それをRAM
48に記憶させ、第1の実施例で説明したように警告が
発する旨の判断がなされると、使用されているアダプタ
2の識別子を付して警告信号を送信装置55から送信す
る。
に、CPU66、遮断装置33、電流検出器34を有
し、CPU66には、ROM67、RAM68、復帰装
置41、送信装置75、受信装置76、警告装置20が
接続されている。ROM67には、当該アダプタ2の識
別子のID番号、警告信号、及び遮断信号が記憶されて
おり、また復帰装置41は遮断装置33の遮断を解除す
る装置で、CPU66を通して復帰させてもよいし、手
動によって直接遮断装置33を操作するようにしてもよ
い。
無線手段を用いており、アンテナ77を通してブレーカ
1との間で信号を送受信する。
たことにより電流値が電流検出器34で検出されると、
使用を開始した旨の信号を送信装置75から当該アダプ
タの識別子を付してブレーカ1に向けて送信する。そし
て、ブレーカ1から送信された警告信号を受信装置76
が受信すると、警告装置20を作動させて警告を発し、
また遮断信号を受信装置76が受信すると、遮断装置3
3を作動させて給電を遮断する。
システムと同様、超過許容量以内の超過であれば、直ち
にブレーカ1が作動して全器具の使用ができなくなると
いうことはなく、まず警告が器具が使用されているアダ
プタ2に向けて発せられ、その警告によって使用者は使
用されている器具がどれであるかすぐに判断でき、その
使用を適宜に停止して電流を低下させることができる。
したがって、小さい契約電流で契約できる。また、アダ
プタ2の遮断後も全電流がなお契約電流を超えていると
きにはブレーカ1が作動するので、過剰な電流が流れる
ことはない。
通信手段を無線によるものとしたが、本発明ではそれに
限らず、送信装置75を屋内配線4に接続させて、そこ
に高周波の信号を乗せるようにして構成してもよい。そ
の場合には、波形解析演算機能等をブレーカ1及びアダ
プタ2のそれぞれの送受信装置にもたせ、信号のやり取
りを行なわせる。例えば、1kHzかそれ以上の幾種類
かの周波数の信号を屋内配線4に乗せ、その信号を受信
した受信側で周波数解析を行ない、予め定めておいた対
応条件に基づいて、信号の意味を解析して、所定の作
動、例えば遮断あるいは情報の伝達等を行なわせるとい
う方法が考えられる。この方法によるときには、電圧に
変動を生じさせるが、実際の効率を損なわせる程の変動
ではなく、用いられている周波数は高く、いわゆるノイ
ズの範囲であるので、器具に与える影響は非常に少な
い。
流値が契約電流を超過しても、その超過が超過許容量以
内であれば直ちにアダプタを遮断せず、警告を発して使
用者に知らせ、使用者が器具の使用を適宜に停止できる
ようにしたので、ブレーカの作動を防止し、ブレーカ遮
断による器具への負担等を軽減できる。
は、アダプタが遮断され、接続されている器具への給電
が停止し、また全てのアダプタが遮断されても尚全電流
が契約電流を超えているときは、ブレーカが遮断される
ので、契約電流を超えても直ちに全器具への給電が停止
されることはないので、停電による不都合を解消でき、
小さい契約電流で契約できて経済的であり、かつ大電流
の流入はブレーカによって遮断されるので火災等の事故
を防止できる。
る。
チャートである。
チャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 ブレーカと、コンセントと電気機器との
間に取り付けられるアダプタとからなり、 前記ブレーカには、 該ブレーカを流れる全電流を検出する第1電流検出手段
と、 信号を前記アダプタに向けて送信する第1送信手段と、 ブレーカ自身の通電を遮断する第1遮断手段と、 警告を発する警告手段と、 契約電流、超過許容量、警告限界値、及び前記超過許容
量を超えたときの所定時間内の許容回数とを記憶する記
憶手段と、 前記第1電流検出手段が検出した電流値が契約電流以下
でかつ前記警告限界値を超えた場合、また検出した電流
値が契約電流を超過しても、その超過範囲が前記超過許
容量以内の場合には、前記警告手段から警告を発し、そ
の後該電流値の前記超過許容量以内の超過回数が所定時
間内に前記記憶手段に記憶されている許容回数を超えた
とき、もしくは該電流値が前記超過許容量を超えたとき
は、前記第1送信手段から前記アダプタの遮断信号を該
アダプタに送り、前記アダプタの通電を遮断し、該アダ
プタの通電が遮断された後も電流値が前記超過許容量を
超過しているときは前記第1遮断手段を作動させて給電
を停止させる制御手段とを備え、 前記アダプタには、 前記ブレーカからの信号を受信する第2受信手段と、 該アダプタの通電を遮断させる第2遮断手段と、 該アダプタの遮断状態を復帰させる復帰手段とを備えた
ことを特徴とする給電遮断システム。 - 【請求項2】 前記警告を発する警告手段がアダプタに
設けられていることを特徴とする請求項1に記載の給電
遮断システム。 - 【請求項3】 前記アダプタは、個別の識別子を有し、
かつ前記ブレーカに向けて該アダプタに接続されている
器具が使用されている旨を送信する送信手段を備え、前
記警告は当該使用されている器具が接続されているアダ
プタにのみ送信されるようにしたことを特徴とする請求
項2に記載の給電遮断システム。
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- 1993-12-28 JP JP5337582A patent/JP2732211B2/ja not_active Expired - Fee Related
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