特許第6797468号(P6797468)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日東工業株式会社の特許一覧
<>
  • 特許6797468-電源監視システム 図000002
  • 特許6797468-電源監視システム 図000003
  • 特許6797468-電源監視システム 図000004
  • 特許6797468-電源監視システム 図000005
  • 特許6797468-電源監視システム 図000006
  • 特許6797468-電源監視システム 図000007
  • 特許6797468-電源監視システム 図000008
< >
(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】6797468
(24)【登録日】2020年11月20日
(45)【発行日】2020年12月9日
(54)【発明の名称】電源監視システム
(51)【国際特許分類】
   H02B 1/40 20060101AFI20201130BHJP
   H02B 1/54 20060101ALI20201130BHJP
   H02H 3/08 20060101ALI20201130BHJP
   H02H 5/00 20060101ALI20201130BHJP
【FI】
   H02B1/40 A
   H02B1/54
   H02H3/08 R
   H02H5/00
【請求項の数】4
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2016-181111(P2016-181111)
(22)【出願日】2016年9月16日
(65)【公開番号】特開2018-46694(P2018-46694A)
(43)【公開日】2018年3月22日
【審査請求日】2019年7月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】000227401
【氏名又は名称】日東工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001977
【氏名又は名称】特許業務法人なじま特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 宏
(72)【発明者】
【氏名】松尾 昌幸
【審査官】 太田 義典
(56)【参考文献】
【文献】 特開2015−207387(JP,A)
【文献】 特開2015−195646(JP,A)
【文献】 特開2012−042417(JP,A)
【文献】 特開2006−158011(JP,A)
【文献】 特開2011−259678(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02B 1/40− 1/44
H02B 1/00− 1/38
H02B 1/46− 7/08
H02H 3/08
H02H 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
主幹ブレーカと、
所定の範囲の加速度検出後の所定時間後に主幹ブレーカに対し遮断信号を送信する感震リレーと、
感震リレーが所定の範囲の加速度検出後、主幹ブレーカを遮断するまでの一定時間をカウントする判定部と、
この加速度検出後から主幹ブレーカが遮断するまでの一定時間内に漏電及び/又は過電流の電気的異常を検出する異常検出部と、
異常検出部で前記電気的異常を検出した場合に検出情報を記憶する記憶部と、
加速度検出後から主幹ブレーカが遮断するまでの一定時間内に前記電気的異常を検出した記憶部の情報を外部に出力する出力部と、
を備えた電源監視システム。
【請求項2】
所定の電圧を超えるサージ電圧が印加された場合に、サージ電流をアースにバイパスする避雷器を備え、
前記避雷器で異常を検出した場合に記憶部が検出情報を記憶し、前記記憶部の情報を出力部が外部に出力する請求項1に記載の電源監視システム。
【請求項3】
異常検出部で異常を検出したとき、出力部がブレーカの投入を規制する通知を出力する請求項1または請求項2記載の電源監視システム。
【請求項4】
ブレーカのハンドルを自動で開閉操作する自動投入装置を備え、
出力部より投入を規制する通知が出力されているときは主幹ブレーカの投入を規制する請求項3記載の電源監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源監視システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
地震を検知した場合、感震リレーが動作し、その一定時間後に主幹ブレーカを遮断する電源監視システムが、特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−207387号公報
【0004】
しかしながら、遮断された後に、商用電源が復電した場合でも、ユーザは主幹ブレーカを投入しても良いかどうかが分からない。このため、主幹ブレーカを投入する環境が整っていない場合でも、主幹ブレーカを再投入する虞があった。また、電力会社にとっては問い合わせがあっても、遮断した状態などが分からず、問い合わせに対応できない虞があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、配電異常等による主幹ブレーカの動作要因を外部からでも把握可能とした分電盤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、次のような手段を採用する。第一の手段は、主幹ブレーカと、所定の範囲の加速度検出後の所定時間後に主幹ブレーカに対し遮断信号を送信する感震リレーと、感震リレーが所定の範囲の加速度検出後、主幹ブレーカを遮断するまでの一定時間をカウントする判定部と、この加速度検出後から主幹ブレーカが遮断するまでの一定時間内に漏電及び/又は過電流の電気的異常を検出する異常検出部と、異常検出部で前記電気的異常を検出した場合に検出情報を記憶する記憶部と、加速度検出後から主幹ブレーカが遮断するまでの一定時間内に前記電気的異常を検出した記憶部の情報を外部に出力する出力部と、を備えた電源監視システムである。
【0007】
第一の手段において、所定の電圧を超えるサージ電圧が印加された場合に、サージ電流をアースにバイパスする避雷器を備え、前記避雷器で異常を検出した場合に記憶部が検出情報を記憶し、前記記憶部の情報を出力部が外部に出力する形態とすることが好ましい。
【0008】
第一の手段において、異常検出部で異常を検出したとき、出力部がブレーカの投入を規制する通知を出力する形態とすることが好ましい。また、ブレーカのハンドルを自動で開閉操作する自動投入装置を備え、出力部より投入を規制する通知が出力されているときは主幹ブレーカの投入を規制する形態とすることが好ましい。
【発明の効果】
【0009】
本発明では、配電異常等による主幹ブレーカの動作要因を外部からでも把握可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】実施形態の電源監視システムの概略図である。
図2】主幹ブレーカとセンサユニット周りの関係を示す概略図である。
図3】地震を検知した際の復電までの流れを示したフローチャートである。
図4】第1の検出手段と第2の検出手段の電圧の検出の有無と、その時の状態との関係を示した図である。
図5】復電後に停電原因を記憶するまでの流れを示したフローチャートである。
図6】動作した検出器と停電の原因との関係を示した図である。
図7】自動投入装置が搭載された主幹ブレーカとセンサユニット周りの関係を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に発明を実施するための形態を示す。図1に示すように、本実施形態の電源監視システム1は、主幹ブレーカ21と、所定の範囲の加速度検出後の所定時間後に主幹ブレーカ21に対し遮断信号を送信する感震リレー33と、感震リレー33が所定の範囲の加速度検出後に一定時間をカウントする判定部91と、このカウント時にZCT92aやCT92bで漏電及び/又は過電流の電気的異常を検出する異常検出部92と、異常検出部92で異常を検出した場合に検出情報を記憶する記憶部93と、記憶部93の情報を外部に出力する出力部36と、を備えている。本実施形態の電源監視システム1は、配電異常等による主幹ブレーカ21の動作要因を外部からでも把握可能であるため、地震などによる断線などの配線異常の発生を外部からでも把握可能となる。このため、主幹ブレーカ21を投入しても良いかどうかの判断が可能となる。また、外部に出力された情報を電力事業会社にも通知するようにしておけば、ユーザから電力事業会社に問い合わせがあった場合でも、対応することが可能となる。
【0012】
本実施形態の電源監視システム1は、分電盤2と、主幹ブレーカ21と、分岐ブレーカ22と、計測ユニット3からなる。計測ユニット3は分電盤2内に組み込まれていても良いが、本実施形態では、分電盤2外に配置した例を図1に示している。図1に示す例では、計測ユニット3にはブレーカ32と感震リレー33と避雷器34とバッテリ35と出力部36とセンサユニット31を備えている。また、このセンサユニット31には、図2に示すように、電圧検出手段94と、異常検出部92と、判定部91と、記憶部93を搭載している。また、このような計測ユニット3を主幹ブレーカ21に一体に組み込むものであっても良いものである。
【0013】
本実施形態の感震リレー33は主幹ブレーカ21に接続しており、第1所定加速度(例えば、震度6以上)の地震の揺れが生じた場合は、ただちに遮断信号を送信し遮断する。第2所定加速度(例えば、震度5以下)の地震の揺れが生じた場合は、所定時間後に主幹ブレーカ21を遮断動作させる。第2所定加速度を検知した場合には、この感震リレー33が所定時間をカウントするが、センサユニット31の判定部91でも所定時間をカウントするとともに、所定時間内に異常検出部92で異常を検出しないかを監視する。なお、感震リレー33と主幹ブレーカ21は擬似漏電信号送電線51で接続されており、この所定時間経過後に擬似漏電信号送電線51を介して感震リレー33から主幹ブレーカ21に擬似漏電信号を送信し、主幹ブレーカ21を遮断することができる。また、外部からの信号を受けてコイルが励磁されてプランジャが動作し、主幹ブレーカ21内の機構部を動作させ主幹ブレーカ21を遮断させる電圧引き外し装置を形成し、感震リレー33から電圧引き外し装置に信号を送信して主幹ブレーカ21を遮断するものであっても良いものである。
【0014】
ここで、第2所定加速度の地震の揺れが生じた際の遮断または復電までの流れについて、図3を例に説明する。まず、感震リレー33が地震の揺れを検知する(S101)。地震の揺れの検知により、判定部91が遮断時間のカウントを行う(S102)。このカウント時に異常検出部92が漏電及び/又は過電流の電気的異常を検出するか否かを監視する(S103)。電気的異常が検出された場合、記憶部93により検出情報(配線異常)を記憶する(S104)。その後主幹ブレーカ21を遮断する(S105)。本例においては、電源監視システム1に備えたバッテリ35を用いて、記憶部93に記憶した情報を外部に出力する(S106)ものであるが、記憶部93に記憶した情報は系統の復電時に系統電源を用いて外部に出力するものであっても良い。
【0015】
ステップ103でカウント時に異常検出部92による検出がなされない場合、所定時間後に主幹ブレーカ21を遮断する(S107)。なお、異常検出部92による検出がされない場合には、遮断原因を記憶部93に記憶する必要はないが、配線異常がないことを記憶部93に記憶して、記憶した情報を外部に出力するものであっても良い。
【0016】
このようにして、地震の揺れが検知されてから所定時間の間に配線異常が検出された場合、その情報を外部に出力することが可能である。一方、何らかの原因で停電状態となった場合、本実施形態の電源監視システム1は、系統電源の復電後に、停電状態となった原因を判断し、その情報はバッテリ35を用いて、外部に出力できるように構成されている。なお、記憶部93に記憶した情報は系統の復電時に系統電源を用いて外部に出力するものであっても良い
【0017】
より具体的には、停電状態の原因を検出する手段として、前述のZCT92aやCT92bで漏電及び/又は過電流の電気的異常を検出するほか、所定の電圧を超えるサージ電圧が印加された場合にサージ電流をアースにバイパスする避雷器34等が備えられており、備えられた検出部の動作を記憶部93が記憶し、記憶部93の情報を出力部36により外部装置に出力する形態とすれば、復電後もブレーカ32の操作が行われていない要因を出力できる。このため、正確な遮断情報を電力事業会社に出力することができ、電力事業会社はユーザからの問い合わせに対して必要に応じた対応(漏電の要因の場合は投入を規制するように通知するなど)を行うことが可能となる。なお、地震の揺れの検出情報(カウント開始時間)、配線異常の検出情報は、検出した時間(順番)を関連付けており、判定部91は記憶部93に記憶された検出情報と検出時間(順番)を照合して主幹ブレーカ21が配線異常により遮断されたこと、もしくは配線異常なく遮断されたことを判定する。
【0018】
また、本実施形態の電源監視システム1は、系統電源が停電して復帰したときの主幹ブレーカ21の投入の有無を検出し、その情報を外部に出力できるように構成されている。より具体的には、主幹ブレーカ21と、主幹ブレーカ21の一次側(電源側)端子の電圧を検出する第1の検出手段V1と、主幹ブレーカ21の二次側(負荷側)端子の電圧を検出する第2の検出手段V2を備えている。また、第1の検出手段V1で主幹ブレーカ21の一次側端子の電圧検出後に、主幹ブレーカ21の二次側端子の電圧の有無を検出し主幹ブレーカ21の復帰操作を判定する判定部91を備えている。この判定部91の情報を外部装置に出力する出力部36を備えている。このため、一次側端子で復電を検出後のブレーカ32の復帰操作の有無を、電力事業会社が監視可能となる。したがって、電力事業会社はユーザ側からの問合せに対応することが可能となる。
【0019】
なお、第1の検出手段V1と第2の検出手段V2の電圧の検出の有無と、各検出手段の電圧の有無より判定部91で判定した状態との関係を図4に示す。図4に示すように、第1の検出手段V1と第2の検出手段V2の双方の電圧が検出されない場合は、停電状態であることを意味している。また、第1の検出手段V1の電圧の検出が無い状態から有る状態に変化した後に、第2の検出手段V2の電圧の検出が有ることが確認された場合は、系統電源が復帰し主幹ブレーカ21のハンドルがオンの状態であることを意味している。更には、第1の検出手段V1の電圧の検出が無い状態から有る状態に変化した後に、第2の検出手段V2の電圧の検出が無いことが確認された場合は、系統電源が復帰後、主幹ブレーカ21のハンドルがオフの状態であることを意味している。
【0020】
次に、復電から検出情報を通知するまでの流れについて、図5を例に説明する。商用電源が停電した後、商用電源の復電を第1の検出手段V1で検出する(S201)。その後、第2の検出手段V2で電圧の検出を行う(S202)。ステップ202で主幹ブレーカ21の二次側(負荷側)端子の電圧が検出されるか否かを判断する(S203)。ステップ203で、主幹ブレーカ21の二次側(負荷側)端子の電圧が検出されたと判断した場合、主幹ブレーカ21のハンドル操作(復帰操作)がなされたと判断する。そして、正常に使用されているものと通知する(S204)。
【0021】
ステップ203で、主幹ブレーカ21の二次側(負荷側)端子の電圧が検出されていないと判断した場合、すなわち、主幹ブレーカ21のハンドル操作(復帰操作)がされていない場合は、判定部91は記憶部93に記憶された動作情報を読み出し(S205)、主幹ブレーカ21の遮断の原因を特定する。記憶部93に記憶された情報として、避雷器34若しくは感震リレー33等の検出部の動作情報が有るか無いかを判断する(S206)。避雷器34若しくは感震リレー33の動作が有ると判断した場合、避雷器34若しくは感震リレー33等の検出部の動作により遮断したことを、出力部36により通知する(S207)。
【0022】
ステップ206で、避雷器34若しくは感震リレー33等の検出部の動作が無いと判断した場合、判定部91は記憶部93に記憶された動作情報を読み出し(S208)、配線異常の有無を判断する(S209)。配線異常があると判断した場合、配線異常(漏電及び/又は過電流)により遮断したことを出力部36により通知する(S210)。なお、図6には、ステップ206やステップ209における、動作した検出部と遮断原因との関係を示している。なお、感震リレー33の動作状態は出力線でセンサユニット31の記憶部93に記憶する。また、避雷器34の動作状態は、アースに流れる電流を検出したときに避雷器34が動作したと判断した情報を記憶部93に記憶する。また、避雷器34もしくは感震リレー33の動作の検出するステップ206の後に配線異常の有無を検出するステップ209を検出することを示したが、配線異常の有無を検出するステップを行った後に避雷器34もしくは感震リレー33の動作の検出を行うステップを行っても良いし、避雷器34もしくは感震リレー33の動作の検出と配線異常の有無の検出するステップを同時に行っても良いものである。ステップ208の記憶部93の動作情報の読み出しはステップ205において一度で行っても良いものである。検出部の動作、配線異常の検出もされない場合には、異常検出されなかったこと、または、人為的な操作により遮断されたことを通知するものでも良い。
【0023】
このようにして記憶部93に記憶された主幹ブレーカ21の遮断原因を、外部装置である電力事業会社サーバ等に対して、出力部36で出力する。詳しくは、第1の検出手段V1及び第2の検出手段V2の情報、検出部の動作情報、配線異常の動作情報を記憶部93に保持し、記憶部93内に記憶された情報を出力部36により出力する。
【0024】
本実施形態においては、第1の検出手段V1及び第2の検出手段V2で電圧を検出したとき、検出した時間(順番)を関連付けており、判定部91は、記憶部93に記憶された第1の検出手段V1の検出情報と、第2の検出手段V2の検出情報と検出時間(順番)を照合して復電と判定する。記憶部93に記憶された第1の検出手段V1の検出情報と、第2の検出手段V2の検出情報と、異常検出部92、感震リレー33、及び避雷器34の検出情報の検出時間(順番)を照合して、異常が生じて主幹ブレーカ21が動作されていない(動作できない)と判定する。このように、正確な遮断情報を電力事業会社に出力することができ、電力事業会社はユーザからの問い合わせに対して必要に応じた対応(漏電の要因の場合は投入を規制するように通知するなど)を行うことが可能となる。
【0025】
また、異常検出部92で異常を検出したとき、出力部36がブレーカ32の投入を規制する通知を出力する。電気的異常、または外的要因による検出情報を記憶している場合、主幹ブレーカ21は投入の環境が整っていない。しかし、このようにすれば、主幹ブレーカ21を操作してもよいか否かを出力部36により通知し、主幹ブレーカ21の投入の環境が整うまで、主幹ブレーカ21の投入を抑制することが可能である。
【0026】
ところで、図7に示すように、主幹ブレーカ21にハンドルを自動で開閉操作する自動投入装置25を備え、出力部36より投入を規制する通知が出力されているときは主幹ブレーカ21の投入を規制する構成とすることが可能である。主幹ブレーカ21に自動投入装置25を形成しておけば、再投入を規制したり、操作できないようにインターロックをすることが出来るため、安全に使用することができる。
【0027】
以上、一つの実施形態を中心に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、感震リレーの所定時間のカウントとセンサユニットのカウントは共通するものでしても良い。
【0028】
カウント内に異常検出部で検出した場合、検出情報を記憶部に記憶し、商用電源が復帰した場合に外部に出力することも可能である。
【0029】
復電後に、検知した遮断原因を記憶部に記憶させて、当該記憶内容を外部の電力事業会社などに出力することも可能である。
【0030】
配線異常を検出する手段として、電流を検出するものと説明したが、電圧異常を検出することも可能である。
【符号の説明】
【0031】
1 電源監視システム
2 分電盤
3 計測ユニット
11 主幹ブレーカ
23 感震リレー
24 避雷器
26 出力部
91 判定部
92 異常検出部
93 記憶部
94 電圧検出手段
V1 第1の検出手段
V2 第2の検出手段
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7