JP2009153341A - 直流配電システム並びに回路遮断器 - Google Patents

Abstract

【課題】他のシステムを利用せずに負荷同士を連動させることが可能な直流配電システム並びに回路遮断器を提供する。
【解決手段】例えば、火災警報器から異常信号（火災発報信号）が送信された場合、火災警報器に接続されている分岐開閉器ＢＲ１において異常信号受信部６ａが当該異常信号を受信し、異常信号の受信に応じて制御部６ｃが信号重畳部６ｂから通信信号を送信させる。分岐開閉器ＢＲ２においては、分岐開閉器ＢＲ１から送信された通信信号を通信信号受信部７ａで受信し、当該通信信号に応じて制御部７ｂが引き外し部５を制御して主接点３を開放させる。その結果、分岐開閉器ＢＲ２の二次側に接続されている電気錠への電力供給が停止し、当該電気錠を強制的に解錠させて火災警報器と電気錠を連動させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流配電システム並びに当該直流配電システムに用いられる回路遮断器に関するものである。

従来、直流配電システムの回路遮断器として特許文献１に記載されているような直流開閉器が用いられていた。特許文献１に記載されている回路遮断器（直流開閉器）は、基本的な構成が交流配電用の回路遮断器と共通であって、直流電圧が印加される一次側端子と、負荷に接続される二次側端子と、一次側端子と二次側端子を繋ぐ電路に設けられた主接点と、主接点を開閉する開閉機構と、電路に過電流が流れたときに開閉機構を釈放して主接点を開放させる引き外し手段とを備え、過電流（過負荷電流や短絡電流）が電路に流れた際に引き外し手段が引き外し動作することで自動的に電路を遮断するものである。
特開平１０−１５４４４８号公報

ところで、直流配電システムから給電される負荷同士を連動させる場合、別途システムを構成する必要があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、他のシステムを利用せずに負荷同士を連動させることが可能な直流配電システム並びに回路遮断器を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、直流電力系統と、直流電力系統に並列接続された複数の分岐路にそれぞれ設けられ当該分岐路に過電流が流れたときに分岐路に挿入されている主接点を開放させる引き外し手段を具備した複数の回路遮断器とを有し、複数の回路遮断器の内の少なくとも一つは、二次側に接続されている負荷からの異常信号を受信したときに一次側に印加される直流電圧に通信信号を重畳して送信する信号制御手段を有し、その他の回路遮断器の内の少なくとも一つは、前記通信信号を受信したときに引き外し手段を制御して主接点を開放させる開閉制御手段を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、例えば、信号制御手段を有する回路遮断器に火災を検知して異常信号を送信する火災警報器が接続され、開閉制御手段を有する回路遮断器に建物の扉に設置された電気錠が接続されている場合、前者の回路遮断器における信号制御手段が火災警報器からの異常信号を受信したときに分岐路を通して通信信号を送信し、後者の回路遮断器における開閉制御手段が当該通信信号を受信すると引き外し手段を制御して主接点を開放させるので、電気錠への電力供給を停止して電気錠を強制的に解錠させることができる。このように、異常信号を送信する負荷（例えば、火災警報器）と異常信号を送信しない別の負荷（例えば、電気錠）とを他のシステムを追加せずに連動させることが可能であり、省配線及び省施工が図れる。

請求項２の発明は、上記目的を達成するために、直流電力系統に接続される一次側端子と、負荷に接続される二次側端子と、一次側端子と二次側端子の間の電路に挿入された主接点と、主接点を開閉する開閉機構と、電路に過電流が流れたときに開閉機構を釈放して主接点を開放させる引き外し手段と、二次側端子に接続されている負荷からの異常信号を受信したときに一次側端子に印加される直流電圧に通信信号を重畳して送信する信号制御手段と、一次側端子から前記通信信号を受信したときに引き外し手段を制御して主接点を開放させる開閉制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明によれば、例えば、何れかの回路遮断器に火災を検知して異常信号を送信する火災警報器が接続され、他の何れかの回路遮断器に建物の扉に設置された電気錠が接続されている場合、前者の回路遮断器における信号制御手段が火災警報器からの異常信号を受信したときに分岐路を通して通信信号を送信し、後者の回路遮断器における開閉制御手段が当該通信信号を受信すると引き外し手段を制御して主接点を開放させるので、電気錠への電力供給を停止して電気錠を強制的に解錠させることができる。このように、異常信号を送信する負荷（例えば、火災警報器）と異常信号を送信しない別の負荷（例えば、電気錠）とを他のシステムを追加せずに連動させることが可能であり、省配線及び省施工が図れる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、通信信号を受信したときの動作内容を設定するための設定手段を備え、開閉制御手段は、設定手段において通信信号の受信時に主接点を開放しないように設定されているときは通信信号を受信しても主接点を開放しないことを特徴とする。

請求項３の発明によれば、異なる分岐路に接続されている負荷同士を連動させるか否かを設定手段によって簡単に設定できるので、連動の有無や連動させる負荷の組合せの変更作業が容易になる。

本発明によれば、他のシステムを利用せずに負荷同士を連動させることが可能な直流配電システム並びに回路遮断器を提供できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態１）
本実施形態の直流配電システムは、図１（ａ）に示すように直流の電力系統（図示せず）と、直流電力系統から分岐された複数（図示例では３つ）の分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３と、各分岐路Ｌｐ１〜Ｌｐ３に挿入された複数（図示例では３台）の分岐開閉器（回路遮断器）ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３とを備えている。直流電力系統は、電力系統（商用電力系統）から供給される交流電力を図示しない交流／直流変換装置（ＡＣ／ＤＣコンバータ）で直流電力に変換することで実現される。また、直流電力系統には主開閉器ＭＢが接続され、主開閉器ＭＢの２次側に複数の分岐路Ｌｐ１〜Ｌｐ３が接続されている。尚、主開閉器ＭＢ並びに分岐開閉器ＢＲ１〜ＢＲ３は分電盤ＰＢ内に収納されている。ここで、請求項に記載している「直流電力系統に並列接続された複数の分岐路」とは、図１（ａ）に示すように主開閉器ＭＢの２次側に接続されている複数の分岐路Ｌｐ１〜Ｌｐ３同士が並列に接続されているという意味である。

３台の分岐開閉器ＢＲ１〜ＢＲ３の内で分岐開閉器ＢＲ１，ＢＲ２の２台が本発明に係る回路遮断器からなり、残り１台の分岐開閉器ＢＲ３は本発明に係る回路遮断器ではない一般の回路遮断器からなる。一般の回路遮断器からなる分岐開閉器ＢＲ３は、図２に示すように直流電圧が印加される一次側端子１と、負荷Ｌに接続される二次側端子２と、一次側端子１と二次側端子２を繋ぐ電路に設けられた主接点３と、主接点３を開閉する開閉機構４と、電路に過電流（過負荷電流や短絡電流）が流れたときに開閉機構４を釈放して主接点３を開放させる引き外し部５と、これらの構成要素を収納した絶縁性の容器（図示せず）とを備えている。

本発明に係る２種類の回路遮断器の内で一方の回路遮断器からなる分岐開閉器ＢＲ１は、図１（ｂ）に示すように一次側端子１と、二次側端子２と、主接点３と、開閉機構４と、引き外し部５と、信号制御手段６と、これらの構成要素を収納した絶縁性の容器（図示せず）とを備えている。信号制御手段６は、例えば、火災警報器のように異常（火災）を検知したときに分岐路Ｌｐ１を通して異常信号（火災発報信号）を送信する負荷Ｌが二次側端子２に接続されているときに当該異常信号を受信する異常信号受信部６ａと、一次側端子１に印加される直流電圧に通信信号を重畳して送信する信号重畳部６ｂと、異常信号受信部６ａで異常信号を受信したときに信号重畳部６ｂから通信信号を送信させる制御部６ｃとを有している。尚、制御部６ｃはマイクロコンピュータ若しくはロジック回路で構成される。

また、本発明に係る２種類の回路遮断器の内で他方の回路遮断器からなる分岐開閉器ＢＲ２は、図１（ｃ）に示すように一次側端子１と、二次側端子２と、主接点３と、開閉機構４と、引き外し部５と、開閉制御手段７と、これらの構成要素を収納した絶縁性の容器（図示せず）とを備えている。開閉制御手段７は、分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２を通して送信される前記通信信号を受信する通信信号受信部７ａと、通信信号受信部７ａで通信信号を受信したときに引き外し部５を制御して主接点３を開放させる制御部７ｂとを有している。尚、制御部７ｂは、マイクロコンピュータ若しくはロジック回路で構成される。

開閉機構４は容器の外に露出する操作ハンドル（図示せず）の手動操作によって主接点３を開放・投入するとともに、引き外し部５によって釈放されることで自動的に主接点３を開放するものである。引き外し部５は、いわゆる電子式（半導体式）過電流引き外し装置（ＪＩＳ Ｃ ８３７０参照）からなり、電路に流れる過電流を検出して開閉機構４を釈放するだけでなく、制御部７ｂからトリップ信号を受け取ったときにも開閉機構４を釈放するように構成されている。但し、このような開閉機構４並びに引き外し部５は従来周知であるから詳細な構造についての図示並びに説明を省略する。

例えば、上述したような火災警報器が負荷Ｌとして分岐路Ｌｐ１に接続され、分岐路Ｌｐ２には玄関扉に設置された電気錠が負荷Ｌとして接続されている。そして、図３（ａ）に示すように時刻ｔ＝ｔ１に火災警報器から異常信号（火災発報信号）が送信された場合、火災警報器に接続されている分岐開閉器ＢＲ１において異常信号受信部６ａが当該異常信号を受信し、異常信号の受信に応じて制御部６ｃが信号重畳部６ｂから通信信号を送信させる（図３（ｃ）参照）。分岐開閉器ＢＲ２においては、分岐開閉器ＢＲ１から送信された通信信号を通信信号受信部７ａで受信し、当該通信信号に応じて制御部７ｂが引き外し部５を制御して主接点３を開放させる（図３（ｄ）参照）。その結果、分岐開閉器ＢＲ２の二次側に接続されている電気錠への電力供給が停止し、当該電気錠を強制的に解錠させることができる。つまり、火災が発生した場合、居住者が早急に避難できるようにするために玄関扉の電気錠を解錠することが望ましいが、本実施形態によれば、直流配電システムのみで火災警報器と電気錠という２つの負荷Ｌを連動させることができる。尚、異常信号や通信信号は、例えば、分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２に印加されている直流電圧に高周波電圧を重畳させることで伝送される。

上述のように本実施形態の直流配電システムによれば、何れかの分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２に接続されている負荷Ｌ（例えば、火災警報器）から異常信号が送信された場合に当該分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２を通して分岐開閉器ＢＲ１（回路遮断器）で異常信号が受信され、異常信号を受信した分岐開閉器ＢＲ１から他の分岐開閉器ＢＲ２に対して通信信号が送信され、当該通信信号を受信した分岐開閉器ＢＲ２において開閉制御手段７により電路が遮断されて分岐路Ｌｐ２に接続されている負荷（例えば、電気錠）への電力供給を停止するので、直流配電システム以外のシステムを利用せずに異なる分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２に接続されている負荷Ｌ同士を連動させることが可能となる。また、本実施形態では分岐路Ｌｐ１，Ｌｐ２に印加される直流電圧に重畳した高周波電圧で異常信号並びに通信信号を伝送しているので、異常信号及び通信信号を伝送するために専用の伝送線を配線する必要がないからコストダウンと省配線化が図れるという利点がある。

（実施形態２）
実施形態１では信号制御手段６を備えるとともに開閉制御手段７を備えない回路遮断器（分岐開閉器ＢＲ１）と、開閉制御手段７を備えるとともに信号制御手段６を備えない回路遮断器（分岐開閉器ＢＲ２）と、何れの手段６，７も備えない回路遮断器（分岐開閉器ＢＲ３）の３種類の回路遮断器を有するシステム構成としているが、本実施形態は信号制御手段６と開閉制御手段７の双方を備える回路遮断器（分岐開閉器ＢＲ１〜ＢＲ３）のみを有するシステム構成である点に特徴がある。

分岐開閉器ＢＲ１〜ＢＲ３に用いられる回路遮断器は、図４に示すように信号制御手段６に相当する異常信号受信部６ａ、信号重畳部６ｂ、制御部６ｃと、開閉制御手段７に相当する通信信号受信部７ａ、制御部７ｂと、通信信号受信部７ａで通信信号を受信したときの動作内容を設定するための設定部８とを備えている。但し、開閉制御手段７の制御部７ｂは信号制御手段６の制御部６ｃと一体に構成されている。設定部８で設定する動作内容は、通信信号の受信時に主接点３を開放するという動作内容と、通信信号の受信時に主接点３を開放しないという動作内容の２種類であって、制御部６ｃでは、設定部８において通信信号の受信時に主接点３を開放しないように設定されているときは通信信号を受信しても主接点３を開放しないものである。尚、設定部８は、例えばディップスイッチからなり、主接点３を開放する場合は「１１」、主接点３を開放しない場合は「００」に設定される。

例えば、実施形態１で説明したように分岐路Ｌｐ１に接続されている負荷Ｌ（火災警報器）と分岐路Ｌｐ２に接続されている負荷Ｌ（電気錠）を連動させる場合、分岐開閉器ＢＲ３の設定部８には主接点３を開放しないように「００」が設定され、分岐開閉器ＢＲ２の設定部８には主接点３を開放するように「１１」が設定される。そして、火災警報器から異常信号（火災発報信号）が送信された場合、火災警報器に接続されている分岐開閉器ＢＲ１において異常信号受信部６ａが当該異常信号を受信し、異常信号の受信に応じて制御部６ｃが信号重畳部６ｂから通信信号を送信させる。分岐開閉器ＢＲ２においては、分岐開閉器ＢＲ１から送信された通信信号を通信信号受信部７ａで受信すると、制御部６ｃが設定部８の設定内容（動作内容）を確認し、主接点３を開放するように設定されていることから、引き外し部５を制御して主接点３を開放させる。一方、分岐開閉器ＢＲ３においては、分岐開閉器ＢＲ１から送信された通信信号を通信信号受信部７ａで受信すると、制御部６ｃが設定部８の設定内容（動作内容）を確認し、主接点３を開放しないように設定されていることから、何の制御も行わずに主接点３を投入したままとする。その結果、分岐開閉器ＢＲ２の二次側に接続されている電気錠への電力供給のみが停止し、当該電気錠を強制的に解錠させることができる。

実施形態１では連動させようとする負荷Ｌ（例えば、火災警報器と電気錠）が接続される分岐開閉器ＢＲ１，ＢＲ２に各々違う種類の回路遮断器を使用する必要がある。これに対して本実施形態によれば、分岐開閉器ＢＲ１〜ＢＲ３に全て本発明に係る１種類の回路遮断器を使用し、連動させようとする負荷Ｌのうちで通信信号の受信時に停止させたい負荷Ｌ（例えば、電気錠）に接続されている分岐開閉器ＢＲ２の設定部８に主接点３を開放するように設定するだけでよいから、負荷Ｌの連動の有無や連動させる負荷Ｌの組合せの変更作業が容易になるという利点がある。

ところで、本実施形態の回路遮断器を用いた直流配電システムの別のシステム構成例を図５に示す。当該システムは、戸建て住宅や集合住宅などの種々の住宅Ｈに適用されるものである。この住宅Ｈには、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される負荷としての直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流供給線路Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。そして、直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間に、本実施形態の回路遮断器（以下では「直流ブレーカ」と呼ぶ。）１１４が設けられる。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流供給線路Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。

直流供給線路Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して宅内サーバ１１６に接続される。宅内サーバ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。

図示例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０５、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。

上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図示例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２およびインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４、照明システムＫ１０５に関連付けて５個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流供給線路Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図示例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられている。

情報機器システムＫ１０１としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で住宅Ｈに先行配置（住宅Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１３１に接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１が設けられる。

照明システムＫ１０２、Ｋ１０５としては、住宅Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３２に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０５とが設けられる。引掛シーリング１３２には、住宅Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流供給線路Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは宅内サーバ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。

上述した直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１３１、引掛シーリング１３２を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。

これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。

宅内サーバ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。宅内サーバ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。

センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。

宅内サーバ１１６は、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備え、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能を備える。

宅内サーバ１１６は、センタサーバ２００との通信機能を用いることにより、広域網ＮＴに接続された通信端末からセンタサーバ２００を通して宅内の機器の監視や制御を可能にする。センタサーバ２００は、宅内の機器と広域網ＮＴ上の通信端末とを仲介する。

通信端末から宅内の機器の監視や制御を行う場合は、監視や制御の要求をセンタサーバ２００に記憶させ、宅内の機器は定期的に片方向のポーリング通信を行うことにより、通信端末からの監視や制御の要求を受信する。この動作により、通信端末から宅内の機器の監視や制御が可能になる。

また、宅内の機器において火災検知など通信端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から通信端末に対して電子メールによる通知を行う。

宅内サーバ１１６における宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。宅内サーバ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。宅内サーバ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備え、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設された構成を有し、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、宅内サーバ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。表示器１１７は宅内サーバ１１６とは分離して設けてもよい。

宅内サーバ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。機器の接続に関する情報は上述のように自動的に検出されるが、機器を連動動作させるには、機器自身が保有する属性により自動的に関係付けを行うほか、宅内サーバ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用して機器の関係付けを行うこともできる。

機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は宅内サーバ１１６を通すことなく連動動作することができる。各機器について、連動動作の関係付けを行うことにより、たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。また、連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能である。

ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源（商用電力系統）ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図示する構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ（主開閉器）１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。

直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図示例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。

分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。なお、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３の出力を交流電力に変換し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の入力電力として用いる構成を採用してもよい。

直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じた複数種類の電圧から選択されるから、協調制御部１１３にＤＣ／ＤＣコンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流供給線路Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。

上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、負荷の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。

上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む負荷の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。

上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ（図示せず）で交流供給線路を複数系統に分岐し、各系統の交流供給線路にＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。

この場合、住宅Ｈの各階や各部屋を単位として直流供給部１を設けることができるから、直流供給部１を系統別に管理することができ、しかも、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流供給線路Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流供給線路Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。また、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカを分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と宅内サーバ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。

而して本システム構成においては、火災警報器が上記通信機能を用いて火災発報の異常信号を直流供給線路Ｗｄｃを介して直流ブレーカ１１４に送信すると、当該異常信号を受信した直流ブレーカ１１４において、制御部８が信号重畳部６ｂから直流供給線路Ｗｄｃを通して通信信号を送信させ、電気錠に接続されている直流ブレーカ１１４の通信信号受信部７ａで通信信号を受信すると当該直流ブレーカ１１４の制御部６ｃが設定部８の設定内容（主設定３を開放）に応じて引き外し部５を制御して主接点３を開放することで電路を遮断して電気錠への電力供給を停止させるのである。

（ａ）は実施形態１における直流配電システムの実施形態を示すシステム構成図、（ｂ）（ｃ）は同上の回路遮断器を示すブロック図である。 同上における一般の回路遮断器を示すブロック図である。 同上の動作説明用のタイムチャートである。 実施形態２における回路遮断器を示すブロック図である。 同上を用いる他の直流配電システムのシステム構成図である。

符号の説明

ＭＢ 主開閉器
ＢＲ１〜ＢＲ３ 分岐開閉器（回路遮断器）
Ｌｐ１〜Ｌｐ３ 分岐路
Ｌ 負荷
１ 一次側端子
２ 二次側端子
３ 主接点
４ 開閉機構
５ 引き外し部（引き外し手段）
６ 信号制御手段
７ 開閉制御手段

Claims (3)

1. 直流電力系統と、直流電力系統に並列接続された複数の分岐路にそれぞれ設けられ当該分岐路に過電流が流れたときに分岐路に挿入されている主接点を開放させる引き外し手段を具備した複数の回路遮断器とを有し、
   複数の回路遮断器の内の少なくとも一つは、二次側に接続されている負荷からの異常信号を受信したときに一次側に印加される直流電圧に通信信号を重畳して送信する信号制御手段を有し、その他の回路遮断器の内の少なくとも一つは、前記通信信号を受信したときに引き外し手段を制御して主接点を開放させる開閉制御手段を有することを特徴とする直流配電システム。
2. 直流電力系統に接続される一次側端子と、負荷に接続される二次側端子と、一次側端子と二次側端子の間の電路に挿入された主接点と、主接点を開閉する開閉機構と、電路に過電流が流れたときに開閉機構を釈放して主接点を開放させる引き外し手段と、二次側端子に接続されている負荷からの異常信号を受信したときに一次側端子に印加される直流電圧に通信信号を重畳して送信する信号制御手段と、一次側端子から前記通信信号を受信したときに引き外し手段を制御して主接点を開放させる開閉制御手段とを備えたことを特徴とする回路遮断器。
3. 通信信号を受信したときの動作内容を設定するための設定手段を備え、開閉制御手段は、設定手段において通信信号の受信時に主接点を開放しないように設定されているときは通信信号を受信しても主接点を開放しないことを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。

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