JP2011066975A - Load control unit for house wiring, and house wiring system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、屋内配線システムにおいて、各種の負荷の集中管理機能を容易に実現することができる屋内配線用の負荷制御装置と、それを使用する屋内配線システムに関する。 The present invention relates to an indoor wiring load control device capable of easily realizing a centralized management function of various loads in an indoor wiring system, and an indoor wiring system using the same.
主幹ブレーカから引き出す幹線に対し、分岐ブレーカを内蔵する複数のコンセントユニットを接続する屋内配線システムが提案されている(特許文献1)。 There has been proposed an indoor wiring system in which a plurality of outlet units having a branch breaker are connected to a trunk line drawn from a main breaker (Patent Document 1).
このシステムは、幹線の負荷電流が過大になると、たとえばあらかじめ設定する遮断順序に従ってコンセントユニット内の分岐ブレーカを遮断することにより、分散配置される各コンセントユニットの分岐ブレーカを集中的に開閉制御して負荷を管理することができる。なお、このシステムは、たとえばフリーアクセスフロアにおける床配線システムに好適である。 In this system, when the load current of the main line becomes excessive, for example, the branch breakers in the outlet units are shut off according to a preset shut-off order, thereby centrally controlling the branch breakers of each outlet unit distributed and arranged. The load can be managed. In addition, this system is suitable for the floor wiring system in a free access floor, for example.
一方、上記のシステムは、電源ラインの他に、各コンセントユニット内の分岐ブレーカを制御するための信号線を配線する必要があるため、全体構成が複雑になることが避けられない。そこで、信号線を省略するために、いわゆる電力線搬送通信の技術を適用し、負荷接続用のテーブルタップ内の遮断器を遠隔制御することが提案されている(特許文献2)。 On the other hand, in the above system, since it is necessary to wire a signal line for controlling the branch breaker in each outlet unit in addition to the power line, it is inevitable that the overall configuration becomes complicated. Thus, in order to omit the signal line, it has been proposed to remotely control a circuit breaker in a load connection table tap by applying a so-called power line carrier communication technique (Patent Document 2).
かかる従来技術の後者によるときは、電力線搬送通信用のデータ処理ユニットをテーブルタップに組み込む必要があるから、汎用の配線用器具を使用することができず、全体コストが著るしく高騰するおそれがある上、電源ラインが連続している他の隣接建屋内の屋内配線との間にデータの混信を生じ、負荷制御の誤動作を生じるおそれがあるという問題があった。 In the latter case of such a conventional technique, since it is necessary to incorporate a data processing unit for power line carrier communication into the table tap, a general-purpose wiring device cannot be used, and the overall cost may increase significantly. In addition, there is a problem in that data interference may occur between indoor wirings in other adjacent buildings where power lines are continuous, which may cause malfunction of load control.
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、各分岐フィーダの片線にリレーの切換接点を挿入することによって、煩雑な信号線を使用する必要がなく、汎用の配線用器具だけを使用して容易に構築することができる屋内配線用の負荷制御装置と、それを使用する屋内配線システムを提供することにある。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to insert a relay switching contact in one line of each branch feeder, so that it is not necessary to use a complicated signal line, and only a general-purpose wiring device is used. It is an object to provide a load control device for indoor wiring that can be easily constructed by using and an indoor wiring system using the load control device.
かかる目的を達成するための請求項1の発明の構成は、複数の分岐フィーダと、分岐フィーダのそれぞれに介装するリレーと、各分岐フィーダの負荷電流を検出する電流検出器と、電流検出器の出力信号を個別に入力するとともに、各リレーに対して個別に制御信号を送出する制御ユニットとを備えてなり、各リレーは、分岐フィーダの片線に切換接点を挿入し、切換接点により片線を2線に分割して外部に引き出すことをその要旨とする。 In order to achieve this object, the structure of the invention of claim 1 includes a plurality of branch feeders, a relay interposed in each of the branch feeders, a current detector for detecting a load current of each branch feeder, and a current detector. And a control unit for individually sending a control signal to each relay. Each relay has a switching contact inserted in one line of the branch feeder, and the switching contact The gist is to divide the line into two lines and draw it out.
請求項2の発明の構成は、主幹ブレーカを有する分電盤と、分電盤の分岐ブレーカに接続する請求項1の発明の屋内配線用の負荷制御装置とを備えることをその要旨とする。 The gist of the structure of the invention of claim 2 is that it comprises a distribution board having a main breaker and the load control device for indoor wiring of the invention of claim 1 connected to a branch breaker of the distribution board.
なお、負荷制御装置の分岐フィーダと負荷との間に3路スイッチを介装することができ、主幹ブレーカの負荷電流を検出する電流検出器を設け、電流検出器の出力信号を制御ユニットに入力することができる。 A three-way switch can be interposed between the branch feeder of the load control device and the load. A current detector is provided to detect the load current of the main breaker, and the output signal of the current detector is input to the control unit. can do.
かかる請求項1の発明の構成によるときは、複数の分岐フィーダのそれぞれに介装するリレーは、分岐フィーダの片線に切換接点を挿入し、片線を2線に分割して外部に引き出している。また、各リレーは、制御ユニットからの制御信号により個別に制御され、制御ユニットには、各分岐フィーダの負荷電流を検出する電流検出器の出力信号が入力されている。そこで、制御ユニットは、あらかじめ設定する所定のアルゴリズムに従って任意の分岐フィーダのリレーを制御することにより、その分岐フィーダに接続されている負荷の電源を投入し、遮断して負荷を集中的に管理することができる。すなわち、現に負荷電流が検出される分岐フィーダの負荷は、電源が投入されて運転中であり、リレーの切換接点を反転させて電源を遮断することができ、負荷電流が検出されない分岐フィーダの負荷は、電源が遮断されて停止中であり、リレーの切換接点を反転させて電源を投入することができる。 According to the configuration of the invention of claim 1, the relay interposed in each of the plurality of branch feeders inserts a switching contact into one line of the branch feeder, divides the one line into two lines, and draws it to the outside. Yes. Each relay is individually controlled by a control signal from the control unit, and an output signal of a current detector that detects a load current of each branch feeder is input to the control unit. Therefore, the control unit controls the relay of an arbitrary branch feeder according to a predetermined algorithm set in advance, thereby turning on and off the load connected to the branch feeder to centrally manage the load. be able to. That is, the load of the branch feeder where the load current is actually detected is in operation with the power turned on, the relay switching contact can be reversed to shut off the power, and the load of the branch feeder where the load current is not detected The power supply is shut off and stopped, and the power can be turned on by reversing the switching contact of the relay.
各分岐フィーダのリレーは、切換接点を介して分岐フィーダの片線を2線に分割して外部に引き出すことにより、負荷の近傍に設ける3路スイッチを手元スイッチとして使用することができる。3路スイッチは、リレーの切換接点を介して引き出される2線と負荷との間に介装することにより、リレーによって電源が投入された負荷の電源を遮断することができ、リレーによって電源が遮断された負荷の電源を投入することができるからである。ただし、各分岐フィーダは、単相の2線式に構成されているものとする。 The relay of each branch feeder can use a three-way switch provided near the load as a hand switch by dividing one line of the branch feeder into two lines through a switching contact and pulling it out to the outside. A three-way switch can be used to cut off the power of a load that has been turned on by a relay by interposing between the load and the two wires drawn through the relay switching contact. This is because it is possible to turn on the power of the loaded load. However, it is assumed that each branch feeder is configured in a single-phase two-wire system.
各分岐フィーダの負荷の制御用のアルゴリズムは、各負荷ごとに任意に設定可能である。たとえば、年間、季節、月、日、曜日などに合わせて一定時間ごとにプログラム化してもよく、運転開始から一定時間後に自動停止させてもよく、たとえば玄関ドアの開閉などを検出するセンサや、特定の場所に設置する人感センサなどの出力信号により自動的に運転を開始させ、または停止させてもよい。また、これらの制御用のアルゴリズムは、制御ユニット内にソフトウェアとして組み込んでもよく、LANを介して制御ユニットと組み合わせるパソコン内にソフトウェアとして組み込んでもよく、LANに接続するルータなどを介して、たとえば携帯電話などの外部端末から遠隔指示してもよい。なお、制御ユニットには、たとえばタッチスイッチ式のディスプレイ兼用の設定器を付属させ、任意の負荷の制御用のアルゴリズムを手動設定入力可能としてもよい。 The algorithm for controlling the load of each branch feeder can be arbitrarily set for each load. For example, it may be programmed at regular time intervals according to the year, season, month, day, day of the week, etc., may be automatically stopped after a certain time from the start of operation, for example, a sensor that detects the opening and closing of the entrance door, Operation may be automatically started or stopped by an output signal from a human sensor installed at a specific location. Further, these control algorithms may be incorporated as software in the control unit, or may be incorporated as software in a personal computer combined with the control unit via a LAN. For example, a mobile phone may be connected via a router connected to the LAN. It may be instructed remotely from an external terminal. For example, a touch switch type display setting device may be attached to the control unit, and an algorithm for controlling an arbitrary load may be manually input.
請求項2の発明の構成によるときは、主幹ブレーカを有する分電盤の分岐ブレーカに請求項1の負荷制御装置を接続することにより、屋内配線システムを構築して負荷制御装置の機能を実現することができる。 According to the configuration of the invention of claim 2, by connecting the load control device of claim 1 to the branch breaker of the distribution board having the main breaker, the indoor wiring system is constructed and the function of the load control device is realized. be able to.
負荷制御装置の分岐フィーダと負荷との間に介装する3路スイッチは、手元スイッチとして使用することができる。なお、3路スイッチは、たとえば階段の上下などに設置して照明器具を2箇所で点滅操作する汎用の配線用器具でよい。 The three-way switch interposed between the branch feeder of the load control device and the load can be used as a hand switch. The three-way switch may be a general-purpose wiring device that is installed above and below a staircase and blinks the lighting device at two locations.
分電盤の主幹ブレーカの負荷電流を検出する電流検出器の出力信号を制御ユニットに入力することにより、たとえば屋内配線システムの全体消費電力が過大である場合に、あらかじめ設定する所定のアルゴリズム(遮断順序)に従って運転中の負荷を自動遮断し、主幹ブレーカのトリップによる全体停電を自動的に回避する負荷遮断機能を簡単に実現することができる。全体消費電力は、主幹ブレーカの負荷電流によって検出することができるからである。なお、全体消費電力の過大を検出するしきい値は、複数段階に設定してもよく、各段階ごとに許容継続時間を併せて設定してもよい。さらに、このようなアルゴリズムは、制御ユニット内にソフトウェアによって設定記憶してもよく、LANなどを介して制御ユニットに接続するパソコン内に設定してもよい。 By inputting the output signal of the current detector that detects the load current of the main breaker of the distribution board to the control unit, for example, when the overall power consumption of the indoor wiring system is excessive, a predetermined algorithm (cut off) It is possible to easily realize a load cut-off function that automatically cuts off the operating load according to the order) and automatically avoids a total power failure due to a trip of the main breaker. This is because the total power consumption can be detected by the load current of the main breaker. Note that the threshold value for detecting the excessive power consumption may be set in a plurality of stages, and the allowable duration may be set for each stage. Further, such an algorithm may be set and stored by software in the control unit, or may be set in a personal computer connected to the control unit via a LAN or the like.
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
屋内配線システムは、分電盤10と、屋内配線用の負荷制御装置20とを備えてなる(図1)。
The indoor wiring system includes a
分電盤10は、主幹ブレーカ11と、主幹ブレーカ11に接続する複数の分岐ブレーカ12、12…とを有する。なお、主幹ブレーカ11の下流側には、電流検出器13が配設されており、電流検出器13は、主幹ブレーカ11の負荷電流Io を検出し、出力信号So として出力することができる。
The
負荷制御装置20は、分電盤10の分岐ブレーカ12の下流側に接続されている。負荷制御装置20は、複数の分岐フィーダFi (i=1、2…n)を有し、各分岐フィーダFi には、電流検出器Ci (i=1、2…n)、リレーRi (i=1、2…n)が装備されている。電流検出器Ci は、分岐フィーダFi の負荷電流Ii (i=1、2…n)を検出し、出力信号Si (i=1、2…n)として出力することができる。また、各分岐フィーダFi は、負荷制御装置20の外部に引き出され、手元スイッチとしての3路スイッチSWi (i=1、2…n)を介して負荷Li (i=1、2…n)に接続されている。
The
負荷制御装置20には、制御ユニット21が内蔵されている。制御ユニット21には、分電盤10内の電流検出器13からの出力信号So の他、各分岐フィーダFi 上の電流検出器Ci からの出力信号Si が個別に入力されている。また、制御ユニット21からの制御信号Sci(i=1、2…n)は、分岐フィーダFi に介装するリレーRi に個別に送出されている。制御ユニット21には、LAN31を介してパソコン32が双方向に接続され、タイマ33が双方向に接続されている。LAN31には、図示しないルータなどを併せて接続することができる。
A
分岐フィーダFi は、単相の2線式に構成されている(図2)。分岐フィーダFi の上流側は、共通の端子T1 、T2 を介して分電盤10の分岐ブレーカ12に接続されている。リレーRi は、分岐フィーダFi の片線に単極双投の切換接点TCを挿入し、切換接点TCを介して片線を2線に分割して負荷制御装置20の外部に引き出している。なお、分岐フィーダFi の切換接点TC側の片線は、端子Tai、Tbi(i=1、2…n)を介して外部に引き出され、分岐フィーダFi の他の片線は、リレーRi を素通りして、端子Tci(i=1、2…n)を介して外部に引き出されている。
The branch feeder Fi is configured in a single-phase two-wire system (FIG. 2). The upstream side of the branch feeder Fi is connected to the
リレーRi には、切換接点TCの上流側の電源電圧により、制御ユニット21からの制御信号Sciを介して切換接点TCを反転させて切り換えるラッチ式の駆動機構RDが含まれている。すなわち、リレーRi は、制御ユニット21からパルス状の制御信号Sciが出力される都度、切換接点TCを端子Tai側、端子Tbi側に交互に反転させて切り換えることができる。なお、リレーRi の駆動機構RDは、1コイル形、2コイル形のいずれであってもよい。
The relay Ri includes a latch-type drive mechanism RD that inverts and switches the switching contact TC via the control signal Sci from the
3路スイッチSWi は、分岐フィーダFi の端子Tai、Tbi側の2線と負荷Li との間に切換接点TCs を介装するとともに、分岐フィーダFi の他方の片線を素通りさせ、端子T1i、T2i(i=1、2…n)を介して負荷Li に給電している。なお、3路スイッチSWi は、建屋K内において、負荷Li の近傍に設置されている(図3)。また、負荷制御装置20は、分電盤10と同様の専用の箱体に収納されている。
The three-way switch SWi interposes the switching contact TCs between the terminals Tai and Tbi of the branch feeder Fi and the load Li, and allows the other one line of the branch feeder Fi to pass through, so that the terminals T1i and T2i. Power is supplied to the load Li via (i = 1, 2,... N). The three-way switch SWi is installed in the vicinity of the load Li in the building K (FIG. 3). The
各分岐フィーダFi の負荷Li は、リレーRi の切換接点TCの切換状態に拘らず、負荷Li の近傍の3路スイッチSWi を手動操作して切換接点TCs を切り換えることにより、負荷Li の電源を投入し、遮断することができる。図2において、リレーRi の切換接点TCが端子Tai側(同図の実線)にあるとき、3路スイッチSWi の切換接点TCs を端子Tai側(同図の実線)にして負荷Li の電源を投入し、切換接点TCs を端子Tbi側(同図の点線)にして電源を遮断することができるからである。また、リレーRi の切換接点TCが端子Tbi側(同図の点線)にあるとき、3路スイッチSWi の切換接点TCs を端子Tbi側(同図の点線)にして負荷Li の電源を投入し、切換接点TCs を端子Tai側(同図の実線)にして電源を遮断することができるからである。すなわち、3路スイッチSWi は、負荷Li の手元スイッチとして使用することができる。 Regardless of the switching state of the switching contact TC of the relay Ri, the load Li of each branch feeder Fi is switched on by manually operating the three-way switch SWi near the load Li to switch the switching contact TCs. And can be blocked. In FIG. 2, when the switching contact TC of the relay Ri is on the terminal Tai side (solid line in the figure), the switching contact TCs of the three-way switch SWi is set to the terminal Tai side (solid line in the figure) and the load Li is turned on. This is because the switching contact TCs can be set to the terminal Tbi side (dotted line in the figure) to cut off the power. When the switching contact TC of the relay Ri is on the terminal Tbi side (dotted line in the figure), the switching contact TCs of the three-way switch SWi is set to the terminal Tbi side (dotted line in the figure), and the load Li is turned on. This is because the power source can be shut off by setting the switching contact TCs to the terminal Tai side (solid line in the figure). That is, the three-way switch SWi can be used as a hand switch for the load Li.
同様に、制御ユニット21は、3路スイッチSWi の切換接点TCs の切換状態に拘らず、制御信号Sciを介してリレーRi の切換接点TCを反転させて切り換えることにより、負荷Li の電源を投入し、遮断することができる。そこで、制御ユニット21は、あらかじめ設定する任意のアルゴリズムに従って、負荷Li の運転状態を集中的に制御して管理することができる。なお、このようにして電源が遮断された負荷Li は、いわゆる待機電力を消費することがなく、完全な停止状態に移行する。
Similarly, the
このような負荷Li の制御アルゴリズムは、制御ユニット21内に設定記憶してもよく、パソコン32内に設定記憶し、制御ユニット21を介して実行してもよく、LAN31を介して制御ユニット21に接続する外部端末から指示することにより、制御ユニット21を介して実行してもよい。また、制御ユニット21、パソコン32の一方または双方には、負荷Li の運転状況をリアルタイムに表示することができる。なお、アルゴリズム中の時間要素は、タイマ33を利用してもよく、制御ユニット21内のマイクロコンピュータや、パソコン32の時計機能を利用してもよい。
Such a control algorithm for the load Li may be set and stored in the
制御ユニット21は、分電盤10内の電流検出器13によって検出する主幹ブレーカ11の負荷電流Io が過大であることを検出すると、あらかじめ設定する遮断順序に従って負荷Li を自動遮断し、主幹ブレーカ11のトリップによる全体停電を回避することができる。ただし、このようにして自動遮断された負荷Li は、必要に応じて、3路スイッチSWi を手動操作することにより運転状態に復帰させることができる。
When the
このシステムは、負荷Li に対する電源ラインだけを建屋K内に配線すればよく(図3)、格別な信号線を建屋K内に配線する必要がない。また、電力線搬送通信を利用しないから、3路スイッチSWi を含む全ての器具は、汎用の配線用器具を使用することができる。ただし、負荷Li は、図3に拘らず、照明器具の他、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、床暖房、テレビ、パソコンなどの任意の電気器具を対象としてよい。また、各分岐フィーダFi には、単独の負荷Li に代えて、複数の電気器具を並列接続してもよい。 In this system, only the power line for the load Li needs to be wired in the building K (FIG. 3), and there is no need to wire a special signal line in the building K. In addition, since power line carrier communication is not used, all the appliances including the three-way switch SWi can use general-purpose wiring appliances. However, the load Li is not limited to FIG. 3, and may be any electric appliance such as an air conditioner, a refrigerator, a washing machine, floor heating, a television, and a personal computer in addition to the lighting fixture. Further, a plurality of electric appliances may be connected in parallel to each branch feeder Fi instead of the single load Li.
図1〜図3において、特定の分岐フィーダFi の負荷Li は、3路スイッチSWi を省略してもよい(図4)。 1 to 3, the load Li of a specific branch feeder Fi may omit the three-way switch SWi (FIG. 4).
エアコンやテレビなどのように、負荷Li が専用のリモコン装置によって電源の投入、遮断の手動操作をする場合、制御ユニット21からの制御信号Sciにより運転中の負荷Li を自動停止させるときは、リレーRi の切換接点TCを切り換えて負荷Li の電源をたとえば数秒間だけ遮断して再投入する。これにより、負荷Li は、正規の運転状態からいわゆる待機状態に移行するから、その後、必要に応じて、専用のリモコン装置を使用して負荷Li の電源を手動投入し、元の運転状態に復帰させることができる。
When the load Li is manually operated to be turned on and off by a dedicated remote control device, such as an air conditioner or a television, when the load Li during operation is automatically stopped by the control signal Sci from the
Fi (i=1、2…n)…分岐フィーダ
Ri (i=1、2…n)…リレー
Ci (i=1、2…n)…電流検出器
SWi (i=1、2…n)…3路スイッチ
TC…切換接点
So 、Si (i=1、2…n)…出力信号
Io 、Ii (i=1、2…n)…負荷電流
Sci(i=1、2…n)…制御信号
10…分電盤
11…主幹ブレーカ
12…分岐ブレーカ
13…電流検出器
20…負荷制御装置
21…制御ユニット
特許出願人 かがつう株式会社
因幡電機産業株式会社
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
Fi (i = 1, 2,... N)... Branch feeder Ri (i = 1, 2,... N)... Relay Ci (i = 1, 2... N)... Current detector SWi (i = 1, 2,... N). Three-way switch TC ... Switching contact So, Si (i = 1, 2, ... n) ... Output signal Io, Ii (i = 1, 2, ... n) ... Load current Sci (i = 1, 2, ... n) ... Control signal DESCRIPTION OF
Patent Applicant Kagatsu Corporation
Inaba Electric Industry Co., Ltd.
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20121204 |