JP2011101530A - ビルの配電システム及びビルの配電システムにおける幹線の保護方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ビルのフロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線の過電流を確実に検出することのできるビルの配電システム、及び幹線の過電流を確実に検出するとともに、その過電流からの幹線の保護を好適に行うことのできるビルの配電システムにおける幹線の保護方法を提供する。
【解決手段】集合住宅100の各フロアを貫いて配線された幹線50を通じて各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおいて、集合住宅100の階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52を備えるようにした。
【選択図】図1
【解決手段】集合住宅100の各フロアを貫いて配線された幹線50を通じて各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおいて、集合住宅100の階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52を備えるようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、集合住宅やテナントビル等のビルにおける配電システム及びそうした配電システムにおける幹線の保護方法に関するものである。
集合住宅やテナントビルのようなビルでは、特許文献1に見られるように、各フロアを貫いて配線された幹線を通じて各フロアの住宅やテナントへの配電が行われている。幹線は、各フロアにおいて配電線が分岐されており、その配電線を通じて各住宅や各テナントへの送電がなされている。
ビル内で発電を行なっていない場合には、図6に示すように、幹線80を通る商用交流電流が、ビルの各フロアにおいて順次分配されるようになる。この場合、幹線80内で電流値が最大となるのは、幹線80の基部81、すなわち商用交流電源との接続部となる。例えば同図の場合、ビルの各フロアにそれぞれ20Aの電流が供給されている。この場合の幹線80の基部81には、その合計分の、80Aの電流が流れることになる。したがって、幹線80の基部81に電流センサー82を設置し、その基部81の電流値を監視しさえすれば、幹線80の過電流を検出することが可能となる。
ところで、近年には、燃料電池や太陽光発電機のような、家庭やオフィスに個別設置されるパーソナル用の小型発電機器の開発及び普及が進められている。そして発電した電力をビルのフロア間で融通し合うことで、発電した電力を効率利用することが検討されている。すなわち、ビルのあるフロアで余剰した電力が発生したときには、その余剰した電力を他のフロアに送ることで、ビル全体としての商用交流電力の使用量を効率的に削減することができるようになる。
ところが、こうした場合には、電流値が最大となる部分が幹線80の基部81以外となることがある。例えば図7の場合、ビルの2階部分では、発電機器83の発電により電力の余剰が発生しており、この余剰した電力をビルの上階に送るようにしている。そしてその結果、2階と3階との階間における幹線80の電流値が基部81の電流値を上回っている。
同図の例では、幹線80の基部81には、40Aの電流が流れており、ビルの1階部分においてその内の20Aが分流されている。そのため、1、2階の階間部分には、残りの20Aの電流が流れるようになる。一方、2階では、発電機器83の発電により40Aの余剰電流が発生しており、幹線80を通じてその余剰電流を上階に送るようにしている。そのため、このときの2階と3階との階間部分の幹線80には、1階から送られた20Aの電流に、2階にて余剰した40Aの電流を加えた60Aの電流が流れることになる。このように、ビルのフロア間で電力の送受が行われる場合には、基部81における幹線80の電流値を監視するだけでは、幹線80の過電流を検出できないことになる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、ビルのフロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線の過電流を確実に検出することのできるビルの配電システムを提供することにある。また本発明のもう一つの課題は、幹線の過電流を確実に検出するとともに、その過電流からの幹線の保護を好適に行うことのできるビルの配電システム及びビルの配電システムにおける幹線の保護方法を提供することにある。
(請求項1)
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおいて、前記ビルの階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における前記幹線の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサーを備えることをその要旨としている。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおいて、前記ビルの階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における前記幹線の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサーを備えることをその要旨としている。
上記構成のように構成されたビルの配電システムでは、フロア間で電力の送受が行われると、幹線において電流が最大となる部位がその基部以外の部位となることがある。そうした場合であれ、上記構成では、ビルの階間部分における幹線の電流値を監視しているため、幹線の過電流を確実に検出することができるようになる。
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のビルの配電システムにおいて、前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアの電力消費を制限することで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備えることをその要旨としている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のビルの配電システムにおいて、前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアの電力消費を制限することで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備えることをその要旨としている。
上記構成のように、幹線の電流が過大となったことが検出されると、その過電流が検出された階間の直上のフロアの電力消費が制限されるようになる。こうして過電流部位の直上のフロアの消費電力を制限すれば、過電流となった部位の電流を低減することができる。したがって上記構成によれば、幹線を過電流から好適に保護することができるようになる。
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のビルの配電システムにおいて、前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すことで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備えることをその要旨としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のビルの配電システムにおいて、前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すことで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備えることをその要旨としている。
上記構成では、幹線の過電流が検出されると、その過電流が検出された部位の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーが落されるようになる。ブレーカーが落されれば、そのフロアの消費電力が低下するようになり、過電流の検出された階間部分の幹線の電流値が低減されるようになる。したがって、上記構成によれば、幹線を過電流から好適に保護することができるようになる。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のビルの配電システムにおいて、前記ビルの各フロアの間では、余剰電力の送受が行われることをその要旨としている。本発明は、このようなフロア間での余剰電力の送受の行われるビルの配電システムへの適用が好適なものとなっている。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のビルの配電システムにおいて、前記ビルの各フロアの間では、余剰電力の送受が行われることをその要旨としている。本発明は、このようなフロア間での余剰電力の送受の行われるビルの配電システムへの適用が好適なものとなっている。
(請求項5)
上記課題を解決するため、ビルの配電システムにおける幹線の保護方法としての請求項5に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費を制限するステップと、を備えることをその要旨としている。
上記課題を解決するため、ビルの配電システムにおける幹線の保護方法としての請求項5に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費を制限するステップと、を備えることをその要旨としている。
上記保護方法では、ビルの階間部分における幹線の電流値を監視することで、フロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線の過電流を確実に検出することができるようになる。そして監視する電流値が規定値を超えると、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費が制限される。こうして消費電力を制限すれば、過電流となった階間部分の電流が低減されるようになる。したがって上記保護方法によれば、幹線を過電流から好適に保護することができるようになる。
(請求項6)
上記課題を解決するため、ビルの配電システムにおける幹線の保護方法としての請求項6に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すステップと、を備えることをその要旨としている。
上記課題を解決するため、ビルの配電システムにおける幹線の保護方法としての請求項6に記載の発明は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すステップと、を備えることをその要旨としている。
上記保護方法では、ビルの階間部分における幹線の電流値を監視することで、フロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線の過電流を確実に検出することができるようになる。そして監視する電流値が規定値を超えると、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの特定のブレーカーが落されるようになる。これにより、そのフロアの電力消費が制限されて、過電流となった階間部分の電流が低減されるようになる。したがって上記保護方法によれば、幹線の過電流を確実に検出するとともに、その過電流からの幹線の保護を好適に行うことができるようになる。
本発明のビルの配電システムによれば、ビルのフロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線の過電流を確実に検出することができるようになる。また本発明のビルの配電システムにおける幹線の保護方法によれば、幹線の過電流を確実に検出するとともに、その過電流からの幹線の保護を好適に行うことができるようになる。
以下、本発明のビルの配電システム及びそのビルの配電システムにおける幹線の保護方法を具体化した一実施形態を、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
図1に、本実施の形態に係るビルの配電システムの全体構成を示す。
図1に、本実施の形態に係るビルの配電システムの全体構成を示す。
同図に示す集合住宅100には、その各フロアを貫いて配線された幹線50が設けられている。幹線50からは、各フロアにおいて配電線が分岐されており、各住戸101のAC分電盤11に接続されている。また幹線50の基部には、幹線50を流れる電流が定格電流を超える虞があるときに電流を遮断する幹線ブレーカー51が設置されている。
なお、本実施の形態の配電システムでは、集合住宅100の階間部分に、その階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52がそれぞれ設けられている。各電流センサー52の検出信号は、集合住宅100全体の配電制御を司る総合制御ユニット53に入力されている。
図2は、集合住宅100の各住戸101にそれぞれ設置される電力供給システム1の全体構成を示している。
同図2に示すように、集合住宅100の各住戸には、宅内に設置された各種機器(照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等)に電力を供給する電力供給システム1が設けられている。電力供給システム1は、幹線50より供給された商用交流電源(AC電源)を電力として各種機器を動作させる他に、水の電気分解と逆の反応を利用して発電を行う燃料電池3の発電した電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム1は、直流電源(DC電源)を入力して動作するDC機器5の他に、交流電源(AC電源)を入力して動作するAC機器6にも電力を供給する。
同図2に示すように、集合住宅100の各住戸には、宅内に設置された各種機器(照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等)に電力を供給する電力供給システム1が設けられている。電力供給システム1は、幹線50より供給された商用交流電源(AC電源)を電力として各種機器を動作させる他に、水の電気分解と逆の反応を利用して発電を行う燃料電池3の発電した電力も各種機器に電源として供給する。電力供給システム1は、直流電源(DC電源)を入力して動作するDC機器5の他に、交流電源(AC電源)を入力して動作するAC機器6にも電力を供給する。
電力供給システム1には、同システム1の分電盤として宅内制御ユニット7及びDC分電盤(直流ブレーカ内蔵)8が設けられている。また、電力供給システム1には、住宅のDC機器5の動作を制御する機器として制御ユニット9及びリレーユニット10が設けられている。
宅内制御ユニット7には、交流電源を分岐させるAC分電盤11が交流系電力線12を介して接続されている。宅内制御ユニット7は、このAC分電盤11を介して商用交流電源2に接続されるとともに、直流系電力線13を介して燃料電池3に接続されている。宅内制御ユニット7は、AC分電盤11から交流電力を取り込むとともに燃料電池3から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、宅内制御ユニット7は、この変換後の直流電力を、直流系電力線14を介してDC分電盤8に出力したり、又は直流系電力線15を介して蓄電池16に出力して同電力を蓄電したりする。宅内制御ユニット7は、AC分電盤11から交流電力を取り込むのみならず、燃料電池3や蓄電池16の直流電力を交流電力に変換してAC分電盤11に供給することも可能である。宅内制御ユニット7は、信号線17を介してDC分電盤8とデータやり取りを実行する。
DC分電盤8は、直流電力対応の一種のブレーカである。DC分電盤8は、宅内制御ユニット7から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線18を介して制御ユニット9に出力したり、直流系電力線19を介してリレーユニット10に出力したりする。また、DC分電盤8は、信号線20を介して制御ユニット9とのデータのやり取りをしたり、信号線21を介してリレーユニット10とのデータのやり取りをしたりする。
制御ユニット9には、複数のDC機器5,5…が接続されている。これらDC機器5は、直流電力及びデータの両方を1対の線によって搬送可能な直流供給線路22を介して制御ユニット9と接続されている。直流供給線路22は、DC機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、1対の線で電力及びデータの両方をDC機器5に搬送する。制御ユニット9は、直流系電力線18を介してDC機器5の直流電源を取得し、DC分電盤8から信号線20を介して得る動作指令を基に、どのDC機器5をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット9は、指示されたDC機器5に直流供給線路22を介して直流電圧及び動作指令を出力し、DC機器5の動作を制御する。
制御ユニット9には、宅内のDC機器5の動作を切り換える際に操作するスイッチ23が直流供給線路22を介して接続されている。また、制御ユニット9には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサー24が直流供給線路22を介して接続されている。よって、DC分電盤8からの動作指示のみならず、スイッチ23の操作やセンサー24の検知によっても、直流供給線路22に通信信号を流してDC機器5が制御される。
リレーユニット10には、複数のDC機器5,5…がそれぞれ個別の直流系電力線25を介して接続されている。リレーユニット10は、直流系電力線19を介してDC機器5の直流電源を取得し、DC分電盤8から信号線21を介して得る動作指令を基に、どのDC機器5を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット10は、指示されたDC機器5に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線25への電源供給をオンオフすることで、DC機器5の動作を制御する。また、リレーユニット10には、DC機器5を手動操作するための複数のスイッチ26が接続されており、スイッチ26の操作によって直流系電力線25への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、DC機器5が制御される。
DC分電盤8には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント27が直流系電力線28を介して接続されている。この直流コンセント27にDC機器のプラグ(図示略)を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。
また、商用交流電源2とAC分電盤11との間には、商用交流電源2の使用量を遠隔検針可能な電力メータ29が接続されている。電力メータ29には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ29は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。
電力供給システム1には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム30が設けられている。ネットワークシステム30には、同システム30のコントロールユニットとして宅内サーバ31が設けられている。宅内サーバ31は、インターネットなどのネットワークNを介して宅外の管理サーバ32と接続されるとともに、信号線33を介して宅内機器34に接続されている。また、宅内サーバ31は、DC分電盤8から直流系電力線35を介して取得する直流電力を電源として動作する。
宅内サーバ31には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス36が信号線37を介して接続されている。コントロールボックス36は、信号線17を介して宅内制御ユニット7及びDC分電盤8に接続されるとともに、直流供給線路38を介してDC機器5を直接制御可能である。コントロールボックス36には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス/水道メータ39が接続されるとともに、ネットワークシステム30の操作パネル40に接続されている。操作パネル40には、例えばドアホン子器やセンサーやカメラからなる監視機器41が接続されている。
宅内サーバ31は、ネットワークNを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス36に指示を報知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス36を動作させる。また、宅内サーバ31は、ガス/水道メータ39から取得した各種情報を、ネットワークNを通じて管理サーバ32に提供可能であるとともに、監視機器41で異常検出があったことを操作パネル40から受け付けると、その旨もネットワークNを通じて管理サーバ32に提供する。
こうした電力供給システム1が各住戸101に設置された集合住宅100では、燃料電池3による発電が各住居101にて行われるようになっている。そしてこの集合住宅100では、各住戸101において余剰した電力が住戸101間でやり取りされるようになっている。そして集合住宅100の各フロア間でも、余剰電力の送受が行われるようになっている。
さて上述したように、こうした集合住宅100では、その全体の配電制御が総合制御ユニット53により行われるようになっている。図3は、そうした総合制御ユニット53の構成を示している。同図に示すように総合制御ユニット53は、集合住宅100の各階間部分に設置された各電流センサー52により検出される幹線50の電流値を監視する幹線電流監視部54を備えている。また総合制御ユニット53は、幹線50各部の電流値が過大となっていないかを判定する電流レベル判定部55と、その判定結果に基づいて各住戸101の宅内制御ユニット7に指令信号を送信する送信部55とを備えている。
図4は、各住戸101に設けられる宅内制御ユニット7及びAC分電盤11の構成を示している。
同図に示すように、AC分電盤11は、メインブレーカー60と、複数の分岐ブレーカー61とを備えている。メインブレーカー60は、幹線50から供給される電流が過大となったときに幹線50と電力供給システム1との接続を遮断する遮断器となっている。また分岐ブレーカー61は、宅内に設けられた各負荷62への電力供給を必要に応じて遮断する遮断器となっている。なお負荷62とは、照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等のような、宅内に設置された各種の電気機器を指す。
同図に示すように、AC分電盤11は、メインブレーカー60と、複数の分岐ブレーカー61とを備えている。メインブレーカー60は、幹線50から供給される電流が過大となったときに幹線50と電力供給システム1との接続を遮断する遮断器となっている。また分岐ブレーカー61は、宅内に設けられた各負荷62への電力供給を必要に応じて遮断する遮断器となっている。なお負荷62とは、照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等のような、宅内に設置された各種の電気機器を指す。
一方、宅内制御ユニット7は、総合制御ユニット53からの指令信号を受信する受信部70と、制御部71とを備えている。制御部71は、受信部70の受信した指令信号に基づいて、宅内の各負荷62の動作を制御する。また制御部71は、受信部70の受信した指令信号に基づいて、AC/DCコンバーター72の動作を、ひいては蓄電池16の充放電を制御する。
以上のように構成された本実施の形態のビルの配電システムでは、集合住宅100の階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52を備えている。そして、各電流センサー52の検出する電流値を総合制御ユニット52が監視するようにしている。そのため、幹線50のどの部分で過電流が発生しても、これを確実に確認することが可能となる。
また本実施の形態では、総合制御ユニット53は、幹線50の過電流が確認されたときには、すなわち、いずれか電流センサー52の検出する電流値が規定値を超えるときには、幹線50を過電流から保護するための幹線保護制御を発動するようにしている。ここでの保護制御は、過電流を検出した電流センサー52が設置された階間の直上のフロアの電力消費を制限することで行われるようになっている。
図5は、こうした本実施の形態の採用する幹線保護制御ルーチンの処理手順を示している。なお本ルーチンの処理は、総合制御ユニット53によって終始に亘り実行されるものとなっている。
さて本ルーチンが開始されると、総合制御ユニット53は、まずステップS100において、幹線50の各階間部分に設けられた電流センサー52の検出する電流値を受信する。そして、総合制御ユニット53は、ステップS101において、いずれかの電流センサー52の電流値が第1規定値以上であるか否かを確認する。なお本実施の形態では、第1既定値は、幹線ブレーカー51の遮断電流の80%の電流値がその値に設定されている。
ここで電流値が第1既定値以上の電流センサー52が一切存在しなければ(S101:NO)、総合制御ユニット53はステップS102に進み、そのステップS102において全住戸の宅内制御ユニット7に負荷抑制解除信号を出力する。そして負荷抑制解除信号の出力後、総合制御ユニット53はステップS100の処理に戻る。なお宅内制御ユニット7は、負荷抑制解除信号を受信すると、後述する負荷抑制制御を実施していれば、これを解除する。
一方、電流値が第1既定値以上の電流センサー52が存在していれば(S101:YES)、総合制御ユニット53は、ステップS103に進み、そのステップS103において、いずれかの電流センサー52の電流値が第2既定値以上であるか否かを確認する。なお本実施の形態では、第2既定値は、幹線ブレーカー51の遮断電流の90%の電流値がその値に設定されている。ちなみに、本実施の形態では、このステップS103が、ビル(集合住宅100)の階間部分における幹線50の電流値を監視するステップに対応している。
ここで電流値が第2既定値以上の電流センサー52が存在しなければ(S103:NO)、総合制御ユニット53は、そのままステップS100の処理に戻る。
一方、電流値が第2既定値以上の電流センサー52が存在していれば(S103:YES)、総合制御ユニット53はステップS104において、電流値が第2規定値以上となった電流センサー52の設置位置の直上の階の宅内制御ユニット7に負荷抑制信号を送信する。そして総合制御ユニット53は、負荷抑制信号の送信後、ステップS100の処理に戻る。
一方、電流値が第2既定値以上の電流センサー52が存在していれば(S103:YES)、総合制御ユニット53はステップS104において、電流値が第2規定値以上となった電流センサー52の設置位置の直上の階の宅内制御ユニット7に負荷抑制信号を送信する。そして総合制御ユニット53は、負荷抑制信号の送信後、ステップS100の処理に戻る。
なお宅内制御ユニット7は、負荷抑制信号を受信すると、宅内に設けられた特定の負荷62の動作を、その消費電力を抑制すべく制御する。具体的には、エアコンを一時停止させたり、照明の明るさを一時的に落したりすることなどが行われる。ちなみに本実施の形態では、このステップS104が、ステップS103において監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費を制限するステップに対応している。
以上説明した本実施の形態では、集合住宅100が上記ビルの相当する構成となっている。また本実施の形態では、総合制御ユニット53が上記保護手段の行う処理を実施する構成となっている。
本実施形態のビルの配電システム及びビルの配電システムにおける幹線の保護方法によれば、次の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態のビルの配電システムでは、集合住宅100の各フロアを貫いて配線された幹線50を通じて集合住宅100の各フロアへの配電を行うようにしている。そして集合住宅100の階間部分にそれぞれ設けられて、その階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52を備えるようにしている。こうしたビルの配電システムでは、フロア間で電力の送受が行われると、幹線50において電流が最大となる部位がその基部以外の部位となることがある。そうした場合であれ、上記構成では、集合住宅100の階間部分における幹線50の電流値を監視しているため、幹線50の過電流を確実に検出することができるようになる。
(1)本実施の形態のビルの配電システムでは、集合住宅100の各フロアを貫いて配線された幹線50を通じて集合住宅100の各フロアへの配電を行うようにしている。そして集合住宅100の階間部分にそれぞれ設けられて、その階間部分における幹線50の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサー52を備えるようにしている。こうしたビルの配電システムでは、フロア間で電力の送受が行われると、幹線50において電流が最大となる部位がその基部以外の部位となることがある。そうした場合であれ、上記構成では、集合住宅100の階間部分における幹線50の電流値を監視しているため、幹線50の過電流を確実に検出することができるようになる。
(2)本実施の形態では、総合制御ユニット53は、電流センサー52の検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサー52が設置された階間の直上のフロアの電力消費を制限することで幹線50を過電流から保護するようにしている。こうして過電流部位の直上のフロアの消費電力を制限すれば、過電流となった部位の電流を低減することができる。したがって本実施の形態のビルの配電システムによれば、幹線50を過電流から好適に保護することができるようになる。
(3)本実施の形態のビルの配電システムにおける幹線の保護方法では、次の2つのステップを通じて幹線50を過電流から保護するようにしている。まず第1のステップは、集合住宅100の階間部分における幹線50の電流値を監視するステップとなっている(S103)。また第2のステップは、第1のステップにおいて監視する電流値が第2規定値を超えることを条件に、その第2既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費を制限するステップとなっている(S104)。こうした保護方法では、集合住宅100の階間部分における幹線50の電流値を監視することで、フロア間で電力の送受が行われる場合にも、幹線50の過電流を確実に検出することができるようになる。そして監視する電流値が規定値を超えると、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費が制限される。こうして消費電力を制限すれば、過電流となった階間部分の電流が低減されるようになる。したがって本実施の形態の保護方法によれば、幹線50を過電流から好適に保護することができるようになる。
(4)本実施の形態では、いずれかの電流センサー52の電流値が幹線ブレーカー51の遮断電流の90%以上となったときに、幹線50の保護制御を開始し、同電流値が幹線ブレーカー51の遮断電流の80%以上となったときに、幹線50の保護制御を解除するようにしている。すなわち本実施の形態では、保護制御の開始に係る電流値(第2既定値)とその解除に係る電流値(第1既定値)との間に一定のヒステリシスを設けるようにしている。そのため、保護制御の制御ハンチングの発生を、すなわち短時間の間に保護制御の解除とその再開と繰り返されるような事態の発生を、好適に回避することができるようになる。
なお、本実施の形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、総合制御ユニット53は、電流センサー52の検出する電流値が第2規定値を超えるときには、その電流センサー52が設置された階間の直上のフロアの負荷62の動作を、電力消費を制限するように制御することで幹線50を過電流から保護するようにしていた。なお、同様の幹線50の保護は、電流値が第2規定値を超えた電流センサー52の直上のフロアに設けられた特定の分岐ブレーカー61を落すことでも行うことができる。
・上記実施の形態では、総合制御ユニット53は、電流センサー52の検出する電流値が第2規定値を超えるときには、その電流センサー52が設置された階間の直上のフロアの負荷62の動作を、電力消費を制限するように制御することで幹線50を過電流から保護するようにしていた。なお、同様の幹線50の保護は、電流値が第2規定値を超えた電流センサー52の直上のフロアに設けられた特定の分岐ブレーカー61を落すことでも行うことができる。
・上記実施の形態では、第1既定値と第2既定値との間に一定のヒステリシスを設けるようにしていたが、保護制御の制御ハンチングが問題とならないのであれば、両既定値を同一の値としても良い。
・上記実施の形態では、第2規定値以上の電流値が確認された電流センサー52の直上のフロアにおいて消費電力の制限を行うことで幹線50を過電流から保護するようにしていた。こうした幹線50の保護制御の内容は、適宜変更しても良い。例えば電流センサー52の直上のフロア以外のフロアにおいても、消費電力の制限を行うようにすることでも、幹線50を過電流から保護することが可能である。
・上記実施の形態における各住戸の電力供給システム1には、図2に示したもの以外の任意のシステムを採用することが可能である。要は、総合制御ユニット53からの負荷抑制信号や負荷抑制解除信号を受信する機能を備えるとともに、負荷抑制信号の受信に応じて、消費電力を抑えるべく負荷62の動作を制御したり、分岐ブレーカー61の遮断を行ったりする機能を備えるのであれば、電力供給システムの構成は任意に変更可能である。
・上記実施の形態では、集合住宅100に本発明を適用した場合を説明したが、テナントビルなどの集合住宅以外のビルにも本発明の配電システムや幹線の保護方法を適用することができる。要は、ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて各フロアへの配電を行う配電システムであれば、本発明を適用が可能である。
7…宅内制御ユニット(70…受信部、71…制御部、72…AC/DCコンバーター)、11…AC分電盤、50…幹線、51…幹線ブレーカー、52…電流センサー、53…総合制御ユニット(保護手段:54…幹線電流監視部、55…電流レベル判定部、56…送信部)、60…メインブレーカー、61…分岐ブレーカー、62…負荷、70…100…集合住宅(ビル)、101…住戸。
Claims (6)
- ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおいて、
前記ビルの階間部分にそれぞれ設けられてその階間部分における前記幹線の電流値をそれぞれ監視する複数の電流センサーを備える
ことを特徴とするビルの配電システム。 - 前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアの電力消費を制限することで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備える
請求項1に記載のビルの配電システム。 - 前記電流センサーの検出する電流値が規定値を超えるときには、その電流センサーが設置された階間の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すことで前記幹線を過電流から保護する保護手段を備える
請求項1に記載のビルの配電システム。 - 前記ビルの各フロアの間では、余剰電力の送受が行われる
請求項1〜3のいずれか1項に記載のビルの配電システム。 - ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、
前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、
前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアの電力消費を制限するステップと、
を備えるビルの配電システムにおける幹線の保護方法。 - ビルの各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記ビルの各フロアへの配電を行うビルの配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、
前記ビルの階間部分における前記幹線の電流値を監視するステップと、
前記ステップにおいて監視する電流値が規定値を超えることを条件に、その既定値を超えたことが確認された階間部分の直上のフロアに設けられた特定のブレーカーを落すステップと、
を備えるビルの配電システムにおける幹線の保護方法。
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