JP2013088127A - 電流制限器の電流報知器 - Google Patents

Abstract

【課題】電流制限器の作動により電力供給が遮断される可能性が高い場合には、これをいち早く報知し、併せて過去に電流制限器にかかっていた電流の平均値を知る事で、適切な電力利用を図る。
【解決手段】電流制限器５５５の下流に設けた電流検出手段２０１により負荷電流を検出して、予め設定手段２０２にて設定した電流制限器５５５の定格電流との比較を行い、過電流があればこれを報知手段２０５で報知し、設定手段２０２にて設定した時間内の負荷電流の平均値を平均値算定手段２０４で算定して、その結果を報知手段２０５で報知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電流制限器の下流で使用される電流を測定し、電流制限器にかかる電流(負荷電流)の量を表示して、定格電流（契約容量）を超える負荷電流（過電流）があればそれを報知すると共に、負荷電流の値等を時間軸で記憶しておき、必要に応じてその平均値等を表示して処理することが可能な電流報知器に関するものである。

電力会社から供給される電力は、屋外送電網を通じて一般家屋や事業所などの需要家の下へ供給される。そして、需要家の下へ供給された電力は、屋外送電網から需要家の屋内にある電流制限器を通った後に需要家の需要設備へと給電される。電流制限器は、こうして供給される電力会社からの電力が、電力会社と需要家との間で予め締結された契約で定める契約量（アンペア値）を超える事が無いように設けられたものである。

そのため、電流制限器は、需要家の電力需要量が増大し、契約している契約量を超えた場合には、電力の供給を遮断するように動作する。

しかし、このような電力の遮断が生じた場合、需要家の電力需要設備の全てへの電力の供給が突然絶たれるため、需要家に与える影響が大きくなるという弊害があった。

例えば、事業所等でコンピュータ等のＯＡ機器を使用している場合には、急な電力供給の停止により、データの破損や消滅が生じ、不測の損害が生ずる場合があった。また、医療機関や一般家庭内で医療機器等を使用している場合には、急な電力供給の停止により、生命や健康が損なわれる可能性があった。また、一般家庭でも、作動中の電気機器が全て停止してしまうため、日常生活上の支障が生じる場合があった。

こうした、急な電力供給の停止に対しては、従来から、無停電電源装置や自家発電装置等を採用して対応する事が可能であった。

また、電流制限器は、その定格電流が契約量を超えた場合に直ちに作動して電力の供給を停止するものではなく、定格電流を超えてから作動するまでに、過電流の値に応じた時間的な猶予が規格として設けられている。

この猶予時間を利用して、急な電力供給の停止を未然に防ぐための手段として、特開平７−２３０５９０号（特許文献１）では、屋内の幹線回路を流れる電流が過電流状態となった際に、当該過電流状態を使用者に察知させることが出来る過電流状態報知装置及び分電盤が提案されている。

また、同様に、実公平８−４６２６号（特許文献２）では、負荷に流れる電流量を段階的に表示すると共に、電流制限器の定格電流値を超える負荷電流の領域を、電流制限器による電流の遮断一歩手前の警告領域と電流制限器が遮断動作する過負荷領域とに区分して、各区分で表示形態を異なるものとした負荷電流表示器が提案されている。

特開平７−２３０５９０号公報 実公平８−４６２６号公報

電流制限器の作動による急な電力供給の停止は、上記のように弊害が大きいが、その対策として、無停電電源装置や自家発電装置等を予め設置しておくことは、コストが高くなり、特に一般家庭での対応は困難であった。

また、特開平７−２３０５９０号に記載された発明は、幹線回路を流れる電流が過電流状態となった際にこれを報知するものではあるが、幹線回路の中に組み込まれるものであり、簡便さに欠け、過電流状態の程度に応じた報知機能を有するものでもなかった。

また、実公平８−４６２６号公報に記載された発明は、過電流状態の程度に応じた表示がある程度は可能ではあるが、商用電源から電源が供給されるものであり、簡便さに欠けている他、実時間の電流測定結果を基本的にはそのまま表示するものであり、測定データの充分な活用がなされていなかった。

また、需要家と電力会社との間の電気使用契約は、需要家が電気設備を使用する前に行われる場合も多く、特に一般家屋では、消費する電力量について予測が立て難い場合も多い。そのため、実際の電力消費量よりも過大な使用契約を予め締結している場合には、電力会社への支払額が過大となり、その一方、実際の消費電力よりも過小な使用契約を締結している場合には、電力の供給の遮断が頻繁に起こることとなる。

そのため、需要家においては、自己の電気需要設備の使用電流のピークを知って、急な電力供給の遮断を防ぐと共に、使用する電力の平準化を行う事等を通じて、適切な電気利用を図り、併せて、適切な電気使用契約を締結するために、自己が常時使用する電力量を知る必要があった。その一方、常時使用する電力量を監視するのは監視負担が大きく、さらに簡便な手段があれば有益である。

また、従来技術では、負荷電流の測定データをそのまま表示に利用しており、負荷電流の平均値の算出や時間的変化率の測定等を行うことが無かったため、負荷電流の測定データに基づく報知手段への活用が不十分であった。

本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電流制限器にかかる電流が過大となるか又はその蓋然性が高い場合に、当該電流制限器が作動して電力の遮断が生じる前に需要家に報知するとともに、一般家庭等で現在電灯契約されている契約量が適正であるか否かを電気知識が無くても簡単な装置を設置する事で知る事が出来るようにし、どの程度の契約量であれば、電流制限器が作動しないかについて、シミュレーションする事を可能とした電流制限器の電流報知器を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、屋内給電用電力線の電流制限器にかかる電流を測定し、電流の使用状態を報知する装置であって、前記電流制限器の出力線の電流を検出する電流検出手段と、前記電流制限器の定格電流及び前記電流制限器にかかる電流の平均値を求める時間を設定する設定手段と、前記電流検出手段により検出した電流値と前記設定手段で設定した前記電流制限器の定格電流値とを比較評価し、評価に応じて必要な出力信号を発生する比較評価手段と、前記電流検出手段により検出した電流値に基づき、前記設定手段により設定した時間内の平均電流値を算定する平均値算定手段と、前記比較評価手段からの出力信号及び前記平均値算定手段からの出力信号を受けてこれを報知することができる報知手段とを備え、屋内給電用電力線からの給電を必要とせず内部電源により作動することを特徴とする。

また、本発明は、前記比較評価手段には、記憶手段が接続されており、前記電流検出手段において検出した電流値が、前記設定手段において予め設定した電流値を上回る場合に、前記記憶手段に記憶された電流制限器の規格表を参照して前記電流制限器により電流が遮断されるまでの時間を読み出し、前記電流制限器により電流が遮断されるまでの時間に応じて前記報知手段による報知内容を選択することが可能な構成とした。

また、本発明は、前記比較評価手段では、前記電流制限器にかかる電流の時間的変化を測定し、その結果から、前記電流制限器にかかる電流の推移を予測して、前記電流制限器により電流が遮断される蓋然性が高いか否かの評価を行い、その評価に応じて報知手段への出力信号を変化させ、より適切な報知を行うことが可能な構成とした。

本発明に係る電流制限器の電流報知器では、負荷電流の大きさ乃至定格電流に対する負荷電流の割合を常時表示することが可能であると共に、当該負荷電流が当該電流制限器の定格電流に接近した場合乃至これを超えた場合には、接近の程度等を比較評価して、その評価に応じて、これを報知する機能を有する。そのため、需要家は、自己が使用する負荷電流の大きさ乃至定格電流に対する負荷電流の割合を常時知ることが出来ると共に、電流制限器にかかる負荷が過大となり、電流制限器の作動により電力供給が遮断される可能性が高い場合には、これをいち早く知り、電力使用量を減らす等の必要な対策を採る事で、電力供給の遮断を未然に防止することが可能である。

また、本発明に係る電流制限器の電流報知器は内部電源で作動しており、停電に関係なく、電流制限器下流からの負荷電流の読み出しも常時簡易に出来るため、取付と取外しが容易である。そのため、需要家は簡便に、自己の電力の使用状態を知ることが可能であり、急な電力供給の停止に対し備えることが可能である。

また、本発明では、負荷電流の平均値を算出して表示する機能を備えるため、需要家は過去の電力の使用状態を把握することが可能となっている。そのため、需要家はこの情報に基づいて、電気使用の平準化等を通じて適切な電力利用を図り、併せて適切な電気使用契約を締結する事が可能であり、エネルギー節約効果が大きい。

さらに本発明では、負荷電流の時間的変化を測定してこれを評価し、将来の負荷電流の推移を予測して、その予測に基づいて必要な報知をする事が可能である。そのため、例えば負荷電流が電流制限器の定格電流より低い場合であっても、負荷電流の時間的変化を測定して、電流制限器の作動による電力遮断の蓋然性が高いと評価される場合には、これを報知することが可能である。したがって、負荷電流の上昇率が大きく電流制限器にかかる負荷が１００％を超えてからこれを報知し、それを受けて需要家が対策を採っていたのでは、通常の場合には電力遮断までの時間的余裕がない場合にも、充分な対応時間を確保する事が可能である。

本発明の一実施例を示す電流制限器の電流報知器の正面図である。 本発明に係る電流報知器の内部構成例を示すブロック図である。 負荷電流の時間的推移と、その外挿による負荷電流の将来予測の一例を示す概念図である。

以下、本発明の一実施例について図１及び図２に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の一実施例である電流制限器の電流報知器１００の正面図であり、図２はその内部構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本電流報知器１００の正面には、電源スイッチ１０２、設定電流切替スイッチ１０３、表示切替スイッチ１０４、複数の表示用素子による表示手段１０５、スピーカ１０６等が配設されている。

図１に示す電流報知器１００は、図２に示す電流制限器５５５の下流であって、需要家の電気需要設備の配電盤６６６の手前の電力線に、電流検出手段２０１介して接続される。電流検出手段２０１は、例えば分割型やクランプ型の交流電流センサ等の、既存設備への取付が容易で着脱可能の、非接触型の変流器（ＣＴ）を用い、電流制限器５５５の下流側において、電流制限器５５５にかかる電流（負荷電流）ＩＲを検出する。

電源スイッチ１０２は、本電流報知器１００の作動用の電源３０１(図２参照)のＯＮ又はＯＦＦの切替えを行うものであり、本電流報知器１００では、作動用の電源に電灯線からの電力を使用せず、本電流報知器１００の内部に配設した蓄電池等の内部電源が使用される。そのため、本電流報知器１００の取付と取外しは容易であり、需要家は簡便に本電流報知器１００を利用することが出来る。

設定電流切替スイッチ１０３は、設定手段２０２(図２参照)における設定を行うための、操作手段３０２の一つに該当する。そして、本設定電流切替スイッチ１０３の操作により、本電流報知器１００に接続されている電流制限器５５５の定格電流ＩＳＢに合わせて、比較評価手段２０３(図２参照)で用いる電流制限器の定格電流値ＩＳの設定を行う。

本実施例では設定電流切替スイッチ素子として、ロータリスイッチを使用しており、当該ロータリスイッチの操作軸を中心に半円弧状に目盛りが表示されている。この目盛りは、本電流報知器１００で設定しようとするＩＳを表しており、左から等角度に、“１０”、“１５”、“２０”、“３０”、“４０”、“５０”、“６０”の、アンペア数に該当する各数値が表示されている。

そのため、本電流報知器１００を使用する場合には、需要家は自己の需要設備に接続された電流制限器５５５の定格電流ＩＳＢに合わせて、原則として、該当するアンペア数の数値に当該設定電流切替えスイッチ１０３を合わせる操作を行う。

本設定電流切替スイッチ１０３により電流値が選択されると、当該選択された定格電流値ＩＳは、図２に記載した比較評価手段２０３に送られる。当該比較評価手段２０３では、前記定格電流値ＩＳの値に基づいて、本電流報知器１００内部に設けられた記憶手段（図示しない）から、当該定格電流値ＩＳに該当する定格電流を有する電流制限器の規格表のデータＤＩＳが読み出される。そして、当該比較評価手段２０３においては、電流検出手段２０１を通じて検出した電流を安価で簡易なＣＴ変換器やＡＤ変換器等で処理した後、負荷電流ＩＲの値を算出し、後述するように、当該負荷電流ＩＲの値と規格表に記載されたデータＤＩＳとの比較と評価とが行われる。そして、その結果に基づいて、報知手段駆動回路２０５に用いられるデータＨＤＩが生成されて、そのデータＨＤＩが報知手段駆動回路２０５に送られ、当該報知手段駆動回路２０５において、報知手段２０６を作動させるための信号ＨＤＳが出力され、報知手段２０６による表示がなされ、或いは警報音を発生させる。

なお、この際、本電流報知器１００に接続されている電流制限器５５５の定格電流ＩＳＢより低めに定格電流値ＩＳを設定しておけば、需要家は、契約電流を仮に現在よりも低いものにした場合に、電力の遮断が生ずるか否かについてシミュレーションを行うことが出来る。すなわち、電流制限器５５５の定格電流ＩＳＢよりも、低めに設定した定格電流値ＩＳに基づいて本電流報知器１００を動作させても、通常の使用状態で定格電流値ＩＳよりも負荷電流ＩＲが過大にならなければ、本電流報知器１００の報知手段２０６による警報がなされない。そのため、需要家は現在電力会社と契約している契約量よりも低い契約量で契約しても、支障が生じないことを確認する事が可能である。

また、図１の表示切替スイッチ１０４は、設定手段２０２(図２参照)における設定を行うための、操作手段３０２の一つに該当し、報知手段２０６を構成する表示手段１０５による表示の内容を切替えるスイッチである。

表示手段１０５による表示は、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳに対する現在の負荷電流ＩＲのおおよその割合の表示（ＲＴ表示）、又は、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳに対する過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡのおおよその割合の表示（ＨＡ表示）、のどちらかを選択できるようになっている。

そして、本表示切替スイッチ１０４にはスライドスイッチ素子が使用されており、左から右へ順番に、ＲＴ表示とＨＡ表示の選択ポジションが割り当てられている。さらに、ＨＡ表示の選択部分には、現在から何時間迄の過去に遡って、ＨＡ表示を行うかについて、当該時間を選択するための、“６”、“１２”、“２４”の数字が表示されている。（なお、図１では、ＲＴ表示を選択した状態を示している。）
本表示切替スイッチ１０４によりＲＴ表示を選択した場合には、電流検出手段２０１により検出された現在の負荷電流ＩＲが、設定手段２０２で選択された定格電流値ＩＳの何％に該当するかが、前記比較評価手段２０３により算定されて、その結果により、報知手段駆動回路２０５に用いられるデータＨＤＩが生成されて、そのデータＨＤＩが当該報知手段駆動回路２０５に送られ、当該報知手段駆動回路２０５において、報知手段２０６を作動させるための信号ＨＤＳが出力され、報知手段２０６による表示がなされ、或いは警報音を発生させる。

また、本表示切替スイッチ１０４によりＨＡ表示の時間を選択した場合には、選択した時間に基づき、図２に示す平均値算定手段２０４において、過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡの算定が行われる。即ち、平均値算定手段２０４では、適当なサンプリング間隔をおいて記憶手段（図示しない）に記憶された過去の負荷電流ＩＲＬの値を読み出し、選択された時間に該当する分だけ過去に遡って、過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡの算定を行う。そして算定された平均値ＩＡは、比較評価手段２０３において設定電流切替スイッチ１０３を通じて設定された定格電流値ＩＳとの比較が行われ、当該定格電流値ＩＳに対する負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡの百分率が算定され、その結果に基づいて、報知手段２０６の一つである表示手段１０５が駆動される。その結果、需要家は、現在から、選択した時間に該当する分だけ過去に遡って、定格電流値ＩＳに対する過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡのおおよその割合がどの程度であるかを、表示手段１０５により知得することが出来る。

また、複数の表示用素子による表示手段１０５は、比較評価手段２０３乃至平均値算定手段２０４による結果を表示するものであり、本電流報知器１００に設けられたスピーカ１０６と共に、図２の報知手段２０６を構成する。

本実施例の表示手段１０５では、前述したＲＴ表示、即ち、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳに対する現在の負荷電流ＩＲのおおよその割合の表示、又は、ＨＡ表示、即ち、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳに対する過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡのおおよその割合の表示が、５段階に分けて行われる。表示手段１０５には５つのＬＥＤを横一列に配置しており、それぞれのＬＥＤの近傍には、左から右に順番に、“１０”、“２５”、“５０”、“７５”、“１００”の表記がなされている。これらの数字は、上述した電流制限器５５５にかかっている現在の負荷電流ＩＲ、又は、過去の負過電流ＩＲＬの平均値ＩＡが、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳの何％に該当するかの数字を表示するものである。

表示に用いるための、基本的なデータは、ＲＴ表示を行う場合は比較評価手段２０２により生成され、ＨＡ表示を行う場合は、平均値算定手段２０４及び比較評価手段２０２により生成される。ＲＴ表示を行う場合は、比較評価手段２０２においては、電流検出手段２０１から得た負荷電流ＩＲや設定手段２０２から得た定格電流値ＩＳに基づき、現在の負荷電流ＩＲの定格電流値ＩＳに対する割合をＫ_１＝（ＩＲ／ＩＳ）×１００、として求めておく。また、ＨＡ表示を行う場合は、平均値算定手段２０４においては、過去の負荷電流ＩＲＬの平均値ＩＡを算定し、その結果を比較評価手段２０２に送り、比較評価手段２０２では、当該ＩＡの定格電流値ＩＳに対する割合をＫ_２＝（ＩＡ／ＩＳ）×１００として求めておく。そして、比較評価手段２０２では、Ｋ_１とＫ_２とを総称してＫと表すとすると、Ｋの値に応じて、例えば以下のような評価と決定を行う。
Ｋ≦１０％と評価される時は“１０”の表示があるＬＥＤを点灯させる、
１０％＜Ｋ≦２５％と評価される時は“２５”の表示があるＬＥＤを点灯させるか又は、“１０”及び“２５”の表示があるＬＥＤを点灯させる、
２５％＜Ｋ≦５０％と評価される時は“５０”の表示があるＬＥＤを点灯させるか又は、“５０”以下の表示があるＬＥＤを全て点灯させる、
５０％＜Ｋ≦７５％と評価される時は“７５”の表示があるＬＥＤを点灯させるか又は、“７５”以下の表示があるＬＥＤを全て点灯させる、
７５％＜Ｋ≦１００％と評価される時は“１００”の表示があるＬＥＤを点灯させるか又は、“１００”以下の表示があるＬＥＤを全て点灯させる。

そして、比較評価手段２０３では、上記評価と決定に応じて、報知手段駆動回路２０５に用いられるデータＨＤＩを生成し、そのデータＨＤＩが報知手段駆動回路２０５に送られ、当該報知手段駆動回路２０５において、報知手段２０６の一つである表示手段１０５を作動させるための信号ＨＤＳが出力され、表示手段１０５による表示がなされる。

なお、表示手段１０５の表示素子として用いているＬＥＤは、点灯の代わりに点滅させる選択も可能であり、特に過電流が生じた場合には、スピーカ１０６による報知と共にＬＥＤの点滅速度や輝度等を変化させて、需要家への報知を行う事も可能である。また、別に点灯スイッチを設けて、当該点灯スイッチを押した時だけ報知手段２０６を構成する表示手段１０５のＬＥＤによる表示が行われるようにする事も可能である。例えば、表示手段１０５による表示を常時見る必要がない場合には、必要な時だけ、当該点灯スイッチを操作して表示を行うようにすれば、本電流報知器１００の電力消費量を節約することが可能である。

また、スピーカ１０６は、前述した表示手段１０５と共に、図２に記載した報知手段２０６を構成するものであり、主として、負荷電流ＩＲが設定手段２０２で設定した定格電流値ＩＳを上回った場合に作動する。そして、スピーカ１０６による報知は、負荷電流ＩＲが本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳを百分率で何％程度上回っているかにより、内容の異なったものとすることができる。

ここで、一般的な単相３線式の電流制限器の動作特性の例を挙げると、当該電流制限器にかかる負荷電流をＩＦとして、当該電流制限器の定格電流をＩとした場合、Ｌ＝（ＩＦ／Ｉ）×１００として、当該電流制限器の動作はＬの値に応じて、例えば次の表１のようになる。

（表１）
Ｌ＜１２０％ 不動作
１２０％＜Ｌ＜１５０％ ５５分で動作
１５０％＜Ｌ＜１９０％ ３０分で動作
１９０％＜Ｌ＜４００％ １分５０秒で動作
４００％＜Ｌ＜６００％ ２５秒で動作
６００％＜Ｌ ３秒で動作

これを本電流報知器１００に当てはめると、負荷電流ＩＲは負荷電流ＩＦに相当し、定格電流値ＩＳは定格電流Ｉに相当する。したがって、上記のＬは上述したＫ_１の値に相当し、上述の動作特性の例は、本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳを有する電流制限器の動作特性として、そのまま読むことが出来る。そのため、本電流報知器１００の比較評価手段２０３では、負荷電流ＩＲが本電流報知器１００で設定した定格電流値ＩＳを百分率で何％程度上回っているかを計測・算出し、それが１００％を超えている場合には、それを上記Ｌに当てはめて比較評価し、スピーカ１０６による報知内容を決定して、報知手段駆動回路２０５に用いられるデータＨＤＩが生成されて、そのデータが当該報知手段駆動回路２０５に送られ、当該報知手段駆動回路２０５において、報知手段２０６を作動させるための信号ＨＤが出力され、報知手段２０６であるスピーカ１０６を駆動させる。

スピーカ１０６による報知内容はどんなものでも良いが、例えば、Ｌ＜１２０％の場合には、直ちに電流制限器５５５が作動して電力供給が停止されるわけではないため、何も報知しない事も選択可能である。また、１２０％＜Ｌ＜１９０％の場合のように、そのままの電流使用が継続した場合でも、電流制限器５５５が作動するまで、Ｌが当該範囲に入ってから１０分以上の余裕がある場合には、比較評価手段２０３で、電流制限器５５５が作動するまでにどの程度の時間的余裕があるかを評価し、それに応じて、電力供給が遮断されるまでの時間を断続的にスピーカ１０６により報知する事も可能である。また、１９０％＜Ｌの場合には、電力供給の停止までの時間が少ないため、需要家に緊急の対応が必要なことを報知するために、スピーカ１０６による報知と共にブザー音などの警告音の併用も可能である。

なお、スピーカ１０６の代わりにブザー等を配設する事も可能である。その場合には、Ｌの属する範囲により、ブザーの音量、ブザーの鳴動時間やその間隔などを相違させ、それにより、過電流の状態を需要家に報知することが可能である。

なお、本実施例では報知手段２０６により、ＨＡ表示やＲＴ表示を行っているが、本願発明により、具体的に報知される内容や、具体的な報知手段は本実施例に限定されるものではない。例えば具体的に報知される内容は、比較評価手段２０３や平均値算定手段２０４から送られた負荷電流ＩＲの数値や平均値ＩＡ等の数値の他、過去の使用電流の平均値等、比較評価手段２０３及び平均値算定手段２０４等により生成されるデータや警報等から必要に応じて任意に選択する事が可能である。

また、報知手段２０６としては、主に視覚又は聴覚によるものがあるが、視聴覚障害者等に対応し、報知内容により異なった芳香剤の噴霧等を行うなどの嗅覚によるものを用いる事も可能である。具体的には、本実施例のようにスピーカやブザー等を設けて、聴覚よる報知手段とすることができる。また、視覚による報知手段としては、本実施例のように複数のＬＥＤ等の素子を設けそれらの点灯や点滅などによって行うことができる他、レベルメータや液晶表示装置による表示、などを任意に選択可能である。また、視覚及び聴覚による報知手段並びに嗅覚による報知手段等の併用も可能である。また、報知方法は、視覚による方法では、負荷電流等の大きさに応じて、報知手段２０６として用いられているＬＥＤ等の表示素子の点灯数を比例して増加させたり、レベルメータや液晶表示素子の表示内容を変化させる報知方法がある。また、スピーカ等による聴覚を利用した報知方法では、スピーカにより、予め設定しておいた音声案内を発信させる他、ブザーを継続的又は断続的に作動させ、その継続時間、断続時間又は音量等を変化させる方法などが選択可能である。

また、本電流報知器１００は電流制限器５５５の近傍に設置されるものであるため、需要家が本電流報知器１００の近くにいない場合には過電流の発生を報知しても、それを知り得ず、需要家が適当な対策を採れないため、急な電力の遮断も起こり得る。そのため、報知手段２０６を本電流報知器１００から分離可能に構成することや、本電流報知器１００とは別に設け、無線又は有線により、本電流報知器１００から制御する構成を採用する事も可能である。これにより需要家は、本電流報知器１００から離れた場所にいても、本電流報知器１００からの報知を受けて、急な電力供給の遮断を防ぐために必要な対策を採ることが出来る。

報知手段２０６を本電流報知器１００から分離可能に構成する場合には、通常の状態では報知手段２０６は接続用に設けられたコネクタを介して本電流報知器１００と形態上の一体性をなしているが、コネクタを解除した状態では、報知手段２０６を本電流報知器１００から分離できるように構成する事も可能である。この際コネクタは機械的なものでも、電気的な接続端子を兼ねる物でも良い。

本電流報知器１００から分離された報知手段２０６は無線又は有線で本電流報知器１００からの情報を受け取る構成とすることが可能であり、報知手段２０６の制御に無線を用いる場合には、報知手段駆動回路２０５からの報知手段２０６を作動させるための信号ＨＤＳは本電流報知器１００に内蔵された送信機で送信され、報知手段２０６に設けられた受信機で受信されて、報知手段２０６を作動させる。また、報知手段２０６の制御に有線を用いる場合には、報知手段駆動回路２０５からの信号をそのまま報知手段２０６に送るケーブルを直接接続する他、報知手段駆動回路２０５からの信号を外部に送る外部接続端子を本電流報知器１００に設け、報知手段２０６に設けたコネクタに、延長コード等を介して接続する事で、報知手段２０６の制御を行う事も可能である。

また、報知手段２０６を本電流報知器１００と分離可能に構成するのではなく、本電流報知器１００とは別に設ける構成を採る場合も無線又は有線による本電流報知器１００からの報知手段２０６の制御を可能とすることができる。有線による報知手段２０６の制御を行う場合には、報知手段２０６を本電流報知器１００と分離可能に構成した場合と同様に、報知手段駆動回路２０５からの信号を外部に送る外部接続端子を本電流報知器１００に設け、これを介して、本電流報知器１００本体とは別に設けた報知手段２０６を接続し、当該報知手段２０６の制御を行う手段を用いる事も可能である。また、無線による報知手段２０６の制御を行う場合には、報知手段２０６を本電流報知器１００と分離可能に構成した場合と同様に、報知手段駆動回路２０５からの報知手段を作動させるための信号ＨＤＳは本電流報知器１００に内蔵された送信機で送信され、これを報知手段２０６に設けられた受信機で受信して、報知手段２０６を作動させる。

また、本実施例では、比較評価手段２０３においては、主として、現在又は過去の負荷電流ＩＲと定格電流値ＩＳ等との比較と評価を行っていたが、比較評価手段２０３では、電流検出手段２０１により測定される電流値の時間的な変化を測定して、その評価を行う構成とする事も可能である。即ち、測定される電流値とその直前に測定された電流値との変化を測定し、その結果を記憶手段に保存して評価に活用することで、負荷電流ＩＲの将来的な変動の予測とその予測に基づく報知に用いることが可能である。以下これを図３を用いて具体的に説明する。

図３の（a）乃至（c）は負荷電流ＩＲの時間的推移と、ある時点で、過去の負荷電流ＩＲの時間的推移に基づき、将来の負荷電流ＩＲの時間的推移を外挿して表示した、負荷電流ＩＲの将来予測の概念図である。図の横軸は時間（Ｔ）、縦軸は負荷電流ＩＲの値（ＩＲ）を表し、縦軸に記載されたＡＬは、負荷電流ＩＲが定格電流値ＩＳを上回り報知手段２０６による警報が開始される電流値、ＮＡは電流制限器５５５の不動作電流の上限値、ＳＤは電流制限器５５５の動作により電流が直ちに遮断される電流値である。そして、図中の実線は負荷電流ＩＲの実測値を表し、一点鎖線は外挿値を表している。

このうち図３（a）は、測定された負荷電流ＩＲが定格電流値ＩＳを大きく下回って推移していたが、ある時点から負荷電流ＩＲの量が大きくなり、当該負荷電流ＩＲの時間的上昇率が大きく、負荷電流ＩＲの外挿値からは、短時間のうちに電流制限器５５５の動作電流ＳＤを上回る蓋然性が高いと判断される場合である。ここで、時点ｔ１は外挿値を算出した時を示し（図３（b）（c）も同様）、時点ｔ２は外挿値のまま負荷電流ＩＲの値が推移した場合にＡＬの値に至る時を示し、時点ｔ３は外挿値のまま負荷電流ＩＲの値が推移した場合にＳＤの値に至る時を示している。このような場合、負荷電流ＩＲの時間的変動が、予測された外挿値の通りに推移すると、通常の場合では、負荷電流ＩＲの時間的上昇率が大きくとも、時点ｔ１では需要家には何も報知されず、時点ｔ２で需要家に警報が発せられ、需要家は（ｔ３−ｔ２）の短時間で電流制限器５５５の作動による電流の遮断を防ぐための対策を採る事になる。そのため、負荷電流ＩＲの時間的上昇率が大きい場合には充分な対策が取れない場合がある。それに対して、本電流報知器１００の場合には、時点ｔ１で、負荷電流ＩＲ時間的変動の変化から、将来的な負荷電流ＩＲの推移を予測することが可能であり、時点ｔ１で警報を発することにより、需要家は電流制限器５５５の作動による電流の遮断を防ぐために、（ｔ３−ｔ１）の充分な対応時間を得ることができる。

また、図３（ｂ）は、負荷電流ＩＲの値がＡＬを超えていたが、その後負荷電流ＩＲの上昇率が低下し、負荷電流値ＡＬと負荷電流値ＮＡとの間にあって時間的変動も少なく、時点ｔ１で算出した外挿値でも安定的な推移が予測される場合である。この場合、負荷電流ＩＲの値が定格電流値ＩＳを超えているものの、電流制限器５５５の不動作電流値の範囲内にあるため、直ちに電流制限器５５５による動作が生ずるものではない。そのため、報知手段２０５により、現状の電力使用でも直ちに電力の供給が遮断されるものでないことを需要家に報知することが出来、需要家は電力の有効利用を図ることが出来る。

また、図３（c）は、負荷電流ＩＲの値がＮＡを超え、さらにＳＤに接近していたが、需要家の対応等により、負荷電流値ＩＲの時間的減少率が大きくなり、時点ｔ１で算出した外挿値によれば、そのままの減少率であれば、負荷電流ＡＬの値を下回るか、若しくは、負荷電流ＡＬと負荷電流ＮＡの間の領域に到達したまま推移すると予測される場合である。この場合、報知手段２０６による報知（警報）を行っている場合であっても、報知手段２０６による報知の内容を変化させ、現状の電力使用でも直ちに電力の供給が遮断されるものでないことを需要家に報知することが出来る。そのため、報知手段２０６による報知により、需要家が電力消費を抑制する行動を採っていたとしても、負過電流ＩＲが定格電流ＩＳを超えていることを理由に、必要以上の電力消費の抑制を回避することが可能であり、電力の有効利用を図ることが出来る。

なお、外挿値による予測精度を向上するために、本比較評価手段２０３では、記憶手段に予測された負荷電流ＩＲの外挿値を記憶しておき、当該予測された外挿値とその後の実際の負荷電流ＩＲの実測値とを比較評価し、その結果を保存して、次の負荷電流ＩＲの予測に活用する構成とする事も可能である。

また、本実施例では示していないが、本電流報知器１００に、外部入出力用のインタフェースを設ける事も可能である。外部入出力用インタフェースは、本電流報知器１００と、外部の家庭用エネルギーマネージメントシステムやホームオートメーションシステム、又はパソコン等と情報の入出力を行うための機器である。この機器により、本電流報知器１００で計測又は処理した負荷電流ＩＲの値や過去の負荷電流の平均値ＩＡを本電流報知器１００の外部に接続された機器で利用することが可能であり、そのためのデータは、比較評価手段２０３又は平均値算定手段２０４等で生成・変換することができる。また、この機器により、本電流報知器１００本体の操作によらずに、本電流報知器１００の設定や記憶手段内に記憶された電流制限器５５５の規格内容の変更等について遠隔からの操作も可能である。本電流報知器１００を遠隔から操作する場合には、本電流報知器１００本体による直接操作よりも、外部からの操作を優先させる構成とする事も可能であり、外部からの操作を優先させる設定にした場合には、外部からの操作による復帰指令または、本電流報知器１００本体に装備された復帰スイッチの操作等により、本電流報知器１００本体による操作を優先する設定に戻す事が可能とする構成とする事もできる。なお、本電流報知器１００の外部入出力用インタフェースを使用するために適当なパスワードを設定する事も可能である。

本発明による電流制限器の電流報知器は、一般家庭を含む電力需要家の配電設備の手前に簡便に取り付けが可能であり、電力の使い過ぎによる停電の防止や、電力利用の平準化による電気使用の節約等に有用である。

１００ 実施例の電流報知器
１０２ 電源スイッチ
１０３ 設定電流切替スイッチ
１０４ 表示切替スイッチ
１０５ 表示手段
１０６ スピーカ
２０１ 電流検出手段
２０２ 設定手段
２０３ 比較評価手段
２０４ 平均値算定手段
２０５ 報知手段駆動回路
２０６ 報知手段
３０１ 電源
５５５ 電流制限器
６６６ 配電盤
ＡＬ 負荷電流が定格電流を上回り報知手段による警報が開始される電流値
ＮＡ 電流制限器の不動作電流の上限値
ＳＤ 電流制限器の動作により電流が直ちに遮断される電流値
ｔ１ 外挿値を算出した時間
ｔ２ 外挿値のまま負荷電流値が推移した場合にＡＬの値に至る時間
ｔ３ 外挿値のまま負荷電流値が推移した場合にＳＤの値に至る時間
ＩＲ 負荷電流
ＩＳＢ 電流制限器５５５の定格電流
ＩＳ 比較評価手段２０３で用いる電流制限器の定格電流値
ＤＩＳ 電流制限器の規格表のデータ
ＨＤＩ 報知手段駆動回路２０５に用いられるデータ
ＨＤＳ 報知手段２０６を作動させるための信号
ＩＲＬ 過去の負荷電流
ＩＡ 過去の負荷電流の平均値
ＩＦ 一般的な単相３線式の電流制限器にかかる負荷電流
Ｉ 一般的な単相３線式の電流制限器の定格電流

Claims (3)

1. 屋内給電用電力線の電流制限器にかかる電流を測定し、電流の使用状態を報知する装置であって、
   前記電流制限器の出力線の電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流制限器の定格電流及び前記電流制限器にかかる電流の平均値を求める時間を設定する設定手段と
   前記電流検出手段により検出した電流値と前記設定手段で設定した前記電流制限器の定格電流値とを比較評価し、評価に応じて必要な出力信号を発生する比較評価手段と
   前記電流検出手段により検出した電流値に基づき、前記設定手段により設定した時間内の平均電流値を算定する平均値算定手段と、
   前記比較評価手段からの出力信号及び前記平均値算定手段からの出力信号を受けてこれを報知することができる報知手段とを備え、
   屋内給電用電力線からの給電を必要とせず内部電源により作動することを特徴とする、
   電流制限器の電流報知器。
2. 前記比較評価手段には、記憶手段が接続されており、前記電流検出手段において検出した電流値が、前記設定手段において予め設定した電流値を上回る場合に、前記記憶手段に記憶された電流制限器の規格表を参照して前記電流制限器により電流が遮断されるまでの時間を読み出し、前記電流制限器により電流が遮断されるまでの時間に応じて前記報知手段による報知内容を選択する請求項１に記載の電流制限器の電流報知器。
3. 前記比較評価手段では、前記電流制限器にかかる電流の時間的変化を測定し、その結果から、前記電流制限器にかかる電流の推移を予測して、前記電流制限器により電流が遮断される蓋然性が高いか否かの評価を行い、その評価に応じて報知手段への出力信号を変化させ、より適切な報知を行うことが可能な請求項１又は２に記載の電流制限器の電流報知器。

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