JP2015195646A - 分電盤用計測装置及びこれを使用した地震対策システム - Google Patents

Abstract

【課題】分電盤内に多くの取付けスペースを必要とせず、各負荷への通電量の管理と、地震発生時における主幹ブレーカの遮断とを行わせることができる分電盤用計測装置及びこれを使用した地震対策システムを提供する。【解決手段】本発明の分電盤用計測装置は、電気センサを接続して分電盤の分岐回路の電気量を計測する電気計測ユニット２と、感震センサを内蔵し地震動を計測する感震ユニット１とを、物理的に接続し一体化したものである。エネルギー管理システム制御装置１５と組み合わせることにより、地震対策システムを構築することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、分電盤用計測装置及びこれを使用した地震対策システムに関するものである。

近年、住宅用の分電盤に電流計等を組み込んで各負荷への通電量を監視し、消費電力を最適管理するホームエネルギー管理システム（HEMS：Home Energy Management System）が普及し始めている。また特許文献１に示されるように、このエネルギー管理システム制御装置に感震器を取付け、所定震度以上の地震が発生したときに分電盤の主幹ブレーカを遮断して各負荷への給電を停止し、漏電火災や感電事故の発生を防止することも提案されている。

この感震器は必ずしも分電盤の内部に設置する必要はないが、分電盤の内部に設置する場合にはそのためのスペースと配線とが必要になるという問題があった。また感震器を分電盤の外部に設置した場合には、分電盤まで通信線を配線しなければならず、コスト的にも外観的にも好ましくないという問題があった。

なお、エネルギー管理システム制御装置に感震器を取付け、分電盤にも別の感震器を取付けることも考えられるが、複数の感震器を用いると震度の判定が一致しないことがあり、制御にバラツキが生じる可能性があるため、好ましくない。

特開平１１−２２５４３８号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、分電盤内に多くの取付けスペースを必要とせず、各負荷への通電量の管理と、地震発生時における主幹ブレーカの遮断とを行わせることができる分電盤用計測装置及びこれを使用した地震対策システムを提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の分電盤用計測装置は、電気センサを接続して分電盤の分岐回路の電気量を計測する電気計測ユニットと、感震センサを内蔵し地震動を計測する感震ユニットとを、物理的に接続したことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、電気計測ユニット及び感震ユニットの計測情報を通信制御ユニットに出力する通信出力部と、外部に計測データを送信する通信制御ユニットとを更に備えた構造とすることができる。また請求項３のように、感震ユニットは判定部を内蔵し、判定部が所定値以上の地震動と判定したとき制御信号を出力する信号出力部を備えた構造とすることができる。また請求項４のように、感震ユニットは、地震情報の受信部を備え、受信した地震情報を通信出力部から出力する構造とすることができる。

また本発明の地震対策システムは、請求項３または４に記載の分電盤用計測装置を使用した地震対策システムであって、前記通信出力部をエネルギー管理システム制御装置に接続し、前記信号出力部を分電盤の主幹ブレーカに接続したことを特徴とするものである。

本発明の分電盤用計測装置は、分電盤の分岐回路から負荷に通電される電気量(電流量）を計測する計測ユニットと、感震ユニットとを物理的に接続したものであるから、分電盤の内の内部にコンパクトに収納することができるものであり、各負荷への通電量の管理と、地震発生時における主幹ブレーカの遮断とを行わせることができる。

請求項２の発明によれば、各ユニットの計測情報を通信制御ユニットから外部に通信することができるので、エネルギー管理システム制御装置が分電盤から離れた位置に設置されている場合にも、支障なく通信することができる。

請求項３の発明によれば、感震ユニットは所定震度以上の地震動を感知した場合に制御信号を発して分電盤の主幹ブレーカを遮断させることができる。

請求項４の発明によれば、緊急地震速報などの地震情報を受診部で受信し、通信出力部から出力することができるので、より迅速に地震発生に対応することができる。

請求項５の発明によれば、エネルギー管理システムと感震器とを統合した地震対策が可能となる。

実施形態の分電盤用計測装置の外観を示す斜視図である。 実施形態の分電盤用計測装置の分解図である。 感震ユニットの内部構成図である。 分電盤用計測装置が組み込まれた分電盤の正面図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の分電盤用計測装置の外観を示す斜視図、図２はその分解図である。これらの図において、１は感震ユニット、２は電気計測ユニット、３は通信制御ユニットである。各ユニットは同一幅であり、一方の側面に突起４を設け、これらの突起４をその反対側の側面に形成された凹部５に係合させることによって、物理的に結合一体化されている。図１、図２では２個の電気計測ユニット２が図示されているが、その数は分岐回路の数に応じて増減することができる。

各ユニットは取付けネジ貫通孔６を備えており、取付面にそれぞれネジ固定される。また各ユニットは電源供給と通信とのためのコネクタ７を備えており、渡り配線によって隣接するコネクタ７、７を順次接続できるようになっている。

電気計測ユニット２は、分電盤の分岐回路ごとに設置された電気センサ（図示せず）を接続して使用されるものである。各電気センサが検出した分岐回路ごとの電気量（電流値）は電気計測ユニット２においてアドレスが割り振られ、電気計測情報として通信制御ユニット３に伝達される。すなわち、分岐回路はそれぞれ特定の負荷に給電しているため、電気センサは各負荷の電気量を検出し、電気計測ユニット２が分岐回路の番号と電気量とを電文として通信制御ユニット３に送信するようになっている。

感震ユニット１は、図３に示すように内部に感震センサ８を備えており、地震動を計測値（加速度）として検出して計測情報として通信出力部２５から通信制御ユニット３に出力する。この計測情報は感震センサ８で計測した計測値であっても、計測値を判定部９で震度情報に変換したものであってもよい。

また感震ユニット１は判定部９を内蔵している。判定部９は変換した地震の震度が所定値（例えば震度５）以上であると判定したときに、所定時間経過後（例えば３分後）に出力部１０から制御信号を出力し、分電盤の主幹ブレーカを遮断する機能を有する。タイマ１１はこのために使用される。感震センサ８からの計測情報は記憶部１２に記憶される。

感震ユニット１は受信部１３と受信アンテナ１４とを備え、緊急地震速報などの地震情報を受診することができる。地震速報は最大震度が５以上の地震が発生すると予測されたときに、震度が４以上と予測される地域に通知される。受信部１３は地震情報を受診したときには通信制御ユニット３に伝達する。なお受信部１３の代わりに別の外部受信装置から地震情報を取得することもできる。

通信制御ユニット３は電気計測ユニット２から伝達されてきた各分岐回路の電気計測情報を電文とし、図４に示すようにエネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）制御装置１５に送信する。また感震ユニット１１から伝達されてきた地震の計測情報を電文として、エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）制御装置１５に送信する。

なお、前記の電気計測ユニット２は、分電盤の分岐回路ごとの電流値を通信制御ユニット３に伝達するものであるが、電圧は計測していない。そこで通信制御ユニット３に電圧センサを接続して分電盤の電圧情報を取り込み、使用電力を演算してエネルギー管理システム制御装置１５に送信することもできる。この場合、電圧センサは分電盤の母線バーの各相間の電圧を検出するものとし、単相三線式の分電盤においては、Ｌ１−Ｎ、Ｌ２−Ｎ、Ｌ１−Ｌ２の電圧を測定するものとすることができる。

図４は、上記した分電盤用計測装置を分電盤１６に組み込んだ状態を示している。１７は主幹ブレーカ、１８はその二次側に配置された多数の分岐ブレーカである。感震ユニット２の制御信号は信号線１９により主幹ブレーカ１７に伝達される。また通信制御ユニット３とエネルギー管理システム制御装置１５とは通信線２０により接続されている。

図４に示されるように、エネルギー管理システム制御装置１５は分電盤１６の分岐回路に接続された各機器の電源のオンオフや各機器の電流値制御を行なうものである。図４ではその一例として車両用充電装置２１、暖房機器２２、パソコン２３を示した。常時は電気計測ユニット２が計測した電気計測情報に基づいて、制御が行なわれている。

所定震度以上の地震が発生したときには、エネルギー管理システム制御装置１５は分電盤用計測装置から計測情報を受信し、地震発生を表示装置２４に表示し、直ちに電源をオフとすべき機器を表示して電源のオフ操作を促す。一定時間内にオフ操作がなされない場合には自動でオフ操作を行なうが、次に述べるように、機器に応じた手順でオフ操作を行なう。この場合にも表示装置２４に表示するとともに、音声による通知も併用することが望ましい。

例えばＩＨヒータのように高電流で使用中の機器については、電流値を下げてからオフ操作を行なう。車両用充電装置２１ではＣＰＬＴのパルスのデューティ比を変調して充電電流値を下げてからオフ操作を行なうことにより、車両側の充電制御回路を保護するとともに、車載電池の劣化を防止する。パソコン２３については、データを記憶させた後に電源をオフする休止状態へ移行させ、データを保護する。

本発明によれば感震ユニット１から送信されてくる地震の計測値が低い段階からエネルギー管理システム制御装置１５による制御を開始させることができるので、地震動が到達し主幹ブレーカ１７が遮断される前に、各機器を正常に終了させることができる。

またエネルギー管理システム制御装置１５は、分電盤用計測装置から地震情報を受信したときに上記した各機器のオフ操作を開始することもできる。ただし地震情報を受信しても一定時間内に地震動が検出されない場合、あるいは地震動が検出されても震度が小さい場合には、オフ操作を無効化することができるようにしておく。この場合にはその旨を表示装置２４に表示し、各機器への通電をそのまま継続することができる。

以上に説明したように、本発明の分電盤用計測装置は分電盤１６の内部のコンパクトに収納することができ、エネルギー管理システム制御装置１５による各負荷への通電量の管理と、地震発生時における主幹ブレーカ１７の遮断とを行わせる地震対策システムを構築することができる。

１ 感震ユニット
２ 電気計測ユニット
３ 通信制御ユニット
４ 突起
５ 凹部
６ 取付けネジ貫通孔
７ コネクタ
８ 感震センサ
９ 判定部
１０ 出力部
１１ タイマ
１２ 記憶部
１３ 受信部
１４ 受信アンテナ
１５ エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）制御装置
１６ 分電盤
１７ 主幹ブレーカ
１８ 分岐ブレーカ
１９ 信号線
２０ 通信線
２１ 車両用充電装置
２２ 暖房機器
２３ パソコン
２４ 表示装置
２５ 通信出力部

Claims (5)

1. 電気センサを接続して分電盤の分岐回路の電気量を計測する電気計測ユニットと、感震センサを内蔵し地震動を計測する感震ユニットとを、物理的に接続したことを特徴とする分電盤用計測装置。
2. 電気計測ユニット及び感震ユニットの計測情報を通信制御ユニットに出力する通信出力部と、外部に計測データを送信する通信制御ユニットとを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の分電盤用計測装置。
3. 感震ユニットは判定部を内蔵し、判定部が所定値以上の地震動と判定したとき制御信号を出力する信号出力部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の分電盤用計測装置。
4. 感震ユニットは、地震情報の受信部と、この受信部で受信した地震情報を出力する通信出力部とを備えたことを特徴とする請求項３記載の分電盤用計測装置。
5. 請求項３または４に記載の分電盤用計測装置を使用した地震対策システムであって、前記通信出力部をエネルギー管理システム制御装置に接続し、前記信号出力部を分電盤の主幹ブレーカに接続したことを特徴とする地震対策システム。

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