JP2016220453A

JP2016220453A - 短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラム

Info

Publication number: JP2016220453A
Application number: JP2015104969A
Authority: JP
Inventors: 明実塩川; Akemi Shiokawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-12-22

Abstract

【課題】配線用遮断器の遮断の原因が短絡電流か否かを判定可能な短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラムを提供する。【解決手段】短絡電流判定システム３は、検出部３０と、判定部３１とを備える。検出部３０は、分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形を検出する。判定部３１は、検出部３０で検出された上記波形に基づいて分岐ブレーカ２の状態を判定する。そして、判定部３１は、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定する。第１条件は、電流Ｉ１の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化していることである。第２条件は、上記第１状態から上記第２状態への移行時における波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される電流Ｉ１の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えていることである。【選択図】図１

Description

本発明は、短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラムに関し、より詳細には、配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流が短絡電流か否かを判定するための短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラムに関する。

従来、住宅用分電盤が提供されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の住宅用分電盤は、住宅の壁に取り付けられるキャビネットと、キャビネット内に収納される複数種類の内器とを備える。キャビネットは、前面が開口した扁平な矩形箱状のボックスと、ボックスの前面を着脱自在に覆うカバーとで構成される。内器には、主幹ブレーカ、複数の分岐ブレーカ、接地端子台、導電体ブロックなどが含まれる。

特開２０１４−５７４１４号公報

ところで、上述の特許文献１記載の住宅用分電盤では、例えば分岐ブレーカ（配線用遮断器）が短絡電流により遮断した場合でも、遮断の原因が短絡電流か他の原因かを容易に特定することができず、原因特定、復旧までに時間を要する場合があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされており、配線用遮断器の遮断の原因が短絡電流か否かを判定可能な短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の短絡電流判定システムは、配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記波形に基づいて前記配線用遮断器の状態を判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定することを特徴とする。

本発明の短絡電流判定方法は、検出部が検出した配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得した前記波形に基づいて前記配線用遮断器の状態を判定する判定ステップとを備え、前記判定ステップでは、前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定することを特徴とする。

本発明のプログラムは、コンピュータを、配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を検出する検出部で検出された前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定する判定部として機能させる。

本発明の短絡電流判定システムは、配線用遮断器の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

本発明の短絡電流判定方法は、配線用遮断器の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

本発明のプログラムは、配線用遮断器の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

本発明の実施形態に係る短絡電流判定システムを示す概略ブロック図である。本発明の実施形態に係る短絡電流判定システムを用いた分電盤の概略構成図である。図３Ａは本発明の実施形態に係る短絡電流判定システムの検出部で検出される電流の波形図、図３Ｂは図３ＡのＸ部拡大図である。本発明の実施形態に係る短絡電流判定システムの動作を説明するフローチャートである。

本発明の実施形態に係る短絡電流判定システム、短絡電流判定方法及びプログラムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

図２は本実施形態の短絡電流判定システム３を用いた分電盤１０の概略構成図である。この分電盤１０は、例えば戸建て住宅などに用いられる住宅用の分電盤であり、主幹ブレーカ１と、複数（図２では６個）の分岐ブレーカ２（配線用遮断器）と、複数（図２では６個）の短絡電流判定システム３とを備える。また、分電盤１０は、これらの主幹ブレーカ１、分岐ブレーカ２及び短絡電流判定システム３が収納され、住宅の壁に取り付けられるキャビネットをさらに備える。

分岐ブレーカ２は、主幹ブレーカ１の二次側の電路Ｌ１に電気的に接続され、商用電源１００より出力される交流電力が主幹ブレーカ１を介して供給される。また、分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２には、第１機器４Ａ及び第２機器４Ｂが電気的に接続され、分岐ブレーカ２は、これらの第１機器４Ａ及び第２機器４Ｂに対して動作電力を供給する。なお、これらの第１機器４Ａ及び第２機器４Ｂは、例えば住宅内に設置された家電機器であり、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジなどが一例として挙げられる。

さらに、分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２、すなわち分岐ブレーカ２と第１機器４Ａ及び第２機器４Ｂとの間には、短絡電流判定システム３が電気的に接続される。以下、短絡電流判定システム３について具体的に説明する。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、図１に示すように、検出部３０と、判定部３１とを備える。また、この短絡電流判定システム３は、報知部３２と、記憶部３３と、出力部３４とをさらに備えるのが好ましい。

検出部３０は、例えばコアを用いない（コアレスの）空芯コイル（ロゴスキコイル）からなる電流センサを有し、この電流センサにより分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形を検出する。なお、検出部３０は、上記電流センサに限らず、ＣＴ（Current Transformer）センサ、ホール素子、ＧＭＲ（GiantMagnetic Resistances）素子等の磁気抵抗素子、シャント抵抗などで構成してもよい。

ここに、ロゴスキコイルは空芯コイルであるため、コアを有しておらず、大電流通電によるコアの磁気飽和が発生しない。一方、ＣＴセンサやＧＭＲ素子はコアを有しており、大電流通電による磁気飽和が発生する可能性があるため、コアを有するセンサを設計する際には、短絡電流といった大電流に対する飽和を考慮した構成が必要になる。つまり、短絡電流といった大電流を考慮した場合、ロゴスキコイルを用いるのが好ましい。

判定部３１は、検出部３０で検出した電流Ｉ１の波形を所定のサンプリング周波数（例えば、２ｋＨｚ）でＡＤ変換し、電流Ｉ１の波形をデジタルデータとして検出部３０より取得する。そして、判定部３１は、取得したデジタルデータに基づいて、対応する分岐ブレーカ２の状態、すなわち対応する分岐ブレーカ２が短絡電流により遮断された状態にあるか否かを判定する。なお、詳細については後述する。

報知部３２は、例えばスピーカを有し、少なくとも判定部３１の判定結果を音声により報知する。また、報知部３２は、モニタを有し、判定部３１の判定結果をモニタに表示するようにしてもよい。その結果、利用者（住人）は、報知部３２により判定部３１の判定結果を知ることができる。特に、短絡事故の場合には火災に至る可能性が高く、報知部３２により報知することで早期の対応が可能になる。

なお、報知部３２から報知される内容は判定部３１の判定結果に限らず、例えば分岐ブレーカ２が遮断された場合の対処方法（例えば復旧手順など）であってもよい。

記憶部３３は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、コンピュータを判定部３１として機能させるためのプログラムや判定部３１の判定結果を記憶する。

出力部３４は、図１に示すように、エネルギー管理システム２０に電気的に接続され、例えば検出部３０の検出結果（電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形）をエネルギー管理システム２０へ出力する。エネルギー管理システム２０は、需要家（facility）のエネルギーを管理するシステムであり、例えば住宅のエネルギーを管理するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が想定される。

上述のように、検出部３０の検出結果をエネルギー管理システム２０に出力することで、検出部３０の検出結果をエネルギー管理システム２０に反映させることができる。例えば、エネルギー管理システム２０に設けられたモニタに検出部３０の検出結果を表示させることで、分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２に短絡が生じていることを利用者に知らせることができる。

なお、上述のエネルギー管理システム２０はＨＥＭＳに限らず、ビルのエネルギーを管理するＢＥＭＳ（Building Energy Management System）や、工場のエネルギーを管理するＦＥＭＳ（Factory Energy Management System）であってもよい。また、エネルギー管理システム２０は、所定の地域内のエネルギーを管理するＣＥＭＳ（Community Energy Management System）であってもよい。

ところで、本実施形態では、記憶部３３に予め記憶させたプログラムをコンピュータが実行することにより短絡電流判定システム３が実現され、コンピュータは少なくとも判定部３１として機能する。

なお、このプログラムは、分電盤１０の設置後において電気通信回線を介して記憶部３３に記憶させるように構成してもよい。また、このプログラムは、ディスクメディア（ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕｅ−ｒａｙＤｉｓｃなど）やフラッシュメモリなどの記録媒体を介して提供されるように構成してもよい。

図３Ａは検出部３０で検出される電流Ｉ１の波形図であり、図３Ｂは図３ＡのＸ部拡大図である。例えば、第１機器４Ａのみが動作している状態では、図３Ａの実線ａ１に示すように、実効値の小さい電流Ｉ１が電路Ｌ２に流れている。なお、図３Ａの破線ａ２は電圧波形を示している。

電路Ｌ２において短絡事故が発生すると、図３Ａの一点鎖線ａ３に示すように、上限値Ｉｍａｘを超える大きさの電流Ｉ１が流れる。ところで、上記電流センサでは上限値Ｉｍａｘを超える大きさの電流Ｉ１を検出できないため、検出部３０で検出される電流波形は台形形状になる（図３Ａの実線ａ１参照）。ここに、本実施形態では、上記電流センサで検出できる電流の上限値Ｉｍａｘが閾値である。

以下、電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１が短絡電流か否かを判定する方法（短絡電流判定方法）について、図３Ｂを参照しながら具体的に説明する。

上述のように、判定部３１は、検出部３０で検出される電流Ｉ１の波形を上記サンプリング周波数でＡＤ変換し、電流Ｉ１の波形をデジタルデータとして検出部３０より取得する。なお、図３Ｂの白丸印がデジタルデータを示している。

時刻ｔ１のときに電路Ｌ２において短絡事故が発生すると、上限値Ｉｍａｘを超える大きさ（実効値）の電流Ｉ１が電路Ｌ２に流れる。このとき、電流Ｉ１の波形の立ち上がりでは電流Ｉ１の大きさが急激に変化する。そのため、判定部３１は、波形の立ち上がりで取得したデジタルデータＤ１，Ｄ２を結ぶ直線を第１補助線ＡＬ１として導出する。

次に、判定部３１は、電流Ｉ１の大きさが上限値Ｉｍａｘに達している時間Ｔ１を計測し、計測した時間Ｔ１と予め設定した規定時間Ｔｒとの大小を比較する。電流Ｉ１が短絡電流である場合、時間Ｔ１は規定時間Ｔｒ以上になる。そのため、判定部３１は、時間Ｔ１と規定時間Ｔｒとの大小を第１の判定条件としている。

また、電流Ｉ１が短絡電流である場合、波形の立ち上がりと同様に、波形の立ち下がりでも電流Ｉ１の大きさが急激に変化する。そのため、判定部３１は、波形の立ち下がりで取得したデジタルデータＤ３，Ｄ４を結ぶ直線を第２補助線ＡＬ２として導出する。

さらに、電流Ｉ１が短絡電流である場合、分岐ブレーカ２が遮断されるため、電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１はゼロになる。つまり、電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の大きさ（実効値）が上限値Ｉｍａｘに達する状態からゼロになる状態へと変化することになる。そのため、判定部３１は、所定時間（例えば、電流Ｉ１の半波が１０ｍｓである場合には５ｍｓ）連続して電流Ｉ１がゼロであるか否かを第２の判定条件としている。例えば、図３Ｂに示す例では、時間Ｔ２が上記所定時間である。

また、判定部３１は、第１補助線ＡＬ１と第２補助線ＡＬ２との交点Ｐ１から求められる電流値を電流Ｉ１のピーク値Ｉｐとして推定する。電流Ｉ１が短絡電流である場合、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐは数百Ａになり、予め設定した規定値Ｉｔｈ（例えば、１００Ａ）を超えることになる。そのため、判定部３１は、ピーク値Ｉｐと規定値Ｉｔｈとの大小を第３の判定条件としている。

そして、判定部３１は、時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ以上であり、電流Ｉ１の大きさが第１状態から第２状態に変化し、かつ、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えている場合に、電流Ｉ１が短絡電流であると判定する。つまり、判定部３１は、分岐ブレーカ２の遮断の原因が電流Ｉ１の短絡電流であると判定する。

ここに、本実施形態では、電流Ｉ１の大きさが上限値Ｉｍａｘに達し、かつ、時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ以上になる状態が第１状態であり、電流Ｉ１の大きさがゼロになる状態が第２状態である。なお、電流Ｉ１の大きさが上限値Ｉｍａｘに達している状態を第１状態としてもよい。

ところで、図３Ａ及び図３Ｂはプラス側への短絡電流波形を示しているが、マイナス側への短絡電流波形の場合も同様の手順により短絡電流か否かを判定することができる。したがって、マイナス側への短絡電流波形については説明を省略する。なおこの場合には、上記電流センサで検出できる電流の下限値Ｉｍｉｎが閾値である。

次に、本実施形態の短絡電流判定システム３による短絡電流判定方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら具体的に説明する。

判定部３１は、分岐ブレーカ２の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形、言い換えれば検出部３０で検出される電流Ｉ１の波形を上記サンプリング周波数でＡＤ変換し、電流Ｉ１の波形をデジタルデータとして検出部３０より取得する（ステップＳ１）。

次に、判定部３１は、取得したデジタルデータに基づいて第１補助線ＡＬ１を導出する（ステップＳ２）。このとき、判定部３１は、波形の立ち上がりで取得したデジタルデータＤ１，Ｄ２から求めた直線を第１補助線ＡＬ１とする。

続けて、判定部３１は、電流Ｉ１の大きさ（実効値）が上限値Ｉｍａｘに達している時間Ｔ１を計測する（ステップＳ３）。その後、判定部３１は、時間Ｔ１が予め設定された規定時間Ｔｒ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

判定部３１は、ステップＳ４において時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ未満であると判定すると（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ１に戻る。一方、判定部３１は、ステップＳ４において時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ以上であると判定すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、第２補助線ＡＬ２を導出する（ステップＳ５）。このとき、判定部３１は、第１補助線ＡＬ１と同様に、波形の立ち下がりで取得したデジタルデータＤ３，Ｄ４から求めた直線を第２補助線ＡＬ２とする。

判定部３１は、第２補助線ＡＬ２を導出した後、電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の大きさがゼロになっているか否かを判定する（ステップＳ６）。つまり、判定部３１は、電流Ｉ１の大きさが上限値Ｉｍａｘに達する第１状態からゼロになる第２状態に変化しているか否かを判定する。このとき、判定部３１は、電流Ｉ１の大きさが上記所定時間連続してゼロである場合に、電流Ｉ１の大きさがゼロになっていると判定する。

判定部３１は、ステップＳ６において電流Ｉ１の大きさがゼロになっていないと判定すると（ステップＳ６のＮＯ）、ステップＳ１に戻る。一方、判定部３１は、ステップＳ６において電流Ｉ１の大きさがゼロになっていると判定すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、電流Ｉ１が規定値Ｉｔｈ（例えば、１００Ａ）を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。

このとき、判定部３１は、ステップＳ２で導出した第１補助線ＡＬ１とステップＳ５で導出した第２補助線ＡＬ２との交点Ｐ１を求め、交点Ｐ１における電流値、つまり電流Ｉ１のピーク値Ｉｐを算出する。そして、判定部３１は、このピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えているか否かを判定する。

判定部３１は、ステップＳ７においてピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈ以下であると判定すると（ステップＳ７のＮＯ）、ステップＳ１に戻る。一方、判定部３１は、ステップＳ７においてピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えていると判定すると（ステップＳ７のＹＥＳ）、電流Ｉ１が短絡電流であると判定する（ステップＳ８）。つまり、判定部３１は、分岐ブレーカ２の遮断の原因が電流Ｉ１の短絡電流であると判定する。

ここに、本実施形態では、ステップＳ１が短絡電流判定方法における取得ステップであり、ステップＳ２〜Ｓ８が短絡電流判定方法における判定ステップである。

なお、上述のステップＳ７で求めた電流Ｉ１のピーク値Ｉｐは、短絡電流の判定をより簡便に行うための値であり、実際の短絡電流のピーク値からずれる場合がある。上述のアルゴリズムは、分岐ブレーカ２が短絡電流により確実に動作するレベルとして、電流Ｉ１の電流値が所定のレベルよりも大きいことを検出するのが目的であり、上述のアルゴリズムであっても高い判定レベルで短絡電流の判定を行うことができる。

上述のように、本実施形態の短絡電流判定システム３は、電流Ｉ１の波形に基づいて電流Ｉ１が短絡電流か否かを判定することができる。言い換えれば、本実施形態の短絡電流判定システム３は、分岐ブレーカ２の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

ところで、本実施形態の短絡電流判定システム３において、報知部３２は、判定結果を報知した後に電路Ｌ２に通電が開始されると（分岐ブレーカ２がＯＮにされると）、判定結果の報知を停止するように構成してもよい。

例えば、短絡電流の原因が解消されて分岐ブレーカ２が再投入されると、報知部３２が判定結果の報知を停止するので、利用者は判定結果の報知を停止しなくてもよく、使い勝手が向上するという利点がある。

なお、本実施形態では、第１補助線ＡＬ１及び第２補助線ＡＬ２から推定される電流Ｉ１のピーク値Ｉｐと規定値Ｉｔｈとの大小を第３の判定条件とした。これに対して、例えば上限値Ｉｍａｘを超える領域の電流波形（図３Ｂの斜線部参照）を推定し、推定した電流波形から求められる電流量と規定値との大小を第３の判定条件としてもよい。また、上述した電流Ｉ１の電流値及び電流量の両方を第３の判定条件としてもよい。

また、本実施形態では、波形の立ち上がりに沿った第１補助線ＡＬ１と波形の立ち下がりに沿った第２補助線ＡＬ２とに基づいて電流Ｉ１のピーク値Ｉｐを推定したが、第１補助線ＡＬ１と第２補助線ＡＬ２の何れか一方に基づいてピーク値Ｉｐを推定してもよい。この場合、第１補助線ＡＬ１の傾きの絶対値と第２補助線ＡＬ２の傾きの絶対値とが等しいとし、波形の立ち上がりから時間（Ｔ１／２）だけ経過した時点での第１補助線ＡＬ１から求められる電流値を電流Ｉ１のピーク値Ｉｐと推定すればよい。

さらに、本実施形態では、分電盤１０のキャビネット内に６個の分岐ブレーカ２が収納されている場合を例に説明したが、分岐ブレーカ２の数は本実施形態に限らず、少なくとも１個の分岐ブレーカ２が収納されていればよい。また、本実施形態では分岐ブレーカ２を配線用遮断器としたが、主幹ブレーカ１を配線用遮断器とし、本実施形態に係る短絡電流判定システム３、短絡電流判定方法及びプログラムを適用してもよい。

以上説明したように、本実施形態の短絡電流判定システム３は、検出部３０と、判定部３１とを備える。検出部３０は、分岐ブレーカ２（配線用遮断器）の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形を検出する。判定部３１は、検出部３０で検出された上記波形に基づいて分岐ブレーカ２の状態を判定する。そして、判定部３１は、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定する。第１条件は、電流Ｉ１の大きさが閾値（上限値Ｉｍａｘ又は下限値Ｉｍｉｎ）に達している第１状態からゼロになる第２状態に変化していることである。第２条件は、第１状態から第２状態への移行時における波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される電流Ｉ１の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えていることである。本実施形態では、第２条件は、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えていることである。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、判定部３１を備えているので、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定することができる。つまり、本実施形態の短絡電流判定システム３は、分岐ブレーカ２の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、判定部３１は、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定するのが好ましい。この場合、判定部３１は、第１状態から第２状態への移行時における波形の立ち上がりに沿った第１補助線ＡＬ１と、第１状態から第２状態への移行時における波形の立ち下がりに沿った第２補助線ＡＬ２との交点Ｐ１から電流Ｉ１のピーク値Ｉｐを求める。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、第１補助線ＡＬ１と第２補助線ＡＬ２との交点Ｐ１を求めるだけでよく、短絡電流を判定する際の処理を簡略化することができる。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、検出部３０は、空芯コイルを用いた電流センサを有しているのが好ましい。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、空芯コイルを用いた電流センサを有しており、ＣＴセンサやＣＭＲ素子のように磁気飽和が発生しないので、電流Ｉ１の波形を正確に検出することができる。例えばロゴスキコイルのような空芯コイルの場合、コアを有していないため、大電流通電によるコアの磁気飽和が発生しない。一方、ＣＴセンサやＧＭＲ素子はコアを有しており、大電流通電による磁気飽和が発生する可能性があるため、コアを有するセンサを設計する際には、短絡電流といった大電流に対する飽和を考慮した構成が必要になる。つまり、短絡電流といった大電流を考慮した場合、ロゴスキコイルを用いるのが好ましい。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、第１状態は、電流Ｉ１の大きさが閾値（上限値Ｉｍａｘ又は下限値Ｉｍｉｎ）に達し、かつ、電流Ｉ１の大きさが閾値に達している時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ以上となる状態であるのが好ましい。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、電流Ｉ１の大きさが閾値に達し、かつ、電流Ｉ１の大きさが閾値に達している時間Ｔ１が規定時間Ｔｒ以上となる状態を第１状態とするので、短絡電流の判定精度を向上させることができる。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、判定部３１の判定結果を報知する報知部３２をさらに備えているのが好ましい。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、報知部３２を備えているので、判定結果を利用者に知らせることができる。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、報知部３２は、判定結果を報知した後に電路Ｌ２に通電が開始されると、判定結果の報知を停止するのが好ましい。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、電路Ｌ２に通電が開始されると報知部３２が判定結果の報知を停止するので、利用者は判定結果の報知を停止しなくてもよく、使い勝手が向上する。

また、本実施形態の短絡電流判定システム３のように、検出部３０の検出結果を、需要家のエネルギーを管理するエネルギー管理システム２０に出力する出力部３４をさらに備えているのが好ましい。

本実施形態の短絡電流判定システム３は、検出部３０の検出結果をエネルギー管理システム２０に出力するので、エネルギー管理システム２０において検出部３０の検出結果を反映させることができる。

本実施形態の短絡電流判定方法は、取得ステップ（ステップＳ１）と、判定ステップ（ステップＳ２〜Ｓ８）とを備える。取得ステップは、検出部３０が検出した分岐ブレーカ２（配線用遮断器）の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形を取得するステップである。判定ステップは、取得ステップで取得した上記波形に基づいて分岐ブレーカ２の状態を判定するステップである。そして、判定ステップでは、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定する。第１条件は、電流Ｉ１の大きさが閾値（上限値Ｉｍａｘ又は下限値Ｉｍｉｎ）に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化していることである。第２条件は、第１状態から第２状態への移行時における波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される電流Ｉ１の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えていることである。本実施形態では、第２条件は、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えていることである。

本実施形態の短絡電流判定方法は、判定ステップを備えているので、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定することができる。つまり、本実施形態の短絡電流判定方法は、分岐ブレーカ２の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

本実施形態のプログラムは、コンピュータを判定部３１として機能させるためのプログラムである。検出部３０は、分岐ブレーカ２（配線用遮断器）の二次側の電路Ｌ２に流れる電流Ｉ１の波形を検出する。判定部３１は、検出部３０で検出された上記波形に基づいて第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定する。第１条件は、電流Ｉ１の大きさが閾値（上限値Ｉｍａｘ又は下限値Ｉｍｉｎ）に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化していることである。第２条件は、第１状態から第２状態への移行時における波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される電流Ｉ１の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えていることである。本実施形態では、第２条件は、電流Ｉ１のピーク値Ｉｐが規定値Ｉｔｈを超えていることである。

本実施形態のプログラムは、コンピュータを判定部３１として機能させるので、第１条件及び第２条件を満たしている場合、電流Ｉ１の短絡電流により分岐ブレーカ２が遮断された状態にあると判定することができる。つまり、本実施形態のプログラムは、分岐ブレーカ２の遮断の原因が短絡電流か否かを判定することができる。

２分岐ブレーカ（配線用遮断器）
３短絡電流判定システム
２０エネルギー管理システム
３０検出部
３１判定部
３２報知部
３４出力部
ＡＬ１第１補助線
ＡＬ２第２補助線
Ｉ１電流
Ｉｍａｘ上限値（閾値）
Ｉｍｉｎ下限値（閾値）
Ｉｐピーク値
Ｉｔｈ規定値
Ｌ２電路
Ｐ１交点
Ｔ１時間
Ｔｒ規定時間
Ｓ１ステップ（取得ステップ）
Ｓ２〜Ｓ８ステップ（判定ステップ）

Claims

配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記波形に基づいて前記配線用遮断器の状態を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定することを特徴とする短絡電流判定システム。
前記判定部は、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がりに沿った第１補助線と、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち下がりに沿った第２補助線との交点から求められる前記電流のピーク値が前記規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載の短絡電流判定システム。
前記検出部は、空芯コイルを用いた電流センサを有していることを特徴とする請求項１又は２記載の短絡電流判定システム。
前記第１状態は、前記電流の大きさが前記閾値に達し、かつ、前記電流の大きさが前記閾値に達している時間が規定時間以上となる状態であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の短絡電流判定システム。
前記判定部の判定結果を報知する報知部をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の短絡電流判定システム。
前記報知部は、前記判定結果を報知した後に前記電路に通電が開始されると、前記判定結果の報知を停止することを特徴とする請求項５記載の短絡電流判定システム。
前記検出部の検出結果を、需要家のエネルギーを管理するエネルギー管理システムに出力する出力部をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の短絡電流判定システム。
検出部が検出した配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記波形に基づいて前記配線用遮断器の状態を判定する判定ステップとを備え、
前記判定ステップでは、前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定することを特徴とする短絡電流判定方法。
コンピュータを、
配線用遮断器の二次側の電路に流れる電流の波形を検出する検出部で検出された前記波形に基づいて、前記電流の大きさが閾値に達する第１状態からゼロになる第２状態に変化し、かつ、前記第１状態から前記第２状態への移行時における前記波形の立ち上がり及び立ち下がりの少なくとも一方から推定される前記電流の電流値及び電流量の少なくとも一方が規定値を超えている場合、前記電流の短絡電流により前記配線用遮断器が遮断された状態にあると判定する判定部として機能させるためのプログラム。