JP2018153002A

JP2018153002A - 配線システム

Info

Publication number: JP2018153002A
Application number: JP2017047615A
Authority: JP
Inventors: 行則河部; Yukinori Kawabe
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-09-27

Abstract

【課題】住戸全体での使用電流が上昇してスマートメータが遮断動作する前に、所定の電流値を超えたら特定負荷に流れる電流を制限し、住戸全体が停電になる事態を避けることができる配線システムを提供する。【解決手段】比較的大きな電流が流れる特定負荷５と、比較的小さな電流で済む一般負荷６が接続された分電盤３とに対して、スマートメータ１の２次側から遮断装置２を介して分離して電力が供給され、遮断装置２は漏電遮断器能に加えてスマートメータ２の二次側の幹線Ｌ１に流れる電流値が特定の電流値を越えたら制御信号を外部に出力する電流監視部２４ｂを備えると共に、特定負荷５は制御信号を受けて自身に供給される電流を制御する制御回路５２を備え、特定の電流値がスマートメータ１が遮断制御する電流値を２０％削減した電流値であって、制御信号を受けた制御回路５２は特定負荷５に流れる電流を半減させる。【選択図】図２

Description

本発明は、電力量計を遮断機能を備えたスマートメータとした場合に、スマートメータが遮断動作するのを防止する配線システムに関する。

電力量計をスマートメータとした場合、スマートメータでは契約アンペアを越えたら電路を遮断する電流制限器の機能を備えているため、分電盤には電流制限器を設置する必要は無くなる。
一方で、電気自動車が普及しており、戸建住宅にその充電設備を設置する場合、従来は屋内に配置されている分電盤から分岐配線を引き出して壁面に穴を開ける等して駐車エリアに近くの住戸外壁或いは自立する形で電気自動車充電専用のコンセントを設けていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−３１２７０号公報

上述したように、スマートメータを使用する場合、使用電力が大きく契約電流を越える電流が流れたら、分電盤より上流側であるスマートメータで電路が遮断されることになる。但し、スマートメータの場合、通常は一定時間経過後に自動復帰する機能を備えているため復帰操作しなくても良いが、住戸全体が一時的でも停電するため、そのような事態は発生しないのが望ましい。
ところが、電気自動車充電設備を設置した場合、充電電流は例えば３０アンペアと大きいため、充電開始と共に住戸全体での使用電流が一気に契約アンペアを越える状況が発生することが考えられる。

そのため、電気自動車充電設備のような大電流が流れる特定負荷と、比較的消費電力の小さい一般負荷とに電路を分離して、特定負荷の使用を開始することで全体の使用電流が契約電流を越える事態が発生しそうになったら、一般負荷へ供給する電流は変更せずに、特定負荷に対する供給電力（供給電流）を停止しないまでも削減して、スマートメータが遮断動作しないよう制御することで、居住者の生活に影響を及ぼすことなく電流の増加を抑制する配線システムが考えられる。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、住戸全体での使用電流が上昇してスマートメータが遮断動作する前に、所定の電流値を超えたら特定負荷に流れる電流を制限し、住戸全体が停電になる事態を避けることができる配線システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、消費電力を計測すると共に、電流値が設定値を超えたら電力供給を遮断する機能を備えたスマートメータを介して電力の供給を受ける配線システムであって、比較的大きな電流が流れる特定負荷と、比較的小さな電流で済む一般負荷が接続された分電盤とに対して、スマートメータの２次側から遮断装置を介して分離して電力が供給され、遮断装置は、漏電遮断機能に加えて、スマートメータの二次側の幹線に流れる電流値が特定の電流値を越えたら制御信号を外部に出力する電流監視部を備えると共に、特定負荷は、制御信号を受けて自身に供給される電流を制御する電流制御部を備えており、特定の電流値が、スマートメータが遮断制御する電流値より一定割合小さい電流値であって、制御信号を受けた電流制御部は、特定負荷に流れる電流を削減又は停止させることを特徴とする。
この構成によれば、住戸全体の使用電流が契約電流値近くになったら、特定負荷に供給される電流を削減或いは停止するため、住戸全体での使用電流を削減できスマートメータが遮断動作して全体が停電となる事態を防止できる。加えて、分電盤の上流で漏電が発生しても遮断動作するため安全上好ましいし、一般負荷は電流削減の影響を受けないため、居住者の生活への影響は最小限で済む。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、特定負荷が、電気自動車を充電するための充電装置であることを特徴とする。
この構成によれば、住戸全体の使用電流が契約電流値近くになったら、電気自動車の充電電流を削減或いは停止するため、使用電流を大きく削減できスマートメータが遮断動作するのを確実に防止できる。

本発明によれば、住戸全体の使用電流が契約電流値近くになったら、特定負荷に供給される電流を削減或いは停止するため、住戸全体での使用電流を削減できスマートメータが遮断動作して全体が停電となる事態を防止できる。加えて、分電盤の上流で漏電が発生しても遮断動作するため安全上好ましいし、一般負荷は電流削減の影響を受けないため、居住者の生活への影響は最小限で済む。

本発明に係る配線システムの一例を示す構成図である。遮断装置のブロック図である。充電装置のブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る配線システムの一例を示す構成図であり、１は商用電力系統からの引き込み線が接続されて住戸での消費電力量がカウントされる電力量計としてのスマートメータ、２は遮断機構及び電流監視回路を備えた遮断装置、３は複数の分岐電路に電力を供給するための分電盤、４は分岐ブレーカ、５は比較的大電流が流れる特定負荷、６は比較的小さな電流で済む一般負荷である。

遮断装置２の一次側は、スマートメータ１の二次側に配設された幹線Ｌ１が接続され、二次側は分岐されて分電盤３と特定負荷５に接続されている。分電盤３とは第１幹線Ｌ２により接続され、特定負荷５とは分岐ブレーカ４を介して第２幹線Ｌ３により接続されている。また、遮断装置２と特定負荷５とは更に制御線Ｌ４によっても接続されている。
尚、特定負荷５とは、例えば電気自動車の充電装置、電気温水器等の大電流の通電を伴う電気設備であり、一般負荷６とは冷蔵庫やテレビ等の一般家庭に設置された電気機器である。

図２は遮断装置２の内部構成を示すブロック図であり、開閉接点２１、開閉接点２１を開操作するトリップコイル２２及びその駆動回路２２ａ、電路電流を検出する電流センサ２３、遮断装置２を制御する遮断装置制御部２４、遮断装置制御部２４に電源を供給するための電源回路２５等を備え、２６は一次側接続端子、２７は二次側接続端子、２８は制御信号出力部である。
遮断装置制御部２４は、第１幹線Ｌ２或いは第２幹線Ｌ３で発生する漏電を検知する漏電判定部２４ａ、幹線Ｌ１の電流が契約電流値に対して一定の割合で設定（例えば８０％に設定）された特定の電流値を越えていないか判断し、越えていると判断したら制御信号出力部２８から制御信号を出力する電流監視部２４ｂ、契約電流値及び特定の電流値を記憶する記憶部２４ｃを備えている。尚、契約電流値（契約アンペア数）は、電力会社との契約に基づき施工時に設定され、特定の電流値は、契約電流値が設定されたらその一定割合で自動設定される。

図３は特定負荷５の一例として電気自動車の充電装置５ａのブロック図を示している。図３において、５１は整流回路や電流制御回路を備えた充電回路、５２は外部からの制御信号を受けて充電回路５１を制御して充電電流を制御する制御回路、５３は電気自動車が接続されるコネクタである。

上記の如く配線システムが構成されることで、遮断装置２及び充電装置５ａは次のように動作する。充電装置５ａに電気自動車が接続されて充電が開始されたことで、住戸全体での使用電流が増加して幹線Ｌ１に流れる電流が特定の電流値を越えたら、電流監視部２４ｂがそれを感知して所定の制御信号が制御信号出力部２８から出力される。
この信号は、信号線Ｌ４を介して充電装置５ａに伝送され、充電装置５ａでは制御回路５２がそれを受信し、充電回路５１を制御して第２幹線Ｌ３に流れる電流を例えば３０アンペアから１５アンペアへと半減させる。

また、第１幹線Ｌ２或いは第２幹線Ｌ３において漏電が発生すると、漏電判定部２４ａがそれを検知して駆動回路２２ａをオン操作してトリップコイル２２をトリップ動作させ、開閉接点２１を開操作して幹線Ｌ１を遮断する。

このように、住戸全体の使用電流が契約電流値近くになったら、特定負荷５に供給される電流を削減或いは停止するため、住戸全体での使用電流を削減できスマートメータ１が遮断動作して全体が停電となる事態を防止できる。加えて、分電盤３の上流で漏電が発生しても遮断動作するため安全上好ましいし、一般負荷は電流削減の影響を受けないため、居住者の生活への影響は最小限で済む。
特に、特定負荷５が電気自動車を充電する充電装置５ａである場合、住戸全体の使用電流が契約電流値近くになったら、電気自動車を充電する充電装置５ａへ流れる電流を例えば３０アンペアから１５アンペアへと半減させるだけでも、使用電流を大きく削減でき、スマートメータ１が遮断動作するのを確実に防止できる。

尚、上記実施形態では、遮断装置２からの制御信号を受けて、特定負荷５である充電装置への通電電流を半減させているが、半減に限定せず削減すればスマートメータ１の遮断動作を回避するのに有効であるし、通電電流を完全にゼロにしても良い。

１・・スマートメータ、２・・遮断装置、３・・分電盤、４・・分岐ブレーカ、５・・特定負荷、５ａ・・充電装置、６・・一般負荷、２１・・開閉接点、２２・・トリップコイル、２４・・遮断装置制御部、２４ａ・・漏電判定部、２４ｂ・・電流監視部、２４ｃ・・記憶部、２８・・制御信号出力部、５２・・制御回路（電流制御部）、Ｌ１・・幹線。

Claims

消費電力を計測すると共に、電流値が設定値を超えたら電力供給を遮断する機能を備えたスマートメータを介して電力の供給を受ける配線システムであって、
比較的大きな電流が流れる特定負荷と、比較的小さな電流で済む一般負荷が接続された分電盤とに対して、前記スマートメータの２次側から遮断装置を介して分離して電力が供給され、
前記遮断装置は、漏電遮断機能に加えて、前記スマートメータの二次側の幹線に流れる電流値が特定の電流値を越えたら制御信号を外部に出力する電流監視部を備えると共に、
前記特定負荷は、前記制御信号を受けて自身に供給される電流を制御する電流制御部を備えており、
前記特定の電流値が、前記スマートメータが遮断制御する電流値より一定割合小さい電流値であって、前記制御信号を受けた前記電流制御部は、前記特定負荷に流れる電流を削減又は停止させることを特徴とする配線システム。
前記特定負荷が、電気自動車を充電するための充電装置であることを特徴とする請求項１記載の配線システム。