JP2019037045A - Power control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調機や冷凍機器等に接続された電子ブレーカが電流を遮断するのを防止又は遅延させる電力制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power control apparatus that prevents or delays an electronic breaker connected to an air conditioner, a refrigeration apparatus, or the like from interrupting current.
一般に、電力会社から供給される電力は、50Kwを境に高圧需要家のための高圧電力と低圧需要家のための低圧電力とに分類され、さらに低圧電力は、使用される契約負荷設備の総容量に応じて契約する負荷設備契約と、メインブレーカである主開閉器の定格電力に基づいて契約する主開閉器契約とがある。電気料金は、電力会社との契約電力容量で決まる基本料金に、実際に使用した電力量に応じた電力量料金を加えて算出されるが、主開閉器契約においては、全ての電力機器を同時に稼働させる必要がない場合において、負荷設備契約よりも少ない電力容量に基づいて契約できるため、基本料金を安くできる利点がある。 Generally, electric power supplied from electric power companies is classified into high-voltage power for high-voltage customers and low-voltage power for low-voltage customers at the boundary of 50 Kw, and low-voltage power is the total of contract load equipment used. There are load equipment contracts that are contracted according to capacity and main switch contracts that are contracted based on the rated power of the main switch that is the main breaker. Electricity charges are calculated by adding the electricity charge according to the amount of power actually used to the basic charge determined by the contracted power capacity with the power company. When it is not necessary to operate, it is possible to make a contract based on a power capacity smaller than that of the load facility contract.
しかし、通常、主開閉器契約をした場合には電力容量に余裕がないものとなるため、例えば特許文献1には、電力機器に供給される電流値を計測するための電流値計測部と、その電流が流れた時間を計測する時間計測部と、予め設定された値を超えた電流が、予め設定された時間以上に流れた場合に電流の供給を遮断する電流遮断部とを有する電子ブレーカが開示されており、電子ブレーカの設定によって、所定の制御時刻条件及び電流値を満たすと制御が開始されるよう設定されるものが開示されていた。
However, normally, when the main switch contract is made, there is no margin in power capacity. For example,
しかしながら、電子ブレーカはその仕様について全てが一般に開示されるものではなく、一般需要者にとっては電子ブレーカ自体がブラックボックス状態となっており、個々の使用者の使用電力に応じた設定とすることが困難であった。 However, not all of the specifications of the electronic breaker are generally disclosed, and for the general consumer, the electronic breaker itself is in a black box state, and it may be set according to the power consumption of each user. It was difficult.
本発明は、かかる問題に鑑み、個々の設備に応じて、電子ブレーカの電流の遮断を防止又は遅延させることが可能となる電力制御装置を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a power control device that can prevent or delay the interruption of the current of an electronic breaker according to individual equipment.
前記問題点を解決するために、本発明の請求項1に記載の電力制御装置は、複数の電力機器と、前記電力機器に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される前記電子ブレーカとを備え、前記電子ブレーカは、前記電力機器に対する電力供給が所定の値を超えると警報信号を発し、前記制御装置が、前記電子ブレーカからの前記警報信号を受信すると前記電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, a power control device according to
また、本発明の請求項2に記載の電力制御装置は、請求項1に記載の電力制御装置において、前記制御装置は、前記電子ブレーカに接続される第一制御装置と前記電力機器に接続される第二制御装置とからなり、前記第一制御装置と前記第二制御装置は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって前記電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
The power control device according to
また、本発明の請求項3に記載の電力制御装置は、請求項2に記載の電力制御装置において、前記第一制御装置又は前記第二制御装置は、いずれか一方に補助機を設け、前記補助機は、前記電力機器の制御パラメータ値を検知し、前記パラメータ値に応じて電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
Moreover, the power control device according to
さらに、本発明の請求項4に記載の電力制御装置は、請求項3に記載の電力制御装置において、前記制御パラメータ値は、制御時間条件、電流値、電圧値又は温度のうちのいずれか1種以上の値とされることを特徴とするものである。
Furthermore, the power control device according to claim 4 of the present invention is the power control device according to
本発明の電力制御装置では、電子ブレーカからの警報信号を介して電力機器の運転を停止させることで個々の設備に応じた電子ブレーカの遮断を防止又は遅延させることが可能となる電力制御装置を提供することができる。 In the power control device of the present invention, there is provided a power control device that can prevent or delay the interruption of the electronic breaker corresponding to each facility by stopping the operation of the power device via an alarm signal from the electronic breaker. Can be provided.
以下、本発明に係る実施の形態に係る電力制御装置について図面に従って説明する。 Hereinafter, power control apparatuses according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。図2は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の模式図である。図3は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。
図4は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の制御の流れを示す図である。図5は、本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。図6は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。図7(a)は、本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の制御におけるサイクリック制御の流れを示す図であり、図7(b)は、警報制御の流れを示す図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a power control apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram when the power control apparatus according to the first embodiment of the present invention is connected via a wireless device. FIG. 3 is a diagram showing a control flow of the power control apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a control flow when the power control apparatus according to the first embodiment of the present invention is connected via a wireless device. FIG. 5 is a schematic diagram of a power control apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a control flow of the power control apparatus according to the first embodiment of the present invention. Fig.7 (a) is a figure which shows the flow of the cyclic control in control of the electric power control apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention, FIG.7 (b) is a figure which shows the flow of alarm control. is there.
〈第一の実施の形態について〉
本発明の第一の実施の形態における電力制御装置は、例えば複数の空調機や冷凍機などから構成される電力機器1と、電力機器1に接続される制御装置3と、制御装置3に接続される電子ブレーカ2とを備える。
<About the first embodiment>
The power control device according to the first embodiment of the present invention is connected to the
制御対象となる電力機器1は、例えばコンプレッサーを備える電力消費量の高い空調機や冷凍機等である。これらの電力機器1はそれぞれ電源に接続されている。また、電力機器1は、外部からの信号を受信して運転を停止することが可能となる入出力部1aを備える。また、電力機器1は、温度センサーや電流センサー等のセンサーを備えており、例えば、空調機の場合においては機器の電流値や電圧値の他、空調機が設置されている室内の温度を検知することができる。すなわち、電力機器1は、入出力部1aから少なくとも電流値や温度値等のフィードバック信号を出力できるものとされている。
The
電子ブレーカ2は、屋外から建物内に引き込まれる配線に設けられ、建物内で使用される電力機器1の使用電力を検知することが可能となっている。また、電子ブレーカ2は、手動でブレーカを切ってリセットすることが可能なブレーカスイッチ2aを備えており、ブレーカスイッチ2aは、電子ブレーカ2の使用電力が所定の値を超えたときに自動的に遮断される。また、電子ブレーカ2は、所望の使用電力に達したときに警報信号Sを発し、使用電力に応じて段階的に、通常の警報S1、トリップ警報S2など種々複数の警報信号Sを発することも可能である。
The
制御装置3は、電子ブレーカ2に接続されており、電子ブレーカ2からの警報信号Sを受信する。また、制御装置3は、制御用のリレー5を介して電力機器1の入出力部1aに接続されており、制御装置3からの運転を停止させる信号を受けて電力機器1の運転を停止することが可能である。すなわち、制御装置3は、電子ブレーカ2からの警報信号Sを受信したとき、内蔵された中央処理装置を介して処理された運転を停止させる信号を電力機器1に発するものである。なお、制御装置3と電力機器1の接続は、リレー5を介さず、電力機器1の温度調節器や電磁弁経路に直接接続させたものであってもよい。
The
また、制御装置3は、図2に示すように、無線機器30を介して電子ブレーカ2と接続されるものであってよい。より具体的には、制御装置3は、電子ブレーカ2に接続される第一制御装置31と電力機器1に接続される第二制御装置32とからなり、第一制御装置31と第二制御装置32は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって電力機器1の運転を停止させることができる。第二制御装置32は、一台の第一制御装置31に対して複数台接続したものであってもよく、複数台の第二制御装置32にそれぞれチャンネルを割り当てて、第一制御装置31との接続をチャンネルで切り替えることができるようにしてもよい。また、電力機器1と電子ブレーカ2との設置場所が離れる場合は第一制御装置31と第二制御装置32の間に中継機33(図示省略)を介在させてもよい。電子ブレーカ2と制御装置3を無線接続にすることで、制御装置3の設置場所が極端に限定されず、電力機器1と有線で接続されている制御装置3の取付け加工の手間が軽減できる。
Moreover, the
制御装置3は、図3に示すように、電子ブレーカ2が稼働するオンの状態において、電力使用量が増加し電力機器1に対する電力供給が所定の値を超えたときに警報出力がオンとなり警報信号Sが発せられる。発せられた警報信号Sは、制御装置3のIN1に入力される。警報信号Sを受信した制御装置3は、第一段階として、冷凍機及び空調機等の全体の電力機器1のうち一部の空調機の運転を停止させる。一部の空調機の運転の停止によって、全体の使用電力が所定の値以下になると、電子ブレーカ2は自動的にリセットされる。
As shown in FIG. 3, when the
一部の空調機の運転が停止されても、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、電子ブレーカ2のトリップ警報S2がオンとなり電子ブレーカ2から警報信号Sが発せられる。発せられた警報信号Sは、制御装置3のIN2に入力される。警報信号Sを受信した制御装置3は、制御装置3に接続された全ての電力機器1の運転を停止させる。これにより、使用電力が所定の値以下になると、電子ブレーカ2は自動的にブレーカリセットされる。一方、全ての電力機器1の運転が停止されても、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、ブレーカトリップとなりブレーカスイッチ2aが自動的に遮断される。以上の手順によって、制御装置3は、電子ブレーカ2のブレーカトリップを防止又は遅延させることができる。なお、第一段階の運転の停止及び次の段階の全ての電力機器1の運転の停止については、2段階以上の複数の段階に分けて運転を停止させるものであってもよい。例えば、電子ブレーカ2からの使用電力に応じた段階的な4種類の警報信号Sに対応させて、4台の電力機器1をそれぞれ段階的に運転を停止させるものであってもよい。また、段階的な4種類の警報信号Sに対応させて4台以上の電力機器1をグループごとに段階的に運転を停止させるものであってもよい。
Even if the operation of some of the air conditioners is stopped, if the power consumption still exceeds a predetermined value, the trip alarm S2 of the
次に、電子ブレーカ2と制御装置3が無線機器30を介して接続された場合について、前述の図3で示した有線接続された場合との違いについて説明する。制御装置3が、無線機器30を介して電子ブレーカ2と接続されている場合においては、電力機器1は、図4に示すように、前述の電子ブレーカ2と制御装置3とを有線接続した場合とは異なり、電子ブレーカ2から警報信号Sが発せられると、発せられた警報信号Sが、電子ブレーカ2と有線接続されている第一制御装置31のIN1に入力される。そして第一制御装置31は、制御装置3と有線接続されている第二制御装置32に警報信号Sを無線送信する。
Next, the difference between the case where the
また、第一段階の空調機の運転が停止された後において、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、電子ブレーカ2のトリップ警報S2がオンとなって電子ブレーカ2から警報信号Sが発せられる。発せられた警報信号Sは、電子ブレーカ2と有線接続された第一制御装置31のIN2に入力される。そして、第一制御装置31は、制御装置3と有線接続された第二制御装置32に警報信号Sを無線送信する。
Further, after the operation of the air conditioner in the first stage is stopped, when the power consumption still exceeds a predetermined value, the trip alarm S2 of the
〈第二の実施の形態について〉
本発明の第二の実施の形態における電力制御装置は、第一の実施の形態における電力制御装置の構成と基本的に同様であるが、図5に示すように、電子ブレーカ2又は制御装置3のいずれか一方に、例えば4系統の制御信号の処理が可能なADD−CR(株式会社BeSol社製)等の補助機6を設けている。また、補助機6は無線機能が内蔵されているものあってもよく、例えば、制御装置3と有線接続されて第二制御装置32として使用することができ、無線機器30の子機として使用することも可能である。また、無線機器30の第一制御装置31と第二制御装置32との間に中継器33を介在させてもよいのは勿論のことである。さらに、補助機6は、温度を設定して制御する温度制御C0を前提として、電力機器1を間欠的に順次制御するサイクリック制御C1を行っており、電力機器1が30分に1回又は15分に一回の制御を複数の空調機において行い、使用者に気づきにくい態様で使用電力の削減を行っている。また、補助機6は、サイクリック制御C1によって電力機器1が制御されていない場合において、別途、第一段階として電力機器1の一部の運転を停止させたり、最終段階として全ての電力機器1の運転を停止させたりする警報制御C2を同時に行っている。
<About the second embodiment>
The power control device in the second embodiment of the present invention is basically the same as the configuration of the power control device in the first embodiment, but as shown in FIG. 5, the
制御装置3は、補助機6において、電力機器1を運転するための制御時刻、電流値、電圧値及び温度値のうちの少なくともいずれか1種以上の値を制御パラメータ値4として検知して、電力機器1の制御パラメータ値4が所定の値を満たす場合に、これに応じて運転を停止させることができる。
The
本実施の形態における制御装置3は、図6に示すように、制御時刻、電流値、温度値をパラメータ値4としたサイクリック制御C1と、電子ブレーカ2からの警報信号Sが発せられることでサイクリック制御中でないことを条件に制御が開始される警報制御C2によって制御される。なお、制御対象となる電力機器1は、サイクリック制御C1の前提として、温度制御C0がされており、所定の温度を超えると電流が通電されて運転開始されて、所定の温度以下になると電流が遮断されて運転が停止される。
As shown in FIG. 6, the
制御装置3に補助機6を設けた場合における制御の具体的な流れは、温度制御C0がなされていることを前提として、まず電子ブレーカ2がオンの状態で電力使用量が所定の値を超えたときに警報信号Sが発せられる。発せられた警報信号Sは、電子ブレーカ2に有線接続された親機とされる第一制御装置31のIN1に入力される。次に警報信号Sを受信した第一制御装置31は、補助機6に警報信号Sを送信する。
The specific flow of control when the
警報信号Sを受信した補助機6は、図7(a)に示すように、サイクリック制御C1を行う。まず、例えば1台の空調機である電力機器1が所定の電流値を超えているか否か判断し、電力機器1が運転中であるか否かを判断する。電力機器1の電流値が所定の値を超えている場合には、続いて電力機器1の制御時刻の条件が、所定の条件を満たすか否かについて判断する。制御時刻の条件とは、本実施の形態において、コンプレッサー保護のための保護時間が経過しているか否かについて判断し、当該保護時間の条件を満たす場合は、1時限毎における制御回数の頻度について設定した制御時刻について条件を満たすか否かについて判断する。制御時刻の条件を満たす場合は、次に電力機器1が温度値条件を満たすか否か判断する。上記電流値、制御時刻条件及び温度値のすべての条件を満たす場合には、第一制御装置31は、第二制御装置32に1台の空調機である電力機器1の運転を停止させる信号を無線送信する。一方、電力機器1が上記の電流値、制御時刻条件及び温度値のうちのいずれかの条件を満たさない場合には、第二制御装置32に運転を停止させる信号を送信しない。運転が停止された電力機器1は、所定の時間が経過することで制御を終え運転を再開する。そして運転を停止させる制御が終了したことを補助機6に伝える信号が送信され、この信号を受信した補助機6は再度制御を開始し、順次別の機器の制御を開始する。本実施の形態における電力機器1の制御は、上記の制御を繰り返し、それぞれの空調機及び冷凍機を1台ごとに順次運転を停止させて行われる。なお、第二制御装置32からの信号で運転が停止された電力機器1は、運転が停止してからの時間の経過に加えて温度値が所定の値を超えているか否かについても判断することで制御を終了させたり、制御を延長又は短縮させたりすることも可能であり、また、運転が停止してからの時間が所定時間経過する前であっても所定の温度値を超えている場合においても制御を終了させることも可能である。例えば、電力機器1の制御は、運転停止からの時間の経過を前提として、所定の温度値以下である場合に、所定の温度値に達するまで制御を継続させたり、あらかじめ設定した時間だけ制御を継続させたりすることも可能である。
The
また、警報信号Sを受信した補助機6は、図7(b)に示すように、サイクリック制御とは別に警報制御C2を同時に行う。まず、電力機器1の運転が前述のサイクリック制御C1によって停止されているか否かについて判断する。電力機器1の運転がサイクリック制御C1によって停止されていないと判断した場合は、電子ブレーカ2からの警報信号Sが、補助機6に送信される。一方、電力機器1がサイクリック制御C1によって運転停止されている場合は、電力機器1の外部入力を解除し警報信号Sを電力機器1に送信しない。警報信号Sを受信した補助機6は、全ての電力機器1の制御を開始させ、本実施の形態においては、第一段階として電力機器1の一部の運転を停止させたり、最終段階として全ての電力機器1の運転を停止させたりする。なお、警報信号Sは電子ブレーカ2から、もう1種類の信号が出力可能であり、コンプレッサーの保護時間が経過しているか否かの判断を行ってから、電力機器1の運転を停止できるものも備える。
Further, the
補助機6には、電力機器1からの電流値や温度値等の情報が無線信号によってフィードバックされ、補助機6内で電流値の条件や温度値の条件を設定するために使用される。また、前記同様、警報信号Sは使用電力に応じた複数の段階的なものであってもよい。電力機器1は、複数の段階的な警報信号Sのそれぞれに1対1で対応させたものであってもよく、個々の警報信号Sに対して複数の電力機器1を対応させたものであってもよい。
Information such as a current value and a temperature value from the
本実施の形態における電力制御装置は、制御装置3に補助機6を設けることでサイクリック制御C1によって電力機器1のそれぞれが同時に運転状態になるのを回避できるため、使用電力を削減でき、これに加えて、制御時刻、電流値、温度値の各条件による制御をすることで電子ブレーカ2の遮断を防止、又は遅延させることができる
The power control apparatus according to the present embodiment can reduce the power consumption because it is possible to avoid the simultaneous operation of each of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば制御パラメータ値として電圧値を使用したものであってもよい。また、複数の段階的な警報信号Sを送受信するため、機器間の接続及びその他の接続にバス配線を用いてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning. For example, a voltage value may be used as the control parameter value. Further, in order to transmit and receive a plurality of stepwise alarm signals S, bus wiring may be used for connection between devices and other connections.
1 電力機器
2 電子ブレーカ
3 制御装置
31 第一制御装置
32 第二制御装置
4 制御パラメータ値
6 補助機
S 警報信号
DESCRIPTION OF
前記問題点を解決するために、本発明の請求項1に記載の電力制御装置は、複数の電 力機器と、前記電力機器に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される電子ブレ ーカーとを備え、前記電子ブレーカーは、前記電力機器に対する電力供給が所定の値を 超えると使用電力に応じて段階的に複数の警報信号を発することが可能であり、前記制 御装置が、前記電子ブレーカーからの前記警報信号を受信すると、前記警告信号(S) に対応させて複数の前記電力機器の運転をグループごとに停止させることを特徴とする ものである。
In order to solve the above problem, a power control device according to
さらに、本発明の請求項4に記載の電力制御装置は、請求項1から請求項3のいずれか に記載の電力制御装置において、複数の前記電力機器が、少なくとも冷凍機、空調機で あり、前記制御装置が、第一段階として一部の前記空調機を停止することを特徴とする ものである。
Furthermore, the power control apparatus according to claim 4 of the present invention, in the power control apparatus according to any one of
Claims (4)
前記電子ブレーカ(2)は、前記電力機器(1)に対する電力供給が所定の値を超えると警報信号(S)を発し、前記制御装置(3)が、前記電子ブレーカ(2)からの前記警報信号(S)を受信すると前記電力機器(1)の運転を停止させることを特徴とする電力制御装置。 A plurality of power devices (1), a control device (3) connected to the power device (1), and the electronic breaker (2) connected to the control device (3),
The electronic breaker (2) issues an alarm signal (S) when the power supply to the electric power device (1) exceeds a predetermined value, and the control device (3) causes the alarm from the electronic breaker (2). When receiving the signal (S), the operation of the power device (1) is stopped.
前記第一制御装置(31)と前記第二制御装置(32)は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって前記電力機器(1)の運転を停止させることを特徴とする請求項1に記載の電力制御装置。 The control device (3) includes a first control device (31) connected to the electronic breaker (2) and a second control device (32) connected to the power device (1).
The first control device (31) and the second control device (32) are wirelessly connected, and the operation of the electric power device (1) is stopped by a signal processed by one of them. The power control apparatus according to claim 1.
前記補助機(6)は、前記電力機器(1)の制御パラメータ値(4)を検知し、前記制御パラメータ値(4)に応じて電力機器(1)の運転を停止させることを特徴とする請求項2に記載の電力制御装置。 The first control device (31) or the second control device (32) is provided with an auxiliary machine (6) in either one of them,
The auxiliary machine (6) detects the control parameter value (4) of the power device (1) and stops the operation of the power device (1) according to the control parameter value (4). The power control apparatus according to claim 2.
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