JP2020057534A - Circuit breaker, and test method of circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、一般に開閉器、及び開閉器の試験方法に関する。より詳細には、本開示は、電源と負荷とを繋ぐ電路を遮断する開閉器、及び開閉器の試験方法に関する。 The present disclosure relates generally to switches and test methods for switches. More specifically, the present disclosure relates to a switch for interrupting an electric circuit connecting a power supply and a load, and a test method for the switch.
特許文献1には、漏電遮断器が開示されている。この漏電遮断器は、漏電検出対象の交流電路を1次巻線とする零相変流器と、この零相変流器の二次出力に基づいて交流電路の漏電の有無を判定する漏電検出部と、を備えている。また、この漏電遮断器は、零相変流器に巻き回されたテスト巻線に、テストスイッチが押下されたときに漏電動作テストのための模擬漏電電流を供給するテスト装置を備えている。 Patent Literature 1 discloses an earth leakage breaker. This earth leakage breaker includes a zero-phase current transformer having an AC circuit to be subjected to earth leakage detection as a primary winding, and an earth-leakage detection circuit for determining the presence or absence of earth leakage in the AC circuit based on a secondary output of the zero-phase current transformer. And a unit. Further, the earth leakage breaker includes a test device for supplying a simulated earth leakage current for an earth leakage operation test to a test winding wound around the zero-phase current transformer when a test switch is pressed.
特許文献1に記載の漏電遮断器(開閉器)では、漏電遮断器の漏電動作(遮断動作)をテストしようとする場合、作業者は、漏電遮断器のある場所に赴いてテストスイッチを押さなければならず、動作試験に要する工数が増大する、という問題があった。 In the earth leakage breaker (switch) described in Patent Literature 1, in order to test the earth leakage operation (interruption operation) of the earth leakage breaker, an operator must go to a place where the earth leakage breaker is located and press a test switch. Therefore, there is a problem that the number of steps required for the operation test increases.
本開示は、動作試験に要する工数を低減することができる開閉器、及び開閉器の試験方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a switch and a switch test method that can reduce the number of steps required for an operation test.
本開示の一態様に係る開閉器は、引き外し部と、処理部と、を備える。前記引き外し部は、電源と負荷とを繋ぐ電路に電気的に接続される接点を閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。処理部は、イベントが発生すると、擬似信号を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験を実行する。前記擬似信号は、前記引き外し動作を含む前記電路を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。 A switch according to an aspect of the present disclosure includes a trip unit and a processing unit. The trip unit performs a trip operation of mechanically shifting a contact electrically connected to an electric path connecting a power supply and a load from a closed state to an open state. When an event occurs, the processing unit outputs an artificial signal to execute an operation test for testing at least a part of the interruption operation. The pseudo signal is a signal for pseudo-generating a state in which a shutoff operation for interrupting the electric circuit including the trip operation is performed.
本開示の一態様に係る開閉器の試験方法は、引き外し部を備えた開閉器の試験方法である。前記引き外し部は、電源と負荷とを繋ぐ電路に電気的に接続される接点を閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。この試験方法は、イベントが発生すると、擬似信号を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する。前記擬似信号は、前記引き外し動作を含む前記電路を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。 A switch test method according to an embodiment of the present disclosure is a switch test method including a trip unit. The trip unit performs a trip operation of mechanically shifting a contact electrically connected to an electric path connecting a power supply and a load from a closed state to an open state. In this test method, when an event occurs, a pseudo signal is output to test at least a part of the interruption operation. The pseudo signal is a signal for pseudo-generating a state in which a shutoff operation for interrupting the electric circuit including the trip operation is performed.
本開示は、動作試験に要する工数を低減することができる、という利点がある。 The present disclosure has an advantage that the number of steps required for an operation test can be reduced.
(1)概要
本実施形態の開閉器2は、図1A〜図2に示すように、電源と負荷B1とを繋ぐ電路L1を遮断する機能を有している。本開示でいう「電源」は、系統電源(商用電源)であるが、例えば太陽光発電装置又は蓄電池などの分散型電源であってもよい。本実施形態では、開閉器2は、分電盤1に設けられる主幹ブレーカである。開閉器2は、図1A及び図1Bに示すように、引き外し部24と、処理部22と、を備えている。
(1) Overview As shown in FIGS. 1A to 2, the
引き外し部24は、電源と負荷B1とを繋ぐ電路L1に電気的に接続される接点C1を、閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。引き外し動作は、開閉器2に備え付けのハンドルを操作した場合、及び電路L1が正常状態とは異なる異常状態となった場合に行われ得る。本実施形態では、異常状態は、漏電が発生した状態と、中性線L13が欠相した状態と、を含み得る。前者の状態は、例えば電路L1に電気的に接続されている負荷B1が故障若しくは短絡した場合、又は絶縁体が劣化した場合などに生じ得る。後者の状態は、分電盤1への配電方式が単相三線式であって、例えば中性線L13が劣化により断線した場合、又は中性線L13の結線が不良であった場合などに生じ得る。このような異常状態が発生した場合に、引き外し部24により引き外し動作が行われることで、電路L1が遮断され、電路L1に電気的に接続された負荷B1が保護される。
The trip unit 24 performs a trip operation of mechanically shifting a contact C1 electrically connected to an electric circuit L1 connecting the power supply and the load B1 from a closed state to an open state. The tripping operation can be performed when the handle provided on the
処理部22は、イベントが発生すると、擬似信号S1を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験を実行する。本実施形態では、処理部22が動作試験を実行することにより、引き外し動作を含む遮断動作が実行される。擬似信号S1は、引き外し動作を含む電路L1を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。
When an event occurs, the
本開示でいう「イベント」は、例えばスマートフォン等の情報端末61(言い換えれば、開閉器2とは異なる外部システム6)から送信される、動作試験の実行指令を含む試験信号を受信することを含み得る。試験信号の送信処理は、例えば情報端末61に専用のアプリケーションをインストールすることにより、実行可能となる。また、本開示でいう「イベント」は、上述のように処理部22が擬似信号S1を出力するトリガとなる。したがって、開閉器2に備え付けの試験用釦20を押すことは、処理部22が擬似信号S1を出力するトリガではないため、本開示でいう「イベント」には含まれない。
The “event” in the present disclosure includes, for example, receiving a test signal including an operation test execution command transmitted from an
上述のように、本実施形態では、イベントが発生すると、処理部22により遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験が実行される。このため、本実施形態では、作業者が開閉器2のある場所に赴くことなく開閉器2の動作試験を行うことができるので、試験用釦20を押す工程が不要となり、動作試験に要する工数を低減することができる、という利点がある。
As described above, in the present embodiment, when an event occurs, the
(2)詳細
以下、本実施形態の開閉器2について図1A〜図2を用いて詳細に説明する。以下の説明では、特に断りがない限り、図2の上下左右を分電盤1の上下左右と規定する。
(2) Details Hereinafter, the
(2.1)分電盤
まず、分電盤1について図2を用いて説明する。分電盤1は、図2に示すように、開閉器(主幹ブレーカ)2と、複数の分岐ブレーカ3と、計測アダプタ4と、検知部5と、これらを収容するキャビネット10と、を備えている。本実施形態では、分電盤1は、一例として戸建住宅に設置される場合を例示するが、この例に限らない。つまり、分電盤1は、設置可能な施設であれば、例えば集合住宅の各住戸、事務所、店舗、工場、及び病院等の施設に設置されてもよい。
(2.1) Distribution board First, the distribution board 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the distribution board 1 includes a switch (main breaker) 2, a plurality of
開閉器2は、キャビネット10の内部に配置されている。開閉器2は、一次側端子201と、二次側端子202とを備えている。本実施形態の分電盤1では配電方式として単相三線式を想定しているので、開閉器2の一次側端子201には、系統電源(商用電源)の単相三線式の引き込み線が電気的に接続される。また、開閉器2の二次側端子202には、第1電圧極(L1相)の導電バー、第2電圧極(L2相)の導電バー、及び中性極(N相)の導電バーが接続されている。
The
複数の分岐ブレーカ3は、中性極の導電バーの上側と下側とに分かれて、それぞれ複数個ずつ左右方向に並ぶように配置されている。各分岐ブレーカ3は、一対の一次側端子と、一対の二次側端子とを備えている。分岐ブレーカ3には100V用と200V用がある。100V用の分岐ブレーカ3が備える一対の一次側端子は、第1電圧極の導電バー及び第2電圧極の導電バーのうちの一方と、中性極の導電バーとにそれぞれ電気的に接続される。200V用の分岐ブレーカ3が備える一対の一次側端子は、第1電圧極の導電バーと、第2電圧極の導電バーとにそれぞれ電気的に接続される。また、分岐ブレーカ3の二次側端子には、対応する配線が電気的に接続される。各分岐ブレーカ3の二次側端子に接続された配線には、例えば照明器具や空調機器、テレビ受像器、給湯設備等の機器、又は壁スイッチ等の配線器具が負荷B1として1つ以上接続される。
The plurality of
検知部5は、複数の分岐ブレーカ3の各々に接続された負荷B1に流れる電流を検知するように構成されている。検知部5は、例えば、基板と、複数のコイル51と、を有している。基板は、左右方向に長い板状である。基板には、複数の孔が形成されている。複数の孔には、導電バーから延びて分岐ブレーカ3の一次側端子に接続される端子がそれぞれ挿入される。コイル51は、例えばロゴスキコイルであり、基板の孔の周りに形成されている。本実施形態では、検知部5は、複数のコイル51の各々に誘起される電流を計測することにより、複数の分岐ブレーカ3の各々に接続された負荷B1を流れる電流を検知する。
The detecting
計測アダプタ4は、キャビネット10の内部に配置されている。計測アダプタ4は、分電盤1内の開閉器2及び分岐ブレーカ3の少なくとも一方を通過する電力を計測する計測機能、及びキャビネット10の外部に配置された機器と通信する通信機能を有している。
The
より詳しくは、本実施形態の計測アダプタ4は、開閉器2に流れる電流を計測する主幹検知部及び検知部5と、電気的に接続されている。ここに、主幹検知部は、例えばカレントトランス(CT)からなる電流センサを備えている。そして、計測アダプタ4は、検知部5及び主幹検知部が計測した電流の値のそれぞれを電力値に変換する機能(計測機能)を有している。
More specifically, the
また、計測アダプタ4は、HEMS(Home Energy Management System)に対応する機器(以下、HEMS対応機器という)の制御を行うように構成されたコントローラとの間で通信する機能(通信機能)を有している。コントローラは、キャビネット10の外部に配置された機器である。ここに、HEMS対応機器は、例えばスマートメータ、太陽光発電装置、蓄電装置、燃料電池、電気自動車、エアコン、照明器具、給湯装置、冷蔵庫、又はテレビ受像機等を含む。なお、HEMS対応機器は、これらの機器に限定されない。
The
さらに、計測アダプタ4は、例えばスマートフォン等の情報端末61(つまり、開閉器2とは異なる外部システム6)との間で通信する機能(通信機能)を有している。情報端末61は、スマートフォンの他に、例えばデスクトップ型又はラップトップ型のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、又はスマートスピーカなどを含み得る。
Further, the
計測アダプタ4とコントローラ(又は情報端末61)との間の通信方式は、例えば920MHz帯の特定小電力無線局(免許を要しない無線局)、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)等の通信規格に準拠した、電波を媒体とした無線通信であってもよい。また、計測アダプタ4とコントローラ(又は情報端末61)との間の通信方式は、有線LAN(Local Area Network)等の通信規格に準拠した有線通信であってもよい。また、計測アダプタ4とコントローラ(又は情報端末61)との間の通信における通信プロトコルは、例えばEthernet(登録商標)、ECHONET Lite(登録商標)等を用いてもよい。本実施形態では、計測アダプタ4と情報端末61との間の通信方式は、例えばインターネット等のネットワークN1を介した無線通信である。
The communication method between the
本実施形態の分電盤1では、計測アダプタ4は、検知部5が計測した複数の負荷B1の各々の電流値を検知部5から受け取る。さらに、計測アダプタ4は、主幹検知部が計測した電流値を主幹検知部から受け取る。計測アダプタ4は、検知部5及び主幹検知部が計測した電流値のそれぞれを電力値(瞬時電力値)に変換する。計測アダプタ4は、収集した瞬時電力のデータを所定時間に亘って積算した電力量のデータを演算する機能を有している。したがって、計測アダプタ4と通信するコントローラは、複数の負荷B1の各々での瞬時電力や電力量に基づいてHEMS対応機器を制御することができる。
In the distribution board 1 of the present embodiment, the
また、計測アダプタ4は、太陽光発電装置、蓄電装置、及び電気自動車に電気的に接続される電力変換装置(パワーコンディショナ)のうちの少なくとも1つとの間で通信する機能(通信機能)を有している。なお、電力変換装置は、分電盤1から電気自動車への単方向充電を行うための電力変換の他、双方向に電力変換を行うことで電気自動車の蓄電池の充電と放電との両方に用いられる構成であってもよい。計測アダプタ4と太陽光発電装置、蓄電装置、及び電力変換装置との間の通信方式は、例えばRS−485等の通信規格に準拠した有線通信である。
The
(2.2)開閉器
次に、開閉器2について図1A及び図1Bを用いて説明する。開閉器2は、図1A及び図1Bに示すように、試験用釦20(図2参照)と、伝達回路21と、処理部22と、駆動回路23と、引き外し部24と、通信部25と、電源回路26と、を備えている。また、開閉器2は、処理部22と駆動回路23との間の電路を開閉するスイッチSW0を備えている。スイッチSW0は、a接点(常開接点)であって、例えばサイリスタ等の半導体素子である。
(2.2) Switch Next, the
開閉器2は、漏電が発生すると電路L1を遮断させる機能(第1機能)を有する場合、図1Aに示すように、零相変流器(センサ)27と、スイッチSW1と、抵抗器R0と、をさらに備えている。また、開閉器2は、中性線L13の欠相が発生すると電路L1を遮断させる機能(第2機能)を有する場合、図1Bに示すように、リード線28と、分圧回路29と、をさらに備えている。
When the
以下の説明では、図1Aに示す開閉器2と図1Bに示す開閉器2とを区別する場合、第1機能を有する開閉器2を「第1開閉器2A」、第2機能を有する開閉器2を「第2開閉器2B」という。また、以下の説明では、第1開閉器2Aにおいて処理部22が出力する擬似信号S1を「第1擬似信号S11」、第2開閉器2Bにおいて処理部22が出力する擬似信号S1を「第2擬似信号S12」という。
In the following description, when distinguishing between the
伝達回路21は、アナログ回路(Analog Front End)であって、アンプと、フィルタと、A/Dコンバータと、を有している。アンプは、伝達回路21に入力されたアナログ信号(電圧信号)を増幅する。フィルタは、伝達回路21に入力されたアナログ信号に含まれるノイズ成分を除去する。A/Dコンバータは、伝達回路21に入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を処理部22へ出力する。
The
処理部22は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが処理部22として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
The
処理部22は、電路L1の状態が異常状態となった場合に引き外し部24に引き外し動作を行わせる遮断処理を実行する機能を有している。また、処理部22は、試験用釦20が押された場合、又はイベントが発生した場合に、引き外し部24に引き外し動作を行わせる動作試験を実行する機能を有している。処理部22は、遮断処理及び動作試験のいずれを実行する場合においても、伝達回路21の出力するディジタル信号を監視している。
The
遮断処理では、処理部22は、伝達回路21の出力するディジタル信号の信号値(電圧値)が閾値を上回ると、スイッチSW0をオフからオンに切り替えることにより、駆動回路23を動作させる。そして、駆動回路23が動作することにより、引き外し部24が駆動し、引き外し動作が実行される。遮断処理については、後述する「(3.1)遮断処理」にて詳細に説明する。
In the cutoff processing, when the signal value (voltage value) of the digital signal output from the
動作試験では、処理部22は、擬似信号S1を出力することにより、遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させる。具体的には、処理部22は、擬似信号S1を出力することにより、伝達回路21から出力されるディジタル信号の信号値が閾値を上回るようなアナログ信号を、伝達回路21に入力させる。これにより、伝達回路21の出力するディジタル信号の信号値が閾値を上回るため、処理部22は、スイッチSW0をオフからオンに切り替えることにより、駆動回路23を動作させる。そして、駆動回路23が動作することにより、引き外し部24が駆動し、引き外し動作が実行される。動作試験については、後述する「(3.3)動作試験」にて詳細に説明する。
In the operation test, the
本実施形態では、処理部22は、タイマー221を有している。処理部22は、タイマー221により計時された時刻が、例えば作業者により予め設定された所定の時刻になると、動作試験を実行する。つまり、本実施形態では、イベントは、タイマー221が所定の時刻を計時することを含んでいる。
In the present embodiment, the
駆動回路23は、コイルを含む電磁石装置を有している。駆動回路23は、スイッチSW0がオフからオンに切り替わった際に、コイルに電流が流れるように構成されている。そして、駆動回路23は、コイルに電流が流れることで電磁石装置が発生する吸引力により、引き外し部24のラッチ部材(後述する)を動かすように構成されている。
The
引き外し部24は、接点C1を開閉する開閉機構と、接点C1が閉状態を維持するように開閉機構を機械的に制御するラッチ部材と、を有している。開閉機構は、接点C1が閉状態から開状態へ向かう向きに、接点C1を付勢している。引き外し部24は、駆動回路23によりラッチ部材を動かされ、ラッチ部材による開閉機構のラッチ状態を解除されると、開閉機構により接点C1が閉状態から開状態へと切り替えられ、電路L1を遮断する。また、引き外し部24は、作業者が開閉器2に備え付けのハンドルを操作した場合にも、ラッチ部材を動かされ、開閉機構により接点C1が閉状態から開状態へと切り替えられて電路L1を遮断する。なお、接点C1が開状態にある場合に、作業者が開閉器2に備え付けのハンドルを操作(上記の操作とは逆の操作)することで、開閉機構は元の状態(つまり、ラッチ部材により接点C1が閉状態を維持するようにラッチされる状態)へ復帰する。
The trip unit 24 has an opening and closing mechanism for opening and closing the contact C1, and a latch member for mechanically controlling the opening and closing mechanism so that the contact C1 is kept closed. The opening / closing mechanism urges the contact C1 in a direction from the closed state to the open state. When the latch member is moved by the
通信部25は、計測アダプタ4と通信する機能を有している。通信部25と計測アダプタ4との通信方式は、例えば有線LAN(Local Area Network)等の通信規格に準拠した有線通信である。通信部25は、計測アダプタ4を中継器として、情報端末61(外部システム6)から送信される試験信号を受信する。また、通信部25は、計測アダプタ4と通信することにより、計測アダプタ4が有する情報(例えば、電力値など)を取得する。また、通信部25は、計測アダプタ4を中継器としてコントローラと通信することにより、コントローラが有する情報(例えば、HEMS対応機器の使用状況など)を取得する。
The
電源回路26は、伝達回路21、処理部22、駆動回路23、及び通信部25に対して動作電力を供給する。電源回路26は、例えばAC/DCコンバータ等の適宜の回路により、開閉器2に電気的に接続されている引き込み線を介して電源から供給される電力を所定の電力に変換することで、動作電力を生成する。
The
第1開閉器2Aでは、零相変流器27が電路L1に設けられている。本実施形態では、第1電圧極に電気的に接続される第1電圧線L11、第2電圧極に電気的に接続される第2電圧線L12、及び中性極に電気的に接続される中性線L13のうち、第2電圧線L12及び中性線L13が零相変流器27を貫通している。また、処理部22に電気的に接続されている電線L4も零相変流器27を貫通している。電線L4には、処理部22から出力される第1擬似信号S11(電流信号)が流れる。零相変流器27に巻かれた二次巻線の両端は、伝達回路21の一対の入力端に電気的に接続されている。したがって、零相変流器27の二次巻線に誘導された電圧が、アナログ信号として伝達回路21に入力される。
In the
また、第1開閉器2Aでは、第2電圧線L12と中性線L13とが、スイッチSW1及び抵抗器R0の直列回路を介して電気的に接続されている。スイッチSW1は、a接点(常開接点)であって、作業者が試験用釦20を押すことによりオフからオンへと切り替わるように構成されている。
In the
第2開閉器2Bでは、中性線L13に電気的に接続されたリード線28の一端が、伝達回路21の一対の入力端のうちの第1端に電気的に接続されている。また、第1電圧線L11と第2電圧線L12との間に、抵抗器R1,R2の直列回路からなる分圧回路29が電気的に接続されている。抵抗器R1の抵抗値と、抵抗器R2の抵抗値とは、同じである。抵抗器R1,R2の接続点は、スイッチSW2を介して伝達回路21の一対の入力端のうちの第2端に電気的に接続されている。
In the
スイッチSW2は、c接点であって、抵抗器R1,R2の接続点と伝達回路21の入力端(第2端)とを繋ぐ第1状態と、処理部22に電気的に接続された電線L5と伝達回路21の入力端(第2端)とを繋ぐ第2状態と、をとり得る。スイッチSW2は、電路L1が正常状態にある場合、第1状態である。また、スイッチSW2は、試験用釦20を押された場合、又は処理部22が第2擬似信号S12を出力した場合、処理部22に制御されることにより、第1状態から第2状態に切り替わる。
The switch SW2 is a c-contact, a first state that connects a connection point between the resistors R1 and R2 and an input end (second end) of the
(3)動作
以下、本実施形態の開閉器2の動作について説明する。本実施形態では、上述のように開閉器2は第1開閉器2A又は第2開閉器2Bであるので、以下では第1開閉器2A及び第2開閉器2Bの各々の動作について説明する。
(3) Operation Hereinafter, the operation of the
(3.1)遮断処理
まず、第1開閉器2Aにおける処理部22の遮断処理について図1Aを用いて説明する。伝達回路21の一対の入力端には、零相変流器27の二次巻線の誘導電圧が入力される。ここで、電路L1に漏電が発生していない状態では、零相変流器27を貫通する2本の電線(ここでは、第2電圧線L12及び中性線L13)を流れる電流に差が生じないため、零相変流器27の二次巻線には誘導電圧が発生しない。したがって、電路L1に漏電が発生していない状態では、処理部22には閾値を上回る信号値(電圧値)のディジタル信号が入力されないため、処理部22は遮断処理を実行しない。
(3.1) Shutdown Process First, the shutoff process of the
一方、電路L1の一部にて漏電が発生すると、零相変流器27を貫通する2本の電線を流れる電流に差が生じる。この電流の差分に応じて、零相変流器27の二次巻線に誘導電圧が発生し、誘導電圧がアナログ信号として伝達回路21に入力される。伝達回路21に入力されたアナログ信号は、伝達回路21にて処理された後にディジタル信号に変換され、変換されたディジタル信号が処理部22に入力される。処理部22は、入力されたディジタル信号の信号値(電圧値)が閾値を上回ると、スイッチSW0をオフからオンに切り替えることにより、駆動回路23を動作させる。そして、駆動回路23が動作することにより、引き外し部24が駆動し、引き外し動作が実行される。このようにして、第1開閉器2Aでは、電路L1にて漏電が発生すると、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
On the other hand, when a leakage occurs in a part of the electric circuit L1, a difference occurs between currents flowing through the two electric wires passing through the zero-phase
次に、第2開閉器2Bにおける処理部22の遮断処理について図1Bを用いて説明する。伝達回路21の一対の入力端には、抵抗器R1,R2の接続点の電位(つまり、第1電圧極と第2電圧極との中間電位)と、中性線L13の電位との差分の電圧が入力されている。ここで、中性線L13の欠相が発生していない状態では、抵抗器R1,R2の接続点の電位と、中性線L13の電位との差分の電圧(以下、「差分電圧」という)は、殆ど零である。したがって、中性線L13の欠相が発生していない状態では、処理部22には閾値を上回る信号値(電圧値)のディジタル信号が入力されないため、処理部22は遮断処理を実行しない。
Next, a shutoff process of the
一方、中性線L13の欠相が発生すると、中性線L13の電位が不安定になることから、差分電圧が零よりも大きくなる。そして、この差分電圧がアナログ信号として伝達回路21に入力される。伝達回路21に入力されたアナログ信号は、伝達回路21にて処理された後にディジタル信号に変換され、変換されたディジタル信号が処理部22に入力される。処理部22は、入力されたディジタル信号の信号値(電圧値)が閾値を上回ると、スイッチSW0をオフからオンに切り替えることにより、駆動回路23を動作させる。そして、駆動回路23が動作することにより、引き外し部24が駆動し、引き外し動作が実行される。このようにして、第2開閉器2Bでは、中性線L13の欠相が発生すると、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
On the other hand, when the phase loss of the neutral line L13 occurs, the potential of the neutral line L13 becomes unstable, so that the differential voltage becomes larger than zero. Then, this difference voltage is input to the
(3.2)作業者による手動の動作試験
まず、第1開閉器2Aにおける作業者による手動の動作試験について図1Aを用いて説明する。作業者が試験用釦20を押すと、直接的又は間接的に試験用釦20に押されることにより、スイッチSW1がオフからオンに切り替わる。これにより、第2電圧線L12から分岐して抵抗器R0に電流が流れることで、零相変流器27を貫通する2本の電線(ここでは、第2電圧線L12及び中性線L13)を流れる電流に差が生じ、差分に応じて零相変流器27の二次巻線に誘導電圧が発生する。つまり、作業者が試験用釦20を押すことで、電路L1の一部に漏電が発生した状態、言い換えれば遮断動作が行われる状態が擬似的に発生する。そして、処理部22が駆動回路23を駆動することにより、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
(3.2) Manual Operation Test by Worker First, a manual operation test by the operator in the
次に、第2開閉器2Bにおける作業者による手動の動作試験について図1Bを用いて説明する。作業者が試験用釦20を押すと、直接的又は間接的に試験用釦20に押されることにより、スイッチSW2が第1状態から第2状態に切り替わる。そして、処理部22は、第2状態のスイッチSW2を介して第2擬似信号S12(電圧信号)を出力することにより、伝達回路21の一対の入力端に零よりも大きい電圧を印加する。つまり、作業者が試験用釦20を押すことで、中性線L13の欠相が発生した状態、言い換えれば遮断動作が行われる状態が擬似的に発生する。そして、処理部22が駆動回路23を駆動することにより、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
Next, a manual operation test by an operator in the
(3.3)動作試験
以下、処理部22による動作試験について図1A及び図1Bを用いて説明する。処理部22は、作業者が試験用釦20を押していなくとも、イベントが発生すると、動作試験を実行する。本実施形態では、処理部22は、通信部25にて情報端末61(外部システム6)からの試験信号を受信した場合、又はタイマー221により所定の時刻を計時した場合に、イベントが発生したと判定する。
(3.3) Operation Test Hereinafter, an operation test by the
まず、第1開閉器2Aにおける処理部22の動作試験について図1Aを用いて説明する。イベントが発生すると、処理部22は、第1擬似信号S11(電流信号)を出力する。これにより、零相変流器27を貫通する電線L4に電流が流れることで、零相変流器27を貫通する3本の電線(ここでは、第2電圧線L12、中性線L13、及び電線L4)を流れる電流に差が生じ、差分に応じて零相変流器27の二次巻線に誘導電圧が発生する。つまり、イベントが発生すると、電路L1の一部に漏電が発生した状態、言い換えれば遮断動作が行われる状態が擬似的に発生する。そして、処理部22が駆動回路23を駆動することにより、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
First, an operation test of the
次に、第2開閉器2Bにおける処理部22の動作試験について図1Bを用いて説明する。イベントが発生すると、処理部22が制御することにより、スイッチSW2が第1状態から第2状態に切り替わる。そして、処理部22は、第2状態のスイッチSW2を介して第2擬似信号S12(電圧信号)を出力することにより、伝達回路21の一対の入力端に零よりも大きい電圧を印加する。つまり、イベントが発生すると、中性線L13の欠相が発生した状態、言い換えれば遮断動作が行われる状態が擬似的に発生する。そして、処理部22が駆動回路23を駆動することにより、引き外し部24により引き外し動作が実行されることで、電路L1が遮断される。
Next, an operation test of the
つまり、開閉器2における動作試験は、図3に示すような態様で行われる。すなわち、作業者により試験用釦20が押された場合(S1:Yes)、遮断動作が行われる状態が擬似的に発生することにより、開閉器2では遮断動作が実行される(S2)。一方、作業者により試験用釦20が押されていない場合であって(S1:No)、通信部25が情報端末61(外部システム6)からの試験信号を受信した場合(S3:Yes)、処理部22は、擬似信号S1を出力する(S5)。同様に、作業者により試験用釦20が押されていない場合であって(S1:No)、タイマー221が所定の時刻を計時した場合(S4:Yes)、処理部22は、擬似信号S1を出力する(S5)。そして、処理部22が擬似信号S1を出力することで、遮断動作が行われる状態が擬似的に発生することにより、開閉器2では遮断動作が実行される(S2)。
That is, the operation test in the
上述のように、本実施形態では、イベントが発生すると、処理部22により遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験が実行される。一例として、作業者は、開閉器2のある場所から離れた遠隔地において、情報端末61を操作して試験信号を送信するだけで、開閉器2の動作試験を行うことができる。また、一例として、タイマー221が所定の時刻を計時するごとに、開閉器2の動作試験が自動的に行われる。このため、本実施形態では、作業者が開閉器2のある場所に赴くことなく開閉器2の動作試験を行うことができるので、試験用釦20を押す工程が不要となり、動作試験に要する工数を低減することができる、という利点がある。
As described above, in the present embodiment, when an event occurs, the
(4)変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、開閉器2の動作試験と同様の機能は、開閉器2の試験方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
(4) Modifications The embodiments described above are merely one of various embodiments of the present disclosure. The above-described embodiment can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved. Further, the same function as the operation test of the
一態様に係る開閉器2の試験方法は、引き外し部24を備えた開閉器2の試験方法である。引き外し部24は、電源と負荷B1とを繋ぐ電路L1に電気的に接続される接点C1を閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。この試験方法は、イベントが発生すると、擬似信号S1を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する。擬似信号S1は、引き外し動作を含む電路L1を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。
The test method for the
以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。 Hereinafter, modified examples of the above-described embodiment will be listed. The modifications described below can be applied in appropriate combinations.
本開示における開閉器2は、例えば、処理部22等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における開閉器2としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
The
また、例えば処理部22における複数の機能が、1つの筐体内に集約されていることは開閉器2に必須の構成ではない。つまり、処理部22の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、例えば処理部22の少なくとも一部の機能は、例えば、サーバ装置及びクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
Further, for example, the fact that a plurality of functions of the
上述の実施形態において、処理部22は、負荷B1を使用していない場合、又は負荷B1を使用しているが負荷B1で消費される電力が小さい場合に、イベントが発生したとして動作試験を行ってもよい。つまり、イベントは、電路L1に電気的に接続される負荷B1の状態に基づいていてもよい。また、イベントは、電路L1に電気的に接続される1以上の所定の負荷B1が使用状態から不使用状態に移行することを含んでいてもよい。
In the above-described embodiment, when the load B1 is not used, or when the load B1 is used but the power consumed by the load B1 is small, the
一例として、処理部22は、通信部25を介して計測アダプタ4から主幹検知部で計測された電流値に基づく電力値を取得し、取得した電力値が所定の電力値を下回る場合、イベントが発生したとして動作試験を実行してもよい。また、一例として、処理部22は、通信部25を介して計測アダプタ4から検知部5で計測された電流値に基づく電力値を取得し、所定の負荷B1での電力値が所定の電力値を下回る場合、動作試験を実行してもよい。その他、一例として、処理部22は、通信部25及びコントローラを介して、電力事業者からのDR(Demand Response)を受けた場合、動作試験を実行してもよい。
As an example, the
上述の実施形態において、パワーコンディショナにより系統連系モードと自立運転モードとを切り替える構成を備えている場合、処理部22は、停電などにより自立運転モードに切り替わった際に、イベントが発生したとして動作試験を行ってもよい。つまり、イベントは、電路L1に電気的に接続される電源の状態に基づいていてもよい。一例として、処理部22は、通信部25及びコントローラを介して、パワーコンディショナから自立運転モードに切り替わったことを示す情報を受けた場合、動作試験を実行してもよい。
In the above-described embodiment, if the power conditioner has a configuration for switching between the grid interconnection mode and the independent operation mode, the
上述の実施形態において、処理部22は、施設(ここでは、戸建住宅)内に人が存在しない場合に、動作試験を実行してもよい。つまり、イベントは、開閉器2が設置される施設の状態、又は施設に属する人の状態に基づいていてもよい。一例として、施設が人の存否を検知する人センサを備えている場合、処理部22は、通信部25を介してコントローラから人センサの検知結果を取得することで、施設内に人が存在しないと判定して動作試験を実行してもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、通信部25は、計測アダプタ4との間で通信する通信機能を有しているが、これに限らず、情報端末61(外部システム6)及びコントローラとの間で直接、無線通信により通信する通信機能を有していてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態において、動作試験の内容は、遮断処理の内容と異なっていてもよい。言い換えれば、イベントが発生した場合に行われる遮断動作と、作業者が試験用釦20を操作した場合に行われる遮断動作とは、内容が異なっていてもよい。例えば、動作試験では、引き外し部24を動作させなくてもよい。その他、例えば動作試験では、駆動回路23及び引き外し部24の両方を動作させなくてもよい。この場合、動作試験を行っても引き外し部24による引き外し動作が実行されないので、動作試験の実行後においても電源からの電力供給が途絶えないので、負荷B1を使用することが可能である。また、この場合、作業者が開閉器2のある場所に赴いて開閉器2に備え付けのハンドルを操作し、開閉器2を元の状態(接点C1が閉じている状態)に復帰させる作業をしなくて済む。
In the above-described embodiment, the content of the operation test may be different from the content of the cutoff process. In other words, the contents of the blocking operation performed when an event occurs and the blocking operation performed when the operator operates the
上述の実施形態では、開閉器2は、試験用釦20を備えているが、試験用釦20を備えていなくてもよい。この態様では、開閉器2は、イベントが発生した場合にのみ動作試験を行う。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、第1開閉器2Aの零相変流器27には、第2電圧線L12及び中性線L13が貫通しているが、第1電圧線L11及び中性線L13が貫通していてもよい。
In the above-described embodiment, the second voltage line L12 and the neutral line L13 penetrate the zero-phase
開閉器2は、上述の実施形態及び変形例に挙げた全てのイベントの発生に対応していなくてもよい。つまり、開閉器2は、上述の全てのイベントのうち少なくとも1以上のイベントの発生により、動作試験を行う構成であればよい。例えば、所定の時刻に達した時点で動作試験を行う構成であれば、開閉器2は、通信部25を備えていなくてもよい。
The
(まとめ)
以上述べたように、第1の態様に係る開閉器(2)は、引き外し部(24)と、処理部(22)と、を備える。引き外し部(24)は、電源と負荷(B1)とを繋ぐ電路(L1)に電気的に接続される接点(C1)を閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。処理部(22)は、イベントが発生すると、擬似信号(S1)を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験を実行する。擬似信号(S1)は、引き外し動作を含む電路(L1)を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。
(Summary)
As described above, the switch (2) according to the first aspect includes the trip unit (24) and the processing unit (22). The trip unit (24) performs a trip operation of mechanically shifting a contact (C1) electrically connected to an electric circuit (L1) connecting the power supply and the load (B1) from a closed state to an open state. When an event occurs, the processing section (22) outputs an artificial signal (S1) to execute an operation test for testing at least a part of the cutoff operation. The dummy signal (S1) is a signal for artificially generating a state in which a shutoff operation for interrupting the electric circuit (L1) including the tripping operation is performed.
この態様によれば、動作試験に要する工数を低減することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that the number of steps required for the operation test can be reduced.
第2の態様に係る開閉器(2)では、第1の態様において、イベントは、開閉器(2)とは異なる外部システム(6)から送信される、動作試験の実行指令を含む試験信号を受信することを含む。 In the switch (2) according to the second aspect, in the first aspect, the event is a test signal including an operation test execution command transmitted from an external system (6) different from the switch (2). Including receiving.
この態様によれば、作業者は、開閉器(2)のある場所から離れた場所において、作業者の意思により開閉器(2)の動作試験を実行することができるので、利便性が向上する、という利点がある。 According to this aspect, the operator can execute the operation test of the switch (2) at a location away from the switch (2) at his / her will, thereby improving the convenience. There is an advantage.
第3の態様に係る開閉器(2)では、第1又は第2の態様において、処理部(22)は、タイマー(221)を有している。イベントは、タイマー(221)が所定の時刻を計時することを含む。 In the switch (2) according to the third aspect, in the first or second aspect, the processing unit (22) includes a timer (221). The event includes that the timer (221) measures a predetermined time.
この態様によれば、タイマー(221)が所定の時刻を計時すると開閉器(2)の動作試験が行われるので、作業者が自ら開閉器(2)の動作試験を行わなくて済み、利便性が向上する、という利点がある。 According to this aspect, when the timer (221) measures a predetermined time, the operation test of the switch (2) is performed, so that the operator does not need to perform the operation test of the switch (2) by himself / herself. Is improved.
第4の態様に係る開閉器(2)では、第1〜第3のいずれかの態様において、イベントは、電路(L1)に電気的に接続される負荷(B1)の状態に基づいている。 In the switch (2) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the event is based on a state of a load (B1) electrically connected to the electric circuit (L1).
この態様によれば、負荷(B1)の状態に応じて開閉器(2)の動作試験が行われるので、作業者が自ら開閉器(2)の動作試験を行わなくて済み、利便性が向上する、という利点がある。 According to this aspect, since the operation test of the switch (2) is performed according to the state of the load (B1), the operator does not need to perform the operation test of the switch (2) by himself, and the convenience is improved. There is an advantage of doing.
第5の態様に係る開閉器(2)では、第4の態様において、イベントは、電路(L1)に電気的に接続される1以上の所定の負荷(B1)が使用状態から不使用状態に移行することである。 In the switch (2) according to the fifth aspect, in the fourth aspect, the event is that one or more predetermined loads (B1) electrically connected to the electric circuit (L1) are changed from a use state to a non-use state. It is to move.
この態様によれば、所定の負荷(B1)が不使用状態にある場合に開閉器(2)の動作試験が行われるので、動作試験により電路(L1)が遮断された場合でも、所定の負荷(B1)に与える影響が小さくて済む、という利点がある。 According to this aspect, the operation test of the switch (2) is performed when the predetermined load (B1) is in the non-use state. Therefore, even when the electric circuit (L1) is cut off by the operation test, the predetermined load is not changed. There is an advantage that the influence on (B1) is small.
第6の態様に係る開閉器(2)では、第1〜第5のいずれかの態様において、イベントは、電路(L1)に電気的に接続される電源の状態に基づいている。 In the switch (2) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the event is based on a state of a power supply electrically connected to the electric circuit (L1).
この態様によれば、電源の状態に応じて開閉器(2)の動作試験が行われるので、作業者が自ら開閉器(2)の動作試験を行わなくて済み、利便性が向上する、という利点がある。 According to this aspect, since the operation test of the switch (2) is performed according to the state of the power supply, the operator does not need to perform the operation test of the switch (2) by himself, and the convenience is improved. There are advantages.
第7の態様に係る開閉器(2)では、第1〜第6のいずれかの態様において、イベントは、開閉器(2)が設置される施設の状態、又は施設に属する人の状態に基づいている。 In the switch (2) according to the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the event is based on a state of a facility where the switch (2) is installed or a state of a person belonging to the facility. ing.
この態様によれば、施設の状態、又は施設に属する人の状態に応じて開閉器(2)の動作試験が行われるので、作業者が自ら開閉器(2)の動作試験を行わなくて済み、利便性が向上する、という利点がある。 According to this aspect, since the operation test of the switch (2) is performed according to the state of the facility or the state of the person belonging to the facility, the operator does not need to perform the operation test of the switch (2) by himself / herself. There is an advantage that convenience is improved.
第8の態様に係る開閉器(2)の試験方法は、引き外し部(24)を備えた開閉器(2)の試験方法である。引き外し部(24)は、電源と負荷(B1)とを繋ぐ電路(L1)に電気的に接続される接点(C1)を閉状態から開状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。この試験方法は、イベントが発生すると、擬似信号(S1)を出力することにより、遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する。擬似信号(S1)は、引き外し動作を含む電路(L1)を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための信号である。 The test method of the switch (2) according to the eighth aspect is a test method of the switch (2) including the trip portion (24). The trip unit (24) performs a trip operation of mechanically shifting a contact (C1) electrically connected to an electric circuit (L1) connecting the power supply and the load (B1) from a closed state to an open state. In this test method, when an event occurs, a pseudo signal (S1) is output to test at least a part of the interruption operation. The dummy signal (S1) is a signal for artificially generating a state in which a shutoff operation for interrupting the electric circuit (L1) including the tripping operation is performed.
この態様によれば、動作試験に要する工数を低減することができる、という利点がある。 According to this aspect, there is an advantage that the number of steps required for the operation test can be reduced.
第2〜第7の態様に係る構成は、開閉器(2)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 The configurations according to the second to seventh aspects are not essential configurations for the switch (2), and can be omitted as appropriate.
2 開閉器
22 処理部
221 タイマー
24 引き外し部
B1 負荷
C1 接点
L1 電路
S1 擬似信号
2 Switch 22
Claims (8)
イベントが発生すると、前記引き外し動作を含む前記電路を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための擬似信号を出力することにより、前記遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する動作試験を実行する処理部と、を備える、
開閉器。 A trip unit that performs a trip operation of mechanically shifting a contact electrically connected to an electric circuit connecting the power supply and the load from a closed state to an open state;
When an event occurs, at least a part of the operation of the interrupting operation is tested by outputting a pseudo signal for artificially generating a state in which an interrupting operation for interrupting the electric circuit including the tripping operation is performed. A processing unit for performing an operation test,
Switch.
請求項1記載の開閉器。 The event includes receiving a test signal including a command to execute the operation test, which is transmitted from an external system different from the switch.
The switch according to claim 1.
前記イベントは、前記タイマーが所定の時刻を計時することを含む、
請求項1又は2に記載の開閉器。 The processing unit has a timer,
The event includes that the timer measures a predetermined time.
The switch according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の開閉器。 The event is based on a state of a load electrically connected to the electric circuit,
The switch according to claim 1.
請求項4記載の開閉器。 The event is that one or more predetermined loads electrically connected to the electric circuit shift from a use state to a non-use state.
The switch according to claim 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の開閉器。 The event is based on a state of a power supply electrically connected to the electric circuit,
The switch according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の開閉器。 The event is based on a state of a facility where the switch is installed, or a state of a person belonging to the facility,
The switch according to any one of claims 1 to 6.
イベントが発生すると、前記引き外し動作を含む前記電路を遮断する遮断動作が行われる状態を擬似的に発生させるための擬似信号を出力することにより、前記遮断動作の少なくとも一部の動作を試験する、
開閉器の試験方法。 A test method for a switch including a trip unit that performs a trip operation of mechanically shifting a contact electrically connected to an electric circuit connecting a power supply and a load from a closed state to an open state,
When an event occurs, at least a part of the operation of the interrupting operation is tested by outputting a pseudo signal for artificially generating a state in which an interrupting operation for interrupting the electric circuit including the tripping operation is performed. ,
Test method for switchgear.
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