JP2732213B2 - 給電遮断システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、契約電流を越えた電流
が流れたときに給電を遮断する給電遮断システムに関す
る。

【０００２】

【従来技術】例えば一般家庭などが、電力会社から電力
の供給を受けるにあたっては、電力会社との契約で定め
られた電流容量のブレーカが屋内にある分電盤等に設置
され、万一、電気器具などが故障してショートしたとき
や数多くの電気器具が同時に使用されたとき等契約電流
を超える電流が流れるとブレーカが作動して自動的に家
庭内への給電をすべて遮断するようになっている。

【０００３】ところが、一般家庭での電気の使用量は、
常に変動しており、一時的に電流が超過したことによっ
てその都度給電が遮断されることは非常に不便である。
これを避けるためには、契約電流は大きい方がよいが、
現在の電気料金体系は、契約電流を大きくするほどの基
本料金が高くなるシステムになっているため、できるだ
け小さい契約電流で契約することが経済的である。

【０００４】更に、家庭内で使用する電気器具の中に
は、例えば冷蔵庫や照明器具のようにブレーカの作動に
よって突然給電を遮断されては非常に不都合を被るもの
がある一方、ドライヤーや冷暖房器のように途中でいつ
でも使用を中止してもかまわない器具があり、仮に使用
者が現在使用している電力が把握でき、契約電流を超過
しそうなことが予め判断できれば、器具の使用を制限
し、使用している器具全体の電流が契約電流を超えない
ようにすることも考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
ブレーカによる遮断システムでは、使用電力の超過を使
用者が予め知ることはできず、しかも使用電流が契約電
流を超えた際、給電を遮断する手段がブレーカだけであ
るため、契約電流を超えた場合には、なんの知らせもな
く瞬時のうちにブレーカが作動し、一瞬にして家庭内の
全ての電気器具が使用できなくなり、使用者に大きな不
便をもたらしている。又、ブレーカの作動によって、電
源の発停が繰り返されるので、器具によっては大きな負
担となり、ＯＡ機器等では機能に支障が出たり、寿命を
短くすることともなっていた。又、これを防ぐため契約
電流を大きくした場合には、一時的な使用電力の増大に
対処するために高い基本料金を継続して支払わなくては
ならず、不経済となっていた。

【０００６】かかる点を解決するため本出願人は、特願
平５−３３０６８６号において、検出電流が契約電流を
超過した場合には、ブレーカからの操作によって、器具
に取り付けられたアダプタの通電を遮断し、それでもな
お検出電流が契約電流を超過している場合には、ブレー
カの通電を遮断させるシステムについて提案している。

【０００７】ところが、使用している器具全体の電流値
が契約電流に近い状態にあって、次に何かの器具が使用
されて電流値が契約電流を超過したときは、その超過の
原因となる器具が特定できることがある。

【０００８】本発明は、上記の点に着目してなされたも
のであり、その目的は、一時的な電力使用の増加のため
に契約電流を大きくすることを避け、使用している器具
の電流が契約電流を越えたときには、停止しても差し支
えのない電気器具への給電を選択的に遮断させることで
効率的に電力を使用することができるシステムであっ
て、更に、電流値が契約電流を超過したときでも、使用
中の他の器具を遮断せずにそのまま使用ができるように
して、使い勝手を良好にした給電遮断システムを提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、ブレーカと、各コンセントに接続
された複数のアダプタとからなり、前記ブレーカには、
該ブレーカを流れる電流を検出する第１電流検出手段
と、前記アダプタに向けて信号を送信する第１送信手段
と、該ブレーカの通電を遮断する第１遮断手段と、前記
アダプタの識別子、所定時間Ｔを記憶する記憶手段と、
前記アダプタからの信号を受信する第１受信手段と、前
記第１電流検出手段が検出した電流が契約電流を超えた
とき、前記アダプタの通電を遮断させる遮断信号を前記
第１送信手段から送信させ、かつ該遮断信号を全アダプ
タに送信した後もなお前記第１電流検出手段の検出電流
が契約電流を超過しているときは前記第１遮断手段を作
動させて該ブレーカの給電を停止させるブレーカ制御機
能を有し、更に前記アダプタから該アダプタに接続され
た器具が使用を開始した旨の使用開始信号を受信したと
きはその識別子及びその使用開始時刻を前記記憶手段に
記憶させ、前記第１電流検出手段が検出した電流が契約
電流を超えたときは前記ブレーカ制御に先立ち、当該検
出電流が契約電流を超過する以前前記所定時間Ｔ内に前
記使用開始信号を送信したアダプタが存在する場合には
当該アダプタに当該アダプタの識別子を付して遮断信号
を前記第１送信手段から送信させる第１制御手段とを備
え、前記アダプタには、アダプタ毎に個別に設けられた
識別子と、前記ブレーカに信号を前記識別子を付して送
信する第２送信手段と、前記ブレーカからの信号を受信
する第２受信手段と、該アダプタの通電を遮断する第２
遮断手段と、該アダプタを流れる電流を検出する第２検
出手段と、該アダプタに接続されている器具が使用され
た旨の使用開始信号を前記第２送信手段から前記ブレー
カに向けて送信させ、かつ前記ブレーカからの遮断信号
を前記第２受信手段が受信したときは前記第２遮断手段
を作動させる第２制御手段と、遮断状態にある該アダプ
タの通電を復帰させる復帰手段とを備えて給電遮断シス
テムを構成した。

【００１０】また、前記ブレーカの記憶手段には、前記
アダプタの通電遮断順位が記憶されており、前記ブレー
カ制御におけるアダプタの通電遮断を当該通電遮断順位
に従って遮断させることとし、更に前記アダプタには警
告を発する警告手段を備え、前記所定時間Ｔ内に使用が
開始されたアダプタを遮断するとき、当該遮断に先立ち
該警告手段から警告を発することとして給電遮断システ
ムを構成した。

【００１１】

【作用】契約電流以内のときは、アダプタを介した電気
器具も直接コンセントに接続された器具も給電されてい
る。ブレーカで検出電流の超過が検出された場合には、
第１送信手段から遮断信号がアダプタに送信され、アダ
プタの通電が遮断される。それでもまだ、検出電流値が
契約電流以下にならない場合には、ブレーカの第１遮断
手段が作動し、ブレーカからの給電が遮断される。

【００１２】しかし、検出電流が契約電流を超過したと
きで、その超過前所定時間内に使用を開始したアダプタ
が存在する場合には、そのアダプタの器具の使用が電流
超過の原因として、そのアダプタの通電がまず遮断され
る。これにより、検出電流が契約電流以内になれば、全
体のアダプタの通電が遮断されることを防止でき、使い
勝手を向上できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による実施例について図面を参
照して説明する。

【００１４】図１は、本発明による給電遮断システム全
体を示す図である。ブレーカ１は、屋内の適当な箇所に
設置されており、屋外からの引込線５が接続してある。
このブレーカ１からは、屋内に敷設された屋内配線４が
延びており、その屋内配線４のそれぞれの端部にコンセ
ント３が取り付けられ、電気器具６ａ〜６ｅが接続され
ている。図１では、使用者が常に給電されることを欲し
ている冷蔵庫６ａおよび浄水器６ｂは、そのプラグ（図
示せず。）がコンセント３に直接接続されているが、給
電が急に遮断されても余り支障がないエアコン６ｃ、ヘ
アドライヤー６ｄおよび電子レンジ６ｅは、コンセント
３にアダプタ２を取り付け、このアダプタ２を介して各
々のプラグがコンセント３に接続してある。

【００１５】次に、図２を用いてブレーカ１の構成を説
明する。

【００１６】ブレーカ１は、屋外の引込線５が接続され
る受電端子１１と、屋内配線４に接続される送電端子１
２とを備え、その間に遮断装置１３、及び電流検出器１
４が設けられ、更に遮断装置１３を制御するＣＰＵ１５
が取り付けられている。

【００１７】遮断装置１３は、受電端子１１と送電端子
１２との間の通電を遮断するもので、電流検出器１４
は、その間を流れる電流値を検出する検出手段である。

【００１８】ＣＰＵ１５には、遮断装置１３の他に、Ｒ
ＯＭ１６、ＲＡＭ１７、送信装置２５、受信装置２６、
及び入力装置２１が接続してある。ＲＯＭ１６には、後
述するアダプタ２の識別子としての識別番号及び最終に
使用されたアダプタを判断するための所定時間Ｔが記憶
されており、ＣＰＵ１５からの指示により記憶内容を送
りだす。又、ＲＡＭ１７には、ＣＰＵ１５から送られた
事項、例えば使用開始信号を送信したアダプタ２の識別
番号や使用開始信号を送信した時刻等を記憶する。

【００１９】送信装置２５は、無線通信手段を用いてア
ンテナ２０から、各アダプタ２に向けて信号を発信す
る。受信装置２６は、同様に無線通信手段を用いてアダ
プタ２から送られてきた信号を受信し、ＣＰＵ１５に送
る。

【００２０】ＣＰＵ１５は、電流検出器１４で検出され
た電流がＲＯＭ１６に記憶されている契約電流を超えて
いると判定した場合には、アダプタ２の通電を遮断させ
る遮断信号を送信装置２５から送信させる。その結果、
図３に示すアダプタ２が遮断され、そのアダプタ２に接
続されている器具への給電が停止し、その分だけ電流が
減少する。アダプタ２の通電を遮断してもなお検出電流
が契約電流を超えていると判定される場合には、遮断装
置１３に給電を遮断すべく遮断信号を送る。

【００２１】更に、ＣＰＵ１５は、電流検出器１４で検
出された電流がＲＯＭ１６に記憶されている契約電流を
超えていると判定して、アダプタ２の通電を遮断させる
遮断信号を送信装置２５から送信させる前に、その電流
値の超過があったときに、その超過時点以前の所定時間
Ｔ内に器具の使用を開始した旨の使用開始信号を送信し
てきたアダプタがあるかどうか判断し、送信したアダプ
タ２が存在するときは、かかるアダプタ２の識別子を付
して遮断信号を送信装置２５から送信する。

【００２２】次に、アダプタ２の構成を図３に基づいて
説明する。

【００２３】図３に示すように、アダプタ２には、コン
セント３に差し込む受電端子３１及び電気器具６ａ等の
プラグを接続させる送電端子３２を備え、その間に遮断
装置３３、電流検出器３４が設けられ、更にそれらを制
御するＣＰＵ３５等で構成されている。遮断装置３３
は、ＣＰＵ３５からの指示により受電端子３１と送電端
子３２の間の通電を遮断するもので、電流検出器３４は
その間の電流を検出してＣＰＵ３５に送る検出手段であ
る。

【００２４】ＣＰＵ３５には、遮断装置３３等の他に送
信装置４５、受信装置４６、ＲＯＭ３６、ＲＡＭ３７、
復帰装置４０及び入力装置４１が接続されている。送信
装置４５と受信装置４６は無線通信を用いており、ブレ
ーカ１の送信装置２５及び受信装置２６にそれぞれ対応
している。ＲＯＭ３６には、自己の識別子が識別番号の
ような形で記憶されている。復帰装置４０は、遮断装置
３３の遮断状態を解除して遮断前の通電状態に復帰させ
るもので、ＣＰＵ３５を通して復帰させてもよいし、手
動で直接遮断装置３３を操作するようにしてもよい。

【００２５】ＣＰＵ３５は、ブレーカ１から送信される
全アダプタ共通の遮断信号、及びブレーカ１からの信号
に付された識別子がＲＯＭ３６に記憶されている識別子
と一致した場合に信号を認識するようになっており、そ
れに基づいて遮断装置３３を操作したり、ブレーカ１か
らの各種の指示を受信する。又、電流検出器３４が電流
を検出したときは使用開始信号を送信装置４５から自己
の識別番号を付してブレーカ１に向って送信する。

【００２６】次に、給電遮断システムの作動について図
４、及び図５のフローチャートを用いて説明する。

【００２７】まず、全体での電力の使用量が契約電流を
超過した際には、優先的に遮断してもよいとする器具に
アダプタ２を取り付ける。すなわち、図１のエアコン６
ｃ、ヘアドライアー６ｄおよび電子レンジ６ｅの各プラ
グを、アダプタ２の送電端子３２に差し込み、受電端子
３１をそれぞれの箇所のコンセント３に差し込む。

【００２８】まず、ブレーカ１において初期設定され
（Ｆ−１）、アダプタ２からそのアダプタ２に接続され
ている器具が使用されたという使用開始信号が入力され
たかどうかを判断し（Ｆ−２）、使用開始信号が入力さ
れたときは、その使用開始信号を送信してきたアダプタ
２の識別番号及び送信時刻をＲＡＭ１７に記憶し（Ｆ−
３）、ステップ（Ｆ−４）に進む。一方、ステップ（Ｆ
−２）において、使用開始信号の入力がなければそのま
まステップ（Ｆ−４）に進む。ステップ（Ｆ−４）で
は、電流検出器１４が検出した電流を入力し、ステップ
（Ｆ−５）でその電流値が契約電流を超過しているか否
かを判別する。ステップ（Ｆ−５）で、検出電流が契約
電流を超過していなければステップ（Ｆ−２）に戻る。

【００２９】一方ステップ（Ｆ−５）で、検出電流が契
約電流を超過しているときは、このとき既に遮断されて
いるアダプタ２、すなわち最終に使用を開始したとして
遮断されたアダプタ２が存在するかどうか判別され（Ｆ
−６）、存在するときは、ステップ（Ｆ−９）に進み、
図５に示すブレーカ１によるブレーカ制御に移行する。
また、遮断されたアダプタ２が存在しない場合には、こ
の検出電流が契約電流を超過した時刻以前の所定時間Ｔ
内に使用開始信号を送信したアダプタ２が存在するどう
かを判別する（Ｆ−７）。

【００３０】所定時間Ｔ内に使用開始信号を送信したア
ダプタ２がある場合には、そのアダプタ２に接続された
器具の使用開始によって、検出電流が契約電流を超過し
たとして、該当するアダプタ２を遮断し（Ｆ−８）、ス
テップ（Ｆ−２）に戻る。一方、所定時間Ｔ内に使用開
始信号を送信したアダプタ２が存在しない場合には、ス
テップ（Ｆ−９）に進む。

【００３１】次に、ステップ（Ｆ−９）における、ブレ
ーカ制御について図５を参照して説明するブレーカ１に
おいて、既に電流検出器１４で検出された電流値が契約
電流を超過していることが判定されているので、アダプ
タ２を遮断すべく送信装置２５からアダプタ２に遮断信
号が送信される（Ｇ−１）。その結果、アダプタ２が遮
断され、そこに接続された電気器具への給電が停止され
る。このように給電を遮断したなら、再度電流値を入力
し（Ｇ−２）、電流値が契約電流を超過しているか否か
を判断し（Ｇ−３）、超過していなければ図４のステッ
プ（Ｆ−２）に戻り、一方まだ超過しているときには、
ＣＰＵ１５は、遮断装置１３に通電停止の信号を送りブ
レーカ１を遮断する（Ｇ−４）。

【００３２】このように、電流値が契約電流を超過した
場合には、アダプタ２が遮断され、それによって検出電
流値が契約電流以内に収まれば、重要度の低い器具、例
えばエアコン６ｃやドライヤ６ｄ等への給電が遮断され
るだけでブレーカ１自体の給電が遮断されることがな
い。又、アダプタ２の通電を全て遮断しても電流値が契
約電流を超えている場合には、ブレーカ１が遮断される
ので、大電流が流れ続けることがなく、火災等の事故を
確実に防止できる。

【００３３】更に、検出電流が契約電流を超過した時点
において、その電流値が超過した以前の所定時間Ｔ内
に、使用を開始した旨の使用開始信号を送信したアダプ
タ２が存在する場合には、そのアダプタ２に接続された
器具の使用によって直接的に検出電流が契約電流を超過
したと判断して、そのアダプタ２の通電を遮断すること
により、他のアダプタ２の通電を遮断させずにすむ。ま
た所定時間Ｔ内に使用開始信号を送信したアダプタ２が
存在しない場合には、検出電流が契約電流を超過した直
接的な原因が特定できないので、全アダプタ２を遮断
し、それでも超過しているときはブレーカ１を遮断する
ブレーカ制御となる。

【００３４】次に、第２の実施例について説明する。

【００３５】上記第１の実施例は、電流超過前所定時間
Ｔ内に使用開始信号を送信したアダプタ２が存在しない
場合には、全アダプタ２を遮断することとしたが、予め
アダプタ２毎に通電遮断順位を定めてブレーカ１のＲＯ
Ｍ１６もしくはＲＡＭ１７に記憶させておき、第１の実
施例のように、最終に使用されたアダプタ２を遮断した
後に、かかる通電遮断順位に従って順次アダプタ２に遮
断信号を送信し、遮断するようにしてもよい。このよう
にすれば、より使い勝手をよくできる。

【００３６】第３の実施例としては、最終に使用された
アダプタ２を遮断する前に、そのアダプタ２に向けて警
告信号を送信し、遮断前にアダプタ２が警告装置（図示
せず）から警告を発するようにしてもよい。このように
すれば、使用者は、現在使用している器具によって電流
が契約電流を超過したことが確認でき、それによって自
ら器具のスイッチを遮断することにより、アダプタ２の
操作によって遮断されずにすみ、また遮断されたアダプ
タ２を復帰させる必要がなくなる。

【００３７】尚、遮断されたアダプタ２の通電を復帰さ
せるときは、復帰装置４０を操作して遮断状態を解除し
通電を復帰させる。又、ブレーカ１にアダプタ２の遮断
を復帰させる復帰スイッチ（図示せず）を設けておき、
この復帰スイッチを操作してブレーカ１の送信装置２５
からアダプタ２へ復帰信号を送信させ、アダプタ２の通
電を、全て同時に又識別子を付すことによって個々に復
帰させるようにしてもよい。このようにすると、アダプ
タ２の数が多い場合に、復帰させる手間を簡略化でき
る。

【００３８】更に、上記実施例では、ブレーカ１とアダ
プタ２との間の通信手段を無線としたが、本発明ではそ
れに限らず、送信装置２５等を屋内配線４に接続し、そ
こに高周波の信号を乗せるようにして構成してもよい。
その場合には、波形解析演算機能等をブレーカ１とアダ
プタ２のそれぞれの送受信装置にもたせ、信号のやり取
りを行なわせる。例えば、１ｋＨｚかそれ以上の幾種類
かの周波数の信号を屋内配線４に乗せ、その信号を受信
側で周波数解析し、予め定めておいた対応条件に基づい
て、信号の意味を解析して、所定の作動、例えば遮断あ
るいは情報の伝達等を行なわせるという方法が考えられ
る。この方法によるときには、電圧に変動を生じさせる
が、実際の効率を損なわせる程の変動ではなく、用いら
れている周波数は高く、いわゆるノイズの範囲であるの
で、器具に与える影響は非常に少ない。

【００３９】

【発明の効果】本発明の給電遮断システムによれば、検
出された電流値が契約電流を超過したとき、アダプタの
通電が遮断されて器具への給電が停止し、また全てのア
ダプタを遮断しても尚電流値が契約電流を超えていると
きは、ブレーカを遮断させ、更に検出した電流が契約電
流を超過したときは、その電流超過が生じた時点の前所
定時間内に使用開始したアダプタが存在するかどうか判
別し、所定時間内に使用を開始したアダプタが存在する
ときには、そのアダプタがまず遮断されるので、電流超
過の直接的原因となった器具への通電が遮断され、他の
器具の通電が遮断されずにすみ、使い勝手を良好にする
ようにできる。

【００４０】その後、まだ、電流値が契約電流を超過し
ている場合には、他のアダプタの通電が遮断され、更に
アダプタが遮断されても尚電流値が契約電流を超えてい
るときはブレーカが遮断されるので、契約電流の小さい
契約ができ、基本料金を低額にできる。又、大電流の流
入を防止し、火災等の事故を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給電遮断システムの全体を示す図であ
る。

【図２】ブレーカの構成を示すブロック図である。

【図３】アダプタの構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の給電遮断システムの動作を示すフロー
チャートである。

【図５】本発明の給電遮断システムのブレーカ制御の動
作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ブレーカ ２ アダプタ ３ コンセント ４ 屋内配線 ５ 引込線 ６ａ〜６ｅ 電気器具 １１、３１ 受電端子 １２、３２ 送電端子 １３、３３ 遮断装置 １４、３４ 電流検出器 １５、３５ ＣＰＵ １６、３６ ＲＯＭ １７、３７ ＲＡＭ ２５、４５ 送信装置 ２６、４６ 受信装置 ２７、４７ アンテナ ４０ 復帰装置 ２１、４１ 入力装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小牧 充典 東京都江東区猿江２−４−17−705 (72)発明者 中山 香奈子 千葉県松戸市小金原７−39−10 (56)参考文献 特開 昭56−159935（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195326（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーカと、各コンセントに接続された
   複数のアダプタとからなり、 前記ブレーカには、 該ブレーカを流れる電流を検出する第１電流検出手段
   と、 前記アダプタに向けて信号を送信する第１送信手段と、 該ブレーカの通電を遮断する第１遮断手段と、 前記アダプタの識別子、所定時間Ｔを記憶する記憶手段
   と、 前記アダプタからの信号を受信する第１受信手段と、 前記第１電流検出手段が検出した電流が契約電流を超え
   たとき、前記アダプタの通電を遮断させる遮断信号を前
   記第１送信手段から送信させ、かつ該遮断信号を全アダ
   プタに送信した後もなお前記第１電流検出手段の検出電
   流が契約電流を超過しているときは前記第１遮断手段を
   作動させて該ブレーカの給電を停止させるブレーカ制御
   機能を有し、更に前記アダプタから該アダプタに接続さ
   れた器具が使用を開始した旨の使用開始信号を受信した
   ときはその識別子及びその使用開始時刻を前記記憶手段
   に記憶させ、前記第１電流検出手段が検出した電流が契
   約電流を超えたときは前記ブレーカ制御に先立ち、当該
   検出電流が契約電流を超過する以前前記所定時間Ｔ内に
   前記使用開始信号を送信したアダプタが存在する場合に
   は当該アダプタに当該アダプタの識別子を付して遮断信
   号を前記第１送信手段から送信させる第１制御手段とを
   備え、 前記アダプタには、 アダプタ毎に個別に設けられた識別子と、 前記ブレーカに信号を前記識別子を付して送信する第２
   送信手段と、 前記ブレーカからの信号を受信する第２受信手段と、 該アダプタの通電を遮断する第２遮断手段と、 該アダプタを流れる電流を検出する第２検出手段と、 該アダプタに接続されている器具が使用された旨の使用
   開始信号を前記第２送信手段から前記ブレーカに向けて
   送信させ、かつ前記ブレーカからの遮断信号を前記第２
   受信手段が受信したときは前記第２遮断手段を作動させ
   る第２制御手段と、 遮断状態にある該アダプタの通電を復帰させる復帰手段
   とを備えたことを特徴とする給電遮断システム。
2. 【請求項２】 前記ブレーカの記憶手段には、前記アダ
   プタの通電遮断順位が記憶されており、前記ブレーカ制
   御におけるアダプタの通電遮断を当該通電遮断順位に従
   って実行させることとした請求項１に記載の給電遮断シ
   ステム。
3. 【請求項３】 前記アダプタには警告を発する警告手段
   を備え、前記所定時間Ｔ内に使用が開始されたアダプタ
   を遮断するとき、当該遮断に先立ち前記警告手段から警
   告を発することとした請求項１または２に記載の給電遮
   断システム。