JP3157717B2 - 震災時の通電防止装置及びこの装置を組み込んだ分電盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線用遮断器と組
み合わせて使用される震災時の通電防止装置及びこの装
置を組み込んだ分電盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震などの災害により送電設備に地絡事
故や短絡事故が生じた場合、電力会社は一旦送電を停止
し、その後に再送電を行うこととなっている。このこと
は公共設備における夜間の非常用照明の確保や情報伝達
のためには好ましいことではあるが、その反面、地震で
家屋が倒壊した場合にも再送電されるため、家屋内で破
損した電気製品や電気配線が復電時にショートして火災
を発生させる可能性がある。

【０００３】そこで住居については、地震を感知したと
きに直ちに配線用遮断器を引き外して火災の発生を防止
することも検討されているが、その場合には電力会社が
給電中にもかかわらず地震発生と同時に直ちに家屋内が
停電状態となるため、夜間においては避難が困難とな
り、住民の安全が阻害されるおそれがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、地震を感知しても電力会社が送電を
停止するまでは電路を確保し、しかも電力会社が送電停
止後に再送電した場合における火災の発生を防止するこ
とができるようにした震災時の通電防止装置を提供する
ことを第１の目的とするものである。また第１の目的を
満足しつつ、火災発生を招き易い一部の回路について
は、地震を感知したときに即時に回路を遮断することが
できるようにした分電盤を提供することを第２の目的と
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するためになされた請求項１の発明の震災時の通電防
止装置は、感震センサと、この感震センサの出力があっ
たときにこの状態を記憶する記憶手段と、電路が復電し
たときに出力を発生する電源電圧開始検出部と、電路が
復電したとき記憶手段が前記状態を記憶中で、かつ電源
電圧開始検出部の出力があった場合に配線用遮断器に引
き外し信号を出力する引き外し回路であって前記感震セ
ンサが地震を感知し、かつ前記電源電圧開始検出部が電
路の復電を検出した条件が成立したときに動作する引き
外し回路とからなることを特徴とするものである。更に
上記の第２の目的を達成するためになされた本発明の分
電盤は、主幹ブレーカと、複数の分岐ブレーカと、即時
引き外し回路を並設した上記の震災時の通電防止装置と
を備え、この通電防止装置の引き外し回路を主幹ブレー
カに接続し、即時引き外し回路を少なくとも一部の分岐
ブレーカに接続したことを特徴とするものである。次に
各発明を、図面を参照しつつより詳細に説明する。

【０００６】

【発明の実施の形態】（通電防止装置の発明） 図１は通電防止装置の発明の実施の形態を示すもので、
１は所定レベルの地震を感知する感震センサ、２は感震
センサ１の出力を連続波形の安定したパルス信号に変換
して所定時間保持する時延部、３は電路の電源電圧を検
出し電力会社の送電停止により停電したときに出力を発
生する電源電圧停止検出部である。４は論理積演算部で
あり、前記の時延部２の出力と電源電圧停止検出部３の
出力との論理積を演算し、感震センサ１が地震を感知し
かつ電路が停電したとの２条件が成立したときに出力を
発生する。

【０００７】５は論理積演算部４の出力を受けるラッチ
部であり、停電中も論理積演算部４の出力信号を保持す
る。このためには電源のバックアップ機能が必要となる
が、その具体的な手段については後述する実施例におい
て説明する。なお上記の時延部２、電源電圧停止検出部
３、論理積演算部４、ラッチ部５によって記憶手段が構
成されている。

【０００８】６は電路が復電したときにラッチ部５の出
力を受けて動作し、配線用遮断器７に引き外し信号を出
力する引き外し回路である。この引き外し回路６は、記
憶手段のラッチ部５が論理積演算部４の出力を記憶して
いる状態において、電路が復電したときにのみ配線用遮
断器７を引き外す。つまり、この引き外し回路６は、感
震センサ１が地震を感知しただけでは動作しない。これ
により電力会社が再送電したときには直ちに家屋内の電
路が遮断され、倒壊した家屋内のショートによる火災発
生のおそれをなくすることができる。そして引き外し回
路６の出力により、ラッチ部５はリセットされる。な
お、８は本発明の装置のための直流電源回路である。ま
た、12は感震センサ１が地震を感知したとき直ちに引き
外し信号を出力する即時引き外し回路、13は限時引き外
し回路、14は警報報知手段である。

【０００９】図２は上記の一連の動きを示すタイムチャ
ートである。この図に示すように、本発明の装置のうち
の引き外し回路６は感震センサ１が地震を感知しただけ
では動作しないので、電力会社が給電中にもかかわらず
地震発生と同時に直ちに家屋内が停電状態となることが
なく、避難の妨げとなることはないうえ、振動による誤
動作のおそれがない。また電力会社が再送電したときに
は直ちに家屋内の電路を遮断するので、火災発生のおそ
れをなくすることができる。

【００１０】図３は請求項１の通電防止装置の発明の実
施の形態を示すもので、１は所定レベルの地震を感知す
る感震センサ、２は感震センサ１の出力を連続波形の安
定したパルス信号に変換して所定時間保持する時延部、
５は時延部２の出力を受けるラッチ部であり、停電中も
時延部２の出力信号を保持する。17は停電の後電路が復
電したときに出力を発生する電源電圧開始検出部であ
る。４は論理積演算部であり、記憶手段のラッチ部５が
記憶している状態において停電すると、前記のラッチ部
５の出力と前記の電源電圧開始検出部17の出力との論理
積を演算し、感震センサ１が地震を検出し、かつ電路が
停電の後復電したとの２条件が成立したときに出力を発
生する。そして、この論理積検出部４の出力を受けて引
き外し回路６が動作し、配線用遮断器７を引き外す。つ
まり、この場合の引き外し回路６も感震センサ１が地震
を感知しただけでは動作しない。

【００１１】（分電盤の発明） 図４は、請求項７の分電盤の発明の実施の形態を示すも
ので、図１に示した通電防止装置を組み込んだ分電盤を
示す図である。この図中、15は主幹ブレーカ、16は複数
の分岐ブレーカである。分岐ブレーカ16のうち母線より
も下側に配置されている３個は、外部引き外し機能付き
の分岐ブレーカ16a である。また他の分岐ブレーカは、
通常の分岐ブレーカ16b である。前記した通電防止装置
の即時引き外し回路12は、これらの外部引き外し機能付
きの分岐ブレーカ16a に接続されている。また、通電防
止装置の引き外し回路６は、主幹ブレーカ15に接続され
ている。

【００１２】これらの外部引き外し機能付きの分岐ブレ
ーカ16a は、火災の原因になりやすいコンセント等（例
えば居間、キッチン、老人の寝室のコンセント等）の負
荷に接続しておく。また通常の分岐ブレーカ16b は、玄
関、通路、階段の照明のような避難に必要な負荷に接続
しておく。その結果、地震発生と同時に通電防止装置の
即時引き外し回路12は外部引き外し機能付きの分岐ブレ
ーカ16a を動作させ、火災の原因になりやすいコンセン
ト等への通電を即時に遮断する。しかし通電防止装置の
引き外し回路６はこの段階では電路を遮断しないため、
通常の分岐ブレーカ16b に接続されている非難に必要な
照明等はそのまま通電状態が維持され、るが、電力会社
が一旦送電を停止し、その後に再送電したときに初めて
主幹ブレーカ15を動作させて家屋内の全部の電路を遮断
する。

【００１３】このように、本発明の分電盤は地震発生と
同時に火災の原因になりやすい負荷への通電を直ちに停
止するが、非難に必要な照明等については直ちには通電
を停止せず、しかも電力会社が再送電したときに主幹ブ
レーカ15を動作させて家屋内の全部の電路を遮断するよ
うにしたので、住人の安全と火災防止とを両立させるこ
とができる利点がある。

【００１４】

【実施例】以下、震災時の通電防止装置の発明の実施例
を図５、図６、図７を用いて説明する。図５はラッチ部
５としてセットリセットフリップフロップ回路5aを使用
した第１の実施例を示す。この場合には、直流電源回路
８により常に電池９を充電しておき、停電中はこの電池
９によってフリップフロップ回路5aの記憶を保持させて
おくことができる。そして引き外し回路６の出力によ
り、セットリセットフリップフロップ回路5aはリセット
される。

【００１５】図６はラッチ部５として読み書き自在のメ
モリ（ＥＥＰＲＯＭ）5bを使用し、マイコン10と組み合
わせた例を示す。この例では論理積演算部４の出力はマ
イコン10の指令によりＥＥＰＲＯＭ5bにデータとして書
き込まれ、復電時にはこのデータを読み出してマイコン
10が引き外し判定を行う。しかしこのようなデータの書
き込みには10〜20msを要するので、大容量のコンデンサ
11を直流電源回路８に接続しておき、停電してもデータ
の書き込みが終了するまでは直流電圧を維持できるよう
にしておく必要がある。

【００１６】上記した第１の実施例では、停電中にラッ
チ部５の記憶を保持させるために電池９が必要であり、
停電が長時間にわたった場合にもその電池９の出力が維
持されている必要があるので寿命の面で不安がある。ま
た第２の実施例では、ＥＥＰＲＯＭ5bにデータを書き込
んだ後は電源を必要としないが、データの書き込みが終
了するまでは大容量のコンデンサ11により直流電圧を保
持する必要があり、この点に多少の不安がある。次に示
す第３の実施例はこれらの問題をなくしたものである。

【００１７】図７に示す第３の実施例では、ラッチ部５
として瞬時に動作できる瞬時励磁式リレーLR1 が用いら
れている。感震センサ１が地震を感知すると、単安定マ
ルチバイブレータを備えた時延部が動作してトランジス
タQ1をオンとする。なお、第３の実施例では単安定マル
チバイブレーターを備えた時延部を使用しているがこれ
に限定されるものではなく、感震センサ１の信号を時延
処理するマイコン等を使用してもよい。また電源電圧停
止検出部３は、コンデンサとトランジスタ等によるスイ
ッチング回路が設けられており、平常時にはコンデンサ
に電源電圧が印加されているために自己放電が抑制され
ているが、停電時にはコンデンサの放電電流によって内
部のトランジスタをオンとし、コンデンサの放電電流を
出力する。この方式によれば停電時に微小な放電電圧で
確実な動作を行わせることができる。

【００１８】このようにして、感震センサ１が地震を感
知すると時延部の出力によりトランジスタQ1がオンとな
り、その後停電になると電源電圧停止検出部３のトラン
ジスタがオンとなりコンデンサの放電電流によって瞬時
励磁式リレーLR1 のコイルＳが励磁され、瞬時励磁式リ
レーLR1 の補助接点KLR1はS1側にメイクされ、その後停
電状態に入る。なお、補助接点KLR1がS1側にメイクされ
ることによりサイリスタSCR1にゲート信号を入力される
ための回路が形成されることとなるが、抵抗R1やコンデ
ンサC1で構成される時延回路があるため、直ちにサイリ
スタSCR1をオンすることはできない。従って地震とそれ
による停電があっても、サイリスタSCR1がオンされるこ
とはない。

【００１９】次に電力会社が再送電を開始して電路が復
電すると、サイリスタSCR1にゲート信号が入力されオン
される。これにより引き外し回路６のフォトトランジス
タPH1 がオンとなり、配線用遮断器７を引き外す。また
サイリスタSCR1がオンとなるとリセット用コイルＲが励
磁され、瞬時励磁式リレーLR1 の補助接点KLR1はR1側に
リセットされる。

【００２０】上記したように、第３の実施例ではラッチ
部５をリレー接点からなるものとしたので、コンデンサ
の微小な放電電流のみによって確実にリレー接点を動作
させ、機械的にその状態を保持させることができるの
で、第１や第２の実施例に比較して安定かつ確実に機能
を発揮させることができる。

【００２１】次に、請求項１の通電防止装置の発明の実
施例を、図８を用いて説明する。図８に示す第４の実施
例では、電力会社の送電停止により停電し、その後復電
したときに出力を発生する電源電圧開始検出部17が用い
られている。なお、ラッチ部５は第３の実施例と同様、
瞬時励磁式リレーLR1 が用いられている。感震センサ１
が地震を感知すると時延部の出力によりトランジスタQ1
がオンとなり、瞬時励磁式リレーLR1 のコイルＳが励磁
され、瞬時励磁式リレーLR1 の補助接点KLR1はS1側にメ
イクされる。その後停電になると、補助接点KLR1がS1側
にメイクされることによりサイリスタSCR1にゲート信号
を入力されるための回路が形成されるが、フォトトラン
ジスタPH1 のLED やリセット用コイルＲをオンさせるた
めの電流源は、前記電源電圧開始検出部17より供給され
るため、フォトトランジスタPH1 もサイリスタSCR1もこ
の時はいずれもオンしない。従って、地震とそれによる
停電があっても、サイリスタSCR1がオンされることはな
い。次に電力会社が再送電を開始して電路が復電する
と、この直後に電源電圧開始検出部17より出力が得られ
るためサイリスタSCR1にゲート信号が入力されオンさ
れ、また、引き外し回路６のフォトトランジスタPH1 も
オンとなり、配線用遮断器７を引き外す。また、サイリ
スタSCR1がオンとなるとリセット用コイルＲが励磁さ
れ、瞬時励磁式リレーLR1 の補助接点KLR1はR1側にリセ
ットされる。なお、この第４の実施例のラッチ部５に第
１または第２の実施例のものを適用してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の震災時
の通電防止装置によれば、地震を感知しても電力会社が
送電を停止するまでは電路を確保して避難を助け、しか
も電力会社が送電停止後に再送電した場合には直ちに配
線用遮断器を引き外して火災の発生を防止することがで
きる利点がある。また本発明の装置は地震だけでは動作
しないために地震判定のための複雑なアルゴリズムは不
要となり、安価に製作することができるうえ、地震以外
の振動により誤動作して重要電路を遮断してしまうおそ
れもない。特に第３の実施例によれば、電池の寿命等に
左右されることなく安定かつ確実に機能を発揮させるこ
とができる利点がある。

【００２３】また本発明の分電盤は、上記した第１の発
明の通電防止装置の利点を活かしつつ、火災の原因にな
りやすいコンセント等の負荷への通電を地震発生の直後
に停止することができるので、住人の安全と火災防止と
を両立させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通電防止装置の第１の実施形態を説明
するブロック図である。

【図２】図１の回路の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図３】本発明の通電防止装置の第２の実施形態を説明
するブロック図である。

【図４】本発明の分電盤の実施形態を説明する回路図で
ある。

【図５】通電防止装置の第１の実施例を示すブロック図
である。

【図６】通電防止装置の第２の実施例を示すブロック図
である。

【図７】通電防止装置の第３の実施例を示すブロック図
である。

【図８】通電防止装置の第４の実施例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 感震センサ ２ 時延部 ３ 電源電圧停止検出部 ４ 論理積演算部 ５ ラッチ部 5a セットリセットフリップフロップ回路 5b メモリ（ＥＥＰＲＯＭ） ６ 引き外し回路 ７ 配線用遮断器 ８ 直流電源回路 ９ 電池 10 マイコン 11 コンデンサ 12 即時引き外し回路 13 限時引き外し回路 14 警報報知手段 15 主幹ブレーカ 16 分岐ブレーカ 17 電源電圧開始検出部 16a 外部引き外し機能付きの分岐ブレーカ 16b 通常の分岐ブレーカ LR1 瞬時励磁式リレー Ｓ リレーのコイル Ｒ リセット用のコイル C1 コンデンサ Q1 トランジスタ PH1 フォトトランジスタ KLR1 補助接点 SCR1 サイリスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−215178（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−233623（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−233682（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02H 5/00 H01H 35/14

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感震センサと、この感震センサの出力が
   あったときにこの状態を記憶する記憶手段と、電路が復
   電したときに出力を発生する電源電圧開始検出部と、電
   路が復電したとき記憶手段が前記状態を記憶中で、かつ
   電源電圧開始検出部の出力があった場合に配線用遮断器
   に引き外し信号を出力する引き外し回路であって前記感
   震センサが地震を感知し、かつ前記電源電圧開始検出部
   が電路の復電を検出した条件が成立したときに動作する
   引き外し回路とからなることを特徴とする震災時の通電
   防止装置。
2. 【請求項２】 記憶手段が感震センサの出力を所定時間
   保持する時延部と、この時延部の出力結果を保持するラ
   ッチ部と、電路が復電したときに出力を発生する電源電
   圧開始検出部と、前記ラッチ部と前記電源電圧開始検出
   部との出力の論理積演算部とを備えたものである請求項
   １に記載の震災時の通電防止装置。
3. 【請求項３】 ラッチ部が、電池またはコンデンサを備
   えたものである請求項２に記載の震災時の通電防止装
   置。
4. 【請求項４】 ラッチ部が、リレー接点からなるもので
   ある請求項２に記載の震災時の通電防止装置。
5. 【請求項５】 引き外し回路の出力によりラッチ部をリ
   セットする請求項２〜４のいずれかに記載の震災時の通
   電防止装置。
6. 【請求項６】 感震センサが、地震を感知したときに直
   ちに引き外し信号を出力する即時引き外し回路を備えた
   ものである請求項１に記載の震災時の通電防止装置。
7. 【請求項７】 主幹ブレーカと、複数の分岐ブレーカ
   と、請求項６に記載の震災時の通電防止装置とを備え、
   この通電防止装置の引き外し回路を主幹ブレーカに接続
   し、即時引き外し回路を少なくとも一部の分岐ブレーカ
   に接続したことを特徴とする震災時の通電防止装置を組
   み込んだ分電盤。