JP3522956B2 - 感震遮断機能付き分電盤 - Google Patents
感震遮断機能付き分電盤Info
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Description
応じて自動的にブレーカを遮断させて、接続負荷機器の
転倒や、家財の転倒落下による、電気を主要因とする火
災の発生を防止するための分電盤に関する。
地区によって大規模な火災が発生したが、その火災原因
として電気供給を要因とするものが多数あったとの報道
が見られた。その後の調査によれば、地震による揺れで
電気ストーブ等が転倒して可燃物に引火した例や、可燃
物が揺れにより電気ストーブ等の上に落下して引火した
例や、屋内配線やコード等が損傷して損傷部から短絡出
火した例が報告されている。また地震発生直後でなく、
地震により一旦停電した後再送電した直後に上記のよう
な理由で出火した例も報告されている。
ため、図5に示すようなブレーカの感震遮断装置が考案
された。すなわち設定震度以上の地震を感知し、その出
力により分電盤の主幹ブレーカを遮断しようというもの
で、主幹ブレーカに電圧引外し装置を組み込みそれを作
動させるものや、主幹ブレーカが漏電遮断器の場合疑似
漏洩電流を発生させて漏電遮断機能でブレーカを遮断さ
せるというようなものである。
下に示すような不都合があった。
的から、使用電気器具や家財等が地震により転倒し始め
る震度以下であり、また不要動作の観点からは、使用電
気器具や家財等の転倒が発生しない震度以上でなければ
ならず、その両方の観点よりおおよそ震度5程度に選定
されなければならない。
幹ブレーカを自動的に遮断してしまうと家屋内は全停電
状態となり、夜間に地震が発生した場合では避難や安全
確認に必要な照明が取れなくなる、あるいは安全の維持
に必要な装置の電源(自動火災警報器やドアロックの解
除等)が取れなくなるという不都合が発生し、かえって
危険を増長する場合も考えられる。
レーカの遮断動作は主幹ブレーカに接続されている商用
電源のエネルギーで行われるので、地震によって先に停
電が発生した場合は感震器は地震を検知して遮断出力信
号を発生しても主幹ブレーカは遮断しないことになり、
停電が解除されて再送電されてた時点では、家屋内は電
気器具や家財が転倒して危険な状態にあるにも係わら
ず、感震器の遮断出力信号はすでに途絶えており、主幹
ブレーカは遮断されていないので電源供給はそのままな
されてしまい、事故に至るという不都合も発生する。特
に家人が地震の発生で避難中に再送電が開始されるとそ
の危険性は高まる。
により火災の発生の危険性の有る電源の供給は停止し
て、火災事故の発生を未然に防止出来るとともに、安全
上必要な電源はぎりぎりの状態まで電源供給を継続出来
るようにした分電盤を提供することであり、また次に、
地震によりさきに停電が発生した場合でも、家屋または
家屋内が危険な状態に有る場合にはブレーカを遮断動作
させて再送電時の火災発生を未然に防止できるような分
電盤を提供することを目的としている。
成するため本件の発明では、分電盤の2次側の系統を通
常用の回路系統と非常用の回路系統に分離して、例えば
一般のコンセント回路は通常用の回路系統内に接続し、
避難に必要な照明回路や非常用の機器の回路は非常用の
回路系統内に接続し、震度5程度の地震では、まず通常
回路系統の電気供給を停止して電気器具や家財の転倒等
による電気火災の発生を未然に防止する。この段階で
は、非常用の照明や安全上必要な機器の電源は切れない
ので避難上の問題は発生しない。次に家屋の倒壊等が発
生し始める震度5を越えるような大きな地震では非常用
回路系統をも電源供給を停止させて非常用回路系統の配
線からの出火事故をも未然に防止するような構成として
いる。また地震発生直後に即非常回路の電源供給が停止
すると夜間の場合等避難には差し支えが出るおそれがあ
るので、非常用回路系統は地震発生からその電源供給を
停止するまで、滞り無く避難が完了出来るような手段も
提供する。
出力信号もしくはブレーカの遮断出力信号は、少なくと
もブレーカの遮断動作が行われるまでは保持し続けるよ
うな機能をもたせて、ブレーカの遮断動作前に停電が起
きても停電が解除されて再送電された際に、ブレーカが
遮断信号をうけて商用電源のエネルギーで遮断動作する
よう構成したものである。
引き外し機能を有する主幹用ブレーカと、該主幹ブレー
カの2次側に接続される第一の分岐ブレーカ群と、外部
信号引き外し機能を有する第二の分岐ブレーカ群をそな
え、第一の震度以上の地震と第一の震度より大きい第二
の震度以上の地震で、それぞれ第一の出力信号と第二の
出力信号を発生する出力信号発生部を有する感震センサ
ーと、感震センサーの第一の出力信号により前記第二の
分岐ブレーカ群に引き外し信号を発生する第一の引き外
し制御回路と、感震センサーの第二の出力信号により前
記主幹用ブレーカに引き外し信号を発生する第二の引き
外し制御回路を備えたことを特徴とした分電盤を提供し
ている。
定し、第二の震度は震度6もしくは7に設定すること
で、震度5の地震では第二の分岐ブレーカ群を遮断動作
させるが、主幹ブレーカは遮断動作せず、震度6もしく
は7で初めて主幹ブレーカを動作させるような選択遮断
が可能となり、第一の分岐ブレーカ群には非常用の照明
や安全維持の為の機器を、第二の分岐ブレーカ群には一
般のコンセント回路等をそれぞれ接続することで震度5
程度の地震では一般の電気器具や家財の転倒による火災
の発生を未然に防止できるとともに、避難に必要な照明
や安全機器の電源はそのまま供給し続けることが可能と
なるとともに、家屋が倒壊するような大きな地震ではさ
らに主幹ブレーカを遮断して屋内電路全体の電気供給を
停止して分電盤以降全ての配線からの電気出火事故を未
然に防止出来る。
ーと第一及び第二の引き外し制御回路にはバックアップ
電源を備えるとともに、第二の引き外し制御回路もしく
は、第一及び第二の両方の引き外し制御回路にはバック
アップ電源により制御回路の出力状態を記憶する記憶手
段を設け引外し信号を記憶保持する機能を持たせた分電
盤を提供している。
回路は停電時でも感震引き外し出力信号を発生出来るよ
うになるとともに、第二もしくは、第一及び第二の引き
外し制御回路はその出力信号を停電解除時まで保持する
ことが可能となって、再送電時に主幹ブレーカもしく
は、分岐ブレーカを再送電による商用電源のエネルギー
で遮断動作させることが可能となり、再送電時の電気火
災を未然に防止出来る。
ーにバックアップ電源を備え、第一の出力信号発生部も
しくは、第一及び第二の出力信号発生部の両方にバック
アップ電源により感震センサーの出力状態を記憶する記
憶手段を設けた分電盤を提供している。これにより、感
震センサーは停電時でも感震引き外し出力信号を発生出
来るようになるとともに、感震センサーの出力状態を記
憶する記憶手段によりその出力信号を停電解除時まで保
持することが可能となって、再送電時に主幹ブレーカも
しくは、分岐ブレーカを再送電による商用電源のエネル
ギーで遮断動作させることが可能となり、再送電時の電
気火災を未然に防止出来る。
有する主幹ブレーカと、主幹ブレーカの二次側に接続さ
れる第一の分岐ブレーカ群と、主幹ブレーカの二次側に
接続され、外部信号引き外し機能を有する第二の分岐ブ
レーカ群と、第一の設定震度以上による地震で第一の出
力信号を発生する第一の出力信号発生部及び第一の設定
震度より大きな第二の設定震度以上による地震で第二の
出力信号を発生する第二の出力信号発生部とを有する感
震センサーと、第一の出力信号により、第二の分岐ブレ
ーカ群を遮断動作させる第一の引き外し制御回路と、第
二の出力信号発生部に接続され,前記第二の出力信号を
受けて時間のカウント動作を開始し,予め定めた時間経
過後に出力信号を出力するタイマーと,該タイマーから
の出力信号により主幹ブレーカを遮断動作させる第二の
引き外し制御回路とよりなる感震遮断機能付き分電盤に
おいて,前記感震センサーと、第一及び第二の引き外し
制御回路にはバックアップ電源を接続し、第一及び第
二、もしくは第二の引き外し制御回路には,バックアッ
プ電源により制御回路の出力状態を記憶する記憶手段を
設けた分電盤を提供している。第五の発明では,外部信
号引き外し機能を有する主幹ブレーカと、主幹ブレーカ
の二次側に接続される第一の分岐ブレーカ群と、主幹ブ
レーカの二次側に接続され、外部信号引き外し機能を有
する第二の分岐ブレーカ群と、第一の設定震度以上によ
る地震で第一の出力信号を発生する第一の出力信号発生
部及び第一の設定震度より大きな第二の設定震度以上に
よる地震で第二の出力信号を発生する第二の出力信号発
生部とを有する感震センサーと、第一の出力信号によ
り、第二の分岐ブレーカ群を遮断動作させる第一の引き
外し制御回路と、前記感震センサーの第二の出力信号発
生部に接続された記憶手段からの出力信号を受けて,時
間のカウント動作を開始し,予め定めた時間経過後に出
力信号を出力するタイマーと,該タイマーからの出力信
号を受けて,主幹ブレーカを遮断動作させる第二の引き
外し制御回路を設けてなることを特徴とする感震遮断機
能付き分電盤において,前記感震センサーにはバックア
ップ電源を接続し、感震センサーの第一及び第二の出力
信号発生部、もしくは感震センサーの第二の出力信号発
生部にはバックアップ電源により感震センサーの出力状
態を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする分電盤
を提供している。
号を発生してから引き外し制御回路がブレーカに引き外
し出力信号を発生するまでに時間を持たせることが可能
となり、タイマーの動作時間を適当に選定する事で、地
震発生後安全に避難するまでは照明や安全装置を生かし
ておいて、避難終了頃に全電気供給を停止させて電気火
災の発生を防止することが可能となる。
説明する。
線、複数の2,3は分電盤から負荷機器に至る屋内配
線、2011,2012はコンセント、2021,20
22はコンセントから電気器具2031,2032に至
るコード、301,302は照明や安全装置等の負荷機
器である。
分岐ブレーカ群601,602と、第二の分岐ブレーカ
群701,702と、感震センサー8と、第一の引き外
し制御回路9と、第二の引き外し制御回路10を備え、
主幹ブレーカ5,分岐ブレーカ601,602にはそれ
ぞれトリップコイルのような電圧引き外し装置501,
6011,6021を備える。
を感知すると第一の出力信号801を第一の出力信号発
生部から第一の引き外し制御回路9に出力する。また、
第一の震度より大きい第二の震度の地震を感知すると第
二の出力信号802を第二の出力信号発生部から第二の
引き外し制御回路10に出力する。感震センサー8は地
震による震度を直線連続的に感知するセンサーとレベル
判別器のようなもので構成しても良いし、第一の震度を
感知するセンサーと、第二の震度を感知するセンサーの
二つのセンサーを組み合わせて使用しても良い。第一の
設定震度は震度5程度に、第二の設定震度はそれ以上の
6とか7とかに設定しておく。
をうけて接点901を投入し電圧引き外し装置601
1,6021を駆動し分岐ブレーカ601,602を遮
断させる。第二の引き外し制御回路は第二の出力信号を
うけて接点1001を投入し電圧引き外し装置501を
駆動し主幹ブレーカ5を遮断させる。
では、震度5の地震の発生で、感震センサー8が第一の
出力信号801を第一の出力信号発生部から発生させ、
第一の引き外し制御回路9が第二の分岐ブレーカ群60
1,602を遮断動作させるから、第二の分岐ブレーカ
群のブレーカ601,602には一般のコンセント回路
及び地震の発生により電源を落としても差し支えない機
器を接続しておけば、地震の発生により、例えば電気ス
トーブが転倒して可燃物に引火したり、コード上に家財
等が転倒落下してコードを損傷させ短絡で出火する等の
火災は未然に防止される。震度5程度では家屋の倒壊等
の被害はないので、ほぼ一般のコンセントの回路のみ電
源を落とすことで想定しうる火災は防止出来る。また非
常用照明や非常用安全装置は第一の分岐ブレーカ群70
1,702に接続しておけば、震度5では感震センサー
から第二の出力信号は出力されないので、主幹ブレーカ
は遮断されず、従って非常用照明や安全装置は避難時に
も正常に機能するので、安全に避難出来る。
ンサー8が第二の出力信号を第二の出力信号発生部から
発生し、第二の引き外し制御回路が主幹ブレーカを遮断
動作させるので、家屋の倒壊が発生して、家屋の壁内に
設置された屋内配線が損傷しても、屋内配線が短絡して
出火するような事故を未然に防止出来る。
分は図1と同一の機能を有する。図1と異なるところ
は、感震センサー8と第一,第二の引き外し制御回路
9,10に12のバックアップ用の電源、例えばバッテ
リーが接続され(商用電源に接続した充電機能付きバッ
テリーとすればなお良い)、また第一,第二の引き外し
制御回路9,10にはバックアップ電源により制御回路
の出力状態を記憶する記憶手段902,1002が設け
られていることであり、それにより、感震センサーが地
震を感知してブレーカを引き外し動作する前に停電が発
生していても感震センサー8と第一,第二の引き外し制
御回路9,10は正常に機能するとともに、震度に応じ
た各ブレーカの引き外し出力信号は停電に関係無く保持
し続けることが可能となる。
点においても引き外し出力、言い換えれば制御回路の出
力状態は保持されており、再送電された時点で再送電の
エネルギーによりブレーカの電圧引き外し装置を作動さ
せてブレーカを遮断させることが可能となり再送電時の
火災発生を防止することが可能となる。特に家人が避難
中での再送電では火災防止の効果は大きい。
出力状態を記憶する記憶手段902と1002は、例え
ばラッチリレーあるいはキープリレー等により構成して
出力状態を記憶させるよう構成して再送電された時点で
再送電のエネルギーによりブレーカの電圧引き外し装置
を作動させてブレーカを遮断させても良いし、電子回路
によるメモリーを設置して出力状態を記憶させるよう構
成して再送電時に接点901,1001が作動するよう
な構成としても良い。
の違いはバックアップ用電源12が感震センサー部のみ
に接続されて、バックアップ電源により感震センサーの
出力状態を記憶する記憶手段8011と8021が感震
センサーの第一の出力信号発生部と第二の出力信号発生
部側に設置されている。この構成によっても基本的な機
能は図2の実施例と同一である。詳細な動作上の違いを
述べれば引き外し制御回路9と10が停電時は動作せず
再送電時にバックアップ電源により感震センサーの出力
状態を記憶する記憶手段8011と8021の出力信号
をうけて動作しブレーカを引き外し動作させることくら
いである。
の記憶手段は,図3では感震センサーの第一の出力信号
発生部と第二の出力信号発生部側の両方,図2では第一
の引外し制御回路と第二の引外し制御回路に設置した例
で説明したが,第二の出力信号発生部側もしくは第二の
引外し制御回路側にのみ記憶手段を設けた構成としても
よい。最低限記憶手段が第二出力信号発生部側もしくは
第二の引外し制御回路側にあれば火災防止の目的はほと
んどの場合達成できる。というのは震度5程度の地震で
は発変電所はその機能を停止する事はなく、それ以上の
大きな地震で初めて停電の可能性が有ると考えられるか
らである。
段の記憶はブレーカの遮断動作でクリアーするようにし
ても良いし、ブレーカの遮断動作後、人力でクリアーす
るように構成しても良い。
ンサー8の第二の出力信号発生部と第二の引き外し制御
回路10の間にタイマー11を設置している。タイマー
11は,第二の出力信号発生部に接続され,前記第二の
出力信号を受けて時間のカウント動作を開始し,予め定
めた時間経過後に出力信号を出力する。該タイマーから
の出力信号により主幹ブレーカを遮断動作させる第二の
引き外し制御回路が動作を行う。即ち,図2において
は,前記第二の出力信号発生部から出力された信号が第
二の引き外し制御回路10に入力されるが,図4におい
ては,第二の出力信号発生部から出力された信号はタイ
マー11を経由したうえで第二の引き外し制御回路に入
力される。また,請求項5における実施例として,図3
の感震センサーの第二の出力信号発生部と記憶手段の間
にタイマー11を設置する。タイマー11は感震センサ
ーの第二の出力信号を受けて時間のカウント動作を開始
し,予め定めた時間経過した場合に出力信号を出力す
る。該タイマーからの出力信号により主幹ブレーカを遮
断動作させる第二の引き外し制御回路が動作を行う。図
3においては,第二の出力信号発生部から出力された信
号は記憶手段に入力されるが,本実施例においては第二
の出力信号発生部から出力された信号はタイマー11を
経由したうえで記憶手段に入力される。
なわち感震センサー8が第二の震度を感知して第二の出
力信号を第二の出力信号発生部から発生した後タイマー
11は作動を始め,所定時間後にタイマーの出力信号を
第二の引き外し制御回路に送り、第二の引き外し制御回
路は引外し信号を発生させそれにより主幹ブレーカを遮
断動作させる。
定することで、地震発生から主幹ブレーカの遮断動作ま
でに時間差ができて、その時間差の範囲は非常照明や非
常用の安全装置は作動しているから、例えば地震発生が
夜間でも安全に避難する事ができて避難が完了し終わっ
た後に主幹ブレーカが遮断されて事故が防止される。む
ろん、第一の出力信号による第二の分岐ブレーカ群は地
震発生後ただちに遮断動作を完了するからコンセント回
路等での事故の発生は既に防止されている。
項1により、震度5程度の地震では一般のコンセント回
路等地震発生で切っても良い回路の分岐ブレーカ群を遮
断して器具や家財の転倒等による火災の発生を防止し、
避難に必要な照明や安全確保の為に必要な機器の電源は
その他の分岐ブレーカ群に接続されているので、電源は
切れることなく、安全に避難を行うことが出来るととも
に、震度6や7の地震では主幹ブレーカを遮断して家屋
倒壊による屋内配線の損傷による火災の発生を防止する
事が出来る。また請求項2,3によれば地震の発生によ
るブレーカの遮断前に停電がおきても、停電解除後再送
電まで地震検知出力信号をホールドできるので再送電時
にあらためてブレーカが遮断動作し再送電時の火災発生
を防止出来る。また請求項4,請求項5により、震度6
や7の大きな地震の発生後、主幹ブレーカは一定時間後
に遮断動作するので、避難する上で必要な照明や安全装
置は一定時間作動させ続けることが可能となって、避難
上の安全性を確保しながら、火災の発生も防止すること
が可能となる。
ーカ 701,702・・・第一の分岐ブレーカ群の分岐ブレ
ーカ 8・・・感震センサー 801・・・第一の出力信号 802・・・第二の出力信号 8011・・・記憶手段 8021・・・記憶手段 9・・・第一の引き外し制御回路 10・・・第二の引き外し制御回路 902・・・記憶手段 1002・・・記憶手段 11・・・タイマー 12・・・バックアップ電源
Claims (5)
- 【請求項1】外部信号引き外し機能を有する主幹ブレー
カと、 主幹ブレーカの二次側に接続される第一の分岐ブレーカ
群と、 主幹ブレーカの二次側に接続され、外部信号引き外し機
能を有する第二の分岐ブレーカ群と、 第一の設定震度以上による地震で第一の出力信号を発生
する第一の出力信号発生部及び第一の設定震度より大き
な第二の設定震度以上による地震で第二の出力信号を発
生する第二の出力信号発生部とを有する感震センサー
と、 第一の出力信号により、第二の分岐ブレーカ群を遮断動
作させる第一の引き外し制御回路と、 第二の出力信号により、主幹ブレーカを遮断動作させる
第二の引き外し制御回路とよりなることを特徴とする感
震遮断機能付き分電盤。 - 【請求項2】前記感震センサーと、第一及び第二の引き
外し制御回路にはバックアップ電源を接続し、第一及び
第二、もしくは第二の引き外し制御回路には,バックア
ップ電源により制御回路の出力状態を記憶する記憶手段
を設けた事を特徴とする請求項1記載の感震遮断機能付
き分電盤。 - 【請求項3】前記感震センサーにはバックアップ電源を
接続し、感震センサーの第一及び第二の出力信号発生
部、もしくは感震センサーの第二の出力信号発生部には
バックアップ電源により感震センサーの出力状態を記憶
する記憶手段を設けた事を特徴とする請求項1記載の感
震遮断機能付き分電盤。 - 【請求項4】外部信号引き外し機能を有する主幹ブレー
カと、 主幹ブレーカの二次側に接続される第一の分岐ブレーカ
群と、 主幹ブレーカの二次側に接続され、外部信号引き外し機
能を有する第二の分岐ブレーカ群と、 第一の設定震度以上による地震で第一の出力信号を発生
する第一の出力信号発生部及び第一の設定震度より大き
な第二の設定震度以上による地震で第二の出力信号を発
生する第二の出力信号発生部とを有する感震センサー
と、 第一の出力信号により、第二の分岐ブレーカ群を遮断動
作させる第一の引き外し制御回路と、 第二の出力信号発生部に接続され,前記第二の出力信号
を受けて時間のカウント動作を開始し,予め定めた時間
経過後に出力信号を出力するタイマーと, 該タイマーからの出力信号により主幹ブレーカを遮断動
作させる第二の引き外し制御回路とよりなる感震遮断機
能付き分電盤において, 前記感震センサーと、第一及び第二の引き外し制御回路
にはバックアップ電源を接続し、第一及び第二、もしく
は第二の引き外し制御回路には,バックアップ電源によ
り制御回路の出力状態を記憶する記憶手段を設けた事を
特徴とする 感震遮断機能付き分電盤。 - 【請求項5】外部信号引き外し機能を有する主幹ブレー
カと、 主幹ブレーカの二次側に接続される第一の分岐ブレーカ
群と、 主幹ブレーカの二次側に接続され、外部信号引き外し機
能を有する第二の分岐ブレーカ群と、 第一の設定震度以上による地震で第一の出力信号を発生
する第一の出力信号発生部及び第一の設定震度より大き
な第二の設定震度以上による地震で第二の出力信号を発
生する第二の出力信号発生部とを有する感震センサー
と、 第一の出力信号により、第二の分岐ブレーカ群を遮断動
作させる第一の引き外し制御回路と、前記感震センサー
の第二の出力信号発生部に接続された記憶手段からの出
力信号を受けて,時間のカウント動作を開始し,予め定
めた時間経過後に出力信号を出力するタイマーと, 該タイマーからの出力信号を受けて,主幹ブレーカを遮
断動作させる第二の引き外し制御 回路を設けてなること
を特徴とする感震遮断機能付き分電盤において,前記感
震センサーにはバックアップ電源を接続し、感震センサ
ーの第一及び第二の出力信号発生部、もしくは感震セン
サーの第二の出力信号発生部にはバックアップ電源によ
り感震センサーの出力状態を記憶する記憶手段を設けた
ことを特徴とする感震遮断機能付き分電盤。
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