JP4663584B2 - ブレーカ余裕度測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、配電路等に設置されているブレーカの電流容量に対する余裕度を算出し表示するブレーカ余裕度測定装置に関する。

従来より、配電路における最大負荷電流は、配電図面等から負荷電流を算出するとともに、各負荷の稼働率等を考慮に入れた予想に基づいて算出されている。したがって、該配電路に設置するブレーカの電気容量も、上記予想に基づいた最大負荷電流の値をもとに選定されている。

そして、実際に設けられた配電路Ａに対しては、たとえば図３（ａ）に示す如きクランプメーター３２を用いた一時的な負荷電流の測定や、図３（ｂ）に示す如きデータロガー３３による電力測定等を行っており、設置されているブレーカ３１の電流容量が適正であるか否かを判断したい場合には、上記クランプメーター３２による負荷電流の測定値やデータロガー３３にて測定された電力データを分析して得られた電流値にもとづいて判断していた。尚、配電路における継続的な負荷電流測定システムとしては、特許文献１に開示されているようなものもある。

特開平７−３０８０３６号公報

しかしながら、上述したようなクランプメーター３２による測定では、測定時の電流がクランプメーター３２の表示部にただ表示されるのみである、すなわちブレーカ３１の電流容量にどれほどの余裕があるのか否か等を算出したり判断したりする（以下、単にブレーカの余裕度の測定という）ための手段を備えていないため、表示された電流の値にもとづいて作業者が一々計算等によりブレーカ３１の余裕度を測定しなければならず、該測定作業が非常に煩わしいという問題がある。さらに、クランプメーター３２を用いる場合、継続的な測定となればなるほど測定作業に手間がかかる一方、瞬間的（たとえば、０．１秒間）に大容量の負荷電流が流れる事態等を検出しにくいといった問題がある。
また、特許文献１に記載の負荷電流測定システムは、大掛かりなシステムであるため、設置及び運転に多くのコストがかかるといった問題がある。また、既に設けられている配電路Ａに対して後から組み込んで使用する等といった後付作業が非常に煩わしく、使い勝手や汎用性の点においても課題を抱えている。

一方、データロガー３３とは、そもそも電力測定用の装置であり、ブレーカ３１の電流容量の判断に必要な負荷電流の値を直接得ることはできない。したがって、データロガー３３を用いてブレーカの余裕度を測定するとなると、測定された電力データを分析して得ることができる電流値、すなわち予測値を用いることになるため、信頼性に乏しい測定しか行えないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、信頼性の高いブレーカの余裕度の測定を行うことができる上、作業者が容易にブレーカの余裕度を把握することができるブレーカ余裕度測定装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、配電路に設置されたブレーカの電流容量に対する余裕度を測定するためのブレーカ余裕度測定装置であって、前記配電路に取り付け可能で前記配電路における負荷電流を検出する電流センサと、該電流センサにて検出された負荷電流及び前記ブレーカの電流容量をもとに前記ブレーカの余裕度を算出する演算部と、該演算部にて算出された前記ブレーカの余裕度を表示するための表示部と、前記電流センサと電気的に接続されているとともに前記演算部及び表示部の動作を制御する制御部とを備えており、前記制御部は、負荷電流が前記ブレーカの電流容量に等しくなると前記表示部に「１００％」と表示するとともに、所定時間以上に亘って前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出されると、その事態を前記表示部に表示する一方、前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出されたものの、当該事態が所定時間以上に亘って継続しなかった場合には、当該事態を前記表示部に表示せず、負荷電流が前記ブレーカの電流容量に等しくなった場合と同様に「１００％」と表示し、さらに、検出された負荷電流が前記ブレーカの電流容量をどれだけ上回っているかに応じて、前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出された事態を前記表示部に表示させる前記所定時間が異なることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、測定を開始してからの負荷電流の最大値及び／又は所定時間以上に亘ってブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出された場合の負荷電流の値を日時に関連付けた状態で記憶する記憶部を備えていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２の発明において、記憶部に記憶されているデータを外部へ読み出すための外部出入力端子を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、配電路に電流センサを取り付けることで、該電流センサにて検出された実際の負荷電流にもとづくブレーカの余裕度の測定を行うことができる。したがって、信頼性の高いブレーカの余裕度の測定を容易に行うことができる。また、既に設けられている配電路に対して、後から電流センサを取り付けるだけでブレーカの余裕度の測定を行うことができるため、汎用性の点で優れている。さらに、ブレーカ余裕度測定装置に表示部を設けており、ブレーカの余裕度を随時表示するようにしているため、作業者がブレーカに実際どれほどの余裕があるのかを容易に且つリアルタイムで把握することができる、といった効果を奏する。
さらに、請求項２に記載の発明によれば、測定を開始してからの負荷電流の最大値及び／又は所定時間以上に亘ってブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出された場合の負荷電流の値を日時に関連付けた状態で記憶する記憶部を備えているため、作業者は、継続的な測定を行った後で、取得されたデータに基づいた分析を行うことができ、設置されているブレーカの適正等をより正確に判断することができる。
加えて、請求項３に記載の発明によれば、ブレーカ余裕度測定装置に外部出入力端子を設けており、記憶部に記憶されているデータを外部へ読み出し可能としている。したがって、外部コンピュータ等を利用したデータのより多角的な分析等といったことも可能となり、至便性に富む。

以下、本発明の一実施形態となるブレーカ余裕度測定装置について図面を基に説明する。

図１は、ブレーカ余裕度測定装置１を用いて配電路Ａにおけるブレーカ３１の余裕度を測定する様子を示した説明図であり、図２は、ブレーカ余裕度測定装置１のブロック構成図である。
ブレーカ余裕度測定装置１は、配電路Ａにおける負荷電流を検出するための電流センサ２、２と、後述の如き各部の動作を制御する制御部３とを備えたものであって、電流センサ２、２は制御部３と電気的に接続されており、電流センサ２、２を配電路Ａに取り付けることによって、配電路Ａを流れる負荷電流を測定することができる。さらに、ブレーカ余裕度測定装置１は、測定された負荷電流等を記憶するための記憶部（たとえば、不揮発性メモリ）４、測定された負荷電流等から後述するようなブレーカの余裕度を算出するための演算部５、測定された負荷電流や算出されたブレーカの余裕度を表示するための表示部（たとえば、液晶板等からなる液晶画面）６、該ブレーカ余裕度測定装置１を操作するための入力キー等といった入力部７、タイマ１２等を備えている。尚、これら各部４〜７は、全て上記制御部３と電気的に接続されている。

また、ブレーカ余裕度測定装置１には、充電可能なバッテリ８が搭載されており、通常、該バッテリ８を電源としている。さらに、ブレーカ余裕度測定装置１には、ＡＣアダプター２１等を接続可能な電源接続端子９や、外部コンピュータと接続するためのケーブル２２やＵＳＢメモリ等を接続可能な外部出入力端子１０等が備えられている。加えて、ブレーカ余裕度測定装置１には、バッテリ８が消耗した場合のための予備バッテリ１１が搭載されている。

上述したようなブレーカ余裕度測定装置１によるブレーカ３１の余裕度の測定について説明する。
まず、電流センサ２、２を配電路Ａに取り付けるとともに、入力部７を用いて余裕度を測定したいブレーカ３１の電流容量を入力し、配電路Ａにおける負荷電流の測定を開始する。ここで、測定される負荷電流がブレーカ３１の電流容量を超えない場合、ブレーカ余裕度測定装置１は、下記の式（１）にもとづいて算出される値（０〜１００％）をブレーカ３１の余裕度として表示部６に表示する。尚、表示は、パーセント表示とする。
（（測定された負荷電流）／ブレーカの電流容量）＊１００ ・・・ （１）

また、負荷電流の測定値がブレーカ３１の電流容量を超えたものの、以下に記載の条件を満たさない場合には、表示部６に「１００％」と表示する。さらに、３分間以上に亘ってブレーカ３１の電流容量の２倍を上回る負荷電流が測定されると、上記式（１）にもとづいてブレーカ３１の余裕度を算出し、算出された値（２００％〜）を表示部６に表示する。さらにまた、０．１秒間以上に亘ってブレーカ３１の電流容量の５倍を上回る負荷電流が測定された場合には、上記式（１）にもとづいてブレーカ３１の余裕度を算出し、その値（５００％〜）を表示する。そして、表示部６に２００％以上の値（５００％以上の表示も含む）が一旦表示されると、該表示は、次に２００％以上の値を表示する上記条件が成立するまで又は作業者によって入力部７等を利用した確認作業が行われるまで表示部６に表示され続ける。尚、次に２００％以上の値を表示する上記条件が成立した場合には、該条件におけるブレーカ３１の余裕度が新たに表示される。

さらに、ブレーカ余裕度測定装置１は、測定開始からの負荷電流のピーク値を記憶部４へ測定日時とともに上書き記憶するとともに、上記２００％以上の表示を行う条件が成立した日時及びその時の負荷電流の測定値を記憶部４へ記憶する。このようにして記憶部４に記憶されたデータは、入力部７等の操作によって表示部６に表示させることができる。また、ケーブル２２やＵＳＢメモリ等を接続すれば、記憶部４に記憶されているデータを外部へ読み出すことができる。

加えて、バッテリ８を電源とした使用中にバッテリ８が消耗した場合や、外部電源に接続して使用している際に停電が起こった場合、ブレーカ余裕度測定装置１では、制御部３により電源を予備バッテリ１１へ切り換える。尚、電源の予備バッテリ１１への切り換えを行った場合、ブレーカ余裕度測定装置１は、予備バッテリ１１への切り換え直前の表示部６における表示内容の表示維持のみを行い、負荷電流の測定やブレーカ余裕度の測定といった動作は行わない。

上述したようなブレーカ余裕度測定装置１によれば、配電路Ａに電流センサ２、２を取り付けるとともに、測定対象となるブレーカ３１の電流容量を入力するだけで、検出した実際の負荷電流にもとづいたブレーカ３１の余裕度の測定を行う。したがって、信頼性の高いブレーカの余裕度の測定を容易に行うことができる。さらに、既に設けられている配電路Ａに対して、後から設置してブレーカ３１の余裕度の測定を行うことができ、汎用性の点で優れている。
また、ブレーカ余裕度測定装置１に表示部６を設けており、ブレーカ３１の余裕度を随時表示するようにしているため、作業者がブレーカ３１の余裕度を容易に且つリアルタイムで把握することができる、といった効果を奏する。

さらに、測定開始から負荷電流がブレーカ３１の電流容量を超えない場合には、上記式（１）にもとづいてブレーカ３１の余裕度を算出し、表示部６にリアルタイムで表示するため、ブレーカ３１に実際どれほどの余裕があるのかを作業者に容易に把握させることができる。
さらにまた、ブレーカ３１の電流容量の２倍を上回る負荷電流が３分間以上に亘って検出された場合や、ブレーカ３１の電流容量の５倍を上回る負荷電流が０．１秒間以上に亘って検出された場合には、その旨を報知する表示を表示部６に行うとともに、該表示を、上記条件が再び成立するまで又は作業者によって入力部７等を利用した確認作業が行われるまで行う。したがって、上記事態を作業者に確実に把握させることができる。

またさらに、ブレーカ余裕度測定装置１に記憶部４を設けており、該記憶部４に、測定開始からの負荷電流のピーク値を記憶部４へ測定日時とともに上書き記憶するとともに、上記条件が成立した日時及びその時の負荷電流の測定値を記憶する。そして、記憶部４に記憶されているデータを、入力部７等の操作によって表示部６に表示可能としている。したがって、作業者は、継続的な測定を行った後で、取得されたデータに基づいた分析を行うことができ、設置されているブレーカの適正等をより正確に判断することができる。
また、ブレーカ余裕度測定装置１に外部出入力端子１０を設け、外部コンピュータと接続するためのケーブル２２やＵＳＢメモリ等を接続可能としており、記憶部４に記憶されているデータを外部へ読み出し可能としている。したがって、外部コンピュータ等を利用したデータのより多角的な分析等といったことも可能となり、至便性に富む。

加えて、ブレーカ余裕度測定装置１に予備バッテリ１１を備えており、バッテリ８使用中にバッテリ８が消耗した場合や外部電源と接続中に停電が起こった場合には、予備バッテリ１１へ切り換えることで、少なくとも表示部６における余裕度の表示を維持可能としている。したがって、停電等といった不測の事態や周囲に外部電源がない場合であっても、少なくとも予備バッテリ１１への切り換え直前の表示内容が維持されるため、該表示にもとづいてブレーカの適正等を判断可能であり、充電し直したり停電の復旧を待って再度測定を行わなければならないといった事態を回避することができる。

なお、本発明のブレーカ余裕度測定装置に係る構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、制御部、表示部、記憶部、入力部、外部出入力端子、及び予備バッテリ等に係る構成を、必要に応じて適宜変更することができる。

たとえば、表示部内部にバックライトを設けて、暗所においても好適に利用可能とするように構成してもよいし、無線通信のための送受信部を設けて、入力キー等による直接操作に加えて、リモコン等による操作をも可能とするような構成としても何ら問題はない。
また、スピーカ等の音発生部（報知手段）を設け、ブレーカの電流容量を超える電流が継続的に検出されるような場合には、音発生部による報知を行うようにしてもよいし、ランプを点滅又は点灯させる等して作業者に注意を促すような構成を採用することも可能である。尚、上記実施形態では、表示部が報知手段としての機能を兼ね備えた構成となっている。

さらに、上記実施形態では、ブレーカの電流容量の２倍を上回る負荷電流が３分間以上に亘って検出された場合、及びブレーカの電流容量の５倍を上回る負荷電流が０．１秒間以上に亘って検出された場合を、通常表示とは異なる表示を行うための条件としているが、該条件については適宜変更可能であるし、表示部における表示内容も上記実施形態に記載のパーセント表示に何ら限定されることはない。さらにまた、ブレーカの余裕度の測定にあたって、対象となるブレーカの電流容量を入力部を介して入力する構成としているが、測定の度に電流容量を入力するのではなく、予めブレーカの電流容量として複数パターンを登録させておき、余裕度測定にあたってはそのうちの一つを選択するような構成とすることも可能である。
加えて、ブレーカ余裕度以外のデータ（たとえば、負荷電流の検出値）等を表示部に表示させるような構成としてもよいし、表示部における表示態様を切り換えるような切換手段を設置することも当然可能である。

ブレーカ余裕度測定装置を用いて配電路Ａにおけるブレーカの余裕度を測定する様子を示した説明図である。 ブレーカ余裕度測定装置のブロック構成図である。 （ａ）は、クランプメーターを用いた一時的な負荷電流の測定を示した説明図であり、（ｂ）は、データロガーによる電力測定を示した説明図である。

符号の説明

１・・ブレーカ余裕度測定装置、２・・電流センサ、３・・制御部、４・・記憶部、５・・演算部、６・・表示部、７・・入力部、８・・バッテリ、９・・電源接続端子、１０・・外部出入力端子、１１・・予備バッテリ、１２・・タイマ。

Claims (3)

1. 配電路に設置されたブレーカの電流容量に対する余裕度を測定するためのブレーカ余裕度測定装置であって、
   前記配電路に取り付け可能で前記配電路における負荷電流を検出する電流センサと、該電流センサにて検出された負荷電流及び前記ブレーカの電流容量をもとに前記ブレーカの余裕度を算出する演算部と、該演算部にて算出された前記ブレーカの余裕度を表示するための表示部と、前記電流センサと電気的に接続されているとともに前記演算部及び表示部の動作を制御する制御部とを備えており、
   前記制御部は、負荷電流が前記ブレーカの電流容量に等しくなると前記表示部に「１００％」と表示するとともに、所定時間以上に亘って前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出されると、その事態を前記表示部に表示する一方、前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出されたものの、当該事態が所定時間以上に亘って継続しなかった場合には、当該事態を前記表示部に表示せず、負荷電流が前記ブレーカの電流容量に等しくなった場合と同様に「１００％」と表示し、
   さらに、検出された負荷電流が前記ブレーカの電流容量をどれだけ上回っているかに応じて、前記ブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出された事態を前記表示部に表示させる前記所定時間が異なることを特徴とするブレーカ余裕度測定装置。
2. 測定を開始してからの負荷電流の最大値及び／又は所定時間以上に亘ってブレーカの電流容量を上回る負荷電流が検出された場合の負荷電流の値を日時に関連付けた状態で記憶する記憶部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のブレーカ余裕度測定装置。
3. 記憶部に記憶されているデータを外部へ読み出すための外部出入力端子を備えていることを特徴とする請求項２に記載のブレーカ余裕度測定装置。

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