JP4674684B2 - 過電流警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、主幹ブレーカの二次側の通電電流を周期的に監視し、過電流検出時に警報を発し、異常個所を表示する過電流警報装置に関する。

ゲーム機などを設備したアミューズメントセンターの商業設備では、図１に示すように配電盤から複数の分岐ブレーカの回路にそれぞれ接続されたゲーム機などの複数の装置ないし機器に分電し、それらを作動させて顧客にサービスを提供している。

この種の商業設備では、頻繁にレイアウト変更を行うため、それぞれのラインに接続する機器の設置位置が一定せず、変更がある。したがって、レイアウト変更で電流容量も変わることがある。各装置がゲーム機などのように、負荷変動のある装置である場合には、電源配線の接続時にはそのことがわからず、動作中にブレーカが働き、機械の電源が落ちてしまう結果となる。これは、商業設備にとって、大変問題が多く、営業に支障をきたすことになる。

そこで、電源ラインを常時監視し、ブレーカが落ちそうになったら電源が遮断される前に警報を出すシステムが必要となる。

前記の如き商業設備では、サービスを提供する業者側が、顧客には知らせずに、警報を知り、それに対応したい。そして、どのラインが不具合を起こしているかを知る必要がある。

そこで、現在までに、各種の過電流警報装置が開発されるに至っているが、いずれも、一つの分岐ブレーカ毎に単価の高い変流器、トランスデューサー等の電流検出器を使用しており、全体として非常にコストが高いものになっている。既存の配線にクランプ型の変流器等を電流検知センサーとして用いた場合、設備が高価となってしまう。この種の電流センサーを採用したものとしては、例えば、下記特許文献に開示された過電流警報装置が存在する。
〔特許文献〕 特開２００３−３４８７１８号公報
この種の過電流警報装置にあっては、一般に、配電盤に一体的に取り付けたものや、スピーカ等の警報発生部のみを配電盤から隔置するようにしたものであるため、装置それ自体につき多彩なレイアウトを実施し、警報機能を高めることが困難である。

そこで、本発明の一つの目的は、上記の如き先行技術を要する問題点に鑑みてなされたものであって、多彩なレイアウトを実施することが可能で、過電流発生の可能性を予知させる警報機能を大幅に高めることのできる過電流警報装置を提供しようとするものである。
また、本発明の他の目的は、多彩なレイアウトを実施することが可能で、過電流発生の可能性を予知させる警報機能を大幅に高めることができるとともに、製造コストを大幅に低減することが可能で、しかも信頼性の高い警報機能を発揮し得るようにした過電流警報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、請求項１の発明に係る過電流警報装置は、設置位置が一定でない複数の装置又は機器を作動させる設備において、既存の配電盤に設置することで、過電流発生の可能性を予知させることによりブレーカの不意の遮断を防ぐ過電流警報装置であって、前記配電盤内に、主幹ブレーカとその二次側に接続される複数の分岐ブレーカと共に、各分岐ブレーカの出力電流に応じた電流検出信号を出力するホール素子を小型センサー基板に一括して実装し、電流検出センサー基板として収納配置した電流検出手段と、前記配電盤とは別体として、前記配電盤に接続され、前記電流検出センサー基板にて検出測定された電流値を信号ラインを介して電気信号として認識し当該電気信号の電流の強さのみを減衰した信号電流に変換するアッテネータ部と、当該減衰した信号電流を実効値として算出変換する変換部と、予め設定された電流値と当該実効値を比較する比較部と、当該実効値が予め設定された電流値を越えている場合に過電流検出信号を発生させるラッチ部とで構成された制御装置と、該制御装置から出力される前記過電流検出信号に応じて各分岐ブレーカの判定出力を表示するための該配電盤及び該制御装置とは別体に構成された表示手段とからなっていることを特徴とするものである。

さらにまた、請求項２の発明に係る過電流警報装置は、請求項１に記載の過電流警報装置において、前記電流検出センサー基板の一方の側面に既存の配線との接続用電源端子を設けると共に、反対の側面にその各分岐ブレーカへの入力線を接続するための接続端子と電流検出用出力端子とを設けたことを特徴とするものである。

そしてまた、請求項３の発明に係る過電流警報装置は、請求項１に記載の過電流警報装置において、各分岐ブレーカの系統に一つでも異常がある場合、配電盤から離れた位置で該配電盤の通電状態を確認することができるようにした外部表示手段を備えていることを特徴とするものである。

本発明は、上記の如く構成されているので、これによれば、多彩なレイアウトを実施することが可能で、過電流発生の可能性を予知させる警報機能を大幅に高めることのできる過電流警報装置を得ることが可能となる。
また、本発明によれば、上記効果に加えて、製造コストを大幅に低減することが可能で、しかも信頼性の高い警報機能を発揮し得るようにした過電流警報装置を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態につき、その実施例を示した添付図面を参照して詳述する。

図１及び２は本発明の一実施例を示したもので、図１は本発明の要部を示す概要図である。図１においては、各部の説明の複雑化を避けるため、配電盤Ｈに設置される主幹ブレーカの図示を省略したほか、該配電盤に該主幹ブレーカの二次側に接続された複数の分岐ブレーカについてもそのうちの２つの分岐ブレーカＨ１、Ｈ２を図示するに止め、それ以外の分岐ブレーカの図示を省略した。したがって、それらのブレーカと共に配電盤Ｈに配設された各分岐ブレーカの出力電源に応じた電流検出信号を出力する電流検出手段としての電流検出センサーについても、そのうちの２個の電流検出センサーＡ１、Ａ２を図示するに止めねその余の電流検出センサーの図示を省略した。

図１において、１、２は分岐ブレーカＨ１、Ｈ２から電流検出センサーＡ１、Ａ２をそれぞれ経由して配線された電源ラインである。電流検出センサーＡ１、Ａ２は、図示の例にあっては、半導体を用いて製造した安価なデバイスであるホール素子からなっている。そして、電流センサー部を構成する複数の電流検出センサーは、図２に示すように、小型のセンサー基板ＳＡに一括して実装され、一つのユニットとして形成されていて、配電盤Ｈの中に収納設置される。したがって、既存の配電盤を利用することができ、新規に配電盤を増設することや、されに必要な投資が不要になる。このユニットのセンサー基板ＳＡには、その一方の側面に既存の配線との接続用電源端子を設けると共に、反対の側面にその各分岐ブレーカへの入力線を接続する接続端子と電流検出用出力端子とを設ける。そして、各電流検出センサーＡ１、Ａ２からの信号ラインＬ１、Ｌ２は、後述する制御部Ｂの各アッテネータ部（ＡＴＴ）Ｂ１に接続される。

Ｂは電流検出信号が設定電流値を越えているか否かを判定し、かつ該設定電流値を越えた場合に過電流検出信号を出力するように動作する前期配電盤Ｈとは別体に移動変位可能に構成された装置本体としての制御部、Ｃは該制御部から出力される判定出力信号に応じて各分岐ブレーカの判定出力を表示するための該配電盤Ｈ及び該制御部Ｂとは別体に移動変位可能に構成された外部警報表示手段としての警告灯である。

制御部Ｂは、装置本体の一部を構成するケースＢ′と各種の制御機器を実装した基板ＳＢとから大略構成されている。基板ＳＢには、図２に示すように、各分岐ブレーカの系統毎にアッテネータ部Ｂ１、ＡＣ／ｒｍｓ変換部Ｂ２、電流値比較部Ｂ３、ラッチ部Ｂ４が順次接続されている。そして、各ラッチ部Ｂ４は装置本体のケースＢ′の前面パネルに配設された、電源ラインを特定できるＬＥＤ等からなる複数の警報表示器ＣＢにそれぞれ接続されている。また、前記電流値比較部Ｂ３と前記ラッチ部Ｂ４との間には前者と後者とをそれぞれ接続する信号ラインと交差し、かつ前記警告灯Ｃに接続された合成部Ｂ３Ａが延設されている。

図１に示すように、前記電源ライン１、２には、例えばゲーム機の如き複数の装置１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ・・・、装置２−Ａ、２−Ｂ、２−Ｃ・・・がそれぞれ接続されている。

使用に当たっては、警告灯Ｃを店舗等の見やすい位置に設置する一方、警報表示器ＣＢを備えた制御装置Ｂをも通電状態を監視すべく待機している場所、例えば店舗等の事務所ないしその近傍に設置しておくものとする。そして、配電盤Ｈより前記電源ライン１、２に通電して上記各装置１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ、２−Ａ、２−Ｂ、２−Ｃをそれぞれ作動させると、電流は電流検出センサーＡ１、Ａ２によりそれぞれ検出測定された後、信号ラインＬ１、Ｌ２を介して制御装置Ｂの各アッテネータ部Ｂ１にそれぞれ電気信号として入力される。このアッテネータ部Ｂ１に入力された電気信号は該アッテネータ部によりその質を変えずに信号の強さを一定の減衰量に至るまで減少ないし減衰せしめられるようになっている。しかし、各センサーからの電気信号は電源周波数と同じ周波数の信号電流であるから、設定電流値と比較するためにはその実効値を算出する必要がある。このため、信号電流はアッテネータ部Ｂを通過した後、前記ＡＣ／ｒｍｓ変換部Ｂ２により実効値に変換される。

上記のように実効値に変換された信号電流は、次いで、各電流値比較部Ｂ３に入り、そこでその信号電流値が予め設定された電流値と比較され、前者が後者を越えているか否かが判定される。そして、該信号電流値が該設定電流値を越えていることが判定されると、異常信号が発生し、その信号はラッチ部Ｂ４でラッチされ、前記外部警報手段Ｃとしての警告灯に出力されてこれを点滅させると同時に前記警報表示器ＣＢにも出力され、負荷が異常に増大した機器が接続されている特定の電源ラインを該警報表示器をして点灯により表示させ、警告を与えるようになっている。
なお、設定電流値は分岐系統毎に決めることができ、過電流測定間隔は、例えば５．３秒毎に周期的に行われるようになっている。また、異常信号は本体のケースＢ′に設けたリセット・ボタンＲの押圧操作により容易にクリアすることができるようになっている。

図３は、前記実施例の一部に改変を施した変形例を示したもので、この変形例にあっては、アッテネータ部（ＡＴＴ）Ｂ１の上流側にラッシュ電流（突入電流）を防止するための回路Ｂ１′を付加し、急激な負荷の増大を発生し易い機器、例えば電動ポンプなどで発生するラッシュ電流にも有効に対応することができるようにしたものである。

本発明によれば、各分岐ブレーカの出力電流に応じた電流検出信号を出力する電流センサー部を配電盤に設ける一方、電流検出信号が設定電流値を越えているか否かを判定し、かつ該設定電流値を越えた場合に過電流検出信号を出力するように動作する制御装置を前記配電盤とは別体に構成して移動変位自在とするとともに、該制御装置からの出力信号に応じて各分岐ブレーカの判定出力を表示して過電流の発生を警告する表示手段をも前記配電盤及び前記制御装置とは別体に構成して移動変位自在としたものであるから、配電盤、制御装置、警告表示手段等の設置個所を任意に定めることができるとともに、それらの移動も容易となるため、自由なレイアウトが可能となる。したがって、電源ラインに接続される機器ないし装置のレイアウトの変更に応じて制御装置、警告表示手段等の設置位置を変更するなど多彩なレイアウトを実施することが可能となるとともに、警報機能を大幅に高めることが可能となる。
また、電流検出センサーとしてホール素子で構成したものを使用する場合には、１個当たりの単価が従来型のものより大幅に安くなるため、装置それ自体の製造コスト、従ってまた販売価格をも大幅に低減させることが可能となる。

本発明の一実施例の要部を簡略化して示す概要図である。 上記実施例における主要な回路を示すブロック・ダイアグラムである。 上記実施例の一部を改変した変形例の概要図である。 過電流警報装置を具備しない配電盤及びその電源ラインに接続された機器を簡略化して示す概要図である。

符号の説明

Ｈ 配電盤
Ｈ１、Ｈ２ 分岐ブレーカ
１、２ 電源ライン
Ａ１、Ａ２ 電流検出センサー
Ｌ１、Ｌ２ 信号ライン
ＳＡ センサー基板
ＳＢ 基板
Ｂ 制御部
Ｂ１ アッテネータ部
Ｂ２ ＡＣ／ｒｍｓ変換部
Ｂ３ 電流値比較部
Ｂ３Ａ 合成部
Ｂ４ ラッチ部
Ｃ 警告灯

Claims (3)

1. 設置位置が一定でない複数の装置又は機器を作動させる設備において、既存の配電盤に設置することで、過電流発生の可能性を予知させることによりブレーカの不意の遮断を防ぐ過電流警報装置であって、
   前記配電盤内に、主幹ブレーカとその二次側に接続される複数の分岐ブレーカと共に、各分岐ブレーカの出力電流に応じた電流検出信号を出力するホール素子を小型センサー基板に一括して実装し、電流検出センサー基板として収納配置した電流検出手段と、
   前記配電盤とは別体として、前記配電盤に接続され、前記電流検出センサー基板にて検出測定された電流値を信号ラインを介して電気信号として認識し当該電気信号の電流の強さのみを減衰した信号電流に変換するアッテネータ部と、当該減衰した信号電流を実効値として算出変換する変換部と、予め設定された電流値と当該実効値を比較する比較部と、当該実効値が予め設定された電流値を越えている場合に過電流検出信号を発生させるラッチ部とで構成された制御装置と、
   該制御装置から出力される前記過電流検出信号に応じて各分岐ブレーカの判定出力を表示するための該配電盤及び該制御装置とは別体に構成された表示手段とからなっている、ことを特徴とする過電流警報装置。
2. 請求項１に記載の過電流警報装置において、前記電流検出センサー基板の一方の側面に既存の配線との接続用電源端子を設けると共に、反対の側面にその各分岐ブレーカへの入力線を接続するための接続端子と電流検出用出力端子とを設けたことを特徴とする過電流警報装置。
3. 請求項１に記載の過電流警報装置において、各分岐ブレーカの系統に一つでも異常がある場合、配電盤から離れた位置で該配電盤の通電状態を確認することができるようにした外部表示手段を備えていることを特徴とする過電流警報装置。

Images