JP4954512B2

JP4954512B2 - 電力分電盤

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Publication number: JP4954512B2
Application number: JP2005246129A
Authority: JP
Inventors: 浩治小林; 幸夫岡田; 賢治國吉; 幹生小松
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: JP2007060522A

Description

本願発明は、電力分電盤内に配線された電力線に接続して用いられ、電力線搬送通信の通信帯域を遮断してかつ配線インピーダンス値を高くするインピーダンス整合部を備えた電力線搬送通信用フィルタ部材を備えた電力分電盤に関するものである。

従来から、特開２００４−３５６７７１号公報に示される如く、電力線搬送通信に用いられる電力分電盤において、通信の品質を高めるためにインピーダンス整合部を用いることは知られている。図１０（ａ）は電力線搬送通信で用いられる電力分電盤１においてインピーダンス整合部２０を使用している様子を示す配線図である。電力分電盤１には外部から電力を引き入れる電力線である主幹電力線８１と、そこから個別に配電する電力線である個別電力線８２が配線されている。電力線はさらに電圧線と、接地されている中性線に分けられる。主幹電力線８１は２本の電圧線８１ａと１本の中性線８１ｂの計３本から構成されている。主幹電力線８１の電圧線８１ａからは個別電力線８２の電圧線８２ａが分岐されており、主幹電力線８１の中性線８１ｂからは個別電力線８２の中性線８２ｂが分岐されている。個別に給電を行う個別給電回路は、電圧線８２ａと中性線８２ｂが各一本ずつを一組として構成されている。主幹電力線８１には主幹ブレーカー４２が取り付けられており、個別電力線８２には個別ブレーカー４３が取り付けられている。電力線搬送通信を行う情報端末６や、冷蔵庫やドライヤー、電磁調理器といった電気機器９は、個別電力線８２からコンセント８３を通じて給電される。

ところで、電力線搬送通信は、電力線回路に起因する阻害要因によって、通信の品質が低下し、通信速度が低下する場合や、正しい通信が行われなくなる場合がある。その阻害要因に、電力線搬送波の減衰がある。電力線搬送通信は電力線搬送波によって伝達されるが、その電力線搬送波が減衰すると、電力線搬送波を受信した通信端末が情報を正しく抽出することが出来ないか、あるいは通信端末が電力線搬送波を受信することが出来ない。そのため、結果として電力線搬送通信の通信品質が低下する。

電力線搬送波の減衰は、電力線搬送通信の経路のインピーダンス値が減少することによって生じる。電力線搬送通信を行う複数の情報端末６の間に存在する通信経路である電力線に、インピーダンス値を低下させる要因が接続されている場合、その通信経路によって送信される電力線搬送波は減衰する。インピーダンス値の低下要因としては、個別電力線８２に接続されている電気機器９がある。電気機器９が内部に有する電源回路は、電圧線と中性線との間のインピーダンス値を低下させる要因となる。すなわち、電力線搬送通信を行う複数の情報端末６間の通信経路上に電気機器９が接続されている場合は、電力線搬
送波が減衰して電力線搬送通信が正常に行われない場合がある。

上記電力線搬送波の減衰による問題を解決し、電力線搬送通信の品質を向上させるため、特開２００４−３５６７７１号公報においては、図１０（ａ）に示すように電力分電盤１内において、個別電力線８２上にインピーダンス整合部２０を設置している。このインピーダンス整合部２０の回路図を図１０（ｂ）に示す。インピーダンス整合部２０は電力線のインピーダンス値を高くするインピーダンスアッパー部２１を有しており、電気回路用の部材であるコイル２１を用いている。これにより、電力線搬送通信の経路である電気回路のインピーダンス値低下を防いで、電力線搬送通信の品質を向上させている。

ところで、図１０（ｂ）に示すインピーダンスアッパー部２１を電気回路中に挿入すると、電気機器９から電力線へ放出されるノイズ量が増加したり、電力線から空中へ放出されるノイズが増加したり、また電力線８に接続されている複数の電気機器９におけるノイズ起因のトラブルが発生する可能性がある。電力線搬送波の伝達する情報はノイズによって誤りを生じる可能性があるため、通信品質を高くするためにはこのノイズ対策を行う必要がある。従来例においては、図１０（ｂ）に示すように電力線搬送通信の通信帯域を遮断するインピーダンス低下部２２を、２本の電力線８にまたがるように設置することにより、電力線搬送通信帯域のノイズを抑制してこの問題を解決している。ここでは、インピーダンス低下部２２として、電気回路用部材であるコンデンサ２２を用いている。
特開２００４−３５６７７１号公報

しかしながら、この場合には、インピーダンス低下部２２は電力線搬送に用いられる通信帯域のノイズ対策を行うことから、電力線搬送波もその影響を受ける。すなわち、インピーダンス低下部２２のコンデンサ２２は、電力線搬送通信に使用する帯域のノイズを抑制する機能を持つことから、電力線搬送波の通信も同様に抑制される。よって電力線搬送波はインピーダンス整合部２０を越えて情報伝達することが出来ないため、通信経路にインピーダンス整合部２０が存在する電力線搬送通信を行うことが出来なくなる。

電力線搬送通信は通信用の特別な配線を必要とせず、各所に設置したコンセント８３に通信機器６を接続することにより情報通信が可能であるという利便性を有するが、インピーダンス整合部２０を接続した個別の配電用電力回路については、インピーダンス整合部２０をまたがる電力線搬送通信が不可能になる。したがって、電力線搬送通信の利便性が著しく低下するという問題点がある。

インピーダンス整合部２０を電力線から取り除けば再び電力線搬送通信が可能となるが、既存の電力線配線からインピーダンス整合部２０を取り除くことは、既設の電力線を切断する工事を伴うことから困難であり、電力線搬送通信の利用者に負担を強いる。同様に、既存の電力線に新たにインピーダンス整合部２０を追加することも、既設の電力線を切断する工事を伴うことから困難である。

本願発明は、上記背景を鑑みて発明されたものであり、その課題は、電力線搬送通信の利用者に負担をかけることなく、既存の電力線配線において、ノイズ抑制の効果と電力線搬送波の減衰を防ぐ効果を容易に設定可能となるような、電力線搬送通信用フィルタ部材を備えた電力分電盤を提供することである。

ところで、電力線搬送通信の品質向上を実現するためには、電力線搬送通信の経路である電気回路のノイズを最小限にして、かつインピーダンスを最も高めた状態にすることが望ましい。すなわち、電力分電盤１において、電力線搬送通信を行う複数の情報端末６の間に存在する通信経路以外の電力線はノイズ抑制と電力線搬送の減衰を防ぎ、通信経路である電力線については電力線搬送通信を可能となるようになせば、電力線搬送通信の品質を高める機能を有する電力分電盤を提供することが可能である。

本願発明のもう一つの課題は、電力分電盤内に配線されている電力線において、電力線搬送通信に用いられる周波数帯のノイズを抑制し電力線搬送の減衰を防ぐようになす制御を実現することによって、電力線搬送通信の品質を高めることのできる電力分電盤を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る電力分電盤の発明にあっては、電力線搬送通信を行う電力分電盤内に配線された電力線に接続して用いられ、電力線搬送通信の通信帯域を遮断してかつ配線インピーダンス値を高くするインピーダンス整合部と、前記インピーダンス整合部の有効／無効状態の切替を行うスイッチと、外殻を構成する筐体に設けられた制御端子とを備えて、当該制御端子に接続された制御信号線を経由する制御信号によりスイッチの切換を可能となした一乃至複数の電力線搬送通信用フィルタ部材と、前記制御端子および前記スイッチを経由して前記制御信号によって前記インピーダンス整合部の有効または無効を外部制御するスイッチ制御部とを具備するようになしたものである。

請求項２に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１に記載の電力分電盤において、前記スイッチ制御部は予め設定した複数の前記インピーダンス整合部の有効／無効状態の組み合わせを切替えるスイッチ制御を行うようになしたものである。

請求項３に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１または２に記載の電力分電盤において、前記スイッチ制御部は電力線搬送通信の監視と制御が可能であるようになしたものである。

請求項４に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至３に記載の電力分電盤において、前記インピーダンス整合部はコイルとコンデンサから構成された電気回路であり、前記スイッチは前記電気回路の接続／切断状態を切替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチであるようになしたものである。

請求項５に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至４に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の外殻を構成する筐体に、前記インピーダンス整合部の有効／無効状態を表示する機能を有するようになしたものである。

請求項６に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至５に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の接続する個数の変更により、電力線に対する通信帯域遮断能力と配線インピーダンス値を高める能力とを調整可能となしたものである。

請求項７に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至６に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材に、電力分電盤に用いられるブレーカーを内蔵するようになしたものである。

（削除）

請求項１に係る電力分電盤の発明にあっては、電力線搬送通信用フィルタ部材のインピーダンス整合部の有効／無効状態の切替を行うスイッチを備えたことから、既存の電力線配線において、ノイズ抑制の効果と電力線搬送波の減衰を防ぐ効果の有効／無効切替を容易に設定が可能となる。このとき、スイッチ制御部は電力線搬送通信の経路上に接続されたインピーダンス整合部を無効とし、その他の経路上に接続されたインピーダンス整合部を有効とするスイッチ制御を行うようになしたことから、電力線搬送通信の経路以外からのノイズを抑制し、また経路上のインピーダンスを高める効果が最大となり、電力線搬送通信の品質を高めることのできる電力分電盤を提供することが可能となる。このとき、電力線搬送通信用フィルタ部材は、制御端子に接続された制御信号線を経由する制御信号によりスイッチ制御可能であるので、制御機器によって遠隔から自動的にインピーダンス整合部の有効／無効状態を切替えることが可能となる。

請求項２に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１に記載の電力分電盤において、スイッチ制御部は予め設定した複数のインピーダンス整合部の有効／無効状態の組み合わせを切替えるスイッチ制御を行うようになしたことから、電力線搬送通信利用者は、利用状況に合わせたスイッチの制御を容易に行うことが可能となる。また、頻度の高い通信経路を予め設定しておくことにより、頻度の高い通信経路に容易に設定することが可能になることから、高品質の電力線搬送通信を提供することが可能となる。

請求項３に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１または２に記載の電力分電盤において、前記スイッチ制御部は電力線搬送通信の監視と制御が可能であるようになしたことから、電力線上の無意味な通信を防ぐことが可能となり、電力線搬送通信の品質が向上する。また、電力線搬送通信に設定された優先度に応じた制御が可能となり、利用者にとっての利便性が高く、かつ品質の高い電力線搬送通信を提供することが可能となる。

請求項４に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至３に記載の電力分電盤において、前記インピーダンス整合部はコイルとコンデンサから構成された電気回路であり、前記スイッチは前記電気回路の接続／切断状態を切替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチであるようになしたことから、既存の電力線配線にインピーダンス整合部を実装することが容易となり、またインピーダンス整合部の有効／無効を切替えるスイッチも単純な機構で実現可能となる。

請求項５に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至４に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の外殻を構成する筐体に、前記インピーダンス整合部の有効／無効状態を表示する機能を有するようになしたことから、インピーダンス整合部の有効／無効を設定する者が、電力分電盤の設置場所において、容易に有効／無効の状態を確認可能となり、作業効率が向上する。また、制御状態を容易に確認できることから、手動で制御を行う場合にも設定の誤りを防ぐことが可能となる。

請求項６に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至５に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の接続する個数の変更により、電力線に対する通信帯域遮断能力と配線インピーダンス値を高める能力とを調整可能となしたことから、電力線配線に対するフィルタ部材の能力調整を容易となしたものである。

請求項７に係る電力分電盤の発明にあっては、請求項１乃至６に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材に、電力分電盤に用いられるブレーカーを内蔵するようになしたことから、既存の電力線配線にインピーダンス整合部の追加を行う場合に、既存の電力分電盤で用いられているブレーカー部材と交換するだけで完了するため、インピーダンス整合部の追加に伴う、配線切断を伴うような手間のかかる工事が不要となり、施工の困難性が減少すると共に、電力線搬送通信の利用者にとって工事に伴う負担を軽減する効果がある。

（削除）

図１〜図４は、本願の第一実施形態である電力分電盤１と電力線搬送通信で用いられるフィルタ部材２を示している。この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、電力線搬送通信を行う電力分電盤１内に配線された電力線に接続して用いられ、電力線搬送通信の通信帯域を遮断してかつ配線インピーダンス値を高くするインピーダンス整合部２０と、前記インピーダンス整合部２０の有効／無効状態の切替を行うスイッチ３とを備えている。

又、この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、インピーダンス整合部２０はコイル２１とコンデンサ２２から構成された電気回路であり、スイッチ３は電気回路の接続／切断状態を切替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチである。

又、この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、外殻を構成する筐体に制御端子３２１を設け、制御端子３２１に接続された制御信号線７１を経由する制御信号によりスイッチ３の操作を可能となしている。

又、この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、接続する個数の変更により電力線に対する通信帯域遮断能力と、配線インピーダンス値を高める能力を調整可能となしている。

又、この実施形態における電力分電盤１は、電力線搬送通信用フィルタ部材２を有し、またスイッチ制御部７を有し、前記スイッチ制御部７は電力線搬送通信の経路上に接続されたインピーダンス整合部２０を無効とし、その他の経路上に接続されたインピーダンス整合部２０を有効とするスイッチ制御を行うようになしている。

又、この実施形態における電力分電盤１は、スイッチ制御部７は予め設定した複数のインピーダンス整合部２０の有効／無効状態の組み合わせを切替えるスイッチ制御を行うようになしている。

又、この実施形態における電力分電盤１は、スイッチ制御部７は電力線搬送通信の監視と制御が可能であるようになしている。

以下、この実施形態を詳細に説明する。図１の図中のフィルタ部材２０１〜２０８とフィルタ部材２とは同等である。この実施形態の電力分電盤１では、図１に示す如く、外部から電力を引き入れる電力線である主幹電力線８１と、主幹電力線から個別に分電する電力線である個別電力線８２が配線されている。主幹電力線８１は２本の電圧線８１ａと、１本の中性線８１ｂの計３本から構成されている。

主幹電力線８１の電圧線８１ａからは個別電力線８２の電圧線８２ａが分岐されており、主幹電力線８１の中性線８１ｂからは個別電力線８２の中性線８２ｂが分岐されている。個別電力線８２は電圧線８２ａと中性線８２ｂ各一本ずつを一組として個別電力回路が構成されている。主幹電力線８１には主幹ブレーカー４２が取り付けられており、個別電力線８２にはフィルタ部材２０１〜２０８及び個別ブレーカー４３が取り付けられている。

電力線搬送通信を行う情報端末６や、冷蔵庫やドライヤー、電磁調理器等である電気機器９は、個別電力線８２からなる個別電力回路に接続された複数のコンセント８３を通じて給電される。

主幹電力線８１と個別ブレーカー４３との間の個別電力線８２には、フィルタ部材２０１〜２０８が接続されている。フィルタ部材２の電気機器９に近い側の端子２４には個別ブレーカー４３が接続されており、フィルタ部材２の主幹ブレーカー４２に近い側の端子２３と主幹電力線の間には機器は接続されていない。８個のフィルタ部材２０１〜２０８は、８系統の個別電力回路に各１個ずつ接続されている。

主幹ブレーカー４２と個別ブレーカー４３との間の主幹電力線８１には、スイッチ制御部７が接続されている。スイッチ制御部７には主幹電力線８１のほかに、スイッチ３を制御する制御信号の経路である制御信号線７１が接続されている。

制御信号線７１は個別電力線８２上に設けられたフィルタ部材２の有する制御端子３２１に接続されている。スイッチ制御部７は、制御信号線７１を通じて制御信号をフィルタ部材２のスイッチ３であるリレー部に送信することにより、スイッチ３の制御を行い、これによりフィルタ部材２の有するインピーダンス整合部２０の有効／無効を切替える制御を行う。

スイッチ制御部７には、電力分電盤１の外部から外部制御機器７２が接続されている。

図２は、図１に示す電力分電盤１に８個用いられているフィルタ部材２０１〜２０８と同じ構造を有するフィルタ部材２を示す。図２（ａ）はフィルタ部材２と、フィルタ部材２に接続されたブレーカー部材４１の有する電気回路の構造を示す。フィルタ部材２には個別電力線８２を接続するための端子２３、端子２４が設けられている。端子２３、端子２４にはそれぞれ個別電力線８２の電圧線８２ａ、中性線８２ｂを１本ずつ接続する。端子２３は個別電力線８２の主幹ブレーカー４２に近い側に接続され、端子２４は個別電力線８２から給電される電気機器９に近い側に接続される。端子２４には、ブレーカー部材４１が接続されている。端子２３と端子２４の間には、インピーダンス整合部２０とスイッチ３の電気回路を有する。

また、フィルタ部材２には、個別電力線８２を接続する端子２３、端子２４の他に、スイッチ３に対する制御信号の経路となる制御信号線７１を接続する制御端子３２１を有する。

インピーダンス整合部２０のうちインピーダンスアッパー部２１は、２個のインダクタンス成分を持つコイルであり、インピーダンス低下部２２は１個のコンデンサである。インピーダンスアッパー部２１であるコイルは、１個が個別電力線８２の電圧線８２ａ上に接続され、もう１個は個別電力線８２の中性線８２ｂ上に接続されている。ここで、インダクタンス成分としては、フェライトコア等の素材からなるチョークコイル等を用いる。

フィルタ部材２の有する回路において、インピーダンス低下部２２よりも電気機器９に近い部分には、個別電力線８２の電圧線８２ａと中性線８２ｂとを接続する支線が接続されており、その支線上にはインピーダンス低下部２２であるコンデンサが接続されている。コンデンサは、アクロスラインに適合した、安全性を考慮した部材を用いる。

フィルタ部材２の有する回路には、スイッチ３としてラッチ型のリレー回路３個を有している。スイッチ３としてはラッチ型リレーのほか、ラッチ型ではないリレーを用いても良い。また、電子式の開閉回路を用いることも出来る。

３個のスイッチ３の内１個は、インピーダンスアッパー部２１であるコイルと個別電力線８２との２接点の間に接続されており、インピーダンスアッパー部２１とスイッチ３は並列に接続されている。スイッチ３の別の１個も、もう一つのインピーダンスアッパー部２１であるコイルと個別電力線８２とが接している２点の間に接続され、もう一つのインピーダンスアッパー部２１と並列に接続されている。スイッチ３の内残りの１個は、インピーダンスアッパー部２１であるコンデンサが接続されている支線に、インピーダンス低下部２２と直列に接続されている。スイッチ３であるラッチ型のリレーは、制御端子３２１に接続された制御信号線７１からの制御信号である電流印加により開閉を行う。

フィルタ部材２の端子２４に接続されているブレーカー部材４１はブレーカー４を有している。ブレーカー４は個別電力線８２の電圧線８２ａと中性線８２ｂ上に各１個接続されている。

図２（ｂ）はフィルタ部材２とブレーカー部材４１の斜視図である。フィルタ部材２の筐体表面には、端子部材３２を設けており、端子部材３２は制御端子３２１を有している。ブレーカー部材４１は筐体の表面にブレーカースイッチ４１１を有している。

スイッチ３の開閉によって、フィルタ部材２内部の電気回路は構成が変更され、インピーダンス整合部２０は有効／無効が切替えられる。図３にその様子を示す。インピーダンス整合部２０が有効となっている回路構成を図３（ａ）に示す。図３（ａ）において、インピーダンスアッパー部２１と並列に接続されている２個のスイッチ３はＯＦＦ、つまり回路を切断する状態になっている。またインピーダンス低下部２２であるコンデンサと直列に接続されているスイッチ３はＯＮ、つまり回路を接続する状態になっている。これにより、インピーダンスアッパー部２１であるコイルは電気回路のインピーダンス値を高め、インピーダンス低下部２２であるコンデンサは機器側のノイズを抑制する状態となって、インピーダンス整合部２０が有効な状態となっている。

図３（ｂ）には、インピーダンス整合部２０が無効となっている状態を示す。フィルタ部材２の有する３個のスイッチ３の内、インピーダンスアッパー部２１と並列に接続されている２個のスイッチ３はＯＮになっている。これによりインピーダンスアッパー部２１であるコイルは接続されていないのと同じ状態になり、回路のインピーダンスを高めることは出来ない。インピーダンス低下部２２と直列に接続されているスイッチ３はＯＦＦになっており、インピーダンス低下部２２であるコンデンサはノイズを抑制することが不可能となる。これにより、インピーダンス整合部２０は無効となる。

図３において、インピーダンスアッパー部２１と並列に接続されている２個のスイッチ３がＯＮのときは、インピーダンス低下部２２と直列に接続されている１個のスイッチ３は逆のＯＦＦとなっており、そのＯＮとＯＦＦを入れえた場合も同様である。インピーダンス整合部２０の有効／無効を切替えるためには、インピーダンスアッパー部２１と並列に接続されている２個のスイッチ３に入力される制御信号と、インピーダンス低下部２２と直列に接続されている１個のスイッチ３に入力される制御信号は論理逆転させておく必要がある。

図４は、図１に示す電力分電盤１が有する８個のフィルタ部材２０１〜２０８の制御状態を示す図である。図４の左列は、８個のフィルタ部材２０１〜２０８を識別するために付けられた番号を記載して、制御状態を確認したいフィルタ部材２０１〜２０８を特定している。図４の右側の列は、左側の列で特定されたフィルタ部材２０１〜２０８の有するインピーダンス整合部２０が有効であるか、無効となっているかを示している。例えば、フィルタ部材２０１のインピーダンス整合部２０は有効となっており、電気回路のインピーダンスを高める機能及び電力線搬送に用いられる周波数帯のノイズを抑制する機能が有効となっている。また、フィルタ部材２０４の有するインピーダンス整合部２０は無効となっており、電気回路のインピーダンスを高める機能及び電力線搬送に用いられる周波数帯のノイズを抑制する機能が無効となっている。

第一実施形態において、電力線分電盤１が品質の高い電力線搬送通信を提供する方法を述べる。最初、電力線搬送通信が行われていない状態において、個別に配電する回路に接続されている８個のフィルタ部材２０１〜２０８が有するインピーダンス整合部は無効になっている。この状態は通信待機状態である。

通信待機状態において、フィルタ部材２０４の配下に接続されている情報端末６ａと、フィルタ部材２０８の配下に接続されている情報端末６ｂが通信する場合を説明する。情報端末６には、端末を特定することが出来る固体識別情報が割り振られている。情報端末６ａから、電力線搬送通信により通信開始信号が送信される。このとき、情報端末６ａは、スイッチ制御部７による通信開始許可信号を受信するまで、情報端末６ｂとの電力線搬送通信を開始しない。通信開始信号には、送信元情報端末である情報端末６ａと、送信先情報端末である情報端末６ｂの固体識別及び、通信開始を要求する情報が含まれている。スイッチ制御部７は、電力分電盤１に接続されている全ての情報端末６が、どのフィルタ部材２０１〜２０８の配下に接続されているかを記憶する回路構成記憶部を有している。回路構成記憶部には、設定者が予め登録した通信開始信号に含まれている送信先情報端末と送信元情報端末についての情報から、それら端末を配下にするフィルタ部材２０４とフィルタ部材２０８を特定し、その２つのフィルタ部材が有するインピーダンス整合部２０を無効に制御し、残りの６個のフィルタ部材の有するインピーダンス整合部２０を有効にする制御を行う。このときの制御の状態を、図４に示す。このことにより、電力線搬送通信が行われる通信経路上のインピーダンスが高められると共に、電力線搬送通信の経路でない個別電力線８２に接続された情報端末６や電気機器９に起因するノイズを抑制して、電力線搬送通信の品質を高めている。フィルタ部材２０１〜２０８の制御は、制御信号線７１を経由して送信される制御信号によって、フィルタ部材２０１〜２０８の有する制御端子３２１経由でスイッチ３であるリレーを制御することによって行われる。

スイッチ制御部７からは、通信許可信号が電力線搬送通信により送信される。通信許可信号を受信した情報端末６ａは、情報端末６ｂとの電力線搬送通信を開始する。

情報端末６ａが通信を終了する際には、通信の最後に通信終了信号を送信する。通信終了信号を受信したスイッチ制御部７は、全てのフィルタ部材２０１〜２０８の有するインピーダンス整合部２０を無効にして、通信待機状態にする。

また、上記の通信開始信号に、送信元情報端末である情報端末６ａと、送信先情報端末である情報端末６ｂの固体識別及び、通信開始を要求する情報のほか、優先度情報を含めても良い。この場合の通信は、情報端末６ａ、６ｂが通信を行っている間に、インピーダンス整合部２０を有効にした６個のフィルタ部材を、定期的に一定時間無効にし、配下の情報端末６からの通信開始要求を受信する。スイッチ制御部７が通信開始要求信号を受信すると、その信号に含まれる優先度と、現在通信を行っている情報端末６ａ、６ｂ間の通信の優先度とを比較する。そして優先度の高い方の情報を通信可能にするように、フィルタ部材２０１〜２０８の制御と、情報端末６の制御を行う。

また、スイッチ制御部７は、図４に示すように、全てのフィルタ部材２０１〜２０８の有効／無効状態の組み合わせを記憶しておく機能を有する。外部制御機器７２から、記憶している制御状態を切替える制御信号が送信されると、制御状態記憶部の有する情報に基づいて、フィルタ部材２０１〜２０８に対して有効／無効の制御を行う。このことにより、電力線搬送通信の利用者は、望ましいフィルタ部材２の制御状態を、一操作で実現することが可能になり、利用者に対して利便性を提供することが可能となる。

第一実施形態においては、インピーダンス整合部２０の有効／無効状態の切替を行うスイッチ３を備えたことから、従来は既存の電力線配線に対してインピーダンス整合部の効果の有効／無効の切替は、電力線配線を切断する工事を伴ってインピーダンス整合部２０を取り付け／取り外しによって行っていたことが、スイッチ３の切替によって実現可能となった。

又、インピーダンス整合部２０はコイル２１とコンデンサ２２から構成された電気回路であり、スイッチ３は電気回路の接続／切断状態を切替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチであるようになしたことから、既存の電力線配線にインピーダンス整合部２０を実装することが容易となり、またインピーダンス整合部２０の有効／無効を切替えるスイッチ３も単純な機構で実現可能となった。

又、制御端子３２１に接続された制御信号線７１を経由する制御信号によりスイッチ３の操作を可能となしたことから、制御機器によって遠隔から自動的にインピーダンス整合部２０の有効／無効状態を切替えることが可能となった。

又、フィルタ部材２を接続する個数の変更により電力線に対する通信帯域遮断能力と、配線インピーダンス値を高める能力を調整可能となしたことから、既存の電力線配線においてフィルタ部材の能力調整を容易となった。

又、スイッチ制御部７は電力線搬送通信の経路上に接続されたインピーダンス整合部２０を無効とし、その他の経路上に接続されたインピーダンス整合部２０を有効とするスイッチ制御を行うようになしたことから、電力線搬送通信の経路以外からのノイズを抑制し、また経路上のインピーダンスを高める効果が最大になり、電力線搬送通信の品質を高めることのできる電力分電盤１を提供することが可能となった。

又、スイッチ制御部７は予め設定した複数のインピーダンス整合部２０の有効／無効状態の組み合わせを切替えるスイッチ制御を行うようになしたことから、電力線搬送通信利用者は、利用状況に合わせたスイッチ３の制御を容易に行うことが可能となる。また、頻度の高い通信経路を予め設定しておくことにより、頻度の高い通信経路に容易に設定することが可能になることから、高品質の電力線搬送通信を提供することが可能となった。

又、スイッチ制御部７は電力線搬送通信の監視と制御が可能であるようになしたことから、電力線上の無意味な通信を防ぐことが可能となり、電力線搬送通信の品質が向上する。また、電力線搬送通信に設定された優先度に応じた制御が可能となり、利用者にとっての利便性が高く、かつ品質の高い電力線搬送通信を提供することが可能となる。

さらに、第一実施形態においては、外部制御機器７２からフィルタ部材２の制御を可能となしたことから、スイッチ３の制御を行う場合に、電力分電盤１のある場所へ行く必要がなくなり、電力線搬送通信の利便性が向上する。外部制御機器のインターフェースは自由に設定可能であることから、利用者にとって理解しやすい制御機器を、利用者の希望する場所に提供することが可能となった。

上記の第一実施形態において、図２に示すフィルタ部材２の代替として図５に示すフィルタ部材２を用いても良い。すなわち、図１、３、４、５は、本願発明の第二実施形態である。この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、インピーダンス整合部２０の有効／無効状態を表示する機能を有するようになしている。又、この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、電力分電盤に用いられるブレーカー４を内蔵するようになしている。

この実施形態では、第一実施形態との相違点として、第一実施形態における個別フィルタ４３とフィルタ部材２０１〜２０８が一体となっている。第二実施形態に用いられるフィルタ部材２は図５（ｂ）に示すように、外殻を形成する筐体にブレーカースイッチ４１１と表示部５を有する。ブレーカースイッチ４１１は、インピーダンス整合部２０と直列に接続されたブレーカー４と連動している。

表示部５は、インピーダンス整合部２０の有効／無効状態を表示し、スイッチ３として用いられるリレーの動作状態を監視して、その状態を２個のＬＥＤで表示している。また、表示部５の動作確認のために、表示部を制御する信号線を接続する制御端子５１を有しており、外部からの制御信号により表示部５だけを試験のために動作させることが可能となっている。

この第二実施形態においては、利用者は既存の電力線配線へフィルタ部材２を追加する場合には、個別ブレーカー４３とフィルタ部材２を置き換えるだけでよいため、利用者に利便性を提供する。また、表示部５により、電力分電盤１の設置している場所で、フィルタ部材２の制御状態を確認できることから、電力線搬送通信に関する工事を行う者が容易に制御状態を確認可能となして、工事の負担が軽減される。その他の部分については、第一実施形態と同じである。

第二実施形態においては、フィルタ部材２はそのインピーダンス整合部２０の有効／無効状態を表示する機能を有することから、インピーダンス整合部２０の有効／無効を設定する者が、電力分電盤１の設置場所において、容易に有効／無効の状態を確認可能となり、作業効率が向上した。また、制御状態を容易に確認できることから、手動で制御を行う場合にも設定の誤りを防ぐことが可能となった。

又、フィルタ部材２は電力分電盤に用いられるブレーカー４を内蔵するようになしたことから、既存の電力線配線にインピーダンス整合部２０の追加する場合に、既存の電力分電盤で用いられているブレーカー部材４１と交換するだけで完了するため、インピーダンス整合部２０の追加に伴う、配線切断を伴うような手間のかかる工事が不要となり、施工をするものにとっては工事の困難性が減少すると共に、電力線搬送通信の利用者の工事負担を軽減した。

上記の第一実施形態において、図２に示すフィルタ部材２の代替として図６に示すフィルタ部材２を用いても良い。すなわち、図１、３、４、６は、本願発明の第三実施形態である。

この実施形態では、第一実施形態との相違点として、フィルタ部材２を２個直列に接続している。図６（ｂ）に示すように、端子２４にブレーカー部材４１を接続しているフィルタ部材２の端子２３に、もう一つのフィルタ部材２の端子２４を接続している。もう一つのフィルタ部材２の端子２３は主幹電力線８１へ接続される個別電力線８２に接続されている。

回路図は図６（ａ）に示すとおり、インピーダンスアッパー部２１として用いられているコイル２１は直列に接続された状態となっているため、みかけのインダクタンス成分が増やされて、電力線搬送通信に用いられる経路のインピーダンスを高める効果が増強されている。また、インピーダンス低下部２２として用いられているコンデンサ２２は並列に接続された状態になっているため、みかけのコンデンサ容量が増やされており、電力線搬送通信の周波数帯におけるノイズ抑制能力を調整することが可能となっている。

図６（ｂ）においては、端子部材３２は２個設けられているが、これらを統合して１個の端子部材とし、そこに設けた制御端子から、全てのスイッチを一括制御する構造としても良い。その他の部分については、第一実施形態と同様である。

上記の第一実施形態において、図１に示す電力分電盤１の代わりに図７に示す電力分電盤１を使用し、図２に示すフィルタ部材２の代替として図８に示すフィルタ部材２を用いても良い。すなわち、図３、７、８は、本願発明の第四実施形態である。この実施形態における電力線搬送通信用フィルタ部材２は、外殻を構成する筐体にスイッチ操作部３１を設けている。

この実施形態においては、第一実施形態との差異は、電力分電盤１がスイッチ制御部７を有さず、フィルタ部材２は制御端子を有しないため、フィルタ部材２が有するインピーダンス整合部２０の有効／無効切替をスイッチ制御部７が自動的に制御することはない点である。従って制御信号線も存在しない。また同じく、スイッチ制御部７１に接続された外部制御機器７２も存在しない。インピーダンス整合部２０の有効／無効切替は、フィルタ部材２の外殻をなす筐体に設けられたスイッチ操作部３１により手動で行われる。それ以外の部分については第一実施形態と同様である。

この実施形態にあっては、外殻を構成する筐体にスイッチ操作部を設けたことから、インピーダンス整合部２０の有効／無効制御が、フィルタ部材２の取り付けられている電力分電盤のある場所において、作業者により容易に設定可能となった。

上記の第四実施形態において、図８に示すフィルタ部材２の代替として図９に示すフィルタ部材２を用いても良い。すなわち、図３、７、９は、本願発明の第五実施形態である。

この実施形態が第四実施形態と異なる点は、第四実施形態における個別フィルタ４３とフィルタ部材２０１〜２０８が一体となっている。第五実施形態に用いられるフィルタ部材２は図９（ｂ）に示すように、外殻を形成する筐体にブレーカースイッチ４１１と表示部５を有する。ブレーカースイッチ４１１は、インピーダンス整合部２０と直列に接続されたブレーカー４と連動している。表示部５は、インピーダンス整合部２０の有効／無効状態を表示する。インピーダンス低下部２２に直列に接続されたスイッチ３の動作状態を監視し、その状態を２個のＬＥＤで表示している。図３（ａ）はインピーダンス整合部２０が有効になっている状態を示す。このとき、２個接続されているＬＥＤのうち一方が点灯し、もう一方のＬＥＤが消灯となっている。また、インピーダンス整合部２０を無効にした場合は、インピーダンス低下部２２に直列に接続されたスイッチ３が回路を切断する位置にあり、このとき２個接続されているＬＥＤのうち、インピーダンス整合部が有効のときに消灯していたＬＥＤが点灯し、もう一方のＬＥＤは消灯している。

この第五実施形態においては、第四実施形態と比較した場合、利用者は既存の電力線配線へフィルタ部材２を追加する場合には、個別ブレーカー４３とフィルタ部材２を置き換えるだけでよいため、利用者に利便性を提供する。また、表示部５により、電力分電盤１の設置している場所で、フィルタ部材２の制御状態を確認できることから、電力線搬送通信に関する工事を行う者が容易に制御状態を確認可能となして、工事の負担が軽減される。その他の部分については、第四実施形態と同じである。

第五実施形態は第四実施形態と比較して、フィルタ部材２がインピーダンス整合部２０の有効／無効状態を表示する機能を有することから、インピーダンス整合部２０の有効／無効を設定する者が、電力分電盤の設置場所において、容易に有効／無効の状態を確認可能となり、作業効率が向上する。また、制御状態を容易に確認できることから、手動で制御を行う場合にも設定の誤りを防ぐことが可能となった。

又、電力分電盤１に用いられるブレーカー４を内蔵するようになしたことから、既存の電力線配線にインピーダンス整合部２０の追加する場合に、既存の電力分電盤１で用いられているブレーカー部材４１と交換するだけで完了するため、インピーダンス整合部２０の追加に伴う、配線切断を伴うような手間のかかる工事が不要となり、施工をするものにとっては工事の困難性が減少すると共に、電力線搬送通信の利用者にとっては工事負担を軽減した。

（削除）

本願発明の第一実施形態である電力分電盤と、接続されている電気機器、情報端末を含む配線図。同フィルタ部材を示す（ａ）は回路図、（ｂ）は斜視図。同フィルタ部材のスイッチ動作状態を示す（ａ）はインピーダンス整合部が有効時の回路図、（ｂ）はインピーダンス整合部が無効時の回路図。同フィルタ部材の制御状態を示す図。本願発明の第二実施形態であるフィルタ部材を示す（ａ）は回路図、（ｂ）は斜視図。本願発明の第三実施形態であるフィルタ部材を示す（ａ）は回路図、（ｂ）は斜視図。本願発明の第四実施形態であるフィルタ部材が用いられている電力分電盤と、接続されている電気機器、情報端末を含む配線図。同フィルタ部材を示す（ａ）は回路図、（ｂ）は斜視図。本願発明の第五実施形態であるフィルタ部材を示す（ａ）は回路図、（ｂ）は斜視図。従来例であるフィルタ部材を示す（ａ）はフィルタ部材が電力配電盤で用いられている様子を示す配線図、（ｂ）はフィルタ部材の回路図。

１電力分電盤
２（201〜208）フィルタ部材
20 インピーダンス整合部
21 インピーダンスアッパー部（コイル）
22 インピーダンス低下部（コンデンサ）
23 電力線の主幹電力線に近い側に接続される端子
24 電力線の電気機器に近い側に接続される端子
３スイッチ
31 スイッチ操作部
32 端子部材
321 スイッチを制御する信号線を接続する制御端子
４ブレーカー
41 ブレーカー部材
411 ブレーカースイッチ
42 主幹ブレーカー
43 個別ブレーカー
５表示部
51 表示部を制御する信号線を接続する制御端子
６電力線搬送通信を行う情報端末
6a フィルタ部材４配下の個別電力線に接続された情報端末
6b フィルタ部材８配下の個別電力線に接続された情報端末
７スイッチ制御部
71 スイッチを制御する信号の経路となる制御信号線
72 外部制御機器
８電力線
81 主幹電力線
82 個別電力線
83 コンセント
９電気機器

Claims

電力線搬送通信を行う電力分電盤内に配線された電力線に接続して用いられ、電力線搬送通信の通信帯域を遮断してかつ配線インピーダンス値を高くするインピーダンス整合部と、前記インピーダンス整合部の有効／無効状態の切替を行うスイッチと、外殻を構成する筐体に設けられた制御端子とを備えて、当該制御端子に接続された制御信号線を経由する制御信号によりスイッチの切換を可能となした一乃至複数の電力線搬送通信用フィルタ部材と、
前記制御端子および前記スイッチを経由して前記制御信号によって前記インピーダンス整合部の有効または無効を外部制御するスイッチ制御部とを具備することを特徴とする電力分電盤。
請求項１に記載の電力分電盤において、前記スイッチ制御部は予め設定した複数の前記インピーダンス整合部の有効／無効状態の組み合わせを切替えるスイッチ制御を行うようになしたことを特徴とする電力分電盤。
請求項１または２に記載の電力分電盤において、前記スイッチ制御部は電力線搬送通信の監視と制御が可能であるようになしたことを特徴とする電力分電盤。
請求項１乃至３に記載の電力分電盤において、前記インピーダンス整合部はコイルとコンデンサから構成された電気回路であり、前記スイッチは前記電気回路の接続／切断状態を切替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチであることを特徴とする電力分電盤。
請求項１乃至４に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の外殻を構成する筐体に、前記インピーダンス整合部の有効／無効状態を表示する機能を有するようになしたことを特徴とする特徴とする電力分電盤。
請求項１乃至５に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材の接続する個数の変更により、電力線に対する通信帯域遮断能力と配線インピーダンス値を高める能力とを調整可能となしたことを特徴とする電力分電盤。
請求項１乃至６に記載の電力分電盤において、前記電力線搬送通信用フィルタ部材に、電力分電盤に用いられるブレーカーを内蔵するようになしたことを特徴とする電力分電盤。