JP5311619B2 - 遮断器定格電流判定装置、遮断器定格電流判定システム、遮断器定格電流判定方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、負荷設備を保護する遮断器（ノーヒューズブレーカ）の最適な定格電流値を判定することができる、遮断器定格電流判定装置、遮断器定格電流判定システム、遮断器定格電流判定方法、およびプログラムに関する。

電力会社との電力供給契約には、工場などの動力負荷に使用される契約電力が原則として５０ＫＷ未満の「低圧電力（標準電圧２００Ｖ、３相交流）」がある。電力会社と「低圧電力」契約を締結する場合、その契約電力は負荷設備の入力容量から導出される場合（いわゆる設備容量契約）と、実際の設備稼動時に遮断器に流れる電流を見合いに施設した遮断器の容量から導出される場合（いわゆる遮断器容量契約）に大別される。

後者の遮断器容量契約を選択した場合、誘導電動機の始動などに伴う尖塔（急峻かつ極大）の負荷電流の発生に備え、通常電力の平均値の数倍程度に相当する電流容量の遮断器（例えば、特許文献１）を設置することが一般的である。
特開２００５−１８３２２６号公報

前述の如く、低圧電力において遮断器容量契約を選択した場合、誘導電動機の始動などに伴う尖塔電流の発生に備え、通常電力の平均値の数倍程度に相当する電流容量の遮断器を設置することが多かった。このため、必要以上に大きな定格電流の遮断器を設備することになり、電力会社に支払う料金が増大するという問題があった。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたものであり、遮断器を選定する場合に、負荷設備に流れる実負荷電流に合わせて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができると共に、判定された定格電流値に基づいて、設備の管理者または事業者が契約電力値の見直しを行なうことができる、遮断器定格電流判定装置、遮断器定格電流判定システム、遮断器定格電流判定方法、およびプログラムを提供することにある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の遮断器定格電流判定装置は、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとが対応付けて記憶される記憶部と、電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測部と、前記計測部により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積部と、前記計測データ蓄積部により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定装置では、複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて記憶しておく。そして、負荷設備に流れる負荷電流を計測し、この負荷電流の計測データと遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する。
これにより、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定装置は、前記遮断器動作条件のデータは、予め定められた複数の定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件を示す特性値であり、前記判定部は、一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、前記計測値と、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件の特性値とを比較して、当該計測値を示す値を超え、かつ当該計測値に最も近い前記特性値に対応付けられた前記定格電流値を判定することを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定装置では、複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件の特性値（例えば、定格電流１００Ａ、１２５％・２時間、２００％・６分、等）を記憶しておく。そして、一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、この計測値と、記憶部に記憶された特性値とを比較して定格電流値を判定する。
これにより、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定装置は、前記計測部は、前記負荷電流を所定の周期でサンプリングし、該サンプリング値を基に、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出し、該実効値データを計測データとして出力することを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定装置では、負荷電流を計測する場合には、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出して計測データとする。
これにより、負荷電流の実効値データにより遮断器動作条件を判定できるため、高い精度で定格電流値を判定することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定装置は、前記遮断器動作条件によって動作条件が示される遮断器は、前記定格電流値を、型式に応じた所定の範囲内において設定変更が可能な電子式遮断器であることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定装置では、電子式遮断器における最適な定格電流値を判定するようにしたので、これにより、電子式遮断器の設定を変更するだけで、容易に最適な定格電流値を設定することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定方法は、電力供給源から遮断器を通して負荷設備に流れる負荷電流を計測して、前記遮断器の最適な定格電流値を判定する遮断器定格電流判定装置における遮断器定格電流判方法であって、前記遮断器定格電流判定装置内の制御部により、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて前記遮断器定格電流判定装置内の記憶部に記憶させる手順と、前記電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測手順と、前記計測手順により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積手順と、前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する定格電流判定手順と、が行なわれることを特徴とする。
上記手順を含む本発明の遮断器定格電流判定方法では、複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて記憶しておく。そして、負荷設備に流れる負荷電流を計測し、この負荷電流の計測データと遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する。
これにより、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。

また、本発明のコンピュータプログラムは、電力供給源から遮断器を通して負荷設備に流れる負荷電流を計測して、前記遮断器の最適な定格電流値を判定し、記憶部を備える遮断器定格電流判定装置内のコンピュータに、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて前記記憶部に記憶させる手順と、前記電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測手順と、前記計測手順により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積手順と、前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する定格電流判定手順と、を実行させるためのプログラムである。

また、本発明の遮断器定格電流判定システムは、電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測装置と、前記計測装置と通信ネットワークを介して通信接続される遮断器定格電流判定サーバと、前記遮断器定格電流判定サーバと前記通信ネットワークを介して通信接続されるユーザ端末とで構成される遮断器定格電流判定システムであって、前記計測装置は、電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測すると共に、計測した負荷電流の計測データを前記遮断器定格電流判定サーバに送信するデータ送信部を備え、前記遮断器定格電流判定サーバは、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとが対応付けて記憶される記憶部と、前記計測装置から送信される負荷電流の計測データを受信する計測データ受信部と、前記計測データ受信部により受信した負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積部と、前記計測データ蓄積部により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定部と、前記判定部で判定された定格電流値のデータを前記ユーザ端末に送信する判定結果送信部と、を備えることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定システムでは、負荷電流を計測する計測装置と、遮断器定格電流判定サーバとを通信ネットワークで接続し、遮断器定格電流判定サーバが計測装置から負荷電流の計測データを受信するように構成する。そして、遮断器定格電流判定サーバでは、複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて記憶しておき、計測装置から受信した負荷電流の計測データと遮断器動作条件のデータとを比較し、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する。また、判定結果をユーザ端末に通知する。
これにより、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。また、計測装置を複数の現場に設備し、中央の遮断器定格電流判定サーバにより一括して集中監視することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定システムは、前記遮断器動作条件のデータは、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件を示す特性値であり、前記判定部は、一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、前記計測値と、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件の特性値とを比較して、当該計測値を示す値を超え、かつ当該計測値に近い前記特性値に対応付けられた前記定格電流値を判定することを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定システムでは、複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件の特性値（例えば、定格電流１００Ａ、１２５％・２時間、２００％・６分、等）を記憶しておく。そして、一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、この計測値と、記憶部に記憶された特性値とを比較して定格電流値を判定する。
これにより、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定システムは、前記計測装置は、前記負荷電流を所定の周期でサンプリングし、該サンプリング値を基に、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出し、該実効値データを計測データとして前記遮断器定格電流判定サーバに送信することを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定システムでは、負荷電流を計測する場合には、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出して計測データとする。
これにより、負荷電流の実効値データにより遮断器動作条件を判定できるため、高い精度で定格電流値を判定することができる。

また、本発明の遮断器定格電流判定システムは、前記遮断器動作条件によって動作条件が示される遮断器は、前記定格電流値を、型式に応じた所定の範囲内において設定変更が可能な電子式遮断器であることを特徴とする。
上記構成からなる本発明の遮断器定格電流判定装置では、電子式遮断器における最適な定格電流値を判定するようにしたので、これにより、電子式遮断器の設定を変更するだけで、容易に最適な定格電流値を設定することができる。

また、本発明のコンピュータプログラムは、電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測装置と、前記計測装置と通信ネットワークを介して通信接続されると共に前記計測装置から負荷電流の計測データを前記通信ネットワークを通して受信する遮断器定格電流判定サーバと、前記遮断器定格電流判定サーバと前記通信ネットワークを介して通信接続されるユーザ端末とで構成される遮断器定格電流判定システムにおける前記遮断器定格電流判定サーバ内のコンピュータに、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて記憶部に記憶させる手順と、前記計測装置から送信される負荷電流の計測データを受信する計測データ受信手順と、前記計測データ受信手順により受信した負荷電流の計測データを前記記憶部にさせる計測データ蓄積手順と、前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定手順と、前記判定手順により判定された定格電流値のデータを前記ユーザ端末に送信する判定結果送信手順と、を実行させるためのプログラムである。

一般的に、誘導電動機の始動などに伴う尖塔状の電流は数サイクル（例えば、１００ｍｓ程度）で収束する場合が多い。一方、ＪＩＳ規格で定められた定格電流毎の特性に基づいて動作する遮断器は動作時間と通過電流（定格電流に対する割合）とから導かれる固有の遮断動作特性を有しており、その範囲内での使用であれば、遮断器が動作することはない。例えば、図２（ａ）に示されるように、定格電流が５０Ａ〜１００Ａのフレームの遮断器では、定格電流に対して１２５％負荷電流が流れる場合でも、１２０分間までは遮断器は動作しない。本発明は、このような遮断器の特性に着目して、最適な定格電流値を判定するものである。

本発明においては、負荷設備に実際に流れる実負荷電流に応じて、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。このため、設備の管理者または事業者は、判定された定格電流値に基づいて、契約電力値を変更することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る遮断器定格電流判定装置の構成を示す図である。
図１において、電力会社の電力供給源１１から供給される交流電源は、責任分界点となる遮断器１２を通して需要家側に引き込まれる。需要家側では遮断器１２に接続された電源引き込み線１３を通して負荷１４に電力を供給する。この遮断器１２は、前述した低圧電力の遮断器容量契約の際に選定され設備された遮断器である。

本発明の遮断器定格電流判定装置２１では、この遮断器１２の定格電流が適正なものかどうか、すなわち選定した遮断器１２の定格電流値が過剰であるどうかを判定すると共に、適正な定格電流値を選定するものである。
この遮断器定格電流判定装置２１内の主制御部２２は、ＣＰＵ等で構成されており、遮断器定格電流判定装置２１内の各処理部を統括して制御する。

遮断器定格電流判定装置２１内の計測部２３は、電源引き込み線１３に流れる負荷電流ＩをＣＴ（変流器）１５を通して計測するための処理部である。この計測部２３では、ＣＴ１５で検出された電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号を、サンプリング部２４により所定の周期でサンプリングする。例えば、５０Ｈｚ電源の場合は、１サイクル２０ｍｓｅｃの波形を、２５６点の周期に分割してサンプリングする。そして、実効値算出部２５により、サンプリングした信号から１サイクル周期の波形の実効値を算出する。または、半サイクル周期（１０ｍｓｅｃ）の波形の実効値を算出する。

計測部２３で計測された計測データは、計測データ蓄積部２６により、記憶部２８に記憶され蓄積される。この計測データ蓄積部２６により記憶部２８に蓄積されるデータ量は、定格電流の判定処理の内容に応じて設定して良い。例えば、記憶部２８には、日単位、月単位、季節単位などに応じたデータ量が蓄積される。

また、記憶部２８には、選定対象となる遮断器の遮断器特性データ２９が登録されている。遮断器特性データ２９としては、各メーカの遮断器の種類に対応して、遮断器のフレームと定格電流に応じた、各種の遮断器特性データ２９が登録されている。例えば、図２（ａ）に示す、ランク分けされた定格電流値（例えば、３０Ａ、５０Ａ、７５Ａ、１００Ａ等）のそれぞれに対応する遮断器動作条件の特性値（例えば、１２５％・１２０分、等）や、図２（ｂ）に示す遮断器動作特性のデータが予め記憶されている。

なお、遮断器の定格電流は、メーカごとにフレーム型番と定格電流とで規定されており、定格電流としては、一般的に、３０Ａ以上では、３０Ａ、５０Ａ、７５Ａ、１００Ａ、１５０Ａ、２００Ａ、・・・等が標準品として用意され、型式よび定格電流に応じた遮断器動作特性データの資料が製品カタログ等で公開されている。ユーザは通常、これらの標準品として用意された定格電流の遮断器を選定する。

また、遮断器としては、従来のバイメタル方式の熱式遮断器の他に、電子式遮断器（電子式ノーヒューズ遮断器）も用意されており、この電子式遮断器では定格電流および遮断器動作条件を、型式に応じた所定の範囲内においてユーザが設定を変更できるように構成されている。

遮断器定格電流判定装置２１内の判定部２７では、計測データ蓄積部２６により記憶部２８に蓄積された負荷電流の計測データ３０と、記憶部２８に登録された遮断器特性データ２９とを比較する。例えば、ＪＩＳ規格で規定される遮断器の定格電流の１２５％、２時間のトリップ特性（図２（ａ）を参照）の判定処理を行なう場合には、２時間分の計測データ３０が比較対象として読み出される。そして、現在使用されている遮断器１２の定格電流の選定が適正なものかどうか、すなわち定格電流が過剰のものであるどうかを判定すると共に、適正な定格電流を判定する。判定結果表示部３１は、判定部２７における判定結果を液晶表示画面等に表示する。

上記構成により、遮断器が動作しない最適な定格電流値を判定することができる。これにより、遮断器定格電流のランクを下げることが可能であることが判明した場合は、設備の管理者または事業者等は、電力会社と交わした遮断器容量契約の見直しを行なうことができる。

次に、遮断器定格電流判定装置２１内の判定部２７における定格電流の判定処理の詳細について説明する。
図２は、遮断器特性データの例を示す図である。なお、前述の遮断器動作条件のデータは、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すデータが相当する。

図２（ａ）は、ＪＩＳ規格（Ｃ８３７０）による遮断器の動作時間特性を示す図であり、遮断器の定格電流に対応する動作時間を示すものである。図２（ａ）に示すように、遮断器は定格電流の１００％で動作してはならないこと、及び１２５％、２００％においては図に示す規定の動作時間内に動作しなければならないことが規定されている

例えば、定格電流が３０Ａ以下の遮断器では、定格電流の１２５％で６０分でトリップし、定格電流の２００％で２分でトリップするように規定されている。また、定格電流の１００Ａ〜２２５Ａの遮断器では、定格電流の１２５％で１２０分でトリップし、定格電流の２００％で６分でトリップするように規定されている。

また、図２（ｂ）は、遮断器特性データの例を示す図であり、定格電流が４０Ａ〜１００Ａの遮断器の遮断器動作特性データ（動作時間特性）の一例を示したものである。図１において、縦軸は動作時間、横軸は定格電流に対する％値を示している。なお、図中の符号ＥＢで指標される階段状の特性曲線は、電子式遮断器の遮断器特性データを示しており、その他の特性曲線Ｍａｘ１、Ｍａｘ２およびＭｉｎは、従来の熱式遮断器の遮断器特性データを示している。このうちＭａｘ１は、定格電流（５０Ａ〜１００Ａ）の遮断器の最大動作時間特性を示し、特性曲線Ｍａｘ２は、定格電流（４０Ａ〜５０Ａ）の遮断器の最大動作時間特性を示している。また、特性曲線Ｍｉｎは、定格電流（４０Ａ〜１００Ａ）の遮断器の最小動作時間特性を示している、

また、電子式遮断器の遮断器特性データＥＢにおける符号Ａ１からＡ６で指標する○印の判定点は、電子式遮断器における遮断器動作条件の判定点を示している。この電子式遮断器における判定点は、図２（ｂ）に示すように、熱式遮断器の最大の動作時間特性Ｍａｘ１またはＭａｘ２と、最小の動作時間特性Ｍｉｎに対応して設定することができる。または、図２（ａ）に示す特性値により設定することができる。

これらの熱式遮断器の遮断器特性データと、電子式遮断器の遮断器特性データとは、図１に示す記憶部２８中に遮断器特性データ２９として登録される。なお、電子式遮断器のみを選定対象とする場合は、熱式遮断器の遮断器特性データは省略される。

なお、図２（ａ）に示すように遮断器の遮断の動作基準値はＪＩＳにより規定されており、この基準値は遮断器製造メーカが異なっても同一であるが、ある基準値とある基準値との間の遮断値は製造メーカにより異なる場合もある。このため、記憶部２８に複数のメーカの遮断器の動作時間特性のデータを記憶するようにしてもよい。

また、図３は、図１に示す本発明の遮断器定格電流判定装置２１内の判定部２７で行なわれる遮断器容量（定格電流）の判定処理の流れを示す図であり、図２において特性曲線ＥＢで示した電子式遮断器における定格電流の判定処理の流れを示す図である。以下、図３を参照して、その処理の流れについて説明する。

最初に、現在使用中の遮断器の型式、定格電流が設定されると（ステップＳ１）、判定部２７により遮断器容量の判定処理が開始される。
現在使用中の遮断器の型式、定格電流が設定されると、判定部２７は記憶部２８を参照し、１ランク下の定格電流（例えば、現在の遮断器の定格電流が１００Ａである場合は７５Ａ）の遮断器が使用できるかどうかを判定するために、現在の定格電流をよりも１ランク低い定格電流を持つ遮断器の特性データを比較対象として選定する（ステップＳ２）。

それから、判定部２７による定格電流の判定処理が開始される。最初に、判定部２７は、計測データ蓄積部２６から蓄積された計測データ３０を読み出す（ステップＳ３）。なお、ここで読み出されるデータは、１サイクル（５０Ｈｚでは２０ｍｓｅｃ）、または、半サイクル（５０Ｈｚでは１０ｍｓｅｃ）ごとの実効値電流の計測データである。

次に、判定部２７は、遮断器特性データ２９を参照し、計測データの中に定格電流の１００％を超えるデータが含まれているかどうかを判定する（ステップＳ４）。１００％を超える計測データが含まれていなければ（ステップＳ４：Ｎｏ）、現在の使用中の遮断器よりも１ランク下の遮断器においても定格電流が過剰であるので、ステップＳ１２に移行し、定格電流さらに１ランク低下させ（例えば、７５Aを５０Aに下げ）、新たな定格電流を選定して、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ４において、１００％を超える計測データが含まれている場合は、次に１２５％超える計測データが含まれているかどうかを判定する。この１２５％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ１に相当する。この１２５％を超えるデータが含まれている場合は、その１２５％を超える計測データが２時間以上継続するか、または、略２時間以上継続するかどうかを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４において、１２５％を超える計測データが２時間以上、または略２時間以上継続すると判定された場合は（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がない（遮断する恐れがある）ので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

ステップＳ４において、１２５％を超える計測データが２時間以上、または略２時間以上継続しないと判定された場合は（ステップＳ５：Ｎｏ）、次に、定格電流が１５０％超える計測データ含まれているかどうかを判定する。この１５０％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ２に相当する。この１５０％を超えるデータが含まれている場合は、その１５０％を超える計測データが３０分以上継続するか、または、略３０分以上継続するかどうかを判定する（ステップＳ６）。

ステップＳ６において、１５０％を超える計測データが３０分以上、または略３０分以上継続すると判定された場合は（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がないので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

ステップＳ６において、１５０％を超える計測データが３０分以上、または略３０分以上継続しないと判定された場合は（ステップＳ６：Ｎｏ）、次に、定格電流が２００％超える計測データ含まれているかどうかを判定する。この２００％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ３に相当する。この２００％を超えるデータが含まれている場合は、その２００％を超える計測データが６分以上継続するか、または、略６分以上継続するかどうかを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、２００％を超える計測データが６分以上、または略６分以上継続すると判定された場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がないので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

ステップＳ７において、２００％を超える計測データが６分以上、または略６分以上継続しないと判定された場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、次に、定格電流が４００％を超える計測データ含まれているかどうかを判定する。この４００％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ４に相当する。この４００％を超えるデータが含まれている場合は、その４００％を超える計測データが２０秒以上継続するか、または、略２０秒以上継続するかどうかを判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８において、４００％を超える計測データが２０秒以上、または略２０秒以上継続すると判定された場合は（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がないので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

ステップＳ８において、４００％を超える計測データが２０秒以上、または略２０秒以上継続しないと判定された場合は（ステップＳ８：Ｎｏ）、次に、定格電流が５００％を超える計測データ含まれているかどうかを判定する。この５００％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ５に相当する。この５００％を超えるデータが含まれている場合は、その５００％を超える計測データが５秒以上継続するか、または、略５秒以上継続するかどうかを判定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９において、５００％を超える計測データが５０秒以上、または略５秒以上継続すると判定された場合は（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がないので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

ステップＳ９において、５００％を超える計測データが５秒以上、または略５秒以上継続しないと判定された場合は（ステップＳ９：Ｎｏ）、次に、定格電流が２０００％を超える計測データ含まれているかどうかを判定する。この２０００％の判定は、図２に示す電子式遮断器の特性曲線ＥＢ上の判定点Ａ６に相当する。この２０００％を超えるデータが含まれていない場合は（ステップS１０：Ｎｏ）、現在判定している遮断器よりもさらに１ランク下の遮断器を使用できるので、ステップ３に移行し、定格電流さらに１ランク低下させ（ステップＳ１３）、新たな遮断器を選定して、ステップＳ２に移行する。

ステップＳ１０において、２０００％を超える計測データが含まれていると判定された場合は（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、定格電流が１ランク下の遮断器では余裕がないので、ステップＳ１１に移行し、遮断器の定格電流のランク下げ処理を停止し、その結果を表示する（ステップＳ１２）。

以上説明した手順により、遮断器の定格電流のランクを下げながら遮断器動作条件と計測データとの比較処理を繰り返し、遮断器動作条件が計測値を下回る境界を特定し、最適な定格電流を判定する。例えば、遮断器動作条件が計測値を下回った場合、その１ランク上の定格電流（計測値が遮断器動作条件の範囲を超えない最小の遮断特性値を持つ遮断器の定格電流）を最適な定格電流値と判定する。

なお、図３で説明した例では、図２（ｂ）で示した電子式遮断器の遮断器特性データＥＢに対応して６つの判定点Ａ１〜Ａ６について順次判定する例について説明したが、これに限られることはない。例えば、図２（ａ）に示す、定格電流の１２５％と、定格電流の２００％だけを判定点することができる。この場合は、図２（ｂ）に示す判定点Ａ１とＡ３のみが判定点となる。このように、判定点は必要に応じて選択することができる。

ところで、図３に示す定格電流の判定処理では、計測データの評価を行なう場合に、電子式遮断器を対象として、所定の時間内の所定のレベルを超える電流が連続するかどうか、例えば、５秒間５００％の電流が流れるサイクルが連続するかどうか等で判定する、最も基本的な評価方法の例について説明した。

しかしながら、計測データの評価方法としては、その他の種々の評価方法を、必要に応じて選択することができる。
例えば、図４（Ａ）に示すように、定格電流の１００％を超える負荷電流のピーク値（１サイクル周期または半サイクル周期ごとの実効値データのピーク値）について、所定の期間Ｔ（例えば、数サイクル）だけ引き延ばして評価する方法がある。この評価方法では、負荷電流をより厳しく判定することになり、定格電流に余裕を持たせて遮断器を選定することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、負荷電流の計測データを基に、遮断器における発熱エネルギーＷ［Ｊ］を、次の式で算出して評価することもできる。
Ｗ［Ｊ］＝Σｃ×Ｉ^２ｔ、
ここで、ｃは所定の係数、Ｉは負荷電流値の実効値データ、ｔは１サイクル時間（または半サイクル時間）、ただし、周囲温度、および放熱の要素は無視している。

この例では、係数ｃを定格電流に応じて適切に設定することにより、算出した発熱エネルギーＷ［Ｊ］と、図２（ｂ）に示す、熱式遮断器の遮断器特性データ（熱式遮断器の特性曲線はＩ^２ｔ曲線である）と直接比較できるための、従来の熱式遮断器の遮断器特性データを比較対象として定格電流の判定を行なうことができる。

また、図４（ｃ）は、定格電流の１００％を超える電流について、所定の期間（この例では、２サイクル）ごとに電流のピーク値Ｉａ１〜Ｉａ４を算出し、これらの電流のＩａ１〜Ｉａ４を平均した平均電流Ｉａｖｅを算出し、この平均電流Ｉａｖｅを基に定格電流の判定を行なう例である。この評価方法では、負荷電流をやや厳しめに判定することになり、定格電流に余裕を持たせて遮断器を選定することができる。

以上、本発明の第１の実施の形態について説明したが、上述した遮断器定格電流判定装置２１は内部にコンピュータシステムを有している。
そして、計測部２３、計測データ蓄積部２６、判定部２７、判定結果表示部３１等における処理は、ＣＰＵがプログラムを読み出して実行することにより、その機能が実現されるものである（もちろん、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい）。

そして、上記プログラムは、例えばハードディスクやＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行す
すなわち、計測部２３、計測データ蓄積部２６、判定部２７、判定結果表示部３１等における、各処理は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置が上記プログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより、実現されるものである。

ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、遮断器定格電流判定装置２１には、周辺機器として入力装置、表示装置等（いずれも表示せず）が接続されているものとする。ここで、入力装置としては、キーボード、マウス等の入力デバイスのことをいう。表示装置とは、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等のことをいう。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る遮断器定格電流判定装置の構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態では、遮断器定格電流判定装置２１を、モータ等の負荷が設備される実際の現場に設置する例を示したが、図５に示す例は、負荷電流を測定する計測装置４１のみを現場に設置し、定格電流の判定処理を行なう遮断器定格電流判定サーバ２１Ａを外部に設けた例である。

図５において、計測装置４１は、電源引き込み線１３に流れる負荷電流をＣＴ１５を通して計測するために、現場に設置される独立の装置である。この計測装置４１は内部に、ＣＰＵ等を含む制御部４２を有しており、この制御部４２は計測装置４１内の各処理部を統括して制御するためのものである。

計測装置４１内のサンプリング部４３は、ＣＴ１５で検出された負荷電流信号を電圧信号に変換し、この電圧信号を、所定の周期でサンプリングする。例えば、５０Ｈｚ電源の場合は、１サイクル２０ｍｓｅｃの波形を、２５６点の周期に分割してサンプリングする。そして、実効値算出部４４により、サンプリングした信号から１サイクル分の波形の実効値を算出する。または、半サイクル１０ｍｓｅｃの波形の実効値を算出する。この実効値算出部４４により算出された実効値データが負荷電流の計測データとなる。

実効値算出部４４により算出された計測データは、データ送信部４５から遮断器定格電流判定サーバ２１Ａに対し、インターネット１等の通信ネットワークを介して送信される。
遮断器定格電流判定サーバ２１Ａ内の計測データ受信部３２は、通信用Ｉ／Ｆ（インタフェース）３４を通して、計測装置４１から送信される計測データを受信する。計測装置４１から受信した計測データは、計測データ蓄積部２６により記憶部２８内に計測データ３０として保存される。

遮断器定格電流判定サーバ２１Ａ内の主制御部２２Ａは、ＣＰＵ等で構成されており、遮断器定格電流判定サーバ２１Ａ内の各処理部を統括して制御する。
計測データ蓄積部２６、判定部２７、記憶部２８、判定結果表示部３１は、図１に示すものと同様である。このため、同一のものには同一の符号が付されており、重複する説明は省略する。

判定結果送信部３３は、判定部２７により得られた定格電流の判定結果を、インターネット１等の通信ネットワークを通して、ユーザ端末５１に送信する処理を行なう。ユーザ端末５１には、遮断器定格電流判定サーバ２１Ａから受信した遮断器定格電流の判定結果が表示される。

上記構成により、負荷設備の現場に計測装置４１を設置し、この計測装置４１で測定された計測データを遮断器定格電流判定サーバ２１Ａで収集して監視することにより、遮断器の定格電流が適正であるかどうかを判定することができる。このため、複数の現場に計測装置４１を設備し、これらの現場に設置された遮断器の定格電流が適正であるかどうかの判定を、中央に設けた遮断器定格電流判定サーバ２１Ａにより一括して行なうことができる。

また、設備管理者または事業経営者等のユーザは、ユーザ端末５１に表示された表示結果を見て、遮断器定格電流のランクを下げることが可能であることが判明した場合は、電力会社と交わした遮断器容量契約の見直しを行なうことができる。

なお、図５に示す遮断器定格電流判定サーバ２１Ａは、図１に示す遮断器定格電流判定装置２１と同様に、内部にコンピュータシステムを有している。
そして、計測データ蓄積部２６、判定部２７、判定結果表示部３１、計測データ受信部３２、判定結果送信部３３等における処理は、ＣＰＵがプログラムを読み出して実行することにより、その機能が実現されるものである（もちろん、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい）。

そして、上記プログラムは、例えばハードディスクやＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
すなわち、計測データ蓄積部２６、判定部２７、判定結果表示部３１、計測データ受信部３２、判定結果送信部３３等における、各処理は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置が上記プログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより、実現されるものである。

ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

また、遮断器定格電流判定サーバ２１Ａには、周辺機器として入力装置、表示装置等（いずれも表示せず）が接続されているものとする。ここで、入力装置としては、キーボード、マウス等の入力デバイスのことをいう。表示装置とは、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等のことをいう。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の遮断器容量判定装置、および遮断器定格電流判定システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第１の実施の形態に係る遮断器定格電流判定装置の構成を示す図である。 遮断器の特性データの例を示す図である。 遮断器定格電流の判定部における処理の流れを示す図である。 判定部における計測データの評価方法の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る遮断器定格電流判定システムの構成を示す図である。

符号の説明

１・・・インターネット、１１・・・電力供給源、１２・・・遮断器、１３・・・電源引き込み線、１４・・・負荷、２１・・・遮断器定格電流判定装置、２１Ａ・・・遮断器定格電流判定サーバ、２２・・・主制御部、２２Ａ・・・主制御部、２３・・・計測部、２４・・・サンプリング部、２５・・・実効値算出部、２６・・・計測データ蓄積部、２７・・・判定部、２８・・・記憶部、２９・・・遮断器特性データ、３０・・・計測データ、３１・・・判定結果表示部、３２・・・計測データ受信部、３３・・・判定結果送信部、３４・・・通信Ｉ／Ｆ、４１・・・計測装置、４２・・・制御部、４３・・・サンプリング部、４４・・・実効値算出部、４５・・・データ送信部、５１・・・ユーザ端末

Claims (11)

1. 予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとが対応付けて記憶される記憶部と、
   電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測部と、
   前記計測部により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積部と、
   前記計測データ蓄積部により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする遮断器定格電流判定装置。
2. 前記遮断器動作条件のデータは、予め定められた複数の定格電流値のそれぞれに対応する過電流値を示す情報と当該過電流値に対する動作時間とを含む遮断器動作条件を示す特性値であり、
   前記判定部は、
   一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、当該計測値と、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件の特性値とを比較して、当該計測値の負荷電流値を超え、かつ当該計測値の継続時間を超える前記特性値に対応付けられた前記定格電流値を判定すること
   を特徴とする請求項１に記載の遮断器定格電流判定装置。
3. 前記計測部は、
   前記負荷電流を所定の周期でサンプリングしてサンプリング値を得て、該サンプリング値を基に、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出し、該実効値データを計測データとして出力すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮断器定格電流判定装置。
4. 前記遮断器動作条件によって動作条件が示される遮断器は、前記定格電流値を、型式に応じた所定の範囲内において設定変更が可能な電子式遮断器であること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の遮断器定格電流判定装置。
5. 電力供給源から遮断器を通して負荷設備に流れる負荷電流を計測して、前記遮断器の最適な定格電流値を判定する遮断器定格電流判定装置における遮断器定格電流判方法であって、
   前記遮断器定格電流判定装置内の制御部により、
   予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて前記遮断器定格電流判定装置内の記憶部に記憶させる手順と、
   前記電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測手順と、
   前記計測手順により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積手順と、
   前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する定格電流判定手順と、
   が行なわれることを特徴とする遮断器定格電流判定方法。
6. 電力供給源から遮断器を通して負荷設備に流れる負荷電流を計測して、前記遮断器の最適な定格電流値を判定し、記憶部を備える遮断器定格電流判定装置内のコンピュータに、
   予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて前記記憶部に記憶させる手順と、
   前記電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測手順と、
   前記計測手順により計測された負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積手順と、
   前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する定格電流判定手順と、
   を実行させるためのプログラム。
7. 電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測装置と、前記計測装置と通信ネットワークを介して通信接続される遮断器定格電流判定サーバと、前記遮断器定格電流判定サーバと前記通信ネットワークを介して通信接続されるユーザ端末とで構成される遮断器定格電流判定システムであって、
   前記計測装置は、
   電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測すると共に、計測した負荷電流の計測データを前記遮断器定格電流判定サーバに送信するデータ送信部を備え、
   前記遮断器定格電流判定サーバは、
   予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとが対応付けて記憶される記憶部と、
   前記計測装置から送信される負荷電流の計測データを受信する計測データ受信部と、
   前記計測データ受信部により受信した負荷電流の計測データを前記記憶部に記憶させる計測データ蓄積部と、
   前記計測データ蓄積部により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定部と、
   前記判定部で判定された定格電流値のデータを前記ユーザ端末に送信する判定結果送信部と、
   を備えることを特徴とする遮断器定格電流判定システム。
8. 前記遮断器動作条件のデータは、予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する過電流値を示す情報と当該過電流値に対する動作時間とを含む遮断器動作条件を示す特性値であり、
   前記判定部は、
   一定期間内で計測された負荷電流値と、当該負荷電流値が継続した時間とを計測値として、当該計測値と、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件の特性値とを比較して、当該計測値の負荷電流値を示す値を超え、かつ当該計測値の継続時間を超える前記特性値に対応付けられた前記定格電流値を判定すること
   を特徴とする請求項７に記載の遮断器定格電流判定システム。
9. 前記計測装置は、
   前記負荷電流を所定の周期でサンプリングしてサンプリング値を得て、該サンプリング値を基に、交流電源の１サイクルの周期または半サイクルの周期の単位で実効値データを算出し、該実効値データを計測データとして前記遮断器定格電流判定サーバに送信すること
   を特徴とする請求項７または請求項８に記載の遮断器定格電流判定システム。
10. 前記遮断器動作条件によって動作条件が示される遮断器は、前記定格電流値を、型式に応じた所定の範囲内において設定変更が可能な電子式遮断器であること
    を特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の遮断器定格電流判定システム。
11. 電力供給源から負荷設備に流れる負荷電流を計測する計測装置と、前記計測装置と通信ネットワークを介して通信接続されると共に前記計測装置から負荷電流の計測データを前記通信ネットワークを通して受信する遮断器定格電流判定サーバと、前記遮断器定格電流判定サーバと前記通信ネットワークを介して通信接続されるユーザ端末とで構成される遮断器定格電流判定システムにおける前記遮断器定格電流判定サーバ内のコンピュータに、
    予め定められた複数の定格電流値と、当該定格電流値のそれぞれに対応する遮断器動作条件のデータとを対応付けて記憶部に記憶させる手順と、
    前記計測装置から送信される負荷電流の計測データを受信する計測データ受信手順と、
    前記計測データ受信手順により受信した負荷電流の計測データを前記記憶部にさせる計測データ蓄積手順と、
    前記計測データ蓄積手順により記憶された負荷電流の計測データと、前記記憶部に記憶された遮断器動作条件のデータとを比較して、当該負荷電流の範囲において遮断することない遮断器動作条件を有する定格電流値を判定する判定手順と、
    前記判定手順により判定された定格電流値のデータを前記ユーザ端末に送信する判定結果送信手順と、
    を実行させるためのプログラム。

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