JP5814730B2 - 電力グリッドから負荷を遮断するシステム及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、電力配電システムに関し、より具体的には電力需要の管理に関する。

世界の多くの地域で、電力需要は発電及び配電能力の限度に近付いている。現在の能力が同じままに留まり、需要が上昇し続けると、需要は能力を超えてしまう。発電及び配電能力は、電気会社が発電できる電力量と、発電所をエンドユーザに接続する電力グリッドが配電できる電力量とに左右される。需要が能力を超えると、近隣地域が日中のピーク時に電力を受給できない計画停電になり得る。考えられる別の影響は、近隣地区が低電圧しか受けられず、電化製品などの機器の損傷を引き起こす可能性がある計画節電である。

上昇する電力需要は、風力、原子力、ソーラー、ガス及び／又は石炭火力発電技術を含み得る新たな発電所の建設による発電能力の増大によって満たすことができる。増大する発電電力を配電するため、電力グリッドの能力も高める必要があろう。このような建設はコストが高く、時間がかかる。環境問題やエネルギー価格の変動も、上昇する需要を満たすために従来の発電施設を単に増設することに制約を加えている。

企業や住宅所有者も独自の電力を局地発電し、グリッドのひずみを低減するために、太陽電池などのグリーンテクノロジーを取付けられる。しかし、これらの解決策の初期費用は高く、実現化の普及を妨げている。

ピーク時の電力需要を低減する別の方法は、電力需要が発電及び配電能力を超えることを防止することである。電力消費量は通常の一日を通して変化する。しかし、一日ごとの電力消費量の電力需要曲線は同様に変化する。例えば、ピーク時（すなわち朝から夕方）には電力需要が最も高い。早朝や深夜には電力需要が大幅に低減する。一日のうちの非ピーク時に蓄電装置を充電して、その時間帯での需要を増大させても良い。貯蔵された電力をピーク需要の時間帯に使用できる。これにより、能力限度以下の一定の需要を作り出すことによって電力需要曲線が平坦になる。しかし、このような高いエネルギーレベルに充電できる現在のバッテリ技術のコストは極めて高い。

ピーク時の電力料金を上げることによって、ピーク時の電力需要を電力会社によって受動的に低減することもできる。エネルギーコストが高くなれば、顧客は電力の使用を減らそうとする。この受動的な解決策にはエンドユーザの協力と、ピーク時にグリッドから電気的負荷を取り除くためのエンドユーザの行動が必要である。ピーク時に電力使用量が高い負荷の使用を自動的に低減するプログラム可能なサーモスタットなど、ある種の解決策は現在も存在する。このような解決策は一般に、それらが制御する機器の種類が極めて限られている。電力会社が電気的負荷を取り除く行動をとることによって、電力需要を能動的に低減することもできる。例えば、「スマートグリッド」によって、電力会社は顧客所在地の「スマートデバイス」に対して自主的に電源を切るよう指示する信号を送ることができる。一般に、電力グリッドから自動的に負荷を遮断するために電力会社が使用する装置は、顧客所在地での取付け費用が高く、多くの時間を必要とし、電気技術者の専門技術を要する。

米国特許第７３４２４７４Ｂ２号

電力グリッドから負荷を遮断する改良された方法を提供する。

一態様では、筐体内に配置された少なくとも１つの回路ブレーカを動作させる負荷遮断システムが提供される。負荷遮断システムは、需要信号を受信し、所定の負荷遮断信号を発するように構成されたプロセッサを含む。負荷遮断システムは更に、プロセッサから負荷遮断信号を受信するように構成された少なくとも１つの負荷遮断装置を含む。負荷遮断装置は、筐体のドアに結合されるように構成される。負荷遮断装置は更に、少なくとも１つの回路ブレーカに作用的に結合されるように構成され、負荷遮断信号に応答して少なくとも１つの回路ブレーカを作動させるように構成される。

別の態様では、筐体内に格納された少なくとも１つの回路ブレーカを動作させる負荷遮断装置が提供される。筐体はドアを含む。負荷遮断装置は、第１の縁部と第２の縁部とを含むインターフェース部材を含み、このインターフェース部材は少なくとも１つの回路ブレーカに作用的に結合される。負荷遮断装置は更に、負荷遮断信号に応答して、インターフェース部材をニュートラル位置から第１の位置に平行移動するように構成されたアクチュエータを含む。

更に別の態様では、負荷遮断システムを電気負荷センターに据え付ける方法が提供される。負荷遮断システムは、プロセッサと、少なくとも１つの負荷遮断装置とを含む。この方法は、需要信号を受信するようにプロセッサを構成するステップを含む。方法は更に、プロセッサを少なくとも１つの負荷遮断装置に通信可能に結合するステップを含む。方法は更に、少なくとも１つの負荷遮断装置を電気負荷センターのドアに結合されるように構成して、ドアが第１のドア位置にある場合に、少なくとも１つの負荷遮断装置が電気負荷センター内の少なくとも１つの回路ブレーカに作用的に結合されるようにするステップを含む。

電気施設、電力グリッド、及び複数の顧客所在地を含む例示的なエネルギー生産及び伝送システムのブロック図である。 図１に示すエネルギー生産及び伝送システム内に含まれ得る例示的な負荷遮断システムのブロック図である。 図２に示す負荷遮断システム内に含まれ得る例示的な負荷遮断装置の斜視図である。 電気負荷センターの開かれたドアに結合された図３の負荷遮断装置の斜視図である。 電気負荷センターの閉じられたドアに結合された図３の負荷遮断装置の斜視図である。 第１の位置にある、図３に示す負荷遮断装置の上面図である。 第２の位置にある、図３に示す負荷遮断装置の上面図である。 ニュートラル位置にある、図３に示す負荷遮断装置の上面図である。 図２に示す負荷遮断システムを電気負荷センターに据え付ける例示的な方法のフローチャートである。

本明細書に記載の実施形態は、エネルギー生産及び伝送システムでエンドユーザが使用する負荷遮断システムを含む。このシステムは、負荷遮断信号及び／又は事前に設定されたスケジュールに基づく電力需要の自動的な管理を行い易くする。

本明細書に記載のエネルギー生産及び伝送システムの第１の技術効果は、伝送システム内に含まれる負荷を直接制御することにある。この第１の技術効果は、少なくとも部分的に、（ａ）プロセッサで需要応答信号を受信し、（ｂ）プロセッサで生成された負荷遮断信号を少なくとも１つの負荷遮断装置に送り、且つ（ｃ）負荷遮断信号に応答して、負荷遮断装置を第１の位置から第２の位置へと作動させることによって達成される。回路保護装置を電源から切り離さずに、且つ回路保護装置に通常の機能性を妨げずに負荷が直接制御される。

図１は、電気会社１２、電力グリッド１４、及び複数の顧客所在地１６、１８、２０を含む例示的なエネルギー生産及び伝送システム１０のブロック図である。電気は、電気会社１２から電力グリッド１４を介して顧客所在地１６、１８及び２０に配電される。例示的実施形態において、電力グリッド１４は複数の送電線２２と変電所２４とを含む。電力会社１２は、電力を電力グリッド１２に供給する発電機２６を含む。発電機２６は、例えばガスタービンエンジン、水力発電タービン、及び／又は風力発電タービンによって駆動され得る。電力会社１２は更に、エネルギーの生産及び伝送を制御するように構成されたコンピュータシステム２８を含む。コンピュータシステム２８は、電力会社１２内に含まれるものとして図示されているが、コンピュータシステム２８は電力会社１２の外部（例えば遠隔地）にあって、電力会社１２と通信しても良い。更に、コンピュータシステム２８をコンピュータシステムとして記載しているが、これはエネルギー生産及び伝送システム１０が本明細書に記載の機能を果たすことを可能にするいずれかの適宜の処理装置であっても良い。例示的実施形態において、コンピュータシステム２８は更に、以下により詳細に記載する需要側の負荷遮断システムの一部として構成される。

顧客所在地１６、１８及び２０は、例えば負荷４０、４２及び４４などの電気負荷を含む。顧客所在地１６、１８及び２０は、筐体を更に含む。筐体は、本明細書では電気負荷センターと称され、より具体的には電気パネル４６と称される。電気パネル４６を回路ブレーカボックス又はヒューズボックスと称しても良い。負荷４０、４２及び４４は電気パネル４６に結合される。電気パネル４６は更に電力グリッド１４に結合され、顧客所在地１６、１８及び／又は２０を通して使用される電気を受ける。電気パネル４６は、供給される電気を顧客所在地１６、１８及び／又は２０内の個々の回路に、より具体的には負荷４０、４２及び４４に配電するために可変値電流に分電する。電気パネル４６は、顧客所在地１６、１８及び／又は２０が所定の電流レベル以上の電流を引き込んでいる場合、これらの顧客所在地の一部への電流を遮断するように構成された、例えば回路ブレーカ及び／又はヒューズなどの複数の回路保護装置（図１には図示せず）を含む。例えば回路ブレーカなどの回路保護装置には更に、顧客所在地１６、１８及び／又は２０内の対応する回路への電気を意図的に遮断できるものがある。ユーザが顧客所在地１６、１８及び／又は２０内の特定の位置で電気的な補修を行い、又は節電するために特定の装置／電化製品を遮断するために、回路ブレーカを意図的に遮断しても良い。

図２は、（図１に示す）エネルギー生産及び伝送システム１０内に含まれ得る例示的な負荷遮断システム８０のブロック図である。負荷遮断システム８０は、例えば（図１に示す）電気パネル４６などの少なくとも１つの回路ブレーカを含む電気負荷センターの動作を制御し易くする。電気パネル４６の制御は、回路ブレーカを電気パネル４６から切り離さずに、且つ電気パネル４６の通常の機能性を妨げずに行われる。本明細書には少なくとも１つの回路ブレーカを含むものとして記載しているが、電気パネル４６は、ユーザが回路保護装置をリセットし、且つ／又は回路保護装置の「オン」状態と「オフ／遮断」状態とを手動で切り換えることを可能にするアクチュエータレバー、又はその他のタイプの電気又は機械装置を含む他のいずれかの回路保護装置を含んでも良い。

例示的実施形態において、負荷遮断システム８０は、少なくとも１つの負荷遮断装置８４に通信可能に結合された処理装置８２を含む。典型的には、負荷遮断システム８０は複数の負荷遮断装置８４、例えば第１の負荷遮断装置８６、第２の負荷遮断装置８８、第３の負荷遮断装置９０、及び第４の負荷遮断装置９２を含む。負荷遮断装置８４は電気パネル４６の（図４に示す）ドアに結合され、且つ電気パネル４６内の（図４に示す）少なくとも１つの回路ブレーカアクチュエータレバーに作用的に結合される。各々の負荷遮断装置４８は、電気パネル４６内に含まれる全ての回路ブレーカに負荷遮断装置４８を装着し得る適当なサイズと形状のものである。

負荷遮断システム８０は４つの負荷遮断装置８４を含むものとして図示されているが、負荷遮断システム８０が本明細書に記載の機能を果たすことができる任意の数の負荷遮断装置を含み得る。例示的実施形態において、負荷遮断装置８４の数は、負荷遮断システム８０が制御するように構成される（図４に示す）回路ブレーカアクチュエータレバーの数に対応している。代替実施形態において、複数の負荷遮断装置８４が単一の回路ブレーカアクチュエータレバーに作用的に結合され、回路ブレーカアクチュエータレバーを動作させるために一斉に機能する。更に、本明細書で用いるプロセッサ、又は処理装置という用語は、中央処理ユニット、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び本明細書に記載の機能を実行可能なその他のいずれかの回路又はプロセッサを意味する。

例示的実施形態において、処理装置８２は、需要信号発信装置９８からの需要信号９６に応答して負荷遮断信号９４を生成する。例示的実施形態において、需要信号発信装置９８は（図１の示す）電力会社１２によって制御される。例えば、需要信号発信装置９８は（図１に示す）コンピュータシステム２８によって制御されても良く、又はそれに含まれていても良い。電力会社１２が、システム１０からの負荷を遮断することが有利であると判定すると、需要信号発信装置９８は需要信号９６を生成し、需要信号９６をプロセッサ８２に送信する。需要信号９６は負荷を遮断するようにプロセッサ８２に命令する包括的命令を含む。プロセッサ８２は、例えば負荷４０、４２及び４４などの負荷を遮断すべき順序が事前にプログラムされたメモリ１００を含む。需要信号９６は、例えばプロセッサ８２に負荷４０などの特定の負荷を遮断するように指示する命令などのより詳細な命令を含む。更に、需要信号９６は、例えばプロセッサ８２に特定レベルの電気の使用を遮断するように命令する命令などの特定の負荷遮断要求を含んでも良い。メモリ１００には負荷４０、４２及び４４の典型的なエネルギー使用量が事前にプログラムされ、プロセッサ８２は需要信号９６に関連する需要を満たすためにどの負荷を遮断すべきかを判定するようにプログラムされる。

代替実施形態において、需要信号発信装置９８は顧客又はユーザによって、例えば（図１に示す）顧客所在地１６、１８及び／又は２０の顧客によって制御される。代替実施形態において、顧客は、顧客が望む場合に負荷を遮断する命令を需要信号発信装置９８にプログラムする。例えば、顧客は不可欠ではない特定の負荷をいつ遮断すべきか、例えばプールのポンプ又は湯沸かし器の電源をいつオフにすべきかの一日のスケジュールを需要信号発信装置９８にプログラムする。顧客は、（図１に示す）電力会社１２によって設定された段階的なエネルギー価格に基づいてこの決定を行う。本明細書には、電力会社１２からの包括的な負荷遮断要求及び／又は顧客からの特定の負荷遮断要求を含むものと記載されているが、需要信号９６は、負荷遮断システム８０が本明細書に記載の機能を果たすことができるようにする任意の命令／データを含んでも良い。

例示的実施形態では、需要信号９６に応答して、プロセッサ８２は負荷遮断信号９４を生成し、負荷遮断信号９４を少なくとも１つの負荷遮断装置８４に送信する。プロセッサ８２は、メモリ１００に記憶された情報、及び／又は需要信号９６の内容に基づいて、どの負荷遮断装置８４を動作させるかを判定する。負荷遮断信号９４に基づいて、例えば負荷遮断装置８６などの負荷遮断装置は、回路ブレーカを「オン」状態から「オフ」状態に作動することによって対応する負荷を機械的に遮断する。負荷遮断装置８６が一旦回路ブレーカを「オン」状態から「オフ」状態に作動すると、負荷遮断装置８６は、電気パネル４６の機能性が負荷遮断装置８６の存在によって影響されないニュートラル位置に戻る。電気パネル４６の、より具体的には各々の回路ブレーカの機能には、回路ブレーカを第１の位置又は第２の位置（例えば「オン」状態又は「オフ」状態）に位置決めする機能が含まれる。例えば、負荷遮断装置８６がニュートラル位置にあると、ユーザは負荷遮断装置８６からのいかなる妨害も受けずに、電気パネル４６のドアを開け、内部にある回路ブレーカの状態を変更し、電気パネル４６のドアを閉めることができる。

前述の通り、負荷遮断システム８０は取り付けられた負荷を遮断し易くする。例示的実施形態において、負荷遮断システム８０は更に、取り付けられた負荷を再付勢する前述の動作を実行する。例えば、需要信号９６は電力グリッド１４に負荷を追加するようにプロセッサ８２に命令する命令を含む。このような需要信号は、全体的なエネルギー需要が所定レベル未満に低減するピーク時の後に電力会社１２によって送信される。あるいは、取り付けられた負荷をエネルギーが非ピーク時レベルに戻る時間に再付勢するように、顧客が需要信号発信装置９８をプログラムしても良い。

図３は、（図２に示す）負荷遮断装置８６の斜視図である。負荷遮断装置８６は第１の端部１０２と第２の端部１０４とを含む。例示的実施形態において、負荷遮断装置８６はアクチュエータ１０６を含む。例示的実施形態において、アクチュエータ１０６は、電気モータ１１２、第１のねじ付き部材１１４、少なくとも１つのガイド部材１１６、及び第２のねじ付き部材１１８を含むリニアアクチュエータである。本明細書にはリニアアクチュエータ１０６として記載されているが、アクチュエータ１０６は、負荷遮断装置８６が本明細書に記載の機能を果たすことを可能にする任意の適宜のタイプのアクチュエータである。例示的実施形態において、第２のねじ付き部材１１８は第１のねじ付き部材１１４と相補形である。特定の実施例では、第１のねじ付き部材１１４は送りねじであり、第２のねじ付き部材１１８は移動ナットである。負荷遮断装置８６は更に、本明細書ではブレーカハンドル１２０と称されるインターフェース部材を含む。例示的実施形態において、ブレーカハンドル１２０は移動ナット１１８に結合される。代替実施形態において、ブレーカハンドル１２０は移動ナット１１８を含む。移動ナット１１８は送りねじ１１４に作用的に結合される。電気モータ１１２は送りねじ１１４に結合され、これを回転させるように構成される。送りねじ１１４を第１の方向１２２（例えば時計回り方向）に回転させると、移動ナット１１８は第１の方向１２４に平行移動する。送りねじ１１４を第１の方向１２４とは逆の第２の方向１２６（例えば逆時計回り方向）に回転させると、移動ナット１１８は第２の方向１２８に平行移動する。ガイド部材１１６は、例えば少なくとも１つのガイド棒を含む。ガイド部材１１６は、ナット１１８が送りねじ１１４に対して回転することを防止する。

負荷遮断装置８６は更に、電気モータ１１２を送りねじ１１４に結合する、例えばギヤボックスなどの歯車機構１３０を含む。歯車機構１３０は、送りねじ１１４を電気モータ１１２よりも遅い速度で回転させるが、送りねじ１１４によって移動ナット１１８に加えられるトルクを増大する。歯車機構１３０は、（図４に示す）回路ブレーカのアクチュエータレバーを位置間で移動させるために必要なレベルまでトルクを増大させる。歯車機構１３０は更に、より小型のモータを使用し易くし、しかもアクチュエータレバーを移動させるのに必要なトルクレベルが得られるようにするので、よりコンパクトな負荷遮断装置８６を製造可能である。

負荷遮断装置８６は更に、取付け板１３２を含む。取付け板１３２は、負荷遮断装置８６を（図４に示す）電気パネル４６のドアに結合し易くするように構成される。負荷遮断装置８６は更に、ガイド部材１１６を電気モータ１１２に結合するガイド結合部１３４を含む。更に、負荷遮断装置８６は、それに限定されないが例えばピローブロック１３６などの軸受ハウジングを含む。ピローブロック１３６は送りねじ１１４の第２の端部１０４に作用的に結合され、送りねじ１１４を効果的に回転させ易くする。

例示的実施形態において、ブレーカハンドル１２０は、移動ナット１１８に結合され、且つ／又はこれを含む台板１３８を含む。ブレーカハンドル１２０は更に、台板１３８の第１の端部１０２から略垂直に延びる第１の縁部１４０を含む。ブレーカハンドル１２０は更に、台板１３８の第２の端部１０４から略垂直に延びる第２の縁部１４２を含む。例示的実施形態において、第１の縁部１４０は第２の縁部１４２と略平行である。第１の縁部１４０及び第２の縁部１４２は各々、内表面１４４と１４６とをそれぞれ含む。

図４は、電気パネル４６のドア１６０に結合された負荷遮断装置８６の斜視図である。電気パネルのドア１６０は電気パネル４６に対して開いた位置にある。図５は電気パネルのドア１６０に結合された負荷遮断装置８６の斜視図である。図４において、ドア１６０は、ドア１６０が電気パネル４６に対して閉じられた場合の負荷遮断装置８６の位置を示すために透明なものとして示されている。電気パネルのドア１６０は内部表面１６２と外部表面１６４とを含む。閉じている場合は、ドア１６０と電気パネル４６とが電気パネル４６の内部１６６を画成し、これが複数の回路ブレーカ、例えば第１の回路ブレーカ１７０、第２の回路ブレーカ１７２、第３の回路ブレーカ１７４、第４の回路ブレーカ１７６、第５の回路ブレーカ１７８、及び第６の回路ブレーカ１８０を格納する。前述のように、回路ブレーカ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８及び１８０は、例えば短絡などの故障が生じると自動的に動作して電気回路を電源から遮断し、且つ「オン」状態と「オフ／遮断」状態とを手動で切り換えることも可能な電気スイッチである。

回路ブレーカ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８及び１８０は各々、回路ブレーカを手動操作するためのアクチュエータレバー１８２を含む。アクチュエータレバー１８２は、第１の位置１８４と第２の位置１８６との間で移動可能である。第１の位置１８４は本明細書では「オン」位置と称される。回路ブレーカ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８及び１８０は、「オン」位置にある場合は閉回路として動作し、電気が電力グリッド１４から回路ブレーカに結合された負荷へと流れることを可能にする。第２の位置１８６は本明細書では「オフ／遮断」位置と称される。回路ブレーカ１７０、１７２、１７４、１７６、１７８及び１８０は、「オフ／遮断」位置にある場合は開回路として動作し、電気が回路ブレーカを通って流れることを妨げる。例えば、アクチュエータレバー１８２を「オン」位置１８４から「オフ／遮断」位置１８６に手動で切り換えることによって、（図１に示す）顧客所在地１６内の個々の回路をオフ状態にする。更に、回路ブレーカに結合された負荷によって所定レベルを超える電流が引き込まれることにより、自動的に「オン」位置１８４から「オフ／遮断」位置１８６に切り換わった回路ブレーカを、ユーザがアクチュエータレバー１８２を「オフ／遮断」位置１８６から「オン」位置１８４に手動で切り換えることによってリセットする。

例示的実施形態において、取付け板１３２はドア１６０の内部表面１６２に結合されて負荷遮断装置８６をドア１６０に結合し易くする。それらに限定されないがねじ又は接着材（図３には図示せず）などの固定要素を使用して、負荷遮断装置８６をドア１６０に結合しても良い。

例示的実施形態において、ドア１６０が閉じられると（図５に図示）、負荷遮断装置８６の一部が回路ブレーカの間、例えば第１の回路ブレーカ１７０と第３の回路ブレーカ１７４との間に嵌合する。より具体的には、台板１３８と移動ナット１１８との（図３に示す）厚さ２００は、第１の回路ブレーカ１７０のアクチュエータレバー１８２と第３の回路ブレーカ１７４のアクチュエータレバー１８２との間の（図４に示す）距離２１０よりも薄い。

図６は、第１の位置１８４にある第３の回路ブレーカ１７４のアクチュエータレバー１８２の上面図である。例示的実施形態において、ブレーカハンドル１２０は、負荷遮断装置８６の動作により第１の方向１２４に平行移動する。第２の縁部１４２の内表面１４６は、アクチュエータレバー１８２を第１の位置１８４（例えば「オン」位置）へと押し込む。

図７は、第２の位置１８６にある第３の回路ブレーカ１７４のアクチュエータレバー１８２の上面図である。例示的実施形態において、ブレーカハンドル１２０は、負荷遮断装置８６の動作により第２の方向１２８に平行移動する。第１の縁部１４０の内表面１４４は、アクチュエータレバー１８２を第２の位置１８６（例えば「オフ／遮断」位置）へと押し込む。

負荷遮断装置８６は、アクチュエータレバー１８２が（図２に示す）負荷遮断信号９４の要求する位置にあることを確実にする。第３の回路ブレーカ１７４を「オン」位置１８４に切り換えることを負荷遮断信号９４が負荷遮断装置８６に指示しているが、第３の回路ブレーカ１７４が既に「オン」位置１８４にある場合、負荷遮断装置８６は依然としてブレーカハンドル１２０を第１の方向１２４に平行移動して、第３の回路ブレーカ１７４が「オン」位置１８４に位置することを確実にする。同様に、第３の回路ブレーカ１７４を「オフ／遮断」位置１８６に切り換えることを負荷遮断信号９４が負荷遮断装置８６に指示しているが、第３の回路ブレーカ１７４が既に「オフ／遮断」位置１８６にある場合、負荷遮断装置８６は依然としてブレーカハンドル１２０を第２の方向１２８に平行移動して、第３の回路ブレーカ１７４が「オフ／遮断」位置１８６に位置することを確実にする。

図８は、ニュートラル位置２２０にある負荷遮断装置８６の上面図である。例示的実施形態において、負荷遮断装置８６がブレーカハンドル１２０を（図６に示す）第１の位置１８４、又は（図７に示す）第２の位置１８６に平行移動した後、負荷遮断装置８６はブレーカハンドル１２０をニュートラル位置２２０に戻す。例示的実施形態において、第１の縁部１４０の内表面１４４と第２の縁部１４２の内表面１４６との間の距離２２２は、「オン」位置１８４にあるブレーカレバー１８２の（図６に示す）第１の縁部２３０と、「オフ／遮断」位置１８６にあるブレーカレバー１８２の（図７に示す）第２の縁部２３２との間の距離２２４に対応する。例えば、距離２２２は距離２２４よりも大きい。位置１８４にあるブレーカレバー１８２の第１の縁部２３０と位置１８６にあるブレーカレバー１８２の第２の縁部２３２との距離２２４は、本明細書では回路ブレーカ１７４の離隔距離とも称される。ブレーカハンドル１２０をニュートラル位置２２０に戻し、第１の縁部１４０と第２の縁部１４２とが距離２２２に亘るように構成すれば、負荷遮断装置８６による電気パネル４６の典型的な動作への妨害を防ぎ易くなる。特定の実施例では、ドア１６０が閉じられると、第３の回路ブレーカ１７４のブレーカハンドル１２０は「オフ／遮断」位置１８６にある。ユーザは、第３の回路ブレーカ１７４を「オン」位置１８４に手動で戻したいかを決定できる。ユーザはドア１６０を開け、ブレーカハンドル１２０を「オン」位置１８４に物理的に切り換える。ユーザがドア１６０を開けた時にアクチュエータレバー１８２が「オフ／遮断」位置１８６にあり、「オン」位置１８４に切り換えられたとしても、負荷遮断装置８６とアクチュエータレバー１８２の間、又は負荷遮断装置８６と電気パネル４６の内部１６６のいずれかの構成部品の間で妨害されることなく、ドア１６０は閉じる。

図９は、例えば（図２に示す）電気負荷センター４６などの電気負荷センターを据え付けて、（図２に示す）負荷遮断システム８０を含めるようにする例示的な方法２５２を示すフローチャート２５０である。例示的実施形態において、方法２５２は、例えば（図２に示す）需要応答信号９６などの需要応答信号をプロセッサ８２に送る、例えば需要信号発信装置９８などの需要信号発信装置から需要信号を受信するように、例えば（図２に示す）プロセッサ８２などのプロセッサを構成するステップ２６０を含む。構成ステップ２６０は、電線又はその他の通信ケーブルを用いてプロセッサ８２を需要信号発信装置９８に結合するステップを含む。構成ステップ２６０は更に、例えばセルラー技術を用いてプロセッサ８２と需要信号発信装置９８とを通信可能に結合するステップを含む。プロセッサ８２は、需要応答信号９６をプロセッサ及び顧客所在地の需要信号発信装置に送る、例えば（図１に示す）電力会社１２などの少なくとも１つの電力会社に結合される。

方法２５２は更に、プロセッサ８２を、例えば負荷遮断装置８６などの少なくとも１つの負荷遮断装置に通信可能に結合するステップ２６２を含む。方法２５２は更に、例えば（図４に示す）電気パネル４６などの電気負荷センターの、例えば（図４に示す）ドア１６０などのドアに結合されるように負荷遮断装置８６を構成するステップ２６４を含む。負荷遮断装置８６は、ドア１６０が閉じられると負荷遮断装置８６が電気パネル４６内の少なくとも１つの回路ブレーカスイッチに作用的に結合されるようにドア１６０に結合される。更に、負荷遮断装置８６は、負荷遮断システム８０が電気パネル４６の通常の機能を妨害しないようにドア１６０に結合されるようにステップ２６４で構成される。例えば、ユーザはドア１６０を開け、電気パネル４６内に含まれるいずれかの回路ブレーカの（図４に示す）アクチュエータレバー１８２の位置を変更し、負荷遮断装置８６又は負荷遮断システム８０のいずれかの構成部品から妨害されることなくドア１６０を閉じることができる。

方法２５２は更に、例えばプロセッサ８２からの（図２に示す）負荷遮断信号９４などの負荷遮断信号に応答して、負荷遮断装置８６を、例えば（図８に示す）ニュートラル位置２２０などのニュートラル位置から、例えば（図７に示す）第２の位置１８６などの第２の位置に移動するように構成するステップ２６６を含む。負荷遮断装置８６の（図４に示す）ブレーカハンドル１２０はアクチュエータレバー１８２に作用的に結合されるので、ブレーカハンドル１２０をニュートラル位置２２０から第２の位置１８６に平行移動することで、アクチュエータレバー１８２も第２の位置１８６にあることを確実にする。例示的実施形態において、第２の位置１８６は回路ブレーカ１７４の「オフ／遮断」状態に対応する。負荷遮断装置８６を構成するステップ２６６は更に、第２の位置１８６に達した後、ニュートラル位置２２０に戻るように負荷遮断装置８６を構成するステップを含む。

方法２５２は更に、プロセッサ８２からの負荷遮断信号９４に応答して、ニュートラル位置２２０から、例えば（図６に示す）第１の位置１８４などの第１の位置に移動するように負荷遮断装置８６を構成するステップ２６８を含む。この場合、負荷遮断信号９４は再付勢信号である。負荷遮断装置８６の（図４に示す）ブレーカハンドル１２０はアクチュエータレバー１８２に作用的に結合されるので、ブレーカハンドル１２０がニュートラル位置２２０から第１の位置１８４に移動することで、アクチュエータレバー１８２も第１の位置１８４にあることが確実になる。例示的実施形態において、第１の位置１８４は、回路ブレーカ１７４の「オン」状態に対応する。負荷遮断装置８６を構成するステップ２６８は更に、第１の位置１８４に達した後、ニュートラル位置２２０かに戻るように負荷遮断装置８６を構成するステップを含む。

本明細書には、電力配電システムから負荷を遮断する例示的な方法、システム及び装置が記載されている。より具体的には、本明細書に記載の方法、システム及び装置は、回路ブレーカのアクチュエータレバーを指示された状態に機械的に移動することによって、回路ブレーカの状態を変更する負荷遮断装置を電気負荷センターに据え付け易くする。本明細書に記載の方法、システム及び装置は、負荷遮断動作の完了後にブレーカハンドルをニュートラル位置に戻すので、負荷遮断装置は電気負荷センターの通常動作（例えば手動動作）を妨害しない。負荷遮断装置を電気負荷センターのドアに結合することで、負荷遮断システムは、このようなシステムが電気負荷センターの通常動作を妨害しないことを要求する電気規程（例えばシステムがアクチュエータレバーへのアクセスを制限しないことを要求する規程）を遵守できる。負荷遮断装置を電気負荷センターのドアに結合することで更に、負荷遮断装置へのいずれかのリード線を電気負荷センターに引き込まれる入力電圧線から分離することが可能になる。本明細書に記載の方法、システム及び装置は更に、非常に多くの労力とコストの高い装置を必要とする作業である、回路ブレーカの電源からの引き離しを要する装備を必要とせずに、回路ブレーカの状態を制御し易くする。例えば、回路ブレーカを電源に結合したまま、負荷遮断装置を電気負荷センター内に実装しても良い。負荷遮断装置のサイズが小さいので、全ての回路ブレーカのアクチュエータハンドルに別個の負荷遮断装置を取付け易い。更に、負荷遮断装置のサイズが小さいので、負荷遮断装置が与えられる以上の力を必要とするアクチュエータレバーを作動させるために、１つ以上の負荷遮断装置を使用し易い。

本明細書に記載の方法、システム及び装置は、効率的で経済的な電力グリッドからの負荷遮断を行い易くする。方法、システム及び装置の例示的実施形態は本明細書に詳細に記載且つ／又は図示されている。方法、システム及び装置は本明細書に記載の特定の実施形態に限定されず、むしろ各システム及び装置の構成部品を、本明細書に記載のその他の構成部品及びステップとは独立して別個に使用しても良い。各々の構成部品、及び各々の方法ステップを別の構成部品及び／又は方法ステップと組み合わせて使用しても良い。

本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するため、且つ任意の装置又はシステムの使用、及び組み込まれた任意の方法の実行を含め、当業者が本発明を実施できるようにするために実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、且つ当業者が想到する別の実施例を含み得るものである。このような別の実施例は、それらが特許請求の範囲の文字言語から逸脱しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文字言語とは非実質的な相違しかない等価な構造要素を含む場合は、特許請求の範囲内にあることを意図するものである。

１０ 生産及び伝送システム
１２ 電気会社
１４ 電力グリッド
１６ 顧客所在地
１８ 顧客所在地
２０ 顧客所在地
２２ 送電線
２４ 変電所
２６ 発電機
２８ コンピュータシステム
４０ 負荷
４２ 負荷
４４ 負荷
４６ 電気パネル
４８ 負荷遮断装置
８０ 負荷遮断システム
８２ 処理装置
８４ 負荷遮断装置
８６ 第１の負荷遮断装置
８８ 第２の負荷遮断装置
９０ 第３の負荷遮断装置
９２ 第４の負荷遮断装置
９４ 負荷遮断信号
９６ 需要信号
９８ 需要信号発信装置
１００ メモリ
１０２ 第１の端部
１０４ 第２の端部
１０６ アクチュエータ
１１２ 電気モータ
１１４ 第１のねじ付き部材
１１６ ガイド部材
１１８ 第２のねじ付き部材
１２０ ブレーカハンドル
１２２ 第１の方向
１２４ 第１の方向
１２６ 第２の方向
１２８ 第２の方向
１３０ 歯車機構
１３２ 取付け板
１３４ ガイド結合部
１３６ ピローブロック
１３８ 台板
１４０ 第１の縁部
１４２ 第２の縁部
１４４ 内表面
１４６ 内表面
１６０ ドア
１６２ 内部表面
１６４ 外部表面
１６６ 内部
１７０ 第１の回路ブレーカ
１７２ 第２の回路ブレーカ
１７４ 第３の回路ブレーカ
１７６ 第４の回路ブレーカ
１７８ 第５の回路ブレーカ
１８０ 第６の回路ブレーカ
１８２ アクチュエータレバー
１８４ 第１の位置
１８６ 第２の位置
２００ 厚さ
２１０ 距離
２２０ ニュートラル位置
２２２ 距離
２２４ 距離
２３０ 第１の縁部
２３２ 第２の縁部
２５０ フローチャート
２５２ 方法
２６０ プロセッサを構成するステップ
２６２ プロセッサを少なくとも１つの負荷遮断装置に結合するステップ
２６４ 負荷遮断装置を構成するステップ
２６６ 負荷遮断装置を構成するステップ
２６８ 負荷遮断装置を構成するステップ

Claims (10)

1. 筐体（４６）内に配置された少なくとも１つの回路ブレーカ（１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０）を動作させる負荷遮断システム（８０）であって、
   需要信号（９６）を受信し、所定の負荷遮断信号（９４）を送るように構成されたプロセッサ（８２）と、
   前記プロセッサから前記負荷遮断信号を受信するように構成された少なくとも１つの負荷遮断装置（８４）とを備え、
   前記負荷遮断装置（８４）は、インターフェース部材（１２０）と、前記筐体（４６）のドア（１６０）に取り付けられ、前記インターフェース部材（１２０）を移動させるように構成されたアクチュエータ（１０６）とを有し、
   前記ドア（１６０）は、第１のドア位置と第２のドア位置の間を移動可能であり、
   前記少なくとも１つの負荷遮断装置（８４）は、前記ドア（１６０）の内側に配置され、
   前記ドア（１６０）が、前記第１のドア位置にある場合にのみ、前記インターフェース部材（１２０）は、前記少なくとも１つの回路ブレーカ（１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０）を動作させうるように取り付けられる、負荷遮断システム。
2. 前記需要信号（９６）が、電気会社（１２）によって提供される需要信号と、ユーザによって提供される需要信号の少なくとも一方を含む、請求項１に記載のシステム（８０）。
3. 前記アクチュエータ（１０６）が、前記プロセッサ（８２）からの前記負荷遮断信号（９４）に応答して、ニュートラル位置（２２０）から第１の位置（１８４）に前記インターフェース部材（１２０）を平行移動するように構成される、請求項１または２に記載のシステム（８０）。
4. 前記筐体（４６）が電気負荷センターである、請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム（８０）。
5. 筐体（４６）内に配置された少なくとも１つの回路ブレーカ（１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０）を動作させる負荷遮断装置（８４）であって、前記筐体がドア（１６０）を備え、前記負荷遮断装置（８４）は、前記ドア（１６０）に取付けられ、前記負荷遮断装置が、
   第１の縁部（１４０）と第２の縁部（１４２）とを備えるインターフェース部材（１２０）と、
   前記インターフェース部材（１２０）に取り付けられ、負荷遮断信号（９４）に応答して前記インターフェース部材（１２０）をニュートラル位置（２２０）から第１の位置（１８４）に平行移動するように構成されたアクチュエータ（１０６）とを備え、
   前記アクチュエータ（１０６）は、前記ドア（１６０）に取付けられ、
   前記ドア（１６０）は、第１のドア位置と第２のドア位置の間を移動可能であり、
   前記ドア（１６０）が、前記第１のドア位置にある場合にのみ、前記インターフェース部材（１２０）は、前記少なくとも１つの回路ブレーカ（１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０）を動作させうるように取り付けられる、負荷遮断装置。
6. 前記アクチュエータ（１０６）が更に、前記インターフェース部材（１２０）を前記ニュートラル位置（２２０）から第２の位置（１８６）に平行移動するように構成され、前記ニュートラル位置が前記第１の位置（１８４）と前記第２の位置（１８６）との間にある、請求項５に記載の装置（８４）。
7. 前記アクチュエータ（１０６）が、再通電信号に応答して前記インターフェース部材（１２０）を前記ニュートラル位置（２２０）から前記第２の位置（１８６）に平行移動するように構成される、請求項６に記載の装置（８４）。
8. 前記アクチュエータ（１０６）は、前記インターフェース部材（１２０）を前記ニュートラル位置（２２０）から第２の位置（１８６）に平行移動することにより、前記少なくとも１つの回路ブレーカ（１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０）をオフ位置からオン位置に切り替えるように構成される、請求項６または７に記載の装置（８４）。
9. 前記第１のドア位置が閉位置であり、前記第２のドア位置が開位置である、請求項５乃至８のいずれかに記載の装置（８４）。
10. 前記アクチュエータ（１０６）は、前記インターフェース部材（１２０）が前記第１の位置（１８４）に平行移動した後、前記インターフェース部材（１２０）を前記ニュートラル位置（２２０）に戻すように構成される、請求項９に記載の装置（８４）。