JP6942321B2

JP6942321B2 - 平均電流制御システム

Info

Publication number: JP6942321B2
Application number: JP2018220521A
Authority: JP
Inventors: ▲隆▼夫石井
Original assignee: 石井電気システム有限会社
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: JP2020089072A

Description

本発明は、配線用遮断器を流れる平均電流を制御して消費電力を抑える平均電流制御システムに関する。

電力負荷に供給される電力を制御して消費電力を抑えるためのデマンド制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このデマンド制御システムは、デマンド電力を監視するデマンド電力監視システムを備え、このデマンド電力監視装置からのデマンド電力情報に基づいて、電力負荷のうち作動調整可能な調整電力負荷の一部又は全部を作動停止し、これにより、所定期間における最大消費電力を抑えて電力料金の低減を図っている。このデマンド電力監視システムにおいては、所定期間を複数の部分期間に分割し、これら部分期間における部分期間デマンド電力及びこれら部分期間に対応する部分期間目標デマンド電力に基づいて調整電力負荷の一部又は全部を所要の通りに作動停止し、このように制御することによって、調整電力負荷を効率的に作動させて所定期間の消費電力がデマンド電力を超えるのを防止している。

特開２００８−１１６３７号公報

電力会社からの電力供給は、高圧で電力を受ける需要者（例えば、大きい工場、大きい集合店舗などの大口需要者）と、低圧で電力を受ける需要者（例えば、中小の工場、中小の店舗などの小口需要者）があり、大口需要者においては、電力会社との電気料金に関する契約内容により、従来の上述したデマンド制御システムを好都合に適用することができるが、小口需要者にはそそまま適用することができない。

更に説明すると、小口需要者においては、電力会社との電力料金に関する契約内容は、負荷設備の総容量に係数を乗じて契約電流を算出する方法（負荷設備契約）と主開閉器の定格電流値に基づいて契約電流を決定する方法（主開閉器契約）とがあり、これら契約内容のいずれかによって電気料金の基本料金が決定される。

この主開閉器契約を電力会社との間で締結した小口需要者では、需要者に設置される主開閉器の容量によって電気料金の基本料金が決定されるために、この主開閉器の容量を必要最小限のものとすることにより、基本料金を少なくすることができ、このような小口需要者向けにおいても電気料金低減のためのシステムの実現が望まれている。

本発明の目的は、主開閉器契約向けの小口需要者に適した電気料金低減のためのシステムである平均電流制御システムを提供することである。

本発明の請求項１に記載の平均電流制御システムは、電力負荷に過電流が流れるのを防止するための配線用遮断器と、前記電力負荷に流れる電流を計測するための電流計測手段と、前記電流計測手段により計測された計測電流に基づいて、前記配電用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に対応する過電流引きはずし動作時間における移動平均電流値を演算する移動平均電流演算手段と、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき設定される注意平均電流値とを比較する平均電流比較手段と、前記電力負荷のうち作動調整可能な調整電力負荷の一部を作動停止させるための一部停止信号生成手段と、を備え、
前記移動平均電流値が前記注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段が前記一部停止信号を生成し、前記一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の一部が強制的に作動停止されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の平均電流制御システムでは、前記配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき前記注意平均電流値よりも大きい警告平均電流値が設定され、前記警告平均電流値に関連して、前記調整電力負荷の全てを作動停止させるための全部停止信号を生成する全部停止信号生成手段が設けられており、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記警告平均電流値とを比較し、前記移動平均電流値が前記警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の全部が強制的に作動停止されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の平均電流制御システムでは、前記調整電力負荷は、第１〜第３電力負荷グループに分けられ、このことに関連して、前記注意平均電流値は、低注意平均電流値と前記低注意平均電流値よりも大きい高注意平均電流値が設定され、前記一部停止信号生成手段は、前記低注意平均電流値に対応する第１の一部停止信号及び前記高注意平均電流値に対応する第２の一部停止信号を生成し、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記低注意平均電流値及び高注意平均電流値並びに前記警告平均電流値とを比較し、前記移動平均電流値が前記低注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段は前記第１の一部停止信号を生成し、前記第１の一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１電力負荷グループが強制的に作動停止され、また前記移動平均電流が前記高注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段は前記第２の一部停止信号を生成し、前記第２の一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１及び第２電力負荷グループが強制的に作動停止され、更に前記移動平均電流が前記警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１〜第３電力負荷グループが強制的に作動停止されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の平均電流制御システムでは、前記配線用遮断器の前記過電流動作特性に基づいて第１及び第２引きはずし電流値が設定され、前記移動平均電流演算手段は、前記配線用遮断器の過電流動作特性における前記第１及び第２引きはずし電流値に対応する第１及び第２過電流引きはずし動作時間における第１及び第２移動平均電流値を演算し、前記平均電流比較手段は、前記第１移動平均電流値と前記第１引きはずし電流値に基づいて設定される第１注意平均電流値とを比較するとともに、前記第２移動平均電流値と前記第２引きはずし電流値に基づいて設定される第２注意平均電流値とを比較し、前記第１移動平均電流値が前記第１注意平均電流値を超える、又は前記第２移動平均電流値が前記第２注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段が前記一部停止信号を生成し、前記一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の一部が強制的に作動停止されることを特徴とする。

更に、本発明の請求項５に記載の平均電流制御システムでは、前記配線用遮断器の前記過電流動作特性における前記第１引きはずし電流値に基づき前記第１注意平均電流値よりも大きい第１警告平均電流値が設定されるとともに、前記第２引きはずし電流値に基づき前記第２注意平均電流値よりも大きい第２閉こく平均電流値が設定され、前記第１及び第２警告平均電流値に関連して、前記調整電力負荷の全てを作動停止させる全部停止信号を生成するための全部停止信号生成手段が設けられており、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記第１及び第２移動平均電流値と前記第１及び第２警告平均電流値とを比較し、前記第１移動平均電流値が前記第１警告平均電流値を超える、又は前記第２移動平均電流値が前記第２警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の全部が強制的に作動停止されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の平均電流制御システムによれば、移動平均電流演算手段が移動平均電流値を演算し、平均電流比較手段がこの移動平均電流値と配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき設定される注意平均電流値とを比較し、この移動平均電流値がこの注意平均電流値を超えると、一部停止信号生成手段が一部停止信号生成信号を生成する。従って、移動平均電流値が配線用遮断器の引きはずし電流値に近づくと一部停止信号が生成され、この一部停止信号に基づいて調整電力負荷の一部が強制的に作動停止されるので、この移動平均電流値が配線用遮断器の引きはずし電流値に更に近づくのを抑え、配線用遮断器の電流遮断を防ぐことができる。
換言すると、電流計測手段により計測した負荷計測電流値に基づき移動平均電流演算手段により移動平均電流値を演算し、空調装置などの調整電力負荷の立上げ時などのピーク電流値をこの調整電力負荷の作動を制御することによって平準化し、この平準化により配線用遮断器の容量を必要最小限のものを選択できるようにしたというものであり、結果として電力会社との契約による電気料金の基本料金を下げてトータル電気料金を抑えることができるものである。
また、移動平均電流演算手段は、配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に対応する過電流引きはずし動作時間における移動平均電流値を演算するので、この注意平均電流値は過電流動作特性における引きはずし電流値を考慮したものとなり、この引きはずし電流値の例えば７０〜８０％程度の値（例えば、７５％程度）とすることができる。

また、本発明の請求項２に記載の平均電流制御システムによれば、配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき注意平均電流値よりも大きい警告平均電流値が設定され、平均電流比較手段は、移動平均電流演算手段により演算された移動平均電流値とこの警告平均電流値とを比較し、この移動平均電流値が警告平均電流値を超えると全部停止信号生成手段が全部停止信号を生成する。従って、移動平均電流値が配線用遮断器の引きはずし電流値に更に近づくと全部停止信号が生成され、この全部停止信号に基づいて調整電力負荷の全部が強制的に作動停止されるので、この移動平均電流値が配線用遮断器の引きはずし電流値まで上昇するのを抑え、配線用遮断器の電流遮断を確実に防ぐことができる。この警告平均電流値は、過電流動作特性における引きはずし電流値を考慮して注意平均電流よりも大きい値に設定され、この引きはずし電流値の例えば９０〜９７％程度の値（例えば、９５％程度）とすることができる。

また、本発明の請求項３に記載の平均電流制御システムによれば、調整電力負荷が第１〜第３電力負荷グループに分けられ、このことに関連して、注意平均電流値は、低注意平均電流値と高注意平均電流値が設定され、移動平均電流演算手段により演算された移動平均電流値が低注意平均電流値を超えると、調整電力負荷における第１電力負荷グループが強制的に作動停止され、またこの移動平均電流が高注意平均電流値を超えると、調整電力負荷における第１及び第２電力負荷グループが強制的に作動停止され、更にこの移動平均電流が警告平均電流値を超えると、調整電力負荷における第１〜第３電力負荷グループが強制的に作動停止されるので、移動平均電流値が配線用遮断器の引きはずし電流値に近づくにつれて調整電力負荷が段階的に作動停止され、これにより、調整電力負荷の作動停止による影響を少なく抑えながら配線用遮断器による電流遮断を防止することができる。

また、本発明の請求項４に記載の平均電流制御システムによれば、配線用遮断器の過電流動作特性に基づいて第１及び第２引きはずし電流値が設定され、移動平均電流演算手段は、第１及び第２引きはずし電流値に基づいて設定される第１及び第２過電流引きはずし動作時間における第１及び第２移動平均電流値を演算し、平均電流比較手段は、第１移動平均電流値と第１引きはずし電流値に基づいて設定される第１注意平均電流値とを比較するとともに、第２移動平均電流値と第２引きはずし電流値に基づいて設定される第２注意平均電流値とを比較して調整電流負荷の制御が行われるので、二つの引きはずし電流値に基づく配線用遮断器による電流遮断に対応して制御することができる。

例えば、配線用遮断器の定格電流が３０Ａ以下、例えば３０Ａである場合、第１引きはずし電流値は、この定格電流値の例えば１２５％電流の３７．５Ａであり、この１２５％電流に対する動作時間は例えば１時間以内であり、また第２引きはずし電流値は、この定格電流値の例えば２００％の電流の６０Ａであり、この２００％電流に対する動作時間は例えば２分以内である。

更に、本発明の請求項５に記載の平均電流制御システムによれば、配線用遮断器の過電流動作特性における第１引きはずし電流値に基づき第１注意平均電流値よりも大きい第１警告平均電流値が設定され、またこの過電流動作特性における第２引きはずし電流値に基づき第２注意平均電流値よりも大きい第２警告平均電流値が設定されるので、第１及び第２引きはずし電流値の二つの引きはずし電流値に対し、この移動平均電流値が第１及び第２引きはずし電流値まで上昇するのを抑え、配線用遮断器の電流遮断を確実に防ぐことができる。

本発明に従う平均電流制御システムの一実施形態を簡略的に示す全体図。配線用遮断器の定格電流と引きはずし電流値及び過電流引きはずし動作時間との関係を示す図。図１の平均電流制御システムの制御系を簡略的に示すブロック図。図３の制御系による制御の流れを示すフローチャート。第１の変形形態の制御系による制御の流れを示すフローチャート。第２の変形形態の制御系による制御の流れを示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う平均電流制御システムの一実施形態について説明する。尚、この平均電流制御システムは、中小の工場、中小の店舗などを新設する際にその配電盤に装備するようにしてもよく、又はこれらの既設の配電盤に後付けで取り付けるようにしてもよい。

図１において、電力会社からの低圧の電力引込みライン２は、電力メータ４を通して例えば小工場の配電盤６に導かれる。この配電盤６には配線用遮断器８（所謂、引込み用ブレーカ）及び分電盤１０が設けられ、分電盤１０には複数（図示の例では、３つ）の分電用遮断器（所謂、分電用ブレーカ）、即ち第１〜第３分電用遮断器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（所謂、分電用ブレーカ）が設けられ、この分電盤１０からは電力負荷１４に電力を供給するための電力供給ライン１５が延びている。

この実施形態では、電力負荷１４は、照明装置（図示せず）などの通常電力負荷１６と、空調装置などの調整電力負荷１８とを含み、調整電力負荷１８は例えば４つの空調装置、即ち第１〜第４空調装置１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを含んでいる。分電盤１０の第１分電用遮断器１２ａからの第１供給ライン１５ａは通常電力負荷１６に電気的に接続され、第１分電用遮断器１２ａを通して流れる電流が通常電力負荷１６に供給される。また、第２分電用遮断器１２ｂからの第２供給ライン１５ｂは調整電力負荷１８の第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂ（第１電力負荷グループ２０を構成する）に電気的に接続され、第２分電用遮断器１２ｂを通して流れる電流が第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂに供給され、更に第３分電用遮断器１２ｃからの第３供給ライン１５ｃは調整電力負荷１８の第３及び第４空調装置１８ｃ，１８ｄに電気的に接続され、第３分電用遮断器１２ｃを通して流れる電流が第３及び第４空調装置１８ａ，１８ｂ（第２電力負荷グループ２２を構成する）に供給される。

この配電盤６に関連して、更に、次の通り構成されている。図１とともに図３を参照して、配電盤６の配線用遮断器８と分電盤１０（第１〜第３分電用遮断器１２ａ〜１２ｃ）とを接続する電力送給ライン２４に、電力負荷１４に流れる電流を計測するための電流計測手段２６が設けられている。この実施形態では、電流計測手段２４は一対の変流器（所謂、ＣＴ）、即ち第１および第２変流器２８ａ，２８ｂから構成され、一方の第１変流器２８ａが電力送給ライン２４の一方の送給ライン２４ａに配設され、他方の第２変流器２８ｂが電力送給ライン２４の他方の送給ライン２４ｂに配設されている。

この電流計測手段２６の計測電流を利用して調整電力負荷１８（第１〜第４空調装置１８ａ〜１８ｄ）を作動制御する平均電流制御システム３０は、電流計測手段２６に加えてコントローラ装置３２及び調整電力負荷１８を制御するための負荷制御ユニット３４を含んでおり、この形態ではコントローラ装置３２と負荷制御ユニット３４とが別個のユニットから構成されているが、一体型のユニットとして構成するようにしてもよく、この場合、例えばコントローラ装置３２に負荷制御ユニット３４を組み込むことができる。

過電流が流れるのを防止するための配線用遮断器８は、一般的に、その過電流作動特性の特性を利用して電流遮断を例えば次のようにして行うように構成される。図２において、この配線用遮断器８の過電流の引きはずし電流値と過電流の引きはずし動作時間との関係は、例えば、図２に示す通りの関係に設定されている。例えば、配線用遮断器８の定格電流が３０Ａ以下（又は３０〜５０Ａ以下、５０〜１００Ａ以下、１００〜２２５Ａ以下）である場合、この定格電流の１２５％以上の電流が、過電流が小さいときの過電流の引きはずし電流値となり、この過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間は６０分（又は６０分、１２０分、１２０分）となり、またこの定格電流の２００％の電流値が、過電流が大きいときの過電流の引きはずし電流値となり、この過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間は、２分（又は４分、６分、８分）となる。

例えば、配線用遮断器８の定格電流が５０Ａである場合、過電流が小さいときの過電流の引きはずし電流値が６２．５Ａとなり、また過電流が大きいときの過電流引きはずし電流値が１００Ａとなり、従って、この配線用遮断器８は、例えば、過電流引きはずし電流値６２．５Ａが過電流引きはずし動作時間６０分間以内流れると電流遮断し、また過電流引きはがし電流値１００Ａが過電流引きはずし動作時間４分間以内流れると電流遮断し、このように電流遮断することにより、過電流からの事故防止をしている。

次に、この平均電流制御システム３０の制御系を説明すると、コントローラ３２は、移動平均電流演算手段４２、平均電流比較手段４４、一部停止信号生成手段４６及び全部停止信号生成手段４８を含んでいる。電流計測手段２６（第１及び第２変流器２８ａ，２８ｂ）からの計測電流はコントローラ３２に送給され、移動平均電流演算手段４２は、電流計測手段２６からの計測電流を演算して後述の移動平均電流（第１移動平均電流Ｄ１及び第２移動平均電流Ｄ２）を演算し、平均電流比較手段４４は、後述するようにして移動平均電流値Ｄ（第１移動平均電流値Ｄ１及び第２移動平均電流値Ｄ２）と注意平均電流値Ｔ（第１注意平均電流値Ｖ１及び第２注意平均電流値Ｔ２）及び警告平均電流値Ｋ（第１警告平均電流値Ｋ１及び第２警告平均電流値Ｋ２）とを比較する。また、一部停止信号生成手段４６は、後述するようにして一部停止信号を生成し、また全部停止信号生成手段４８は、後述するようにして全部停止信号を生成する。

このコントローラ３２は、更に、計時手段５０及びメモリ手段５２を含んでいる。計時手段５０は期間を計時し、例えば移動平均電流を演算する際の時間などを計時する。また、メモリ手段５２には、平均電流比較手段４４が移動平均電流値Ｄ（第１移動平均電流値Ｄ１及び第２移動平均電流値Ｄ２）と比較する際に用いる注意平均電流値Ｔ（第１注意平均電流値Ｔ１及び第２注意平均電流値Ｔ２）及び警告平均電流値Ｋ（第１警告平均電流値Ｋ１及び第２警告平均電流値Ｋ２）などが登録されている。

ここで注意平均電流値Ｔ及び警告平均電流値Ｋについて説明すると、注意平均電流値Ｔ（第１及び第２注意平均電流値Ｔ１，Ｔ２）は、過電流引きはずし電流値を基準にして例えば７０〜８０％程度の値、例えば７５％程度の値に設定され、この過電流引きはずし電流値が例えば６２．５Ａ（１００Ａ）のときに例えば第１注意平均電流値Ｔ１（第２注意平均電流値Ｔ２）が４８Ａ（７５Ａ）程度に設定される。

また、警告平均電流値Ｋ（第１及び第２警告平均電流値Ｋ１，Ｋ２）は、過電流引きはずし電流値を基準にして例えば９０〜９７％程度の値、例えば９５％程度の値に設定され、この過電流引きはずし電流値が例えば６２．５Ａ（１００Ａ）のときに例えば第１警告平均電流値Ｋ１（第２警告平均電流値Ｋ２）が５８Ａ（９５Ａ）程度に設定される。

この注意平均電流値Ｔ及び警告平均電流値Ｋは、後に詳述するように、第１移動平均電流値Ｄ１に対しては第１注意平均電流値Ｔ１及び第１警告平均電流値Ｋ１との比較が行われ、また第２移動電流平均値Ｄ２に対しては第２注意平均電流値Ｔ２及び第２警告平均電流値Ｋ２との比較が行われる。このことに関連して、第１移動平均電流値Ｄ１の移動平均は、過電流が小さいときの過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間（この場合、６０分間）の移動時間における平均電流値であり、また第２移動平均電流値Ｄ２は、過電流が大きいときの過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間（この場合、４分間）の移動時間における平均電流値となる。

また、負荷制御ユニット３４は、調整電力負荷１８を作動制御するための作動制御手段５４を含んでおり、この実施形態では、一部停止信号生成手段４６が一部停止信号を生成すると、この一部停止信号がコントローラ３２から負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はこの一部停止信号に基づいて調整電力負荷１８の第１電力負荷グループ２０、即ち第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂを強制的に作動停止する。また、全部停止信号生成手段４８が全部停止信号を生成すると、この全部停止信号がコントローラ３２から負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はこの全部停止信号に基づいて調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループ２０，２２、即ち第１〜第４空調装置１８ａ〜１８ｄの全てを強制的に作動停止する。

次に、図１及び図３とともに図４を参照して、上述した平均電流制御システム３０による調整電力負荷１８の制御の流れについて説明する。主として図４を参照して、調整電力負荷１８を制御するに際して、まず、電力送給ライン２４（第１及び第２送給ライン２４ａ，２４ｂ）を流れる電流の計測が行われる（ステップＳ１）。即ち、電流計測手段２６（第１及び第２変流器２８ａ，２８ｂ）は電力送給ライン２４を流れる電流を計測し、電流計測手段２６からの計測電流信号がコントローラ３２に送給される。

このように計測電流信号が送給されると、ステップ２に移り、移動平均電流演算手段４２は、かかる計測電流信号に基づいて過電流が小さいときの過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間（例えば、６０分間）における移動平均電流（６０分間の移動平均電流値）、即ち第１移動平均電流Ｄ１を演算し、またステップＳ３に移り、移動平均電流演算手段４２は、かかる計測電流信号に基づいて過電流が大きいときの過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間（例えば、４分間）における移動平均電流（４分間の移動平均電流値）、即ち第２移動平均電流Ｄ２を演算する。

ステップＳ２において第１移動平均電流Ｄ１が演算されると、ステップＳ４以降が次のように実行される。即ち、平均電流比較手段４４は、移動平均電流演算手段４２により演算された第１移動平均電流値Ｄ１と第１注意平均電流値Ｔ１とを比較し（ステップＳ４）、第１移動平均電流値Ｄ１が第１注意平均電流値Ｔ１を超えると、ステップＳ５からステップＳ６に進み、次に平均電流比較手段４４は、この第１移動平均電流値Ｄ１と第１警告平均電流値Ｋ１を比較する。尚、第１移動平均電流値Ｄ１が第１注意平均電流値Ｔ１以下のときには、電流遮断するほどの過電流が流れていないとしてステップＳ５からステップＳ１に戻る。

この第１移動平均電流値Ｄ１が第１警告平均電流値Ｋ１以下である（即ち、第１注意平均電流値Ｔ１＜第１移動平均電流値Ｄ１≦第１警告平均電流値Ｋ１）ときには、ステップＳ７からステップＳ８に移り、この比較結果に基づき、一部停止信号生成手段４６が一部停止信号を生成する。かくすると、この一部停止信号がコントローラ３２から負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はかかる一部停止信号に基づき調整電力負荷の一部、この実施形態では第１電力負荷グループ２０（第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂ）を強制的に作動停止する（ステップＳ９）。このように小さい過電流が過電流の引きはずし動作時間（例えば、６０分間）近くまで続いたときには、第１電力負荷グループ２０が作動停止し、これにより、配線用遮断器８を流れる過電流が抑えられ、小さい過電流が流れることによる配線用遮断器８による電流遮断を防止することができる。

また、この第１移動平均電流値Ｄ１が第１警告平均電流値Ｋ１を超える（即ち、第１警告平均電流値Ｋ１＜第１移動平均電流値Ｄ１）ときには、ステップＳ７からステップＳ１０に移り、この第１警告平均電流値Ｋ１を超えるという比較結果に基づき、全部停止信号生成手段４８が全部停止信号を生成する。かくすると、この全部停止信号がコントローラ３２から負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はかかる全部停止信号に基づき調整電力負荷１８の全部、この実施形態では第１及び第２電力負荷グループ２０，２２（第１〜第４空調装置１８ａ〜１８ｄ）を強制的に作動停止する（ステップＳ１１）。このように小さい過電流が過電流の引きはずし動作時間（例えば６０分間）のすぐ近くまで続いたときには、第１及び第２電力負荷グループ２０，２２の双方が作動停止し、これにより、配線用遮断器８を流れる過電流が大きく抑えられ、小さい過電流が流れることによる配線用遮断器８による電流遮断を確実に防止することができる。

ステップＳ３において第２移動平均電流Ｄ２が演算されると、ステップＳ１２以降が次のように実行される。即ち、平均電流比較手段４４は、移動平均電流演算手段４２により演算された第２移動平均電流値Ｄ２と第２注意平均電流値Ｔ２とを比較し（ステップＳ１２）、第２移動平均電流値Ｄ２が第２注意平均電流値Ｔ２を超えると、ステップＳ１３からステップＳ１４に進み、次に平均電流比較手段４４は、上述したと同様にして、この第２移動平均電流値Ｄ２と第２警告平均電流値Ｋ２を比較する。尚、第２移動平均電流値Ｄ２が第２注意平均電流値Ｔ２以下のときには、電流遮断するほどの過電流が流れていないとしてステップＳ１３からステップＳ１に戻る。

この第２移動平均電流値Ｄ２が第２警告平均電流値Ｋ２以下である（即ち、第２注意平均電流値Ｔ２＜第２移動平均電流値Ｄ２≦第２警告平均電流値Ｋ２）ときには、ステップＳ１５からステップＳ１６に移り、この比較結果により、このときには大きい過電流に基づき一部停止信号生成手段４６が一部停止信号を生成する。かくすると、この一部停止信号が上述したと同様に負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はかかる一部停止信号に基づき調整電力負荷１８の一部、即ち第１電力負荷グループ２０を強制的に作動停止する（ステップＳ１７）。このように大きい過電流が過電流の引きはずし動作時間（例えば、４分間）近くまで続いたときには、第１電力負荷グループ２０が作動停止し、これにより、配線用遮断器８を流れる過電流が抑えられ、大きい過電流が流れることによる配線用遮断器８による電流遮断を防止することができる。

また、この第２移動平均電流値Ｄ２が第２警告平均電流値Ｋ２を超える（即ち、第２警告平均電流値Ｋ２＜第２移動平均電流値Ｄ２）ときには、ステップＳ１５からステップＳ１８に移り、この比較結果に基づき、全部停止信号生成手段４８が全部停止信号を生成する。かくすると、この全部停止信号が負荷制御ユニット３４に送給され、作動制御手段５４はかかる全部停止信号に基づき調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループ２０，２２の双方を強制的に作動停止する（ステップＳ１９）。このように大きい過電流が過電流の引きはずし動作時間（例えば、４分間）のすぐ近くまで続いたときには、第１及び第２電力負荷グループ２０，２２の双方が作動停止し、これにより、配線用遮断器８を流れる過電流が大きく抑えられ、大きい過電流が流れることによる配線用遮断器８による電流遮断を確実に防止することができる。

上述した実施形態では、配線用遮断器８の過電流作動特性を利用して小さい過電流が流れることによる電流遮断と大きい過電流が流れる電流遮断の二つに適用しているが、一つ又は三つ以上の大きさの異なる過電流が流れることによる電流遮断にも同様に適用することができる。例えば、大きさの異なる三つの過電流が流れることによる配線用遮断器８による電流遮断に適用した場合には、次の通りとなる。

この場合、コントローラ３２のメモリ手段５２に、注意平均電流値Ｔとして第１〜第３注意平均電流値Ｔ１〜Ｔ３が登録され、また警告平均電流値として第１〜第３警告平均電流値Ｄ１〜Ｄ３が登録される。第１注意平均電流値Ｔ１及び第１警告平均電流値Ｄ１は、配線用遮断器の過電流動作特性に基づく第１引きはずし電流値（配線用遮断器８の定格電流の例えば１２５％の電流値）に基づいて上述したと同様にして設定され、また第２注意平均電流値Ｔ２及び第２警告平均電流値Ｋ２は、この過電流動作特性に基づく第２引きはずし電流値（配線用遮断器８の定格電流値の例えば１５０％の電流値）に基づいて上述したと同様にして設定され、更に第３注意平均電流値Ｔ３及び第３警告平均電流値Ｋ３は、この過電流動作特性に基づく第３引きはずし電流値（配線用遮断器８の定格電流値の例えば２００％の電流値）に基づいて上述したと同様にして設定される。

このことに関連して、移動平均電流演算手段４２は、第１〜第３引きはずし電流値に基づいて設定される第１〜第３過電流引きはずし動作時間における第１〜第３移動平均電流値Ｄ１〜Ｄ３を演算し、また平均電流比較手段４４は、第１〜第３移動平均電流値Ｄ１〜Ｄ３と上述の第１〜第３注意平均電流値Ｔ１〜Ｔ３とを比較するとともに、前記第１〜第３移動平均電流値Ｄ１〜Ｄ３と上述の第１〜第３警告注意平均電流値とを比較する。

そして、第１移動平均電流値Ｄ１（又は第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）が第１注意平均電流値Ｔ１（又は第２注意平均電流値Ｔ２、第３注意平均電流値Ｔ３）を超えると、一部停止信号生成手段４６が一部停止信号生成信号を生成し、この一部停止信号に基づいて、調整電力負荷１８の第１電力負荷グループ２０（第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂ）が強制的に作動停止され、また第１移動平均電流値Ｄ１（又は第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）が第１警告平均電流値Ｋ１（又は第２警告平均電流値Ｋ２、第３警告平均電流値Ｋ３）を超えると、全部停止信号生成手段４８が全部停止信号を生成し、この全部停止信号に基づいて、調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループ２０，２２（第１〜第４空調装置１８ａ〜１８ｄ）が強制的に作動停止される。

この第１の変形形態の平均電流制御システムによる制御の流れは、図５に示す通りとなる。図５を参照して、調整電力負荷１８（第１及び第２電力負荷グループ２０，２２）を制御するに際して、まず、電力送給ライン２４を流れる電流の計測が行われ（ステップＳ２１）、電流計測手段２６からの計測電流信号がコントローラ３２に送給される。

かく送給されると、移動平均電流演算手段４２は、かかる計測電流信号に基づいて過電流が小さいときの第１過電流の引きはずし電流値（定格電流の例えば１２５％の電流値）に対応する過電流の引きはずし動作時間における移動平均電流、即ち第１移動平均電流Ｄ１を演算し（ステップＳ２２）、また過電流が中程度のときの第２過電流の引きはずし電流値（定格電流の例えば１５０％の電流値）に対応する過電流の引きはずし動作時間における移動平均電流、即ち第２移動平均電流Ｄ２を演算し（ステップＳ２３）、更に過電流が大きいときの第３過電流の引きはずし電流値（定格電流の例え２００％の電流値）に対応する過電流の引きはずし動作時間における移動平均電流、即ち第３移動平均電流Ｄ３を演算する（ステップＳ２４）。

そして、ステップＳ２２にて第１移動平均電流Ｄ１が演算されると、この第１移動平均電流値Ｄ１を用いてステップＳ２５〜ステップＳ２８が実行され、またステップＳ２３にて第２移動平均電流Ｄ２が演算されると、この第２移動平均電流値Ｄ２を用いてステップＳ２９〜ステップＳ３２が実行され、更にステップＳ２４にて第３移動平均電流Ｄ３が演算されると、この第３移動平均電流値Ｄ３を用いてステップＳ３３〜ステップＳ３６が実行され、ステップＳ２５〜ステップＳ２８、ステップＳ２９〜ステップＳ３２及びステップＳ３３〜ステップＳ３６の動作内容は、後述するようにほぼ同様である。

第１移動平均電流Ｄ１（第２移動平均電流Ｄ２、第３移動平均電流Ｄ３）が演算されると、ステップＳ２２（ステップＳ２３、ステップＳ２４）からステップＳ２５（ステップＳ２９、ステップＳ３３）に進み、平均電流比較手段４４は、第１移動平均電流値Ｄ１（第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）と第１注意平均電流値Ｔ１（第２注意平均電流値、第３注意平均電流値Ｔ３）とを比較し、第１移動平均電流値Ｄ１（第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）が第１注意平均電流値Ｔ１（第２注意平均電流値Ｔ２、第３注意平均電流値Ｔ３）を超えると、ステップＳ２６（ステップＳ３０、ステップＳ３４）からステップＳ２７（ステップＳ３１、ステップＳ３５）に進み、次に平均電流比較手段４４は、この第１移動平均電流値Ｄ１（第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）と第１警告平均電流値Ｋ１（第２警告平均電流値Ｋ２、第３警告平均電流値Ｋ３）を比較し、その後、ステップＳ２８（ステップＳ３２、ステップＳ３６）において、この比較結果による制御が行われ、その制御内容は、図４のフローチャートにおけるステップＳ７〜ステップＳ１１（ステップＳ１５〜ステップＳ１９）と実質上同様である。

この第１移動平均電流値Ｄ１（第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）が第１警告平均電流値Ｋ１（第２警告平均電流値Ｋ２、第３警告平均電流値Ｋ３）以下であるときには、上述したと同様に、一部停止信号生成手段４６が一部停止信号を生成し、作動制御手段５４はかかる一部停止信号に基づき調整電力負荷１８の第１電力負荷グループ２０（第１及び第２空調装置１８ａ，１８ｂ）を強制的に作動停止する。また、この第１移動平均電流値Ｄ１（第２移動平均電流値Ｄ２、第３移動平均電流値Ｄ３）が第１警告平均電流値Ｋ１（第２警告平均電流値Ｋ２、第３警告平均を超えるときには、上述したと同様に、全部停止信号生成手段４８が全部停止信号を生成し、作動制御手段５４はかかる全部停止信号に基づき調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループ２０，２２の双方を強制的に作動停止する。

上述した実施形態では、配線用遮断器８の過電流作動特性を利用して過電流が流れることによる電流遮断に関して、注意平均電流値Ｔ（第１注意平均電流値Ｔ１、第２注意平均電流値Ｔ２）及び警告平均電流値Ｋ（第１警告平均電流値Ｋ１及び第２警告平均電流値Ｋ２）を設定して制御しているが、この注意平均電流値Ｔを電流値の小さい低注意平均電流値Ｔ０１（例えば、過電流動作特性における引きはずし電流値の例えば６５〜７５％程度、例えば７０％程度の電流値）（第１低注意平均電流値Ｔ０１１、第２低注意平均電流値Ｔ０２１）と、この低注意平均電流値よりも大きい高注意平均電流値Ｔ０１（例えば、過電流動作特性における引きはずし電流値の例えば７５〜８５％程度、例えば８０％程度の電流値）（第１高注意平均電流値Ｔ０１２、第２高注意平均電流値Ｔ０２２）とを設定し、注意平均電流値Ｔ０１について２段階で制御するようにすることもでき、注意平均電流値Ｔとして３段階以上で制御するようにすることもできる。

このような場合、調整電力負荷１８は３つの電力負荷グループ、即ち第１〜第３電力負荷グループに分けられ、配線用遮断器８の過電流動作特性における引きはずし電流値に対応する過電流引きはずし動作時間における移動平均電流値Ｄに対して、作動制御手段５４は、調整電力負荷１８の第１〜第３電力負荷グループを次のように作動制御するようになる。この移動平均電流値Ｄが低注意平均電流値Ｔ０１を超える（Ｔ０１＜Ｄ≦Ｔ０２）と、一部停止信号生成手段４６は第１の一部停止信号を生成し、この第１の一部停止信号により調整電力負荷１８の第１電力負荷グループが強制的に作動停止され、またこの移動平均電流値Ｄが高注意平均電流値Ｔ０２を超える（Ｔ０２＜Ｄ≦Ｋ）と、一部信号生成手段４６は第２の一部停止信号を生成し、この第２の一部停止信号により調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループが強制的に作動停止される。更に、この移動平均電流値Ｄが警告平均電流値Ｋを超える（Ｋ＜Ｄ）と、全部信号生成手段４８は全部停止信号を生成し、この全部停止信号により調整電力負荷１８の第１〜第３電力負荷グループの全てが強制的に作動停止される。

この第２の変形形態の平均電流制御システムによる制御の流れは、図６に示す通りとなる。図６を参照して、調整電力負荷１８（第１〜第３電力負荷グループ）を制御するに際して、まず、電力送給ライン２４を流れる電流の計測が行われ（ステップＳ４１）、電流計測手段２６からの計測電流信号がコントローラ３２に送給され、移動平均電流演算手段４２は、かかる計測電流信号に基づいて配線用遮断器８の過電流の引きはずし電流値に対応する過電流の引きはずし動作時間における移動平均電流を演算し（ステップＳ４２）、この移動平均電流値Ｄを用いて次の制御が行われる。

平均電流比較手段４４は、まず、移動平均電流値Ｄと低注意平均電流値Ｔ０１とを比較し（ステップＳ４３）、移動平均電流値Ｄが低注意平均電流値Ｔ０１を超えると、ステップＳ４４からステップＳ４５に進み、次に平均電流比較手段４４は、この移動平均電流値Ｄと高注意平均電流値Ｔ０２とを比較する。

そして、この移動平均電流値Ｄが高注意平均電流値Ｔ０２以下である（Ｔ０１＜Ｄ≦Ｔ０２）と、ステップＳ４６からステップＳ４７に進み、一部停止信号生成手段４６は第１の一部停止信号を生成し（ステップＳ４７）、この第１の一部停止信号により調整電力負荷１８の第１電力負荷グループが強制的に作動停止される（ステップＳ４８）。

また、この移動平均電流値Ｄが高注意平均電流値Ｔ０２を超える（Ｔ０２＜Ｄ）と、ステップＳ４６からステップＳ４９に移り、平均電流比較手段４４は、移動平均電流値Ｄと警告平均電流値Ｋとを比較し、この移動平均電流値Ｄが警告平均電流値Ｋ以下である（Ｔ０２＜Ｄ≦Ｋ）と、ステップＳ５０からステップＳ５１に進み、一部信号生成手段４６は第２の一部停止信号を生成し、この第２の一部停止信号により調整電力負荷１８の第１及び第２電力負荷グループが強制的に作動停止される（ステップＳ５２）。

また、この移動平均電流値Ｄが警告平均電流値Ｋを超える（Ｋ＜Ｄ）と、ステップＳ５０からステップＳ５３に移り、全部信号生成手段４８は全部停止信号を生成し、この全部停止信号により調整電力負荷１８の第１〜第３電力負荷グループの全てが強制的に作動停止される（ステップＳ５４）。

以上、本発明に従う平均電流制御システムの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

６配電盤
８配線用遮断器
１０分電盤
１４電力負荷
１６通常電力負荷
２０第１電力負荷グループ
２２第２電力負荷グループ
２６電流計測手段
３０平均電流制御システム
３２コントローラ
３４負荷制御ユニット
４２移動電流演算手段
４４平均電流比較手段
４６一部停止信号生成手段
４８全部停止信号生成手段
５４作動制御手段

Claims

電力負荷に過電流が流れるのを防止するための配線用遮断器と、前記電力負荷に流れる電流を計測するための電流計測手段と、前記電流計測手段により計測された計測電流に基づいて、前記配電用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に対応する過電流引きはずし動作時間における移動平均電流値を演算する移動平均電流演算手段と、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき設定される注意平均電流値とを比較する平均電流比較手段と、前記電力負荷のうち作動調整可能な調整電力負荷の一部を作動停止させるための一部停止信号生成手段と、を備え、
前記移動平均電流値が前記注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段が前記一部停止信号を生成し、前記一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の一部が強制的に作動停止されることを特徴とする平均電流制御システム。
前記配線用遮断器の過電流動作特性における引きはずし電流値に基づき前記注意平均電流値よりも大きい警告平均電流値が設定され、前記警告平均電流値に関連して、前記調整電力負荷の全てを作動停止させるための全部停止信号を生成する全部停止信号生成手段が設けられており、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記警告平均電流値とを比較し、前記移動平均電流値が前記警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の全部が強制的に作動停止されることを特徴とする請求項１に記載の平均電流制御システム。
前記調整電力負荷は、第１〜第３電力負荷グループに分けられ、このことに関連して、前記注意平均電流値は、低注意平均電流値と前記低注意平均電流値よりも大きい高注意平均電流値が設定され、前記一部停止信号生成手段は、前記低注意平均電流値に対応する第１の一部停止信号及び前記高注意平均電流値に対応する第２の一部停止信号を生成し、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記移動平均電流値と前記低注意平均電流値及び高注意平均電流値並びに前記警告平均電流値とを比較し、前記移動平均電流値が前記低注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段は前記第１の一部停止信号を生成し、前記第１の一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１電力負荷グループが強制的に作動停止され、また前記移動平均電流が前記高注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段は前記第２の一部停止信号を生成し、前記第２の一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１及び第２電力負荷グループが強制的に作動停止され、更に前記移動平均電流が前記警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷における前記第１〜第３電力負荷グループが強制的に作動停止されることを特徴とする請求項２に記載の平均電流制御システム。
前記配線用遮断器の前記過電流動作特性に基づいて第１及び第２引きはずし電流値が設定され、前記移動平均電流演算手段は、前記配線用遮断器の過電流動作特性における前記第１及び第２引きはずし電流値に対応する第１及び第２過電流引きはずし動作時間における第１及び第２移動平均電流値を演算し、前記平均電流比較手段は、前記第１移動平均電流値と前記第１引きはずし電流値に基づいて設定される第１注意平均電流値とを比較するとともに、前記第２移動平均電流値と前記第２引きはずし電流値に基づいて設定される第２注意平均電流値とを比較し、前記第１移動平均電流値が前記第１注意平均電流値を超える、又は前記第２移動平均電流値が前記第２注意平均電流値を超えると、前記一部停止信号生成手段が前記一部停止信号を生成し、前記一部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の一部が強制的に作動停止されることを特徴とする請求項１に記載の平均電流制御システム。
前記配線用遮断器の前記過電流動作特性における前記第１引きはずし電流値に基づき前記第１注意平均電流値よりも大きい第１警告平均電流値が設定されるとともに、前記第２引きはずし電流値に基づき前記第２注意平均電流値よりも大きい第２警告平均電流値が設定され、前記第１及び第２警告平均電流値に関連して、前記調整電力負荷の全てを作動停止させる全部停止信号を生成するための全部停止信号生成手段が設けられており、前記平均電流比較手段は、前記移動平均電流演算手段により演算された前記第１及び第２移動平均電流値と前記第１及び第２警告平均電流値とを比較し、前記第１移動平均電流値が前記第１警告平均電流値を超える、又は前記第２移動平均電流値が前記第２警告平均電流値を超えると、前記全部停止信号生成手段が前記全部停止信号を生成し、前記全部停止信号に基づいて、前記調整電力負荷の全部が強制的に作動停止されることを特徴とする請求項４に記載の平均電流制御システム。