WO2011055195A1 - 建物の配電システム及びそれにおける幹線の保護方法 - Google Patents

Abstract

商用交流電源から建物内の幹線に流れる電流の電流値を検出する電流センサーと、前記建物に設置された蓄電池と、を有し、前記電流センサーの検出する電流値が所定値に達すると前記蓄電池から前記建物内への電力供給を開始する建物の配電システムが提供される。また、前記配電システムは、過電流保護手段を更に備え、前記建物はそれぞれ電力供給システムの設けられた複数の領域からなり、前記過電流保護手段は前記電流センサーの検出する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回るときに前記蓄電池から前記建物内への電力供給を開始することで前記建物内の幹線を過電流から保護する。

Description

明細書 建物の配電システム及びそれにおける幹線の保護方法 技術分野

本発明は、 共同住宅や賃貸住宅のような建物の配電システム及びそうした配電システム における幹線の保護方法に関するものである。 背景技術

特許文献 1、 2に見られるように、 マンションやテナント建物のような建物では、 各フ ロアを貫いて配線された幹線を通じて各住戸ゃ各テナン卜への配電が行われている。 幹線 からは、 各階において配電線が分岐されており、 その配電線を通じて各住戸や各テナント への配電が行われるようになつている。

【特許文献 1】 日本特開 2 0 0 8— 1 7 8 2 7 5号公報

【特許文献 2】 日本特開 2 0 0 9— 1 2 4 8 4 6号公報

こうした建物の配電システムでは、 建物全体の消費電力が高まると幹線の電流が過大と なって、 その定格電流を上回ってしまう虞がある。 幹線の電流が定格電流を上わると、 建 物に設けられたブレーカーの一部を落して電力供給を遮断することで、 幹線を過電流から 保護することになる。 しかしながら、 それでは、 電力供給の遮断された部位では、 復旧ま で電気を使えないことになリ、 住人に不便を感じさせることになる。 発明の概要

本発明は、 こうした実情に鑑みてなされたものであって、 電力供給を途切れさせること なく、 幹線の過電流を好適に防止することのできる建物の配電システム及び建物の配電シ ステムにおける幹線の保護方法を提供する。

本発明の第一の側面によると、 商用交流電源から建物内の幹線に流れる電流の電流値を 検出する電流センサーと、 前記建物に設置された蓄電池と、 を有し、 前記電流センサーの 検出する電流値が所定値に達すると前記蓄電池から前記建物内への電力供給を開始する建 物の配電システムが提供される。 また、 前記配電システムは過電流保護手段を更に備え、 前記建物はそれぞれ電力供給システムの設けられた複数の領域からなリ、 前記過電流保護 手段は前記電流センサーの検出する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回るときに前 記蓄電池から前記建物内への電力供給を開始することで前記建物内の幹線を過電流から保 護する。

上記構成では、 商用交流電源から幹線に流れる電流が幹線保護開始電流値を上回ると、 幹線の保護制御が発動して、 ビルに設置された蓄電池からの電力供給が開始されるように なる。 こうして蓄電池からの電力供給を開始すると、 それまで商用交流電源からの電力供 給で賄われていた電力の一部が蓄電池からの電力供給で賄われるようになり、 商用交流電 源から幹線に流れる電流が低減されるようになる。 しかも、 このときの商用交流電源の電 力供給の低減分は、 蓄電池からの電力供給で埋め合わされるため、 保護制御の発動後もそ の発動前と同様の電力供給量を維持することができる。 したがって上記構成によれば、 電 力供給を途切れさせることなく、幹線の過電流を好適に防止することができるようになる。 前記蓄電池は、 前記幹線の商用交流電源側の反対側に設けられ、 前記過電流保護手段は 前記蓄電池から前記建物内の幹線への電力供給を開示することにしてもいい。

上記構成では、 商用交流電源から幹線に流れる電流が幹線保護開始電流値を上回ると、 幹線の保護制御が発動して、 幹線の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池から幹線 に対して電流が流されるようになる。 こうして蓄電池からの電力供給を開始すると、 それ まで商用交流電源からの電力供給で賄われていた電力の一部が蓄電池からの電力供給で賄 われるようになリ、商用交流電源から幹線に流れる電流が低減されるようになる。しかも、 このときの商用交流電源の電力供給の低減分は、 蓄電池からの電力供給で埋め合わされる ため、 保護制御の発動後もその発動前と同様の電力供給量を維持することができる。 した がって上記構成によれば、 電力供給を途切れさせることなく、 幹線の過電流を好適に防止 することができるようになる。

また、 前記蓄電池は、 前記各領域に設けられ、 前記過電流保護手段は前記蓄電池から前 記建物内の幹線への電力供給を開示することも可能である。

上記構成では、 商用交流電源から幹線に流れる電流が幹線保護開始電流値を上回ると、 幹線の保護制御が発動して、 ビル内の住戸ゃテナン卜に設置された蓄電池からの電力供給 が開始されるようになる。 こうして蓄電池からの電力供給が開始されると、 それまで商用 交流電源からの電流供給で賄われていた電力の一部が蓄電池からの電流供給で賄われるよ うになリ、 商用交流電源から幹線に流れる電流が低減されるようになる。 しかも、 このと きの商用交流電源の電流供給の低減分は、 蓄電池からの電流供給で埋め合わされるため、 保護制御の発動後もその発動前と同様の電力供給量を維持することができる。 したがって 上記構成によれば、 電力供給を途切れさせることなく、 幹線の過電流を好適に防止するこ とができるようになる。

また、 前記建物の配電システムにおいて、 前記蓄電池の供給する電流値を検出する蓄電 池電流センサ一と、 前記電流センサ一と前記蓄電池電流センサ一が検出した電流値の総和 が規定の幹線保護解除電流値以下となったときに、 前記保護手段による前記蓄電池からの 電力供給を解除する解除手段と、 を更に備えてもいい。

上記構成では、 蓄電池からの電力供給の開始後に、 商用交流電源の供給する電流値と蓄 電池の供給する電流値との総和が規定の幹線保護解除電流値以下となると、 蓄電池から前 記幹線への電流の供給が解除されるようになる。 そのため、 蓄電池からの電力供給を解除 しても、 商用交流電源からの電力供給が過大とならないことを確認した上で、 蓄電池から の電力供給による幹線の保護制御を解除することが可能となる。 なお、 保護制御からの復 帰後の過電流の発生を確実に回避したいのであれば、 幹線保護解除電流値は、 上記幹線保 護開始電流値以下に設定することが望ましい。

前記幹線保護開始電流値と前記幹線保護解除電流値との間には、 一定量の差が設定され てもいい。

上記構成では、 幹線保護開始電流値と幹線保護解除電流値との間に一定量の差を設定し ている。 そのため、 蓄電池からの電力供給の開始後に、 商用交流電源の供給する電流値と 蓄電池の供給する電流値との総和が上記幹線保護開始電流値よリも十分低下してからでな いと、 蓄電池から前記幹線への電流の供給が解除されないようになる。 そのため、 保護制 御のハンチングを、 すなわち幹線の保護制御の解除後、 直ちに幹線の保護制御が再開され ることを好適に防止することができるようになる。

本発明の第二の側面によると、 建物の各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記建 物の各フロアへの配電を行う建物の配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する 方法であって、 商用交流電源から前記幹線に流れる電流の電流値を検出するステップと、 前記検出された電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回る場合、 前記建物に設置された 蓄電池から前記建物内への電力供給を開始するステップと、 を通じて前記幹線を過電流か ら保護する建物の配電システムにおける過電流からの幹線の保護方法が提供される。 上記保護方法では、 商用交流電源から幹線に流れる電流が幹線保護開始電流値を上回る と、 幹線の保護制御が発動して、 ビルに設置された蓄電池からの電力供給が開始されるよ うになる。 こうして蓄電池からの電力供給を開始すると、 それまで商用交流電源からの電 力供給で賄われていた電力の一部が蓄電池からの電力供給で賄われるようになり、 商用交 流電源から幹線に流れる電流が低減されるようになる。 しかも、 このときの商用交流電源 の電力供給の低減分は、 蓄電池からの電力供給で埋め合わされるため、 保護制御の発動後 もその発動前と同様の電力供給量を維持することができる。 したがって上記保護方法によ れば、 電力供給を途切れさせることなく、 幹線の過電流を好適に防止することができるよ うになる。 図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面を参照する以後の好ましい実施例の説明 により明確になる。

【図 1】 本発明の一実施形態についてその配電システムの全体構成を模式的に示すブ ロック図。

【図 2】 同実施形態において集合住宅の各住戸に設置される電力供給システムの構成 を模式的に示すブロック図。

【図 3】 同実施形態における総合制御ュニッ卜の構成を模式的に示すブロック図。 【図 4】 同実施形態における蓄電池制御ュニットの構成を模式的に示すブロック図。 【図 5】 同実施形態における A C分電盤及び宅内制御ュニッ卜の構成を模式的に示す ブロック図。

【図 6】 同実施形態に採用される幹線保護制御ルーチンにおける総合制御ュニッ卜の 処理手順を示すフローチヤ一ト。

発明を実施するための形態

以下、 本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照してより詳細に説明す る。 図面全体において同一又は類似する部分については同一参照符号を付して説明を省略 する。

(第 1の実施の形態）

以下、 本発明の建物の配電システム及び建物の配電システムにおける幹線の保護方法を 具体化した第 1の実施の形態を、 図 1〜図 6を参照して詳細に説明する。 以下の説明にお いては、 本願発明が複数の住宅からなる集合住宅に適用されたものとして説明されるが、 これに限定されず、 例えば、 電力供給システムがそれぞれ設けられた複数の層又は同層内 の複数の領域を備える建物などにも適用される。

図 1に、 本実施の形態に係る建物の配電システムの概略的な構成を示す。

同図に示す集合住宅 1 0 0には、 例えば各層を貫いて配線された幹線 5 0が設けられて いる。 幹線 5 0からは、 各フロアにおいて配電線が分岐されており、 各住戸 1 0 1の A C 分電盤 1 1に接続されている。 また幹線 5 0の建物内への導入部には、 幹線 5 0を流れる 電流が定格電流を超える虞のあるときに電流を遮断する幹線ブレーカー 5 1が設置されて いる。

更に幹線 5 0の導入部には、 商用交流電源から幹線 5 0へと流れる電流の電流値を監視 する電流センサ一 5 2が設けられている。 電流センサ一 5 2の検出信号は、 集合住宅 1 0 0全体の配電制御を司る総合制御ュニット 5 3に入力されている。

一方、 幹線 5 0の末端部 （例えば、 本実施形態では最上層部） には、 A CZ D Cコンパ ータ一 5 4を介して蓄電池 5 5が接続されている。 A CZ D Cコンバータ一 5 4は、 蓄電 池制御ュニット 5 6により制御されており、 その制御を通じて蓄電池 5 5の充放電が行わ れるようになっている。

図 2は、 集合住宅 1 0 0の各住戸1 0 1に設置される電力供給システムの概略構成を示 している。

同図 2に示すように、 集合住宅 1 0 0の各住戸1 0 1には、 宅内に設置された各種機器 (照明機器、 エアコン、 家電、 オーディオ及びビデオ機器等） に電力を供給する電力供給 システム 1が設けられている。 電力供給システム 1は、 幹線 5 0より供給された商用交流 電源 （A C電源） を電力として各種機器を動作させる他に、 水の電気分解と逆の反応を利 用して発電を行う燃料電池 3の発電した電力も各種機器に電源として供給する。 電力供給 システム 1は、直流電源（D C電源） を入力して動作する D C機器 5の他に、交流電源（A C電源） を入力して動作する A C機器 6にも電力を供給する。

電力供給システム 1には、 宅内制御ユニット 7及び D C分電盤 （直流ブレーカ内蔵） 8 が設けられている。 また、 電力供給システム 1には、 住戸の D C機器 5の動作を制御する 機器として制御ュニット 9及びリレ一ュニット 1 0が設けられている。

宅内制御ュニット 7には、 交流電源を分岐させる A C分電盤 1 1が交流系電力線 1 2を 介して接続されている。 宅内制御ユニット 7は、 この A C分電盤 1 1を介して商用交流電 源 2に接続されるとともに、 直流系電力線 1 3を介して燃料電池 3に接続されている。 宅 内制御ユニット 7は、 A C分電盤 1 1から交流電力を取り込むとともに燃料電池 3から直 流電力を取り込み、 これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。 そして、 宅 内制御ュニット 7は、 この変換後の直流電力を、 直流系電力線 1 4を介して D C分電盤 8 に出力したり、 又は直流系電力線 1 5を介して蓄電池 1 6に出力して同電力を蓄電したり する。 宅内制御ユニット 7は、 A C分電盤 1 1から交流電力を取り込むのみならず、 燃料 電池 3や蓄電池 1 6の直流電力を交流電力に変換して A C分電盤 1 1に供給することも可 能である。 宅内制御ュニット 7は、 信号線 1 7を介して D C分電盤 8とデータやり取りを 実行する。

D C分電盤 8は、 直流電力対応の一種のブレーカである。 D C分電盤 8は、 宅 Λ制御ュ ニット 7から入力した直流電力を分岐させ、 その分岐後の直流電力を、 直流系電力線 1 8 を介して制御ュニット 9に出力したり、 直流系電力線 1 9を介してりレ一ュニット 1 0に 出力したりする。 また、 D C分電盤 8は、 信号線 2 0を介して制御ユニット 9とのデータ のやり取りをしたり、 信号線 2 1を介してリレ一ュニット 1 0とのデータのやり取りをし たりする。

制御ユニット 9には、 複数の D C機器 5が接続されている。 これら D C機器 5は、 直流 電力及びデータの両方を 1対の線によって搬送可能な直流供給線路 2 2を介して制御ュニ ット 9と接続されている。 直流供給線路 2 2は、 D C機器の電源となる直流電圧に、 高周 波の搬送波によリデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信によリ、 1対の線で電力及びデータの両方を D C機器 5に搬送する。 制御ユニット 9は、 直流系電 力線 1 8を介して D C機器 5の直流電源を取得し、 D C分電盤 8から信号線 2 0を介して 得る動作指令を基に、 どの D C機器 5をどのように制御するのかを把握する。 そして、 制 御ュニット 9は、 指示された D C機器 5に直流供給線路 2 2を介して直流電圧及び動作指 令を出力し、 D C機器 5の動作を制御する。

制御ュニット 9には、 宅内の D C機器 5の動作を切り換える際に操作するスィッチ 2 3 が直流供給線路 2 2を介して接続されている。 また、 制御ユニット 9には、 例えば赤外線 リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ一 2 4が直流供給線路 2 2を介し て接続されている。 よって、 D C分電盤 8からの動作指示のみならず、 スィッチ 2 3の操 作やセンサー 2 4の検知によっても、 直流供給線路 2 2に通信信号を流して D C機器 5が 制御される。 リレ一ュニット 1 0には、 複数の D C機器 5がそれぞれ個別の直流系電力線 2 5を介し て接続されている。 リレーュニット 1 0は、 直流系電力線 1 9を介して D C機器 5の直流 電源を取得し、 D C分電盤 8から信号線 2 1を介して得る動作指令を基に、 どの D C機器 5を動作させるのかを把握する。 そして、 リレーユニット 1 0は、 指示された D C機器 5 に対し、 内蔵のリレーにて直流系電力線 2 5への電源供給をオンオフすることで、 D C機 器 5の動作を制御する。 また、 リレーユニット 1 0には、 D C機器 5を手動操作するため の複数のスィツチ 2 6が接続されておリ、 スィッチ 2 6の操作によって直流系電力線 2 5 への電源供給をリレ一にてオンオフすることにより、 D C機器 5が制御される。

D C分電盤 8には、 例えば壁コンセントゃ床コンセントの態様で住戸に建て付けられた 直流コンセント 2 7が直流系電力線 2 8を介して接続されている。 この直流コンセント 2 7に D C機器のプラグ （図示略） を差し込めば、 同機器に直流電力を直接供給することが 可能である。

また、 商用交流電源 2と A C分電盤 1 1との間には、 商用交流電源 2の使用量を遠隔検 針可能な電力メ一タ 2 9が接続されている。 電力メータ 2 9には、 商用電源使用量の遠隔 検針の機能のみならず、 例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。 電力 メータ 2 9は、 電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。 電力供給システム 1には、 宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とする ネットワークシステム 3 0が設けられている。 ネットワークシステム 3 0には、 同システ ム 3 0のコントロールュニッ卜として宅内サーバ 3 1が設けられている。 宅内サーバ 3 1 は、 インターネットなどのネットワーク Nを介して宅外の管理サーバ 3 2と接続されると ともに、 信号線 3 3を介して宅内機器 3 4に接続されている。 また、 宅内サーバ 3 1は、 D C分電盤 8から直流系電力線 3 5を介して取得する直流電力を電源として動作する。 宅内サーバ 3 1には、 ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコ ントロールボックス 3 6が信号線 3 7を介して接続されている。 コントロールボックス 3 6は、 信号線 1 7を介して宅内制御ユニット 7及び D C分電盤 8に接続されるとともに、 直流供給線路 3 8を介して D C機器 5を直接制御可能である。 コントロールボックス 3 6 には、 例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス/水道メータ 3 9が接続され るとともに、 ネットワークシステム 3 0の操作パネル 4 0に接続されている。 操作パネル 4 0には、 例えばドアホン子器やセンサーやカメラからなる監視機器 4 1が接続されてい る。

宅内サーバ 3 1は、 ネットワーク Nを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、 コントロールボックス 3 6に指示を報知して、 各種機器が動作指令に準じた動作をとるよ うにコントロールボックス 3 6を動作させる。 また、 宅内サーバ 3 1は、 ガス 水道メー タ 3 9から取得した各種情報を、 ネッ卜ワーク Nを通じて管理サーバ 3 2に提供可能であ るとともに、 監視機器 4 1で異常検出があったことを操作パネル 4 0から受け付けると、 その旨もネットワーク Nを通じて管理サーバ 3 2に提供する。 ところで、 上述したように、 こうした電力供給システム 1が各住戸 1 0 1に設けられた 集合住宅 1 0 0では、 その全体の配電制御が総合制御ユニット 5 3により行われるように なっている。 図 3は、 そうした総合制御ユニット 5 3の構成を示している。 同図に示すよ うに、 総合制御ユニット 5 3は、 上記電流センサ一 5 2の検出する幹線 5 0の導入部の電 流値を監視する幹線電流監視部 5 7を備えている。 また総合制御ユニット 5 3は、 幹線 5 0の導入部の電流値が過大となっていないかを判定する電流レベル判定部 5 8と、 その判 定結果に基づいて各住戸 1 0 1の宅内制御ユニット 7に指令信号を送信する送信部 5 9と を備えている。

図 4は、 幹線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池 5 5の制御を司る蓄電 池制御ュニット 5 6の構成を示している。 同図に示すように蓄電池制御ュニット 5 6は、 総合制御ュニット 5 3からの指令信号を受信する受信部 6 0と、 その受信した指令信号に 基づいて A CZ D Cコンバーター 5 4の動作を制御する制御部 6 1とを備えている。 図 5は、 各住戸 1 0 1に設けられる宅内制御ユニット 7及び A C分電盤 1 1の構成を示 している。

同図に示すように、 A C分電盤 1 1は、 メインブレーカー 6 2と、 複数の分岐ブレーカ —6 3とを備えている。 メインブレーカ一 6 2は、 幹線 5 0から供給される電流が過大と なったときに幹線 5 0と電力供給システム 1との接続を遮断する遮断器となっている。 ま た分岐ブレーカー 6 3は、 宅内に設けられた各 A C負荷への電力供給を必要に応じて遮断 する遮断器となっている。 なお A C負荷とは、 照明機器、 エアコン、 家電、 オーディオビ ジユア Jレ機器等のような、 宅内に設置された各種の A C電気機器を指す。

一方、 宅内制御ユニット 7は、 総合制御ユニット 5 3からの指令信号を受信する受信部 7 0と、 制御部 7 1とを備えている。 制御部 7 1は、 受信部 7 0の受信した指令信号に基 づいて、 宅内の各負荷 6 4の動作を制御する。 また制御部 7 1は、 受信部 7 0の受信した 指令信号に基づいて、 A CZ D Cコンバータ一 7 2の動作を、 ひいては蓄電池 1 6の充放 電を制御する。

以上のように構成された本実施の形態の建物の配電システムでは、 幹線 5 0の過電流が 確認されたときに、 幹線 5 0を過電流から保護するための幹線保護制御が発動されるよう になっている。 幹線保護制御は、 幹線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池 5 5、 及び各住戸 1 0 1に設けられた蓄電池 1 6からの電力供給を開始することで行われ るようになっている。

図 6は、 こうした本実施の形態の採用する幹線保護制御ルーチンの処理手順を示してい る。 本ルーチンの処理は、 総合制御ユニット 5 3によって終始繰り返し実行されるものと なっている。

さて本ルーチンが開始されると、 総合制御ユニット 5 3は、 まずステップ S 1 0 0にお いて、 幹線 5 0の導入部に設けられた電流センサ一 5 2の検出する電流値を受信する。 そ して、 総合制御ュニット 5 3は、 ステップ S 1 0 1において、 電流センサ一 5 2の電流値 が第 1規定値以上であるか否かを確認する。 なお本実施の形態では、 第 1既定値は、 例え ば幹線ブレーカー 5 1の遮断電流の 8 0 %の電流値がその値に設定されている。

ここで電流センサ一 5 2の電流値が第 1既定値以上でなければ（S 1 0 1 ： N O )、総合 制御ュニット 5 3はステップ S 1 0 2に進み、 そのステップ S 1 0 2において宅内制御ュ ニット 7及び蓄電池制御ュニット 5 6に電力供給停止信号を送信する。 そして電力供給停 止信号の出力後、 総合制御ュニット 5 3はステップ S 1 0 0の処理に戻る。 なお宅内制御 ュニット 7及び蓄電池制御ュニット 5 6は、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給停止信号を 受信すると、 もし行っているのであれば、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を停止する。 一方、電流センサー 5 2の電流値が第 1既定値以上となっていれば（S 1 0 1： Y E S ) . 総合制御ユニット 5 3は、 ステップ S 1 0 3に進み、 そのステップ S 1 0 3において、 電 流センサー 5 2の電流値が第 2既定値以上であるか否かを確認する。 なお本実施の形態で は、 第 2既定値は、 例えば幹線ブレーカ一 5 1の遮断電流の 9 0 %の電流値がその値に設 定されている。 ちなみに、 本実施の形態では、 このステップ S 1 0 3が、 商用交流電源か ら幹線 5 0に流れる電流の電流値を監視するステップに対応している。 また本実施の形態 では、 この第 2既定値が上記規定の幹線保護開始電流値に対応している。

ここで電流センサ一 5 2の電流値が第 2既定値以上でなければ（S 1 0 3 ： N O )、総合 制御ュニット 5 3は、 そのままステップ S 1 0 0の処理に戻る。

一方、 電流センサ一 5 2の電流値が第 2既定値以上であれば（S 1 0 3 : Y E S )、総合 制御ユニット 5 3はステップ S 1 0 4において、 宅内制御ユニット 7及び蓄電池制御ュニ ット 5 6に、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給開始信号を送信する。 そして総合制御ュニ ット 5 3は、 負荷抑制信号の送信後、 ステップ S 1 0 0の処理に戻る。 このときの電力供 給開始信号を受信した宅内制御ュニット 7及び蓄電池制御ュニット 5 6は、 その受信に応 じて蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を開始する。 なお本実施の形態では、 このステップ S 1 0 4が、 以下の各ステップに対応している。 すなわち、 このステップ S 1 0 4は、 以 下の各ステツプのそれぞれに対応している。

■ステップ S 1 0 3において監視する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回ること を条件に、 建物 （集合住宅 1 0 0 ) に設置された蓄電池 1 6、 5 5からの建物内への電力 供給を開始するステップ。

■ステップ S 1 0 3において監視する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回ること を条件に、 幹線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池 5 5から幹線 5 0への 電力供給を開始するステップ。

■ステップ S 1 0 3において監視する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回ること を条件に、 住戸 1 0 1 (テナント） に設置された蓄電池 1 6から幹線 5 0への電力供給を 開始するステップ。

また以上説明した本実施の形態では、 集合住宅 1 0 0が上記建物の相当する構成となつ ている。 また本実施の形態では、 総合制御ユニット 5 3が上記保護手段の行う処理を実施 する構成となっている。

本実施形態の建物の配電システム及び建物の配電システムにおける幹線の保護方法によ れば、 次の効果を奏することができる。

( 1 ) 本実施の形態の建物の配電システムでは、 集合住宅 1 0 0の各フロアを貫いて配 線された幹線 5 0を通じて商用交流電力を各フロアへと配電するようにしている。 また本 実施の形態の建物の配電システムは、 商用交流電源から幹線 5 0に流れる電流の電流値を 検出する電流センサ一 5 2と、 集合住宅 1 0 0に設置された蓄電池 1 6、 5 5とを備えて いる。 そして総合制御ユニット 5 3は、 電流センサー 5 2の検出する電流値が規定の幹線 保護開始電流値を上回るときに蓄電池 1 6、 5 5から集合住宅 1 0 0への電力供給を開始 することで幹線 5 0を過電流から保護するようにしている。 より具体的には、 総合制御ュ ニット 5 3は、 幹線 5 0の保護に際して、 幹線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続され た蓄電池 5 5から幹線 5 0に対する電力供給を開始するようにしている。 また総合制御ュ ニット 5 3は、 幹線 5 0の保護に際して、 各住戸 1 0 1に設けられた蓄電池 1 6から幹線 5 0へのの電力供給を開始するようにもしている。 こうして蓄電池 1 6、 5 5からの電力 供給を開始すると、 それまで商用交流電源からの電力供給で賄われていた電力の一部が蓄 電池 1 6、 5 5からの電力供給で賄われるようになり、 商用交流電源から幹線 5 0に流れ る電流が低減されるようになる。しかも、このときの商用交流電源の電力供給の低減分は、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給で埋め合わされるため、 保護制御の発動後もその発動前 と同様の電力供給量を維持することができる。 したがって本実施の形態によれば、 電力供 給を途切れさせることなく、 幹線の過電流を好適に防止することができるようになる。

( 2 ) 本実施の形態の建物の配電システムにおける幹線の保護方法では、 次の各ステツ プを通じて幹線 5 0を過電流から保護するようにしている。 まず第 1のステップは、 商用 交流電源から幹線 5 0に流れる電流の電流値を監視するステップとなっている。 また第 2 のステップは、 第 1のステップにおいて監視する電流値が規定の幹線保護開始電流値を上 回ることを条件に、 集合住宅 1 0 0に設置された蓄電池 1 6、 5 5から集合住宅 1 0 0内 への電力供給を開始するステップとなっている。 より具体的には、 第 2のステップでは、 幹線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池 5 5から幹線 5 0への電力供給を 開始することがなされている。 また第 2のステップでは、 各住戸 1 0 1に設置された蓄電 池 1 6からの電力供給を開始するようにもしている。 こうして蓄電池 1 6、 5 5からの電 力供給が開始されると、 それまで商用交流電源からの電力供給で賄われていた電力の一部 が蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給で賄われるようになり、 商用交流電源から幹線 5 0に 流れる電流が低減されるようになる。 しかも、 このときの商用交流電源の電力供給の低減 分は、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給で埋め合わされるため、 保護制御の発動後もその 発動前と同様の電力供給量を維持することができる。 したがつて本実施の形態の保護方法 によれば、 電力供給を途切れさせることなく、 幹線 5 0の過電流を好適に防止することが できるようになる。 (第 2の実施の形態）

続いて、 本発明の一実施形態による建物の配電システム及びその配電システムにおける 幹線の保護方法を更に具体化した第 2の実施の形態を説明する。 なお、 本実施の形態は、 幹線 5 0の保護のための蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給停止の条件を除いては、 第 1の 実施の形態と同様となっている。

第 1の実施の形態では、 電流センサ一 5 2の検出する幹線 5 0の導入部の電流値が、 幹 線ブレーカー 5 1の遮断電流の 8 0 %の電流値に設定された第 1既定値を下回ったことを 条件に、 幹線 5 0の保護のための蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を停止するようにして いた。 この場合、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を停止すると、 再び幹線 5 0導入部の 電流値が上って、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を再開しなければならない事態に陥る 可能性がある。そこで本実施の形態では、蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を解除しても、 商用交流電源からの電力供給が過大とならないことを確認した上で、 蓄電池からの電力供 給による幹線の保護制御を解除するようにしている。

具体的には、 本実施の形態では、 蓄電池 1 6、 5 5の供給する電流値をそれぞれ検出す る電流センサー （他の電流センサ一） を蓄電池 1 6、 5 5のそれぞれに設けるようにして いる。 そしてそうした蓄電池 1 6、 5 5の電流値を検出する電流センサ一の電流値、 及び 電流センサー 5 2の検出する幹線 5 0の導入部の電流値の総和が、 規定の幹線保護解除電 流値以下となったときに、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を解除するようにしている。 ここでの幹線保護解除電流値は、 上記第 2既定値よリも小さい電流値に設定されている。 そのため、 蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給を停止しても、 幹線 5 0の導入部に流れる電 流は、 確実に第 2既定値を下回ることになる。

なお本実施の形態では、 上記態様での蓄電池 1 6、 5 5からの電力供給の解除は、 総合 制御ユニット 5 3からの指令に基づき行われる。 したがって、 本実施の形態では、 総合制 御ュニット 5 3が、 電流センサ一及び他の電流センサーの検出する電流値の総和が規定の 幹線保護解除電流値以下となったときに、 保護手段による蓄電池からの電力供給を解除す る解除手段に相当する構成となっている。

ちなみに本実施の形態では、 幹線保護開始電流値 （第 2既定値） と上記幹線保護解除電 流値との間に一定量の差異を有するように設定している。 そのため、 蓄電池 1 6、 5 5か らの電力供給の開始後に、 商用交流電源の供給する電流値と蓄電池 1 6、 5 5の供給する 電流値との総和が上記幹線保護開始電流値よリも十分低下してからでないと、蓄電池 1 6、 5 5の電力供給が停止されないようになる。 そのため、 保護制御のハンチングを、 すなわ ち幹線 5 0の保護制御の解除後、 直ちに幹線 5 0の保護制御が再開されることを好適に防 止することができるようになる。

なお上記各実施の形態は、 以下のように変更して実施することもできる。

■第 2の実施の形態では、 幹線保護開始電流値 （第 2既定値） と幹線保護解除電流値と の間に一定量のヒステリシスを設けるようにしていたが、 保護制御の制御ハンチングが問 題とならないのであれば、 両電流値を同じ値としても良い。

■上記実施の形態では、 幹線 5 0の導入部に流れる電流が第 2既定値以上となると、 幹 線 5 0の商用交流電源側の反対側に接続された蓄電池 5 5と、 各住戸 1 0 1に設置された 蓄電池 1 6との双方からの電力供給を開始するようにしていた。 もっとも、 一方の蓄電池 のみで幹線 5 0の保護が十分可能であれば、 蓄電池 5 5及び蓄電池 1 6のいずれか一方の 電力供給だけで、 幹線 5 0の保護制御を行うようにしても良い。 なお、 各住戸 1 0 1に設 けられた蓄電池 1 6のみにより幹線 5 0の保護を行う場合には、 蓄電池 5 5や蓄電池制御 ュニット 5 6等は割愛しても良い。 また蓄電池 5 5のみにより幹線 5 0の保護を行う場合 には、 各住戸 1 0 1にそれぞれ蓄電池 1 6を設ける必要はないことになる。

■上記実施の形態では、 集合住宅 1 0 0に本発明を適用した場合を説明したが、 賃貸住 宅などの集合住宅以外の建物にも本発明の配電システムや幹線の保護方法を適用すること ができる。 要は、 建物の各領域を貫いて配線された幹線を通じて各フロアへの配電を行う 配電システムであれば、 本発明を適用が可能である。

以上、 本発明の好ましい実施形態が説明されたが、 本発明はこれらの特定実施形態に限 定されず、 後続する請求範囲の範疇を超えず、 多様な変更及び修正が行われることが可能 であり、 それも本発明の範疇に属すると言える。

Claims

請求範囲

【請求項 1】

商用交流電源から建物内の幹線に流れる電流の電流値を検出する電流センサーと、 前記建物に設置された蓄電池と、

を有し、

前記電流センサーの検出する電流値が所定値に達すると前記蓄電池から前記建物内への 電力供給を開始する建物の配電システム。

【請求項 2】

過電流保護手段を更に備え、

前記建物はそれぞれ電力供給システムの設けられた複数の領域からなり、

前記過電流保護手段は前記電流センサーの検出する電流値が規定の幹線保護開始電流値 を上回るときに前記蓄電池から前記建物内への電力供給を開始することで前記建物内の幹 線を過電流から保護する

請求項 1に記載の建物の配電システム。

【請求項 3】

前記蓄電池は、 前記幹線の商用交流電源側の反対側に設けられ、

前記過電流保護手段は前記蓄電池から前記建物内の幹線への電力供給を開示する請求項 2に記載の建物の配電システム。

【請求項 4】

前記蓄電池は、 前記各領域に設けられ、

前記過電流保護手段は前記蓄電池から前記建物内の幹線への電力供給を開示する請求項 2に記載の建物の配電システム。

【請求項 5】

前記蓄電池の供給する電流値を検出する蓄電池電流センサーと、

前記電流センサ一と前記蓄電池電流センサーが検出した電流値の総和が規定の幹線保護 解除電流値以下となったときに、 前記保護手段による前記蓄電池からの電力供給を解除す る解除手段と、

を更に備える請求項 2 - 4のいずれか 1項に記載の建物の配電システム。

【請求項 6】

前記幹線保護開始電流値と前記幹線保護解除電流値との間には、 一定量の差が設定され てなる

請求項 5に記載の建物の配電システム。

【請求項 7】

建物の各フロアを貫いて配線された幹線を通じて前記建物の各フロアへの配電を行う建 物の配電システムにおける前記幹線を過電流から保護する方法であって、 商用交流電源から前記幹線に流れる電流の電流値を検出するステップと、

前記検出された電流値が規定の幹線保護開始電流値を上回る場合、 前記建物に設置され た蓄電池から前記建物内への電力供給を開始するステップと、

を通じて前記幹線を過電流から保護する建物の配電システムにおける過電流からの幹線 の保護方法。