JPH0993784A - 節電及び過負荷回避装置とそれを用いた節電及び過負荷回避方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 屋内配線に装着し、電気を流す優先順位を決
め、低順位回路の分岐ブレーカーを断にして、定格電流
を超える電力を使用しても不用意にメインブレーカーが
落ちないようにし、過負荷状態の解消時は、分岐ブレー
カーを自動的に復帰し効率的に電気の使用できる節電及
び過負荷回避方法を提供する。 【解決手段】 メインブレーカーの下手に設けた屋内配
線に、全負荷電流を測定できる電流検出器１と、複数の
分岐回路に複数の分岐ブレーカー２または遠隔操作リレ
ー２′を取付け、両者にコントローラー３を接続し、全
負荷電流値から超過の、余分を演算し、超過時は、電気
を流す優先順位を決め低順位の分岐回路の分岐ブレーカ
ーまたは遠隔操作リレーをＯＦＦにし、余分時は、電気
を切る優先順位を決めて高順位の分岐回路の分岐ブレー
カーまたは遠隔操作リレーをＯＮにし、電力会社の契約
設定された定格電流を超過する電力を使用しても不用意
にメインブレーカーが落ちないようにし、過負荷状態解
消時は、分岐ブレーカーを自動的に復帰し効率的に電気
を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋内配線に装着するだ
けで、電気を流す優先順位を決めて順位の低い回路の分
岐ブレーカーをカットすることにより、電力会社との契
約電流に基づいて設定されている定格電流を超過する電
力を使用しても不用意にメインブレーカーが落ちてしま
うことがないようにし、当該過負荷状態が解消すれば、
分岐ブレーカーは自動的に復帰して、電気を無駄なく上
手に使用できる節電及び過負荷回避装置とそれを用いた
節電及び過負荷回避方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビ、電子レンジ、洗濯機、冷
蔵庫、エアコンなどの電化製品や、ワープロ、複写器、
コンピュータ、パソコン、電話、ファックスなどの各種
電気機器類の発達と普及により、一般家庭でも会社や工
場などでも電力の使用が年々増加しており、電力会社と
の契約電流や定格電流を超過する電力を使用することが
多くなり、安全性の確保のためにメインブレーカーが落
ちてしまうことも多くなっている。

【０００３】このような場合、一時停電状態になっても
影響の少ない機器もあるが、例えばワープロやパソコ
ン、コンピュータなどの場合、電気が切れるとそれまで
のデータ情報が消えてしまい、大きな損害を被るおそれ
のある機器もある。そのために、電力会社との契約電流
や定格電流を大きく契約すると、使用する電気の無駄が
多くなり、契約電気料も高額となる。

【０００４】従来より、引込線に接続されたメインブレ
ーカーに続いて下手に設けられた屋内配線は、屋内幹線
と当該屋内幹線から分岐する複数の分岐回路とを配線
し、当該分岐回路にも複数の小分岐ブレーカーを設けて
分岐回路単位での過負荷状態が発生したときその分岐回
路を遮断する方法がとられているが、メインブレーカー
の全負荷電流の超過が生じた場合のメインブレーカの遮
断を回避するための装置や方法を具体化したものはなか
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】普通、屋内配線で小分
岐ブレーカーを用いる場合でも、電気の効率的な使用と
安全性確保のために、メインブレーカーの基本契約によ
る定格電流より、複数の分岐ブレーカーの定格電流の和
の方が大きく設定されている。例えば基本契約の定格電
流が５０Ａの場合で、分岐回路の分岐ブレーカーが３つ
ある場合には、各分岐ブレーカーの定格電流は２０Ａ×
３に設定してあるのが普通である。このように各分岐回
路の負荷が定格電流の範囲内であっても、３つの分岐ブ
レーカーの負荷の総和が定格電流を超過すると、メイン
ブレーカーが遮断して、すべての分岐回路に電流が流れ
なくなる。その結果、不用意に停電しては困る機器があ
った場合、不測の損害が起こり得るので不安である。本
発明は、このようなメインブレーカーの突然な遮断とそ
れに伴う不安を解消しながら、節電と省エネルギー効果
を得ようとするものである。

【０００６】即ち、本願発明は、メインブレーカーの下
手に設けられた屋内配線に、全負荷電流を測定できる電
流検出器を取付け、複数の分岐回路に複数の分岐ブレー
カーまたは遠隔操作リレーを取付け、両者にはコントロ
ーラーを接続しておき、コントローラーによって電流検
出器で測定した全負荷電流値から電流超過や、電流余分
を演算算定し、前者の場合には、電気を流す優先順位を
決めて順位の低い回路の分岐ブレーカーまたは遠隔操作
リレーをＯＦＦ状態にする信号を出し、後者の場合に
は、電気を切る優先順位を決めて順位の高い回路の分岐
ブレーカーまたは遠隔操作リレーをＯＮ状態にする信号
を出すようにし、これによって、電力会社との契約電流
に基づいて設定されている定格電流を超過する電力を使
用しても不用意にメインブレーカーが落ちてしまうこと
がないようにした。しかも、本発明はメインブレーカー
の過負荷状態が解消すれば、当該分岐ブレーカーまたは
遠隔操作リレーを自動的に復帰して、電気を無駄なく上
手に使用できるようにした節電及び過負荷回避装置とそ
れを用いた節電及び過負荷回避方法を具現化せんとする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記のような技術的課題
を解決するための手段を次のように構成したものであ
る。

【０００８】特許を受けようとする第１発明は、引込線
に接続されたメインブレーカー（主要スイッチ及び過電
流遮断機）に続いて下手に屋内幹線と当該屋内幹線から
分岐する複数の分岐回路とを配線し、当該分岐回路には
それぞれ負荷器器を接続できるようにした屋内配線にお
いて、当該屋内幹線の基部に取付け可能で、その取付け
る屋内幹線に流れる全負荷電流を測定でき、その測定さ
れた全負荷電流値を交流電圧信号に変換してコントロー
ラに送信する電流検出器と、分岐した複数の各分岐回路
の基部に取付け可能で、その伝路確保と遠隔開閉器能の
付いた分岐ブレーカーと、メインブレーカーに電力会社
との契約電流に基づいて予め設定されている定格電流値
を入力設定できるようにするとともに、複数の分岐回路
のそれぞれに取付けられた遠隔開閉器能付分岐ブレーカ
ーに優先順位を入力設定できるようにした条件設定部
と、前記電流検出器に接続して電流検出器にて測定され
た全負荷電流の測定値を交流電圧信号として受信し、こ
れを直流電圧信号に変換したうえデジタル信号に変換す
る測定信号変換部と、測定信号変換部により変換された
全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力設定した定
格電流の数値Ｉｔとを比較（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）して、
電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分があるか
（Ｉｓ＞０）を演算する演算部と、各遠隔開閉器能付分
岐ブレーカーに接続して、それらを開成するＯＦＦ信号
または閉成するＯＮ信号を送ることができるようにな
し、演算部による演算の結果、電流超過がある場合（Ｉ
ｓ＜０）には、電流超過の大きささによって、開成する
遠隔開閉器能付分岐ブレーカーの数（Ｎ＝Ｉｓ／ｋ）を
算出し、その時点で閉成（ＯＮ）状態になっている複数
の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーのうちから先に設定し
た優先順位の低いものから算出した必要個数Ｎだけ開成
する遠隔開閉器能付分岐ブレーカーを選出特定して、そ
れらを開成するＯＦＦ信号を送り、ほぼ同時に選定され
たＮ個数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーを開成（ＯＦ
Ｆ）して電流を遮断するようになし、また演算部による
演算の結果、電流余分がある場合（Ｉｓ＞０）には、そ
の時点で開成（ＯＦＦ）状態になっている複数の遠隔開
閉器能付分岐ブレーカーのうちから先に設定した優先順
位の高いものから順に閉成する遠隔開閉器能付分岐ブレ
ーカーを選出特定して、それらを閉成するＯＮ信号を送
り、選定された遠隔開閉器能付分岐ブレーカーを閉成し
て、通電状態に復帰するように構成した遠隔開閉信号発
生部とから構成されるコントローラーとを、組み合わせ
たことを特徴とする節電及び過負荷回避装置である。

【０００９】特許を受けようとする第２発明は、引込線
に接続されたメインブレーカー（主要スイッチ及び過電
流遮断機）に続いて下手に屋内幹線を配線するととも
に、当該屋内幹線から分岐する複数の分岐回路を配線
し、複数の当該分岐回路には必要に応じてそれぞれ小分
岐ブレーカーを接続してあるとともに、負荷器器を接続
できるようにした屋内配線において、内幹線の基部に取
付け可能で、その取付ける屋内幹線に流れる全負荷電流
を測定でき、その測定された全負荷電流値を交流電圧信
号に変換してコントローラに送信する電流検出器と、分
岐した各分岐回路に取り付けられた分岐ブレーカーの下
手に取り付け可能で、当該分岐回路への電流の流れを入
／切（ＯＮ／ＯＦＦ）できるようにした遠隔操作リレー
と、メインブレーカーに電力会社との契約電流に基づい
て予め設定されている定格電流値を入力設定できるよう
にするとともに、複数の分岐回路のそれぞれに取付けら
れた遠隔操作リレーに優先順位を入力設定できるように
した条件設定部と、前記電流検出器に接続して当該電流
検出器にて測定された全負荷電流の測定値を交流電圧信
号として受信し、これを直流電圧信号に変換したうえデ
ジタル信号に変換する測定信号変換部と、測定信号変換
部により変換された全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらか
じめ入力設定した定格電流の数値Ｉｔとを比較（Ｉｔ−
Ｉｚ＝Ｉｓ）して、電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或
は電流余分があるか（Ｉｓ＞０）を演算する演算部と、
各遠隔操作リレーに接続して、それらを切るＯＦＦ信号
または入力するＯＮ信号を送ることができるようにな
し、演算部による演算の結果、電流超過がある場合（Ｉ
ｓ＜０）には、電流超過の大きささによって、切る遠隔
操作リレーの数（Ｎ＝Ｉｓ／ｋ）を算出し、その時点で
入力（ＯＮ）状態になっている複数の遠隔操作リレーの
うちから先に設定した優先順位の低いものから算出した
必要個数Ｎだけ切る遠隔操作リレーを選出特定して、そ
れらに切るためのＯＦＦ信号を送り、ほぼ同時に選定さ
れたＮ個数の遠隔操作リレーを切って電流を遮断するよ
うになし、また演算部による演算の結果、電流余分があ
る場合（Ｉｓ＞０）には、その時点で切った状態になっ
ている複数の遠隔操作リレーのうちから先に設定した優
先順位の高いものから順に入力する遠隔操作リレーを選
出特定して、それらに入力するＯＮ信号を送り、選定さ
れた遠隔操作リレーを入力して通電状態に復帰するよう
した遠隔開閉信号発生部とから構成されるコントローラ
ーとを、組み合わせたことを特徴とする節電及び過負荷
回避装置である。

【００１０】特許を受けようとする第３発明は、ａ）第
１発明または第２発明に記載する節電及び過負荷回避装
置を用意し、室内配線の引込線に接続されたメインブレ
ーカー（主要スイッチ及び過電流遮断機）の下手に配線
した屋内幹線には電流検出器を取付け、当該屋内幹線か
ら分岐する複数の分岐回路には、それぞれ遠隔開閉器能
付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーを取付け、当該
電流検出器と遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは遠隔
操作リレーにはコントローラを接続することにより当該
節電及び過負荷回避装置を屋内配線に装着する。

【００１１】ｂ）コントローラの条件設定部に、メイン
ブレーカーに電力会社との契約電流に基づいて設定され
ている定格電流値を入力設定することにより、これを交
流電圧信号に変換した後これを直流電圧に変換し、更に
デジタル信号に変換して定格電流の数値Ｉｔとして記憶
するとともに、複数の分岐回路のそれぞれに取付けられ
た遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレー
に優先順位を入力設定しておく。

【００１２】ｃ）前記電流検出器を用いて屋内配線の全
負荷電流を測定し、その全負荷電流測定値を交流電圧信
号として発信させる。

【００１３】ｄ）コントローラの測定信号変換部におい
て前記発信された全負荷電流測定値の交流電圧信号を受
信したうえ、これを直流電圧信号に変換し、更にデジタ
ル信号に変換して全負荷電流の測定数値Ｉｚとなす。

【００１３】ｅ）コントローラの演算部において、前記
全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力記憶した定
格電流の数値Ｉｔとを比較演算（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）し
て、電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分があ
るか（Ｉｓ＞０）を算出する。

【００１４】ｆ）コントローラの遠隔開閉信号発生部に
おいて、演算部による演算の結果、電流超過がある場合
（Ｉｓ＜０）には、電流超過の数値Ｉｓを所定の定数Ｋ
で除算（Ｎ＝Ｉｓ／ｋ）して、遠隔開閉器能付分岐ブレ
ーカーの数または切る遠隔操作リレーの個数（Ｎ）を算
出し、その時点で閉成または入力（ＯＮ）状態になって
いる複数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは切る遠
隔操作リレーのうち先に設定した優先順位の低いものか
ら算出した必要個数Ｎだけ切る遠隔操作リレーを選定し
て、それらを開成または切るためのＯＦＦ信号を送信す
る。

【００１５】ｇ）またコントローラの遠隔開閉信号発生
部において、演算部による演算の結果、電流余分がある
場合（Ｉｓ＞０）には、その時点で開成また切った状態
になっている複数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまた
は遠隔操作リレーのうち先に設定した優先順位の高いも
のから順に閉成または入力（ＯＮ状態に）する遠隔開閉
器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーを選定し
て、それらを閉成または入力するＯＮ信号を送信する。

【００１６】ｈ）前記ｆ）工程により発信された開成ま
たは切るためのＯＦＦ信号を受信すると、ほぼ同時に選
定されたＮ個数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは
遠隔操作リレーを開成または切って電流を遮断するよう
になす。

【００１７】ｉ）前記ｇ）工程により選定された遠隔開
閉器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーを閉成ま
たは入力して通電状態に復帰するようになす。 以上ａ）からｉ）工程を含む節電及び過負荷回避方法で
ある。

【００１８】

【実施例】以下本願発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は第１発明の基本構成と実施態様を示す説明
図で、図２は第２発明の基本構成と実施概要を示す説明
図であり、図３は本願発明に係る節電及び過負荷回避装
置の構成を示すブロック図であり、図４は本願発明の作
動を示すフローチャート図であり、図５は第３発明のス
テップ構成を示すフローチャート図である。また、図６
は遠隔開閉機能付ブレーカーの電気的内部回路図であ
る。

【００１９】先ず、第１発明を実施例に基づいて詳細に
説明する。図１に示すように、第１発明に係る節電及び
過負荷回避装置の基本構成は、全負荷電流を測定する電
流検出器１と、分岐回路５ｂへの電流の流れを確保した
り遮断したりする遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，
２，…と、前記電流検出器１から得た全負荷電流の測定
値情報を整理して電流超過しているか或は電流余分かを
演算算出し、電流超過の場合には、優先順位を決めて順
位の低い回路の遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，
…から必要な数だけ遮断する指令を出し、逆に電流余分
の場合には、優先順位の高い分岐回路の遠隔開閉機能付
分岐ブレーカー２，２，…から復帰する指令を出すコン
トローラー３とから構成されている。

【００２０】つまり、構成要素の電流検出器１はセンサ
ーであり、遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…は
作動機器であり、コントローラー３は遠隔開閉機能付分
岐ブレーカー２，２，…の制御装置としての役割を有し
ている。しかも当該節電及び過負荷回避装置は、メイン
ブレーカー４の下手に設けられた屋内配線５に装着して
実施することによりその作用効果を具現できるものであ
る。

【００２１】屋内配線５は、引込線Ｈに接続されたメイ
ンブレーカー４に続いて下手に屋内幹線５ａと当該屋内
幹線５ａから分岐する複数の分岐回路５ｂ，５ｂ，５
ｂ，…とを配線し、当該分岐回路５ｂ，５ｂ，５ｂ，…
にはそれぞれ負荷機器６（６1，６2 ，６3 ，…６n ）
を接続できるようにした配線である。当該屋内配線５と
いうのは、一般家庭をはじめ、工場、事務所などの電気
を使用する場所の引込口以下の屋内における配線のこと
である。当該屋内電路は、人間が触れる機会が多く使用
法を間違えると、感電や火災事故などいろいろな災害を
起こす虞がある。このため、屋内電路の使用電圧は、低
圧にしなければならないことが規定されている。普通は
特別な場合を除き、交流電圧１５０Ｖ以下と規定され、
具体的に一般家庭向きの屋内配線では１００Ｖが用いら
れ、工場では２００Ｖが用いられている。

【００２２】メインブレーカー４は、電力会社との契約
電流に基づいて予め定格電流（例えば一般家庭では２０
Ａ〜５０Ａ）を設定出来るように構成されており、定格
電流を越える過負荷が生じた時、通電を遮断するように
構成されている。なお、この屋内配線５の定格電流を大
きく設定した場合、屋内電露の使用電圧を低圧にして感
電や火災などによる事故を防止するため分岐回路５ａ毎
に１５Ａ，２０Ａなどに分岐し、分岐回路５ａ毎に小分
岐ブレーカーＺなどを取付けることに定められている。

【００２３】電流検出器１は、当該屋内幹線５ａの基部
に取り付けられており、その屋内幹線５ａに流れる全負
荷電流を測定し、その測定された全負荷電流値を交流電
圧信号に変換してコントローラ３に送信する機能を有し
ている。図示実施例における当該電流検出器１は、市販
されている既存の電流センサーを使用した。この市販の
電流センサーは、検出した全負荷電流を交流電圧値に変
換してその発信出来るように構成されている。

【００２４】本発明の電路確保と遠隔開閉機能付分岐ブ
レーカー２，２，…は、分岐した複数の各分岐回路５
ｂ，５ｂ，…の基部に取り付けるものである。当該遠隔
開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…として図示実施例
では、市販のリモコンブレーカーを用いた。当該リモコ
ンブレーカーは、図３に示す電気的内部回路により構成
されている。そしてコントローラー３とは、前記電気的
内部回路のスイッチ部分（ＯＮ、ＯＦＦ部分）に２線式
で接続されており、コントローラー３からの操作指令信
号により開閉操作できるものである。

【００２５】当該本発明の分岐ブレーカー２，２，…
は、コントローラー３の遠隔操作指令信号（ＯＦＦ信号
またはＯＮ信号）によって作動するものである。コント
ローラ３の指令する作動目的は、全負荷電流に電流超過
が生じた場合、電流超過分を優先順位の低い遠隔開閉機
能付分岐ブレーカー２，２，…を代替え遮断することに
よって解消し、メインブレーカー４の作動を回避させる
ようにするとともに、全負荷電流に電流余分が生じた場
合、優先順位の高い遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，
２，…から自動的に復帰させるようにしたものである。

【００２６】即ち、各分岐回路５ｂ，５ｂ，…で過負荷
が生じなくとも、全負荷電流が超過したときは、調整の
ために優先順位の低い遠隔開閉機能付分岐ブレーカー
２，２，…から遮断され、全負荷電流に余分が生じたと
きは、調整のために優先順位の高い遠隔開閉機能付分岐
ブレーカー２，２，…から自動復帰するようにしたもの
である。このため、屋内配線に、安全のためにメインブ
レーカー４と小分岐ブレーカーＺとを二重に設けるもの
とは、本質的に異なった技術思想であり、全く別の作動
をする機構を付加したものである。なお、安全と保安の
ためにメインブレーカー４と小分岐ブレーカーＺの両方
を設けた屋内配線の場合には、図２に示す第２発明のよ
うな態様にするのが望ましい。

【００２７】次に、コントローラー３について説明す
る。当該コントローラー３は、図２に示すように、条件
設定部７と、測定信号変換部８と、演算部９と、遠隔開
閉信号発生部１０とから構成されている。

【００２８】当該条件設定部７は、メインブレーカー４
に電力会社との契約電流に基づいて予め設定されている
定格電流Ｉｚを入力設定できるようにするとともに、複
数の分岐回路５ｂ，５ｂ，５ｂ，…のそれぞれに取付け
られた遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…に優先
順位を入力設定できるように構成されている。図示実施
例にあっては、当該入力設定情報はデジタル信号化した
数値Ｉｔとして記憶しておく。コントローラー３の測定
信号変換部８では、前記電流検出器１に接続しており、
当該電流検出器１にて測定された全負荷電流の測定値を
交流電圧信号として受信し、これを直流電圧に変換（Ｒ
ＭＳ変換）したうえ、更にデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ
変換）して測定数値Ｉｚとする。

【００２９】演算部９は、測定信号変換部８により変換
された全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力設定
した定格電流の数値Ｉｔとを比較（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）
して、電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分が
あるか（Ｉｓ＞０）を演算する。なお、図３に示した実
施例においては、演算部９としてマイコンのＣＰＵを用
いたので情報信号が入るようにＩ／Ｏボードにより前処
理したうえＣＰＵにて演算するようにした。

【００３０】遠隔開閉信号発生部１０は、各遠隔開閉機
能付分岐ブレーカー２，２，…に接続して、それらを開
成するＯＦＦ信号または、閉成するＯＮ信号を送ること
ができるようになしたものである。

【００３１】当該遠隔開閉信号発生部１０では、演算部
９による演算の結果、電流超過がある場合（Ｉｓ＜０）
には、その電流超過の大きささによって、開成する遠隔
開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…の数（Ｎ＝Ｉｓ／
ｋ）を算出し、その時点で閉成（ＯＮ）状態になってい
る複数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…のう
ち先に設定した優先順位の低いものから必要個数Ｎだけ
開成する遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…を選
出特定して、それらを開成するＯＦＦ信号を送り、ほぼ
同時に選定されたＮ個数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカ
ー２，２，…を開成（ＯＦＦ）して電流を遮断するよう
になす。なお、ここでｋは、メインブレーカ４の遮断特
性から算出した定数である。

【００３２】また当該遠隔開閉信号発生部１０では、演
算部９による演算の結果、電流余分がある場合（Ｉｓ＞
０）には、その時点で開成（ＯＦＦ）状態になっている
複数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…のうち
先に設定した優先順位の高いものから順に閉成状態にす
る遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…を選出特定
して、それらを閉成するＯＮ信号を送り、選定された遠
隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…を閉成してＯＮ
状態に復帰するように構成してある。

【００３３】次に、第２発明を実施例に基づいて詳細に
説明する。図２に示すように、第２発明に係る節電及び
過負荷回避装置の基本構成は、全負荷電流を測定する電
流検出器１と、分岐回路５ｂ，５ｂ，…への電流の流れ
を確保したり遮断したりする遠隔操作リレー２’，
２’，…と、前記電流検出器１から得た全負荷電流の測
定値Ｉｚ情報を整理して電流超過しているか（Ｉｓ＜
０）或は電流余分か（Ｉｓ＞０）を演算算出し、電流超
過（Ｉｓ＜０）の場合には、優先順位を決めて順位の低
い分岐回路の遠隔操作リレー２’，２’，…から必要な
個数だけ切るＯＦＦ信号を出し、逆に電流余分（Ｉｓ＞
０）の場合には、優先順位の高い分岐回路の遠隔操作リ
レー２’，２’，…から入力してＯＮ状態に復帰するＯ
Ｎ信号を出すコントローラー３とから構成されている。

【００３４】つまり構成要素の電流検出器１はセンサー
であり、遠隔操作リレー２’，２’，…は作動機器であ
り、コントローラー３は遠隔操作リレー２’，２’，…
の制御装置としての役割を有している。しかも当該節電
及び過負荷回避装置は、メインブレーカー４の下手に設
けられた屋内配線５に装着して実施することによりその
作用効果を具現できるものである。

【００３５】第２発明を装着すると好適な屋内配線５
は、引込線Ｈに接続されたメインブレーカー４に続いて
下手に屋内幹線５ａと当該屋内幹線５ａから分岐する複
数の分岐回路５ｂ，５ｂ，５ｂ，…とを配線し、当該分
岐回路５ｂ，５ｂ，５ｂ…には、必要に応じてそれぞれ
小分岐ブレーカーＺ，Ｚ，…を接続してあると共に、そ
れぞれ負荷機器６1 ，６2 ，６3 ，…をを接続できるよ
うにした配線である。

【００３６】第２発明の電流検出器１は、第１発明の場
合と同様である。遠隔操作リレー２’，２’，…は、分
岐した各分岐回路５ｂ，５ｂ，…に（小分岐ブレーカー
Ｚ，Ｚ，…の設けられている場合にはその下手に）取付
け可能で、外部信号により当該分岐回路５ｂ，５ｂ，…
への電流の流れを入／切（ＯＮ／ＯＦＦ）できるように
するものである。図示の実施例では、市販のリモコンリ
レー、コントロールリレーと称される商品を用いたが充
分であった。ただ、屋内配線への装着に際して、既存の
分電盤に対応させるためこれら遠隔操作リレー２’，
２’，…を小分岐ブレーカーＺ，Ｚ，…の下手に設置
し、小分岐ブレーカーＺ，Ｚ，…の作動する手前にて電
流を入／切するようにした。これにより、遠隔操作リレ
ー２’，２’，…でも第１発明の遠隔開閉機能付分岐ブ
レーカー２，２，…と同じ作用効果を発揮できることが
解った。しかも、遠隔操作リレー２’，２’，…は、分
岐ブレーカーよりコンパクトでしかもその動作時の音が
静かである。

【００３７】尚、小分岐ブレーカーＺ，Ｚ，…の設けら
れていない屋内配線においても、遠隔開閉機能付分岐ブ
レーカー２，２…に代えて遠隔操作リレー２’，２’，
…を用いるようにしてもよいこと勿論である。

【００３８】第２発明のコントローラー３の構成や作動
も第１発明の場合と同様であるので、ここでは詳しい説
明を省略する。

【００３９】第３発明は、前記第１発明または第２発明
に記載する節電及び過負荷回避装置を用いて行う、節電
及び過負荷回避方法である。図４はその節電及び過負荷
回避方法のステップを順に記載したものである。以下、
その各ステップについて説明する。

【００４０】ａ）前記第１発明または第２発明に記載す
る節電及び過負荷回避装置を用意し、屋内配線５の引込
線Ｈに接続されたメインブレーカー４の下手に配線した
屋内幹線５ａには電流検出器１を取付け、当該屋内幹線
５ａから分岐する複数の分岐回路５ｂ，５ｂ，…には、
それぞれ遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２…または
遠隔操作リレー２’，２’，…を取付け、当該電流検出
器１と遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…または
遠隔操作リレー２’，２’，…にはコントローラ３を接
続することにより当該節電及び過負荷回避装置を屋内配
線５に装着する。

【００４１】ｂ）コントローラ３の条件設定部７に、メ
インブレーカー４に電力会社との契約電流に基づいて設
定されている定格電流値Ｉｔを入力設定することによ
り、これを交流電圧信号に変換した後これを直流電圧に
変換（ＲＭＳ変換）し、更にデジタル信号に変換（Ａ／
Ｄ変換）して定格電流の数値Ｉｔとして記憶するととも
に、複数の分岐回路５ｂ，５ｂ，…のそれぞれに取付け
られた遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，２，…または
遠隔操作リレー２’，２’，…に優先順位を設定してお
く。

【００４２】ｃ）前記電流検出器１を用いて屋内配線５
の全負荷電流Ｉｚを測定し、その全負荷電流測定値を交
流電圧信号として発信させる。

【００４３】ｄ）コントローラの測定信号変換部８にお
いて前記発信された全負荷電流測定値の交流電圧信号を
受信したうえ、これを直流電圧に変換（ＲＭＳ変換）
し、更にデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）して全負荷
電流の測定数値Ｉｚとなす。

【００４４】ｅ）コントローラの演算部９において、前
記全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力記憶した
定格電流の数値Ｉｔとを比較演算（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）
して、電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分が
あるか（Ｉｓ＞０）を演算算出する。

【００４５】ｆ）コントローラの遠隔開閉信号発生部１
０において、演算部９による演算の結果、電流超過があ
る場合（Ｉｓ＜０）には、電流超過の数値Ｉｓを所定の
定数Ｋで除算（Ｎ＝Ｉｓ／ｋ）して、遠隔開閉機能付分
岐ブレーカー２，２，…の数または切る遠隔操作リレー
２’，２’，…の個数（Ｎ）を算出し、その時点で閉成
または入力（ＯＮ）状態になっている複数の遠隔開閉機
能付分岐ブレーカー２，２，…または遠隔操作リレー
２’，２’，…のうち先に設定した優先順位の低いもの
から算出した必要個数Ｎだけ切る遠隔操作リレー２’，
２’，…を選定して、それらを開成または切るためのＯ
ＦＦ信号を送信する。

【００４６】ｇ）またコントローラの遠隔開閉信号発生
部１０において、演算部９による演算の結果、電流余分
がある場合（Ｉｓ＞０）には、その時点で開成また切っ
た状態になっている複数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカ
ー２，２，…または遠隔操作リレー２’，２’，…のう
ち先に設定した優先順位の高いものから順に閉成または
入力（ＯＮ状態に）する遠隔開閉機能付分岐ブレーカー
２，２または遠隔操作リレー２’，２’，…を選定し
て、それらを閉成または入力するＯＮ信号を送信する。

【００４７】ｈ）前記ｆ）工程により発信された開成ま
たは切るためのＯＦＦ信号を受信すると、ほぼ同時に選
定されたＮ個数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカー２，
２，…または遠隔操作リレー２’，２’，…を開成また
は切って、電流を遮断するようになす。

【００４８】ｉ）前記ｇ）工程により選定された遠隔開
閉機能付分岐ブレーカー２，２，…または遠隔操作リレ
ー２’，２’，…を閉成または入力して、ＯＮ状態に復
帰するようになす。

【００４９】第３発明は、以上ａ）からｉ）ステップを
含む節電及び過負荷回避方法である。

【００５０】

【効果】本願発明は、屋内配線に装着するだけで、電気
を流す優先順位を決めて順位の低い回路の分岐ブレーカ
ーを遮断することにより、電力会社との契約電流に基づ
いて設定されている定格電流を超過する電力を使用して
も不用意にメインブレーカーが落ちてしまうことがない
ようにし、過負荷状態が解消すれば、分岐ブレーカーを
自動的に復帰して、電気を無駄なく上手に使用できる節
電及び過負荷回避装置とそれを用いた節電及び過負荷回
避方法である。

【００５１】第１発明と第２発明は、節電及び過負荷回
避装置であって、それは、メインブレーカーの下手に設
けられた屋内配線に、全負荷電流を測定できる電流検出
器を取付け、複数の分岐回路に複数の遠隔開閉機能付分
岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーを取付け、両者には
コントローラーを接続しておき、コントローラーによっ
て電流検出器で測定した全負荷電流値から電流超過や、
電流余分を演算算定し、前者の場合には、電気を流す優
先順位を決めて順位の低い分岐回路の分岐ブレーカーま
たは遠隔操作リレーを開成（切る）するためのＯＦＦ信
号を出し、後者の場合には、電気を切る優先順位を決め
て順位の高い分岐回路の分岐ブレーカーまたは遠隔操作
リレーを閉成（入力）するための信号を出すようにし、
これによって、電力会社との契約電流に基づいて設定さ
れている定格電流を超過する電力を使用しても不用意に
メインブレーカーが落ちてしまうことがないようにし、
過負荷状態が解消すれば、当該分岐ブレーカーを自動的
に復帰して、電気を無駄なく上手に使用できるようにし
た節電及び過負荷回避装置である。つまり、本発明装置
があれば次のような利点がある。電力会社との基本契
約電流を必要最小限の設定出来る。総負荷電流が過負
荷になってもメインブレーカーが落ちることがなく、し
かも遮断する分岐回路に優先順位を設定できるので、不
測の障害を可及的に小さくすることができる。電気を
基本契約電流の範囲内で、効率よく上手に使用出来るの
で、節電、省エネルギー効果が得られる。

【００５２】また、第３発明は節電及び過負荷回避方法
であるが、この方法は最初に屋内配線に当該装置を装着
し、メインブレーカーの定格電流と開閉に際して分岐ブ
レーカーまたは遠隔操作リレーに優先順位を付けておく
だけで、あとは、過負荷状態が生じれば優先順位の低い
ものから必要な個数の分岐ブレーカーまたは遠隔操作リ
レーを自動的に遮断し、過負荷状態が解消すれば、自動
的に優先順位の低いものから分岐ブレーカーまたは遠隔
操作リレーを復帰させることができる。このように、操
作は最初の設定時だけで、あとは定期的なメンテナンス
だけで節電と過負荷回避ができ、非常に便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１発明の基本構成と実施概要を示す説明図
である。

【図２】 第２発明の基本構成を実施概要を示す説明図
である。

【図３】 本願発明に係る節電及び過負荷回避装置の構
成を示すブロップ図である。

【図４】 本願発明の作動を示すフローチャート図であ
る。

【図５】 第３発明のステップ構成を示すフローチャー
ト図である。

【図６】 遠隔開閉機能の付いた分岐ブレーカーの電気
的内部回路図である。

【符号の説明】

１…電流検出器 ２…遠隔開閉機能付分岐ブレーカー ２’…遠隔操作リレー ３…コントローラー ４…メインブレーカー ５…屋内配線 ５ａ…屋内幹線 ５ｂ…分岐回路 ６…負荷機器（６1 ，６2 ，…６n ） ７…条件設定部 ８…測定信号変換部 ９…演算部 １０…遠隔開閉信号発生部 Ｉｚ…全負荷電流の測定値 Ｉｔ…定格電流の数値 Ｉｓ＜０…電流超過 Ｉｓ＞０…電流余分 Ｈ…引込み線 Ｚ…小分岐ブレーカー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 研一 山形県上山市宮脇字山岸237 株式会社礼 文エンジニアリング内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 引込線に接続されたメインブレーカー
   （主要スイッチ及び過電流遮断機）に続いて下手に屋内
   幹線と当該屋内幹線から分岐する複数の分岐回路とを配
   線し、当該分岐回路にはそれぞれ負荷機器を接続できる
   ようにした屋内配線において、当該屋内幹線の基部に取
   付け可能で、その取付ける屋内幹線に流れる全負荷電流
   を測定でき、その測定された全負荷電流値を交流電圧信
   号に変換してコントローラに送信する電流検出器と、分
   岐した複数の各分岐回路の基部に取付け可能で、その伝
   路確保と遠隔開閉機能の付いた分岐ブレーカー（分岐ス
   イッチ及び過電流遮断機）と、メインブレーカーに電力
   会社との契約電流に基づいて予め設定されている定格電
   流値を入力設定できるようにするとともに、複数の分岐
   回路のそれぞれに取付けられた遠隔開閉機能付分岐ブレ
   ーカーに優先順位入力を設定できるようにした条件設定
   部と、前記電流検出器に接続して電流検出器にて測定さ
   れた全負荷電流の測定値を交流電圧信号として受信し、
   これを直流電圧信号に変換したうえデジタル信号に変換
   する測定信号変換部と、測定信号変換部により変換され
   た全負荷電流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力設定した
   定格電流の数値Ｉｔとを比較（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）し
   て、電流超過しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分があ
   るか（Ｉｓ＞０）を演算する演算部と、各遠隔開閉機能
   付分岐ブレーカーに接続して、それらを開成するＯＦＦ
   信号または、閉成するＯＮ信号を送ることができるよう
   になし、演算部による演算の結果、電流超過がある場合
   （Ｉｓ＜０）には、電流超過の大きささによって、開成
   する遠隔開閉機能付分岐ブレーカーの数（Ｎ＝Ｉｓ／
   ｋ）を算出し、その時点で閉成（ＯＮ）状態になってい
   る複数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカーのうちから先に
   設定した優先順位の低いものから算出した必要個数Ｎだ
   け開成する遠隔開閉機能付分岐ブレーカーを選出特定し
   て、それらを開成するＯＦＦ信号を送り、ほぼ同時に選
   定されたＮ個数の遠隔開閉機能付分岐ブレーカーを開成
   （ＯＦＦ）にして電流を遮断するようになし、また演算
   部による演算の結果、電流余分がある場合（Ｉｓ＞０）
   には、その時点で開成（ＯＦＦ）状態になっている複数
   の遠隔開閉機能付分岐ブレーカーのうちから先に設定し
   た優先順位の高いものから順に閉成する遠隔開閉機能付
   分岐ブレーカーを選出特定して、それらを閉成するＯＮ
   信号を送り、選定された遠隔開閉機能付分岐ブレーカー
   を閉成して、通電状態に復帰するように構成した遠隔開
   閉信号発生部とから構成されるコントローラーとを、組
   み合わせたことを特徴とする節電及び過負荷回避装置。
2. 【請求項２】 引込線に接続されたメインブレーカー
   （主要スイッチ及び過電流遮断機）に続いて下手に屋内
   幹線を配線するとともに、当該屋内幹線から分岐する複
   数の分岐回路を配線し、複数の当該分岐回路には必要に
   応じてそれぞれ小分岐ブレーカーを接続してあるととも
   に、負荷機器を接続できるようにした屋内配線におい
   て、屋内幹線の基部に取り付け可能で、その取付ける屋
   内幹線に流れる全負荷電流を測定でき、その測定された
   全負荷電流値を交流電圧信号に変換してコントローラに
   送信する電流検出器と、分岐した各分岐回路に取り付け
   られた分岐ブレーカーの下手に取り付け可能で、当該分
   岐回路への電流の流れを入／切（ＯＮ／ＯＦＦ）できる
   ようにした遠隔操作リレーと、メインブレーカーに電力
   会社との契約電流に基づいて予め設定されている定格電
   流値を入力設定できるようにするとともに、複数の分岐
   回路のそれぞれに取付けられた遠隔操作リレーに優先順
   位を入力設定できるようにした条件設定部と、前記電流
   検出器に接続して当該電流検出器にて測定された全負荷
   電流の測定値を交流電圧信号として受信し、これを直流
   電圧信号に変換したうえデジタル信号に変換する測定信
   号変換部と、測定信号変換部により変換された全負荷電
   流の測定数値Ｉｚとあらかじめ入力設定した定格電流の
   数値Ｉｔとを比較（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）して、電流超過
   しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分があるか（Ｉｓ＞
   ０）を演算する演算部と、各遠隔操作リレーに接続し
   て、それらを切るＯＦＦ信号または、入力するＯＮ信号
   を送ることができるようになし、演算部による演算の結
   果、電流超過がある場合（Ｉｓ＜０）には、電流超過の
   大きささによって、切る遠隔操作リレーの数（Ｎ＝Ｉｓ
   ／ｋ）を算出し、その時点で入力（ＯＮ）状態になって
   いる複数の遠隔操作リレーのうちから先に設定した優先
   順位の低いものから算出した必要数個Ｎだけ切る遠隔操
   作リレーを選出特定して、それらに切るためのＯＦＦ信
   号を送り、ほぼ同時に選定されたＮ個数の遠隔操作リレ
   ーを切って電流を遮断するようになし、また演算部によ
   る演算の結果、電流余分がある場合（Ｉｓ＞０）には、
   その時点で切った状態になっている複数の遠隔操作リレ
   ーのうちから先に設定した優先順位の高いものから順に
   入力する遠隔操作リレーを選出特定して、それらに入力
   するＯＮ信号を送り、選定された遠隔操作リレーを入力
   して通電状態に復帰するようした遠隔開閉信号発生部と
   から構成されるコントローラーとを、組み合わせたこと
   を特徴とする節電及び過負荷回避装置。
3. 【請求項３】 ａ）請求項１または請求項２に記載する
   節電及び過負荷回避装置を用意し、室内配線の引込線に
   接続されたメインブレーカー（主要スイッチ及び過電流
   遮断機）の下手に配線した屋内幹線には電流検出器を取
   付け、当該屋内幹線から分岐する複数の分岐回路には、
   それぞれ遠隔開閉機能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作
   リレーを取付け、当該電流検出器と遠隔開閉器能付分岐
   ブレーカーまたは遠隔操作リレーにはコントローラを接
   続することにより当該節電及び過負荷回避装置を屋内配
   線に装着する。 ｂ）コントローラの条件設定部に、メインブレーカーに
   電力会社との契約電流に基づいて設定されている定格電
   流値を入力設定することにより、これを交流電圧信号に
   変換した後これを直流電圧に変換し、更にデジタル信号
   に変換して定格電流の数値Ｉｔとして記憶するととも
   に、複数の分岐回路のそれぞれに取付けられた遠隔開閉
   器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーに優先順位
   を入力設定しておく。 ｃ）前記電流検出器を用いて屋内配線の全負荷電流を測
   定し、その全負荷電流測定値を交流電圧信号として発信
   させる。 ｄ）コントローラの測定信号変換部において前記発信さ
   れた全負荷電流測定値の交流電圧信号を受信したうえ、
   これを直流電圧信号に変換し、更にデジタル信号に変換
   して全負荷電流の測定数値Ｉｚとなす。 ｅ）コントローラの演算部において、前記全負荷電流の
   測定数値Ｉｚとあらかじめ入力記憶した定格電流の数値
   Ｉｔとを比較演算（Ｉｔ−Ｉｚ＝Ｉｓ）して、電流超過
   しているか（Ｉｓ＜０）或は電流余分があるか（Ｉｓ＞
   ０）を算出する。 ｆ）コントローラの遠隔開閉信号発生部において、演算
   部による演算の結果、電流超過がある場合（Ｉｓ＜０）
   には、電流超過の数値Ｉｓを所定の定数Ｋで除算（Ｎ＝
   Ｉｓ／ｋ）して、遠隔開閉器能付分岐ブレーカーの数ま
   たは切る遠隔操作リレーの個数（Ｎ）を算出し、その時
   点で閉成または入力（ＯＮ）状態になっている複数の遠
   隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは切る遠隔操作リレー
   のうち先に設定した優先順位の低いものから算出した必
   要個数Ｎだけ切る遠隔操作リレーを選定して、それらを
   開成または切るためのＯＦＦ信号を送信する。 ｇ）またコントローラの遠隔開閉信号発生部において、
   演算部による演算の結果、電流余分がある場合（Ｉｓ＞
   ０）には、その時点で開成また切った状態になっている
   複数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リ
   レーのうち先に設定した優先順位の高いものから順に閉
   成または入力（ＯＮ状態に）する遠隔開閉器能付分岐ブ
   レーカーまたは遠隔操作リレーを選定して、それらを閉
   成または入力するＯＮ信号を送信する。 ｈ）前記ｆ）工程により発信された開成または切るため
   のＯＦＦ信号を受信すると、ほぼ同時に選定されたＮ個
   数の遠隔開閉器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレ
   ーを開成または切って電流を遮断するようになす。 ｉ）前記ｇ）工程により発信された選定された遠隔開閉
   器能付分岐ブレーカーまたは遠隔操作リレーを閉成また
   は入力して、通電状態に復帰するようになす。 以上ａ）からｉ）工程を含む節電及び過負荷回避方法。