JP4752775B2 - Power line carrier communication system - Google Patents
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Description
本発明は、ブレーカの状態を監視する状態監視装置を備えた電力線搬送通信システムに関する。 The present invention relates to a power line carrier communication system including a state monitoring device that monitors a state of a breaker.
近年、電力線を通信信号の伝送媒体に用いた電力線搬送通信が開発されつつあり、例えば電流値、電圧値、電力量、開閉状態およびトリップの原因等の主幹ブレーカや分岐ブレーカの状態を監視可能な分電盤に適用され電力線搬送通信システムを構成したものが知られている。例えば、特許文献1には、商用電力分電盤に接続された商用電力負荷回路の負荷電流を負荷電流計測装置によって計測し、この計測した計測データを電力線に重畳して表示部に転送する分電盤が開示されている。
ところで、電力線には負荷機器が接続されるため、電力線のインピーダンスは、かなり低くなっている。このため、電力線搬送通信で通信信号を送信する場合には、通常、大電力が必要とされることから、電源装置は、電力容量が大きいものが必要となる。特に、電力線には、通常、1または複数のコンセントが設けられ、このコンセントを介して電力線に接続される負荷機器の個数が特定し難いことから、電力線搬送通信で通信信号を送信可能な電力容量を予め設定し難く、電力線搬送通信で通信信号を送信可能とするために電力容量に余裕を持たせるとさらに電力容量が大きくなってしまう。また、電力線搬送通信する機器が分電盤内に配設される場合では、分電盤の大型化を招いてしまう。 By the way, since load equipment is connected to the power line, the impedance of the power line is considerably low. For this reason, when transmitting a communication signal by power line carrier communication, normally, a large amount of power is required, so that the power supply device needs to have a large power capacity. In particular, since the power line is usually provided with one or more outlets, and it is difficult to specify the number of load devices connected to the power line via these outlets, the power capacity capable of transmitting a communication signal by power line carrier communication Is difficult to set in advance, and if the power capacity is provided with a margin in order to enable transmission of communication signals by power line carrier communication, the power capacity further increases. In addition, when a device that performs power line communication is disposed in the distribution board, the distribution board is increased in size.
本発明は、上述の事情に鑑みて為されたものであり、本発明の目的は、状態監視が可能で、かつ、電源装置の小型化が可能な電力線搬送通信システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power line carrier communication system capable of monitoring a state and miniaturizing a power supply device.
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。即ち、本発明に係る一態様では、主幹ブレーカと、分岐ブレーカと、前記主幹ブレーカおよび前記分岐ブレーカのうちの少なくとも一方と電力線搬送通信によって通信することで、前記主幹ブレーカの状態および前記分岐ブレーカの状態のうちの少なくとも一方を監視する状態監視装置とを備える電力線搬送通信システムにおいて、前記主幹ブレーカおよび前記分岐ブレーカのうちの少なくとも一方は、自機の前記状態を前記電力線搬送通信によって前記状態監視装置へ送信するために必要な電力量を蓄積可能な第1蓄電部と、前記第1蓄電部に蓄積された電力を用いて前記電力線搬送通信を行う電力線通信部とを備えることを特徴とする。 As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, in one aspect according to the present invention, the main breaker, the branch breaker, and at least one of the main breaker and the branch breaker communicate with each other by power line carrier communication, so that the state of the main breaker and the branch breaker In a power line carrier communication system comprising a state monitoring device for monitoring at least one of the states, at least one of the main breaker and the branch breaker is configured to monitor the state of the own device by the power line carrier communication. A first power storage unit capable of storing the amount of power required for transmission to the power storage unit, and a power line communication unit that performs the power line carrier communication using the power stored in the first power storage unit.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、状態監視装置と電力線搬送通信を行うブレーカには、自機の状態を電力線搬送通信によって状態監視装置へ送信するために必要な電力量を蓄積可能な第1蓄電部が備えられ、電力線通信部は、第1蓄電部に蓄積された電力を用いて電力線搬送通信を行う。このため、このような構成の電力線搬送通信システムでは、状態監視が可能で、かつ、電源装置の小型化が可能となる。 In the power line carrier communication system having such a configuration, the breaker that performs power line carrier communication with the state monitoring device can store the amount of power necessary for transmitting the state of the own device to the state monitoring device through the power line carrier communication. 1 power storage unit is provided, and the power line communication unit performs power line carrier communication using the power stored in the first power storage unit. For this reason, in the power line carrier communication system having such a configuration, the state can be monitored and the power supply device can be downsized.
そして、上述の電力線搬送通信システムにおいて、前記電力線通信部は、自機の前記状態を定期的に前記状態監視装置へ送信し、前記第1蓄電部は、自機の前記状態の送信を待機している待機期間中に電力を蓄積することを特徴とする。 In the above power line carrier communication system, the power line communication unit periodically transmits the state of the own device to the state monitoring device, and the first power storage unit waits for transmission of the state of the own device. It is characterized by accumulating electric power during the waiting period.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、電力線通信部が自機の状態を定期的に状態監視装置へ送信するので、状態監視装置は、当該状態監視装置と電力線搬送通信を行うブレーカの状態を定期的に収集することができる。そして、このようなブレーカの第1蓄電部は、待機期間中に電力を蓄積するので、蓄電時間を比較的長くとることができ、小さい電力で第1蓄電部の蓄積が可能となる。このため、第1蓄電部の蓄積する点においても電源装置の小型化が可能となり、その結果、分電盤も小型化が可能となる。 In the power line carrier communication system having such a configuration, since the power line communication unit periodically transmits the state of the own device to the state monitoring device, the state monitoring device indicates the state of the breaker that performs power line carrier communication with the state monitoring device. Can be collected regularly. And since the 1st electrical storage part of such a breaker accumulate | stores electric power during a standby | waiting period, the electrical storage time can be taken comparatively long and accumulation | storage of a 1st electrical storage part is attained with small electric power. For this reason, it is possible to reduce the size of the power supply device even at the point where the first power storage unit accumulates. As a result, the distribution board can also be reduced in size.
また、これら上述の電力線搬送通信システムでは、前記電力線通信部は、自機の前記状態を送信する送信時間が前記第1蓄電部の蓄電時間よりも短く設定されていることを特徴とする。 Moreover, in these above-mentioned power line carrier communication systems, the power line communication unit is characterized in that a transmission time for transmitting the state of the own device is set shorter than a power storage time of the first power storage unit.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、送信時間が蓄電時間よりも短く設定されているので、さらに電源装置の小型化が可能となる。 In the power line carrier communication system having such a configuration, since the transmission time is set shorter than the storage time, the power supply device can be further downsized.
さらに、これら上述の電力線搬送通信システムにおいて、前記主幹ブレーカは、前記主幹ブレーカから前記分岐ブレーカへ通電可能に接続するメイン導電バーが無通電状態であるか否かを検出する通電検出部をさらに備え、前記主幹ブレーカにおける電力線通信部は、前記メイン導電バー側に接続され、前記通電検出部によって前記メイン導電バーの無通電状態を検出した場合に自機の前記状態を前記状態監視装置へさらに送信することを特徴とする。 Furthermore, in the above-described power line carrier communication system, the main breaker further includes an energization detection unit that detects whether or not a main conductive bar connected to the main breaker so as to be energized is in a non-energized state. The power line communication unit in the main breaker is connected to the main conductive bar side, and further transmits the state of its own device to the state monitoring device when the energization detecting unit detects the non-energized state of the main conductive bar. It is characterized by doing.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、メイン導電バーが無通電状態になった場合に主幹ブレーカから、ブレーカのオフなのかトリップなのかなどの自機の状態が通知されるので、メイン導電バーの無通電状態の原因を調べるためのデータが収集される。 In the power line carrier communication system having such a configuration, when the main conductive bar is in a non-energized state, the main breaker is notified of the state of the own machine such as whether the breaker is off or tripped. Data is collected to investigate the cause of the non-energized state.
そして、これら上述の電力線搬送通信システムにおいて、前記分岐ブレーカは、前記主幹ブレーカから前記分岐ブレーカへ通電可能に接続するメイン導電バーが無通電状態であるか否かを検出する通電検出部をさらに備え、前記分岐ブレーカにおける電力線通信部は、前記メイン導電バー側に接続され、前記通電検出部によって前記メイン導電バーの無通電状態を検出した場合に、前記メイン導電バーに通信信号が伝送されていないアイドル状態になった時点から自機の通信アドレスに応じた時間だけ待機した後に、自機の前記状態を前記状態監視装置へさらに送信することを特徴とする。 In the above-described power line carrier communication system, the branch breaker further includes an energization detection unit that detects whether or not a main conductive bar connected to be energized from the main breaker to the branch breaker is in a non-energized state. The power line communication unit in the branch breaker is connected to the main conductive bar side, and when the non-energized state of the main conductive bar is detected by the energization detection unit, no communication signal is transmitted to the main conductive bar. After waiting for a time corresponding to the communication address of the own device from the time when the device enters the idle state, the state of the own device is further transmitted to the state monitoring device.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、メイン導電バーが無通電状態になった場合に分岐ブレーカから、ブレーカのオフなのかトリップなのかなどの自機の状態が通知されるので、メイン導電バーの無通電状態の原因を調べるためのデータが収集される。そして、分岐ブレーカは、メイン導電バーに通信信号が伝送されていないアイドル状態になった時点から自機の通信アドレスに応じた時間だけ待機した後に通信するので、通信信号が衝突することがなく、分岐ブレーカから状態監視装置へ確実に送信される。 In the power line carrier communication system having such a configuration, when the main conductive bar is in a non-energized state, the branch breaker notifies the state of the own device such as whether the breaker is off or tripped. Data is collected to investigate the cause of the non-energized state. And, since the branch breaker communicates after waiting for a time according to the communication address of the own machine from the time when it becomes an idle state where the communication signal is not transmitted to the main conductive bar, the communication signal does not collide, It is reliably transmitted from the branch breaker to the state monitoring device.
また、これら上述の電力線搬送通信システムにおいて、前記状態監視装置は、予め設定された所定の電力量を蓄積する第2蓄電部を備え、前記第1蓄電部は、前記メイン導電バーが無通電状態となった場合に前記第2蓄電部から電力の供給を受けることを特徴とする。 Moreover, in these above-mentioned power line carrier communication systems, the state monitoring device includes a second power storage unit that stores a predetermined amount of power set in advance, and the first power storage unit has the main conductive bar in a non-energized state. In this case, power is supplied from the second power storage unit.
このような構成の電力線搬送通信システムでは、第1蓄電部は、待機期間中に蓄積されるが、この蓄積が未完了の場合でも、第1蓄電部は、第2蓄電部から電力供給を受け得るので、状態監視装置と電力線搬送通信を行うブレーカは、メイン導電バーが無通電状態になった場合に、ブレーカのオフなのかトリップなのかなどの自機の状態を電力線搬送通信で送信可能となる。 In the power line carrier communication system configured as described above, the first power storage unit is stored during the standby period. Even if this storage is not completed, the first power storage unit receives power supply from the second power storage unit. Therefore, the breaker that performs power line carrier communication with the state monitoring device can transmit the status of its own device by power line carrier communication, such as whether the breaker is off or tripped, when the main conductive bar is turned off. Become.
本発明の電力線搬送通信システムによれば、状態監視が可能で、かつ、電源装置の小型化が可能となる。 According to the power line carrier communication system of the present invention, state monitoring is possible, and the power supply device can be downsized.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
(第1の実施形態)
本発明は、親機の通信装置が電力線搬送通信を行って1または複数の子機の通信装置の状態を監視する電力線搬送通信システムに適用可能であり、本実施形態では、このような電力線搬送通信システムを分電盤に適用した場合について、以下に説明する。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
(First embodiment)
The present invention is applicable to a power line carrier communication system in which a communication device of a parent device performs power line carrier communication to monitor the state of one or a plurality of slave device communication devices. In this embodiment, such power line carrier is used. A case where the communication system is applied to a distribution board will be described below.
図1は、実施形態における分電盤の構成を示す図である。図2は、第1の実施形態の分電盤における主幹ブレーカの構成を示す図である。図3は、第1の実施形態の分電盤における分岐ブレーカの構成を示す図である。図4は、第1の実施形態の分電盤における状態監視装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a distribution board in the embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main breaker in the distribution board according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a branch breaker in the distribution board according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the state monitoring device in the distribution board according to the first embodiment.
図1において、分電盤Bは、主幹ブレーカ1と、1または複数の分岐ブレーカ2(2−1〜2−10)と、状態監視装置3と、メイン導電バー4とを備えて構成される。分岐ブレーカ2は、図1に示す例では、10個の分岐配線M(M−1〜M−10)と接続するために、10個の分岐ブレーカ2−1〜2−10を備えている。なお、分岐ブレーカ2の個数は、任意でよい。
In FIG. 1, the distribution board B includes a
ここで、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。 Here, in this specification, when referring generically, it shows with the reference symbol which abbreviate | omitted the suffix, and when referring to an individual structure, it shows with the reference symbol which attached the suffix.
分電盤Bは、例えば、工場、施設、ビル、集合住宅、ならびに、集合住宅の各住戸および1戸建て住戸等に設置され、例えば、分電盤Bが1戸建て住戸に設置される場合では、各分岐配線Mは、住戸の各部屋へ布設され、また例えば、分電盤Bが集合住宅に設置される場合では、各分岐配線Mは、各住戸へ布設される。 The distribution board B is installed in, for example, a factory, a facility, a building, an apartment house, and each dwelling unit and a single dwelling unit of an apartment house. For example, when the distribution board B is installed in a single dwelling unit, Each branch wiring M is laid in each room of the dwelling unit. For example, when the distribution board B is installed in the apartment house, each branch wiring M is laid in each dwelling unit.
メイン導電バー4は、主幹ブレーカ1から分岐ブレーカ2へ通電可能に接続する部材である。メイン導電バー4は、例えば導電性を有する金属(合金を含む)板から長尺状に形成された部材41を備えて構成される。本実施形態では、主幹配線L1、L2、Nは、単相三線式の2つの第1および第2電圧線L1、L2と1つの中性線Nとを備えて構成され、これに対応して、メイン導電バー4は、3個の部材41−1〜41−3を備えて構成されている(図2参照)。
The main
主幹ブレーカ1は、例えば、図2に示すように、ブレーカ部11と、電源部12と、第1蓄電部13と、通電検出部14と、コンデンサ15(15−1、15−2)と、電力線通信部16とを備えて構成される。
For example, as shown in FIG. 2, the
ブレーカ部11は、外部の主幹配線L1、L2、Nと分電盤Bのメイン導電バー4との接続を開閉(オンオフ、入り/切り)する回路であり、過電流遮断機能も有しており、所定の定格電流を超えた電流が所定の時間継続して流れると電路を遮断する。電路の一次側(電源側)が主幹配線L1、L2、Nに接続され、電路の二次側(負荷側)がメイン導電バー4に接続される。所定の定格電流および所定の時間は、例えば仕様等により予め設定されている。そして、ブレーカ部11は、自機の電気に関する物理量、自機の動作状態および該動作状態に至る原因等の自機の状態(主幹ブレーカでは主幹ブレーカの状態)を検出可能に構成されてある。電気に関する物理量は、例えば電流値、電圧値および電力量等であり、動作状態は、例えば開閉状態等であり、そして、動作状態に至る原因は、例えば、過電流、過電圧および短絡等のトリップの原因等である。
The
電源部12は、主幹配線L1、L2、Nからブレーカ部11を介して給電される外部の商用交流電源から直流電源を生成し、例えば、第1蓄電部13および電力線通信部16等の各回路へ、これら各回路を動作させるために、直流電力を供給する回路である。電源部12は、電力供給を受けるべく、ブレーカ部11とメイン導電バー4との間における一対の電路に接続される。図2に示す例では、電源部12は、ブレーカ部11を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続される。
The
第1蓄電部13は、電源部12と電力線通信部16との間に介在し、電源部12から電力供給を受け、電力を蓄積する回路である。第1蓄電部13は、自機のブレーカの状態を電力線通信部16で電力線搬送通信によって状態監視装置3へ送信するために必要な電力量を蓄積可能な容量を備える。第1蓄電部13は、例えば、コンデンサC1を備えて構成され、電路の電圧線とグランドとの間にコンデンサC1が接続される。電力線通信部16で電力線搬送通信によって状態監視装置3へ送信するために必要な電力は、分岐配線Mに接続される負荷の大きさ等に依存するが、一例を挙げれば、例えば、約1W程度である。そして、第1蓄電部13の容量は、送信時間の長さおよび分岐配線に接続される負荷の大きさ等に依存するが、一例を挙げれば、例えば、送信時間が数十msであって負荷が比較的大きい場合では、約100μFである。
The first
そして、後述するように、主幹ブレーカ1は、自機のブレーカの状態を予め設定された所定の時間間隔で定期的に状態監視装置3へ送信しているので、第1蓄電部13は、後述するように、自機のブレーカの状態の送信を待機している待機期間中に電力を蓄積する。
As will be described later, the
通電検出部14は、メイン導電バー4が通電されていない無通電状態であるか否かを検出し、メイン導電バー4の無通電状態を検出した場合にその旨を電力線通信部16へ通知する回路である。通電検出部14は、本実施形態では、例えば、メイン導電バー4に連なる一対の電路に接続され、メイン導電バー4の電流値を検出する電流検出回路であり、メイン導電バー4に流れる電流の電流値が予め定められた所定の閾値以下であるか否かによって無通電状態であるか否かを検出する。また例えば、通電検出部14は、メイン導電バー4に連なる一対の電路に接続され、メイン導電バー4の電圧値を検出する電圧検出回路であり、メイン導電バー4に商用電源の電圧値の電圧が印加されているか否かによって無通電状態であるか否かを検出する。
The
電力線通信部16は、第1蓄電部13に蓄積された電力を用いて電力線搬送通信を行うための回路であり、商用周波数の電力波形に商用周波数よりも高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を重畳して送信すると共にこの電力波形からこの高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を分離して受信する装置である。電力線搬送通信には、例えば、10kHz〜450Hzの周波数帯を利用する低速電力線搬送通信と、2MHz〜30MHzの周波数帯を利用する高速電力線搬送通信とが知られている。電力線通信部16は、電源部12および第1蓄電部13から電力供給を受けるべく、第1蓄電部13を介して電源部12に接続される。そして、電力線通信部16は、電力線搬送通信を行うべく、商用電源周波数成分をカットする結合コンデンサ15(15−1、15−2)を介してブレーカ部11とメイン導電バー4との間における一対の電路に接続される。図1に示す例では、電力線通信部16は、ブレーカ部11を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続される。このように電力線通信部16は、メイン導電バー4側に接続されている。
The power
そして、電力線通信部16は、後述するように、自機のブレーカの状態を定期的に状態監視装置3へ送信し、さらに、メイン導電バー4が無通電状態となった場合にも自機のブレーカの状態を状態監視装置3へさらに送信する。
Then, as will be described later, the power
上述では、電源部12、通電検出部14および電力線通信部16は、ブレーカ部11を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されたが、ブレーカ部11を介して第2電圧線L2および中性線Nに連なる一対の電路に接続されてもよい。
In the above description, the
分岐ブレーカ2は、例えば、図3に示すように、ブレーカ部21と、電源部22と、第1蓄電部23と、通電検出部24と、コンデンサ25(25−1、25−2)と、電力線通信部26とを備えて構成される。
For example, as shown in FIG. 3, the
ブレーカ部21は、一対の分岐配線M(M1、M2)と分電盤Bのメイン導電バー4との接続を開閉(オンオフ、入り/切り)する回路であり、過電流遮断機能も有しており、所定の定格電流を超えた電流が所定の時間継続して流れると電路を遮断する。電路の一次側(電源側)がメイン導電バー4に接続され、電路の二次側(負荷側)が分岐配線Mに接続される。所定の定格電流および所定の時間は、例えば仕様等により予め設定されている。ブレーカ部21は、主幹ブレーカ1のブレーカ部11と同様に、自機の電気に関する物理量、自機の動作状態および該動作状態に至る原因等の自機の状態(主幹ブレーカでは主幹ブレーカの状態)を検出可能に構成されてある。電気に関する物理量は、例えば電流値、電圧値および電力量等であり、動作状態は、例えば開閉状態等であり、そして、動作状態に至る原因は、例えば、過電流、過電圧および短絡等のトリップの原因等である。
The
電源部22は、メイン導電バー4から給電される外部の商用交流電源から直流電源を生成し、例えば、第1蓄電部23および電力線通信部26等の各回路へ、これら各回路を動作させるために、直流電力を供給する回路である。電源部22は、電力供給を受けるべく、メイン導電バー4とブレーカ部21との間における一対の電路に接続される。図3に示す例では、電源部22は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続される。
The
第1蓄電部23は、電源部22と電力線通信部26との間に介在し、電源部22から電力供給を受け、電力を蓄積する回路である。第1蓄電部23は、自機のブレーカの状態を電力線通信部26で電力線搬送通信によって状態監視装置3へ送信するために必要な電力量を蓄積可能な容量を備える。第1蓄電部23は、例えば、コンデンサC2を備えて構成され、電路の電圧線とグランドとの間にコンデンサC2が接続される。電力線通信部26で電力線搬送通信によって状態監視装置3へ送信するために必要な電力は、分岐配線Mに接続される負荷の大きさ等に依存するが、一例を挙げれば、例えば、約1W程度である。そして、第1蓄電部23の容量は、送信時間の長さおよび分岐配線に接続される負荷の大きさ等に依存するが、一例を挙げれば、例えば、送信時間が数十msであって負荷が比較的大きい場合では、約100μFである。
The first
そして、後述するように、分岐ブレーカ2は、自機のブレーカの状態を定期的に状態監視装置3へ送信しているので、第1蓄電部23は、主幹ブレーカ1の第1蓄電部13と同様に、後述するように、自機のブレーカの状態の送信を待機している待機期間中に電力を蓄積する。
As will be described later, the
通電検出部24は、主幹ブレーカ1の通電検出部14と同様に、メイン導電バー4が通電されていない無通電状態であるか否かを検出する回路である。
The
電力線通信部26は、第1蓄電部23に蓄積された電力を用いて電力線搬送通信を行うための回路であり、商用周波数の電力波形に商用周波数よりも高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を重畳して送信すると共にこの電力波形からこの高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を分離して受信する装置である。電力線通信部26は、電源部22および第1蓄電部23から電力供給を受けるべく、第1蓄電部23を介して電源部22に接続される。そして、電力線通信部26は、電力線搬送通信を行うべく、商用電源周波数成分をカットする結合コンデンサ25(25−1、25−2)を介してメイン導電バー4とブレーカ部21との間における一対の電路に接続される。図1に示す例では、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されている。このように電力線通信部26は、メイン導電バー4側に接続されている。
The power
そして、電力線通信部26は、後述するように、自機のブレーカの状態を定期的に状態監視装置3へ送信し、さらに、メイン導電バー4が無通電状態となった場合にも自機のブレーカの状態を状態監視装置3へさらに送信する。
Then, as will be described later, the power
上述では、電源部22、通電検出部24および電力線通信部26は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されたが、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第2電圧線L2および中性線Nに連なる一対の電路に接続されてもよい。分電盤では、通常、負荷バランスをとるべく、各分岐ブレーカは、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されたり、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第2電圧線L2および中性線Nに連なる一対の電路に接続されたりしている。
In the above description, the
状態監視装置3は、例えば、図4に示すように、電源部32と、コンデンサ35(35−1、35−2)と、電力線通信部36と、第2蓄電部37とを備えて構成される。
For example, as shown in FIG. 4, the
電源部32は、メイン導電バー4から給電される外部の商用交流電源から直流電源を生成し、例えば電力線通信部36等の各回路へ、これら各回路を動作させるために、直流電力を供給する回路である。電源部32は、電力供給を受けるべく、メイン導電バー4に接続される一対の電路に接続される。図4に示す例では、電源部32は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されている。
The
電力線通信部36は、電力線搬送通信を行うための回路であり、商用周波数の電力波形に商用周波数よりも高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を重畳して送信すると共にこの電力波形からこの高い周波数の電力線搬送通信の通信信号を分離して受信する装置である。電力線通信部36は、電源部32から電力供給を受けるべく、電源部32に接続される。そして、電力線通信部36は、電力線搬送通信を行うべく、商用電源周波数成分をカットする結合コンデンサ35(35−1、35−2)を介してメイン導電バー4に接続される一対の電路に接続される。図4に示す例では、電力線通信部36は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されている。このように電力線通信部36は、メイン導電バー4側に接続されている。
The power
第2蓄電部37は、メイン導電バー4と電源部32との間に介在し、メイン導電バー4に通電している商用電源から電力供給を受け、電力を蓄積する回路である。第2蓄電部37は、予め設定された電力量、例えば、メイン導電バー4に通電している商用電源が無くなった場合に、主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2から各機の状態を受信するために状態監視装置3が動作可能な電力量を蓄積可能な容量を備える。第2蓄電部37は、例えば、極性を有する電解コンデンサC3を備えて構成され、電路の電圧線とグランドとの間に電解コンデンサC3が接続される。
The second power storage unit 37 is a circuit that intervenes between the main
上述では、電源部32および電力線通信部36は、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第1電圧線L1および中性線Nに連なる一対の電路に接続されたが、メイン導電バー4および主幹ブレーカ1を介して第2電圧線L2および中性線Nに連なる一対の電路に接続されてもよい。
In the above description, the
次に、分電盤Bにおける主幹ブレーカ1、分岐ブレーカ2および状態監視装置3の動作について説明する。
Next, operations of the
図5は、第1の実施形態における平常時の状態監視に関する通信動作を説明するためのシーケンス図である。図6は、第1の実施形態における非平常時の状態監視に関する通信動作を説明するためのシーケンス図(その1)である。図7は、第1の実施形態における非平常時の状態監視に関する通信動作を説明するためのシーケンス図(その2)である。 FIG. 5 is a sequence diagram for explaining a communication operation related to normal state monitoring in the first embodiment. FIG. 6 is a sequence diagram (No. 1) for explaining the communication operation related to the non-normal state monitoring in the first embodiment. FIG. 7 is a sequence diagram (No. 2) for explaining a communication operation related to non-normal state monitoring in the first embodiment.
状態監視を行うに当たって、状態監視装置3は、主幹ブレーカ1の状態および分岐ブレーカの状態を電力線搬送通信によって収集する親機として機能し、主幹ブレーカ1および分岐ブレーカ2は、それぞれ、自機の状態を電力線搬送通信によって状態監視装置3へ提供する子機として機能する。ここで、主幹ブレーカ1が第1子機とされ、各分岐ブレーカ2−1〜2−10が第2子機〜第11子機とされる。
In performing the state monitoring, the
状態監視装置3は、主幹ブレーカ1の状態および分岐ブレーカ2の状態をポーリング方式によって、主幹ブレーカ1から主幹ブレーカ1の状態および各分岐ブレーカ2から各分岐ブレーカ2の状態を定期的に収集している。
The
より具体的には、図5に示すように、状態情報の収集開始時刻になると、親機である状態監視装置3は、第1子機、すなわち、第1子機である主幹ブレーカ1から主幹ブレーカ1の状態を収集すべく、電力線通信部36を用いて、主幹ブレーカ1の送信を許可する旨を表す第1送信許可情報を収容する第1送信許可通知信号を、主幹ブレーカ1へ電力線搬送通信によって送信する(C11)。
More specifically, as shown in FIG. 5, when the state information collection start time comes, the
第1送信許可通知信号は、状態監視装置3の電力線通信部36からコンデンサ35を介してメイン導電バー4へ出力され、メイン導電バー4を伝送し、主幹ブレーカ1へ送信される。なお、メイン導電バー4へ出力された第1送信許可通知信号は、各分岐ブレーカ2へも伝送されるが、各分岐ブレーカ2では、ヘッダ部に収容されている宛先アドレスが参照される等して、受信された第1送信許可通知信号が自機宛ではないと判断され、この受信された第1送信許可通知信号は、破棄される。以下、同様に、メイン導電バー4へ出力される通信信号は、メイン導電バー4に接続されている各機器へ伝送されるが、各機器では、受信した通信信号が自機宛ではない場合には、破棄される。
The first transmission permission notification signal is output from the power
メイン導電バー4からコンデンサ15を介して主幹ブレーカ1の電力線通信部16で第1送信許可通知信号を受信すると、主幹ブレーカ1は、自機の状態を状態監視装置3へ送信すべく、電力線通信部16を用いて、自機の状態を表す状態情報を収容する第1状態通知信号を、状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信(返信)する(C12)。この第1状態通知信号を状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信するに当たって、主幹ブレーカ1の電力線通信部16は、第1蓄電部13のコンデンサC1に蓄電されている電力を用いて、第1状態通知信号を状態監視装置3へ送信する。このように主幹ブレーカ1の電力線通信部16は、第1蓄電部13のコンデンサC1に蓄電されている電力を用いて、第1状態通知信号を状態監視装置3へ送信するので、主幹ブレーカ1における電源部12の電力容量を低減することができるから、状態監視が可能であり、そして、電源部12の小型化が可能となる。
When the
そして、このコンデンサC1に蓄電されている電力が使用されると、このコンデンサC1の蓄積が電源部12によって開始され、そして、このコンデンサC1の静電容量まで蓄積され、蓄積が終了される。こうして第1蓄電部13は、自機の状態の送信を待機している待機期間中に電力が蓄積される。このように第1蓄電部13は、次の第1送信許可通知に応答して送信される次の第1状態通知信号の送信のために準備が為される。このため、第1蓄電部13のコンデンサC1における蓄積開始から蓄積終了までの蓄積時間は、一の第1状態通知信号を送信してから次の第1状態通知信号を送信するまでの期間内、すなわち、ポーリング周期内である必要がある。第1蓄電部13は、待機期間中の全期間に亘って蓄積されてもよいし、待機期間のうちの一部の期間中に蓄積されてもよい。送信時間は、蓄電時間よりも短く設定されている。このため、さらに電源部12の小型化が可能となる。例えば、主幹ブレーカ1の場合と同様に、ポーリング周期(定期的な待機期間)が約1分である場合、送信時間は、例えば約10msecのように充分に短く設定されている。このように送信時間は、待機時間よりも短ければ足りるが、充分に短く設定することで、第1蓄電部13の蓄電量をより小さくでき、小型に構成できる。なお、ポーリング周期は、一の第1送信許可通知信号の送信時刻から次の第1送信許可通知信号の送信時刻までの期間でもある。
When the electric power stored in the capacitor C1 is used, accumulation of the capacitor C1 is started by the
第1状態通知信号は、主幹ブレーカ1の電力線通信部16からコンデンサ15を介してメイン導電バー4へ出力され、メイン導電バー4を伝送し、状態監視装置3へ送信される。
The first state notification signal is output from the power
メイン導電バー4からコンデンサ35を介して状態監視装置3の電力線通信部36で第1状態通知信号を受信すると、状態監視装置3は、第1状態通知信号に収容されている主幹ブレーカ1の状態を記憶する。そして、状態監視装置3は、次の子機、すなわち、第2子機である分岐ブレーカ2−1から分岐ブレーカ2−1の状態を収集すべく、電力線通信部36を用いて、分岐ブレーカ2−1の送信を許可する旨を表す第2送信許可情報を収容する第2送信許可通知信号を、分岐ブレーカ2−1へ電力線搬送通信によって送信する(C13)。
When the first state notification signal is received from the main
第2送信許可通知信号は、状態監視装置3の電力線通信部36からコンデンサ35を介してメイン導電バー4へ出力され、メイン導電バー4を伝送し、分岐ブレーカ2−1へ送信される。
The second transmission permission notification signal is output from the power
メイン導電バー4からコンデンサ25を介して分岐ブレーカ2の電力線通信部26で第2送信許可通知信号を受信すると、分岐ブレーカ2−1は、自機の状態を状態監視装置3へ送信すべく、電力線通信部26を用いて、自機の状態を表す状態情報を収容する第2状態通知信号を、状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信(返信)する(C14)。この第2状態通知信号を状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信するに当たって、分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、第1蓄電部23のコンデンサC2に蓄電されている電力を用いて、第2状態通知信号を状態監視装置3へ送信する。このように分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、第1蓄電部23のコンデンサC2に蓄電されている電力を用いて、第2状態通知信号を状態監視装置3へ送信するので、分岐ブレーカ2における電源部22の電力容量を低減することができるから、状態監視が可能であり、そして、電源部22の小型化が可能となる。
When the second transmission permission notification signal is received from the main
そして、このコンデンサC2に蓄電されている電力が使用されると、このコンデンサC2の蓄積が電源部22によって開始され、そして、このコンデンサC2の静電容量まで蓄積され、蓄積が終了される。こうして第1蓄電部23は、自機の状態の送信を待機している待機期間中に電力が蓄積される。このように第1蓄電部23は、次の第2送信許可通知に応答して送信される次の第2状態通知信号の送信のために準備が為される。このため、第1蓄電部23のコンデンサC2における蓄積開始から蓄積終了までの蓄積時間は、一の第2状態通知信号を送信してから次の第2状態通知信号を送信するまでの期間内(ポーリング周期内)である必要がある。第1蓄電部23は、待機期間中の全期間に亘って蓄積されてもよいし、待機期間のうちの一部の期間中に蓄積されてもよい。送信時間は、蓄電時間よりも短く設定されている。このため、さらに電源部12の小型化が可能となる。例えば、主幹ブレーカ1の場合と同様に、ポーリング周期(定期的な待機期間)が約1分である場合、送信時間は、例えば約10msecのように充分に短く設定されている。このように送信時間は、待機時間よりも短ければ足りるが、充分に短く設定することで、第1蓄電部13の蓄電量をより小さくでき、小型に構成できる。
When the electric power stored in the capacitor C2 is used, accumulation of the capacitor C2 is started by the
第2状態通知信号は、分岐ブレーカ2の電力線通信部26からコンデンサ25を介してメイン導電バー4へ出力され、メイン導電バー4を伝送し、状態監視装置3へ送信される。
The second state notification signal is output from the power
メイン導電バー4からコンデンサ35を介して状態監視装置3の電力線通信部36で第2状態通知信号を受信すると、状態監視装置3は、第2状態通知信号に収容されている分岐ブレーカ2の状態を記憶する。以下同様に、状態監視装置3は、分岐ブレーカ2−10まで各分岐ブレーカ2へ順次に送信許可通知信号を送信し、各分岐ブレーカ2から状態通知信号を受信し、各分岐ブレーカ2の状態を記憶する。
When the second state notification signal is received from the main
そして、第1ないし第11子機、すなわち、主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2(2−1〜2−10)から主幹ブレーカ1の状態および各分岐ブレーカ2(2−1〜2−10)の各状態を収集すると、1組の状態情報の収集が完了し、次の1組の状態情報を収集すべく、状態監視装置3は、再び、第1子機、すなわち、主幹ブレーカ1への第1送信許可通知信号の送信に戻って、主幹ブレーカ1の状態および各分岐ブレーカ2の状態の収集を始める。
The state of the
このように状態監視装置3は、主幹ブレーカ1の状態および分岐ブレーカ2の状態をポーリング方式によって、第1子機である主幹ブレーカ1から第11子機である分岐ブレーカ2−10まで順次に定期的に収集している。
As described above, the
一般に、電力線搬送通信を行う電力線通信部16、26、36は、通信信号の送信の際に大電力を必要とする一方、通信信号の送信を除く待機の際には、通信信号の送信の際に必要とされる電力に較べて格段に小さい電力で駆動する。また、状態通知信号の送信時間は、ポーリング周期よりも充分に短く構成してあるので、蓄積時間は、比較的長くすることが可能であり、小さい電力で第1蓄電部13、23を蓄電することができる。そして、上述のように、電力線通信部16、26は、第1蓄電部13、23に蓄電されている電力を用いて、状態通知信号を状態監視装置3へ送信する。したがって、電源部12、22の電力容量を小さくすることができるから、電源部12、22をより小型にすることができる。このため、分電盤Bの小型化が可能となる。
In general, the power
一方、このような状態監視装置3がポーリング方式によって主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2から順次に各機の状態を定期的に収集している場合に、主幹ブレーカ1のブレーカ部11が開(オフ、ブレーカ断)となる場合がある。例えば、主幹ブレーカ1がトリップすると、メイン導電バー4が無通電状態となる。
On the other hand, when such a
このような場合に、主幹ブレーカ1は、次のように動作する。図6において、このメイン導電バー4の無通電状態は、主幹ブレーカ1の通電検出部14によって検出される。主幹ブレーカ1の通電検出部14は、このメイン導電バー4の無通電状態を検出すると、メイン導電バー4が無通電状態である旨を電力線通信部16へ通知する。このメイン導電バー4が無通電状態である旨の通知を通電検出部14から受けると、電力線通信部16は、ブレーカ部11から自機の状態を調べる。電力線通信部16は、自機の状態を状態監視装置3へ送信すべく、第1送信許可通知信号の受信を待たずに直ちに、メイン導電バー4のキャリアセンスを行って通信信号の伝送がないことを確認した後に、自機の状態を表す状態情報を収容する状態通知信号を、状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信する(C21)。この状態通知信号を状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信するに当たって、主幹ブレーカ1の電力線通信部16は、第1蓄電部13のコンデンサC1に蓄電されている電力を用いて、この状態通知信号を状態監視装置3へ送信する。このため、メイン導電バー4が無通電状態であっても、主幹ブレーカ1の電力線通信部16は、この状態通知信号を状態監視装置3へ送信することができる。
In such a case, the
そして、状態監視装置3は、第2蓄電部37に蓄電されている電力で動作し、主幹ブレーカ1からこの状態通知信号を受信する。これによって状態監視装置3は、主幹ブレーカ1の状態を認識することができ、メイン導電バーの無通電状態の原因を調べるためのデータが収集される。その結果、状態監視装置3は、ブレーカ部11の開の原因がブレーカ部11の開閉操作によるものであるのか、過電流、過電圧または短絡のトリップによるものであるのか、を認識可能となる。
The
そして、このような場合に、各分岐ブレーカ2は、次のように動作する。図7において、このメイン導電バー4の無通電状態は、各分岐ブレーカ2の通電検出部24によって検出される。各分岐ブレーカ2の通電検出部24は、このメイン導電バー4の無通電状態を検出すると、メイン導電バー4が無通電状態である旨を電力線通信部26へ通知する。このメイン導電バー4が無通電状態である旨の通知を通電検出部24から受けると、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、ブレーカ部21から自機の状態を調べる。各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、自機の状態を状態監視装置3へ送信すべく、送信許可通知信号(第2ないし第11送信許可通知信号)の受信を待たずに、自機の送信タイミングで、自機の状態を表す状態情報を収容する状態通知信号を、状態監視装置3へ電力線搬送通信によってそれぞれ送信する(C31〜C40)。
In such a case, each
各分岐ブレーカ2の電力線通信部26が一斉に送信を開始すると状態通知信号がメイン導電バー4の伝送中に衝突するため、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26における送信タイミングは、例えば、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26に予め一意のアドレス番号を割り当て、メイン導電バー4の無通電状態を検出した時刻から、自機に割り当てられたアドレス番号に予め設定されている所定の時間を乗じた時間が経過した時点とされる。図7に示す例では、第1ないし第11子機にアドレス番号として1ないし11が順に割り当てられる。そして、例えば、第2子機である分岐ブレーカ2−1の電力線通信部26は、メイン導電バー4の無通電状態を検出し、キャリアセンスを行って、メイン導電バー4に通信信号が伝送されていないアイドル状態になった時点(時刻)から、自機のアドレス番号2に所定の時間Tを乗じた時間2Tが経過した時点で、状態通知信号を状態監視装置3へ送信する。このように本実施形態では、分岐ブレーカ2における電力線通信部26は、メイン導電バー4側に接続され、メイン導電バー4が無通電状態となった場合に、主幹ブレーカ1が自機の状態を状態監視装置3へ送信した後であって自機に割り当てられた順番に自機の状態を状態監視装置3へ送信するように構成されている。このため、通信信号が衝突することがなく、分岐ブレーカ2から状態監視装置3へ確実に送信される。
When the power
そして、状態通知信号を状態監視装置3へ電力線搬送通信によって送信するに当たって、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、第1蓄電部23のコンデンサC2に蓄電されている電力を用いて、状態通知信号を状態監視装置3へそれぞれ送信する。このため、メイン導電バー4が無通電状態であっても、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、状態通知信号を状態監視装置3へ送信することができる。
In transmitting the state notification signal to the
また、状態監視装置3は、第2蓄電部37に蓄電されている電力で動作し、各分岐ブレーカ2からこの状態通知信号を受信する。これによって状態監視装置3は、各分岐ブレーカ2の状態を認識することができ、メイン導電バーの無通電状態の原因を調べるためのデータが収集される。その結果、状態監視装置3は、ブレーカ部21の開の原因がブレーカ部21の開閉操作によるものであるのか、過電流、過電圧または短絡のトリップによるものであるのか、を認識可能となる。
Further, the
なお、上述では、各分岐ブレーカ2の電力線通信部26は、メイン導電バー4の無通電状態を検出した時刻から、自機のアドレス番号2に所定の時間Tを乗じた時間2Tが経過した時点で、状態通知信号を状態監視装置3へ送信するように構成されたが、乱数を発生させてこの乱数を前記自機のアドレス番号の代わり用いて自機の送信タイミングを決定するように構成されてもよい。
In the above description, when the power
次に、別の実施形態について説明する。
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態の分電盤における主幹ブレーカの構成を示す図である。図9は、第2の実施形態の分電盤における分岐ブレーカの構成を示す図である。図10は、第2の実施形態の分電盤における状態監視装置の構成を示す図である。
Next, another embodiment will be described.
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a main breaker in the distribution board according to the second embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the branch breaker in the distribution board according to the second embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a state monitoring device in the distribution board according to the second embodiment.
第1の実施形態では、第1蓄電部13、23は、状態通知信号の送信後に蓄電を開始するため、状態通知信号の送信後に主幹ブレーカ1のブレーカ部11が開となった場合に、蓄積が完了せず、図6や図7に示すように、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信すべき状態通知信号が送信できない可能性がある。第2の実施形態では、このような場合に、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する状態通知信号を送信するために、状態監視装置3から電力が供給される実施形態である。
In 1st Embodiment, since the 1st
第2の実施形態における分電盤Baは、第1の実施形態における主幹ブレーカ1、分岐ブレーカ2および状態監視装置3の代わりに、図8に示す主幹ブレーカ1a、図9に示す分岐ブレーカ2a、および、図10に示す状態監視装置3aを備えて構成される。
In the distribution board Ba in the second embodiment, instead of the
第2の実施形態における主幹ブレーカ1aは、図8に示すように、大略、第1の実施形態における図2に示す主幹ブレーカ1と同様に構成されており、メイン導電バー4とブレーカ部11との間における一対の電路へ電源部12を接続するための電路に、さらにスイッチ部17が介設されている。すなわち、スイッチ部17の一方は、メイン導電バー4とブレーカ部21との間における一対の電路に接続され、スイッチ部17の他方は、電源部22に接続される。主幹ブレーカ1aは、自機が状態通知信号の送信直後であるならば電源部12がメイン導電バー4から切り離されず、自機が状態通知信号の送信直後でないならば電源部12がメイン導電バー4から切り離されるものである。
As shown in FIG. 8, the
スイッチ部17は、通電検出部14aの制御により、メイン導電バー4が無通電状態であって、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する図6に示す状態通知信号を送信した後に、開(オフ)とされ、前記場合を除き、すなわち、平常時では閉(オン)とされる。
The
通電検出部14aは、通電検出部14と同様に、メイン導電バー4が通電されていない無通電状態であるか否かを検出し、メイン導電バー4の無通電状態を検出した場合にその旨を電力線通信部16へ通知すると共に、さらに、メイン導電バー4が無通電状態であって、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する状態通知信号を送信した後に開とされ、前記場合を除き閉とされるようにスイッチ部17を制御する回路である。スイッチ部17を開とするタイミングは、例えば、メイン導電バー4の無通電状態を検出した時刻から、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する図6に示す状態通知信号の送信に要する時間として予め設定されている所定の時間が経過した時点とされる。
Similarly to the
スイッチ部17が通電検出部14aによって開とされると、例えば、図略の操作つまみによって手動操作でスイッチ部17は、閉とされる。また例えば、通電検出部14aは、所定時間継続して商用電源の電圧値を検出した場合に、通電検出部14aは、スイッチ部17を閉に制御する信号をスイッチ部17へ出力し、スイッチ部17は、通電検出部14aの制御に応じて閉とされる。また例えば、状態監視装置3は、スイッチ部17の閉を指示する制御信号を主幹ブレーカ1へ送信し、この制御信号を電力線通信部16が受信すると、電力線通信部16は、その旨を通電検出部14aへ通知し、この通知に応じて通電検出部14aは、スイッチ部17を閉に制御する信号をスイッチ部17へ出力し、スイッチ部17は、通電検出部14aの制御に応じて閉とされる。
When the
第2の実施形態における分岐ブレーカ2aは、図9に示すように、大略、第1の実施形態における図3に示す分岐ブレーカ2と同様に構成されており、メイン導電バー4とブレーカ部21との間における一対の電路へ電源部22を接続するための電路に、さらにスイッチ部27が介設されている。すなわち、スイッチ部27の一方は、メイン導電バー4とブレーカ部21との間における一対の電路に接続され、スイッチ部27の他方は、電源部22に接続される。分岐ブレーカ2aは、自機が状態通知信号の送信直後であるならば電源部22がメイン導電バー4から切り離されず、自機が状態通知信号の送信直後でないならば電源部22がメイン導電バー4から切り離されるものである。
As shown in FIG. 9, the
スイッチ部27は、通電検出部24aの制御によりその開閉が制御される。スイッチ部27は、メイン導電バー4が無通電状態になると、開(オフ)とされ、自機の送信タイミングで閉(オン)とされ、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する図7に示す状態通知信号を送信した後に再び開とされる。そして、スイッチ部27は、前記場合を除き、すなわち、平常時では閉(オン)とされる。
The
通電検出部24aは、通電検出部24と同様に、メイン導電バー4が通電されていない無通電状態であるか否かを検出し、メイン導電バー4の無通電状態を検出した場合にその旨を電力線通信部26へ通知する回路である。そして、通電検出部24aは、さらに、スイッチ部27の開閉を制御すると共にブレーカ部21の開閉を制御する回路である。スイッチ部27は、上述のように、その開閉が制御される。スイッチ部27を再び開とするタイミングは、例えば、自機の送信タイミングで閉とした時刻から、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する図7に示す状態通知信号の送信に要する時間として予め設定されている所定の時間が経過した時点とされる。ブレーカ部21は、メイン導電バー4が無通電状態になると、開(オフ)とされ、前記場合を除き、すなわち、平常時では閉(オン)とされる。
Similarly to the
スイッチ部27およびブレーカ部21が通電検出部24aによって開とされると、例えば、図略の操作つまみによって手動操作でスイッチ部27およびブレーカ部21は、閉とされる。また例えば、通電検出部24aは、所定時間継続して商用電源の電圧値を検出した場合に、通電検出部24aは、スイッチ部27およびブレーカ部21を閉に制御する信号をスイッチ部27およびブレーカ部21へそれぞれ出力し、スイッチ部27およびブレーカ部21は、通電検出部24aの制御に応じて閉とされる。また例えば、状態監視装置3は、スイッチ部27およびブレーカ部21の閉を指示する制御信号を各分岐ブレーカ2へ送信し、この制御信号を電力線通信部26が受信すると、電力線通信部26は、その旨を通電検出部24aへ通知し、この通知に応じて通電検出部24aは、スイッチ部27を閉に制御する信号をスイッチ部27へ出力すると共にブレーカ部21を閉に制御する信号をブレーカ部21へ出力し、スイッチ部27およびブレーカ部21は、通電検出部24aの制御に応じて閉とされる。
When the
第2の実施形態における状態監視装置3aは、図10に示すように、大略、第1の実施形態における図4に示す状態監視装置3と同様に構成されており、第1の実施形態の第2蓄電部37の代わりに第2蓄電部37aが用いられ、さらに、通電検出部34を備えている。
As shown in FIG. 10, the
第2蓄電部37aは、メイン導電バー4と電源部32との間に介在し、メイン導電バー4に通電している商用電源から電力供給を受けて電力を蓄積すると共に、メイン導電バー4との通電が通電検出部34によって制御される回路である。第2蓄電部37aは、予め設定された電力量、例えば、メイン導電バー4に通電している商用電源が無くなった場合に、主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2から各機の状態を受信するために状態監視装置3が動作可能な電力量に加えて、主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2のうちの1または複数が状態通知信号を送信可能な電力量を蓄積可能な容量を備える。第2蓄電部37は、例えば、スイッチSWと電解コンデンサC3とを備えて構成され、電路の電圧線とグランドとの間にスイッチSWおよび電解コンデンサC3が直列接続で接続される。
The second power storage unit 37 a is interposed between the main
通電検出部34は、メイン導電バー4が通電されていない無通電状態であるか否かを検出し、メイン導電バー4の無通電状態を検出した場合に第2蓄電部37aのメイン導電バー4との通電を制御する回路である。通電検出部34は、本実施形態では、例えば、メイン導電バー4に連なる一対の電路に接続され、メイン導電バー4の電流値を検出する電流検出回路であり、メイン導電バー4に流れる電流の電流値が予め定められた所定の閾値以下であるか否かによって無通電状態であるか否かを検出する。また例えば、通電検出部34は、メイン導電バー4に連なる一対の電路に接続され、メイン導電バー4の電圧値を検出する電圧検出回路であり、メイン導電バー4に商用電源の電圧値の電圧が印加されているか否かによって無通電状態であるか否かを検出する。そして、通電検出部34は、第2蓄電部37aの蓄電が終了するとメイン導電バー4との通電を遮断(図10に示す例ではスイッチSWを開)し、メイン導電バー4の無通電状態を検出した場合にメイン導電バー4と通電(図10に示す例ではスイッチSWを閉)する。
The
次に、分電盤Bにおける主幹ブレーカ1、分岐ブレーカ2および状態監視装置3の動作について説明する。
Next, operations of the
図11は、第2の実施形態におけるメイン導電バーが無通電状態となった場合の状態監視装置から主幹ブレーカへの電力供給を説明するための図である。図12は、第2の実施形態におけるメイン導電バーが無通電状態となった場合の状態監視装置から分岐ブレーカへの電力供給を説明するための図である。なお、図11および図12では、以下の説明に係る構成の符号のみが示され、他の構成の符号が省略されている。 FIG. 11 is a diagram for explaining power supply from the state monitoring device to the main breaker when the main conductive bar is in a non-energized state in the second embodiment. FIG. 12 is a diagram for explaining power supply from the state monitoring device to the branch breaker when the main conductive bar is in a non-energized state in the second embodiment. In FIGS. 11 and 12, only the reference numerals of the configurations according to the following description are shown, and the reference numerals of the other configurations are omitted.
このような状態監視装置3がポーリング方式によって主幹ブレーカ1および各分岐ブレーカ2から順次に各機の状態を定期的に収集している場合に、メイン導電バー4が無通電状態となると、主幹ブレーカ1a、分岐ブレーカ2aおよび状態監視装置3aは、次のように動作する。
When such a
このメイン導電バー4の無通電状態は、主幹ブレーカ1aの通電検出部14a、分岐ブレーカ2aの通電検出部24aおよび状態監視装置3aの通電検出部34によって検出される。
The non-energized state of the main
状態監視装置3aでは、通電検出部34は、このメイン導電バー4の無通電状態を検出すると、メイン導電バー4と通電するように第2蓄電部37aを制御する。図10に示す例では、通電検出部34は、スイッチSWを閉に制御する。
In the
主幹ブレーカ1aでは、通電検出部14aは、このメイン導電バー4の無通電状態を検出すると、メイン導電バー4が無通電状態である旨を電力線通信部16へ通知する。このメイン導電バー4が無通電状態である旨の通知を通電検出部14aから受けると、電力線通信部16は、ブレーカ部11から自機の状態を調べる。電力線通信部16は、自機の状態を状態監視装置3aへ送信すべく、第1送信許可通知信号の受信を待たずに直ちに、メイン導電バー4のキャリアセンスを行って通信信号の伝送がないことを確認した後に、自機の状態を表す状態情報を収容する状態通知信号を、状態監視装置3aへ電力線搬送通信によって送信する。この状態通知信号を状態監視装置3aへ電力線搬送通信によって送信するに当たって、主幹ブレーカ1aの電力線通信部16は、第1蓄電部13のコンデンサC1に蓄電されている電力を用いて、この状態通知信号を状態監視装置3aへ送信する。
In the
この場合において、通電検出部14aの制御によりスイッチ部17が閉とされているので、第1蓄電部13に電力が蓄電されていない場合、図11に示すように、状態監視装置3aの第2蓄電部37aからメイン導電バー4、スイッチ部17および電源部12を介して、状態監視装置3aからその第2蓄電部37aに蓄電されている電力が供給され、第1蓄電部13に電力が蓄電される。このため、メイン導電バー4が無通電状態であって第1蓄電部13に充分な電力量が蓄電されていない場合でも、主幹ブレーカ1aの電力線通信部16は、この状態通知信号を状態監視装置3aへ送信することができる。
In this case, since the
そして、主幹ブレーカ1aでは、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信するこの状態通知信号を送信した後に、第1蓄電部13とメイン導電バー4との通電を遮断するようにスイッチ部17を開に制御する。
Then, in the
各分岐ブレーカ2aでは、通電検出部24aは、このメイン導電バー4の無通電状態を検出すると、メイン導電バー4が無通電状態である旨を電力線通信部26へ通知する。このメイン導電バー4が無通電状態である旨の通知を通電検出部24aから受けると、各分岐ブレーカ2aの電力線通信部26は、ブレーカ部21から自機の状態を調べる。各分岐ブレーカ2aの電力線通信部26は、自機の状態を状態監視装置3aへ送信すべく、送信許可通知信号(第2ないし第11送信許可通知信号)の受信を待たずに、上述した自機の送信タイミングで、自機の状態を表す状態情報を収容する状態通知信号を、状態監視装置3aへ電力線搬送通信によってそれぞれ送信する。この状態通知信号を状態監視装置3aへ電力線搬送通信によって送信するに当たって、各分岐ブレーカ2aの電力線通信部26は、第1蓄電部23のコンデンサC2に蓄電されている電力を用いて、状態通知信号を状態監視装置3aへそれぞれ送信する。
In each
この場合において、まず、通電検出部24aは、ブレーカ部21が開となるようにブレーカ部21を制御する。そして、通電検出部24aは、メイン導電バー4が無通電状態になると、開(オフ)とされるようにスイッチ部27を制御すると共に(図11参照)、自機の送信タイミングで閉(オン)とされ(図12参照)、そして、メイン導電バー4の無通電状態を検出後に送信する状態通知信号を送信した後に再び開とされるようにスイッチ部27を制御する。
In this case, first, the
このように通電検出部24aによってブレーカ部21およびスイッチ部27が制御されるので、メイン導電バー4が無通電状態になってブレーカ部21およびスイッチ部27が開とされる状態では、図11に示すように、状態監視装置3aの第2蓄電部37aは、各分岐配線Mおよび各分岐ブレーカ2aの第1蓄電部23と電気的に接続されることなく、主幹ブレーカ1aの第1蓄電部13とのみ電気的に接続され、状態監視装置3aの第2蓄電部37aから主幹ブレーカ1aの第1蓄電部13へ効率よく電力が供給される。一方、ブレーカ部21の開が継続され、自機の送信タイミングとなってスイッチ部27が閉とされる状態では、図12に示すように、状態監視装置3aの第2蓄電部37aは、各分岐配線Mおよび自機の送信タイミングではない各分岐ブレーカ2aの第1蓄電部23と電気的に接続されることなく、かつ、主幹ブレーカ1aの第1蓄電部13と電気的に接続されることなく、自機の送信タイミングの分岐ブレーカ2aの第1蓄電部23とのみ電気的に接続され、状態監視装置3aの第2蓄電部37aから当該分岐ブレーカ2aの第1蓄電部23へ効率よく電力が供給される。このため、メイン導電バー4が無通電状態であって、第1蓄電部23に充分な電力量が蓄電されていない場合でも、各分岐ブレーカ2aの電力線通信部26は、状態通知信号を状態監視装置3aへ送信することができる。
In this way, since the
主幹ブレーカ1aの第1蓄電部13および分岐ブレーカ2aの第1蓄電部23は、待機期間中に蓄積されるが、この蓄積が未完了の場合でも、上述のように、第1蓄電部13、23は、第2蓄電部37aから電力供給を受け得るので、メイン導電バー4が無通電状態になった場合に自機の状態を状態監視装置3aへ電力線搬送通信で送信可能となる。
The first
また、状態監視装置3aは、第2蓄電部37aに蓄電されている電力で動作し、主幹ブレーカ1aおよび各分岐ブレーカ2aから各状態通知信号を受信する。これによって状態監視装置3aは、主幹ブレーカ1aおよび各分岐ブレーカ2aの状態を認識することができ、メイン導電バーの無通電状態の原因を調べるためのデータが収集される。その結果、状態監視装置3は、ブレーカ部11およびブレーカ部21の開の原因がブレーカ部11およびブレーカ部21の開閉操作によるものであるのか、過電流、過電圧または短絡のトリップによるものであるのか、を認識することができる。
In addition, the
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Accordingly, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not limited to the scope of the claims. To be construed as inclusive.
B、Ba 分電盤
1、1a 主幹ブレーカ
2、2a 分岐ブレーカ
3、3a 状態監視装置
4 メイン導電バー
11、21 ブレーカ部
12、22、32 電源部
13、23 第1蓄電部
14、14a、24、24a、34 通電検出部
16、26、36 電力線通信部
17、27 スイッチ部
37、37a 第2蓄電部
B,
Claims (6)
前記主幹ブレーカおよび前記分岐ブレーカのうちの少なくとも一方は、
自機の前記状態を前記電力線搬送通信によって前記状態監視装置へ送信するために必要な電力量を蓄積可能な第1蓄電部と、
前記第1蓄電部に蓄積された電力を用いて前記電力線搬送通信を行う電力線通信部とを備えること
を特徴とする電力線搬送通信システム。 A state in which at least one of the state of the main breaker and the state of the branch breaker is monitored by communicating with the main breaker, the branch breaker, and at least one of the main breaker and the branch breaker by power line carrier communication. In a power line carrier communication system comprising a monitoring device,
At least one of the main breaker and the branch breaker is
A first power storage unit capable of storing an amount of power necessary for transmitting the state of the own device to the state monitoring device by the power line carrier communication;
A power line communication system, comprising: a power line communication unit that performs the power line communication using power stored in the first power storage unit.
前記第1蓄電部は、自機の前記状態の送信を待機している待機期間中に電力を蓄積すること
を特徴とする請求項1に記載の電力線搬送通信システム。 The power line communication unit periodically transmits the state of the own device to the state monitoring device,
2. The power line carrier communication system according to claim 1, wherein the first power storage unit accumulates electric power during a standby period in which the first power storage unit waits for transmission of the state of the first power storage unit.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の電力線搬送通信システム。 The power line communication unit according to claim 1 or 2, wherein the power line communication unit is set to have a transmission time for transmitting the state of the own device shorter than a storage time of the first power storage unit. system.
前記主幹ブレーカにおける電力線通信部は、前記メイン導電バー側に接続され、前記通電検出部によって前記メイン導電バーの無通電状態を検出した場合に自機の前記状態を前記状態監視装置へさらに送信すること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の電力線搬送通信システム。 The main breaker further includes an energization detection unit that detects whether or not a main conductive bar connected to be energized from the main breaker to the branch breaker is in a non-energized state,
The power line communication unit in the main breaker is connected to the main conductive bar side, and further transmits the state of its own device to the state monitoring device when the energization detecting unit detects the non-energized state of the main conductive bar. The power line carrier communication system according to claim 2 or claim 3, wherein
前記分岐ブレーカにおける電力線通信部は、前記メイン導電バー側に接続され、前記通電検出部によって前記メイン導電バーの無通電状態を検出した場合に、前記メイン導電バーに通信信号が伝送されていないアイドル状態になった時点から自機の通信アドレスに応じた時間だけ待機した後に、自機の前記状態を前記状態監視装置へさらに送信すること
を特徴とする請求項2ないし請求項4の何れか1項に記載の電力線搬送通信システム。 The branch breaker further includes an energization detection unit that detects whether or not a main conductive bar connected to the branch breaker from the main breaker so as to be energized is in a non-energized state.
The power line communication unit in the branch breaker is connected to the main conductive bar side, and an idle state in which no communication signal is transmitted to the main conductive bar when the non-energized state of the main conductive bar is detected by the energization detecting unit. 5. The apparatus further transmits the state of the own device to the state monitoring device after waiting for a time corresponding to the communication address of the own device from the time when the state is reached. The power line carrier communication system according to Item.
前記第1蓄電部は、前記メイン導電バーが無通電状態となった場合に前記第2蓄電部から電力の供給を受けること
を特徴とする請求項4または請求項5に記載の電力線搬送通信システム。 The state monitoring device includes a second power storage unit that stores a predetermined amount of power set in advance,
6. The power line carrier communication system according to claim 4, wherein the first power storage unit receives supply of power from the second power storage unit when the main conductive bar is in a non-energized state. .
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