(57)【要約】【課題】システムの動作に対する信頼性を向上させる。【解決手段】感震保護システム１００は、開閉部２１と、引き外し部２２と、振動検知部１１と、処理部１２と、振動付与部１９と、を備える。開閉部２１は、電気又はガスの供給経路Ａ１上に設けられて供給経路Ａ１を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。引き外し部２２は、開閉部２１を、第２状態から第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。振動検知部１１は、検知対象に与えられる振動を検知する。処理部１２は、振動検知部１１で検知された振動に基づき地震の発生を検知した場合に、引き外し部２２に引き外し動作を行わせる。振動付与部１９は、振動検知部１１の検知対象に機械的に振動を与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気又はガスの供給経路上に設けられて前記供給経路を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える開閉部と、
前記開閉部を、前記第２状態から前記第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う引き外し部と、
検知対象に与えられる振動を検知する振動検知部と、
前記振動検知部で検知された振動に基づき地震の発生を検知した場合に、前記引き外し部に前記引き外し動作を行わせる処理部と、
前記振動検知部の前記検知対象に機械的に振動を与える振動付与部と、
を備える、
感震保護システム。
【請求項２】
前記振動検知部及び前記振動付与部を保持する筐体を備える、
請求項１に記載の感震保護システム。
【請求項３】
前記開閉部は、前記筐体に保持される、
請求項２に記載の感震保護システム。
【請求項４】
前記処理部は、前記振動検知部で検知された振動が所定の条件を満たす場合、前記引き外し部に前記引き外し動作を行わせない、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の感震保護システム。
【請求項５】
前記振動付与部は、回転軸の一端に錘を有するモータを備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の感震保護システム。
【請求項６】
前記振動検知部は、この加速度センサに規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を測定する加速度センサを備え、
前記感震保護システムは、前記加速度センサ及び前記モータを保持する筐体を備え、
前記モータは、前記回転軸が、前記加速度センサに規定されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々に対して傾くように、前記筐体に保持されている、
請求項５記載の感震保護システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の感震保護システムと、
少なくとも前記開閉部及び前記引き外し部を収容するキャビネットと、
を備える、
分電盤。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の感震保護システムに用いられ、
少なくとも前記振動検知部、前記処理部、及び前記振動付与部を備える、
感震ユニット。
【請求項９】
電気又はガスの供給経路上に設けられて前記供給経路を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える開閉部を備える感震保護システムの試験方法であって、
検知対象に機械的に振動を与え、
前記検知対象に与えられる振動に基づき地震の発生を検知した場合に、前記開閉部を、前記第２状態から前記第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う、
感震保護システムの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、感震保護システム、分電盤、感震ユニット、及び感震保護システムの試験方法に関し、より詳細には、地震の発生を検知した場合に電気又はガスの供給経路を遮断する感震保護システム、分電盤、感震ユニット、及び感震保護システムの試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、感震遮断システムが開示されている。この感震遮断システムは、商用電源に接続された主電路を遮断するための主幹ブレーカと、主幹ブレーカの二次側から分岐された分岐電路を遮断するための複数の分岐ブレーカと、地震発生を感知する感震リレーと、を備える。感震遮断システムは、感震リレーが所定の震度以上の地震を感知したら、その後主幹ブレーカを遅延遮断させる。
【０００３】
感震リレーは、加速度センサ、遅延遮断出力部、信号出力部、テスト操作部等を備えている。遅延遮断出力部は、上記の遅延遮断を実施する。信号出力部は、所定の震度以上の地震を検知したら、即座に地震検出信号を出力する。テスト操作部は、テスト信号として、信号出力部から上記の地震検出信号を出力させる。複数の分岐ブレーカのうちの一部は、上記の地震検出信号を受けて、遮断動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−８２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の感震遮断システムでは、加速度センサのような振動を検知するための部材の動作試験を行うことはできない。そのため、設置後に動作試験が行われていない加速度センサによって地震の検知を行うこととなり、システムの動作に対する信頼性に改善の余地がある。
【０００６】
本開示の目的は、システムの動作に対する信頼性を向上可能な感震保護システム、分電盤、感震ユニット、及び感震保護システムの試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る感震保護システムは、開閉部と、引き外し部と、振動検知部と、処理部と、振動付与部と、を備える。前記開閉部は、電気又はガスの供給経路上に設けられて前記供給経路を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。前記引き外し部は、前記開閉部を、前記第２状態から前記第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。前記振動検知部は、検知対象に与えられる振動を検知する。前記処理部は、前記振動検知部で検知された振動に基づき地震の発生を検知した場合に、前記引き外し部に前記引き外し動作を行わせる。前記振動付与部は、前記振動検知部の前記検知対象に機械的に振動を与える。
【０００８】
本開示の一態様に係る分電盤は、上記の感震保護システムと、キャビネットと、を備える。前記キャビネットは、少なくとも前記開閉部及び前記引き外し部を収容する。
【０００９】
本開示の一態様に係る感震ユニットは、上記の感震保護システムに用いられ、少なくとも前記振動検知部、前記処理部、及び前記振動付与部を備える。
【００１０】
本開示の一態様に係る感震保護システムの試験方法は、開閉部を備える感震保護システムの試験方法である。前記開閉部は、電気又はガスの供給経路上に設けられて前記供給経路を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。この試験方法は、前記検知対象に機械的に振動を与えることと、前記検知対象に与えられる振動に基づき地震の発生を検知した場合に、前記開閉部を、前記第２状態から前記第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行うことと、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の感震保護システム、分電盤、感震ユニット、及び感震保護システムの試験方法は、システムの動作に対する信頼性を向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る感震保護システムを備えた分電盤の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、同上の感震保護システムに含まれる感震ユニットが、分電盤のキャビネットに収容された状態を模式的に示した正面図である。
【図３】図３は、同上の感震保護システムにおける振動付与部の配置を説明するための説明図である。
【図４】図４は、本開示の一実施形態の一変形例に係る感震保護システムを備えた分電盤の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１）概要
本実施形態の感震保護システム１００は、図１に示すように、開閉部２１と、引き外し部２２と、振動検知部１１と、処理部１２と、を備える。
【００１４】
本実施形態では、開閉部２１及び引き外し部２２は、主幹ブレーカ２に備えられている。本実施形態の感震保護システム１００では、主幹ブレーカ２は、漏電保護機能を有する遮断器（漏電遮断器）である。
【００１５】
開閉部２１は、電気の供給経路Ａ１上に設けられる。供給経路Ａ１は、主幹ブレーカ２の一次側の電力線Ｌ１と、主幹ブレーカ２の二次側の電力線Ｌ２と、を含む。開閉部２１は、供給経路Ａ１を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。
【００１６】
引き外し部２２は、供給経路Ａ１に異常が発生した場合に、開閉部２１を第２状態から第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。供給経路Ａ１に発生する異常は、例えば、供給経路Ａ１に漏電電流が流れることを含む。漏電電流は、例えば、供給経路Ａ１に含まれるＬ相の電線に流れる電流とＮ相の電線に流れる電流との不平衡を検知することにより、検知され得る。
【００１７】
振動検知部１１及び処理部１２は、感震ユニット１に備えられている。感震ユニット１は、いわゆる感震ブレーカであり、供給経路Ａ１において、主幹ブレーカ２の二次側の電力線Ｌ２に接続されている。感震ユニット１は、所定の感知レベル以上の揺れを感知すると、主幹ブレーカ２をオフ状態（つまり、開閉部２１を第１状態）にする機能を有している。所定の感知レベルは、例えば所定の震度以上の地震に相当する揺れの大きさであり、本実施形態では震度５強相当の地震の揺れの大きさに設定されている。
【００１８】
振動検知部１１は、検知対象に与えられる振動を検知する。振動検知部１１の検知結果（検知信号）は、処理部１２に与えられる。
【００１９】
処理部１２は、振動検知部１１で検知された振動に基づき、地震の発生を検知する。処理部１２は、地震の発生を検知した場合に、引き外し部２２に引き外し動作を行わせる。
【００２０】
本実施形態の感震保護システム１００では、感震ユニット１は、筐体１０と、振動付与部１９を更に備えている。
【００２１】
筐体１０は、振動検知部１１と、振動付与部１９と、を保持している。筐体１０は、更に、処理部１２を保持している。つまり、本実施形態では、感震ユニット１は、少なくとも振動検知部１１、処理部１２、及び振動付与部１９を備えている。
【００２２】
振動付与部１９は、振動検知部１１の検知対象に、機械的に振動を与える。振動検知部１１の検知対象は、振動検知部１１を保持している部材であって、ここでは筐体１０である。したがって本実施形態では、振動付与部１９は、筐体１０に対して機械的に振動を与える。
【００２３】
振動検知部１１の検知対象（筐体１０）に対して振動付与部１９が機械的に振動を与えると、振動検知部１１が振動を検知し、振動に応じた検知信号を処理部１２へ出力する。
【００２４】
このように、本実施形態の感震保護システム１００は、振動検知部１１の検知対象に機械的に振動を与える振動付与部１９を備えている。そのため、本実施形態の感震保護システム１００は、検知対象に対して振動が与えられた場合に、振動検知部１１が正常に動作するかどうかをテストすることが可能となる。したがって、本実施形態の感震保護システム１００によれば、システムの動作に対する信頼性を向上させることが可能となる。
【００２５】
（２）構成
以下、本実施形態の感震保護システム１００について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２６】
本実施形態の感震保護システム１００は、感震ユニット１と、主幹ブレーカ２と、を備えている。本実施形態の感震保護システム１００（感震ユニット１及び主幹ブレーカ２）は、分電盤４に備えられている。
【００２７】
分電盤４は、例えば住宅施設、或いは商業施設又は工場等の非住宅施設等の、建物に設けられる。キャビネット４０は、前面に開口を有する箱体を備え、箱体の前面の開口には蓋が取り付けられている。ここで、図２において「上」、「下」、「左」、「右」の矢印で示す通りにキャビネット４０の各方向を規定する。また、上下左右の各方向と直交する方向をキャビネット４０の前後方向と定義する。なお、これらの方向はキャビネット４０の設置方向を規定する趣旨ではない。また、図２中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。分電盤４は、一般に、キャビネット４０の上下方向が鉛直方向に沿い、キャビネット４０の前後方向及び左右方向が水平面に沿うように、建物の造営面等に取り付けられる。
【００２８】
主幹ブレーカ２は、開閉部２１と、引き外し部２２と、を備えている。また、主幹ブレーカ２は、一次側の接続端子２３と、二次側の接続端子２４と、を備えている。
【００２９】
主幹ブレーカ２の一次側の接続端子２３には、商用電源等の交流電源（例えば単相１００Ｖ／２００Ｖ、５０／６０Ｈｚの交流電源）５に接続された電力線Ｌ１が接続されている。主幹ブレーカ２の二次側の接続端子２４には、電力線Ｌ２が接続されている。すなわち、主幹ブレーカ２は、外部電源である交流電源５に接続された幹線（電力線Ｌ１，Ｌ２）に接続されている。電力線Ｌ１，Ｌ２は、電気の供給経路Ａ１を構成する。ここでは、電力線Ｌ１，Ｌ２は単相２線式の配電線であり、電力線Ｌ１はＬ相の電線Ｌ１１とＮ相の電線Ｌ１２とを含み、電力線（母線）Ｌ２はＬ相の電線Ｌ２１とＮ相の電線Ｌ２２とを含む。
【００３０】
開閉部２１は、一次側の接続端子２３と二次側の接続端子２４との間に接続されている。開閉部２１は、固定接点と可動接点とを備える接点機構を含む。接点機構は、電気の供給経路Ａ１上に設けられる。開閉部２１は、可動接点が固定接点に対して離間及び接触することで、供給経路Ａ１を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。接点機構の可動接点は、固定接点から離間する向きに付勢されている。
【００３１】
引き外し部２２は、ラッチ機構とトリップ機構とを含む。ラッチ機構は、接点機構が第２状態に維持されるように接点機構を機械的にラッチする。トリップ機構は、例えばコイルを含む電磁石装置を有している。トリップ機構は、供給経路Ａ１に異常が発生した場合に、コイルに電流が流れるように構成されている。トリップ機構は、コイルに電流が流れることで電磁石装置が発生する吸引力により、ラッチ機構によるラッチを解除することで、可動接点が固定接点から離れるように接点機構を動作させる。すなわち、引き外し部２２は、供給経路Ａ１に異常が発生した場合に、開閉部２１を第２状態から第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。
【００３２】
感震ユニット１は、筐体１０と、振動検知部１１と、処理部１２と、振動付与部１９と、を備えている。感震ユニット１は、さらに、信号検知部１３と、電源部１４と、入力部１５と、出力部１６と、を備えている。本実施形態では、信号検知部１３、電源部１４、入力部１５及び出力部１６も、筐体１０に保持されている。
【００３３】
感震ユニット１の筐体１０は、図２に示すような直方体状である。感震ユニット１は、例えばＪＩＳ協約形寸法（ＪＩＳＣ ８２０１-２-１参照）のブレーカに対応する大きさに形成されている。感震ユニット１の筐体１０は、図２に示すように分電盤４のキャビネット４０に収容されている。筐体１０は、図２に示す取付方向でキャビネット４０に収容される。すなわち、筐体１０は、短辺方向がキャビネット４０の左右方向と平行になり、長辺方向がキャビネット４０の上下方向と平行になり、短辺方向及び長辺方向と直交する奥行き方向がキャビネット４０の前後方向と平行になるように、キャビネット４０に収容される。
【００３４】
なお、分電盤４のキャビネット４０には、上述の感震ユニット１及び主幹ブレーカ２に加えて、複数の分岐ブレーカ３も収容されている。複数の分岐ブレーカ３の各々は、電力線Ｌ２と、電力線Ｌ２から分岐する分岐線Ｌ３との間に接続されている。複数の分岐ブレーカ３の各々は、電力線Ｌ２から対応する分岐線Ｌ３への電力供給を遮断する機能を備えている。感震ユニット１は、例えば、キャビネット４０内において、複数の分岐ブレーカ３を配置するために割り当てられたスペース内に、一つの分岐ブレーカ３の代わりに配置される。
【００３５】
図１に示すように、振動検知部１１は、加速度センサ１１１を備えている。
【００３６】
加速度センサ１１１は、３軸加速度センサであり、加速度センサ１１１に規定されており互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）に沿った方向の加速度を、それぞれ測定する。加速度センサ１１１からは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度の測定結果が出力信号として出力される。つまり、加速度センサ１１１の出力信号は、Ｘ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号と、の３種類がある。加速度センサ１１１は、電源部１４からの電力供給を受けている間、常時動作している。
【００３７】
加速度センサ１１１は、図２に示すように、Ｘ軸が筐体１０の短辺方向（図２の左右方向）に沿い、Ｙ軸が筐体１０の長辺方向（図２の上下方向）に沿い、Ｚ軸が筐体１０の奥行き方向（図２の前後方向）に沿うように、筐体１０に保持されている。したがって、振動検知部１１の加速度センサ１１１は、Ｙ軸が鉛直方向に沿い、Ｘ軸及びＺ軸が水平面に沿うように、配置される。加速度センサ１１１は、鉛直方向の加速度と、水平面において互いに直交する２方向の加速度と、を検出する。ただし、これらの方向は加速度センサ１１１の検出方向を限定する趣旨ではない。また、図２中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
【００３８】
処理部１２は、信号処理部１２１と、駆動部１２２と、を備えている。
【００３９】
信号処理部１２１は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが信号処理部１２１として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００４０】
信号処理部１２１は、加速度センサ１１１が測定した加速度の測定値（加速度センサ１１１の出力信号）を処理する。信号処理部１２１は、加速度センサ１１１が測定した加速度の測定値に基づいて、所定の感知レベル以上の揺れを検知すると、地震が発生したと判定する。すなわち、信号処理部１２１は、加速度センサ１１１の測定値をもとに、地震による揺れを検知する機能を有している。信号処理部１２１は、加速度センサ１１１の出力信号の波高値、周波数、及び／又は継続時間等に基づいて、地震による揺れを検知する。
【００４１】
駆動部１２２は、スイッチ素子を備えている。スイッチ素子は、主幹ブレーカ２の二次側のＬ相の電線Ｌ２１と、主幹ブレーカ２の一次側のＮ相の電線Ｌ１２との間に接続されている。駆動部１２２は、信号処理部１２１が地震の発生を検知した場合にスイッチ素子をオンにすることで、電線Ｌ２１と電線Ｌ１２とをスイッチ素子を介して短絡する。これにより、主幹ブレーカ２が接続された幹線（電力線Ｌ１及び電力線Ｌ２を含む）に、スイッチ素子を介して漏電電流を模擬した電流が流れる。幹線に漏電電流を模擬した電流が流れると、主幹ブレーカ２の引き外し部２２が引き外し動作を行い、開閉部２１を第２状態から第１状態へ移行させる。
【００４２】
ここで、処理部１２の信号処理部１２１は、加速度センサ１１１の測定値（出力信号）の高周波成分を減衰させるフィルタの機能を有している。このフィルタは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の演算機能によって実現されるディジタルフィルタであり、所定の通過帯域以外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタである。本実施形態では、地震に伴う揺れを検知するため、フィルタの通過帯域は、例えば０．１Ｈｚから数十Ｈｚまでの周波数帯域であることが好ましく、より好ましくは１Ｈｚから１０Ｈｚまでの周波数帯域である。なお、フィルタはバンドパスフィルタに限定されない。フィルタは、加速度センサ１１１の測定値に含まれる所定の通過帯域以外の周波数成分を減衰させればよく、高周波成分を減衰させるローパスフィルタでもよいし、低周波成分を減衰させるハイパスフィルタでもよい。フィルタが、加速度センサ１１１の測定値に含まれる所定の通過帯域以外の周波数成分を減衰させることで、不要なノイズ成分を減衰させることができる。例えば、フィルタによって、キャビネット４０又はキャビネット４０が取り付けられた壁に物がぶつかることによって発生した振動、トラック又は列車等が走行したことによって発生する振動等によるノイズ成分を減衰させることができる。
【００４３】
したがって、本実施形態の信号処理部１２１は、地震の振動に起因して加速度センサ１１１が出力する測定値（出力信号）と、地震以外の振動に起因して加速度センサ１１１が出力する測定値（出力信号）と、を区別することが可能である。
【００４４】
信号検知部１３は、振動検知部１１から出力される検知信号を検知する。すなわち、信号検知部１３は、加速度センサ１１１の出力信号を検知する。信号検知部１３は、加速度センサ１１１からの出力信号の波高値が閾値以上の場合に、加速度センサ１１１から出力信号が出力された（振動検知部１１から検知信号が出力された）と判定する。信号検知部１３は、加速度センサ１１１から出力されるＸ軸の軸方向の加速度の出力信号、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号、及びＺ軸の軸方向の加速度の出力信号を、個別に検知する。
【００４５】
出力部１６は、信号検知部１３の検知結果に基づいて、振動検知部１１（加速度センサ１１１）の状態に関する状態情報を出力する。
【００４６】
出力部１６は、例えば、無線通信用の通信インタフェースを備える。出力部１６は、例えば、加速度センサ１１１から出力される出力信号（Ｘ軸の軸方向の加速度の出力信号、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号、及びＺ軸の軸方向の加速度の出力信号）の波高値、及び周波数等を示す情報（状態情報）を含む無線信号を出力する。使用者は、例えば、受信部を備えた携帯端末等によって、状態情報を含み出力部１６から出力される無線信号を受け取ることで、振動検知部１１の状態を知ることができる。
【００４７】
電源部１４は、主幹ブレーカ２の二次側の電線Ｌ２１，Ｌ２２間に印加される交流電圧を整流及び平滑して、振動検知部１１、処理部１２、信号検知部１３、出力部１６、及び振動付与部１９等の内部回路の動作電圧を生成する。電源部１４は、給電が停止した時のバックアップ電源（例えば、電池又はコンデンサ等の蓄電素子）を備えており、給電が停止しても所定期間は動作電圧を供給できるように構成されている。
【００４８】
入力部１５は、筐体１０の前面に設けられた操作ボタン（テストボタン）１５１（図２参照）を備えている。操作ボタン１５１は、例えば押し釦であり、使用者の操作（押し操作）を受け付ける。
【００４９】
振動付与部１９は、筐体１０に保持されている。ここでは、振動付与部１９は、筐体１０内に収容されている。
【００５０】
振動付与部１９は、振動検知部１１の検知対象に機械的に振動を与える。振動付与部１９は、回転軸の一端に錘（偏心錘）１９２を有するモータ１９１を備えている。より詳細には、振動付与部１９は、図３に示すように、モータ１９１と偏心錘１９２とを備えた振動モータを備えている。モータ１９１は、ここではコアレスモータであり、入力部１５への操作入力（操作ボタン１５１への操作）に応じて、規定時間（数秒程度）回転するよう構成されている。偏心錘１９２は、半円柱状である。偏心錘１９２の中心部に、モータ１９１の回転軸が固定されている。
【００５１】
振動付与部１９では、モータ１９１が回転すると、回転軸の周りで偏心錘１９２が回転して、回転軸に対して偏った力がモータ１９１（モータ１９１のケース）に与えられる。これにより、回転軸と直交する面内でモータ１９１（モータ１９１のケース）が振動し、モータ１９１に接触する部材に対して振動が与えられる。
【００５２】
本実施形態の振動付与部１９は、振動することによって、加速度センサ１１１を保持する部材（筐体１０）に対して、加速度センサ１１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれに沿った方向の加速度を与えるように構成されている。
【００５３】
より詳細には、図３に示すように、筐体１０は、短辺方向に沿った側壁１０１、長辺方向に沿った側壁１０２、及び奥行き方向に沿った側壁のそれぞれに対して傾いた傾斜部１０９を、その内部に有している。そして、振動付与部１９は、モータ１９１の回転軸が傾斜部１０９に沿うように、筐体１０に保持されている。上述のように、加速度センサ１１１は、Ｘ軸が筐体１０の短辺方向に沿い、Ｙ軸が筐体１０の長辺方向に沿い、Ｚ軸が筐体１０の奥行き方向に沿うように、筐体１０に保持されている。そのため、振動付与部１９のモータ１９１の回転軸は、加速度センサ１１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれに対しても交差している。つまり、モータ１９１は、回転軸が、加速度センサ１１１に規定されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々に対して傾くように、筐体１０に保持されている。このように配置された振動付与部１９では、モータ１９１の回転により生じるモータ１９１の振動（回転軸と直交する面内での振動）は、加速度センサ１１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれに沿った方向の成分を含む。したがって、振動付与部１９は、加速度センサ１１１を保持する部材に対して、加速度センサ１１１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれに沿った方向の加速度を与えることができる。
【００５４】
（３）動作説明
以下、本実施形態の感震保護システム１００の動作について説明する。
【００５５】
（３．１）遮断処理
まず、地震が発生したときの感震保護システム１００の動作（遮断処理）について説明する。一般的に、地震に伴う振動は、鉛直方向の振動よりも水平方向の振動の方が大きくなるため、地震の規模（震度）は水平方向の加速度から求めることができる。そのため、本実施形態の信号処理部１２１は、水平面に沿った２つの軸方向（Ｘ軸方向、Ｚ軸方向）での測定値に基づいて、地震の発生を検知する。
【００５６】
地震が発生すると、地震の震動により筐体１０が振動し、筐体１０に保持された加速度センサ１１１に加速度が与えられる。加速度センサ１１１は、与えられた加速度のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの軸方向の成分に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号を出力する。
【００５７】
信号処理部１２１は、加速度センサ１１１から、所定の計測間隔（例えば１０ミリ秒の間隔）で、Ｘ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｙ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｚ軸の軸方向の加速度の測定値を取り込む。信号処理部１２１は、水平面に沿ったＸ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値とをフィルタに入力し、フィルタから出力されるＸ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値との合成加速度を求める。合成加速度は、例えば、Ｘ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値との二乗和の平方根である。
【００５８】
信号処理部１２１は、合成加速度と、第１基準値及び第２基準値との大小をそれぞれ比較する。第１基準値は、地震に伴う揺れを検出する判定対象期間を求めるための閾値である。第２基準値は、判定対象期間に検出される合成加速度が、地震に伴う揺れか否かを判定するための閾値であり、第１基準値よりも大きい値に設定されている。
【００５９】
信号処理部１２１は、合成加速度が第１基準値を超えると、判定対象期間の計測を開始する。信号処理部１２１は、判定対象期間の計測を開始した後に、合成加速度が第１基準値以下となる時間が所定の時間（例えば数秒）よりも長くなると、判定対象期間の計測を終了する。
【００６０】
信号処理部１２１は、判定対象期間の計測を行っている状態で、合成加速度が第２基準値を超えている時間を積算する。そして、信号処理部１２１は、判定対象期間が第１判定時間よりも長いという条件と、合成加速度が第２基準値を超えている時間の積算値が第２判定時間よりも長いという条件がともに成立すると、地震が発生したと判定する。
【００６１】
一方、信号処理部１２１は、判定対象期間が第１判定時間を超えない場合は、所定の感知レベル以上の揺れを感知しなかった、つまり地震が発生していないと判定する。また、信号処理部１２１は、合成加速度が第２基準値を超えている時間の積算値が第２判定時間に達する前に、判定対象期間の計測を終了した場合も、地震が発生していないと判定する。
【００６２】
信号処理部１２１が、地震が発生したと判定した場合、所定の待機時間（例えば３分間）が経過した時点で、駆動部１２２のスイッチ素子をオンにして、Ｌ相の電線Ｌ２１とＮ相の電線Ｌ１２との間を短絡する。このとき、Ｌ相の電線Ｌ２１とＮ相の電線Ｌ１２との間でスイッチ素子を介して漏電電流を模擬した電流が流れるので、主幹ブレーカ２の漏電遮断機能が作動して、主幹ブレーカ２がオフ（つまり、開閉部２１が第１状態）になる。これにより、地震が発生すると、待機時間の経過後に感震ユニット１が主幹ブレーカ２をオフさせるので、地震発生後の電気火災の発生を未然に防ぐことができる。また、感震ユニット１は、地震が発生しても、所定の待機時間が経過するまでは、駆動部１２２を用いて擬似的な漏電状態を発生させない。このため、この間は主幹ブレーカ２がオンの状態（つまり、開閉部２１が第２状態）を継続するため、この間に照明などの負荷が動作を継続できる。
【００６３】
なお、振動検知部１１から検知信号が出力されている間、信号検知部１３は、検知信号が出力されていることを検知し続ける。
【００６４】
（３．２）動作試験
次に、振動付与部１９を用いた感震保護システム１００の動作試験について説明する。
【００６５】
感震ユニット１の動作試験を行う場合、使用者は、入力部１５の操作ボタン１５１（押し釦）を押し操作する。入力部１５の操作ボタン１５１が押し操作されると、振動付与部１９のモータ１９１が回転し、筐体１０（傾斜部１０９を含む）を振動させる。筐体１０が振動すると、筐体１０に保持された加速度センサ１１１も振動して加速度を受ける。加速度センサ１１１は、与えられた加速度のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸それぞれの軸方向の成分に応じて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号を出力する。
【００６６】
信号処理部１２１は、加速度センサ１１１から、所定の計測間隔で、Ｘ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｙ軸の軸方向の加速度の測定値、Ｚ軸の軸方向の加速度の測定値を取り込む。信号処理部１２１は、水平面に沿ったＸ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値とをフィルタに入力し、フィルタから出力されるＸ軸方向の測定値とＺ軸方向の測定値との合成加速度を求める。信号処理部１２１は、「（３．１）遮断処理」の場合と同様に、合成加速度と第１基準値、第２基準値との比較、判定対象期間の計測、及び判定対象期間と第１判定時間との比較等を行う。
【００６７】
振動付与部１９により加速度センサ１１１に与えられる加速度は、信号処理部１２１が地震が発生したと判定する条件を満たさない。そのため、信号処理部１２１は、地震が発生していないと判定し、駆動部１２２のスイッチ素子をオンさせない。すなわち、処理部１２は、振動検知部１１で検知された振動が所定の条件を満たす場合（地震以外に起因する振動である場合）、引き外し部２２に引き外し動作を行わせない。
【００６８】
一方、信号検知部１３は、加速度センサ１１１から出力された出力信号（振動検知部１１からの検知信号）を検知する。そして、出力部１６は、信号検知部１３で検知された出力信号に応じた状態情報を、通信インタフェースを介して外部に出力する。これにより、使用者は、出力部１６からの状態情報を、無線信号の受信部を備えた携帯端末等を介して受け取ることで、振動検知部１１（加速度センサ１１１）が正常に動作していることを知ることが可能となる。
【００６９】
（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、感震保護システム１００の振動付与部１９と同様の機能は、感震保護システム１００の試験方法で具現化されてもよい。
【００７０】
一態様に係る感震保護システム１００の試験方法は、開閉部２１を備える感震保護システム１００の試験方法である。開閉部２１は、電気又はガスの供給経路Ａ１上に設けられて供給経路Ａ１を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。この試験方法は、振動検知部１１の検知対象に機械的に振動を与えることと、検知対象に与えられる振動に基づき地震の発生を検知した場合に、開閉部２１を、第２状態から第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行うことと、を含む。
【００７１】
本開示における感震保護システム１００は、例えば、信号処理部１２１等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における信号処理部１２１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
【００７２】
また、例えば信号処理部１２１における複数の機能が、１つの筐体１０内に集約されていることは感震保護システム１００に必須の構成ではない。つまり、信号処理部１２１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、例えば信号処理部１２１の少なくとも一部の機能は、例えば、サーバ装置及びクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【００７３】
（４．１）一変形例
本変形例の感震保護システム１００は、図４に示すように、振動検知部１１、処理部１２、振動付与部１９、開閉部２１、及び引き外し部２２が、一つの筐体１０に保持されている点で、実施形態の感震保護システム１００と相違する。なお、本変形例では、筐体１０は、信号検知部１３、電源部１４、入力部１５、出力部１６も保持している。
【００７４】
すなわち、本変形例では、筐体１０は、振動検知部１１及び振動付与部１９を保持している。筐体１０は、更に、開閉部２１を保持している。
【００７５】
このように、筐体１０が、上記実施形態の感震保護システム１００における感震ユニット１及び主幹ブレーカ２に含まれる要素を保持することで、感震保護システム１００のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００７６】
なお、本変形例において、処理部１２は、駆動部１２２のスイッチ素子をオンする代わりに、引き外し部２２のトリップ機構を動作させる（コイルに電流を流す）ことで、開閉部２１を第２状態から第１状態へ移行させてもよい。この場合、駆動部１２２は不要である。
【００７７】
（４．２）その他の変形例
振動付与部１９は、振動検知部１１の検知対象（筐体１０）に対して、実際に地震が発生したときに検知対象が受ける振動と同様の振動（地震が実際に発生したときに検知対象が受ける振動を、模擬した振動）を与える構成であってもよい。また、感震保護システム１００は、駆動部１２２のスイッチ素子が介在する電線（電線Ｌ２１と電線Ｌ１２との間を繋ぐ電線）の電流（或いは電圧）を検出する、検出部を備えていてもよい。この場合、振動付与部１９が振動検知部１１の検知対象に対して振動を与えると、信号処理部１２１は、振動検知部１１からの検知信号に基づいて地震が発生したと判断する。そして、信号処理部１２１は、駆動部１２２にスイッチ素子をオンさせることで、電線Ｌ２１と電線Ｌ１２とを短絡させる。このとき、検出部は、電線Ｌ２１からスイッチ素子を介して電線Ｌ１２へと流れる電流を検出することになる。したがって、この場合、入力部１５の操作ボタン１５１が押し操作されたときに、検出部で電流が検出されるか否かを確認することで、処理部１２（信号処理部１２１、駆動部１２２）が正常に動作するかどうかを確認することができる。また、開閉部２１によって供給経路Ａ１が遮断されるか否かを確認することで、開閉部２１及び引き外し部２２が正常に動作するかどうかを確認することができる。
【００７８】
振動検知部１１の加速度センサ１１１は、筐体１０に支持される構成に限られない。加速度センサ１１１は、例えば、振動付与部１９（モータ１９１）に支持されていてもよい。この場合、振動検知部１１の検知対象は、例えばモータ１９１のケースである。
【００７９】
振動検知部１１は、加速度センサ１１１を備える構成に限られない。振動検知部１１は、例えば、機械的に振動を検知する構成であってもよい。振動検知部１１は、例えば、ボウル状の凹面を有する支持部と、支持部の凹面上に移動可能に支持される硬球（例えば鋼球）と、押し釦スイッチと、を備えていてもよい。押し釦スイッチは、支持部の凹面において、地震等によって振動したときにその振動によって硬球が到達可能な位置に、配置されている。地震等によって硬球が移動することで押し釦スイッチが押されると、振動検知部１１は、検知信号を処理部１２に出力する。この場合、処理部１２は、検知信号が地震に起因するものか地震以外（例えば振動付与部１９）に起因するものかを区別することはできない。ただし、信号検知部１３は、振動検知部１１からの検知信号を検知することで、信号検知部１３が正常に動作しているか否かを検知することが可能である。
【００８０】
振動付与部１９は、筐体１０に収容されていなくてもよい。また、振動付与部１９は、筐体１０に保持されていなくてもよい。振動付与部１９（モータ１９１）は、例えば、筐体１０の外側面に接するように配置されていてもよい。振動付与部１９は、振動検知部１１の検知対象に対して、直接的に振動を与えてもよいし、間接的に振動を与えてもよい。
【００８１】
振動付与部１９は、振動モータを備える構成に限られない。振動付与部１９は、例えば、圧電素子を備える構成であってもよい。或いは、振動付与部１９は、筐体１０に振動を与えるための携帯可能なバイブレータであってもよいし、例えばハンマーのような携帯可能な工具等であってもよい。
【００８２】
入力部１５は、操作ボタン１５１を備える構成に限られない。入力部１５は、例えば、動作試験の開始を指示する開始指示を含んだ無線信号を受信可能な、無線通信のインタフェースを備えていてもよい。
【００８３】
出力部１６は、無線通信用の通信インタフェースを備える構成に限られない。出力部１６は、例えば、光と音とのうちの少なくとも一方を発する報知部であってもよい。報知部は、例えば、加速度センサ１１１から所定の閾値以上の波高値を有する出力信号が出力されている場合に点灯するＬＥＤを、備えてもよい。
【００８４】
供給経路は、電気の供給経路Ａ１（電力線Ｌ１，Ｌ２）に限られず、例えばガスの供給経路（ガス管）であってもよい。
【００８５】
（５）まとめ
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
【００８６】
第１の態様の感震保護システム（１００）は、開閉部（２１）と、引き外し部（２２）と、振動検知部（１１）と、処理部（１２）と、振動付与部（１９）と、を備える。開閉部（２１）は、電気又はガスの供給経路（Ａ１）上に設けられて供給経路（Ａ１）を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。引き外し部（２２）は、開閉部（２１）を、第２状態から前記第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行う。振動検知部（１１）は、検知対象に与えられる振動を検知する。処理部（１２）は、振動検知部（１１）で検知された振動に基づき地震の発生を検知した場合に、引き外し部（２２）に引き外し動作を行わせる。振動付与部（１９）は、振動検知部（１１）の検知対象に機械的に振動を与える。
【００８７】
この態様によれば、振動付与部（１９）により振動検知部（１１）の検知対象に機械的に振動を与えることで、振動検知部（１１）の動作をテストすることができる。そのため、感震保護システム（１００）の動作に対する信頼性を向上させることが可能となる。
【００８８】
第２の態様の感震保護システム（１００）は、第１の態様において、振動検知部（１１）及び振動付与部（１９）を保持する筐体（１０）を備える。
【００８９】
この態様によれば、振動検知部（１１）の動作をテストする際に、振動付与部（１９）を別に準備する必要がない。
【００９０】
第３の態様の感震保護システム（１００）では、第２の態様において、開閉部（２１）は、筐体（１０）に保持される。
【００９１】
この態様によれば、振動検知部（１１）、振動付与部（１９）、及び開閉部（２１）が筐体（１０）に保持されるので、これらが別々に配置される場合に比べて、感震保護システム（１００）のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００９２】
第４の態様の感震保護システム（１００）は、第１〜第３のいずれか一つの態様において、処理部（１２）は、振動検知部（１１）で検知された振動が所定の条件を満たす場合、引き外し部（２２）に引き外し動作を行わせない。
【００９３】
この態様によれば、振動検知部（１１）の動作のテストを行う際であっても、開閉部（２１）を第２状態に維持することが可能となるので、電気又はガスの供給が停止されてしまうのを防ぐことが可能となる。
【００９４】
第５の態様の感震保護システム（１００）は、第１〜第４のいずれか一つの態様において、振動付与部（１９）は、回転軸の一端に錘を有するモータ（１９１）を備える。
【００９５】
この態様によれば、簡単な構成で振動付与部（１９）を実現可能である。
【００９６】
第６の態様の感震保護システム（１００）は、第５の態様において、振動検知部（１１）は、加速度センサ（１１１）を備える。感震保護システム（１００）は、加速度センサ（１１１）及びモータ（１９１）を保持する筐体（１０）を備える。加速度センサ（１１１）は、この加速度センサ（１１１）に規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を測定する。モータ（１９１）は、回転軸が、加速度センサ（１１１）に規定されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々に対して傾くように、筐体（１０）に保持されている。
【００９７】
この態様によれば、モータ（１９１）によって、加速度センサ（１１１）に対して、加速度センサ（１１１）のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸それぞれの方向に沿った成分を含む加速度を与えることが可能となる。
【００９８】
第７の態様の分電盤（４）は、第１〜第６のいずれか一つの態様の感震保護システム（１００）と、少なくとも開閉部（２１）及び引き外し部（２２）を収容するキャビネット（４０）と、を備える。
【００９９】
この態様によれば、分電盤（４）に備えられている感震保護システム（１００）の動作に対する信頼性を向上させることが可能となる。
【０１００】
第８の態様の感震ユニット（１）は、第１〜第６のいずれか一つの態様の感震保護システム（１００）に用いられる。感震ユニット（１）は、少なくとも振動検知部（１１）、処理部（１２）、及び振動付与部（１９）を備える。
【０１０１】
第９の態様の試験方法は、開閉部（２１）を備える感震保護システム（１００）の試験方法である。開閉部（２１）は、電気又はガスの供給経路（Ａ１）上に設けられて供給経路（Ａ１）を遮断する第１状態と遮断しない第２状態とを切り換える。この試験方法は、振動検知部（１１）の検知対象に機械的に振動を与えることと、検知対象に与えられる振動に基づき地震の発生を検知した場合に、開閉部（２１）を、第２状態から第１状態へ機械的に移行させる引き外し動作を行うことと、を含む。
【０１０２】
この態様によれば、振動検知部（１１）の動作をテストすることができる。そのため、感震保護システム（１００）の動作に対する信頼性を向上させることが可能となる。
【０１０３】
第２〜第６の態様に係る構成は、感震保護システム（１００）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０  筐体
１１  振動検知部
１１１  加速度センサ
１２  処理部
１９  振動付与部
１９１  モータ
２１  開閉部
２２  引き外し部
１００  感震保護システム
Ａ１  供給経路
【図１】
2020058152.tif 000003
【図２】
2020058152.tif 000004
【図３】
2020058152.tif 000005
【図４】
2020058152.tif 000006