(57)【要約】【課題】主幹ブレーカがオフとなった場合でも、通信を可能とする通信装置、及びそれを備えた配線遮断器、並びに分電盤を提供する。【解決手段】通信装置２０は、分電盤１の主幹ブレーカ１２の一次側に接続されたスマートメータ１００との間で電力線を介して通信を行う通信ユニット２１と、主幹ブレーカ１２の一次側とスマートメータ１００の二次側との間の一次側電力線９０に通信信号を注入するための接続線２７とを備える。通信ユニット２１は、主幹ブレーカ１２がオン状態にあるときは、主幹ブレーカ１２の二次側に通信信号を注入し、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときは、接続線２７を介して一次側電力線９０に通信信号を注入する。【選択図】図１
2015070441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分電盤の主幹ブレーカの一次側に接続された電力量計と電力線を介して通信を行う通信部と、
前記主幹ブレーカの一次側と前記電力量計の二次側との間の一次側電力線に前記通信部から出力される通信信号を注入するための信号注入部とを備え、
前記通信部は、
前記主幹ブレーカがオン状態にあるときは、当該主幹ブレーカの二次側の電力線に前記通信信号を注入し、
前記主幹ブレーカがオフ状態にあるときは、前記信号注入部を介して前記一次側電力線に前記通信信号を注入する、
通信装置。
【請求項２】
前記信号注入部は、前記通信部と前記主幹ブレーカの一次側とを物理的に接続する接続線である、
請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記信号注入部は、前記一次側電力線近傍に配置されたカレントトランスである、
請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記信号注入部は、前記一次側電力線近傍に配置されたコイルである、
請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記接続線上に遮断装置を備える、
請求項２記載の通信装置。
【請求項６】
前記主幹ブレーカの二次側の電圧が所定の電圧条件を満たさないときに、前記通信信号の伝達経路を、前記主幹ブレーカの二次側の電力線に通信信号を注入する経路から、前記信号注入部を介して前記一次側電力線に前記通信信号を注入する経路へと切り替えるスイッチ部を備える、
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
主幹ブレーカと、
前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の通信装置を備えた配線遮断器。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の通信装置または請求項７に記載の配線遮断器を備えた分電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機能付き電力量計と通信するための通信装置、及びそれを備えた配線遮断器、並びに分電盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、屋内への引き込み用の分電盤の一次側に設けられ、且つ通信機能を有する電力量計（以下「スマートメータ」という）が開示されている。また、特許文献１には、スマートメータと屋内の通信装置との間で電力線を介した電力線搬送通信（ＰＬＣ）を行ってもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通信装置が主幹ブレーカの二次側に接続されている場合、主幹ブレーカがオフになると、スマートメータと通信装置との間の通信経路が物理的に遮断され、通信が不可能となる。
【０００５】
本発明は、主幹ブレーカがオフとなった場合でも、通信を可能とする通信装置、及びそれを備えた配線遮断器、並びに分電盤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る通信装置は、分電盤の主幹ブレーカの一次側に接続された電力量計との間で電力線を介して通信を行う通信部と、主幹ブレーカの一次側と電力量計の二次側との間の一次側電力線に通信信号を注入するための信号注入部とを備える。通信部は、主幹ブレーカがオン状態にあるときは、当該主幹ブレーカの二次側の電力線に通信部から出力される通信信号を注入し、主幹ブレーカがオフ状態にあるときは、信号注入部を介して一次側電力線に通信信号を注入する。
【０００７】
信号注入部は、通信部と主幹ブレーカの一次側とを物理的に接続する接続線であってもよい。
【０００８】
信号注入部は、一次側電力線近傍に配置されたカレントトランスであってもよい。
【０００９】
信号注入部は、一次側電力線近傍に配置されたコイルであってもよい。
【００１０】
通信装置は、接続線上に遮断装置を備えてもよい。
【００１１】
通信装置は、主幹ブレーカの二次側の電圧が所定の電圧条件を満たさないときに、通信信号の伝達経路を、主幹ブレーカの二次側の電力線に通信信号を注入する経路から、信号注入部を介して一次側電力線に通信信号を注入する経路へと切り替えるスイッチ部を備えてもよい。
【００１２】
本発明に係る配線遮断器は、主幹ブレーカと上記のいずれかの通信装置とを備える。
【００１３】
本発明に係る分電盤は、上記のいずれかの通信装置または上記の配線遮断器を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、主幹ブレーカがオフ状態にあるときは、主幹ブレーカの一次側と通信機能付き電力量計の二次側との間の一次側電力線に通信信号を注入するための信号注入部を介して一次側電力線に通信信号が注入される。したがって、主幹ブレーカがオフ状態にあるときでも、通信経路が確保され、通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図
【図２】本発明の実施形態２に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図
【図３】本発明の実施形態３に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る通信装置、及びそれを備えた配線遮断器、並びに分電盤の実施の形態を説明する。
【００１７】
（実施形態１）
１．構成
図１は、本発明の実施形態１に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図である。分電盤１は、電力線を介して系統電源から電力を受け、受けた電力を宅内の部屋や機器に分配して送る装置である。図１に示すように、分電盤１に電力を供給する電力線には、分電盤１が接続された宅内の消費電力を計測するスマートメータ１００が接続されている。スマートメータ１００は電力量計測機能に加えて通信機能を有する。
【００１８】
分電盤１は、内部の収納スペースに、配線遮断器１１と、宅内の部屋や機器毎に設けられた複数の分岐ブレーカ１４と、計測ユニット１３とが取り付けられている。配線遮断器１１は、主幹ブレーカ１２と、通信装置２０とを備えている。主幹ブレーカ１２は一次側に系統電源が接続され、二次側に分岐ブレーカ１４が接続される。主幹ブレーカ１２は、宅内に流れる電流の合計が所定の値を超えたときに電流経路を遮断する装置である。分岐ブレーカ１４は宅内の部屋や機器毎に流れる電流が、所定の電流値を超えたときに電流経路を遮断する装置である。
【００１９】
主幹ブレーカ１２および分岐ブレーカ１４は、分電盤１の筐体に配置された導電バー１６に、導電バー１６に設けられた接続端子に電気的に接続される。この導電バー１６に系統電源から宅内に引き込まれた交流電力が供給され、導電バー１６を介して各分岐ブレーカ１４に電力が供給される。
【００２０】
計測ユニット１３は、主幹ブレーカ１２の二次側の導電バー１６の電圧を検出し、主幹ブレーカ１２のオン・オフを判定する。計測ユニット１３は、検出した電圧が所定の電圧条件を満たしているときは、主幹ブレーカ１２がオン状態にあると判定する。所定の電圧条件とは、例えば検出した電圧が所定の電圧範囲内にあることや、検出した電圧が所定電圧以上であることである。これに対し、検出した電圧が所定の電圧条件を満たさないときは、例えば検出した電圧が０Ｖであるとき又は、閾値以下であるときは、計測ユニット１３は、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあると判定する。そして、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあると判定したときは、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあることを示す信号を、通信装置２０の後述する切替スイッチ２３に出力する。
【００２１】
通信装置２０は、スマートメータ１００と通信を行うための装置である。
【００２２】
通信装置２０は、通信ユニット２１、スイッチ２３、及びブレーカ２４を備える。
【００２３】
通信ユニット２１は、ＰＬＣ(Power Line Communication)（電力線搬送通信）によりスマートメータ１００と通信を行う装置である。なお、通信ユニット２１は、スマートメータ１００に対する通信方式と同一の方式または異なる方式（特定小電力無線、ＷｉＦｉ、ＬＡＮ等）で、宅内のＨＥＭＳ(HOME ENERGY MANAGEMENT SYSTEM)と通信を行い、宅内で消費される電力に関する種々の情報を取得してもよい。
【００２４】
通信ユニット２１の入出力端子２１ａと主幹ブレーカ１２の一次側端子１２Ａとは、スイッチ２３、ブレーカ２４、及び接続線２７を介して接続されている。
【００２５】
切替スイッチ２３は、計測ユニット１３から受信した信号に基づいて、通信ユニット２１の入出力端子２１ａの接続先を切り替える。具体的に、切替スイッチ２３は、計測ユニット１３から主幹ブレーカ１２がオフ状態にあることを示す信号を受信していないとき、つまり主幹ブレーカ１２がオン状態にあるときは、通信ユニット２１と分岐ブレーカ１４の二次側とを接続する。これにより、通信装置２０は、スイッチ２３、接続線１７、分岐ブレーカ１４、導電バー１６、主幹ブレーカ１２、及び一次側電力線９０を介してスマートメータ１００と通信を行うことができる。
【００２６】
これに対し、計測ユニット１３から主幹ブレーカ１２がオフ状態にあることを示す信号を受信したときは、切替スイッチ２３は、通信ユニット２１と主幹ブレーカ１２の一次側とを接続線２７を介して接続する。これにより、通信装置２０は、主幹ブレーカ１２を介さずに、ブレーカ２４、接続線２７、及び一次側電力線９０を介してスマートメータ１００と通信を行うことができる。
【００２７】
ブレーカ２４は、通信ユニット２１の故障時等に、主幹ブレーカ１２の一次側から通信ユニット２１に所定以上の電流が流れたときにオフする。これにより、通信ユニット２１に漏電等の故障が発生した場合の安全性が向上する。
【００２８】
本実施形態では、さらに、主幹ブレーカ１２がオフしたときに通信ユニット２１に電源を供給可能なように、バッテリユニット３０が設けられている。
【００２９】
バッテリユニット３０は、バッテリ３４及びインバータ３２を有する。インバータ３２は、バッテリ３４から出力された直流電圧を交流電圧に変換して出力する。
【００３０】
通信ユニット２１は、バッテリユニット３０から電源の供給を受けるための受電端子２１ｂを備える。通信ユニット２０は、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるとき、バッテリユニット３０から電源の供給を受けて動作する。
【００３１】
なお、本実施形態では、主幹ブレーカ１２と通信装置２０とを、一体の配線遮断器１１として構成している。
【００３２】
２．まとめ
以上説明したように、本実施形態の通信装置２０は、主幹ブレーカ１２の一次側に接続されたスマートメータ１００との間で電力線を介して通信を行う通信ユニット２１と、主幹ブレーカ１２の一次側とスマートメータ１００の二次側との間の一次側電力線９０に通信信号を注入するための接続線２７とを備える。通信ユニット２１は、主幹ブレーカ１２がオン状態にあるときは、主幹ブレーカ１２の二次側に通信信号を注入し、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときは、接続線２７を介して一次側電力線９０に通信信号を注入する。
【００３３】
これにより、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときは、主幹ブレーカ１２の一次側とスマートメータ１００の二次側との間の一次側電力線９０に通信信号を注入するための接続線２７を介して一次側電力線９０に通信信号が注入される。したがって、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときでも、スマートメータ１００と通信装置２０との間の通信経路が確保され、通信が可能となる。
【００３４】
信号注入部は、通信ユニット２１と主幹ブレーカ１２の一次側とを物理的に接続する接続線２７である。これにより、通信ユニット２１と主幹ブレーカ１２の一次側とを容易に接続することができる。
【００３５】
通信装置２０は、接続線２７上にブレーカ２４を備える。これにより、通信ユニット２１の故障等に起因して所定以上の電流が流れた場合、ブレーカ２４がトリップする（オフ状態となる）ため、安全性が向上する。
【００３６】
通信装置２０は、主幹ブレーカ１２の二次側の電圧を計測する計測ユニット１３と、計測ユニット１３で計測された電圧が所定電圧以下のときに、通信信号の伝達経路を、主幹ブレーカ１２の二次側の電力線に通信信号を注入する経路から、接続線２７を介して一次側電力線９０に通信信号を注入する経路へと切り替えるスイッチ２３とを備える。
【００３７】
これにより、簡単な構成で、主幹ブレーカ１２の一次側の電力線９０に接続線２７を介して通信信号を注入することができる。
【００３８】
本実施形態の配線遮断器１１は、主幹ブレーカ１２と、通信装置２０とを備える。これにより、配線遮断器１１を取り付けることにより主幹ブレーカ１２と通信装置２０とを取り付けたこととなる。したがって、分電盤１への部品の取付工数が減少し、分電盤１の生産性が向上する。
【００３９】
分電盤１は、本実施形態の主幹ブレーカ１２と通信装置２０とを含む配線遮断器１１を備える。これにより、分電盤１内に配線遮断器１１を取り付けることにより主幹ブレーカ１２と通信装置２０とを取り付けたことになる。したがって、分電盤１への部品の取付工数が減少し、分電盤１の生産性が向上する。
【００４０】
なお、分電盤１は、配線遮断器１１でなく、分離された主幹ブレーカ１２と通信装置２０を備えてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、計測ユニット１３は通信装置２０とは別に設けたが、計測ユニット１３は通信装置２０に含んで構成してもよい。
【００４２】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る通信装置について説明する。図２は、本発明の実施形態２に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図である。本実施形態は、主幹ブレーカ１２の一次側の電力線９０へ通信信号を注入する信号注入部の構成が実施形態１とは異なる。
【００４３】
すなわち、本実施形態の通信装置２０Ｂにおいて、信号注入部は、主幹ブレーカ１２の一次側電力線９０近傍に配置され、かつ接続線２７の一端に接続されたカレントトランス（ＣＴ）２５により構成されている。そして、通信ユニット２１は、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときは、接続線２７及びカレントトランス２５を介して主幹ブレーカ１２の一次側電力線９０に非接触で通信信号を注入する。
【００４４】
本実施形態によれば、実施形態１で説明したのと同様に、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときでも、スマートメータ１００と通信装置２０Ｂとの間の通信経路が確保され、通信が可能となる。また、本実施形態によれば、ブレーカ２４よりもより小型のカレントトランス２５を用いるので、通信装置２０Ｂを小型化することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、主幹ブレーカ１２の一次側への信号注入部として、非接触で通信信号を注入可能なカレントトランス（ＣＴ）２５を用いるので、通信ユニット２１が漏電等の故障を起こした場合でも、主幹ブレーカ１２の一次側に影響が及ばず、安全性が確保される。  
【００４６】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る通信装置について説明する。図３は、本発明の実施形態３に係る通信装置を収容した分電盤の内部構成を説明した図である。本実施形態は、主幹ブレーカ１２の一次側の電力線９０へ通信信号を注入する信号注入部の構成が実施形態１、２とは異なる。
【００４７】
すなわち、本実施形態の通信装置２０Ｃにおいて、信号注入部は、主幹ブレーカ１２の一次側電力線９０近傍に配置され、かつ接続線２７の一端に接続されたたコイル２６により構成されている。そして、通信ユニット２１は、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときは、接続線２７及びコイル２６を介して主幹ブレーカ１２の一次側電力線９０に非接触で通信信号を注入する。
【００４８】
本実施形態によれば、実施形態１で説明したのと同様に、主幹ブレーカ１２がオフ状態にあるときでも、スマートメータ１００と通信装置２０Ｃとの間の通信経路が確保され、通信が可能となる。また、本実施形態によれば、ブレーカ２４よりもより小型のコイル２６を用いるので、通信装置２０Ｃを小型化することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態によれば、主幹ブレーカ１２の一次側への信号注入部として、非接触で通信信号を注入可能なコイル２６を用いるので、通信ユニット２１が漏電等の故障を起こした場合でも、主幹ブレーカ１２の一次側に影響が及ばず、安全性が確保される。  
【符号の説明】
【００５０】
１  分電盤
１１  配線遮断器
１２  主幹ブレーカ
１２Ａ  一次側端子
１３  計測ユニット
１４  分岐ブレーカ
１６  導電バー
２０、２０Ｂ、２０Ｃ  通信装置
２１  通信ユニット
２１ａ  入出力端子
２１ｂ  受電端子
２２  フォトカプラ
２３  スイッチ
２４  ブレーカ
２５  カレントトランス
２６  コイル
２７  接続線
３０  バッテリユニット
３２  インバータ
３４  バッテリ
９０  一次側電力線
１００  スマートメータ（通信機能付き電力量計）
【図１】
2015070441.tif 000003
【図２】
2015070441.tif 000004
【図３】
2015070441.tif 000005