(57)【要約】  保護体を含む少なくとも１つの電気ヒューズと、少なくとも１つの電流検知ユニットに呼び掛けを行うように装置された少なくとも１つの呼び掛け装置とを含む、ネットワーク内の電流を監視するためのシステム。本発明は、ネットワーク内の電流を監視するための方法にも関連し、この方法は、例えば、電気ヒューズ内の可溶性抵抗器の両端の電圧降下測定を介して、電気ヒューズ内の電流を判定する工程と、電流検知ユニット（４）から、例えば、中央管理装置（１１）に電流判定結果を送信する工程と、少なくとも１つの電流検知ユニット（４）からの受信データを処理する工程と、を含む。
2018538784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内の電流を監視するためのシステムであって、
保護体（２）を含む少なくとも１つの電気ヒューズ（１）と、
少なくとも１つの電流検知ユニット（４）に呼び掛けを行うように装置された少なくとも１つの呼び掛け装置（３）とを含み、
前記電流検知ユニット（４）が、前記ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれているシステム。
【請求項２】
前記電流検知ユニット（４）が、電流誘導磁場の検知に基づいて電流実測値を演繹するように装置された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電流検知ユニット（４）が、ロゴスキーコイル、または、例えば、ホール効果センサを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電流検知ユニット（４）が、抵抗器（Ｒ）の両端の電圧降下を測定するように装置されたセンサ（５）を含み、
両端の電圧降下が測定される前記抵抗器（Ｒ）が、好ましくは、前記ヒューズの可溶性素子である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットの実測値を記憶するように装置されたデータメモリ（６）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
前記ヒューズ（１）が、識別コードを記憶するためのデータメモリ（６）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニット（４）の機能を制御するように構成された制御ユニット（７）、例えば、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ（７）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記電流検知ユニット（４）が、例えば前記呼び掛け装置（３）による呼び掛け時に、測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を前記電流検知ユニット（４）から前記呼び掛け装置（３）に送信するように構成され、好ましくは、前記電流検知ユニット（４）が、そのような情報を送信するための送信機（８）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
前記電流検知ユニット（４）が、ＲＦＩＤ送信手段、例えば、センサ対応ＲＦＩＤタグを含み、
前記呼び掛け装置（３）が、前記電流検知ユニット（４）の前記ＲＦＩＤ送信手段に無線で呼び掛けを行うように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットに動作するためのエネルギーを供給するように装置されたエネルギー取入手段、例えば、コイル（９）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
前記電気ヒューズ（１）が、ブレード型ヒューズ、例えば、規格化されたＮＨ型ヒューズである、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
通信リンクを介して前記少なくとも１つの呼び掛け装置（３）に通信接続された遠隔中央管理装置（１１）を更に備え、
前記中央管理装置が、前記少なくとも１つの呼び掛け装置から受信したデータを記憶および処理するように装置されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
電気ヒューズ（１）、例えば、先行する請求項１から１２のいずれかに記載のシステムのヒューズであって、
保護体（２）と、過電流保護を行うように構成された可溶性要素（Ｒ）と、電流検知ユニット（４）とを含み、
前記電流検知ユニット（４）が、前記ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれている電気ヒューズ（１）。
【請求項１４】
前記電流検知ユニット（４）が、前記呼び掛け装置（３）による呼び掛け時に、電流測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を前記電流検知ユニット（４）から前記呼び掛け装置（３）に送信するように構成され、好ましくは、前記電流検知ユニット（４）が、そのような情報を送信するための送信機（８）を含む、請求項１３に記載の電気ヒューズ。
【請求項１５】
前記電流検知ユニット（４）が、電圧降下を測定するように装置されたセンサ（５）を含む、請求項１３または１４に記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項１６】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットの実測値を記憶するように装置されたデータメモリ（６）を含む、先行する請求項１３から１５のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項１７】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニット（４）の機能を制御するように構成された制御ユニット、例えば、マイクロプロセッサ（７）を含む、先行する請求項１３から１６のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項１８】
例えばＲＦＩＤ識別コードを送信するために用いる、ＲＦＩＤ呼び掛け装置（３）との無線通信用ＲＦＩＤ送信手段を含む、先行する請求項１３から１７のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項１９】
前記電気ヒューズ（１）が、ブレード型ヒューズ、例えば、規格化されたＮＨ型ヒューズである、先行する請求項１３から１８のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２０】
前記ヒューズ（１）が、識別コードを記憶するため、および／または測定結果またはそこから導き出された結果を記憶するためのデータメモリ（６）を含む、先行する請求項１３から１９のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２１】
例えば先行する請求項１から１２の何れかに記載のシステムを少なくとも１つ含む、ネットワーク内の電流を監視するための方法であって、
例えば前記電気ヒューズ内の可溶性抵抗器の両端の電圧降下測定を介して、前記電気ヒューズ内の電流を判定する工程と、
前記電流検知ユニット（４）から、例えば中央管理装置（１１）に、電流判定結果を送信する工程と、
前記少なくとも１つの電流検知ユニット（４）からの受信データを処理する工程と、
を含む方法。
【請求項２２】
例えば前記電流検知ユニット（４）のデータメモリ（６）に、前記電流判定結果を記憶する工程と、
前記電気ヒューズの前記電流検知ユニット（４）に、例えば無線で、呼び掛けを行う工程と、
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
電力配電ネットワークであって、
顧客の家屋付近に配置され、送電電圧、例えば、中電圧から家電製品に適合した電圧に変圧するように装置された少なくとも１つの配電変圧器エンドステーションを含み、
前記配電変圧器エンドステーションが、先行する請求項１から１２のいずれかに記載のシステムを含む、電力配電ネットワーク。
【請求項２４】
電力配電ネットワークを、先行する請求項１から１２のいずれかに記載のシステムを含むネットワークに変換する方法であって、回路内の少なくとも１つの電気ヒューズを電気ヒューズ（１）と取り替える工程を含み、前記電気ヒューズ（１）が、当該ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれた電流検知ユニット（４）を含み、前記ヒューズ（１）が、例えば、先行する請求項１３から２０のいずれかに記載の電気ヒューズである、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護体を含む少なくとも１つの電気ヒューズと、少なくとも１つの電流検知ユニットに呼び掛けを行うように装置された少なくとも１つの呼び掛け装置とを含む、ネットワーク内の電流を監視するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなシステムは、２つの電流接続部を有する電気ヒューズを開示する先行技術、例えば、ＤＥ  １０  ２００４  ００２  ３６０から一般的に公知であり、これら２つの電流接続部間にはヒューズと抵抗器またはシャントが直列に配置されている。２つの測定接続部により、抵抗器またはシャントの両端の電圧降下を測定するために測定装置を接続することが可能となる。ヒューズは、抵抗器の較正データを記憶するメモリを含むことができる。
【０００３】
先行技術によるシステムの別の例がＤＥ  １０  ２０１１  ０８３  ８２６に開示されており、電気ヒューズの形状である電気回路用の抵抗器またはシャントが示されている。
【０００４】
これらの先行技術によるシステムは、いくつかの問題を呈する。両システムとも、抵抗器の両端の電圧降下を測定するために外部電圧計を接続する必要があり、これは複数の有線接続が行われることを意味する。これらのシステムはまた、例えば、回路またはネットワークの故障を発見するなど、必要な場合にのみ実施されるように装置されている。
【０００５】
先行技術文献ＷＯ２０１３／０２２５７８は、自動車において電子機器を収納するためのシステムおよび方法を開示しており、このシステムは、電子部品セットと、この電子部品セットに装着されるように構成され、自動車のヒューズボックスに接続するように構成されたコネクタとを含む。一実施形態において、装置は、この装置が有する可能性のある任意の追加的な機能を実行することに加えて、従来のヒューズの機能を再現するように構成される。例えば、この装置は、装置を流れる電流を監視し、電流が閾値を超えたときに回路を開くように構成されてもよい。この「ヒューズ」機能は、電子部品を用いて実施されてもよく、または、代替的な実施形態において、この装置は、追加的な機能を実施するための追加的な電子部品を含むことに加えて、ヒューズ機能を実行するための従来のヒューズ回路を内蔵してもよい。
【０００６】
先行技術文献ＵＳ２００８／２３１４１０は、いつヒューズが開状態に入るかを検出するのに用いられる電気ヒューズインジケータに関する。電気システム内の各ヒューズは、ヒューズが開状態に入ったことを通信ユニットに警告する無線識別素子に接続されてもよい。無線識別装置はアンテナを含んでもよい。アンテナは、ヒューズ素子と接触して、その結果、ヒューズ素子の開口がアンテナを動作不能にするようにしてもよい。代替的に、アンテナは、ヒューズ素子の開口が、アンテナが送信する周波数を変更するように、ヒューズ素子に接続されてもよい。また、ヒューズの動作状態を検出するのに論理ポートが用いられてもよい。ＵＳ’４１０によると、このようなインジケータの使用は既存のインフラストラクチャーと矛盾しない。
【０００７】
同様に、先行技術文献ＷＯ２００８／０９２４６９は、無線を介して読み取り可能な信号を送信するように設計された少なくとも１つの応答機を有するヒューズを開示している。このヒューズは、ヒューズが切れた時に、前記応答機が、無線を介して読取り可能な信号または無線を介して読取り可能な修正信号を送信できなくなるように、応答機に作用するよう設計されている。
【０００８】
ＥＰ１１７９８２７は、スイッチまたは回路ブレーカなどの電気装置に関し、これらの電気装置は当該各装置の状態を遠隔表示するための補助回路を含む。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、上述した各問題のうちの１つ以上を解決または軽減することにある。特に、本発明は、ネットワーク内の電流を監視するためのシステムを提供することを目的とし、このシステムは、プロアクティブに使用可能であり、実質的なコスト削減を可能にするという点でより効率的である。また、本発明は、設置し易く、電気技師の訓練にかかる余分な費用を削減、または回避さえするシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
この目的のため、請求項１の特徴によって特徴付けられるシステムを提供する。
【００１１】
電流検知ユニットがヒューズの保護体内に組み込まれているため、本発明に係るシステムの設置には、別個の遠隔配置された呼び掛け装置を設けることを除けば、標準的なヒューズを、組み込まれた電流検知ユニットを含むヒューズと交換することしか要しない。ヒューズの交換は、当業者にとって公知の手順であり、追加的な訓練を要しない。
【００１２】
また、ネットワークまたは回路内の全てまたは少なくとも一部のヒューズを、組み込まれた電流検知ユニットを備えたヒューズと取り替え、（電流検知ユニットから電流データを収集するための）電流検知ユニット呼び掛け装置を設置することによって、ネットワークまたは回路を連続的に監視することができる。これによって、ネットワークまたは回路を最適化し、起こり得る故障を防止するための、例えば、ネットワークの過大または過小寸法点についての有益な情報がもたらされる。
【００１３】
本明細書において、ネットワーク（およびそれぞれの瞬時非ゼロ電流または電流群）の監視は、特に、通常のネットワーク動作中、例えば、ネットワークによって供給されたそれぞれの電力をエンドユーザが損失している間（すなわち、ヒューズまたはヒューズ群が、そのようなエンドユーザに供給されているそれぞれの電流または電流群を導通させている動作状態の間）に行われる。それぞれのヒューズは、それぞれの（非ゼロ）電流を連続的に測定することができ、結果として得られる電流実測値は、例えば、ネットワーク最適化のために集中処理され得る。本明細書において、当業者に理解されるであろうように、ヒューズの電流実測値は、様々な測定単位、例えば、アンペア、電圧、測定値、データ、またはその他（例えば、国際単位系または代替的な単位）などで表し得ることが明らかとなるであろう。
【００１４】
特に、電流検知ユニットは、通常のヒューズ動作中（すなわち、ヒューズがそれぞれの電気ネットワークにおいて非ゼロ電流を導通させるように動作する時）に、それぞれのヒューズを流れる瞬時（非ゼロ、実際の）電流（アンペア）を検出または測定するように構成される。
【００１５】
有利な実施形態において、電流検知ユニットは、電流誘導磁場の検知に基づいて電流実測値を演繹するように装置され、例えば、ロゴスキーコイル、または、例えば、ホール効果センサを含む。ロゴスキーコイルは、高度に線形な電流実測値をもたらし、通常、温度較正を必要としない。
【００１６】
代替的な実施形態において、電流検知ユニットは、例えば、ヒューズの抵抗器の両端の電圧降下を測定するように装置された、例えば、電圧計のようなセンサを含む。抵抗器の電圧降下および既知の抵抗値から、例えば、オームの法則に従って、電流を容易に導き出すことができる。
【００１７】
より好ましい実施形態において、両端の電圧降下が測定される抵抗器は、ヒューズの可溶性抵抗器であり、この抵抗器は過電流保護を行うように構成されている。ヒューズそのものが低抵抗の抵抗器を含むので、ヒューズの可溶性抵抗器と直列に配置される予備の抵抗器は必要ない。ヒューズの可溶性抵抗器の両端の電圧降下を測定することによって、システムが簡易化される。
【００１８】
電流検知ユニットが、電流検知ユニットの実測値を記憶するように装置されたデータメモリを含むことは有利である。データメモリは、呼び掛け装置が記憶されたデータを受信するために電流検知ユニットに、例えば、定期的に呼び掛けることを可能にしながらも、呼び掛けの２つの瞬間の間に取得された実測値の完全なセットを収集することができる。
【００１９】
電流検知ユニットが、電流検知ユニットの機能を制御するための、例えば、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサのような制御ユニットを含むことはより一層有利である。例えば、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサのような制御ユニットは、例えば、電流検知ユニットの実測値、測定データの記憶、および／または呼び掛け装置による呼び掛けを制御することができる。マイクロプロセッサは、電流検知ユニットの実測値から他の物理的電流特性、例えば、ある期間にわたる平均電流、および／または他の量を導き出すこともできる。このようにして、例えば、電圧降下測定を介した電流測定から、例えば、呼び掛け装置による呼び掛けに対する応答の送信までの全処理を、ヒューズの保護体内から制御することができる。
【００２０】
電流検知ユニットは、例えば、呼び掛け装置による呼び掛け時に、測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を電流検知ユニットから呼び掛け装置に送信するように構成され、そのような情報を送信するための送信機を含むことが好ましい。電流検知ユニットと呼び掛け装置との間の無線通信の重要な利点は、システムの設置時に接続されるべきワイヤがないことであり、これによって、設置が簡略化し、ゆえにスピードアップされ、システムが適用される場所の安全性が向上し、設置コストが削減される。
【００２１】
電流検知ユニットが、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）送信手段、例えば、ＲＦＩＤコードを含むセンサ対応ＲＦＩＤタグを含み、呼び掛け装置が、この電流検知ユニットのＲＦＩＤ送信手段に無線で呼び掛けを行うように構成されることがより一層好ましい。センサ対応ＲＦＩＤタグは、パッシブモードで動作するように構成されてもよく、このパッシブモードは電源を必要とせず、呼び掛け信号に対する応答としてのみ送信を行う。センサ対応ＲＦＩＤタグはまた、電源を必要とするセミパッシブまたはアクティブモードで動作するように構成されてもよい。電流検知ユニットのＲＦＩＤ送信手段と呼び掛け装置との間のＲＦＩＤ通信は、例えば、クラス１世代２モード、８６８ＭＨｚ付近のＵＨＦ帯で動作することができ、例えば、５ｍ以上の送信機と呼び掛け装置との間の距離を橋絡することができる。規格化されたＲＦＩＤ送信技術手段は、例えば、ＵＬＥ（ｕｌｔｒａ  ｌｏｗ  ｐｏｗｅｒ  ＤＥＣＴ）、ジグビー、ブルートゥース、またはＷｉ−Ｆｉとしての他の規格化された無線技術よりも電力を要さずに、電流検知ユニットと呼び掛け装置との間の連続的な無線送信または通信の可能性をもたらす。別の代替としてはＳＡＷ（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ）技術があり、この技術においては、（アナログ）送信機は電源を必要としないが、非常に短い間隔における読み取りしかできない。ＲＦＩＤ送信技術手段の更なる利点は、ＲＦＩＤタグを備えたユニットを識別する可能性があることである。
【００２２】
有利な実施形態において、電流検知ユニットは、電流検知ユニットに動作するためのエネルギーを供給するように装置された、例えば、コイルのようなエネルギー取入手段を含んでもよい。これは、定期的な取り替えが必要な電源としてのバッテリを組み込むより、より持続的な解決策であり、そのためシステムの総維持費が削減される。同時に、例えば、コイルのようなエネルギー取入手段は、ほとんど場所を取らない。
【００２３】
好ましい実施形態において、システム内の電気ヒューズはブレード型ヒューズ、例えば、規格化されたＮＨ型ヒューズ、例えば、規格化されたＮＨ  ＤＩＮ  ２ヒューズであり得る。低電圧電力ヒューズの規格は、ＩＥＣ  ６０２６９規格または北米向けＵＬ  ２４８に記載されている。ＮＨ型ヒューズは、一般的には配電変圧器エンドステーション内に存在し、そこで電圧が、例えば、中電圧のような送電電圧から、例えば、１１０Ｖまたは２３０Ｖのような家電製品に適合した電圧に変圧される。ＮＨ型ヒューズはまた、大型建物または工業プラントの主電気室内に存在してもよい。他のヒューズタイプ、例えば、デイズド（ｄｉａｚｅｄ）またはネオズド（ｎｅｏｚｅｄ）型、またはその他のタイプも可能である。
【００２４】
非常に有利な実施形態において、システムは、通信リンクを介して少なくとも１つの呼び掛け装置に通信接続された遠隔中央管理装置を更に備え、この中央管理装置は、少なくとも１つの呼び掛け装置から受信したデータを記憶および処理するように装置されている。通信リンクは、例えば、グラスファイバまたは銅有線リンクのような無線通信リンクまたは有線リンクであってもよい。システムはまた、呼び掛け装置に接続され、呼び掛け装置を介して電流検知ユニットから受信された測定結果、ＲＦＩＤコード、または他の情報を、これらの結果が、例えば、１日に１回、またはそれより多い、または少ない頻度で中央管理装置に送信されるまで、収集して一時的に記憶するように装置されたデータアグリゲータまたはコンセントレータ装置を含んでもよい。通信リンクはまた、この場合、測定結果が所定の値を超えると、それらの測定結果を、例えば、警報信号と組み合わせて直ちに中央管理装置に送信するように構成されてもよい。このようにして、プロアクティブなネットワークの監視と制御を行うことができ、起こり得る問題が発生する前にこの監視に基づく決定を行うことができる。
【００２５】
本発明の別の態様によると、請求項１２の特徴によって特徴付けられる電気ヒューズが提供される。そのような電気ヒューズは上述した利点をもたらすことができる。
【００２６】
本発明の更なる態様は、請求項１８の特徴によって特徴付けられるネットワーク内の電流を監視するための方法を提供し、この方法は上述した利点のうちの１つ以上をもたらす。
【００２７】
本発明の更に別の態様は、請求項１９の特徴によって特徴付けられる電力配電ネットワークを提供する。このネットワークは、上述した利点のうちの１つ以上をもたらすことができる。
【００２８】
各従属項は、更に有利な実施形態を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
例示的な各実施形態を示す図を参照して、本発明を更に説明する。本説明において、対応する要素は対応する符号で示される。
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシステムの模式図を示す。
【００３１】
【図２】本発明の一態様に係る電気ヒューズの好ましい実施形態を斜視図で示す。
【００３２】
【図３】図１に示す第１の実施形態の電流検知ユニットの概略拡大図を示す。
【００３３】
【図４】本発明に係るシステムの第２の実施形態の模式図を示す。
【００３４】
【図５】本発明の一態様に係る電力配電ネットワークの一部の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るシステムの模式図を示す。ネットワーク内の電流を監視するためのシステムは、保護体２を含む少なくとも１つの電気ヒューズ１と、少なくとも１つの電流検知ユニット４に呼び掛けを行うように装置された少なくとも１つの別個の遠隔配置された呼び掛け装置３とを含む。少なくとも１つのヒューズは、例えば、ブレード型接続部である２つの接続部Ｂ１およびＢ２を介して電気ネットワーク内に組み込まれている。ブレードＢ１、Ｂ２は、例えば、剛性があり、導電性のフランジであり、ハウジングの上部で外向きに延びている（図２参照）。ねじ型接続部のような他の接続方式も可能である。少なくとも１つのヒューズは、例えば、配電変圧器エンドステーションにおいて見られ、そこでは、例えば、中電圧のような送電電圧が、例えば、家電製品に適合させたより低い電圧に変圧される。低電圧および高電圧のＡＣ電気供給手段において使用するための規格電圧のセットは、国際規格ＩＥＣ  ６００３８によって決定される。この規格によると、５０〜１０００Ｖｒｍｓの電圧は低電圧と見なされ、１〜３５ｋＶｒｍｓは中電圧であり、３５ｋＶ以上の電圧は高電圧、特高電圧、または超高電圧であり得る。電気ヒューズは、例えば、ブレード型ヒューズであり得る（図２参照）。電気ヒューズは、電流が、所定の閾値電流値、例えば、２５０Ａ、またはそれより大きい値、または別の値を超える場合に不可逆的に飛ばされる素子であるヒューズリンクを含む。
【００３６】
前述したように、それぞれの電流検知ユニット４は、ヒューズ１を流れる瞬時（非ゼロ、実際の）電流（アンペア）を検出または測定し、それぞれの電流測定結果を生成するように構成することができる。図１の好ましい実施形態において、電流検知ユニット４は、抵抗Ｒの両端の電圧降下を測定するように装置されたセンサ５を備える。両端の電圧降下が測定される抵抗Ｒは、電気ヒューズの取り替え可能なヒューズリンクである、ヒューズの可溶性抵抗器であってもよい。ヒューズの抵抗器Ｒは、例えば、０．３ｍΩ程度の抵抗値を有し得る。例えば、１〜２５０Ａの範囲の電流では、０．３〜７５ｍＶの範囲の電圧降下が測定され得る。電圧降下は、ヒューズの抵抗器と直列に、またはそれとは異なった様式で配置された第２の抵抗器の両端で測定することもできる。従って、電流検知ユニットは、ヒューズ１が飛ばされない、またはそうでなければ不可逆的に非導通状態に劣化する通常のヒューズ動作中に、ヒューズ１を流れる電流を測定することになる。
【００３７】
代替的に、電流検知ユニット４は、電流誘導磁場の検知に基づいて電流実測値を演繹するように装置され得、例えば、ロゴスキーコイル、または、例えば、ホール効果センサを含んでもよい。
【００３８】
図２は、本発明の一態様に係る電気ヒューズの好ましい実施形態を示す。図２における電気ヒューズ１は、低電圧電力ヒューズのＩＥＣ  ６０２６９規格に従った、ブレード型端子Ｂ１、Ｂ２を備えた正方形または長方形の本体を有する規格化されたＮＨ型ヒューズである。ＮＨヒューズは、ねじ型ヒューズよりも大きな、例えば、１．２５ｋＡまでの電流範囲を有する。例えば、規格化されたＮＨ  ＤＩＮ  ２ヒューズは、１２５〜４００Ａの電流範囲を有する。代替的に、電気ヒューズは、北米ＵＬ  ２４８規格に従った規格化ヒューズとすることもできる。ヒューズ１は、この場合、可溶性抵抗器Ｒを封入する正方形または長方形の本体である保護体２を含む。ヒューズは、２つの接続部Ｂ１およびＢ２を介して電気ネットワーク内に組み込むことができ、これら２つの接続部Ｂ１およびＢ２は、規格化されたＮＨ  ＤＩＮ２型ヒューズについては、例えば、７０〜２００ｍｍの間、または約１５０ｍｍのヒューズサイズに応じて長さが異なるブレード型端子であり得る。好ましくは、保護体２は、例えば、セラミックスおよび／または他のタイプの保護材料で全体を構成することができ、セラミックスまたは他の保護材料は電流検知ユニット４を完全に封入する。代替的に、例えば、アンテナまたはチップのような電流検知ユニットの部品、または最も極端な場合は、電流検知ユニット全体が、保護ハウジングそのもの内に組み込まれて保護体の一部を形成してもよい。保護体のセラミック部分（存在する場合）と保護体内の電流検知ユニットの電子部品１５、５とは合わせて、例えば、ＮＨ  ＤＩＮ  ２型ヒューズの規格化サイズより厚くすることも、または、例えば、ヒューズの保護体の厚さを適合させ、すなわち、薄くして、その結果、保護体のセラミック部分（存在する場合）と保護体内の電流検知ユニットの電子部品とを合わせても、例えば、ＮＨ  ＤＩＮ  ２型ヒューズの規格化サイズに準拠させることもできる。
【００３９】
図３は、図１に示す第１の実施形態における電流検知ユニットの概略拡大図、特に図１の斜線部１５とセンサ５の拡大図を示す。電流検知ユニット４は、電流検知ユニットの実測値を記憶するように、または随意的に識別コードも記憶するように装置されたデータメモリ６を含むことができる。電流検知ユニット４は、電流検知ユニット４の機能を制御するように構成された、例えば、マイクロプロセッサ７のような制御ユニットも含むことが好ましい。その場合、図３に示すように、データメモリ６は、マイクロプロセッサ７を介して電流センサと通信連結される。例えば、センサ５による電圧測定を介しての（例えば、非ゼロ電流測定値を含むか、またはそれからなる）電流実測値は、ＡＤ変換器を介してマイクロプロセッサ７に送信することができる。また、電流検知ユニット４の識別コードは、ＡＤ変換器を介してマイクロプロセッサ７に送信することができる。電流検知ユニット４はまた、好ましくは、例えば、呼び掛け装置３による呼び掛け時に、測定結果（例えば、１つ以上の非ゼロ電流測定値を含むか、またはそれからなる）を含む無線信号を電流検知ユニット４から呼び掛け装置３に送信するように構成され、好ましくは、そのような情報を送信するための送信機またはトランシーバ８を含む。本実施形態において、マイクロプロセッサ７と動作可能に接続されている送信機またはトランシーバ８は、受信モードおよび送信モードで機能するように構成することができる。受信モードにおいて、送信機またはトランシーバ８は、呼び掛け装置３から呼び掛け指令を受信することができる。送信モードにおいて、送信機は、データをアンテナを介して呼び掛け装置３に、例えば、送信技術および状況に応じて、適応レートで送信することができる。送信機またはトランシーバ８によって受信された呼び掛け指令は、送信すべき実測値の種類、例えば、瞬時電流測定結果、または、例えば、所定の期間にわたる平均電流実測値を含むことができる。代替的に、最も基本的な実施形態において、送信機８は、装置３によって呼び掛けられることなく、測定結果を、随意的には識別コードとともに、呼び掛け装置３に送信するための「ファイア・アンド・フォーゲット」モードで動作するように構成することができる。
【００４０】
有利な実施形態において、送信機またはトランシーバ８はＲＦＩＤ送信手段、例えば、センサ対応ＲＦＩＤタグを含んでもよく、呼び掛け装置３は電流検知ユニット４のＲＦＩＤ送信手段に無線で呼び掛けを行うように構成されてもよい。センサ対応ＲＦＩＤタグは、パッシブモードで動作するように構成されてもよく、このパッシブモードは電源を必要とせず、呼び掛け信号に対する応答としてのみ送信を行う。センサ対応ＲＦＩＤタグはまた、例えば、バッテリ９のような電源を必要とするセミパッシブまたはアクティブモードで動作するように構成されてもよい。ＲＦＩＤタグは、上述の識別コードを含んでもよい。ＲＦＩＤシステムは、例えば、クラス１世代２モード、８６８ＭＨｚ付近のＵＨＦ帯で動作することができる。このようにして、システムは、送信機と呼び掛け装置との間の、例えば、５ｍ以上の距離を橋絡することができる。
【００４１】
好ましい実施形態において、電流検知ユニット４は、電流検知ユニット４に動作するためのエネルギーを供給するように装置された、バッテリまたは超コンデンサ９に代わる、例えば、コイルのようなエネルギー取入手段を含んでもよい。エネルギー取入コイルを、ヒューズ１の保護体２の内側付近に有利に設置することができる。このコイルは、例えば、ヒューズ内の電流によって生成される誘導磁場を利用することができる。代替的に、ヒューズの抵抗器上の電圧降下を、例えば、変圧器と組み合わせて、電流検知ユニットに電圧を供給するのに用いることができる。随意的に、電流検知ユニット４は、マイクロプロセッサ７と動作可能に接続されたタイマ１０も含むことができる。
【００４２】
使用中、各図に概略的に示されているようなシステムを含むネットワーク内の電流を効率的に監視することができるので、ネットワーク内に起こり得る問題を未然に防止することができる。例えば、電気ヒューズ１内の可溶性抵抗器の両端の電圧降下測定を介して、例えば、定期的に、電流を電気ヒューズ内で判定することができる。電流検知ユニット４からの電流判定結果は、例えば、ＲＦＩＤコードとともに、少なくとも１つの電流検知ユニットからの受信データを処理することができる呼び掛け装置３に送信することができる。
【００４３】
図４は、本発明に係るシステムの第２の実施形態の模式図を示す。このシステムは、通信リンク１６を介して少なくとも１つの呼び掛け装置３、この場合は、複数の呼び掛け装置３に通信接続された、例えば、サーバ、コンピュータ、コンピュータシステムなどのような中央管理装置１１を更に備える。通信リンク１６は、無線通信リンク１６、または、例えば、グラスファイバまたは銅有線リンクのような有線リンクであってもよい。複数の呼び掛け装置３はそれぞれ、電力配電ネットワークの複数の配電変圧エンドステーション１２のうちの１つ、または、例えば、大型建物または工業プラントの電気室のような複数の主電気室のうちの１つに配置されてもよく、そのそれぞれにおいて、本発明に係る複数の電気ヒューズ１とと、配電変圧エンドステーション１つにつきまたは主電気室１室につき少なくとも１つの呼び掛け装置３とが設置され得る。配電変圧エンドステーション１２または主電気室のそれぞれにおいて、ヒューズ１の電流検知ユニット４と呼び掛け装置３との間の通信は、上記したようにＲＦＩＤ通信を介して行うことができる。呼び掛け装置３はそれぞれ、中央管理装置１１と通信するように構成されたモデム１３を備えることもでき、モデム１３は、少なくとも１つの呼び掛け装置３から受信したデータを記憶し処理するように装置されている。この通信は、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信、あるいは別の方法などを介して、例えば、無線で行うことができる。配電変圧エンドステーション１２または主電気室のそれぞれにおいて、システムはまた、呼び掛け装置３に接続され、呼び掛け装置３を介して電流検知ユニット４から受信された測定結果を、これらの結果が、例えば、１日に１回、またはそれより多い、または少ない頻度で中央管理装置１１に送信されるまで、収集して一時的に記憶するように装置されたデータアグリゲータまたはコンセントレータ装置を含んでもよい。通信リンクはまた、この場合、測定結果が所定の値を超えると、それら測定結果を、例えば、警報信号と組み合わせて直ちに中央管理装置１１に送信するように構成されてもよい。このようにして、電流および任意の瞬間の低電圧ネットワークの状態を監視することが可能となり、ネットワークの最適化のために有用な情報が得られ、例えば、ネットワークにおいて起こり得るボトルネックが検出される。この情報は、その後、問題を発生時に解決するより、むしろ予防するプロアクティブな方法でネットワークを最適化するのに用いることができる。
【００４４】
図５は、本発明の一態様に係る電力配電ネットワークの一部の模式図を示す。例えば、都市または国において広がるネットワークは主電力ステーションＰを含んでもよく、主電力ステーションＰは、そこから電力を高電圧または中電圧の送電ケーブルＨを介して複数の配電変圧エンドステーション１２に搬送することができる。これらのエンドステーション１２は、好ましくは、顧客の家屋Ｅ付近に配置され、例えば、高電圧または中電圧のような送電電圧から、例えば、およそ１１０、２２０、または２３０Ｖの低電圧のような家電製品に適合した電圧に変圧するように装置されている。エンドステーション１２は、１相または３相電力送電に適合した低電圧送電ケーブルＬを介してエンドユーザＥに接続されている。そして、複数の配電変圧エンドステーション１２のそれぞれは、本発明に係る、および／または図４に概略的に示されるようなシステムを備えることができる。３相電力送電の場合には、例えば、３相配電ケーブル１つにつき３つ、各相について１つの電気ヒューズ１を設置して、ケーブル毎に電流を検知することができるようにすることが非常に有利である。
【００４５】
より一層完全な監視システムのために、配電変圧エンドステーションまたは主電気室における他の検知ユニットまたは非検知資産、例えば、気温または湿度検知ユニット、または、変圧器の油温検知ユニット、１つ以上の電圧センサ、または変圧器にもＲＦＩＤタグを備えて、例えば、ネットワーク内の全ての個々の要素の位置決めおよび識別といった関連する追加的なネットワーク情報によって電流監視システムを完成させることができる。ＲＦＩＤタグは、固有の識別コードを含むことができる。好ましくは、そのコードは呼び掛け時に送信され、例えば、ネットワーク内の全ての個々の要素を識別するために中央処理される。また、監視システムは、ＲＦＩＤタグを読み取るための１つ以上のＲＦＩＤタグリーダを含むことができる。このようなタグは、電気配電ネットワークの１つ以上の構成要素上、例えば、ネットワーク配電変圧器エンドステーションのハウジング内または主電気室のハウジング内に配置されたいくつかのネットワーク構成要素上に設けることができる。
【００４６】
本発明が上記の各実施形態に限定されないことは、当業者には明らかなはずである。以下の特許請求の範囲に記載される保護の範囲内で多くの代替が可能である。上述したように、ヒューズは、例えば、任意の規格化されたヒューズの形態を取り得る。このシステムは、低電圧ネットワーク以外のネットワークの監視にも適合させることができる。例えば、電流検知ユニットと呼び掛け装置との間の通信のための他の無線通信プロトコルも、システム内に組み込むことができる。監視システム内の通信は、例えば、インターネット通信または電力線通信を利用することもできる。
【００４７】
また、上記の通り、電流監視は、特に、通常のネットワーク動作中（すなわち、それぞれ１つ以上のヒューズがそれぞれの電流検知ユニット／ユニット群によって監視または測定されるそれぞれの電流／電流群を導通させる場合）に行われる。
【図１】
2018538784.tif 000003
【図２】
2018538784.tif 000004
【図３】
2018538784.tif 000005
【図４】
2018538784.tif 000006
【図５】
2018538784.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月3日(2017.11.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内の電流を監視するためのシステムであって、
保護体（２）を含む少なくとも１つの電気ヒューズ（１）と、
少なくとも１つの電流検知ユニット（４）に呼び掛けを行うように装置された少なくとも１つの呼び掛け装置（３）とを含み、
前記電流検知ユニット（４）が、前記ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれ、
前記電流検知ユニット（４）が、通常のヒューズ動作中に、前記ヒューズ（１）の各々を流れる瞬時電流を測定するように構成され、
前記電流検知ユニット（４）が、測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を前記電流検知ユニット（４）から前記呼び掛け装置（３）に送信するように構成され、
前記電流検知ユニットが、そのような情報を送信するための送信機（８）を含む、システム。
【請求項２】
前記電流検知ユニットが、前記呼び掛け装置（３）による呼び掛け時に、測定結果を含む無線信号を送信するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電流検知ユニット（４）が、電流誘導磁場の検知に基づいて電流実測値を演繹するように装置された、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電流検知ユニット（４）が、ロゴスキーコイルまたはホール効果センサを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記電流検知ユニット（４）が、抵抗器（Ｒ）の両端の電圧降下を測定するように装置されたセンサ（５）を含み、
両端の電圧降下が測定される前記抵抗器（Ｒ）が、好ましくは、前記ヒューズの可溶性素子である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットの実測値を記憶するように装置されたデータメモリ（６）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記ヒューズ（１）が、識別コードを記憶するためのデータメモリ（６）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記電流検知ユニット（４）も、更に識別コードを記憶するために前記データメモリ（６）を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニット（４）の機能を制御するように構成された制御ユニット（７）を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
前記制御ユニット（７）が、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電流検知ユニット（４）が、ＲＦＩＤ送信手段を含み、
前記呼び掛け装置（３）が、前記電流検知ユニット（４）の前記ＲＦＩＤ送信手段に無線で呼び掛けを行うように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
前記ＲＦＩＤ送信手段がセンサ対応ＲＦＩＤタグである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットに動作するためのエネルギーを供給するように装置されたエネルギー取入手段を含む、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
前記エネルギー取入手段がコイル（９）である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記電気ヒューズ（１）が、ブレード型ヒューズ、例えば、規格化されたＮＨ型ヒューズである、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
通信リンクを介して前記少なくとも１つの呼び掛け装置（３）に通信接続された遠隔中央管理装置（１１）を更に備え、
前記中央管理装置が、前記少なくとも１つの呼び掛け装置から受信したデータを記憶および処理するように装置されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
電気ヒューズ（１）、例えば、先行する請求項１から１６のいずれかに記載のシステムのヒューズであって、
保護体（２）と、過電流保護を行うように構成された可溶性要素（Ｒ）と、電流検知ユニット（４）とを含み、
前記電流検知ユニット（４）が、前記ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれ、
前記電流検知ユニットが、通常のヒューズ動作中に、前記ヒューズの各々を流れる瞬時電流を測定するように構成され、
前記電流検知ユニット（４）が、測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を前記電流検知ユニット（４）から前記呼び掛け装置（３）に送信するように構成され、
前記電流検知ユニットが、好ましくは、そのような情報を送信するための送信機（８）を含む、電気ヒューズ（１）。
【請求項１８】
電流検知ユニット（４）が、呼び掛け装置（３）による呼び掛け時に、測定結果を含む無線信号を送信するように構成された、請求項１７に記載の電気ヒューズ。
【請求項１９】
前記電流検知ユニット（４）が、前記呼び掛け装置（３）による呼び掛け時に、電流測定結果またはそこから導き出された結果を含む無線信号を前記電流検知ユニット（４）から前記呼び掛け装置（３）に送信するように構成され、好ましくは、前記電流検知ユニット（４）が、そのような情報を送信するための送信機（８）を含む、請求項１７または１８に記載の電気ヒューズ。
【請求項２０】
前記電流検知ユニット（４）が、電圧降下を測定するように装置されたセンサ（５）を含む、請求項１７、１８、または１９に記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２１】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニットの実測値を記憶するように装置されたデータメモリ（６）を含む、先行する請求項１７から２０のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２２】
前記電流検知ユニット（４）が、前記電流検知ユニット（４）の機能を制御するように構成された制御ユニットを含む、先行する請求項１７から２１のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２３】
前記制御ユニットがマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサである、請求項２２に記載の電気ヒューズ。
【請求項２４】
ＲＦＩＤ呼び掛け装置（３）との無線通信用ＲＦＩＤ送信手段を含む、先行する請求項１７から２３のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２５】
ＲＦＩＤ識別コードを送信するために用いるＲＦＩＤ送信手段を含む、請求項２４に記載の電気ヒューズ。
【請求項２６】
前記電気ヒューズ（１）が、ブレード型ヒューズである、先行する請求項１７から２５のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２７】
前記ヒューズが規格化されたＮＨ型ヒューズである、請求項２６に記載の電気ヒューズ。
【請求項２８】
前記ヒューズ（１）が、識別コードを記憶するため、および／または測定結果またはそこから導き出された結果を記憶するためのデータメモリ（６）を含む、先行する請求項１７から２７のいずれかに記載の電気ヒューズ（１）。
【請求項２９】
例えば先行する請求項１から１６の何れかに記載のシステムを少なくとも１つ含む、ネットワーク内の電流を監視するための方法であって、
例えば前記電気ヒューズ内の可溶性抵抗器の両端の電圧降下測定を介して、前記電気ヒューズ内の電流を判定する工程と、
前記電流検知ユニット（４）から、例えば中央管理装置（１１）に、電流判定結果を送信する工程と、
前記少なくとも１つの電流検知ユニット（４）からの受信データを処理する工程と、
を含む方法。
【請求項３０】
例えば前記電流検知ユニット（４）のデータメモリ（６）に、前記電流判定結果を記憶する工程と、
前記電気ヒューズの前記電流検知ユニット（４）に、例えば無線で、呼び掛けを行う工程と、
を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
電力配電ネットワークであって、
顧客の家屋付近に配置され、送電電圧から家電製品に適合した電圧に変圧するように装置された少なくとも１つの配電変圧器エンドステーションを含み、
前記配電変圧器エンドステーションが、先行する請求項１から１６のいずれかに記載のシステムを含む、電力配電ネットワーク。
【請求項３２】
電力配電ネットワークを、先行する請求項１から１６のいずれかに記載のシステムを含むネットワークに変換する方法であって、回路内の少なくとも１つの電気ヒューズを電気ヒューズ（１）と取り替える工程を含み、前記電気ヒューズ（１）が、当該ヒューズ（１）の前記保護体（２）内に組み込まれた電流検知ユニット（４）を含む、方法。
【国際調査報告】
2018538784.tif 000008
2018538784.tif 000009
2018538784.tif 000010