(57)【要約】【課題】震度及び揺れ継続時間の設定や一旦設定された震度設定値及び揺れ継続時間設定値の設定変更を簡単に行うことができる感震ブレーカを提供する。【解決手段】感震ブレーカ１０は、電源と負荷に接続される通電線１４に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路１７と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部２５と、制御装置３１を備えている。制御装置３１は、遮断制御部３２、記憶部３３、信号入出力部３４、シリアル伝送部３５、入力コネクタ３６，３７、電源回路３８を備えている。パソコン４０が入力コネクタ３７に接続可能にされており、パソコン４０から震度及び揺れ継続時間の設定値が入力され、震度設定値Ｉs、揺れ継続時間設定値Ｊsとして記憶部３３に記憶される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
震度及び揺れ継続時間の値を設定して設定値信号として出力できるコンピュータが接続可能にされており、該コンピュータからの該設定値信号を受信するための受信部と、
前記受信部を経て入力された前記震度及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、前記震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部とを備え、
前記震度設定値及び揺れ継続時間設定値が、前記受信部に接続された前記コンピュータにより入力されることを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項２】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の感震ブレーカ。
【請求項３】
前記震度基準値が、前記タイマ部による前記揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の感震ブレーカ。
【請求項４】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している複数のオンオフ切替可能な設定スイッチと、該設定スイッチを第１設定経路と第２設定経路に切替可能な設定切替スイッチとにより構成されており、前記設定切替スイッチにより第１設定経路に切り替えられているときは前記設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する震度を震度設定値信号として出力し、前記設定切替スイッチにより第２設定経路に切り替えられているときは前記設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する揺れ継続時間を揺れ継続時間設定値信号として出力する設定値入力装置と、
前記設定値入力装置の第１設定経路からの震度設定値信号を受信し、前記第２設定経路からの揺れ継続時間設定値信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部を経て入力された震度設定値及び揺れ継続時間設定値を記憶するデータ記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、前記震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、
を備えたことを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項５】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項４に記載の感震ブレーカ。
【請求項６】
前記震度基準値が、前記タイマ部による前記揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値であることを特徴とする請求項４又は５に記載の感震ブレーカ。
【請求項７】
前記設定値入力装置を別体とし、該設定値入力装置を前記信号受信部に着脱自在に接続可能としたことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の感震ブレーカ。
【請求項８】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
震度の設定値及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、該揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて震度値を算出し、該震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値を算出することにより震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、
を備えたことを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項９】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項８に記載の感震ブレーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震の揺れを感知して負荷への通電を自動的に切断することができる感震ブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の感震ブレーカとしては、例えば特許文献１に示す地震時の電源自動遮断装置が知られている。この電源自動遮断装置は、地震動によって地震感知器が作動し、その出力がタイマに入力されると、タイマにおいて予め設定したタイマ機能がスタートし、その設定時間が経過するとタイマは出力してブレーカに入力し、ブレーカが作動してそれに結線されている屋内の電気系統を遮断するというものである。
【０００３】
ところで、地震の震度と建物の揺れの程度については、地盤の強弱等によって異なるものであり、またどの程度の震度や揺れの継続時間を目安として電源を切断するかどうかは、使用している負荷の重要度などによっても違ってくる場合が多い。また、一旦設定された震度や揺れ継続時間についても、上記理由によって不都合になり、より好ましい値に変更したいようになることもある。しかし、上記電源自動遮断装置によれば、震度や揺れ継続時間の設定が画一的であり、簡単に変更することが困難であった。そのため、感震ブレーカの使用者の希望に応じた震度設定や揺れ継続時間の設定や、一旦設定された値の設定変更を簡単に行うことができず、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００４】
また、上記電源自動遮断装置によれば、地震動によって地震感知器が作動するとあるように、地震の最初の震動を判断基準となる震度としているが、これでは続く震動の変化を判断することがない。そのために、所定期間内の全体の震動を十分に把握することなくブレーカを作動させることになるため、不十分な判断に基づくブレーカによる不適切な電源遮断が行われて、装置の使用者に不測の不利益を与えるおそれがある。地震震度についての適正な基準としては、国土交通省の気象庁により決められている計測震度が適正なものとされており、これに従えば震度の判断が適正に行われるとされている。気象庁による計測震度の算出方法は、以下の内容となっている。
【０００５】
１．ディジタル加速度記録成分（水平動２成分、上下動１成分）のそれぞれのフーリエ変換を求める。
２．地震波の周期による影響を補正するフィルターを掛ける。
３．逆フーリエ変換を行い、時刻歴の波形に戻す。
４．得られたフィルター処理済みの３成分の波形をベクトル的に合成する。
５．ベクトル波形の絶対値がある値ａ以上となる時間の合計を計算したとき、これがちょうど０．３秒となるようなａを求める。
６．上記ａを、Ｉ＝２ｌｏｇ（ａ）＋０．９４により計測震度Ｉを計算する。
この計測震度Ｉに基づいて、地震情報等で発表される震度階級が決められている。例えば、計測震度が５．０以上５．５未満で震度階級が５強とされ、このようにして震度階級が、０，１，２，３，４，５弱、５強、６弱、６強、７の１０段階に定められている。
【０００６】
しかし、上記気象庁による計測震度の算出方法は非常に複雑であり、高速で演算処理を行おうとすると、８ビットのような低性能なＣＰＵでは無理であり、１６ビットのような高性能で高価なＣＰＵが必要になる。このような高価なＣＰＵを、広く一般に使用されている電子ブレーカに搭載することになると、電子ブレーカの価格も高価になるため、一般での使用が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２５７６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決しようとするものであり、震度及び揺れ継続時間の設定や一旦設定された震度設定値及び揺れ継続時間設定値の設定変更を簡単に行うことができる感震ブレーカを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、気象庁による信頼性の高い計測震度に準じた計測震度の算出を安価な手段で実現できる感震ブレーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の特徴（請求項１の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、震度及び揺れ継続時間の値を設定して設定値信号として出力できるコンピュータが接続可能にされており、コンピュータからの設定値信号を受信するための受信部と、受信部を経て入力された震度及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部とを備え、震度設定値及び揺れ継続時間設定値が、受信部に接続されたコンピュータにより入力されることにある。
【００１０】
なお、震度基準値について、後述する遮断制御部のタイマによる揺れ継続時間の設定値の計時中における、感震信号の波高値と波底値の絶対値を補正し、補正した値に基づいて算出された震度値の内の所定の閾値以上の震度値の平均値としたり、気象庁からの計測震度情報を採用したり、あるいは揺れ継続時間の設定値の計時中における震度の最大値、計時開始時の震度、計時終了時の震度等を採用することも可能である。
【００１１】
本発明においては、予め震度及び揺れ継続時間の設定に係るプログラムが格納されたコンピュータを感震ブレーカの受信部に接続し、コンピュータの入力部から所望の震度及び揺れ継続時間を入力することにより、コンピュータで信号処理されて震度及び揺れ継続時間の設定値信号として送信され、受信部を経て感震ブレーカの設定値記憶部に記憶される。また、一旦設定された震度や揺れ継続時間について、種々の理由によって不都合になったときでも、コンピュータを用いて好ましい値に簡単に設定値を変更することができる。
【００１２】
そのため、本発明によれば、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカに対して、それぞれに応じた適正な震度及び揺れ継続時間の設定値を簡単に入力することができる。また、一旦設定された震度及び揺れ継続時間の設定値について、種々の理由により実情に合わなくなり設定値の変更を希望する場合でも、受信部にコンピュータを接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。その結果、本発明においては、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。さらに、他の機能を備えた従来の電子ブレーカに対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータから震度及び揺れ継続時間の設定値を入力することができるために、従来の電子ブレーカに対して簡易に感震機能を付加することができ、その機能を高めることができる。
【００１３】
本発明において、震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることが好ましい。このように、震度の検出に三軸加速度センサを用いることにより、揺れについての水平動２成分と上下動１成分の３成分を検知することができ、これら３成分をベクトル合成処理することにより精度の良い震度検知が可能になる。
【００１４】
本発明においては、震度基準値を、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される感震信号について、感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値であることが好ましい。例えば、図８に示すように、揺れ継続時間の設定値Ｊsの計時中に、震動波の全ての波高値ｇhi、及び波底値ｇljが読み取られ、これらの値について所定の係数を掛け合わせてデータの補正が行われ、波底値についての絶対値が求められる。この補正データに基づいて震度が算出され、算出震度のうちの所定の閾値以上のものについて平均値が求められ、震度基準値とされる。所定の係数とは、震度基準値を気象庁の震度データに合わせるために、実験的に決められたものである。
【００１５】
このように求められた震度基準値は、気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値になることが、本件発明者の実験により確かめられている。しかも、このような震度基準値の算出は、気象庁による複雑な計測震度の演算方法に比べて格段に簡易である。そのため、本発明によれば、震度基準値の演算のために高性能で高価なＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価なＣＰＵで十分である。その結果、本発明においては、感震ブレーカを通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【００１６】
本発明の他の特徴（請求項４の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している複数のオンオフ切替可能な設定スイッチと、設定スイッチを第１設定経路と第２設定経路に切替可能な設定切替スイッチとにより構成されて、設定切替スイッチにより第１設定経路に切り替えられているとき設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する震度を震度設定値信号として出力し、設定切替スイッチにより第２設定経路に切り替えられているとき設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する揺れ継続時間を揺れ継続時間設定値信号として出力する設定値入力装置と、設定値入力装置の第１設定経路からの震度設定値信号を受信し、第２設定経路からの揺れ継続時間設定値信号を受信する信号受信部と、信号受信部に入力された震度設定値及び揺れ継続時間設定値を記憶するデータ記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、を備えたことにある。
【００１７】
本発明においては、設定スイッチのうちの所望の震度に該当するものをオンにし、設定切替スイッチにより第１設定経路に接続させることにより、所望の震度信号が第１設定経路を経て設定値記憶部に震度設定値として記憶される。次に、設定スイッチのうちの所望の揺れ継続時間に該当するものをオンにし、設定切替スイッチにより第２設定経路に接続させることにより、所望の揺れ計測時間信号が第２設定経路を経て設定値記憶部に揺れ継続時間設定値として記憶される。このように、本発明では、所望の震度あるいは揺れ継続時間に対応する設定スイッチをオンにさせ、設定切り替えスイッチにより第１及び第２設定経路の切り替えを行うことにより、簡単に所望の震度及び揺れ継続時間を選択して設定することができる。
【００１８】
その結果、本発明においても、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。
【００１９】
また、本発明においては、震度検出部を、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成することが好ましい。さらに、本発明において、震度基準値を、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中における、感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値とすることが好ましい。
【００２０】
また、本発明においては、設定値入力装置を別体とし、設定値入力装置を信号受信部に着脱自在に接続可能とすることもできる。これにより、震度及び揺れ継続時間の設定入力や設定値の変更の時には、設定入力装置を感震ブレーカに接続すればよいため、感震ブレーカが簡易かつ安価にされる。
【００２１】
本発明のその他の特徴（請求項８の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、震度の設定値及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、揺れ継続時間の設定値の計時中における感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて震度値を算出し、震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値についての平均値を算出することにより震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、を備えたことにある。また、震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、パソコンやスイッチ式の設定値入力装置を採用したことにより、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。さらに、他の機能を備えた従来の電子ブレーカに対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータから震度及び揺れ継続時間の設定値を入力することができるために、従来の電子ブレーカに対して簡易に感震機能を付加することができ、その機能を高めることができる。
【００２３】
また、本発明においては、震度基準値を、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中に検出された感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて算出した震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値とすることにより、気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて格段に簡易な方法で安価に得られる。そのため、本発明によれば、感震ブレーカを通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１に係る感震ブレーカを示す正面図である。
【図２】同感震ブレーカを示す側面図である。
【図３】同感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図４】同感震ブレーカのレバースイッチの動作を示す説明図である。
【図５】同感震ブレーカの制御装置により実行される「感震制御プラグラム」のフローチャートの一部である。
【図６】同「感震制御プラグラム」のフローチャートの一部である。
【図７】実施例１に係る感震ブレーカに接続されるパソコンの震度設定画面を示す正面図である。
【図８】実施例１に係る地震震動の波形の処理方法を説明するための説明図である。
【図９】実施例２に係る感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図１０】同感震ブレーカの設定値入力装置を概略的に示す正面図である。
【図１１】同感震ブレーカの設定値入力装置の回路構成を示す回路図である。
【図１２】実施例３である従来の電子ブレーカに本発明の感震ブレーカの機能を組み込んだ感震機能付き電子ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図１３】同感震機能付き電子ブレーカに内蔵される過負荷計測タイマのうち、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの動作を通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１４】同感震機能付き電子ブレーカに内蔵される過負荷計測タイマのうち、１９１％計測タイマ、４００％計測タイマ、及び５００％計測タイマの動作を通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１５】同感震機能付き電子ブレーカから出力される停止信号の出力タイミングを通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１６】同感震機能付き電子ブレーカの接続例を示すブロック回路図である。
【図１７】負荷率が１９１％未満の範囲で変動した場合の感震機能付き電子ブレーカの動作を示す説明図である。
【図１８】実施例４に係る感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３は、実施例１である感震ブレーカ１０の概略構成を正面図、側面図及びブロック回路図により示したものである。感震ブレーカ１０は、図１，図２に示すように、縦長直方体形状の中空のケース１１を有しており、前面１１ａの上端側に外部から引き込まれる電源線を接続する３個の電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）を横方向に並べて設けており、また底面１１ｂには負荷へつながる負荷側線を接続する３個の負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）を横方向に並べて下方に突出して設けている。前面１１ａの中央には、後述するバイメタル遮断回路１５に設けられるレバースイッチ１６が取り付けられており、レバースイッチ１６の左方には後述する電磁遮断回路１７の通電遮断を復旧させる手動押圧式のリセットスイッチ１８が設けられている。ケース１１の左側面１１ｃ下方には、図２に示すように、後述するパソコン４０のケーブルが接続される入力コネクタ３７及び、後述する信号入出力部３４に繋がる入力コネクタ３６が設けられている。
【００２６】
ケース１１の内部には、図３に示すように、電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）と負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）との間をつなぐ通電線１４（１４ａ〜１４ｃ）が配設されている。通電線１４にはバイメタル遮断回路１５と避雷回路１９と電磁遮断回路１７が直列に配設されている。バイメタル遮断回路１５は、通電線１４を流れる電流をバイメタルによって熱エネルギーとして検知することにより、過負荷状態に至ったときに機械的に通電を遮断する動作を行う。バイメタル遮断回路１５は、図４（ａ）に示すように、レバースイッチ１６を手動で上端まで移動させることにより機械的にラッチされて通電状態となる。過負荷によってバイメタルが作動してラッチが解除されると、図４（ｂ）に示すように、レバースイッチ１６は自動的に上端から中央部へ移動したトリップ状態となり通電が遮断される。通電を再開させる場合は、図４（ｃ）に示すように、手動でレバースイッチ１６を一旦下端まで移動させた後に再度上端まで移動させてラッチさせる。
【００２７】
避雷回路１９は、通電線１４に雷などの高圧のサージ電圧が印加されると通電線１４を接地側に接続してサージ電流を接地し、サージ電圧の印加が解除されると絶縁を回復保持する機能を備えている。電磁遮断回路１７は、電磁力によって機械的なラッチを解除して通電を遮断するものであり、後述する遮断制御部３２から出力される制御信号に制御されて作動する。電磁遮断回路１７は、リセットスイッチ１８を手動操作することにより通電遮断状態から通電状態に戻される。
【００２８】
ケース１１内には、揺れを感知して感震信号を出力する震度検出部２５が設けられている。震度検出部２５は、揺れの強さを感知する三軸加速度センサ２６と、演算増幅回路（OP AMP）２７とにより構成されている。三軸加速度センサ２６は、互いに直交する水平二方向と垂直方向の揺れを同時に精度よく検知することができる。演算増幅回路２７は、電圧フォロアとして機能し入出力のインピーダンス変換を行うものである。
【００２９】
ケース１１内には、制御装置３１が設けられている。制御装置３１は、遮断制御部３２、記憶部３３、信号入出力部３４、シリアル伝送部３５及び各部に給電を行う電源回路３８とを備えている。遮断制御部３２は、ＣＰＵを備えており、記憶部３３のＲＯＭに格納された図５，図６に示す「感震制御プログラム」によって行う感震時の通電遮断の制御を含めた各種の信号処理を行うものである。また、遮断制御部３２は、内蔵するカウンタを制御して後述する震度設定値Ｉsを計測するタイマ部としての機能を備えている。なお、タイマ機能については、遮断制御部３２に設ける代わりに、遮断制御部３２により制御される計測タイマを別途設けてもよい。記憶部３３は、遮断制御部３２で実行される「感震制御プログラム」等を格納したＲＯＭと、後述する震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊs、感震信号ｇの波高値と波底値を適正な値に補正するための補正係数α等を記憶する設定値記憶部としての機能を含めた信号処理中のデータ等を一時的に格納するＲＡＭとを備えている。
【００３０】
なお、上記補正係数αについては、震度検出部２５とコンピュータを用いて予め実験で求められたものである。決められた種々の大きさの震度の震動を与え、震度基準値を算出して気象庁の計測震度と比較しつつ、震度基準値が計測震度に合うように試行錯誤しつつ決められた値である。
【００３１】
信号入出力部３４は、外部からの入力信号を遮断制御部３２に入力する回路である。信号入出力部３４は、入力コネクタ３６（３６ａ〜３６ｇ）を介して６種類の入力信号を遮断制御部３２に入力させるものである。なお、信号入出力部３４については、必要に応じて省略することができる。シリアル伝送部３５は、入力コネクタ３７を介して後述するパソコン４０からの入力信号を処理して遮断制御部３２に入力するものである。電源回路３８は通電線１４ａ，１４ｃに接続されて、電源電圧をトランスで降圧し、整流及び平滑して略２４ｖの直流電圧を得る回路であり、制御装置３１及び電磁遮断回路１７へ直流電圧を供給するようになっている。電源回路３８には、外部へ電源を供給するための外部電源コネクタ３９が接続されている。
【００３２】
所望の震度と揺れ継続時間を設定入力するためのパソコン４０は、感震ブレーカ１０とは別個に設けられたコンピュータであり、設定値入力用プログラムがＲＡＭに格納されており、図７に示すように、表示部に設定用画面４１を表示できるようになっている。設定用画面４１には、震度設定部４２と、揺れ時間設定部４３と、書込キー４４、読込キー４５、終了キー４６及び機能停止キー４７が設けられている。震度設定部４２は震度５．５〜６．８までの０．１刻みの１４段階の震度を設けており、揺れ時間設定部４３は３〜７秒までの１秒刻みの５段階の時間を設けている。書込キー４４は震度と揺れ継続時間の設定入力を開始させるものであり、読込キー４５は設定入力の読み込みを開始させるものであり、終了キー４６は設定入力操作を終了させるものである。機能停止キー４７は、パソコン４０の震度と揺れ継続時間の設定入力機能を停止させるものである。
【００３３】
次に、実施例１に係る感震ブレーカ１０の動作について説明する。
まず、パソコン４０が、入力コネクタ３７に接続され、設定値入力用プログラムが立ち上げられ、同時に感震ブレーカ１０の電源が投入される。パソコン４０の設定用画面４１を見ながら、使用者により目標となる震度と揺れ継続時間の設定値の入力が行われる。まず、書込キー４４がクリックされ、震度設定部４２の所望の震度（図７では震度６．０）がクリックされ、続いて揺れ時間設定部４３の所望の時間（図７では３秒）がクリックされ、続いて読込キー４５がクリックされて、入力された震度と時間がパソコン４０に読み込まれる。その後、終了キー４６をクリックすることにより、入力された目標となる震度と揺れ継続時間の設定値の入力が終了し、設定信号が出力される。設定信号は入力コネクタ３７に入力され、シリアル伝送部３５において処理されて遮断制御部３２に入力され、遮断制御部３２によって記憶部３３に震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsとして記憶される。
【００３４】
遮断制御部３２は、図５，図６に示す「感震制御プログラム」の実行をステップ１０（以下、Ｓ１０のように記す。）にて開始し、ＲＡＭに記憶された震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsを読み込み（Ｓ１１〜Ｓ１２）、震度検出部２５からの感震信号ｇの有無を検知する(Ｓ１３)。地震等の大きな振動があると、図７に示すように、感震信号ｇが入力され、遮断制御部３２は内臓のタイマにより揺れ継続時間Ｊを０にリセットして計時を開始する（Ｓ１４）。つづいて、震動波の波高値ｇhi、波底値ｇljに係るインデックスｉ，ｊが「１」にセットされ、震度閾値Ｇ0が読み込まれる（Ｓ１５，Ｓ１６）。震度閾値Ｇ0は、低過ぎる震度計測値を削除するためのものであり、震度設定値Ｉsに応じて決められる。本実施例では、震度設定値Ｉsが「６」に設定されていることから、「５」に決められている。
【００３５】
つぎに、震動波の波高値ｇhiが読み取られ、波高値ｇhiについて上記補正係数αによる補正が行われ、さらに補正値α・ｇhiについて三次元ｘｙｚのベクトル的な合成α・ｇhiＩＩＩが行われる（Ｓ１７〜Ｓ１９）。つぎに、震動波の波底値ｇljが読み取られ、波底値ｇljについて補正係数αによる補正が行われる（Ｓ２０，Ｓ２１）。さらに、補正値α・ｇljについて三次元ｘｙｚのベクトル的な合成α・ｇljＩＩＩが行われ、合成値の絶対値｜α・ｇljＩＩＩ｜が算出される（Ｓ２２，Ｓ２３）。
【００３６】
つぎに、上記合成値α・ｇhiＩＩＩを用いて、下記数１に基づいて震度Ｇhiが算出される（Ｓ２４）。また、上記絶対値｜α・ｇljＩＩＩ｜を用いて、同様に数１を適用することにより、震度Ｇljが算出される（Ｓ２５）。
【００３７】
(数１)  Ｇhi＝２ｌｏｇ（α・ｇhiＩＩＩ）＋０．９４
【００３８】
つぎに、震度Ｇhiと閾値Ｇ0との大小が比較される（Ｓ２６）。震度Ｇhiが閾値Ｇ0より小さいときは、「ＮＯ」との判定のもとに、プログラムはＳ２７に移されてこの震度Ｇhiは削除され、その後、後述するＳ２８に移される。震度Ｇhiが閾値Ｇ0より大きいときは、「ＹＥＳ」との判定のもとにプログラムはＳ２９に移されて、震度Ｇhiが記憶部３３に記憶され、インデックスｉが「１」だけプラスされる（Ｓ３０）。つぎに、震度Ｇljと閾値Ｇ0との大小が比較される（Ｓ３１）。震度Ｇljが閾値Ｇ0より小さいときは、「ＮＯ」との判定のもとに、プログラムはＳ３２に移されてこの震度Ｇljは削除され、その後、Ｓ２８に移される。震度Ｇljが閾値Ｇ0より大きいときは、「ＹＥＳ」との判定のもとにプログラムはＳ３３に移されて、震度Ｇljが記憶部３３に記憶され、インデックスｊが「１」だけプラスされる（Ｓ３４）。つづいて、揺れ継続時間Ｊが揺れ継続時間設定値Ｊsになったかどうかが判定され（Ｓ２８）、揺れ継続時間Ｊが設定値Ｊsになるまで上記Ｓ１７〜Ｓ３４の実行が繰り返される。
【００３９】
遮断制御部３２は、内臓のタイマによる揺れ継続時間Ｊが揺れ継続時間設定値Ｊsに達すると（Ｓ２８）、プログラムをＳ３５に移して震度Ｇhi（ｉ＝１〜ｉ）と震度Ｇlj（ｊ＝１〜ｊ）の和Ｇを算出し、さらに和Ｇの平均値である震度基準値Ｉkを算出する（Ｓ３６）。その後、震度基準値Ｉkと震度設定値Ｉsとの大小が比較される（Ｓ３７）。震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉsより小さい場合、地震の規模が小さいと判断され、遮断制御部３２は震度基準値Ｉkを「０」にリセットした後（Ｓ３８）、プログラムをＳ１３に戻して、以下Ｓ１３〜Ｓ３７の実行を繰り返す。震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉsより大きいときは、地震の規模が大きく危険な状態であると判断され、遮断制御部３２は電磁遮断回路１７の停止信号を出力し、電磁遮断回路１７の電磁力によって機械的なラッチを解除して電源から負荷への通電を遮断し（Ｓ３９）、プログラムの実行を終了する（Ｓ４０）。
【００４０】
以上のように、実施例１においては、感震ブレーカ１０の入力コネクタ３７に別体のパソコン４０を接続し、パソコン４０に震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsを入力することにより、設定値信号が入力コネクタ３７及びシリアル伝送部３５を経て遮断制御部３２により記憶部３３に簡単に記憶させることができる。その結果、実施例１によれば、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカ１０に対して、それぞれに応じた適正な震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの設定を簡易に行うことができる。また、一旦設定された震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊsについて、実情に合わない等により変更を希望する場合でも、入力コネクタ３７にパソコン４０を接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。
【００４１】
その結果、実施例１によれば、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ１０毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定値の設定や設定値の変更が可能になるため、感震ブレーカ１０の使い勝手が高められる。
【００４２】
また、実施例１においては、遮断制御部３２のタイマによる揺れ継続時間の設定値Ｊｓの計時中に、震動波の全ての波高値ｇhi、及び波底値ｇljが読み取られ、これらの値について所定の係数αを掛け合わせてデータの補正が行われ、さらに三次元データに合成され、波底値についての絶対値が求められる。この三次元データについて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出され、さらに、算出震度Ｇのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについて平均値が求められ、この平均値が震度基準値Ｉkとされている。これにより、震度基準値が気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値となる。しかも、この震度基準値の演算方法が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて格段に簡易な方法であるため、震度基準値の演算のために高性能で高価な１６ビットのＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価な８ビットのＣＰＵで十分である。その結果、実施例１においては、感震ブレーカ１０を通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【００４３】
また、実施例１においては、震度検出部２５が、揺れを検出する三軸加速度センサ２６と、三軸加速度センサ２６のインピーダンス変換を行う演算増幅回路２７とにより構成されている。このように、震度の検出に三軸加速度センサ２６を用いることにより、揺れについての水平動２成分と上下動１成分の３成分を検知することができ、これら３成分をベクトル的に合成処理することにより精度の良い震度検知が可能になる。ただし、震度検出の精度が多少劣ってもよい場合には、三軸加速度センサに代えて他のセンサを用いることも可能であり、三軸加速度センサを用いた場合と比べて、震度検出部を安価に提供できる。
【００４４】
次に、実施例２について図９〜図１１を用いて説明する。実施例２に係る感震ブレーカ５０は、上記感震ブレーカ１０とほぼ同様の構成であり、震度及び揺れ継続時間の設定値の設定手段として、パソコン４０の代わりに設定値入力装置５１を用いたものである。図９に示すように、設定値入力装置５１は、入力コネクタ３６を介して信号入出力部３４に接続される。なお、実施例２において、シリアル伝送部３５については必要に応じて省略することができる。
【００４５】
設定値入力装置５１は、図１０、図１１に示すように、それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している５個の設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を第１設定経路Ｘ１と第２設定経路Ｘ２とに切替可能な１個の設定切替スイッチＴＳＷと、設定状態時に点灯するパイロットランプ５２と、設定スイッチ及び設定切替スイッチに接続されたリード線５３と、リード線５３をまとめて入力コネクタ３７に接続するための接続コネクタ５４とにより構成されている。各設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、オンオフ切替可能なトグルスイッチであり、夫々の震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの組み合わせは、下記表１のようになっている。第１設定経路Ｘ１と第２設定経路Ｘ２については、上記信号入出力部３４内において処理される。
【００４６】
【表１】
2017212856.tif 000003
【００４７】
設定切替スイッチＴＳＷは、３点切り替えのスプリングリターン式のトグルスイッチであり、上側の第１接点Ｉは上記第１設定経路Ｘ１に切り替えられるものであり、下側の第２接点ＩＩは上記第２設定経路Ｘ２に切り替えられ、また中間の第３接点ＩＩＩはニュートラルであり設定に関与しない接点となっている。
【００４８】
設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と設定切替スイッチＴＳＷを用いた震度及び揺れ貴族時間の設定方法について説明する。震度の設定については、設定切替スイッチＴＳＷを第３接点ＩＩＩにセットした状態で、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の内の所望の震度に対応するスイッチをオンにし、その後、設定切替スイッチＴＳＷを上側の第１接点Ｉに切り替えると、パイロットランプ５２が点灯し所定時間の経過後に消灯するが、これにより震度設定値Ｉsの設定が完了する。揺れ継続時間の設定については、設定切替スイッチＴＳＷを第３接点ＩＩＩにセットした状態で、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の内の所定の揺れ時間に対応するスイッチをオンにし、その後、設定切替スイッチＴＳＷを下側の第２接点ＩＩに切り替えると、パイロットランプ５２が点灯し所定時間の経過後に消灯するが、これにより揺れ継続時間設定値Ｊsの設定が完了する。
【００４９】
以上のように、実施例２では、所望の震度値と揺れ継続時間値に対応する設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のいずれかをオンにさせ、設定切替スイッチＴＳＷにより第１設定経路Ｘ１及び第２設定経路Ｘ２の切り替えを行うことにより、簡単に所望の震度及び揺れ継続時間を選択して設定することができる。その結果、実施例２においても、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカ１０に対して、それぞれに応じた適正な震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの設定を簡易に行うことができる。また、一旦設定された震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊsについて、実情に合わない等により変更を希望する場合でも、入力コネクタ３７にパソコン４０を接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。実施例２に係る感震ブレーカ５０の「感震制御」については、上記実施例１に示したものと同様に行われる。
【００５０】
なお、実施例２においては、震度と揺れ継続時間の設定値の入力に設定値入力装置５１が用いられているが、さらに実施例１のようにパソコン４０を入力コネクタ３７に接続できるようにしておき、必要に応じてパソコン４０からの設定も可能にしておくことができる。
【００５１】
次に、実施例３について説明する。
実施例３は、従来から使用されている他の目的の電子ブレーカについて、その機能を利用しつつ、実施例１に示す震度検出部２５と震度及び揺れ継続時間の設定を行うためのパソコン４０を適用することにより、従来の電子ブレーカに本発明に係る感震機能を持たせるようにしたものである。従来の電子ブレーカとしては、例えば株式会社ネオインターナショナル製の電子ブレーカ（特許第４４５７３７９号登録）を対象とすることができる。この電子ブレーカは、ＪＩＳ規格で定められた通電遮断性能を確保しつつ、定格容量に応じた最大限の電力を安定して供給できるようにした機能（以下、「電力効率利用機能」と記す。）を備えたものである。図１２は、この電子ブレーカに感震機能を加えた感震機能付き電子ブレーカ１（以下、電子ブレーカ１と記す。）の回路構成を示すブロック回路図である。
【００５２】
電子ブレーカ１は、図１２に示すように、電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）、負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）、通電線１４（１４ａ〜１４ｃ）、レバースイッチ１６が取り付けられたバイメタル遮断回路１５、リセットスイッチ１８を有する電磁遮断回路１７、避雷回路１９、電流検知回路２１、震度検出部２５、制御回路（制御装置）３１を設けている。制御回路３１は、信号処理部（遮断制御部）３２、データテーブル２２、メモリ部（記憶部）３３、過負荷計測タイマ２３、表示駆動部２４、信号出力部（信号入出力部）３４、シリアル伝送部３５、電源回路３８を備えている。信号出力部３４には信号出力コネクタ（入力コネクタ）３６が接続され、シリアル伝送部３５には信号出力コネクタ（入力コネクタ）３７が接続され、電源回路３８には外部電源コネクタ３９が接続されている。なお、上記（）内は実施例１に係る感震ブレーカ１０における該当する部分の名称である。
【００５３】
これらの内で、電流検知回路２１、データテーブル２２、過負荷計測タイマ２３、表示駆動部２４を除いたものは、上記実施例１，２で示したものと同様の内容である。つまり、上記実施例１，２に係る感震ブレーカ１０，５０については、電子ブレーカ１の上記部分は共用できるのであり、さらに上記震度検出部２５と上記パソコン４０又は上記設定入力装置５１を加えて、信号処理部３２の処理構成を追加変更したり、記憶部３３の記憶内容を付加したりすることにより、電子ブレーカ１に本発明の感震機能を加えることができるのである。以下、電子ブレーカ１の上記共用部分以外の部分について簡単に説明する。
【００５４】
電流検知回路２１は、３個の変流器２１ａ，２１ｂ，２１ｃを各々通電線１４ａ，１４ｂ，１４ｃに接続して形成され、各通電線１４ａ〜１４ｃとの絶縁を維持しつつ各通電線１４ａ〜１４ｃを流れる電流に応じた検知信号を取り出す回路である。データテーブル２２は、不揮発性メモリで構成されており、電子ブレーカ１の定格電流領域に設定された５個の過負荷判別閾値と、過負荷判別閾値毎に設定された過負荷判別時間とを対応させて格納している。また、各々の過負荷判別時間内に定められる警報開始時刻及び遮断回避時刻も対応させてデータテーブル２２に格納されている。これらについては、下記表２に示される通りである。実施例３では、ＪＩＳ規格を考慮して過負荷判別閾値の一つを定格電流値の１９１％に設定している。
【００５５】
【表２】
2017212856.tif 000004
【００５６】
【表３】
2017212856.tif 000005
【００５７】
過負荷計測タイマ２３は、電流検知回路２１で検知された通電電流値を過負荷判別閾値と比較し、通電電流値が過負荷判別閾値以上となる時間を計測するタイマである。実施例３では、過負荷計測タイマ２３は、１２５％計測タイマ、１５０％計測タイマ、１９１％計測タイマ、４００％計測タイマ、及び５００％計測タイマの５個のタイマを内蔵している。１２５％計測タイマは、図１３に示すように、負荷率が１２５％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１２５％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。負荷率が再度１２５％になると、保持された時間から再度計測を開始する動作を行う。負荷率が１００％未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる動作が行われる。また、図１３の破線aに示すように負荷率が変動して、１２５％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である５５分に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電の遮断が行われる。
【００５８】
１５０％計測タイマは、図１３に示すように、負荷率が１５０％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１５０％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１３の破線ｂに示すように負荷率が変動して、１５０％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である３０分に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００５９】
１９１％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が１９１％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１９１％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ａに示すように負荷率が変動して、１９１％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である１分５０秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００６０】
４００％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が４００％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上４００％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ｂに示すように負荷率が変動して、４００％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である２０秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００６１】
５００％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が５００％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上５００％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ｃに示すように負荷率が変動して、５００％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である３秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。なお、図１４では、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの計測値は、表示の都合上図示されていないが、これらのタイマの計測も並行して行われている。
【００６２】
表示駆動部２４は、信号処理部３２から出力される制御信号によって過負荷表示灯２４ａ〜２４ｄを点灯駆動する回路であり、１２５％過負荷表示灯２４ａ、１５０％過負荷表示灯２４ｂ、１９１％過負荷表示灯２４ｃ、４００％過負荷表示灯２４ｄの４個の過負荷表示灯を備えている。過負荷表示灯２４ａ〜２４ｄについては、図１に示すようなケース１１が用いられる場合は、その前面に取り付けられる。
【００６３】
信号出力部３４は、信号処理部３２の制御によって外部へ制御信号を出力する回路であり、信号出力コネクタ３６の端子３６ａを介して、負荷の一部の駆動を強制的に停止させる停止信号を出力し、端子３６ｂを介して負荷の力率補正信号を出力し、端子３６ｃ，３６ｄ，３６ｅを介して警報信号を外部へ出力する機能を有するものである。さらに、信号出力部３４は、実施例２のように信号入出力部とすることで設定入力装置５１からの設定信号を信号処理部３２に入力することにも対応できる。
【００６４】
信号出力部３４から出力される停止信号は、過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間内に定められる遮断回避時刻に至ったときに、所定の停止時間だけ出力される。上記表２で示すように、１２５％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は５５分であり、遮断回避時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、図１５に示すように、負荷率が１２５％以上となる時間が、１２５％計測タイマの計測によって５０分に至ると、信号出力部３４から停止信号が３分間出力される。１５０％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は３０分であり、遮断回避時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、負荷率が１５０％以上となる時間が、１５０％計測タイマの計測によって２５分に至ると、信号出力部３４から停止信号が３分間出力される。また、負荷率が１９１％以上の範囲では、負荷率が１９１％以上となった時点で遮断回避時刻に設定されているので、負荷率が１９１％以上になって時点で直ちに停止信号が出力される。
【００６５】
停止信号が出力されると、一部の負荷の駆動が強制的に停止され、これによって、図１５に示すように、通電電流値が定格電流値未満に低下すると、３分後に停止信号の出力が解除されて駆動が強制停止された負荷への通電が再開される。しかし、図１５の波線ａで示すように、停止信号の出力によっても通電電流値が定格電流値未満に低下しないときは、３分後に繰り返して停止信号が出力され、過負荷判別時間（５５分）に至るまでに通電電流値が定格電流値未満に低下しないときは、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号が出力されて通電が遮断される。なお、実施例３では、電磁遮断回路１７の通電が遮断されたときに、リセットスイッチ１８を操作して通電再開操作を行うと、３分間の待機時間が経過した後、通電が再開されるようになっており、通電停止後に直ちに通電を再開すると内部機器の破損を生じやすい装置に対する保護が図られている。
【００６６】
また、力率補正信号は、負荷率が１００％以上になったことを信号処理部３２で検知したときに出力が開始され、負荷率が９０％以下になったときに出力が停止される。力率補正信号は、後述するように、負荷に並列に進相コンデンサを接続するための制御信号として用いられ、負荷率が高い場合の消費電力を効果的に削減することが可能である。警報信号は、過負荷計測タイマ２３の時間計測値が過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間内に定められる警報開始時刻に至った後に継続して出力される。上記表２で示したように、１２５％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は５５分であり、警報開始時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、負荷率が１２５％以上になる時間が１２５％計測タイマの計時によって５０分に至った時点で信号出力部３４から１２５％警報信号が出力される。警報信号については、１５０％の過負荷判別閾値、１９１％の過負荷判別閾値に対しても同様である。
【００６７】
なお、シリアル伝送部３５については、信号処理部３２の処理によってメモリ部３３に記憶された後述する過負荷判別閾値毎の過負荷判別時間、及び過負荷判別時前の通電電流値データを、シリアル伝送によって上位制御装置は出力する機能を有するものであるが、加えて実施例１のようにパソコン４０からの入力を処理して信号処理部３２に入力することにも対応できる。
【００６８】
次に、実施例３に係る電子ブレーカ１の「電力効率利用機能」について簡単に説明する。図１６は、電子ブレーカ１を採用した敷設例であり、外部から引き込まれる三相交流電源の電源線２（２ａ〜２ｃ）が、電子ブレーカ１の電源接続端子１２に接続されると共に、負荷側に繋がる負荷電源線３（３ａ〜３ｃ）が電子ブレーカ１の負荷接続端子１３に接続される。負荷電源線３（３ａ〜３ｃ）には、負荷としてエアコンＬ１，Ｌ２と電動機Ｍ１，Ｍ２が接続されている。信号出力コネクタ３６の端子３６ａに繋がる配線４がエアコンＬ１，Ｌ２に並列に接続される。
【００６９】
また、負荷電源線３が力率補正装置６１に接続され、信号出力コネクタ３６の端子３６ｂに繋がる配線５が力率補正装置６１に接続される。力率補正装置６１は、同一容量の３個の進相コンデンサにより構成されており、負荷電源線１３ａ，１３ｂ、負荷電源線１３ｂ，１３及び負荷電源線１３ｃ，１３ａの間に各進相コンデンサを同時に着脱する制御を行う。これらの進相コンデンサの着脱は、制御回路３１から出力される力率補正信号に応じて行われ、力率補正信号が出力される期間は、各進相コンデンサが負荷電源線３に接続され、力率補正信号が停止する期間は、進相コンデンサが切り離される。なお、電子ブレーカ１は、信号出力コネクタの端子３６ｃ〜３６ｅを介して警報信号を出力可能なようになっている。図１６に示すように、必要に応じて端子３６ｃ〜３６ｅに繋がる破線で示す配線６を警報装置６２に接続することにより、通電の遮断前から警報報知を行うことが可能である。警報装置６２は、制御回路３１から出力される警報信号によってブザーを駆動するようになっている。
【００７０】
次に、電子ブレーカ１の制御動作について、図１２，図１６及び図１７を用いて簡単に説明する。図１７は、負荷変動率が１９１％未満で変動した場合の動作を示す説明図である。以下の説明では、警報装置を接続せず、エアコンＬ１，Ｌ２への停止信号を出力して遮断回避制御を行う場合について説明する。
【００７１】
図１７に示すように、負荷率が１００％未満の状態では、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの時間計測は行われない。負荷率が１２５％以上になると、１２５％計測タイマは時間計測を開始し、１２５％以上の負荷率の継続に伴って計測時間は増大する。しかし、負荷率が一旦１００％未満に低下すると、信号処理部３２によって１２５％計測タイマの計測値はリセットされる。負荷率が再度１２５％以上になると、１２５％計測タイマはリセットされた状態から再び時間計測を開始し、その後、負荷率が１００％以上１２５％未満になるとそれまでの時間計測値を保持する。続いて、負荷率が１５０％以上になると、１２５％計測タイマは保持された時間計測値から引き続いて時間計測を再開すると共に、１５０％も計測タイマも時間計測を開始する。その後、負荷率が１００％以上１２５％未満に低下すると、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマは各々の時間計測値を保持する。
【００７２】
以上のように、１２５％計測タイマは、負荷率が１２５％以上の時間を計測し、負荷率が１００％以上１２５％未満に低下したときは時間計測値を保持する積算動作を行う。１５０％計測タイマは、負荷率が１５０％以上の時間を計測し、負荷率が１００％以上１５０％未満に低下したときは時間計測値を保持する積算動作を行う。その後、１２５％計測タイマの時間計測値が５０分に至ると、信号処理部３２は信号出力部３４を制御して停止信号を出力する。それにより、エアコンＬ１，Ｌ２の駆動が強制的に停止され、負荷率が１００％未満に低下することになる。これにより１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマは信号処理部３２によって各々の時間計測値がリセットされる。停止信号は、３分間継続して出力され、その期間はエアコンＬ１，Ｌ２の駆動が強制的に停止されたままである。３分後に停止信号の出力が解除されると、エアコンＬ１，Ｌ２は直ちに停止が解除されて駆動が開始される。この場合、エアコンＬ１，Ｌ２は停止信号によって３分間だけ強制的に停止されるので、停止信号の解除に伴って直ちに駆動を開始しても、コンプレッサなどに負担がかかることがなく、事故の発生を未然に防止することが可能である。
【００７３】
以上に説明したように、実施例３の電子ブレーカ１によれば、通電が遮断される状態に至る前に、遮断回避制御によって自動的に負荷の一部を停止させて通電の遮断を回避することができる。また、力率補正装置６１を付加することにより、負荷率に応じた力率補正を容易に行うことができ、高負荷率における電力消費を効果的に削減することができる。その結果、電子ブレーカ１によれば、ＪＩＳ規格を守りつつ最大限に近い電力を負荷へ安定して供給することができ、しかも、電力コストの低減を図ることが可能になる。なお、警報装置６２を付加することにより、通電が遮断された状態に至る前から警報報知を行うことができ、警報報知に応じて負荷の一部を停止させて通電の遮断を効果的に回避することが可能になる。
【００７４】
実施例３においては、電子ブレーカ１の信号処理部３２が上記「電力効率利用機能」を行いつつ、同時に図５，図６に示す「感震制御プログラム」を実行し続けている。そのため、地震等が発生した場合は、「感震制御プログラム」の実行により、揺れ継続時間設定値Ｊsの計時終了後の震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉs以上のとき、遮断制御部３２は電磁遮断回路１７の停止信号を出力し、電磁遮断回路１７の電磁力によって機械的なラッチを解除して電源からエアコンｌ１，ｌ２への通電を遮断することができる。
【００７５】
以上のように、実施例３によれば、他の機能として上記「電力効率利用機能」を備えた従来の電子ブレーカ１に対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータ４０から震度及び揺れ継続時間の設定値を簡単に入力することができる。その結果、実施例３においては、従来の電子ブレーカ１に対して簡易に震度及び揺れ継続時間の設定値の入力および変更を行うことができる感震機能を付加することができるため、電子ブレーカとしての機能をさらに高めることができる。なお、実施例３においては、他の機能として「電力効率利用機能」を備えた電子ブレーカが対象となっているが、その他の制御機能を備えた制御回路（ＣＰＵ）を含む電子ブレーカに対しても本発明に係る感震機能を付加することも可能である。また、震度及び揺れ継続時間の設定値の入力については、上記パソコン４０からの入力に代えて、実施例２に示す設定値入力装置５１を信号出力コネクタ３６に接続して入力を行うことも可能である。
【００７６】
なお、上記実施例１〜３においては、震度基準値について、遮断制御部３２のタイマによる揺れ継続時間の設定値の計時中における震動波の全ての波高値ｇhx、及び波底値ｇlxについて所定の補正が行われ、さらに三次元にベクトル的に合成され、この三次元データを用いて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出される。さらに、算出震度Ｇhi,Ｇljのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについての平均値が求められ、この平均値が震度基準値Ｉkとされているが、これに限るものではない。例えば、震度基準値として、揺れ継続時間の設定値の計時中における震度の最大値、計時開始時の震度、計時終了時の震度等を採用することも可能である。これによれば、上記方法に比べて震度基準値の精度は劣ることにはなるが、震度基準値の採用が簡易になるため、そのためのコストが削減される効果は得られる。
【００７７】
つぎに、実施例４について説明する。
実施例４は、感震ブレーカ７０における震度及び揺れ継続時間の設定値の入力について、上記実施例１〜３のようにパソコン４０や設定値入力装置５１を用いることなく、制御装置７１の記憶部３３に記憶された「感震制御プログラム」に震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsを含ませるようにしたものである。感震ブレーカ７０は、図１８に示すように、制御装置７１が、遮断制御部７２、記憶部３３、電源回路３８のみを備えるものである。その他の電源接続端子１２、負荷接続端子１３、通電線１４、バイメタル遮断回路１５、電磁遮断回路１７、避雷回路１９、震度検出部２５、外部電源コネクタ３９については、実施例１，２と同様である。
【００７８】
実施例４においても、実施例１〜３と同様に、遮断制御部３２のタイマ部による揺れ継続時間設定値Ｊsの計時中における感震信号の波高値と波底値を検知し、波高値と波底値に所定の係数を掛け合わせて補正し、これらについて三次元に合成し、この三次元データを用いて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出される。さらに、この算出震度Ｇhi,Ｇljのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについての平均値が求められ、平均値を震度基準値とすることにより、震度基準値が気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値となる。しかも、この震度基準値の演算方法が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて簡易な方法であるため、震度基準値の演算のために高性能で高価なＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価なＣＰＵで十分である。
【００７９】
その結果、実施例４においても、感震ブレーカ７０を通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。なお、実施例４においては、震度及び揺れ継続時間の設定値が予め「感震制御プログラム」に含まれているため、設定値を自由に選択したり変更することができない不便さはあるが、設定値を一定にしても問題のないような用途への使用には問題はない。
【００８０】
なお、上記各実施例については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，５０，７０…感震ブレーカ、１１…ケース、１２…電源接続端子、１３…負荷接続端子、１４…通電線、１５…バイメタル遮断回路、１６…レバースイッチ、１７…電磁遮断回路、１８…リセットスイッチ、２１…電流検知回路、２５…震度検出部、２６…三軸加速度センサ、２７…演算増幅回路、３１，７１…制御装置、３２，７２…遮断制御部、３３…記憶部、３４…信号入出力部、３５…シリアル伝送部、３６，３７…入力コネクタ、４０…パソコン、５１…設定値入力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月24日(2016.10.24)
【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】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
震度及び揺れ継続時間の値を設定して設定値信号として出力できるコンピュータが接続可能にされており、該コンピュータからの該設定値信号を受信するための受信部と、
前記受信部を経て入力された前記震度及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、前記震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部とを備え、
前記震度設定値及び揺れ継続時間設定値が、前記受信部に接続された前記コンピュータにより入力され、
前記震度基準値が、前記タイマ部による前記揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値である
ことを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項２】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の感震ブレーカ。
【請求項３】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している複数のオンオフ切替可能な設定スイッチと、該設定スイッチを第１設定経路と第２設定経路に切替可能な設定切替スイッチとにより構成されており、前記設定切替スイッチにより第１設定経路に切り替えられているときは前記設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する震度を震度設定値信号として出力し、前記設定切替スイッチにより第２設定経路に切り替えられているときは前記設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する揺れ継続時間を揺れ継続時間設定値信号として出力する設定値入力装置と、
前記設定値入力装置の第１設定経路からの震度設定値信号を受信し、前記第２設定経路からの揺れ継続時間設定値信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部を経て入力された震度設定値及び揺れ継続時間設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、前記震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、
を備えたことを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項４】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項３に記載の感震ブレーカ。
【請求項５】
前記震度基準値が、前記タイマ部による前記揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値であることを特徴とする請求項３又は４に記載の感震ブレーカ。
【請求項６】
前記設定値入力装置を別体とし、該設定値入力装置を前記信号受信部に着脱自在に接続可能としたことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の感震ブレーカ。
【請求項７】
電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、
揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、
震度の設定値及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、
前記震度検出部からの感震信号を受けて前記タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、該タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、該揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される前記感震信号について、該感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて震度値を算出し、該震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値を算出することにより震度基準値を求め、該震度基準値と前記設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、該震度基準値が該震度設定値より大きい時に前記遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、
を備えたことを特徴とする感震ブレーカ。
【請求項８】
前記震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、該三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることを特徴とする請求項７に記載の感震ブレーカ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震の揺れを感知して負荷への通電を自動的に切断することができる感震ブレーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の感震ブレーカとしては、例えば特許文献１に示す地震時の電源自動遮断装置が知られている。この電源自動遮断装置は、地震動によって地震感知器が作動し、その出力がタイマに入力されると、タイマにおいて予め設定したタイマ機能がスタートし、その設定時間が経過するとタイマは出力してブレーカに入力し、ブレーカが作動してそれに結線されている屋内の電気系統を遮断するというものである。
【０００３】
ところで、地震の震度と建物の揺れの程度については、地盤の強弱等によって異なるものであり、またどの程度の震度や揺れの継続時間を目安として電源を切断するかどうかは、使用している負荷の重要度などによっても違ってくる場合が多い。また、一旦設定された震度や揺れ継続時間についても、上記理由によって不都合になり、より好ましい値に変更したいようになることもある。しかし、上記電源自動遮断装置によれば、震度や揺れ継続時間の設定が画一的であり、簡単に変更することが困難であった。そのため、感震ブレーカの使用者の希望に応じた震度設定や揺れ継続時間の設定や、一旦設定された値の設定変更を簡単に行うことができず、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００４】
また、上記電源自動遮断装置によれば、地震動によって地震感知器が作動するとあるように、地震の最初の震動を判断基準となる震度としているが、これでは続く震動の変化を判断することがない。そのために、所定期間内の全体の震動を十分に把握することなくブレーカを作動させることになるため、不十分な判断に基づくブレーカによる不適切な電源遮断が行われて、装置の使用者に不測の不利益を与えるおそれがある。地震震度についての適正な基準としては、国土交通省の気象庁により決められている計測震度が適正なものとされており、これに従えば震度の判断が適正に行われるとされている。気象庁による計測震度の算出方法は、以下の内容となっている。
【０００５】
１．ディジタル加速度記録成分（水平動２成分、上下動１成分）のそれぞれのフーリエ変換を求める。
２．地震波の周期による影響を補正するフィルターを掛ける。
３．逆フーリエ変換を行い、時刻歴の波形に戻す。
４．得られたフィルター処理済みの３成分の波形をベクトル的に合成する。
５．ベクトル波形の絶対値がある値ａ以上となる時間の合計を計算したとき、これがちょうど０．３秒となるようなａを求める。
６．上記ａを、Ｉ＝２ｌｏｇ（ａ）＋０．９４により計測震度Ｉを計算する。
この計測震度Ｉに基づいて、地震情報等で発表される震度階級が決められている。例えば、計測震度が５．０以上５．５未満で震度階級が５強とされ、このようにして震度階級が、０，１，２，３，４，５弱、５強、６弱、６強、７の１０段階に定められている。
【０００６】
しかし、上記気象庁による計測震度の算出方法は非常に複雑であり、高速で演算処理を行おうとすると、８ビットのような低性能なＣＰＵでは無理であり、１６ビットのような高性能で高価なＣＰＵが必要になる。このような高価なＣＰＵを、広く一般に使用されている電子ブレーカに搭載することになると、電子ブレーカの価格も高価になるため、一般での使用が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２５７６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決しようとするものであり、震度及び揺れ継続時間の設定や一旦設定された震度設定値及び揺れ継続時間設定値の設定変更を簡単に行うことができる感震ブレーカを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、気象庁による信頼性の高い計測震度に準じた計測震度の算出を安価な手段で実現できる感震ブレーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の特徴（請求項１の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、震度及び揺れ継続時間の値を設定して設定値信号として出力できるコンピュータが接続可能にされており、コンピュータからの設定値信号を受信するための受信部と、受信部を経て入力された震度及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部とを備え、震度設定値及び揺れ継続時間設定値が、受信部に接続されたコンピュータにより入力され、震度基準値が、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中において検出される感震信号について、感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正され、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値であることにある。
【００１０】
本発明においては、予め震度及び揺れ継続時間の設定に係るプログラムが格納されたコンピュータを感震ブレーカの受信部に接続し、コンピュータの入力部から所望の震度及び揺れ継続時間を入力することにより、コンピュータで信号処理されて震度及び揺れ継続時間の設定値信号として送信され、受信部を経て感震ブレーカの設定値記憶部に記憶される。また、一旦設定された震度や揺れ継続時間について、種々の理由によって不都合になったときでも、コンピュータを用いて好ましい値に簡単に設定値を変更することができる。
【００１１】
そのため、本発明によれば、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカに対して、それぞれに応じた適正な震度及び揺れ継続時間の設定値を簡単に入力することができる。また、一旦設定された震度及び揺れ継続時間の設定値について、種々の理由により実情に合わなくなり設定値の変更を希望する場合でも、受信部にコンピュータを接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。その結果、本発明においては、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。さらに、他の機能を備えた従来の電子ブレーカに対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータから震度及び揺れ継続時間の設定値を入力することができるために、従来の電子ブレーカに対して簡易に感震機能を付加することができ、その機能を高めることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、例えば、図８に示すように、揺れ継続時間の設定値Ｊsの計時中に、震動波の全ての波高値ｇhi、及び波底値ｇljが読み取られ、これらの値について所定の係数を掛け合わせてデータの補正が行われ、波底値についての絶対値が求められる。この補正データに基づいて震度が算出され、算出震度のうちの所定の閾値以上のものについて平均値が求められ、震度基準値とされる。所定の係数とは、震度基準値を気象庁の震度データに合わせるために、実験的に決められたものである。
【００１３】
このように求められた震度基準値は、気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値になることが、本件発明者の実験により確かめられている。しかも、このような震度基準値の算出は、気象庁による複雑な計測震度の演算方法に比べて格段に簡易である。そのため、本発明によれば、震度基準値の演算のために高性能で高価なＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価なＣＰＵで十分である。その結果、本発明においては、感震ブレーカを通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【００１４】
本発明において、震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されることが好ましい。このように、震度の検出に三軸加速度センサを用いることにより、揺れについての水平動２成分と上下動１成分の３成分を検知することができ、これら３成分をベクトル合成処理することにより精度の良い震度検知が可能になる。
【００１５】
本発明の他の特徴（請求項３の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している複数のオンオフ切替可能な設定スイッチと、設定スイッチを第１設定経路と第２設定経路に切替可能な設定切替スイッチとにより構成されて、設定切替スイッチにより第１設定経路に切り替えられているとき設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する震度を震度設定値信号として出力し、設定切替スイッチにより第２設定経路に切り替えられているとき設定スイッチのうちのオンされたスイッチに該当する揺れ継続時間を揺れ継続時間設定値信号として出力する設定値入力装置と、設定値入力装置の第１設定経路からの震度設定値信号を受信し、第２設定経路からの揺れ継続時間設定値信号を受信する信号受信部と、信号受信部に入力された震度設定値及び揺れ継続時間設定値を記憶する設定値記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、震度検出部からの感震信号に基づいて震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、を備えたことにある。
【００１６】
本発明においては、設定スイッチのうちの所望の震度に該当するものをオンにし、設定切替スイッチにより第１設定経路に接続させることにより、所望の震度信号が第１設定経路を経て設定値記憶部に震度設定値として記憶される。次に、設定スイッチのうちの所望の揺れ継続時間に該当するものをオンにし、設定切替スイッチにより第２設定経路に接続させることにより、所望の揺れ計測時間信号が第２設定経路を経て設定値記憶部に揺れ継続時間設定値として記憶される。このように、本発明では、所望の震度あるいは揺れ継続時間に対応する設定スイッチをオンにさせ、設定切り替えスイッチにより第１及び第２設定経路の切り替えを行うことにより、簡単に所望の震度及び揺れ継続時間を選択して設定することができる。
【００１７】
その結果、本発明においても、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。
【００１８】
また、本発明においては、震度検出部を、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成することが好ましい。さらに、本発明において、震度基準値を、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中における、感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正された値に基づいて算出された震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値とすることが好ましい。
【００１９】
また、本発明においては、設定値入力装置を別体とし、設定値入力装置を信号受信部に着脱自在に接続可能とすることもできる。これにより、震度及び揺れ継続時間の設定入力や設定値の変更の時には、設定入力装置を感震ブレーカに接続すればよいため、感震ブレーカが簡易かつ安価にされる。
【００２０】
本発明のその他の特徴（請求項７の発明に相当）は、電源側と負荷側とに接続される通電線に介装されて、電源から負荷への通電電流を遮断する電流遮断回路と、揺れを検出して揺れの強さを表す感震信号として出力する震度検出部と、震度の設定値及び揺れ継続時間の設定値を記憶する設定値記憶部と、揺れ継続時間の設定値を計時するタイマ部と、震度検出部からの感震信号を受けてタイマ部による揺れ継続時間設定値の計時を開始させ、タイマ部による揺れ継続時間設定値の計時終了を受けて、揺れ継続時間の設定値の計時中における感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて震度値を算出し、震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値についての平均値を算出することにより震度基準値を求め、震度基準値と設定値記憶部に記憶された震度設定値とを比較し、震度基準値が震度設定値より大きい時に遮断回路により通電電流を遮断させるように制御する遮断制御部と、を備えたことにある。また、震度検出部が、揺れを検出する三軸加速度センサと、三軸加速度センサのインピーダンス変換を行う演算増幅回路とにより構成されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、パソコンやスイッチ式の設定値入力装置を採用したことにより、簡単に適正な設定や設定変更が可能になり、感震ブレーカの使い勝手が高められる。さらに、他の機能を備えた従来の電子ブレーカに対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータから震度及び揺れ継続時間の設定値を入力することができるために、従来の電子ブレーカに対して簡易に感震機能を付加することができ、その機能を高めることができる。
【００２２】
また、本発明においては、震度基準値を、タイマ部による揺れ継続時間の設定値の計時中に検出された感震信号の波高値と波底値の絶対値に所定の係数を掛け合わせて補正し、補正した値に基づいて算出した震度値のうちの予め定めた閾値以上の震度値の平均値とすることにより、気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて格段に簡易な方法で安価に得られる。そのため、本発明によれば、感震ブレーカを通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る感震ブレーカを示す正面図である。
【図２】同感震ブレーカを示す側面図である。
【図３】同感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図４】同感震ブレーカのレバースイッチの動作を示す説明図である。
【図５】同感震ブレーカの制御装置により実行される「感震制御プラグラム」のフローチャートの一部である。
【図６】同「感震制御プラグラム」のフローチャートの一部である。
【図７】実施例１に係る感震ブレーカに接続されるパソコンの震度設定画面を示す正面図である。
【図８】実施例１に係る地震震動の波形の処理方法を説明するための説明図である。
【図９】実施例２に係る感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図１０】同感震ブレーカの設定値入力装置を概略的に示す正面図である。
【図１１】同感震ブレーカの設定値入力装置の回路構成を示す回路図である。
【図１２】実施例３である従来の電子ブレーカに本発明の感震ブレーカの機能を組み込んだ感震機能付き電子ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【図１３】同感震機能付き電子ブレーカに内蔵される過負荷計測タイマのうち、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの動作を通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１４】同感震機能付き電子ブレーカに内蔵される過負荷計測タイマのうち、１９１％計測タイマ、４００％計測タイマ、及び５００％計測タイマの動作を通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１５】同感震機能付き電子ブレーカから出力される停止信号の出力タイミングを通電電流に対応させて示す説明図である。
【図１６】同感震機能付き電子ブレーカの接続例を示すブロック回路図である。
【図１７】負荷率が１９１％未満の範囲で変動した場合の感震機能付き電子ブレーカの動作を示す説明図である。
【図１８】実施例４に係る感震ブレーカの回路構成を示すブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３は、実施例１である感震ブレーカ１０の概略構成を正面図、側面図及びブロック回路図により示したものである。感震ブレーカ１０は、図１，図２に示すように、縦長直方体形状の中空のケース１１を有しており、前面１１ａの上端側に外部から引き込まれる電源線を接続する３個の電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）を横方向に並べて設けており、また底面１１ｂには負荷へつながる負荷側線を接続する３個の負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）を横方向に並べて下方に突出して設けている。前面１１ａの中央には、後述するバイメタル遮断回路１５に設けられるレバースイッチ１６が取り付けられており、レバースイッチ１６の左方には後述する電磁遮断回路１７の通電遮断を復旧させる手動押圧式のリセットスイッチ１８が設けられている。ケース１１の左側面１１ｃ下方には、図２に示すように、後述するパソコン４０のケーブルが接続される入力コネクタ３７及び、後述する信号入出力部３４に繋がる入力コネクタ３６が設けられている。
【００２５】
ケース１１の内部には、図３に示すように、電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）と負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）との間をつなぐ通電線１４（１４ａ〜１４ｃ）が配設されている。通電線１４にはバイメタル遮断回路１５と避雷回路１９と電磁遮断回路１７が直列に配設されている。バイメタル遮断回路１５は、通電線１４を流れる電流をバイメタルによって熱エネルギーとして検知することにより、過負荷状態に至ったときに機械的に通電を遮断する動作を行う。バイメタル遮断回路１５は、図４（ａ）に示すように、レバースイッチ１６を手動で上端まで移動させることにより機械的にラッチされて通電状態となる。過負荷によってバイメタルが作動してラッチが解除されると、図４（ｂ）に示すように、レバースイッチ１６は自動的に上端から中央部へ移動したトリップ状態となり通電が遮断される。通電を再開させる場合は、図４（ｃ）に示すように、手動でレバースイッチ１６を一旦下端まで移動させた後に再度上端まで移動させてラッチさせる。
【００２６】
避雷回路１９は、通電線１４に雷などの高圧のサージ電圧が印加されると通電線１４を接地側に接続してサージ電流を接地し、サージ電圧の印加が解除されると絶縁を回復保持する機能を備えている。電磁遮断回路１７は、電磁力によって機械的なラッチを解除して通電を遮断するものであり、後述する遮断制御部３２から出力される制御信号に制御されて作動する。電磁遮断回路１７は、リセットスイッチ１８を手動操作することにより通電遮断状態から通電状態に戻される。
【００２７】
ケース１１内には、揺れを感知して感震信号を出力する震度検出部２５が設けられている。震度検出部２５は、揺れの強さを感知する三軸加速度センサ２６と、演算増幅回路（OP AMP）２７とにより構成されている。三軸加速度センサ２６は、互いに直交する水平二方向と垂直方向の揺れを同時に精度よく検知することができる。演算増幅回路２７は、電圧フォロアとして機能し入出力のインピーダンス変換を行うものである。
【００２８】
ケース１１内には、制御装置３１が設けられている。制御装置３１は、遮断制御部３２、記憶部３３、信号入出力部３４、シリアル伝送部３５及び各部に給電を行う電源回路３８とを備えている。遮断制御部３２は、ＣＰＵを備えており、記憶部３３のＲＯＭに格納された図５，図６に示す「感震制御プログラム」によって行う感震時の通電遮断の制御を含めた各種の信号処理を行うものである。また、遮断制御部３２は、内蔵するカウンタを制御して後述する揺れ継続時間Ｊを計測するタイマ部としての機能を備えている。なお、タイマ機能については、遮断制御部３２に設ける代わりに、遮断制御部３２により制御される計測タイマを別途設けてもよい。記憶部３３は、遮断制御部３２で実行される「感震制御プログラム」等を格納したＲＯＭと、後述する震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊs、感震信号ｇの波高値と波底値を適正な値に補正するための補正係数α等を記憶する設定値記憶部としての機能を含めた信号処理中のデータ等を一時的に格納するＲＡＭとを備えている。
【００２９】
なお、上記補正係数αについては、震度検出部２５とコンピュータを用いて予め実験で求められたものである。決められた種々の大きさの震度の震動を与え、震度基準値を算出して気象庁の計測震度と比較しつつ、震度基準値が計測震度に合うように試行錯誤しつつ決められた値である。
【００３０】
信号入出力部３４は、外部からの入力信号を遮断制御部３２に入力する回路である。信号入出力部３４は、入力コネクタ３６（３６ａ〜３６ｇ）を介して６種類の入力信号を遮断制御部３２に入力させるものである。なお、信号入出力部３４については、必要に応じて省略することができる。シリアル伝送部３５は、入力コネクタ３７を介して後述するパソコン４０からの入力信号を処理して遮断制御部３２に入力するものである。電源回路３８は通電線１４ａ，１４ｃに接続されて、電源電圧をトランスで降圧し、整流及び平滑して略２４ｖの直流電圧を得る回路であり、制御装置３１及び電磁遮断回路１７へ直流電圧を供給するようになっている。電源回路３８には、外部へ電源を供給するための外部電源コネクタ３９が接続されている。
【００３１】
所望の震度と揺れ継続時間を設定入力するためのパソコン４０は、感震ブレーカ１０とは別個に設けられたコンピュータであり、設定値入力用プログラムがＲＡＭに格納されており、図７に示すように、表示部に設定用画面４１を表示できるようになっている。設定用画面４１には、震度設定部４２と、揺れ時間設定部４３と、書込キー４４、読込キー４５、終了キー４６及び機能停止キー４７が設けられている。震度設定部４２は震度５．５〜６．８までの０．１刻みの１４段階の震度を設けており、揺れ時間設定部４３は３〜７秒までの１秒刻みの５段階の時間を設けている。書込キー４４は震度と揺れ継続時間の設定入力を開始させるものであり、読込キー４５は設定入力の読み込みを開始させるものであり、終了キー４６は設定入力操作を終了させるものである。機能停止キー４７は、パソコン４０の震度と揺れ継続時間の設定入力機能を停止させるものである。
【００３２】
次に、実施例１に係る感震ブレーカ１０の動作について説明する。
まず、パソコン４０が、入力コネクタ３７に接続され、設定値入力用プログラムが立ち上げられ、同時に感震ブレーカ１０の電源が投入される。パソコン４０の設定用画面４１を見ながら、使用者により目標となる震度と揺れ継続時間の設定値の入力が行われる。まず、書込キー４４がクリックされ、震度設定部４２の所望の震度（図７では震度６．０）がクリックされ、続いて揺れ時間設定部４３の所望の時間（図７では３秒）がクリックされ、続いて読込キー４５がクリックされて、入力された震度と時間がパソコン４０に読み込まれる。その後、終了キー４６をクリックすることにより、入力された目標となる震度と揺れ継続時間の設定値の入力が終了し、設定信号が出力される。設定信号は入力コネクタ３７に入力され、シリアル伝送部３５において処理されて遮断制御部３２に入力され、遮断制御部３２によって記憶部３３に震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsとして記憶される。
【００３３】
遮断制御部３２は、図５，図６に示す「感震制御プログラム」の実行をステップ１０（以下、Ｓ１０のように記す。）にて開始し、ＲＡＭに記憶された震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsを読み込み（Ｓ１１〜Ｓ１２）、震度検出部２５からの感震信号ｇの有無を検知する(Ｓ１３)。地震等の大きな振動があると、図７に示すように、感震信号ｇが入力され、遮断制御部３２は内臓のタイマにより揺れ継続時間Ｊを０にリセットして計時を開始する（Ｓ１４）。つづいて、震動波の波高値ｇhi、波底値ｇljに係るインデックスｉ，ｊが「１」にセットされ、震度閾値Ｇ0が読み込まれる（Ｓ１５，Ｓ１６）。震度閾値Ｇ0は、低過ぎる震度計測値を削除するためのものであり、震度設定値Ｉsに応じて決められる。本実施例では、震度設定値Ｉsが「６」に設定されていることから、「５」に決められている。
【００３４】
つぎに、震動波の波高値ｇhiが読み取られ、波高値ｇhiについて上記補正係数αによる補正が行われ、さらに補正値α・ｇhiについて三次元ｘｙｚのベクトル的な合成α・ｇhiＩＩＩが行われる（Ｓ１７〜Ｓ１９）。つぎに、震動波の波底値ｇljが読み取られ、波底値ｇljについて補正係数αによる補正が行われる（Ｓ２０，Ｓ２１）。さらに、補正値α・ｇljについて三次元ｘｙｚのベクトル的な合成α・ｇljＩＩＩが行われ、合成値の絶対値｜α・ｇljＩＩＩ｜が算出される（Ｓ２２，Ｓ２３）。
【００３５】
つぎに、上記合成値α・ｇhiＩＩＩを用いて、下記数１に基づいて震度Ｇhiが算出される（Ｓ２４）。また、上記絶対値｜α・ｇljＩＩＩ｜を用いて、同様に数１を適用することにより、震度Ｇljが算出される（Ｓ２５）。
【００３６】
（数１）  Ｇhi＝２ｌｏｇ（α・ｇhiＩＩＩ）＋０．９４
【００３７】
つぎに、震度Ｇhiと閾値Ｇ0との大小が比較される（Ｓ２６）。震度Ｇhiが閾値Ｇ0より小さいときは、「ＮＯ」との判定のもとに、プログラムはＳ２７に移されてこの震度Ｇhiは削除され、その後、後述するＳ２８に移される。震度Ｇhiが閾値Ｇ0より大きいときは、「ＹＥＳ」との判定のもとにプログラムはＳ２９に移されて、震度Ｇhiが記憶部３３に記憶され、インデックスｉが「１」だけプラスされる（Ｓ３０）。つぎに、震度Ｇljと閾値Ｇ0との大小が比較される（Ｓ３１）。震度Ｇljが閾値Ｇ0より小さいときは、「ＮＯ」との判定のもとに、プログラムはＳ３２に移されてこの震度Ｇljは削除され、その後、Ｓ２８に移される。震度Ｇljが閾値Ｇ0より大きいときは、「ＹＥＳ」との判定のもとにプログラムはＳ３３に移されて、震度Ｇljが記憶部３３に記憶され、インデックスｊが「１」だけプラスされる（Ｓ３４）。つづいて、揺れ継続時間Ｊが揺れ継続時間設定値Ｊsになったかどうかが判定され（Ｓ２８）、揺れ継続時間Ｊが設定値Ｊsになるまで上記Ｓ１７〜Ｓ３４の実行が繰り返される。
【００３８】
遮断制御部３２は、内臓のタイマによる揺れ継続時間Ｊが揺れ継続時間設定値Ｊsに達すると（Ｓ２８）、プログラムをＳ３５に移して震度Ｇhi（ｉ＝１〜ｉ）と震度Ｇlj（ｊ＝１〜ｊ）の和Ｇを算出し、さらに和Ｇの平均値である震度基準値Ｉkを算出する（Ｓ３６）。その後、震度基準値Ｉkと震度設定値Ｉsとの大小が比較される（Ｓ３７）。震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉsより小さい場合、地震の規模が小さいと判断され、遮断制御部３２は震度基準値Ｉkを「０」にリセットした後（Ｓ３８）、プログラムをＳ１３に戻して、以下Ｓ１３〜Ｓ３７の実行を繰り返す。震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉsより大きいときは、地震の規模が大きく危険な状態であると判断され、遮断制御部３２は電磁遮断回路１７の停止信号を出力し、電磁遮断回路１７の電磁力によって機械的なラッチを解除して電源から負荷への通電を遮断し（Ｓ３９）、プログラムの実行を終了する（Ｓ４０）。
【００３９】
以上のように、実施例１においては、感震ブレーカ１０の入力コネクタ３７に別体のパソコン４０を接続し、パソコン４０に震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsを入力することにより、設定値信号が入力コネクタ３７及びシリアル伝送部３５を経て遮断制御部３２により記憶部３３に簡単に記憶させることができる。その結果、実施例１によれば、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカ１０に対して、それぞれに応じた適正な震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの設定を簡易に行うことができる。また、一旦設定された震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊsについて、実情に合わない等により変更を希望する場合でも、入力コネクタ３７にパソコン４０を接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。
【００４０】
その結果、実施例１によれば、地盤の強弱等によって異なる地震の震度と建物の揺れの程度の関係や、使用している負荷の重要度などよって異なる震度や揺れの継続時間の目安等を考慮した感震ブレーカ１０毎の震度設定や揺れ継続時間の設定について、簡単に適正な設定値の設定や設定値の変更が可能になるため、感震ブレーカ１０の使い勝手が高められる。
【００４１】
また、実施例１においては、遮断制御部３２のタイマによる揺れ継続時間の設定値Ｊｓの計時中に、震動波の全ての波高値ｇhi、及び波底値ｇljが読み取られ、これらの値について所定の係数αを掛け合わせてデータの補正が行われ、さらに三次元データに合成され、波底値についての絶対値が求められる。この三次元データについて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出され、さらに、算出震度Ｇのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについて平均値が求められ、この平均値が震度基準値Ｉkとされている。これにより、震度基準値が気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値となる。しかも、この震度基準値の演算方法が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて格段に簡易な方法であるため、震度基準値の演算のために高性能で高価な１６ビットのＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価な８ビットのＣＰＵで十分である。その結果、実施例１においては、感震ブレーカ１０を通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。
【００４２】
また、実施例１においては、震度検出部２５が、揺れを検出する三軸加速度センサ２６と、三軸加速度センサ２６のインピーダンス変換を行う演算増幅回路２７とにより構成されている。このように、震度の検出に三軸加速度センサ２６を用いることにより、揺れについての水平動２成分と上下動１成分の３成分を検知することができ、これら３成分をベクトル的に合成処理することにより精度の良い震度検知が可能になる。ただし、震度検出の精度が多少劣ってもよい場合には、三軸加速度センサに代えて他のセンサを用いることも可能であり、三軸加速度センサを用いた場合と比べて、震度検出部を安価に提供できる。
【００４３】
次に、実施例２について図９〜図１１を用いて説明する。実施例２に係る感震ブレーカ５０は、上記感震ブレーカ１０とほぼ同様の構成であり、震度及び揺れ継続時間の設定値の設定手段として、パソコン４０の代わりに設定値入力装置５１を用いたものである。図９に示すように、設定値入力装置５１は、入力コネクタ３６を介して信号入出力部３４に接続される。なお、実施例２において、シリアル伝送部３５については必要に応じて省略することができる。
【００４４】
設定値入力装置５１は、図１０、図１１に示すように、それぞれが互いに異なる震度及び揺れ継続時間に対応している５個の設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を第１設定経路Ｘ１と第２設定経路Ｘ２とに切替可能な１個の設定切替スイッチＴＳＷと、設定状態時に点灯するパイロットランプ５２と、設定スイッチ及び設定切替スイッチに接続されたリード線５３と、リード線５３をまとめて入力コネクタ３７に接続するための接続コネクタ５４とにより構成されている。各設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、オンオフ切替可能なトグルスイッチであり、夫々の震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの組み合わせは、下記表１のようになっている。第１設定経路Ｘ１と第２設定経路Ｘ２については、上記信号入出力部３４内において処理される。
【００４５】
【表１】
2017212856.tif 000024
【００４６】
設定切替スイッチＴＳＷは、３点切り替えのスプリングリターン式のトグルスイッチであり、上側の第１接点Ｉは上記第１設定経路Ｘ１に切り替えられるものであり、下側の第２接点ＩＩは上記第２設定経路Ｘ２に切り替えられ、また中間の第３接点ＩＩＩはニュートラルであり設定に関与しない接点となっている。
【００４７】
設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と設定切替スイッチＴＳＷを用いた震度及び揺れ貴族時間の設定方法について説明する。震度の設定については、設定切替スイッチＴＳＷを第３接点ＩＩＩにセットした状態で、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の内の所望の震度に対応するスイッチをオンにし、その後、設定切替スイッチＴＳＷを上側の第１接点Ｉに切り替えると、パイロットランプ５２が点灯し所定時間の経過後に消灯するが、これにより震度設定値Ｉsの設定が完了する。揺れ継続時間の設定については、設定切替スイッチＴＳＷを第３接点ＩＩＩにセットした状態で、設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５の内の所定の揺れ時間に対応するスイッチをオンにし、その後、設定切替スイッチＴＳＷを下側の第２接点ＩＩに切り替えると、パイロットランプ５２が点灯し所定時間の経過後に消灯するが、これにより揺れ継続時間設定値Ｊsの設定が完了する。
【００４８】
以上のように、実施例２では、所望の震度値と揺れ継続時間値に対応する設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ５のいずれかをオンにさせ、設定切替スイッチＴＳＷにより第１設定経路Ｘ１及び第２設定経路Ｘ２の切り替えを行うことにより、簡単に所望の震度及び揺れ継続時間を選択して設定することができる。その結果、実施例２においても、使用場所や使用対象の異なる多数の感震ブレーカ１０に対して、それぞれに応じた適正な震度設定値Ｉs及び揺れ継続時間設定値Ｊsの設定を簡易に行うことができる。また、一旦設定された震度設定値Ｉsや揺れ継続時間設定値Ｊsについて、実情に合わない等により変更を希望する場合でも、入力コネクタ３７にパソコン４０を接続して設定入力することにより簡単に設定値の変更を行うことが可能である。実施例２に係る感震ブレーカ５０の「感震制御」については、上記実施例１に示したものと同様に行われる。
【００４９】
なお、実施例２においては、震度と揺れ継続時間の設定値の入力に設定値入力装置５１が用いられているが、さらに実施例１のようにパソコン４０を入力コネクタ３７に接続できるようにしておき、必要に応じてパソコン４０からの設定も可能にしておくことができる。
【００５０】
次に、実施例３について説明する。
実施例３は、従来から使用されている他の目的の電子ブレーカについて、その機能を利用しつつ、実施例１に示す震度検出部２５と震度及び揺れ継続時間の設定を行うためのパソコン４０を適用することにより、従来の電子ブレーカに本発明に係る感震機能を持たせるようにしたものである。従来の電子ブレーカとしては、例えば株式会社ネオインターナショナル製の電子ブレーカ（特許第４４５７３７９号登録）を対象とすることができる。この電子ブレーカは、ＪＩＳ規格で定められた通電遮断性能を確保しつつ、定格容量に応じた最大限の電力を安定して供給できるようにした機能（以下、「電力効率利用機能」と記す。）を備えたものである。図１２は、この電子ブレーカに感震機能を加えた感震機能付き電子ブレーカ１（以下、電子ブレーカ１と記す。）の回路構成を示すブロック回路図である。
【００５１】
電子ブレーカ１は、図１２に示すように、電源接続端子１２（１２ａ〜１２ｃ）、負荷接続端子１３（１３ａ〜１３ｃ）、通電線１４（１４ａ〜１４ｃ）、レバースイッチ１６が取り付けられたバイメタル遮断回路１５、リセットスイッチ１８を有する電磁遮断回路１７、避雷回路１９、電流検知回路２１、震度検出部２５、制御回路（制御装置）３１を設けている。制御回路３１は、信号処理部（遮断制御部）３２、データテーブル２２、メモリ部（記憶部）３３、過負荷計測タイマ２３、表示駆動部２４、信号出力部（信号入出力部）３４、シリアル伝送部３５、電源回路３８を備えている。信号出力部３４には信号出力コネクタ（入力コネクタ）３６が接続され、シリアル伝送部３５には信号出力コネクタ（入力コネクタ）３７が接続され、電源回路３８には外部電源コネクタ３９が接続されている。なお、上記（）内は実施例１に係る感震ブレーカ１０における該当する部分の名称である。
【００５２】
これらの内で、電流検知回路２１、データテーブル２２、過負荷計測タイマ２３、表示駆動部２４を除いたものは、上記実施例１，２で示したものと同様の内容である。つまり、上記実施例１，２に係る感震ブレーカ１０，５０については、電子ブレーカ１の上記部分は共用できるのであり、さらに上記震度検出部２５と上記パソコン４０又は上記設定入力装置５１を加えて、信号処理部３２の処理構成を追加変更したり、記憶部３３の記憶内容を付加したりすることにより、電子ブレーカ１に本発明の感震機能を加えることができるのである。以下、電子ブレーカ１の上記共用部分以外の部分について簡単に説明する。
【００５３】
電流検知回路２１は、３個の変流器２１ａ，２１ｂ，２１ｃを各々通電線１４ａ，１４ｂ，１４ｃに接続して形成され、各通電線１４ａ〜１４ｃとの絶縁を維持しつつ各通電線１４ａ〜１４ｃを流れる電流に応じた検知信号を取り出す回路である。データテーブル２２は、不揮発性メモリで構成されており、電子ブレーカ１の定格電流領域に設定された５個の過負荷判別閾値と、過負荷判別閾値毎に設定された過負荷判別時間とを対応させて格納している。また、各々の過負荷判別時間内に定められる警報開始時刻及び遮断回避時刻も対応させてデータテーブル２２に格納されている。これらについては、下記表２に示される通りである。実施例３では、ＪＩＳ規格を考慮して過負荷判別閾値の一つを定格電流値の１９１％に設定している。
【００５４】
【表２】
2017212856.tif 000025
【００５５】
【表３】
2017212856.tif 000026
【００５６】
過負荷計測タイマ２３は、電流検知回路２１で検知された通電電流値を過負荷判別閾値と比較し、通電電流値が過負荷判別閾値以上となる時間を計測するタイマである。実施例３では、過負荷計測タイマ２３は、１２５％計測タイマ、１５０％計測タイマ、１９１％計測タイマ、４００％計測タイマ、及び５００％計測タイマの５個のタイマを内蔵している。１２５％計測タイマは、図１３に示すように、負荷率が１２５％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１２５％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。負荷率が再度１２５％になると、保持された時間から再度計測を開始する動作を行う。負荷率が１００％未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる動作が行われる。また、図１３の破線aに示すように負荷率が変動して、１２５％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である５５分に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電の遮断が行われる。
【００５７】
１５０％計測タイマは、図１３に示すように、負荷率が１５０％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１５０％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１３の破線ｂに示すように負荷率が変動して、１５０％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である３０分に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００５８】
１９１％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が１９１％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上１９１％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ａに示すように負荷率が変動して、１９１％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である１分５０秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００５９】
４００％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が４００％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上４００％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ｂに示すように負荷率が変動して、４００％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である２０秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。
【００６０】
５００％計測タイマは、図１４に示すように、負荷率が５００％以上の時間を積算するタイマであり、計測中に負荷率が１００％以上５００％未満に低下した場合には、計測した時間を保持する。通電電流値が定格電流値未満に低下したときは、信号処理部３２によって時間計測値がリセットされる。また、図１４の破線ｃに示すように負荷率が変動して、５００％計測タイマの計測時間が過負荷判別時間である３秒に至ると、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号を出力して通電が遮断される。なお、図１４では、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの計測値は、表示の都合上図示されていないが、これらのタイマの計測も並行して行われている。
【００６１】
表示駆動部２４は、信号処理部３２から出力される制御信号によって過負荷表示灯２４ａ〜２４ｄを点灯駆動する回路であり、１２５％過負荷表示灯２４ａ、１５０％過負荷表示灯２４ｂ、１９１％過負荷表示灯２４ｃ、４００％過負荷表示灯２４ｄの４個の過負荷表示灯を備えている。過負荷表示灯２４ａ〜２４ｄについては、図１に示すようなケース１１が用いられる場合は、その前面に取り付けられる。
【００６２】
信号出力部３４は、信号処理部３２の制御によって外部へ制御信号を出力する回路であり、信号出力コネクタ３６の端子３６ａを介して、負荷の一部の駆動を強制的に停止させる停止信号を出力し、端子３６ｂを介して負荷の力率補正信号を出力し、端子３６ｃ，３６ｄ，３６ｅを介して警報信号を外部へ出力する機能を有するものである。さらに、信号出力部３４は、実施例２のように信号入出力部とすることで設定入力装置５１からの設定信号を信号処理部３２に入力することにも対応できる。
【００６３】
信号出力部３４から出力される停止信号は、過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間内に定められる遮断回避時刻に至ったときに、所定の停止時間だけ出力される。上記表２で示すように、１２５％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は５５分であり、遮断回避時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、図１５に示すように、負荷率が１２５％以上となる時間が、１２５％計測タイマの計測によって５０分に至ると、信号出力部３４から停止信号が３分間出力される。１５０％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は３０分であり、遮断回避時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、負荷率が１５０％以上となる時間が、１５０％計測タイマの計測によって２５分に至ると、信号出力部３４から停止信号が３分間出力される。また、負荷率が１９１％以上の範囲では、負荷率が１９１％以上となった時点で遮断回避時刻に設定されているので、負荷率が１９１％以上になって時点で直ちに停止信号が出力される。
【００６４】
停止信号が出力されると、一部の負荷の駆動が強制的に停止され、これによって、図１５に示すように、通電電流値が定格電流値未満に低下すると、３分後に停止信号の出力が解除されて駆動が強制停止された負荷への通電が再開される。しかし、図１５の波線ａで示すように、停止信号の出力によっても通電電流値が定格電流値未満に低下しないときは、３分後に繰り返して停止信号が出力され、過負荷判別時間（５５分）に至るまでに通電電流値が定格電流値未満に低下しないときは、信号処理部３２から電磁遮断回路１７へ制御信号が出力されて通電が遮断される。なお、実施例３では、電磁遮断回路１７の通電が遮断されたときに、リセットスイッチ１８を操作して通電再開操作を行うと、３分間の待機時間が経過した後、通電が再開されるようになっており、通電停止後に直ちに通電を再開すると内部機器の破損を生じやすい装置に対する保護が図られている。
【００６５】
また、力率補正信号は、負荷率が１００％以上になったことを信号処理部３２で検知したときに出力が開始され、負荷率が９０％以下になったときに出力が停止される。力率補正信号は、後述するように、負荷に並列に進相コンデンサを接続するための制御信号として用いられ、負荷率が高い場合の消費電力を効果的に削減することが可能である。警報信号は、過負荷計測タイマ２３の時間計測値が過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間内に定められる警報開始時刻に至った後に継続して出力される。上記表２で示したように、１２５％の過負荷判別閾値に設定された過負荷判別時間は５５分であり、警報開始時刻は過負荷判別時間の５分前である。従って、負荷率が１２５％以上になる時間が１２５％計測タイマの計時によって５０分に至った時点で信号出力部３４から１２５％警報信号が出力される。警報信号については、１５０％の過負荷判別閾値、１９１％の過負荷判別閾値に対しても同様である。
【００６６】
なお、シリアル伝送部３５については、信号処理部３２の処理によってメモリ部３３に記憶された後述する過負荷判別閾値毎の過負荷判別時間、及び過負荷判別時前の通電電流値データを、シリアル伝送によって上位制御装置は出力する機能を有するものであるが、加えて実施例１のようにパソコン４０からの入力を処理して信号処理部３２に入力することにも対応できる。
【００６７】
次に、実施例３に係る電子ブレーカ１の「電力効率利用機能」について簡単に説明する。図１６は、電子ブレーカ１を採用した敷設例であり、外部から引き込まれる三相交流電源の電源線２（２ａ〜２ｃ）が、電子ブレーカ１の電源接続端子１２に接続されると共に、負荷側に繋がる負荷電源線３（３ａ〜３ｃ）が電子ブレーカ１の負荷接続端子１３に接続される。負荷電源線３（３ａ〜３ｃ）には、負荷としてエアコンＬ１，Ｌ２と電動機Ｍ１，Ｍ２が接続されている。信号出力コネクタ３６の端子３６ａに繋がる配線４がエアコンＬ１，Ｌ２に並列に接続される。
【００６８】
また、負荷電源線３が力率補正装置６１に接続され、信号出力コネクタ３６の端子３６ｂに繋がる配線５が力率補正装置６１に接続される。力率補正装置６１は、同一容量の３個の進相コンデンサにより構成されており、負荷電源線１３ａ，１３ｂ、負荷電源線１３ｂ，１３ｃ及び負荷電源線１３ｃ，１３ａの間に各進相コンデンサを同時に着脱する制御を行う。これらの進相コンデンサの着脱は、制御回路３１から出力される力率補正信号に応じて行われ、力率補正信号が出力される期間は、各進相コンデンサが負荷電源線３に接続され、力率補正信号が停止する期間は、進相コンデンサが切り離される。なお、電子ブレーカ１は、信号出力コネクタの端子３６ｃ〜３６ｅを介して警報信号を出力可能なようになっている。図１６に示すように、必要に応じて端子３６ｃ〜３６ｅに繋がる破線で示す配線６を警報装置６２に接続することにより、通電の遮断前から警報報知を行うことが可能である。警報装置６２は、制御回路３１から出力される警報信号によってブザーを駆動するようになっている。
【００６９】
次に、電子ブレーカ１の制御動作について、図１２，図１６及び図１７を用いて簡単に説明する。図１７は、負荷変動率が１９１％未満で変動した場合の動作を示す説明図である。以下の説明では、警報装置を接続せず、エアコンＬ１，Ｌ２への停止信号を出力して遮断回避制御を行う場合について説明する。
【００７０】
図１７に示すように、負荷率が１００％未満の状態では、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマの時間計測は行われない。負荷率が１２５％以上になると、１２５％計測タイマは時間計測を開始し、１２５％以上の負荷率の継続に伴って計測時間は増大する。しかし、負荷率が一旦１００％未満に低下すると、信号処理部３２によって１２５％計測タイマの計測値はリセットされる。負荷率が再度１２５％以上になると、１２５％計測タイマはリセットされた状態から再び時間計測を開始し、その後、負荷率が１００％以上１２５％未満になるとそれまでの時間計測値を保持する。続いて、負荷率が１５０％以上になると、１２５％計測タイマは保持された時間計測値から引き続いて時間計測を再開すると共に、１５０％も計測タイマも時間計測を開始する。その後、負荷率が１００％以上１２５％未満に低下すると、１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマは各々の時間計測値を保持する。
【００７１】
以上のように、１２５％計測タイマは、負荷率が１２５％以上の時間を計測し、負荷率が１００％以上１２５％未満に低下したときは時間計測値を保持する積算動作を行う。１５０％計測タイマは、負荷率が１５０％以上の時間を計測し、負荷率が１００％以上１５０％未満に低下したときは時間計測値を保持する積算動作を行う。その後、１２５％計測タイマの時間計測値が５０分に至ると、信号処理部３２は信号出力部３４を制御して停止信号を出力する。それにより、エアコンＬ１，Ｌ２の駆動が強制的に停止され、負荷率が１００％未満に低下することになる。これにより１２５％計測タイマ及び１５０％計測タイマは信号処理部３２によって各々の時間計測値がリセットされる。停止信号は、３分間継続して出力され、その期間はエアコンＬ１，Ｌ２の駆動が強制的に停止されたままである。３分後に停止信号の出力が解除されると、エアコンＬ１，Ｌ２は直ちに停止が解除されて駆動が開始される。この場合、エアコンＬ１，Ｌ２は停止信号によって３分間だけ強制的に停止されるので、停止信号の解除に伴って直ちに駆動を開始しても、コンプレッサなどに負担がかかることがなく、事故の発生を未然に防止することが可能である。
【００７２】
以上に説明したように、実施例３の電子ブレーカ１によれば、通電が遮断される状態に至る前に、遮断回避制御によって自動的に負荷の一部を停止させて通電の遮断を回避することができる。また、力率補正装置６１を付加することにより、負荷率に応じた力率補正を容易に行うことができ、高負荷率における電力消費を効果的に削減することができる。その結果、電子ブレーカ１によれば、ＪＩＳ規格を守りつつ最大限に近い電力を負荷へ安定して供給することができ、しかも、電力コストの低減を図ることが可能になる。なお、警報装置６２を付加することにより、通電が遮断された状態に至る前から警報報知を行うことができ、警報報知に応じて負荷の一部を停止させて通電の遮断を効果的に回避することが可能になる。
【００７３】
実施例３においては、電子ブレーカ１の信号処理部３２が上記「電力効率利用機能」を行いつつ、同時に図５，図６に示す「感震制御プログラム」を実行し続けている。そのため、地震等が発生した場合は、「感震制御プログラム」の実行により、揺れ継続時間設定値Ｊsの計時終了後の震度基準値Ｉkが震度設定値Ｉs以上のとき、遮断制御部３２は電磁遮断回路１７の停止信号を出力し、電磁遮断回路１７の電磁力によって機械的なラッチを解除して電源からエアコンｌ１，ｌ２への通電を遮断することができる。
【００７４】
以上のように、実施例３によれば、他の機能として上記「電力効率利用機能」を備えた従来の電子ブレーカ１に対して、本発明の感震機能を付加して、コンピュータ４０から震度及び揺れ継続時間の設定値を簡単に入力することができる。その結果、実施例３においては、従来の電子ブレーカ１に対して簡易に震度及び揺れ継続時間の設定値の入力および変更を行うことができる感震機能を付加することができるため、電子ブレーカとしての機能をさらに高めることができる。なお、実施例３においては、他の機能として「電力効率利用機能」を備えた電子ブレーカが対象となっているが、その他の制御機能を備えた制御回路（ＣＰＵ）を含む電子ブレーカに対しても本発明に係る感震機能を付加することも可能である。また、震度及び揺れ継続時間の設定値の入力については、上記パソコン４０からの入力に代えて、実施例２に示す設定値入力装置５１を信号出力コネクタ３６に接続して入力を行うことも可能である。
【００７５】
なお、上記実施例１、３においては、震度基準値について、遮断制御部３２のタイマによる揺れ継続時間の設定値の計時中における震動波の全ての波高値ｇhx、及び波底値ｇlxについて所定の補正が行われ、さらに三次元にベクトル的に合成され、この三次元データを用いて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出される。さらに、算出震度Ｇhi,Ｇljのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについての平均値が求められ、この平均値が震度基準値Ｉkとされている。実施例２については、これに限るものではなく、例えば、震度基準値として、揺れ継続時間の設定値の計時中における震度の最大値、計時開始時の震度、計時終了時の震度等を採用することも可能である。これによれば、上記方法に比べて震度基準値の精度は劣ることにはなるが、震度基準値の採用が簡易になるため、そのためのコストが削減される効果は得られる。
【００７６】
つぎに、実施例４について説明する。
実施例４は、感震ブレーカ７０における震度及び揺れ継続時間の設定値の入力について、上記実施例１〜３のようにパソコン４０や設定値入力装置５１を用いることなく、制御装置７１の記憶部３３に記憶された「感震制御プログラム」に震度設定値Ｉsと揺れ継続時間設定値Ｊsを含ませるようにしたものである。感震ブレーカ７０は、図１８に示すように、制御装置７１が、遮断制御部７２、記憶部３３、電源回路３８のみを備えるものである。その他の電源接続端子１２、負荷接続端子１３、通電線１４、バイメタル遮断回路１５、電磁遮断回路１７、避雷回路１９、震度検出部２５、外部電源コネクタ３９については、実施例１，２と同様である。
【００７７】
実施例４においても、実施例１〜３と同様に、遮断制御部３２のタイマ部による揺れ継続時間設定値Ｊsの計時中における感震信号の波高値と波底値を検知し、波高値と波底値に所定の係数を掛け合わせて補正し、これらについて三次元に合成し、この三次元データを用いて上記数１に基づいて震度Ｇhi、Ｇljが算出される。さらに、この算出震度Ｇhi,Ｇljのうちの所定の閾値Ｇ0以上のものについての平均値が求められ、平均値を震度基準値とすることにより、震度基準値が気象庁による信頼性の高い計測震度とほぼ同等の値となる。しかも、この震度基準値の演算方法が、気象庁による計測震度の演算方法に比べて簡易な方法であるため、震度基準値の演算のために高性能で高価なＣＰＵを用いる必要はなく、通常性能の安価なＣＰＵで十分である。
【００７８】
その結果、実施例４においても、感震ブレーカ７０を通常の電子ブレーカと同等の安価な価格で提供できるため、一般ユーザの利便性が高められる。なお、実施例４においては、震度及び揺れ継続時間の設定値が予め「感震制御プログラム」に含まれているため、設定値を自由に選択したり変更することができない不便さはあるが、設定値を一定にしても問題のないような用途への使用には問題はない。
【００７９】
なお、上記各実施例については一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０，５０，７０…感震ブレーカ、１１…ケース、１２…電源接続端子、１３…負荷接続端子、１４…通電線、１５…バイメタル遮断回路、１６…レバースイッチ、１７…電磁遮断回路、１８…リセットスイッチ、２１…電流検知回路、２５…震度検出部、２６…三軸加速度センサ、２７…演算増幅回路、３１，７１…制御装置、３２，７２…遮断制御部、３３…記憶部、３４…信号入出力部、３５…シリアル伝送部、３６，３７…入力コネクタ、４０…パソコン、５１…設定値入力装置。