JP5258815B2

JP5258815B2 - Power measurement system

Info

Publication number: JP5258815B2
Application number: JP2010041525A
Authority: JP
Inventors: 正裕石原; 正明矢部; 利康樋熊; 真司服部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP2011179831A

Description

この発明は、オフィスや工場等に設置される分電盤内に設けられ、その分電盤のブレーカを介して供給される電力等を計測する電力計測システムに関する。 This invention is provided in an office or distribution board in installed in a factory or the like, relates to that power measuring system measures the power or the like supplied through a circuit breaker of the distribution board.

近年、オフィスや工場等では、省エネルギ化等のために、同じ系統内の電力の使用状況をさらにきめ細かく把握したいという要望がある。分岐ブレーカ単位で電力計を設置して、分岐ブレーカを介して電力が供給されるエリアごと又は機器ごとに、消費電力等を計測するようにすれば、このような要望に応えることが可能になる。 In recent years, there is a demand in offices and factories for more detailed understanding of the power usage status in the same system in order to save energy. If a power meter is installed in each branch breaker and power consumption is measured for each area or device to which power is supplied via the branch breaker, it becomes possible to meet such a demand. .

しかしながら、分岐ブレーカ単位で電子式電力量計等を１つ１つ設置するのは、コスト及びスペースの観点からすれば現実的ではない。そこで、多数の計測点での消費電力等を計測可能な多回路電力量計と呼ばれる計器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、計測点を必要な数だけ増設可能な、多回路電力量計と拡張ユニットとが開示されている（例えば、特許文献２参照）。 However, it is not practical from the viewpoint of cost and space to install an electronic watt hour meter or the like for each branch breaker. Thus, a meter called a multi-circuit watt-hour meter capable of measuring power consumption at a large number of measurement points has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, a multi-circuit watt-hour meter and an expansion unit capable of adding a required number of measurement points are disclosed (for example, see Patent Document 2).

特開２００３−１４９２７２号公報JP 2003-149272 A 特開２００５−０５５４０４号公報JP-A-2005-055404

しかしながら、上記特許文献１、２に開示された多回路電力量計を分電盤内に設置しようとすると、多回路電力量計を取り付けるための治具を分電盤内に設置する必要がある。この設置のためには、分電盤内の工事が必要になる。また、計測点数を増やすために多回路電力量計の増設が必要になったときには、治具を追加する工事も必要となる。 However, if the multi-circuit watt-hour meter disclosed in Patent Documents 1 and 2 is to be installed in the distribution board, it is necessary to install a jig for attaching the multi-circuit watt-hour meter in the distribution board. . For this installation, construction in the distribution board is required. Moreover, when it is necessary to add a multi-circuit watt-hour meter in order to increase the number of measurement points, a work for adding a jig is also required.

また、分電盤内の分岐ブレーカの周辺では空きスペースが少ないのが一般的であるため、多回路電力量計は、分岐ブレーカから離れた場所に設置されるようになる。このため、電流計測用のカレントトランスの配線を分岐ブレーカまで引き回す必要がある。このような配線の引き回しは、分電盤内の配線の複雑化を招くとともに、計測結果がノイズの影響を受けやすくなるので、計測結果の信頼性を低下させる原因となる。 In addition, since there is generally little empty space around the branch breaker in the distribution board, the multi-circuit watt-hour meter is installed at a location away from the branch breaker. For this reason, it is necessary to route the current transformer wiring for current measurement to the branch breaker. Such routing of wiring leads to complication of wiring in the distribution board, and the measurement result is easily affected by noise, which causes a decrease in reliability of the measurement result.

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、分電盤への設置工数を低減し、計測結果の信頼性を高めることができる電力計測システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, to reduce the installation man-hours to the distribution board, and an object thereof is to provide a Ru power measurement system can increase the reliability of the measurement results.

上記目的を達成するため、この発明に係る電力計測システムは、電力計測装置と、拡張ユニットと、を備え、
前記電力計測装置は、
ブレーカの協約寸法を基準とするサイズを有し、前記協約寸法に従って分電盤内における前記ブレーカの取り付け台に設けられた爪部が挿入される孔部が設けられ、前記爪部が前記孔部に挿入されることにより、前記取り付け台に取り付けられる筐体と、
所定のサンプリングタイミングで、所定の計測点における電圧及び電流を計測する計測部と、
前記計測部における計測のタイミングを示すタイミング信号を外部出力する出力部と、
外部機器から前記所定の計測点とは別の計測点における計測結果を入力する入力部と、
前記計測部の計測結果に基づいて、電力に関するデータを演算するとともに、前記入力部に入力された前記別の計測点における計測結果に基づいて、前記別の計測点における電力に関するデータを演算する演算部と、
を備え、
前記拡張ユニットは、
ブレーカの協約寸法を基準とするサイズを有し、前記協約寸法に従って分電盤内における前記ブレーカの取り付け台に設けられた爪部が挿入される孔部が設けられ、前記爪部が前記孔部に挿入されることにより、前記取り付け台に取り付けられる筐体と、
前記電力計測装置から出力されるタイミング信号を入力する入力部と、
前記タイミング信号に同期して、前記別の計測点における電流を計測し、その計測結果を前記電力計測装置に出力する拡張動作部と、
を備える。 In order to achieve the above object, a power measurement system according to the present invention includes a power measurement device and an expansion unit.
The power measuring device is
The breaker has a size based on the agreement dimension of the breaker, and according to the agreement dimension, a hole portion into which a claw portion provided on the breaker mounting base in the distribution board is inserted is provided, and the claw portion is the hole portion. A housing attached to the mounting base by being inserted into
A measurement unit that measures voltage and current at a predetermined measurement point at a predetermined sampling timing; and
An output unit for outputting a timing signal indicating the timing of measurement in the measurement unit;
An input unit for inputting the measurement result in another measurement point from external device to the predetermined measurement point,
Calculation that calculates data related to power based on the measurement result of the measurement unit and calculates data related to power at the other measurement point based on the measurement result at the other measurement point input to the input unit. And
With
The expansion unit is
The breaker has a size based on the agreement dimension of the breaker, and according to the agreement dimension, a hole portion into which a claw portion provided on the breaker mounting base in the distribution board is inserted is provided, and the claw portion is the hole portion. A housing attached to the mounting base by being inserted into
An input unit for inputting a timing signal output from the power measuring device;
In synchronization with the timing signal, the current at the other measurement point is measured, and an extended operation unit that outputs the measurement result to the power measurement device;
Is provided.

この発明によれば、電力計測装置の筐体のサイズは、ブレーカの協約寸法を基準として規定されている。その筐体には取り付け孔が設けられ、分電盤内のブレーカの取り付け台の爪部がその取り付け孔に挿入されることにより、電力計測装置が、ブレーカの取り付け台に取り付けられる。このようにすれば、電力計測装置をブレーカの取り付け台にそのまま設置することができるので、電力計測装置を分電盤内に簡易に設置、増設できるうえ、電力計測装置をブレーカの直近に設置することができる。これにより、分電盤の工事が不要となり、電力計測装置からの配線の長さを短くすることができるので、分電盤への設置工数を低減し、計測結果の信頼性を高めることができる。 According to the present invention, the size of the casing of the power measuring device is defined based on the agreement dimensions of the breaker. The housing is provided with a mounting hole, and the claw portion of the mounting base of the breaker in the distribution board is inserted into the mounting hole, whereby the power measuring device is mounted on the mounting base of the breaker. In this way, the power measuring device can be installed on the breaker mounting stand as it is, so that the power measuring device can be easily installed and expanded in the distribution board, and the power measuring device is installed in the immediate vicinity of the breaker. be able to. This eliminates the need for distribution board construction and shortens the length of wiring from the power measurement device, thereby reducing the number of installation steps on the distribution board and increasing the reliability of measurement results. .

この発明の実施の形態１に係る電力計測装置の斜視図である。It is a perspective view of the electric power measuring device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１の電力計測装置が取り付け台に取り付けられた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state with which the electric power measuring apparatus of FIG. 1 was attached to the mount. 保護板が設置された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state in which the protection board was installed. 保護板が設置された状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state in which the protection board was installed. 図１の電力計測装置が分電盤の取り付け台に取り付けられた状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state by which the electric power measuring apparatus of FIG. 1 was attached to the mounting base of a distribution board. 電力計測装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an electric power measurement apparatus. この発明の実施の形態２に係る電力計測システムの斜視図である。It is a perspective view of the electric power measurement system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図７の電力計測システムの上面図である。It is a top view of the electric power measurement system of FIG. 図７の電力計測システムの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the electric power measurement system of FIG.

この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。 Embodiment 1 FIG.
First, a first embodiment of the present invention will be described.

図１には、実施の形態１に係る電力計測装置１００の斜視図が示されている。図１に示すように、電力計測装置１００には、筐体１が設けられている。筐体１は、長手方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向に薄い直方体である。筐体１では、−Ｙ側の面が取り付け面（設置面）となっている。 FIG. 1 shows a perspective view of power measuring apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the power measuring apparatus 100 is provided with a housing 1. The housing 1 is a rectangular parallelepiped that has a longitudinal direction as the Z-axis direction and is thin in the X-axis direction. In the housing 1, the surface on the -Y side is an attachment surface (installation surface).

筐体１の長手方向（Ｚ軸方向）の両端側面の−Ｙ側には、取り付け孔２が設けられている。この取り付け孔２は、取り付け台３に電力計測装置１００を取り付けるために設けられている。 A mounting hole 2 is provided on the −Y side of both side surfaces in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the housing 1. The attachment hole 2 is provided for attaching the power measuring device 100 to the attachment base 3.

図１では、この取り付け台３も合わせて示されている。取り付け台３は、図２に示すように、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂを取り付けるためのものである。取り付け台３は、長方形の板状体であり、Ｚ軸方向を長手方向としている。取り付け台３は、分電盤２００の最奥部の配線基板１２（図４参照）上に、Ｘ軸方向に複数配列されている。取り付け台３は、取り付け台３各々に分岐ブレーカを取り付けるのに十分な間隔で配置されている。 In FIG. 1, this mounting base 3 is also shown. As shown in FIG. 2, the mounting base 3 is for mounting the branch breakers 101a and 101b. The mounting base 3 is a rectangular plate-like body, and the Z-axis direction is the longitudinal direction. A plurality of mounting bases 3 are arranged in the X-axis direction on the innermost wiring board 12 (see FIG. 4) of the distribution board 200. The mounting base 3 is arranged at a sufficient interval to attach the branch breaker to each of the mounting bases 3.

取り付け台３の寸法は、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの協約寸法で規格化されている。協約寸法は、日本工業規格（ＪＩＳＣＳ８２０１−２−１）に定められている。この規格によれば、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂは、縦９５ｍｍ（Ｚ軸方向）×幅２５ｍｍ（Ｘ軸方向）×高さ６０ｍｍ（Ｙ軸方向）と定められている。 The dimensions of the mounting base 3 are standardized by the agreement dimensions of the branch breakers 101a and 101b. The agreement dimensions are defined in Japanese Industrial Standard (JIS CS8201-2-1). According to this standard, the branch breakers 101a and 101b are defined as 95 mm long (Z-axis direction) × width 25 mm (X-axis direction) × height 60 mm (Y-axis direction).

取り付け台３の長手方向（Ｚ軸方向）両端には、取り付け用の爪４ａ、４ｂが設けられている。分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂには、電力計測装置１００と同じように、取り付け孔２が設けられている。分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂが取り付けられていない状態では、爪４ａ、４ｂはそれぞれ＋Ｚ側、−Ｚ側に開放された状態となっている。分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂに設けられた一方の取り付け孔２を爪４ａに挿入した状態で、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂを取り付け台３に押し付けると、弾性を有する爪４ｂが他方の取り付け孔２に嵌まり込んで、爪４ａ、４ｂが自動的に取り付け孔２に係合し、取り付け台３が分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂを保持するようになっている。 At both ends in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the mounting base 3, mounting claws 4a and 4b are provided. The branch breakers 101a and 101b are provided with mounting holes 2 in the same manner as the power measuring apparatus 100. When the branch breakers 101a and 101b are not attached, the claws 4a and 4b are open to the + Z side and the −Z side, respectively. When one of the mounting holes 2 provided in the branch breakers 101a and 101b is inserted into the claw 4a and the branch breakers 101a and 101b are pressed against the mounting base 3, the elastic claw 4b fits into the other mounting hole 2. Thus, the claws 4a and 4b are automatically engaged with the mounting hole 2, and the mounting base 3 holds the branch breakers 101a and 101b.

取り付け台３や爪４ａ、４ｂのサイズも、協約寸法にのっとったものとなる。爪４ａ、４ｂは、幅が１３ｍｍ以上で、高さが５ｍｍである。 The sizes of the mounting base 3 and the claws 4a and 4b are also in accordance with the agreement dimensions. The claws 4a and 4b have a width of 13 mm or more and a height of 5 mm.

この実施の形態では、電力計測装置１００の筐体１の縦寸法（Ｚ軸方向の寸法）は、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂと同じである。取り付け孔２の位置及び構造も、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け孔２と同じである。したがって、電力計測装置１００を、取り付け台３に押しつけると、筐体１に設けられた取り付け孔２に爪４ａ、４ｂが入り込んで、自動的に取り付け孔２に係合し、取り付け台３に電力計測装置１００を設置できるようになる。 In this embodiment, the vertical dimension (dimension in the Z-axis direction) of the casing 1 of the power measuring apparatus 100 is the same as that of the branch breakers 101a and 101b. The position and structure of the attachment hole 2 are also the same as those of the attachment holes 2 of the branch breakers 101a and 101b. Therefore, when the power measuring device 100 is pressed against the mounting base 3, the claws 4 a and 4 b enter the mounting hole 2 provided in the housing 1 and automatically engage with the mounting hole 2. The measuring device 100 can be installed.

このように、筐体１のＺ軸方向の寸法は、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの協約寸法として規格化された寸法と実質的に同一である。これにより、図２に示すように、電力計測装置１００は、取り付け台３に設置することができる。 Thus, the dimension of the housing 1 in the Z-axis direction is substantially the same as the standardized dimension as the agreement dimension of the branch breakers 101a and 101b. Thereby, as shown in FIG. 2, the power measuring device 100 can be installed on the mounting base 3.

また、筐体１のＸ軸方向の寸法についても、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの協約寸法として規格化された寸法と実質的に同一となっている。これにより、電力計測装置１００を、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂとともに、Ｘ軸方向に、密に配列することができる。 Further, the dimension of the housing 1 in the X-axis direction is substantially the same as the standardized dimension as the agreement dimension of the branch breakers 101a and 101b. Thereby, the power measuring device 100 can be densely arranged in the X-axis direction together with the branch breakers 101a and 101b.

ところで、図３に示すように、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの＋Ｙ側には、保護板１０が設けられている。分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂでは、そのパネル部１１だけが、保護板１０を介して＋Ｙ側に露出している。これにより、保護板１０をはずすことなく、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂのパネル部１１を操作することができる。 By the way, as shown in FIG. 3, the protective plate 10 is provided on the + Y side of the branch breakers 101a and 101b. In the branch breakers 101a and 101b, only the panel portion 11 is exposed to the + Y side through the protective plate 10. Thereby, the panel part 11 of the branch breakers 101a and 101b can be operated, without removing the protection board 10. FIG.

電力計測装置１００では、筐体１のＹ軸方向の寸法についても、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの協約寸法に基づいて規定されている。より具体的には、電力計測装置１００のＹ軸方向の寸法（高さ）は、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂのパネル部１１を除いた部分の高さ以下に規定されている。 In the power measuring apparatus 100, the dimension of the housing 1 in the Y-axis direction is also defined based on the agreement dimensions of the branch breakers 101a and 101b. More specifically, the dimension (height) in the Y-axis direction of the power measuring device 100 is defined to be equal to or less than the height of the portion excluding the panel portion 11 of the branch breakers 101a and 101b.

図４には、電力計測装置１００を、分電盤２００に設置された分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３に設置した状態での横面図が示されている。電力計測装置１００は、取り付け台３に取り付けられた状態で、保護板１０と干渉せず、保護板１０の−Ｙ側に収納可能となっている。 FIG. 4 shows a side view of the power measuring device 100 in a state where the power measuring device 100 is installed on the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b installed on the distribution board 200. The power measuring device 100 can be stored on the −Y side of the protective plate 10 without interfering with the protective plate 10 when attached to the mounting base 3.

図１乃至図３に示すように、電力計測装置１００の筐体１の＋Ｙ側の面には、ＬＥＤ８ａ、８ｂ及びスイッチ９ａ、９ｂが設けられている。ＬＥＤ８ａ、８ｂは、電力計測装置１００の動作表示用のＬＥＤである。 As shown in FIGS. 1 to 3, LEDs 8 a and 8 b and switches 9 a and 9 b are provided on the + Y side surface of the casing 1 of the power measuring apparatus 100. The LEDs 8 a and 8 b are LEDs for displaying the operation of the power measuring apparatus 100.

スイッチ９ａ、９ｂは、電力計測装置１００の操作用スイッチである。スイッチ９ａ、９ｂには、電力計測装置１００のリセットや、動作モードの切り替え等の単純な操作が割り当てられている。電力計測装置１００の詳細なこのようなスイッチ９ａ、９ｂの割り当て等については、後述する通信用コネクタ７に接続される機器側から遠隔操作により設定が可能である。 The switches 9a and 9b are switches for operating the power measuring apparatus 100. Simple operations such as reset of the power measuring apparatus 100 and switching of operation modes are assigned to the switches 9a and 9b. The detailed assignment of the switches 9a and 9b of the power measuring apparatus 100 can be set by remote operation from the device connected to the communication connector 7 described later.

この他、電力計測装置１００の筐体１の＋Ｚ側の側面には、電源ケーブル接続用コネクタ５と、ＣＴ接続用コネクタ６と、通信用コネクタ７と、が設けられている。 In addition, a power cable connecting connector 5, a CT connecting connector 6, and a communication connector 7 are provided on the side surface on the + Z side of the casing 1 of the power measuring apparatus 100.

電源ケーブル接続用コネクタ５は、後述する単相３線式電源２１ａに接続される。ＣＴ接続用コネクタ６は、後述するカレントトランス２０ａ、２０ｂに接続される。通信用コネクタ７は、計測データを出力する表示装置または制御装置（いずれも不図示）へ接続するケーブルが接続される。 The power cable connector 5 is connected to a single-phase three-wire power source 21a described later. The CT connection connector 6 is connected to current transformers 20a and 20b described later. The communication connector 7 is connected with a cable for connecting to a display device or a control device (both not shown) for outputting measurement data.

電力計測装置１００は、図５に示すように、計測対象である分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの直近の取り付け台３（空いている取り付け台３）に設置される。カレントトランス２０ａ、２０ｂは、それぞれ分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの接続先の負荷の消費電力等を計測するために、単相３線式電源２１ａの外線Ｌ１、Ｌ２に電磁結合される。カレントトランス２０ａ、２０ｂの配線４０の長さは、分岐ブレーカ１０１に接続するための最小とする。この実施の形態では、このカレントトランス２０ａ、２０ｂが、接続される位置が、計測点に対応する。この実施の形態に係る電力計測装置１００は、２チャンネルの計測装置である。 As shown in FIG. 5, the power measuring apparatus 100 is installed on the mounting base 3 (the vacant mounting base 3) immediately adjacent to the branch breakers 101a and 101b to be measured. The current transformers 20a and 20b are electromagnetically coupled to the external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power source 21a in order to measure the power consumption and the like of the loads connected to the branch breakers 101a and 101b, respectively. The length of the wiring 40 of the current transformers 20a and 20b is the minimum for connecting to the branch breaker 101. In this embodiment, the position where the current transformers 20a and 20b are connected corresponds to a measurement point. The power measuring apparatus 100 according to this embodiment is a two-channel measuring apparatus.

次に、電力計測装置１００の内部構成について説明する。図６には、電力計測装置１００の内部構成が示されている。図６に示すように、電力計測装置１００は、単相３線式電源２１ａから供給される電力等を計測する。単相３線式電源２１ａは、真ん中が中性線であり、上の線が外線Ｌ１であり、下の線が外線Ｌ２である。 Next, the internal configuration of the power measuring apparatus 100 will be described. FIG. 6 shows the internal configuration of the power measuring apparatus 100. As shown in FIG. 6, the power measuring apparatus 100 measures the power supplied from the single-phase three-wire power source 21a. In the single-phase three-wire power source 21a, the middle is a neutral wire, the upper wire is an outer wire L1, and the lower wire is an outer wire L2.

電源ケーブル接続用コネクタ５には、電源ケーブルが接続されている。この電源ケーブルは、単相３線式電源２１ａの中性線と２本の外線Ｌ１、Ｌ２に接続されている。 A power cable is connected to the power cable connector 5. This power cable is connected to the neutral line of the single-phase three-wire power source 21a and the two external lines L1 and L2.

単相３線式電源２１ａの２本の外線Ｌ１、Ｌ２には、カレントトランス２０ａ、２０ｂが電磁結合されている。カレントトランス２０ａ、２０ｂには、外線Ｌ１又は外線Ｌ２に接続された負荷、すなわち電気機器の消費電流に比例した電流が流れる。この比例係数はカレントトランス２０ａ、２０ｂの巻数で決定される。２つのカレントトランス２０ａ、２０ｂは、ＣＴ接続用コネクタ６に接続されている。 Current transformers 20a and 20b are electromagnetically coupled to the two external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power source 21a. A current proportional to the consumption current of the load connected to the outer line L1 or the outer line L2, that is, the electric device, flows through the current transformers 20a and 20b. This proportionality coefficient is determined by the number of turns of the current transformers 20a and 20b. The two current transformers 20 a and 20 b are connected to the CT connection connector 6.

電力計測装置１００は、電圧計測回路１３と、電流計測回路１４と、電源回路１５と、をさらに備える。 The power measurement device 100 further includes a voltage measurement circuit 13, a current measurement circuit 14, and a power supply circuit 15.

電圧計測回路１３は、単相３線式電源２１ａの電圧を計測する。電圧計測回路１３は、電源ケーブル接続用コネクタ５を介して単相３線式電源２１ａの中性線と、２本の外線Ｌ１、Ｌ２に接続されている。電圧計測回路１３は、例えば抵抗分圧回路である。抵抗分圧回路は、直列に接続された複数の抵抗を用いて、入力電圧に対して出力電圧を降下させる回路である。 The voltage measurement circuit 13 measures the voltage of the single-phase three-wire power source 21a. The voltage measuring circuit 13 is connected to the neutral line of the single-phase three-wire power source 21a and the two external lines L1 and L2 through the power cable connecting connector 5. The voltage measurement circuit 13 is, for example, a resistance voltage dividing circuit. The resistance voltage dividing circuit is a circuit that drops an output voltage with respect to an input voltage using a plurality of resistors connected in series.

この抵抗分圧回路は、単相３線式電源２１ａから供給される交流電源電圧を、後述するＡ／Ｄ変換部１６のアナログ入力に適したレベルに分圧する。例えば、Ａ／Ｄ変換部１６のアナログ入力範囲が±５００ｍＶである場合、抵抗分圧回路は、ＡＣ１００Ｖの電源電圧のピーク値がこの範囲に収まるように分圧する。抵抗分圧回路の出力には、後段の回路のインピーダンスのバラつきや変動による分圧比の変化を防ぐため、オペアンプ等の高入力インピーダンスの素子を挿入してもよい。 This resistance voltage dividing circuit divides the AC power supply voltage supplied from the single-phase three-wire power supply 21a to a level suitable for an analog input of the A / D converter 16 described later. For example, when the analog input range of the A / D converter 16 is ± 500 mV, the resistance voltage dividing circuit divides the voltage so that the peak value of the AC 100 V power supply voltage falls within this range. A high input impedance element such as an operational amplifier may be inserted into the output of the resistance voltage dividing circuit in order to prevent a change in the voltage dividing ratio due to variations in the impedance of the subsequent circuit and fluctuations.

電流計測回路１４は、ＣＴ接続用コネクタ６を介して、カレントトランス２０ａ、２０ｂに流れる電流を検出する。 The current measuring circuit 14 detects the current flowing through the current transformers 20a and 20b via the CT connection connector 6.

電力計測装置１００では、Ａ／Ｄ変換部１６と、演算／制御部１７と、フォトカプラ１８と、通信ドライバ１９と、をさらに備える。 The power measuring apparatus 100 further includes an A / D conversion unit 16, a calculation / control unit 17, a photocoupler 18, and a communication driver 19.

Ａ／Ｄ変換部１６は、複数のＡ／Ｄ変換器を有する。Ａ／Ｄ変換部１６は、電圧計測回路１３、電流計測回路１４のそれぞれの出力を同時にＡ／Ｄ変換して出力する。 The A / D converter 16 includes a plurality of A / D converters. The A / D converter 16 simultaneously performs A / D conversion on the outputs of the voltage measurement circuit 13 and the current measurement circuit 14 and outputs the result.

演算／制御部１７は、Ａ／Ｄ変換部１６の出力に基づいて、所定の演算を行って、電気機器の消費電力に関する計測データ、すなわち相電圧、相電流、相電力、全電力等を算出する。また、演算／制御部１７は、算出された計測データに基づいて、必要に応じて電力計測装置１００の制御を行う。さらに、演算／制御部１７は、算出された計測データをフォトカプラ１８に出力する。 The calculation / control unit 17 performs a predetermined calculation based on the output of the A / D conversion unit 16 to calculate measurement data related to the power consumption of the electrical equipment, that is, phase voltage, phase current, phase power, total power, and the like. To do. Further, the calculation / control unit 17 controls the power measurement apparatus 100 as necessary based on the calculated measurement data. Further, the calculation / control unit 17 outputs the calculated measurement data to the photocoupler 18.

フォトカプラ１８は、例えば、入力端に発光素子を備え、出力端に受光素子を備える。フォトカプラ１８は、入力端の発光素子で、入力される電気信号に基づく光を発光させ、その光を出力端の受光素子で受光させ、その受光結果に相当する電気信号を出力する。フォトカプラ１８は、その構造上、入力端と出力端とが電気的に絶縁されているので、演算／制御部１７は、後述する通信ドライバ１９と絶縁される。 The photocoupler 18 includes, for example, a light emitting element at the input end and a light receiving element at the output end. The photocoupler 18 emits light based on the input electric signal with the light emitting element at the input end, receives the light with the light receiving element at the output end, and outputs an electric signal corresponding to the light reception result. Since the input end and the output end of the photocoupler 18 are electrically insulated from each other, the calculation / control unit 17 is insulated from a communication driver 19 described later.

通信ドライバ１９は、通信用コネクタ７に接続されている。通信用コネクタ７には、計測データを表示する表示装置や、計測データにより制御を行う制御装置（いずれも不図示）が接続される。通信ドライバ１９から出力された計測データは、通信用コネクタ７を介して、表示装置又は制御装置に出力される。 The communication driver 19 is connected to the communication connector 7. The communication connector 7 is connected to a display device that displays measurement data and a control device that controls the measurement data (both not shown). The measurement data output from the communication driver 19 is output to the display device or the control device via the communication connector 7.

電源回路１５は、非絶縁電源供給回路及び絶縁電源供給回路（いずれも不図示）を有する。非絶縁電源出力線２２は、非絶縁電源供給回路から出力される電力を供給する。絶縁電源出力線２３は、絶縁電源供給回路から出力される電力を供給する。すなわち、電源回路１５は、２系統の電源出力を有する。非絶縁電源出力線２２は、Ａ／Ｄ変換部１６、演算／制御部１７及びフォトカプラ１８の入力端（１次側）へ接続されている。絶縁電源出力線２３はフォトカプラ１８の出力端（２次側）と、通信ドライバ１９と、に接続されている。 The power supply circuit 15 includes a non-insulated power supply circuit and an insulated power supply circuit (both not shown). The non-insulated power output line 22 supplies power output from the non-insulated power supply circuit. The insulated power output line 23 supplies power output from the insulated power supply circuit. That is, the power supply circuit 15 has two power supply outputs. The non-insulated power supply output line 22 is connected to the input ends (primary side) of the A / D conversion unit 16, the calculation / control unit 17, and the photocoupler 18. The insulated power output line 23 is connected to the output end (secondary side) of the photocoupler 18 and the communication driver 19.

次に、この実施の形態１に係る電力計測装置１００の動作について説明する。 Next, the operation of the power measuring apparatus 100 according to the first embodiment will be described.

単相３線式電源２１ａから供給される電圧は、電源回路１５で整流されて、非絶縁電源電圧と絶縁電源電圧とに変換される。さらに、電源回路１５は、変換された非絶縁電源電圧を、非絶縁電源出力線２２を介して、Ａ／Ｄ変換部１６、演算／制御部１７及びフォトカプラ１８の入力側に入力する。また、電源回路１５は、変換された絶縁電源電圧を、絶縁電源出力線２３を介して、フォトカプラ１８の出力側及び通信ドライバ１９に出力する。このようにして、電源回路１５から電圧が供給されることにより、Ａ／Ｄ変換部１６、演算／制御部１７、フォトカプラ１８及び通信ドライバ１９が動作を開始する。 The voltage supplied from the single-phase three-wire power supply 21a is rectified by the power supply circuit 15 and converted into a non-insulated power supply voltage and an insulated power supply voltage. Further, the power supply circuit 15 inputs the converted non-isolated power supply voltage to the input side of the A / D conversion unit 16, the arithmetic / control unit 17, and the photocoupler 18 via the non-isolated power supply output line 22. The power supply circuit 15 outputs the converted insulated power supply voltage to the output side of the photocoupler 18 and the communication driver 19 via the insulated power supply output line 23. In this way, when the voltage is supplied from the power supply circuit 15, the A / D conversion unit 16, the calculation / control unit 17, the photocoupler 18, and the communication driver 19 start operation.

電圧計測回路１３は、各電源線と中性線間の各電圧を、抵抗分圧回路で、Ａ／Ｄ変換部１６のアナログ入力に適したレベルに変換する。電流計測回路１４は、カレントトランス２０により計測された各計測点の出力（電流計測値）を、適切な負荷抵抗でＡ／Ｄ変換部１６のアナログ入力範囲に適した入力レベルに変換する。入力レベルを調整するため、オペアンプ等の増幅素子や、分圧素子を、電流計測回路１３及び電流計測回路１４に挿入してもよい。 The voltage measurement circuit 13 converts each voltage between each power supply line and the neutral line into a level suitable for an analog input of the A / D conversion unit 16 by a resistance voltage dividing circuit. The current measurement circuit 14 converts the output (current measurement value) at each measurement point measured by the current transformer 20 into an input level suitable for the analog input range of the A / D conversion unit 16 with an appropriate load resistance. In order to adjust the input level, an amplification element such as an operational amplifier or a voltage dividing element may be inserted into the current measurement circuit 13 and the current measurement circuit 14.

電圧計測回路１３でスケーリングされた交流電源電圧は、Ａ／Ｄ変換部１６のアナログ入力端子に入力されてサンプリングされ、デジタル値に変換される。Ａ／Ｄ変換部１６のサンプリングのタイミング（変換タイミング）については、演算／制御部１７からのトリガ入力（タイミング信号の入力）により制御される。 The AC power supply voltage scaled by the voltage measurement circuit 13 is input to the analog input terminal of the A / D converter 16 and sampled and converted into a digital value. The sampling timing (conversion timing) of the A / D conversion unit 16 is controlled by a trigger input (timing signal input) from the calculation / control unit 17.

同様に、電流計測回路１４でスケーリングされた、電気機器の消費電流に比例した電圧値は、Ａ／Ｄ変換部１６のそれぞれ別のアナログ入力端子に入力され、電力の演算を正確にするため、演算／制御部１７からのトリガにより、電圧計測回路１３の出力と同じ変換タイミングでデジタル値に変換される。電力演算のため、電圧、電流のＡ／Ｄ変換部１６の変換タイミングは正確に同期している必要がある。なお、カレントトランス２０によって計測される電流波形の位相進みをキャンセルする場合には、電流計測値のサンプリングのタイミングを、電圧計測値のサンプリングのタイミングよりも、電流波形の位相進み分だけ、早くする必要がある。 Similarly, the voltage value proportional to the current consumption of the electrical device scaled by the current measurement circuit 14 is input to each of the different analog input terminals of the A / D conversion unit 16, in order to accurately calculate the power, By a trigger from the arithmetic / control unit 17, it is converted into a digital value at the same conversion timing as the output of the voltage measurement circuit 13. For power calculation, the conversion timing of the voltage / current A / D converter 16 must be accurately synchronized. When canceling the phase advance of the current waveform measured by the current transformer 20, the timing of sampling the current measurement value is set earlier than the timing of sampling the voltage measurement value by the amount of phase advance of the current waveform. There is a need.

Ａ／Ｄ変換部１６でデジタル信号に変換された電圧計測回路１３、電流計測回路１４の計測値は、演算／制御部１７に入力され、ここで電力に関する計測データが算出される。電力に関する計測データの演算は、計測点ごとに行われる。 The measurement values of the voltage measurement circuit 13 and the current measurement circuit 14 converted into digital signals by the A / D conversion unit 16 are input to the calculation / control unit 17, where measurement data relating to power is calculated. Calculation of measurement data related to electric power is performed for each measurement point.

例えば、演算／制御部１７は、各時刻における電圧のサンプル値と、同時刻における電流のサンプル値を乗算する。続いて、演算／制御部１７は、このようにして算出された乗算値について、交流電圧の周期１周期分に渡る和をとる。さらに、演算／制御部１７は、この和を１周期のサンプル数で割ることにより、電力を計測点ごとに算出する。なお、演算／制御部１７は、電流、電圧の計測値から、電圧、電流の実効値、力率等も算出するようにしてもよい。また、演算／制御部１７は、電力を積算していくことにより、計測点ごとの電力量を算出するようにしてもよい。 For example, the arithmetic / control unit 17 multiplies the voltage sample value at each time by the current sample value at the same time. Subsequently, the arithmetic / control unit 17 calculates the sum of the multiplication values calculated in this way over one AC voltage cycle. Further, the arithmetic / control unit 17 calculates power for each measurement point by dividing this sum by the number of samples in one cycle. Note that the calculation / control unit 17 may also calculate a voltage, an effective value of the current, a power factor, and the like from the measured values of the current and voltage. Further, the calculation / control unit 17 may calculate the amount of power for each measurement point by integrating the power.

演算／制御部１７で計算された各計測点の電力等の計測データは、演算／制御部１７からフォトカプラ１８を介して通信ドライバ１９へ出力される。通信ドライバ１９へ出力された計測データは、通信用コネクタ７を介して、表示装置又は制御装置に出力される。 Measurement data such as the power at each measurement point calculated by the calculation / control unit 17 is output from the calculation / control unit 17 to the communication driver 19 via the photocoupler 18. The measurement data output to the communication driver 19 is output to the display device or the control device via the communication connector 7.

カレントトランス２０ａ、２０ｂが結合される電源線は、単相３線式電源２１ａの外線Ｌ１、Ｌ２のいずれに接続されてもよいが、各カレントトランス２０ａ、２０ｂが接続される外線がＬ１であるのかＬ２であるのかを電力計測装置１００に予め設定しておく必要がある。各カレントトランス２０ａ、２０ｂに対応する各計測点の電圧、電力は、電圧計測回路１３で計測された同じ系統の電圧値を用いて算出される。 The power supply line to which the current transformers 20a and 20b are coupled may be connected to any of the external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power supply 21a, but the external line to which the current transformers 20a and 20b are connected is L1. Or L2 needs to be set in the power measuring apparatus 100 in advance. The voltage and power at each measurement point corresponding to each current transformer 20 a and 20 b are calculated using the same system voltage value measured by the voltage measurement circuit 13.

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、電力計測装置１００は、分岐ブレーカ１０１の協約寸法を基準としてサイズが設計された筐体１を有する。筐体１には、取り付け孔２が設けられている。分電盤２００内の分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３に協約寸法に従って設けられた爪４ａ、４ｂがその取り付け孔２に挿入されることにより、電力計測装置１００が、取り付け台３に設置される。 As described above in detail, according to this embodiment, the power measuring apparatus 100 includes the housing 1 whose size is designed based on the agreement dimensions of the branch breaker 101. A mounting hole 2 is provided in the housing 1. By inserting the claws 4a and 4b provided on the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b in the distribution board 200 in accordance with the agreement dimensions, the power measuring device 100 is installed on the mounting base 3. The

このようにすれば、電力計測装置１００を、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３に設置することができるので、電力計測装置１００を分電盤２００内に簡易に設置できるうえ、電力計測装置１００を分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの直近に設置することができる。これにより、分電盤２００の穴あけ工事や、取り付け用の金具の設置等の分電盤２００の工事が不要となり、電力計測装置１００からの配線４０等を短くすることができるので、分電盤２００への設置工数を低減し、計測結果の信頼性を高めることができる。 In this way, since the power measuring device 100 can be installed on the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b, the power measuring device 100 can be easily installed in the distribution board 200 and the power measuring device 100 can be installed. Can be installed in the immediate vicinity of the branch breakers 101a and 101b. This eliminates the need for drilling the distribution board 200 and installing the distribution board 200, such as installation of mounting brackets, and shortens the wiring 40 and the like from the power measuring apparatus 100. The installation man-hour to 200 can be reduced and the reliability of a measurement result can be improved.

また、分電盤２００の穴あけ工事や専用の金具の設置が不要となるので、電力計測装置１００の設置コストを低減することができる。 Moreover, since the drilling work of the distribution board 200 and the installation of a dedicated metal fitting are not required, the installation cost of the power measuring device 100 can be reduced.

また、計測対象となる分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの直近に電力計測装置１００を設置することができるので、カレントトランス２０ａ、２０ｂの配線４０の長さを短くすることができるため、計測データに含まれるノイズを低減することができる。また、配線４０の引き回しを少なくすることで、配線コストを低減することができる。 In addition, since the power measuring device 100 can be installed in the immediate vicinity of the branch breakers 101a and 101b to be measured, the length of the wiring 40 of the current transformers 20a and 20b can be shortened, and therefore included in the measurement data. Noise can be reduced. Further, the wiring cost can be reduced by reducing the number of wirings 40.

また、電力計測装置１００のＸ軸方向の寸法も、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂと同じとなっているので、電力計測装置１００と、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂとを、密に配列することができる。この結果、分電盤２００内の省スペース化を図ることができる。 Moreover, since the dimension of the power measuring device 100 in the X-axis direction is the same as that of the branch breakers 101a and 101b, the power measuring device 100 and the branch breakers 101a and 101b can be densely arranged. As a result, space saving in the distribution board 200 can be achieved.

また、電力計測装置１００の高さを、保護板１０から露出する分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂのパネル部１１を除いた高さ以下としているので、電力計測装置１００を設置するのに、保護板１０等の穴あけ加工が不要となる。また、電力計測装置１００を、保護板１０の内部に収納することができる。さらに、保護板１０への穴あけ工事が不要となるので、電力計測装置１００の設置コストを低減することができる。 Moreover, since the height of the power measuring device 100 is set to be equal to or less than the height excluding the panel portions 11 of the branch breakers 101a and 101b exposed from the protective plate 10, the protective plate 10 or the like is used to install the power measuring device 100. No drilling is required. Further, the power measuring device 100 can be housed inside the protective plate 10. Further, since the drilling work on the protection plate 10 is not required, the installation cost of the power measuring device 100 can be reduced.

また、この電力計測装置１００は、計測結果を表示装置又は制御装置へ出力する通信ドライバ１９及びコネクタ７を搭載しているので、保護板１０を取り外すことなく電力計測装置１００の計測結果をユーザが参照することができる。 In addition, since the power measurement device 100 includes the communication driver 19 and the connector 7 that output the measurement result to the display device or the control device, the user can obtain the measurement result of the power measurement device 100 without removing the protective plate 10. You can refer to it.

また、電力計測装置１００には、通信機能が搭載されているので、簡易にネットワークを構築して、計測点ごとの電力情報の計測結果を一元管理することができる。 Moreover, since the power measuring apparatus 100 is equipped with a communication function, it is possible to easily construct a network and centrally manage the measurement results of the power information for each measurement point.

また、分岐ブレーカごとに、消費電力に関する計測データを簡易に計測することができるので、エリアごと、機器ごとに、より詳細な電力情報を取得することができる。この結果、より細かいエネルギ運用・管理を実現することができるとともに、ユーザの省エネ意識を喚起することができる。 Moreover, since the measurement data regarding power consumption can be easily measured for every branch breaker, more detailed electric power information can be acquired for every area and every apparatus. As a result, more detailed energy operation and management can be realized, and the user's awareness of energy saving can be evoked.

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

上記実施の形態１では、電力計測装置１００を単体で使用する場合について説明したが、この実施の形態では、電力計測装置１００に加え、拡張ユニットを用いて、計測点を増やすことができる電力計測システム３００について説明する。 In the first embodiment, the case where the power measurement device 100 is used alone has been described. However, in this embodiment, power measurement that can increase the number of measurement points using an extension unit in addition to the power measurement device 100. The system 300 will be described.

図７には、この実施の形態に係る電力計測システム３００の斜視図が示されている。この電力計測システム３００は、電力計測装置１００に加え、拡張ユニット１０２を備えている。この拡張ユニット１０２により、電力計測装置１００の電流計測チャネルが増設される。 FIG. 7 shows a perspective view of a power measurement system 300 according to this embodiment. The power measurement system 300 includes an expansion unit 102 in addition to the power measurement device 100. With this expansion unit 102, the current measurement channel of the power measurement apparatus 100 is added.

この実施の形態に係る電力計測装置１００には、図７に示すように、筐体１の＋Ｚ側の面には、拡張ユニット接続用コネクタ２６が配設されている。その他の外観の形状については、上記実施の形態１に係る電力計測装置１００と同様である。 In the power measuring apparatus 100 according to this embodiment, as shown in FIG. 7, the expansion unit connection connector 26 is disposed on the surface of the housing 1 on the + Z side. Other external shapes are the same as those of power measurement apparatus 100 according to the first embodiment.

拡張ユニット１０２には、筐体５１が設けられている。筐体５１は、図７に示すように、分岐ブレーカ１０１の協約寸法を基準とするサイズを有し、電力計測装置１００の筐体１とほぼ同じサイズとなっている。 The expansion unit 102 is provided with a housing 51. As shown in FIG. 7, the casing 51 has a size based on the agreement dimensions of the branch breaker 101, and is substantially the same size as the casing 1 of the power measuring apparatus 100.

拡張ユニット１０２の筐体５１の長手方向（Ｚ軸方向）の両側面には、取り付け孔２５が設けられている。取り付け孔２５には、取り付け台３に、協約寸法に従って設けられた取り付け用の爪４ａ、４ｂが挿入される。これにより、拡張ユニット１０２が、取り付け台３に取り付けられる。 Attachment holes 25 are provided on both side surfaces in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the casing 51 of the expansion unit 102. In the mounting hole 25, mounting claws 4a and 4b provided on the mounting base 3 in accordance with the agreement dimensions are inserted. As a result, the extension unit 102 is attached to the mounting base 3.

拡張ユニット１０２の筐体５１の前面には、拡張ユニット１０２の動作表示用のＬＥＤ８ｃが設けられている。拡張ユニット１０２の筐体５１の下面には、本体接続用コネクタ２７と、ＣＴ接続用コネクタ２８とが設けられている。本体接続用コネクタ２７は、電力計測装置１００へ接続するためのコネクタである。ＣＴ接続用コネクタ２８は、カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆに接続するためのコネクタである。 On the front surface of the casing 51 of the extension unit 102, an LED 8c for displaying the operation of the extension unit 102 is provided. A main body connection connector 27 and a CT connection connector 28 are provided on the lower surface of the casing 51 of the expansion unit 102. The main body connection connector 27 is a connector for connecting to the power measuring apparatus 100. The CT connection connector 28 is a connector for connecting to the current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f.

また、拡張ユニット１０２のＸ軸方向の寸法も、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂと同じとなっているので、拡張ユニット１０２、電力計測装置１００及び分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂを、密に配列することができる。この結果、分電盤２００内の省スペース化を図ることができる。 In addition, since the dimensions of the expansion unit 102 in the X-axis direction are the same as those of the branch breakers 101a and 101b, the expansion unit 102, the power measuring device 100, and the branch breakers 101a and 101b can be densely arranged. As a result, space saving in the distribution board 200 can be achieved.

電力計測装置１００の筐体５１は、上記実施の形態１と同様に、分岐ブレーカ１０１のＹ軸方向の寸法は、パネル部１１を除いた分岐ブレーカ１０１ａ等の高さ以下の寸法に規定されている。すなわち、拡張ユニット１０２の筐体５１は、電力計測装置１００の筐体１と、高さが同じである。これにより、拡張ユニット１０２は、分電盤２００に設置された保護板１０と干渉させることなく、保護板１０の内部に収納可能となる。 In the case 51 of the power measuring device 100, the dimension in the Y-axis direction of the branch breaker 101 is defined to be equal to or less than the height of the branch breaker 101a excluding the panel unit 11 as in the first embodiment. Yes. That is, the casing 51 of the extension unit 102 has the same height as the casing 1 of the power measuring apparatus 100. As a result, the expansion unit 102 can be housed inside the protective plate 10 without interfering with the protective plate 10 installed on the distribution board 200.

電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２は、計測対象である分岐ブレーカ１０の直近の取り付け台３の空き部分に取り付けられる。カレントトランス２０ａ、２０ｂは、それぞれ分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの接続先の負荷電力を計測するために単相３線式電源２１ａの外線Ｌ１、Ｌ２にそれぞれ電磁結合されている。カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆは、それぞれ分岐ブレーカ１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆの接続先の負荷電力を計測するために単相３線式電源２１ｂ、２１ｃの外線Ｌ１、Ｌ２にそれぞれ電磁結合されている。カレントトランス２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆの配線４０は、分岐ブレーカ１０１に接続するための最小の長さとする。このカレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが接続される位置が各計測点に対応する。 The power measuring device 100 and the expansion unit 102 are attached to an empty portion of the mounting base 3 immediately adjacent to the branch breaker 10 to be measured. The current transformers 20a and 20b are electromagnetically coupled to the external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power source 21a in order to measure the load power at the connection destination of the branch breakers 101a and 101b, respectively. The current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f are electromagnetically coupled to the external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power sources 21b and 21c, respectively, in order to measure the load power at the connection destination of the branch breakers 101c, 101d, 101e, and 101f. Has been. The wiring 40 of the current transformers 20 a, 20 b, 20 c, 20 d, 20 e, and 20 f has a minimum length for connecting to the branch breaker 101. The positions where the current transformers 20c, 20d, 20e, 20f are connected correspond to the respective measurement points.

図８には、電力計測システム３００の内部構成が示されている。図８に示すように、電力計測システム３００は、単相３線式電源２１ａに加え、単相３線式電源２１ｂ、２１ｃの消費電力に関する計測データを計測する。拡張ユニット１０２は、カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆで検出される電流を計測するので、４チャンネルの拡張ユニットとなる。 FIG. 8 shows an internal configuration of the power measurement system 300. As shown in FIG. 8, the power measurement system 300 measures measurement data related to the power consumption of the single-phase three-wire power sources 21b and 21c in addition to the single-phase three-wire power source 21a. The expansion unit 102 measures the current detected by the current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f, and thus becomes a 4-channel expansion unit.

カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが接続される外線は、単相３線電源２１ｂ、２１ｃの外線Ｌ１、Ｌ２のいずれであってもよいが、各カレントトランス２０ａ〜２０ｆが接続される外線については、それがＬ１であるのか、Ｌ２であるのかを、電力計測装置１００又は拡張ユニット１０２に予め設定しておく必要がある。 The external line to which the current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f are connected may be any of the external lines L1 and L2 of the single-phase three-wire power supplies 21b and 21c. Needs to be set in advance in the power measuring apparatus 100 or the expansion unit 102 as to whether it is L1 or L2.

図９に示すように、拡張ユニット接続用コネクタ２６には、電力計測装置１００の絶縁電源出力線２３が接続されている。これにより、絶縁電源電圧が、拡張ユニット１０２に供給可能になる。 As shown in FIG. 9, the insulated power supply output line 23 of the power measuring device 100 is connected to the expansion unit connection connector 26. Thereby, the insulated power supply voltage can be supplied to the expansion unit 102.

また、拡張ユニット接続用コネクタ２６は、フォトカプラ１８の出力側及び演算／制御部１７にも接続されている。演算／制御部１７は、Ａ／Ｄ変換の変換タイミングを示すタイミング信号を、フォトカプラ１８及び拡張ユニット接続用コネクタ２６を介して出力する。また、拡張ユニット接続用コネクタ２６を介して入力された拡張ユニット１０２からの電流の計測データが、フォトカプラ１８を介して、演算／制御部１７に入力される。 The expansion unit connection connector 26 is also connected to the output side of the photocoupler 18 and the arithmetic / control unit 17. The arithmetic / control unit 17 outputs a timing signal indicating the conversion timing of A / D conversion via the photocoupler 18 and the expansion unit connection connector 26. Also, current measurement data from the expansion unit 102 input via the expansion unit connection connector 26 is input to the calculation / control unit 17 via the photocoupler 18.

拡張ユニット１０２は、本体接続用コネクタ２７と、ＣＴ接続用コネクタ２８と、電流計測回路２９と、Ａ／Ｄ変換部３０とを備える。 The expansion unit 102 includes a main body connection connector 27, a CT connection connector 28, a current measurement circuit 29, and an A / D conversion unit 30.

本体接続用コネクタ２７は、前述のように、電力計測装置１００に接続するためのコネクタである。本体接続用コネクタ２７は、電源線、信号線でＡ／Ｄ変換部３０と接続されている。 The main body connection connector 27 is a connector for connecting to the power measuring apparatus 100 as described above. The main body connector 27 is connected to the A / D converter 30 via a power line and a signal line.

ＣＴ接続用コネクタ２８には、前述のように、カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが接続されている。 As described above, the current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f are connected to the CT connection connector 28.

電流計測回路２９は、例えば抵抗分圧回路である。電流計測回路２９は、カレントトランス２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆにより計測された各計測点の電流計測値を、ＣＴ接続用コネクタ２８を介して入力し、それらを適切な負荷抵抗でＡ／Ｄ変換部３０に適した入力レベルに変換する。この入力レベルを調整するため、電流計測回路２９に、オペアンプ等の増幅素子や、分圧素子を挿入してもよい。 The current measuring circuit 29 is, for example, a resistance voltage dividing circuit. The current measurement circuit 29 inputs the current measurement value at each measurement point measured by the current transformers 20c, 20d, 20e, and 20f via the CT connection connector 28, and A / D converts them with an appropriate load resistance. The input level is suitable for the unit 30. In order to adjust the input level, an amplifier element such as an operational amplifier or a voltage dividing element may be inserted into the current measuring circuit 29.

Ａ／Ｄ変換部３０は、電流計測回路２９から出力された電流計測値を、Ａ／Ｄ変換し、デジタル値を、本体接続用コネクタ２７に出力する。この実施の形態では、電流計測回路２９及びＡ／Ｄ変換部３０が、拡張動作部に対応する。 The A / D conversion unit 30 performs A / D conversion on the current measurement value output from the current measurement circuit 29, and outputs a digital value to the main body connection connector 27. In this embodiment, the current measurement circuit 29 and the A / D conversion unit 30 correspond to an extended operation unit.

次に、この実施の形態に係る電力計測システム３００の動作について説明する。 Next, the operation of the power measurement system 300 according to this embodiment will be described.

電力計測装置１００のＣＴ接続用コネクタ６に接続されたカレントトランス２０ａ、２０ｂに対応する計測点における計測動作は、上記実施の形態１と同じである。 The measurement operation at the measurement points corresponding to the current transformers 20a and 20b connected to the CT connection connector 6 of the power measurement apparatus 100 is the same as that in the first embodiment.

拡張ユニット１０２のＡ／Ｄ変換部２９は、フォトカプラ１８、拡張ユニット接続用コネクタ２６及び本体接続用コネクタ２７を介して、電力計測装置１００の演算／制御部１７からのタイミング信号を入力したときにＡ／Ｄ変換を開始する。この変換タイミングは、電力計測装置１００のＡ／Ｄ変換部１６での変換サンプリングのタイミングと正確に同期している。タイミング信号の入力のタイミングがずれた場合、消費電力の計測精度に影響を与えるため、タイミング信号を入力する信号線の絶縁には、高速なフォトカプラや、容量性の絶縁素子などの高速な素子を用いるのが望ましい。 When the A / D conversion unit 29 of the expansion unit 102 receives a timing signal from the calculation / control unit 17 of the power measuring apparatus 100 via the photocoupler 18, the expansion unit connection connector 26, and the main body connection connector 27. A / D conversion is started. This conversion timing is accurately synchronized with the conversion sampling timing in the A / D conversion unit 16 of the power measuring apparatus 100. If the timing of the timing signal input is shifted, the measurement accuracy of the power consumption will be affected. Therefore, a high-speed device such as a high-speed photocoupler or a capacitive insulating element is used to insulate the signal line that inputs the timing signal. It is desirable to use

Ａ／Ｄ変換部２９の出力、すなわち、各計測点の電流の計測データは、本体接続用コネクタ２７及び拡張ユニット接続用コネクタ２６を介して、電力計測装置１００の演算／制御部１７に入力される。 The output of the A / D conversion unit 29, that is, the measurement data of the current at each measurement point is input to the calculation / control unit 17 of the power measurement device 100 via the main body connection connector 27 and the expansion unit connection connector 26. The

電力計測装置１００の演算／制御部１７は、拡張ユニット１０２で電流データを取得した計測点についても、電圧、電流、電力、力率等の計算を行う。計測点ごとに算出された計測データは、演算／制御部１７からフォトカプラ１８を介して通信ドライバ１９へ出力され、通信用コネクタ７に接続される表示装置又は制御装置に出力される。 The calculation / control unit 17 of the power measurement apparatus 100 calculates voltage, current, power, power factor, and the like for the measurement points for which current data is acquired by the expansion unit 102. The measurement data calculated for each measurement point is output from the calculation / control unit 17 to the communication driver 19 via the photocoupler 18 and output to the display device or control device connected to the communication connector 7.

以上詳細に説明したように、この実施の形態によれば、拡張ユニット１０２の筐体５１は、分岐ブレーカ１０１の協約寸法を基準とするサイズを有する。その筐体５１には取り付け孔２５が設けられている。分電盤２００内の分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３の爪４ａ、４ｂがその取り付け孔２に挿入されることにより、拡張ユニット１０２が、取り付け台３に設置される。 As described above in detail, according to this embodiment, the casing 51 of the expansion unit 102 has a size based on the agreement dimensions of the branch breaker 101. A mounting hole 25 is provided in the casing 51. The expansion unit 102 is installed in the mounting base 3 by inserting the claws 4a and 4b of the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b in the distribution board 200 into the mounting hole 2 thereof.

このようにすれば、拡張ユニット１０２を分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３に設置することができるので、拡張ユニット１０２を分電盤２００内に簡易に設置ができるうえ、拡張ユニット１０２を分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの直近に設置することができる。これにより、分電盤２００の穴あけ工事や、取り付け用の金具の設置等の分電盤２００の工事が不要となり、拡張ユニット１０２からの配線４０の長さを短くすることができるので、拡張ユニット１０２の分電盤２００への増設工数を低減し、計測結果の信頼性を高めることができる。 In this way, since the extension unit 102 can be installed on the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b, the extension unit 102 can be easily installed in the distribution board 200, and the extension unit 102 can be installed in the branch breaker. It can be installed in the immediate vicinity of 101a and 101b. This eliminates the need for work on the distribution board 200 such as drilling the distribution board 200 or installing mounting brackets, and the length of the wiring 40 from the expansion unit 102 can be shortened. It is possible to reduce the number of man-hours for adding 102 to the distribution board 200 and increase the reliability of the measurement results.

また、分電盤２００の穴あけ工事や専用の金具の設置が不要となるので、拡張ユニット１０２の設置コストを低減することができる。 Further, since it is not necessary to drill the distribution board 200 or install a dedicated metal fitting, the installation cost of the expansion unit 102 can be reduced.

また、計測対象となる分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの直近に拡張ユニット１０２を設置することができるので、カレントトランス２０ｃ〜２０ｆの配線４０の長さを短くすることができるため、計測データに含まれるノイズを低減することができる。また、配線４０の長さを短くすることで、配線コストを低減することができる。 In addition, since the extension unit 102 can be installed in the immediate vicinity of the branch breakers 101a and 101b to be measured, the length of the wiring 40 of the current transformers 20c to 20f can be shortened, so noise included in the measurement data Can be reduced. Further, by reducing the length of the wiring 40, the wiring cost can be reduced.

また、拡張ユニット１０２のＸ軸方向の寸法も、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの寸法と同じ（すなわち取り付け台３の寸法とほぼ同じ）となっているので、拡張ユニット１０２と、電力計測装置１００と、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂとを、密に配列することができる。この結果、分電盤２００の省スペース化を図ることができる。 Further, since the dimensions of the expansion unit 102 in the X-axis direction are the same as the dimensions of the branch breakers 101a and 101b (that is, substantially the same as the dimensions of the mounting base 3), the expansion unit 102, the power measuring device 100, The branch breakers 101a and 101b can be arranged densely. As a result, space saving of the distribution board 200 can be achieved.

また、拡張ユニット１０２のＹ軸方向の寸法（高さ）を、保護板１０から露出する分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂのパネル部１１を除いた高さ以下としているので、拡張ユニット１０２を設置するのに、保護板１０等の穴あけ加工が不要となる。また、拡張ユニット１０２を、保護板１０の内部に収納することができる。さらに、保護板１０への穴あけ工事が不要となるので、拡張ユニット１０２の設置コストを低減することができる。 Moreover, since the dimension (height) of the expansion unit 102 in the Y-axis direction is set to be equal to or less than the height excluding the panel portion 11 of the branch breakers 101a and 101b exposed from the protective plate 10, the expansion unit 102 is installed. Further, drilling of the protective plate 10 or the like is not necessary. Further, the expansion unit 102 can be housed inside the protection plate 10. Furthermore, since the drilling work to the protection plate 10 is not required, the installation cost of the expansion unit 102 can be reduced.

また、拡張ユニット１０２を用いれば、より多くの計測点の消費電力に関する計測データを簡易に計測できるようにすることができるので、エリアごと、機器ごとのより詳細な電力計測が可能となる。この結果、より細かいエネルギ運用・管理を実現することができるとうえ、ユーザの省エネ意識を喚起することができる。 Further, if the extension unit 102 is used, it is possible to easily measure the measurement data regarding the power consumption at more measurement points, so that more detailed power measurement can be performed for each area and for each device. As a result, more detailed energy operation and management can be realized, and the user's awareness of energy saving can be evoked.

なお、この実施の形態２では、電力計測装置１００の電流計測チャネルを増設する拡張ユニット１０２について説明したが、通信機能を拡張するための拡張ユニットや、電源の高調波計測機能等の付加機能を追加するための拡張ユニットを増設することもできる。 In the second embodiment, the extension unit 102 for adding the current measurement channel of the power measuring apparatus 100 has been described. However, the extension unit for extending the communication function and the additional functions such as the harmonic measurement function of the power source are provided. Expansion units can be added to add.

なお、上記実施の形態では、増設される拡張ユニットは１台だけであったが、複数台の増設が可能である。 In the above embodiment, only one expansion unit is added, but a plurality of expansion units can be added.

また、電流を検出する手段としては、カレントトランスに限られず、磁界センサやシャント抵抗を用いることができる。 The means for detecting the current is not limited to the current transformer, and a magnetic field sensor or a shunt resistor can be used.

また、電力計測装置１００の筐体１や、拡張ユニット１０２の筐体５１を、金属製とするようにしてもよい。このようにすれば、分岐ブレーカ１０１ａ、１０１ｂの取り付け台３に接触する筐体１、５１がヒートシンクとして作用し、電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２の回路動作による温度上昇を低減できる。 Further, the casing 1 of the power measuring apparatus 100 and the casing 51 of the expansion unit 102 may be made of metal. If it does in this way, the housing | casings 1 and 51 which contact the mounting base 3 of the branch breakers 101a and 101b will act as a heat sink, and the temperature rise by the circuit operation | movement of the electric power measurement apparatus 100 and the expansion unit 102 can be reduced.

なお、上記各実施の形態では、電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２のＸ軸方向の寸法を、分岐ブレーカ１０１とほぼ同じであるとしたが、これらのＸ軸方向の寸法は、分岐ブレーカ１０１のサイズの整数倍であってもよい。１台の電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２のサイズが、複数の取り付け台３に相当するものである場合には、その複数の取り付け台３に設けられた全ての爪４ａ、４ｂで、電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２を保持するようにすれば、電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２の安定性が増す。 In the above-described embodiments, the power measurement device 100 and the expansion unit 102 have substantially the same X-axis dimensions as the branch breaker 101. However, these X-axis dimensions are the same as those of the branch breaker 101. It may be an integer multiple of the size. When the size of one power measuring device 100 and the expansion unit 102 corresponds to a plurality of mounting bases 3, power measurement is performed with all the claws 4 a and 4 b provided on the plurality of mounting bases 3. If the apparatus 100 and the expansion unit 102 are held, the stability of the power measuring apparatus 100 and the expansion unit 102 is increased.

また、上記実施の形態では、日本工業規格で規格化された分岐ブレーカの協約寸法を基準として電力計測装置１００及び拡張ユニット１０２のサイズを規定したが、この発明はこれには限られず、各国で定められた規格での分岐ブレーカの協約寸法を基準にすればよい。 In the above embodiment, the sizes of the power measuring device 100 and the expansion unit 102 are defined based on the agreement dimensions of the branch breaker standardized by the Japanese Industrial Standard. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to each country. It may be based on the agreed dimensions of the branch breaker in the established standard.

この発明は、分電盤から負荷に供給される消費電力等を計測するのに好適である。 The present invention is suitable for measuring power consumption and the like supplied from a distribution board to a load.

１筐体
２取り付け孔
３取り付け台
４ａ、４ｂ爪
５電源ケーブル接続用コネクタ
６ＣＴ接続用コネクタ
７通信用コネクタ
８ａ、８ｂ、８ｃＬＥＤ
９ａ、９ｂスイッチ
１０保護板
１１パネル部
１２配線基板
１３電圧計測回路
１４電流計測回路
１５電源回路
１６Ａ／Ｄ変換部
１７演算／制御部
１８フォトカプラ
１９通信ドライバ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆカレントトランス
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ単相３線式電源
２２非絶縁電源出力線
２３絶縁電源出力線
２５取り付け孔
２６拡張ユニット接続用コネクタ
２７本体接続用コネクタ
２８ＣＴ接続用コネクタ
２９電流計測回路
３０Ａ／Ｄ変換部
４０配線
５１筐体
１００電力計測装置
１０１ａ、１０１ｂ分岐ブレーカ
１０２拡張ユニット
２００分電盤
３００電力計測システム
Ｌ１、Ｌ２外線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing | casing 2 Mounting hole 3 Mounting base 4a, 4b Claw 5 Connector for power supply cable 6 Connector for CT connection 7 Communication connector 8a, 8b, 8c LED
9a, 9b Switch 10 Protection plate 11 Panel 12 Wiring board 13 Voltage measurement circuit 14 Current measurement circuit 15 Power supply circuit 16 A / D conversion unit 17 Arithmetic / control unit 18 Photocoupler 19 Communication driver 20a, 20b, 20c, 20d, 20e , 20f Current transformers 21a, 21b, 21c Single-phase three-wire power source 22 Non-insulated power source output line 23 Insulated power source output line 25 Mounting hole 26 Expansion unit connection connector 27 Main unit connection connector 28 CT connection connector 29 Current measurement circuit 30 A / D converter 40 Wiring 51 Housing 100 Power measurement device 101a, 101b Branch breaker 102 Expansion unit 200 Distribution board 300 Power measurement system L1, L2 External line

Claims

A power measuring device and an expansion unit;
The power measuring device is
The breaker has a size based on the agreement dimension of the breaker, and according to the agreement dimension, a hole portion into which a claw portion provided on the breaker mounting base in the distribution board is inserted is provided, and the claw portion is the hole portion. A housing attached to the mounting base by being inserted into
A measurement unit that measures voltage and current at a predetermined measurement point at a predetermined sampling timing; and
An output unit for outputting a timing signal indicating the timing of measurement in the measurement unit;
An input unit for inputting the measurement result in another measurement point from external device to the predetermined measurement point,
Calculation that calculates data related to power based on the measurement result of the measurement unit and calculates data related to power at the other measurement point based on the measurement result at the other measurement point input to the input unit. And
With
The expansion unit is
The breaker has a size based on the agreement dimension of the breaker, and according to the agreement dimension, a hole portion into which a claw portion provided on the breaker mounting base in the distribution board is inserted is provided, and the claw portion is the hole portion. A housing attached to the mounting base by being inserted into
An input unit for inputting a timing signal output from the power measuring device;
In synchronization with the timing signal, the current at the other measurement point is measured, and an extended operation unit that outputs the measurement result to the power measurement device;
Comprising
A power measurement system characterized by this.

The dimensions of the casings in the distribution direction of the plurality of breakers in the distribution board are defined to be an integral multiple of the agreement dimensions of the breakers.
The power measurement system according to claim 1.

The dimensions of each casing in the height direction with respect to the mounting base are defined to be equal to or less than the dimensions in the height direction of the portion excluding the panel portion of the breaker.
The power measurement system according to claim 1 or 2, characterized in that.

The dimensions of the casings in the direction perpendicular to the arrangement direction of the breakers are defined to be the same as the dimensions of the breakers.
The power measurement system according to claim 1, wherein the power measurement system is a power measurement system.

The power measuring device is
A communication unit that transmits data related to power supplied from the breaker to an external device;
The power measurement system according to any one of claims 1 to 4, wherein:

In the expansion unit,
The input unit is
Input the power supplied from the power measuring device,
The extended operation unit is
Operates with power input to the input unit,
The power measurement system according to any one of claims 1 to 5, wherein: