JP2001296315A - 電力計における変流器設置方向判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力計における電圧、電流の位相が正しい関
係にあるか否かを簡単に判別できる装置を提供するこ
と。 【解決手段】 給電線から取り出した電圧および前記給
電線から変流器を介して取り出した電流を用いて電力を
測定する電力計における、前記変流器の設置方向判別装
置において、前記電圧が与えられる電圧入力端子と、前
記電流が与えられる電流入力端子と、前記電圧入力端子
に与えられた電圧と前記電流入力端子に与えられた電流
とを乗算して電力値を算出する掛算器Mと、この掛算器
の出力である電力値が所定極性を示すときに可視表示す
る表示器LEDとをそなえたことを特徴とする、電力計に
おける変流器設置方向判別装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力計における変
流器の設置方向を判別するための装置に係り、とくに変
流器の検出電流の位相が電圧の位相と合致しているか否
かを判別して表示する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー消費量の低減を目指し
て法制度を含めた動きがあり、例えば事業所では、各電
力系統における消費電力を定期的に計測してその変化傾
向を把握することが行われている。

【０００３】このために、事業所では、計測時に給電線
に電力計を接続して、計測を行う。このように非定常的
に計測する場合は、計測装置を常設せずに計測を行うと
きだけ装置を設置する方法を採る例が多い。

【０００４】この計測装置では、電力計測を行うための
電圧および電流を得るにつき、電圧は給電線との接続線
によって取り出すのに対し、電流は変流器を介して取り
出すのが通例である。そして、計測時には接続線による
電圧検出用接続を行うとともに変流器を設けて電流検出
用接続とする。この変流器は、クランプ型のものを用い
れば給電線をくわえ込む操作をするだけであり、簡便に
設置できるから実際的である。

【０００５】ここで、電力計に与えられる電圧、電流に
ついて見ると、それら両者の位相が互いに一致していな
いと、正しい計測値が得られない。

【０００６】そして、仮に電圧と電流の位相が一致して
いないとすると、それを一致させるには、変流器がクラ
ンプ型であるとして、変流器の設置方向を反転して電圧
と位相を一致させるのが、最も簡便である。変流器に
は、設置方向を示すK,Lと接続方向を示すk,ｌという２
つの表示があるから、この表示を目印に設置方向の反転
操作を行う。

【０００７】そこで、従来は、計測装置を設置したら、
実際に通電してみて給電線の電圧、電流の値を調べ、両
者を乗算した値が想定される電力値と等しければ正しい
接続であるとして計測を行い、等しくなければ正しくな
い接続であるとして変流器の設置方向反転を行ってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、電圧、電
流を求めて乗算を行い、さらに想定される電力値との比
較を行うのはそれ自体煩雑であるし、電力系統が多数あ
る場合に系統ごとに同様の作業を繰り返すのは極めて非
能率的である。

【０００９】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、電力計における電圧、電流の位相が正しい関係にあ
るか否かを簡単に判別できる装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題解決のための手段】上記目的達成のため、本発明
では、給電線から取り出した電圧および前記給電線から
変流器を介して取り出した電流を用いて電力を測定する
電力計における、前記変流器の設置方向判別装置におい
て、前記電圧が与えられる電圧入力端子と、前記電流が
与えられる電流入力端子と、前記電圧入力端子に与えら
れた電圧と前記電流入力端子に与えられた電流とを乗算
して電力値を算出する掛算器と、この掛算器の出力であ
る電力値が所定極性を示すときに可視表示する表示器と
をそなえたことを特徴とする、電力計における変流器設
置方向判別装置、を提供するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、複数の負荷を有する電力
系統に本発明を適用した場合の概念的構成を示したもの
である。仮に事業所としてチェーンストアを想定したと
き、店舗内の電力系統は、図示のように主ブレーカNFB0
に接続された分岐ブレーカNFB1−NFB10を介して各負荷L
1−L10に給電するように構成されている。NFB11は、予
備ブレーカである。

【００１２】そして、各負荷の消費電力を計測するに
は、図１に示すように複数の電力系統、つまり単相系統
における照明その他の系統として、負荷L1ないしL10に
つき集合形電力計Wにより各別に集計する。この場合、
電圧は負荷L1の分岐ラインから取り出してもよいし、破
線で示すように予備ブレーカNFB11から取り出してもよ
い。

【００１３】図２は、図１における負荷の一つにつき電
力計測を行うための、本発明の一実施例を示したもので
ある。この場合、対象とする電力系統は単相給電線Fに
負荷Lが接続された構成となっている。この給電線Fの一
方が電圧入力端子VTを介して掛算器Mの電圧端子に接続
され、他方が接地されている。また、給電線Fの一方
に、変流器CTが設けられており、その２次巻線が電流入
力端子ATを介して掛算器Mの電流端子Aに接続されてい
る。

【００１４】変流器CTは、クランプ型のものが取り外し
可能であって取り扱いが容易であるが、他の形式のもの
でもよい。ここでは、変流器CTの電流出力を掛算器Mに
与えるようにし、掛算器M内部で電圧変換することとし
ているが、変流器CTに電圧変換機能を持たせてもよい。

【００１５】掛算器Mは、電圧入力と電流入力とを乗算
して出力端子Pから積としての電力値を生じる。この電
力値は、図示電力系統の電力データとして図示しないデ
ータ処理手段および通信手段により電力監視装置に伝送
される。

【００１６】そして、掛算器Mの出力端子Pには、発光ダ
イオードLEDを点灯動作させるための回路要素が接続さ
れている。すなわち、発光ダイオードLEDと逆並列にダ
イオードＤが接続され、この逆並列回路に抵抗Rを介し
てバイアス電源VBが直列接続されている。

【００１７】これにより、掛算器Mの出力端子Pに、ある
程度の大きさの負電圧が生じたとき、バイアス電源VBか
ら抵抗Rを介して発光ダイオードLEDに給電が行われて発
光表示が行われる。この発光表示は、変流器CTの接続の
反転を促す警告的意味を持たせてある。

【００１８】掛算器Mの出力が正であって、発光ダイオ
ードLEDに逆電圧が加わるときは、その値が過大になら
ないようにダイオードＤがバイパス作用をなし、発光ダ
イオードLEDを保護する。

【００１９】図３（ａ）および（ｂ）は、図２の実施例
における掛算器Mの入力電圧、入力電流Aおよび出力電力
Pの電位関係を示した波形図であり、この図３の波形を
参照しながら図２の実施例の動作を説明する。

【００２０】まず図３（ａ）の場合は、電圧Vと電流Aと
が共に同一位相であるから、両者を乗算して得た電力P
は＋電位となり、正しい電力計測ができる。

【００２１】これに対して図３（ｂ）の場合は、電圧V
の位相と電流Aの位相は逆位相関係であるから両者を乗
算して得た電力Pは−電位となり、正しい電力計測はで
きない。したがって、電圧Vと電流Aとが図３（ｂ）の位
相関係となったときは、警報を発して接続を修正させる
必要がある。

【００２２】この図３（ｂ）に示すように、電力Pが−
極性の場合、図２の回路における発光ダイオードLED
は、バイアス電源VBと掛算器Mの出力端子Pとの間で順方
向の電圧関係となり、発光動作する。

【００２３】負荷が、図１の電力系統図に示したように
多数あるときに、何れかの負荷の接続が誤っているかも
知れないという状況では、接続が誤っている負荷を表示
してその接続を直すようにするとよい。そこで、図２の
ように、掛算器Mの出力が−になるときに、発光表示す
るようにしている。

【００２４】図４は、３相負荷についての電力計測のた
めの結線を示したものである。３相負荷としては、平衡
負荷であって擬似中性点を形成できるものが通常であ
る。そこで、負荷Lの例えばRラインに変流器を設けて相
電流Aを取り出し、Rラインと３つの抵抗のＹ結線により
形成した擬似中性点Ｏとから相電圧Vを取り出して１相
電力を求め、それを３倍して負荷Lの全電力を算出す
る。このように、本発明では、例えば事業所の動力用に
導入されている３相負荷についても電力を計測すること
ができる。

【００２５】そして、計測法が単相系統と同様であるか
ら、その接続確認も単相系統の場合と同様に行うことが
できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上述のように、電圧と電流との
積が所定極性であることを検出して表示するようにした
ため、電圧位相と電流位相とが不一致であって接続を修
正する必要があることを明確に報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である電力系統の例を示した
図。

【図２】本発明の一実施例の構成を示す説明図。

【図３】図３（A）は図２の回路における電圧Vと電流A
の各位相が一致している場合の電力Pの電位、図３
（ｂ）は一致していない場合の電力Pの電位をそれぞれ
示す波形図。

【図４】３相負荷のついての電力計測法を示す結線図。

【符号の説明】

NFB ブレーカ CT 変流器 L 負荷 W 電力計 V 電圧 A 電流 VT 電圧入力端子 AT 電流入力端子 M 掛算器 LED 発光ダイオード VB バイアス電源 Ｄ 逆電圧保護ダイオード R 抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給電線から取り出した電圧および前記給電
   線から変流器を介して取り出した電流を用いて電力を測
   定するようにした電力計における、前記変流器の設置方
   向判別装置において、 前記電圧が与えられる電圧入力端子と、 前記電流が与えられる電流入力端子と、 前記電圧入力端子に与えられた電圧と前記電流入力端子
   に与えられた電流とを乗算して電力値を算出する掛算器
   と、 この掛算器の出力である電力値が所定極性を示すときに
   可視表示する表示器とをそなえたことを特徴とする、電
   力計における変流器設置方向判別装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の電力計における変流器設置
   方向判別装置において、 前記表示器は、発光ダイオードを用いたものである電力
   計における変流器設置方向判別装置。