JP2004138493A - Electronic watthour meter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子式電力量計に関し、特に電気使用量を正確に計量する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ユーザによる電気使用量を計量するために電子式電力量計が使用されている。図3はこのような電子式電力量計の1つである低圧用の単相3線式の電子式電力量計の構成を示すブロック図である(特許文献1)。この電子式電力量計は、電源側端子2、負荷側端子3、第1電流検出部(CT1)32、第3電流検出部(CT3)33、第1電圧検出部4、第3電圧検出部5、電源回路34、電力−パルス変換部35、積算計量部36及び表示部15から構成されている。
【0003】
電源側端子2は、電源の第1相が接続される端子1S、ニュートラル相(N相)が接続される端子2S、及び第3相が接続される端子3Sから構成されている。なお、単相3線式の場合は、第1相の電力と第3相の電力とは位相が異なる訳ではない(単相である)が、本明細書では便宜上、「第1相」及び「第3相」と呼ぶ。同様に、負荷側端子3は、負荷の第1相に接続される端子1L、ニュートラル相(N相)に接続される端子2L、及び第3相に接続される端子3Lから構成されている。
【0004】
電源側からの電力は、電子式電力量計の電源側端子2から負荷側端子3を経由して負荷側へ供給される。以下では、電源側端子2の端子1Sから負荷側端子3の端子1Lまでを第1線路16、電源側端子2の端子2Sから負荷側端子3の端子2Lまでを第2線路17、電源側端子2の端子3Sから負荷側端子3の端子3Lまで第3線路18と呼ぶ。
【0005】
第1電流検出部32は、第1線路16を貫通させるように配置された電流トランスから構成されている。第1電流検出部32は、第1線路16を流れる電流を非接触で検出し、第1電流信号I1として電力−パルス変換部35に送る。第1電流信号I1の電位は、第1線路16の電位とは分離(絶縁)されている。
【0006】
第1電圧検出部4は、第2線路17の電位に対する第1線路16の電位、つまりN相を基準とする第1相の電圧を検出する。第1電圧検出部4は、一端が第2線路17に接続された抵抗R11と、この抵抗R11の他端に一端が接続されると共に他端が第1線路16に接続された抵抗R12とから構成されている。第1電圧検出部4は、抵抗R11とR12との接続点の電圧を第1電圧信号V1として電力−パルス変換部35に送る。この場合、抵抗R11及びR12の各抵抗値は、第1電圧信号V1が数ボルト程度といったロジックレベルの信号になるように選択されている。
【0007】
第3電流検出部33は、第3線路18を貫通させるように配置された電流トランスから構成されている。第3電流検出部33は、第3線路18を流れる電流を非接触で検出し、第3電流信号I3として電力−パルス変換部35に送る。第3電流信号I3の電位は、第3線路18の電位とは分離(絶縁)されている。
【0008】
第3電圧検出部5は、第2線路17の電位に対する第3線路18の電位、つまりN相を基準とする第3相の電圧を検出する。第3電圧検出部5は、一端が第2線路17に接続された抵抗R21と、この抵抗R21の他端に一端が接続されると共に他端が第3線路18に接続された抵抗R22とから構成されている。第3電圧検出部5は、抵抗R21とR22との接続点の電圧を第3電圧信号V3として電力−パルス変換部35に送る。この場合、抵抗R21及び抵抗R22の各抵抗値は、第3電圧信号V3がロジックレベルの信号になるように選択されている。
【0009】
電源回路34は、N相と第1相との相間電圧(単相3線式では100V)からロジックレベルの電圧を有する直流電力を生成する。この場合、第2線路17の電位が基準電位、つまりグランドGとして使用されている。この電源回路34で生成された直流電力は、電力−パルス変換部35、積算計量部36及び表示部15に供給される。
【0010】
電力−パルス変換部35は、第1電流検出部32からの第1電流信号I1と第1電圧検出部4からの第1電圧信号V1とを乗算して第1相の電力を算出し、また、第3電流検出部33からの第3電流信号I3と第3電圧検出部5からの第3電圧信号V3とを乗算して第3相の電力を算出し、これら算出された2つの電力を合成して合成電力を求める。そして、求められた合成電力に比例する周波数のパルスを有するパルス信号Pを生成して積算計量部36に送る。
【0011】
積算計量部36は、電力−パルス変換部35から送られてくるパルス信号Pに含まれるパルスを積算(累積加算)して記憶すると共に、記憶されている積算されたパルス数を使用電力量として表示部15に送る。これにより、使用電力量が表示部15に表示される。
【0012】
【特許文献1】
特許第3112611号(第3頁−6頁、第5図)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の電子式電力量計においては、電源側から負荷側に流れる交流電流を検出するために電流トランスが使用されている。この電流トランスは、交流電流が正弦波形を有する場合は問題ないが、正弦波形が歪んだり、交流電流が直流成分を含む場合は正確な計測ができなくなる。特に、最近は負荷の多様化が著しく、交流電流の正弦波形に歪みが発生したり、交流電流に直流成分が含まれる可能性がある。従って、このような悪条件でも正しい電力量を計量できる電力量計が求められている。
【0014】
ところで、歪んだ波形を有する電流や直流成分を含んだ電流を計測するためには、シャント抵抗を用いて電源側から負荷側に流れる電流を直接計測することが考えられる。シャント抵抗は、電流の流れを阻害しないで低レベルの電流信号を検出するための抵抗である。しかしながら、従来の電流トランスをシャント抵抗に置き換えようとすると、単相3線式等といった電力量の計算のために2つ以上の乗算が必要な電子式電力量計では、第1線路16と第3線路18との基準電位が異なるため、シャント抵抗からの信号を電力−パルス変換部に入力することができない。
【0015】
本発明は、簡単な回路で歪み波形や直流成分を含んだ交流電流でも正確に計量できる電子式電力量計を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、電源から第1経路を介して負荷に供給される電圧及び電流を該第1経路を構成する第1線路の電位を基準電位として検出して電力を計算し、第1線路の電位を基準電位とする第1電力信号として出力する第1電力計算部と、電源から第2経路を介して負荷に供給される電圧及び電流を該第2経路を構成する第3線路の電位を基準電位として検出して電力を計算し、第3線路の電位を基準電位とする第2電力信号として出力する第2電力計算部と、第2電力計算部からの第2電力信号を第1線路の電位を基準電位とする第3電力信号に変換する変換部と、第1電力計算部からの第1電力信号と変換部からの第3電力信号とを合成して電力量を求める計量部とを備えることを特徴とする。
【0017】
請求項1の発明によれば、第1経路の電力を表す第1電力信号と第2経路の電力を表す第2電力信号とは基準電位が異なる信号であるが、第2電力信号の基準電位を第1電力信号の基準電位と同じになるように変換し、この変換により得られた第3電力信号と第1電力信号とを合成し、電力量を求めるようにしている。従って、例えば従来の電子式電力量計で使用されている電流トランスの代わりに例えばシャント抵抗を用いることが可能になり、その結果、簡単な回路で歪み波形や直流成分を含んだ交流電流でも正確に計量できる。
【0018】
請求項2の発明において、第1電力計算部は、第1電力信号として、計算された電力に含まれる正方向の電力に比例した周波数の正パルス信号と負方向の電力に比例した周波数の負パルス信号とを出力し、第2電力計算部は、第2電力信号として、計算された電力に含まれる正方向の電力に比例した周波数の正パルス信号と負方向の電力に比例した周波数の負パルス信号とを出力し、計量部は、第1電力計算部からの第1電力信号に含まれる正パルス信号及び負パルス信号と、変換部からの第3電力信号に含まれる正パルス信号及び負パルス信号とを符号を考慮して積算することにより電力量を求めるように構成できる。
【0019】
請求項2の発明によれば、電力量が正パルス信号及び負パルス信号で得られるので、電子式電力量計で一般に採用されているプロセッサを流用したデジタル処理によって積算処理を行うことができる。
【0020】
請求項3の発明において、第1電力計算部は、第1電力信号として、計算された電力に比例した周波数のパルス信号と該パルス信号が正方向の電力であるか負方向の電力であるかを表す符号信号とを出力し、第2電力計算部は、第2電力信号として、計算された電力に比例した周波数のパルス信号と該パルス信号が正方向の電力であるか負方向の電力であるかを表す符号信号とを出力し、計量部は、第1電力計算部からの第1電力信号に含まれるパルス信号を符号信号に応じて累積的に加算又は減算して第1電力量を算出し、第2電力計算部から変換部を経由して送られてくる第3電力信号に含まれるパルス信号を符号信号に応じて累積的に加算又は減算して第3電力量を算出し、第1電力量と第3電力量とを加算することにより電力量を求めるように構成できる。
【0021】
請求項3の発明によれば、電力量がパルス信号及び符号信号で得られるので、電子式電力量計で一般に採用されているプロセッサを流用したデジタル処理によって電力量を求めることができる。
【0022】
請求項4の発明において、第1電力計算部は、第1線路に挿入されたシャント抵抗を用いて第1経路を流れる電流を検出し、第2電力計算部は、第3線路に挿入されたシャント抵抗を用いて第2経路を流れる電流を検出するように構成できる。請求項5の発明において、変換部は、フォトカプラから構成できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る電子式電力量計を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、従来の技術の欄で説明した部分と同一又は相当部分には同じ符号を付して説明する。
【0024】
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る低圧用の単相3線式の電子式電力量計の構成を示すブロック図である。この電子式電力量計は、電源側端子2、負荷側端子3、第1電圧検出部4、第3電圧検出部5、第1電流検出部6、第3電流検出部7、第1電源回路8、第1電力−パルス変換部9、第3電源回路10、第3電力−パルス変換部11、第1光結合部12、第2光結合部13、パルス合成・積算計量部14及び表示部15から構成されている。
【0025】
電源側端子2は、電源の第1相が接続される端子1S、ニュートラル相(N相)が接続される端子2S、及び第3相が接続される端子3Sから構成されている。同様に、負荷側端子3は、負荷の第1相に接続される端子1L、ニュートラル相(N相)に接続される端子2L、及び第2相に接続される端子3Lから構成されている。
【0026】
電源側からの電力は、電子式電力量計の電源側端子2から負荷側端子3を経由して負荷側へ供給される。以下では、電源側端子2の端子1Sから負荷側端子3の端子1Lまでを第1線路16、電源側端子2の端子2Sから負荷側端子3の端子2Lまでを第2線路17、電源側端子2の端子3Sから負荷側端子3の端子3Lまでを第3線路18と呼ぶ。本発明の第1経路は、第1線路16と第2線路17とから構成され、本発明の第2経路は、第3線路18と第2線路17とから構成されている。
【0027】
第1電圧検出部4は、第1線路16の電位に対する第2線路17の電位、つまり第1相を基準とするN相の電圧を検出する。第1電圧検出部4は、一端が第1線路16に接続された抵抗R11と、この抵抗R11の他端に一端が接続されると共に他端が第2線路17に接続された抵抗R12とから構成されている。第1電圧検出部4は、抵抗R11とR12との接続点の電圧を第1電圧信号V1として第1電力−パルス変換部9に送る。この場合、抵抗R11及びR12の各抵抗値は、第1電圧信号V1が数ボルト程度といったロジックレベルの信号になるように選択される。
【0028】
第1電流検出部6は、第1線路16に挿入されたシャント抵抗から構成されており、第1線路16を流れる電流を第1線路16の電位を基準として検出する。第1電流検出部6で検出された第1電流信号I1は、第1電力−パルス変換部9に送られる。
【0029】
第1電源回路8は、第1相とN相との相間電圧(単相3線式では100V)からロジックレベルの電圧を有する直流電力を生成する。この場合、第1線路16の電位が基準電位、つまりグランドG1として使用される。第1電源回路8で生成された直流電力は、第1電力−パルス変換部9、パルス合成・積算計量部14及び表示部15に供給される。
【0030】
第1電力−パルス変換部9は、本発明の第1電力計算部に対応する。第1電力−パルス変換部9は、第1電圧検出部4からの第1電圧信号V1と第1電流検出部6からの第1電流信号I1とを乗算して第1相(本発明の第1経路に対応する)の電力を算出し、算出された電力に含まれる正方向の電力に比例した周波数の正パルス信号+P1と負方向の電力に比例した周波数の負パルス信号−P1とから成る第1電力信号を生成する。従って、この第1電力信号は、第1線路16の電位を基準とする信号である。第1電力−パルス変換部9で生成された正パルス信号+P1及び負パルス信号−P1は、パルス合成・積算計量部14に送られる。
【0031】
第3電圧検出部5は、第3線路18の電位に対する第2線路17の電位、つまり第3相を基準とするN相の電圧を検出する。第3電圧検出部5は、一端が第3線路18に接続された抵抗R21と、この抵抗R21の他端に一端が接続されると共に他端が第2線路17に接続された抵抗R22とから構成されている。第3電圧検出部5は、抵抗R21とR22との接続点の電圧を第3電圧信号V3として第2電力−パルス変換部11に送る。この場合、抵抗R21及びR22の各抵抗値は、第3電圧信号V3がロジックレベルの信号になるように選択される。
【0032】
第3電流検出部7は、第3線路18に挿入されたシャント抵抗から構成されており、第3線路18を流れる電流を第3線路18の電位を基準として検出する。第3電流検出部7で検出された第3電流信号I3は、第3電力−パルス変換部11に送られる。
【0033】
第3電源回路10は、第3相とN相との相間電圧(単相3線式では100V)からロジックレベルの電圧を有する直流電力を生成する。この場合、第3線路18の電位が基準電位、グランドG3として使用される。第3電源回路10で生成された直流電力は、第3電力−パルス変換部11に供給される。
【0034】
第3電力−パルス変換部11は、本発明の第2の電力計算部に対応する。第3電力−パルス変換部11は、第3電圧検出部5からの第3電圧信号V3と第3電流検出部7からの第3電流信号I3とを乗算して第3相(本発明の第2経路に対応する)の電力を算出し、算出された電力に含まれる正方向の電力に比例した周波数の正パルス信号+P3と負方向の電力に比例した周波数の負パルス信号−P3とから成る第2電力信号を生成する。従って、この第2電力信号は、第3線路18の電位を基準とする信号である。第3電力−パルス変換部11で生成された正パルス信号+P3及び負パルス信号−P3は、それぞれ、第1光結合部12及び第2光結合部13に送られる。
【0035】
第1光結合部12は、本発明の変換部の一部に対応し、例えばフォトカプラから構成されている。第1光結合部12は、第3電力−パルス変換部11からの正パルス信号+P3を入力し、入力された正パルス信号+P3と電気的に絶縁された正パルス信号+P3をパルス合成・積算計量部14に送る。第1光結合部12の出力側のトランジスタは、第1電源回路8からの電力で動作するようにパルス合成・積算計量部14に接続される。従って、第3電力−パルス変換部11から第1光結合部12を経由して送られている正パルス信号+P3は、第1線路16の電位を基準とする信号に変換される。
【0036】
第2光結合部13は、本発明の変換部の他の一部に対応し、例えばフォトカプラから構成されている。第2光結合部13は、第3電力−パルス変換部11からの負パルス信号−P3を入力し、負パルス信号−P3と電気的に絶縁された負パルス信号−P3をパルス合成・積算計量部14に送られる。第2光結合部13の出力側のトランジスタは、第1電源回路8からの電力で動作するようにパルス合成・積算計量部14に接続される。従って、第3電力−パルス変換部11から第2光結合部13を経由して送られている負パルス信号−P3は、第1線路16の電位を基準とする信号に変換される。
【0037】
パルス合成・積算計量部14は、第1電力−パルス変換部9から送られてくる正パルス信号+P1に含まれるパルス及び負パルス信号−P1に含まれるパルス、並びに第3電力−パルス変換部11から第1光結合部12を経由して送られてくる正パルス信号+P3に含まれるパルス及び第2光結合部13を経由して送られてくる負パルス信号−P3に含まれるパルスをそれぞれ計数する。そして、パルス合成・積算計量部14は、計数されたパルスを符号を考慮して積算(累積加算)することにより合成して記憶すると共に、使用電力量として表示部15に送る。これにより、使用電力量が表示部15に表示される。
【0038】
以上説明したように、100Vの交流単相3線式の場合、第1線路16の電位と第3線路の電位との差は交流200Vであるが、第3電力−パルス変換部11からの正パルス信号+P3及び負パルス信号−P3は、第1光結合部12及び第2光結合部13で絶縁されて、第1線路16の基準電位を有する信号に変換されるので、第1電力−パルス変換部9からの正パルス信号+P1及び負パルス信号−P1と同じ基準電位を有することになる。
【0039】
従って、第1電流検出部6及び第3電流検出部7としてシャント抵抗を用いることができる。その結果、簡単な回路で歪み波形や直流成分を含んだ交流電流でも正確に計量できる電子式電力量計を実現することができる。
【0040】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る電子式電力量計は、電力に比例した周波数のパルス信号の生成方法が第1の実施の形態のそれと異なる。以下では、第1の実施の形態の構成部分と同一部分には第1の実施の形態で用いた符号と同じ符号を用いて説明を省略する。
【0041】
図2は本発明の第2の実施の形態に係る低圧用の単相3線式の電子式電力量計の構成を示すブロック図である。電子式電力量計は、電源側端子2、負荷側端子3、第1電圧検出部4、第3電圧検出部5、第1電流検出部6、第3電流検出部7、第1電源回路8、第1電力−パルス変換部22、第3電源回路10、第3電力−パルス変換部23、第1光結合部12、第2光結合部13、パルス合成・積算計量部24及び表示部15から構成されている。
【0042】
第1電力−パルス変換部22は、第1電圧検出部4からの第1電圧信号V1と第1電流検出部6からの第1電流信号I1とを乗算して第1相(本発明の第1経路に対応する)の電力を算出し、算出された電力に比例した周波数のパルス信号P1と該パルス信号P1が正方向の電力であるか負方向の電力であるかを表す符号信号(+/−)とから成る第1電力信号を生成する。この第1電力信号は、第1線路16の電位を基準とする信号である。第1電力−パルス変換部22で生成されたパルス信号P1及び符号信号(+/−)は、パルス合成・積算計量部24に送られる。
【0043】
第3電力−パルス変換部23は、第3電圧検出部5からの第3電圧信号V3と第3電流検出部7からの第3電流信号I3とを乗算して第3相(本発明の第2経路に対応する)の電力を算出し、算出された電力に比例した周波数のパルス信号P3と該パルス信号P3が正方向の電力であるか負方向の電力であるかを表す符号信号(+/−)とから成る第2電力信号を生成する。この第2電力信号は、第3線路18の電位を基準とする信号である。第3電力−パルス変換部23で生成されたパルス信号P3及び符号信号(+/−)は、それぞれ、第1光結合部12及び第2光結合部13に送られる。
【0044】
第1光結合部12は、第3電力−パルス変換部23からのパルス信号P3を入力し、入力されたパルス信号P3と電気的に絶縁されたパルス信号P3をパルス合成・積算計量部24に送る。これにより、第3電力−パルス変換部23から第1光結合部12を経由して送られているパルス信号P3は、第1線路16の電位を基準とする信号に変換される。
【0045】
第2光結合部13は、第3電力−パルス変換部23からの符号信号(+/−)を入力し、入力された符号信号(+/−)と電気的に絶縁された符号信号(+/−)をパルス合成・積算計量部24に送る。これにより、第3電力−パルス変換部23から第2光結合部13を経由して送られている符号信号(+/−)は、第1線路16の電位を基準とする信号に変換される。
【0046】
パルス合成・積算計量部24は、第1電力−パルス変換部22から送られてくるパルス信号P1を符号信号(+/−)に応じて累積的に加算又は減算することにより第1電力量を算出する。同様に、第2電力−パルス変換部23から第1光結合部12及び第2光結合部13を経由して送られてくるパルス信号P3を符号信号(+/−)に応じて累積的に加算又は減算することにより第2電力量計を算出する。そして、パルス合成・積算計量部24は、第1電力量と第3電力量とを符号を考慮して加算することにより合成して記憶すると共に、使用電力量として表示部15に送る。これにより、使用電力量が表示部15に表示される。
【0047】
第2の実施の形態に係る電子式電力量計によれば、パルス合成・積算計量部24は、パルス信号P1を計数するカウンタとパルス信号P3を計数するカウンタといった2つのカウンタを備えればよい。従って、正パルス信号+P1、負パルス信号−P1、正パルス信号+P3、負パルス信号−P3を計数するための4つのカウンタを必要とする第1の実施の形態に係る電子式電力量計に比べ、パルス合成・積算計量部24の構成を簡単にすることができる。
【0048】
なお、上述した第1及び第2の実施の形態では、単相3線式に使用される電子式電力量計を例に挙げて説明したが、本発明は、例えば三相3線式といった2種類以上の電力を計算して合成する電子式電力量計にも適用可能であるのは勿論である。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な回路で歪み波形や直流成分を含んだ交流電流でも正確に計量できる電子式電力量計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電子式電力量計の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る電子式電力量計の構成を示すブロック図である。
【図3】従来の電子式電力量計の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 電源側端子
3 負荷側端子
4 第1電圧検出部
5 第3電圧検出部
6 第1電流検出部
7 第3電流検出部
8 第1電源回路
9,22 第1電力−パルス変換部
10 第2電源回路
11,23 第3電力−パルス変換部
12 第1光結合部
13 第2光結合部
14,24 パルス合成・積算計量部
15 表示部
16 第1線路
17 第2線路
18 第3線路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic watt-hour meter, and more particularly to a technique for accurately measuring the amount of electricity used.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electronic watt-hour meter has been used to measure the amount of electricity used by a user. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a single-phase three-wire electronic wattmeter for low voltage, which is one of such electronic wattmeters (Patent Document 1). This electronic watt-hour meter includes a
[0003]
The
[0004]
Power from the power supply side is supplied from the power
[0005]
The first
[0006]
The
[0007]
The third current detector 33 is configured by a current transformer arranged to penetrate the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
The power-to-
[0011]
The integrating and weighing unit 36 integrates (accumulates and adds) the pulses included in the pulse signal P sent from the power-to-
[0012]
[Patent Document 1]
Patent No. 3112611 (pages 3-6, FIG. 5)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a conventional electronic watt-hour meter, a current transformer is used to detect an alternating current flowing from a power supply side to a load side. This current transformer has no problem when the AC current has a sine waveform, but cannot perform accurate measurement when the sine waveform is distorted or when the AC current includes a DC component. In particular, load diversification has been remarkable recently, and there is a possibility that a sine waveform of an AC current may be distorted or a DC component may be included in the AC current. Therefore, there is a need for a watt hour meter capable of measuring the correct amount of power even under such bad conditions.
[0014]
By the way, in order to measure a current having a distorted waveform or a current including a DC component, it is conceivable to directly measure a current flowing from the power supply side to the load side using a shunt resistor. The shunt resistor is a resistor for detecting a low-level current signal without obstructing a current flow. However, if an attempt is made to replace the conventional current transformer with a shunt resistor, in an electronic watt-hour meter requiring two or more multiplications for calculating the amount of power, such as a single-phase three-wire system, the
[0015]
An object of the present invention is to provide an electronic watt-hour meter that can accurately measure even an alternating current including a distortion waveform and a DC component with a simple circuit.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to detect a voltage and a current supplied from a power supply to a load via a first path using a potential of a first line constituting the first path as a reference potential. A first power calculation unit that calculates power by using the potential of the first line as a reference potential, and outputs a voltage and a current supplied from a power supply to a load via a second path. A second power calculator that detects the potential of the third line constituting the path as a reference potential, calculates power, and outputs the calculated power as a second power signal that uses the potential of the third line as a reference potential; Converting the second power signal from the first power signal into a third power signal using the potential of the first line as a reference potential; and converting the first power signal from the first power calculation unit and the third power signal from the conversion unit. And a measuring unit for obtaining the electric energy by combining.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the first power signal representing the power of the first path and the second power signal representing the power of the second path are signals having different reference potentials, but the reference potential of the second power signal is different. Is converted to be the same as the reference potential of the first power signal, and the third power signal and the first power signal obtained by the conversion are combined to obtain the power amount. Therefore, it is possible to use, for example, a shunt resistor instead of the current transformer used in the conventional electronic watt-hour meter. As a result, even a simple circuit can accurately output an AC current including a distortion waveform and a DC component. Can be weighed.
[0018]
In the invention according to
[0019]
According to the invention of
[0020]
In the invention according to
[0021]
According to the third aspect of the present invention, since the electric energy is obtained by the pulse signal and the code signal, the electric energy can be obtained by digital processing using a processor generally employed in an electronic watt-hour meter.
[0022]
In the invention according to
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an electronic watt-hour meter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts as those described in the section of the related art will be denoted by the same reference numerals.
[0024]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a low-voltage single-phase three-wire electronic wattmeter according to a first embodiment of the present invention. This electronic watt-hour meter includes a
[0025]
The
[0026]
Power from the power supply side is supplied from the power
[0027]
The
[0028]
The first
[0029]
The first
[0030]
The first power-
[0031]
The third
[0032]
The third current detector 7 is configured by a shunt resistor inserted into the
[0033]
The third
[0034]
The third power-to-
[0035]
The first
[0036]
The second
[0037]
The pulse synthesizing / accumulating unit 14 includes a pulse included in the positive pulse signal + P1 and a pulse included in the negative pulse signal -P1 sent from the first power-
[0038]
As described above, in the case of the AC single-phase three-wire system of 100 V, the difference between the potential of the
[0039]
Therefore, a shunt resistor can be used as the first
[0040]
(Second embodiment)
The electronic watt-hour meter according to the second embodiment of the present invention differs from that of the first embodiment in the method of generating a pulse signal having a frequency proportional to the power. In the following, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and description thereof is omitted.
[0041]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a low-voltage single-phase three-wire electronic wattmeter according to a second embodiment of the present invention. The electronic wattmeter includes a power
[0042]
The first power-to-
[0043]
The third power-to-
[0044]
The first
[0045]
The second
[0046]
The pulse synthesis /
[0047]
According to the electronic watt-hour meter according to the second embodiment, the pulse synthesizing / accumulating weighing
[0048]
In the above-described first and second embodiments, the electronic watt-hour meter used for a single-phase three-wire system has been described as an example. It is needless to say that the present invention can be applied to an electronic watt-hour meter that calculates and synthesizes more than kinds of electric power.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electronic watt-hour meter that can accurately measure even an AC current including a distortion waveform and a DC component with a simple circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic watt-hour meter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electronic watt-hour meter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional electronic watt-hour meter.
[Explanation of symbols]
2 power
Claims (5)
前記電源から第2経路を介して前記負荷に供給される電圧及び電流を該第2経路を構成する第3線路の電位を基準電位として検出して電力を計算し、前記第3線路の電位を基準電位とする第2電力信号として出力する第2電力計算部と、
前記第2電力計算部からの前記第2電力信号を前記第1線路の電位を基準電位とする第3電力信号に変換する変換部と、
前記第1電力計算部からの前記第1電力信号と前記変換部からの前記第3電力信号とを合成して電力量を求める計量部と、
を備えることを特徴とする電子式電力量計。A voltage and a current supplied from a power supply to a load via a first path are detected by using the potential of a first line constituting the first path as a reference potential to calculate power, and the potential of the first line is set to a reference potential. A first power calculator that outputs the first power signal as
A voltage and a current supplied from the power supply to the load via the second path are detected by using the potential of the third line constituting the second path as a reference potential to calculate the power, and the potential of the third line is calculated. A second power calculation unit that outputs a second power signal as a reference potential,
A conversion unit that converts the second power signal from the second power calculation unit into a third power signal that uses the potential of the first line as a reference potential;
A weighing unit that combines the first power signal from the first power calculation unit and the third power signal from the conversion unit to obtain a power amount;
An electronic watt-hour meter comprising:
前記第2電力計算部は、前記第2電力信号として、前記計算された電力に含まれる正方向の電力に比例した周波数の正パルス信号と負方向の電力に比例した周波数の負パルス信号とを出力し、
前記計量部は、前記第1電力計算部からの前記第1電力信号に含まれる正パルス信号及び負パルス信号と、前記変換部からの前記第3電力信号に含まれる正パルス信号及び負パルス信号とを符号を考慮して積算することにより電力量を求めることを特徴とする請求項1記載の電子式電力量計。The first power calculator, as the first power signal, a positive pulse signal having a frequency proportional to the positive power included in the calculated power and a negative pulse signal having a frequency proportional to the negative power included in the calculated power Output,
The second power calculation unit includes, as the second power signal, a positive pulse signal having a frequency proportional to the positive power included in the calculated power and a negative pulse signal having a frequency proportional to the negative power included in the calculated power. Output,
The weighing unit includes a positive pulse signal and a negative pulse signal included in the first power signal from the first power calculation unit, and a positive pulse signal and a negative pulse signal included in the third power signal from the conversion unit. 2. The electronic watt-hour meter according to claim 1, wherein the electric energy is obtained by integrating the values in consideration of the sign.
前記第2電力計算部は、前記第2電力信号として、前記計算された電力に比例した周波数のパルス信号と該パルス信号が正方向の電力であるか負方向の電力であるかを表す符号信号とを出力し、
前記計量部は、前記第1電力計算部からの前記第1電力信号に含まれるパルス信号を符号信号に応じて累積的に加算又は減算して第1電力量を算出し、前記第2電力計算部から前記変換部を経由して送られてくる前記第3電力信号に含まれるパルス信号を符号信号に応じて累積的に加算又は減算して第3電力量を算出し、前記第1電力量と前記第3電力量とを加算することにより電力量を求めることを特徴とする請求項1記載の電子式電力量計。The first power calculation unit may include, as the first power signal, a pulse signal having a frequency proportional to the calculated power and a code signal indicating whether the pulse signal is power in a positive direction or power in a negative direction. And output
The second power calculation unit may include, as the second power signal, a pulse signal having a frequency proportional to the calculated power and a code signal indicating whether the pulse signal is power in a positive direction or power in a negative direction. And output
The metering section calculates a first power amount by cumulatively adding or subtracting a pulse signal included in the first power signal from the first power calculating section in accordance with a code signal, and calculating the second power amount. A third power amount is calculated by cumulatively adding or subtracting a pulse signal included in the third power signal transmitted from the unit via the conversion unit in accordance with a code signal, and calculating the first power amount. The electronic watt-hour meter according to claim 1, wherein an electric energy is obtained by adding the third electric energy and the third electric energy.
前記第2電力計算部は、前記第3線路に挿入されたシャント抵抗を用いて前記第2経路を流れる電流を検出する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電子式電力量計。The first power calculator detects a current flowing through the first path using a shunt resistor inserted into the first line,
The said 2nd power calculation part detects the electric current which flows through the said 2nd path | route using the shunt resistance inserted in the said 3rd line, The Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Electronic watt-hour meter.
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KR101203625B1 (en) | 2012-05-18 | 2012-11-21 | 서창전기통신 주식회사 | Solid state Summation Watt-Hour Revenue Meter |
JP2013537631A (en) * | 2010-08-04 | 2013-10-03 | センサス スペクトラム エルエルシー | Electric meter current measurement method and system |
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- 2002-10-17 JP JP2002303188A patent/JP2004138493A/en active Pending
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