JP2005043231A - Wattmeter - Google Patents
Wattmeter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005043231A JP2005043231A JP2003277992A JP2003277992A JP2005043231A JP 2005043231 A JP2005043231 A JP 2005043231A JP 2003277992 A JP2003277992 A JP 2003277992A JP 2003277992 A JP2003277992 A JP 2003277992A JP 2005043231 A JP2005043231 A JP 2005043231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- current
- voltage
- wire
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
本発明は、三相交流の電力値を測定する電力計に関し、特に三相の所定の相に単相3線負荷が接続された場合に、三相電力と単相電力を同時に測定することが可能な電力計に関する。 The present invention relates to a wattmeter that measures a power value of a three-phase alternating current, and in particular, when a single-phase three-wire load is connected to a predetermined three-phase phase, the three-phase power and the single-phase power can be measured simultaneously. Regarding possible wattmeters.
工場等に設置された機器には動力源として200V系の三相電力が供給され、このうちの所定の相に対してスコット結線を行って100V系の電源を作り、電灯などの負荷に単相電力を供給している。このような結線方式は異容量三相4線式といわれ、電力の測定では、測定の基準となる電位が異なるため単相3線用と三相3線用の2つの電力計を用いたり、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計1台を用いて測定していた。
三相電力を測定する電力計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
Equipment installed in factories, etc. is supplied with 200V three-phase power as a power source, and Scott connection is made to a predetermined phase among them to create a 100V system power supply, and a single phase is used for loads such as electric lights. Power is being supplied. Such a connection method is said to be a different capacity three-phase four-wire system, and in the power measurement, two potential wattmeters for single-phase three-wires and three-phase three-wires are used because the potentials for measurement are different. It was measured using one multi-channel isolated input type wattmeter.
Prior art documents related to a power meter for measuring three-phase power include the following.
図9は、従来における単相3線および三相3線の電力測定を示した説明図である。
図9(a)は、単相3線用電力計および三相3線用電力計を用いた電力測定を示す説明図である。
図9(a)において、三相電源1は三相3線で構成され、各相に接続された、負荷RL1,RL2,RL3に、三相電力を供給している。三相電源1のR−S相は、その中間位置Nで接地され、R−N間とS−N間に接続された負荷RL4,RL5に単相電力が供給されている。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing conventional single-phase three-wire and three-phase three-wire power measurements.
FIG. 9A is an explanatory diagram showing power measurement using a single-phase three-wire wattmeter and a three-phase three-wire wattmeter.
In FIG. 9A, a three-
三相用電力計2では、この電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ninが三相電源1のS相と負荷とを結ぶ伝送線(以下S相の線という。)に、電圧入力端子Vin1がR相と負荷とを結ぶ伝送線(以下R相の線という。)に、Vin3がT相と負荷とを結ぶ伝送線(以下T相の線という。)に接続され、R−S間の電圧VrsとT−S間の電圧Vtsが測定される。また、電流クランプCL1が三相用電力計2の入力端子CH1に接続され、電流クランプCL2が入力端子CH2に接続される。電流クランプCL1でR相の線をクランプしてこの線に流れる電流Irを測定し、電流クランプCL2でT相の線をクランプしてこの線に流れる電流Itを測定する。
測定したVrsとIrを乗算して電力P1を求め、VtsとItを乗算して電力P3を求める。2電力計法に基づきP1とP3を加算して三相電力の全電力を算出する。
In the three-phase power meter 2, the input terminal Nin connected to the common potential point in the power meter has a voltage applied to a transmission line (hereinafter referred to as an S-phase line) connecting the S phase and the load of the three-
The electric power P1 is obtained by multiplying the measured Vrs and Ir, and the electric power P3 is obtained by multiplying Vts and It. Based on the two-watt meter method, P1 and P3 are added to calculate the total power of the three-phase power.
一方、単相電力計3は、この電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ninが接地され、電圧入力端子Vin1はR相の線に、電圧入力端子Vin2はS相の線に接続され、単相負荷RL4に印加されるR−N間の電圧Vrnと単相負荷RL5に印加されるS−N間の電圧Vsnを測定する。また、電流クランプCL3は単相用電力計3の入力端子CH1に接続され、電流クランプCL4が入力端子CH2に接続される。電流クランプCL3で負荷RL4に流れる電流Iraを測定し、電流クランプCL4で負荷RL5に流れる電流Isを測定する。 On the other hand, in the single-phase wattmeter 3, the input terminal Nin connected to the common potential point in the wattmeter is grounded, the voltage input terminal Vin1 is connected to the R-phase line, and the voltage input terminal Vin2 is connected to the S-phase line. Then, the RN voltage Vrn applied to the single-phase load RL4 and the S-N voltage Vsn applied to the single-phase load RL5 are measured. The current clamp CL3 is connected to the input terminal CH1 of the single-phase wattmeter 3, and the current clamp CL4 is connected to the input terminal CH2. The current Ira flowing through the load RL4 is measured by the current clamp CL3, and the current Is flowing through the load RL5 is measured by the current clamp CL4.
VrnとIraとを乗算してRL4に供給される電力P4を求め、VsnとIsとを乗算してRL5に供給される電力P5を求めて、これらP4とP5を加算して単相電力を算出する。 Multiply Vrn and Ira to obtain power P4 supplied to RL4, multiply Vsn and Is to obtain power P5 supplied to RL5, and add P4 and P5 to calculate single-phase power To do.
図9(b)は、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計を用いた電力測定を示す説明図である。
図9(b)において三相電源1と負荷の結線関係や電力の測定方法は、(a)と同様である。図9(a)との相違点は、電力計4が多チャンネル絶縁入力タイプであるため、単相3線と三相3線の電力測定のように電圧の基準点が異なる場合であっても三相測定部5と単相測定部6とに分けて1台で両方の電力が測定できる。
FIG. 9B is an explanatory diagram showing power measurement using a multi-channel isolated input type power meter.
In FIG. 9B, the connection relationship between the three-
図10は、従来の多チャンネル絶縁入力タイプ電力計の一例を示す構成図である。
図10では、4つの電圧測定チャンネルとクランプによる4つの電流測定チャンネルを有する電力計を示している。各電圧入力チャンネルはそれぞれ絶縁されている。アンプ1から4は、各電圧入力端子Nin1からNin4の電位を基準として電圧入力端子Vin1からVin4に印加された電圧を正規化する。A/Dコンバータ9から12は、正規化された電圧をA/D変換する。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a conventional multi-channel isolated input type wattmeter.
FIG. 10 shows a wattmeter having four voltage measurement channels and four current measurement channels with clamps. Each voltage input channel is isolated. The
各電流測定チャンネルの入力端子CH1からCH4には、電流クランプCL1からCL4が接続され電源ラインに流れる電流を検出して電圧に変換する。アンプ5から8は、変換された電圧を正規化し、A/Dコンバータ13から16は、順次アンプの出力を切り替えて、正規化された各アンプの出力電圧をA/D変換する。
Current clamps CL1 to CL4 are connected to the input terminals CH1 to CH4 of each current measurement channel, and a current flowing through the power supply line is detected and converted into a voltage. The
ゼロクロス検出器17から20は、各電圧入力波形がゼロレベルを横切る点を検出し、波形の周期データを出力し、絶縁回路21aから21hを介してプロセッサであるMPU22に送る。
絶縁回路21aから21hは、フォトカプラ、トランスまたはそれに替わる絶縁素子などから成りA/D変換された測定データ、周期データをMPU22に絶縁伝送したり、MPU22から出力された制御信号をアンプやA/Dコンバータに送る。MPU22は、電力計全体の制御を司ると共に、送られてきた電圧のデジタルデータと電流のデジタルデータと周期データにより電力を算出する。
The zero
The
表示器23はCRTやLCDなどで構成され、MPU22が算出した測定結果をMPU22の制御により表示する。
この他に図示しないキーボードなどから構成される操作手段を備えており、この操作手段を介して作業者が電力計を操作する。
The
In addition, an operation means including a keyboard (not shown) is provided, and an operator operates the power meter via the operation means.
また、異容量三相4線式における電力測定では、配線図が無い場合や有ってもその信頼性が低く三相3線電源のどの相から単相3線が結線されているか不明な現場があり、配線を確認する必要がある。
従来の電力計には単相3線負荷の結線された相を確認する機能は無く、配線を確認する専用機器として、電源の各相の線に信号を重畳させて単相負荷側でその信号を検出する方式のものを使用していた。
Also, in the power measurement with different capacity three-phase four-wire system, even if there is no wiring diagram, even if there is no wiring, the reliability is low and it is unknown where the single-phase three-wire is connected from which phase of the three-phase three-wire power supply There is a need to check the wiring.
Conventional wattmeters do not have a function to check the connected phase of a single-phase three-wire load. As a dedicated device to check the wiring, the signal is superimposed on each phase line of the power supply and the signal on the single-phase load side The method of detecting is used.
このことを図を用いて説明する。
図11は従来における単相3線の結線された相の検出を示した説明図である。
図11において、三相電源1は三相3線で構成され、各相に接続された、負荷RL1,RL2,RL3に、三相電力を供給している。三相電源1のR−S相は、その中間位置Nで接地されることにより、R−N間とS−N間に接続された負荷RL4,RL5に単相電力が供給されている。
This will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing detection of a single-phase three-wire connected phase in the prior art.
In FIG. 11, a three-
信号重畳器30は、例えば4kHz,50mVといった商用周波数に比べ十分大きい周波数の微小信号を三相電源の相間に印加し各相の線に重畳させていく。信号検出器31は、単相3線負荷が三相電源に配線される線から重畳信号を検出し、作業者に知らせる機能を持つ。つまり、この信号検出器31が重畳信号を検出した時に、どの相に信号を重畳しているかにより単相3線負荷が配線された相がわかる。 The signal superimposing unit 30 applies a minute signal having a frequency sufficiently higher than a commercial frequency such as 4 kHz and 50 mV between the phases of the three-phase power supply and superimposes the signal on each phase line. The signal detector 31 has a function of detecting a superimposed signal from a line in which a single-phase three-wire load is wired to a three-phase power source and notifying an operator. That is, when the signal detector 31 detects the superimposed signal, the phase in which the single-phase three-wire load is wired is known depending on which phase the signal is superimposed on.
図9に示す従来例では、測定の基準となる電位が異なるため単相3線用と三相3線用の2つの電力計を用いたり、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計1台を用いて測定しなければならない。このため、電力計を2台使用する場合では、費用や設置工数がかかる。また、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計は、大型で高額になってしまうといった問題点があった。 In the conventional example shown in FIG. 9, since the potential as a measurement reference is different, two wattmeters for single-phase three-wire and three-phase three-wire are used, or one wattmeter of a multi-channel insulated input type is used. Must be measured. For this reason, when using two power meters, cost and installation man-hours are required. In addition, the multi-channel insulated input type power meter has a problem that it is large and expensive.
また、図11に示す従来例では、配線確認の専用機器が必要となると共に電源側と負荷側で別れているため、例えば電源と負荷の位置が離れている場合、2人で連絡を取り合いながらの作業となり作業効率が悪い。加えて、信号検出器は、微小信号を扱うためノイズに弱く正しく検出できない場合がある。 Further, in the conventional example shown in FIG. 11, a dedicated device for wiring confirmation is required and the power source side and the load side are separated. For example, when the positions of the power source and the load are separated, two people are in contact with each other. Work efficiency is poor. In addition, since the signal detector handles a minute signal, it may be weak to noise and cannot be detected correctly.
従って本発明が解決しようとする課題は、単相3線と三相3線を同時に測定できる電力計を小型で安価に実現する共に電力の測定に際しては単相3線が結線されている相を検出可能とし、作業効率の向上と専用機器を使用しないことによる経費削減を実現することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to realize a small and inexpensive power meter that can measure single-phase three-wire and three-phase three-wire at the same time, and to measure the phase in which single-phase three-wire is connected when measuring power. It is possible to detect, improve work efficiency and reduce costs by not using dedicated equipment.
(1)三相交流の所定の相から単相3線負荷に電力を供給する異容量三相4線式電源の電力を測定する電力計において、
接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧を検出する電圧検出手段と、
三相交流の第1相および第3相の伝送線の線電流と、単相3線負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記接地間電圧の中で単相3線負荷に印加される電圧およびこの負荷に流れる電流に基づく単相3線電力の算出と、前記接地間電圧および前記線電流に基づく三相電力の算出の少なくともいずれか一方を行う演算手段と、
を設けたことを特徴とする電力計。
(1) In a wattmeter that measures the power of a different-capacity three-phase four-wire power source that supplies power from a predetermined phase of three-phase AC to a single-phase three-wire load,
Voltage detection means for detecting a ground-to-ground voltage between the three-phase AC transmission line with reference to the ground potential;
Current detection means for detecting the line currents of the three-phase alternating current first and third phase transmission lines and the current flowing through the single-phase three-wire load;
Calculation of single-phase three-wire power based on the voltage applied to the single-phase three-wire load in the voltage between the grounds and current flowing through the load, and calculation of three-phase power based on the voltage between the grounds and the line current Computing means for performing at least one of the following;
A wattmeter characterized by the provision of
(2)前記演算手段は、前記接地間電圧をベクトル演算して三相交流の第1相と第2相の伝送線間および第2相と第3相の伝送線間の電圧を求め、これら線間電圧と前記第1相と第3相の線電流に基づき三相電力を算出することを特徴とする(1)に記載の電力計。 (2) The computing means obtains voltages between the first and second phase transmission lines of the three-phase alternating current and between the second and third phase transmission lines by performing a vector operation on the voltage between the grounds, The three-phase power is calculated based on the line voltage and the first-phase and third-phase line currents. The power meter according to (1),
(3)前記演算手段は、前記第1相と第3相の線電流をベクトル演算して第2相の線電流を求め、これらの線電流と前記接地間電圧に基づき三相電力を算出することを特徴とする(1)に記載の電力計。 (3) The calculation means obtains a second-phase line current by performing a vector operation on the first-phase and third-phase line currents, and calculates three-phase power based on the line current and the voltage between the grounds. The wattmeter as described in (1) characterized by the above-mentioned.
(4)前記接地間電圧の2つを組合せてベクトル演算した結果に基づき、単相3線負荷が接続された三相交流の相を検出することを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の電力計。 (4) The phase of three-phase alternating current to which a single-phase three-wire load is connected is detected based on the result of vector calculation by combining two of the voltages between the grounds. (1) to (3) The wattmeter as described in any one.
(5)前記電流測定手段はクランプ式電流センサを用いて被測定電流を検出することを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の電力計。 (5) The power meter according to any one of (1) to (4), wherein the current measuring unit detects a current to be measured using a clamp-type current sensor.
請求項1乃至3に記載の発明によれば、接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧と、三相交流の線電流と、単相3線負荷に流れる電流を測定して、単相3線電力の算出と、三相電力の算出を行うことができるため、小型で安価な電力量計を提供することができる。 According to the first to third aspects of the present invention, the voltage between the ground between the three-phase AC transmission line, the three-phase AC line current, and the current flowing through the single-phase three-wire load with reference to the ground potential are determined. Since it is possible to measure and calculate single-phase three-wire power and three-phase power, a small and inexpensive watt-hour meter can be provided.
請求項4に記載の発明によれば、測定した電圧を用いて単相3線負荷が接続された相が三相3線の何処の相なのかという情報を事前に検出することができるため、電力計に回路を付加する必要や別途専用機器を使用して調べる必要が無く、経費の増加や作業効率の悪化などを防ぐことができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、電流クランプを使用することにより、非接触で電流を検出することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the current can be detected in a non-contact manner by using the current clamp.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第1の説明図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first explanatory diagram showing power measurement using a power meter according to the present invention.
図1において、三相電源1は三相3線で構成され、各相に接続された負荷RL1,RL2,RL3に、三相電力を供給している。三相電源1のR−S相は、その所定の中間位置N点で接地され、R−N相とS−N相に接続された負荷RL4,RL5に単相電力を供給している。
In FIG. 1, a three-
本発明が適用された電力計40は、電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ninが接地され、電圧入力端子Vin1がR相の線に、Vin2がS相の線に、Vin3がT相の線に接続され、R−N相の電圧VrnとS−N相の電圧VsnとT−N相の電圧Vtnを測定する。これらの電圧が接地間電圧に相当する。
In the
また、電流クランプCL1,CL2,CL3,CL4の出力端子が入力端子CH1,CH2,CH3,CH4にそれぞれ接続される。電流クランプCL1でR相の線と負荷RL4とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Iraを測定し、電流クランプCL2でS相の線と負荷RL5とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Isを測定する。電流クランプCL3でR相と負荷RL1,RL3とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Irbを測定し、電流クランプCL4でT相と負荷RL2,RL3とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Itを測定する。 The output terminals of the current clamps CL1, CL2, CL3, and CL4 are connected to the input terminals CH1, CH2, CH3, and CH4, respectively. The current clamp CL1 clamps the line connecting the R-phase line and the load RL4 and measures the current Ira flowing through this line, and the current clamp CL2 clamps the line connecting the S-phase line and the load RL5. The current Is flowing through is measured. The current clamp CL3 clamps the line connecting the R phase and the loads RL1 and RL3 and measures the current Irb flowing through the line, and the current clamp CL4 clamps the line connecting the T phase and the loads RL2 and RL3. Is measured.
図2は、本発明に係る電力計の一実施例を示した構成図である。
アンプ51からアンプ53は、いずれも入力端子の1つが電力計の端子Ninに接続され、この端子Ninは電力計の外では接地され、電力計内では共通電位点に接続されている。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a power meter according to the present invention.
In each of the
アンプ51,52,53の他の入力端子は電力計の端子Vin1,Vin2,Vin3にそれぞれ接続されている。前出の電圧Vrn,Vsn,Vtnが端子Vin1,Vin2,Vin3にそれぞれ印加され、各アンプはそれらの電圧を正規化して出力する。
The other input terminals of the
A/Dコンバータ59は、サンプルホールド機能によりアンプ51,52,53の出力電圧を同時に保持し、保持した電圧を切り替えて順次A/D変換していく。変換されたデジタルデータは、フォトカプラ、トランスまたはそれに替わる絶縁素子などから成る絶縁回路61を介してプロセッサであるMPU62に取り込まれる。これまでの部分が電圧検出手段に相当する。
The A /
各電流測定チャンネルの入力端子入力端子CH1,CH2,CH3,CH4には、電流クランプCL1,CL2,CL3,CL4がそれぞれ接続され、前出の電流Ira,Irb,Is,Itを検出して電圧に変換し、この電圧はそれぞれアンプ54,55,56,57に入力される。アンプ54,55,56,57は、変換された電圧を正規化して出力する。
Current clamps CL1, CL2, CL3, and CL4 are connected to the input terminals CH1, CH2, CH3, and CH4 of each current measurement channel, respectively, and the currents Ira, Irb, Is, and It described above are detected and converted to voltages. This voltage is input to
A/Dコンバータ60は、サンプルホールド機能によりアンプ54,55,56,57で正規化された電圧を同時に保持し、保持した電圧を切り替えて順次A/D変換していく。変換されたデジタルデータは、MPU62に取り込まれる。これまでの部分が電流検出手段に相当する。
The A /
ゼロクロス検出器58は、アンプ51,52,53の出力電圧のゼロクロス点から1周期を検出し、検出した周期データは絶縁回路61を介してMPU62に取り込まれる。
The zero-
MPU62は、各アンプのレンジ制御や表示器7の制御など電力計全体の制御を司り、取り込んだ電圧値、電流値および周期データから実効値演算処理を行い、単相負荷に印加される電圧Vrn,Vsnと、単相負荷に流れる電流Ira,Isにより以下に示すように単相3線電力P13を演算する。
The
また、電圧Vrn,Vsn,Vtnを用いてベクトル加算することにより、R−T相とT−S相の相間電圧を求め、三相の全電力P33を算出したり、R相の線とT相の線に流れる電流をベクトル加算してS相の線に流れる電流を求め、電圧Vrn,Vsn,Vtnと3つの線電流から三相の全電力P33を算出することができる。このMPU62が演算手段に相当する。尚、この三相電力の算出は二電力計法に基づくものである。
Further, vector addition is performed using the voltages Vrn, Vsn, and Vtn to obtain an interphase voltage between the RT phase and the TS phase, and the total power P33 of the three phases is calculated, or the R-phase line and the T-phase are calculated. The current flowing in the S-line is vector-added to obtain the current flowing in the S-phase line, and the three-phase total power P33 can be calculated from the voltages Vrn, Vsn, Vtn and the three line currents. This
ベクトルの加減算は、各電圧、電流の測定信号を同時に測定したサンプリングデータを用いて加減算を行いそれらの結果を実効値演算すれば実行できる。
尚、上式のようにP33算出は、電圧Vrn,Vsn,Vtnのベクトル加算を行ってもよいし、線電流Irb,Itのベクトル加算を用いて行ってもよい。
Vector addition / subtraction can be performed by performing addition / subtraction using sampling data obtained by simultaneously measuring the measurement signals of the respective voltages and currents and calculating the effective value of those results.
As shown in the above equation, P33 calculation may be performed by adding vectors of voltages Vrn, Vsn, and Vtn, or by using vector addition of line currents Irb and It.
表示器63は、MPU62で算出した電力値を表示したり、電力計の設定状態等を表示したりする。
この他にキーボードなどから構成される操作手段(図示せず)を備えており、この操作手段を介してユーザが電力計を操作する。
The
In addition, operation means (not shown) including a keyboard or the like is provided, and the user operates the wattmeter via the operation means.
図3は、図1の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図3において電力計の入力部64は図2のアンプ51,52,53から成る入力部と同様であり、アンプの出力電圧Vrn,Vsn,Vtnは接地電位を基準としたR−N相,S−N相,T−N相の電圧をそれぞれ示し、VrnとIra,VsnとIsは同相の関係にあるため単相3線電力は、VrnとIraの乗算結果とVsnとIsの乗算結果とを加算すれば求められる。
FIG. 3 is a diagram in which the voltage and current input to the power meter in the power measurement of FIG. 1 are displayed as vectors.
In FIG. 3, the input unit 64 of the wattmeter is the same as the input unit comprising the
また、三相の全電力を求める場合は、VrnからVsnをベクトル減算することでR−S相の電圧が求められ、VtnからVsnをベクトル減算することでT−S相の電圧が求められる。これら相電圧と別途測定した線電流Irb,Itにより、2電力計法を用いて全電力を算出できる。 Further, when obtaining the total power of three phases, the voltage of RS phase is obtained by vector subtraction of Vsn from Vrn, and the voltage of TS phase is obtained by vector subtraction of Vsn from Vtn. Based on these phase voltages and line currents Irb and It separately measured, the total power can be calculated using a two-watt meter method.
図4は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第2の説明図である。
図4において前出の図1との相違点はS−T相に単相3線負荷が接続されたことに伴い、単相3線電力を測定するための電流測定ポイントが変更されている点である。
電力計40により、接地電位を基準としてR−N相の電圧Vrn,S−N相の電圧Vsn,T−N相の電圧Vtnを測定と、単相3線の負荷電流Is,Ita,R相の線電流Ir,T相の線電流Itbの測定を行う。
FIG. 4 is a second explanatory diagram showing power measurement using the power meter according to the present invention.
In FIG. 4, the difference from FIG. 1 is that the current measurement point for measuring the single-phase three-wire power is changed in accordance with the connection of the single-phase three-wire load to the ST phase. It is.
The
図5は、図4の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図3での説明と同様に、VsnとIs,VtnとItaは同相の関係にあるため単相3線電力P13は、VsnとIsの乗算結果とVtnとItaの乗算結果とを加算すれば求められる。
また、電圧Vrn,Vsn,Vtnを用いてベクトル演算することにより、R−T相,T−S相の相間電圧を求め、二電力計法により三相の全電力P33を算出することができる。
FIG. 5 is a vector display of the voltage and current input to the power meter in the power measurement of FIG.
Similarly to the description in FIG. 3, since Vsn and Is, and Vtn and Ita are in the same phase, the single-phase three-wire power P13 is obtained by adding the multiplication result of Vsn and Is and the multiplication result of Vtn and Ita. It is done.
Further, by performing vector calculation using the voltages Vrn, Vsn, and Vtn, the interphase voltages of the RT phase and the TS phase can be obtained, and the three-phase total power P33 can be calculated by the two-watt meter method.
詳細には次式を用いて演算を行う。尚、前出の電圧および電流と同様のものは同様の記号で示している。
図6は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第3の説明図である。
図6において前出の図1および図4との相違点はT−R相に単相3線負荷が接続されたことに伴い、単相3線電力を測定するための電流測定ポイントが変更されている点である。
電力計40により、接地電位を基準としたR−N相の電圧Vrn,S−N相の電圧Vsn,T−S相の電圧Vtnの測定と、単相3線の負荷電流Ira,Ita,R相の線電流Irb,T相の線電流Itbの測定を行う。
FIG. 6 is a third explanatory view showing power measurement using the power meter according to the present invention.
In FIG. 6, the difference from FIG. 1 and FIG. 4 is that the current measurement point for measuring the single-phase three-wire power is changed in accordance with the connection of the single-phase three-wire load to the TR phase. It is a point.
The
図7は、図6において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図3および図5での説明と同様に、VrnとIra,VtnとItaは同相の関係にあるため単相3線電力P13は、VrnとIraの乗算結果とVtnとItaの乗算結果とを加算すれば求められる。
FIG. 7 is a vector representation of the voltage and current input to the wattmeter in FIG.
3 and 5, Vrn and Ira, and Vtn and Ita are in the same phase, so the single-phase three-wire power P13 adds the multiplication result of Vrn and Ira and the multiplication result of Vtn and Ita. If you do.
また、電圧Vrn,Vsn,Vtnを用いてベクトル演算することにより、R−T,T−S相の相間電圧を求め、R相の線電流値IrbとT相の線電流値Itbを用いて二電力計法により三相の全電力P33を算出することができる。 Further, the interphase voltages of the RT and TS phases are obtained by performing a vector operation using the voltages Vrn, Vsn, and Vtn, and are calculated using the R-phase line current value Irb and the T-phase line current value Itb. The three-phase total power P33 can be calculated by the wattmeter method.
詳細には次式を用いて演算を行う。尚、前出の電圧および電流と同様のものは同様の記号で示している。
ベクトルの加減算は、各電圧、電流の測定信号を同時に測定したサンプリングデータを用いて加減算を行いそれらの結果を実効値演算すれば実行できる。 Vector addition / subtraction can be performed by performing addition / subtraction using sampling data obtained by simultaneously measuring the measurement signals of the respective voltages and currents and calculating the effective value of those results.
上記の各式に用いた電圧および電流の算出は、以下の式により行う。
以上説明したように、単相3線の電力測定では三相のどの相に負荷が接続されるかにより演算式が異なるが、三相3線の電力測定では、結線を変える必要が無く常に同じ演算式により算出できるため、作業効率の良い測定を行うことができる。
また、本発明により求めた電力測定値を積算することにより電力量を測定することができ、小型で安価な電力量計を提供することができる。
As described above, in the single-phase three-wire power measurement, the calculation formula differs depending on which phase of the three phases the load is connected to, but in the three-phase three-wire power measurement, there is no need to change the connection and the same is always the same. Since it can be calculated by an arithmetic expression, measurement with good work efficiency can be performed.
In addition, the amount of electric power can be measured by integrating the electric power measurement values obtained according to the present invention, and a small and inexpensive electric energy meter can be provided.
一方、上述した実施例の単相3線の電力測定では、三相のどの相に単相3線負荷が接続されるかにより演算式が異なる。従って、単相3線負荷が接続された相が三相3線の何処の相なのかという情報を事前に電力計が有していなければならない。そのため、作業者が配線図に基づいて電力計に設定したり、配線図が無かったりその信頼性が低かったりする場合には、別途専用機器を使用して調べる必要がある。このため、経費の増加や作業効率の悪化などの問題が発生することになる。 On the other hand, in the single-phase three-wire power measurement of the above-described embodiment, the calculation formula differs depending on which of the three phases the single-phase three-wire load is connected. Therefore, the wattmeter must have in advance information on which phase of the three-phase three-wire the phase to which the single-phase three-wire load is connected is. For this reason, if the operator sets the power meter based on the wiring diagram, or if there is no wiring diagram or the reliability thereof is low, it is necessary to investigate using a dedicated device separately. For this reason, problems such as an increase in expenses and deterioration in work efficiency occur.
これに対応するため上述の実施例で得られる電圧値Vrn,Vsn,Vtnをベクトル演算して単相3線が結線された相を検出する。このことを図を用いて説明する。
図8は、単相3線が結線された相の検出を示した説明図である。
図8において、三相電源1は各相が中間位置で接地された場合を示したものでR−S相間のときはN1で、S−T相間のときはN2で、T−R相間のときはN3で接地されている。電力計の入力部2は図2のアンプ1,2,3から成る入力部と同様であり、アンプの出力電圧Vrn,Vsn,Vtnは接地電位を基準としたR−N相,S−N相,T−N相の電圧をそれぞれ示し、単相3線の電圧が平衡の場合ではこれらの電圧のベクトル演算は次式ようになる。
In order to cope with this, the voltage values Vrn, Vsn, and Vtn obtained in the above-described embodiment are vector-calculated to detect a phase in which single-phase three-wires are connected. This will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing detection of a phase in which single-phase three-wires are connected.
In FIG. 8, the three-
R−S相間に単相3線の負荷が接続されている場合。
また、不平衡の場合でも、上式の結果は定格電圧(例えば100V)に対して十分低い値となると期待できるため、上式の右辺が0でなく、例えば定格電圧の10%以下とすれば判定が可能となる。
これにより、測定した電圧を用いて単相3線負荷が接続された相が三相3線の何処の相なのかという情報を事前に検出することができる。単相3線負荷の電力を算出する場合には、電力計がこの結線情報を用いて使用する計算式を決定する。さらに、表示器に検出結果を表示して作業者に知らせる。
従って、電力計に回路を付加する必要や別途専用機器を使用して調べる必要が無く、経費の増加や作業効率の悪化などを防ぐことができる。
Even in the case of unbalance, the result of the above equation can be expected to be a sufficiently low value with respect to the rated voltage (for example, 100V), so if the right side of the above equation is not 0, for example 10% or less of the rated voltage. Judgment is possible.
Thereby, it is possible to detect in advance information on which phase of the three-phase three-wire the phase to which the single-phase three-wire load is connected using the measured voltage. When calculating the power of the single-phase three-wire load, the power meter determines a calculation formula to be used using this connection information. Furthermore, the detection result is displayed on the display unit to notify the operator.
Therefore, there is no need to add a circuit to the power meter or use a dedicated device to check, and it is possible to prevent an increase in expenses and a deterioration in work efficiency.
51,52,53,54,55,56,57 アンプ
58 ゼロクロス検出器
59,60 A/Dコンバータ
61 絶縁回路
62 MPU
63 表示器
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57
63 Display
Claims (5)
接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧を検出する電圧検出手段と、
三相交流の第1相および第3相の伝送線の線電流と、単相3線負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記接地間電圧の中で単相3線負荷に印加される電圧およびこの負荷に流れる電流に基づく単相3線電力の算出と、前記接地間電圧および前記線電流に基づく三相電力の算出の少なくともいずれか一方を行う演算手段と、
を有することを特徴とする電力計。 In a wattmeter that measures the power of a different-capacity three-phase four-wire power source that supplies power to a single-phase three-wire load from a predetermined phase of three-phase alternating current,
Voltage detection means for detecting a ground-to-ground voltage between the three-phase AC transmission line with reference to the ground potential;
Current detection means for detecting the line currents of the three-phase alternating current first and third phase transmission lines and the current flowing through the single-phase three-wire load;
Calculation of single-phase three-wire power based on the voltage applied to the single-phase three-wire load in the voltage between the grounds and current flowing through the load, and calculation of three-phase power based on the voltage between the grounds and the line current Computing means for performing at least one of the following;
A wattmeter characterized by comprising:
The wattmeter according to any one of claims 1 to 4, wherein the current measuring means detects a measured current using a clamp type current sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003277992A JP2005043231A (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Wattmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003277992A JP2005043231A (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Wattmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005043231A true JP2005043231A (en) | 2005-02-17 |
Family
ID=34264531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003277992A Pending JP2005043231A (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Wattmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005043231A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008039492A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Univ Nagoya | System for estimating electrical equipment operation state |
US9310404B2 (en) | 2010-08-04 | 2016-04-12 | Fujitsu Limited | Power measurement system and power temperature converter |
KR20170091220A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-09 | 한국전력공사 | Watt-hour meter, transmission line measurement system and measuring method thereof |
JPWO2020021676A1 (en) * | 2018-07-26 | 2021-08-02 | 神楽フィースト株式会社 | Dispenser and cock |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62169061A (en) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Eiraku Denki Kk | Three-phase electric power measuring instrument |
JPS62280654A (en) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | I Raiteingu Syst:Kk | Power detecting circuit |
JPH1082801A (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-31 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Display device for consumed power quantity in power consumer |
JP2000074958A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multiple-circuit-type wattmeter and multiple-circuit- type watthour meter |
JP2001215246A (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Toshiba Corp | Electronic watt-hour meter |
JP2002152971A (en) * | 2000-08-30 | 2002-05-24 | Daihen Corp | Load-demand estimating device |
-
2003
- 2003-07-23 JP JP2003277992A patent/JP2005043231A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62169061A (en) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Eiraku Denki Kk | Three-phase electric power measuring instrument |
JPS62280654A (en) * | 1986-05-29 | 1987-12-05 | I Raiteingu Syst:Kk | Power detecting circuit |
JPH1082801A (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-31 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Display device for consumed power quantity in power consumer |
JP2000074958A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multiple-circuit-type wattmeter and multiple-circuit- type watthour meter |
JP2001215246A (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-10 | Toshiba Corp | Electronic watt-hour meter |
JP2002152971A (en) * | 2000-08-30 | 2002-05-24 | Daihen Corp | Load-demand estimating device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008039492A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Univ Nagoya | System for estimating electrical equipment operation state |
JP4565511B2 (en) * | 2006-08-02 | 2010-10-20 | 国立大学法人名古屋大学 | Electrical equipment operating state estimation system |
US9310404B2 (en) | 2010-08-04 | 2016-04-12 | Fujitsu Limited | Power measurement system and power temperature converter |
KR20170091220A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-09 | 한국전력공사 | Watt-hour meter, transmission line measurement system and measuring method thereof |
KR101908380B1 (en) * | 2016-01-29 | 2018-10-18 | 한국전력공사 | Watt-hour meter, transmission line measurement system and measuring method thereof |
JPWO2020021676A1 (en) * | 2018-07-26 | 2021-08-02 | 神楽フィースト株式会社 | Dispenser and cock |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101788602B (en) | Earth leakage tester, earth leakage circuit breaker equipped with the same, circuit breaker, and insulation monitor | |
KR102050255B1 (en) | Method and test device for testing wiring of transducers | |
KR101300789B1 (en) | Instrument and method to obtain ratio error of current transformer for watt-hour-meter | |
US20100131215A1 (en) | Insulation monitoring system & insulation detecting method for electric power supply system | |
KR20090000530A (en) | Measuring instrument for a resistive electric leakage current | |
EP3304115B1 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
US5652505A (en) | Power consumption measurement device for a multiphase alternating current system | |
WO2008072287A1 (en) | Leakage current determining apparatus and leakage current determining method | |
KR100306569B1 (en) | Apparatus for testing of ground resistance at activity state and therefor method | |
WO2016191337A1 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
JP2009008580A (en) | Handy electric power meter and three-phase electric power measurement method | |
JP2005043231A (en) | Wattmeter | |
JP3167620B2 (en) | Harmonic outflow evaluation device | |
KR100771939B1 (en) | Measuring instrument for an electric current leakage | |
JP4596265B2 (en) | Three-phase power measuring device | |
KR100538018B1 (en) | A new measurement equipment for the shieth currents of grounding power cables | |
JP4318497B2 (en) | Watt meter | |
JP2598991Y2 (en) | Insulation leakage current measuring device | |
EP3118636A1 (en) | Electric power measuring system | |
KR100771583B1 (en) | Measuring instrument for an electric current leakage | |
JP7070681B2 (en) | Measuring equipment and method | |
KR20080015656A (en) | Insulation monitoring system | |
JP4752006B2 (en) | Three-phase three-wire load simulator | |
JP2001133496A (en) | Multi power-measuring instrument | |
KR100495408B1 (en) | A method to find the proper wiring of phase currents using a phase check algorithm and electrical measuring equipment using the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070813 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070820 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071017 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090508 |