JP2007003431A - 電力量計量方法および電力量計量装置器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 交流電路の電圧の種別および負荷電流の大きさにかかわらず、従来の単独計器を用いた電力量の計量を可能とし、このように単独計器自体の汎用性を向上させることで、供給メーカー側におけるコスト削減を図ることができるのみならず、電力量計の設置や交換工事を容易に行うことが可能な電力量計量方法および電力量計量装置器具を提供する。
【解決手段】 交流電路の所定の基準相を含む各相にそれぞれ導体の一端を接続するとともに、２次側に電流回線を備えた変流器を前記基準相を除く残りの相に個別に設置し、前記変流器を設けた相に接続した導体の他端を当該変流器の電流回線の電源側にそれぞれ接続した後、前記電流回線のそれぞれを前記基準相に一端を接続した導体とともに単独電力量計に導入することを特徴とする電力量計量方法、および当該計量方法を実施するための電力量計量装置器具。単相、多相を問わず、特に３線式以上の交流電路に適用される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電力量計量方法および電力量計量装置器具に関し、より詳細には交流電路の負荷電流や定格電圧に拘らず、単独電力量計を用いて電力量を計量できる電力量計量方法、および当該計量方法に使用される電力量計量装置器具に関する。

現在、交流電路の電力量を計量するための電力量計としては、交流電路に直接接続可能な単独電力量計（以下、単独計器ということがある。）、および交流電路に設置された計器用変成器と組み合わせて用いられる電力量計（以下、変成器組み合わせ計器ということがある。）の２種類に大別される。上記計器用変成器としては、計器用変流器（以下、ＣＴということがある。）や計器用変圧変流器（以下、ＶＣＴということがある。）などが挙げられ、変成器組み合わせ計器は、これらの計器用変成器の２次側出力を導入するように構成されている。ここで、ＶＣＴとは、計器用変圧器（以下、ＶＴということがある。）とＣＴとが接続され、これらが同一器体内に収納されたものである。

上記２種類の電力量計は、交流電路の定格電圧および負荷電流の大きさによって使い分けることとされている。これは、低圧小電流の交流電路では、単独計器を直接当該電路に接続して電力量を計量することが可能であるが、高圧電路や低圧大電流電路では、単独計器に直接高電圧を印加しまたは大電流を流すことができないことによるものである。通常、定格電圧３００Ｖ未満の低圧交流電路では、負荷（線）電流１２０Ａ以下の場合単独計器が使用され、１２０Ａを超える場合ＣＴ組み合わせ電力量計が使用される。また、定格電圧が３００Ｖ以上の電路の場合には，ＶＴとＣＴとを組み合わせた電力量計が用いられ、高圧電路では一般的にそれらを一体化したＶＣＴが用いられる。

上記の単独計器と変成器組み合わせ計器とは、電圧信号および電流信号の入力方法が相違している。すなわち、単独計器では、交流電路を構成する電源側および負荷側の各相の配電線が所定の端子にそれぞれ接続される。例えば、三相３線式または単相３線式の電路に単独計器を設置する場合、当該計器の端子台にはそれぞれ電源側および負荷側の配電線各３線の合計６線が接続される。これは、電源側の３相のうち基準相を除く２相がそれぞれ計器内部で２線に分岐され、各線が電流回路および電圧回路にそれぞれ接続される構造となっていることによる。

これに対して、変成器組み合わせ計器では、変成器としてＣＴを用いる場合、交流電路に設置された１つまたは複数のＣＴの２次電流および線間電圧は別個に電力量計に入力され、内部の電流回路および電圧回路にそれぞれ送られる。例えば、三相３線式または単相３線式の交流電路において、所定の基準相を除く２相にＣＴを設置するので、上記ＣＴ２次側の電流回線が各相２線、計４線と、３相のそれぞれに個別に接続された導線３線との合計７線を上記電力量計本体の所定の端子に接続する必要がある。なお、本明細書では、以下、用語「基準相」を、単相交流電路などのように電圧線と中性線とからなる場合には中性線の意味で用い、三相交流電路の場合には任意の１の相を使用することとする。

このように、同じ電気方式の交流電路の場合でも、単独計器の６線端子に対してＣＴ組み合わせ計器は７線端子が必要であり、両者は相互に交換して使用できない。そのため、計器メーカーでは、交流電路の電気方式ごとに単独計器と変成器組み合わせ計器とをそれぞれ供給可能なように製造し、ストックしておかなければならなかった。

また、電力取引にかかる電力量計は、定期的に検定を受けなければならず、検定を受けるに当たって当該電力量計の交換作業が必要となる。この場合、変成器組み合わせ計器において電力量計本体に変成器が内蔵されていれば問題はないが、電力量計本体と変成器とが別個に設置されている場合、変成器および電力量計本体の各端子に個別に電線を接続しなければならないため、交換作業に時間がかかるとともに、結線を誤り、交換後の電力量計が正しく電力量を計量しないといった事態が生じる可能性がある。このような問題は、特に交流電路と電力量計との設置場所が離れている場合、より顕著に生じるおそれがある。

上記の誤結線の防止や作業時間の短縮を目的として、例えば特許文献１は、３相交流電路の電力量を計量する電力量計として、１つの特定線間電圧を入力する電圧入力手段と、三相交流電路の特定二相の線電流を変流器を介して入力する電流入力手段と、前記特定線間電圧から仮想三相電圧を求める仮想電圧変換手段と、前記特定二相の線電流および前記特定線間電圧と前記仮想三相電圧から電力量を求める電力量演算手段とを備えた電力量計を提案している。

しかし、上記提案の電力量計は、電路が平衡三相交流であることを前提とし、各相の位相差を用いて仮想三相電圧を求めることで、端子台への結線の数を減じるなどの効果を得るものであり、電力量計の設置や交換工事を容易に行うことができる利点はあるとしても、三相３線式の交流電路への使用に限られ、他の電気方式、例えば単相３線式などの単相交流電路などには使用することができないという問題がある。そのため、同じ３線式の交流電路であっても、単相の場合には上記提案にかかるもの以外に別個に電力量計を用意しなければならず、結果として計器メーカーは交流電路の電気方式ごとに各種電力量計をストックしておかなければならない点では従来と変わりがない。

特開２０００−２６６７８８号公報

本発明は、上記事情に鑑み、交流電路の電圧の種別および負荷電流の大きさにかかわらず、従来の単独計器を用いた電力量の計量を可能とし、このように単独計器自体の汎用性を向上させることで、供給メーカー側におけるコスト削減を図ることができるのみならず、電力量計の設置や交換工事の際に誤結線を防止して容易かつ短時間に行うことが可能な電力量計量方法および電力量計量装置器具を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題の下、鋭意検討を重ねた結果、変流器２次側の電流回線に交流電路の電圧を供給するか、または当該電路の電圧を降圧して供給することで単独計器を用いて電力量の計量が可能であり、電流回線に電路電圧を印加した場合でも、変流器の絶縁破壊を生じないことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、上記課題は、本発明の一局面によれば、交流電路の所定の基準相を含む各相の相導体にそれぞれ導体の一端を接続するとともに、２次側に電流回線を備えた変流器を前記基準相を除く残りの相に個別に設置し、前記変流器を設けた相に接続した導体の他端を当該変流器の電流回線の電源側にそれぞれ接続した後、前記電流回線のそれぞれを前記基準相に一端を接続した導体とともに単独電力量計に導入することを特徴とする電力量計量方法によって達成される。

また、上記目的は、本発明の別の局面によれば、交流電路の所定の基準相を含む各相の相導体にそれぞれ一端が接続された導体と、前記基準相を除く残りの相に個別に設置され、２次側に電流回線を備えた変流器と、単独電力量計本体とから構成され、前記変流器設置相のそれぞれに接続された導体の他端は当該変流器の電流回線の電源側に接続されており、前記電流回線のそれぞれは前記基準相に一端が接続された導体とともに単独電力量計に導入されるようにしたことを特徴とする電力量計量装置によって達成される。

本発明の電力量計量方法および電力量計量装置を適用可能な交流電路としては特に限定されず、単相、多相のいずれでもよく、また上記電路の負荷電流および定格電圧の大きさにも制限されない。具体的には、単相２線式、単相３線式などの単相交流電路や三相３線式、三相４線式などの三相交流電路に適用でき、また高圧から低圧大電流の交流電路に適用できる。当該電路を構成する線（相導体）数は多いことが好ましく、３線式以上であるのがより好ましい。

本発明における導体は、各相の相導体と電力量計などの電気機器とを電気的に接続するのに使用される。この導体は、所定の容量を備えた導電性材料であればよく、具体的には、交流電路の定格電流や短絡電流に耐える仕様を備えた各種電線のほか、ブスバーなどの導電性金具などが好適に使用できる。電線としては、硬銅、軟銅、硬アルミ、耐熱アルミ、鋼心アルミなどの裸線や低圧用、高圧用の絶縁電線などが挙げられる。これらの導体はいずれも単独でまたは２種類以上を適宜組み合わせて好適に使用できる。上記の電線を使用する場合には、その両端には端子を設け、導電性金具を使用する場合には、上記各相の配電線のほか、各種導体や電気機器などに容易に接続可能な形状を両端に備えたものが好ましい。

本発明におけるＣＴは、単相または多相の交流電路において基準相を除く各相に従来公知の方法で設置される。一般に、ＣＴには貫通形と巻線形とがあり、本発明においてはいずれのタイプも使用できる。

貫通形ＣＴは、略中心に貫通孔を有する環状磁心とこれに巻回される２次巻線とを有し、通常、これらが筺体内に収納されているものである。貫通形ＣＴとしては、交流電路への設置時に配電線などの相導体を直接上記貫通孔に挿通させ若しくは環状磁心に巻回させるタイプでもよく、または予め電源側配電線および負荷側配電線を接続可能な端子を両端にそれぞれ備えた硬銅線などの各種電線やブスバーなどの導電性金具などの導体（以下、上記両端に端子を備えた導体を１次導体片という。）を貫通孔に挿通させ、または環状磁心に巻回した状態で固定しておき、上記端子に相胴体を接続するタイプでもよい。前者のタイプの場合、さらに環状磁心が分割できる分割型および分割できない非分割型があり、相導体の敷設状況やＣＴの設置状況などを考慮して適宜選択できる。また、巻線形ＣＴは、両端に端子を備えた１次巻線および２次巻線が巻回された環状磁心が筐体内に収納され、その外面に上記の１次側および２次側の端子が配置されているものである。このタイプのＣＴでは、電源側および負荷側の配電線などの相導体は上記１次側の端子に接続される。これらのＣＴのうち、本発明においては、１次導体片を備えた貫通形ＣＴまたは巻線形ＣＴを使用するのが好ましい。
なお、本明細書では、「相導体」の語を、配電線のほか、当該配電線に直列に接続される上記の１次導体片や１次巻線などを含んだ意味で使用する。また、「電流回線」の語を、２次巻線の両端から引き出された出力線を含み（環状磁心に巻回された巻線部分は除く。）、単独計器の電流回路に導入され、そこから２次巻線に帰還する往復路をいい、往路側（ｋ極側）を特に「電源側」と呼ぶこととする。

本発明においては、上記例示の導体はその一端が上記の交流電路の各相の相導体にそれぞれ接続される。その接続位置は任意に設定できるが、接続作業における労力などを考慮すると、上記各相導体上に設けられた端子、例えばＣＴや単独計器が備える端子のほか、これらの周辺に設けられた端子などに所定の固定具を用いて接続するのが好ましい。また、相導体が導電性金具などの場合には、従来公知の方法を用いて適当な位置に導体を固定できるようにしてもよい。

電力量を計量しようとする交流電路の定格電圧が高い場合（現状の規制では、３００Ｖ以上）、上記導体の途中に計器用変圧器（ＶＴ）を設置し、当該ＶＴを介して上記導体を上記各ＣＴ２次側の電流回線の電源側に接続できる。導体途中へのＶＴの接続は、公知の方法によることができる。単相、多相を問わず、３線式電路の場合には、２個のＶＴを用意し、それぞれのＶＴの１次巻線とともに、２次巻線の負荷側を接続して共通としてもよい。この場合、共通とした１次巻線には交流電路の基準相からの導体が接続される。また、上記共通とした２次巻線の負荷側には別に用意した導体の一端が接続され、当該導体の他端が単独計器の所定の端子に導入される。ＶＴは、ＣＴと別個独立に交流電路に設置できるが、特に高圧電路の場合には、ＣＴと接続され、同一の器体内に収納されたＶＣＴとして当該電路に設置されてもよい。このＶＴおよびＣＴの組み合わせとＶＣＴとは、交流電路の定格電圧が所定の値以上か、高圧かによって適宜選択すればよい。このように、ＣＴとＶＴとの組み合わせまたはＶＣＴを使用することで、交流電路の電圧および電流をいずれも小勢力に変成することができ、その結果電路の定格電圧にかかわらず単独計器に供給できる利点がある。

上記のように相導体に一端が接続された導体は、その他端がＣＴ２次側の電流回線の電源側に接続される。また、当該導体の途中にＶＴが設置される場合には、ＶＴ２次側に一端が接続された導体の他端が電流回線の電源側に接続される。この導体と電流回線との接続位置については特に限定されず、例えばＣＴ筐体内部であってもよく、ＣＴ筐体から単独計器に至る電流回線の途中であってもよい。前者の場合、上記導体の他端は、少なくとも上記２次巻線と前記環状磁心とが収納された筺体内において２次巻線の出力線（筺体に電流回線接続用端子が設けられている場合には、当該端子の筺体内の部分を含む。）の電源側に接続することができる。具体的には、ＣＴが貫通形であれば、１次導体片の適当な位置に一端が接続された導体の他端が筺体内に引き入れられ、上記出力線の電源側に接続されるのがよい。また、巻線形ＣＴであれば、ＣＴ筐体内に１次巻線や２次巻線が予め収納されているので、上記導体の他端を当該２次巻線の出力線の電源側に予め接続できるのみならず、筺体内において当該導体によって上記１次巻線の適当な位置と上記２次巻線の出力線の電源側とが電気的に接続することも可能となる。このように、導体をＣＴ内部に予め接続して収容することで、変流器側での導体接続作業が不要となり、その分結線数を低減できるので、誤接続の発生を未然に抑制できる。また、後者の場合、ＣＴ筺体外面に設けられた電流回線接続用端子や単独計器の所定の接続端子において上記導体の他端を接続することを含むものとする。

本発明の電力量計量装置に使用される単独電力量計本体は、電子式であると誘導形であるとを問わず、またパルス発信機能などの各種信号出力機能を備えていてもよい。また、上記ＣＴやＶＴまたはＶＣＴは、単独電力量計内部に収容されていてもよい。

本発明によれば、基準相を除く各相に接続される導体を直接または計器用変圧器を介してＣＴ電流回線の電源側に接続し、上記電流回線を通じて電力量計に電圧を確実に供給することとしたので、交流電路に設置した計器用変成器の２次側出力を単独計器に導入して交流電路の電力量を計量でき、単独計器と変成器組み合わせ計器とを使い分ける必要がない。また、計器用変成器の２次側出力を使用するので、交流電路が低圧であると高圧であるとを問わず、単独計器は低圧用のものを使用することができる。したがって、交流電路の電気方式が同じであれば、交流電路の定格電圧や負荷電流によらず、１種類の単独計器を使用でき、その結果、単独計器の汎用性の向上が図られ、計器メーカーにおいては製造品種を低減でき、在庫管理が容易になるため、コスト削減が可能となる。

本発明においては電力量計として単独計器を使用でき、従来の変成器組み合わせ計器よりもその結線数が少なくできることから、電力量計の設置、交換の際に誤結線の防止の可能性が低減される。また、本発明の電力量計量装置を用いることで、従来の単独計器を用いた電力量計量の場合よりも単独計器への結線数を低減できるので、さらに電力量計交換作業などにおける労力軽減が図れる。

以下、図面を参照して本発明の電力量計量方法および電力量計量装置についてより詳細に説明する。図１は、負荷電流１５０Ａ以下の低圧単相３線式交流電路に設置された本発明の電力量計量装置の結線図である。この単相３線式の交流電路において、相Ｐ２を基準相（中性線）とする。この図において、白抜きの○印は、端子を表している。なお、図１に示す交流電路の電気方式は、電力量計量装置の結線方法および内部構造が略同じであるので、低圧三相３線式であってもよい。

２つのＣＴ１１、１３は、図１に示すように、基準相Ｐ２を除く各相の電圧線Ｐ１およびＰ３に設置される。２個のＣＴはそれぞれ１次導体片１２，１４を備えており、それぞれの電源側および負荷側の端部には、端子１２１、１４１および１２２、１４２が設けてある。この１次導体片１２、１４の電源側端子１２１、１４１には、電源側配電線（相導体）Ｐ１およびＰ３がそれぞれ接続され、負荷側端子１２２、１４２には負荷側配電線（相導体）Ｐ１およびＰ３がそれぞれ接続されている。

ＣＴ１１、１３の２次側では、これらのＣＴ筐体外面に設けられた外部端子１Ｓ（電源側。一般にｋ極端子と呼ばれる。以下同じ。）、１Ｌ（負荷側。一般にL極端子と呼ばれる。以下同じ。）および３Ｓ（電源側端子）、３Ｌ（負荷側端子）にそれぞれ電流回線１５（電源側），１６（負荷側）および電流回線１７（電源側），１８（負荷側）の一端が接続され、これらの電流回線の他端はそれぞれ電力量計１０の端子１Ｓ、１Ｌ、３Ｓおよび３Ｌに接続されている。かくして、各相内を流れる負荷電流に比例して小電流に変性された２次電流が電源側の電流回線１５および１７を流れ、単独計器１０の電流回路に入力され、電流回線１６および１８を介してそれぞれ帰還する各ＣＴの２次回路が形成される。なお、上記括弧内のＬ極は、本来小文字を使用すべきであるが、便宜上、数字の１との混同を防止するため、大文字を使用している。

本発明においては、図１に示すように、ＣＴ１１の１次導体片１２の電源側端子１２１に一端を接続された導体２１が、ＣＴ１１の電流回線１５の電源側端子１Ｓに接続され、またＣＴ１３の１次導体片１４の電源側端子１４１に一端を接続された導体２２が、ＣＴ１３の電流回線の電源側端子３Ｓに接続される。これらの導体２１，２２は、上記所定の端子間に予め接続されていてもよいし、ＣＴ設置時に接続するようにしてもよい。

電流回線１５および１７と、相Ｐ２（基準相）途中に設けられた端子１９に一端を接続された導体２０との間にそれぞれ交流電路の線間電圧が印加される。このように、ＣＴを設けた相のそれぞれに一端を接続された導体２１、２２を当該ＣＴ１１、１３の電流回線１５，１７にそれぞれ接続し、これら電流回線１５、１６および１７、１８とともに相Ｐ２の適当な接続点１９に接続された導体２０を単独計器１０に導入することで、交流電路の電力量を計量できるようになる。

また、本実施形態においては、交流電路にＣＴ１１および１３を設置してその２次側出力を電力量の計量に使用するにも拘らず、単独計器１０には７線ではなく、ＣＴ２次側の電流回線４線と基準相に接続した導体１線の合計５線を接続すればよく、したがって、電力量計本体への誤接続の発生が防止できるとともに、作業時間の短縮が図れる。

図２は、高圧交流電路に設置された本発明の電力量計量装置の結線図である。この図において、交流電路Ｐ１，Ｐ２およびＰ３は、上記実施形態と同様に単相３線式の交流電路である。この交流電路にＶＣＴ３０が設置され、その筐体外面にそれぞれ設けられた電源側接続端子Ｐ１１，Ｐ２１およびＰ３１および負荷側接続端子Ｐ１２，Ｐ２２およびＰ３２にそれぞれ各相の電源側の相導体（配電線）および負荷側の相導体（配電線）が接続されている。

このＶＣＴ３０の内部では、相Ｐ１および相Ｐ３にＣＴ３１および３２がそれぞれ直列に接続され、各相の相導体にそれぞれ一端が接続された導体３８，３９および４０がＶＴ３３の１次側に接続されている。ＣＴ３１の２次側には、電流回線３４（電源側），３５（負荷側）が設けられ、これらがそれぞれＶＣＴの外部接続端子１Ｓ、１Ｌに接続されている。また、上記ＣＴ３１と同様に、ＣＴ３２もその２次側に電流回線３６（電源側），３７（負荷側）を備え、これらがそれぞれＶＣＴの外部端子３Ｓ、３Ｌに接続されている。このＶＴ３３の２次側からは、相（基準相）Ｐ２に対応する導体４２がそのまま外部端子２Ｓに接続され、相Ｐ１およびＰ３に対応する導体４１および４３は、それぞれＣＴ３１および３２の電源側の電流回線３４および３６に接続される。

ＶＣＴの外部端子１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ、３Ｌおよび１Ｌにそれぞれ接続された信号線１５、１６、１７、１８および２０は、上記ＶＣＴ３０の外部端子に対応した電力量計１０の端子台の所定の端子１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ、３Ｌおよび１Ｌに接続される。なお、ＶＣＴの外部端子２Ｓからの導体２０は、図２に示すように、アース線２５によって接地されている。

以上の構成にてこの交流電路に通電した場合、各相にそれぞれ接続された導体３８、３９間および３９、４０間の線間電圧は、ＶＴ３３においてそれぞれ降圧され、２次側の導体４１、４２間および４２、４３間に出力され、導体４１，４３によってＣＴ３１および３２の電源側の電流回線３４および３６と中性線からの導体４２との間に２次電圧（通常、１１０Ｖ）が印加される。一方、ＣＴ３１、３２の電流回線の電源側３４，３６には、それぞれ２次電流が流れる。これらの電流回線３４〜３７および導体４２が、ＶＣＴの外部端子から信号線１５，１６，１７，１８および２０を介して単独計器１０に導入されることで、この交流電路の電力量を計量できる。また、単独計器には上記のようにＶＣＴ３０によって小勢力に変成された電流信号（通常、最大５Ａ）および電圧信号（通常、最大１１０Ｖ）が入力されるので、交流電路が高圧の場合でも、低圧用の単独電力量計を使用できる。さらに、本実施形態においても、電力量計本体への結線数は、上記実施形態と同様に５線であるので、誤結線の発生が抑制されるとともに、作業時間の短縮が図られる。

以上、交流単相３線式電路および交流三相３線式電路について本発明の実施形態を説明したが、単相２線式電路の場合についても同様に本発明の電力量計量方法および電力量計量装置を適用できる。すなわち、当該電路の場合、電圧線と中性線から構成されるので、これら２線にそれぞれ導体の一端を接続するとともに、上記電圧線にＣＴを設置する。その後、当該ＣＴ２次側の電流回線の電源側に上記導体の他端を接続する。この電流回線２線とともに上記中性線に接続した導体を単相２線式電路用の単独計器（４線端子）に導入することで、本発明の電力量計量装置が形成され、電力量の計量が可能となる。この場合、電流回線および中性線からの導体の合計３線を単独計器に接続するだけでよい。

また、三相４線式の交流電路の場合は、電圧線３線と中性線１線とから構成され、通常、上記電圧線３線にＣＴがそれぞれ個別に設置される。この場合、電圧線３線のそれぞれに設置された各ＣＴ２次側の電流回線の電源側に当該電圧線に一端が接続された導体をそれぞれ接続し、各ＣＴの電流回線のそれぞれと基準相（中性線）に一端が接続された導体とをそれぞれ単独計器に導入することで、上記交流電路の電力量の計量が可能となる。この場合に使用される単独計器は１０線端子を備えたものであるが、本発明においては７線を接続すればよい。このように結線数を少なくできるので、誤接続の危険性が低減されるとともに、作業時間の短縮が図られる。なお、この場合の交流電路に使用される単独計器としては、上記の単独計器の他に単相２線式の単独電力量計を３個使用することもできる。

図３は、本発明の電力量計量装置に使用される貫通形変流器を側面から見た部分縦断面図である。この図では、説明を簡略化するため、ＣＴ５０内部は必要な構成のみ模式的に図示し、絶縁材料や支持材料などの構成部材については省略している。ＣＴ５０は、図３に示すように、筐体５１内に環状磁心５２とこれに巻回された２次巻線５３とを収納している。２次巻線５３の両端の出力線５３１，５３２は、それぞれ筐体５１の外面に設けられた出力端子５４および５５に接続されている。この出力端子５４、５５には、電流回線（電源側）５３１および電流回線（負荷側）５３２の一端がそれぞれ接続され、これらの他端が不図示の単独電力量計の所定の端子に接続される。

環状磁心５２の略中心に設けられた貫通孔５２１には、その略中心に１次導体片としての被覆硬銅線６０が貫通した状態で該貫通孔５２１を両端からふさぐカバー６２、６２によって固定されており、該被覆硬銅線６０の両端にはそれぞれ接続端子６１、６１が固定されており、これらの端子には不図示の電源側および負荷側の配電線と接続される。この被覆硬銅線６０は、ブスバーなどの導電性金具であってもよい。被覆硬銅線６０と電源側の出力線５３１との間は、導体７０によって電気的に接続されている。導体７０の被覆硬銅線６０と電源側の出力線５３１との接続は、従来公知の方法で行うことができる。なお、図３では、変流器として貫通形を図示するが、巻線形であってもよい。また、同図では、筺体５１内に導体７０を収納しているが、端子６１と出力端子５４との間を導体７０によって電気的に接続してもよいことはすでに述べたとおりである。

被覆硬銅線６０に通電することで、環状磁心５２が励磁され、相互誘導作用により被覆硬銅線６０を流れる負荷電流に比例して小勢力に変成された２次電流が２次巻線５３に流れる。この２次電流は、出力端子を経て電流回線５３１により不図示の単独計器に送られ、不図示の単独計器の電流回路を経て電流回線５３２によって帰還する。この場合に、被覆硬銅線６０と電源側の電流回線５３１とが導体７０により接続されているので、被覆硬銅線６０と交流電路中の不図示の基準相との間の線間電圧に相当する電圧が電源側の電流回線５３１に印加されることになる。このように電流回線５３１に電圧を印加してもＣＴの絶縁耐力上問題はなく、電流回線５３１に電圧を印加することで、単独計器による電力量の計量が可能となる。また、上記ＣＴは、導体によってあらかじめ１次導体片などと電流回線とを接続しておくことができるので、電流回線と基準相に接続された導体とを電力量計に接続するだけで電力量の計量が可能となるだけでなく、電力量計とＣＴなどの計器用変性器との間を予め接続しておくこともできるので、誤結線の問題を確実に解消できるとともに作業時間の短縮が図られる。

以上のように、本発明の電力量計量方法および電力量計量装置器具を使用することで、交流電路の定格電圧、負荷電流にかかわらず、また単相、多相を問わず、各種電気方式の交流電路を構成する線数（相導体数）に適合する従来の単独計器を用いて電力量の計量が可能である。したがって、従来のように、計器用変成器と組み合わせて使用される専用の電力量計を必要とせず、単独計器の汎用性を向上させることができる。また、本発明の電力量計量装置で使用される計器用変成器は、ＣＴについてはその２次電流が５A、ＶＴについてはその２次電圧が１１０ＶとなるようにそれぞれＣＴ比やＶＴ比が設定されるのが通常であるため、本発明によれば、高圧の交流電路や低圧の大電流が流れる交流電路であっても、従来の低圧小電流用の単独計器をこれらに共通して使用できる利点がある。その結果、供給メーカーも従来のように多種の電力量計本体を在庫する必要がなく、在庫管理が容易となるだけでなく、製造コストを大幅に削減することができる。

また、本発明によれば、上記のとおり電力量計への結線数を低減することができることから、電力量計の設置、交換工事において結果として誤結線による計量値異常の問題も生じず、作業時間の短縮も図られる。

本発明の電力量計量方法および電力量計量装置器具は、一般家庭や工場にいたる種々の交流電路に適用できる。単独計器の計量精度は著しく向上してきていることから、計量法に基づく検定に合格することで、本発明の電力量計量装置が電力取引に用いられる可能性がある。

本発明の電力量計量装置の１つの実施形態の結線図である。 本発明の電力量計量装置の別の実施形態の結線図である。 本発明の電力量計量装置と組み合わせて使用される変流器の側面の部分縦断面図である。

符号の説明

Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３ 交流電路（Ｐ２は基準相)
１０ 単独電力量計
１１、１３ ＣＴ
１５、１６、１７、１８ 電流回線
２１、２２ 導体
３０ ＶＣＴ
３１、３２ ＣＴ
３３ ＶＴ
４１、４３ 導体
５１ ＣＴ筐体
５２ 環状磁
５２１ 貫通孔
５３ ２次巻線

Claims (11)

1. 交流電路の所定の基準相を含む各相の相導体にそれぞれ導体の一端を接続するとともに、２次側に電流回線を備えた変流器を前記基準相を除く残りの相に個別に設置し、前記変流器を設けた相に接続した導体の他端を当該変流器の電流回線の電源側にそれぞれ接続した後、前記電流回線のそれぞれを前記基準相に一端を接続した導体とともに単独電力量計に導入することを特徴とする電力量計量方法。
2. さらに前記導体の途中に計器用変圧器を設置し、前記導体を当該計器用変圧器を介して前記各変流器の電流回線の電源側に接続する請求項１に記載の電力量計量方法。
3. 前記計器用変圧器は、前記変流器とともに同一の器体内に収納された請求項１または２に記載の電力量計量方法。
4. 前記交流電路は３線以上からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力量計量方法。
5. 交流電路の所定の基準相を含む各相の相導体にそれぞれ一端が接続された導体と、前記基準相を除く残りの相に個別に設置され、２次側に電流回線を備えた変流器と、単独電力量計本体とから構成され、前記変流器設置相のそれぞれに接続された導体の他端は当該変流器の電流回線の電源側に接続されており、前記電流回線のそれぞれは前記基準相に一端が接続された導体とともに単独電力量計に導入されるようにしたことを特徴とする電力量計量装置。
6. さらに前記導体の途中に計器用変圧器が設けられ、前記導体は当該計器用変圧器を介して前記各電流回線に接続される請求項５に記載の電力量計量装置。
7. 前記計器用変圧器は、前記変流器とともに同一の器体内に収納された請求項６に記載の電力量計量装置。
8. 前記交流電路は３線以上からなる請求項５〜７のいずれか１項に記載の電力量計量方法。
9. 請求項５〜８のいずれか１項に記載の電力量計側装置に使用される変流器であって、略中心に貫通孔を有する環状磁心と、これに巻回され、電流回線に接続される２次巻線とを有し、前記貫通孔に貫通され、または前記環状磁心に巻回される相導体に一端が接続された導体は、その他端が前記電流回線の電源側に接続されてなることを特徴とする変流器。
10. 少なくとも前記２次巻線と前記環状磁心とは筐体内に収納されており、前記導体の他端は前記筺体内において前記２次巻線から引き出された出力線の電源側に接続される請求項９に記載の変流器。
11. 前記環状磁心に１次巻線と２次巻線とが巻回され、これらが筐体内に収納され、当該筺体内において前記導体によって前記１次巻線の一部と前記２次巻線から引き出された出力線の電源側とが電気的に接続される請求項９に記載の変流器。
    
    
    
    

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