JP2007093493A - 接地相特定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】三相３線式の交流電源における各相のうちのいずれの相が接地相であるかを容易に特定し得る接地相特定装置を提供する。
【解決手段】三相３線式の交流電源における各相についての対地電圧をそれぞれ測定する３つの測定部（差動増幅回路３ａ〜３ｃ、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃおよび制御部５）と、各測定部の測定結果に基づいて各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する制御部５とを備えている。また、制御部５の制御に従って各相のうちのいずれの相が接地相であるかを報知する表示部６を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、三相３線式の交流電源における各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する接地相特定装置に関するものである。

三相３線式の交流電源を供給するための配線工事に際しては、実開平６−２８７５４号公報に開示されている検相装置などを用いて相配列を確認する作業を実施する。この検相装置による確認作業に際しては、検相部に接続された各リード線を三相３線式の交流電源における各相（各線）に接続する。この際には、各相の相配列が特定されていない（各相毎に規定された色の線で配線されているか否かが確認されていない）ため、例えば、各線の色とリード線の色とを一致させるようにして接続する。これにより、２つの検知ランプの点灯状態に基づいて各相の相順や欠相状態を特定することが可能となる。具体的には、各リード線を接続した交流電源の相配列が正しいとき、すなわち、三相３線式の交流電源におけるＲ相、Ｓ相およびＴ相が規定色の線で配線されているときには、検知用スイッチをオン操作した際に両検知ランプが点灯し、かつ、検知用スイッチをオフ操作した際に一方の検知ランプが消灯する。また、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相のすべての相配列が間違っているときには、検知用スイッチをオン操作した際に両検知ランプが消灯し、かつ、検知用スイッチをオフ操作した際に両検知ランプの消灯状態が維持される。また、この検相装置では、検知用スイッチをオン操作した際の両検知ランプの点灯状態と、検知用スイッチをオフ操作した際の両検知ランプの点灯状態とに基づき、Ｒ相の欠相、Ｓ相の欠相、Ｔ相の欠相、Ｒ相とＳ相との入れ換わり、Ｓ相とＴ相との入れ換わり、およびＲ相とＴ相との入れ換わりについても検出することが可能となっている。
実開平６−２８７５４号公報（第４−７頁、第１−３図）

ところが、従来の検相装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の検相装置では、検知用スイッチをオン操作およびオフ操作した際に両検知ランプの消灯状態が維持されたときに、三相３線式の交流電源におけるＲ相、Ｓ相およびＴ相のすべての相配列が間違っている（規定色の線で各相が配線されていない）ことを特定可能に構成されている。しかしながら、この検相装置では、相配列が正しくないことを特定できるものの、その状態において、各線（各相）がＲ相、Ｓ相およびＴ相のいずれの線であるかを特定することができない。この場合、三相３線式の交流電源の配線工事に際しては、３本の線（各相）のうちのいずれの線がＳ相（接地相）であるかを特定する作業が必須となっている。したがって、各相のすべての相配列が正しくないときには、例えば、３本のリード線のうちの２本を接地点（大地）に接続すると共に、他の１本のリード線を３本の線（各相）に順次接続することで、一方の検知ランプが点灯しない線、すなわち、対地電圧が検出されない線をＳ相と特定する作業が必要となる。このため、従来の検相装置には、各相のうちからＳ相（接地相）を特定するためにリード線を３本の線（各相）に順次接続する作業が煩雑であるという問題点が存在する。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、三相３線式の交流電源における各相のうちのいずれの相が接地相であるかを容易に特定し得る接地相特定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の接地相特定装置は、三相３線式の交流電源における各相についての対地電圧をそれぞれ測定する３つの測定部と、当該各測定部の測定結果に基づいて前記各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する制御部とを備えている。

また、請求項２記載の接地相特定装置は、請求項１記載の接地相特定装置において、前記制御部の制御に従って前記各相のうちのいずれの相が前記接地相であるかを報知する報知部を備えている。

さらに、請求項３記載の接地相特定装置は、請求項２記載の接地相特定装置において、特定された前記接地相と他の２相との間の相間電圧についての位相角を検出する検出部を備え、前記制御部が、前記測定部の測定結果と前記検出部の検出結果とに基づいて前記各相の相名を特定して当該相名を特定可能な情報を前記報知部に報知させる。

請求項１記載の接地相特定装置によれば、各相についての対地電圧をそれぞれ測定する３つの測定部と、各測定部の測定結果に基づいて各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する制御部とを備えたことにより、三相３線式の交流電源に対する各リード線の接続を変更することなく、装置に接続した各相と接地点との間の対地電圧を同時に測定して、その測定結果に基づいていずれの相が接地相であるかを特定することができる。したがって、リード線の接続を変更する作業が不要となる分だけ、接地相の特定を短時間でしかも容易に行うことができる。

また、請求項２記載の接地相特定装置によれば、制御部の制御に従って各相のうちのいずれの相が接地相であるかを報知する報知部を備えたことにより、いずれの相が接地相であるかを確実かつ容易に認識させることができる。

さらに、請求項３記載の接地相特定装置によれば、測定部の測定結果と検出部の検出結果とに基づいて制御部が各相の相名を特定してその相名を特定可能な情報を報知部に報知させることにより、各相がＲ相、Ｓ相およびＴ相のいずれであるかを確実かつ容易に認識させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る接地相特定装置の最良の形態について説明する。

まず、検相装置１の構成について図面を参照して説明する。

検相装置（相順検査装置）１は、本発明における接地相特定装置の一例であって、三相３線式の交流電源（デルタ結線の交流電源：以下、「三相３線式交流」ともいう）における各相の相名や相間電圧を表示可能に構成されている。具体的には、図１に示すように、この検相装置１は、接続端子２ａ〜２ｄ、差動増幅回路３ａ〜３ｃ、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃ、制御部５、表示部６およびリード線７ａ〜７ｄを備えて構成されている。接続端子２ａ〜２ｃ（Ｕ１端子、Ｕ２端子およびＵ３端子）は、三相３線式交流の各相におけるＲ相、Ｓ相およびＴ相（赤線、白線および青線の各配線）にリード線７ａ〜７ｃを介して接続される。また、接続端子２ｄ（Ｎ端子）は、接地点（大地）にリード線７ｄを介して接続される。なお、上記した三相３線式交流における各相毎の配線色は一例であって、実際には、例えば各電力会社毎に各相に対して規定された配線色が相違する。差動増幅回路３ａ〜３ｃは、リード線７ａ〜７ｃを介して接続された三相３線式交流のＲ相、Ｓ相およびＴ相（赤線、白線および青線）と、リード線７ｄを介して接続された接地点との間の電位差を増幅してアナログ信号Ｓａａ〜Ｓａｃを出力する。Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃは、差動増幅回路３ａ〜３ｃから出力されたアナログ信号Ｓａａ〜Ｓａｃをデジタル変換処理してデジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃを生成して制御部５に出力する。

制御部５は、差動増幅回路３ａ〜３ｃおよびＡ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃと相俟って本発明における測定部を構成し、デジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃに基づき、三相３線式交流の各相と接地点との間の対地電圧（一例として実効値）をそれぞれ測定（演算）する。この場合、この検相装置１では、差動増幅回路３ａ、Ａ／Ｄ変換部４ａおよび制御部５によって本発明における３つの測定部のうちの１つが構成され、差動増幅回路３ｂ、Ａ／Ｄ変換部４ｂおよび制御部５によって他の１つが構成され、差動増幅回路３ｃ、Ａ／Ｄ変換部４ｃおよび制御部５によってさらに他の１つが構成されている。また、制御部５は、差動増幅回路３ａ〜３ｃおよびＡ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃと相俟って本発明における検出部を構成し、デジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃに基づき、各相間電圧（線間電圧）の実効値や各相間電圧の位相角を演算する。さらに、制御部５は、図２に示すように、演算した相間電圧（相間電圧表示１１）と、リード線７ａ〜７ｃを介して接続端子２ａ〜２ｃに接続された各相の相名（相名表示１３）とを表示部６に表示させる。表示部６は、本発明における報知部の一例であって、相間電圧表示１１、端子名表示１２および相名表示１３等の各種情報を制御部５の制御に従って表示する。

次に、検相装置１の使用方法について、各図を参照して説明する。

この検相装置１を用いて三相３線式交流における各相の相間電圧および相名を特定する際には、まず、図１に示すように、三相３線式交流の各相と検相装置１の接続端子２ａ〜２ｃとをリード線７ａ〜７ｃを介して接続する。この際には、三相３線式交流における各相の相名が特定されていないため、例えば、三相３線式交流における赤線の相と接続端子２ａとをリード線７ａを介して接続し、白線の相と接続端子２ｂとをリード線７ｂを介して接続し、青線の相と接続端子２ｃとをリード線７ｃを介して接続する。次いで、接地点（大地）と接続端子２ｄとをリード線７ｄを介して接続する。この場合、この検相装置１では、三相３線交流の各相に接続するためのリード線７ａ〜７ｃと、接地点に接続するためのリード線７ｄとをそれぞれ接続可能な４つの接続端子２ａ〜２ｄを備えている。したがって、測定開始に際して４本のリード線７ａ〜７ｄ（接続端子２ａ〜２ｄ）を各相および接地点に接続しておくことで、各リード線７ａ〜７ｄを接続し直すことなく、後述するようにして各相毎の対地電圧の測定処理を実行することができる。

続いて、図示しない検査開始スイッチを操作する。この際には、接続端子２ａに接続されている赤線の相と接続端子２ｄに接続されている接地点（大地）との間の電位差が差動増幅回路３ａによって増幅されてアナログ信号Ｓａａが出力され、接続端子２ｂに接続されている白線の相と接続端子２ｄに接続されている接地点（大地）との間の電位差が差動増幅回路３ｂによって増幅されてアナログ信号Ｓａｂが出力され、接続端子２ｃに接続されている青線の相と接続端子２ｄに接続されている接地点（大地）との間の電位差が差動増幅回路３ｃによって増幅されてアナログ信号Ｓａｃが出力される。これに応じて、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃは、アナログ信号Ｓａａ〜Ｓａｃをそれぞれデジタル変換処理してデジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃを生成して制御部５に出力する。

次いで、制御部５が、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃから出力されたデジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃに基づき、接続端子２ａ，２ｄ間の電圧（すなわち、赤線の相についての対地電圧）、接続端子２ｂ，２ｄ間の電圧（すなわち、白線の相についての対地電圧）、および接続端子２ｃ，２ｄ間の電圧（すなわち、青線の相についての対地電圧）を公知の演算方法に従ってそれぞれ演算する。この際に、図１に示すように、赤線の相がＲ相で、白線の相がＳ相（接地相）で、青線の相がＴ相のときには、接続端子２ａ，２ｄ間の電圧、接続端子２ｂ，２ｄ間の電圧、および接続端子２ｃ，２ｄ間の電圧として、２００Ｖ、０Ｖおよび２００Ｖの値がそれぞれ演算される。続いて、制御部５は、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃから出力されたデジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃに基づき、接続端子２ａ，２ｂ間の電圧（すなわち、赤線の相と白線の相との間の相間電圧）、接続端子２ｂ，２ｃ間の電圧（すなわち、白線の相と青線の相との間の相間電圧）、および接続端子２ｃ，２ａ間の電圧（すなわち、青線の相と赤線の相との間の相間電圧）を公知の演算方法に従ってそれぞれ演算する。この際には、接続端子２ａ，２ｂ間の電圧、接続端子２ｂ，２ｃ間の電圧、および接続端子２ｃ，２ａ間の電圧として２００Ｖの値がそれぞれ演算される。

次いで、制御部５は、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃから出力されたデジタル信号Ｓｄａ〜Ｓｄｃに基づき、接続端子２ａ，２ｂ間の電圧の位相角、接続端子２ｂ，２ｃ間の電圧の位相角、および接続端子２ｃ，２ａ間の電圧の位相角を例えばＦＦＴ（高調波演算）に従ってそれぞれ演算する。この際には、各電圧の位相角として、０度、１２０度および２４０度が演算される。続いて、制御部５は、上記の対地電圧についての演算結果（本発明における測定結果の一例）に基づき、接続端子２ａ〜２ｃ（リード線７ａ〜７ｃ）を接続した各相のいずれがＳ相（接地相）であるかを特定する。具体的には、制御部５は、対地電圧として０Ｖの値が測定された接続端子２ｂに接続されている白線の相がＳ相（接地相）であると特定する。次いで、制御部５は、この特定結果と、上記の位相角についての演算結果（本発明における検出結果の一例）とに基づき、接続端子２ａ，２ｃ（リード線７ａ，７ｃ）を接続した２つの相のうちのいずれがＲ相で、いずれがＴ相であるかを特定する。具体的には、接続端子２ｂ，２ｃ間の電圧の位相角、および接続端子２ｃ，２ａ間の電圧の位相角がそれぞれ１２０度および２４０度のため、接続端子２ａに接続された赤線の相がＲ相で、接続端子２ｃに接続された青線の相がＴ相であると特定する。

続いて、制御部５は、上記のようにして演算した各相間電圧と、特定した各相名とを表示部６に表示させる。具体的には、図２に示すように、制御部５は、相間電圧表示１１、端子名表示１２および相名表示１３を相互に関連付けて表示部６に表示させる。この場合、相間電圧表示１１は、接続端子２ａ，２ｂ間の相間電圧（すなわち、Ｒ相とＳ相との間の相間電圧）、接続端子２ｂ，２ｃ間の相間電圧（すなわち、Ｓ相とＴ相との間の相間電圧）、および接続端子２ｃ，２ａ間の相間電圧（すなわち、Ｔ相とＲ相との間の相間電圧）を表している。なお、同図における「Ｕ１−２」は「接続端子２ａ，２ｂ間」を表し、「Ｕ２−３」は「接続端子２ｂ，２ｃ間」を表し、「Ｕ３−１」は「接続端子２ｃ，２ａ間」を表している。また、端子名表示１２における「Ｕ１」、「Ｕ２」および「Ｕ３」は、接続端子２ａ、接続端子２ｂ、および接続端子２ｃを表している。さらに、相名表示１３における「Ｒ」、「Ｓ」および「Ｔ」は、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相を表している。これにより、表示部６の表示画面を参照することにより、接続端子２ａに接続した赤線の相がＲ相で、接続端子２ｂに接続した白線の相がＳ相（接地相）で、接続端子２ｃに接続した青線の相がＴ相であることを認識することができる。

このように、この検相装置１によれば、各相についての対地電圧をそれぞれ測定する３つの測定部（差動増幅回路３ａ〜３ｃ、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃおよび制御部５を備えた３系統の独立した測定回路）と、各測定部の測定結果に基づいて各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する制御部５とを備えたことにより、三相３線式の交流電源に対するリード線７ａ〜７ｃの接続を変更することなく、接続端子２ａ〜２ｃに接続した各相と接地点との間の対地電圧を同時に測定して、その測定結果に基づいていずれの相（接続端子２ａ〜２ｃのいずれに接続された相）が接地相であるかを特定することができる。したがって、リード線の接続を変更する作業が不要となる分だけ、接地相の特定を短時間でしかも容易に行うことができる。

また、この検相装置１によれば、制御部５の制御に従って各相のうちのいずれの相が接地相であるかを表示する（報知する）表示部６を備えたことにより、いずれの相が接地相であるかを確実かつ容易に認識させることができる。

さらに、この検相装置１によれば、上記した測定部の測定結果と検出部（差動増幅回路３ａ〜３ｃ、Ａ／Ｄ変換部４ａ〜４ｃおよび制御部５）の検出結果とに基づいて制御部５が各相の相名を特定してその相名を特定可能な情報（この例では、相名表示１３）を表示部６に表示させることにより、各相がＲ相、Ｓ相およびＴ相のいずれであるかを確実かつ容易に認識させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、本発明に係る接地相特定装置を検相装置１に適用した例について説明したが、検相装置以外の各種測定装置（波形表示装置等）に本発明を適用することもできる。また、上記の検相装置１では、「Ｒ」、「Ｓ」および「Ｔ」の文字列によって各相の相名を表示する（報知する）構成を採用しているが、本発明における報知部の構成は、これに限定されない。例えば、Ｒ相ランプ、Ｓ相ランプおよびＴ相ランプを接続端子２ａ〜２ｃ毎に設け、例えば、接続端子２ａに接続されている相をＳ相と判別したときに、接続端子２ａ用のＳ相ランプを点灯させることで報知する構成を採用することができる。また、各相のうちのいずれの相がＳ相であるかのみを報知すればよい場合（いずれの相がＲ相で、いずれの相がＴ相であるかの報知が不要な場合）には、例えば、図２に示す相名表示１３に代えて、Ｓ相に接続されていると特定した端子名表示１２に関連付けて「＊」などのマークを表示させることで、各相のうちのいずれの相が接地相であるかを報知する構成を採用することもできる。

検相装置１の構成を示す構成図である。 相間電圧表示１１、端子名表示１２および相名表示１３を表示部６に表示させた状態の表示画面図である。

符号の説明

１ 検相装置
２ａ〜２ｄ 接続端子
３ａ〜３ｃ 差動増幅回路
４ａ〜４ｃ Ａ／Ｄ変換部
５ 制御部
６ 表示部
７ａ〜７ｄ リード線
１２ 端子名表示
１３ 相名表示

Claims (3)

1. 三相３線式の交流電源における各相についての対地電圧をそれぞれ測定する３つの測定部と、当該各測定部の測定結果に基づいて前記各相のうちのいずれの相が接地相であるかを特定する制御部とを備えている接地相特定装置。
2. 前記制御部の制御に従って前記各相のうちのいずれの相が前記接地相であるかを報知する報知部を備えている請求項１記載の接地相特定装置。
3. 特定された前記接地相と他の２相との間の相間電圧についての位相角を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記測定部の測定結果と前記検出部の検出結果とに基づいて前記各相の相名を特定して当該相名を特定可能な情報を前記報知部に報知させる請求項２記載の接地相特定装置。

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