JP2016075587A - Electric power measurement apparatus, and method for determining wire connection of ac circuit and electric power measurement apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3線式交流回路の電圧と電流を計測し、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などを計量・計測して表示する電力計測機器において、とくに結線状態の判別に関するものである。 The present invention measures the voltage and current of a three-wire AC circuit and measures and displays voltage, current, power, reactive power, power factor, frequency, energy, etc. This is related to the discrimination.
交流回路における計量値・計測値を正しく演算するには、一般に、電路に配設した変流器や変圧器からの入力を計器に取り込むことになるが、結線が不適切、いわゆる誤結線をしていると、適正な表示が得られない。 In order to correctly calculate the measured value / measured value in an AC circuit, in general, input from a current transformer or transformer placed in the electric circuit is taken into the meter, but the connection is improper, so-called incorrect connection. If it is, proper display cannot be obtained.
そこで、電流の相間の位相角、電圧と電流間の位相角から、計器の変流器に対する具体的な配線状態(逆接続やR相とS相を誤接続しているなど)を自動で判別して表示する三相3線式の電力・電力量計が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。その際、力率条件を入力しておくことで、力率が悪い状態でも誤結線を検出でき、誤結線状態を自動で修正する方法についても開示されている。 Therefore, the specific wiring status for the current transformer of the instrument (reverse connection or incorrect connection between R phase and S phase) is automatically determined from the phase angle between the current phases and the phase angle between the voltage and current. A three-phase, three-wire type power / watt-hour meter is proposed (for example, see Patent Document 1). At that time, a method of inputting a power factor condition to detect an erroneous connection even when the power factor is poor and automatically correcting the erroneous connection state is disclosed.
しかしながら、上記電力・電力量計は、変流器回路に誤結線があった場合は判別可能であるが、例えば、変圧器を誤結線している場合でも変流器に誤結線があると誤認する恐れがあり、確実に誤結線を判別することはできなかった。つまり、特許文献1に開示された方法では、実質的に誤結線を正確に判別することはできず、誤結線があった場合に迅速に修正することができなかった。
However, the above power / watt-hour meter can discriminate if there is a misconnection in the current transformer circuit.For example, even if the transformer is miswired, the current transformer is misidentified as having a misconnection. As a result, it was impossible to reliably determine misconnections. In other words, the method disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる電力計測機器および交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法を得ることを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The power measuring device, the AC circuit, and the power measuring device capable of quickly determining the connection state and quickly correcting even if there is an erroneous connection. The purpose of this method is to obtain a connection state discrimination method.
本発明の電力計測機器は、3線式の交流回路に接続され、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器であって、前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、を備え、三相式に対しては、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、単相式に対しては、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、それぞれの基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、を備えたことを特徴とする。 The power measurement device of the present invention is a power measurement device that is connected to a three-wire AC circuit and measures the power of the AC circuit, the voltage detection unit detecting a voltage signal of the AC circuit, and the AC circuit A current detection unit that detects a current signal of the current, and a measurement value calculation unit that calculates a measurement value of the power from the voltage signal detected by the voltage detection unit and the current signal detected by the current detection unit, For the phase equation, the combination of the input power factor condition and the voltage phase angle calculated using the detected voltage signal and current signal, the current phase angle, and the power phase angle is a single phase. For the equation, depending on whether the phase angle between the voltage and current calculated using the detected voltage signal and current signal, and the combination of the voltage values meet the respective criteria, the AC circuit Connection between the voltage detection unit and the current detection unit A connection state judgment unit for judging the state, and further comprising a.
本発明の交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法は、交流回路が三相3線式の場合は、力率条件と、電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、単相3線式の場合、電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、それぞれの基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別することを特徴とする。 In the method for determining the connection state between the AC circuit and the power measuring device according to the present invention, when the AC circuit is a three-phase three-wire system, the power factor condition, the voltage phase angle, the current phase angle, and the power phase angle are used. If the combination is a single-phase three-wire system, the voltage detector and the current for the AC circuit depend on whether the phase angle between the voltage and the current and the combination of the voltage values meet the respective standards. It is characterized in that a connection state with a detection unit is determined.
本発明の電力計測機器あるいは交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、相線式に応じて設定したデータの組合せが、基準に合致しているか否かで結線状態を判別するので、結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。 According to the method for determining the connection state between the power measuring device or the AC circuit and the power measuring device of the present invention, the connection state is determined based on whether or not the combination of data set in accordance with the phase wire system meets the standard. Therefore, it is possible to quickly determine the connection state and quickly correct even if there is an incorrect connection.
実施の形態1.
図1〜図8は、本発明の実施の形態1にかかる電力計測機器の構成あるいは電力計測機器の結線状態判別方法を説明するためのもので、図1は電力計測機器の構成を説明するためのブロック図、図2は電力計測機器が誤結線を検出し、計測表示から誤結線表示に切り替わった際の画面表示を示す図、図3は電力計測機器の端子とその接続対象である変圧器と変流器とを正確に結線した状態を示す図、図4と図5は電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において結線作業で生じやすいと想定される結線パターンの例を示す図、図6は電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャートである。また、図7は電力計測機器のP1、P2、P3端子に対し、あるパターンとして変圧器の端子をP2、P3、P1の順で誤結線した場合の電圧および電流のベクトルを示す図、図8は電力計測機器の端子に、変圧器の端子を上述したパターンで誤結線した場合の複素平面上の電力のベクトルを示す図である。
FIGS. 1-8 is for demonstrating the structure of the electric power measurement apparatus concerning the
本発明の実施の形態1にかかる電力計測機器100は、図1に示すように、変圧器出力X200および変流器出力X300を検出して必要なデータを生成(演算)し、処理するデータ処理部1と、データ処理部1のデータ処理結果を表示する表示部2とを備えている。なお、図1に示すデータ処理部1には、後に詳細に述べるが、本実施の形態1にかかる電力計測機器100として必要となる構成(機能)以外に、実施の形態3〜5において必要となる構成についても記載している。
As shown in FIG. 1, the
データ処理部1は、変圧器出力X200を検出して電圧信号Svを出力する電圧検出部11と、変流器出力X300を検出して電流信号Siを出力する電流検出部12と、各種計測値演算部131と電力・無効電力演算部132とを有し、電圧信号Svと電流信号Siから、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を演算する計測値演算部13と、電圧信号Svと電流信号Siから、結線パターンを判別するための判別データを生成(演算)する判別データ生成部14と、判別データ生成部14が生成した判別データに基づき、誤結線の有無と種別を判別する結線状態判別部15と、を備えている。なお、接続された電力が三相か単相かを、電圧の位相角に基づき判別する相線式判別部17については、後述する実施の形態5において必要となるものであるが、本実施の形態1において備えておいてもよい。
The
判別データ生成部14には、電圧の位相角φVを演算する電圧位相角演算部141と、電流の位相角φIを演算する電流位相角演算部142と、複素平面上の電力の位相角φPを演算する電力位相角演算部143と、例えば、手入力等により力率条件を入手する力率条件入力部144とを備えている。なお、電流と電圧の位相角を演算する電圧電流間位相角演算部145については、後述する実施の形態3〜5において必要となるものであるが、本実施の形態1において備えておいてもよい。
The discrimination
結線状態判別部15には、想定した結線パターンの判別基準(φV、φI、φPおよび力率の組合せ)を記憶する結線パターン判別基準記憶部152と、判別データ生成部14が生成した判別データと結線パターン判別基準記憶部152が記憶した判別基準に基づき、誤結線の有無と誤結線パターンの種類(結線パターン)を判別する結線パターン判別部151とを備えている。
The connection
表示部2には、計測値演算部13からの出力に基づき、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を表示(用のデータを生成)する計測値表示部22と、結線状態判別部15からの出力に基づき、結線パターンの状態を表示(用のデータを生成)する誤結線判別表示部23と、表示画面2d(図2)の表示を「計測値表示モード:計測値表示部22からのデータを表示」、あるいは「誤結線表示モード:誤結線判別表示部23からデータを表示」のどちらかに切り替える表示モード切替部21とを備えている。例えば、表示モード切替部21には、図示しない入力ボタン等が設けられており、入力ボタンを操作することで、表示画面2dに、は、「計測値表示モード」もしくは、「誤結線表示モード」のいずれかで計測値や結線状態が表示される。なお、表示モード切替部21により、何も表示しないモードに切り替えるようになっていてもよいことは言うまでもない。
The
つぎに、動作について説明する。
はじめに、「計測値表示モード」、つまり、通常の電力の値を計測する際の動作について説明する。例えば、電力計測機器100では、デフォルトとして、「計測値表示モード」になるように設定されていれば、基本的には表示部2は、計測値演算部13が演算した電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を表示するようになる。あるいは、表示モード切替部21の入力ボタンを押して「計測値表示モード」に切り替えた場合のみ、表示するようにしてもよい。なお、このような動作は、従来の電力計測機器と同様であるので、詳細は省略し、本実施の形態1の特徴である「誤結線表示モード」、つまり三相3線式における結線パターンを判別する際の動作について詳細に説明する。
Next, the operation will be described.
First, “measurement value display mode”, that is, an operation when measuring a normal power value will be described. For example, if the
「誤結線表示モード」では、誤結線の有無および結線パターンを判別し、判別の結果を表示する。この場合、電圧位相角演算部141および電流位相角演算部142には、電圧検出部11と電流検出部12から、それぞれ電圧信号Svと電流信号Siが出力され、電力位相角演算部143には、電力・無効電力演算部132から電力信号Spが出力される。ここで、Vijをi側端子とj側端子間の電圧と定義すると、電圧位相角演算部141は、例えば、V12とV32間の位相角(単にφVと表示する。)を演算し、演算結果であるφVを結線パターン判別部151に出力する。また、Iiをi側端子に流れる電流と定義すると、電流位相角演算部142は、I1とI3間の位相角(単にφIと表示する)を演算し、演算結果であるφIを結線パターン判別部151に出力する。さらに、電力位相角演算部143は、複素平面上の電力ベクトルの位相角φPを演算し、演算結果であるφPを結線パターン判別部151に出力する。
In the “incorrect connection display mode”, the presence / absence of an incorrect connection and the connection pattern are determined, and the determination result is displayed. In this case, the voltage
また、力率条件入力部144には、計測回路の力率条件が、「遅れ」か「高力率」か「進み」であるかを選択するデータが、例えば、押しボタン等の入力手段を介して入力され、選択されたデータを結線パターン判別部151に出力する。
The power factor
結線パターン判別部151では、φV、φI、φP、力率条件を結線パターン判別の基準と比較することで、誤結線の有無と結線パターンの種類を判別する。そして、判別した結果を誤結線判別表示部23に出力する。誤結線判別表示部23は、判別結果に基づき、例えば、図2に示すように誤結線のパターンを表示する。図2は、一つの画面2dで「計測値表示モード」および「誤結線表示モード」を切り替えて表示する場合の表示例であり、領域Dmに「誤結線表示モード」であることを示し、領域Dsに結線パターンを示している。例えば、図2の領域Dsの左側には、電力計測機器100の物理的な端子種類(P1、P2、P3)を示し、右側には実際に接続された端子を示している。これにより、「P1、P2、P3端子」へ変圧器の端子を「P2、P3、P1の順」に結線されたことがわかる。
The connection
つぎに、上記のような結線パターン判別の詳細に説明する。
電力計測機器100と交流回路とは、交流回路の電流を検出するための4つの信号線と電圧を検出するための3つの信号線で接続(結線)される。本実施の形態1では、図3に示すように、三相3線式の配設において、例えば、電流信号に変換する2つの変流器300a、300b(まとめて変流器300)からの4信号線、電圧信号に変換する2つの変圧器200a、200b(まとめて変圧器200)からの3信号線を電力計測機器100の7つの端子1S、1L、3S、3L、P1、P2、P3に接続する際に、起こりうる結線パターンから、実用上判別の必要があると考えられるパターンを抽出した。
Next, the details of the connection pattern discrimination as described above will be described.
The
具体的には、正常の結線の1パターン、電路の1と3が入れ替わった逆相順の1パターン、2つの変圧器200の二次側の結線を間違える3パターン、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンで、図4と図5に示す計14パターンを判別対象として選定(抽出)する例を示す。別の考え方で表現すると、起こりうる結線パターンから、上述した誤結線の重複(多重ミス)および電流回路への電圧印加、電圧回路への電流印加等、計器や変圧器200、変流器300の焼損・破壊が生ずるような極端な事例を除外したものである。なお、抽出したパターン以外でも判別することは可能であるが、抽出したパターンは、例えば、電気工事士といった結線工事の有資格者においても起こりやすい(市場で一般的に起こりやすい)パターンである。そのため、この抽出により、上述したφI、φV、φP、力率の組合せにより、確実に誤結線の有無および誤結線の種類を判別することができるようになった。さらに、後の実施の形態2で説明する配線経路の変更による誤結線の補償も可能になる。
Specifically, 1 pattern of normal connection, 1 pattern of reverse phase order in which 1 and 3 of the electric circuit are switched, 2 patterns of 3 connections that are wrong on the secondary side of the
結線パターン判別部151で行う結線パターン判別のより具体的な処理手順につき、図6のフローチャートを用いて説明する。結線パターン判別基準記憶部152には、表1に示すように、電圧位相角φVと電流位相角φIの組合せに対する、パターン判別に必要な情報(判別データ)の組合せが記憶されている。また、結線パターン判別基準記憶部152には、表2〜表4に示すように、パターン判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値(択一的、あるいは範囲)が記憶されている。
A more specific processing procedure of the connection pattern determination performed by the connection
これにより、ステップS110からS130において、どの判別データの組合せを必要とするか(判別データの増加の是非)を判断する。まず、電圧位相角φVと電流位相角φIとの組合せのみで判別可能か判断(ステップS110)し、判別可能(Yes)であれば、表2に示す基準値に基づき、φVとφIの組合せでパターン5か14かに判別する(ステップS210)。 Thus, in steps S110 to S130, it is determined which combination of discrimination data is necessary (whether or not discrimination data is increased). First, it is determined whether it can be determined only by the combination of the voltage phase angle φV and the current phase angle φI (step S110). If the determination is possible (Yes), the combination of φV and φI is based on the reference values shown in Table 2. It is determined whether the pattern is 5 or 14 (step S210).
判別できなければ(No)、電力位相角φPを加えたφVとφIとφPの組合せで判別可能か判断し(ステップS120)、判別可能(Yes)であれば、表3に示す基準値に基づき、φVとφIとφPの組合せで、パターン2、3、11、12のいずれか一つに判別する(ステップS220)。
If it cannot be discriminated (No), it is judged whether it can be discriminated by the combination of φV, φI and φP plus the power phase angle φP (step S120). If it can be discriminated (Yes), based on the reference values shown in Table 3 , ΦV, φI, and φP are determined as any one of
判別できなければ(No)、さらに力率条件を加えたφVとφIとφPと力率条件の組合せで判別可能か判断し(ステップS130)、判別可能(Yes)であれば、表4に示す基準値に基づき、φVとφIとφPと力率条件の組合せで、パターン1、6〜10のいずれか一つに判別する(ステップS230)。ここで、判別できない場合(No)、表4に示す基準値に基づき、φVとφIとφPと力率条件の組合せで、パターン4か13のいずれかであることまでは絞込できる(ステップS240)。なお、表4では、遅れ方向を正方向として角度を記載している。
If it cannot be discriminated (No), it is judged whether it can be discriminated by a combination of φV, φI, φP and power factor conditions to which a power factor condition is further added (step S130). Based on the reference value, it is determined as one of
そして、ステップS210から230までの判別結果あるいはステップS240による絞込結果が、結線パターン判別部151から誤結線判別表示部23に出力され、図2のように画面表示される(ステップS310)。
Then, the discrimination results from steps S210 to 230 or the narrowing-down result in step S240 are output from the connection
パターン判別の具体例として、図4最下段、表4中段に示すパターン番号9「P1、P2、P3端子へ変圧器200の端子をP2P3P1の順」に誤結線した場合の結線状態判別手順について説明する。なお、電圧・電流は高力率状態であるとし、電圧(V12とV32)のベクトル、および電流(I1とI3)のベクトルは図7に示す状態、複素平面上の電力ベクトルは図8に示す状態であるとする。図8において、プラス回転が遅れを示す。 As a specific example of the pattern determination, a description will be given of a connection state determination procedure in a case where the pattern number 9 “P1, P2, P3 terminals is connected to the terminals of the transformer 200 in the order of P2P3P1” shown in the lowermost part of FIG. To do. It is assumed that the voltage / current is in a high power factor state, the vectors of voltage (V 12 and V 32 ) and the vectors of current (I 1 and I 3 ) are the states shown in FIG. 7, and the power vector on the complex plane is Assume that the state shown in FIG. In FIG. 8, the positive rotation shows a delay.
まず、図7に示すように電圧位相角φVが300°、電流位相角φIが240°であるため、ステップS110、S120、S130に順次移行し、φVとφIとφPと力率条件の組合せで判別可能だと判断される。そして、図8に示すようにφPは240°であり、また入力された力率条件が高力率であるので、表4からNo.9の結線パターンであると判別(ステップS230)でき、判別結果であるNo.9の結線パターンを表示する(ステップS310)。 First, as shown in FIG. 7, since the voltage phase angle φV is 300 ° and the current phase angle φI is 240 °, the process proceeds to steps S110, S120, and S130 in sequence, and a combination of φV, φI, φP, and power factor conditions is used. It is determined that it can be determined. As shown in FIG. 8, φP is 240 ° and the input power factor condition is a high power factor. No. 9 connection pattern (step S230) can be determined. 9 connection patterns are displayed (step S310).
なお、本実施の形態1では、φI、φV、φPおよび力率条件を判別データに用いることで、変圧器200、変流器300、電圧端子のいずれかを誤結線する結線パターンを検出する例を示した。上記により、市場で一般的に起こりやすい14の誤結線パターンを自動で判別することができ、誤結線をした際にユーザが結線のパターンを調査する作業を簡単にすることができる。一方、φI、φV、φPおよび力率条件を判別データに用いることで、変圧器200、変流器300、電圧端子の誤結線を組合せた結線パターンも検出することができる。また、φV、φIの判定基準についても範囲を持たせるようにすることも可能である。そして、力率条件の変化による判定角度の範囲の変化も同様に変えることができる。 In the first embodiment, by using φI, φV, φP and the power factor condition as discrimination data, an example of detecting a connection pattern in which any of transformer 200, current transformer 300, or voltage terminal is misconnected is detected. showed that. According to the above, it is possible to automatically discriminate 14 erroneous connection patterns that are likely to occur in the market, and it is possible to simplify the work for the user to investigate the connection pattern when an erroneous connection is made. On the other hand, by using the φI, φV, φP and power factor conditions as discrimination data, it is also possible to detect a connection pattern in which the transformer 200, the current transformer 300, and the voltage terminal are connected in error. It is also possible to provide a range for the determination criteria of φV and φI. And the change of the range of the determination angle by the change of power factor conditions can be changed similarly.
また、「誤結線表示モード」は、例えば、上述したように表示モード切替部21によって切り替えるようにしてもよいが、結線作業があった場合や新たに電力が投入された場合に自動で切り替えるようにしてもよい。あるいは、モードに関係なく、上述した判別(データ処理)を行い、誤結線が検出されたときに自動的に表示するようにしてもよい。
In addition, the “incorrect connection display mode” may be switched by, for example, the display
以上のように、本発明の実施の形態1にかかる電力計測機器100によれば、三相3線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器100であって、交流回路の電圧信号(変圧器出力X200)を検出する電圧検出部11と、交流回路の電流信号(変流器出力X300)を検出する電流検出部12と、電圧検出部11が検出した電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号から、電力の計測値を演算する計測値演算部13と、入力された力率条件、および検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角φVと、電流の位相角φIと、電力の位相角φPの組合せが、(結線パターン判別基準記憶部152に記憶された)基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する結線状態判別部15と、を備えるように構成したので、結線状態(誤結線の有無および誤結線の種類)を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
As described above, according to the
以上のように、本発明の実施の形態1にかかる交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、三相3線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器100との結線状態を判別する方法であって、力率条件を入力する工程と、電圧検出部11が検出した電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号を用い、電圧の位相角φVと、電流の位相角φIと、電力の位相角φPとを算出する工程と、力率条件と、電圧の位相角φVと、電流の位相角φIと、電力の位相角φPの組合せが、(結線パターン判別基準記憶部152に記憶された)基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する結線状態判別工程と、を含むように構成したので、三相3線式の交流回路と電力計測機器100との結線状態(誤結線の有無および誤結線の種類)を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
As described above, according to the connection state determination method between the AC circuit and the power measurement device according to the first exemplary embodiment of the present invention, the three-phase three-wire AC circuit and the power measurement device that measures the power of the
とくに、三相3線式対応として、電路の1と3が入れ替わった逆相順の1パターン、2つの変圧器200の二次側の結線を間違える3パターン、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンと正常パターンの計14パターンを判別対象として選定したので、市場で一般的に起こりやすい誤結線を確実に判別することができる。 In particular, as a three-phase three-wire system, one pattern of reverse phase order in which 1 and 3 of the electric circuit are switched, two patterns that mistakenly connect the secondary side of the two transformers 200, and five patterns that mistakenly insert three voltage terminals Since a total of 14 patterns of 4 patterns and normal patterns that are mistaken in the connection on the secondary side of the two current transformers 300 are selected as discrimination targets, it is possible to reliably discriminate misconnections that are generally likely to occur in the market. .
実施の形態2.
本発明の実施の形態2にかかる電力計測機器は、実施の形態1にかかる電力計測機器に対して、判別した誤結線のパターンに応じて(配線を自動で)修正する機能を追加したものである。その他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。図9は、本実施の形態2にかかる電力計測機器の構成を説明するためのブロック図である。
The power measuring device according to the second embodiment of the present invention is a device in which a function for correcting (automatically wiring) according to the determined misconnection pattern is added to the power measuring device according to the first embodiment. is there. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. FIG. 9 is a block diagram for explaining the configuration of the power measurement device according to the second embodiment.
本発明の実施の形態2にかかる電力計測機器100は、図9に示すように、実施の形態1の図1で説明したデータ処理部1に対して、結線パターンに応じて誤結線を自動で修正する結線修正部16を追加設置したものである。より具体的には、実施の形態1におけるデータ処理部に対して、変圧器出力X200および変流器出力X300を検出する部分(電圧検出部11、電流検出部12)と演算処理を行う部分(計測値演算部13、判別データ生成部14)との間(回路上)に結線修正部16を設けている。また、結線修正部16は、結線状態判別部15で判別された結線パターンに基づき、後述する修正方法に合わせて電圧、電流を修正できるよう、結線状態判別部15から判別結果が入力されるように接続されている。
As shown in FIG. 9, the
なお、図9に示すデータ処理部1には、図1と同様に、本実施の形態2にかかる電力計測機器100として必要となる構成(機能)以外に、実施の形態3〜5において必要となる構成についても記載している。
In addition to the configuration (function) required for the
結線修正部16には、結線状態判別部15の判別結果に基づいて、設定された修正方法を選択する修正方法選択部162と、修正方法選択部162が選択した選択方法に応じて、上述した検出する部分と演算処理を行う部分との間の配線経路(結線)を切り替える結線変更部161とが設けられている。
The
結線変更部161はリレーやスイッチ等の配線経路を切り替える部材で構成され、修正方法選択部162はパターンを記憶する図示しない記憶部分や、ユーザに対して修正の可否等を入力させる図示しない入力部等によって構成されている。なお、図では、物理的に配線経路を切り替える例を示したが、結線の変更は、必ずしも物理的な配線経路の切り替えである必要はない。例えば、ソフト上でデータを切り替えたり、変換したりするようにしてもよい。
The
表5は、実施の形態1で説明した三相3線式に対して抽出した14の結線パターンに応じた修正(変更)方法の対応表である。
Table 5 is a correspondence table of correction (change) methods corresponding to the 14 connection patterns extracted for the three-phase three-wire system described in the first embodiment.
実施の形態1で説明した結線パターンがNo.9(P1、P2、P3端子へ変圧器の端子をP2P3P1の順に誤結線)と判別した場合の例について説明する。結線状態判別部15が結線パターン9であると判別すると、結線パターン判別部151から修正方法選択部162にその情報が出力される。すると、修正方法選択部162は、表5の結線パターン9に対応する修正方法として、V1o(誤結線修正後のV12)がV3i−V1iになるよう、V3o(誤結線修正後のV32)が−V1iになるよう、結線変更部161に指示を出す。なお、V1i、V3iは、それぞれ結線修正部16に入力された(誤結線状態の)V12、V32を示す。
The connection pattern described in the first embodiment is No. An example in which it is determined that the terminal of the transformer is erroneously connected to P1, P2, and P3 terminals in the order of P2P3P1 will be described. When the connection
結線変更部161が指示通りになるよう配線経路を変更することで、結線修正部16に入力された誤結線状態のV32、V12は、本来のV32、V12であるV3o、V1oとして少なくとも計測値演算部13に出力される。これにより、計測値演算部13は、正常に結線されたと同様に、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量を算出することができる。
By changing the wiring path so that the
なお実施の形態1で説明したように、抽出した14パターンの中で、No.4とNo.13については、いずれのパターンであるかは判別できていない。しかしながら、これらのパターンは、電圧の正負または電流の正負が逆になっているもので、どちらも電圧値、電流値、周波数の演算には影響しない。電力、無効電力、力率、電力量の演算には影響するが、これらは電圧に対する電流の位相が正しければ演算できるため、電流の正負を逆にする方法でも、電圧の正負を逆にする方法でもこれらの計測値・計量値は正しく演算できる。そのため、表で見る限り一見異なる方法であるが、いずれの方法を用いても、誤結線を修正できるので、修正方法はどちらか一方に統一しておけばよい。あるいは、ユーザに選択させるようにしてもよい。 As described in the first embodiment, among the extracted 14 patterns, No. 4 and no. For 13, it is not possible to determine which pattern. However, in these patterns, the polarity of the voltage or the polarity of the current is reversed, and neither affects the calculation of the voltage value, the current value, or the frequency. Although it affects the calculation of power, reactive power, power factor, and energy, these can be calculated if the phase of the current with respect to the voltage is correct, so the method of reversing the polarity of the current or the method of reversing the polarity of the voltage But these measured and measured values can be calculated correctly. For this reason, the method is seemingly different as far as it is seen in the table. However, any method can be used to correct misconnections, so the correction method may be unified to either one. Or you may make it make a user select.
つまり、抽出した14パターンについては全てのパターンを修正することが可能である。その結果、三相3線の誤結線を自動、あるいは実行の可否をユーザに選択させるだけの簡単な操作で修正することができ、誤結線をした際に、ユーザが電路を停電させて結線をし直すという作業を省略できる。 In other words, it is possible to correct all the patterns for the extracted 14 patterns. As a result, the incorrect connection of the three-phase three-wire can be corrected automatically or with a simple operation that allows the user to select whether or not execution is possible. The work of reworking can be omitted.
なお、上記説明では、誤結線が判別できたら自動的に修正する例について説明したが、これに限ることはない。例えば、誤結線を判別した場合でも、ユーザの許可(入力)を受けてから修正を実行できるようにしてもよい。また、修正した場合に修正データである(物理的には誤結線がある)ことを表示するようにしてもよい。 In the above description, an example in which correction is automatically performed when an erroneous connection can be determined has been described, but the present invention is not limited to this. For example, even when an erroneous connection is determined, correction may be performed after receiving permission (input) from the user. Further, when the data is corrected, it may be displayed that the data is correction data (physically there is an erroneous connection).
本実施の形態2にかかる電力計測機器100は、電圧検出部11と計測値演算部13との間、かつ電流検出部12と計測値演算部13との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部11と計測値演算部13との間、あるいは電流検出部12と計測値演算部13との間の配線経路を修正する結線修正部16と、を備えるようにしたので、三相3線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
The
とくに、三相3線式対応として、電路の1と3が入れ替わった逆相順の1パターン、2つの変圧器200の二次側の結線を間違える3パターン、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンと正常パターンの計14パターンを判別対象として選定したので、判別した誤結線を確実に修正することができる。 In particular, as a three-phase three-wire system, one pattern of reverse phase order in which 1 and 3 of the electric circuit are switched, two patterns that mistakenly connect the secondary side of the two transformers 200, and five patterns that mistakenly insert three voltage terminals Since a total of 14 patterns of 4 patterns and normal patterns that are mistaken in the connection on the secondary side of the two current transformers 300 are selected as discrimination targets, the discriminated erroneous connection can be reliably corrected.
実施の形態3.
上記実施の形態1にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法は、三相3線式に対応したものであるが、本発明の実施の形態3にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法は、単相3線式に対応したものである。図10〜図12は、本発明の実施の形態3にかかる電力計測機器の構成あるいは電力計測機器の結線状態判別方法を説明するためのもので、図10は単相3線式における電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において結線作業で生じやすいと想定される結線パターンの例を示す図、図11は電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャート、図12は電力計測機器の端子に、電路回路をあるパターンで誤結線した場合の電圧と電流のベクトル(左側)、および電圧の大きさ(右側)を示す図である。なお、本実施の形態3においても、実施の形態1の説明に用いた図1〜3を援用する。
The power measurement device and the connection state determination method of the power measurement device according to the first embodiment correspond to the three-phase three-wire system, but the power measurement device and the power measurement device according to the third embodiment of the present invention. This connection state discrimination method corresponds to the single-phase three-wire system. 10 to 12 are diagrams for explaining the configuration of the power measuring device or the connection state determining method of the power measuring device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 shows the power measuring device in the single-phase three-wire system. Or the figure which shows the example of the connection pattern assumed that it is easy to occur by the wiring operation | work in the connection state determination method of an electric power measurement apparatus, FIG. 11 is a flowchart which shows the connection state determination method of an electric power measurement apparatus, FIG. FIG. 6 is a diagram showing a voltage and current vector (left side) and a voltage magnitude (right side) when an electric circuit is misconnected in a certain pattern. In the third embodiment, FIGS. 1 to 3 used in the description of the first embodiment are also used.
本発明の実施の形態3にかかる電力計測機器100では、図1に示す判別データ生成部14では、少なくとも、電圧電流間位相角演算部(図中φVI演算部と表示)145が設けられている。そして、結線パターン判別部151には、電圧電流間位相角演算部145からの電圧電流間位相角(φVIと称する。)に加え、各種計測値演算部131からの電圧データ(V12、V32)も入力されるようになっている。そして、結線パターン判別基準記憶部152には、単相3線式に応じて抽出した結線パターンの判別に必要な基準値が記憶されている。つまり、結線パターン判別部151では、電圧電流間位相角と電圧レベルを結線パターン判別の基準と比較することで、誤結線の有無と結線パターンの種類を判別する。その他の構成については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
In the
電圧電流間位相角演算部145では、V12とI1間の位相角(φV1I1と表示する。)と、V12とI3間の位相角(φV1I3と表示する。)を演算し、演算したφVIを結線状態判別部15に出力する。また、結線状態判別部15には、各種計測値演算部131が演算したV12およびV32の電圧レベル(以下Vと略す)も出力される。
In the voltage-current between the phase angle calculating section 145, the phase angle between V 12 and I 1 and (designated .phi.V 1 I 1.), The phase angle between V 12 and I 3 (designated φV 1 I 3.) And the calculated φVI is output to the connection
つぎに、単相3線式に応じた結線パターン判別の詳細に説明する。
本実施の形態3でも、単相3線式の配設において、相名称を読み換えて援用する図3に示すように、正常の結線の1パターン、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンで、図10に示す計10パターンを判別対象として選定(抽出)した例を示す。別の考え方で表現すると、「変流器に対する結線」、「計器の電圧端子に対する結線」のいずれかのみを誤結線してしまう、つまり多重ミスを考慮しない一般的な誤結線パターン(9)と正常の結線パターン(1)を合わせた10パターンを対象として検出した。
Next, the details of the connection pattern discrimination according to the single-phase three-wire system will be described.
Also in the third embodiment, in the single-phase three-wire arrangement, as shown in FIG. 3 which uses the read-out phase names, one pattern of normal connection, five patterns in which three voltage terminals are mistakenly inserted, and An example in which a total of 10 patterns shown in FIG. 10 are selected (extracted) as discrimination targets in 4 patterns in which the secondary side connection of the two current transformers 300 is wrong is shown. Expressed in another way, only one of “connection to current transformer” and “connection to voltage terminal of meter” is misconnected, that is, a general misconnection pattern (9) that does not consider multiple errors. Ten patterns combined with the normal connection pattern (1) were detected.
なお、抽出したパターン以外でも判別することは可能であるが、抽出したパターンは、例えば、電気工事士といった結線を実行する資格を有している者においても起こりやすい(市場で一般的に起こりやすい)パターンである。そのため、この抽出により、上述したφVI、Vの組合せにより、確実に誤結線の有無および誤結線の種類を判別することができるようになった。さらに、後の実施の形態4で説明するデータの入れ替えによる誤結線の補償も可能になる。 Although it is possible to discriminate other than the extracted pattern, the extracted pattern is likely to occur even for a person who is qualified to execute a connection such as an electrician (generally likely to occur in the market). ) Pattern. Therefore, by this extraction, the presence / absence of erroneous connection and the type of erroneous connection can be reliably determined by the combination of φVI and V described above. Furthermore, it is possible to compensate for erroneous connection by exchanging data, which will be described later in the fourth embodiment.
結線パターン判別部151で行う結線パターン判別のより具体的な処理手順につき、図11のフローチャートを用いて説明する。結線パターン判別基準記憶部152には、表6に示すように、2つの電圧電流間位相角φV1I1とφV1I3の組合せに対する、パターン判別に必要な情報(判別データ)の組合せが記憶されている。また、結線パターン判別基準記憶部152には、表7と表8に示すように、パターン判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値(択一的、あるいは範囲)が記憶されている。なお、表では遅れ方向を正方向として角度を記載している。
A more specific processing procedure of the connection pattern determination performed by the connection
そのため、結線パターン判別基準記憶部152には、表6〜表8に示すように、10パターンの判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値が記憶されている。
Therefore, as shown in Tables 6 to 8, the connection pattern discrimination
これにより、ステップS410からS420において、どの判別データの組合せを必要とするか(判別データの増加の是非)を判断する。まず、φV1I1とφV1I3のとの組合せのみで判別可能か判断(ステップS410)し、判別可能(Yes)であれば、表7に示す基準値に基づき、φV1I1とφV1I3の組合せでパターン2か3かに判別する(ステップS510)。 Thus, in steps S410 to S420, it is determined which combination of discrimination data is necessary (whether the discrimination data should be increased). First, it is determined whether or not discrimination is possible only by a combination of φV 1 I 1 and φV 1 I 3 (step S410). If discrimination is possible (Yes), φV 1 I 1 and φV 1 I 1 are determined based on the reference values shown in Table 7. It is determined whether the pattern is 2 or 3 depending on the combination of φV 1 I 3 (step S510).
判別できなければ(No)、電圧データ(V12、V32)を加えたφVIとVの組合せで判別可能か判断し(ステップS420)、判別可能(Yes)であれば、表8に示す基準値に基づき、φVIとVの組合せで、パターン1、6、7、9、10のいずれか一つに判別する(ステップS520)。
If it cannot be determined (No), it is determined whether it can be determined by a combination of φVI and V to which voltage data (V 12 , V 32 ) is added (step S420). If it can be determined (Yes), the criteria shown in Table 8 are used. Based on the value, it is determined as any one of
ここで、判別できない場合(No)、表8に示す基準値に基づき、φVIとVの組合せで、パターン4か5か8のいずれかであることまでは絞込できる(ステップS530)。 Here, if it cannot be determined (No), based on the reference values shown in Table 8, the combination of φVI and V can be narrowed down to either pattern 4 or 5 or 8 (step S530).
そして、ステップS510から520までの判別結果あるいはステップS530による絞込結果が、結線パターン判別部151から誤結線判別表示部23に出力され、援用する図2のように画面表示される(ステップS610)。
Then, the discrimination results from step S510 to 520 or the narrowing-down result by step S530 are output from the connection
パターン判別の具体例として、図10最下段、表9下段に示すパターン番号9「P1、P2、P3端子に電路回路をP2P3P1の順」に誤結線した場合の結線状態判別手順について説明する。なお、1相2相間、3相2相間にAC110Vの電圧が印加され、1相3相間の電圧がAC220Vである単相3線の電路であるとする。そして、電流(I1とI3)と電圧(V12とV32)のベクトルは図12に示す状態であるとする。図12において、プラス回転が遅れを示す。 As a specific example of the pattern determination, a connection state determination procedure in the case of incorrect connection in the pattern number 9 “P1, P2, P3 terminals in order of P2P3P1” shown in the lowermost part of FIG. 10 and the lower part of Table 9 will be described. It is assumed that the voltage is 110 V AC between 1 phase and 2 phases, and 3 phases and 2 phases, and the voltage between 1 phase and 3 phases is AC220V. The vectors of currents (I 1 and I 3 ) and voltages (V 12 and V 32 ) are in the state shown in FIG. In FIG. 12, the positive rotation shows a delay.
まず、図12(左側)に示すように、V1I1が0°、V1I3が180°であるため、ステップS410からステップS420に移行し、φVIとVの組合せで判別可能だと判断される。そして、図12(右側)に示すようにV12が110V、V32が220Vであるので、表8からNo.9の結線パターンであると判別(ステップS520)でき、判別結果であるNo.9の結線パターンを表示する(ステップS610)。 First, as shown in FIG. 12 (left side), since V 1 I 1 is 0 ° and V 1 I 3 is 180 °, the process proceeds from step S410 to step S420, and it can be determined by the combination of φVI and V. To be judged. Then, V 12 as shown in FIG. 12 (right side) is 110V, since V 32 is a 220V, No. Table 8 9 can be determined (step S520), and the determination result No. 9 is obtained. 9 connection patterns are displayed (step S610).
なお、本実施の形態3では、電圧電流間位相角φVIと電圧Vを判別データに用いることで、変流器300、電圧端子のいずれかを誤結線する結線パターンを検出する例を示した。上記により、市場で一般的に起こりやすい10の誤結線パターンを自動で判別することができ、誤結線をした際にユーザが結線のパターンを調査する作業を簡単にすることができる。一方、電圧電流間位相角φVIと電圧Vを判別データに用いることで、変圧器200、変流器300、電圧端子の誤結線を組合せた結線パターンも検出することができる。また、電圧電流間位相角φVIと電圧Vの判定基準についても範囲を持たせるようにすることも可能である。そして、実施の形態3では基準の電圧VをAC110Vとしたが、対象とする電路に合わせて基準の電圧Vを変更することも可能である。
In the third embodiment, an example in which a connection pattern in which either the current transformer 300 or the voltage terminal is erroneously connected is detected by using the voltage-current phase angle φVI and the voltage V as discrimination data has been described. As described above, it is possible to automatically discriminate 10 erroneous connection patterns that are likely to occur in the market, and it is possible to simplify the work for the user to investigate the connection pattern when an erroneous connection is made. On the other hand, by using the voltage-current phase angle φVI and the voltage V as discrimination data, it is also possible to detect a connection pattern in which the transformer 200, the current transformer 300, and the voltage terminal are connected in error. It is also possible to provide a range for the criterion for determining the voltage-current phase angle φVI and the voltage V. In the third embodiment, the reference voltage V is
以上のように、本発明の実施の形態3にかかる電力計測機器100によれば、単相3線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器100であって、交流回路の電圧信号(変圧器出力X200)を検出する電圧検出部11と、交流回路の電流信号(変流器出力X300)を検出する電流検出部12と、電圧検出部11が検出した電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号から、電力の計測値を演算する計測値演算部13と、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角(電圧電流間位相角φIV)と、電圧値Vとの組合せが、(結線パターン判別基準記憶部152に記憶された)基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する結線状態判別部15と、を備えるように構成したので、結線状態(誤結線の有無および誤結線の種類)を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
As described above, according to the
以上のように、本発明の実施の形態3にかかる電力計測機器の結線状態判別方法によれば、単相3線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器100との結線状態を判別する方法であって、電圧検出部11が検出した電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号を用い、電圧と電流間の位相角φVIと、電圧値Vとを算出する工程と、電圧と電流間の位相角φVIと、電圧値Vの組合せが、(結線パターン判別基準記憶部152に記憶された)基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する結線状態判別工程と、を含むように構成したので、単相3線式の交流回路と電力計測機器100との結線状態(誤結線の有無および誤結線の種類)を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
As described above, according to the connection state determination method for the power measurement device according to the third embodiment of the present invention, the connection between the single-phase three-wire AC circuit and the
とくに、単相3線式対応として、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンと正常パターンの計10パターンを判別対象として選定したので、市場で一般的に起こりやすい誤結線を確実に判別することができる。 In particular, for the single-phase, three-wire system, 5 patterns in which three voltage terminals are mistakenly inserted, and four patterns in which the connections on the secondary side of the two current transformers 300 are mistaken and normal patterns are selected as a discrimination target. Therefore, it is possible to reliably determine misconnections that are likely to occur in the market.
実施の形態4.
本発明の実施の形態4にかかる電力計測機器は、実施の形態2と同様に、実施の形態3にかかる電力計測機器に対して、判別した誤結線のパターンに応じて(配線を自動で)修正する機能を追加したものである。つまり、単相3線式に対応して誤結線を判別し、判別した結線パターンに応じた配線経路の変更を行うものである。その他の構成および動作については実施の形態3と同様であるので説明を省略する。そして、本実施の形態4においては、実施の形態2で用いた図9と図10を援用する。
Embodiment 4 FIG.
As in the second embodiment, the power measuring device according to the fourth embodiment of the present invention is different from the power measuring device according to the third embodiment in accordance with the determined misconnection pattern (wiring is automatically performed). A function to be corrected is added. That is, an erroneous connection is determined corresponding to the single-phase three-wire system, and the wiring route is changed according to the determined connection pattern. Since other configurations and operations are the same as those in the third embodiment, the description thereof is omitted. And in this Embodiment 4, FIG. 9 and FIG. 10 which were used in
本実施の形態4においても、結線修正部16には、結線状態判別部15の判別結果に基づいて、設定された修正方法を選択する修正方法選択部162と、修正方法選択部162が選択した選択方法に応じて、上述した検出する部分と演算処理を行う部分との間の配線経路(結線)を切り替える結線変更部161とが設けられている。そして、結線修正部16は、結線状態判別部15で判別された結線パターンに基づき、単相3線式に応じた修正方法に従って電圧、電流を修正できるよう、結線状態判別部15から判別結果が入力されるように接続されている。
Also in the fourth embodiment, the
表9は、実施の形態3で説明した単相3線式に対して抽出した10の結線パターンに応じた修正(変更)方法の対応表である。 Table 9 is a correspondence table of correction (change) methods according to ten connection patterns extracted for the single-phase three-wire system described in the third embodiment.
実施の形態3で説明した結線パターンがNo.9(P1P2P3端子へ電路電圧をP2P3P1の順)と判別した場合の例について説明する。結線状態判別部15が結線パターン9であると判別すると、結線パターン判別部151から修正方法選択部162にその情報が出力される。すると、修正方法選択部162は、表9の結線パターン9に対応する修正方法として、誤結線修正後のV12であるV1oがV3i−V1iになるよう、誤結線修正後のV32であるV3oが−V1iになるよう、結線変更部161に指示を出す。
The connection pattern described in the third embodiment is No. An example when it is determined that the electric circuit voltage is 9 (in order of P2P3P1 to the P1P2P3 terminal) will be described. When the connection
結線変更部161が指示通りになるよう配線経路を変更することで、結線修正部16に入力された誤結線状態のV32、V12は、本来のV32、V12であるV3o、V1oとして少なくとも計測値演算部13に出力される。これにより、計測値演算部13は、正常に結線されたと同様に、電圧・電流・電力・周波数・電力量を算出することができる。
By changing the wiring path so that the
なお、実施の形態3で説明したように、抽出した10パターンの中で、No.4とNo.5とNo.8については、いずれのパターンであるかは判別できていない。このうち、No.5とNo.8については、実施の形態2における4と13のように、いずれのパターンを用いても電圧値、電流値、周波数の演算には影響しない。電力、電力量の演算には影響するが、これらは電圧に対する電流の位相が正しければ演算できるため、電流の正負を逆にする方法でも、電圧の正負を逆にする方法でもこれらの計測値・計量値は正しく演算できる。 As described in the third embodiment, among the extracted 10 patterns, No. 4 and no. 5 and no. For 8, it is not possible to determine which pattern. Of these, No. 5 and no. As for 8, the calculation of the voltage value, current value, and frequency is not affected by using any pattern as in 4 and 13 in the second embodiment. Although it affects the calculation of electric power and electric energy, these can be calculated if the phase of the current with respect to the voltage is correct, so these measured values can be obtained either by reversing the polarity of the current or by reversing the polarity of the voltage. The measured value can be calculated correctly.
一方、No.4のパターンについては、No.5あるいはNo.8の修正方法とは異なり、別の修正方法を選択する必要がある。ただし、絞り込んだ3種のパターンのいずれかであるかは、データ等を確認せずとも、結線状態を目視するだけで区別可能である。そのため、No.4か否かについては、ユーザが判断し、修正方法を選択(入力)させるようにする。なお、No.5とNo.8のいずれかに対する修正方法は、どちらか一方に統一しておいてもよいが、ユーザに選択させるようにしてもよい。 On the other hand, no. No. 4 pattern is No. 5 or No. Unlike the correction method of 8, it is necessary to select another correction method. However, whether the pattern is one of the three narrowed-down patterns can be distinguished by simply observing the connection state without checking data or the like. Therefore, no. Whether or not it is 4 is determined by the user, and a correction method is selected (input). In addition, No. 5 and no. The correction method for any one of 8 may be unified to either one, but the user may be allowed to select.
つまり、抽出した10パターンのうち、少なくとも7パターンについては、自動判別が可能であり、自動的にパターンを修正することが可能である。また、絞り込んだ3パターンについても、電路を停電させる必要がなく、容易に区別できる。その結果、単相3線の誤結線を自動、あるいは実行の可否をユーザに選択させるだけの簡単な操作で修正することができる。したがって、誤結線をした際に、ユーザが電路を停電させて結線をし直すという作業を省略できる。 That is, among the extracted 10 patterns, at least 7 patterns can be automatically determined, and the patterns can be automatically corrected. In addition, the three patterns that have been narrowed down can be easily distinguished from each other without the need to power out the electric circuit. As a result, the erroneous connection of the single-phase three-wire can be corrected automatically or with a simple operation that allows the user to select whether to execute or not. Therefore, when an incorrect connection is made, it is possible to omit the work of the user powering down the electric circuit and reconnecting.
なお、本実施の形態4においても、誤結線が判別できたら自動的に修正する例について説明したが、これに限ることはない。例えば、誤結線を判別した場合でも、ユーザの許可(入力)を受けてから修正を実行できるようにしてもよい。また、修正した場合に修正データである(物理的には誤結線がある)ことを表示するようにしてもよい。また、本実施の形態4においても、実施の形態2と同様に、配線経路の修正は物理的な変更に限ることなく、ソフト上で行うことも可能である。 In the fourth embodiment, an example in which correction is automatically performed when an erroneous connection can be determined has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, even when an erroneous connection is determined, correction may be performed after receiving permission (input) from the user. Further, when the data is corrected, it may be displayed that the data is correction data (physically there is an erroneous connection). In the fourth embodiment, as in the second embodiment, the correction of the wiring path is not limited to a physical change and can be performed on software.
以上のように、本実施の形態4にかかる電力計測機器100によれば、電圧検出部11と計測値演算部13との間、かつ電流検出部12と計測値演算部13との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部11と計測値演算部13との間、あるいは電流検出部12と計測値演算部13との間の配線経路を修正する結線修正部16と、を備えるようにしたので、単相3線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
As described above, according to the
とくに、単相3線式対応として、3つの電圧端子を入れ間違える5パターン、および2つの変流器300の二次側の結線を間違える4パターンと正常パターンの計10パターンを判別対象として選定したので、判別した誤結線を確実に修正することができる。 In particular, for the single-phase, three-wire system, 5 patterns in which three voltage terminals are mistakenly inserted, and four patterns in which the connections on the secondary side of the two current transformers 300 are mistaken and normal patterns are selected as a discrimination target. Therefore, the determined erroneous connection can be reliably corrected.
実施の形態5.
上記実施の形態1〜4においては、単相か三相かいずれか一方の相線式に対応した構成について説明した。本実施の形態5にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法では、計器が配設された電路が、三相3線式か単相3線式かを自動で判別して、判別した相線式に対応してパターン判別、場合によってはさらに修正を行えるようにしたものである。なお、本実施の形態5にかかる電力計測機器の構成については、実施の形態1あるいは2で用いた図1あるいは図9を援用して説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the said Embodiment 1-4, the structure corresponding to the phase wire type of either one phase or three phases was demonstrated. In the power measuring device and the method for determining the connection state of the power measuring device according to the fifth embodiment, it is determined by automatically determining whether the electric circuit provided with the meter is a three-phase three-wire type or a single-phase three-wire type. The pattern is discriminated in accordance with the phase line type, and in some cases, further correction can be made. The configuration of the power measuring device according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 1 or FIG. 9 used in the first or second embodiment.
本発明の実施の形態5にかかる電力計測機器100は、図1または図9に示すように、実施の形態1〜4で説明したデータ処理部1に対して、相線式判別部17を追加したものである。より具体的には、相線式判別部17は、電圧位相角演算部141からの出力(φV)が入力され、入力されたφVに基づいて相線式を判別するようにし、判別結果Ipを計測値演算部13および結線状態判別部15に出力するように配置している。
As shown in FIG. 1 or FIG. 9, the
計測値演算部13は、相線式の判別結果Ipに応じて演算方法を切り替えるように設定している。また、結線パターン判別基準記憶部152には、単相式用の基準値、三相式用の基準値の両方が記憶されており、結線パターン判別部151は、相線式の判別結果Ipに応じて、判別に使用するデータ、判別方法を切替える。判別データ生成部14には、図1および図9に記載した演算部(141〜145)が揃っており、結線パターン判別部151の要求に応じて必要な判別データを出力する。
The measurement
なお、本実施の形態5でも、援用する図9において、修正方法選択部162には、両方の相線式に対応した修正方法が記憶されており、判別したパターンの番号だけでなく、相線式の判別結果Ipも入力されるようにしておけば、実施の形態2あるいは4で説明したように、判別した相線式およびパターンに応じて、誤結線を修正することができる。
In the fifth embodiment as well, in FIG. 9 to be used, the correction
次に相線式判別部17の処理を説明する。単相3線式は、正常の場合、2側基準の1側電圧と2側基準の3側電圧間の位相角が180°であるため、誤結線している場合を含めても、φVは0°または180°になる。三相3線式は、2側基準の1側電圧と2側基準の3側電圧間の位相角が300°であり、誤結線をしていてもφVが0°または180°になることはない。そのため、相線式判別部17では、φVが0°または180°であれば単相3線式、それ以外であれば、三相3線式として判別する。
Next, processing of the phase wire
上記により、三相3線式と単相3線式のどちらの電路においても、計器を入れ替えたりすることなく、1台の電力計測機器100により、自動で相線式を判別でき、計量・計測が行える。
As described above, in either the three-phase three-wire type or single-phase three-wire type electric circuit, the phase wire type can be automatically discriminated by one
以上のように、本実施の形態5にかかる電力計測機器100によれば、3線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器100であって、交流回路の電圧信号(変圧器出力X200)を検出する電圧検出部11と、交流回路の電流信号(変流器出力X300)を検出する電流検出部12と、電圧検出部11が検出した電圧信号に基づき、交流回路の相線式を判別する相線式判別部17と、電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号、および判別した相線式から、電力の計測値を演算する計測値演算部13と、判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角φVと、電流の位相角φIと、電力の位相角φPの組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、判別した相線式が単相式の場合、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角(電圧電流間位相角φIV)と、電圧値Vの組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する結線状態判別部15と、を備えるように構成したので、いずれの相線式の交流回路に接続しても結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
As described above, according to the
とくに、電圧検出部11と計測値演算部13との間、かつ電流検出部12と計測値演算部13との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部11と計測値演算部13との間、あるいは電流検出部12と計測値演算部13との間の配線経路を修正する結線修正部16と、を備えるようにしたので、いずれの相線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
In particular, the
また、本発明の実施の形態5にかかる交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、3線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器100との結線状態を判別する方法であって、電力計測機器100の電圧検出部11が検出した電圧信号に基づき、交流回路の相線式を判別する相線式判別工程と、判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および電圧検出部11が検出した電圧信号と電流検出部12が検出した電流信号を用いて算出した電圧の位相角φVと、電流の位相角φIと、電力の位相角φPの組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、判別した相線式が単相式の場合、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角(電圧電流間位相角φIV)と、電圧値Vの組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部11と電流検出部12との結線状態を判別する、結線状態判別工程と、を含むように構成したので、いずれの相線式の交流回路に接続しても結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
Moreover, according to the connection state determination method between the AC circuit and the power measurement device according to the fifth exemplary embodiment of the present invention, the connection state between the 3-wire AC circuit and the
なお、上記各実施の形態においては、判別データとして特定の相や相間のデータで判別した例を示したが、相の組合せを適宜変更してもよいことは言うまでもない。 In each of the above-described embodiments, an example is shown in which discrimination data is determined based on specific phases or data between phases, but it goes without saying that the combination of phases may be changed as appropriate.
1:データ処理部、 2:表示部、 2d:表示画面、 11:電圧検出部、 12:電流検出部、 13:計測値演算部、 14:判別データ生成部、 15:結線状態判別部、 16:結線修正部、 17:相線式判別部、 21:表示モード切替部、 22:計測値表示部、 23:誤結線判別表示部、 100:電力計測機器、
131:各種計測値演算部、 132:電力・無効電力演算部、
141:電圧位相角演算部、 142:電流位相角演算部、 143:電力位相角演算部、 144:力率条件入力部、 145:電圧電流間位相角演算部、
151:結線パターン判別部、 152:結線パターン判別基準記憶部、
161:結線変更部、 162:修正方法選択部、
300:変流器、 300a:I1変流器、 300b:I3変流器、
Dm:モード表示、 Ds:結線状況表示、
Ii:i相の電流、 Ip:相線式の判別結果、 Pi:i相の電力、 Si:電流信号、 Sp:電力信号、 Sv:電圧信号、 Vij:i相とj相間の電圧、(下付のiまたはjは、1、2、3のいずれかの数字)、 X200:変圧器出力、 X300:変流器出力、
φI:(例えば)1相と3相間の電流位相角、 φP:複素平面上の(例えば)1相と3相間の電力位相角、 φV:(例えば)1相と2相間の電圧と3相と2相間の電圧位相角、 φV1I1:V12とI1間の位相角、 φV1I3:V12とI3間の位相角。
1: Data processing unit 2:
131: Various measurement value calculation units, 132: Power / reactive power calculation units,
141: voltage phase angle calculation unit, 142: current phase angle calculation unit, 143: power phase angle calculation unit, 144: power factor condition input unit, 145: voltage-current phase angle calculation unit,
151: Connection pattern determination unit, 152: Connection pattern determination reference storage unit,
161: Connection change unit 162: Correction method selection unit,
300: current transformer, 300a: I1 current transformer, 300b: I3 current transformer,
Dm: Mode display, Ds: Connection status display,
I i : current of i phase, Ip: discrimination result of phase wire system, P i : power of i phase, Si: current signal, Sp: power signal, Sv: voltage signal, V ij : voltage between i phase and j phase , (The subscript i or j is one of 1, 2, 3), X200: transformer output, X300: current transformer output,
φI: (for example) current phase angle between 1 phase and 3 phase, φP: power phase angle between 1 phase and 3 phase (for example) on complex plane, φV: (for example) voltage between 1 phase and 2 phase and 3 phase Voltage phase angle between two phases, φV 1 I 1 : phase angle between V 12 and I 1 , φV 1 I 3 : phase angle between V 12 and I 3
Claims (7)
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。 A power measuring device connected to a three-phase three-wire AC circuit and measuring the power of the AC circuit,
A voltage detector for detecting a voltage signal of the AC circuit;
A current detector for detecting a current signal of the AC circuit;
From the voltage signal detected by the voltage detection unit and the current signal detected by the current detection unit, a measurement value calculation unit that calculates the measurement value of the power,
Depending on the input power factor condition and whether the combination of the voltage phase angle calculated using the detected voltage signal and current signal, the current phase angle, and the power phase angle meets the criteria. A connection state determination unit for determining a connection state between the voltage detection unit and the current detection unit with respect to the AC circuit;
A power measuring device characterized by comprising:
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。 A power measuring device connected to a single-phase three-wire AC circuit and measuring the power of the AC circuit,
A voltage detector for detecting a voltage signal of the AC circuit;
A current detector for detecting a current signal of the AC circuit;
From the voltage signal detected by the voltage detection unit and the current signal detected by the current detection unit, a measurement value calculation unit that calculates the measurement value of the power,
The voltage detection unit and the current detection for the AC circuit depending on whether the phase angle between the voltage and the current calculated using the detected voltage signal and the current signal, and the combination of the voltage values meet a reference. A connection state determination unit for determining a connection state with the unit;
A power measuring device characterized by comprising:
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号に基づき、前記交流回路の相線式を判別する相線式判別部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号、および前記判別した相線式から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
前記判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記判別した相線式が単相式の場合、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。 A power measuring device connected to a three-wire AC circuit and measuring the power of the AC circuit,
A voltage detector for detecting a voltage signal of the AC circuit;
A current detector for detecting a current signal of the AC circuit;
A phase wire type discriminating unit for discriminating a phase wire type of the AC circuit based on the voltage signal detected by the voltage detecting unit;
From the voltage signal detected by the voltage detection unit, the current signal detected by the current detection unit, and the determined phase wire type, a measurement value calculation unit that calculates the measurement value of the power,
When the determined phase wire type is a three-phase type, the input power factor condition, the voltage phase angle calculated using the detected voltage signal and current signal, the current phase angle, and the power phase angle Depending on whether or not the combination of these matches the standard for the three-phase system,
When the determined phase wire type is a single phase type, the phase angle between the voltage and current calculated using the detected voltage signal and current signal, and the combination of the voltage values match the standard for the single phase type. Depending on whether or not
A connection state determination unit for determining a connection state between the voltage detection unit and the current detection unit with respect to the AC circuit;
A power measuring device characterized by comprising:
を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電力計測機器。 The voltage detection unit and the measurement value calculation unit are connected between the voltage detection unit and the measurement value calculation unit, and between the current detection unit and the measurement value calculation unit, and according to the determined connection state, the voltage detection unit and the measurement value calculation unit, Or a connection correction unit that corrects a wiring path between the current detection unit and the measurement value calculation unit,
The power measuring device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
力率条件を入力する工程と、
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用い、電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角とを算出する工程と、
前記力率条件と、前記電圧の位相角と、前記電流の位相角と、前記電力の位相角の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。 A method for determining a connection state between a three-phase three-wire AC circuit and a power measuring device for measuring the power of the AC circuit,
Entering a power factor condition;
Calculating a voltage phase angle, a current phase angle, and a power phase angle using the voltage signal detected by the voltage detection unit of the power measuring device and the current signal detected by the current detection unit;
Depending on whether a combination of the power factor condition, the phase angle of the voltage, the phase angle of the current, and the phase angle of the power meets a standard, the voltage detection unit and the current for the AC circuit A connection state determination step for determining a connection state with the detection unit;
A method for determining a connection state between an AC circuit and a power measuring device.
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用い、電圧と電流間の位相角と、電圧値とを算出する工程と、
前記電圧と電流間の位相角と、前記電圧値の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。 A method for determining a connection state between a single-phase three-wire AC circuit and a power measuring device for measuring the power of the AC circuit,
Using the voltage signal detected by the voltage detector of the power measuring device and the current signal detected by the current detector, calculating the phase angle between the voltage and current, and the voltage value;
Connection state determination for determining a connection state between the voltage detection unit and the current detection unit with respect to the AC circuit depending on whether a phase angle between the voltage and the current and a combination of the voltage values meet a reference. Process,
A method for determining a connection state between an AC circuit and a power measuring device.
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号に基づき、前記交流回路の相線式を判別する相線式判別工程と、
前記判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記判別した相線式が単相式の場合、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する、結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。 A method for determining a connection state between a three-wire AC circuit and a power measuring device for measuring the power of the AC circuit,
Based on the voltage signal detected by the voltage detector of the power measuring device, a phase wire type determination step of determining the phase wire type of the AC circuit;
When the determined phase wire type is a three-phase type, the input power factor condition, the phase angle of the voltage calculated using the detected voltage signal and the current signal detected by the current detection unit, and the phase angle of the current And depending on whether the combination of phase angle of power meets the standard for three-phase type,
When the determined phase wire type is a single phase type, the phase angle between the voltage and current calculated using the detected voltage signal and current signal, and the combination of the voltage values match the standard for the single phase type. Depending on whether or not
A connection state determination step of determining a connection state between the voltage detection unit and the current detection unit with respect to the AC circuit;
A method for determining a connection state between an AC circuit and a power measuring device.
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