JP2016217826A

JP2016217826A - 電力計量システム

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Publication number: JP2016217826A
Application number: JP2015101628A
Authority: JP
Inventors: 俊治真鍋; Toshiharu Manabe
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: JP6676882B2

Abstract

【課題】設置が容易で、かつ、訪問作業量を軽減することが可能な電力計量システムを提供する。
【解決手段】電柱１０１に配設され、各需要家宅Ｈに接続された複数の引込線１０２と電源側の低圧線１０３とが接続され、引込線１０２を介して需要家宅Ｈ側に流れる電力を検出して、各需要家宅Ｈに流れる供給電力量を演算する計量装置２と、計量装置２と通信自在に接続され、計量装置２から受信した供給電力量に基づいて電力料金を演算する料金サーバ３と、を備え、料金サーバ３に、計量装置２から需要家宅Ｈまでの引込線１０２の抵抗値に基づいて、該計量装置２から該需要家宅Ｈまでの間で消費される電力量を算出し、該電力量を供給電力量から減算する使用量算出タスク３３を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、各需要家宅での消費電力量を計量する電力計量システムに関する。

従来から各需要家宅の外壁面などに電力量計が設置され、検針員が定期的に需要家宅を訪問して電力量計の指示値を読み取っている。この際、検針員は、検針のみならず、電力量計の周辺を目視点検して盗電の有無や計器損傷の有無などを確認している。また、このような検針業務を不要にするために、通信機能を備えて、デジタル計測した電力量を電力会社側に送信するスマートメータが近年普及しつつある。

一方、電力メータの一次側（電源側）から電力が不正に使用されていること、つまり盗電を検出することができる、という電力使用監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、電力量計によって変圧器から需要家の全体に供給する総電力量を計測するとともに、変圧器から受電している需要家の全体が所定期間において受電する電力量の推定範囲をあらかじめ推定電力記憶部に記憶する。そして、電力量計で計測した所定期間の電力量を、推定電力記憶部に記憶されている電力量の推定範囲と比較し、計測した電力量が電力量の推定範囲を超えるときに異常と判定する。

特開２０１２−１６８１２７号公報

ところで、従来の電力量計をスマートメータに取り替える際や定期的な計器取替の際には、各需要家宅を訪問して需要家の敷地内で作業を行わなければならない。しかしながら、各需要家宅によって状況が異なるため取替作業が困難な場合があるばかりでなく、需要家に負担を与えたり利便性を損ねたりするおそれがある。

また、スマートメータを設置することで、検針員が検針のために各需要家宅を訪問する必要はなくなるが、スマートメータの周辺を点検して計器損傷や盗電の有無などを確認する必要性は依然として残る。一方、特許文献１の装置は、盗電を検出可能ではあるが、計器損傷の有無などを確認することはできない。このため、スマートメータを設置しても、訪問作業量は軽減されず、費用も軽減されないおそれがある。

そこでこの発明は、設置が容易で、かつ、訪問作業量を軽減することが可能な電力計量システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、電柱または低圧分電盤に配設され、各需要家宅に接続された複数の引込線と電源側の低圧線とが接続され、前記引込線を介して前記需要家宅側に流れる電力を検出して、前記各需要家宅に流れる供給電力量を演算する計量装置と、前記計量装置と通信自在に接続され、前記計量装置から受信した前記供給電力量に基づいて電力料金を演算する料金演算装置と、を備え、前記計量装置または前記料金演算装置に、前記計量装置から前記需要家宅までの前記引込線の抵抗値に基づいて、該計量装置から該需要家宅までの間で消費される電力量を算出し、該電力量を前記供給電力量から減算する減算手段を備える、ことを特徴とする電力計量システムである。

この発明によれば、計量装置によって各需要家宅に流れる供給電力量が演算され、減算手段によって計量装置から需要家宅までの引込線で消費される電力量が算出され、この電力量が供給電力量から減算される。そして、減算後の供給電力量（真の消費電力量）に基づいて料金演算装置によって電力料金が演算される。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電力計量システムにおいて、前記引込線の前記需要家宅側の端部が、接続装置を介して該需要家宅の宅内配線に接離自在に接続され、前記接続装置は、前記引込線および前記宅内配線の電圧および絶縁抵抗を測定するための測定端子を備える、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、計量装置を電柱または低圧分電盤（地中化区域の場合）に配設するため、電力量計（スマートメータ）を各需要家宅に設置する場合に比べて容易、安価に設置することができるばかりでなく、需要家に負担を与えたり利便性を損ねたりするおそれがない。また、点検や保守の際にも各需要家宅を訪問する必要がなく、さらに、電柱や低圧分電盤、配電線などを巡視点検する際に併せて計量装置の点検を行うことで、盗電や損傷の有無などを確認することができ、訪問作業量を軽減することが可能となる。

一方、計量装置から需要家宅までの引込線で消費される電力量が供給電力量から減算されて、減算後の供給電力量つまり真の消費電力量に基づいて電力料金が演算されるため、計量装置を電柱や低圧分電盤に配設しても、需要家に不利益を与えることがない。

請求項２の発明によれば、引込線と宅内配線とが接離自在で、接続装置に測定端子を備えるため、引込線と宅内配線を切り離して測定端子に電圧測定器や絶縁測定抵抗器を接触させるだけで、引込線と宅内配線の電圧および絶縁抵抗を容易かつ迅速に測定することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る電力計量システムを示す概略構成図である。図１の電力計量システムの電柱周辺を示す図である。図２の電柱の引込腕金の周辺を示す拡大図である。図１の電力計量システムの料金サーバの概略構成ブロック図である。図４の料金サーバの需要家データベースのデータ構成図である。図１の電力計量システムの接続装置の周辺を示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る電力計量システム１を示す概略構成図である。この電力計量システム１は、各需要家宅Ｈでの消費電力量を計量して電力料金を演算するシステムであり、主として、計量装置２と料金サーバ（料金演算装置）３と接続装置４とを備え、各計量装置２と料金サーバ３とは通信自在に接続されている。ここで、この実施の形態では、非地中化区域の場合について、主として説明する。また、図１では、１つの電柱１０１に対する計量装置２等しか図示していないが、配電網の全電柱１０１および全需要家宅Ｈに対して同様の構成となっている。

計量装置２は、各電柱１０１に配設され、図１、図２に示すように、各需要家宅Ｈに接続された複数の引込線１０２と電源側の低圧線１０３とが接続され、引込線１０２を介して需要家宅Ｈ側に流れる電力を検出して、各需要家宅Ｈに流れる供給電力量を演算する装置である。この計量装置２は、電柱１０１の引込腕金１０４の両端部に配設された端子ユニット２１と、この端子ユニット２１の下方に配設された電力演算装置２２と、を備えている。

端子ユニット２１は、図３に示すように、複数の引込線用端子箱２３を備えている。各引込線用端子箱２３には、引込腕金１０４の上方または下方（図２では上方）に配設された変圧器（電源側）１０５からの低圧線１０３が接続されているとともに、各引込端子２３ａ〜２３ｃに引込線１０２の各線（各相）１０２ａ〜１０２ｃの一端部が接続されている。この引込線１０２の各線１０２ａ〜１０２ｃの他端部は、後述するように、需要家宅Ｈの宅内配線２０１の各線（各相）２０１ａ〜２０１ｃに接続されている。ここで、図１、図２中の符号１０６は、電柱１０１間に架設され、引込線１０２を支持・保持するためのメッセンジャーである。

また、各引込線用端子箱２３は、引込線１０２を介して需要家宅Ｈ側に流れる電力を検出する検出機能を有している。すなわち、電圧計と電流計とを備え、低圧線１０３からの電力が引込線用端子箱２３を介して引込線１０２に流れて需要家宅Ｈ側に供給される際に、その電力の電圧値と電流値とを計測する。

一方、端子ユニット２１（各引込線用端子箱２３）は、信号線２４を介して電力演算装置２２と通信自在に接続されている。そして、各引込線用端子箱２３で検出された電力（検出結果である電圧値と電流値）は、信号として電力演算装置２２にリアルタイムに送信される。

電力演算装置２２は、端子ユニット２１からの検出結果に基づいて、各需要家宅Ｈに流れる供給電力量を演算する。すなわち、引込線用端子箱２３で検出された電圧値および電流値から供給電力（Ｗ）を演算し、このような演算を常時行うことで、時間軸（各時刻）に対する供給電力を取得する。そして、供給電力とその継続時間に基づいて、つまり、供給電力を時間的に積分して、供給電力量（Ｗｈ）を演算する。このような演算を各引込線用端子箱２３つまり各需要家宅Ｈに対して行う。ここで、有効電力のみならず、無効電力も演算、測定してもよい。

また、各電力演算装置２２は、通信線２５を介して料金サーバ３と通信自在に接続され、演算結果を所定のタイミングで定期的に、例えば、毎月あるいは毎日、料金サーバ３に送信する。ここで、演算結果は、料金サーバ３において電力料金を演算できるデータであればよく、各需要家との契約種別などによって異なるが、例えば、時間軸に対する供給電力を示すデータ、１日の所定時間帯ごとの供給電力量を示すデータ、１ヶ月の総供給電力量などが含まれる。また、この実施の形態では、料金サーバ３において後述する引込線消費電力量を算出するため、各引込線用端子箱２３で検出された電流値（必要に応じて電圧値）も料金サーバ３に送信する。

また、引込線用端子箱２３ごと、つまり需要家宅Ｈごとに演算結果を送信する。すなわち、演算結果を送信する際に、計量装置２（電力演算装置２２）の計器番号を送信するとともに、引込線用端子箱２３の端子箱番号とその演算結果とを関連付けて送信する。なお、低圧線１０３を介して変圧器１０５から電力演算装置２２に電力が供給される。

料金サーバ３は、電力会社の施設に配設され、計量装置２から受信した供給電力量に基づいて電力料金を演算するサーバであり、図４に示すように、主として、通信部３１と、需要家データベース３２と、使用量算出タスク（減算手段）３３と、料金算出タスク３４と、これらを制御などする中央処理部３５と、を備えている。

通信部３１は、各計量装置２や他の装置、サーバなどと通信するためのインターフェイスである。需要家データベース３２は、各需要家に関する情報（需要家情報）を記憶したデータベースであり、図５に示すように、契約番号３２１ごとに、需要家名３２２、住所３２３、電柱番号３２４、計器番号３２５、端子箱番号３２６、契約種別３２７、減算条件３２８、先月使用量３２９、その他３２ａが記憶されている。

契約番号３２１には、この需要家との契約を識別する番号が記憶され、需要家名３２２には、この需要家の氏名、名称が記憶され、住所３２３には、この需要家の需要家宅Ｈの所在地が記憶され、電柱番号３２４には、この需要家宅Ｈに引込線１０２を引き込んでいる電柱１０１の識別情報が記憶されている。計器番号３２５には、この需要家宅Ｈとの間で引込線１０２が接続されている計量装置２（端子ユニット２１）の識別情報が記憶され、端子箱番号３２６には、この需要家宅Ｈとの間で引込線１０２が接続されている引込線用端子箱２３の識別情報（計器番号３２５のどの端子箱であるかを示す情報）が記憶されている。

契約種別３２７には、この需要家が電力会社と契約している電力料金メニュの契約内容の種別、例えば、「従量電灯Ａ」、「低圧電力」、「ファミリータイムプラン１」などが記憶され、この情報によって電力料金を算出可能なものである。減算条件３２８には、使用量算出タスク３３において引込線用端子箱２３から需要家宅Ｈまでの引込線１０２で消費される電力量を算出、減算するのに必要な条件が記憶されている。具体的には、対象の計量装置２の引込線用端子箱２３から需要家宅Ｈ（需要家宅Ｈと電力会社の財産分界点である接続装置４）までに配設された引込線１０２の抵抗値が記憶されている。先月使用量３２９には、先月の消費電力量が記憶されている。

使用量算出タスク３３は、引込線用端子箱２３から需要家宅Ｈまでの引込線１０２の抵抗値に基づいて、該引込線用端子箱２３から該需要家宅Ｈまでの間で消費される電力量（引込線消費電力量）を算出し、該電力量を供給電力量から減算するタスク・プログラムである。すなわち、計量装置２で演算された供給電力量には、引込線１０２で消費された電力量を含むため、この電力量を供給電力量から減算して需要家宅Ｈでの真の消費電力量を取得する。この際、引込線１０２の抵抗値に基づいて引込線１０２で消費された電力量を算出するものである。

例えば、計量装置２（電力演算装置２２）から供給電力量である演算結果を受信した場合に、同時に受信した計器番号および端子箱番号と同じ計器番号３２５および端子箱番号３２６の需要家情報を需要家データベース３２から検索し、この需要家情報の減算条件３２８を取得する。次に、減算条件３２８の抵抗値と、計量装置２から受信した電流値と、該電流値の継続時間とに基づいて、該引込線用端子箱２３から該需要家宅Ｈまでの引込線１０２で消費される電力量を算出する。続いて、この電力量を対応する供給電力量から減算することで、引込線１０２で消費された電力量を除く、該需要家宅Ｈで消費された真の消費電力量を算出する。このような演算をすべての供給電力量に対して行うものである。

料金算出タスク３４は、需要家宅Ｈで消費された電力量に基づいて、当月の電力料金を演算するタスク・プログラムである。すなわち、使用量算出タスク３３で演算された供給電力量（真の消費電力量）と、該需要家宅Ｈの契約種別３２７の電力料金メニュとに基づいて、当月の電力料金を演算する。

接続装置４は、各需要家宅Ｈに配設され、引込線１０２と需要家宅Ｈの宅内配線２０１とを接離自在に接続する装置であり、図６に示すように、引込線１０２の需要家宅Ｈ側の端部が、接続装置４を介して該需要家宅Ｈの宅内配線２０１に接続されている。すなわち、需要家宅Ｈの外壁Ｈ１に配線用孔Ｈ１ａが形成され、配線用孔Ｈ１ａから宅内配線２０１の一端部が外に露出されている。そして、この宅内配線２０１の一端部周辺の外壁Ｈ１に、接続装置４の台座４１が配設され、この台座４１に接続装置本体４２が設置されている。

接続装置本体４２は、内部に遮断器を備え、スイッチ４３によって遮断器を操作可能となっている。また、それぞれ３つの引込線用測定端子（測定端子）４４ａ〜４４ｃと、宅内配線用測定端子（測定端子）４５ａ〜４５ｃとが設けられ、引込線用測定端子４４ａ〜４４ｃに引込線１０２の各線１０２ａ〜１０２ｃが接続され、宅内配線用測定端子４５ａ〜４５ｃに宅内配線２０１の各線２０１ａ〜２０１ｃが接続されている。そして、スイッチ４３が定常状態では、引込線１０２の各線１０２ａ〜１０２ｃと宅内配線２０１の各線２０１ａ〜２０１ｃとが導通接続され、スイッチ４３を操作して遮断器を投入すると、引込線１０２と宅内配線２０１とが切り離される。

また、接続装置本体４２を覆うカバー（図示せず）が着脱自在に設けられ、このカバーを外すことで、引込線用測定端子４４ａ〜４４ｃと宅内配線用測定端子４５ａ〜４５ｃが外部に露出する。そして、電圧測定器（テスター）や絶縁測定抵抗器のプローブなどを引込線用測定端子４４ａ〜４４ｃや宅内配線用測定端子４５ａ〜４５ｃに接触させることで、引込線１０２および宅内配線２０１の電圧や絶縁抵抗を測定できるものである。

また、接続装置４またはその近傍には、需要家を一意に識別できる表示を備え、作業者による需要家宅Ｈの取り違えを防止できるものである。

次に、このような構成の電力計量システム１の作用などについて説明する。

まず、各需要家宅Ｈで電気が使用されると、該当する計量装置２の引込線用端子箱２３によってその電力の電圧値と電流値とが計測され、電圧信号と電流信号が電力演算装置２２にリアルタイムに送信される。続いて、電力演算装置２２において、各需要家宅Ｈに流れる供給電力量が演算され、演算結果および演算に用いた電流値が所定のタイミングで料金サーバ３に送信される。そして、所定期に使用量算出タスク３３が起動されて、引込線用端子箱２３から需要家宅Ｈまでの間の引込線１０２で消費された電力量が算出され、該電力量が供給電力量から減算されて真の消費電力量が算出される。続いて、料金算出タスク３４が起動され、需要家宅Ｈでの真の消費電力量に基づいて、当月の電力料金が演算される。

一方、電柱１００や配電線１１０などを巡視点検する巡視者Ｍは、その際に併せて各計量装置２の点検を行い、計量装置２の損傷や盗電の有無などを確認する。また、停電の原因が電源側（電力会社側）か需要家宅Ｈかを判断する場合などには、接続装置４の遮断器を開放し、引込線１０２と宅内配線２０１とを切り離す。そして、テスターのプローブなどを引込線用測定端子４４ａ〜４４ｃや宅内配線用測定端子４５ａ〜４５ｃに接触させて、引込線１０２および宅内配線２０１の電圧を測定する。

以上のように、この電力計量システム１によれば、計量装置２を電柱１０１に配設するため、電力量計（スマートメータ）を各需要家宅Ｈに設置する場合に比べて容易、安価に設置することができるばかりでなく、需要家に負担を与えたり利便性を損ねたりするおそれがない。また、電力量計の点検や保守の際にも各需要家宅Ｈを訪問する必要がなく、さらに、電柱１０１や配電線１１０などを巡視点検する際に併せて計量装置２の点検を行うことができ、これにより、計器損傷や盗電の有無などを確認することができ、訪問作業量を軽減することが可能となる。

また、複数の引込線用端子箱２３に対して電力演算装置２２を共用し、１つの電力演算装置２２で複数の需要家宅Ｈへの供給電力量を演算するため、計量装置２の低コスト化、小型化が可能となる。

一方、計量装置２から需要家宅Ｈまでの引込線１０２で消費される電力量が供給電力量から減算されて、減算後の供給電力量つまり真の消費電力量に基づいて電力料金が演算される。このため、需要家宅Ｈから離れた電柱１０１に計量装置２を配設しても、需要家に不利益を与えることがない。

また、需要家宅Ｈにおいて接続装置４を介して引込線１０２と宅内配線２０１とが接離自在で、接続装置４に測定端子４４ａ〜４４ｃ、４５ａ〜４５ｃを備える。このため、引込線１０２と宅内配線２０１を切り離して測定端子４４ａ〜４４ｃ、４５ａ〜４５ｃにテスターのプローブなどを当てるだけで、引込線１０２と宅内配線２０１の電圧を容易かつ迅速に測定することが可能となる。しかも、接続装置４は遮断器と測定端子４４ａ〜４４ｃ、４５ａ〜４５ｃを備えるだけであるため、小型軽量化が可能で、電力量計（スマートメータ）を需要家宅Ｈに設置する場合に比べて、設置スペースを要せず、また、取り扱いや保守も容易である。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、非地中化区域の場合について説明したが、地中化区域の場合には、低圧分電盤内に計量装置２を配設する。

また、端子ユニット２１と電力演算装置２２とを別体としているが、一体的に構成してもよいし、端子ユニット２１を引込腕金１０４に内包して一体的に構成してもよい。さらに、既存・既設の引込線用端子箱に、需要家宅Ｈ側に流れる電力を検出する検出機能を設けてもよい。また、通信線２５を介して各計量装置２と料金サーバ３とが通信自在となっているが、電柱１０１に架設された配電線１１０を介して電力線通信（ＰｏｗｅｒＬｉｎｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）してもよい。

また、料金サーバ３に減算手段としての使用量算出タスク３３を備えているが、各計量装置２の電力演算装置２２に減算手段を備え、引込線用端子箱２３から需要家宅Ｈまでの間で消費される電力量を減算した供給電力量を、料金サーバ３に送信してもよい。すなわち、電力演算装置２２に引込線１０２の抵抗値を記憶し、上記のようにして、引込線用端子箱２３で検出された電圧値と電流値から供給電力を演算するとともに、電流値と引込線１０２の抵抗値とから引込線１０２で消費された電力を算出する。そして、この電力を供給電力から減算し、この供給電力を時間的に積分して総供給電力量を演算したり、時間軸に対する供給電力を示すデータを作成したりして、料金サーバ３に送信する。この場合、料金サーバ３は、受信した供給電力量をそのまま真の消費電力量として電力料金を演算する。

１電力計量システム
２計量装置
２１端子ユニット
２２電力演算装置
２３引込線用端子箱
３料金サーバ（料金演算装置）
３２需要家データベース
３３使用量算出タスク（減算手段）
４接続装置
４４ａ〜４４ｃ引込線用測定端子（測定端子）
４５ａ〜４５ｃ宅内配線用測定端子（測定端子）
１０１電柱
１０２引込線
１０３低圧線
２０１宅内配線
Ｈ需要家宅
Ｍ巡視者

Claims

電柱または低圧分電盤に配設され、各需要家宅に接続された複数の引込線と電源側の低圧線とが接続され、前記引込線を介して前記需要家宅側に流れる電力を検出して、前記各需要家宅に流れる供給電力量を演算する計量装置と、
前記計量装置と通信自在に接続され、前記計量装置から受信した前記供給電力量に基づいて電力料金を演算する料金演算装置と、を備え、
前記計量装置または前記料金演算装置に、前記計量装置から前記需要家宅までの前記引込線の抵抗値に基づいて、該計量装置から該需要家宅までの間で消費される電力量を算出し、該電力量を前記供給電力量から減算する減算手段を備える、
ことを特徴とする電力計量システム。
前記引込線の前記需要家宅側の端部が、接続装置を介して該需要家宅の宅内配線に接離自在に接続され、
前記接続装置は、前記引込線および前記宅内配線の電圧および絶縁抵抗を測定するための測定端子を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力計量システム。