JP2017049095A - 電気量計測装置および切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽負荷となった場合でも精度よく電気量を計測できる電気量計測装置および切換装置を提供することである。
【解決手段】 実施形態の電気量計測装置は、受電点から負荷への電力供給を遮断する遮断器に流れる電気量を計測する第一の変成器と、前記遮断器に対して並列に接続され、電力供給を遮断する前記接点に流れる電気量を計測する第二の変成器と、前記第一の変成器により計測される電気量が所定の値を下回る場合に、前記第二の変成器で計測される電気量を表示させる表示部とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、電気量計測装置および切換装置に関する。

従来、高低圧主幹に取付けられる大電流用の変流器に接続される電流計では、軽負荷となった時に、高低圧主幹には微小電流しか流れず、大電流用の変流器の測定可能範囲を下回るため電流計が０アンペアを表示する場合があった。その場合、負荷が稼働しているにもかかわらず、負荷が停止したと操作員が誤認識し、稼働中の負荷に接続する遮断器を遮断してしまうことがあった。

特開昭６０−６０５６７号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、軽負荷となった場合でも精度よく電気量を計測できる電気量計測装置および切換装置を提供することである。

実施形態の電気量計測装置は、受電点から負荷への電力供給を遮断する遮断器に流れる電気量を計測する第一の変成器と、前記遮断器に対して並列に接続され、電力供給を遮断する前記接点に流れる電気量を計測する第二の変成器と、前記第一の変成器により計測される電気量が所定の値を下回る場合に、前記第二の変成器で計測される電気量を表示させる表示部とを備えることを特徴とする。

本発明の第１の実施形態に係る電気量計測装置が設置される回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る切換装置１２の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る電気量計測装置が設置される回路図である。 本発明の第２の実施形態に係る電気量計測装置が設置される回路図である。 本発明の第３の実施形態に係る電気量計測装置が設置される回路図である。 本発明の第２の実施形態に係るランプ１０の動作及び第３の実施形態に係る遮断器のロック回路１１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る電気量計測装置が設置される回路図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
（構成）
第１の実施形態の電気量計測装置を、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の電気量計測装置が設置される回路図である。電気量計測装置は、大電流用変流器３（第一の変成器）と微小電流用変流器７（第二の変成器）とマルチメータ８と切換装置１２を有する。

受電点１は、電力会社からの電力供給を受電しており、ＭＣＣＢ２と負荷４と直列に接続され、ＭＣＣＢ２に流れる電流を計測するよう大電流用変流器３が設置されている。ＭＣＣＢ２に対して並列に接点６が接続されている。接点６に流れる電流を計測するよう微小電流用変流器７が設置されている。

ヒューズ５は、定格電流、定格電圧を超えると遮断されるものであり、微小電流用変流器７を保護するために接続されている。マルチメータ８は、図示しない表示部を備え、大電流用変流器３と微小電流用変流器７により電流値情報を取得し、表示部に表示させる。さらに、マルチメータ８は中央監視システム９及び切換装置１２に取得した電流値情報を送信するよう接続されている。

切換装置１２は、図示しない電気量取得部と開閉指令部とを備え、電気量取得部がマルチメータ８より取得した電流値情報に基づいて、開閉指令部がＭＣＣＢ２および接点６に対して開指令または閉指令を出力する。

中央監視システム９は、マルチメータ８より取得した電流値情報および、ＭＣＣＢ２の開閉状態等を取得しており、本システムが備える図示しない表示部に表示させている。

なお、図１において実線は電気回路を示し、破線は通信線を示す。

（作用）
大電流時と微小電流測定時の動作について図１と図２を参照して説明する。

（大電流時）
図１において、電流は、受電点１からＭＣＣＢ２を介して負荷４へ流れる。また、マルチメータ８が大電流用変流器３によって電流値を測定する。その後、中央監視システム９へ測定した電流値情報を送信する。

（微小電流測定時）
受電点１からヒューズ５・接点６を介して負荷４へ電流が流れる。また、マルチメータ８が微小電流用変流器７によって電流値を測定する。その後、中央監視システム９へ測定した電流値情報を送信する。

大電流時と微小電流測定時の電気の流れの切換は、切換装置１２が行う。切換装置１２の動作について、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態の切換装置１２の動作を示すフローチャートである。

大電流時と微小電流測定時の電気の流れの切換には、切換装置１２の開閉指令部からのＭＣＣＢ２と接点６への開指令・閉指令によって行う。ここで開指令とは、回路を離し、電流を流れないようにする指令であり、閉指令とは、回路を接続し、電流を流れるようにする指令のことである。

図２において、切換装置１２の開閉指令部は「微小電流用変流器により計測された電流値が所定の値を上回ったか？」（Ｓ１１）を判断する。

微小電流用変流器７に流れる電流値が所定の値を下回っている場合（Ｓ１１でＮＯ）、切換装置１２の開閉指令部は開閉指令を行わない。一方、微小電流用変流器７に流れる電流値が所定の値を上回っている場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、切換装置１２の開閉指令部はＭＣＣＢ２に閉指令、接点６に開指令を出力（Ｓ１２）する。

次に、切換装置１２の開閉指令部は「大電流用変流器により計測された電流値が所定の値を下回ったか？」（Ｓ１３）を判断する。

大電流用変流器３に流れる電流値が所定の値を下回っている場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、切換装置１２の開閉指令部は接点６に閉指令、ＭＣＣＢ２に開指令を出力（Ｓ１４）する。一方、大電流用変流器３に流れる電流値が所定の値を上回っている場合（Ｓ１３でＮＯ）、切換装置１２の開閉指令部は開閉指令を行わない。

（効果）
ＭＣＣＢ２に対して並列に接続された接点６に流れる電流を計測する微小電流用変流器７が位置することによって、軽負荷になった時でも微小電流を測定することが可能となる。それにより、負荷が停止したと操作員が誤認識することを防止することが可能となる。

なお、本実施形態の切換装置１２は、図１に示すようにマルチメータ８から中央監視システム９に送信されるようなデジタル情報を取得するとしているが、図３に示すようにマルチメータ８で変換される前のアナログ情報を取得してもよい。

また、切換装置１２は、マルチメータ８の中に組み込んでもよい。

なお、本実施形態では電流計測について記載したが、電圧も同様にして計測することによって軽負荷の状態でも精度よく電圧を計測できる。

（第２の実施形態）
（構成）
第２の実施形態の電気量計測装置を、図４を参照して説明する。図４は、第２の実施形態の電気量計測装置が設置される回路図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ランプ１０（表示機）を付加した点であり、このランプ１０以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

ランプ１０は、マルチメータ８に接続されている。

（作用）
負荷停止状態であるとき、ランプ１０が「負荷停止」あるいは「遮断器切操作可」を表示する。

ここで、負荷停止状態とは、ＭＣＣＢ２が開き、接点６が閉じている場合つまり、微小電流用変流器７で電流値を計測している場合、マルチメータ８で計測された電流値が０アンペアである状態である。

図６を用いてランプ１０の動作を説明する。

ＭＣＣＢ２が開き、接点６が閉じている場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、つまり、微小電流用変流器７で電流値を計測している場合、マルチメータ８で計測された電流値が０である（Ｓ１６でＹＥＳ）とき、マルチメータから出力された信号により、ランプ１０が「負荷停止」を表示する。あるいは「遮断器切操作可」を表示する。

表示とは、液晶ディスプレイに表示させても、操作員のパソコンやタブレットに表示させてもよい。また、ＬＥＤなどの電球を点灯させてもよい。

（効果）
マルチメータ８に接続されたランプ１０により、負荷電流が０アンペアのときを操作員が判断しやすくなる。それにより、負荷が停止していないときに負荷が停止したと操作員が誤認識することをさらに防止することが可能となる。

なお、本実施例では電流計測について記載したが、電圧も同様にして計測することができる。

（第３の実施形態）
（構成）
第３の実施形態の電気量計測装置を、図５を参照して説明する。図５は、第３の実施形態の電気量計測装置が設置される回路図である。第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、遮断器のロック回路１１を付加した点であり、この遮断器のロック回路１１以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

遮断器のロック回路１１は、マルチメータ８と接点６とに接続されている。

（作用）
遮断器のロック回路１１は、マルチメータ８からの信号を検出し、遮断器であるＭＣＣＢ２と接点６のロックを行う。負荷電流が０アンペアではなく微小電流が流れているとき、少なくとも接点６を開けないようにロックを行う。

図６を用いて遮断器のロック回路１１の動作を説明する。

ＭＣＣＢ２が閉じ、接点６が開いている場合（Ｓ１５でＮＯ）、つまり、大電流用変流器３で電流値を計測している場合、遮断器のロック回路１１はＭＣＣＢ２をロックする（Ｓ１９）。このＳ１９は、遮断器のロック回路１１に必ずしも必要なステップではない。

一方、ＭＣＣＢ２が開き、接点６が閉じている場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、つまり、微小電流用変流器７で電流値を計測している場合、マルチメータ８で計測された電流値が０アンペアではない（Ｓ１６でＮＯ）とき、遮断器のロック回路１１は接点６をロックする（Ｓ１８）。遮断器のロック回路１１には、少なくともこのＳ１８があればよい。

ＭＣＣＢ２が開き、接点６が閉じている場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、つまり、微小電流用変流器７で電流値を計測している場合、マルチメータ８で計測された電流値が０アンペアである（Ｓ１６でＹＥＳ）とき、遮断器のロック回路１１は接点６のロックを解除する（Ｓ１７）。

（効果）
マルチメータ８に接続された遮断器のロック回路１１が少なくとも接点６をロックすることにより、負荷が停止していないときに操作員が誤って遮断器を切ることを確実に防止することが可能となる。

なお、本実施例では電流計測について記載したが、電圧も同様にして計測できる。

（第４の実施形態）
（構成）
第４の実施形態の電気量計測装置を、図７を参照して説明する。図７は、第４の実施形態の電気量計測装置が設置される回路図である。第４の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ヒューズ５を含む導線を付加した点であり、このヒューズ５を含む導線以外は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

ヒューズ５を含む導線は、受電点１とほぼ等しい電圧の導線と、マルチメータ８とに接続されている。ここで、ヒューズ５は定格電流、定格電圧を超えると切れるもので、マルチメータ８を保護するものである。

（作用）
ヒューズ５を含む導線によって、マルチメータ８は、受電点１で受電した対地電圧を測定する。マルチメータ８で測定した対地電圧値と、大電流用変流器３と微小電流用変流器７で測定した電流値から、マルチメータ８は電力・電力量を計測する。

（効果）
受電点１とほぼ等しい電圧の導線とマルチメータ８とを接続することにより、軽負荷となった時でも電流の他、電力や電力量の計測が可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 受電点
２ 遮断機（ＭＣＣＢ）
３ 大電流用変流器
４ 負荷
５ ヒューズ
６ 接点
７ 微小電流用変流器
８ マルチメータ
９ 中央監視システム
１０ ランプ
１１ 遮断器のロック回路
１２ 切換装置

Claims (5)

1. 受電点から負荷への電力供給を遮断する遮断器における電気量を計測する第一の変成器と、
   前記遮断器に対して並列に接続されて電力供給を遮断する接点に流れる電気量を計測する第二の変成器と、
   前記第一の変成器により計測される電気量が所定の値を下回る場合に、前記第二の変成器で計測される電気量を表示させる表示部と、
   を備える電気量計測装置。
2. 前記第一の変成器と前記第二の変成器で計測される電気量に基づいて、前記遮断器と前記接点の開閉を指令する切換装置を備える請求項１に記載の電気量計測装置。
3. 負荷停止状態であることを表示させる表示機を備える請求項１または請求項２に記載の電気量計測装置。
4. 負荷停止状態ではないとき遮断器のロックを行う遮断器ロック回路を備える請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の電気量計測装置。
5. 受電点から負荷への電力供給を遮断する遮断器に流れる電気量を計測する第一の変成器によって計測される電気量と、前記遮断器に対して並列に接続されて電力供給を遮断する前記接点に流れる電気量を計測する第二の変成器によって計測される電気量を取得する電気量取得部と、
   前記電気量取得部により取得した電気量に基づいて、前記遮断器と前記接点の開閉を指令する開閉指令部と、
   を備える切換装置。

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