JP2022177743A - 電子式電力量計 - Google Patents

Abstract

【課題】 内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その開閉が制御不能となっても、電子式電力量計に負荷として接続される誘導電動機に焼損を生じさせることのない電子式電力量計を提供する。【解決手段】 スマートメータ１は、三相誘導電動機３の各相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを断続する複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃを内蔵する。これら単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのそれぞれの開閉は、開閉器制御部を構成する開閉器制御回路１４によって制御される。この開閉器制御回路１４は、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉が制御不能となって残りの単極開閉器の開閉が制御できる場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を、制御不能となった単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、需要家に供給される各相の相電流を断続する複数の単極開閉器を備える電子式電力量計に関するものである。

従来、この種の電子式電力量計としては、例えば、特許文献１に開示された電力量計がある。この電力量計は、電路を開閉する複数の開閉器と、電流検出部と、演算部と、開閉器制御部とを備える。開閉器制御部は、各開閉器の劣化度に基づいて、複数の開閉器のうち最初に閉状態から開状態へ駆動する開閉器を決定し、決定結果に基づいて複数の開閉器を駆動する。

特開２０１９－２０３７９０号公報

しかしながら、上記従来のような複数の開閉器を備える電力量計において、負荷として誘導電動機が接続されている場合に、複数の開閉器のうちのいずれかが故障して、その開閉制御ができなくなると、誘導電動機のいずれかの相に電流が供給されなくなることがある。このような場合、誘導電動機に欠相が生じ、欠相が生じると、誘導電動機が焼損するおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
需要家に供給される各相の相電流を断続する複数の単極開閉器と、各単極開閉器の開閉を制御する開閉器制御部とを備える電子式電力量計において、
開閉器制御部が、複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉が制御不能となって残りの単極開閉器の開閉が制御できる場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を制御不能となった単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御することを特徴とする。

本構成によれば、電子式電力量計に内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その開閉が制御不能となっても、開閉器制御部により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が制御不能となった単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御されることで、複数の単極開閉器の開閉状態は全て同じ状態になる。したがって、電子式電力量計に負荷として誘導電動機が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障しても、開閉器制御部によって、複数の単極開閉器の開閉状態が全て同じ状態に制御されることで、誘導電動機の全ての相に電流が供給されなくなるか、全ての相に電流が供給されるようになる。このため、誘導電動機のいずれかの相に電流が供給されなくなる不平衡状態が生じて、誘導電動機が欠相状態になる事態が回避され、誘導電動機が焼損するのを防ぐことができる。

また、本発明は、開閉器制御部が、複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を開状態に制御することを特徴とする。

本構成によれば、電子式電力量計に内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その単極開閉器の開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなっても、開閉器制御部により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が開状態に制御されることで、複数の単極開閉器の開閉状態は全て同じ開状態になる。したがって、電子式電力量計に負荷として誘導電動機が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して閉制御できなくなっても、開閉器制御部によって、複数の単極開閉器の開閉状態が全て同じ開状態に制御されることで、誘導電動機の全ての相に電流が供給されなくなる。このため、誘導電動機が停止して、誘導電動機が焼損するのを防ぐことができる。

また、本発明は、開閉器制御部が、複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を閉状態に制御することを特徴とする。

本構成によれば、電子式電力量計に内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その単極開閉器の開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなっても、開閉器制御部により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が閉状態に制御されることで、複数の単極開閉器の開閉状態は全て同じ閉状態になる。したがって、電子式電力量計に負荷として誘導電動機が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して開制御できなくなっても、開閉器制御部によって、複数の単極開閉器の開閉状態が全て同じ閉状態に制御されることで、誘導電動機の全ての相に電流が供給される。このため、誘導電動機に欠相が生じなくなって、誘導電動機が焼損するのを防ぐことができる。

本発明によれば、内蔵される複数の単極開閉器のうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その開閉が制御不能となっても、電子式電力量計に負荷として接続される誘導電動機に焼損を生じさせることのない電子式電力量計を提供することができる。

本発明の一実施形態による電子式電力量計のブロック構成図である。

次に、本発明による電子式電力量計を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による電子式電力量計（以下、スマートメータと記す）１のブロック構成図である。

スマートメータ１は、本実施形態では三相３線式の計器であり、三相交流電源２が接続される電源端子１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ、および、三相誘導電動機３が負荷として接続される負荷端子１Ｌ，２Ｌ，３Ｌを備える。

交流電源３から電源端子１Ｓ，２Ｓ，３Ｓに印加されて、需要家の三相誘導電動機３に供給される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、保護回路４および降圧回路５を介して、中央制御回路６における電圧測定部７に入力される。保護回路４はサージ電圧等から中央制御回路６を保護し、降圧回路５は、交流電源３から出力される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを電圧測定部７における電圧測定に適した大きさに降圧する。電圧測定部７は、降圧された電圧から、需要家の三相誘導電動機３等の負荷に印加される三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを測定する。

また、スマートメータ１から需要家の三相誘導電動機３等の負荷に供給される三相交流負荷電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは電流センサ８によって検出される。電流センサ８によって検出される負荷電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、中央制御回路６における電流測定部９に入力されて、電流測定部９で測定される。

中央制御回路６では、ＡＤ変換部１０により、電圧測定部７で測定される電圧および電流測定部９で測定される負荷電流がそれぞれＡＤ変換されて、アナログ信号からデジタル信号に変換される。演算部１１は、ＡＤ変換部１１でＡＤ変換されたデジタル値の電圧および負荷電流から、需要家の三相誘導電動機３等の負荷で消費される電力を各相毎に演算する。演算部１２において算出された需要家の消費電力は表示部１２に表示される。

本実施形態では、スマートメータ１は、三相誘導電動機３の各相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを断続する複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃを内蔵する。これら単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのそれぞれの開閉は、中央制御回路６の制御の下で動作する、開閉器制御部を構成する開閉器制御回路１４によって制御される。この開閉器制御回路１４は、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉が制御不能となって残りの単極開閉器の開閉が制御できる場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を、制御不能となった単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御する。

すなわち、開閉器制御回路１４は、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を開状態に制御する。例えば、開閉器制御回路１４は、３つの単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの１つの単極開閉器１３ｃの開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器１３ａ，１３ｂの開閉状態を開状態に制御する。また、３つの単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの２つの単極開閉器１３ｂ，１３ｃの各開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなった場合に、制御できる残りの単極開閉器１３ａの開閉状態を開状態に制御する。

このため、本実施形態によるスマートメータ１によれば、スマートメータ１に内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その単極開閉器の開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなっても、開閉器制御回路１４により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が開状態に制御されることで、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態は全て同じ開状態になる。したがって、スマートメータ１に負荷として三相誘導電動機３が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して閉制御できなくなっても、開閉器制御回路１４によって、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態が全て同じ開状態に制御されることで、三相誘導電動機３の全ての相に電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが供給されなくなる。このため、三相誘導電動機３が停止して、三相誘導電動機３が焼損するのを防ぐことができる。

また、開閉器制御回路１４は、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器の開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態を閉状態に制御する。例えば、開閉器制御回路１４は、３つの単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの１つの単極開閉器１３ｃの開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての単極開閉器１３ａ，１３ｂの開閉状態を閉状態に制御する。また、３つの単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの２つの単極開閉器１３ｂ，１３ｃの各開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなった場合に、制御できる残りの単極開閉器１３ａの開閉状態を閉状態に制御する。

このため、本実施形態によるスマートメータ１によれば、スマートメータ１に内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その単極開閉器の開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなっても、開閉器制御回路１４により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が閉状態に制御されることで、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態は全て同じ閉状態になる。したがって、スマートメータ１に負荷として三相誘導電動機３が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して開制御できなくなっても、開閉器制御回路１４によって、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態が全て同じ閉状態に制御されることで、三相誘導電動機３の全ての相に電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが供給される。このため、三相誘導電動機３に欠相が生じなくなって、三相誘導電動機３が焼損するのを防ぐことができる。

この結果、スマートメータ１に内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障して、その開閉が制御不能となっても、開閉器制御回路１４により、制御できる残りの全ての単極開閉器の開閉状態が制御不能となった単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御されることで、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態は全て同じ状態になる。したがって、スマートメータ１に負荷として三相誘導電動機３が接続される場合に、内蔵される複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの少なくとも１つの単極開閉器が故障しても、開閉器制御回路１４によって、複数の単極開閉器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの開閉状態が全て同じ状態に制御されることで、三相誘導電動機３の全ての相に電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが供給されなくなるか、全ての相に電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが供給されるようになる。このため、三相誘導電動機３のいずれかの相に電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが供給されなくなる不平衡状態が生じて、三相誘導電動機３が欠相状態になる事態が回避され、三相誘導電動機３が焼損するのを防ぐことができる。

１…電子式電力量計（スマートメータ）
２…三相交流電源
３…三相誘導電動機（負荷）
６…中央制御回路
７…電圧測定部
８…電流センサ
９…電流測定部
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…単極開閉器
１４…開閉器制御回路（開閉器制御部）

Claims (3)

1. 需要家に供給される各相の相電流を断続する複数の単極開閉器と、各前記単極開閉器の開閉を制御する開閉器制御部とを備える電子式電力量計において、
   前記開閉器制御部は、複数の前記単極開閉器のうちの少なくとも１つの前記単極開閉器の開閉が制御不能となって残りの前記単極開閉器の開閉が制御できる場合に、制御できる残りの全ての前記単極開閉器の開閉状態を制御不能となった前記単極開閉器の開閉状態と同じ開閉状態に制御することを特徴とする電子式電力量計。
2. 前記開閉器制御部は、複数の前記単極開閉器のうちの少なくとも１つの前記単極開閉器の開閉を開状態から閉状態に閉制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての前記単極開閉器の開閉状態を開状態に制御することを特徴とする請求項１に記載の電子式電力量計。
3. 前記開閉器制御部は、複数の前記単極開閉器のうちの少なくとも１つの前記単極開閉器の開閉を閉状態から開状態に開制御できなくなった場合に、制御できる残りの全ての前記単極開閉器の開閉状態を閉状態に制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子式電力量計。

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