JP3955706B2

JP3955706B2 - Circuit breaker with energization information measuring device and correction method thereof

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Publication number: JP3955706B2
Application number: JP2000025511A
Authority: JP
Inventors: 晴彦山崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001218359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は通電情報計測装置付き回路遮断器に関し、回路遮断器が保護する負荷への給電状態を通電情報として計測する通電情報計測装置を回路遮断器に付属させたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば、特開平１１−８９３０号公報に示された従来の回路遮断器の通電情報計測装置の回路構成ブロック図である。
図において、１は回路遮断器本体、２は負荷へ通電する通電主導体、３は通電主導体２に流れる負荷電流を入切する開閉接点、４は各通電主導体２に流れる負荷電流を検出する変流器である。５は変流器４の出力を整流する整流回路、６は整流回路からの出力電圧を電圧変換しＡ／Ｄ変換処理後、通電主導体２に流れる負荷電流の瞬時最大値を検出するピーク値変換回路、７はピーク値変換回路６の出力が所定値を超えた時に信号を出力する瞬時時限回路、８は瞬時時限回路７の動作出力以下のレベルでピーク値変換回路６の出力の大きさにより反時限動作を行い遮断信号出力をする短時限回路である。
【０００３】
９は整流回路５からの出力を電圧変換してＡ／Ｄ変換処理を行った後、通電主導体２に流れる負荷電流の実効値に相当する実効値を得る実効値変換回路、１０は長時限回路であり実効値変換回路９の出力の大きさにより定格電流未満では回路遮断器本体１の遮断動作をさせないで、定格電流以上において反限時動作を行い遮断信号を出力する。
【０００４】
１１はトリガ回路であり、瞬時時限回路７と短時限回路８及び長時限回路１０のいずれかの遮断信号を受けて、電磁コイル１２を介して開閉接点３を開離して負荷への通電を遮断する。１３は過電流検出の変流器４とは別に各通電主導体２に流れる負荷電流を検出する計測用変流器、１４は通電主導体２間の電圧を検出する変圧器である。計測用変流器１３および変圧器１４は回路遮断器本体１の内部に収納されている。
【０００５】
２０は回路遮断器１に装着され計測用変流器１３及び変圧器１４で検出した電流、電圧を演算処理する計測表示ユニットであり、このユニットは通電情報計測装置を形成していて、回路遮断器本体１の前面部や側面部などに配設され、回路遮断器本体とコネクタで電気的に接続されている。この計測表示ユニット２０は図示していないマイクロコンピュータ（マイコン）により作動されている。
２１は計測用変流器１３のアナログ出力を整流・増幅してデジタル出力に変換する電流Ａ／Ｄ変換回路、２２は変圧器１４のアナログ出力を整流・増幅してデジタル出力に変換する電圧Ａ／Ｄ変換回路、２３は最大電流値記憶回路である。
【０００６】
２４は電流値出力と電圧値出力を乗算して電力を求める乗算回路、２５は乗算結果を電力量に計数する積算回路、２６は表示内容選択回路、２７は表示部である。演算された最大電流値、電流値、電圧値、電力、電力量の中から表示部２７に表示するものは表示内容選択回路２６により選択される。
【０００７】
上記の様に構成された従来の回路遮断器の通電情報計測装置では、通電主導体２に流れる負荷電流を検出する計測用変流器１３及び電圧を検出する変圧器１４は一次側に入力された値に比例した信号を二次側に出力する必要がある。しかし、計測用変流器１３及び変圧器１４は回路遮断器本体１に内蔵するために小型化したので、計測用変流器１３及び変圧器１４を形成する鉄芯が小さくなり、鉄芯が磁気飽和することにより、一次側に入力された値に比例した信号が二次側に出力されず、変換誤差が大きくなる。
【０００８】
そして、計測表示ユニット２０においても電流Ａ／Ｄ変換回路２１、電圧Ａ／Ｄ変換回路２２、乗算回路２４及び積算回路２５において、オフセットや部品精度によるゲイン誤差等の演算誤差があり、上述した計測用変流器１３及び変圧器１４の変換誤差を含めると、表示部２７に表示される通電情報の値は大きな誤差が存在するため、以下のような補正作業を行なって補正係数を求め、この補正係数をマイコンに付随するメモリ装置に記憶させ、この補正係数を使用して誤差補正することにより、精度確保を行なっていた。
【０００９】
（１）予め、マイコンのメモリ装置に補正基準ポイント（例えば、定格の５％、１０％、５０％、１００％、１２０％）の電流及び、電圧、電力等の理論出力値を格納しておく。
（２）通電主導体２に規定された補正基準ポイントに相当する電流及び電圧を通電して、計測表示ユニット２０で電圧、電流、電力などを演算させ、メモリ装置に格納された理論出力値と、この演算値を比較し次の演算式により各項目の補正係数を求め、メモリ装置に補正係数として格納する。
補正係数値＝演算値／理論出力値
以下、補正係数値を補正値と称する。
【００１０】
実際の計測時にはメモリ装置に格納した補正値を用いて、補正後の誤差の少ない演算値が下記のようにして得られる。
補正後の演算値（計測値）＝実際の演算値（計測値）／補正値
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回路遮断器の通電情報計測装置は上記の様に形成されているので、メモリ装置に格納された補正係数は回路遮断器本体１に内蔵した計測用変流器１３及び変圧器１４の変換誤差と、電流Ａ／Ｄ変換回路２１、電圧Ａ／Ｄ変換回路２２、乗算回路２４及び積算回路２５のオフセットや部品精度によるゲイン誤差を総合したものであるため、計測表示ユニット２０を他の回路遮断器本体１に装着すると、この新しい組合せにおける補正係数を求め直す必要があり、再度の補正作業を実施しなければならないという課題があった。
【００１２】
そして、計測用変流器１３は狭い回路遮断器本体１内に互いに近接して配設されるので他相の電流の磁気影響を受け易く、実際には電流の流れていない相線に隣の相線電流の磁気影響により、僅かではあるが電流が流れているように計測されてしまうという課題もあった。
【００１３】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、計測表示ユニット２０（通電情報計測装置）を今まで組み合わせと変えて他の回路遮断器本体１に装着した場合においても、正確な通電情報値を得て表示部で表示させ、また、隣の相線電流の磁気影響も補正する通電情報計測装置を付属した通電情報計測装置付き回路遮断器を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（１）この発明の請求項１に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、回路遮断器本体とその近傍に配置された通電情報計測装置で構成し、
上記回路遮断器本体は、複数の通電主導体を有し、この通電主導体に流れる電流に応じて遮断動作を行う遮断機能と、
上記通電主導体に流れる電流を変流器等で検出する計測用電流検出手段と、
上記通電主導体の電圧を変圧器等で検出する計測用電圧検出手段と、
上記計測用電流検出手段および計測用電圧検出手段の誤差の補正値を各々格納する第１メモリとを備えた回路遮断器本体とし、
上記通電情報計測装置は、上記検出電流と検出電圧を各々ディジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、
上記Ａ／Ｄ変換手段の出力電流・電圧を補正する第１の補正部と、
上記第１の補正部で補正した電流・電圧に基づいて電力・電力量・力率等の内、少なくとも電力を演算する演算処理部と、
上記演算処理部の演算結果を補正する第２の補正部と、
上記演算処理部の演算誤差を補正する補正値を格納した第２メモリとを備え、
上記第１の補正部では上記第１メモリの補正値で補正し、上記第２の補正部では上記第２メモリの補正値で補正する通電情報計測装置としたものである。
【００１５】
（２）また、この発明の請求項２に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、請求項１記載の通電情報計測装置付き回路遮断器において、
第２メモリは、上記Ａ／Ｄ変換手段の変換誤差を補正する補正値と、上記演算処理部の演算誤差を補正する補正値とを格納した第２メモリとし、
上記第１の補正部では、上記第１メモリの計測用電流検出手段と計測用電圧検出手段との誤差の補正値と上記第２メモリの変換誤差の補正値とで補正し、上記第２の補正部では上記第２メモリの演算誤差を補正する補正値で補正する通電情報計測装置としたものである。
【００１６】
（３）また、この発明の請求項３に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、請求項１または請求項２記載の通電情報計測装置付き回路遮断器において、
補正した電流・電圧・電力等の計測情報を表示する表示部、及び、その計測情報を外部の装置に通信する通信手段の少なくとも何れか一方を通電情報計測装置に備えたものである。
【００１７】
（４）また、この発明の請求項４に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通電情報計測装置付き回路遮断器において、外部または内部から起動信号を定期的または任意の時に発生し、この起動信号によりＡ／Ｄ変換手段のオフセット誤差を補正する手段を設けたものである。
【００１８】
（５）また、この発明の請求項５に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通電情報計測装置付き回路遮断器において、回路遮断器本体の遮断機能は、通電主導体に流れる電流を変流器で検出し、この検出電流に応じて遮断動作を行う遮断機能とし、計測用電流検出手段は上記変流器の二次側に流れる電流を検出する手段、または、上記計測用電流検出手段は上記変流器に三次巻線を設けこの三次巻線から検出する手段としたものである。
【００１９】
（６）また、この発明の請求項６に係る回路遮断器は、請求項１〜５のいずれか１項の回路遮断器本体で構成する回路遮断器としたものである。
【００２０】
（７）また、この発明の請求項７に係る通電情報計測装置付き回路遮断器は、請求項１〜５のいずれか１項の通電情報計測装置としたものである。
【００２１】
（８）また、この発明の請求項８に係る通電情報計測装置付き回路遮断器の補正方法は、通電主導体に対し可変自在に規定通電が行える電源装置と、上記電源装置の規定通電値を計測する標準計器と、計測した計測値を通電情報計測装置へ伝送する通信手段と、請求項１の通電情報計測装置に上記通信手段からの計測値を受信する手段を付加した補正対象の通電情報計測装置とを用い、
上記電源装置で規定通電した際に、上記通電情報計測装置は、上記通信手段を介して伝送される上記標準計器の計測値を基準として、計測用電流検出手段と計測用電圧検出手段の誤差補正値を算出して第１メモリに格納すると共に、演算処理部の演算誤差の補正値を算出して第２メモリに格納するようにしたものである。
【００２２】
（９）また、この発明の請求項９に係る通電情報計測装置付き回路遮断器の補正方法は、請求項２の回路遮断器本体と同一構成で、第１メモリには計測用電流検出手段と計測用電圧検出手段との誤差の補正値が所定精度内になるような補正値を格納したマスター回路遮断器と、補正対象の請求項２の通電情報計測装置とを接続し、
上記第１メモリの補正値に基づいてＡ／Ｄ変換手段の変換誤差を補正する補正値を導出すると共に、演算処理部の演算誤差を補正する補正値を導出し、これらの補正値を第２メモリに格納するようにしたものである。
【００２３】
（１０）また、この発明の請求項１０に係る通電情報計測装置付き回路遮断器の補正方法は、請求項２の通電情報計測装置と同構成で、第２メモリにはＡ／Ｄ変換手段の変換誤差を補正する補正値が所定精度内になるような補正値を格納したマスター通電情報計測装置と、補正対象の請求項２の回路遮断器本体とを接続し、
上記第２メモリの補正値に基づいて、計測用電流検出手段および計測用電圧検出手段の誤差の補正値を導出し、第１メモリに格納するようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図、図２はこの発明の通電情報計測装置付き回路遮断器の補正値を求め各メモリ装置に補正値を記憶させるときの補正作業時の回路構成図である。
図において、１〜１４、２０〜２７は上記従来例の説明と同様である。
【００２５】
２８はマイコン、２９は第２のメモリ装置で、不揮発メモリであるＥＰＲＯＭなどを使用している。３０は演算値補正部、３１は計測値補正部、３２は通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）である。３３は回路遮断器本体１と計測表示ユニット２０とを接続する接続コネクタ、３４は通信Ｉ／Ｆ３１を介して送信される各種計測値を遠隔で表示する外部表示装置であり、この装置はコンピュータを用いて表示すると共に、負荷の制御手段をしてもよい。
【００２６】
１５は第１のメモリ装置であり、不揮発メモリであるＥＰＲＯＭで構成され回路遮断器本体１内に配設され接続コネクタ３３で計測表示ユニット２０のマイコン２８に接続されている。４１は外部コンピュータ、４２は電流、電圧、位相等が可変自在に出力できる電源装置、４３は電源装置４２から出力される電流、電圧、電力等を正確に計測できる標準計器であり、その計測値は外部コンピュータ４１に取り入れられる。
【００２７】
図２に示す補正値を求め各メモリ装置に記憶させる手順から説明する。
図２では遮断引外し回路部分を省略している。このような補正は虚負荷通電を行うためのテストスイッチ１６及び試験電圧線４４を設けると好都合である。
（１）補正電圧線４４の端子が設けられた試験用の接続コネクタ３３を差し込むと、回路遮断器１と計測表示ユニット２０の各配線が接続されるとともに、テストスイッチ１６が開放され変圧器１４へ電源装置４２から直接電圧を加える。
（２）そしてマイコン２８と外部コンピュータ４１が対話できるように通信Ｉ／Ｆ３２を介して接続する。
【００２８】
（３）双方のコンピュータが立ち上がった時点で、外部コンピュータ４１のキーボード等から機種、定格電流値等の回路遮断器の固有属性情報及び計測表示ユニット２０の属性情報をインプットして、マイコン２８を経由して第１のメモリ装置１５と第２のメモリ装置２９にそれぞれ記憶させる。
演算値補正部３０及び計測値補正部３１には初期補正値として１．００が設定されている。
（４）そして、電源装置４２から回路遮断器１の定格電流の各補正基準ポイント（例えば、前述の各補正ポイントである定格の５％、１０％、５０％、１００％、１２０％）の電流を通電主導体２に通電する。
【００２９】
（５）このときの各相の電流を標準計器４３の出力値と計測用変流器１３を介して電流Ａ／Ｄ変換回路２１からの出力値を比較して両者が許容誤差内で等しくなる補正係数（補正係数＝演算値／標準計器出力値）を外部コンピュータ４１が各相、各補正基準ポイント毎に算出し、例えばルックアップテーブルの様式で第１のメモリ装置１５に記憶させる。
（６）電圧計測値においても同様にして補正係数を第１のメモリ装置１５に記憶させる。
（７）このようにして、第１のメモリ装置１５に記憶させる補正係数は各計測用変流器１３及び各変圧器１４別に設定される。
【００３０】
（８）次に、第１のメモリ装置１５内の補正係数を計測値補正部３１へ取り込む。この取り込みにより通電した場合に計測値補正部３１の補正係数で演算値が補正されるので、計測値補正部３１の出力は誤差の少ない（理論上ゼロの）演算値が得られる。
（９）そして、電源装置４２から電圧、電流を同時に各補正基準ポイント毎に通電して、そのときの電力値を標準計器４３の出力値と乗算回路２４の出力値が許容誤差内で等しくなる補正係数（補正係数＝演算値／標準計器出力値）を求めて第２のメモリ装置２９に記憶させる。
求めた補正係数は、計測値補正部３１の出力以降の回路に対しての補正係数となる。
（１０）交流の電力値であるので力率による補正係数も同時に求めて第２のメモリ装置２９に記憶させて補正作業は完了する。
第２のメモリ装置２９に記憶される補正係数は電力演算素子毎に設定されることになる。
【００３１】
第１のメモリ装置１５に補正係数が記憶された回路遮断器と、第２のメモリ装置２９に補正係数がそれぞれに記憶された計測表示ユニットとを組み合わせた通電情報計測装置の動作を図１により説明する。
（１）接続コネクタ３３を介して回路遮断器１と計測表示ユニット２０とを接続してマイコン２８が立ち上がると、マイコン２８は第１のメモリ装置１５に記憶されている回路遮断器の固有属性情報を読み込み、自己の属性情報と対比して接続可能なものかどうかチェックする。
このチェックにより属性情報に相違があり接続不可能な場合は、表示部２７へエラー表示する。
【００３２】
（２）エラー表示がなく接続可能であれば、第１のメモリ装置１５に記憶されている計測値の補正係数を計測値補正部へ取り込み上書きする。また、第２のメモリ装置２９に記憶されている演算値の補正係数を演算値補正部へ取り込み上書きする。
（３）回路遮断器１の通電を各補正係数を加味して計測、演算して表示選択された項目の値を表示部２７へ表示する。
（４）また、補正係数を求めるために外部コンピュータ４１と接続するための通信Ｉ／Ｆを介して外部表示装置へ補正係数を加味して計測、演算した結果を配信することも可能である。
【００３３】
上記の補正処理の過程を例示すると図３のようになる。この場合、分かり易くするため補正係数の代わりに誤差を用いて説明する。
この図で、
ｅ１＝ＣＴの誤差
ｅ２＝電流Ａ／Ｄ変換回路の誤差
ｅ３＝乗算回路の誤差
とする。
【００３４】
上記ステップ（２）で、第１のメモリ装置に（−ｅ１−ｅ２）の誤差に対する補正値を格納する。
上記ステップ（３）で、第２のメモリ装置に（−ｅ３）の誤差に対する補正値を格納する。
従って、最終的に第１のメモリ装置に（−ｅ１−ｅ２）の誤差に対する補正値、第２のメモリ装置に（−ｅ３）の誤差に対する補正値が格納される。
【００３５】
なお、第１のメモリ装置の（−ｅ１−ｅ２）の誤差に対する補正値は、−ｅ１，−ｅ２のそれぞれの補正値に分けられないが、変流器・変圧器を含めた電流・電圧計測系の誤差の補正値である。
また、上記第２のメモリ装置の（−ｅ３）の誤差に対する補正値は、補正した電流・電圧に基づいて演算して電力を求める電力計測系の誤差の補正値である。
【００３６】
定格電流、定格電圧の各補正基準ポイント（例えば、前述の各補正ポイントである定格の５％、１０％、５０％、１００％、１２０％）で補正係数を相別に設定しているので、その中間では補完計算した補正係数を用いることで精度を維持する。
また、上記では補正基準ポイントを５点にしているが、精度の高い装置を望む場合は、補正基準ポイントを増やすことで対応可能である。
【００３７】
計測用変流器１３は回路遮断器本体１内に互いに近接して配設されるので他相の電流の磁気影響を受け易く、上記の例で３相３個の計測用変流器１３のうち１相が電流ゼロであっても計測用変流器１３の二次出力が発生し、微小の電流が存在しているように電流Ａ／Ｄ変換回路２１を介して誤計測される場合がある。
これは、補正時に標準計器４３から単相電流出力にして電流ゼロの場合の計測用変流器１３のオフセット値をキャンセルするような補正計数も第１のメモリ装置１５に記憶させることができる。
【００３８】
なお、この実施の形態１の補正においては、回路遮断器１と計測表示ユニット２０との組み合わせ補正する際に、補正時に組み合わされる計測表示ユニット２０の電流Ａ／Ｄ変換回路２１、電圧Ａ／Ｄ変換回路２２のオフセットやゲイン誤差が含まれた補正係数が回路遮断器本体側の第１のメモリ装置１５に記憶されるので、第１のメモリ装置１５に記憶させる変流器・変圧器に対する補正係数の精度が悪くなるが、許容範囲内の誤差であればよい。
【００３９】
したがって、回路遮断器１と計測表示ユニット２０とを組み合わせて補正した場合は上記の誤差は生じないが、回路遮断器１と計測表示ユニット２０が無作為に組み合わされると、若干誤差が計測結果に現れ計測精度が低下するけれども組み合わせは可能となる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態１で説明したように、実施の形態１における回路遮断器１と計測表示ユニット２０との組み合わせ補正では、補正時に組み合わされる計測表示ユニット２０の電流Ａ／Ｄ変換回路２１、電圧Ａ／Ｄ変換回路２２のオフセットやゲイン誤差が含まれた補正係数が第１のメモリ装置１５に記憶される。回路遮断器１と計測表示ユニット２０が無作為に組み合わされると、各個の電流Ａ／Ｄ変換回路２１、電圧Ａ／Ｄ変換回路２２のオフセットやゲイン差による誤差が計測結果に現れ計測精度が低下する。
【００４１】
該実施の形態２では、この組み合わせ誤差を小さくする方法を図４により説明する。
図４はこの発明の実施の形態２の未補正の回路遮断器及び通電情報計測装置の各メモリ装置に補正値を設定記憶させるときの接続図である。
図において、１〜３、１３〜１５、２０〜２２、２７〜３２、４１〜４４は上記従来例の説明と同様である。
【００４２】
１００はマスター回路遮断器であり、構造は回路遮断器１と同一であるが、その第１のメモリ装置１１５にはマスター回路遮断器１００に内蔵されている計測用変流器１３及び変圧器１４の計測精度を高くした補正係数が記憶されている。上記実施の形態１の説明に比し補正基準ポイントを多くして、かつ補正係数値の桁数を多くするなどしている。
【００４３】
３６は演算処理部であり、上記実施の形態１で説明の最大電流値記憶回路２３、乗算回路２４、積算回路２５、表示内容選択回路２６等包含されたもので説明図の簡素のため採番したものである。
【００４４】
２００はマスター計測ユニットであり、構造は計測表示ユニット２０と同一であるが、第２のメモリ装置２２９にはマスター計測ユニット２００の各Ａ／Ｄ変換器２１、２２、各演算回路のオフセット誤差を吸収して演算結果の精度を高くした補正係数が記憶されている。精度を高くするため補正基準ポイントを多くして、かつ補正係数値の桁数（有効桁数）を多くするなどしている。
４５は切換スイッチであり、マスター計測ユニット２００と未補正の計測表示ユニット２０との外部コンピュータ４１への接続を切換える。
【００４５】
外部コンピュータ４１、電源装置４２、標準計器４３へマスター回路遮断器１００と未補正の計測表示ユニット２０を組合わせ接続し、マスター計測ユニット２００と未補正の回路遮断器１をそれぞれ接続コネクタを用いて組合わせ接続する。同一電流が通電できるように未補正の回路遮断器１とマスター回路遮断器１００の通電主導体２を直列に接続する。また、それぞれの変圧器１４へは電源装置４２から同一の電圧が印加されるよう試験電圧線４４を並列接続する。
【００４６】
（１）上記のように接続しておいて、電源装置４２から補正基準ポイントの通電を行う。
（２）このときのマスター回路遮断器１００の出力を被補正の計測表示ユニット２０は受け取り、外部コンピュータ４１を介して、標準計器４３の計測値とＡ／Ｄ変換回路２１と２２の出力値とを比較し、両者が等しくなるように補正値を算出する。
【００４７】
（３）この補正値は、マスター回路遮断器１００の変流器１３・変圧器１４と、計測表示ユニット２０のＡ／Ｄ変換回路２１，２２との両者の補正値を含んでいるので、下記により計測表示ユニット２０のＡ／Ｄ変換回路２１，２２の補正値を算出し、
（算出した補正値）−（標準の第１のメモリ装置１１５の補正値）
＝（計測表示ユニット２０のＡ／Ｄ変換回路２１，２２の補正値）
このＡ／Ｄ変換回路の補正値を第２のメモリ装置２９に格納する。
【００４８】
（４）次に計測値補正部３１に第１のメモリ装置１１５の補正値と第２のメモリ２９の補正値の両者の補正値の和（電流・電圧計測系の補正値となる）を入力する。
この補正により、計測値補正部３１からの出力は誤差の少ない電流・電圧の出力が得られる。
【００４９】
（５）この誤差の少ない電流・電圧の出力を用いて、電力・力率などの演算部の補正を次のように行う。
上記の誤差の少ない電流・電圧の出力を入力として演算処理を行い、表示部２７へ出力される計測値（演算値）と標準計器４３の計測値とが等しくなるように補正値を算出して第２のメモリ装置２９へ補正値を設定記憶する。
この第２のメモリ装置２９は電力・力率の演算系統の補正値となる。
【００５０】
（６）次に、切換スイッチ４５をマスター計測ユニット２００側へ切換えて、補正基準ポイントの通電を未補正の回路遮断器本体１に行う。
（７）未補正の回路遮断器１の計測用変流器１３、変圧器１４の出力をマスター計測ユニット２００が受け取り、外部コンピュータ４１を介して、標準計器４３の計測値とＡ／Ｄ変換回路２１と２２の出力値とを比較し、両者が等しくなるように補正値を算出する。
【００５１】
（８）この補正値は、回路遮断器１の変流器１３・変圧器１４と、マスター計測ユニット２００のＡ／Ｄ変換回路２１，２２との両者の補正値を含んでいるので、下記により回路遮断器１の計測用変流器１３、変圧器１４の補正値を算出する。
（算出した補正値）−（標準の第２のメモリ装置２２９の電流・電圧の補正値）
＝（回路遮断器１の変流器１３・変圧器１４の補正値）
この回路遮断器１の変流器１３・変圧器１４の補正値を第１のメモリ装置１５に格納する。
このようにして未補正の回路遮断器１の第１のメモリ装置１５に誤差の少ない補正値が設定される。
【００５２】
上記の補正処理の過程を例示すると図５，図６，図７のようになる。この場合、分かり易くするため補正係数の代わりに誤差を用いて説明する。
これらの図において、
ｅ１＝回路遮断器１のＣＴの誤差
ｅ２＝計測表示ユニット２０の電流Ａ／Ｄ変換回路の誤差
ｅ３＝計測表示ユニット２０の乗算回路の誤差
Ｅ１＝マスター回路遮断器の１００のＣＴ１３の既知の誤差
Ｅ２＝マスター計測ユニット２００の電流Ａ／Ｄ変換回路の既知の誤差
Ｅ３＝マスター計測ユニット２００の乗算回路の既知の誤差
とすると、
【００５３】
１．図５のようにマスター回路遮断器１００と未調整計測表示ユニット２０とを組み合わせた場合
第１のメモリ装置１１５に（−Ｅ１）が入っていて、
ステップ（１）で（Ｅ１＋ｅ２）の誤差が出るが、
ステップ（２）で、この誤差を（０）とすると、（−Ｅ１−ｅ２）の補正値が算出される。この補正値から既知の（−Ｅ１）を引くと、「計測表示ユニット２０のＡ／Ｄ変換回路２１，２２の補正値」である（−ｅ２）が求められる。
それ故、
（−ｅ２）＝（−Ｅ１−ｅ２）−（−Ｅ１）
を算出して、第２のメモリ装置２９に（−ｅ２）の誤差に対する補正値を格納する。
次に、上記ステップ（３）で、第２のメモリ装置２９に（−ｅ３）の誤差に対する補正値を格納する。
従って、最終的に第２のメモリ装置２９に（−ｅ２，−ｅ３）が格納される。
【００５４】
２．図６のように未調整回路遮断器１とマスタ計測表示ユニット２００とを組み合わせた場合
メモリ装置２２９に（−Ｅ２−Ｅ３）が入っていて、
ステップ（１）で（ｅ１＋Ｅ２）の誤差が出るが、
ステップ（２）で、この誤差を（０）とすると、（−ｅ１−Ｅ２）の補正値が算出される。この補正値から既知の（−Ｅ２）を引くと、「回路遮断器１の変流器１３・変圧器１４の補正値」である（−ｅ１）が求められる。
それ故、
（−ｅ１）＝（−ｅ１−Ｅ２）−（−Ｅ２）
を算出して、第１のメモリ装置１５に（−ｅ１）の誤差に対する補正値を格納する。
【００５５】
次に回路遮断器本体１と計測表示ユニット２０とを組み合わせた場合は、図７のように全ての誤差が補正されている。
【００５６】
また、１相の電流をゼロにしたときの他相の磁界の影響による計測用変流器１３の電流誤出力は、この誤出力をキャンセルする補正値が第１のメモリ装置１５へ各相分設定される。以下、順次各補正基準ポイント毎の補正値を第１のメモリ装置１５及び第２のメモリ装置２９へ補正値を順次設定記憶する。
【００５７】
上記のようにして、補正値が設定された回路遮断器１及び計測ユニット２０はそれぞれ一定の誤差範囲内にあるので、いずれの回路遮断器１と計測ユニット２０の組み合わせにおいても所定の精度を保持することができる。
【００５８】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３の回路遮断器の通電情報計測装置の回路構成ブロック図である。
図において、１〜３、１３〜１５、２０〜２２、２７〜３２、３６は上記実施の形態２の説明と同様である。
【００５９】
２１ａは計測用変流器１３からの入力を、２２ａは変圧器１４からの入力をそれぞれ整流・増幅する入力回路である。この入力回路２１ａ、２２ａは上記従来装置、実施の形態１、２のＡ／Ｄ変換器２１、２２にも備えられているが説明を割愛している。
この入力回路２１ａ、２２ａの増幅回路はゲイン・オフセット値に経時変化を起こし、長期の間に計測誤差を生じてくる。該実施の形態３の発明はこの経時変化を救済するものである。
【００６０】
３７はデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）、３８は基準電圧であり、マイコン２８または定電圧ＩＣから得る。Ｄ／Ａ変換器３７は基準電圧３８をアナログ電圧に変換して入力回路２１ａ、２２ａの入力側へ加えるようになっている。
初期の入力回路２１ａ、２２ａのゲイン・オフセット補正は計測用変流器１３及び変圧器１４からの入力が無い状態で基準電圧３８に対する誤差がゼロとなるようにゲイン・オフセット補正値を求め、第２のメモリ装置２９へ記憶される。通常の計測結果はこのゲイン・オフセット補正値と、他の補正値とを加味して出力される。
【００６１】
次に入力回路２１ａ、２２ａのゲイン・オフセットの経時補正について説明する。
通常の電流・電圧の計測中はＤ／Ａ変換器３７は作動させない。マイコン２８からのゲイン・オフセット補正信号が有ったときに計測用変流器１３及び変圧器１４からの入力を無視して、基準電圧３８に対する誤差がゼロとなるようにゲイン・オフセット補正値を再度求め、新たなゲイン・オフセット補正値に第２のメモリ装置２９の記憶を更新する。
【００６２】
このゲイン・オフセット補正値の更新タイミングはマイコン２８のタイマー機能を用いて、一定周期（例えば１日、１０日、1 月）毎に実施する。また、通信回線を利用して外部コンピューターからゲイン・オフセット補正処理をキックさせることもできる。
【００６３】
以上のように基準電圧３８をＤ／Ａ変換器３７を介して入力回路２１ａ、２２ａの入力側に入力して入力回路２１ａ、２２ａのゲイン・オフセット値を定期的に補正更新するようにしたので、入力回路２１ａ、２２ａの増幅回路のゲイン・オフセット値の経時変化を取り除くことができる。
【００６４】
実施の形態４．
この実施の形態４は回路遮断器本体内で計測用変流器の回路変更をして、計測用電流を検出する手段を変更したものである。
図９はその一例を示し、５１は第２の変流器であり、過電流検出用の変流器４の出力電流を一次側入力として、二次側出力をＡ／Ｄ変換回路２１へ入力させる。
このように、第２の変流器５１は直接電源電圧に接しないので絶縁が簡素化でき、小型化が可能となり、回路遮断器本体内への収納が容易になる。
【００６５】
図１０は他の一例を示し、５２は三次巻線５２ａを持つ変流器で、この三次巻線５２ａを計測用電流検出に用いる。
このように過電流検出と計測用電流の検出を一つの変流器５２で実現できるので、設置スペースが縮小でき、回路遮断器本体１を小型化できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、回路遮断器本体と付属する通電情報計測装置とを任意に組み合わすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による通電情報計測装置付き回路遮断器の補正値を求め補正値を記憶させるときの補正時の回路構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による通電情報計測装置付き回路遮断器の誤差補正の動作ステップを説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２による未補正の回路遮断器及び通電情報計測装置の補正値を設定記憶させるときの接続図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるマスター回路遮断器と未補正の通電情報計測装置とを組み合わせて誤差補正する場合の動作ステップを説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態２による未補正の回路遮断器とマスター通電情報計測装置とを組み合わせて誤差補正する場合の動作ステップを説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態２による補正済みの回路遮断器と補正済みの通電情報計測装置とを組み合わせた場合の誤差補正の状態を説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態３による通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態４による通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図である。
【図１１】従来の通電情報計測装置付き回路遮断器の回路構成ブロック図である。
【符号の説明】
１回路遮断器本体２通電主導体
１３計測用変流器（計測用電流検出手段）
１４変圧器（計測用電圧検出手段）１５第１のメモリ装置（第１メモリ）
２０計測表示ユニット（通電情報計測装置）
２１電流Ａ／Ｄ変換回路２２電圧Ａ／Ｄ変換回路
２１ａ，２２ａ入力回路２７表示部
２８マイコン２９第２のメモリ装置（第２メモリ）
３０演算値補正部（第２の補正部）
３１計測値補正部（第１の補正部）
３２通信インターフェイス３４外部表示装置
３３接続コネクタ３６演算処理部
３７Ｄ／Ａ変換器４１外部コンピュータ
４２電源装置４３標準計器
４４試験電圧線４５切換スイッチ
５１，５２計測用変流器５２ａ三次巻線
１００マスター回路遮断器１１５第１のメモリ装置
２００マスター計測ユニット２２９第１のメモリ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit breaker with an energization information measuring device, and includes an energization information measuring device for measuring a power supply state to a load protected by the circuit breaker as energization information.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a block diagram of a circuit configuration of a conventional circuit breaker energization information measuring device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-8930.
In the figure, 1 is a circuit breaker body, 2 is an energized main conductor for energizing a load, 3 is a switching contact for turning on and off the load current flowing through the energized main conductor 2, and 4 is a load current flowing through each energized main conductor 2. Current transformer. 5 is a rectifier circuit for rectifying the output of the current transformer 4, and 6 is a peak value for detecting the instantaneous maximum value of the load current flowing through the energized main conductor 2 after voltage conversion of the output voltage from the rectifier circuit and A / D conversion processing. A conversion circuit, 7 is an instantaneous time limit circuit that outputs a signal when the output of the peak value conversion circuit 6 exceeds a predetermined value, and 8 is a magnitude of the output of the peak value conversion circuit 6 at a level lower than the operation output of the instantaneous time limit circuit 7 This is a short time circuit that performs a counter-timed operation and outputs a cut-off signal.
[0003]
9 is an effective value conversion circuit that obtains an effective value corresponding to the effective value of the load current flowing through the energized main conductor 2 after performing voltage conversion on the output from the rectifier circuit 5 and performing A / D conversion processing, and 10 is a long time limit. The circuit breaker body 1 is not operated to be cut off if the current is less than the rated current due to the magnitude of the output of the effective value conversion circuit 9, and the circuit breaker body 1 is operated in an indefinite period above the rated current and outputs a cut-off signal.
[0004]
Reference numeral 11 denotes a trigger circuit, which receives an interruption signal from any one of the instantaneous time circuit 7, the short time circuit 8, and the long time circuit 10, and opens the switching contact 3 through the electromagnetic coil 12 to cut off the power supply to the load. To do. Reference numeral 13 denotes a measuring current transformer for detecting a load current flowing in each energized main conductor 2 separately from the current transformer 4 for detecting overcurrent, and reference numeral 14 denotes a transformer for detecting a voltage between the energized main conductors 2. The measurement current transformer 13 and the transformer 14 are accommodated in the circuit breaker body 1.
[0005]
Reference numeral 20 denotes a measurement display unit that is mounted on the circuit breaker 1 and performs arithmetic processing on the current and voltage detected by the measurement current transformer 13 and the transformer 14. This unit forms an energization information measuring device, and the circuit breaker It is arrange | positioned at the front part, side part, etc. of the main body 1 and is electrically connected with the circuit breaker main body by the connector. The measurement display unit 20 is operated by a microcomputer (not shown).
Reference numeral 21 denotes a current A / D conversion circuit that rectifies and amplifies the analog output of the measurement current transformer 13 to convert it into a digital output. Reference numeral 22 denotes a voltage A that rectifies and amplifies the analog output of the transformer 14 to convert it into a digital output. The / D conversion circuit 23 is a maximum current value storage circuit.
[0006]
Reference numeral 24 denotes a multiplication circuit that multiplies the current value output and the voltage value output to obtain power, 25 denotes an integration circuit that counts the multiplication result to the amount of power, 26 denotes a display content selection circuit, and 27 denotes a display unit. The display content selection circuit 26 selects what is to be displayed on the display unit 27 from the calculated maximum current value, current value, voltage value, power, and electric energy.
[0007]
In the conventional circuit breaker energization information measuring apparatus configured as described above, the measuring current transformer 13 for detecting the load current flowing in the energizing main conductor 2 and the transformer 14 for detecting the voltage are input to the primary side. It is necessary to output a signal proportional to the measured value to the secondary side. However, since the measuring current transformer 13 and the transformer 14 are reduced in size because they are built in the circuit breaker body 1, the iron core forming the measuring current transformer 13 and the transformer 14 is reduced, and the iron core is reduced. Due to the magnetic saturation, a signal proportional to the value input to the primary side is not output to the secondary side, and the conversion error increases.
[0008]
In the measurement display unit 20, the current A / D conversion circuit 21, the voltage A / D conversion circuit 22, the multiplication circuit 24, and the integration circuit 25 also have calculation errors such as offset errors and gain errors due to component accuracy. If the conversion error of the current transformer 13 and the transformer 14 is included, there is a large error in the value of the energization information displayed on the display unit 27. Therefore, the following correction work is performed to obtain the correction coefficient. The accuracy is ensured by storing the correction coefficient in a memory device attached to the microcomputer and correcting the error using the correction coefficient.
[0009]
(1) Current values of correction reference points (for example, 5%, 10%, 50%, 100%, 120% of the rating) and theoretical output values such as voltage and power are stored in the memory device of the microcomputer in advance. .
(2) The current and voltage corresponding to the correction reference point defined in the energized main conductor 2 are energized, and the measurement display unit 20 calculates the voltage, current, power, etc., and the theoretical output value stored in the memory device The calculated values are compared, a correction coefficient for each item is obtained by the following calculation formula, and stored as a correction coefficient in the memory device.
Correction coefficient value = Calculated value / Theoretical output value
Hereinafter, the correction coefficient value is referred to as a correction value.
[0010]
At the time of actual measurement, using the correction value stored in the memory device, a calculated value with less error after correction is obtained as follows.
Calculated value (measured value) after correction = actual calculated value (measured value) / corrected value
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional circuit breaker energization information measuring device is formed as described above, the correction coefficient stored in the memory device is converted by the measurement current transformer 13 and the transformer 14 built in the circuit breaker body 1. Since the error and the current A / D conversion circuit 21, the voltage A / D conversion circuit 22, the multiplication circuit 24, and the gain error due to the component accuracy are integrated, the measurement display unit 20 is replaced with another circuit. When the circuit breaker body 1 is mounted, it is necessary to recalculate the correction coefficient in this new combination, and there is a problem that the correction work must be performed again.
[0012]
Since the measuring current transformer 13 is disposed in the narrow circuit breaker body 1 close to each other, it is easily affected by the magnetic current of the other-phase current, and is actually adjacent to the phase line where no current flows. Due to the magnetic effect of the phase wire current, there is also a problem that the current is measured as if flowing slightly.
[0013]
The present invention has been made to solve such a problem, and even when the measurement display unit 20 (energization information measuring device) is changed from the combination so far and mounted on another circuit breaker body 1, it is accurate. An object of the present invention is to provide a circuit breaker with an energization information measuring device attached with an energization information measuring device that obtains a current energization information value and displays it on a display unit, and also corrects the magnetic effect of the adjacent phase line current.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(1) A circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 1 of the present invention comprises a circuit breaker body and an energization information measuring device arranged in the vicinity thereof,
The circuit breaker body has a plurality of energized main conductors, and a breaking function that performs a breaking operation according to the current flowing through the energized main conductors;
A current detection means for measurement for detecting the current flowing through the energized main conductor with a current transformer or the like;
Voltage measuring means for measurement for detecting the voltage of the energized main conductor with a transformer or the like;
A circuit breaker body comprising a first memory for storing correction values of errors of the measurement current detection means and the measurement voltage detection means;
The energization information measuring device includes A / D conversion means for digitally converting the detected current and the detected voltage,
A first correction unit for correcting the output current / voltage of the A / D conversion means;
An arithmetic processing unit that calculates at least electric power among electric power, electric energy, power factor, and the like based on the current and voltage corrected by the first correction unit;
A second correction unit for correcting the calculation result of the calculation processing unit;
A second memory storing a correction value for correcting a calculation error of the calculation processing unit,
The first correction unit corrects with the correction value of the first memory, and the second correction unit corrects with the correction value of the second memory.
[0015]
(2) Moreover, the circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 2 of the present invention is the circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 1,
The second memory is a second memory storing a correction value for correcting the conversion error of the A / D conversion means and a correction value for correcting the calculation error of the arithmetic processing unit,
In the first correction unit, correction is performed using a correction value of an error between the measurement current detection unit and the measurement voltage detection unit of the first memory and a conversion error correction value of the second memory. The correction unit is an energization information measuring device that corrects with a correction value that corrects the calculation error of the second memory.
[0016]
(3) Moreover, the circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 3 of the present invention is the circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 1 or 2,
The energization information measurement device includes at least one of a display unit that displays measurement information such as corrected current, voltage, and power and a communication unit that communicates the measurement information to an external device.
[0017]
(4) Moreover, the circuit breaker with a current-carrying information measuring device according to claim 4 of the present invention is the circuit breaker with a current-carrying information measuring device according to any one of claims 1 to 3, from the outside or the inside. A start signal is generated periodically or at an arbitrary time, and means for correcting an offset error of the A / D conversion means by this start signal is provided.
[0018]
(5) Moreover, the circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 5 of the present invention is the circuit breaker with the energization information measuring device according to any one of claims 1 to 4, The interrupting function is to detect the current flowing through the current-carrying main conductor with a current transformer and to perform a shut-off operation according to the detected current, and the measuring current detecting means is the current flowing to the secondary side of the current transformer. The measuring current detecting means is a means for detecting from the tertiary winding by providing a tertiary winding in the current transformer.
[0019]
(6) Moreover, the circuit breaker which concerns on Claim 6 of this invention is made into the circuit breaker comprised by the circuit breaker main body of any one of Claims 1-5.
[0020]
(7) Moreover, the circuit breaker with the electricity supply information measuring device which concerns on Claim 7 of this invention is set as the electricity supply information measuring device of any one of Claims 1-5.
[0021]
(8) According to claim 8 of the present invention, there is provided a correction method for a circuit breaker with an energization information measuring device, wherein a power supply device capable of variably specifying energization with respect to an energized main conductor and a specified energization value of the power supply device A standard meter to measure, a communication means for transmitting the measured value to the energization information measuring device, and an energization information to be corrected by adding a means for receiving the measurement value from the communication means to the energization information measuring device of claim 1 Using a measuring device,
When the energization is regulated by the power supply device, the energization information measuring device corrects an error between the measurement current detection unit and the measurement voltage detection unit based on the measurement value of the standard instrument transmitted via the communication unit. The value is calculated and stored in the first memory, and the correction value of the calculation error of the calculation processing unit is calculated and stored in the second memory.
[0022]
(9) Moreover, the correction method of the circuit breaker with the energization information measuring device according to claim 9 of the present invention has the same configuration as that of the circuit breaker body of claim 2, and the first memory includes a measuring current detecting means. Connecting a master circuit breaker storing a correction value such that a correction value of an error with the measurement voltage detecting means is within a predetermined accuracy, and the energization information measuring device of claim 2 to be corrected;
A correction value for correcting the conversion error of the A / D conversion means is derived based on the correction value of the first memory, a correction value for correcting the calculation error of the arithmetic processing unit is derived, and these correction values are set to the second value. It is intended to be stored in memory.
[0023]
(10) According to a tenth aspect of the present invention, the correction method for the circuit breaker with the energization information measuring device has the same configuration as that of the energization information measuring device according to the second aspect, and the second memory has an A / D conversion means. Connecting a master energization information measuring device storing a correction value such that a correction value for correcting a conversion error is within a predetermined accuracy, and the circuit breaker body of claim 2 to be corrected;
Based on the correction value of the second memory, the error correction value of the measurement current detection means and the measurement voltage detection means is derived and stored in the first memory.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a circuit configuration of a circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows a correction value of the circuit breaker with an energization information measuring device of the present invention. It is a circuit block diagram at the time of the correction | amendment work when memorize | storing.
In the figure, reference numerals 1 to 14, 20 to 27 are the same as in the description of the conventional example.
[0025]
Reference numeral 28 denotes a microcomputer, and reference numeral 29 denotes a second memory device, which uses an EPROM which is a nonvolatile memory. Reference numeral 30 denotes a calculation value correction unit, 31 denotes a measurement value correction unit, and 32 denotes a communication interface (communication I / F). Reference numeral 33 denotes a connection connector for connecting the circuit breaker body 1 and the measurement display unit 20, and 34 is an external display device for remotely displaying various measurement values transmitted via the communication I / F 31, which is a computer. It may be used and displayed, and may be a load control means.
[0026]
Reference numeral 15 denotes a first memory device, which is composed of an EPROM which is a nonvolatile memory and is disposed in the circuit breaker body 1 and is connected to the microcomputer 28 of the measurement display unit 20 by a connection connector 33. 41 is an external computer, 42 is a power supply device capable of variably outputting current, voltage, phase, etc., 43 is a standard instrument capable of accurately measuring current, voltage, power, etc. output from the power supply device 42, and its measured values Is taken into the external computer 41.
[0027]
A procedure for obtaining the correction value shown in FIG. 2 and storing it in each memory device will be described.
In FIG. 2, the interrupting trip circuit portion is omitted. For such correction, it is convenient to provide the test switch 16 and the test voltage line 44 for conducting the imaginary load energization.
(1) When the test connection connector 33 provided with the terminal of the correction voltage line 44 is inserted, each wiring of the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 is connected, and the test switch 16 is opened and the transformer 14 is opened. A voltage is applied directly from the power supply 42 to
(2) Then, the microcomputer 28 and the external computer 41 are connected via the communication I / F 32 so that they can interact with each other.
[0028]
(3) When both computers start up, the circuit breaker specific attribute information such as the model and the rated current value and the attribute information of the measurement display unit 20 are input from the keyboard of the external computer 41 and the like, via the microcomputer 28 Then, the data is stored in the first memory device 15 and the second memory device 29, respectively.
1.00 is set as the initial correction value in the calculation value correction unit 30 and the measurement value correction unit 31.
(4) The current of each correction reference point of the rated current of the circuit breaker 1 from the power supply device 42 (for example, 5%, 10%, 50%, 100%, 120% of the rating which is each of the correction points described above) Is energized to the energizing main conductor 2.
[0029]
(5) The current of each phase at this time is compared with the output value of the standard instrument 43 and the output value from the current A / D conversion circuit 21 via the measuring current transformer 13, and both are equal within an allowable error. A correction coefficient (correction coefficient = calculated value / standard instrument output value) is calculated by the external computer 41 for each phase and each correction reference point, and is stored in the first memory device 15 in the form of a lookup table, for example.
(6) The correction coefficient is similarly stored in the first memory device 15 for the voltage measurement value.
(7) In this way, the correction coefficient stored in the first memory device 15 is set for each measuring current transformer 13 and each transformer 14.
[0030]
(8) Next, the correction coefficient in the first memory device 15 is taken into the measurement value correction unit 31. When the energization is performed by this capture, the calculation value is corrected by the correction coefficient of the measurement value correction unit 31. Therefore, the output of the measurement value correction unit 31 provides a calculation value with little error (theoretically zero).
(9) Then, voltage and current are simultaneously supplied from the power supply device 42 for each correction reference point, and the power value at that time becomes equal to the output value of the standard meter 43 and the output value of the multiplication circuit 24 within an allowable error. A correction coefficient (correction coefficient = calculated value / standard instrument output value) is obtained and stored in the second memory device 29.
The obtained correction coefficient is a correction coefficient for the circuit after the output of the measurement value correction unit 31.
(10) Since it is an AC power value, a correction factor based on the power factor is also obtained and stored in the second memory device 29, and the correction operation is completed.
The correction coefficient stored in the second memory device 29 is set for each power calculation element.
[0031]
The operation of the energization information measuring device in which the circuit breaker in which the correction coefficient is stored in the first memory device 15 and the measurement display unit in which the correction coefficient is stored in the second memory device 29 is combined is shown in FIG. explain.
(1) When the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 are connected via the connection connector 33 and the microcomputer 28 starts up, the microcomputer 28 stores the unique attribute information of the circuit breaker stored in the first memory device 15. And check whether it is possible to connect with the attribute information of self.
If the attribute information is different due to this check and connection is impossible, an error is displayed on the display unit 27.
[0032]
(2) If there is no error display and connection is possible, the measurement value correction coefficient stored in the first memory device 15 is loaded into the measurement value correction unit and overwritten. Further, the calculation coefficient correction coefficient stored in the second memory device 29 is loaded into the calculation value correction unit and overwritten.
(3) The current of the circuit breaker 1 is measured and calculated in consideration of each correction coefficient, and the value of the item selected for display is displayed on the display unit 27.
(4) It is also possible to distribute the measurement and calculation results in consideration of the correction coefficient to the external display device via the communication I / F for connecting to the external computer 41 in order to obtain the correction coefficient.
[0033]
An example of the above correction process is shown in FIG. In this case, for the sake of easy understanding, description will be made using an error instead of the correction coefficient.
In this figure,
e1 = CT error
e2 = Current A / D conversion circuit error
e3 = Error of multiplication circuit
And
[0034]
In step (2), the correction value for the error (−e1−e2) is stored in the first memory device.
In step (3), the correction value for the error (−e3) is stored in the second memory device.
Therefore, the correction value for the error (−e1−e2) is finally stored in the first memory device, and the correction value for the error (−e3) is stored in the second memory device.
[0035]
The correction value for the error (−e1−e2) of the first memory device cannot be divided into the correction values −e1 and −e2, but the current / voltage measurement including the current transformer / transformer. This is the correction value for the system error.
The correction value for the error (−e3) of the second memory device is a correction value for the error of the power measurement system that calculates power based on the corrected current / voltage.
[0036]
The correction factor is set separately for each of the rated reference points for rated current and rated voltage (for example, 5%, 10%, 50%, 100%, and 120% of the rating, which is the above-mentioned respective correction points). In the middle, accuracy is maintained by using the correction coefficient calculated by complementation.
In the above description, the number of correction reference points is 5. However, if a highly accurate apparatus is desired, it can be handled by increasing the number of correction reference points.
[0037]
Since the measuring current transformer 13 is disposed in the circuit breaker body 1 close to each other, the measuring current transformer 13 is easily affected by the magnetic current of the current of the other phase. In the above example, the three-phase three measuring current transformers 13 Even if one phase of the current is zero, the secondary output of the measurement current transformer 13 is generated, and erroneous measurement may be performed via the current A / D conversion circuit 21 so that a minute current is present. is there.
This is because the first memory device 15 can also store a correction count that cancels the offset value of the measurement current transformer 13 when the current is zero when the standard meter 43 outputs a single-phase current during correction.
[0038]
In the correction of the first embodiment, when the combination of the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 is corrected, the current A / D conversion circuit 21 and the voltage A / D of the measurement display unit 20 combined at the time of correction are corrected. Since the correction coefficient including the offset and gain error of the conversion circuit 22 is stored in the first memory device 15 on the circuit breaker body side, the correction for the current transformer / transformer stored in the first memory device 15 is performed. The accuracy of the coefficient is deteriorated, but an error within the allowable range may be used.
[0039]
Therefore, when the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 are combined and corrected, the above error does not occur. However, when the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 are randomly combined, a slight error is caused in the measurement result. Appearance is reduced, but the combination is possible.
[0040]
Embodiment 2. FIG.
As described in the first embodiment, in the combination correction of the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 in the first embodiment, the current A / D conversion circuit 21 of the measurement display unit 20 combined in the correction, the voltage A / A correction coefficient including the offset and gain error of the D conversion circuit 22 is stored in the first memory device 15. When the circuit breaker 1 and the measurement display unit 20 are randomly combined, an error due to an offset or gain difference of each current A / D conversion circuit 21 and voltage A / D conversion circuit 22 appears in the measurement result, and the measurement accuracy decreases. To do.
[0041]
In the second embodiment, a method for reducing this combination error will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a connection diagram when a correction value is set and stored in each memory device of the uncorrected circuit breaker and the energization information measuring device according to the second embodiment of the present invention.
In the figure, 1-3, 13-15, 20-22, 27-32, 41-44 are the same as the description of the conventional example.
[0042]
Reference numeral 100 denotes a master circuit breaker. The structure is the same as that of the circuit breaker 1, but the first memory device 115 has a current transformer 13 and a transformer 14 incorporated in the master circuit breaker 100. A correction coefficient with higher measurement accuracy is stored. Compared to the description of the first embodiment, the number of correction reference points is increased and the number of digits of the correction coefficient value is increased.
[0043]
An arithmetic processing unit 36 includes the maximum current value storage circuit 23, the multiplication circuit 24, the integration circuit 25, the display content selection circuit 26, and the like described in the first embodiment. It is a thing.
[0044]
Reference numeral 200 denotes a master measurement unit, and the structure is the same as that of the measurement display unit 20. However, the second memory device 229 stores offset errors of the A / D converters 21 and 22 and the arithmetic circuits of the master measurement unit 200. A correction coefficient that is absorbed to increase the accuracy of the calculation result is stored. In order to increase the accuracy, the number of correction reference points is increased, and the number of digits (effective digits) of the correction coefficient value is increased.
Reference numeral 45 denotes a changeover switch, which switches the connection of the master measurement unit 200 and the uncorrected measurement display unit 20 to the external computer 41.
[0045]
The master circuit breaker 100 and the uncorrected measurement display unit 20 are combined and connected to the external computer 41, the power supply device 42, and the standard instrument 43, and the master measurement unit 200 and the uncorrected circuit breaker 1 are respectively connected using connectors. Connect in combination. The uncorrected circuit breaker 1 and the energized main conductor 2 of the master circuit breaker 100 are connected in series so that the same current can be applied. In addition, test voltage lines 44 are connected in parallel so that the same voltage is applied to each transformer 14 from the power supply device 42.
[0046]
(1) The correction reference point is energized from the power supply device 42 with the connection as described above.
(2) The measurement display unit 20 to be corrected receives the output of the master circuit breaker 100 at this time, and the measurement value of the standard instrument 43 and the output values of the A / D conversion circuits 21 and 22 via the external computer 41 And a correction value is calculated so that both are equal.
[0047]
(3) Since this correction value includes the correction values of both the current transformer 13 and the transformer 14 of the master circuit breaker 100 and the A / D conversion circuits 21 and 22 of the measurement display unit 20, The correction values of the A / D conversion circuits 21 and 22 of the measurement display unit 20 are calculated by
(Calculated correction value)-(Standard first memory device 115 correction value)
= (Correction value of the A / D conversion circuits 21 and 22 of the measurement display unit 20)
The correction value of this A / D conversion circuit is stored in the second memory device 29.
[0048]
(4) Next, the sum of the correction values of the first memory device 115 and the correction value of the second memory 29 (the correction value for the current / voltage measurement system) is input to the measurement value correction unit 31. To do.
By this correction, the output from the measurement value correction unit 31 can be output with current and voltage with little error.
[0049]
(5) Using this current / voltage output with a small error, the power / power factor calculation unit is corrected as follows.
Calculation processing is performed using the current / voltage output with less error as described above, and a correction value is calculated so that the measurement value (calculation value) output to the display unit 27 is equal to the measurement value of the standard instrument 43. The correction value is set and stored in the second memory device 29.
The second memory device 29 serves as a correction value for the power / power factor calculation system.
[0050]
(6) Next, the changeover switch 45 is switched to the master measurement unit 200 side to energize the correction reference point to the uncorrected circuit breaker body 1.
(7) The master measuring unit 200 receives the outputs of the measurement current transformer 13 and the transformer 14 of the uncorrected circuit breaker 1, and the measured value of the standard instrument 43 and the A / D conversion circuit via the external computer 41. The output values of 21 and 22 are compared, and a correction value is calculated so that they are equal.
[0051]
(8) This correction value includes correction values for both the current transformer 13 and the transformer 14 of the circuit breaker 1 and the A / D conversion circuits 21 and 22 of the master measurement unit 200. The correction values of the measurement current transformer 13 and the transformer 14 of the circuit breaker 1 are calculated.
(Calculated correction value)-(Current / voltage correction value of standard second memory device 229)
= (Correction value of current transformer 13 and transformer 14 of circuit breaker 1)
The correction values of the current transformer 13 and the transformer 14 of the circuit breaker 1 are stored in the first memory device 15.
In this way, a correction value with a small error is set in the first memory device 15 of the uncorrected circuit breaker 1.
[0052]
The above correction process is exemplified as shown in FIGS. In this case, for the sake of easy understanding, description will be made using an error instead of the correction coefficient.
In these figures,
e1 = CT error of circuit breaker 1
e2 = Error of current A / D conversion circuit of measurement display unit 20
e3 = Error of multiplication circuit of measurement display unit 20
E1 = 100 known CT13 errors of master circuit breaker
E2 = known error of current A / D conversion circuit of master measurement unit 200
E3 = known error of the multiplication circuit of the master measurement unit 200
Then,
[0053]
1. When the master circuit breaker 100 and the unadjusted measurement display unit 20 are combined as shown in FIG.
(-E1) is in the first memory device 115,
In step (1), an error of (E1 + e2) appears.
If this error is (0) in step (2), a correction value of (−E1-e2) is calculated. By subtracting the known (−E1) from this correction value, “−e2” which is “the correction value of the A / D conversion circuits 21 and 22 of the measurement display unit 20” is obtained.
Therefore,
(-E2) = (-E1-e2)-(-E1)
And the correction value for the error (−e2) is stored in the second memory device 29.
Next, in the step (3), the correction value for the error (−e3) is stored in the second memory device 29.
Accordingly, (−e2, −e3) is finally stored in the second memory device 29.
[0054]
2. When the unadjusted circuit breaker 1 and the master measurement display unit 200 are combined as shown in FIG.
(-E2-E3) is in the memory device 229,
In step (1), an error of (e1 + E2) appears.
In step (2), if this error is (0), a correction value of (−e1−E2) is calculated. By subtracting the known (−E2) from this correction value, (−e1) which is “the correction value of the current transformer 13 and the transformer 14 of the circuit breaker 1” is obtained.
Therefore,
(-E1) = (-e1-E2)-(-E2)
And a correction value for the error (−e1) is stored in the first memory device 15.
[0055]
Next, when the circuit breaker body 1 and the measurement display unit 20 are combined, all errors are corrected as shown in FIG.
[0056]
In addition, a current error output of the current transformer 13 for measurement due to the influence of the magnetic field of the other phase when the current of one phase is set to zero, the correction value for canceling this error output is supplied to the first memory device 15 for each phase. Is set. Thereafter, the correction values for each correction reference point are sequentially set and stored in the first memory device 15 and the second memory device 29 in sequence.
[0057]
As described above, since the circuit breaker 1 and the measurement unit 20 to which the correction value is set are within a certain error range, a predetermined accuracy is maintained in any combination of the circuit breaker 1 and the measurement unit 20. can do.
[0058]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a block diagram of a circuit configuration of an energization information measuring device for a circuit breaker according to Embodiment 3 of the present invention.
In the figure, 1 to 3, 13 to 15, 20 to 22, 27 to 32, and 36 are the same as those described in the second embodiment.
[0059]
21a is an input circuit for rectifying and amplifying the input from the measuring current transformer 13, and 22a is an input circuit for rectifying and amplifying the input from the transformer 14, respectively. The input circuits 21a and 22a are also provided in the above-described conventional apparatus and the A / D converters 21 and 22 of the first and second embodiments, but the description thereof is omitted.
The amplifier circuits of the input circuits 21a and 22a change with time in the gain / offset values, resulting in measurement errors over a long period of time. The invention of the third embodiment remedies this change with time.
[0060]
Reference numeral 37 denotes a digital / analog converter (D / A converter), and 38 denotes a reference voltage, which is obtained from the microcomputer 28 or the constant voltage IC. The D / A converter 37 converts the reference voltage 38 into an analog voltage and applies it to the input side of the input circuits 21a and 22a.
The gain / offset correction of the initial input circuits 21a, 22a is performed by obtaining the gain / offset correction value so that the error with respect to the reference voltage 38 becomes zero in the absence of input from the measuring current transformer 13 and the transformer 14. Stored in the second memory device 29. A normal measurement result is output in consideration of the gain / offset correction value and other correction values.
[0061]
Next, the temporal correction of the gain / offset of the input circuits 21a and 22a will be described.
The D / A converter 37 is not operated during normal current / voltage measurement. When there is a gain / offset correction signal from the microcomputer 28, the input from the measurement current transformer 13 and the transformer 14 is ignored, and the gain / offset correction value is set so that the error with respect to the reference voltage 38 becomes zero. It is obtained again, and the storage in the second memory device 29 is updated to the new gain / offset correction value.
[0062]
The update timing of the gain / offset correction value is performed at regular intervals (for example, 1st, 10th, and January) using the timer function of the microcomputer 28. In addition, gain / offset correction processing can be kicked from an external computer using a communication line.
[0063]
As described above, the reference voltage 38 is input to the input side of the input circuits 21a and 22a via the D / A converter 37, and the gain / offset values of the input circuits 21a and 22a are periodically corrected and updated. The change over time in the gain / offset values of the amplifier circuits of the input circuits 21a and 22a can be removed.
[0064]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, the circuit for the measurement current transformer is changed in the circuit breaker body, and the means for detecting the measurement current is changed.
FIG. 9 shows an example, and 51 is a second current transformer. The output current of the current transformer 4 for detecting overcurrent is used as the primary side input, and the secondary side output is input to the A / D conversion circuit 21. Let
As described above, since the second current transformer 51 does not directly contact the power supply voltage, the insulation can be simplified, the size can be reduced, and the circuit breaker body can be easily accommodated.
[0065]
FIG. 10 shows another example, in which 52 is a current transformer having a tertiary winding 52a, and this tertiary winding 52a is used for current detection for measurement.
As described above, since the overcurrent detection and the measurement current detection can be realized by the single current transformer 52, the installation space can be reduced and the circuit breaker body 1 can be downsized.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the circuit breaker body and the attached energization information measuring device can be arbitrarily combined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a circuit configuration of a circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram at the time of correction when a correction value is obtained and stored in the circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is a diagram for explaining an error correction operation step of the circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a connection diagram when setting and storing correction values of an uncorrected circuit breaker and an energization information measuring device according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 5 is a diagram for explaining operation steps in the case where error correction is performed by combining a master circuit breaker and an uncorrected energization information measuring device according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 6 is a diagram for explaining operation steps in the case of correcting an error by combining an uncorrected circuit breaker and a master energization information measuring device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining an error correction state when a corrected circuit breaker and a corrected energization information measuring device according to Embodiment 2 of the present invention are combined.
FIG. 8 is a block diagram of a circuit configuration of a circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of a circuit configuration of a circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram of a circuit configuration of a circuit breaker with an energization information measuring device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram of a circuit configuration of a conventional circuit breaker with an energization information measuring device.
[Explanation of symbols]
1 Circuit breaker body 2 Current-carrying main conductor
13 Current transformer for measurement (Measuring current detection means)
14 transformer (voltage detection means for measurement) 15 first memory device (first memory)
20 Measurement display unit (energization information measuring device)
21 Current A / D Converter 22 Voltage A / D Converter
21a, 22a Input circuit 27 Display section
28 microcomputer 29 second memory device (second memory)
30 Calculated Value Correction Unit (Second Correction Unit)
31 Measurement value correction unit (first correction unit)
32 Communication interface 34 External display device
33 Connector 36 Operation processing section
37 D / A converter 41 External computer
42 Power supply 43 Standard instrument
44 Test voltage line 45 Changeover switch
51,52 Current transformer for measurement 52a Tertiary winding
100 Master circuit breaker 115 First memory device
200 Master Measurement Unit 229 First Memory Device

Claims

Consists of a circuit breaker body and an energization information measuring device placed in the vicinity of the circuit breaker body,
The circuit breaker body has a plurality of energized main conductors, and a breaking function that performs a breaking operation according to the current flowing through the energized main conductors;
A current detection means for measurement for detecting the current flowing through the energized main conductor with a current transformer or the like;
Voltage measuring means for measurement for detecting the voltage of the energized main conductor with a transformer or the like;
A circuit breaker body comprising a first memory for storing correction values of errors of the measurement current detection means and the measurement voltage detection means;
The energization information measuring device includes A / D conversion means for digitally converting the detected current and the detected voltage,
A first correction unit for correcting the output current / voltage of the A / D conversion means;
An arithmetic processing unit that calculates at least electric power among electric power, electric energy, power factor, and the like based on the current and voltage corrected by the first correction unit;
A second correction unit for correcting the calculation result of the calculation processing unit;
A second memory storing a correction value for correcting a calculation error of the calculation processing unit,
The energization information measuring device is characterized in that the first correction unit corrects with the correction value of the first memory and the second correction unit corrects with the correction value of the second memory. Circuit breaker with.

2. The circuit breaker with an energization information measuring device according to claim 1, wherein the second memory includes a correction value for correcting a conversion error of the A / D conversion means and a correction value for correcting the calculation error of the arithmetic processing unit. The second memory stored,
In the first correction unit, correction is performed using a correction value of an error between the measurement current detection unit and the measurement voltage detection unit of the first memory and a conversion error correction value of the second memory. A circuit breaker with an energization information measuring device, wherein the energization information measuring device corrects the correction unit with a correction value for correcting the calculation error of the second memory.

In the circuit breaker with energization information measuring device according to claim 1 or claim 2,
The energization information measuring device includes at least one of a display unit that displays measurement information such as corrected current, voltage, and power and a communication unit that communicates the measurement information to an external device. Circuit breaker with information measuring device.

In the circuit breaker with an energization information measuring device according to any one of claims 1 to 3,
A circuit breaker with an energization information measuring device, characterized in that means for generating a start signal from the outside or the inside periodically or at any time, and means for correcting an offset error of the A / D conversion means by this start signal are provided.

In the circuit breaker with an energization information measuring device according to any one of claims 1 to 4,
The breaker function of the circuit breaker body is a breaker function that detects the current flowing in the main conductor with a current transformer and performs a breaker operation according to this detected current.
The measuring current detecting means is means for detecting the current flowing on the secondary side of the current transformer, or the measuring current detecting means is provided with a tertiary winding in the current transformer and means for detecting from the tertiary winding. A circuit breaker with a current-carrying information measuring device.

The circuit breaker comprised by the circuit breaker main body of any one of Claims 1-5.

The energization information measuring device according to any one of claims 1 to 5.

The power supply device capable of variably energizing the energized main conductor, a standard instrument for measuring the specified energization value of the power supply device, a communication means for transmitting the measured value to the energization information measuring device, and Using a current-carrying information measuring device to be corrected with a means for receiving a measured value from the communication means added to the current-carrying information measuring device,
When the energization is regulated by the power supply device, the energization information measuring device corrects an error between the measurement current detection unit and the measurement voltage detection unit based on the measurement value of the standard instrument transmitted via the communication unit. Correction of circuit breaker with energization information measuring device characterized in that value is calculated and stored in first memory, and correction value of calculation error of calculation processing unit is calculated and stored in second memory Method.

3. A master circuit having the same configuration as that of the circuit breaker main body according to claim 2, wherein the first memory stores a correction value so that an error correction value between the measurement current detection means and the measurement voltage detection means is within a predetermined accuracy. Connecting the circuit breaker and the energization information measuring device of claim 2 to be corrected;
A correction value for correcting the conversion error of the A / D conversion means is derived based on the correction value of the first memory, a correction value for correcting the calculation error of the arithmetic processing unit is derived, and these correction values are set to the second value. A correction method for a circuit breaker with an energization information measuring device, characterized by being stored in a memory.

A master energization information measuring apparatus having the same configuration as that of the energization information measuring apparatus according to claim 2, wherein the second memory stores a correction value such that a correction value for correcting a conversion error of the A / D conversion means is within a predetermined accuracy. The circuit breaker body of claim 2 to be corrected,
A circuit breaker with an energization information measuring device, wherein a correction value of an error of the measurement current detection means and the measurement voltage detection means is derived based on the correction value of the second memory and stored in the first memory Correction method.