JP4448080B2 - Current measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、多数の電線が分岐回路を形成する分電盤などキャビネット・筐体内閉空間内における電流計測装置に関する。
The present invention relates to a large number of wires put that current measuring device in between the distribution board such as a cabinet, enclosure closed to form a branch circuit.
電線や電力ケーブルを流れる電流に対する電流計測方法は、電流が流れることにより発生する磁束の漏れをなくすために閉磁路を形成するようにリング状にしたコアにコイルを巻回した電流センサを配設し、電流センサから変成された電流を取り込み換算する、いわゆる電磁誘導方法が通常用いられている。 The current measurement method for the current flowing through the electric wire or power cable is provided with a current sensor in which a coil is wound around a ring-shaped core so as to form a closed magnetic circuit in order to eliminate leakage of magnetic flux generated by current flow A so-called electromagnetic induction method is generally used in which a current transformed from a current sensor is taken in and converted.
一方、電磁誘導方式によらず、測定する回路に流れる電流を光量に変換し、光量を遠隔に出射して受光量を電気量に変換し、温度補正を施して電流値を正確に再現する電流計測装置が特許文献1に開示されている。 On the other hand, regardless of the electromagnetic induction method, the current that flows through the circuit to be measured is converted into a light amount, the light amount is emitted remotely, the received light amount is converted into an electrical amount, and the current value is accurately reproduced by performing temperature correction. A measuring device is disclosed in Patent Document 1.
また、直接的に電流計測するものではないが、電気部品に対して電気エネルギ損失を熱エネルギに伝達される前の流体の温度と、伝達された後の流体の温度との差に基づいて、熱エネルギから換算する測定装置が特許文献2に開示されている。
In addition, the current is not directly measured, but based on the difference between the temperature of the fluid before the electrical energy loss is transmitted to the heat energy to the electrical component and the temperature of the fluid after the transmission, A measuring device that converts heat energy is disclosed in
しかしながら、電磁誘導方法による電流センサ、特に貫通形CTは、電線をリング状コアに貫通させて取り付ける必要があり、又、電流センサ自体の大きさ、形状が嵩み、分岐回路を形成する電線が集中する分電盤等に収納設置するには主にスペース的制約が生じていた。
その結果、設置工事の負担が大きくコスト高となるばかりか、電流センサを分電盤等に収納出来ず、それぞれの分岐回路に対して電流計測不能となる場合もあった。
However, a current sensor using an electromagnetic induction method, in particular, a penetrating CT, requires that an electric wire be passed through a ring-shaped core, and the electric current sensor itself has a large size and shape, and the electric wire forming the branch circuit is not suitable. In order to store and install in a concentrated distribution board, etc., space constraints have mainly arisen.
As a result, the burden of installation work is large and the cost is high, and the current sensor cannot be stored in a distribution board or the like, and current measurement may not be possible for each branch circuit.
同様に、光ケーブルと発光ダイオード等回路を形成して電流を光量に変換する計測装置、または、管路を引き回して流体を媒体にして熱エネルギから換算する測定装置は、分岐回路を形成する電線が集中する分電盤などキャビネット・筐体内に設置するには無理があった。 Similarly, a measuring device that forms a circuit such as an optical cable and a light-emitting diode to convert a current into a light amount, or a measuring device that draws a pipe and converts it from heat energy using a fluid as a medium, has an electric wire that forms a branch circuit. It was impossible to install it in a cabinet or housing such as a concentrated distribution board.
また、きめ細かく省エネルギ、エネルギ管理、空調制御等を行う場合、建屋電気設備の多数箇所から電流データを取得する必要がある。そこで、分電盤など多数分岐する回路において分岐回路まで計測する場合、従来は全てに電流センサ(CTなど)を取り付ける必要があった。 In addition, when performing energy saving, energy management, air conditioning control, etc., it is necessary to acquire current data from a number of locations in the building electrical equipment. Therefore, when measuring up to a branch circuit in a multi-branch circuit such as a distribution board, it has conventionally been necessary to attach a current sensor (such as CT) to all of them.
しかしながら、従来の貫通型のCTを複数設置して電流管理する場合には、形状により設置の制約を受ける他、計測対象の電線や電力ケーブルがCTを貫通する必要があるため、CTを増加させるほど配置スペースの不足、コストの増加、工事負担の増大が顕著になり、好ましくなかった。 However, when current management is performed by installing a plurality of conventional through-type CTs, since the installation is restricted by the shape and the measurement target wires and power cables need to penetrate the CT, the CT is increased. The shortage of the arrangement space, the increase of the cost, and the increase of the construction burden became so remarkable that it was not preferable.
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、分岐回路を形成する分電盤などキャビネット・筐体内閉空間内において、センサ自体の小型化及び工事簡易化をはかり、それぞれの分岐回路を通電する電流全てを低コストで電流計測可能とする電流計測装置を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to reduce the size of the sensor itself and simplify the construction in a closed space in a cabinet / housing such as a distribution board forming a branch circuit. measure of, certain of all current supplied to the respective branch circuits to provide a current measurable and to that current measuring device at a low cost.
本発明の請求項1に係る電流計測装置は、通電するケーブル被覆の表面温度値を計測する被覆表面温度計と、ケーブル近傍の環境温度値を取得する環境温度計と、これら被覆表面温度計および環境温度計が通信するように接続される演算処理部と、入力側の分岐前のケーブルを流れる電流を計測する変流器と、を備え、前記演算処理部は、入力側の分岐前のケーブルについては前記変流器による計測値を用いる手段と、出力側の複数の分岐後のケーブルの表面温度値から環境温度値を差し引いた表面温度上昇値による多項式である予測式を環境温度値別に予め複数登録しておく登録手段と、表面温度値および環境温度値を取得する取得手段と、取得した環境温度値に対応する予測式を複数の予測式から選択の上で読み出す読出し手段と、読み出した予測式に対し表面温度上昇値を代入して予測電流値を算出する算出手段と、して機能することを特徴とする。
A current measuring apparatus according to claim 1 of the present invention includes a coated surface thermometer that measures a surface temperature value of a cable sheath to be energized, an environmental thermometer that acquires an environmental temperature value near the cable, these coated surface thermometers, An arithmetic processing unit connected to communicate with an environmental thermometer, and a current transformer that measures a current flowing through the cable before branching on the input side, wherein the arithmetic processing unit is a cable before branching on the input side For each of the environmental temperature values, a prediction formula which is a polynomial based on a surface temperature rise value obtained by subtracting the environmental temperature value from the surface temperature values of the cables after the branching on the output side is used for each environmental temperature value. A plurality of registration means for registering, an acquisition means for acquiring the surface temperature value and the environmental temperature value, a reading means for reading out a prediction formula corresponding to the acquired environmental temperature value from a plurality of prediction formulas; Calculating means for calculating a predicted current value by substituting the surface temperature rise value with respect to the prediction equation, and characterized in that it functions by.
本発明の請求項2に係る電流計測装置は、請求項1記載の電流計測装置において、出力側の複数の分岐後のケーブルでは、前記被覆表面温度計による温度に基づいて前記変流器により計測した電流値を案分することにより、予測電流値とすることを特徴とする。
The current measuring device according to
また、本発明の請求項3に係る電流計測装置は、請求項1または請求項2に記載の電流計測装置において、前記被覆表面温度計は、表面温度値を計測する温度計測機能部と、計測した表面温度値を補正する補正値設定機能部と、通信回線を介して通信を行う通信機能部と、少なくとも温度計測機能部の設置面とケーブルの被覆表面と、を密着固定する固定手段と、を備え、表面温度値を通信回線を介して送信することを特徴とする。
The current measuring device according to
また、本発明の請求項4に係る電流計測装置は、請求項3記載の電流計測装置において、前記固定手段は、被覆表面温度計の設置面とケーブルの被覆表面と、を密着固定する熱伝導性物質と、温度計を覆うシール層と、シール層を覆う接着部と、による手段であることを特徴とする。
The current measuring device according to
また、本発明の請求項5に係る電流計測装置は、請求項3または請求項4記載の電流計測装置において、温度計測機能部、補正値設定機能部及び通信機能部を、ケースに収納する又はパッケージにすることにより一体化した被覆表面温度計とすることを特徴とする。
The current measuring device according to
本発明によれば、電線や電力ケーブルの通電電流と相関関係のある熱を媒体に選択し、大型の電流センサに代えて比較的小型の温度センサを配設したため、分岐回路を形成する分電盤などキャビネット・筐体内閉空間内において、センサ自体の小型化及び工事簡易化をはかり、それぞれの分岐回路を通電する電流全てを低コストで電流計測可能とする電流計測方法及び電流計測装置を提供することができる。 According to the present invention, heat that has a correlation with the energization current of the electric wire or power cable is selected as a medium, and a relatively small temperature sensor is provided in place of the large current sensor. In a closed space in cabinets and cabinets such as panels, the sensor itself is downsized and construction is simplified, and a current measurement method and current measurement device that can measure all currents flowing through each branch circuit at low cost are provided. can do.
以下、本発明の実施形態の電流計測方法及び電流計測装置について一括して説明する。図1は本実施形態の電流計測装置の構成図、図2は温度計の内部構成図である。
電流計測装置10は、被覆表面温度計20、環境温度計30、バスケーブル40、演算処理部50を備える。複数個(図1では2個)の被覆表面温度計20や一または複数個(図1では1個)の環境温度計30が接続された一線式バスであるバスケーブル40に演算処理部50が接続され、演算処理部50がこれら被覆表面温度計20や環境温度計30と通信を行って温度から電流を算出するというものである。
Hereinafter, the current measurement method and the current measurement device of the embodiment of the present invention will be described collectively. FIG. 1 is a configuration diagram of a current measuring apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is an internal configuration diagram of a thermometer.
The
上記した被覆表面温度計20や環境温度計30は、名称は異なっているが、同じ構成であり、バスケーブル40に接続されて通信を行う機能を有している。続いて被覆表面温度計20や環境温度計30の詳細について説明する。
被覆表面温度計20や環境温度計30は、図2で示すように温度計測機能部21(31)、補正値設定機能部22(32)、通信機能部23(33)、コネクタ部24(34)を備えている。
Although the above-mentioned covering
As shown in FIG. 2, the coated
温度計測機能部21(31)は、詳しくは半導体熱電対を備えている。この半導体熱電対は、半導体内の温度勾配によるキャリア移動によって起電力を生じる現象を利用して温度を検出する。このような半導体熱電対を採用することで、被測定対象の微少温度変化を計測できるようにしている。そして、アナログ信号である温度計測値をA/D変換してデジタルデータである温度計測値に変換して出力する。 Specifically, the temperature measurement function unit 21 (31) includes a semiconductor thermocouple. This semiconductor thermocouple detects temperature using a phenomenon in which an electromotive force is generated by carrier movement due to a temperature gradient in the semiconductor. By adopting such a semiconductor thermocouple, a minute temperature change of the measurement target can be measured. Then, the temperature measurement value that is an analog signal is A / D converted to a temperature measurement value that is digital data and output.
補正値設定機能部22(32)は、計測した温度計測値に予め設定した補正値を加算する機能を有している。このような補正機能は、例えば、温度計測機能部21(31)からの表面温度(または環境温度)と、他の装置で計測した表面温度(または環境温度)とを比較して、誤差が生じた場合に誤差を補正するデジタルデータである補正値を補正値設定機能部22(32)に予め登録しておき、以後は、温度計測機能部21(31)から出力されたデジタルデータである温度計測値にデジタルデータである所定の補正値を加減算して正確な表面温度値(環境温度値)として出力する。 The correction value setting function unit 22 (32) has a function of adding a preset correction value to the measured temperature measurement value. Such a correction function, for example, produces an error by comparing the surface temperature (or environmental temperature) from the temperature measurement function unit 21 (31) with the surface temperature (or environmental temperature) measured by another device. In this case, a correction value that is digital data for correcting an error is registered in advance in the correction value setting function unit 22 (32), and thereafter, the temperature that is digital data output from the temperature measurement function unit 21 (31). A predetermined correction value, which is digital data, is added to or subtracted from the measured value and output as an accurate surface temperature value (environment temperature value).
通信機能部23(33)は、デジタルデータである表面温度値(環境温度値)を通信用のデータに信号変換して送信する。このデータは、外部とのコネクタ部24(34)を介して演算処理部50へ送信される。
そして、これら温度計測機能部21(31)、補正値設定機能部22(32)、通信機能部23(33)は、外部とのコネクタ部24(34)を設けた樹脂等で平板状にパッケージして一体化した、または、樹脂製ケースや金属製ケースに収納して一体化して、被覆表面温度計20や環境温度計30を形成したものである。このような一体化により、被覆表面温度計20や環境温度計30の取り扱いが容易になる、または、湿気等過酷な環境下でも使用できるようになる、という利点がある。
The communication function unit 23 (33) converts the surface temperature value (environment temperature value), which is digital data, into signal data for communication and transmits the data. This data is transmitted to the
The temperature measurement function unit 21 (31), the correction value setting function unit 22 (32), and the communication function unit 23 (33) are packaged in a flat plate with a resin or the like provided with an external connector unit 24 (34). The covering
このような電流計測装置10では、一線式バスであるバスケーブル40を用いているが、通信方式は、例えばマイクロLANによる通信方式である。
マイクロLANはダラス・セミコンダクタ社が開発した通信方式である。これら被覆表面温度計20や環境温度計30は識別のためIDデータが通信機能部23(33)に登録されている。演算処理部50が、バスケーブル40上にIDデータを伝送すると、このIDデータと一致する被覆表面温度計20(または環境温度計30)が通信を開始し、演算処理部50がデータを受信して、最終的に表面温度値(環境温度値)を取得する。そして、更に通信回線を通じて、複数箇所の表面温度値(環境温度値)集計し、後述するような電流計測を行う、というものである。
In such a
Micro LAN is a communication system developed by Dallas Semiconductor. For the covering
続いて、このような電流計測装置による電流計測について説明する。まず、初期校正を行う。この初期校正について図を参照しつつ説明する。図3は電流計測装置による初期校正の説明図、図4は予測式の説明図である。
初期校正として電流値を計測するため予測式を生成する。予測式の変動要因として、電流値と相関関係のある表面温度・環境温度が考えられる。なお、環境温度は外部要因(外気温、風量など)に影響を受け易いため、センサの設置位置により異なるものであり、通常では正確な計測は難しい。しかし、本発明では分電盤など同じキャビネット・筐体内という温度がほとんど変わらない閉空間内に配置することを想定するものであって閉空間内では温度の差異はないと考えられ、一箇所の環境温度を取得すれば良い。
Subsequently, current measurement by such a current measuring device will be described. First, initial calibration is performed. This initial calibration will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an explanatory diagram of initial calibration by the current measuring device, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a prediction formula.
A prediction formula is generated to measure a current value as an initial calibration. As a fluctuation factor of the prediction formula, surface temperature and environmental temperature having a correlation with the current value can be considered. Since the environmental temperature is easily affected by external factors (outside temperature, air volume, etc.), it differs depending on the installation position of the sensor, and accurate measurement is usually difficult. However, in the present invention, it is assumed to be placed in a closed space where the temperature hardly changes in the same cabinet or casing such as a distribution board, and it is considered that there is no temperature difference in the closed space, What is necessary is just to acquire environmental temperature.
図3で示すように、校正用に準備したケーブル1000に可変電流電源1と負荷2とを電気的に接続し、このケーブル1000に被覆表面温度計20を密着させて取付ける。ケーブルは実際に計測するケーブルと同一種類のケーブルを準備する。具体的にはVCT(ビニルキャブタイヤ)ケーブルである。VCTケーブルは、配線用の塩化ビニル電線であり、屋外等の過酷な環境下でも使用できる。さて、この被覆表面温度計20の密着では、被覆表面温度計20とケーブル1000との間に熱伝導性物質(例えばシリコーン樹脂)などを介在させて取付けることが好ましい。これにより、ケーブル1000の表面温度が温度計10内の温度計測機能部11へ効率的に熱伝導されるようにしている。
As shown in FIG. 3, the variable current power source 1 and the
さらに被覆表面温度計20の固着には外界からの温度を遮断するシール層を形成することが好ましい。なお、シール層は、例えば、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、塩化ビニル、EPゴム、クロロプレンゴム、等一般的ゴム、スポンジ、ビニルその他、安定した物性を有するならば、特に限定されるものではないが、配線されるケーブル1000の被覆層と同一材質とするのが望ましい。又、断熱性樹脂製インシュロック等の締結バンド、或いは接着剤を用いて配線ケーブルにシール層を固定保持すればよい。またシール層として製作上の作業性がよい熱収縮性の熱絶縁チューブを使い、接続部の熱絶縁性能を保持するようにしてもよい。
このような被覆表面温度計20をケーブル1000に設置する。
さらに環境温度計30の周囲には、閉空間内全体の温度設定可能な空調装置3を設置する。
Furthermore, it is preferable to form a seal layer for blocking the temperature from the outside for fixing the
Such a
Further, an
続いて予測式生成について説明する。
まず空調装置3を操作して環境温度を所定温度に設定する。また、可変電流電源1を操作してケーブル1000に電流を流す。なお、校正時にはケーブル1000に電流が流れていない場合におけるケーブル被覆表面の表面温度値が環境温度値と一致するため、この被覆温度値を環境温度値として用いても良い。このような状況下で温度計測を行う。演算処理部50は、環境温度値を取得する。この環境温度値は電流が流れていないケーブル1000の表面温度値でもある。演算処理部50は、被覆表面温度計20を特定するIDデータをバスケーブル40に送信する。IDデータが合致する被覆表面温度計20は、表面温度値を含む通信データを出力し、ある通電電流値Iiにおける表面温度値を取得する。そして、この表面温度値から環境温度値を差し引いた表面温度上昇値T[i]を取得する。以下、通電電流値Iiを所定ステップ量(例えば交流電流で振幅を1アンペア)ずつ増やして異なる電流Iiに対応する表面温度値を取得する作業を繰り返し行ってデータを集め、環境温度を差し引いて表面上昇温度値Tiを多数取得する。そして得られた多数のIi,Tiというデータを用いて、最終的に次式のような予測式を生成する。
Next, prediction formula generation will be described.
First, the
(数1)
I=aT2 +bT+c
(Equation 1)
I = aT 2 + bT + c
この定数a,b,cは多数のIi,Tiというデータを用いて最小二乗法により決定される。このような予測式は図4で示すように、表面温度上昇値が上昇するに連れて通電電流値が増えるというものであり、温度上昇と電流増加との相関関係が確認されている。これにより、ある環境温度TAにおける予測式が取得される。続いて環境温度値をTAからTBへ変化させて同様の予測式を取得する。このようにして多数の環境温度値に対応する複数の予測式を予め登録しておく。 The constants a, b, and c are determined by the least square method using a lot of data called I i and T i . As shown in FIG. 4, such a prediction formula is such that the energization current value increases as the surface temperature increase value increases, and a correlation between the temperature increase and the current increase has been confirmed. Thus, the prediction equation at a certain environmental temperature T A is obtained. Subsequently, the environmental temperature value is changed from T A to T B to obtain a similar prediction formula. In this way, a plurality of prediction formulas corresponding to a large number of environmental temperature values are registered in advance.
続いてこのような電流計測装置10を用いる電流計測について説明するが、説明の具体化のため、キャビネット100内に設置した場合を想定して説明する。図5はキャビネットの説明図、図6は電流計測装置10の配置説明図である。キャビネット100内に配置されたモールド母線200には、電源装置内蔵開閉器300、3回路開閉器400、モールドジスコン500、UGS(地中配電用ガス開閉器)600が接続されている。
Subsequently, current measurement using such a
電源装置内蔵開閉器300には手動機構700が、また、3回路開閉器400には手動機構700および自動機構800がそれぞれ接続されている。これらはキャビネットケース900内に収容されている。実際は電源装置内蔵開閉器300、3回路開閉器400、モールドジスコン500、UGS(地中配電用ガス開閉器)600の下側では、さらに電力会社側、需要家側にそれぞれケーブル1000(図6参照)が接続されている。
A
このケーブル1000には、図6で示すように、それぞれ被覆表面温度計20が設置される。校正と同様にケーブル1000と被覆表面温度計20との間に熱伝導性物質が介在し、全体がシール層にて覆われる。また、キャビネットケース900内には環境温度計30も配置される。このような状態で電流計測が行われる。
As shown in FIG. 6, the
演算処理部50は、まず、環境温度計30を特定するIDデータをバスケーブル40に送信する。IDデータが合致する環境温度計30の通信機能部33は温度計測機能部31にアクセスする。温度計測機能部31では検出した温度計測値を出力し、補正値設定機能部32は、温度計測機能部31から出力されたデジタルデータである温度計測値にデジタルデータである所定の補正値を加減算して環境温度値として出力する。
演算処理部50は、校正時に複数登録された予測式からこの環境温度値に基づいて一の予測式を決定する。例えば、t1[℃]〜t2[℃]の間に環境温度値が入るならば関連づけて登録された予測式を決定するというものである。
The
The
続いて、演算処理部50は、被覆表面温度計20を特定するIDデータをバスケーブル40に送信する。IDデータが合致する被覆表面温度計20の通信機能部23は温度計測機能部21にアクセスする。温度計測機能部21では検出した温度計測値を出力し、補正値設定機能部22は、温度計測機能部21から出力されたデジタルデータである温度計測値にデジタルデータである所定の補正値を加減算して表面温度値として出力する。
演算処理部50は、表面温度値から環境温度値を引いて表面温度上昇値T[1]を算出し、先の予測式にこの表面温度上昇値T[1]を代入して次式のような通電電流値I[1]を得る。
Subsequently, the
The
(数2)
I[1]=aT2[1]+bT[1]+c
(Equation 2)
I [1] = aT 2 [1] + bT [1] + c
以下、演算処理部50は、他の被覆表面温度計20を特定するIDデータを送って同様の処理により、最終的に表面温度上昇値T[1],T[2],・・・,T[i],・・・,T[n]から、通電電流値I[1],I[2],・・・,I[i],・・・,I[n]を得る。このようにして電流計測装置10は、全ケーブル1000の通電電流値をほぼ正確に推定する。
Thereafter, the
続いて、他の形態について図を参照しつつ説明する。本形態では、より正確な計測を実現するものである。図7は、他の形態の電流計測装置の構成図、図8は電流計測装置の配置説明図である。
電流計測装置10’は、被覆表面温度計20、環境温度計30、バスケーブル40、演算処理部50、変流器60を備える。本形態では先の形態と比較すると、変流器60が追加された以外は同じ構成であり、変流器60を重点的に説明するものとし、他の構成は先の説明と同じであるとして重複する説明を省略する。
Next, another embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, more accurate measurement is realized. FIG. 7 is a configuration diagram of a current measurement device according to another embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram of the arrangement of the current measurement device.
The
本形態における変流器60は、特に入力側で分岐前のケーブル1000に取付けられる。これは、入力側で分岐前のケーブル1000の周囲には比較的スペースがあり、例えば、分割型やクランプ型の変流器60の貫通リングを取付けることが可能なためである。
演算処理部50は、変流器60を特定するIDデータをバスケーブル40に送信する。IDデータが合致する通信機能部(図示せず)は電流計測機能部(図示せず)にアクセスする。電流計測機能部(図示せず)では図示しない貫通リングからの電気信号を加工してデジタルデータの電流値を出力し、補正値設定機能部(図示せず)は、電流計測機能部(図示せず)から出力されたデジタルデータである電流値にデジタルデータである所定の補正値を加減算して電流値として出力する。
演算処理部50は、この入力された電流値をそのまま通電電流値I[1]として用いることになる。変流器を用いることで入力側のケーブルに流れる電流値を正確に算出することができる。
なお、電源装置内蔵開閉器300、3回路開閉器400、モールドジスコン500、UGS(地中配電用ガス開閉器)600を経た出力側の複数の分岐後のケーブルでは、先に説明したように温度による予測電流値としている。
このように構成することで、スペースに余裕がない箇所では比較的小さい温度計を取付け、また、スペースに余裕がある箇所では比較的大きい変流器を取付けるようにして正確に計測できるようにすることができる。
The
The
The
In addition, in the plurality of branched cables on the output side that have passed through the power supply built-in
By configuring in this way, a relatively small thermometer is installed in a place where there is not enough space, and a relatively large current transformer is attached in a place where there is room in the space so that accurate measurement can be performed. be able to.
更に、このような電流計測装置10を用いて、例えば、図9(a),(b)および図10に示す分電盤102などに対して、主開閉器104の一端に接続される幹線101の一箇所に変流器(図示せず)を介して正確に通電電流値を計測し、主開閉器104の他端から分岐開閉器105を介して接続される各分岐配電線103に被覆表面温度計(図示せず)を配設して取り込み、幹線101の通電電流値を各分岐配電線102の表面温度で案分することにより、分電盤102内の各分岐配電線103にそれぞれ高価な変流器を多数設置することなく、各分岐配電線103に対応した電流計測を簡易に低コストで行うことが可能となる。
Furthermore, using such a
以上本形態について説明した。本発明による電流計測方法及び電流計測装置は、電線や電力ケーブル等の通電電流を発熱による表面温度上昇値に換算することにより、従来の電流計測に代替する。特に分岐回路を形成する分電盤などキャビネット・筐体内閉空間内における電線や電力ケーブルに温度センサを配設することにより、センサ自体の小型化及び工事簡易化をはかり、低コストでそれぞれの電線や電力ケーブルに対して電流計測可能とする。 The present embodiment has been described above. The current measuring method and the current measuring device according to the present invention replace the conventional current measurement by converting the energization current of an electric wire, a power cable or the like into a surface temperature rise value due to heat generation. In particular, by installing temperature sensors on wires and power cables in cabinets and enclosures such as distribution boards that form branch circuits, the sensors themselves can be miniaturized and construction simplified, and each wire can be manufactured at low cost. Current measurement is possible for power cables.
1:可変電流電源
2:負荷
3:空調装置
10:電流計測装置
20:被覆表面温度計
21:温度計測機能部
22:補正値設定機能部
23:通信機能部
24:コネクタ部
30:環境温度計
31:温度計測機能部
32:補正値設定機能部
33:通信機能部
34:コネクタ部
40:バスケーブル
50:演算処理部
60:変流器
100:キャビネット
200:モールド母線
300:電源装置内蔵開閉器
400:3回路開閉器
500:モールドジスコン
600:UGS
700:手動開閉器
800:自動開閉器
900:キャビネットケース
1000:ケーブル
101:幹線
102:分電盤
103:分岐配電線
104:主開閉器
105:分岐開閉器
1: Variable current power source 2: Load 3: Air conditioner 10: Current measuring device 20: Coating surface thermometer 21: Temperature measuring function unit 22: Correction value setting function unit 23: Communication function unit 24: Connector unit 30: Environmental thermometer 31: Temperature measurement function section 32: Correction value setting function section 33: Communication function section 34: Connector section 40: Bus cable 50: Arithmetic processing section 60: Current transformer 100: Cabinet 200: Mold bus 300: Switch with built-in power supply 400: Three-circuit switch 500: Molded discon 600: UGS
700: Manual switch 800: Automatic switch 900: Cabinet case 1000: Cable 101: Main line 102: Distribution board 103: Branch distribution line 104: Main switch 105: Branch switch
Claims (5)
ケーブル近傍の環境温度値を取得する環境温度計と、
これら被覆表面温度計および環境温度計が通信するように接続される演算処理部と、
入力側の分岐前のケーブルを流れる電流を計測する変流器と、を備え、
前記演算処理部は、
入力側の分岐前のケーブルについては前記変流器による計測値を用いる手段と、
出力側の複数の分岐後のケーブルの表面温度値から環境温度値を差し引いた表面温度上昇値による多項式である予測式を環境温度値別に予め複数登録しておく登録手段と、
表面温度値および環境温度値を取得する取得手段と、
取得した環境温度値に対応する予測式を複数の予測式から選択の上で読み出す読出し手段と、
読み出した予測式に対し表面温度上昇値を代入して予測電流値を算出する算出手段と、
して機能することを特徴とする電流計測装置。 A coated surface thermometer that measures the surface temperature value of the energized cable sheath;
An environmental thermometer that acquires the environmental temperature value near the cable;
An arithmetic processing unit connected so that these coated surface thermometers and environmental thermometers communicate,
A current transformer that measures the current flowing through the cable before branching on the input side, and
The arithmetic processing unit includes:
For the cable before branching on the input side, means using the measured value by the current transformer,
A registration means for previously registering a plurality of prediction formulas for each environmental temperature value, which is a polynomial expression based on a surface temperature increase value obtained by subtracting the environmental temperature value from the surface temperature value of the cable after branching on the output side;
An acquisition means for acquiring a surface temperature value and an environmental temperature value;
Reading means for reading out a prediction formula corresponding to the acquired environmental temperature value from a plurality of prediction formulas after selection;
A calculation means for calculating a predicted current value by substituting the surface temperature rise value for the read prediction formula;
Current measuring device characterized by functioning as
出力側の複数の分岐後のケーブルでは、前記被覆表面温度計による温度に基づいて前記変流器により計測した電流値を案分することにより、予測電流値とすることを特徴とする電流計測装置。 The current measuring device according to claim 1,
In a plurality of branched cables on the output side, a current measuring device is provided with a predicted current value by apportioning the current value measured by the current transformer based on the temperature by the coated surface thermometer. .
前記被覆表面温度計は、
表面温度値を計測する温度計測機能部と、
計測した表面温度値を補正する補正値設定機能部と、
通信回線を介して通信を行う通信機能部と、
少なくとも温度計測機能部の設置面とケーブルの被覆表面と、を密着固定する固定手段と、
を備え、
表面温度値を通信回線を介して送信することを特徴とする電流計測装置。 In the current measuring device according to claim 1 or 2,
The coated surface thermometer is
A temperature measurement function unit for measuring the surface temperature value;
A correction value setting function unit for correcting the measured surface temperature value;
A communication function unit for performing communication via a communication line;
Fixing means for tightly fixing at least the installation surface of the temperature measurement function section and the covering surface of the cable;
With
A current measuring device for transmitting a surface temperature value via a communication line .
前記固定手段は、被覆表面温度計の設置面とケーブルの被覆表面と、を密着固定する熱伝導性物質と、
温度計を覆うシール層と、
シール層を覆う接着部と、
による手段であることを特徴とする電流計測装置。 The current measuring device according to claim 3,
The fixing means includes a thermally conductive substance that tightly fixes the installation surface of the coated surface thermometer and the coated surface of the cable;
A sealing layer covering the thermometer;
An adhesive covering the sealing layer;
Current measuring device comprising a means der Rukoto by.
温度計測機能部、補正値設定機能部及び通信機能部を、ケースに収納する又はパッケージにすることにより一体化した被覆表面温度計とすることを特徴とする電流計測装置。 In the current measuring device according to claim 3 or 4 ,
A current measuring device characterized in that the temperature measuring function unit, the correction value setting function unit, and the communication function unit are housed in a case or integrated into a packaged surface thermometer .
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