JP5494462B2

JP5494462B2 - 電子式電力量計

Info

Publication number: JP5494462B2
Application number: JP2010282021A
Authority: JP
Inventors: 徹青木; 誠牧; 高広小川
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: JP2012127918A

Description

本発明は、電子回路により電力を積算計量する電子式電力量計に関する。

電力量計には、電力に見合った速度で回転する円板を有した誘導形電力量計と、電子回路により電力を積算計量する電子式電力量計がある。電子式電力量計は、電子回路で計測する電流値を利用することで、電力の供給を停止や停止解除を行う送電停止停解装置を取り付けることが可能である。

送電停止停解装置は、電気料金の滞納を繰り返す需要家に対して、電力の供給を停止や停止解除を行うために取り付けられるものであり、誘導形電力量計に取り付けて需要家へ供給される電力を遠方から断続できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、需要家への電力の供給は契約電力に基づいて電気料金が設定されており、契約電力を超えた電力消費となったときは、それを検出して開閉器が開放されるようになっている。これにより、契約電力を超えた電力消費が行われることを防止している。

特開２００８−９２７２５号公報

しかし、需要家が契約電力を超えて電力消費をした場合に動作する開閉器は、契約電力以上の電力を消費したときに開放し、開放した開閉器は需要家により再投入できるようになっているので、需要家が消費電力を低減させない限りは、開閉器を再投入した場合には、開閉器は開放動作を繰り返すことになる。

開閉器の開放動作の繰り返しを防止するためには、需要家が自発的に消費電力を低減させ契約電力の範囲内での電力消費をすること、あるいは、開閉器に開放動作繰り返し防止装置を設置することが考えられる。契約電力を決める開閉器は需要家の屋内の分電盤に設けられていることが多いので、開閉器に新たな防止装置を付加することは困難である。

本発明の目的は、需要家による契約電力を超えた電力消費を抑制でき、開閉器の開放動作の繰り返しを防止できる電子式電力量計を提供することである。

請求項１の発明に係る電子式電力量計は、配線により負荷に供給された電力量を計測する電力量計測部と、前記電力量計測部と前記負荷との間を開閉する開閉器と、負荷電流が予め定めた電流設定値を越えると時限をカウントアップし、負荷電流が前記電流設定値を下回ると時限をカウントダウンし、カウントした時限が予め定めた時限設定値を超えたときは前記開閉器を開放する電流制限部とを備え、前記電流制限部は、前記開閉器を開放した後に開放時間設定値を経過したときは前記開閉器を自動投入し、前記自動投入した回数をカウントし、前記自動投入した回数のカウント値が時間制限値以内に回数制限値にならないときは前記カウント値をクリアし、前記カウント値が前記回数制限値に到達したときは自動投入を停止し、前記開閉器を開放状態に維持することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、負荷電流が予め定めた電流設定値を越えると時限をカウントアップし、電流設定値を下回ると時限をカウントダウンし、カウントした時限が予め定めた時限設定値を超えたときは開閉器を開放するので、負荷電流の増減による電線の熱的保護を図りながら、需要家の契約電力を超えた電力消費の抑制を図ることができる。また、開閉器を開放した後に開放時間設定値を経過したときは開閉器を自動投入するので、需要家による手動投入の必要がなく熱的保護を図りながら、開閉器を投入できる。そして、自動投入した回数をカウントし、カウント値が回数制限値に到達したときは自動投入を停止し開閉器を開放状態に維持するので、開閉器の開閉動作の繰り返しを防止できる。また、自動投入した回数のカウント値が時間制限値以内に回数制限値にならないときはカウント値をクリアするので、時間制限値の範囲内でのある程度の開閉器の自動投入を許容しつつ、開閉器が開放のまま停止することを防止できる。

本発明の実施の形態に係る電子式電力量計の構成図。本発明の実施の形態における電流制限部で監視される負荷電流の変化と時限のカウントとの関係を示すグラフ。本発明の実施の形態における電流制限部での自動投入及び自動投入禁止の動作の説明図。本発明の実施の形態における電流制限部での自動投入の回数のカウント値をクリアする場合の動作の説明図。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る電子式電力量計の構成図である。電子式電力量計１１は、配線から需要家の負荷１２に電力を供給する電線１３に設けられる。需要家の負荷１２に電力を供給する電線１３には、電圧計１４及び電流計１５が設けられ、電圧計１４で検出された電線１３の電圧Ｖ及び電流計１５で検出された電線１３を流れる負荷電流Ｉは電力量計測部１６に入力される。電力量計測部１６は、電線１３の電圧Ｖ及び負荷電流Ｉに基づき配線から負荷１２に供給される電力を計算し、さらにその積算値が計算されて表示部１７に表示される。

一方、負荷１２に電力を供給する電線１３には電流制限部１８及び開閉器１９が設けられている。電流制限部１８は電流計１５で検出された電流Ｉを入力し、電線１３の電流Ｉが予め定めた電流設定値Ｉｒを超過したか否かを監視する。そして、負荷電流Ｉが予め定めた電流設定値Ｉｒを超過したときは、負荷電流Ｉが電流設定値Ｉｒを超過した時限を考慮して開閉器１９を開放する。

電流制限部１８の電流設定値Ｉｒは契約電力に基づいて定められる。例えば、契約電力がＩｋ［Ａ］であるときは、大きさの異なる３つの電流設定値Ｉｒ１、Ｉｒ２、Ｉｒ３が設定される。

第１電流設定値Ｉｒ１（＝Ｉｋ＋ΔＩｋ１）［Ａ］
第２電流設定値Ｉｒ２（＝Ｉｋ＋ΔＩｋ２）［Ａ］
第３電流設定値Ｉｒ３（＝Ｉｋ＋ΔＩｋ３）［Ａ］
ただし、ΔＩｋ１＜ΔＩｋ２＜ΔＩｋ３
また、３つの電流設定値Ｉｒ１、Ｉｒ２、Ｉｒ３に対応して、大きさの異なる３つの時限設定値Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３が設定される。

第１時限設定値Ｔｒ１［ｓ］
第２時限設定値Ｔｒ２［ｓ］
第３時限設定値Ｔｒ３［ｓ］
ただし、Ｔｒ１＞Ｔｒ２＞Ｔｒ３
第１時限設定値Ｔｒ１は、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を超過し第２電流設定値Ｉｒ２を下回る状態のときの時限設定値である。第２時限設定値Ｔｒ２［ｓ］は、負荷電流Ｉが第２電流設定値Ｉｒ２を超過し第３電流設定値Ｉｒ３を下回る状態のときの時限設定値である。第３時限設定値Ｔｒ３［ｓ］は負荷電流Ｉが第３電流設定値Ｉｒ３を超過した状態のときの時限設定値である。これら時限設定値Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３は、電線１３の熱的保護を考慮して、負荷電流Ｉが大きくなればなるほど時限設定値が短くなるように設定され、短時間で開閉器１９が開放する。

図２は、電流制限部１８で監視される負荷電流Ｉの変化と時限のカウントとの関係を示すグラフである。図２において、いま、時点ｔ１で、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を超過したとすると、電流制限部１８はカウント値が零から時限のカウントアップを開始する。そして、時限のカウント値が第１時限設定値Ｔｒ１になる以前の時点ｔ２で、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を下回ると、電流制限部１８は時限のカウントアップを停止し、そのときのカウント値から逆に時限のカウントダウンを開始する。これにより、時限のカウント値は減少していく。

次に、時点ｔ３で、再度、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を超過すると、電流制限部１８はカウントダウンを停止し、そのときのカウント値からカウントアップを開始する。そして、時点ｔ４で時限のカウント値が第１時限設定値Ｔｒ１となると、電流制限部１８は開閉器１９を開放する。

このように、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を超過した状態で、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を下回ったときは、その履歴を時限のカウント値で記憶する。負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を超過しても、負荷電流Ｉが第１電流設定値Ｉｒ１を下回ったときは、電線１３の発熱は緩和されるので、時限のカウント値をカウントダウンし、開閉器１９の開放までの時限を長くするようにしている。

次に、電流制限部１８は、開閉器１９を開放した後に予め定めた開放時間設定値Ｔｒｏを経過したときは開閉器１９を自動投入するようにしてもよい。これは、一過的に契約電力を超える場合があり、その場合に、需要家への契約電力の範囲内での電力供給を再開できるようにするためである。開放時間設定値Ｔｒｏの大きさは電線１３の熱的保護を考慮して決められる。また、電流制限部１８は自動投入した回数をカウントし、自動投入回数のカウント値が回数制限値（例えばｎ回）を超えたときは自動投入を停止するようにしてもよい。

図３は電流制限部１８での自動投入及び自動投入停止の動作の説明図である。図３に示すように、時点ｔ１で電流制限部１８により開閉器１９が開放されたとする。電流制限部１８は、時点ｔ１で開閉器１９が開放された後、予め定めた開放時間設定値Ｔｒｏが経過した時点ｔ２で開閉器１９を自動投入する。この場合、電流制限部１８は自動投入された回数（１回）を記憶する。そして、開閉器１９が閉じて時間幅Ｔ１の経過後の時点ｔ３で、再度、開閉器１９が開放されたとすると、電流制限部１８は、時点ｔ３から予め定めた開放時間設定値Ｔｒｏが経過した時点ｔ４で開閉器１９を自動投入する。この場合、電流制限部１８は自動投入された回数（２回）を記憶する。

そして、開閉器１９が閉じて時間幅Ｔ２経過後の時点ｔ５で、再々度、開閉器１９が開放されたとすると、以下同様に、電流制限部１８は、開閉器１９が開放されてから予め定めた開放時間設定値Ｔｒｏが経過した時点で開閉器１９を自動投入し、開閉器１９の自動投入の度に自動投入された回数を記憶していく。そして、開閉器１９の自動投入された回数が回数制限値（例えばｎ回）に到達したときは、電流制限部１８は自動投入を停止する。これにより、契約電力を超える場合の開閉器１９の開閉動作の繰り返しを防止できる。

また、電流制限部１８は、自動投入した回数のカウント値が予め定めた時間制限値ＴＬ以内に回数制限値（例えばｎ回）にならないときは、カウント値をクリアするようにしてもよい。図４は電流制限部１８での自動投入の回数のカウント値をクリアする場合の動作の説明図である。

図４に示すように、予め定めた時間制限値ＴＬの範囲内で、自動投入した回数のカウント値が回数制限値（例えばｎ回）にならないときは、自動投入の回数のカウント値をクリアし、それ以降は自動投入した回数を１回からカウントする。これにより、時間制限値ＴＬの範囲内でのある程度の開閉器１９の自動投入を許容しつつ、開閉器が開放のまま停止することを防止できる。なお、予め定めた時間制限値ＴＬの範囲内で、自動投入した回数のカウント値が回数制限値（例えばｎ回）になったときは、電流制限部１８は自動投入を停止する。

ここで、電流制限部１８により自動投入が停止されると、電流制限部１８での動作では開閉器１９の投入はできないので、作業員が現地に赴いて電子式電力量計１１の開閉器１９を手動で投入する。また、電子式電力量計１１に通信ユニットを設け、通信ユニットを介して遠隔から開閉器１９の投入を行えるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の実施形態によれば、電子式電力量計１１に電流制御部１８及び開閉器１９を設け、契約電流を超えた電力消費が行われているときは開閉器１９を開くので、負荷電流の増大による電線の熱的保護を図りながら、需要家の契約電力を超えた電力消費の抑制を図ることができる。また、電流制御部１８に自動投入機能を持たせた場合には、開閉器を自動投入することができ、さらに、自動投入の回数が回数制限値に到達したときは自動投入を停止するので、契約電力を超えた電力消費を頻繁に行う需要家に対しては電力の供給を停止できる。また、自動投入した回数のカウント値が時間制限値以内に回数制限値にならないときはカウント値をクリアするので、時間制限値の範囲内でのある程度の開閉器の自動投入を許容しつつ、開閉器が開放のまま停止することを防止できる。

１１…電子式電力量計、１２…負荷、１３…電線、１４…電圧計、１５…電流計、１６…電力量計測部、１７…表示部、１８…電流制限部、１９…開閉器

Claims

配線により負荷に供給された電力量を計測する電力量計測部と、
前記電力量計測部と前記負荷との間を開閉する開閉器と、
負荷電流が予め定めた電流設定値を超過すると時限をカウントアップし、負荷電流が前記電流設定値を下回ると時限をカウントダウンし、カウントした時限が予め定めた時限設定値を超えたときは前記開閉器を開放する電流制限部とを備え、
前記電流制限部は、前記開閉器を開放した後に開放時間設定値を経過したときは前記開閉器を自動投入し、前記自動投入した回数をカウントし、前記自動投入した回数のカウント値が時間制限値以内に回数制限値にならないときは前記カウント値をクリアし、前記カウント値が前記回数制限値に到達したときは自動投入を停止し、前記開閉器を開放状態に維持することを特徴とする電子式電力量計。