JP5855070B2 - Measuring apparatus and current transformer installation state determination method - Google Patents
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Description
本発明は、被測定系の電流、電圧、電力などを計測する計測装置及び電流トランスの設置状態判定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device that measures current, voltage, power, and the like of a system to be measured, and a current transformer installation state determination method.
工場や一般家庭での消費電力や消費電力量を計測する計測装置が普及している。この計測装置は、被測定系の電源線に設置され、電源線の電圧と電流を計測し、計測した電圧値と電流値を用いて消費電力や消費電力量などを計測する。一般的に、電圧の計測には分圧回路が、電流計測には電流トランス(CT:Current Transformer)が用いられる。 Measuring devices that measure power consumption and power consumption in factories and general households are widespread. This measuring device is installed on the power line of the system to be measured, measures the voltage and current of the power line, and measures the power consumption and the power consumption using the measured voltage value and current value. In general, a voltage dividing circuit is used for voltage measurement, and a current transformer (CT) is used for current measurement.
電流トランスは構造上の違いにより、「非分割型」と「分割型」に分類される。非分割型は、測定対象である電源線をコア中心に通す必要があるため、主に電源線を新設する際に用いられる。分割型は、電流トランスのコアが分割可能な構造であるため、電源線を外さずにクランプできる。このため、既に設置されている電源線についても使用できる(特許文献1)。 Current transformers are classified into "non-split type" and "split type" depending on the difference in structure. The non-divided type is mainly used when a power supply line is newly installed because it is necessary to pass the power supply line to be measured through the center of the core. Since the split type has a structure in which the core of the current transformer can be divided, it can be clamped without removing the power line. For this reason, it can be used also about the power supply line already installed (patent document 1).
分割型は、通常、コアの分割面同士を完全接触させて電源線にクランプされる。コアの分割面同士が不完全接触であると、電流トランスの比誤差、位相誤差などの特性が仕様と異なってしまい、正確に計測できないからである。また、コアに巻かれた検出コイルが断線していると、計測が不能となる。 In the split type, the split surfaces of the core are usually brought into full contact with each other and clamped to the power line. This is because if the split surfaces of the cores are incomplete contact, characteristics such as the ratio error and phase error of the current transformer differ from the specifications, and accurate measurement cannot be performed. Further, if the detection coil wound around the core is disconnected, measurement becomes impossible.
そこで、特許文献1の計測装置は、分割型電流トランスの検出コイルに、テスト電源のON−OFF動作により電圧を印加し、検出コイルに生じる誘起電圧のレベルに基づいて、電流トランスの設置不具合や検出コイルの断線を検出する。つまり、検出コイルに生じる誘起電圧レベルのみで電流トランスの設置不具合を判定する。例えば誘起電圧レベルがしきい値を超える場合には正常と判定し、超えない場合には設置不具合と判定する。
Therefore, the measuring device of
特許文献1の計測装置では、電流トランスの設置不具合を、検出コイルの出力信号レベルのみで判定するため、検出感度が低い。例えば分割面に微少くずが付着したままでクランプされるなどの設置不具合では、検出コイルの出力信号レベルが微少に変化する程度でしきい値を超えているため、結果として信号レベルは正常である。このように出力信号レベルの変化が微少であれば、比誤差を求めるためのパラメータの劣化は微少である。しかしこの設置不具合では、検出コイルの出力信号の位相の変化は大きい。つまり位相誤差を求めるためのパラメータの劣化が生じている。それにもかかわらず、電流トランスの設置不具合と判定できない。また、非分割型の場合でも、その設置した周囲状況、経年変化などにより、位相誤差を求めるためのパラメータの劣化が生じるおそれがある。
In the measurement apparatus of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電流トランスの設置不具合を高精度に検知できる計測装置と電流トランスの設置状態判定方法を提供することを目的とする。また、電流トランスの設置不具合があったとしてもその状態で校正でき、電流トランスの再設置作業を不要にできる計測装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a measuring device and a current transformer installation state determination method capable of detecting a current transformer installation failure with high accuracy. It is another object of the present invention to provide a measuring device that can be calibrated in the state even if there is a current transformer installation failure and can eliminate the need for re-installation of the current transformer.
上記目的を達成するため、本発明に係る計測装置は、電流トランス、試験電流源、検出手段、取得部、設置状態判定部を備える。電流トランスは、電源線の電流を計測するための、第1検出コイルと第2検出コイルとを有する検出コイルを備える。試験電流源は、第1検出コイルに電源線の電流と同一の周波数の試験用電流信号を供給する。検出手段は、試験用電流信号が供給されることで第1検出コイルに発生した磁束により第2検出コイルに誘起された誘導電流信号を検出する。取得部は、試験電流源からの試験用電流信号と検出手段が検出した誘導電流信号との信号レベル比と位相差を取得する。設置状態判定部は、取得部により取得した信号レベル比と位相差が設定値にあるか否かに基づいて電流トランスの設置状態を判定する。 In order to achieve the above object, a measuring apparatus according to the present invention includes a current transformer, a test current source, detection means, an acquisition unit, and an installation state determination unit. The current transformer includes a detection coil having a first detection coil and a second detection coil for measuring the current of the power supply line. The test current source supplies a test current signal having the same frequency as the current of the power supply line to the first detection coil. The detecting means detects the induced current signal induced in the second detection coil by the magnetic flux generated in the first detection coil when the test current signal is supplied. The acquisition unit acquires a signal level ratio and a phase difference between the test current signal from the test current source and the induced current signal detected by the detection means. The installation state determination unit determines the installation state of the current transformer based on whether or not the signal level ratio and the phase difference acquired by the acquisition unit are set values.
本発明によれば、設置状態判定部は、第1検出コイルに供給された試験用電流信号と、第1検出コイルに発生した磁束により第2検出コイルに誘起された誘導電流信号との信号レベル比と位相差が設定値にあるか否かに基づいて電流トランスの設置状態を判定する。よって、位相誤差のパラメータの劣化が生じるような設置不具合を検出できる。したがって、電流トランスの設置不具合を高精度に検知できる計測装置と電流トランスの設置状態判定方法を提供することができる。 According to the present invention, the installation state determination unit has a signal level between the test current signal supplied to the first detection coil and the induced current signal induced in the second detection coil by the magnetic flux generated in the first detection coil. The installation state of the current transformer is determined based on whether the ratio and the phase difference are at the set values. Therefore, it is possible to detect an installation failure that causes the phase error parameter to deteriorate. Therefore, it is possible to provide a measuring device and a current transformer installation state determination method capable of detecting a current transformer installation fault with high accuracy.
以下、本発明の実施の形態に係る計測装置及び電流トランスの設置状態判定方法について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a measuring device and a current transformer installation state determination method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る計測装置100は、図1に示すように、例えばCT(電流トランス)200を使用して負荷300の消費電力等を計測するものであり、CT200の設置不具合を検知可能で、その設置不具合によるパラメータの劣化を修正可能なものである。CT200は、負荷300に接続された電源線400に設置される。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
CT200は、図2に示すように、検出コイル210とコア220とを備える分割型CTである。
As shown in FIG. 2, the
検出コイル210は、直列接続された第1検出コイル211と第2検出コイル212の2つのコイルを備える単巻コイルである。第1検出コイル211の一端が端子Taに、その他端が端子Tbに接続されている。また、第2検出コイル212の一端が端子Tbに接続され、その他端が端子Tcに接続されている。検出コイル210には、電源線400に流れる電流によりコア220内に生じる磁束を妨げる方向に誘導電流が発生する。
The
コア220は、第1コア221と第2コア222と分割面223を備える。第1コア221と第2コア222は、フェライトなどの磁性材料で形成されている。
The
CT200は、第1コア221と第2コア222の分割面223を離間させることで、電源線400をコア220内に通すことが可能である。その後、第1コア221と第2コア222を分割面223で密着させてクランプ(留め金等で接合)する。このようにCT200が電源線400に設置される。
The CT 200 can pass the
負荷300は、図1に示すように、電源線400に接続された被測定負荷であり、例えば家電製品、工作機械などの電気製品である。
As shown in FIG. 1, the
計測装置100は、電源線400の電圧を計測するための抵抗分圧回路101と、CT200を用いて電源線400に流れる電流を計測するための電流信号測定部110と、電源線400の電圧値及び電流値や負荷300の使用電力を求める電力関連量演算部103と、CT200の変換比率、比誤差、位相誤差の情報を予め記憶する記憶部104とを備える。
The
抵抗分圧回路101は、電源線400の電圧を分圧し、低電圧の電気信号に変換してA/D変換器102に出力する。
The resistance voltage dividing
A/D変換器102は、抵抗分圧回路101から出力された電気信号の電圧をアナログからデジタル値に変換し、電力関連量演算部103に出力する。
The A / D converter 102 converts the voltage of the electrical signal output from the resistance voltage dividing
電流信号測定部110は、電源線400に流れる電流によりCT200の検出コイル210に誘起された誘導電流を測定し、測定した電流を示す電圧値をA/D変換器120に出力する。
The current
A/D変換器120は、電流信号測定部110から出力される電圧値をアナログからデジタル値に変換し、電力関連量演算部103に出力する。
The A /
電力関連量演算部103は、A/D変換器102から出力されるデジタルの電圧値に基づいて、電源線400の電圧値を求める。また、電力関連量演算部103は、A/D変換器120から出力される、検出コイル210に流れる電流を示すデジタルの電圧値に、記憶部104に記憶されたCT200の変換比率、比誤差、位相誤差の情報を乗算、加減算して電源線400の電流値を求める。また、電力関連量演算部103は、求めた電圧値及び電流値を用いて、負荷300で使用される使用電力や使用電力量を求める。また、電力関連量演算部103は、その求めた電圧値、電流値、使用電力、使用電力量などを外部機器へ送信する通信部105を制御する。
The power related
記憶部104は、CT200の変換比率、比誤差、位相誤差の情報を予め記憶している。これらの情報は、電力関連量演算部103が電圧値、電流値、電力、電力量を正確に求めるのに必要な情報である。
The
なお、変換比率は、電流値を求めるための電流換算割合を示す値であり、CT200の巻数で決定される。比誤差は、真の変流比が公称変流比に等しくないことから生じる誤差である。位相誤差は、実際に電源線に流れる電流と、計測した電流との位相ずれであり、電流トランス自体の電気的特性に起因して生じる誤差である。 The conversion ratio is a value indicating a current conversion ratio for obtaining a current value, and is determined by the number of turns of CT200. Ratio error is the error that results from the true current ratio not being equal to the nominal current ratio. The phase error is a phase shift between the current actually flowing through the power supply line and the measured current, and is an error caused by the electrical characteristics of the current transformer itself.
また、記憶部104は、後述するCT設置状態判定処理において使用する設定値(例えば、レベル比設定値Ls、位相差設定値θs)も予め記憶している。レベル比設定値Lsは、CT設置状態判定処理において取得した信号レベル比Ldが、レベル比設定値Lsを基準値としその基準値からの許容誤差±ε1内にあるかどうかを判断するための値である。位相差設定値θsは、CT設置状態判定処理において取得した位相差Pdが、位相差設定値θsを基準値としその基準値からの許容誤差±ε2内にあるかどうかを判断するための値である。
The
通信部105は、例えばコンピュータなど外部機器との通信を行うI/F(インタフェース)である。通信部105は、電力関連量演算部103により求めた測定値(電源線400の電圧値や電流値、負荷300の使用電力、使用電力量など)を外部機器に送信する。
The
表示部106は、例えば液晶ディスプレイであり、電力関連量演算部103により求めた電圧値、電流値、電力、電力量などの測定値を表示可能である。なお、液晶ディスプレイ以外のプラズマディスプレイ、有機ELディスプレイを用いてもよい。
The
電源部107は、電源線400から駆動電源電圧を生成する。電源部107からの駆動電源電圧により計測装置100が動作する。なお、電源部107として電池を用いてもよい。電池としては、例えば一次電池や二次電池の化学電池、太陽電池などの物理電池などを用いてもよい。
The
また、電源線400にはブレーカ500が配設されている。ブレーカ500は、図1に示すように、電源線400における、抵抗分圧回路101の入力端子101aとCT200との間の箇所に配設されている。
A
さらに、計測装置100は、試験用電流信号を出力する試験電流源130と、ユーザに操作されるCT設置状態判定モードスイッチ140と、CT200の設置状態を判定するCT設置状態判定部150とを備える。
Furthermore, the measuring
試験電流源130は、CT設置状態判定の際に使用される交流の定電流源である。その交流電流は、例えば、電源線400に印加されるのと同一の周波数である。試験電流源130は、CT設置状態判定部150の制御に従い、通常測定時とCT設置状態判定時とで出力のON/OFFを切り替える。試験電流源130は、通常測定時では出力をOFFにし、試験用電流信号を出力しない。また、試験電流源130は、CT設置状態判定時では出力をONにし、試験用電流信号を出力する。
The test
CT設置状態判定モードスイッチ140は、計測装置100を通常の測定動作モードとするか、CT設置状態判定動作モードとするかを指示するためにユーザが使用するスイッチである。CT設置状態判定モードスイッチ140は、例えばOFFであれば通常の測定動作をCT設置状態判定部150に指示し、ONであればCT設置状態判定動作をCT設置状態判定部150に指示する。
The CT installation state
CT設置状態判定部150は、CT設置状態判定モードスイッチ140のON/OFFに基づいて、電流信号測定部110の内部回路構成の変更制御と、試験電流源130の出力のON/OFFの切り替え制御とを行う。
Based on the ON / OFF of the CT installation state
詳しくは、CT設置状態判定部150は、CT設置状態判定モードスイッチ140がOFFであれば、電流信号測定部110を図3(a)に示す通常測定モードの接続構成とし、試験電流源130をOFFとする。また、CT設置状態判定部150は、CT設置状態判定モードスイッチ140がONであれば、電流信号測定部110を図3(b)に示すCT設置状態判定モードの接続構成とし、試験電流源130をONする。
Specifically, if the CT installation state
電流信号測定部110は、CT設置状態判定部150の制御に従い、通常測定を行う通常測定モードと、CT設置状態を判定するCT設置状態判定モードとにおいて、その内部回路構成を変更する。詳しくは、電流信号測定部110は、通常測定時では図3(a)に示す接続構成に、CT設置状態判定時では図3(b)に示す接続構成に変更する。なお、CT設置状態判定時にはユーザによりブレーカ500がOFFにされるため、CT200は非通電状態の電源線400をクランプする状態となる。
The current
電流信号測定部110は、図3に示すように、検出コイル210に誘起された誘導電流を検出するための検出用抵抗素子111を備える。
As shown in FIG. 3, the current
電流信号測定部110は、通常測定モードでは、図3(a)に示すように、第1検出コイル211と第2検出コイル212とが直列接続された検出コイル210の両端の端子Ta、端子Tcに、検出用抵抗素子111の両端を接続する。電源線400に流れる電流により検出コイル210に誘起される誘導電流が、検出用抵抗素子111により、検出コイル210に流れる電流を表す電圧に変換される。検出用抵抗素子111での検出電圧がA/D変換器120に入力される。そしてこの検出電圧がA/D変換器120によりアナログからデジタル値に変換されて電力関連量演算部103に入力される。
In the normal measurement mode, the current
電流信号測定部110は、CT設置状態判定モードでは、図3(b)に示すように、第1検出コイル211の両端の端子Ta、端子Tbに試験電流源130の両端子を接続し、第2検出コイル212の両端の端子Tb、端子Tcに検出用抵抗素子111の両端を接続する。試験電流源130は、交流の定電流である試験用電流信号Itを第1検出コイルに供給する。これにより第2検出コイル212に誘起される誘導電流が、検出用抵抗素子111により、第2検出コイル212に流れる電流を表す電圧に変換される。つまり、検出用抵抗素子111により誘導電流信号が検出される。検出用抵抗素子111での検出電圧がA/D変換器120に入力される。そしてこの検出電圧がA/D変換器120によりアナログからデジタル値に変換されてCT設置状態判定部150に入力される。
In the CT installation state determination mode, the current
CT設置状態判定部150は、試験用電流信号Itと誘導電流信号Imとの信号レベル比Ldと、試験用電流信号Itと誘導電流信号Imとの位相差Pdとを取得する取得部151を備える。信号レベル比Ldは、例えば試験用電流信号Itの最大値Tmaxと誘導電流信号Imの最大値Mmaxの比(=Mmax/Tmax)である。また、位相差Pdは、試験用電流信号Itと誘導電流信号Imの位相ずれである。なお、信号レベル比Ldについては、最大値以外にも実効値、平均値を用いて取得してもよい。平均値は、例えば正・負どちらかの半サイクルを平均化した値である。
The CT installation
CT設置状態判定部150は、取得部151により取得された信号レベル比Ldと位相差Pdとが、記憶部104に記憶された設定値(例えばレベル比設定値Ls±ε1、位相差設定値θs±ε2)にあるか否かを判定し、CT設置状態を判定する。信号レベル比Ldと位相差Pdとが設定値にあれば「CT設置良好」と判定し、設定値から外れていれば「CT設置不具合」と判定する。
The CT installation
そして、CT設置状態判定部150は、その判定結果をCT設置状態通知部170に出力する。
Then, CT installation
また、CT設置状態判定部150は、CT設置不具合と判定した場合には、取得部151により取得された信号レベル比Ldと位相差Pdとに基づいて、更新後の比誤差、位相誤差の更新値を求める。
If the CT installation
詳しくは、記憶部104に記憶済みのレベル比設定値Lsと、取得した信号レベル比LdとのずれΔLを、更新前の比誤差RE1に加えて、更新後の比誤差RE2(RE2=RE1+ΔL)を求める。ずれΔLは、比誤差のみに影響するからである。
Specifically, the difference ΔL between the level ratio set value Ls stored in the
なお、変換比率は、CT200の巻数により決定されるため、CT設置不具合等で変化しない。このため、変換比率は、ずれΔLに基づいて更新されない。つまり、変換比率は、更新前と更新後とで同一の値のままである。
In addition, since the conversion ratio is determined by the number of turns of the
また、記憶部104に記憶済みの位相差設定値θsと、取得した位相差PdとのずれΔθを、更新前の位相誤差PE1に加えて、更新後の位相誤差PE2(PE2=PE1+Δθ)を求める。
Further, the phase error PE2 (PE2 = PE1 + Δθ) after the update is obtained by adding the deviation Δθ between the phase difference set value θs stored in the
そして、CT設置状態判定部150は、前記更新値を求めると、補正値更新部160に、記憶部104に記憶された情報(CT200の比誤差、位相誤差の情報)の更新を指示する。CT設置状態判定部150は、補正値更新部160から、記憶部104の記憶情報の更新動作完了の通知を受けると、更新通知部180に更新完了を出力する。
When the CT installation
補正値更新部160は、CT設置状態判定部150がCT設置不具合と判定した場合に記憶部104の記憶情報を前記更新値に更新する。補正値更新部160は、更新完了後に、更新動作完了を電力関連量演算部103とCT設置状態判定部150とに通知する。
The correction
CT設置状態通知部170は、CT設置状態判定部150からの指示に従い、CT設置状態判定部150の判定結果を表示部106に表示させる。この判定結果表示をユーザに見せることで、ユーザに判定結果を通知する。なお、表示部106による判定結果の表示とともに音声出力するようにしてもよい。また、通知方法としては、液晶ディスプレイによる表示以外に、LED表示、セグメント表示を用いてもよいし、音声出力のみとしてもよい。
The CT installation
更新通知部180は、補正値更新部160が記憶部104の記憶情報を更新する際に、更新中や更新完了などの更新動作状態を表示部106に表示させる。この表示をユーザに見せることで、ユーザに通知する。
When the correction
記憶部104の更新完了後には、補正値更新部160は電力関連量演算部103とCT設置状態判定部150に更新完了通知する。通知を受けた電力関連量演算部103は、これ以降、変換比率と、更新後の比誤差及び位相誤差とを用いて、CT200の電圧値、電流値及び負荷300の使用電力などを求める演算処理を行う。また、通知を受けたCT設置状態判定部150は、更新通知部180に更新完了通知する。
After the update of the
次に上記の構成を有する計測装置100の動作を説明する。計測装置100の動作としては、通常測定モードと、CT設置状態判定モードとがある。以下、モード別に説明する。
Next, the operation of the measuring
<通常測定モード>
計測装置100は、ユーザによりCT設置状態判定モードスイッチ140がOFFに設定されている場合には、通常の測定動作を行う。具体的には、A/D変換器102の出力に分圧比をかけて電源線400の電圧値を求める。また、A/D変換器120の出力に変換比率をかけて電源線400の電流値を求める。この求めた電流値にから位相誤差を加減して電源線400に流れる電流の位相を求める。その位相を用いて力率を求め、電圧値と電流値と力率とを用いて使用電力(例えば有効電力)を求める。つまり、電源線400の電圧値や電流値、負荷300の使用電力、使用電力量などを計測する。その計測値が表示部106に表示される。
<Normal measurement mode>
The
<CT設置状態判定モード>
次に図4を用いて、計測装置100のCT設置状態判定動作について説明する。ユーザは、CT200を電源線400にクランプした初期設置時、半年や一年などの所定期間が経過した定期診断時などに、計測装置100のCT設置状態判定動作を行う。
<CT installation state judgment mode>
Next, the CT installation state determination operation of the
計測装置100のCT設置状態判定を開始する前に、ユーザは、図1に示すブレーカ500をOFFにする。このため、電源線400のブレーカ500以降が非通電となる。つまり、CT200内の電源線400には通電されない状態とする。なお、ブレーカ500をOFFにしても、ブレーカ500の上流に抵抗分圧回路101の入力端子101aが接続されているため、計測装置100の電源部107は駆動電源電圧を生成する。
Before starting the CT installation state determination of the measuring
そして、ユーザがCT設置状態判定モードスイッチ140をONにすることで、計測装置100のCT設置状態判定が開始する。
Then, when the user turns on the CT installation state
CT設置状態判定部150は、電流信号測定部110にCT設置状態判定モードを指示するとともに、試験電流源130のONを指示する。電流信号測定部110は、図3(b)に示すCT設置状態判定モードの接続構成に変更する。試験電流源130は、図3(b)に示す第1検出コイル211に試験用電流信号Itの供給を開始する(ステップS101)。
The CT installation
CT設置状態判定部150は、試験電流源130の出力信号(試験用電流信号It)と、A/D変換器120の出力信号(検出用抵抗素子111による誘導電流の検出により得られた誘導電流信号Im)とに基づいてCT設置状態を判定するCT設置状態処理を行う(ステップS102)。
The CT installation
CT設置状態判定処理では、CT設置状態判定部150は、A/D変換器120の出力信号が「0」であれば、第1検出コイル211または第2検出コイル212が断線しているため、「断線」と判定する。
In the CT installation state determination process, if the output signal of the A /
また、取得部151は、図3(c)に示すように、試験用電流信号Itと誘導電流信号Imの信号レベル比Ldと、試験用電流信号Itと誘導電流信号Imの位相差Pdとを取得する。CT設置状態判定部150は、この信号レベル比Ldや位相差Pdが、記憶部104に予め記憶された設定値(例えばレベル比設定値Ls、位相差設定値θs)にあれば「正常」と判定し、設定値から外れていれば「設置不具合」と判定する。
Further, as shown in FIG. 3C, the
CT設置状態判定部150は、ステップS102での判定結果をCT設置状態通知部170に出力する。CT設置状態通知部170はこの判定結果を表示部106に表示させ、ユーザに通知する(ステップS103)。
The CT installation
CT設置状態判定部150は、その判定結果が「設置不具合」のときは、補正値更新部160に、記憶部104が記憶する情報(比誤差、位相誤差)の更新を指示する。また、ステップS102で取得した、試験電流源130の出力信号(試験用電流信号It)とA/D変換器120の出力信号(誘導電流信号Im)との信号レベル比Ldと位相差Pdを、補正値更新部160に送信する(ステップS104)。
When the determination result is “installation failure”, the CT installation
補正値更新部160は記憶部104に記憶されている情報(CT200の比誤差、位相誤差の情報)を更新する(ステップS105)。
The correction
詳しくは、CT設置状態判定部150は、記憶部104に記憶済みのレベル比設定値Lsと、ステップS102で取得した試験用電流信号Itと誘導電流信号Imとの信号レベル比LdとのずれΔLを、更新前の比誤差RE1に加えて、更新後の比誤差RE2(RE2=RE1+ΔL)を求める。なお前述したように、ずれΔLは比誤差のみに影響を与えるため、変換比率は更新しない。
Specifically, the CT installation
また、CT設置状態判定部150は、記憶部104に記憶済みの位相差設定値θsと、ステップS102で取得した試験用電流信号Itと誘導電流信号Imとの位相差PdとのずれΔθを、更新前の位相誤差PE1に加えて、更新後の位相誤差PE2(PE2=PE1+Δθ)を求める。補正値更新部160は、記憶部104の記憶情報を、CT設置状態判定部150が求めた更新後の比誤差、位相誤差に更新する。
Further, the CT installation
補正値更新部160は記憶部104に記憶されている情報の更新が完了したら、電力関連量演算部103とCT設置状態判定部150に更新完了を通知する(ステップS106)。
When the update of the information stored in the
更新完了通知を受け取った電力関連量演算部103は、記憶部104から更新値(更新後の比誤差RE2、位相誤差PE2)を取得し、その後の通常測定モードでは取得した更新値を用いてCT200の電圧値、電流値及び負荷300の使用電力などを求める演算処理を行う。また、更新完了通知を受け取ったCT設置状態判定部150は、更新通知部180に更新完了を通知する。更新通知部180は、更新完了を表示部106に表示し、記憶部104の情報更新を完了したことをユーザに通知する。
Receiving the update completion notification, the power-related
以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る計測装置100によれば、CT設置状態判定部150は、取得部151により取得値(試験用電流信号Itと誘導電流信号Imとの信号レベル比Ldと位相差Pd)が設定値にあるか否かに基づいてCT200の設置状態を判定するので、CT200の比誤差を求めるためのパラメータの劣化が生じるような設置不具合の検出に加えて、CT200の位相誤差を求めるためのパラメータの劣化が生じるような設置不具合を検出することができ、検出感度を向上させることができる。したがって、CT200の設置不具合を高精度に検知できる計測装置100を提供することができる。例えば、分割型CTの場合には、コア220の分割面223に微少くずが付着したままでクランプされるなどの設置不具合も検出できる。また、非分割型CTの場合にも、その設置状態も高精度に判定することができる。
As described above, according to the measuring
また、補正値更新部160は、記憶部104に記憶した比誤差と位相誤差の情報を、取得部151が取得したCT200の信号レベル比、位相差に基づいて更新する処理を行う。よって、CT200の電源線400への設置後の状態でこのCT200のキャリブレーション(校正)を行なうことができる。また、CT200の設置不具合が生じても、キャリブレーション後の新たな情報(更新後の比誤差RE2、位相誤差PE2)を用いて電源線400の電圧値や電流値、負荷300の使用電力、使用電力量を求めることができる。つまり、CT200を較正した状態で測定できるため、ユーザはCT200の再設置作業をする必要がない。
Further, the correction
また、CT設置状態通知部170は、CT設置状態判定部150の判定結果をユーザに通知する。よって、CT200の設置状態を知ることができる。更新通知部180は、補正値更新部160が記憶部104を更新する際に更新動作状態をユーザに通知する。よって、補正値更新部160が記憶部104を更新する際に、更新中や更新完了などの更新動作状態をユーザに通知することができる。
In addition, the CT installation
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
前述した実施の形態の計測装置100では、分割型のCT200を用いているが、これに限定されない。例えば、非分割型CTを用いてもよい。
In the
また、CT設置状態判定部150において、アナログ信号の試験用電流信号Itとアナログ信号の誘導電流信号Imとの信号レベル比Ld及び位相差Pdを取得してもよい。
Further, the CT installation
前述した実施の形態のステップS102において、試験電流源130から、出力レベルや周期の異なる複数の出力信号(試験用電流信号It)を順次に出力する。CT設置状態判定部150は、それぞれの出力信号毎に、試験電流源130の出力信号(試験用電流信号It)とA/D変換器120の出力信号(誘導電流信号Im)の信号レベル比Ldと、その両出力信号の位相差Pdとを計測する。CT設置状態判定部150は、複数の信号レベル比Ld及び位相差Pdを平均化、正規化するなどの解析により、一の信号レベル比Ld及び位相差Pdを求め、この信号レベル比Ld及び位相差Pdに基づいてCT200の設置不具合を判定するようにしてもよい。この場合には、より高精度に設置不具合を検出できる。また、ステップS105において、記憶部104の更新値をより正確に求めることができる。
In step S102 of the above-described embodiment, the test
また本実施の形態では、計測装置100が表示部106を備える構成としたが、表示部106を外部機器が備える構成としてもよい。外部機器が、通信部105を用いてCT設置状態判定部150と通信する構成とすることで、液晶ディスプレイなどの表示部106を計測装置100が備えなくてよく、計測装置100を小型化することができる。さらにユーザは計測装置100から離れた場所でもCT設置状態判定ができ、使用性が向上する。
In the present embodiment, the
また、実施の形態では、電力関連量演算部103は、電源線400の電圧値や電流値、負荷300の使用電力、使用電力量の全てを取得しているが、これらのうちの少なくとも一つを取得するようにしてもよい。
In the embodiment, the power-related
また、実施の形態では、図3(a)、(b)に示すように、検出用抵抗素子111は通常測定時とCT接続判定時の両方において共通に使用しているが、通常測定時とCT接続判定時とで異なる検出用抵抗素子を用いてもよい。
In the embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
前述した実施の形態の検出コイル210は、第1検出コイル211と第2検出コイル212とが直列接続された単巻コイルとしているが、これに限定されない。例えば複巻コイルとしてもよい。
The
前述した実施の形態の計測装置100では、電圧を計測するために、図1に示すように抵抗分圧回路101を用いているが、これに限定されない。例えば電圧トランスを用いてもよい。
In the
100 計測装置、 101 抵抗分圧回路、 102 A/D変換器、 103 電力関連量演算部、 104 記憶部、 105 通信部、 106 表示部、 110 電流信号測定部、 111 検出用抵抗素子(検出手段)、 120 A/D変換器(検出手段)、 130 試験電流源、 140 CT設置状態判定モードスイッチ、 150 CT設置状態判定部(設置状態判定部)、 151 取得部、 160 補正値更新部、 170 CT設置状態通知部(設置状態通知部)、 200 CT、 210 検出コイル、 211 第1検出コイル、 212 第2検出コイル、 221、222 コア、 223 分割面、 400 電源線、 500 ブレーカ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1検出コイルに前記電源線の電流と同一の周波数の試験用電流信号を供給する試験電流源と、
試験用電流信号が供給されることで前記第1検出コイルに発生した磁束により前記第2検出コイルに誘起された誘導電流信号を検出するための検出手段と、
前記試験電流源からの試験用電流信号と前記検出手段が検出した誘導電流信号との信号レベル比と位相差を取得する取得部と、
前記取得部により取得した信号レベル比と位相差が設定値にあるか否かに基づいて電流トランスの設置状態を判定する設置状態判定部と、
を備えることを特徴とする計測装置。 A current transformer comprising a detection coil having a first detection coil and a second detection coil for measuring the current of the power line;
A test current source for supplying a test current signal having the same frequency as the current of the power supply line to the first detection coil;
Detecting means for detecting an induced current signal induced in the second detection coil by a magnetic flux generated in the first detection coil by being supplied with a test current signal;
An acquisition unit for acquiring a signal level ratio and a phase difference between a test current signal from the test current source and an induced current signal detected by the detection unit;
An installation state determination unit that determines an installation state of the current transformer based on whether the signal level ratio and the phase difference acquired by the acquisition unit are set values;
A measuring device comprising:
前記検出コイルは、前記第1検出コイルと前記第2検出コイルを前記コアに巻装した単巻コイルであり、前記電源線に流れる電流により発生する磁束変化に応じた電気信号を出力するものである、
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 The current transformer is a split type current transformer including a core having a split surface,
The detection coil is a single coil in which the first detection coil and the second detection coil are wound around the core, and outputs an electric signal corresponding to a change in magnetic flux generated by a current flowing through the power line. is there,
The measuring apparatus according to claim 1.
前記記憶部に記憶した前記情報を、前記取得部が取得した前記電流トランスの信号レベル比及び位相差に基づいて更新する処理を行う補正値更新部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測装置。 A storage unit for storing information on a ratio error and a phase error of the current transformer;
A correction value update unit that performs a process of updating the information stored in the storage unit based on a signal level ratio and a phase difference of the current transformer acquired by the acquisition unit;
Comprising
The measuring apparatus according to claim 1, wherein:
前記電力関連量演算部は、前記記憶部が記憶する前記情報が更新されると、更新後の前記情報を用いて電圧、電流、電力量、電力の少なくとも一つを取得する、
ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。 A power-related amount calculation unit that obtains at least one of voltage, current, power, and energy by using the conversion ratio, ratio error, and phase error information of the current transformer;
When the information stored in the storage unit is updated, the power-related amount calculation unit acquires at least one of voltage, current, power amount, and power using the updated information.
The measuring device according to claim 3.
前記補正値更新部が前記記憶部を更新する際に更新動作状態をユーザに通知する更新通知部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の計測装置。 An installation state notification unit for notifying the user of the determination result of the installation state determination unit;
An update notification unit that notifies the user of an update operation state when the correction value update unit updates the storage unit;
Comprising
The measuring apparatus according to claim 3 or 4, wherein
前記取得部は、前記試験電流源からの複数の試験用電流信号と、この複数の試験用電流信号毎に前記検出手段が検出した複数の誘導電流信号との複数の信号レベル比及び複数の位相差を取得し、この複数の信号レベル比と複数の位相差を解析して一の信号レベル比と位相差とを取得し、
前記設置状態判定部は、前記取得部により取得した一の信号レベル比と位相差とが設定値にあるか否かに基づいて電流トランスの設置状態を判定する、
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の計測装置。 The test current source supplies a plurality of test current signals to the first detection coil,
The acquisition unit includes a plurality of signal level ratios and a plurality of levels of a plurality of test current signals from the test current source and a plurality of induced current signals detected by the detection unit for each of the plurality of test current signals. Obtain a phase difference, analyze the multiple signal level ratios and multiple phase differences to obtain a single signal level ratio and phase difference,
The installation state determination unit determines the installation state of the current transformer based on whether the one signal level ratio and the phase difference acquired by the acquisition unit are at a set value,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein
前記電源線の非通電状態において、第1検出コイルと第2検出コイルとを有する検出コイルの前記第1検出コイルに前記電源線の電流と同一の周波数の試験用電流信号を供給する供給ステップと、
試験用電流信号が供給されることで前記第1検出コイルに発生した磁束により前記第2検出コイルに誘起された誘導電流信号を検出する検出ステップと、
前記試験用電流信号と前記誘導電流信号との信号レベル比と位相差を取得する取得ステップと、
その取得した信号レベル比と位相差が設定値にあるか否かに基づいて電流トランスの設置状態を判定する判定ステップと、
を備えることを特徴とする電流トランスの設置状態判定方法。 An installation state determination method for determining an installation state of a current transformer to a power line,
Supplying a test current signal having the same frequency as the current of the power supply line to the first detection coil of the detection coil having a first detection coil and a second detection coil in a non-energized state of the power supply line ; ,
A detection step of detecting an induced current signal induced in the second detection coil by a magnetic flux generated in the first detection coil by being supplied with a test current signal;
Obtaining a signal level ratio and phase difference between the test current signal and the induced current signal;
A determination step of determining the installation state of the current transformer based on whether or not the acquired signal level ratio and phase difference are set values;
An installation state determination method for a current transformer, comprising:
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