JPH05180874A - 計測レンジ自動切換装置 - Google Patents

計測レンジ自動切換装置

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JPH05180874A
JPH05180874A JP4020604A JP2060492A JPH05180874A JP H05180874 A JPH05180874 A JP H05180874A JP 4020604 A JP4020604 A JP 4020604A JP 2060492 A JP2060492 A JP 2060492A JP H05180874 A JPH05180874 A JP H05180874A
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voltage
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JP4020604A
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Atsushi Yamamura
篤志 山村
Isao Suzuki
鈴木  勲
Toshiaki Tominaga
利明 富永
Katsumi Sakai
克己 酒井
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Toho Gas Co Ltd
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Toho Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3相交流回路の実際の電圧及び電流を各相同
時に高速で計測する過程で、故障等により実際の電圧ま
たは電流が異常値を示したとき、その異常値に対応した
計測レンジに自動的に切換え、その異常値を正確に計測
できるようにして3相交流回路に故障が発生したときの
原因を確実に究明できるようにする。 【構成】 中央処理装置(CPU)6により3相交流回
路の各相の実際の電圧及び電流が高速計測される過程
で、3相交流回路に故障が発生し、電圧及び電流が異常
に変化すると、ポテンシャルトランス(PT)またはカ
レントトランス(CT)から出力される電圧信号または
電流信号が異常値を示すため、その信号が予め設定され
たレンジ切換判定値を越えることから、中央処理装置
(CPU)6は高速入力回路HSIに設けられた計測レ
ンジ切換回路を制御してレンジを切換え、継続して各相
の実際の電圧及び電流の計測を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3相交流回路の各相の
ポテンシャルトランス(PT)、カレントトランス(C
T)からの信号に基づいて実際の電圧及び電流を高速で
各相同時に演算する過程で、上記信号が予め設定された
レンジ切換判定値を越えた場合に自動的に適切な計測レ
ンジに切り換えて計測を継続できるようにした計測レン
ジ自動切換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3相交流回路のR,S,T相のい
づれか1相に設けられたポテンシャルトランス(PT)
とカレントトランス(CT)の2次側に信号変換器を接
続し、ポテンシャルトランス(PT)及び前記カレント
トランス(CT)それぞれから出力された電圧信号及び
電流信号を、その信号変換器により変換したあとの信号
に基づいて実際の電圧及び電流を演算し、計測するもの
がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の3相交流計
測装置は、ポテンシャルトランス(PT)とカレントト
ランス(CT)の2次側に信号変換器が接続されてお
り、その信号変換器の持つ信号変換速度分だけ、ポテン
シャルトランス(PT)とカレントトランス(CT)の
2次側から出力される信号が演算部に入力されるときの
タイムラグが生じるとともに波形歪が発生し、忠実に原
波形を再生できないため、実際の電圧及び電流を高速で
演算することに限界があり、更に、3相交流回路に故障
が発生して例えば電流が過大(例えば通常電流の500
パ−セント)になった場合に信号変換器の出力信号がサ
チレ−ションし、その電流に対応した信号を出力しなく
なるため、実際の電流の演算が出来ないという問題があ
る。また、上記のような状況を想定して例えば通常電流
の500パ−セントまで測定できるように予め計測レン
ジを広げておいた場合には、通常電流計測域での分解能
が極めて低くなり通常電流の正確な計測が困難であると
いう問題がある。
【0004】そこで本発明では、3相交流回路の各相の
ポテンシャルトランス(PT)、カレントトランス(C
T)からの信号に基づいて実際の電圧及び電流を高速で
各相同時に演算する過程で、上記信号が予め設定された
レンジ切換判定値を越えた場合に自動的に適切な計測レ
ンジに切り換えて計測を継続できるようにし、高圧受電
設備などにおける故障状況を正確に究明できるようにす
ることを解決すべき技術的課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、計測レンジ自動切換装置を、3相交流回路
の各相に設けられ、各相の電圧に対応した電圧信号を出
力させるポテンシャルトランス(PT)と、3相交流回
路の各相に設けられ、各相の電流に対応した電流信号を
出力させるカレントトランス(CT)と、前記ポテンシ
ャルトランス(PT)及び前記カレントトランス(C
T)それぞれから出力された各相の電圧信号及び電流信
号を直接的に入力する入力手段と、その入力手段により
入力された各相の電圧信号及び電流信号が、予め設定さ
れたレンジ切換判定値を越えた場合に前記入力手段に設
けた入力レンジ切換回路をその電圧信号または電流信号
に対応した計測レンジに切り換えるレンジ切換制御手段
とを備えた構成にすることである。
【0006】
【作用】上記構成の計測レンジ自動切換装置によれば、
各相の電圧信号及び電流信号に基づき3相交流回路の各
相の実際の電圧、電流を各相同時に高速演算する過程
で、ポテンシャルトランス(PT)及びカレントトラン
ス(CT)それぞれから出力された各相の電圧信号及び
電流信号が直接的に入力手段に入力されると、レンジ切
換制御手段は、上記電圧信号、電流信号が予め設定され
たレンジ切換判定値を越えた場合に、入力手段に設けら
れた入力レンジ切換回路を、上記信号の大きさに適応す
る計測レンジに切り換える制御をする。
【0007】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図1は位相値高速計測装置1の全体的な構
成を示したブロック図であり、図2はその部分詳細図で
ある。図1において、3相交流回路のR,S,T各相に
設けられたそれぞれのポテンシャルトランス(PT)か
らは、3相R,S,T相それぞれの電圧に対応した電圧
信号が出力される。また、3相交流回路のR,S,T各
相に設けられたそれぞれのカレントトランス(CT)か
らは、3相R,S,T相それぞれの電流に対応した電流
信号が出力される。上記それぞれのポテンシャルトラン
ス(PT)はインタ−フェ−ス(I/F)2に接続され
ており、それぞれのポテンシャルトランス(PT)から
出力された電圧信号はインタ−フェ−ス(I/F)2に
入力される。また、上記それぞれのカレントトランス
(CT)はインタ−フェ−ス(I/F)3に接続されて
おり、それぞれのカレントトランス(CT)から出力さ
れた電流信号はインタ−フェ−ス(I/F)3に入力さ
れる。
【0008】インタ−フェ−ス(I/F)2にはA/D
コンバ−タ4が接続されており、インタ−フェ−ス(I
/F)3にはA/Dコンバ−タ5が接続されていて、A
/Dコンバ−タ4はインタ−フェ−ス(I/F)2から
出力された信号をディジタル信号に変換して出力すると
ともに、A/Dコンバ−タ5はインタ−フェ−ス(I/
F)3から出力された信号をディジタル信号に変換して
出力する。そしてA/Dコンバ−タ4とA/Dコンバ−
タ5は、バスラインBLを介して中央処理装置(CP
U)6に接続されており、上記の両ディジタル信号が中
央処理装置(CPU)6に出力される。また、中央処理
装置(CPU)6にはバスラインBLを介してROM7
とSRAM8とが接続されている。尚、ROM7には、
3相交流電圧、電流高速計測のための演算及び計測レン
ジ自動切換制御のプログラムが格納されている。更に、
中央処理装置(CPU)6にはバスラインBLを介して
年、月、日のカレンダ−デ−タと時刻デ−タとを出力す
る時計機能を備えた時計デ−タ出力部9が接続されてお
りディジタル信号に変換された前記電圧信号、及び電流
信号が上記SRAM8に記憶されるとき、時計デ−タ出
力部9からの時刻デ−タも記憶される。
【0009】尚、シリアルポ−ト10は外部のホストコ
ンピュ−タに対するシリアルインタ−フェ−スであり、
RS232Cコネクタが接続される。また、シリアルポ
−ト11は外部のパ−ソナルコンピュ−タに対するシリ
アルインタ−フェ−スであり、RS232Cコネクタが
接続される。その他、外部のパ−ソナルコンピュ−タ等
との接続に用いられるシリアルインタ−フェ−スとして
RS422コネクタが接続されるシリアルポ−ト12が
設けられている。また、インタ−フェ−ス13には、外
部の温度センサ、圧力センサ等からのアナログ信号が入
力される。インタ−フェ−ス14には、外部の過電流リ
レ−及び過電圧リレ−等が作動したときのそれぞれのリ
レ−からのドライ接点信号が入力される。更に、インタ
−フェ−ス15は、異常検出信号を出力するもので、そ
の信号はオ−プンコレクタ−等の無接点信号で出力され
る。
【0010】前記中央処理装置(CPU)6は、ディジ
タル化された前記電圧信号及び電流信号が前記時刻デ−
タとともに前記SRAM8に記憶されると、3相交流回
路のR,S,T各相の実際の電圧、電流を各相同時に高
速演算する。そして演算したR,S,T各相の実際の電
圧、電流対応デ−タを順次SRAM8に記憶する。
【0011】中央処理装置(CPU)6により3相交流
回路のR,S,T各相の実際の電圧、電流が各相同時に
高速演算され、順次SRAM8に記憶されていく過程
で、例えば故障等により、ある相の電流が通常計測時の
500パ−セント程度になり、その相に設けられたカレ
ントトランス(CT)からの電流信号が予め設定された
レンジ切換判定値を越えた場合に、中央処理装置(CP
U)6は後述のレンジ切換回路を切り換えて計測レンジ
を上げる制御をする。
【0012】図2は図1における高速入力部HSIの詳
細ブロック図である。図2に示すように、R相に設けら
れたポテンシャルトランス(PT)は、端子TB1のT
1とT2に接続され、S相に設けられたポテンシャルト
ランス(PT)は、端子TB1のT3とT4に接続さ
れ、T相に設けられたポテンシャルトランス(PT)
は、端子TB1のT5とT6に接続されている。また、
R相に設けられたカレントトランス(CT)は、端子T
B2のT1とT2に接続され、S相に設けられたカレン
トトランス(CT)は、端子TB2のT3とT4に接続
され、T相に設けられたカレントトランス(CT)は、
端子TB2のT5とT6に接続されている。3相交流回
路のR,S,T各相に設けられたそれぞれのポテンシャ
ルトランス(PT)から出力された電圧信号は、アイソ
レ−ションアンプAMP1〜AMP3を介して入力アン
プIM1〜IM3に入力され、所定の増幅度で増幅され
たあと、前記A/Dコンバ−タ4でディジタル信号に変
換され、前記バスラインBLに出力される。また、3相
交流回路のR,S,T各相に設けられたそれぞれのカレ
ントトランス(CT)から出力された電流信号は、アイ
ソレ−ションアンプAMP4〜AMP6を介して入力ア
ンプIM4〜IM6に入力され、所定の増幅度で増幅さ
れたあと、前記A/Dコンバ−タ5でディジタル信号に
変換され、前記バスラインBLに出力される。尚、クロ
ックCKは前記電圧信号及び電流信号を入力するときの
入力タイミングを取るもので、例えば250マイクロ秒
間隔でクロック信号を出力する。入力アンプIM4〜I
M6にはアナログスイッチAS1〜AS3が接続されて
おり、それぞれのアナログスイッチAS1〜AS3に
は、入力アンプIM4〜IM6のゲインを切換えるため
の可変抵抗器r2,r3が接続されている。可変抵抗器
r2は通常計測時に選択されるものであるのに対して、
可変抵抗器r3はカレントトランス(CT)からの電流
信号が予め設定されたレンジ切換判定値を越えた場合に
選択される。そしてそれぞれのアナログスイッチAS1
〜AS3に対する切換指令は中央処理装置(CPU)6
により行われる。尚、図2の例では電流信号入力回路に
上記計測レンジ切換回路が接続されているが、電圧信号
入力回路にも上記同様の計測レンジ切換回路を設けるこ
とができる。また、上記可変抵抗器r2,r3に限ら
ず、可変抵抗器を増やせばきめ細かなレンジ切換ができ
る。
【0013】図3は、中央処理装置(CPU)6による
計測レンジ切換制御を示したフロ−チャ−トである。ス
テップS1において、3相交流回路のR,S,T各相の
電圧、電流を3相同時に高速計測する過程での計測レン
ジ切換制御モジュ−ルを開始する。ステップS2におい
て、3相交流回路のR,S,T各相に設けられたそれぞ
れのポテンシャルトランス(PT)からの電圧信号とカ
レントトランス(CT)からの電流信号とを入力し、順
次SRAM8(図中Xとして示している)に記憶する。
ステップS3において、SRAM8に記憶された上記電
圧信号、電流信号それぞれを予め設定した電圧計測のレ
ンジ切換判定値、及び電流計測のレンジ切換判定値と比
較する。その比較の結果、SRAM8に記憶された上記
電圧信号、電流信号それぞれが上記電圧計測のレンジ切
換判定値、及び電流計測のレンジ切換判定値を越えてい
ない場合には計測レンジを切換える必要がないため、ス
テップS6に直接移行する一方、例えば上記電流信号が
レンジ切換判定値を越えている場合には電流の計測レン
ジを切換える必要があるため、ステップS4において、
アナログスイッチAS1〜AS3に対してレンジ切換信
号を出力する。その結果、ステップS5に示すようにア
ナログスイッチAS1〜AS3が適切な計測レンジに切
り換えられ、入力アンプIM4〜IM6のゲインが変化
される。
【0014】ステップS6において、レンジ切換状態に
応じて入力された電圧信号、電流信号デ−タそれぞれの
構成ビットの先頭に重み判定用ビットデ−タを付加す
る。そしてステップS7において、上記デ−タをSRA
M8の保存エリアに書き込むことにより、S8において
このモジュ−ルを終了する。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各相の電
圧信号及び電流信号に基づき3相交流回路の各相の実際
の電圧、電流を各相同時に高速演算する過程で、ポテン
シャルトランス(PT)及びカレントトランス(CT)
それぞれから出力された各相の電圧信号及び電流信号が
直接的に入力手段に入力されると、レンジ切換制御手段
は、上記電圧信号、電流信号が予め設定されたレンジ切
換判定値を越えた場合に入力手段に設けられた入力レン
ジ切換回路を自動的に上記電圧信号、電流信号の大きさ
に適応する計測レンジに切り換え制御するため、3相交
流の高速計測が継続可能になって、高圧受電設備などに
おける故障状況を正確に究明することができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体的な構成を示したブロ
ック図である。
【図2】図1の部分詳細図である。
【図3】計測レンジの自動切換制御フロ−チャ−ト図で
ある。
【符号の説明】
1 3相交流高速計測装置 2 インタ−フェ−ス 3 インタ−フェ−ス 4 A/Dコンバ−タ 5 A/Dコンバ−タ 6 中央処理装置 7 ROM 8 SRAM PT ポテンシャルトランス CT カレントトランス IM4 入力アンプ IM5 入力アンプ IM6 入力アンプ AS1 アナログスイッチ AS2 アナログスイッチ AS3 アナログスイッチ r2 可変抵抗器 r3 可変抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 克己 愛知県春日井市御幸町二丁目7番地3 ダ イト−エムイ−株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3相交流回路の各相に設けられ、各相の
    電圧に対応した電圧信号を出力させるポテンシャルトラ
    ンス(PT)と、3相交流回路の各相に設けられ、各相
    の電流に対応した電流信号を出力させるカレントトラン
    ス(CT)と、前記ポテンシャルトランス(PT)及び
    前記カレントトランス(CT)それぞれから出力された
    各相の電圧信号及び電流信号を直接的に入力する入力手
    段と、その入力手段により入力された各相の電圧信号及
    び電流信号が、予め設定されたレンジ切換判定値を越え
    た場合に前記入力手段に設けた入力レンジ切換回路をそ
    の電圧信号または電流信号に対応した計測レンジに切り
    換えるレンジ切換制御手段とを備えたことを特徴とする
    計測レンジ自動装置。
JP4020604A 1992-01-08 1992-01-08 計測レンジ自動切換装置 Expired - Lifetime JPH0711540B2 (ja)

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JPH0711540B2 JPH0711540B2 (ja) 1995-02-08

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