JPH06261470A - 電源監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】変圧器の定格容量に対する使用率を表示し、こ
れに応じて適正な容量の変圧器に交換し、配電系統の省
電力化、長寿命化を図る電源監視制御装置を提供する。 【構成】電源監視制御ユニット１０は、配電系統の電
圧、電流の情報を入力する入力部と、これに接続されて
アナログ信号の実効値変換とディジタル変換を行うアナ
ログインタフェース回路２４と、アナログインターフェ
ース回路に接続された中央演算処理装置２８と、この中
央演算処理装置に接続されて表示すべき情報を選択する
操作部と、中央演算処理装置に接続されて操作部により
選択された情報を表示する表示部１７と、中央演算処理
装置に接続されて電圧、電流の情報に基づく配電系統の
情報を遠隔の中央監視制御装置に伝送する伝送インタフ
ェース部１６を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器，遮断器などの
配電機器をはじめ、変成器，積算電力計等のトランスデ
ューサ，計装機器や電磁開閉器など広範囲にわたる各種
配電機器の個々の監視制御情報をネットワークした配電
機器監視制御システムを容易に構成し得る配電機器監視
制御装置に係り、特に二次変電所（以下サブ変電所と称
す）の電源監視制御用に好適な電源監視制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の制御装置を用いたシステムは一
般に、配電機器に対応した固有の監視制御を行なう複数
の端末制御装置と、それらを集中監視する中央監視制御
装置及び相互を接続する伝送線等から構成されるのが一
般的である。

【０００３】このような一般的なものにおいて受配電シ
ステムへの適用に際しては、複数の端末制御装置を階層
的に制御する必要があり配電システムとして複雑な制御
が必要であった。

【０００４】この種の装置として例えば特開平１−２７
４６３０号に示された配電機器監視制御装置の例等があ
る。本例においては、制御指令を受けて対応した制御を
行なう多数の端末制御装置と、これらを統括的に監視
し、制御指令を出す制御指令装置及び信号伝送線からな
るシステムが示されている。

【０００５】また、従来の配電機器監視制御装置では電
圧，電流の計測方式として平均値計測またはピーク値計
測が一般的であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の配
電機器監視制御装置では、以下のような問題点があっ
た。（１）電圧，電流の計測方式が平均値計測のものに
おいてはインバータ等の電子装置より生ずる波形歪によ
り計測精度が不正確となる場合がある。

【０００７】（２）端末制御装置と中央監視制御装置間
の伝送プロトコルが専用のものであり、パーソナルコン
ピュータ等のユーザの既存の資産を活用することが困難
であり、専用の中央監視制御装置が必要であった。

【０００８】（３）監視情報の選択，表示機能を有する
ものにあっては、所望の情報を読み出すためのキー操作
が複雑であった。

【０００９】（４）伝送信号を電源線に重畳して伝送す
るため電圧の低下をきたさないよう断面積の大きい（例
えば１．２ｍｍ²）電線が必要でありまた伝送距離も５
００ｍ程度に限定され、かつ布線工事が面倒であった。
また専用の伝送用電源が必要であった。

【００１０】（５）接続試験や、動作点検時においてネ
ットワーク内の任意の部位に中央監視制御装置を接続す
ることができず据付後の立上げに長時間を要し、また、
保守が容易でない。

【００１１】（６）零相電流と回路電流，電流の照合は
端末装置単独ではできなかった。

【００１２】（７）端末制御装置の入替が必要な場合、
伝送線等の配線を外す必要があり、一時的にシステムの
伝送機能が失なわれた。

【００１３】（８）変圧器の定格容量に体する使用率を
計測する機能がなく省電力化が不完全であった。

【００１４】本発明の目的は、変圧器の定格容量に対す
る使用率を表示して、これに応じて適正な容量の変圧器
に交換することにより配電系統の省電力化および長寿命
化を図ることができる電源監視制御装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、電源監視制御装置を、配電系統の電圧、電流
の情報を入力する入力部と、この入力部に接続されてア
ナログ信号の実効値変換とディジタル変換を行うアナロ
グインタフェース回路と、このアナログインターフェー
ス回路に接続された中央演算処理装置と、この中央演算
処理装置に接続されて表示すべき情報を選択する操作部
と、中央演算処理装置に接続されて操作部により選択さ
れた情報を表示する表示部と、中央演算処理装置に接続
されて電圧、電流の情報に基づく配電系統の情報を遠隔
の中央監視制御装置に伝送する伝送インタフェース部を
有することを特徴とする。

【００１６】

【作用】入力部は配電系統の電圧、電流の情報を取り入
れる。アナログインタフェース回路はこの入力部に接続
されてアナログ信号の実効値変換とディジタル変換を行
う。中央演算処理装置はこの電源監視制御装置の統括的
な制御と電力の算出等の電圧電流の情報に基づく演算を
行う。操作部はこの中央演算処理装置により処理される
情報のうち表示すべき情報を選択する。表示部は操作部
により選択された情報を表示する。伝送インタフェース
部は中央演算処理装置から出力された電圧、電流の情報
に基づく配電系統の情報を遠隔の中央監視制御装置に伝
送する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６９によ
り説明する。

【００１８】本発明の一実施例に係る配電機器を含む電
源監視制御装置は、以下に述べるような構成を備えたも
のである。 （１）電圧，電流などの計測方式を実効値計測とし、計
測精度を向上すべく回路を用いた。 （２）中央監視制御装置との間の伝送プロトコルとして
ＪＩＳ（Ｘ５００２）で規格化された基本形伝送制御手
順（以下ベーシック手順と称す）を用いていること。 （３）監視情報の選択用に、情報項目に対応したキー入
力により当該情報が表示されること。また同一キーの繰
返し入力により、情報項目の細部がサイクリックに表示
されること。またモード切替により上記個々のキーが別
の定義として使用可能であること。 （４）伝送線としてＥＩＡ（アメリカ電子工業会）で規
格化されたＲＳ−４８５伝送方式を採用することにより
公称断面積の小さい（０．２ｍｍ²以上）ツイストペア
ケーブルが使用できること。専用の伝送用電源を個別に
必要としないこと。 （５）ネットワーク内の任意の部位で中央監視制御装置
の接続が可能であること。 （６）零相電流と電圧、電流の照合が、同一端末制御装
置内で可能であること。 （７）端子部が着脱自在であること。 （８）使用率を計測可能であること。 本実施例において、電源監視制御装置は、計測情報を実
効値で計測するとともに、標準的な伝送プロトコルでも
ってパーソナルコンピュータ等で構成された中央監視制
御装置に、該当情報を伝送する。

【００１９】伝送線として断面積の小さなツイストペア
ケーブルによりデータは伝送されるとともに、伝送距離
の拡大がなされる。

【００２０】上記監視制御情報の選択には、情報項目に
対応したキー入力が用いられ、当該キーの繰り返し押下
により更に細部の情報がサイクリックに表示される。

【００２１】モード切替により上記キーは別の機能キー
として作用する。電源監視制御装置内の複数の情報は複
合的に演算され、情報の組合せによる新たな情報生成を
行なう。

【００２２】図１により本発明の一実施例のシステムを
説明する。図１の（ａ）は監視装置を用いない従来のシ
ステムで、受配電盤１´を構成する変圧器２，零相変流
器（以下ＺＣＴと称す）４に接続されたメータ３，変成
器（以下ＰＴと称す）５に接続された保護リレー６や変
流器（以下ＣＴと称す）７に接続された積算電力計８
´，配線用遮断器９´等はデータの伝送機能がなく、個
々の監視制御情報を個々に表示しており、全体を統括し
て監視制御する装置は有していなかった。そのため、こ
の受配電盤の点検は定期的に据付け場所まで出かけてい
って行う必要があった。

【００２３】図１の（ｂ）は、本実施例によるシステム
である。本実施例では、８は使用した電力量をパルスに
より出力することができるパルス積算電力量計であり，
配線用遮断器９は内部状態を示す接点信号１１を出力で
きるものであり、それぞれデータの伝送機能を有してそ
れらのデータを電源監視制御ユニット１０に出力す
る。。変圧器２はその油温度，周囲温度等がセンサ（以
下測温抵抗体と称す）１４により測定され、これらの温
度データは信号線を介して電源監視制御ユニット１０に
出力される。ＺＣＴ４、ＰＴ５、ＣＴ７はそれぞれ変圧
器２の２次側の回路の漏電電流、電圧、電流を検出し、
それぞれ信号線を介して電源監視制御ユニット１０に出
力する。

【００２４】電源監視制御ユニット１０はＺＣＴ４，Ｐ
Ｔ５，ＣＴ７のアナログ信号情報や、配線用遮断器９の
内部状態を示す接点信号１１、さらに積算電力計８のパ
ルス信号などのディジタル信号、さらに測温抵抗体１４
などのアナログ信号を統括的に監視制御して、受配電盤
１内の情報を表示するとともに遠隔の親局１２へ伝送線
１３を介してデータを伝送する。伝送線１３には他の受
配電盤の電源監視制御ユニットを含めて複数台のユニッ
トが接続され、親局１２ではこれらのユニットの状態監
視及び制御を行なう。

【００２５】本実施例によるシステム（ｂ）では、
（イ）監視制御の集中化による管理業務の省力化、
（ロ）配電盤ごとの電力デマンド、力率他の把握と制御
による省エネルギ、（ハ）設備の常時監視による異常の
早期発見による事故の規模及び範囲の最小化と予防安全
が計れる。

【００２６】図２は電源監視制御ユニット１０のブロッ
ク図である。各種アナログ入力，ディジタル入力，その
他統括的に制御を行なう中央演算処理装置（以下ＣＰＵ
と称す）２８に接続されてアナログ信号を選択，実効値
変換，増幅しディジタル変換するアナログインタフェー
ス回路２４は、ＣＴ７からの信号線、ＺＣＴ４からの信
号線、ＰＴ５からの信号線が接続される。ＣＴ７の信号
は二次変流器（以下内部ＣＴと称す）２２によりアナロ
グインターフェース回路２４に取りこみ可能なようにも
う一度変流され、ＰＴ５の出力は二次変成器（以下内部
ＰＴと称す）２３によりアナログインターフェース回路
２４に取りこみ可能なようにもう一度変成される。ＺＣ
Ｔ４からの信号は直接アナログインターフェース回路２
４に取りこまれる。

【００２７】測温抵抗体１４からの信号はセンサからの
信号を電圧に変化させる測温インタフェース２５を介し
て、パルス積算電力量計８からの信号はパルス出力をカ
ウントするパルスインタフェース２６を介してそれぞれ
ＣＰＵ２８に接続されたバス３４に出力される。

【００２８】１５は電源監視制御ユニット１０への給電
をする電源線、２７は制御電源１５より給電された電源
を電源監視制御ユニット１０内部で使用する電圧に変換
する電源部である。

【００２９】１３は各電源監視制御ユニット１０間及び
親局間と接続可能な伝送線、１６はＣＰＵ２８から伝送
線１３への伝送信号を前記したＲＳ−４８５の伝送方式
に変換、または伝送線１３からＲＳ−４８５の伝送方式
で送られてくる信号をＣＰＵが判別できる信号に変換す
る伝送インタフェースである。１７は各種アナログ値，
ディジタル値及びエラー項目，ディジタル入力の有無，
伝送線１３への送受信信号の有無，ディジタル出力の有
無等を表示する表示部、２９は表示部１７を駆動するド
ライバ、１８はアナログ，ディジタル入力値の表示選択
及び監視値の設定、ＰＴ比，ＣＴ比等の設定等を可能に
した操作部、３０は操作部１８の操作内容をＣＰＵ２８
に伝えるキーバッファである。

【００３０】３１はデータやプログラムを格納する記憶
部でメモリ素子で構成する。このメモリ素子３１は本実
施例ではＥＥＰＲＯＭである。１９はアナログ入力値が
監視値を超えた場合などにＣＰＵ２８からの制御により
動作する警報接点、３２はＣＰＵ２８からの出力信号を
受け警報接点を駆動するドライバ、２０は各電源監視制
御ユニット１０毎に設定する機器アドレス設定部であ
る。２１は伝送線１３への伝送速度を可変とすることを
可能とした伝送速度設定部、３３は機器アドレス設定部
２０，伝送速度設定部２１の設定内容をＣＰＵ２８に伝
えるバッファ、３４はＣＰＵ２８と各部を結ぶ内部バス
である。

【００３１】電源監視制御ユニット１０内部に電源部２
７を設けたことにより、外部の別電源が不要となり、ま
た電源部２７への給電をＡＣ８５Ｖ〜２６０ＶまたはＤ
Ｃ１１０Ｖと多様化を図ったことにより、サブ変電所等
に配線されている各種電源からの給電が可能となる。従
って昇降圧用電源が不要であり配線作業などの煩わしさ
も解消される。

【００３２】また伝送インタフェースに前記したＥＩＡ
規格に沿ったＲＳ−４８５方式を採用することにより、
０．２ｍｍ²の断面積の小さい伝送線においても７６．
８ｋｂｐｓで伝送することが可能である。このように高
速伝送ながら伝送線の径が小さくてすむことにより、各
電源監視制御ユニット１０間及び対親局１２間への配線
が容易でありかつ安価に行なえる。

【００３３】次にシステムの接続例を図３に示す。

【００３４】１０，１２は前記した電源監視制御ユニッ
ト及び親局であるが、電源監視制御ユニット１０は長距
離伝送を行なうため通信仕様としてＥＩＡに規定される
上記したＲＳ−４８５方式を採用している。

【００３５】一方、親局１２には、一般的なパーソナル
コンピュータ等の場合、上記ＥＩＡ規格のＲＳ−２３２
Ｃ方式のインタフェースが標準装備されるためこの間に
電気的レベルを変換するための変換器３５を設けたもの
である。

【００３６】また、上記ＲＳ−４８５方式では伝送距離
が最大１．２ｋｍであるため、さらに長距離伝送を行な
うためのリピータ（増幅器）３６を設けたものである。

【００３７】このように構成した各機器は伝送線１３に
よりバス方式で接続される。

【００３８】ここでリピータ３６は図３に示すようにど
のような位置にでも接続できる特徴を持っている。（こ
の理由は図６で詳細説明する。）このようなリピータの
接続方式によれば、途中からの分岐ができるため四方八
方に効率よく機器を分散させることかできる効果があ
る。

【００３９】次に図４は上記した変換器３５の外観図を
示し、親局１２に接続される様子を示したものである。

【００４０】親局１２は前記したようにＲＳ−２３２Ｃ
インタフェース機能を有しており接続部であるコネクタ
３７を有している。

【００４１】３８は変換器側に有するコネクタであり、
上記コネクタ３７と接続するものである。３９は終端ス
イッチで伝送線１３の始端もしくは終端に接続される
時、後述するところの内部終端抵抗を接続するためのも
のである。４０は伝送線１３を接続するための端子台で
ある。

【００４２】次に図５は親局１２の構成を示すブロック
図である。

【００４３】親局１２は上記した通信インタフェースで
あるＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ（インタフェース）４５の他
に中央処理装置であるＣＰＵ４６、各種操作を行なうキ
ーボード４１、及び内部回路とインタフェースを行なう
キーボードＩ／Ｆ３０１、各種処理結果を表示させるた
めのＣＲＴＩ／Ｆ４８、及びＣＲＴ４２、各種結果を紙
面に打出させるためのインタフェースであるプリンタＩ
／Ｆ４９、及びプリンタ４３、大量の各種プログラムや
データを記憶させるためのフロッピーデスクドライブ
（ＦＤ）Ｉ／Ｆ５０、及びフロッピーディスク（ＦＤ）
装置４４、プログラムやデータを一時的に格納するメモ
リ４７、そして各部へ電源を供給する電源部５１で構成
されている。

【００４４】図４に示す親局１２は、プリンタ４３を分
離構成し、他の部分を１体化したものである。親局１２
の他の例としてキーボード４１，ＣＲＴ４２，ＦＤ装置
４４及びプリンタ４３を分離構成したものもあり、この
ような構成のものを用いてもよい。

【００４５】次に図６はリピータ（増幅器）の構成をブ
ロック図で示したものである。

【００４６】５２及び５３は前記した伝送線１３内に設
けられた一対の信号線で５４は外来ノイズを防止するた
めのシールドである。信号線５２，５３の信号はＲＳ−
４８５の規格である差動形で動作し、極性を有する。５
５は終端抵抗で、伝送線１３の始端または終端に本リピ
ータ３６が接続された場合、終端スイッチ３０２を閉路
し上記信号線５２，５３間に接続する。

【００４７】これは伝送線１３が長いと信号の反射や、
クロストークが発生し、正常な伝送が行なえなくなるた
め、伝送特性を良くするためのものであり、いわゆるイ
ンピーダンスマッチングをとるためのものである。

【００４８】５６はドライバ／レシーバでＲＳ−４８５
インタフェース用素子である。３０３はレシーバ（受信
部）、３０４はドライバ（送信部）である。５７は極性
検出回路で、伝送線１３の信号線５２，５３には極性が
あるが、逆に接続されても良いように伝送信号のスター
トビットの方向を検出し、正規の方向にして出力線５９
に伝える働きをすると共に、出力線３０５によりドライ
バ３０４を動作可能状態（イネーブル）とする。

【００４９】なお、伝送線１３，終端抵抗５５，終端ス
イッチ３０２，ドライバ／レシーバ５６，極性検出回路
５７，レシーバ３０３の出力線５８，極性検出回路５７
の出力線５９，及び３０５は、２組ずつ設けてあり、図
中の左（Ｌ）側より受信した場合は右（Ｒ）側へ送信
し、右側より受信した場合は、左側へ送信するものであ
る。

【００５０】６２はオアゲートで極性検出回路５７の出
力線３０５を入力とし、分周回路６４に接続される。分
周回路６４は、ＯＳＣ（発振子）６０の周波数を基にし
て、伝送信号の１語長分の時間を作り出すもので、上記
極性検出回路５７がスタートビットを検出した時出力線
３０５、オアゲート６２を介して動作を開始し、１語長
の時間になるとノアゲート６５を介して極性検出回路５
７を初期化（リセット）する。６３は電源投入時極性検
出回路を初期化するためのリセット回路である。６１は
本リピータの内部素子に電源を供給する電源回路であ
る。

【００５１】このように構成したリピータの動作を説明
すると、電源が投入されると極性検出回路は初期化さ
れ、出力線３０５によりドライバ３０４は高抵抗状態と
なりレシーバは受信状態となる。（待機状態） ここで例えば伝送線１３の左（Ｌ）側より伝送が行なわ
れたとすると、左（Ｌ）例のレシーバ３０３極性検出回
路５７を介してＲ側のドライバ３０４に伝えられる。こ
の時出力線３０５により右（Ｒ）側のドライバ３０４が
動作可能状態となり、右（Ｒ）側のレシーバ３０３は動
作禁止（ディスエーブル）状態となる。同時に分周回路
６４が動作を開始し、１語長分の時間を経ると極性検出
回路５７が初期化され出力線３０５により右（Ｒ）側の
ドライバ３０４が動作禁止状態、レシーバ３０３が受信
可能状態となる。

【００５２】また右（Ｒ）側より受信があった場合でも
上記と同様な動作で左（Ｌ）側に伝えられる。

【００５３】ところで伝送信号の１語長の時間は伝送速
度によって変化するが、分周回路に切替スイッチ等を設
ければ対応が可能である。

【００５４】以上のように構成したリピータ３６によ
り、伝送波形の整形と増幅が行なわれ、システムの長距
離化が実施できるが、リピータ３６は機器のアドレスナ
ンバ（機器番号）を必要とせず、また、どちらの方向か
らでも受信し送信する仲介ができるのでシステムのどの
位置にでも配置することが可能であり多方向へ分岐させ
ることができる特徴がある。

【００５５】これに対し前記したＲＳ−４８５方式のバ
ス接続（直列的接続）において分岐布線をした場合、伝
送線の反射による問題があり端末制御装置間を直列的に
引き回して布線しなければならず、このため配線距離が
長くなり不経済であった。本実施例ではリピータ３６に
より伝送線１３の総長を従来より短くでき、経済的に布
線できる効果がある。

【００５６】次に図７は本発明による電源監視制御ユニ
ットの実施例の外観構成を説明する。電源監視制御ユニ
ット１０はケース２１３に収納されている。ケース２１
３には盤内取付形のものと盤面埋込形のものと２種の例
があるが図７では盤内取付形を示している。正面にはユ
ーザインタフェース用の表示部１７と操作部１８が配置
されている。各種配電機器の監視制御情報入力端子，制
御電源端子，伝送線への入出力端子，警報接点等の出力
端子は、ねじ式の端子台により構成され、上下の端子部
６６に配置されている。

【００５７】図８は実施例の機能ごとのブロック図を示
すものである。ＣＴ７ほかの監視入力６８には、電流，
電圧などのアナログ信号入力７０、と接点信号などのデ
ジタル信号入力７３、積算電力計の信号などのパルス信
号入力７６がある。

【００５８】アナログ信号入力７０は歪波交流波形を含
むため実効値変換部７１で実効値に対応したレベル信号
に変換され、Ａ／Ｄ（アナログディジタル）変換部７２
でディジタル信号に変換される。ＣＰＵ２８はこれを読
み取って演算処理する。ディジタル信号入力７３はノイ
ズが印加された信号も含むため、絶縁回路部７４で絶縁
され、波形整形部７５でノイズ除去した信号に変換され
る。ＣＰＵ２８はこれを読み取って演算処理する。パル
ス信号７６入力はディジタル信号入力７３と同様に絶縁
回路部７７、波形整形部７８で内部信号に変換され、Ｃ
ＰＵ２８により演算処理される。

【００５９】１６は親局等の上位装置との接続のための
伝送インタフェースで、これを介して上位からコマンド
を受信するとともに必要な内部データを送信する。送受
信の際に端末器を特定するために機器アドレス設定部２
０が設けられており、この設定値をＣＰＵ２８が認識し
て当該端末へのコマンドを選択受信処理する。図９にア
ドレスの例を示す。ここで従局（仮親局）は複数の親局
を接続する時、親局同志の同時送信がないよう機器アド
レスとして定義したものである。また、テスト用アドレ
スは子局の自己診断などを行なわせるために設けたもの
である。

【００６０】図８においてＣＰＵ２８の制御プログラム
や演算データは記憶部３１及びＣＰＵ２８のチップに内
蔵されたＲＯＭ２８１、ＲＡＭ２８２に蓄積保持され
る。ユーザは操作部１８の操作により表示部１７に所望
の監視制御情報を表示させることができる。

【００６１】１５は電源線、２７は電源部で各部に必要
な電圧に変換し供給する。ＣＰＵ２８の演算結果もしく
は上位からのコマンドによりドライバ３２を駆動し、警
報接点１９を作動させ制御出力６９に出力を出す。また
同様に本実施例では終端抵抗制御出力部６７を有し、終
端抵抗の接続／非接続を上位から制御することができ
る。

【００６２】図１０は親局１２と電源監視制御ユニット
１０（子局と表示）の基本的な通信手順を示したもので
ある。手順はＪＩＳ（Ｘ５００２）の基本形伝送制御手
順に準じており、リンク制御方式としてはポーリング／
セレクティング方式で、親局が主局として動作する方式
である。

【００６３】正常通信では図１０の（１）に示すように
親局がコマンドメッセージを子局に送信する。コマンド
メッセージは子局アドレスとコマンド及びコマンドに付
随したデータからなるテキストで構成されている。これ
に対し子局はコマンド要求に対応した制御を行ない、対
応したレスポンスメッセージを親局に送信する。レスポ
ンスメッセージは、子局アドレスとレスポンス（実効完
了）、コマンド及びコマンド要求に対応した監視制御情
報データからなるテキストで構成されている。

【００６４】コマンドが適正でない場合のコマンドエラ
ー時は図１０の（２）に示すように親局の不正コマンド
に対してレスポンス（非実行）及びエラーコード含むメ
ッセージを送信する。

【００６５】通信エラー等の障害発生時は図１０の
（３）に示すように、本実施例では制御を単純にするた
め無応答として伝送線でのレスポンスのぶつかり合いを
避けている。このような異常時の伝送制御手順について
はシステムのレベルにより種々の手順がある。

【００６６】図１１に送受信メッセージの例を示す。同
図（ａ）は子局の受信メッセージの構成を、同図（ｂ）
は子局の送信メッセージの構成を、同図（ｃ）はメッセ
ージの内容をそれぞれ示す。

【００６７】ＤＬＥ，ＳＴＸ，ＥＴＸは伝送制御キャラ
クタである。アドレスは図９に示されるような子局のア
ドレスを示すものである。コマンドは監視制御情報の送
信要求や、警報接点１９の制御を行なうものであり、例
として図１２のコマンドがある。レスポンスは子局のコ
マンド実行状況を示すもので子局送信メッセージにのみ
含まれる。子局受信メッセージ中のデータは親局から複
数のデータを送信する場合などのもので通常は必要とし
ない。子局送信メッセージ中のデータは子局の監視制御
情報である。ＢＣＣはブロックチェックキャラクタで、
伝送誤りを検出する目的で付加している。

【００６８】図１２は、コマンドの通信方向とその内容
の一例を示すものである。

【００６９】図１３は、親局１２が監視室にあり、複数
の電源監視制御ユニット１０，１０−２，１０−３，１
０−４が接続された例である。この例では電源監視制御
ユニット１０−３及び１０−４は監視室より遠方にあ
り、リピータ３６を介して接続されている。通常の状態
では終端抵抗として監視室内の親局１２に取付けられた
変換器３５の終端スイッチ３９と伝送路の端にある電源
監視制御ユニット１０−４の終端スイッチ３９が閉路し
て伝送ループを形成している。

【００７０】このようなシステムで、電源監視制御ユニ
ット１０−４の近くに親局を接続しモニタなどを行ない
たいが、監視室の中の親局１２は据置き形で持運びが不
便である時、持運びが便利な携帯形の親局１２´を波線
のように接続して仮のシステムを構成することができ
る。また、親局１２が携帯形で監視室から持運べる場
合、親局１２´として使用できるが、この時、伝送線１
３の終端（始端）位置が電源監視制御ユニット１０とな
りこの位置の終端スイッチ３９をＯＮさせる必要があ
る。

【００７１】図１４はこの終端抵抗の制御を行なう時の
終端抵抗制御処理フローの例である。まず親局は電源投
入され（イ）、初期処理を行い（ロ）待機状態となる
（ハ）。ここで上記した親局１２の持運びの直前にキー
を操作（子局アドレス番号入力，終端抵抗制御命令入
力，ＯＮ情報など）すると、キー割込みにより次の処理
が行なわれる。

【００７２】まず、終端抵抗制御命令を送信するための
一連のキー操作であったかの判断を行ない（二）、Ｙｅ
ｓであればホに移り、Ｎｏであれば他の該当する処理に
移る。（ホ）では上記一連キー操作に含まれる終端抵抗
をＯＮさせるか、ＯＦＦさせるかの判断を行ない、ＯＮ
であれば（ヘ）の情報０１Ｈをセットし、ＯＦＦであれ
ば情報００Ｈをセット（ト）するが、本例では子局１０
の終端抵抗３９をＯＮさせるため（ヘ）に進み情報０１
Ｈをセット、（チ）で一連の伝送キャラクタを合成し、
（リ）で送信可能かどうか判断し（ヌ）で送信を行な
う。

【００７３】一方子局１０，１０−２，１０−３，１０
−４では受信が行なわれ（ル）、機器アドレスが一致し
たかどうかの判断が行なわれ（ヲ）一致すると（ワ）に
移るがこの場合、子局１０が一致し次の処理（ワ）に移
る。一方他の子局は一致しないため処理は終了する。

【００７４】（ワ）では受信した制御命令（コマンド）
を解析し、終端抵抗制御命令かの判断を行ない（カ）Ｙ
ｅｓであれば（ヨ）に移り、Ｎｏであれば他の処理を行
なう。（ヨ）ではＯＮ情報がＯＦＦ情報かの判断を行な
い、本例の場合ＯＮ情報であるため（タ）に移り、図８
に示す終端抵抗制御出力部６７に“ＯＮ”情報を出力す
る。

【００７５】親局１２はこの一連の操作を行なった後、
伝送線１３から３５の変換器ごと切離し、場所を移動し
親局１２´として使用するものである。

【００７６】図１５は図１３において親局１２´を接続
した場合の親局１２との間の制御を行なう時の送信制御
フローである。追加接続された親局１２´は子局（仮親
局）として示してある。子局（仮親局）１２´から親局
１２へ送信不許可命令を送り、親局同志の伝送のぶつか
り合いを防ぐものである。

【００７７】また反対に、仮親局１２´を切り離す場
合、仮親局１２´から親局１２へ送信許可命令を送り、
親局を復帰させることができる。

【００７８】まず、仮親局である子局１２´は、親局
（主局）１２のアドレス番号入力送信を不許可にするた
めのキー入力を行なうと、図１５のようにキー割込みが
発生し、（ソ）で親局送信制御命令かの判断を行ないＹ
ｅｓであれば（ツ）に移り、Ｎｏであれば他の処理に移
る。（ツ）では送信許可命令か不許可命令かの判断を行
ない、本例では不許可のためＮｏとなり、（ナ）に移
る。（ナ）ではコマンドに付随するデータとして“８０
Ｈ”を送信すべく情報をセットし、（ラ）でこれら一連
の送信キャラクタを合成し、（ム）で送信可能かの判断
を行ない（ウ）Ｙｅｓであれば送信を行ない、伝送処理
が終了する。一方、（ツ）で送信許可の場合は（ネ）に
移り、コマンドに付随するデータとして“００Ｈ”を送
信すべく情報をセットして（ラ）に移る。

【００７９】一方、親局１２は、上記一連の伝送キャラ
クタを受信し（フ）、機器アドレスが一致したかの判断
を行ない（ノ）Ｙｅｓであれば（オ）に移り制御命令を
解析し（オ）、Ｎｏであれば処理を終了する。

【００８０】制御命令解析の結果、親局送信制御命令か
どうかの判断を行ない（ク）Ｙｅｓであれば（ヤ）に移
り送信許可か不許可かの判断を行ない（ヤ）許可命令で
あれば（マ）に移るが本例では不許可命令であるためＮ
ｏとなり（ケ）で送信不許可フラグをセットし親局１２
からの送信を以降禁止してしまう。

【００８１】よって複数の親局をネットワーク中の任意
の位置に接続が可能であり、作業性，保守性の高いシス
テムが保供できる。

【００８２】図１６，図１７，図１８，図１９は図８で
示す電源監視制御ユニット１０の内部ブロック図をさら
に詳細に示す。

【００８３】図１６はアナログ信号の入力に関するブロ
ック図を示す。８３はＺＣＴ４により取り出された電
流、およびＣＴ７により取り出された電流をさらに内部
ＣＴ２２で変流した電流をその電流値に比例した電圧を
出力させる電流／電圧変換回路、８４は電流，地絡電
流，電圧，高調波電流を選択するアナログマルチプレク
サ、８５及び８９は上記選択したアナログ信号の交流波
形を直流実効値変換するＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ
Ｓｑｕａｒｅ）／ＤＣコンバータ、８６，９０はＲＭＳ
／ＤＣコンバータ８５，８９より出力された実効値信号
を増幅する増幅回路、８７，９１は増幅回路８６，９０
より出力された電圧による次段回路の破壊を防止する保
護回路、８８は保護回路８７，９１より出力された実効
値信号をディジタル変換するＡ／Ｄコンバータ、９４は
アナログマルチプレクサ８４より出力される電流信号の
基本波のみカットし高調波成分電流を抽出する高調波電
流抽出回路、９５は各相間の電圧波形が零電圧をクロス
する毎にディジタル波形を変化させる電圧ゼロクロス検
出回路、９７は電流波形が零電位をクロスする毎にディ
ジタル波形を変化させる電流ゼロクロス検出回路、９６
と９８は電圧ゼロクロス回路９５，電流ゼロクロス回路
９７より出力された信号により次段回路の破壊を防止す
る保護回路である。

【００８４】９９，１００は測温インタフェース２５を
示し、９９は測温抵抗体１４の抵抗値を電圧に変換する
抵抗値／電圧変換回路、１００は抵抗値／電圧変換回路
９９より出力された電圧による次段回路の破壊を防止す
る保護回路である。

【００８５】また、９２はＣＰＵ２８からのデコーダ出
力及びライト信号ＷＲとのＡＮＤをとり、Ａ／Ｄコンバ
ータ８８のＡ／Ｄ変換開始の信号を出力する負論理入力
ＡＮＤ、９３はＣＰＵ２８からのデコーダ信号及びリー
ド信号ＲＤのＡＮＤをとり、Ａ／Ｄコンバータ８８から
ディジタルデータを出力させＣＰＵ２８からの読み取り
を可能とする負論理入力ＡＮＤである。

【００８６】ＲＭＳ／ＤＣコンバータ８５，８９を設け
実効値としてＣＰＵ２８に取り込み表示部１７に表示す
ることは、交流波形の絶対値の平均値を取り込んで表示
する方法より電気の仕事量を表現する意味では忠実な測
定方法であり、また下記計算式で示すように平均値とし
て取り込んだ値を入力波形が正弦波と仮定して実効値表
示する方法より正確である。

【００８７】正弦波の平均値Ｉａｖは

【００８８】

【数１】

【００８９】上式の場合、交流入力であると１周期当り
の平均値は零になるので半周期当りの平均値の倍数を取
ると、

【００９０】

【数２】

【００９１】正弦波の実効値Ｉｒは、ある固定抵抗Ｒに
交流電流ｉを１周期間通電した時の発熱量と、ある固定
抵抗Ｒに直流電流Ｉを上記１周期間通電した時の発熱量
とが等しくなるような直流電流Ｉを交流電流ｉの実効値
Ｉｒと決められていることから、

【００９２】

【数３】

【００９３】

【数４】

【００９４】

【数５】

【００９５】数２，数５よりＩａｖによるＩｒを求め
る。

【００９６】数２より

【００９７】

【数６】

【００９８】数６を数５に代入すると、

【００９９】

【数７】

【０１００】よって数７により平均値から実効値を算出
することができる。

【０１０１】図１７はディジタル入出力のブロック図を
示している。１０１は直流用スイッチ、１０２は直流用
スイッチ１０１の外部駆動電源である信号用直流電源、
１０３は直流用スイッチ１０１を駆動する外部の信号用
直流電源１０２と内部電源とを切替えることができる信
号用電源切替え回路、１０６は交流用スイッチ、１０７
は交流用スイッチ１０６の外部駆動電源である信号用交
流電源、１０４，１０８は直流用スイッチ１０１及び交
流用スイッチ１０６からの信号と、次段ＣＰＵ２８周辺
回路との電気的絶縁を行なうフォトカプラ等の絶縁回
路、１０５，１０９は直流用スイッチ１０１及び交流用
スイッチ１０６からの信号有無を表示するディジタル入
力表示用発光素子、４０１，４０２は直流用スイッチ１
０１及び交流用スイッチ１０６からの入力信号に含まれ
ているチャタリング除去、シュミット，トリガ回路によ
る波形整形回路である。

【０１０２】１１０はパルス入力式有効電力量計からの
有効電力パルス入力、１１１はパルス入力式無効電力量
計からの無効電力パルス入力を示す。

【０１０３】また、１１２から１１９はパルスインタフ
ェース２６を示す。

【０１０４】１１２，１１７は有効電力量パルス入力１
１０、無効電力量パルス入力１１１からの信号と、次段
ＣＰＵ２８周辺回路との電気的絶縁を行なうフォトカプ
ラ等の絶縁回路、１１３，１１８は有効電力量パルス入
力１１０、無効電力量パルス入力１１１からの信号有無
を表示する有効電力量／無効電力量パルス入力発光素
子、１１４，１１９は有効電力量パルス入力１１０、無
効電力量パルス入力１１１からの入力信号に含まれてい
るチャタリング除去、シュミット，トリガ回路による波
形整形回路、１１５は有効電力量パルス入力１１０、無
効電力量パルス入力１１１のパルス入力数を２進数にて
カウントするカウンタ、１１６はカウンタ１１５より出
力された２進数カウント値をＣＰＵ２８からのデコーダ
出力によりＣＰＵ２８に接続されたデータバス３４上に
載せることができるバッファである。

【０１０５】１２２はＣＰＵ２８からの警報接点１９に
対する出力命令を受けて警報接点１９を駆動する駆動回
路、１２３はＣＰＵ２８からの警報接点１９に対する出
力命令の有無を表示する発光素子、１２１は駆動回路１
２２の信号と、次段警報接点１９との電気的絶縁を行な
うフォトカプラ等の絶縁回路、１２０は警報接点１９を
構成するリレーである。

【０１０６】図１８はＣＰＵ２８周辺ブロック図を示
す。３９，５５，５６，１２４から１２６までは伝送イ
ンタフェース１６の内部のブロック図である。

【０１０７】１２４は送受信制御信号及び送信データの
駆動回路、１２５は送受信制御信号，送信データ及び受
信データをそれぞれＣＰＵ２８側と伝送線１３側とに絶
縁する絶縁回路、５６はＲＳ−４８５等のドライバ／レ
シーバ、１２６は伝送線路より入力される可能性のある
異常電圧によるドライバ／レシーバ５６の破壊を防止す
る保護回路、５５はバス接続における終端ユニットに発
生する伝送信号の反射を防ぐために終端ユニット又は始
端ユニットに必要となる伝送線路上のインピーダンスを
合わせた終端抵抗、３９はその終端抵抗５５の必要／不
必要により切換えることを目的とした終端スイッチであ
る。

【０１０８】１２７はＣＰＵ２８の基本動作クロックで
ある振動子、１２９は記憶部３１，表示部ドライバ２
９，Ａ／Ｄコンバータ８８の制御をする負論理入力ＡＮ
Ｄ９２，９３、及び積算電力量の２進数カウント値をＣ
ＰＵ２８のデータバス上に載せることのできるバッファ
１１６へと接続されている、ＣＰＵ２８からの制御によ
ってデコードできるデコーダであるる。

【０１０９】１３０，１３１は記憶部３１の内部ブロッ
クを示し、１３０はＣＰＵ２８からのリード／ライトが
可能な不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭ、１３１はＣＰＵ２
８からリードのみ可能な不揮発性メモリＥＰＲＯＭであ
る。

【０１１０】図１８を図２に対応させると、表示部ドラ
イバ２９は本実施例ではラッチ機能付バッファ１３２で
あり、表示部１７は数字表示発光素子１３３、発光素子
１３４であり、操作部１８はキースイッチ１３７、機器
アドレス設定部２０はロータリスイッチ１３８である。

【０１１１】以上のように構成した電源監視ユニット１
０は終端スイッチ３９を設けたことにより、どの電源監
視制御ユニット１０が終端になるのかを意識する必要が
なく、配線作業を終えた後で切換えが可能となる。この
ことにより、増設時に終端ユニットが変更となる際、今
まで終端であったユニットを終端まで持っていき配線す
るということがなくなり、どのユニットが終端になって
も対応できる。

【０１１２】また、ＥＥＰＲＯＭを設けたことにより、
電源監視ユニット１０の制御電源１５が断されても顧客
が設定した内容，測定値等が不揮発で残るため、制御電
源１５が復帰した後の再設定が不要であり、測定結果の
読み出しが可能となる。

【０１１３】図１９は電源部２７の内部ブロック図を示
す。

【０１１４】１３９はＡＣ８５Ｖから２６４Ｖ、及びＤ
Ｃ１１０Ｖとワイドレンジ入力制御電源１５に耐えられ
る仕様のＡＣ／ＤＣコンバータ，１４０，１４１，１４
２は各々単一入力に対する＋１２Ｖ，±１５Ｖ，伝送用
５Ｖ（Ａ１５Ｖ）を出力するＤＣ／ＤＣコンバータ、１
４３はＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の電圧検知を行
ない、電圧によりリセット信号を出力することのできる
電圧検知回路である。

【０１１５】次に図２０に制御の全体フローを示す。メ
インでは、通信，表示，設定，測定モジュールを時分割
で制御している。上記の各モジュールが動作禁止状態時
にはチェックモジュールを動作させる。

【０１１６】また、割込処理として、上記したゼロクロ
ス回路からの割込み（ＩＲＱ），３種類のタイマの定周
期割込み（ＩＣＩ）、（ＣＭＩ）、（ＯＣＩ），伝送回
路からの割込み（ＳＩＯ）などの割込処理を行なってい
る。

【０１１７】図２１に通信モジュールフローを示す。通
信モジュールでは、メッセージチェックを行ない
（エ）、通信エラー検出時には応答を返さず（テ）、終
了する。また、メッセージ正常時には、コマンドチェッ
クを行ない（ア）、コマンドエラー検出時には、コマン
ド異常を示す応答を送信し（メ）、終了する。また、コ
マンド正常時には、そのコマンドに対応するコマンド処
理を行ない（キ）、応答データがある場合はそのデータ
と、コマンド正常を示す応答を送信し（ユ）、終了す
る。

【０１１８】図２２に表示モジュールフローを示す。表
示モジュールでは、表示用押しボタンスイッチ押下によ
る表示項目変更指示の有無をチェック（ミ）し、変更指
示が無い場合は、データ変換処理へ移行する（ヒ）。ま
た、変更指示がある場合は、押下された押しボタンスイ
ッチに対応する表示項目を解析し（シ）、その項目をＬ
ＥＤ表示器に表示して示す（エ）。

【０１１９】次に、指示された表示項目の記憶されてい
るデータを数字表示器への表示用データに変換し
（ヒ）、数字表示を行なう（モ）。

【０１２０】図２３に設定モジュールフローを示す。設
定モジュールでは、設定用押しボタンスイッチ押下によ
る設定項目変更指示の有無をチェックし（あ）、変更指
示が無い場合は終了する。また、変更指示がある場合
は、押下された押しボタンスイッチに対応する設定項目
を解析し（い）、その項目をＬＥＤ表示器に表示して示
す（う）。次に、押しボタンスイッチ押下により、設定
データを入力し（え）、その値を数字表示器に表示する
（お）。さらに、押しボタンスイッチ押下により、確認
後（か）、その値を記憶し（き）、終了する。

【０１２１】図２４に測定モジュールフローを示す。測
定モジュールでは、各アナログデータを入力し（く）、
各計測項目を計算し（け）、終了する。

【０１２２】図２５にチェックモジュールフローを示
す。チェックモジュールでは、ＲＯＭサムチェックと、
スタックポインタチェックを行なう（こ），（さ）。

【０１２３】図２６にタイマ割込処理フローを示す。

【０１２４】タイマ割込処理では、各タイマの動作状態
チェック（す）、経過値の更新を行ない（せ）、タイム
アウト時には各タイマに対応する処理を行なう（た）。

【０１２５】図２７にＳＩＯ割込処理フローを示す。Ｓ
ＩＯ割込処理の中には、送信割込処理、受信割込処理が
含まれる。

【０１２６】送信割込処理では、ベーシック手順，透過
モードに従い、バイナリコードの伝送を可能とするＤＬ
Ｅコードの二重送信，エラーチェックのためのブロック
チェックコード（ＢＣＣ）計算等を行なう（て）〜
（ひ）。

【０１２７】受信割込処理では、ベーシック手順，透過
モードに従い、メッセージ受信チェック，上記したＤＬ
Ｅ二重受信時１文字削除，正常メッセージ受信時通信モ
ジュール起動等を行なう（ふ）〜（め）。

【０１２８】また、受信エラーとして、バリティエラ
ー，オーバーランエラー，フレーミングエラー等の通信
エラーをチェックする。

【０１２９】子局側通信状態マトリクスの例を図２８
に、親局側通信状態マトリクスの例を図２９にそれぞれ
示す。

【０１３０】次に図１６に示したアナログ信号に関する
具体的な測定方法について図３０〜図４６により説明す
る。

【０１３１】図３０は電流測定回路を示す。

【０１３２】被測定電路のＲ，Ｔ相に設置されたＣＴ７
より一次電流を取り出し、内部ＣＴ一次電線１４４とし
て内部ＣＴ２２に貫通させることにより変流され二次Ｃ
Ｔ電流が得られる。この場合、中間相であるＳ相電線に
ＣＴ７が設置されていないので、Ｓ相電流測定は間接的
に測定を行なう方法をとっている。

【０１３３】Ｒ，Ｔ相それぞれ設置されたＣＴ７からの
出力である内部一次電線１４４を１つの内部ＣＴ２２に
貫通させる。このことにより、Ｒ，Ｔ相電流のベクトル
和によりＳ相を間接測定することができる。（但し、地
絡電流Ｉｚ＝０と仮定した場合のみ）Ｓ相間接測定の原
理を計算式により示す。

【０１３４】

【数８】

【０１３５】

【数９】

【０１３６】

【数１０】

【０１３７】

【数１１】

【０１３８】

【数１２】

【０１３９】ここでＩＲ，ＩＳ，ＩＴとの関係は理想的
であると仮定し、ＩＺ＝０と置く。

【０１４０】

【数１３】

【０１４１】

【数１４】

【０１４２】各々内部ＣＴ２２により変流された二次Ｃ
Ｔ電流は、電流／電圧変換回路（実施例では負荷抵抗）
８３により電流を電圧として出力させることができる。
（オームの法則：Ｖ＝ＩＲによる）各相毎に電圧変換さ
れた電流はアナログマルチプレクサ８４によりＣＰＵ２
８からの制御命令でいずれかの相の１つが選択され、Ｒ
ＭＳ／ＤＣコンバータ８５に入力され実効値変換された
後、増幅回路８６により増幅、保護回路８７によりピー
ク電圧を規制された後、Ａ／Ｄコンバータ８８によりデ
ィジタル値へと変換されＣＰＵ２８で読み取り可能とな
る。

【０１４３】ＣＰＵ２８から見た電流計測フローを図３
１に示す。

【０１４４】まず電流測定回路により電流値がディジタ
ル変換され、ｘとして読み取られる（３１−ａ）。この
ｘに対して、回路定数計算または実測より求められる電
流変換計数ａ，電流変換オフセット電流ｂにより測定電
流値ｙを計算して求めることが可能であり（３１−
ｂ）、ｙはメモリ３１に格納（３１−ｃ）され表示する
ことも可能である。

【０１４５】また、ＣＴ７の変流比Ｐ1が変わる場合、
顧客により変流比を設定できるようにし、次式により電
流値を求めることができる。

【０１４６】

【数１５】

【０１４７】図３２は電圧測定回路を示す。

【０１４８】被測定電路のＲ，Ｓ，Ｔ相に接続されたＰ
Ｔ５により一次電圧を取り出し、内部ＰＴ２３と接続に
より変圧され二次ＰＴ電圧が得られる。各相間毎の電圧
である二次電圧はアナログマルチプレクサ８４によりＣ
ＰＵ２８からの制御命令で１つに選択され、ＲＭＳ／Ｄ
Ｃコンバータ８９に入力され実効値変換された後、増幅
回路９０により増幅、保護回路９１によりピーク電圧を
規制された後、Ａ／Ｄコンバータ８８よりディジタル値
へと変換されＣＰＵ２８で読み取り可能となる。 ＣＰ
Ｕ２８から見た電圧計測フローを図３３に示す。

【０１４９】まず電圧測定回路により電圧値がディジタ
ル変換され、ｖとして読み取られる（３３−ａ）。この
ｖに対して、回路定数計算または実測より求められる電
圧変換係数ｅ、電圧変換オフセット電圧ｆにより測定電
圧値ｙを計算して求めることが可能であり（３３−
ｂ）、ｙはメモリ３１に格納（３３−ｃ）され表示する
ことも可能である。

【０１５０】また、ＰＴ５の変成比Ｐ2が変わる場合、
顧客により変成比を設定できるようにし、次式により電
圧値を求めることができる。

【０１５１】

【数１６】

【０１５２】図３４は地絡電流測定回路を示す。数８か
らも判るように各相電流のベクトル和が地絡電流Ｉｚで
あることから、被測定電路のＲ，Ｓ，Ｔ相にＺＣＴ４を
設置することにより地絡電流を取り出せる。この地絡電
流は電流／電圧変換回路（実施例では負荷抵抗）１４６
により電流を電圧として出力させることができる（オー
ムの法則：Ｖ＝ＩＲによる）。電圧変換された地絡電流
は、アナログマルチプレクサ８４によりＣＰＵ２８から
の制御命令で１つに選択され、ＲＭＳ／ＤＣコンバータ
８５に入力され実効値変換された後、増幅回路８６によ
り増幅、保護回路８７によりピーク電圧を規制された
後、Ａ／Ｄコンバータ８８によりディジタル値へと変換
されＣＰＵ２８で読み取り可能となる。

【０１５３】ＣＰＵ２８から見た地絡電流計測フローを
図３５に示す。まず地絡電流測定回路により地絡電流値
がディジタル変換され、ｉｚとして読み取られる。この
ｉｚに対して、回路定数計算または実測より求められる
地絡電流変換係数ｃ、地絡電流オフセット電流ｄにより
測定地絡電流値ｙを計算して求めることが可能であり、
ｙはメモリ３１に格納され表示することも可能である。

【０１５４】また、ＺＣＴ４の変流比Ｐ3が変わる場
合、顧客により変流比を設定できるようにし、次式によ
り地絡電流値を求めることができる。

【０１５５】

【数１７】

【０１５６】図３６に電圧ゼロクロス回路９５，電流ゼ
ロクロス回路９７の内部構成を示す。１４９，１５１は
入力抵抗、１５２，１５７はプルアップ抵抗、１５０は
負電圧印加時の電流供給用ダイオード、１５３，１５４
はゼロクロス基準電圧設定抵抗、１５５はコンパレー
タ、１５６はフィードバック抵抗、１５８はノイズ除去
用コンデンサ、１５９は保護ダイオードを示す。Ａ部は
コンパレータ１５５の−（マイナス）端子であり、Ｂ部
はコンパレータ１５５の＋（プラス）端子である。

【０１５７】ダイオード１５０順方向電圧をＶDと置
き、ＩＮ端子に変流電圧波形が入力された場合を考え
る。入力電圧をＶｉｎ・ｓｉｎθで表わし、ＶD＜Ｖｉ
ｎ・ｓｉｎθの関係が保てる範囲での回路図中Ａ部の電
圧ＶAHは

【０１５８】

【数１８】

【０１５９】で表わされ、ＶD≧Ｖｉｎ・ｓｉｎθの関
係が保てる範囲での回路図中Ｂ部の電圧ＶALは

【０１６０】

【数１９】

【０１６１】と表わすことができる。

【０１６２】コンパレータ１５５のＡ部の電圧がＢ部の
電圧より低い電圧の時は、コンパレータ１５５の出力は
Ｈレベル、逆にＡ部の電圧がＢ部の電圧より高い電圧の
時は、コンパレータ１５５の出力はＬレベルとなる。

【０１６３】この＋端子の基準電圧はフィートバック抵
抗１５６が設けてあるため、コンパレータ１５５の出力
レベルにより次の二値となる。

【０１６４】（１）コンパレータ１５５出力Ｌのときの
基準電圧ＶBL

【０１６５】

【数２０】

【０１６６】（２）コンパレータ１５５出力Ｈのときの
基準電圧ＶBH

【０１６７】

【数２１】

【０１６８】またゼロクロス回路をＲ，Ｔ相及びＺＣＴ
４に設けることにより、数８により地絡相を判断するこ
とが可能である。（Ｒ，Ｔ相の位相関係を１２０度と仮
定すれば、Ｒ相またはＴ相のゼロクロス回路とＺＣＴ４
のゼロクロス回路により地絡相を判断できる。）次に図
３７は周波数計測のため周期計測フローを示す。図３６
に示す電圧ゼロクロス回路９５からの割込が発生する
と、図３７の周期計測フローにより周期を取り出し（３
７−ｃ）、その値を図３８の周波数計測フローにより周
波数の値に変換し（３８−ｂ）、記憶する（３８−
ｃ）。

【０１６９】また、図４７の１３７ｅの表示選択キーの
押下により周波数の表示が選択されると、１３４ｅのＬ
ＥＤ表示器が点灯することにより周波数が表示されてい
ることを示し、１３３ａ〜ｆの数字表示器にその値が表
示される。

【０１７０】さらに、図１に示すようなシステム構成で
接続されている１２の親局からコマンドにより、１０の
子局に記憶されている周波数の値を読み出すことが可能
である。

【０１７１】次に図３９，図４０は力率や、有効電力，
無効電力等を求めるための時間差計測フローと位相差計
測フローを示す。

【０１７２】時間差計測フローは、図３６に示す電流ゼ
ロクロス回路からの割込が発生した時、上記した図３７
の周期計測フローの時間差を取り出すもので、その値を
図４０の位相差計測フローにより位相差に変換し、この
値と、上記図３１，図３３により記憶されている電流，
電圧の値から図４３の有効電力，無効電力計測フローに
より有効電力，無効電力を計算し、記憶する。

【０１７３】さらに、定格電力容量をあらかじめ設定す
ることにより、図４４の使用率計測フローに従い使用率
を計算し、記憶する。

【０１７４】また、図４７の１３７ｈの表示選択キーの
押下により使用率の表示が選択されると、１３４ｋのＬ
ＥＤ表示器が点灯することにより使用率が表示されてい
ることを示し、１３３ａ〜ｆの数字表示器にその値が表
示される。

【０１７５】さらに、図１に示すようなシステム構成で
接続されている１２の親局からコマンドにより、１０の
子局に記憶されている使用率の値を読み出すことが可能
である。これにより、変圧器２の定格容量に対する使用
率が得られるため、使用率が低い場合は変圧器２を容量
の小さい変圧器に交換するか、あるいは他の変圧器（図
示せず）と統合することにより変圧器の数を減らすこと
により不要な損失を減らすことができ、配電系統の省電
力化を図ることができる。また、使用率が大きい場合に
は変圧器２を容量の大きいものに交換することにより負
荷の適正化が図られて変圧器２の長寿命化を図ることが
できる。

【０１７６】変圧器２を容量の小さい変圧器に交換した
場合は、負荷が増大したときの温度管理が重要である。
このような場合の変圧器２の温度計測フローを図６６に
示す。ＣＰＵ２８は図中の（６６−ａ）で測温抵抗体１
４に接続された測温インタフェース２５の出力をＡ／Ｄ
変換した値を入力し、（６６−ｂ）に示す変換式により
温度を求め、（６６−ｃ）でその値を記憶する。

【０１７７】また、図４７の１３７ｄの表示選択キーの
押下により電力量料金の表示が選択されると、１３４ｄ
のＬＥＤ表示器が点灯することにより電力量金が表示さ
れていることを示し、１３３ａ〜ｆの数字表示器にその
値が表示される。

【０１７８】さらに、図３に示すようなシステム構成で
接続されている１２の親局からコマンドにより、１０の
子局に記憶されている電力量料金を読み出すことが可能
である。

【０１７９】電力の計測、使用率の計測、電力量の計
測、電力料金の計算について以下に説明する。

【０１８０】図４３に、皮相電力、有効電力、無効電力
計測フローを示す。図中の（４３−ａ）で記憶してある
各相電流、各相間電圧、正弦、余弦の値を読みだし、
（４３−ｂ）に示す変換式により皮相電力、有効電力、
無効電力を求め、（４３−ｃ）でその値を記憶する。

【０１８１】図４４に使用率計測フローを示す。図中の
（４４−ａ）で記憶してある皮相電力、定格電力容量の
値を読みだし、（４４−ｂ）に示す変換式により使用率
を求め、（４４−ｃ）でその値を記憶する。

【０１８２】図４５に電力量計測フローを示す。電力量
の計測は、図２に示すパルスインタフェース２６により
入力された値を図４５の電力量計測フローにより変換
し、記憶するものである。図中の（４５−ａ）で電力量
測定回路からパルスカウント値を入力し、また記憶して
ある電力量変換係数の値を読みだし、（４５−ｂ）に示
す変換式により電力量を求め、（４５−ｃ）でその値を
記憶する。

【０１８３】図４６に電力量料金計算フローを示す。電
力料金の計算は、電力量料金の単価を設定することによ
り、図４６の電力量料金計算フローに従い電力量料金を
計算し、記憶するものである。図中の（４６−ａ）で記
憶してある電力量、料金算出パラメータの値を読みだ
し、（４６−ｂ）に示す計算式により電力量料金を求
め、（４６−ｃ）でその値を記憶する。

【０１８４】力率の計測、皮相電力の累積、負荷率の計
測について以下に説明する。

【０１８５】図６７に力率計測フローを示す。図中の
（６７−ａ）で記憶してある位相差、余弦の値を読みだ
し、（６７−ｂ）に示す変換式により力率を求め、（６
７−ｃ）で位相の遅れ、進みを判断し、位相進みの場合
は（６７−ｄ）に示すように正負を逆転し、（６７−
ｅ）でその値を記憶する。

【０１８６】図６８に皮相電力累積フローを示す。図中
の（６８−ａ）で記憶してある皮相電力の現在値、累積
値、累積回数、最大値の値を読みだし、（６８−ｂ）に
示す式により累積値、累積回数を更新し、（６８−ｃ）
で現在値、最大値を比較し、現在値が最大値より大きい
場合は（６８−ｄ）に示すように最大値を更新し、（６
８−ｅ）でその値を記憶する。

【０１８７】図６９に負荷率計測フローを示す。図中の
（６９−ａ）で記憶してある皮相電力の累積値、累積回
数、最大値の値を読みだし、（６９−ｂ）に示す変換式
により負荷率を求め、（６９−ｃ）でその値を記憶し、
（６９−ｄ）で皮相電力の累積値、累積回数、最大値を
０クリアする。

【０１８８】図４１は高調波電流測定回路を示す。図３
０の電流測定回路にて、アナログマルチプレクサ８４の
Ａポートまで取込まれて、各相毎に電圧変換された電流
値は、ＣＰＵ２８からの制御命令でＡポートの内１つを
選択され、１６４から１９９までの回路で構成された高
調波電流抽出回路９４により高調波成分のみ抽出された
後、再度アナログマルチプレクサ８４のＢポートに入力
され、上記ＣＰＵ２８からの制御命令によりアナログマ
ルチプレクサ８４のＢポートより出力され、ＲＭＳ／Ｄ
Ｃコンバータ８９に入力され実効値変換された後、増幅
回路９０により増幅、保護回路９１によりりピーク電圧
を規制された後、Ａ／Ｄコンバータ８８によりディジタ
ル値へと変換されＣＰＵ２８で読み取り可能となる。

【０１８９】高調波電流抽出回路９４の内部を説明す
る。まず電圧に変換された電流値は、３段で構成された
バンド，エリミネート，フィルタを実現するツインＴ型
フィルタを通る。まず１段目は入力基本周波数５０／６
０Ｈｚの内５０Ｈｚ帯域を除去するフィルタで、図中１
６４から１７５で構成される。２段目は入力基本周波数
５０／６０Ｈｚの中間帯域である５５Ｈｚ帯域を除去す
るフィルタで図中１７６から１８７で構成される。３段
目は入力基本周波数５０／６０Ｈｚの内６０Ｈｚ帯域を
除去するフィルタで図中１８８〜１９９で構成される。

【０１９０】１段目を代表して説明する。抵抗１６４，
１６５，１７０，１７１は同一抵抗値Ｒ［Ω］、コンデ
ンサ１６６から１７０も同一容量Ｃ［Ｆ］である。この
ディップ周波数ｆ（減衰の一番大きい周波数）は

【０１９１】

【数２２】

【０１９２】で表わされ、ディップ周波数ｆが入力され
た場合、Ａ点では入力に対して４５度位相が遅れ、Ｂ点
では入力に対して４５度位相が進むこととなる。よって
Ａ−Ｂ間の位相点は９０度となり、抵抗１６５，コンデ
ンサ１６７に流れる電流は打ち消され、Ｃ点に現われな
い。１７２，１７３はバッファアンプであり、１７３は
帰還をかけている。７４，７５は帰還率を決定する抵抗
であり、Ｒ７４≫Ｒ７５の関係では帰還率が少なく除去
帯域が広い。Ｒ７４≪Ｒ７５の関係では帰還率が多く鋭
い帯域特性を示す。

【０１９３】図４２は高調波透過フィルタ特性を示す。
５０Ｈｚ，５５Ｈｚ，６０Ｈｚに除去帯域があり、基本
波の二次高調波帯域では減衰量はほとんどない。

【０１９４】このように基本波のみ除去することで残帯
域成分を高調波電流として取り込むことができる。

【０１９５】図６５に高調波電流計測フローを示す。図
中の（６５−ａ）で高調波電流測定回路から高調波電流
をＡ／Ｄ変換した値を入力し、（６５−ｂ）に示す変換
式により高調波電流を求め、（６５−ｃ）でその値を記
憶する。

【０１９６】図４７は、計測値の表示例を示す。１３３
ａ〜ｆは計測値表示部、１３４ａ〜ｅ，ｉ〜ｍは計測値
表示部に表示されるデータの種類（電流，電圧など）で
表示選択キー１３７ａ〜１３７ｊに対応する表示部、１
３４ｆ〜ｈは電流，電圧，高調波電流のＲＳＴ相のデー
タ表示に対応する表示部、また、１３４ｇ，ｈは電力，
電力量の有効，無効データ表示に兼用した表示部であ
る。１３４ｈ〜ｐは計測値表示部に表示される表示選択
キーに対応したデータの現在，最大，最小値を示す表示
部、１３７ａ〜ｈは表示選択キー、１３７ｉは監視値の
検出状態を見る上下限キー、１３７ｊは計測値、監視値
の表示切換をする監視キー、１３７ｈは計測値表示部に
表示される内容の現在，最大，最小値の切換をする表示
切換キーを示す。

【０１９７】この様なキー配列及び表示構造にしたこと
により、目的とする各監視要素をワンタッチで見ること
ができる。

【０１９８】図４８はＲ，Ｓ，Ｔ相の表示切換操作を示
す。１３７ａ，または１３７ｂ，または１３７ｆの表示
選択キーをくり返し押下することにより、表示内容の切
換（Ｒ→Ｓ→Ｔ）を行なう。また、表示切換キー１３７
ｋをくり返し押下することにより表示内容の切換（現在
→最大→最小）を行なうことができる。

【０１９９】このことにより、各相の選択及び現在，最
大，最小の選択が可能である。

【０２００】図４９はキー入力と表示内容を示す。表示
選択キー１３７ａ〜１３７ｈをくり返し押下すると電流
の場合ＲＳＴ各相の電流を表示、電圧の場合ＲＳ，Ｓ
Ｔ，ＴＲ相の電圧を表示、電力，電力量の場合それぞれ
の有効値，無効値を表示、力率，周波数の場合は力率次
いで周波数を表示、高調波電流の場合ＲＳＴ各相の電流
を表示、温度地絡の場合は温度次いで地絡を表示、同様
に負荷率，使用率も順に表示する。また、電力量を除い
た他の表示選択キーについては表示切換キー１３７ｋを
くり返し押下するとそれぞれの監視要素についての現在
の値，最大値，最小値を表示するものである。

【０２０１】図５０は監視値の表示例を示すもので温度
上限監視値の表示例を示す。監視値キー１３７ｊを押下
することにより１３４ｍのＬＥＤ表示部が点灯し、監視
値表示モードになる。次に表示したい内容に対応する表
示選択キー１３７ｇを押下することにより１３４ｈ，１
３４ｊが点灯する。この時１３４ｈは温度表示であるこ
とを示し、監視値の設定内容が１３３ａ〜ｆに表示され
る。

【０２０２】このことにより、各監視要素の監視値が直
視できる。

【０２０３】図５１は状態表示を示す。２０１は電源表
示灯（ＰＯＷ．ＬＥＤ）を示し表示灯が点灯している時
電源が供給されていることを示す。２０２はＣＰＵ状態
表示灯（ＲＵＮ．ＬＥＤ）で表示灯点灯時ＣＰＵが正常
動作していることを示す。１１３，１１８はパルス入力
表示灯、１０５ａ，１０５ｂ，１０９ａ〜ｃはデジタル
入力表示灯、１２３ａ〜ｃは警報接点出力表示灯、２０
０ａ，２００ｂは伝送インタフェース信号表示灯を示
す。

【０２０４】このことから、外部からのディジタル入
力、伝送線路上の送受信データ及びディジタル出力を直
視することができる。

【０２０５】図５２は操作部の構成を示す。操作部は、
１３７ａ〜１３７ｌの１２個のキーＳＷ、２個のロータ
リーＳＷ、１３８ａ，１３８ｂの２個のスライドＳＷ２
１，３９から構成している。２１は伝送速度切換ＳＷ、
３９は伝送ライン終端抵抗ＳＷ、１３７ｌは監視値の設
定登録機能に切換を行なうモードキー、１３８ａ，１３
８ｂは機器アドレス設定ＳＷを示し、１３８ａは上位
桁、１３８ｂは伝送ライン終端抵抗ＳＷ３９、及び機器
アドレス設定ＳＷ３９は、通常操作されないようカバー
６０１で覆ってある。

【０２０６】図５３は監視入力キーを示す。設定値の入
力は、表示選択キー１３７ａ〜１３７ｊと登録キー１３
７ｋで入力することができる。その際、表示選択キー１
３７ａ〜１３７ｊはテンキーとして兼用使用している。
従って、設定値の入力が直接行なえ操作が簡単である。

【０２０７】図５４は端子配置を示す。２０３はディジ
タル入力端子、２０４はパルス入力端子、２０５は警報
接点出力端子、２０６は伝送インタフェース端子、２０
７は電源入力端子、２０８はＰＴ測温体入力端子、２０
９はＺＣＴ入力端子、２１０はＣＴ入力端子、２１１は
ＰＴ入力端子を示す。

【０２０８】図５５は図３０の電流測定回路の構成の応
用例である。被測定電路のＲ，Ｔ相の他にＳ相にもＣＴ
７を設置し、全相の一次電流を取り出し内部ＣＴ一次電
線１４４としてそれぞれの相に対応した内部ＣＴ２２に
貫通させることにより二次ＣＴ電流を得ている。以下Ｃ
ＰＵ２８までの取り込み動作は、図３０と同様である。

【０２０９】この場合、各相に実際に流れている電流値
をダイレクトに変換して測定できるので精度もよく、ま
たゼロクロス回路を各相毎に設けることによりＺＣＴ４
を設置しなくても地絡電流を計測、かつ地絡相の判断を
行なうことができる。（各相の電流位相差を１２０度と
仮定すれば、ゼロクロス回路なしで地絡電流の計測，地
絡相の判断を行なうことができる。…数８参照）図５６
はアナログ入力半自動補正説明図である。アナログ波形
を入力し各種変換後ディジタル値としてＣＰＵ２８によ
り読み取る際問題となるのが零調整，スパン調整であ
る。抵抗値，コンデンサ容量等の素子誤差、Ａ／Ｄ変換
基準電圧のばらつき等により設計段階で狙った零点，ス
パンに誤差が生じ、精度を出そうとする場合、各ユニッ
ト毎に可変抵抗等により零調整，スパン調整を行なう必
要がある。

【０２１０】しかし、本実施例ではメーカ側または顧客
側である一定基準アナログ入力二値を与えて操作部１８
により設定することにより、ＣＰＵ２８により補正を行
なうものである。

【０２１１】図５６では電流を例に、考えられる５つの
特性直線を記載した。本実施例では、アナログ入力に対
するＡ／Ｄ変換出力は直線性を持っていることを原則と
する。

【０２１２】直線ａはアナログ入力０［Ａ］にてＡ／Ｄ
変換出力データ“０”であり、零調整は不要であること
がわかる。まず基準となるアナログ入力値１［Ａ］を入
力したところＡ／Ｄ変換出力データはＹａ1となった。
このＹａ1をメモリ３１に記憶させる。次にもう一つの
基準アナログ値４［Ａ］を入力したところＡ／Ｄ変換出
力データはＹａ2となった。このＹａ2をメモリ３１に記
憶させる。このことにより直線ａはＡ／Ｄ変換出力デー
タの変数をＤａとすると、

【０２１３】

【数２３】

【０２１４】と表すことができる。

【０２１５】直線ｂはアナログ入力０［Ａ］にてＡ／Ｄ
変換出力データが“０”以上であり正のオフセットを持
っていることがわかる。直線ａと同様に基準アナログ入
力値を入力していき直線ｂのＡ／Ｄ変換出力データの変
数をＤｂとすると

【０２１６】

【数２４】

【０２１７】と表される。同様に直線ｃ，ｄ，ｅの各Ａ
／Ｄ変換出力データの変数をＤｃ，Ｄｄ，Ｄｅとすると
各直線は次式で表される。

【０２１８】

【数２５】

【０２１９】

【数２６】

【０２２０】

【数２７】

【０２２１】上記５つの直線について式をつくったが形
は同じであり、どのような傾き、オフセットにあって
も、直線ならば一つの代表式で表せる。

【０２２２】

【数２８】

【０２２３】以上、アナログ入力値に対するＡ／Ｄ変換
出力データとの関係が２点間の各値がわかることにより
ｉの一次方程式で表されることがわかる。

【０２２４】この特性直線式をＡ／Ｄ変換出力データに
対するアナログ入力値の関係式に直すことにより、ＣＰ
Ｕ２８が取り込んだＡ／Ｄ変換ディジタル値の大きさに
より、その時のアナログ入力値の大きさを計算すること
ができる。

【０２２５】数２４をＡ／Ｄ変換出力データに対するア
ナログ入力値に変換すると

【０２２６】

【数２９】

【０２２７】と表せられる。

【０２２８】図５７にアナログ入力自動補正フローチャ
ートを示す。まずアナログ設定モード切換スイッチによ
り切換え、設定したいアナログ入力項目を選択する。次
に基準となるアナログ値を入力（ＣＰＵ２８にはあらか
じめ基準アナログ値を記憶させておくか、または操作者
により操作部１８を使って自由に可変設定できるものと
する。）し、Ａ／Ｄ変換により得られたディジタル値を
表示、操作者が確認した後登録ボタンを押下することに
よりメモリ３１に記憶する。同様に、もう一つの基準電
圧を入力しメモリ３１にＡ／Ｄ変換ディジタル値を記憶
する。

【０２２９】これにより直線式が得られ、各ユニット毎
に合った補正を行なえる。

【０２３０】次に図５８は、図１に示した従来システム
の受電盤外観図の一例を示すもので１は受配電盤、３は
電圧や電流を示すメータ、６は保護リレーである。

【０２３１】図５９は本発明による電源監視制御ユニッ
トの応用例を示し、（ａ）は分電盤などの内部に取付た
盤内取付形の応用例を示し、（ｂ）はキュービクルなど
の表面に取付た盤面埋込形の応用例を示す。

【０２３２】図５９においては縦長タイプの例である
が、一般的に盤やキュービクルのボックス（筐体）は縦
長タイプが多く取付に便利であるが、図６０に示すよう
に横長タイプであってもよい。

【０２３３】図６０は盤内取付タイプでＤＩＮレールに
取付可能な取付溝３１０、固定レバー３１１を有したも
のである。

【０２３４】図６１は、盤面埋込形の外観図を示すが前
記した例と操作部，表示部の配置を変えた縦長のタイプ
の例を斜視図で示す。

【０２３５】図６２は、操作と表示を判断し易くするた
め測定系統別に色分けした例を示すもので、例えば、前
記したように電圧，電流，高調波電流は、Ｒ，Ｓ，Ｔ相
に関連するし、電力，電力量は、有効電力（量），無効
電力（量）に関連する。これらの操作キーや、表示器を
個々に設ければ最良であるが、小形化や、低価格化の妨
げとなるため兼用する場合が多く、この場合、判断しず
らく使い勝手が悪くなる。本例はこれを解消するため、
電流を表示させるためのキー１３７ａとキー名称と単位
の表示部２１５ａを２１６のＲ，Ｓ，Ｔ表示部と同色に
配色したものである。同様に、電圧，高調波電流のとこ
ろ即ち１３７ｂ，及び２１５ｂ，１３７ｆ，及び２１５
ｆも同色で配色し、一方、電力表示キー１３７ｃ及び名
称部２１５ｃは、有効，無効表示部２１７と同色に配色
しものである。同様に電力量表示キー１３７ｄ，及び名
称部２１５ｄも同色に配色したものである。

【０２３６】図６３は前記した図６１の盤面埋込形の背
面図を示す。端子台２１８は背面に配置し布線作業性を
良くしてある。また、図６４は上記端子台２１８を取り
外した図を示し、２１９は本体装置側に固定された受け
側の端子台である。端子台２１８は固定ネジ３２０によ
り着脱できるものである。

【０２３７】このように着脱が容易であるため故障時な
ど交換が必要な時、端子台から接続線を取り外さなくて
も行なえるため保守性が極めて良い効果がある。

【０２３８】以上の実施例によれば、 （１）電圧，電流などの計測値が実効値で得られるた
め、精度が向上する。

【０２３９】（２）監視情報とそれぞれ対応したキー操
作により表示できるため操作が簡単である。

【０２４０】（３）基本形伝送制御手順であるため汎用
性に富んだシステムが構成できる。

【０２４１】（４）複数の監視制御情報を複合的に演算
できるため様々な情報を得ることができる。

【０２４２】（５）着脱端子により配線を外すことなく
保守が行なえ作業効率が良い。

【０２４３】などの効果がある。

【０２４４】

【発明の効果】本発明によれば、変圧器の定格容量に対
する使用率を知ることができ、これに応じて適正な容量
の変圧器に交換することにより配電系統の省電力化およ
び長寿命化を図ることができる電源監視制御装置が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配電システムを示す接続図で同図（ａ）は従来
のシステム例、同図（ｂ）は本発明の一実施例における
システム例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
電源監視ユニットのブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
システムの接続例を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
変換器の外観を示す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
親局の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
リピータのブロック図である。

【図７】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
電源監視制御ユニットの外観の正面図である。

【図８】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
機能ブロック図である。

【図９】本発明の一実施例における電源監視制御装置の
機器アドレス例を示すアドレスマップである。

【図１０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の通信手順を示し、同図（１）は正常時の手順、同図
（２）はコマンドエラー時の手順、同図（３）は通信エ
ラー時の手順をそれぞれ示す図である。

【図１１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の送受信メッセージを示し、同図（ａ）は受信メッセー
ジの構成、同図（ｂ）は送信メッセージの構成、同図
（ｃ）はメッセージの内容をそれぞれ示す図である。

【図１２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のコマンドの内容を示す図例である。

【図１３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の複数の電源監視制御ユニットの接続図である。

【図１４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の終端抵抗制御のフローチャートである。

【図１５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の送信制御フローチャートである。

【図１６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの内部ブロック図である。

【図１７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの内部ブロック図である。

【図１８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの内部ブロック図である。

【図１９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの内部ブロック図である。

【図２０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの制御全体のフローチャートで
ある。

【図２１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の通信モジュールのフローチャートである。

【図２２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の表示モジュールのフローチャートである。

【図２３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の設定モジュールのフローチャートである。

【図２４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の測定モジュールのフローチャートである。

【図２５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のチェックモジュールのフローチャートである。

【図２６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のタイマ割込処理のフローチャートである。

【図２７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の伝送回路からの割込のフローチャートである。

【図２８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の通信状態のマトリックスの図である。

【図２９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の通信状態のマトリックスの図である。

【図３０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電流測定回路の回路図である。

【図３１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電流計測のフローチャートである。

【図３２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電圧測定回路の回路図である。

【図３３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電圧計測フローチャートである。

【図３４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の地絡電流測定回路の回路図である。

【図３５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の地絡電流計測フローチャートである。

【図３６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電圧ゼロクロス回路，電流ゼロクロス回路の構成と動
作を示し、同図（ａ）は回路図、同図（ｂ）は波形図で
ある。

【図３７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の周期計測フローチャートである。

【図３８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の周波数計測フローチャートである。

【図３９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の時間差計測フローチャートである。

【図４０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の位相差計測フローチャートである。

【図４１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の高調波電流測定回路の回路図である。

【図４２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の高調波透過フィルタ特性を示す特性図である。

【図４３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の有効電力，無効電力計測フローチャートである。

【図４４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の使用率計測フローチャートである。

【図４５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電力量計測フローチャートである。

【図４６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電力量料金計算フローチャートである。

【図４７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の計測値の表示例を示す正面図である。

【図４８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のＲ，Ｓ，Ｔ相の表示部切替操作例を示す図である。

【図４９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のキー入力と表示内容を示す図である。

【図５０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の監視値の表示例を示す正面図である。

【図５１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の状態表示を示す正面図である。

【図５２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の操作部の構成を示す正面図である。

【図５３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の監視入力キーを示す正面図である。

【図５４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の端子配置を示す正面図である。

【図５５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電流測定回路の回路図である。

【図５６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のアナログ入力の半自動補正を説明する特性図である。

【図５７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
のアナログ入力自動補正フローチャートである。

【図５８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の従来システムの受配電盤外観を示す斜視図である。

【図５９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の電源監視制御ユニットの応用例を示す斜視図で同図
（ａ）は盤内取付型、同図（ｂ）は盤面取付型をそれぞ
れ示す斜視図である。

【図６０】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の盤内取付けタイプの外観を示す斜視図である。

【図６１】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の盤面埋込形の外観を示す斜視図である。

【図６２】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の操作部，表示部の色分け例を示す正面図である。

【図６３】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の盤面埋込形の背面を示す斜視図である。

【図６４】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の端子台を取外した状態を示す斜視図である。

【図６５】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の高調波計測フローチャートである。

【図６６】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の温度計測フローチャートである。

【図６７】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の力率計測フローチャートである。

【図６８】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の皮相電力累積フローチャートである。

【図６９】本発明の一実施例における電源監視制御装置
の負荷率計測フローチャートである。

【符号の説明】

１：受配電盤、２：変圧器、４：零相変流器、５：変成
器、７：変流器、８：パルス積算電力量計、９：配線用
遮断器、１０：電源監視制御ユニット、１１：接点信
号、１２：親局、１３：伝送線、１４：センサ、１５：
電源線、１６：伝送インタフェース、１７：表示部、１
８：操作部、１９：警報接点、２０：機器アドレス設定
部、２１：伝送速度設定部、２２：二次変流器、２３：
二次変成器、２４：アナログインタフェース回路、２
５：測温インタフェース、２６：パルスインタフェー
ス、２７：電源部、２８：中央演算処理装置、２９：ド
ライバ、３０：キーバッファ、３１：記憶部、３２：警
報接点駆動ドライバ、３３：バッファ、３４：内部バ
ス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼鴨 直大 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１号 株式会社日立製作所中条工場内 (72)発明者 日山 泰之 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１号 株式会社日立製作所中条工場内 (72)発明者 高橋 松一郎 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電系統の電圧、電流の情報を入力する入
   力部と、この入力部に接続されてアナログ信号の実効値
   変換とディジタル変換を行うアナログインタフェース回
   路と、このアナログインターフェース回路に接続された
   中央演算処理装置と、この中央演算処理装置に接続され
   て表示すべき情報を選択する操作部と、上記中央演算処
   理装置に接続されて上記操作部により選択された情報を
   表示する表示部と、上記中央演算処理装置に接続されて
   上記情報を遠隔の中央監視制御装置に伝送する伝送イン
   タフェース部を有することを特徴とする電源監視制御装
   置。
2. 【請求項２】上記中央演算処理装置は上記配電系統に接
   続された変圧器のあらかじめ設定された定格電力容量に
   対する実際に使用された電力との比を計測し、上記表示
   部は上記操作部の選択によりこの比を表示することを特
   徴とする請求項１記載の電源監視制御装置。