JPH07167894A - 電力量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基礎変換部および静止形演算表示部それぞれ
の検定期限の合理性および経済性を満足しながら、需要
家への通電状態のままでも、静止形演算表示部をごく簡
単な操作により、容易迅速に、かつ安全に交換すること
ができるようにする。 【構成】 基礎変換部ＢＳと静止形演算表示部ＣＢとを
二分割構成とし、基礎変換部ＢＳに対して静止形演算表
示部ＣＢを、ケース１を含めて全体的に分離・結合自在
に構成するとともに、これら両部ＢＳ，ＣＢ間に亘る電
気配線をコネクタＣＮＴを介して接続・抜離可能に構成
する。また、基礎変換部ＢＳ側には、該基礎変換部ＢＳ
への通電状態のままで静止形演算表示部ＣＢを分離させ
たとき、変流器ＣＴ１，ＣＴ２の２次側での高電圧発生
を回避する安全回路ＳＣを設けた構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力供給事業者から一
般家庭などの電力需要家への電力の供給量を計測し、表
示するように構成されている電力量計に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の電力量計は、検定規則によって
検定期限未満毎に検定済のものとの交換が義務づけられ
ている。その電力量計の交換にあたって、近年ではコン
ピュータなどの普及による電力の需要形態の変化に伴っ
て、無停電、つまり需要者への電力供給を継続しなが
ら、電力量計を交換する必要が増加している。

【０００３】このような要求、すなわち、無停電で電力
量計を交換する手段として、従来では、電力量計の１次
側と２次側とに亘って予めバイパス配線を施した上で検
定済のものとの交換が行なわれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
バイパス配線方式の交換の場合は、バイパス工事に多額
の費用および手間を要するばかりでなく、電圧印加状態
での交換作業であるために、危険性も高い。また、電気
知識、施工技術に優れた熟練者の不足によって、工事そ
のものが困難になっている。

【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、電気知識、施工技術に精通しない非熟練者で
あっても、無停電での交換を容易かつ安全に、しかも経
済的に実行することができる電力量計を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明に係る電力量計は、電源電圧用端子
と、負荷用端子と、上記電源電圧用端子に付与される電
源電圧を小勢力の信号電圧に変換する信号電圧用変圧
器、および上記電源電圧用端子から負荷用端子へ流れる
電流を小勢力電流に変換する変流器を備えた基礎変換部
と、上記信号電圧用変圧器および変流器で変換された小
勢力の信号電圧および電流に基づいて電力演算を行なう
演算部と、その演算結果を表示する表示部を備えた静止
形演算表示部とを有する電力量計において、ケースを含
めて計器全体を上記基礎変換部と静止形演算表示部との
二分割構造とし、基礎変換部に対して静止形演算表示部
を分離・結合自在に構成するとともに、これら両部間に
亘る電気配線をコネクタを介して接続・抜離可能に構成
し、かつ、上記基礎変換部側には、該基礎変換部に対し
て静止形演算表示部を通電状態のままで分離させたと
き、上記変流器の２次側での高電圧発生を回避する安全
回路が設けられているものである。

【０００７】また、請求項２の発明では、上記コネクタ
を、上記基礎変換部および静止形演算表示部それぞれの
プリント基板の一部同士を直接に挿入・抜出する形態に
構成したものである。

【０００８】また、請求項３の発明では、上記安全回路
が、上記基礎変換部における変流器の２次側に並列に挿
入されて、通電状態で静止形演算表示部を基礎変換部か
ら分離した際に上記変流器の２次電流を吸収して電圧を
制限する２つの定電圧ダイオードから構成されたもので
ある。

【０００９】さらに、請求項４の発明では、上記静止形
演算表示部側のケース体を、垂直面に取り付けられた上
記基礎変換部側のケース体に対してその上側から被せた
上で、基礎変換部側のケース体に結合するとともに、上
部取付け孔を介して垂直面に固定するように構成したも
のである。

【００１０】

【作用】請求項１〜４の発明によれば、経年的に特性や
性能の変化する要素が含まれていない基礎変換部と、発
光数字表示素子や静電容量など僅かながらも経年的に特
性や性能の変化（劣化）する要素を含む静止形演算表示
部とを同一の検定期限として取り扱うことによる不合理
性および不経済性に着眼して、計器全体を上記両部の二
分割構成とし、検定期限の長い基礎変換部に対して検定
期限の短い静止形演算表示部を分離・結合自在にすると
ともに、両部間に亘る電気配線をコネクタを介して接続
・抜離可能にしたものであり、このような構成とするこ
とによって、両部それぞれが合理的かつ経済的な検定期
限を持つ電力量計とすることができる。

【００１１】また、基礎変換部への通電状態のままで、
該基礎変換部に対して静止形演算表示部を分離させて
も、安全回路の存在によって、その基礎変換部における
変流器の２次側での高電圧の発生を回避することが可能
であるから、検定期限に達した静止形演算表示部を、無
停電の状態でありながら、コネクタの着脱という熟練を
要しない簡単な作業操作により容易迅速に、かつ安全に
交換することができる。

【００１２】ここで、両部間に亘る電力、すなわち、電
圧、電流はともに小勢力であることに鑑みて、請求項２
のように、基礎変換部および静止形演算表示部間に亘る
電気配線を接続・抜離するコネクタとして、両部それぞ
れのプリント基板の一部同士を直接に挿入・抜出する形
態のものに構成することによって、雌雄一対のコネクタ
端子を複数組並設してなる専用のコネクタを使用する場
合に比べて、構造の簡素化および製作コストの低減を図
れるとともに、両部間に亘る電気配線の接続・遮断の作
業性の向上も図ることが可能である。

【００１３】また、上記安全回路を、請求項３のよう
に、通常は静止形演算表示部側の要素による２次負担抵
抗によって電圧降下されて動作しないが、基礎変換部へ
の通電状態でコネクタ部で遮断されたときは、変流器の
２次電流を吸収して電圧を制限する２つの定電圧ダイオ
ードから構成することにより、高電圧発生の危険回避の
信頼性を高くできるとともに、安全回路自体の小型化が
可能である。

【００１４】さらに、上記両部の分離・結合構造とし
て、請求項４のように、静止形演算表示部側のケース体
を、垂直面に取り付けられた上記基礎変換部側のケース
体に対してその上側から被せた上で、基礎変換部側のケ
ース体に結合するとともに、上部取付け孔を介して垂直
面に固定するような構成を採用すれば、電力量計のケー
スをして、建物外壁などの垂直面への取り付け状態で必
要となる防滴機能も兼用させることが可能である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る単相３線式電力
量計の回路構成を示す接続図であり、同図において、Ｂ
Ｓは基礎変換部で、電源電圧を付与する電源電圧用端子
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、その電源電圧を需要家の負荷に供
給する負荷用端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と、上記電源電圧用
端子Ｐ１，Ｐ２間の電圧およびＰ２，Ｐ３間の電圧をそ
れぞれ小勢力、例えば１Ｖ程度の電圧に変換する信号電
圧用変圧器ＰＴ１，ＰＴ２と、これら信号電圧用変圧器
ＰＴ１，ＰＴ２と１次側を並列にして絶縁降圧された電
源電圧に変換する補助電源用変圧器ＡＴ１，ＡＴ２と、
上記電源電圧用端子Ｐ１，Ｐ３から上記負荷用端子Ｓ
１，Ｓ３へ流れる電流をそれぞれ小勢力、例えば１０ｍ
Ａ程度の電流に変換する変流器ＣＴ１，ＣＴ２を備えて
いるとともに、これら信号電圧用変圧器ＰＴ１，ＰＴ２
および補助電源用変圧器ＡＴ１，ＡＴ２により変換され
た小勢力電圧と、上記変流器ＣＴ１，ＣＴ２により変換
された小勢力電流がそれぞれ導かれる雌形コネクタＣＮ
Ｔ２を備えており、これらが、図２に示すように、側部
取付け孔１Ａａ，１Ａａを介して、建物の外壁などの垂
直面に固定状態に取付けられる分割ケース体１Ａに内蔵
されている。なお、この分割ケース体１Ａの上部両側に
は、結合用フランジ１Ａｂ，１Ａｂが突設されている。

【００１６】ＣＢは静止形演算表示部で、上記信号電圧
用変圧器ＰＴ１，ＰＴ２および補助電源用変圧器ＡＴ
１，ＡＴ２からの小勢力電圧、ならびに上記変流器ＣＴ
１，ＣＴ２からの小勢力電流に基づいて所定の電力演算
を行なう演算部２と、その演算結果を表示する表示部３
とを備えているとともに、上記演算部２および表示部３
に小勢力電圧および小勢力電流をそれぞれ導くための雄
形コネクタＣＮＴ１が備えられており、これらが、図２
に示すように、上記基礎変換部ＢＳ側の分割ケース体１
Ａに対してその上側から被冠可能で、上記表示部３に対
応する箇所には数字表示窓１Ｂｃが形成されている分割
ケース体１Ｂに内蔵されている。また、この静止形演算
表示部ＣＢ側の分割ケース体１Ｂの下端部両側には上記
結合用フランジ１Ａｂに対応する結合用フランジ１Ｂｂ
が突設されているとともに、上端中央部には建物の外壁
などの垂直面に固定状態に取付けるための上部取付け孔
１Ｂａが形成されており、該分割ケース体１Ｂを分割ケ
ース体１Ａにその上側から被せた上、両結合用フランジ
１Ｂｂ、１Ａｂ同士を当接させて、１本が封印ネジに兼
用される結合用ネジ（図示省略）を介して固定すること
によって、分割ケース体１Ｂが分割ケース体１Ａに結合
されるとともに、上部取付け孔１Ｂａおよび取付けネジ
（図示省略）を介して上記垂直面に固定されるように構
成されている。

【００１７】以上の構成によって、上記両分割ケース体
１Ａ，１Ｂからなるケース１を含めて電力量計全体が、
基礎変換部ＢＳと静止形演算表示部ＣＢとの二分割構造
であり、基礎変換部ＢＳに対して静止形演算表示部ＣＢ
を分離・結合自在に構成されているとともに、上記雌形
コネクタＣＮＴ１および雄形コネクタＣＮＴ２からなる
コネクタＣＮＴを介して、両部ＢＳ，ＣＢ間に亘る電気
配線が接続・抜離可能に構成されている。

【００１８】上記コネクタＣＮＴを構成するところの雌
形コネクタＣＮＴ１および雄形コネクタＣＮＴ２は、図
３に明示するように、上記基礎変換部ＢＳおよび静止形
演算表示部ＣＢそれぞれのプリント基板ＰＷＢ１，ＰＷ
Ｂ２の上端部および下端部に一体に形成されており、こ
れらプリント基板ＰＷＢ１，ＰＷＢ２に一体形成の雌形
コネクタＣＮＴ１と雄形コネクタＣＮＴ２同士を直接に
挿入・抜出する形態のコネクタに構成されている。な
お、図３中、４はコネクタＣＮＴの接続時における衝撃
を吸収する緩衝材である。

【００１９】また、上記基礎変換部ＢＳ側には、該基礎
変換部ＢＳへの通電状態のままで、この基礎変換部ＢＳ
から上記静止形演算表示部ＣＢを分離させたとき、上記
変流器ＣＴ１，ＣＴ２の２次側に高電圧が発生すること
の危険を回避するための安全回路ＳＣが設けられてい
る。この安全回路ＳＣとして、この実施例では、図４に
示すように、上記基礎変換部ＢＳにおける変流器ＣＴ１
およびＣＴ２の２次側にそれぞれ２つの定電圧ダイオー
ドＺ１，Ｚ２およびＺ３，Ｚ４を逆極性にして並列に挿
入してなる電圧電流変換方式のものを使用している。こ
のような安全回路ＳＣの挿入によって、通常は変流器Ｃ
Ｔ１，ＣＴ２の２次電流が２次負担抵抗Ｒの作る電圧降
下Ｖ（例えば最大１Ｖ）に制限されて動作しないけれど
も、静止形演算表示部ＣＢの交換に際して、基礎変換部
ＢＳの通電状態のままで、該静止形演算表示部ＣＢをコ
ネクタＣＮＴを介して抜離したとき、上記定電圧ダイオ
ードＺ１，Ｚ２およびＺ３，Ｚ４が変流器ＣＴ１，ＣＴ
２の２次電流を吸収して、その電圧を制限（例えば６
Ｖ）することになり、大きな電圧を発生しないのであ
る。これによって、通電状態のままで静止形演算表示部
ＣＢの交換を行なっても、何等の危険性も生じることが
ない。

【００２０】上記のような構成の電力量計においては、
経年的に特性や性能の変化することのない要素からなる
基礎変換部ＢＳを定められた出力規格の変換部として、
例えば２０年程度の長い検定期限に設定して検定封印す
る一方、経年的に特性や性能の変化することがある要素
からなる静止形演算表示部ＣＢを比較的短い、例えば５
年程度の検定期限に設定して検定封印することにより、
両部ＢＳ，ＣＢそれぞれが合理的、経済的な検定期限を
持った電力量計とすることができる。

【００２１】そして、検定期限の短い静止形演算表示部
ＣＢをその検定期限前に検定済のものと交換するにあた
っては、静止形演算表示部ＣＢ側の分割ケース１Ｂを基
礎変換部ＢＳ側の分割ケース体１Ａから分離するととも
に、両部ＣＢ，ＢＳ間に亘る電気配線をコネクタＣＮＴ
を介して抜離するだけの簡単な作業によって、その静止
形演算表示部ＣＢを検定済のものと容易迅速に交換する
ことができる。また、この交換時において、基礎変換部
ＢＳを通電状態にしていても、安全回路ＳＣの存在によ
って、その基礎変換部ＢＳにおける変流器ＣＴ１，ＣＴ
２の２次側に高電圧を発生することがないので、交換作
業を安全に行なうことができる。

【００２２】なお、上記安全回路ＳＣとしては、上記実
施例の図４に示された電圧電流変換方式のものに限定さ
れず、図５に示すような電流電圧変換方式のものであっ
ても、図６に示すような短絡方式のものであってもよ
い。図５に示す電流電圧変換方式の安全回路ＳＣは、電
流をこれに正確に比例した電圧に変換するための高精度
な負担抵抗Ｒを使用してなるものであり、また、図６に
示す短絡方式の安全回路ＳＣは、コネクタＣＮＴの接点
５Ａａ，５Ａｃおよび接続極５Ｂａ，５Ｂｃとは別個
に、常時短絡する接点５Ａｂおよび絶縁極５Ｂｂを設け
て、抜出に際して接続極５Ｂａ，５Ｂｃよりも先に絶縁
極５Ｂｂが抜けて変流器ＣＴ１およびＣＴ２の２次側が
短絡されるようにしたものである。

【００２３】図７は、電力量計における上記静止形演算
表示部ＣＢでの電力演算および表示方式の一例を示すブ
ロック図であり、このブロック図に基づいて、電力量計
の動作の概要を説明する。上記信号電圧用変圧器ＰＴ
１，ＰＴ２からの小勢力電圧Ｖ１，Ｖ２および上記変流
器ＣＴ１，ＣＴ２からの小勢力電流Ｃ１，Ｃ２は、それ
ぞれの電力変換回路７および８に入力されて、ここで電
力に比例した直流電圧Ｑ１およびＱ２に変換される。つ
いで、それら直流電圧Ｑ１，Ｑ２が加算回路９で合成さ
れたのち、積分回路１０に入力されて時間積分され、一
定の電力量、たとえば０．０１ＫＷＨ毎のパルス信号Ｐ
となって出力される。

【００２４】そのパルス信号Ｐは計数回路１１で計数さ
れて積算計数された値Ｃが信号として表示回路１２に送
られて数字表示される。一方、その積算計数値信号は常
時投入状態にあるスイッチング回路１３を経由して記憶
回路１４にも送られてその数値Ｃが常時記憶される。こ
の記憶回路１４は小勢力回路で構成されており、検定期
限に亘って電池Ｂにより動作が継続保持される。

【００２５】また、上記補助電源用変圧器ＡＴ１，ＡＴ
２からの小勢力電圧は、補助電源回路１５に入力され
て、ここで静止形演算表示部ＣＢに必要な電源電圧ＶＳ
を作って各部に分配するが、その電源電圧値が所定値よ
りも低下すると、上記電源電圧ＶＳが与えられている停
電検知回路１６がそれを検知して上記スイッチング回路
１３に指令を与え、通過してきた積算計数値信号を停止
する。すなわち、停電によって、計数回路１１の動作が
不整になる前の状態を記憶回路１４に記憶させる。

【００２６】そして、停電が回復すると、停電検知回路
１６の出力信号によって、まずスイッチング回路１３が
開放状態にあることを確認して計数回路１１に指令ＣＣ
を与え、この計数回路１１に上記記憶回路１４に記憶さ
れている記憶値を読み込ませる。このようにして、計数
回路１１は停電瞬時の計数値から再動作を開始する。こ
の動作が終了した時点で、スイッチング回路１３が閉成
状態に回復して定常の動作状態に復帰する。

【００２７】なお、本発明における静止形演算表示部Ｃ
Ｂでの電力演算および表示方式としては、上記図７のも
のに限定されるものでないことは当然である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜４の発明によ
れば、経年的に特性や性能の変化する要素が含まれてい
ない基礎変換部と、発光数字表示素子や静電容量など僅
かながらも経年的に特性や性能の変化（劣化）する要素
を含む静止形演算表示部とを分離・結合自在に構成する
とともに、両部間に亘る電気配線をコネクタを介して接
続・抜離可能に構成したことによって、両部それぞれの
検定期限の合理性および経済性を十分に満足しながら、
需要家への通電状態のままで、つまり無停電のままで、
静止形演算表示部をコネクタの着脱という熟練を要しな
い簡単な作業操作により容易迅速に、かつ安全に交換す
ることができるという効果を奏する。

【００２９】特に、請求項２のように、基礎変換部およ
び静止形演算表示部間に亘る電気配線を接続・抜離する
コネクタとして、両部それぞれのプリント基板の一部同
士を直接に挿入・抜出する形態のものに構成することに
よって、雌雄一対のコネクタ端子を複数組並設してなる
専用のコネクタを使用する場合に比べて、構造の簡素化
および製作コストの低減を図れるとともに、両部間に亘
る電気配線の接続・遮断の作業性の向上も図ることがで
きる。

【００３０】また、上記安全回路として、請求項３のよ
うに、通常は静止形演算表示部側の要素による２次負担
抵抗によって電圧降下されて動作しないが、基礎変換部
への通電状態でコネクタ部で遮断されたときは、変流器
の２次電流を吸収して電圧を制限する２つの定電圧ダイ
オードから構成されたものを用いることにより、高電圧
発生の危険回避の信頼性を高くできるとともに、安全回
路自体の小型化も図ることができる。

【００３１】さらに、上記両部の分離・結合構造とし
て、請求項４のような構成を採用することによって、電
力量計のケースをもって、建物外壁などの垂直面への取
り付け状態で必要となる防滴機能も兼用させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による単相３線式電力量計の
回路構成を示す接続図である。

【図２】同上実施例におけるケースの分割構造を示す外
観正面図である。

【図３】同上実施例におけるコネクタの構成を示す正面
図である。

【図４】同上実施例における電圧電流変換方式の安全回
路の構成図である。

【図５】安全回路の変形例の一つである電流電圧変換方
式の構成図である。

【図６】安全回路の変形例の他の一つである短絡方式の
構成図である。

【図７】電力量計における静止形演算表示部での電力演
算および表示方式の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ケース １Ａ，１Ｂ 分割ケース体 １Ａａ，１ＢＡ 取付け孔 ２ 演算部 ３ 表示部 ＢＳ 基礎変換部 ＣＢ 静止形演算表示部 Ｐ１〜Ｐ３ 電源電圧用端子 ＰＴ１，ＰＴ２ 信号電圧用変圧器 ＣＴ１，ＣＴ２ 変流器 ＣＮＴ コネクタ ＳＣ 安全回路 Ｚ１〜Ｚ４ 定電圧ダイオード ＰＷＢ１，ＰＷＢ２ プリント基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源電圧用端子と、負荷用端子と、上記
   電源電圧用端子に付与される電源電圧を小勢力の信号電
   圧に変換する信号電圧用変圧器、および上記電源電圧用
   端子から負荷用端子へ流れる電流を小勢力電流に変換す
   る変流器を備えた基礎変換部と、 上記信号電圧用変圧器および変流器で変換された小勢力
   の信号電圧および電流に基づいて電力演算を行なう演算
   部と、その演算結果を表示する表示部を備えた静止形演
   算表示部とを有する電力量計において、 ケースを含めて計器全体を上記基礎変換部と静止形演算
   表示部との二分割構造とし、基礎変換部に対して静止形
   演算表示部を分離・結合自在に構成するとともに、これ
   ら両部間に亘る電気配線をコネクタを介して接続・抜離
   可能に構成し、かつ、上記基礎変換部側には、該基礎変
   換部に対して静止形演算表示部を通電状態のままで分離
   させたとき、上記変流器の２次側での高電圧発生を回避
   する安全回路が設けられていることを特徴とする電力量
   計。
2. 【請求項２】 上記コネクタが、上記基礎変換部および
   静止形演算表示部それぞれのプリント基板の一部同士を
   直接に挿入・抜出する形態に構成されている請求項１記
   載の電力量計。
3. 【請求項３】 上記安全回路は、上記基礎変換部におけ
   る変流器の２次側に並列に挿入されて、通電状態で静止
   形演算表示部を基礎変換部から分離した際に上記変流器
   の２次電流を吸収して電圧を制限する２つの定電圧ダイ
   オードから構成されている請求項１または２記載の電力
   量計。
4. 【請求項４】 上記静止形演算表示部側のケース体は、
   垂直面に取り付けられた上記基礎変換部側のケース体に
   対してその上側から被せた上で、基礎変換部側のケース
   体に結合されるとともに、上部取付け孔を介して垂直面
   に固定されるように構成されている請求項１、２、３の
   いずれかに記載の電力量計。