JPH1026641A - 多回路形電力量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い設置スペースを必要とせず、かつ低コス
ト化を図って、複数の回路の電力量を計測することので
きる多回路形電力量計を実現する。 【解決手段】 複数の電流検出手段１ｂおよび複数の電
圧検出手段１ａの出力を入力回路切替手段２により順
次、電力量計測手段３に取り込み、電力量計測手段３で
各被計測回路の単位時間（交流の特定整数周期）におけ
る電力量を周期的に計測し、それを回路毎電力量演算手
段４により被計測回路毎に連続計測した場合の電力量に
換算する。したがって、電流検出手段１ｂおよび電圧検
出手段１ａは被計測回路の数だけ必要であるが、電力量
計測手段３と回路毎電力量演算手段４とは各被計測回路
に共通のものであり、電力量計測手段３内のＡ／Ｄ変換
器等が１つですみ、電流検出手段１ｂの変流器以外の電
力量計本体の収納部品が少なくなり、小型化でき、設置
スペースを小さくし、低コスト化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の回路のそ
れぞれの電力量を計測する多回路形電力量計に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の回路の電力量を計測するに
は、図１５に示すように各回路に電力量計を設けてい
た。図１５は従来の電力量計を用いて複数の回路を計測
する場合の構成図であり、図１５において、１１は従来
の電力量計、１１１は電圧電流検出手段、１１２は電力
量計測手段、１１３は表示手段である。図１６は従来の
電力量計１１の構成図であり、図１６において、１０は
被計測回路１００に取り付ける変流器、１１０は電力量
計本体、１１１Ａは変成器、１１１ａは電圧検出部、１
１１Ｂは入力インピーダンス、１１１ｂは電流検出部で
ある。

【０００３】図１５に示すように各回路（回路１〜回路
Ｎ）に設けた各電力量計１１は、図１６に示すように、
被計測回路１００を低圧３相回路とすると、同回路の電
圧は、電力量計本体１１０の電圧入力端子Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，
Ｐ₃ に取り込まれ、変成器１１１Ａで降圧され、電圧検
出部１１１ａを経由して電力量計測手段１１２に入力さ
れる。一方、電流は、変流器１０の２次側出力端子
ｋ₁ ，ｋ₃ ，ｌから電力量計本体１１０の電流入力端子
１Ｓ，３Ｓ，Ｌに取り込まれ、入力インピーダンス１１
１Ｂで電流／電圧変換され、電流検出部１１１ｂを経由
して電力量計測手段１１２に入力される。そして、電圧
検出部１１１ａおよび電流検出部１１１ｂの出力から電
力量計測手段１１２で電力量を求め、この求めた電力量
が表示手段１１３で表示される。それぞれの電力量計１
１の表示手段１１３の表示を読み取ることにより、各回
路の電力量のデータを収集することができる。なお、電
圧検出部１１１ａでは、次段の電力量計測手段１１２の
電力量計測方式の入力に適したレベルの交流電圧信号に
変換して出力され、また、電流検出部１１１ｂについて
も同様に、次段の入力に適したレベルの交流電流信号に
変換して出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、複数の回路の電力量を計測するためには、
計測する被計測回路１００毎に１つの電力量計１１を設
けなければならないため、電力量計本体１１０を複数取
り付けるための広いスペースが必要となり、また、被計
測回路１００と同数の電力量計１１が必要であり、コス
ト的にも大きなものとなる。

【０００５】この発明の目的は、広い設置スペースを必
要とせず、かつ低コスト化を図って、複数の回路の電力
量を計測することのできる多回路形電力量計を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の多回路形
電力量計は、複数の被計測交流回路のそれぞれについて
設けられ各被計測交流回路の電流を変流器を用いて検出
する複数の電流検出手段と、複数の被計測交流回路のそ
れぞれについて設けられ各被計測交流回路の電圧を検出
する複数の電圧検出手段と、各電流検出手段で検出した
各被計測交流回路の電流が交流の特定整数周期を単位時
間として単位時間毎に順次入力され、この入力される被
計測交流回路の電流に対応して各電圧検出手段で検出し
た各被計測交流回路の電圧が単位時間毎に順次入力さ
れ、各被計測交流回路の単位時間における電力量を周期
的に計測する電力量計測手段と、電力量計測手段で周期
的に計測した単位時間における各被計測交流回路の電力
量を連続計測した場合の電力量に換算する回路毎電力量
演算手段とを備えている。

【０００７】この構成によれば、複数の電流検出手段お
よび複数の電圧検出手段の出力を順次、電力量計測手段
に取り込み、電力量計測手段で各被計測交流回路の単位
時間における電力量を周期的に計測し、それを回路毎電
力量演算手段により被計測交流回路毎に連続計測した場
合の電力量に換算する。したがって、電流検出手段およ
び電圧検出手段は被計測交流回路の数だけ必要である
が、電力量計測手段と回路毎電力量演算手段とは各被計
測交流回路に共通のものであり、変流器以外の電力量計
本体に収納される部品が少なくなり、電力量計本体を小
型化できるため、電力量計本体を設置するためのスペー
スを小さくできるとともに、低コスト化を図ることがで
きる。

【０００８】請求項２記載の多回路形電力量計は、同一
系統に属する複数の被計測交流回路のそれぞれについて
設けられ各被計測交流回路の電流を変流器を用いて検出
する複数の電流検出手段と、同一系統の共通電圧を検出
する電圧検出手段と、各電流検出手段で検出した各被計
測交流回路の電流が交流の特定整数周期を単位時間とし
て単位時間毎に順次入力され、電圧検出手段で検出した
共通電圧が入力され、各被計測交流回路の単位時間にお
ける電力量を周期的に計測する電力量計測手段と、電力
量計測手段で周期的に計測した単位時間における各被計
測交流回路の電力量を連続計測した場合の電力量に換算
する回路毎電力量演算手段とを備えている。

【０００９】この構成によれば、複数の被計測交流回路
が１つの系統に属し、複数の電流検出手段および１つの
電圧検出手段の出力を順次、電力量計測手段に取り込
み、電力量計測手段で各被計測交流回路の単位時間にお
ける電力量を周期的に計測し、それを回路毎電力量演算
手段により被計測交流回路毎に連続計測した場合の電力
量に換算する。したがって、電流検出手段は被計測交流
回路の数だけ必要であるが、電圧検出手段と電力量計測
手段と回路毎電力量演算手段とは各被計測交流回路に共
通のものであり、変流器以外の電力量計本体に収納され
る部品が少なくなり、電力量計本体を小型化できるた
め、電力量計本体を設置するためのスペースを小さくで
きるとともに、低コスト化を図ることができる。

【００１０】請求項３記載の多回路形電力量計は、２以
上の系統に属する複数の被計測交流回路のそれぞれにつ
いて設けられ各被計測交流回路の電流を変流器を用いて
検出する複数の電流検出手段と、２以上の系統のそれぞ
れについて設けられ各系統の共通電圧を検出する２以上
の電圧検出手段と、各電流検出手段で検出した各被計測
交流回路の電流が交流の特定整数周期を単位時間として
単位時間毎に順次入力され、この入力される電流の被計
測交流回路の系統に対応して各電圧検出手段で検出した
共通電圧が入力され、各被計測交流回路の単位時間にお
ける電力量を周期的に計測する電力量計測手段と、電力
量計測手段で周期的に計測した単位時間における各被計
測交流回路の電力量を連続計測した場合の電力量に換算
する回路毎電力量演算手段とを備えている。

【００１１】この構成によれば、複数の被計測交流回路
が２以上の系統に属し、複数の電流検出手段および系統
数と同数の電圧検出手段の出力を順次、電力量計測手段
に取り込み、電力量計測手段で各被計測交流回路の単位
時間における電力量を周期的に計測し、それを回路毎電
力量演算手段により被計測交流回路毎に連続計測した場
合の電力量に換算する。したがって、電流検出手段は被
計測交流回路の数だけ必要となるが、電圧検出手段は系
統数の数だけでよく、電力量計測手段と回路毎電力量演
算手段とは各被計測交流回路に共通のものであり、変流
器以外の電力量計本体に収納される部品が少なくなり、
電力量計本体を小型化できるため、電力量計本体を設置
するためのスペースを小さくできるとともに、低コスト
化を図ることができる。

【００１２】請求項４記載の多回路形電力量計は、請求
項１，２または３記載の多回路形電力量計において、電
力量計測手段が、入力される電圧および電流を同一の時
間軸で時分割する時分割手段と、電圧の時分割データお
よび電流の時分割データを同時サンプリングし、順次ア
ナログ／ディジタル変換して読み取る時分割データ読取
り手段と、時分割データ読取り手段で読み取った各被計
測交流回路における同一サンプリング位置の全データを
平均して交流一周期の平均時分割データを求め、交流一
周期の平均時分割データの電圧と電流との積を求めて平
均化し、この平均化したデータを特定整数倍して単位時
間における電力量を求める時分割電力量演算手段とから
なることを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、電力量計測手段が、電
圧と電流の時分割データを平均化した平均時分割データ
の電圧と電流との積を求め、それを平均化した後、単位
時間における電力量を求めるようにしているため、電圧
と電流の各データの積を求めた後に平均化データを求め
る方法に比べ、演算処理時間の短縮を図ることができ
る。

【００１４】請求項５記載の多回路形電力量計は、請求
項４記載の多回路形電力量計において、各電流検出手段
に、全てのゲインを２ⁿ （ｎは０以上の整数）倍とした
オートレンジ回路を設け、時分割電力量演算手段に、時
分割データ読取り手段で読み取った電流の時分割データ
の値に応じてオートレンジ回路のゲインを切り替えるオ
ートレンジ切替手段を設けるとともに、交流一周期の平
均時分割データの電圧と電流との積を平均化したデータ
を特定整数倍して算出されるビットデータをｎビット右
シフトさせるビットシフト手段を設け、ビットシフト手
段でｎビット右シフトさせたデータを単位時間における
電力量としたことを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、各電流検出手段に全て
のゲインを２ⁿ 倍としたオートレンジ回路を設け、時分
割電力量演算手段にオートレンジ切替手段とビットシフ
ト手段とを設けたことにより、電流入力の大小に対応し
てゲインを切り替えて計測精度を向上するとともに、全
てのゲインを２ⁿ 倍とすることにより、後の割算処理を
ビットシフト手段による右シフトで行うことができ、演
算処理時間を短縮できる。

【００１６】請求項６記載の多回路形電力量計は、請求
項５記載の多回路形電力量計において、各電流検出手段
で検出されるデータが電力量計測手段へ順次入力される
単位時間毎に、オートレンジ回路のゲインを切り替える
ようにしている。これにより、ビットシフト手段の右シ
フトの実行回数を少なくして演算時間の短縮をより図る
ことができる。

【００１７】請求項７記載の多回路形電力量計は、請求
項１，２，３，４，５または６記載の多回路形電力量計
において、電流検出手段は、被計測交流回路に設けた変
流器出力を電圧に変換する低抵抗および調整抵抗からな
る電流／電圧変換器を、被計測交流回路の近傍に設けた
ことを特徴とする。この構成によれば、電流検出手段の
入力インピーダンスである低抵抗および調整抵抗からな
る電流／電圧変換器を、被計測交流回路の近傍すなわち
電力量計本体ではなく変流器側に設けることにより、形
状の大きい入力インピーダンスを電力量計本体に収納し
ないため、電力量計本体の小型化をより図ることができ
るとともに、保守時等の変流器の２次側開放をなくして
機器の安全性を高めることができる。また、入力インピ
ーダンスは一般的に低インピーダンスにして定格容量を
小さくする関係から、精度が悪くなり互換性面に問題が
あるため、入力インピーダンスである低抵抗とともに調
整抵抗をも含めて変流器側に設け、小型化を図るととも
に互換性を持たせることができる。さらに、入力インピ
ーダンスを変流器側に設けた場合、変流器と電力量計本
体間の配線抵抗の影響を受けないため、変流器の２次負
担が小さくなり、変流器の定格容量を小さくでき、変流
器の低コスト化も図れる。

【００１８】請求項８記載の多回路形電力量計は、請求
項７記載の多回路形電力量計において、電流／電圧変換
器を変流器毎に設けるとともに変流器に直接取り付ける
ようにしている。このように、電流／電圧変換器を変流
器毎に設け、変流器に直接取り付けるようにしているた
め、電流／電圧変換器を別個に設置するためのスペース
を必要としない。

【００１９】請求項９記載の多回路形電力量計は、請求
項１，２，３，４，５または６記載の多回路形電力量計
において、変流器の代わりに分割形電流センサを用い、
分割形電流センサの感度調整機能を設けたことを特徴と
する。この構成によれば、変流器の代わりに分割形電流
センサを用いたことにより、既設の被計測交流回路の結
線を外すことなく、被計測交流回路に容易に固定するこ
とができる。また、分割形電流センサの固定の仕方等に
よる出力のばらつきを感度調整機能により調整できる。

【００２０】請求項１０記載の多回路形電力量計は、請
求項１，２，３，４，５または６記載の多回路形電力量
計において、変流器の代わりに非接触形電流センサを用
い、非接触形電流センサの感度調整機能を設けたことを
特徴とする。この構成によれば、変流器の代わりに非接
触形電流センサを用いたことにより、既設の被計測交流
回路の結線を外すことなく、被計測交流回路に容易に固
定することができる。また、非接触形電流センサの固定
の仕方等による出力のばらつきを感度調整機能により調
整できる。

【００２１】請求項１１記載の多回路形電力量計は、請
求項９または１０記載の多回路形電力量計において、電
流センサの感度調整機能による調整レベルを判定する調
整レベル判定部を設けている。このように、調整レベル
判定部を設けることにより、既設の設備であっても設置
後に、試験電流を流して感度調整機能による調整を容易
に行うことができる。

【００２２】請求項１２記載の多回路形電力量計は、請
求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または
１１記載の多回路形電力量計において、回路毎電力量演
算手段で求めた各被計測交流回路の電力量を各被計測交
流回路毎に切替表示する回路毎表示手段と、この回路毎
表示手段の表示を切り替える表示回路切替手段とを設け
たことを特徴とする。

【００２３】この構成によれば、回路毎表示手段および
表示回路切替手段を設けたことにより、１つの回路毎表
示手段を見て表示回路切替手段を操作することにより、
各被計測交流回路の電力量が表示されるため、データ収
集を容易に行うことができる。請求項１３記載の多回路
形電力量計は、請求項１２記載の多回路形電力量計にお
いて、回路毎表示手段で表示されている被計測交流回路
の電力量のデータを零にリセットするデータクリア手段
を設けている。

【００２４】このように、データクリア手段を設けるこ
とにより、簡単な構成で、小型化および低コスト化に寄
与したデータクリア機能を備えることができる。また、
回路毎表示手段で選択表示される被計測交流回路の電力
量を確認しながらデータクリアするため、データクリア
する被計測交流回路を間違えることもなく、安全，確実
にデータクリアすることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 〔第１の実施の形態〕図１はこの発明の第１の実施の形
態の多回路形電力量計の構成を示すブロック図である。
図１において、１は被計測回路（回路１〜回路Ｎ）毎に
設けた電圧検出手段１ａおよび電流検出手段１ｂからな
る電圧電流検出手段、２は入力回路切替手段、３は電力
量計測手段、４は回路毎電力量演算手段である。

【００２６】電圧電流検出手段１は、被計測回路（回路
１〜回路Ｎ）毎に、電圧検出手段１ａと電流検出手段１
ｂを設けたものである。各電圧検出手段１ａは、例えば
図１６に示される被計測回路１００に接続される変成器
１１１Ａと電圧検出部１１１ａとからなり、各電流検出
手段１ｂは、例えば図１６に示される被計測回路１００
に取り付けられる変流器１０と入力インピーダンス１１
１Ｂと電流検出部１１１ｂとからなる。したがって、被
計測回路（回路１〜回路Ｎ）毎における電圧電流検出手
段１は従来例の電圧電流検出手段１１１と同様であり、
各被計測回路（回路１〜回路Ｎ）に取り付けられる変流
器以外の電圧電流検出手段１は、入力回路切替手段２，
電力量計測手段３および回路毎電力量演算手段４ととも
に電力量計本体に収納されている。なお、電圧検出手段
１ａとして、１次電圧を電圧変換出力する変成器１１１
Ａの代わりに、１次側に抵抗を挿入して電圧を電流に変
換したものを補助ＣＴで電流変換する方式であってもよ
い。この場合、補助ＣＴの出力が電圧検出部１１１ａへ
入力される。

【００２７】入力回路切替手段２は、電圧電流検出手段
１からの複数の入力を被計測回路毎に切替え出力するも
のである。この入力回路切替手段２の切替え動作を図２
に示す。この図２は、横軸を時間軸として、各被計測回
路（回路１〜回路Ｎ）における電圧検出手段１ａと電流
検出手段１ｂからの入力を切替え出力するタイミングを
示したものであり、パルスＣ₁ ，Ｃ₂ ，・・・，Ｃ_N は
それぞれ回路１，回路２，・・・，回路Ｎにおける電圧
検出手段１ａと電流検出手段１ｂからの入力を出力する
タイミング（期間）を示す。Ｔ₁ （パルス幅）は入力回
路切替手段２で各被計測回路を選択する選択期間（単位
時間）、Ｔ₂ は各被計測回路の選択休止期間、Ｔ₃ は入
力回路切替手段２の切替周期であり、ここでは全回路選
択期間に等しい。

【００２８】この入力回路切替手段２では、選択期間Ｔ
₁ を交流の特定整数周期として、図２に示すように各被
計測回路における電圧検出手段１ａと電流検出手段１ｂ
からの入力を期間Ｔ₁ 毎に順次切替え出力する。この出
力を用いて電力量計測手段３において、各被計測回路の
選択期間Ｔ₁ における電力量を計測する。したがって、
被計測回路がＮ個の場合、入力回路切替手段２の切替周
期（全回路選択期間）Ｔ₃ はＴ₁ のＮ倍を要する。

【００２９】このように電力量計測手段３では、被計測
回路のそれぞれについて、期間Ｔ₁だけ計測し、期間Ｔ
₂ の間は計測をしていない。したがって、電力量計測手
段３は各被計測回路の期間Ｔ₁ についての電力量を、回
路毎電力量演算手段４へ出力する。回路毎電力量演算手
段４では、各被計測回路について、選択休止期間Ｔ₂中
も選択期間Ｔ₁ の電力量と同じ割合で発生するとみなし
て、選択期間Ｔ₁ の電力量をＴ₃ ／Ｔ₁ 倍すなわちＮ
（被計測回路数）倍した値を切替周期Ｔ₃ における電力
量とする。このように、電力量計測手段３で各被計測回
路の電力量を間欠計測し、回路毎電力量演算手段４で連
続計測した場合の電力量に換算するようにしている。

【００３０】なお、電力量計測手段３は、例えば図３に
示すような構成からなる。この電力量計測手段３は、時
分割手段３１と、時分割データ読取り手段３２と、時分
割電力量演算手段３３とからなる。また、時分割データ
読取り手段３２は、被計測回路別に設けた電圧サンプル
ホールド回路３４ａおよび電流サンプルホールド回路３
４ｂからなる電圧電流サンプルホールド回路３４と、マ
ルチプレクサ３５と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変
換器３６と、メモリ３７とからなる。また、図４は時分
割手段３１の動作説明図であり、図４中の１〜ｎは時分
割位置（サンプルタイミング）を示す。

【００３１】時分割手段３１は、入力回路切替手段２か
ら入力される各被計測回路の検出電圧および検出電流
を、図４に示すように、交流の１周期をｎ等分に時分割
し、時分割位置１〜ｎで電圧および電流をサンプルホー
ルド回路３４ａ，３４ｂにより同時にサンプリングし、
このサンプリングした時分割データをマルチプレクサ３
５を切り替えながらＡ／Ｄ変換器３６を介して順次メモ
リ３７に取り込む。これは、同一の被計測回路につい
て、交流の特定整数周期すなわちｍ周期にわたって行わ
れる。

【００３２】つぎに、メモリ３７に取り込んだ時分割デ
ータを、時分割電力量演算手段３３によって、同一の時
分割位置でサンプリングした電圧および電流の時分割デ
ータの平均化を行う。この平均化は、図４の１周期目か
らｍ周期目までの各周期における電圧および電流の時分
割データを、同じ時分割位置１〜ｎのものについて加算
し、ｍで割ることによって、交流一周期の平均時分割デ
ータとする。さらに、このようにして求めた各被計測回
路の電圧と電流の平均時分割データについて、同一の時
分割位置における平均時分割データの電圧と電流の積を
一周期にわたって求めて平均化し、さらにこれをｍ倍し
たものを、交流の特定整数周期内の電力量、すなわち選
択期間Ｔ₁ （図２）における電力量として算出し、回路
毎電力量演算手段４（図１）へ出力する。以上の電力量
計測手段３における演算は該当する被計測回路の選択休
止期間Ｔ₂ （図２）において行われる。

【００３３】この第１の実施の形態によれば、複数の電
流検出手段１ｂおよび複数の電圧検出手段１ａの出力を
入力回路切替手段２により順次、電力量計測手段３に取
り込み、電力量計測手段３で各被計測回路の単位時間
（選択期間Ｔ₁ ，交流の特定整数周期）における電力量
を周期的に計測し、それを回路毎電力量演算手段４によ
り被計測回路毎に連続計測した場合の電力量に換算す
る。したがって、電流検出手段１ｂおよび電圧検出手段
１ａは被計測回路の数だけ必要であるが、電力量計測手
段３と回路毎電力量演算手段４とは各被計測回路に共通
のものであり、Ａ／Ｄ変換器３６等が１つですみ、電流
検出手段１ｂの変流器以外の電力量計本体に収納される
部品が少なくなり、電力量計本体を小型化できるため、
電力量計本体を設置するためのスペースを小さくできる
とともに、低コスト化を図ることができる。

【００３４】また、電力量計測手段３が、時分割手段３
１と、時分割データ読取り手段３２と、時分割電力量演
算手段３３とからなり、電圧と電流の時分割データを平
均化した平均時分割データの電圧と電流との積を求め、
それを平均化した後、単位時間における電力量を求める
ようにしているため、電圧と電流の各データの積を求め
た後に平均化データを求める方法に比べ、演算処理時間
を短縮することができる。このことは、選択休止期間Ｔ
₂ を短くでき、精度の向上すなわち負荷変動による精度
の時間的影響度を少なくすることや、搭載可能な回路数
の増加にも寄与する。

【００３５】なお、回路毎電力量演算手段４で求められ
た各被計測回路の電力量は、回路毎電力量演算手段４の
次段に表示手段を設けて表示したり、通信出力によって
外部機器に与えられる。表示手段を設けた場合には、１
つの表示手段を見て各被計測回路の電力量のデータ収集
を行うことができ、図１５に示す従来のように、複数の
電力量計１１のそれぞれの表示手段１１３から電力量を
読み取るのに比べて、データ収集が容易になり、管理に
好適となる。また、外部機器、例えばパソコン等でデー
タ収集を行う場合であっても、当然ながら１つの通信出
力によって多数の被計測回路のデータを送ることがで
き、この点からも機器の低コスト化，配線コストの削減
を図ることができる。

【００３６】〔第２の実施の形態〕図５はこの発明の第
２の実施の形態の多回路形電力量計の構成を示すブロッ
ク図である。図５において、１Ａは同一系統の被計測回
路（回路１〜回路Ｎ）に共通の電圧検出手段１ａ′と被
計測回路（回路１〜回路Ｎ）毎に設けた電流検出手段１
ｂとからなる電圧電流検出手段、３Ａは電力量計測手段
であり、図１と対応する部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。また、図６は電力量計測手段３Ａの構
成を詳細に示すブロック図であり、図３と対応する部分
には同一符号を付している。

【００３７】この第２の実施の形態では、被計測回路
（回路１〜回路Ｎ）が同一の系統に属したものとし、電
圧電流検出手段１Ａが、その系統に共通な電圧を検出す
る電圧検出手段１ａ′と、被計測回路（回路１〜回路
Ｎ）毎に設けた電流検出手段１ｂとからなる。第１の実
施の形態では、電圧検出手段１ａが被計測回路の回路数
Ｎだけ必要であったが、この第２の実施の形態では、被
計測回路（回路１〜回路Ｎ）が１つの系統に属していれ
ば、１つの電圧検出手段１ａ′で済むように構成したも
のである。なお、電流検出手段１ｂは、第１の実施の形
態同様、回路数Ｎだけ必要である。

【００３８】入力回路切替手段２は、電流検出手段１ｂ
からの入力については、第１の実施の形態同様、図２に
示すように各被計測回路における期間Ｔ₁ 毎に順次切替
え出力し、電圧検出手段１ａ′からの入力については、
全部の被計測回路における選択期間Ｔ₁ すなわちパルス
Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，・・・，Ｃ_N に対応する期間、この場合は
常時、電圧検出手段１ａ′からの入力を電力量計測手段
３Ａへ与える。なお、電圧検出手段１ａ′の出力は、１
つの系統の共通電圧であって、例えば３相回路では２つ
または３つの電圧が出力される。また、後述する第３の
実施の形態と同様に、入力回路切替手段２の動作を行う
ようにしてもよい。

【００３９】電力量計測手段３Ａは、例えば図６に示す
ように、時分割手段３１と、時分割データ読取り手段３
２Ａと、時分割電力量演算手段３３とからなる。図３と
の相違は、図３では時分割データ読取り手段３２の電圧
サンプルホールド回路３４ａが各被計測回路に対応して
必要であったが、この実施の形態では、全ての被計測回
路が同一系統であり、この１つの系統の共通電圧を計測
しているため、時分割データ読取り手段３２Ａの電圧サ
ンプルホールド回路３４ａ′が１つでよいことである。
この電圧サンプルホールド回路３４ａ′は各電流サンプ
ルホールド回路３４ｂに共通に係わるものである。その
他の構成は図３と同様である。

【００４０】この第２の実施の形態によれば、第１の実
施の形態による効果に加え、全ての被計測回路が同一系
統であり、その共通電圧を計測しているため、変成器等
を有する電圧検出手段１ａ′や電圧サンプルホールド回
路３４ａ′が１つでよく、第１の実施の形態と比較し
て、電力量計本体のより小型化を図ることができる。ま
た、最大搭載可能回路数が一定であれば、電圧計測回路
数が少ない分、電流計測回路数を増やせることにもつな
がる。

【００４１】〔第３の実施の形態〕図７はこの発明の第
３の実施の形態の多回路形電力量計の構成を示すブロッ
ク図である。図７において、１Ａ₁ は第１系統の被計測
回路（回路１１〜回路１６）に共通の電圧検出手段１
ａ′と被計測回路（回路１１〜回路１６）毎に設けた電
流検出手段１ｂとからなる第１系統電圧電流検出手段、
１Ａ₂ は第２系統の被計測回路（回路２１〜回路２６）
に共通の電圧検出手段１ａ′と被計測回路（回路２１〜
回路２６）毎に設けた電流検出手段１ｂとからなる第２
系統電圧電流検出手段、１Ｂは第１系統電圧電流検出手
段１Ａ₁ および第２系統電圧電流検出手段１Ａ₂ からな
る電圧電流検出手段、３Ｂは電力量計測手段であり、図
５と対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。

【００４２】第２の実施の形態では、被計測回路が１つ
の系統であった場合について説明したが、この第３の実
施の形態は、被計測回路が２つの系統である場合につい
て説明する。したがって、第３の実施の形態は、基本的
には第２の実施の形態と同様であり、被計測回路が３つ
以上の系統であっても同様に構成できる。この第３の実
施の形態では、電流検出手段１ｂを全ての被計測回路
（回路１１〜回路１６，回路２１〜回路２６）について
それぞれ設けることは第２の実施の形態と同様である
が、被計測回路が２つの系統であるため、各系統につい
て共通の電圧検出手段１ａ′を設けている。したがっ
て、第２の実施の形態では、電力量計測手段３Ａについ
て、図６のサンプルホールド回路３４ａ′，３４ｂは１
つの系統分でよいが、第３の実施の形態における電力量
計測手段３Ｂでは２系統分のサンプルホールド回路が必
要となる。

【００４３】また、この第３実施の形態では、電圧電流
検出手段１Ｂからの複数の入力を切替え出力する入力回
路切替手段２の切替え動作を、例えば図８に示すように
行う。この図８は、横軸を時間軸として、各被計測回路
（回路１１〜回路１６，回路２１〜回路２６）における
電圧検出手段１ａ′と電流検出手段１ｂからの入力を切
替え出力するタイミングを示したものである。パルスＶ
₁ は第１系統の被計測回路（回路１１〜回路１６）に共
通の電圧検出手段１ａ′からの入力を出力するタイミン
グ（期間）、パルスＣ₁₁は回路１１〜回路１３における
電流検出手段１ｂからの入力を出力するタイミング（期
間）、パルスＣ₁₂は回路１４〜回路１６における電流検
出手段１ｂからの入力を出力するタイミング（期間）を
示し、パルスＶ₂ は第２系統の被計測回路（回路２１〜
回路２６）に共通の電圧検出手段１ａ′からの入力を出
力するタイミング（期間）、パルスＣ₁₃は回路２１〜回
路２３における電流検出手段１ｂからの入力を出力する
タイミング（期間）、パルスＣ₁₄は回路２４〜回路２６
における電流検出手段１ｂからの入力を出力するタイミ
ング（期間）を示す。Ｔ₁ （パルスＣ₁₁〜Ｃ₁₄の各幅）
は入力回路切替手段２で各被計測回路を選択する選択期
間（単位時間）、Ｔ_2Aは第１系統，第２系統の被計測回
路の電圧に関する選択休止期間、Ｔ_2Bは各被計測回路の
電流に関する選択休止期間、Ｔ₃ は入力回路切替手段２
の切替周期であり、ここでは全回路選択期間に等しい。

【００４４】この入力回路切替手段２では、選択期間Ｔ
₁ を交流の特定整数周期として、図８に示すように、第
１系統と第２系統の電圧検出手段１ａ′からの入力を期
間Ｔ ₁ ×２毎に交互に切替え出力し、この例では各系統
において選択休止期間Ｔ_2A＝２Ｔ₁ となっている。ま
た、各被計測回路（回路１１〜１６，回路２１〜２６）
における電流検出手段１ｂからの入力を期間Ｔ₁ 毎に３
つずつ切替え出力し、各被計測回路において選択期間Ｔ
₁ 、選択休止期間Ｔ_2Bを設けている。

【００４５】まず、各被計測回路（回路１１〜１３）に
おける電流検出手段１ｂからの入力を期間Ｔ₁ 出力し
（パルスＣ₁₁）、続いて各被計測回路（回路１４〜１
６）における電流検出手段１ｂからの入力を期間Ｔ₁ 出
力し（パルスＣ₁₂）、この２Ｔ₁の間、第１系統におけ
る電圧検出手段１ａ′からの入力を出力する（パルスＶ
₁）。つぎに、各被計測回路（回路２１〜２３）におけ
る電流検出手段１ｂからの入力を期間Ｔ₁ 出力し（パル
スＣ₁₃）、続いて各被計測回路（回路２４〜２６）にお
ける電流検出手段１ｂからの入力を期間Ｔ₁ 出力し（パ
ルスＣ₁₄）、この２Ｔ₁ の間、第２系統における電圧検
出手段１ａ′からの入力を出力する（パルスＶ₂ ）。こ
の出力を用いて電力量計測手段３Ｂにおいて、各被計測
回路の選択期間Ｔ₁ における電力量を計測し、さらに回
路毎電力量演算手段４により連続計測した場合に換算す
る。

【００４６】この第３の実施の形態によれば、第２の実
施の形態を複数の被計測回路が２つの系統に属する場合
に適用したものであり、第１の実施の形態による効果に
加え、複数の被計測回路が２つの系統に属し、２つの系
統のそれぞれの共通電圧を計測しているため、変成器等
を有する電圧検出手段１ａ′や電力量計測手段３Ｂ内の
電圧サンプルホールド回路３４ａ′（図６参照）が２つ
でよく、第１の実施の形態と比較して、電力量計本体の
より小型化を図ることができる。また、最大搭載可能回
路数が一定であれば、電圧計測回路数が少ない分、電流
計測回路数を増やせることにもつながる。

【００４７】また、図８に示すように、入力回路切替手
段２の切替え動作を行うことにより、電圧の時分割デー
タを３つの被計測回路に共通に用いることができるた
め、計測回数を削減し、電力量計測手段３Ａにおいて平
均時分割データを求める演算処理時間を短縮することが
できる。 〔第４の実施の形態〕図９はこの発明の第４の実施の形
態の多回路形電力量計の構成を示すブロック図である。
図９において、１Ｃは電圧検出手段１ａ′と電流検出手
段１ｂとオートレンジ回路１ｃとからなる電圧電流検出
手段、３４Ａは図６の電圧サンプルホールド回路３４
ａ′と電流サンプルホールド回路３４ｂとからなる電圧
電流サンプルホールド回路、３３１，３３２，３３３，
３３４はそれぞれ時分割電力量演算手段３３を構成する
演算手段，演算結果メモリ，ビットシフト手段，オート
レンジ切替手段である。

【００４８】この実施の形態の多回路形電力量計は、第
２の実施の形態の多回路形電力量計にオートレンジ機能
を持たせたものであり、図６と相違する点は、各被計測
回路の電流検出手段１ｂのそれぞれの次段にオートレン
ジ回路１ｃを挿入し、時分割電力量演算手段３３に、ビ
ットシフト手段３３３とオートレンジ切替手段３３４と
を新たに設けたことであり、その他の構成は図６と同様
である。なお、図６では図示していないが、図６の時分
割電力量演算手段３３も演算手段３３１および演算結果
メモリ３３２を有するものである。オートレンジ回路１
ｃは、負荷の大きさに応じて自動的に感度が調整される
ように、例えば、１段目のゲインをＧ，２段目のゲイン
をＧ×２¹ ，３段目のゲインをＧ×２² として、時分割
電力量演算手段３３のオートレンジ切替手段３３４から
の指令信号により、ゲインを切り替える。例えば、図１
６の変流器１０の定格電流をＩ（Ａ）としたとき、仮に
２段目のレンジをＩ×５０％に、３段目のレンジをＩ×
２５％に設定してあるとすると、計測電流ｉを見て、
０．５Ｉ＜ｉのときには１段目のレンジに、０．２５Ｉ
＜ｉ≦０．５Ｉのときには２段目のレンジに、ｉ≦０．
２５Ｉのときには３段目のレンジに自動的に切り替わる
ように、オートレンジ切替手段３３４から指令信号が出
される。なお、上記Ｉは時分割データのピーク値換算で
もよい。そして、オートレンジ回路１ｃのオペアンプの
ゲイン抵抗を、指令信号に応じてオペアンプのゲインが
Ｇ，Ｇ×２¹ ，Ｇ×２² になるように切り替えればよ
い。

【００４９】時分割電力量演算手段３３では、前述した
ように、電圧電流検出手段１Ｃ，入力回路切替手段２，
時分割手段３１，時分割データ読取り手段３２Ａを介
し、時分割データ読取り手段３２Ａのメモリ３７に取り
込んだ電圧および電流の時分割データの平均化を行って
交流一周期の平均時分割データとし、さらに、それから
交流の特定整数周期内の電力量を算出する。この算出結
果を演算結果メモリ３３２に収納する。そして、オート
レンジ回路１ｃが１段目のゲイン（Ｇ）の場合には、演
算結果メモリ３３２に収納されるビットデータがそのま
ま回路毎電力量演算手段４へ出力されるが、オートレン
ジ回路１ｃが２段目のゲイン（Ｇ×２¹ ）の場合には、
演算結果メモリ３３２のビットデータをビットシフト手
段３３３により右へ１ビットシフトし、また、オートレ
ンジ回路１ｃが３段目のゲイン（Ｇ×２² ）の場合に
は、演算結果メモリ３３２のビットデータをビットシフ
ト手段３３３により右へ２ビットシフトした後、回路毎
電力量演算手段４へ出力する。このように、オートレン
ジ回路１ｃを２段目のゲイン（Ｇ×２¹ ），３段目のゲ
イン（Ｇ×２² ）とした場合には、ビットシフト手段３
３３により演算結果メモリ３３２のビットデータを右へ
シフトするという割算処理を施した後、出力することに
なる。この割算処理はビットシフト手段３３３により短
時間で行うことができる。

【００５０】この第４の実施の形態によれば、オートレ
ンジ機能を設けたことにより、電流検出手段１ｂの出力
が小さい場合でも、オートレンジ回路１ｃのゲインによ
りＡ／Ｄ変換器３６への入力を大きくし、計測精度を向
上させることができる。また、オートレンジ回路１ｃの
切り替えるゲインを２ⁿ 倍とすることにより、後処理と
してビットシフト手段３３３による右シフト（１／２ⁿ
倍）という短時間の割算処理を行える。

【００５１】また、オートレンジ回路１ｃのゲインの切
替えを、入力回路切替手段２の入力切替タイミング（図
２，図８のＴ₁ 毎のタイミング）に合わせることによ
り、ビットシフト手段３３３の右シフトの実行回数を少
なくして演算時間の短縮を図ることができる。例えば、
図２に示すように電流検出手段１ｂからの入力を切替え
る場合、各回路毎の電流読取りデータ、例えば図２の初
めのパルスＣ₁ ，Ｃ₂ ，・・・・・・，Ｃ_N に対するメモリ３
７の時分割データのピーク値から次のパルスＣ₁，
Ｃ₂ ，・・・・・・，Ｃ_N までのＴ₂ の間に、オートレンジ回
路１ｃの切替えレンジを決定し、次のパルスＣ₁ ，
Ｃ₂ ，・・・・・・，Ｃ_N の最初から少なくとも期間Ｔ₁の間
はそのレンジに固定して時分割データを計測する。ここ
でレンジの切替えが期間Ｔ₁ の中間になると、時分割デ
ータの平均化が困難になるので好ましくない。このよう
に、オートレンジ回路１ｃのゲインの切替えるタイミン
グは、各回路毎に判定する必要から、Ｔ₁ （単位時間）
毎の入力回路切替手段２の入力切替タイミングに合わせ
る。

【００５２】なお、この第４の実施の形態は、第２の実
施の形態の多回路形電力量計にオートレンジ機能を持た
せたものであるが、第１，第３の実施の形態の多回路形
電力量計にも同様にしてオートレンジ機能を持たせるこ
とができるのは言うまでもない。 〔第５の実施の形態〕つぎに、上記の第１，第２，第３
および第４の実施の形態のいずれにも適用可能である第
５の実施の形態について、図１０を参照しながら説明す
る。

【００５３】図１０はこの第５の実施の形態の多回路形
電力量計の構成図であり、図１０において、９は電流／
電圧変換器、１０はＲＳＴの３相交流負荷回路である被
計測回路１００に取り付ける変流器、１２はケーブル、
１３は電力量計本体、９１は低抵抗、９２は調整抵抗、
９３は電流／電圧変換器９の入力端子、９４は電流／電
圧変換器９の出力端子である。

【００５４】変流器１０および電流／電圧変換器９は、
図１，図５，図７，図９に示される電流検出手段１ｂの
構成要素であり、変流器１０および電流／電圧変換器９
以外は、電力量計本体１３に収納し、電流／電圧変換器
９と電力量計本体１３とをケーブル１２で接続してい
る。変流器１０は、一般的には２次側定格電流が５Ａの
ものが使われている。また、電流／電圧変換器９は、変
流器１０の２次側に接続する入力端子９３と、電圧変換
出力を取り出す出力端子９４とを備え、入力インピーダ
ンスである低抵抗９１および調整抵抗９２の並列回路を
各変流器１０に対応して設け、この並列回路を入力端子
９３を介して各変流器１０の２次側巻線に対して並列に
接続し、低抵抗９１および調整抵抗９２の両端の電圧を
出力端子９４を介して電力量計本体１３へ出力するよう
に接続している。調整抵抗９２により、変流器１０から
の入力に対して電流／電圧変換器９の出力が一定になる
ように調整する。なお、被計測回路１００が図１０のよ
うに３相回路の場合、通常、２個の変流器１０が個別に
設置されるため、電流／電圧変換器９は、２個の変流器
１０に対して１つ設置されることになる。

【００５５】なお、入力インピーダンスである低抵抗９
１は、０．１Ω程度のものが適当であるが、低抵抗９１
の定格容量は過電流耐量から大きくなる。一般的に低抵
抗９１のように低い抵抗ほど、抵抗値の誤差が大きくな
り、変流器１０が定電流源であるにもかかわらず、電圧
変換出力に誤差が生じるため、この誤差を調整抵抗９２
によって吸収して、電流／電圧変換器９と電力量計本体
１３とに互換性を持たせるようにしている。

【００５６】この第５の実施の形態によれば、電流検出
手段１ｂの入力インピーダンスである低抵抗９１および
調整抵抗９２を、変流器１０側に設けることにより、形
状の大きい入力インピーダンスを電力量計本体１３に収
納しないため、電力量計本体１３の小型化をより図るこ
とができるとともに、保守時等の変流器１０の２次側開
放をなくして機器の安全性を高めることができる。ま
た、入力インピーダンスは一般的に低インピーダンスに
して定格容量を小さくする関係から、精度が悪くなり互
換性面に問題があるため、この実施の形態では、入力イ
ンピーダンスである低抵抗９１とともに調整抵抗９２を
も含めて変流器１０側に設け、小型化を図るとともに互
換性を持たせることができる。さらに、入力インピーダ
ンスを変流器１０側に設けた場合、変流器１０と電力量
計本体１３間の配線抵抗の影響を受けないため、変流器
１０の２次負担が小さくなり、変流器１０の定格容量を
小さくでき、変流器１０の低コスト化を図れる。また、
変流器１０と電力量計本体１３を接続するケーブル１２
も細いものを使用できる。

【００５７】〔第６の実施の形態〕つぎに、上記の第
１，第２，第３および第４の実施の形態のいずれにも適
用可能である第６の実施の形態について、図１１を参照
しながら説明する。図１１はこの第６の実施の形態の多
回路形電力量計の構成図であり、図１１において、９Ａ
は電流／電圧変換器、１０は変流器、１２Ａは両端にコ
ネクタ１２１Ａ，１２２Ａを有するケーブル、１３は電
力量計本体、１４は図１０に示す被計測回路１００のう
ちの１本の電線である被計測用絶縁電線、９３Ａは電流
／電圧変換器９Ａの入力端子、９４Ａは電流／電圧変換
器９Ａの出力端子である出力用コネクタ、９５Ａは電流
／電圧変換器９Ａの樹脂ケース、９６Ａは調整孔、１０
１は変流器１０の端子部、１０２はねじである。

【００５８】図１０に示す第５の実施の形態では、被計
測回路１００毎に独立した構成の電流／電圧変換器９を
設けていたが、この第６の実施の形態では、１個の変流
器１０に対して１個の電流／電圧変換器９Ａを設け、こ
の電流／電圧変換器９Ａを変流器１０に直接取り付ける
ようにしている。電流／電圧変換器９Ａには、図１０に
示す１組の低抵抗９１と調整抵抗９２を樹脂ケース９５
Ａに内蔵し、樹脂ケース９５Ａには外部から調整抵抗９
２を調整するための調整孔９６Ａを設けている。変流器
１０の端子部１０１に電流／電圧変換器９Ａの入力端子
９３Ａをねじ１０２で取り付けることにより、電流／電
圧変換器９Ａを変流器１０に固定するとともに、変流器
１０の２次側巻線と並列に低抵抗９１および調整抵抗９
２の並列回路が接続されることになる。また、ケーブル
１２Ａの一方のコネクタ１２１Ａを電流／電圧変換器９
Ａの出力用コネクタ９４Ａに接続し、他方のコネクタ１
２２Ａを電力量計本体１３に接続することにより、低抵
抗９１および調整抵抗９２の並列回路の両端の電圧が電
力量計本体１３へ出力されることになる。

【００５９】この実施の形態によれば、第５の実施の形
態と同様の効果が得られるだけでなく、電流／電圧変換
器９Ａを変流器１０に直接取り付けているため、第５の
実施の形態のように電流／電圧変換器９を設置するため
のスペースが不要となる。 〔第７の実施の形態〕つぎに、上記の第１，第２，第３
および第４の実施の形態のいずれにも適用可能である第
７の実施の形態について、図１２を参照しながら説明す
る。

【００６０】図１２はこの第７の実施の形態の多回路形
電力量計の構成図であり、図１２において、１０Ａは分
割形電流センサ、１０１Ａ，１０２Ａは半円形磁性体、
１０３はホール素子等の磁気センサ、１０４は電流検出
部、１０５は感度調整部（感度調整機能）、１０６，１
３２は調整レベル判定部、１０７はスペーサ、１２はケ
ーブル、１３は電力量計本体、１４は例えば図１０に示
す被計測回路１００のうちの１本の電線である被計測用
絶縁電線、１５は被計測用絶縁電線１４に試験電流を流
すための定電流源、１６は試験用の電流計、１３１は調
整抵抗（感度調整機能）である。

【００６１】第１〜第４の実施の形態では、多回路形電
力量計の電流センサとして変流器を用いていたが、この
第７の実施の形態の形態は、変流器に代えて、分割形電
流センサ１０Ａを用いるものである。この分割形電流セ
ンサ１０Ａでは、半円形磁性体１０１Ａ，１０２Ａのど
ちらか一方の先端にホール素子等の磁気センサ１０３が
張り付けられており、半円形磁性体１０１Ａ，１０２Ａ
は、その中心を絶縁電線１４が貫通するように、スペー
サ１０７を介して固定的に取り付けられる。磁気センサ
１０３の出力は電流検出部１０４に与えられ、次段の感
度調整部１０５で出力調整され、ケーブル１２を経由し
て電力量計本体１３に出力される。なお、電流検出部１
０４では、磁気センサ１０３で検出した電流に比例した
微小交流信号を、電力量計本体１３に適した交流信号レ
ベルに増幅している。

【００６２】また、感度調整部１０５および調整レベル
判定部１０６を設けた理由について説明する。分割形電
流センサ１０Ａは、半円形磁性体１０１Ａ，１０２Ａの
突き合わせ部に磁気センサ１０３を挿入しているため、
この挿入部にギャップができ磁気センサ１０３の出力に
ばらつきが生じる。このばらつきは絶縁電線１４への固
定の仕方によって差が生じる。したがって、分割形電流
センサ１０Ａの精度を向上させるために、磁気センサ１
０３とともに半円形磁性体１０１Ａ，１０２Ａをスペー
サ１０７を介して絶縁電線１４に固定した後、試験用の
定電流源１５および電流計１６を接続し、絶縁電線１４
に規定の試験電流を流し、調整レベル判定部１０６を見
ながら感度調整部１０５により出力調整を行っておく。
感度調整部１０５は、例えばオペアンプのゲインをボリ
ュームによって感度調整するものである。調整レベル判
定部１０６は、出力が規定レベルに達したときにＬＥＤ
等を点灯させる構成や、電流計等でもよい。

【００６３】また、電力量計本体１３に、調整抵抗１３
１および調整レベル判定部１３２を設けているが、これ
らは、分割形電流センサ１０Ａ側に設けた感度調整部１
０５および調整レベル判定部１０６と同様の機能を有す
るものであり、絶縁電線１４に試験電流を流し、調整レ
ベル判定部１３２を見ながら調整抵抗１３１によりケー
ブル１２を経由した電力量計本体１３への入力を調整す
ることができる。

【００６４】この実施の形態によれば、変流器に代え
て、分割形電流センサ１０Ａを用いることにより、既設
の被計測回路の結線を外すことなく、容易に絶縁電線１
４に固定することができる。また、感度調整部１０５お
よび調整レベル判定部１０６により分割形電流センサ１
０Ａ側で感度調整を行うことができ、調整抵抗１３１お
よび調整レベル判定部１３２により電力量計本体１３側
で感度調整を行うことができるが、これらは、一方での
み感度調整を行うように設けてあってもよく、電力量計
本体１３に、調整抵抗１３１および調整レベル判定部１
３２を設置しない場合には、電力量計本体１３の小型化
をより図ることができる。

【００６５】〔第８の実施の形態〕つぎに、上記の第
１，第２，第３および第４の実施の形態のいずれにも適
用可能である第８の実施の形態について、図１３を参照
しながら説明する。図１３はこの第８の実施の形態の多
回路形電力量計の構成図であり、図１３において、１０
Ｂは非接触形電流センサ、１０１Ｂは磁気センサ、１０
２Ｂはスペーサであり、その他の図１２と対応する部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００６６】第７の実施の形態では、第１〜第４の実施
の形態における変流器の代えて、分割形電流センサ１０
Ａを用いたが、この第８の実施の形態の形態は、変流器
に代えて、非接触形電流センサ１０Ｂを用いるものであ
り、その他の構成は第７の実施の形態と同様である。非
接触形電流センサ１０Ｂは、分割形電流センサ１０Ａの
半円形磁性体１０１Ａ，１０２Ａを無くし、磁気センサ
１０１Ｂをスペーサ１０２Ｂを介して被計測用絶縁電線
１４に固定されるように取り付けている。そして、磁気
センサ１０１Ｂの出力は電流検出部１０４に与えられ、
同部以降は図１２と全く同じである。

【００６７】この実施の形態によれば、第７の実施の形
態同様、変流器に代えて、非接触形電流センサ１０Ｂを
用いることにより、既設の被計測回路の結線を外すこと
なく、容易に絶縁電線１４に固定することができる。ま
た、第７の実施の形態のように半円形磁性体１０１Ａ，
１０２Ａが無く、磁気センサ１０１Ｂそのものが小さい
ため、絶縁電線１４への取付けがより容易となるが、取
付け方によってその出力が大きく変わり易くなり、磁気
センサ１０１Ｂの取付け後の感度調整が重要になる。

【００６８】〔第９の実施の形態〕つぎに、上記の第１
〜第８の実施の形態のいずれにも適用可能である第９の
実施の形態について、図１４を参照しながら説明する。
図１４はこの第９の実施の形態の多回路形電力量計の要
部構成図であり、図１４において、５はデータクリアス
イッチ（データクリア手段）、６はＣＰＵ、７は回路毎
表示手段、８は表示回路切替手段である。

【００６９】この実施の形態の多回路形電力量計は、図
１４に示すデータクリアスイッチ５，ＣＰＵ６，回路毎
表示手段７および表示回路切替手段８を、第１〜第８の
実施の形態における電力量計本体に設けたものである。
例えば図１，図５，図７等に示される回路毎電力量演算
手段４で求められた各被計測回路の電力量が回路毎表示
手段７に入力される。回路毎表示手段７は、表示回路切
替手段８の操作により１つの被計測回路が選択され、そ
の選択された被計測回路の電力量を表示する。表示回路
切替手段８は、回路名称や回路番号等によって表示する
被計測回路を選択操作できるようになっている。従来
は、図１５に示すように、複数の被計測回路に個別に設
けた電力量計１１の表示手段１１３から電力量を読み取
らなければならないため、データの読み取りに手間取る
という問題があったが、この実施の形態によれば、１つ
の回路毎表示手段７を見て表示回路切替手段８を操作す
ることにより、各被計測回路の電力量が表示されるた
め、データ収集を容易に行うことができる。

【００７０】ここで、回路毎表示手段７には、選択され
た被計測回路の累積電力量が表示されるが、管理上、計
測の途中段階において、ある被計測回路の累積電力量を
零にもどして計測を開始する必要が生じることがある。
従来は、複数の被計測回路を個別に計測していたため、
各電力量計にデータクリアスイッチを設ければよかった
が、第１〜第８の実施の形態の多回路形電力量計に被計
測回路数だけのデータクリアスイッチを設けるのは、構
造が複雑かつ大型化し、コストも高くなる。そこで、こ
の実施の形態では、データクリアスイッチ５を操作する
と、回路毎表示手段７に電力量が表示されている被計測
回路のみ累積電力量を零にするようにＣＰＵ６にて判断
し、データ処理するようにしている。

【００７１】このようにこの実施の形態によれば、回路
毎表示手段７および表示回路切替手段８を設けることに
より、各被計測回路の電力量のデータ収集を容易に行う
ことができる。さらに、１つのデータクリアスイッチ５
を設けることにより、簡単な構成で、小型化および低コ
スト化に寄与したデータクリア機能を備えることができ
る。また、選択表示される被計測回路の電力量を回路毎
表示手段７により確認しながらデータクリアするため、
データクリアする被計測回路を間違えることもなく、安
全，確実にデータクリアすることができる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１記載の多回路形電力量計は、複
数の被計測交流回路のそれぞれについて設けられ各被計
測交流回路の電流を変流器を用いて検出する複数の電流
検出手段と、複数の被計測交流回路のそれぞれについて
設けられ各被計測交流回路の電圧を検出する複数の電圧
検出手段と、各電流検出手段で検出した各被計測交流回
路の電流が交流の特定整数周期を単位時間として単位時
間毎に順次入力され、この入力される被計測交流回路の
電流に対応して各電圧検出手段で検出した各被計測交流
回路の電圧が単位時間毎に順次入力され、各被計測交流
回路の単位時間における電力量を周期的に計測する電力
量計測手段と、電力量計測手段で周期的に計測した単位
時間における各被計測交流回路の電力量を連続計測した
場合の電力量に換算する回路毎電力量演算手段とを備え
ている。

【００７３】この構成によれば、電流検出手段および電
圧検出手段は被計測交流回路の数だけ必要であるが、電
力量計測手段と回路毎電力量演算手段とは各被計測交流
回路に共通のものであり、変流器以外の電力量計本体に
収納される部品が少なくなり、電力量計本体を小型化で
きるため、電力量計本体を設置するためのスペースを小
さくできるとともに、低コスト化を図ることができる。
また、回路毎電力量演算手段で求められた各被計測交流
回路の電力量は、回路毎電力量演算手段の次段に表示手
段を設けて表示したり、通信出力によって外部機器に与
えることができ、表示手段を設けた場合には、１つの表
示手段を見て各被計測交流回路の電力量のデータ収集を
行うことができ、従来のように、複数の電力量計のそれ
ぞれの表示手段から電力量を読み取るのに比べて、デー
タ収集が容易になり、管理に好適となる。また、外部機
器、例えばパソコン等でデータ収集を行う場合であって
も、１つの通信出力によって多数の被計測交流回路のデ
ータを送ることができ、この点からも機器の低コスト
化，配線コストの削減を図ることができる。

【００７４】請求項２記載の多回路形電力量計は、複数
の被計測交流回路が１つの系統に属し、その１つの系統
の共通電圧を１つの電圧検出手段で検出するようにした
ものであり、電流検出手段は被計測交流回路の数だけ必
要であるが、電圧検出手段と電力量計測手段と回路毎電
力量演算手段とは各被計測交流回路に共通のものであ
り、変流器以外の電力量計本体に収納される部品が少な
くなり、電力量計本体を小型化できるため、電力量計本
体を設置するためのスペースを小さくできるとともに、
低コスト化を図ることができる。また、最大搭載可能回
路数が一定であれば、電圧計測回路数が少ない分、電流
計測回路数を増やすことができる。

【００７５】請求項３記載の多回路形電力量計は、複数
の被計測交流回路が２以上の系統に属し、それぞれの系
統の共通電圧をそれぞれの電圧検出手段で検出するよう
にしたものであり、電流検出手段は被計測交流回路の数
だけ必要となるが、電圧検出手段は系統数の数だけでよ
く、電力量計測手段と回路毎電力量演算手段とは各被計
測交流回路に共通のものであり、変流器以外の電力量計
本体に収納される部品が少なくなり、電力量計本体を小
型化できるため、電力量計本体を設置するためのスペー
スを小さくできるとともに、低コスト化を図ることがで
きる。また、最大搭載可能回路数が一定であれば、電圧
計測回路数が少ない分、電流計測回路数を増やすことが
できる。

【００７６】請求項４記載の多回路形電力量計は、請求
項１，２または３記載の多回路形電力量計において、電
力量計測手段が、時分割手段と、時分割データ読取り手
段と、時分割電力量演算手段とからなり、電圧と電流の
時分割データを平均化した平均時分割データの電圧と電
流との積を求め、それを平均化した後、単位時間におけ
る電力量を求めるようにしているため、電圧と電流の各
データの積を求めた後に平均化データを求める方法に比
べ、演算処理時間を短縮することができ、このことは、
精度の向上や搭載可能な回路数の増加にも寄与する。

【００７７】請求項５記載の多回路形電力量計は、請求
項４記載の多回路形電力量計において、各電流検出手段
に全てのゲインを２ⁿ 倍としたオートレンジ回路を設
け、時分割電力量演算手段にオートレンジ切替手段とビ
ットシフト手段とを設けたことにより、電流入力の大小
に対応してゲインを切り替えて計測精度を向上するとと
もに、全てのゲインを２ⁿ 倍とすることにより、後の割
算処理をビットシフト手段による右シフトで行うことが
でき、演算処理時間を短縮できる。

【００７８】請求項６記載の多回路形電力量計は、請求
項５記載の多回路形電力量計において、各電流検出手段
で検出されるデータが電力量計測手段へ順次入力される
単位時間毎に、オートレンジ回路のゲインを切り替える
ようにしたことにより、ビットシフト手段の右シフトの
実行回数を少なくして演算時間の短縮をより図ることが
できる。

【００７９】請求項７記載の多回路形電力量計は、請求
項１，２，３，４，５または６記載の多回路形電力量計
において、電流検出手段の入力インピーダンスである低
抵抗および調整抵抗からなる電流／電圧変換器を、被計
測交流回路の近傍すなわち電力量計本体ではなく変流器
側に設けることにより、形状の大きい入力インピーダン
スを電力量計本体に収納しないため、電力量計本体の小
型化をより図ることができるとともに、保守時等の変流
器の２次側開放をなくして機器の安全性を高めることが
できる。また、入力インピーダンスは一般的に低インピ
ーダンスにして定格容量を小さくする関係から、精度が
悪くなり互換性面に問題があるため、入力インピーダン
スである低抵抗とともに調整抵抗をも含めて変流器側に
設け、小型化を図るとともに互換性を持たせることがで
きる。さらに、入力インピーダンスを変流器側に設けた
場合、変流器と電力量計本体間の配線抵抗の影響を受け
ないため、変流器の２次負担が小さくなり、変流器の定
格容量を小さくでき、変流器の低コスト化も図れる。

【００８０】請求項８記載の多回路形電力量計は、請求
項７記載の多回路形電力量計において、電流／電圧変換
器を変流器毎に設けるとともに変流器に直接取り付ける
ようにしているため、電流／電圧変換器を別個に設置す
るためのスペースを必要としない。請求項９記載の多回
路形電力量計は、請求項１，２，３，４，５または６記
載の多回路形電力量計において、変流器の代わりに分割
形電流センサを用い、分割形電流センサの感度調整機能
を設けたことを特徴とし、分割形電流センサを用いたこ
とにより、既設の被計測交流回路の結線を外すことな
く、被計測交流回路に容易に固定することができる。ま
た、分割形電流センサの固定の仕方等による出力のばら
つきを感度調整機能により調整できる。

【００８１】請求項１０記載の多回路形電力量計は、請
求項１，２，３，４，５または６記載の多回路形電力量
計において、変流器の代わりに非接触形電流センサを用
い、非接触形電流センサの感度調整機能を設けたことを
特徴とし、非接触形電流センサを用いたことにより、既
設の被計測交流回路の結線を外すことなく、被計測交流
回路に容易に固定することができる。また、非接触形電
流センサの固定の仕方等による出力のばらつきを感度調
整機能により調整できる。

【００８２】請求項１１記載の多回路形電力量計は、請
求項９または１０記載の多回路形電力量計において、電
流センサの感度調整機能による調整レベルを判定する調
整レベル判定部を設けることにより、既設の設備であっ
ても設置後に、試験電流を流して感度調整機能による調
整を容易に行うことができる。請求項１２記載の多回路
形電力量計は、請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９，１０または１１記載の多回路形電力量計におい
て、回路毎電力量演算手段で求めた各被計測交流回路の
電力量を各被計測交流回路毎に切替表示する回路毎表示
手段と、この回路毎表示手段の表示を切り替える表示回
路切替手段とを設けたことにより、１つの回路毎表示手
段を見て表示回路切替手段を操作することにより、各被
計測交流回路の電力量が表示されるため、データ収集を
容易に行うことができる。

【００８３】請求項１３記載の多回路形電力量計は、請
求項１２記載の多回路形電力量計において、回路毎表示
手段で表示されている被計測交流回路の電力量のデータ
を零にリセットするデータクリア手段を設けることによ
り、簡単な構成で、小型化および低コスト化に寄与した
データクリア機能を備えることができる。また、回路毎
表示手段で選択表示される被計測交流回路の電力量を確
認しながらデータクリアするため、データクリアする被
計測交流回路を間違えることもなく、安全，確実にデー
タクリアすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の多回路形電力量
計の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態における入力回路
切替手段の切替え動作の動作説明図である。

【図３】この発明の第１の実施の形態における電力量計
測手段の構成を詳細に示すブロック図である。

【図４】この発明の第１の実施の形態における電力量計
測手段の内部の時分割手段の動作説明図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態の多回路形電力量
計の構成を示すブロック図である。

【図６】この発明の第２の実施の形態における電力量計
測手段の構成を詳細に示すブロック図である。

【図７】この発明の第３の実施の形態の多回路形電力量
計の構成を示すブロック図である。

【図８】この発明の第３の実施の形態における入力回路
切替手段の切替え動作の動作説明図である。

【図９】この発明の第４の実施の形態の多回路形電力量
計の構成を示すブロック図である。

【図１０】この発明の第５の実施の形態の多回路形電力
量計の構成図である。

【図１１】この発明の第６の実施の形態の多回路形電力
量計の構成図である。

【図１２】この発明の第７の実施の形態の多回路形電力
量計の構成図である。

【図１３】この発明の第８の実施の形態の多回路形電力
量計の構成図である。

【図１４】この発明の第９の実施の形態の多回路形電力
量計の要部構成図である。

【図１５】従来の電力量計を用いて複数の回路を計測す
る場合の構成図である。

【図１６】従来の電力量計の構成図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ 電圧電流検出手段 １ａ，１ａ′ 電圧検出手段 １ｂ 電流検出手段 １ｃ オートレンジ回路 １Ａ₁ 第１系統電圧電流検出手段 １Ａ₂ 第２系統電圧電流検出手段 ２ 入力回路切替手段 ３，３Ａ，３Ｂ 電力量計測手段 ４ 回路毎電力量演算手段 ５ データクリアスイッチ（データクリア手段） ６ ＣＰＵ ７ 回路毎表示手段 ８ 表示回路切替手段 ９，９Ａ 電流／電圧変換器 １０ 変流器 １０Ａ 分割形電流センサ １０Ｂ 非接触形電流センサ １２，１２Ａ ケーブル １３ 電力量計本体 １４ 被計測用絶縁電線 １５ 試験用の定電流源 １６ 試験用の電流計 ３１ 時分割手段 ３２，３２Ａ 時分割データ読取り手段 ３３ 時分割電力量演算手段 ３４，３４Ａ 電圧電流サンプルホールド回路 ３４ａ，３４ａ′ 電圧サンプルホールド回路 ３４ｂ 電流サンプルホールド回路 ３５ マルチプレクサ ３６ Ａ／Ｄ変換器 ３７ メモリ ９１ 低抵抗 ９２ 調整抵抗 ９３，９３Ａ 電流／電圧変換器の入力端子 ９４，９４Ａ 電流／電圧変換器の出力端子 １００ 被計測回路（被計測交流回路） １０１ 変流器の端子部 １０１Ａ，１０２Ａ 半円形磁性体 １０２ ねじ １０３，１０１Ｂ 磁気センサ １０４ 電流検出部 １０５ 感度調整部（感度調整機能） １０６，１３２ 調整レベル判定部 １０７，１０２Ｂ スペーサ １３１ 調整抵抗（感度調整機能） ３３１ 演算手段 ３３２ 演算結果メモリ ３３３ ビットシフト手段 ３３４ オートレンジ切替手段

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の被計測交流回路のそれぞれについ
   て設けられ各前記被計測交流回路の電流を変流器を用い
   て検出する複数の電流検出手段と、 前記複数の被計測交流回路のそれぞれについて設けられ
   各前記被計測交流回路の電圧を検出する複数の電圧検出
   手段と、 各前記電流検出手段で検出した各前記被計測交流回路の
   電流が交流の特定整数周期を単位時間として前記単位時
   間毎に順次入力され、この入力される被計測交流回路の
   電流に対応して各前記電圧検出手段で検出した各前記被
   計測交流回路の電圧が前記単位時間毎に順次入力され、
   各前記被計測交流回路の前記単位時間における電力量を
   周期的に計測する電力量計測手段と、 前記電力量計測手段で周期的に計測した前記単位時間に
   おける各前記被計測交流回路の電力量を連続計測した場
   合の電力量に換算する回路毎電力量演算手段とを備えた
   多回路形電力量計。
2. 【請求項２】 同一系統に属する複数の被計測交流回路
   のそれぞれについて設けられ各前記被計測交流回路の電
   流を変流器を用いて検出する複数の電流検出手段と、 前記同一系統の共通電圧を検出する電圧検出手段と、 各前記電流検出手段で検出した各前記被計測交流回路の
   電流が交流の特定整数周期を単位時間として前記単位時
   間毎に順次入力され、前記電圧検出手段で検出した前記
   共通電圧が入力され、各前記被計測交流回路の前記単位
   時間における電力量を周期的に計測する電力量計測手段
   と、 前記電力量計測手段で周期的に計測した前記単位時間に
   おける各前記被計測交流回路の電力量を連続計測した場
   合の電力量に換算する回路毎電力量演算手段とを備えた
   多回路形電力量計。
3. 【請求項３】 ２以上の系統に属する複数の被計測交流
   回路のそれぞれについて設けられ各前記被計測交流回路
   の電流を変流器を用いて検出する複数の電流検出手段
   と、 前記２以上の系統のそれぞれについて設けられ各系統の
   共通電圧を検出する２以上の電圧検出手段と、 各前記電流検出手段で検出した各前記被計測交流回路の
   電流が交流の特定整数周期を単位時間として前記単位時
   間毎に順次入力され、この入力される電流の被計測交流
   回路の系統に対応して各前記電圧検出手段で検出した前
   記共通電圧が入力され、各前記被計測交流回路の前記単
   位時間における電力量を周期的に計測する電力量計測手
   段と、 前記電力量計測手段で周期的に計測した前記単位時間に
   おける各前記被計測交流回路の電力量を連続計測した場
   合の電力量に換算する回路毎電力量演算手段とを備えた
   多回路形電力量計。
4. 【請求項４】 電力量計測手段は、 入力される電圧および電流を同一の時間軸で時分割する
   時分割手段と、 電圧の時分割データおよび電流の時分割データを同時サ
   ンプリングし、順次アナログ／ディジタル変換して読み
   取る時分割データ読取り手段と、 前記時分割データ読取り手段で読み取った各被計測交流
   回路における同一サンプリング位置の全データを平均し
   て交流一周期の平均時分割データを求め、前記交流一周
   期の平均時分割データの電圧と電流との積を求めて平均
   化し、この平均化したデータを特定整数倍して単位時間
   における電力量を求める時分割電力量演算手段とからな
   ることを特徴とする請求項１，２または３記載の多回路
   形電力量計。
5. 【請求項５】 各電流検出手段に、全てのゲインを２ⁿ
   （ｎは０以上の整数）倍としたオートレンジ回路を設
   け、 時分割電力量演算手段に、時分割データ読取り手段で読
   み取った電流の時分割データの値に応じて前記オートレ
   ンジ回路のゲインを切り替えるオートレンジ切替手段を
   設けるとともに、交流一周期の平均時分割データの電圧
   と電流との積を平均化したデータを特定整数倍して算出
   されるビットデータをｎビット右シフトさせるビットシ
   フト手段を設け、 前記ビットシフト手段でｎビット右シフトさせたデータ
   を単位時間における電力量としたことを特徴とする請求
   項４記載の多回路形電力量計。
6. 【請求項６】 各電流検出手段で検出されるデータが電
   力量計測手段へ順次入力される単位時間毎に、オートレ
   ンジ回路のゲインを切り替えるようにした請求項５記載
   の多回路形電力量計。
7. 【請求項７】 電流検出手段は、被計測交流回路に設け
   た変流器出力を電圧に変換する低抵抗および調整抵抗か
   らなる電流／電圧変換器を、前記被計測交流回路の近傍
   に設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５ま
   たは６記載の多回路形電力量計。
8. 【請求項８】 電流／電圧変換器を変流器毎に設けると
   ともに前記変流器に直接取り付けるようにした請求項７
   記載の多回路形電力量計。
9. 【請求項９】 変流器の代わりに分割形電流センサを用
   い、前記分割形電流センサの感度調整機能を設けたこと
   を特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の
   多回路形電力量計。
10. 【請求項１０】 変流器の代わりに非接触形電流センサ
    を用い、前記非接触形電流センサの感度調整機能を設け
    たことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６
    記載の多回路形電力量計。
11. 【請求項１１】 電流センサの感度調整機能による調整
    レベルを判定する調整レベル判定部を設けた請求項９ま
    たは１０記載の多回路形電力量計。
12. 【請求項１２】 回路毎電力量演算手段で求めた各被計
    測交流回路の電力量を各被計測交流回路毎に切替表示す
    る回路毎表示手段と、この回路毎表示手段の表示を切り
    替える表示回路切替手段とを設けたことを特徴とする請
    求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または
    １１記載の多回路形電力量計。
13. 【請求項１３】 回路毎表示手段で表示されている被計
    測交流回路の電力量のデータを零にリセットするデータ
    クリア手段を設けた請求項１２記載の多回路形電力量
    計。