JPS62144076A - 三相電力測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は交流電力回路における負荷電力を測定する携帯
形の三相電力測定器に関するものヤあり、特に、測定の
ための接続を容易にした携帯形の三相電力測定器に関す
る。

（ロ）従来の技術 ＠２０図は、従来の携帯形の三相電力測定器の測定接続
を示すものである。三相交流電力回路１に負荷２が接続
されており、これに電圧要素接続線（取込クリップ）３
ａ、３ｂ、３ｃ及び電流要素取込クランプ式変流器４ａ
　、４ｂの接続線を接続し、電力測定器５で電力を測定
するものである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の三相電力測定器の原理は、古
くから周知の「２′ｒＪｉカ計法」にもとづくもので、
そのために測定線の接続にあたっては次の制約が設けら
れている。

まず第一に、電圧要素接続線（赤）３ａの接続相に必ず
電流要素接続クランプ式変流器（赤）４ａを、電圧要素
接続線（白）３ｂを接続した相に必ず電流要素取込クラ
ンプ式変流器（白）４ｂを接続しなければならず、これ
を間違えると正しい測定値を得ることができない。

！た第二に、電流要素測定のクランプ式変流器の取付方
向を変流器に示された矢印の通りに取付（結合）しなけ
ればならない。

以上の接続の制約は、十分に注意していても間違われる
ことがしばしばあり、そのため、接続が容易な携帯形三
相電力測定器の出現が従来から望まれていた。

本発明は、このような従来装置の欠点を解決するもので
あり、電力測定器に入力される電圧値及び電流値を相互
に比較することにより、正しｈ接続をした場合の電圧値
及び電流値を測定器中で推定する機能を持つことで、接
続線の三相電力線に対する接続自由度を大きくし、また
電流要素接続はｌケのクランプ式変流器で済ませて三相
電力の測定が容易に、正確にできる携帯形の三相電力測
定器を提供することを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するための構成を以下に
説明する。まず、その第１番目の発明の三相電力測定器
を実施例に対応する第１図につめて説明すると、測定対
象の三相電力線ｌの各相ａ、ｂ、ｃに３個の接続端子部
■、■、■が電圧要素接続線３ａ、３ｂ、３ｃで夫々任
意の順序で接続され各相の電圧が入力される電圧入力部
２と、測定対象の三相電力線ｌの任意の１つの相ａに方
向を指定して結合される１個の変流器４が接続されこの
変流器４の二次電流が入力される電流入力部１２と、こ
れら電圧入力部１１及び電流入力部１２に入力される相
聞電圧入力及び電流入力をディジタル化するアナログ・
ディジタル変換手段１３と、このアナログ・ディジタル
変換手段１３でディジタル化された電圧入力及び電流入
力を記憶する実入力電圧レジスター４及び実入力電流レ
ジス、Ｖｆｆ、Ｖｎｔの相順序を読みとり正順序か逆順
序かを判別する電圧相順序判別手段１６と、この電圧相
順序判別手段１６の判別結果が逆順序の場合には上記実
入力電圧レジスタ１４に記憶されたデータの逆極性デー
タを修正電圧として記憶し、判別結果が正順序の場合に
は上記実入力電圧レジスタ１４に記憶されたデータ ≠をそのまま記憶する修正電圧レジスタ１７と、この修
正電圧レジスタ１７と上記実入力電流レジスタ１４との
データから実入力電流データに対応する上記修正電圧相
を見い出す電流対応の電圧相判別手段２０と、見い出さ
れた修正電圧相のデータと実入力電流データとから三相
電力を算出する電力計算手段２３とを備えるものである
。

また第２番目の発明の三相電力測定器を実施例に対応す
る第９図について説明すると、測定対象の三相方力線１
の各相ａ　、ｂ　、ＯＫ３個の接続端子部■、■、■が
電圧要素接続線３　ａ　、　３ｂ、３ｃで夫々任意の順
序で接続これ各相の電圧が入力される電圧入力部１１と
、測定対象の三相電力線１の任意の１つの相ａＫ方向任
意に結合される１個の変流器４が接続され該変流器４の
二次電流が入力される電流入力部１２と、これら電圧入
力部１１及び電流入力部１２に人力される相聞電圧入力
及び電流入力をディジタル化するアナログ・１ディジタ
ル変換手段１３と、このアナログ・ディジタル変換手段
１３でディジタル化された電圧入力及び電流入力を記憶
する実入力電圧レジスタ１４及び実入力電流レジスタ１
５と、この実入力電圧レジスタ１４のデータにもとづい
て上記電圧入力部１１の接続端子部間電圧ｖ工、　Ｖ■
、　Ｖ■　の相順序を読みとり正順序か逆順序かを判別
する電圧相順序判別手段１６と、この電圧相順序判別手
段１６の判別結果が逆順序の場合には上記実入力電圧レ
ジスタ１４に記憶されたデータの逆極性データを修正電
圧として記憶し、判別結果が正順序の場合には上記実入
力電圧レジスタ１４に記憶されたデータをそのまま記憶
する修正電圧レジスタ１７と、実入力電流データが正方
向に向って０点とクロスする時刻と、次の上記修正電圧
相データが正方向に向って０点とクロスする時刻との相
差にもとづいて変流器４の電力線１に対する結合方向が
正方向か逆方向かを判別する電流の正逆判別手段１８と
、この電流の正逆判別手段１８の判別結果が逆方向の場
合に上記実入力電流レジスタ１５に記憶された入力電流
データを修正電流として逆転して記憶し、判別結果が正
方向の場合に上記実入力電流レジスタ１５に記憶された
入力電流データをそのまま記憶する修正電流レジスタ１
９と、この修正電流レジスタ１９と上記修正電圧レジス
タ１７とのデータから修正電流データに対応する修正電
圧和を見い出す電流対応の電圧相判別手段２０と、見い
出された修正電圧和のデータと上記修正電流レジスタ１
９のデータとから三相電力を算出する電力計算手段２３
とを備えるものである。

さらに、第３番目の発明の三相電力測定器を実施例に対
応するｉ１６図について説明すると、測定対象の三相電
力線ｌの各相ａ　、ｂ　、ＣＫ３個の接続端子部■、■
、■が電圧要素接続線３ａ、３ｂ、３ｃで夫々任意の順
序で接続され各相の電圧が入力される電圧入力部１１と
、この電圧入力部１１の３個の接続端子部■、■、■の
うち特定された１個（■）が接続された測定対象の三相
電力線１の相ａに、方向任意に結合される変流器４が接
続されこの変流器４の二次電流が入力される電流入力部
１２と、これら電圧入力部１１及び電流入力部１２に入
力される相間電圧入力及び電流入力をディジタル化する
アナログ・ディジタル変換手段１３と、このアナログ・
ディジタル変換手段１３でディジタル化された入力を記
憶する実入力電圧レジスタ１４及び実入力電流レジスタ
１５と、この実入力電圧レジスタ１４のデータにもとづ
いて上記電圧入力部１１の接続端子部間電圧Ｖ工。

Ｖ■、Ｖ［の相順序を読みとり正順序か逆順序かを判別
する電圧相順序判別手段１６と、この電圧相順序判別手
段１６の判別結果が逆順序の場合には上記実入力電圧レ
ジスタ１４に記憶されたデータの逆極性データを修正電
圧として記憶し、判別結果が正順序の場合には上記実入
力電圧レジスタ１４に記憶されたデータをその１ま記憶
する修正電圧レジスタ１７と、この修正電圧レジスタ１
７に記憶される３つの相の電圧データの中から入力電流
に対応する電圧データを記憶する電流対応電圧レジスタ
２１と、この電流対応電圧レジスタ２１に記憶される電
圧データが０点を正方向にクロスする時刻と、上記実入
力電流データが０点を正方向にクロスする時刻との相差
にもとづいて変流器４の電力１ｍｌに対する結合方向が
正方向か逆方向かを判別する電流の正逆判別手段１８と
、この電流の正逆判別手段１８の判別結果が逆方向の場
合に上記実入力電流レジスタ１５に記憶された入力電流
データを修正電流として逆転して記憶し、判別結果が正
方向の場合に上記実入力電流レジスタ１５に記憶さｈ念
入力電流データをそのまま記憶する修正電流レジスタ１
９と、上記電流対応電圧レジスタ２１と上記修正電流レ
ジスタ１９とのデータから三相電力を算出する電力６手
段２３とを備えるものである。

（ホ）作　用 まず第１の発明は、三相電力線ｌの各相ａ、ｂ、Ｃに３
個の接続端子部■、■、■が電圧要素接続線３ａ、３ｂ
、３Ｃで夫々任意の順序で接続されることにより、電圧
入力部１１から測定器内部に取り込まれ、アナログ・デ
ィジタル変換手段１３でディジタル化され実入力電圧レ
ジスタト４で記憶された電圧入力部１１の接続端子部■
、■、■間の３つの電圧データは、電圧相順序判別手段
１６で相順序が判別され、この判別結果に従って正順序
の場合には、修正電圧レジスタ１７で実入力電圧レジス
タ１４のデータがそのまま記憶され、また逆順序の場合
には修正電圧レジスタ１７で実入力電圧レジスタ１４の
データが逆極性に修正されて記憶される。一方、三相電
力線１の任意の１つの相ａに方向を指定して結合される
１個の変流器４より電流入力部１２に電流が入力され、
アナログ・ディジタル変換手段１３でディジタル化され
て実入力電流レジスタ１５に記憶ばれる。そして、次に
修正電圧レジスタ１７と実入力電流レジスタ１５とのデ
ータから電流対応の電圧相判別手段２０で実入力電流デ
ータに対応する修正電圧和が見す出され、この結果、見
い出された修正電圧和のデータと実入力電流データとか
ら電力計算手段２３で三相電力が算出される。したがっ
て、三相電力測定器１０と三相電力線１との接続の関係
は、電圧入力部１１の３個の接続端子部■、■、■が三
相電力線１の各相ａ、ｂ、ｃに夫々任意の順序で接続さ
れ、また電流入力部１２に接続される１個の変流器４が
任意の１つの相ａに方向を指定して接続（結合）される
ものである。

また第２の発明では、三相電力線１の各相ａ。

ｂ、ｃＫ３個の接続端子部■、■、■が電圧要素接続線
３ａ、３ｂ、３ｃで夫々任意の順序で接続さハることＶ
ＣＬｈ、電圧入力部１１から測定器内部に取り込まれア
ナログ・ディジタル変換手段１３でディジタル化され実
入力電圧レジスタ１４で記憶された電圧入力部１１の接
続端子部■、■、■間の３つの電圧データは、電圧相順
序判別手段１６で相順序が判別され、この判別結果に従
って正順序の場合には、修正電圧レジスタ１７で実入力
電圧レジスタ１４のデータがその１ま記憶さｊｌまた逆
粕序の場合には修正電圧レジスタ１７で実入力重圧レジ
スタ１４のデータが逆極性に修正されて記憶される。一
方、三相重力線１の任意の１つの相ａＫ方向任意にして
結合される１個の変流器４より電流入力部１２に入力さ
れアナログ・ディジタル変換手段１３でディジタル化さ
れて実入力電流レジスタ１５に記憶される入力電流は、
電流の正逆判別手段１８で変流器４の電力線ａに対する
結合方向が判別され、この判別結果に従って正方向の場
合には、修正電流レジスタ１９で実入力電流レジスタ１
５のデータがそのまま記憶され、また逆順序の場合には
修正電流レジスタ１９で実入力電流レジスタ１５のデー
タが逆極性に１６正されて記憶される。そして、次に修
正電圧レジスタ１７と修正電流レジスタ１９のデータか
ら電流対応の電圧相判別手段２ｏで修正電流データに対
応する修正電圧和が見い出され、この結果、見い出され
た修正電圧和のデータと修正電流レジスタ１９のデータ
とから電力計算手段２３で三相電力が計算さｈる。

したがって、三相電力測定器１０と三相重力線１との接
続の関係は、電圧入力部１１の３個の接続端子部■、■
、■が三相電力線ｌの各相ａ、ｂ、Ｃに夫々任意の順序
で接続され、また電流入力部１２に接続される１個の変
流器４が任意の１つの相ａに方向任意にして接続される
ものである。

さらに第３の発明は、三相電力、ｖｉ！ｌの各相ａ。

ｂ、ｃＫ３個の接続端子部■、■、■が電圧要素接続線
３ａ、３ｂ、３ｃで夫々任意の順序で接続されることに
より、電圧入力部１１から測定器内部に取り込まれアナ
ログ・ディジタル変換手段１３でディジタル化され実入
力電圧レジスタ１４で記憶ｆｉｈｆｃ電圧入力部１１の
接続端子部■、■、■間の３つの電圧データは、電圧相
順序判別手段１６で相順序が判別され、この判別結果に
従って正順序の場合には、修正電圧レジスタ１７で実入
力電圧レジスタ１４のデータがそのまま記憶され、また
逆１１１１４序の場合には修正電圧レジスタ１７で実大
力電圧レジスタ１４のデータが逆極性に修正づれて記憶
される。また、電流対応電圧レジスタ２１で修正電圧レ
ジスタ１７に記憶言９る３つの相の電圧データの中から
入力電流に対応する電圧データが記憶される。一方、三
相電力線１のうち特定の相に方向任意にして結合される
１個の変流器４より電流入力部１２に入力ばれアナログ
・・ディジタル変換手段１３でディジタル化されて実入
力電流レジスタ１５に記憶される入力電流は、電流の正
逆判別手段１８で変流器４の電力線ｌに対する結合方向
が判別され、この判別結果に従って正方向の場合には、
修正電流レジスタ１９で実入力電流レジスタ１５のデー
タがそのまま記憶され、また逆順序の場合には修正電流
レジスタ１９で実入力電流レジスタ１５のデータが逆極
性にＩＧ正されて記憶される。そして、電流対応電圧レ
ジスタ２１と修正電流レジスタ１９とのデータから電力
計算手段２３で三相電力が計算さ力る。

したがって、三相電力６１１１定器１０と三相電力線ｌ
との接続の関係は、電圧入力部１１の３個の接続端子部
■、■、■が三相電力線ｌの各相ａ、ｂ、ｃｆ夫々任意
の順序で接続され、また電流入力部１２に接続づれる１
個の変流器４が特定の１つの相ａに方向任意にして接続
されるものである。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基すて説明する。

（第１の発明の実施例） まず第１の発明の実施例について第１図ないし第８図に
よって説明する。第１図は第１の発明の構成を示すもの
である。図において、ｌは電源と負荷２を接続するａ、
ｂ、Ｃ相の電力線かちなる三相交流電力回路であり、１
０は負荷２の消費電力を測定する本発明に係る三相電力
測定器である。

以下、三相電力測定器において、１１は■、■、■の３
個の接続端子部を有する電圧入力部、１２は２個で１組
の端子を有する電流入力部である。

この電圧入力部１１の３個の接続端子部は、３木の電圧
要素接続線３ａ　、３ｂ　、３ｃによって、相順序を問
わすに任意の電力線に接続し、また電流入力部１２は、
三相電力線の任意の１つの相（この場合はａ相、ただし
ｂ相又はＣ相でもよい。）に、方向を指定して結合され
る１個の変流器４の二次側が接続される。１３はアナロ
グ・ディジタル変換手段であり、また１４．１５￥ｉ夫
々実入力電圧レジスタ及び実入力電流レジスタであって
、電圧入力部１１及び電流入力部１２に入力される入力
電圧及び入力電流は、アナログ・ディジタル変換手段１
３によってディジタル化されて読みとられ、実入力電圧
・電流レジスタ１４．１５に順次記憶される。

なお、電圧要素は、接続端子■−■間電圧Ｖ工、■−〇
間電圧電圧　、■−■間電圧Ｖ■の各相間電圧の瞬時値
がディジタル変換されて記憶されるものであり、接続端
子と電圧との関係は第２図の約束とするものである。

１６は電圧相順判別手段であり、実入力電圧レジスタ１
４のデータを元にＶｒ　ｙ　”■ｐ　ｖＫの相順番ｔ−
検定Ｌ、Ｖｒ−Ｖｉ−Ｖｍ　　０７Ｉ−＋Ｖ。

→Ｖ、の逆相順かを判別するものである。１７は修正電
圧レジスタであり、電圧相順判別手段１６の判別結果が
逆順序の場合には実入力電圧レジスタ１４に記憶された
データの逆極性データを「修正電圧」として記憶し、判
別結果が正順序の場合には実入力電圧レジスタ１４に記
憶されたデータをそのまま記憶するものである。この日
さ正電圧」は、実入力電流データとの関係において、対
象の線間電圧と線電流との関係を正しく反映するものと
なっている。

このように、電圧要素接続線ａａ、ａｂ、ａｃの三相電
力線に対する接続に自由度を与え、その自由接続の結果
としての実入力電圧を読んだ上で対像の電圧状況を測定
器の中で推定再現するところに本発明の核心部の一つが
ある。

２０は電流対応の電圧相判別手段であり、実入力電流デ
ータに対応する「修正電圧ｊ相を見い出すものである。

これによって変流器４を任意の相に接続することを可能
にしている。２２は想定力率設定スイッチであり、電流
対応の電圧和を判別するために必要な対象電力回路の想
定力率の範囲を設定するためのスイッチである。この第
１の発明では想定力率角として一３０°くθ（９０”、
　−９０゜〈θ＜３０°の２段切替設定となっている。

２３は電力計算手段、２４は表示手段であり、電流対応
の電圧相判別手段で電流データに対応する電圧データ相
がみつかると、その後は従来周知の方法、すなわち、 電力Ｐａ＝　　汀ｌ　Ｖａｂ　ｌ　ｌ　Ｓａ　ｌ　　ｃ
ｏｓθの計算式で電力を計算し、その結果を表示したり
、あるいはプリントアウトするものである。

次に、電圧相順判別手段１６と電流対応の電圧相判別手
段２０の判別原理について詳説する。

まず、電圧相順の判別について述べる。対象の線間電圧
を第３図図示のようにし、相順をＶａｂ→Ｖｃａ　−＋
　Ｖｂｃの順と仮定する。対象とｍ＋ｊ定器の電圧要素
の結合のし方は第４図に示す如く、全部で６通りありう
る。そして、結合のし方によって測定器から見た接続端
子間電圧の相順は異なるが（第４図）、測定器にとって
、相順は２通りしか生じない。

つ−１′す、 Ｖ工→Ｖ■→ｖ■→　　　　　　　　　　・・・・・・
・・・（１）の正相順（第４図におけるイ、ハ、ホ）と
、Ｖｒ→Ｖ、→Ｖ　Ｉｌ、、、　、、、　、ぺ２）の逆
相順（第４図における口、二、へ）とである。

そして、対象の電圧と測定器の電圧との関係は、（１）
の正相順の場合は、第５図（ｂ）Ｋ示すように、第５図
（ａ）の対象の現象（電圧）がそのまま測定器の中に反
映し、（２）の逆相順の場合は、第５図（Ｃ）に示すよ
うに１対象の電圧が反転して測定器の中に反映される。

第５図〔秒は、第４図のイの接続ではｖＩがＶａｂを反
映し、ハの接続ではＶＮがＶａｂを反映し、ホの接続で
はｖｌがＶａｂを反映することを示す。また、第５図（
Ｃ）は、＠４図の口の接続ではＶＩ［が−ｖａｂ′ｆ！
：反映し、この接続ではＶ、が−Ｖａｂ　ｆｆ：反映し
、への接続ではＶＮが−Ｖａｂを反映することを示す。

以上は、対象と測定器とについての事実関係であって、
この関係に着目し、次に述べる「修正電圧コを装置内で
作製する七ころか本発明の特徴の１つである。ここで「
修正電圧」とは、実入力電圧から、測定器自身で内部に
作成する電圧データで、結合が正しいとした時の入力電
圧の推定電圧に相当する。

そして、実入力電圧が測定器からみて正相順の場合は、 修正電圧ミ実入力電圧とし、 実入力電圧が測定器からみて逆相順の場合は、修正電圧
ミ実入力電圧の逆極性とする。

とする。

第５図（ｄ、）は、第５図ζりの逆相順の場合の修正電
圧を示すものであり、修正電圧と対象の電圧とは、接続
端子間電圧の固有基（Ｖｒ、Ｖｎ　＊　７ｍ　）を無視
すれは一致することになる。例えば、第４図の口の結合
の場合、対象のＶａｂ　　電圧と接続端子間電圧ＶＩの
修正電圧（−Ｖｍ）とは一致する。また、対象の線電流
（ｉａ）と修正電圧との位相関係は、対象の電圧と電流
の位相関係と一致する（第５図（ａ）と８ｇ５図（ｄ）
を比較すると、ともに位相角がψとなる。）。

次に、実入力電流に対応する修正電圧和を見い出すこと
は、次の方法で可能である。第６図につＩハで説明する
と、 力率角θが、−３０°くθ＜９０°の場合ｉｏ＋以後、
０’＜ｔ＜１２０°以内に、ＶＯ＋をもつ修正電圧和の
１つ前の修正電圧和が電流対応の電圧和である。

なお、ここでｉａ十とは、ｉの値がθレベルを−から十
に増加しつつ切る点をいい、ＶＯ＋についても同様であ
る。

力率角θが、−９０°くθ〈３０°の場合ｉｏ＋以後、
６０’＜ｔ＜１８０’内に、Ｖｏ＋　をもつ修正電圧和
の１つ前の修正電圧和が電流対応の電圧和である。

この判定を成立啓せるためには、測定の前に、測定対象
の力率角が一３０°〈θ＜９０゛か一９０°＜θ＜３０
゛かを予想して、想定力率設定スイッチ（第１図の２２
）によってそのいずれかを与えておく。しかし、現実に
は、はとんどの負荷が遅れ力率になっているので、想定
力率設定スイッチ２２を設けずに固定的に一３０°〈θ
＜９０°の場合の判定を行うことにしておいても実用上
の支障はない、以上によって、電流に対応する対応電圧
和がきまれば、対応電圧和のＶｏ＋点と電流ｉｏ＋点の
差ψを読み、 θ＝ψ−３０゜ で力率角が求められ、電力の計算が可能になる。

第７図は第１の発明のフローチャートを示すものであり
、ステップ１０１と１０２とは、接続線の接続が完了し
た後に、測定処理をはじめることを表わし、以後のステ
ップ１０３ないし１０９は上記に説明した通りである。

第８図は、本発明のハードウェア構成の一例であり、本
発明の処理の中心はマイクロコンピュータ３０によって
行われる。３１，３２，３３はアナログ・デジタル変換
手段】３を構成するテンプルホールド回路、マルチプレ
クサ、アナログ・デジタル変換器である。

（第２の発明の実施例） 次に第２の発明の実施例にっ込て説明する。第９図は第
２の発明に係る実施例の構成を示すものであり、第１の
発明と同一の構成については同一の符号を付して説明は
省略する。

この第２の発明は、第１の発明に比較して、三相電力線
に対する電圧要素の接続が自由であること及び電流要素
の接続が任意の相に許されることは同じであるが、変流
器の電力線に対する結合方向が任意でよい点で異なるも
のである。

このように、変流器の電力線に対する結合方向が任意の
ため、実入力電流は、変流器の結合方向くよっては、対
象の電流に対して正極性の場合と逆極性の場合か会いず
れが生ずるか確定しない。

このため、この第２の発明では変流器の結合方向を電流
の正極性・逆極性によって判別するとともにこの判別結
果を利用して実入力電流に対し対象電流を正しく反映す
る「修正電流」を測定器内で作成し、以下、この修正電
流を使用して第１の発明と同様に電力計算を行うもので
ある。第９図において、１８は実入力電流レジスタ１５
に記憶される実入力電流データが正極性か逆極性か、す
な逆判別手段であり、１９け電流の正逆判別手段１８の
判別結果が逆方向の場合に実入力電流レジスタ１５に記
憶さｈた入力電流データを「修正電流」として逆転して
記憶し、判別結果が正方向の場合に実入力電流レジスタ
１５に記憶さね、た入力電流データをそのまま記憶する
修正電流レジスタである。

ここで、「修正電流」とは、実入力電流から測定器自身
で内部に作成する電流データで、変流器の結合方向が正
しいとした時の入力電流の推定電流に相当する。

そして、実入力電流が電流の正逆判別手段１８で正極性
と判別した場合は、 修正電流ミ実入力電流とし、 実入力電流が電流の正逆判別手段１８で逆極性と判別し
た場合は、 修正電流三実入力電流の逆極性 とする。

この修正電流を測定器内で作製するルールを発見応用し
た点に本発明の特徴の１つがある。

このようにして対象電流を正しく反映できる修正電流を
得ることにより、以後の処理は、第１の発明と同様にし
て、修正電流に対する電圧相判別手段２０によって、対
応相を判別し、電力計算手段２３によって電力値を計算
し、表示手段２４で表示するものである。

次に、第２の発明の核心をなす実入力電流の正極性／逆
極性を判別する原理について説明する。

第１０図は修正電圧に対する実大力′Ｇ流の関係を示す
ものである。ここで、実入力電流のｉｏ＋の次に、Ｖｏ
＋　をもつ市圧相のＶＯ＋　までの相差をΦと定義し、
測定器内でΦを読みとることとすると、Φの値は、同一
対象を測定した場合でも、変流器４の結合が正極性の場
合（第１０図の（ａ））と逆結合の場合（第１０図（ｂ
））とで違すを生ずる。

力率角がＯｏ〈θ＜６０゛の範囲であれば、第１１図に
示す関係となり、 変流器が正結合の場合 Φは　３０°くΦ＜９０” 変流器が逆結合の場合 Φは　９０°くΦ＜１２０’ Ｏ“くΦ〈３０゜ となる。したがって、Φの値を読むことで、変流器の結
合が正結合か逆結合かを判別することができる。

対象の力率角の存在範囲を各種想定した場合のΦの存在
領域を調べると、第１２図の如くなっている。したがっ
て、対象の力率角θの存在範囲を事前に想定できれば、
第１３図に示す如く、Φの値を読むことで、変流器の結
合の正／逆を判別することができる。

このようにして実入力電流の正逆極性の判別をし、上述
のように修正電流の作製ができれば、修正電流と修正電
圧との関係は、対象の電流と電圧との関係を正しく反映
しているものとなり、第１の発明で述べた通り、修正電
圧に対応する修正電圧和を見い出し得て、電力の、計算
ができることになる。

第２の発明における想定力率スイッチ２２の実流側は、
第１４図の如くなる。

第１５図は第２の発明のフローチャートを示すものであ
り、第１の発明と同一処理ステップには同一の番会が付
しである。ステップ１１０〜１１４が変流器の結合の正
逆を判別し修正電流を炸裂する処理であわ、第１の発明
と異なる部分である。

なお、この第２の発明でも第１の発明と同様に、第８図
に図示するよう洗いその処理の中心はマイクロコンピュ
ータで行うことができる。

（第３の発明の実施例） 次に、第３の発明の実施例について、第１６図ないし第
１９図によって説明する。

第１６図は第３の発明の構成を示すものである。

第１の発明（第１図）及び第２の発明（第９図）と同一
の構成については同一の符号を付して説明は省略する。

この第３の発明では、三相電力線に対する電圧要素の接
続が自由であり、電流要素は特定の電圧要素が接続され
る相に接続されるものとし、電流要素の結合方向は自由
である。また、Ｍ３の発明では、第１及び第２の発明に
使用した想定力率設定スイッチを必要とはしない。

第１６図では、電流要素（変流器４）は、接続線３ａ、
すなわち、電圧入力部１１の接続端子のが接続される相
に結合される。このため、電圧要素の接続パターンは、
第１７図に示すように２通りが生じることになる。これ
を測定器でみると、入力電圧波形は、第１８図（ｂ）（
正相順）及び第１８図（Ｃ）（逆相順）に示す様子を呈
する。この相順は電圧相順判別手段１６によって判別さ
れる。ｉＥｌの発明の説明で述べた「修正電圧」の考え
を適用すると、入力電圧の相順がｖ工→Ｖ、→ＶＩ［［
→の正相順の場合は、修正電圧は入力電圧そのままであ
り、かつ、入力電流に対応する電圧和ＦｉＶＩであり、
また入力電圧の相順が、ＶＩＩ−＋Ｖ■→ｖＩｉＩ→の
逆相順であるときは、修正電圧は、入力電圧の逆極性と
なり、このうち入力電流に対応する修正電圧は、第１８
図（ｄ）Ｋ示す如くｖＩの修正電圧が該当する。したが
って、修正電圧レジスタ１７では、電圧相順判別手段１
６の判別結果が正相順の場合には実入力電圧をそのまま
修正電圧として記憶し、判別結果が逆相順の場合に実入
力電圧の逆極性を修正電圧として記憶することになる。

また電流対応電圧レジスタ２１では、電流対応電圧Ｖｃ
丁　を、電圧相順判別手段１６の判別結果が正相順の場
合にはＶｌとし、判別結果が逆相順の場合には−ＶＴＩ
として記憶するものである。

第３の発明では、変流器４は、三相電力線に対して方向
自由に結合されるので、入力電流の極性を測定器で判定
することが必要である。これは、電流の正逆判別手段１
８で行われるものであり、第３の発明における入力電流
の正／逆の判別は次のようにしてされる。すなわち、第
１８図（ｄ）に示す如く、電、流対応の電圧和Ｖ　ＣＴ
　　が０点を正方向に切る点ＶＣＴｏ＋から入力電流ｉ
ｏ十点までの位相差をΦと定義し、測定器内でΦを読み
とることとすると、Φの直は、入力電流が正極性の場合
は、０°〜１２０°１３００°〜３６０゛の値をとり、
入力端子が逆極性の場合は、１２０°〜３００゛の値を
とる。

したがって、Φの値を読むことで変流器４の結合の正／
逆を判別できる。そして、第２の発明で述べた修正電流
の考え方を適用し、電流の正逆判別手段１８の判別結果
から、それが正結合の場合には実入力電流をそのまま修
正電流として、また逆結合の場合には実入力電流の逆極
性を修正電流として修正電流レジスタ１９に記憶するも
のである。

このようにした修正電流は、対象の電流を正しく反映し
たものとなる。

以上で求めた、電流対応電圧レジスタ２１に記憶される
「電流対応電圧」と修正電流レジスタ１９に記憶される
「修正電流ｊとを用すて、Ｍｒ力計算手段２３で電力量
を計算し、結果を表示手段２４で表示する。

この第３の発明は、電圧接続線の特定の一相に変流器４
を結合するとと閲より、電流対応電圧和の推定ルールを
容易にし、このため、対象の任意の力率角に対して、電
流対応電圧和を見い出し得るので、想定力率設定スイッ
チが不要である点が特徴である。

第１９図は、第３の発明のフローチャートを示すもので
ある。第１の発明及び第２の発明と同一の処理ステップ
には同一番号が付しである。ステップ１３５，１１６に
おいて、電流対応電圧和を見い出し、１】７でΦを読み
、１１２で変流器４の正逆結合を判別している。

なお、この第３の発明でも第１の発明及び第２の発明と
同様に、第８図に図示するように、その処理の中心はマ
イクロコンピュータ−で行つことができる。

（ト）発明の効果 以上述べたように、本発明の装置は、三相交流電力回路
の電力測定において、測定器と三相電力線の接続に神経
を使うことなく、かなり自由に接続することができるの
で、測定作業が簡単になり、また接続間違いによる測定
の失敗がなく、適確な測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、第１の発明の実施例に係るもの
であり、第１図は構成図、第２図は電圧入力部の各端子
と読取り電圧和との関係図、第３図は測定対象の線間電
圧を定義する図、第４図は測定対象と測定器との接続の
全ケース説明図、第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（（
り　、　（ｄ、）は対象の電圧、測定器の実入力電圧及
び修正電圧の関係波形図、第６図は修正電圧と実入力電
流との関係図、第７図は第１の発明の処理フローチャー
ト、第８図はノー−ドウエアの構成図である。また、第
９図ないし第１５図は第２の発明の実施例に係るもので
あり、第９図は構付図、第１０図（ａ）　、　（、ｂ）
は修正電圧と実入力電流の関係図、第１１図は対象の力
率角がＯｏ〈θく６０°の場合のΦの存在範囲を示す図
、第１２図は対象の力率角の範囲別のΦの存在範囲、第
１３図は変流器結合の正／逆結合を判別する基準の図表
、第１４図は第２の発明の想定力率設定スイッチ、Ｗｊ
１５図は第２の発明の処理フローチャートである。また
第１６図ないし第１９図は第３の発明の実施例に係るも
のであり、第１６図は構成図、第１７図は測定対象と測
定器との接続ケース説明図、第１８図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）べりは対象の電圧・電流と測定器の電圧
・電流との関係波形図、第１９図は第３の発明の処理フ
ローチャートである。さらに第２０図は、従来の測定器
の接続説明図である。 １　　〜　三相電力線 ２〜負荷 ３ａ、３ｂ、３ｃｍ電圧電圧ｉ続線 ４　　〜　変流器 １０　〜　三相電力測定器 １１　〜　電圧入力部 １２　〜　＠流入力部 １３　〜　アナログ・デジタル変換手段１４　〜　実入
力電圧レジスタ １５　〜　実大力′Ｌし流レジスタ １６　〜　電圧相順判別手段 １７　〜　修正電圧レジスタ １８　〜　電流の正逆判別手段 １９　〜　修正電流レジスタ ２０　〜　電流対応の電圧相判別手段 ２１　〜　電流対応電圧レジスタ ２３　〜　電力計算手段 第２図 第５図 第乙図 第１θ図 ２°ρ子功”ｔｒ在マゐ範Ｕ８ Ｚ：２゛θｆの２くの盲よて゛り相え 第１／図 イ１；ゾ←　　　→あ゛＜十シ ゐやまて゛の一＃３基 ψ（？′１Ｅ跡） ／２０′　　力’　　６（ｆ’　　３０−　０’２図 二　二　〇°く９□〈龜ゴ １１．　　　θ −ｙｏ’−ｉθ０づグ　　　Ｘ　ρ　ｑθ第７７図 第２０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定対象の三相電力線の各相に３個の接続端子部
   が電圧要素接続線で夫々任意の順序で接続され各相の電
   圧が入力される電圧入力部と、測定対象の三相電力線の
   任意の１つの相に方向を指定して結合される１個の変流
   器が接続されこの変流器の二次電流が入力される電流入
   力部と、これら電圧入力部及び電流入力部に入力される
   相間電圧入力及び電流入力をディジタル化するアナログ
   ・ディジタル変換手段と、このアナログ・ディジタル変
   換手段でディジタル化された電圧入力及び電流入力を記
   憶する実入力電圧レジスタ及び実入力電流レジスタと、
   この実入力電圧レジスタのデータにもとづいて上記電圧
   入力部の接続端子部間電圧の相順序を読みとり正順序か
   逆順序かを判別する電圧相順序判別手段と、この電圧相
   順序判別手段の判別結果が逆順序の場合には上記実入力
   電圧レジスタに記憶されたデータの逆極性データを修正
   電圧として記憶し、判別結果が正順序の場合には上記実
   入力電圧レジスタに記憶されたデータをそのまま記憶す
   る修正電圧レジスタと、この修正電圧レジスタと上記実
   入力電流レジスタとのデータから実入力電流データに対
   応する上記修正電圧相を見い出す電流対応の電圧相判別
   手段と、見い出された修正電圧相のデータと実入力電流
   データとから三相電力を算出する電力計算手段とを備え
   ることを特徴とする三相電力測定器。
2. （２）測定対象の三相電力線の各相に３個の接続端子部
   が電圧要素接続線で夫々任意の順序で接続され各相の電
   圧が入力される電圧入力部と、測定対象の三相電力線の
   任意の１つの相に方向任意に結合される１個の変流器が
   接続され該変流器の二次電流が入力される電流入力前と
   、これら電圧入力部及び電流入力前に入力される相間電
   圧入力及び電流入力をディジタル化するアナログ・ディ
   ジタル変換手段と、このアナログ・ディジタル変換手段
   でディジタル化された電圧入力及び電流入力を記憶する
   実入力電圧レジスタ及び実入力電流レジスタと、この実
   入力電圧レジスタのデータにもとづいて上記電圧入力部
   の接続端子部間電圧の相順序を読みとり正順序か逆順序
   かを判別する電圧相順序判別手段と、この電圧相順序判
   別手段の判別結果が逆順序の場合には上記実入力電圧レ
   ジスタに記憶されたデータの逆極性データを修正電圧と
   して記憶し、判別結果が正順序の場合には上記実入力電
   圧レジスタに記憶されたデータをそのまま記憶する修正
   電圧レジスタと、実入力電流データが正方向に向って０
   点とクロスする時刻と、次の上記修正電圧相データが正
   方向に向って０点とクロスする時刻との相差にもとづい
   て変流器の電力線に対する結合方向が正方向か逆方向か
   を判別する電流の正逆判別手段と、この電流の正逆判別
   手段の判別結果が逆方向の場合に上記実入力電流レジス
   タに記憶された入力電流データを修正電流として逆転し
   て記憶し、判別結果が正方向の場合に上記実入力電流レ
   ジスタに記憶された入力電流データをそのまま記憶する
   修正電流レジスタと、この修正電流レジスタと上記修正
   電圧レジスタとのデータから修正電流データに対応する
   修正電圧相を見い出す電流対応の電圧相判別手段と、見
   い出された修正電圧相のデータと上記修正電流レジスタ
   のデータとから三相電力を算出する電力計算手段とを備
   えることを特徴とする三相電力測定器。
3. （３）測定対象の三相電力線の各相に３個の接続端子部
   が電圧要素接続線で夫々任意の順序で接続され各相の電
   圧が入力される電圧入力部と、この電圧入力前の３個の
   接続端子部のうち特定された１個が接続された測定対称
   の三相電力線の相に、方向任意に結合される変流器が接
   続されこの変流器の二次電流が入力される電流入力部と
   、これら電圧入力前及び電流入力部に入力される相間電
   圧入力及び電流入力をディジタル化するアナログ・ディ
   ジタル変換手段と、このアナログ・ディジタル変換手段
   でディジタル化された入力を記憶する実入力電圧レジス
   タ及び実入力電流レジスタと、この実入力電圧レジスタ
   のデータにもとづいて上記電圧入力前の接続端子部間電
   圧の相順序を読みとり正順序か逆順序かを判別する電圧
   相順序判別手段と、この電圧相順序判別手段の判別結果
   が逆順序の場合には上記実入力電圧レジスタに記憶され
   たデータの逆極性データを修正電圧として記憶し、判別
   結果が正順序の場合には上記実入力電圧レジスタに記憶
   されたデータをそのまま記憶する修正電圧レジスタと、
   この修正電圧レジスタに記憶される３つの相の電圧デー
   タの中から入力電流に対応する電圧データを記憶する電
   流対応電圧レジスタと、この電流対応電圧レジスタに記
   憶される電圧データが０点を正方向にクロスする時刻と
   、上記実入力電流データが０点を正方向にクロスする時
   刻との相差にもとづいて変流器の電力線に対する結合方
   向が正方向か逆方向かを判別する電流の正逆判別手段と
   、この電流の正逆判別手段の判別結果が逆方向の場合に
   上記実入力電流レジスタに記憶された入力電流データを
   修正電流として逆転して記憶し、判別結果が正方向の場
   合に上記実入力電流レジスタに記憶された入力電流デー
   タをそのまま記憶する修正電流レジスタと、上記電流対
   応電圧レジスタと上記修正電流レジスタとのデータから
   三相電力を算出する電力計算手段とを備えることを特徴
   とする三相電力測定器。