(57)【要約】【課題】電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することを目的とする。【解決手段】電流検出部１０２にて端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、電流検出部１０３にて端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)を検出し制御部１０９にてその差分を算出し、当該差分が略ゼロとならない場合は、異常がある旨を表示部１１１に表示させる。【選択図】  図１
2010203926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定系の負荷に接続された複数の電力供給線の各々に流れる電流を検出する複数の電流
検出手段と、
前記複数の電流検出手段により検出された電流値に基づき前記負荷への流入電流と前記負
荷からの流出電流が等しいかを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記負荷への流入電流と前記負荷からの流出電流が等しくないと判断
された場合には異常である旨を報知する報知手段と
を具備したことを特徴とする電力量計。
【請求項２】
前記報知手段は前記負荷への流入電流と前記負荷からの流出電流の差分値を表示すること
を特徴とする請求項１記載の電力量計。
【請求項３】
前記複数の電流検出手段は、空気をコアとする空芯コイルからなることを特徴とする請求
項１乃至２記載の電力量計。
【請求項４】
前記複数の電流検出手段のうちの一つはシャント抵抗器からなり、
前記シャント抵抗器の有する電位を基準とした内部回路動作用の直流電圧を発生する電源
部を具備したことを特徴とする請求項１乃至２記載の電力量計。
【請求項５】
前記複数の電流検出手段のうち少なくとも一つの電流検出手段は、
電流を検出するシャント抵抗器と、
前記シャント抵抗器により検出された電流を無線信号に変換し送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された無線信号を受信する受信手段と
からなることを特徴とする請求項１乃至２記載の電力量計。
【請求項６】
被測定系の負荷に接続された複数の電力供給線の各々に流れる電流の和を一括して磁気結
合にて検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流の和が略ゼロであるかを判断する判断手段と、
前記判断手段により電流の和が略ゼロでないと判断された場合には異常である旨を報知す
る報知手段と
を具備したことを特徴とする電力量計。
【請求項７】
前記報知手段は前記電流検出手段にて検出された電流の和を表示することを特徴とする請
求項６記載の電力量計。
【請求項８】
前記電流検出手段は、空気をコアとする空芯コイルからなることを特徴とする請求項６乃
至７記載の電力量計。
【請求項９】
前記電流検出手段は、磁気ノイズを検出しキャンセルする磁気ノイズキャンセル手段を具
備したことを特徴とする請求項６乃至８記載の電力量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被測定系の使用電力量等を測定する電力量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般家庭や工場、事業所等の需要家の使用電力量を測定する電力量計が普及
してきている。当該電力量計は被測定系の使用電流を測定する電流検出手段と、電圧を測
定する電圧検出手段と、使用電力を算出する乗算手段とを具備している。（例えば特許文
献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−９２２０８号公報（第６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、需要家の負荷が地絡により漏電している場合や、また、電力の不正使用目
的により、電力量計を介さないで電力が需要家の負荷へ直接供給されている場合があった
。需要家の負荷が地絡により漏電している場合、電流が需要家の負荷から大地に直接流れ
込むため、電力量計を流れる電流は、電源側から負荷へ流れ込む電流の方が、負荷から電
源側へ流れ込む電流より大きくなる。また、電力の不正使用目的により、電力量計を介さ
ないで電力が需要家の負荷へ直接供給されている場合、電流が需要家の負荷に直接に流れ
込むため、電力量計を流れる電流は、電源側から負荷へ流れ込む電流の方が、負荷から電
源側へ流れ込む電流より小さくなる。
【０００５】
しかしながら、従来の電力量計は、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ
流れ込む電流の差を検出する手段を有しておらず、需要家の負荷が地絡により漏電してい
ることや、また、電力の不正使用目的により、電力量計を介さないで電力が需要家の負荷
へ直接供給されていることを検出することができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑み、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ
込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による電力量計は、被測定系の負荷に接続された複数
の電力供給線の各々に流れる電流を検出する複数の電流検出手段と、前記複数の電流検出
手段により検出された電流値に基づき前記負荷への流入電流と前記負荷からの流出電流が
等しいかを判断する判断手段と、前記判断手段により前記負荷への流入電流と前記負荷か
らの流出電流が等しくないと判断された場合には異常である旨を報知する報知手段とを具
備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流の差
を検出することができる電力量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による電力量計の実施例１の構成を示す内部構成図
【図２】本発明による電力量計の実施例２の構成を示す内部構成図
【図３】本発明による電力量計の実施例３の構成を示す内部構成図
【図４】電流検出部の構造を示す図
【図５】本発明による電力量計の実施例４の構成を示す内部構成図
【図６】本発明による電力量計の実施例５の構成を示す内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１１】
［実施例１］
本発明による電力量計の実施例１につき、図１を参照して説明する。図１は本発明によ
る電力量計の実施例１を示す内部構成図である。なお、本実施例は単相二線式の電力量計
について示されている。
図１において、１００は電力量計本体である。
【００１２】
１０１Ａ、１０１Ｂは端子部で、真鋳や銅等の導電性のある金属からなる導電部分が、フ
ェノール樹脂やＰＢＴ樹脂等、絶縁性の高いプラスチック等の材質からなる固定部分に配
置された構成からなり、外部の配電線を電力量計本体１００に接続する。端子部１０１Ａ
の端子１Ｓ、端子２Ｓは、電力供給会社からの電力を受電する電源側配電線に、端子部１
０１Ｂの端子１Ｌ、端子２Ｌは、需要家内への電力を供給する負荷側配電線に接続される
。電源側から負荷へ流れ込む電流は、端子部１０１Ａの端子１Ｓから端子部１０１Ｂの端
子１Ｌへと流れ、負荷から電源側へ流れ込む電流は、端子部１０１Ｂの端子２Ｌから端子
部１０１Ａの端子２Ｓへと流れる。
【００１３】
１０２、１０３は電流検出部で、電流トランスやシャント抵抗器等により構成されており
、電流検出部１０２は端子部１０１Ａの端子１Ｓと端子部１０１Ｂの端子１Ｌ間の電流（
電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、電流検出部１０３は端子部１０１Ａの端子２
Ｓと端子部１０１Ｂの端子２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流
：Ａ２)を、それぞれ検出し、当該電流に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力す
る。
【００１４】
電流検出部１０２、１０３は、電流トランスの一形態として、一次側は端子１Ｓ−１Ｌま
たは端子２Ｓ−２Ｌ間の導線を湾曲させて構成されたコイル、二次側は鉄心等のコアを有
しないコイルやホール素子等の磁気センサからなる、所謂空芯結合コイルにより構成され
ていてもよい。なお、電流検出部１０２、１０３に空芯結合コイルが用いられた場合、当
該空芯結合コイルの出力は端子１Ｓ−１Ｌまたは端子２Ｓ−２Ｌ間の導線に現れる電流の
微分値に正比例したものとなる。電流値に正比例した信号を得るため、空芯結合コイルの
後段に積分回路を設けたものが電流検出部１０２、１０３とされる。
【００１５】
１０４は電圧検出部で、電圧トランスやアテネッタ等の分圧抵抗器等により構成されてお
り、端子部１０１Ａの端子１Ｓと端子２Ｓ間の電圧（Ｖ１）を、検出し需要家の使用電圧
に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。
【００１６】
１０５、１０６は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、符号
化部１０５は電流検出部１０２で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ
流れ込む電流：Ａ１）を、符号化部１０６は電流検出部１０３で検出された端子２Ｓ−２
Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)を、それぞれアナログ
−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。
【００１７】
１０７、は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、電圧検出部
１０４で検出された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ１）を、それぞれアナログ−デジタル変
換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。
【００１８】
１０８は電力演算部で、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）
等により構成されており、符号化部１０５により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（
電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）に関するデジタルデータと、符号化部１０７によ
り符号化された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ１）に関するデジタルデータとを乗算し、需
要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１）に変換し出力する。
【００１９】
１０９は制御部でマイクロコンピュータ等により構成されており、電力演算部１０８から
出力された需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１）の演算結果を使
用量データとして編集し、記憶、表示、伝送を制御する。なお、ここで使用量データとは
被測定系の総積算使用電力量ならびに各時間帯毎の時間帯使用量等、需要家の使用電力に
関するデータをいう。
【００２０】
また、制御部１０９は、符号化部１０５により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電
源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）に関するデジタルデータと、符号化部１０６により
符号化された端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：
Ａ２)に関するデジタルデータの比較を行い、Ａ１とＡ２の値が一致しない場合はその差
分を異常データとして算出する。なお、Ａ１とＡ２の値が一致したかの判断は予め設定さ
れた値未満であるかの判断により行われる。
【００２１】
１１０は記憶部でＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、使用量データ、異
常データを記憶する。
【００２２】
１１１は表示部で液晶表示器等により構成されており、使用量データ、異常データを制御
部１０９の制御のもと表示する。
【００２３】
１１２は通信部で電波送受信回路やカレントループ等のインタフェース回路等により構成
されており、制御部１０９による制御のもと、使用量データ、異常データを外部に送信す
る。
【００２４】
次に、本実施例の動作について説明する。
【００２５】
電流検出部１０２は端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）を
検出し、電流検出部１０３は端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と
逆向きの電流：Ａ２)を検出する。通常の使用状態では端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側
から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込
む電流と逆向きの電流：Ａ２)は同等となる。しかし、需要家の負荷が地絡により漏電し
ている場合、電流が需要家の負荷から大地に直接流れ込むため、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流
（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）の方が、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電
源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)より大きくなる。また、電力の不正使用目的
により、電力量計を介さないで電力が需要家の負荷へ直接供給されている場合、電流が需
要家の負荷に直接に流れ込むため、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む
電流：Ａ１）の方が、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向き
の電流：Ａ２)より小さくなる。
【００２６】
符号化部１０５は電流検出部１０２で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負
荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、符号化部１０６は電流検出部１０３で検出された端子２Ｓ
−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)を、それぞれアナ
ログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。
【００２７】
制御部１０９は、符号化部１０５により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側か
ら負荷へ流れ込む電流：Ａ１）に関するデジタルデータと、符号化部１０６により符号化
された端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)に
関するデジタルデータとが一致するか比較を行う。制御部１０９はＡ１とＡ２の差が予め
設定されている一定数値未満である場合には、Ａ１とＡ２の値が一致したと判断し、異常
がない旨を表示部１１１に表示させる。一方、Ａ１とＡ２の差が予め設定されている一定
数値以上である場合には、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判断し異常がある旨を表示部１
１１に表示させる。
【００２８】
さらに、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判断された場合、制御部１０９はＡ１とＡ２の差
分を算出し、当該差分電流値を異常データとして記憶部１１０に記憶させ、表示部１１１
に表示させ、通信部１１２から外部のセンタ装置やコンピュータに対し送信するよう制御
を行う。
【００２９】
電流検出部１０２、１０３は両者とも電流トランスにより構成されていてもよい。電流検
出部１０２、１０３は、電流トランスの一形態として、一次側は端子１Ｓ−１Ｌまたは端
子２Ｓ−２Ｌ間の導線を湾曲させて構成されたコイル、二次側は鉄心等のコアを有しない
コイルやホール素子等の磁気センサからなる、所謂空芯結合コイルにより構成されていて
もよい。なお、電流検出部１０２、１０３に空芯結合コイルが用いられた場合、当該空芯
結合コイルの出力は端子１Ｓ−１Ｌまたは端子２Ｓ−２Ｌ間の導線に現れる電流の微分値
に正比例したものとなる。電流値に正比例した信号を得るため、空芯結合コイルの後段に
積分回路を設けたものが電流検出部１０２、１０３とされる。
【００３０】
前記のように構成されることにより、電力を受電する電源側配電線、需要家内への電力を
供給する負荷側配電線と内部回路とが絶縁される。
【００３１】
電流検出部１０２がシャント抵抗器により構成された場合は、電流検出部１０３は電流ト
ランスや空芯結合コイルにて構成される。このように構成されることにより、電力を受電
する電源側配電線、需要家内への電力を供給する負荷側配電線と電流検出部１０３とが絶
縁されるため、電源回路を端子部１０１Ａの端子１Ｓの電位を基準とした小型な直流電圧
発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化することができる。
【００３２】
電流検出部１０３がシャント抵抗器により構成された場合は、電流検出部１０２は電流ト
ランスや空芯結合コイルにて構成される。このように構成されることにより、電力を受電
する電源側配電線、需要家内への電力を供給する負荷側配電線と電流検出部１０２とが絶
縁されるため、電源回路を端子部１０１Ａの端子２Ｓの電位を基準とした小型な直流電圧
発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化することができる。
【００３３】
本実施例を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流
の差を検出することができるので、地絡による漏電や、電力量計を介さないで電力が需要
家の負荷へ直接供給されている電力の不正使用等の異常を検出することができる。
【００３４】
以上のように本発明を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流
れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することができる。
【００３５】
［実施例２］
本発明による電力量計の実施例２について図２を参照して説明する。なお、この実施例
２の各部について図１に示す実施例１の電力量計の各部と同一部分は同一符号にて示され
ている。
この実施例２が、実施例１と相違する点は、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ
流れ込む電流：Ａ１）を検出するにあたり、実施例１では、電流検出部１０２にて当該電
流を検出し符号化部１０５にて符号化していたのに対し、実施例２では、電流検出部１０
２にて当該電流を検出し、符号化部１０５にて符号化した後、送信部２０１にて無線電波
や磁気信号や光信号に変換された信号を送信し、受信部２０２にて受信している点である
。
【００３６】
電流検出部１０２は、電流トランスやシャント抵抗器等により構成されており、端子部１
０１Ａの端子１Ｓと端子部１０１Ｂの端子１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流
：Ａ１）を検出し、当該電流に正比例した低レベルの電圧信号に変換し出力する。
【００３７】
符号化部１０５は電流検出部１０２で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負
荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、アナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタル
データとして出力している。
【００３８】
２０１は送信部で、無線電波送信回路や磁気信号送信回路、光信号送信回路等により構成
されており、符号化部１０５により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負
荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、無線電波や磁気信号、光信号に変換して送信する。
【００３９】
２０２は受信部で、無線電波受信回路や磁気信号受信回路、光信号受信回路等により構成
されており、送信部２０１により送信された無線電波や磁気信号、光信号を受信し、端子
１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）にかかるアナログ−デジタ
ル変換された例えば１６ｂｉｔのデジタルデータに復元する。
【００４０】
制御部１０９は、受信部２０２から送信された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷
へ流れ込む電流：Ａ１）に関するデジタルデータと、符号化部１０６により符号化された
端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)に関する
デジタルデータとが一致するか比較を行う。制御部１０９はＡ１とＡ２の差が予め設定さ
れている一定数値未満である場合には、Ａ１とＡ２の値が一致したと判断し、異常がない
旨を表示部１１１に表示させる。一方、Ａ１とＡ２の差が予め設定されている一定数値以
上である場合には、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判断し異常がある旨を表示部１１１に
表示させる。
【００４１】
さらに、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判断された場合、制御部１０９はＡ１とＡ２の差
分を算出し、当該差分電流値を異常データとして記憶部１１０に記憶させ、表示部１１１
に表示させ、通信部１１２から外部のセンタ装置やコンピュータに対し送信するよう制御
を行う。
【００４２】
本実施例を用いれば、電流検出部１０２に、シャント抵抗や絶縁性能の低い電流センサを
用いた場合でも、電流検出部１０２と内部回路との絶縁性能を向上させることができる。
特に電流検出部１０２、電流検出部１０３にシャント抵抗が用いられた場合、配電線と同
電位の電流検出部１０２と、電流検出部１０３と同電位の内部回路が、送信部２０１、受
信部２０２により絶縁されるため、電源回路を端子部１０１Ａの端子２Ｓの電位を基準と
した小型な直流電圧発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化するこ
とができる。
【００４３】
なお、上記実施例では送信部２０１、受信部２０２を用い電流検出部１０２側を電気的に
絶縁することとしたが、送信部、受信部を電流検出部１０３の後段に設け、電流検出部１
０３側を電気的に絶縁するものとしてもよい。
【００４４】
以上のように本発明を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流
れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することができる。
【００４５】
［実施例３］
本発明による電力量計の実施例３について図３を参照して説明する。なお、この実施例
３の各部について図１に示す実施例１の電力量計の各部と同一部分は同一符号にて示され
ている。
この実施例３が、実施例１と相違する点は、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から
電源側へ流れ込む電流の差を検出するにあたり、実施例１では、電流検出部１０２にて端
子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）を、電流検出部１０３に
て端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)を検出
し制御部１０９にてその差分を算出していたのに対し、実施例３では、電流検出部３０１
にて一括して端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端子
２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の和を検出し
ている点である。
【００４６】
電流検出部３０１は、電流トランスやホール素子等のセンサを用いた空芯結合コイルによ
り構成されており、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流の
差に該当する、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端
子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の和に正比
例した低レベルの電気信号を出力する。漏電等の異常がない通常の場合、端子１Ｓ−１Ｌ
間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷か
ら電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の振幅は等しく、また電流の方向は互い
に反対であるため、電流検出部３０１は略ゼロである電気信号を出力する。一方、漏電等
の異常がある場合、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と
、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の振幅
は等しくならないため、電流検出部３０１は当該両電流の差分値に正比例した電気信号を
出力する。
【００４７】
３０２は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、電流検出部３
０１から出力された、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）
と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の和
に正比例した低レベルの電圧信号を、アナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデ
ジタルデータとして出力する。
【００４８】
制御部３０３は、符号化部３０２により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側か
ら負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む
電流と逆向きの電流：Ａ２)の和に関するデジタルデータが略ゼロであるかの判断を行う
。
【００４９】
制御部３０３は端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端
子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の和をあら
わす当該デジタルデータが予め設定されている一定数値未満である場合には、Ａ１とＡ２
の値が一致したと判断し異常がない旨を表示部１１１に表示させる。一方、Ａ１とＡ２の
和が予め設定されている一定数値以上である場合には、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判
断し異常がある旨を表示部１１１に表示させる。
【００５０】
さらに、Ａ１とＡ２の値が一致しないと判断された場合、制御部３０３は、電源側から負
荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流の差に該当するＡ１とＡ２の和を算
出し、当該電流の差に該当する値を異常データとして記憶部１１０に記憶させ、表示部１
１１に表示させ、通信部１１２から外部のセンタ装置やコンピュータに対し送信するよう
制御を行う。
【００５１】
実施例３における電流検出部３０１の一構造例を図４に示す。図４は端子１Ｓ−ＩＬを電
気的に導通させる導電線、端子２Ｓ−２Ｌを電気的に導通させる導電線、電流検出部３０
１を構成する各部の位置関係を表している。
【００５２】
図４において４０１は、端子１Ｓ−ＩＬを電気的に導通させる導電線、端子２Ｓ−２Ｌを
電気的に導通させる導電線を一次コイルとする二次コイルであり、導線を円筒状に巻いた
磁性体コアを持たないコイルから構成されている。二次コイル４０１は、端子１Ｓ−ＩＬ
を電気的に導通させる導電線、端子２Ｓ−２Ｌを電気的に導通させる導電線に近接して固
定されており、両導電線が発生する磁界を受け、端子１Ｓ−ＩＬ間を流れる電流を微分し
た値と、端子２Ｓ−２Ｌ間を流れる電流を微分した値の和に正比例した電気信号を出力す
る。
【００５３】
４０２は、コイルであり、二次コイル４０１とは同数逆巻きに導線を円筒状に巻いた磁性
体コアを持たないコイルから構成されている。コイル４０２は、端子１Ｓ−ＩＬを電気的
に導通させる導電線、端子２Ｓ−２Ｌを電気的に導通させる導電線からの磁界を受け難い
位置に二次コイル４０１と並行となるように配置され、二次コイル４０１と電気的に直列
となるよう接続されている。コイル４０２は磁界によるノイズを電気信号に変換し、二次
コイル４０１が受けた磁界によるノイズ成分をキャンセルしている。
【００５４】
４０３は積分回路で、コイル４０２によりノイズ分を除去された二次コイル４０１から出
力された電気信号を積分し端子１Ｓ−ＩＬ間を流れる電流と、端子２Ｓ−２Ｌ間を流れる
電流の和に正比例した電気信号を出力する。
【００５５】
電流検出部３０１は、電流トランスやホール素子等のセンサを用いた空芯結合コイルによ
り構成されており、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と
、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の和に
正比例した低レベルの電気信号を出力する。漏電等の異常がない通常の場合、端子１Ｓ−
１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負
荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)の振幅は等しく、また電流の方向は
互いに反対であるため、電流検出部３０１は略ゼロとなる電気信号を出力する。一方、漏
電等の異常がある場合、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（電源側から負荷へ流れ込む電流：Ａ１
）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流(負荷から電源側へ流れ込む電流と逆向きの電流：Ａ２)は
等しくならないため、電流検出部３０１は当該両電流の差分値に正比例した電気信号を出
力する。
【００５６】
本実施例を用いれば、端子１Ｓ−ＩＬを電気的に導通させる導電線、端子２Ｓ−２Ｌを電
気的に導通させる導電線を一次コイルとする簡単な構造にて電流検出部３０１を構成する
ことができる。
【００５７】
また、本実施例を用いれば、コイル４０２が二次コイル４０１のノイズ成分をキャンセル
するので精度よく、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流の
差を検出することができる。
【００５８】
本実施例を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流
の差を検出することができるので、地絡による漏電や、電力量計を介さないで電力が需要
家の負荷へ直接供給されている電力の不正使用等の異常を検出することができる。
【００５９】
以上のように本発明を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流
れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することができる。
【００６０】
［実施例４］
本発明による電力量計の実施例４につき、図５を参照して説明する。図５は本発明によ
る電力量計の実施例４を示す内部構成図である。なお、本実施例は単相三線式の電力量計
について示されている。
図４において、５００は電力量計本体である。
【００６１】
５０１Ａ、５０１Ｂは端子部で、真鋳や銅等の導電性のある金属からなる導電部分が、フ
ェノール樹脂やＰＢＴ樹脂等、絶縁性の高いプラスチック等の材質からなる固定部分に配
置された構成からなり、外部の配電線を電力量計本体５００に接続する。端子部５０１Ａ
の端子１Ｓ、端子２Ｓ、端子３Ｓは、電力供給会社からの電力を受電する電源側配電線に
、端子部５０１Ｂの端子１Ｌ、端子２Ｌ、端子３Ｌは、需要家内への電力を供給する負荷
側配電線に接続される。
【００６２】
５０２、５０３、５０４は電流検出部で、電流トランスやシャント抵抗器等により構成さ
れており、電流検出部５０２は端子部５０１Ａの端子１Ｓと端子部５０１Ｂの端子１Ｌ間
の電流を、電流検出部５０３は端子部５０１Ａの端子３Ｓと端子部５０１Ｂの端子３Ｌ間
の電流を、電流検出部５０４は端子部５０１Ａの端子２Ｓと端子部５０１Ｂの端子２Ｌ間
の電流をそれぞれ検出し、当該電流に正比例した低レベルの電気信号に変換し出力する。
【００６３】
電流検出部５０２、５０３、５０４は、電流トランスの一形態として、一次側は端子１Ｓ
−１Ｌ間、端子３Ｓ−３Ｌ間または端子２Ｓ−２Ｌ間の導線を湾曲させて構成されたコイ
ル、二次側は鉄心等のコアを有しないコイルやホール素子等の磁気センサからなる、所謂
空芯結合コイルにより構成されていてもよい。なお、電流検出部５０２、５０３、５０４
に空芯結合コイルが用いられた場合、当該空芯結合コイルの出力は端子１Ｓ−１Ｌ、端子
３Ｓ−３Ｌまたは端子２Ｓ−２Ｌ間の導線に現れる電流の微分値に正比例したものとなる
。電流値に正比例した信号を得るため、空芯結合コイルの後段に積分回路を設けたものが
電流検出部５０２、５０３、５０４とされる。
【００６４】
５０５、５０６は電圧検出部で、電圧トランスやアテネッタ等の分圧抵抗器等により構成
されており、端子部５０１Ａの端子１Ｓと端子２Ｓ間の電圧（Ｖ１）ならびに端子部５０
１Ａの端子３Ｓと端子２Ｓ間の電圧（Ｖ３）を、検出し需要家の使用電圧に正比例した低
レベルの電圧信号に変換し出力する。
【００６５】
５０７、５０８、５０９は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されてお
り、符号化部５０７は電流検出部５０２で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ１）を
、符号化部５０８は電流検出部５０３で検出された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３）を、
符号化部５０９は電流検出部５０４で検出された端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ２）を、そ
れぞれアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。
【００６６】
５１０、５１１は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、符号
化部５１０は電圧検出部５０５で検出された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ１）を、符号化
部５１１は電圧検出部５０６で検出された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ３）を、それぞれ
アナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。
【００６７】
５１２、５１３は電力演算部で、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロ
セッサ）等により構成されており、電力演算部５１２は符号化部５０７により符号化され
た端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ１）に関するデジタルデータと、符号化部５１０により符
号化された端子１Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ１）に関するデジタルデータとを乗算し、使用電
力に正比例したデジタルデータ（Ａ１・Ｖ１）に変換し出力し、電力演算部５１３は符号
化部５０８により符号化された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３）に関するデジタルデータ
と、符号化部５１１により符号化された端子３Ｓ−２Ｓ間の電圧（Ｖ３）に関するデジタ
ルデータとを乗算し、使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ３・Ｖ３）に変換し出力
する。
【００６８】
５１４は制御部でマイクロコンピュータ等により構成されており、電力演算部５１２、５
１３から出力されたデータを加算し、需要家の使用電力に正比例したデジタルデータ（Ａ
１・Ｖ１＋Ａ３・Ｖ３）の演算結果を使用量データとして編集し、記憶、表示、伝送を制
御する。なお、ここで使用量データとは被測定系の総積算使用電力量ならびに各時間帯毎
の時間帯使用量等、需要家の使用電力に関するデータをいう。
【００６９】
また、制御部５１４は、符号化部５０７により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ
１）に関するデジタルデータと、符号化部５０８により符号化された端子３Ｓ−３Ｌ間の
電流（Ａ３）に関するデジタルデータと、符号化部５０９により符号化された端子２Ｓ−
２Ｌ間の電流（Ａ２）に関するデジタルデータとを加算し、略ゼロになるかの判断を行い
、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロにならない場合は電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和を異常
データとして算出する。なお、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロになるかの判断は予め
設定された値未満であるかの判断により行われる。
【００７０】
５１５は記憶部でＲＡＭのような半導体メモリにより構成されており、使用量データ、異
常データを記憶する。
【００７１】
５１６は表示部で液晶表示器等により構成されており、使用量データ、異常データを制御
部５１４の制御のもと表示する。
【００７２】
５１７は通信部で電波送受信回路やカレントループ等のインタフェース回路等により構成
されており、制御部５１４による制御のもと、使用量データ、異常データを外部に送信す
る。
【００７３】
次に、本実施例の動作について説明する。
【００７４】
電流検出部５０２は端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ１）を、電流検出部５０３は端子３Ｓ−
３Ｌ間の電流（Ａ３）を、電流検出部５０４は端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ２）を検出す
る。通常の使用状態では電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和はゼロとなる。しかし、需要家の負荷
が地絡により漏電している場合、電流が需要家の負荷から大地に直接流れ込むため、電流
Ａ１、Ａ２、Ａ３の和はゼロとならない。また、電力の不正使用目的により、電力量計を
介さないで電力が需要家の負荷へ直接供給されている場合、電流が需要家の負荷に直接に
流れ込むため、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和はゼロとならない。
【００７５】
符号化部５０７は電流検出部５０２で検出された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ１）を、符
号化部５０８は電流検出部５０３で検出された端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３）を、符号
化部５０９は電流検出部５０４で検出された端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ２）を、それぞ
れアナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力している。
【００７６】
また、制御部５１４は、符号化部５０７により符号化された端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ
１）に関するデジタルデータ、符号化部５０８により符号化された端子３Ｓ−３Ｌ間の電
流（Ａ３）に関するデジタルデータ、符号化部５０９により符号化された端子２Ｓ−２Ｌ
間の電流（Ａ２）に関するデジタルデータの和が略ゼロになるかの判断を行う。制御部５
１４は電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が予め設定されている一定数値未満である場合には、電
流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロであると判断し異常がない旨を表示部５１６に表示させ
る。一方、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が予め設定されている一定数値以上である場合には
、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロにならないと判断し異常がある旨を表示部５１６に
表示させる。
【００７７】
さらに、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロにならないと判断された場合、制御部５１４
は、当該電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和を異常データとして記憶部５１５に記憶させ、表示部
５１６に表示させ、通信部５１７から外部のセンタ装置やコンピュータに対し送信するよ
う制御を行う。
【００７８】
電流検出部５０２、５０３、５０４は両者とも電流トランスにより構成されていてもよい
。また、電流検出部５０２、５０３、５０４は電流トランスの一形態として、一次側を端
子１Ｓ−１Ｌ間、端子３Ｓ−３Ｌ間または端子２Ｓ−２Ｌ間の導線を湾曲させて構成され
たコイル、二次側を鉄心等のコアを有しないコイルやホール素子等の磁気センサとした、
所謂空芯結合コイルにより構成されていてもよい。なお、電流検出部５０２、５０３、５
０４に空芯結合コイルが用いられた場合、当該空芯結合コイルの出力は端子１Ｓ−１Ｌ間
、端子３Ｓ−３Ｌ間または端子２Ｓ−２Ｌ間の導線に現れる電流の微分値に正比例したも
のとなる。電流値に正比例した信号を得るため、空芯結合コイルの後段に積分回路を設け
たものが電流検出部５０２、５０３、５０４とされる。
【００７９】
前記のように構成されることにより、電力を受電する電源側配電線、需要家内への電力を
供給する負荷側配電線と内部回路とが絶縁される。
【００８０】
電流検出部５０２をシャント抵抗器にて構成した場合は、電流検出部５０３、５０４を電
流トランスや空芯結合コイルにて構成する。このように構成することにより、電力を受電
する電源側配電線、需要家内への電力を供給する負荷側配電線と電流検出部５０３、５０
４とが絶縁されるため、電源回路を端子部５０１Ａの端子１Ｓの電位を基準とした小型な
直流電圧発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化することができる
。
【００８１】
電流検出部５０３をシャント抵抗器にて構成した場合は、電流検出部５０２、５０４を電
流トランスや空芯結合コイルにて構成する。このように構成することにより、電力を受電
する電源側配電線、需要家内への電力を供給する負荷側配電線と電流検出部５０２、５０
４とが絶縁されるため、電源回路を端子部５０１Ａの端子３Ｓの電位を基準とした小型な
直流電圧発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化することができる
。
【００８２】
電流検出部５０４をシャント抵抗器にて構成した場合は、電流検出部５０２、５０３を電
流トランスや空芯結合コイルにて構成する。このように構成することにより、電力を受電
する電源側配電線、需要家内への電力を供給する負荷側配電線と電流検出部５０２、５０
３とが絶縁されるため、電源回路を端子部５０１Ａの端子２Ｓの電位を基準とした小型な
直流電圧発生回路とすることができ、電力量計全体として回路を小型化することができる
。
【００８３】
なお、電流検出部５０２、５０３、５０４を、両者ともシャント抵抗器により構成し、う
ち２つの電流検出部を無線電波もしくは磁気信号にて後段の回路に伝送するようにしても
よい。前記のように構成することにより、電力を受電する電源側配電線、需要家内への電
力を供給する負荷側配電線と内部回路とを絶縁することが可能である。
【００８４】
本実施例を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流
の差を検出することができるので、地絡による漏電や、電力量計を介さないで電力が需要
家の負荷へ直接供給されている電力の不正使用等の異常を検出することができる。
【００８５】
以上のように本発明を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流
れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することができる。
【００８６】
［実施例５］
本発明による電力量計の実施例５について図６を参照して説明する。なお、この実施例
５の各部について図６に示す実施例４の電力量計の各部と同一部分は同一符号で示されて
いる。
この実施例５が、実施例４と相違する点は、実施例４では電流検出部５０２にて端子１Ｓ
−１Ｌ間の電流（Ａ１）を、電流検出部５０３にて端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３）を、
電流検出部５０４にて端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ２）を検出し制御部５１４にてその和
を算出していたのに対し、実施例５では、電流検出部６０１にて一括して端子１Ｓ−１Ｌ
間の電流（Ａ１）と、端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ
２）の和を検出している点である。
【００８７】
電流検出部６０１は、電流トランスやホール素子等のセンサを用いた空芯結合コイルによ
り構成されており、端子１Ｓ−１Ｌ間の電流（Ａ１）と、端子３Ｓ−３Ｌ間の電流（Ａ３
）と、端子２Ｓ−２Ｌ間の電流（Ａ２）の和に正比例した低レベルの電気信号を出力する
。漏電等の異常がない通常の場合、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和はゼロとなる。
【００８８】
一方、漏電等の異常がある場合、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和はゼロとならず、電流検出部
６０１は当該両電流の差分値に正比例した電圧を出力する。
【００８９】
６０２は符号化部で、アナログ−デジタル変換器等により構成されており、電流検出部６
０１から出力された、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和に正比例した低レベルの電気信号を、ア
ナログ−デジタル変換し、例えば１６ｂｉｔのデジタルデータとして出力する。
【００９０】
制御部６０３は、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和が略ゼロになるかの判断を行う。制御部６０
３は電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和をあらわす符号化部６０２から出力されたデジタルデータ
が、予め設定されている一定数値未満である場合には、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和がゼロ
であると判断し異常がない旨を表示部５１６に表示させる。一方、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３
の和が予め設定されている一定数値以上である場合には、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和がゼ
ロにならないと判断され、異常がある旨が表示部５１６に表示される。
【００９１】
さらに、電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和がゼロにならないと判断された場合、制御部６０３は
電流Ａ１、Ａ２、Ａ３の和を算出し、当該電流値の和を異常データとして記憶部５１５に
記憶させ、表示部５１６に表示させ、通信部５１７から外部のセンタ装置やコンピュータ
に対し送信するよう制御を行う。
【００９２】
本実施例を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流れ込む電流
の差を検出することができるので、地絡による漏電や、電力量計を介さないで電力が需要
家の負荷へ直接供給されている電力の不正使用等の異常を検出することができる。
【００９３】
以上のように本発明を用いれば、電源側から負荷へ流れ込む電流と、負荷から電源側へ流
れ込む電流の差を検出することができる電力量計を提供することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００    電力量計本体
１０１Ａ、１０１Ｂ    端子部
１０２、１０３    電流検出部
１０４    電圧検出部
１０５、１０６、１０７    符号化部
１０８    電力演算部
１０９    制御部
１１０    記憶部
１１１    表示部
１１２    通信部
２００    電力量計本体
２０１    送信部
２０２    受信部
３００    電力量計本体
３０１    電流検出部
３０２    符号化部
３０３    制御部
４０１    二次コイル
４０２    コイル
４０３    積分回路
５００    電力量計本体
５０１Ａ、５０１Ｂ    端子部
５０２、５０３、５０４    電流検出部
５０５、５０６    電圧検出部
５０７、５０８、５０９、５１０、５１１    符号化部
５１２、５１３    電力演算部
５１４    制御部
５１５    記憶部
５１６    表示部
５１７    通信部
６００    電力量計本体
６０１    電流検出部
６０２    符号化部
６０３    制御部
【図１】
2010203926.tif 000003
【図２】
2010203926.tif 000004
【図３】
2010203926.tif 000005
【図４】
2010203926.tif 000006
【図５】
2010203926.tif 000007
【図６】
2010203926.tif 000008