(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に三相交流を供給する一組の３本の絶縁電線のうちの第１の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記一組の絶縁電線のうちの第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第１の容量素子と、
前記一組の絶縁電線のうちの第３の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第２の容量素子と、
前記第１の容量素子の両端の電圧である第１の電圧を測定する第１の電圧測定部と、
前記第２の容量素子の両端の電圧である第２の電圧を測定する第２の電圧測定部と、
前記第１の絶縁電線に流れる第１の電流を測定する第１の電流測定部と、
前記第２の絶縁電線に流れる第２の電流を検出する第２の電流測定部と、
前記第１の容量素子の前記他方の端部と前記第２の容量素子の前記他方の端部のうちのいずれかを、前記第２の絶縁電線に選択的に容量結合させる切り換え部と、
前記切り換え部により前記第１の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第１の電圧及び前記第１の電流を測定することにより、前記一組の絶縁電線に印加される電圧の規定電圧値と前記第１の電圧の実効値との比と、前記第１の電圧と、前記第１の電流との積により、第１の値を算出し、前記切り換え部により前記第２の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第２の電圧及び前記第２の電流を測定することにより、前記規定電圧値と前記第２の電圧の実効値との比と、前記第２の電圧と、前記第２の電流との積により、第２の値を算出し、前記第１の値と前記第２の値とを加算することにより、前記一組の絶縁電線により前記負荷に供給される電力を算出する処理部と
を有することを特徴とする交流電力測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の交流電力測定装置において、
第１の電極と第１の磁気コアと前記第１の磁気コアに巻き付けられた第１のコイルとを有し、前記第１の電極を前記第１の絶縁電線の絶縁体に近接させる第１のクランプ部と、
第２の電極と第２の磁気コアと前記第２の磁気コアに巻き付けられた第２のコイルとを有し、前記第２の電極を前記第２の絶縁電線の絶縁体に近接させる第２のクランプ部とを更に有し、
前記第１の容量素子の前記一方の端部は、前記第１の電極を介して前記第１の絶縁電線の前記導線に容量結合され、
前記第１の容量素子の前記他方の端部は、前記第２の電極を介して前記第２の絶縁電線の前記導線に容量結合され、
前記第１の電流測定部は、前記第１のコイル又は前記第２のコイルにより検出される信号に基づいて、前記第１の絶縁電線又は前記第２の絶縁電線に流れる電流を検出する
ことを特徴とする交流電力測定装置。
【請求項３】
請求項１記載の交流電力測定装置において、
第３の電極と第３の磁気コアと前記第３の磁気コアに巻き付けられた第３のコイルとを有し、前記第３の電極を前記第３の絶縁電線の絶縁体に近接させる第３のクランプ部を更に有し、
前記第２の容量素子の前記一方の端部は、前記第３の電極を介して前記第３の絶縁電線の前記導線に容量結合され、
前記第２の電流測定部は、前記第２のコイル又は前記第３のコイルにより検出される信号に基づいて、前記第２の絶縁電線又は前記第３の絶縁電線に流れる電流を検出する
ことを特徴とする交流電力測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交流電力測定装置において、
前記第１の電圧測定部の入力インピーダンスは、前記第１の容量素子のインピーダンスの２倍以上である
ことを特徴とする交流電力測定装置。
【請求項５】
請求項４記載の交流電力測定装置において、
前記第１の電圧測定部の入力インピーダンスは、前記第１の容量素子のインピーダンスの５倍以上である
ことを特徴とする交流電力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器等の負荷による実際の消費電力（有効電力）は、皮相電力と力率との積により求められる。
【０００３】
力率を求める際には、電圧と電流との位相差の情報を要する。
【０００４】
このため、有効電力を求める際には、測定器の測定端子を電線の導線に直接接続することにより測定を行うことが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５５３４２号公報
【特許文献２】特許第４２５１９６１号公報
【特許文献３】特開平１１−１３３０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態の一観点によれば、負荷に三相交流を供給する一組の３本の絶縁電線のうちの第１の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記一組の絶縁電線のうちの第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第１の容量素子と、前記一組の絶縁電線のうちの第３の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第２の容量素子と、前記第１の容量素子の両端の電圧である第１の電圧を測定する第１の電圧測定部と、前記第２の容量素子の両端の電圧である第２の電圧を測定する第２の電圧測定部と、前記第１の絶縁電線に流れる第１の電流を測定する第１の電流測定部と、前記第２の絶縁電線に流れる第２の電流を検出する第２の電流測定部と、前記第１の容量素子の前記他方の端部と前記第２の容量素子の前記他方の端部のうちのいずれかを、前記第２の絶縁電線に選択的に容量結合させる切り換え部と、前記切り換え部により前記第１の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第１の電圧及び前記第１の電流を測定することにより、前記一組の絶縁電線に印加される電圧の規定電圧値と前記第１の電圧の実効値との比と、前記第１の電圧と、前記第１の電流との積により、第１の値を算出し、前記切り換え部により前記第２の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第２の電圧及び前記第２の電流を測定することにより、前記規定電圧値と前記第２の電圧の実効値との比と、前記第２の電圧と、前記第２の電流との積により、第２の値を算出し、前記第１の値と前記第２の値とを加算することにより、前記一組の絶縁電線により前記負荷に供給される電力を算出する処理部とを有することを特徴とする交流電力測定装置が提供される。
【０００７】
本発明の目的は、電線の導線に対して非接触で交流電力を正確に測定し得る交流電力測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の他の観点によれば、負荷に三相交流を供給する一組の３本の絶縁電線のうちの第１の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記一組の絶縁電線のうちの第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第１の容量素子と、前記一組の絶縁電線のうちの第３の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、前記第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される第２の容量素子と、前記第１の容量素子の両端の電圧である第１の電圧を測定する第１の電圧測定部と、前記第２の容量素子の両端の電圧である第２の電圧を測定する第２の電圧測定部と、前記第１の絶縁電線に流れる第１の電流を測定する第１の電流測定部と、前記第２の絶縁電線に流れる第２の電流を検出する第２の電流測定部と、前記第１の容量素子の前記他方の端部と前記第２の容量素子の前記他方の端部のうちのいずれかを、前記第２の絶縁電線に選択的に容量結合させる切り換え部と、前記切り換え部により前記第１の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第１の電圧及び前記第１の電流を測定することにより、前記一組の絶縁電線に印加される電圧の規定電圧値と前記第１の電圧の実効値との比と、前記第１の電圧と、前記第１の電流との積により、第１の値を算出し、前記切り換え部により前記第２の容量素子の前記他方の端部を前記第２の絶縁電線に容量結合させた状態で、前記第２の電圧及び前記第２の電流を測定することにより、前記規定電圧値と前記第２の電圧の実効値との比と、前記第２の電圧と、前記第２の電流との積により、第２の値を算出し、前記第１の値と前記第２の値とを加算することにより、前記一組の絶縁電線により前記負荷に供給される電力を算出する処理部とを有することを特徴とする交流電力測定装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
開示の交流電力測定装置によれば、一組の絶縁電線のうちの第１の絶縁電線の導線に一方の端部が容量結合され、一組の絶縁電線のうちの第２の絶縁電線の導線に他方の端部が容量結合される容量素子を設ける。容量素子が電気的にフローティングの状態となっているため、容量素子の両端には、絶縁電線に印加される電圧に比例した電圧が印加される。このため、絶縁電線に印加される電圧の規定電圧値と容量素子の両端の電圧の実効値との比と、容量素子の両端の電圧と、絶縁電線に流れる電流との積により、一組の絶縁電線により供給される電力を、絶縁電線の導線に接触することなく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態による交流電力測定装置を示す回路図である。
【図２】図２は、クランプ部の例を示す図である。
【図３】図３は、一実施形態による交流電力測定装置の回路の一部を示す図である。
【図４】図４は、スイッチの接点をａ側又はｂ側にした場合の回路図である。
【図５】図５は、容量素子の一方の端部をそれぞれ接地した場合の回路図である。
【図６】図６は、３つの容量素子の端部を互いに電気的に接続した場合の回路図である。
【図７】図７は、一実施形態による交流電力測定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［一実施形態］
一実施形態による交流電力測定装置を図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本実施形態による交流電力測定装置を示す回路図である。図２は、クランプ部の例を示す図である。
【００１３】
なお、本実施形態では、図１に示すように、３つの入力回路１０ａ〜１０ｃを有する場合を例に説明する。３つの入力回路１０ａ〜１０ｃを設けているのは、単相交流のみならず三相交流の測定をも可能とするためである。三相交流を測定する場合には、３つの入力回路を用いて測定を行い、単相交流を測定する場合には、２つの入力回路を用いて測定する。
【００１４】
ここでは、負荷（図示せず）に三相交流の電力を測定する場合を例に説明する。
【００１５】
まず、本実施形態において用いられるクランプ部１１の例について、図２を用いて説明する。
【００１６】
クランプ部本体（支持部）は、一対の磁気コア１２ａ、１２ｂを支持している。一対の磁気コア１２ａ、１２ｂのうちの少なくとも一方は、可動自在となっている。例えば、磁気コア１２ａは、図２に示す矢印の方向に可動し得る。各々の磁気コア１２ａ、１２ｂは、例えば半環状に成型されている。
【００１７】
クランプ部１１は、交流電源を供給する電線（絶縁電線）１４をクランプするためのものである。絶縁電線１４は、導線（導体）１６が絶縁体１８により被覆されている電線である。図２は、一対の磁気コア１２ａ、１２ｂにより電線１４をクランプした状態を示している。
【００１８】
クランプ部１１の一対の磁気コア１２ａ、１２ｂにより電線１４をクランプすると、磁気コア１２ａの両端と磁気コア１２ｂの両端とが互いに対向した状態となり、電線１４が環状の磁路により取り囲まれた状態となる。
【００１９】
磁気コア１２ａ、１２ｂの材料としては、高透磁率の磁性材料が用いられている。より具体的には、磁気コア１２ａ、１２ｂの材料としては、フェライト、珪素鋼板、又は、パーマロイ等が用いられている。
【００２０】
磁気コア１２ｂには、電線２０が巻かれており、これによりコイル２２が形成されている。コイル２２は、電線１４に流れる電流を測定するために用いられる。一対の磁気コア１２ａ、１２ｂにより形成される環状の磁路に流れる磁束をコイル２２により検出することにより、電線１４に流れる電流を検出することが可能である。コイル２２の両端からは、それぞれ引き出し線（配線、信号線）２４、２５が引き出されている。
【００２１】
磁気コア１２ａの内側には、電極（導体）２６が設けられている。電極２６は、電線１４の電圧を測定するために用いられるものである。クランプ部１１は、電線１４をクランプした際に、電線１４の絶縁体１８に電極２６を押し付ける機構を有している。このため、電極２６は、クランプ部１１により電線１４がクランプされた際に、電線１４の絶縁体１８に近接又は接触する。電極２６の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いる。電極２６からは、引き出し線（配線、信号線）２８が引き出されている。
【００２２】
図１に示すように、各々の入力回路１０ａ〜１０ｃには、クランプ部１１ａ〜１１ｃが設けられている。各々のクランプ部１１ａ〜１１ｃには、例えば図２に示すようなクランプ部１１が用いられる。
【００２３】
各々の入力回路１０ａ〜１０ｃには、容量素子（コンデンサ、キャパシタ）３０ａ〜３０ｃがそれぞれ設けられている。クランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６と容量素子３０ａ〜３０ｃの一方の端部とは、配線２８ａ〜２８ｃによりそれぞれ電気的に接続されている。
【００２４】
クランプ部１１ａ〜１１ｃにより電線１４ａ〜１４ｃをクランプすると、容量素子３０ａ〜３０ｃの一方の端部は、電線１４ａ〜１４ｃにそれぞれ容量結合される。
【００２５】
後述するスイッチ４２の接点をａ側に設定した場合、容量素子３０ａの端部は、容量素子３０ｃを介して、電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合される。
【００２６】
一方、後述するスイッチ４２の接点をｂ側に設定した場合、容量素子３０ｂの端部は、容量素子３０ｃを介して、電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合される。
【００２７】
電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６ｃとクランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６との間の静電容量Ｃ０が例えば１０ｐＦ程度の場合、容量素子３０ａ〜３０ｃの静電容量Ｃ１は例えば１０ｎＦ程度とする。容量素子３０ａ〜３０ｃの静電容量Ｃ１は、導線１６ａ〜１６ｃと電極２６との間の静電容量Ｃ０に対して過度に大きくないことが好ましい。容量素子３０ａ〜３０ｃの両端に加わる電圧を、大きく確保するためである。
【００２８】
各々の容量素子３０ａ〜３０ｃには、電圧信号測定部（電圧信号検出部、電圧測定部）３２ａ〜３２ｃがそれぞれ接続されている。電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃは、容量素子３０ａ〜３０ｃの両端の電圧をそれぞれ測定するものである。電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃは、容量素子３０ａ〜３０ｃの両端の電圧の瞬時値を所定の時間間隔で順次測定する。即ち、電圧信号測定部３２ａ〜３２Ｃは、容量素子３０ａ〜３０ｃの両端の電圧の瞬時値を所定の時間分解能で順次測定し得る。交流電源の周波数は、例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃにより容量素子３０ａ〜３０ｃの両端の電圧を測定する時間間隔は、例えば２００μ秒程度とする。このような時間間隔で容量素子３０ａ〜３０ｃの両端の電圧を測定すれば、十分な時間分解能の電圧信号（電圧信号データ）を得ることができる。
【００２９】
電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃの入力インピーダンスは、容量素子３０ａ〜３０ｃのインピーダンスに対して十分に大きいことが好ましい。電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃの入力インピーダンスを十分に大きく設定するのは、容量素子３０ａ〜３０ｃの両端に加わる電圧に位相ずれが生じるのを防止するとともに、電圧が過度に小さくなるのを防止し、十分な測定精度を確保するためである。例えば、電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃの入力インピーダンスは、容量素子３０ａ〜３０ｃのインピーダンスの例えば２倍以上とする。より好ましくは、電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃの入力インピーダンスは、容量素子３０ａ〜３０ｃのインピーダンスの例えば５倍以上とする。
【００３０】
電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃによる電圧の測定は、制御部３４により制御される。電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃは、制御部３４からの命令に応じて電圧信号データを取得し、取得した電圧信号データを制御部３４に出力する。
【００３１】
制御部３４は、電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃにより取得された電圧信号データを、処理部（データ解析部、ＣＰＵ）３６に出力する。
【００３２】
各々の入力回路１０ａ〜１０ｃには、電流信号測定部（電流信号検出部、電流測定部）３８ａ〜３８ｃが設けられている。コイル２２の両端に接続された信号線２４ａ〜２４ｃ、２５ａ〜２５ｃは、電流信号測定部３８ａ〜３８ｃにそれぞれ接続されている。電流信号測定部３８ａ〜３８ｃは、コイルにより検出される信号に基づいて、電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流を測定するものである。電流信号測定部３８ａ〜３８ｃは、電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流の瞬時値を所定の時間間隔で順次測定する。従って、電流信号測定部３８ａ〜３８ｃは、電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流の瞬時値を所定の時間分解能で順次測定し得る。電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流を電流信号測定部３８ａ〜３８ｃにより測定する時間間隔は、例えば２００μ秒程度とする。このような時間間隔で電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流を測定すれば、十分な時間分解能の電流信号（電流信号データ）を得ることができる。
【００３３】
電流信号測定部３８ａ〜３８ｃによる電流の測定は、制御部３４により制御される。制御部３４は、電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃによる電圧の測定と電流信号測定部３８ａ〜３８ｃによる電流の測定とが同期するように、電圧信号測定部３２ａ〜３２ｃと電流信号測定部３８ａ〜３８ｃとを制御する。電流信号測定部３８ａ〜３８ｃは、制御部３４からの命令に応じて電流信号データを取得し、取得した電流信号データを制御部３４に出力する。
【００３４】
制御部３４は、電流信号測定部３８ａ〜３８ｃにより取得された電流信号データを、処理部（データ解析部、電力算出部、算出部）３６に出力する。
【００３５】
処理部３６は、取得された電圧信号データと電流信号データとを記憶部（データベース）３９に記憶する。記憶部３９としては、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）等を用いることができる。
【００３６】
処理部３６は、取得された電流信号データと電圧信号データとを用いて、後述するようにして電力（有効電力）を算出する。処理部３６により算出された電力値のデータは、記憶部３９に記憶される。
【００３７】
処理部３６には、通信部４０が接続されている。通信部４０は、処理部３６により算出された電力値のデータを他の機器（図示せず）との間で送受信し得る。例えば、通信部４０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ、Local Area Network）やインターネット等のネットワークを介して他の機器との間で送信し得る。
【００３８】
本実施形態による交流電力測定装置には、測定回路を切り換えるためのスイッチ（切り換え部）４２が設けられている。
【００３９】
図３は、本実施形態による交流電力測定装置の回路の一部を示す図である。
【００４０】
Ｅａは、電線１４ａの導線１６ａの電位を示している。Ｅｂは、電線１４ｂの導線１６ｂの電位を示している。Ｅｃは、電線１４ｃの導線１６ｃの電位を示している。Ｅｇは、スイッチ４２に接続された共通線４４ｃの電位を示している。
【００４１】
Ｃ０ａは、クランプ部１１ａの電極２６と電線１４ａの導線１６ａとの間の容量を示している。Ｃ０ｂは、クランプ部１１ｂの電極２６と電線１４ｂの導線１６ｂとの間の容量を示している。Ｃ０ｃは、クランプ部１１ｃの電極２６と電線１４ｃの導線１６ｃとの間の容量を示している。
【００４２】
Ｃ１ａは、容量素子３０ａの容量を示している。Ｃ１ｂは、容量素子３０ｂの容量を示している。Ｃ１ｃは、容量素子３０ｃの容量を示している。
【００４３】
Ｖ０ａは、クランプ部１１ａの電極２６と電線１４ａの導線１６ａとの間の電圧を示している。Ｖ０ａは、クランプ部１１ｂの電極２６と電線１４ｂの導線１６ｂとの間の電圧を示している。Ｖ０ｃは、クランプ部１１ｃの電極２６と電線１４ｃの導線１６ｃとの間の電圧を示している。
【００４４】
Ｖ１ａは、容量素子３０ａの両端の電圧を示している。Ｖ１ｂは、容量素子３０ｂの両端の電圧を示している。Ｖ１ｃは、容量素子３０ｃの両端の電圧を示している。
【００４５】
図４（ａ）は、スイッチ４２の接点をａ側にした場合の回路図である。スイッチ４２の接点をａ側にした場合には、接点ｂに関する回路は電気的に切り離されるため、図４（ａ）においては、接点ｂに関する回路を省略して示している。
【００４６】
スイッチ４２の接点をａ側に設定した場合には、容量素子３０ａの一方の端部と容量素子３０ｃの一方の端部とが配線４４ａ、４４ｃにより互いに電気的に接続された状態となる。
【００４７】
このような回路では、以下のような式（１）が成立する。
【００４８】
Ｃ０ａＶ０ａ＝ Ｃ１ａＶ１ａ ＝ −Ｃ１ｃＶ１ｃ ＝ −Ｃ０ｃＶ０ｃ  ・・・（１）
また、以下のような式（２）も成立する。
【００４９】
Ｅａ−Ｅｃ＝ Ｖ０ａ＋Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ−Ｖ０ｃ  ・・・（２）
これらの式（１）、（２）から以下のような式（３）が求められる。
【００５０】
なお、Ｄ０ａはＣ０ａの逆数であり、Ｄ１ａはＣ１ａの逆数であり、Ｄ０ｃはＣ０ｃの逆数であり、Ｄ１ｃはＣ１ｃの逆数である。
【００５１】
Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ＝ ｛（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｃ）／（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ＋Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）｝（Ｅａ−Ｅｃ）  ・・・（３）
式（３）から分かるように、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）と（Ｅａ−Ｅｃ）とは比例関係にある。（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）と（Ｅａ−Ｅｃ）とが比例関係となるため、スイッチ４２の接点をａ側にすれば、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）に基づいて電力を求め得ることが分かる。
【００５２】
図４（ｂ）は、スイッチの接点をｂ側にした場合の回路図である。スイッチ４２の接点をｂ側にした場合には、接点ａに関する回路は電気的に切り離されるため、図４（ｂ）においては、接点ａに関する回路を省略して示している。
【００５３】
スイッチ４２の接点をｂ側に設定した場合には、容量素子３０ｂの一方の端部と容量素子３０ｃの一方の端部とが配線４４ｂ、４４ｃにより互いに電気的に接続された状態となる。
【００５４】
このような回路では、以下のような式（４）が成立する。
【００５５】
Ｃ０ｂＶ０ｂ＝ Ｃ１ｂＶ１ｂ ＝ −Ｃ１ｃＶ１ｃ ＝ −Ｃ０ｃＶ０ｃ  ・・・（４）
また、以下のような式（５）も成立する。
【００５６】
Ｅｂ−Ｅｃ＝ Ｖ０ｂ＋Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ−Ｖ０ｃ  ・・・（５）
これらの式（４）、（５）から以下のような式（６）が求められる。
【００５７】
なお、Ｄ０ｂはＣ０ｂの逆数であり、Ｄ１ｂはＣ１ｂの逆数であり、Ｄ０ｃはＣ０ｃの逆数であり、Ｄ１ｃはＣ１ｃの逆数である。
【００５８】
Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ＝ ｛（Ｄ１ｂ＋Ｄ１ｃ）／（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ＋Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）｝（Ｅｂ−Ｅｃ）  ・・・（６）
式（６）から分かるように、（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）と（Ｅｂ−Ｅｃ）とは比例関係にある。（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）と（Ｅｂ−Ｅｃ）とが比例関係にあるため、スイッチ４２の接点をｂ側に設定すれば、（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）に基づいて電力を求め得ることが分かる。
【００５９】
本実施形態では、配線４４ａ〜４４ｃに接続された容量素子３０ａ〜３０ｃの端部は、接地されていない。換言すれば、配線４４ａ〜４４ｃに接続された容量素子３０ａ〜３０ｃの端部は、電気的に浮遊（フローティング）の状態となっている。
【００６０】
本実施形態において、容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を接地しないのは、以下のような理由によるものである。
【００６１】
図５は、容量素子の一方の端部をそれぞれ接地した場合の回路図である。
【００６２】
このような回路では、以下のような式（７）〜（１４）が成立する。
【００６３】
Ｃ０ａＶ０ａ＝ Ｃ１ａＶ１ａ  ・・・（７）
Ｃ０ｂＶ０ｂ＝ Ｃ１ｂＶ１ｂ  ・・・（８）
Ｃ０ｃＶ０ｃ＝ Ｃ１ｃＶ１ｃ  ・・・（９）
Ｅａ＝ Ｖ０ａ＋Ｖ１ａ  ・・・（１０）
Ｅｂ＝ Ｖ０ｂ＋Ｖ１ｂ  ・・・（１１）
Ｅｃ＝ Ｖ０ｃ＋Ｖ１ｃ  ・・・（１２）
Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ＝ Ｄ１ａ／（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）×Ｅａ−Ｄ１ｃ／（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）×Ｅｃ  ・・・（１３）
Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ＝ Ｄ１ｂ／（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）×Ｅｂ−Ｄ１ｃ／（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）×Ｅｃ  ・・・（１４）
式（１３）及び図（１４）から分かるように、容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を接地した場合には、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）と（Ｅａ−Ｅｃ）とは比例関係になく、また、（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）と（Ｅｂ−Ｅｃ）とは比例関係にない。
【００６４】
例えば、クランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６と電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６ｃとの間の容量Ｃ０ａ〜Ｃ０ｃに２０％のばらつきが生じる場合には、以下のようになる。
【００６５】
即ち、Ｃ０ａ＝１．２Ｃ０、Ｃ０ｂ＝０．８Ｃ０、Ｃ０ｃ＝１．０Ｃ０とし、Ｃ１ａ＝Ｃ１ｂ＝Ｃ１ｃ＝Ｃ１とすると、以下のようになる。
【００６６】
Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ＝ Ｄ１ａ／（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）×Ｅａ−Ｄ１ｃ／（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）×Ｅｃ
≒ Ｃ０／Ｃ１（１．２Ｅａ−１．０Ｅｃ）  ・・・（１５）
Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ＝ Ｄ１ｂ／（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）×Ｅｂ−Ｄ１ｃ／（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）×Ｅｃ
≒ Ｃ０／Ｃ１（０．８Ｅｂ−１．０Ｅｃ）  ・・・（１６）
（１５）、（１６）から分かるように、クランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６と電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６ｃとの間の容量Ｃ０ａ〜Ｃ０ｃのばらつきに応じて、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）や（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）の値が大きく変動してしまう。
【００６７】
従って、容量素子３０ａ〜３０ｃの一方の端部をそれぞれ接地した場合には、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）や（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）に基づいて電力を求めることは困難である。
【００６８】
このような理由により、本実施形態では、容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を接地していない。
【００６９】
また、本実施形態において、３つの容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を互いに電気的に接続せず、スイッチ４２により接続回路を切り換えるようにしているのは、以下のような理由によるものである。
【００７０】
図６は、３つの容量素子の端部を互いに電気的に接続した場合の回路図である。
【００７１】
このような回路では、以下のような式（１７）〜（２４）が成立する。
【００７２】
Ｃ０ａＶ０ａ＝ Ｃ１ａＶ１ａ  ・・・（１７）
Ｃ０ｂＶ０ｂ＝ Ｃ１ｂＶ１ｂ  ・・・（１８）
Ｃ０ｃＶ０ｃ＝ Ｃ１ｃＶ１ｃ  ・・・（１９）
Ｅａ−Ｅｇ＝ Ｖ０ａ＋Ｖ１ａ  ・・・（２０）
Ｅｂ−Ｅｇ＝ Ｖ０ｂ＋Ｖ１ｂ  ・・・（２１）
Ｅｃ−Ｅｇ＝ Ｖ０ｃ＋Ｖ１ｃ  ・・・（２２）
Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ＝ ［（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｃ）（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）×Ｅａ＋｛Ｄ１ｃ（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）−Ｄ１ａ（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）｝Ｅｂ−Ｄ１ｃ（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ＋Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）Ｅｃ］／Ｓ  ・・・（２３）
ここで、Ｓは以下の通りである。
【００７３】
Ｓ ＝ （Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）＋（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）＋（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）  ・・・（２４）
式（２３）から分かるように、３つの容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を互いに接続してフローティング状態とした場合、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）は、（Ｅａ−Ｅｃ）と比例関係になく、（Ｅｂ−Ｅｃ）とも比例関係になく、（Ｅａ−Ｅｂ）とも比例関係にない。
【００７４】
例えば、クランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６と電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６ｃとの間の容量Ｃ０ａ〜Ｃ０ｃに２０％のばらつきが生じる場合には、以下のようになる。
【００７５】
即ち、Ｃ０ａ＝１．２Ｃ０、Ｃ０ｂ＝０．８Ｃ０、Ｃ０ｃ＝１．０Ｃ０とし、Ｃ１ａ＝Ｃ１ｂ＝Ｃ１ｃ＝Ｃ１とすると、以下のようになる。
【００７６】
Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ＝ ［（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｃ）（Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）×Ｅａ＋｛Ｄ１ｃ（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ）−Ｄ１ａ（Ｄ０ｃ＋Ｄ１ｃ）｝Ｅｂ−Ｄ１ｃ（Ｄ０ａ＋Ｄ１ａ＋Ｄ０ｂ＋Ｄ１ｂ）Ｅｃ］／Ｓ
≒ （２／３）×Ｃ０／Ｃ１（１．２Ｅａ−０．８Ｅｂ−１．０Ｅｃ）  ・・・（２５）
（２５）から分かるように、クランプ部１１ａ〜１１ｃの電極２６と電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６ｃとの間の容量Ｃ０ａ〜Ｃ０ｃのばらつきに応じて、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）の値が大きく変動してしまう。また、同様に、（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）の値も大きく変動してしまう。
【００７７】
従って、３つの容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を互いに接続してフローティングとした場合には、（Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ）や（Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ）に基づいて電力を求めることは困難である。
【００７８】
このような理由により、本実施形態では、３つの容量素子３０ａ〜３０ｃの端部を互いに接続していない。
【００７９】
次に、本実施形態による交流電力測定方法について図１乃至図７を用いて説明する。図７は、本実施形態による交流電力測定方法を示すフローチャートである。
【００８０】
なお、ここでは、三相交流の電力を測定する場合を例として説明する。
【００８１】
まず、電力の測定を行う場合、操作者は、交流電力測定装置に設けられた測定スイッチ（図示せず）をオン状態にする（ステップＳ１）。これにより、電力の測定を開始することが可能となる。
【００８２】
次に、操作者は、規定電圧値Ｅｅｆｆを入力する（ステップＳ２）。規定電圧Ｅｅｆｆは、例えば実効値とする。三相交流の場合、規定電圧Ｅｅｆｆは例えば２００Ｖである。単相交流の場合、規定電圧Ｅｅｆｆは例えば１００Ｖである。規定電圧値Ｅｅｆｆは、図示しない入力部から入力される。入力された規定電圧値Ｅｅｆｆは、処理部３６に入力される。入力された規定電圧値Ｅｅｆｆを、図示しない表示部により表示するようにしてもよい。
【００８３】
なお、規定電圧Ｅｅｆｆはこれに限定されるものではない。電線１４ａ〜１４ｃに供給される電力の規定電圧に応じて、規定電圧値Ｅｅｆｆを適宜入力すればよい。
【００８４】
次に、制御部３４は、スイッチ４２の接点をａ側に設定する（ステップＳ３）。これにより、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ部１１ａ側とは反対側の端部と、容量素子３０ｃの両端のうちのクランプ部１１ｃ側とは反対側の端部とが、配線４４ａ、４４ｃにより電気的に接続された状態となる。配線４４ａ、４４ｃにより接続された容量素子３０ａの端部と容量素子３０ｃの端部とは、電気的にはフローティングの状態である。即ち、容量素子３０ａ、３０ｃの端部は、接地電位や電源電位等の固定の電位には接続されない。
【００８５】
スイッチ４２の接点がａ側に接続された場合、制御部３４は、電圧信号測定部３２ａ、３２ｃに電圧信号データを取得させるとともに、電流信号測定部３８ａ、３８ｃに電流信号データを取得させる（ステップＳ４）。電圧信号測定部３２ａ、３２ｃにより取得された電圧信号データ及び電流信号データは、制御部３４を介して処理部３６に出力される。なお、取得した電圧信号データ及び電流信号データを、電圧信号測定部３２ａ、３２ｃ及び電流信号測定部３８ａ、３８ｃから処理部３６に直接出力してもよい。電圧信号データと電流信号データを取得する時間は、少なくとも１周期分以上とする。測定精度を向上するため、複数周期分の電圧信号データと電流信号データを取得することが好ましい。処理部３６は、こうして取得した電圧信号データ及び電流信号データを記憶部３９に記憶させる。
【００８６】
次に、制御部３４は、スイッチ４２の接点をｂ側に切り換える（ステップＳ５）。これにより、容量素子３０ｂの両端のうちのクランプ部１１ｂ側とは反対側の端部と、容量素子３０ｃの両端のうちのクランプ部１１ｃ側とは反対側の端部とが、配線４４ｂ、４４ｃにより電気的に接続された状態となる。配線４４ｂ、４４ｃにより接続された容量素子３０ｂの端部と容量素子３０ｃの端部とは、電気的にはフローティングの状態である。即ち、容量素子３０ｂ、３０ｃの端部は、接地電位や電源電位等の固定の電位には接続されない。
【００８７】
スイッチ４２の接点がｂ側に接続された場合、制御部３４は、電圧信号測定部３２ｂ、３２ｃに電圧信号データを取得させるとともに、電流信号測定部３８ｂ、３８ｃに電流信号データを取得させる（ステップＳ６）。電圧信号測定部３２ｂ、３２ｃにより取得された電圧信号データ及び電流信号データは、制御部３４を介して処理部３６に出力される。なお、取得した電圧信号データ及び電流信号データを、電圧信号測定部３２ｂ、３２ｃ及び電流信号測定部３８ｂ、３８ｃから処理部３６に直接出力してもよい。電圧信号データと電流信号データを取得する時間は、少なくとも１周期分以上とする。測定精度を向上するため、複数周期分の電圧信号データと電流信号データを取得することが好ましい。処理部３６は、こうして取得した電圧信号データ及び電流信号データを記憶部３９に記憶させる。
【００８８】
次に、処理部３６は、上記のようにして得られた電圧信号データ及び電流信号データを用いて、以下のようにして電力値Ｐを算出する。
【００８９】
まず、処理部３６は、スイッチ４２の接点をａ側に設定した際に取得された電圧信号データ及び電流信号データを用いて、以下に示すような第１の値Ｐａｃを以下のようにして求める。
【００９０】
即ち、まず、処理部３６は、容量素子３０ａのクランプ部１１ａ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧Ｖａｃを算出する。電圧Ｖａｃは、以下のような式（２６）により求めることができる。
【００９１】
Ｖａｃ＝ Ｖ１ａ−Ｖ１ｃ  ・・・（２６）
ここで、Ｖ１ａは、容量素子３０ａの両端の電圧であり、電圧信号測定部３２ａにより取得される電圧信号データにより示されるものである。また、Ｖ１ｃは、容量素子３０ｃの両端の信号であり、電圧信号測定部３２ｃにより取得される電圧信号データにより示されるものである。
【００９２】
なお、式（２６）は、Ｖ１ａの値からＶ１ｃの値を減算することにより、容量素子３０ａのクランプ部１１ａ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧Ｖａｃを算出するものであるが、全体としては以下のように考えることができる。
【００９３】
即ち、容量素子３０ａと容量素子３０ｃとが直列に接続されたものを、容量素子３０ａと容量素子３０ｃとにより形成された全体として一つの容量素子（容量部）と捉え、かかる容量素子の両端の電圧がＶａｃであると考えることができる。
【００９４】
そして、電圧信号測定部３０ａと電圧信号測定部３０ｃとが相俟って全体として一つの電圧信号測定部を形成していると捉え、かかる電圧信号測定部によりＶａｃが測定されると考えることができる。
【００９５】
また、処理部３６は、Ｖ１ａを示す電圧信号データとＶ１ｃを示す電圧信号データとに基づいて、容量素子３０ａのクランプ部１１ａ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧の実効値Ｖａｃ，ｅｆｆを算出する。
【００９６】
なお、ここでは、Ｖ１ａを示す電圧信号データとＶ１ｃを示す電圧信号データとに基づいてＶａｃ，ｅｆｆを算出しているが、全体としては以下のように考えることができる。
【００９７】
即ち、容量素子３０ａと容量素子３０ｃとが直列に接続されたものを、容量素子３０ａと容量素子３０ｃとにより形成された全体として一つの容量素子（容量部）と捉え、かかる容量素子の両端の電圧の実効値がＶａｃ，ｅｆｆであると考えることができる。
【００９８】
そして、電圧信号測定部３０ａと電圧信号測定部３０ｃとが相俟って全体として一つの電圧信号測定部を形成していると捉え、かかる電圧信号測定部により測定される電圧Ｖａｃに基づいて、実効値Ｖａｃ，ｅｆｆが求められると考えることができる。
【００９９】
また、処理部３６は、電圧Ｖａｃと電線１４ａに流れる電流Ｉａとの積の平均値Ｐ０，ａｃを求める。Ｐ０，ａｃは、以下のような式（２７）で表される。
【０１００】
Ｐ０，ａｃ＝ （１／Ｎ）Σ（Ｖａｃ×Ｉａ）  ・・・（２７）
ここで、Σは、積算することを表す記号（総和記号）である。Ｎは、積算されるデータの個数である。積算は、例えば１周期分のデータについて行う。なお、複数周期分のデータを積算し、平均値を求めてもよい。
【０１０１】
なお、電線１４ａに流れる電流Ｉａは、電流信号測定部３８ａにより取得される電流信号データにより示されるものである。
【０１０２】
第１の値Ｐａｃは、以下のような式（２８）で表される。
【０１０３】
Ｐａｃ＝ Ｐ０，ａｃ×Ｅｅｆｆ／Ｖａｃ，ｅｆｆ  ・・・（２８）
なお、Ｅｅｆｆは、上述したように規定電圧値である。
【０１０４】
処理部３６は、第１の値Ｐａｃを、このようにして求める。
【０１０５】
次に、処理部３６は、スイッチ４２の接点をｂ側に設定した際に取得された電圧信号データ及び電流信号データを用いて、以下に示すような第２の値Ｐｂｃを以下のようにして求める。
【０１０６】
即ち、まず、処理部３６は、容量素子３０ｂのクランプ部１１ｂ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧Ｖｂｃを算出する。電圧Ｖｂｃは、以下のような式（２９）により求めることができる。
【０１０７】
Ｖｂｃ＝ Ｖ１ｂ−Ｖ１ｃ  ・・・（２９）
ここで、Ｖ１ｂは、容量素子３０ｂの両端の電圧であり、電圧信号測定部３２ｂにより取得される電圧信号データにより示されるものである。また、Ｖ１ｃは、容量素子３０ｃの両端の信号であり、電圧信号測定部３２ｃにより取得される電圧信号データにより示されるものである。
【０１０８】
なお、式（２９）は、Ｖ１ｂの値からＶ１ｃの値を減算することにより、容量素子３０ｂのクランプ部１１ｂ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧Ｖｂｃを算出するものであるが、全体としては以下のように考えることができる。
【０１０９】
即ち、容量素子３０ｂと容量素子３０ｃとが直列に接続されたものを、容量素子３０ｂと容量素子３０ｃとにより形成された全体として一つの容量素子（容量部）と捉え、かかる容量素子の両端の電圧がＶｂｃであると考えることができる。
【０１１０】
そして、電圧信号測定部３０ｂと電圧信号測定部３０ｃとが相俟って全体として一つの電圧信号測定部を形成していると捉え、かかる電圧信号測定部によりＶｂｃが測定されると考えることができる。
【０１１１】
また、処理部３６は、Ｖ１ｂを示す電圧信号データとＶ１ｃを示す電圧信号データとに基づいて、容量素子３０ｂのクランプ部１１ｂ側の端部と容量素子３０ｃのクランプ部１１ｃ側の端部との間の電圧の実効値Ｖｂｃ，ｅｆｆを算出する。
【０１１２】
なお、ここでは、Ｖ１ｂを示す電圧信号データとＶ１ｃを示す電圧信号データとに基づいてＶｂｃ，ｅｆｆを算出しているが、全体としては以下のように考えることができる。
【０１１３】
即ち、容量素子３０ｂと容量素子３０ｃとが直列に接続されたものを、容量素子３０ｂと容量素子３０ｃとにより形成された全体として一つの容量素子（容量部）と捉え、かかる容量素子の両端の電圧の実効値がＶｂｃ，ｅｆｆであると考えることができる。
【０１１４】
そして、電圧信号測定部３０ｂと電圧信号測定部３０ｃとが相俟って全体として一つの電圧信号測定部を形成していると捉え、かかる電圧信号測定部により測定される電圧Ｖｂｃに基づいて、実効値Ｖｂｃ，ｅｆｆが求められると考えることができる。
【０１１５】
また、処理部３６は、電圧Ｖｂｃと電線１４ｂに流れる電流Ｉｂとの積の平均値Ｐ０，ｂｃを求める。Ｐ０，ｂｃは、以下のような式（３０）で表される。
【０１１６】
Ｐ０，ｂｃ＝ （１／Ｎ）Σ（Ｖｂｃ×Ｉｂ）  ・・・（３０）
ここで、Σは、積算することを表す記号（総和記号）である。Ｎは、積算されるデータの個数である。積算は、例えば１周期分のデータについて行う。なお、複数周期分のデータを積算し、平均値を求めてもよい。
【０１１７】
なお、電線１４ｂに流れる電流Ｉｂは、電流信号測定部３８ｂにより取得される電流信号データにより示されるものである。
【０１１８】
第２の値Ｐｂｃは、以下のような式（３１）で表される。
【０１１９】
Ｐｂｃ＝ Ｐ０，ｂｃ×Ｅｅｆｆ／Ｖｂｃ，ｅｆｆ  ・・・（３１）
なお、Ｅｅｆｆは、上述したように規定電圧値である。
【０１２０】
処理部３６は、第２の値Ｐｂｃを、このようにして求める。
【０１２１】
次に、処理部３６は、三相交流の電力Ｐの値を求める。
【０１２２】
三相交流の電力Ｐは、以下のような式（３２）で表される。
【０１２３】
Ｐ ＝ Ｐａｃ＋Ｐｂｃ  ・・・（３２）
なお、式（３２）において、物理的な意味を持つのは電力Ｐだけである。第１の値Ｐａｃ、第２の値Ｐｂｃは電力Ｐを求める際に便宜上計算される値であり、それぞれ単独では物理的な意味は持たない。
【０１２４】
処理部３６は、三相交流の電力Ｐを、このようにして算出する。
【０１２５】
こうして、一組の電線１４ａ〜１４ｃにより供給される電力Ｐが処理部３６により算出される。処理部３６により算出された電力値Ｐのデータは、記憶部２８に記憶される（ステップＳ８）。
【０１２６】
次に、算出結果を他の機器等に送信する場合（ステップＳ９）には、通信部４０は、処理部３６により算出された電力値Ｐのデータを他の機器（図示せず）に送信する（ステップＳ１０）。
【０１２７】
なお、本実施形態による交流電力測定装置は、以下のようにして力率を求めることも可能である。
【０１２８】
本実施形態による交流電力測定装置は、各々の電線１４ａ〜１４ｂに流れる電流値Ｉａ〜Ｉｃが互いに等しい場合に力率を正確に求め得る。
【０１２９】
規定電圧値をＥｅｆｆ、電線１４ａ〜１４ｃに流れる電流の実効値をＩｅｆｆ、力率をｃｏｓθとすると、以下のような式（３３）が成立する。
【０１３０】
Ｐ ＝ √３・Ｅｅｆｆ×Ｉｅｆｆ×ｃｏｓθ  ・・・（３３）
式（３３）より、以下のような式（３４）が成立する。
【０１３１】
ｃｏｓθ ＝ Ｐ／（√３・Ｅｅｆｆ×Ｉｅｆｆ）
＝ （Ｐａｃ＋Ｐｂｃ）／（√３・Ｅｅｆｆ×Ｉｅｆｆ）  ・・・（３４）
処理部３６は、例えば上記（３４）のような式に基づいて、力率ｃｏｓθを算出する。
【０１３２】
操作者が測定スイッチをオフ状態にすると、測定が終了する（ステップＳ１１）。処理部３６は、測定結果を図示しない表示部に表示する。
【０１３３】
こうして本実施形態による交流電力測定方法が完了する。
【０１３４】
このように、本実施形態によれば、スイッチ４２の接点をａ側に設定すると、容量素子３０ａの一方の端部が電線１４ａの導線１６ａに容量結合され、容量素子３０ｃの一方の端部が電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合される。容量素子３０ａ、３０ｃが電気的にフローティングの状態となっているため、容量素子３０ａ、３０ｃには、電線１４ａ、１４ｃに印加される電圧に比例した電圧Ｖａｃが印加される。このため、規定電圧値Ｅｅｆｆと容量素子３０ａ、３０ｃの電圧の実効値Ｖａｃ，ｅｆｆとの比と、容量素子３０ａ、３０ｃの電圧Ｖａｃと、電線１４ａに流れる電流Ｉａとの積により、第１の値Ｐａｃを算出し得る。また、スイッチ４２の接点をｂ側に設定すると、容量素子３０ｂの一方の端部が電線１４ｂの導線１６ｂに容量結合され、容量素子３０ｃの一方の端部が電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合された状態となる。容量素子３０ｂ、３０ｃが電気的にフローティングの状態となっているため、容量素子３０ｂ、３０ｃには、電線１４ｂ、１４ｃに印加される電圧に比例した電圧Ｖｂｃが印加される。このため、規定電圧値Ｅｅｆｆと容量素子３０ｂ、３０ｃの電圧の実効値Ｖｂｃ，ｅｆｆとの比と、容量素子３０ｂ、３０ｃの電圧Ｖｂｃと、電線１４ｂに流れる電流Ｉｂとの積により、第２の値Ｐｂｃを算出し得る。そして、第１の値Ｐａｃと第２の値Ｐｂｃとを加算することにより、電線１４ａ〜１４ｃにより供給される電力を、電線１４ａ〜１４ｃの導線１６ａ〜１６に接触することなく算出し得る。
【０１３５】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０１３６】
例えば、上記実施形態では、三相交流の電力を測定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、単相交流の電力を求めることも可能である。単相交流を供給する電線が図１に示す電線１４ａと電線１４ｃの場合には、クランプ部１１ａ、１１ｃを電線１４ａ、１４ｃにそれぞれクランプする。この場合、クランプ部１１ｂについては、例えば電線１４ｃにクランプする。クランプ部１１ｂがいずれの電線をもクランプしない場合には、電圧が不明となり、第２の値Ｐｂｃが０とならない可能性があるためである。一組の電線１４ａ、１４ｃにより供給される単相交流の電力Ｐは、上述した第１の値Ｐａｃにより求められる（式（２８）参照）。なお、上述した式（３２）のように、第１の値Ｐａｃと第２の値Ｐｂｃとの和により電力Ｐを求めてもよい。第２の値Ｐｂｃは０となるため、第１の値Ｐａｃと第２の値Ｐｂｃとの和により電力Ｐを求めても、一組の電線１４ａ、１４ｃにより供給される単相交流の電力Ｐを正確に測定し得る。このように、本実施形態による交流電力測定装置は、単相交流の電力を求めることも可能である。
【０１３７】
また、上記実施形態では、３つの入力回路１０ａ〜１０ｃを有する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば単相交流の電力を測定する場合には、２つの入力回路で足りる。電線１１ａと電線１１ｃとを用いて単相交流を供給する場合、例えば入力回路１０ｂを設けなくてよい。この場合、スイッチ４２を設けなくてもよい。この場合、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ部１１ａ側とは反対側の端部と、容量素子３０ｃの両端のうちのクランプ部１１ｃ側とは反対側の端部とを、配線により電気的に接続する。この場合も、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ部１１ａ側とは反対側の端部と、容量素子３０ｃの両端のうちのクランプ部１１ｃ側とは反対側の端部とは、電気的にフローティングの状態とする。即ち、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ部１１ａ側とは反対側の端部と、容量素子３０ｃの両端のうちのクランプ部１１ｃ側とは反対側の端部とを、接地電位や電源電位等の固定の電位に接続しない。一組の電線１４ａ、１４ｃにより供給される単相交流の電力Ｐは、上述した第１の値Ｐａｃにより求められる（式（２８）参照）。このように、単相交流の電力Ｐを求める場合には、入力回路の数を２つとしてもよい。
【０１３８】
また、上記実施形態では、各々の入力回路に容量素子３０ａ〜３０ｃを設ける場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば容量素子３０ｃを設けなくてもよい。容量素子３０ｃを設けない場合には、電圧信号測定部３２ｃを設けなくてもよい。容量素子３０ｃを設けない場合には、スイッチ４２の接点をａ側にすると、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ１１ａ側と反対側の端部は、クランプ部１１ｃの電極２６に電気的に接続される。従って、容量素子３０ａの両端のうちのクランプ部１１ａ側と反対側の端部は、容量素子３０ｃを介することなく、電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合される。この場合には、電圧信号測定部３２ａにより取得される容量素子３０ａの両端の電圧Ｖ１ａを示す電圧信号データが、Ｖａｃを示すデータとなる。また、電圧信号測定部３２ａにより取得される容量素子３０ａの両端の電圧Ｖ１ａの実効値が、Ｖａｃ，ｅｆｆの値となる。スイッチ４２の接点をｂ側にすると、容量素子３０ｂの両端のうちのクランプ１１ｂ側と反対側の端部は、クランプ１１ｃの電極２６に電気的に接続される。容量素子３０ｂの両端のうちのクランプ１１ｂ側と反対側の端部は、容量素子３０ｃを介することなく、電線１４ｃの導線１６ｃに容量結合される。この場合には、電圧信号測定部３２ｂにより取得される容量素子３０ｂの両端の電圧Ｖ１ｂを示す電圧信号データが、Ｖｂｃを示すデータとなる。また、電圧信号測定部３２ｂにより取得される容量素子３０ｂの両端の電圧Ｖ１ｂの実効値が、Ｖｂｃ，ｅｆｆの値となる。
【符号の説明】
【０１３９】
１０ａ〜１０ｃ…入力回路
１１，１１ａ〜１１ｃ…クランプ部
１２ａ、１２ｂ…磁気コア
１４，１４ａ〜１４ｃ…電線
１６…導線
１８…絶縁体
２０…電線
２２…コイル
２４、２４ａ〜２４ｃ…信号線
２５、２５ａ〜２５ｃ…信号線
２６、２６ａ〜２６ｃ…電極
２８…信号線
３０ａ〜３０ｃ…容量素子
３２ａ〜３２ｃ…電圧測定部
３４…制御部
３６…処理部
３８ａ、３８ｂ…電流測定部
３９…記憶部
４０…通信部
４２…スイッチ
４４ａ〜４４ｃ…配線
【図１】
0005834663.tif 000002
【図２】
0005834663.tif 000003
【図３】
0005834663.tif 000004
【図４】
0005834663.tif 000005
【図５】
0005834663.tif 000006
【図６】
0005834663.tif 000007
【図７】
0005834663.tif 000008