(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相４線式配電線の３つの相電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定部と、
前記三相４線式配電線の３つの相電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定部と、
前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理、および前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする３つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする３つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、前記表示処理において、
前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相４線式配電線に対する配線並びに前記三相４線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記３つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の両端に連なる２つの第２帯状領域とに分けて表示させ、
前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、
前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる電力測定装置。
【請求項２】
三相３線式配電線の２組の配電線間の各線間電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定部と、
前記三相３線式配電線のうちの前記２組の配電線以外の他の１組の配電線についての各線電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定部と、
前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理、および前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする２つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする２つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、前記表示処理において、
前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相３線式配電線に対する配線並びに前記三相３線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記２つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の一端に連なる１つの第２帯状領域とに分けて表示させ、
前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、
前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる電力測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記表示処理において、前記各第１帯状領域については、前記基準点を中心とする円環形状の帯状領域内に当該帯状領域の幅全体に亘る幅で表示させると共に、前記各第２帯状領域については、円環形状の前記帯状領域内に、前記第１帯状領域の幅の１／２の幅で表示させる請求項１または２記載の電力測定装置。
【請求項４】
三相４線式配電線の３つの相電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定処理と、
前記三相４線式配電線の３つの相電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定処理と、
前記測定した各測定電圧の電圧基本波成分および前記測定した各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理と、
前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする３つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする３つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理とを実行すると共に、
当該表示処理において、
前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相４線式配電線に対する配線並びに前記三相４線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記３つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の両端に連なる２つの第２帯状領域とに分けて表示させ、
前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、
前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる電力測定装置におけるベクトル図表示方法。
【請求項５】
三相３線式配電線の２組の配電線間の各線間電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定処理と、
前記三相３線式配電線のうちの前記２組の配電線以外の他の１組の配電線についての各線電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定処理と、
前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理と、
前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする２つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする２つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理とを実行すると共に、
当該表示処理において、
前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相３線式配電線に対する配線並びに前記三相３線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記２つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の一端に連なる１つの第２帯状領域とに分けて表示させ、
前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、
前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる電力測定装置におけるベクトル図表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相の配電線の各相の交流電流についての各電流基本波成分を表示部の画面上にベクトル表示可能に構成されている電力測定装置および電力測定装置におけるベクトル図表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電力測定装置として、下記特許文献１に開示された電力測定装置（電力測定器）を本願出願人は既に提案している。この電力測定装置は、三相４線式の被測定電路からチャンネル別に取り出した測定電圧および測定電流の各基本波を取り出し、これらの基本波に基づいて算出した各測定電圧および各測定電流の位相と大きさとから、各測定電圧および各測定電流を演算して得られるそれぞれのベクトル線を表示部にベクトル図として表示する機能を有している。
【０００３】
具体的には、この電力測定装置では、ベクトル図は、基準点を始点とする角度が０度である第１チャンネルのベクトル線表示方向を定め、基準とする実効値に実効値変動許容幅を減じた半径と実効値変動許容幅を増加した半径とのそれぞれについて基準点を中心とした２つの円を描き、第１チャンネルのベクトル線表示方向に対する位相角許容幅を減じた角度と位相角許容幅を加えた角度方向へと基準点から直線を２本引いた後、２つの円と２本の直線とに囲まれた部分を塗りつぶして第１チャンネルのための扇形許容領域とし、第１チャンネルのベクトル線表示方向に１２０度を加えて第２チャンネルのベクトル線表示方向を定めた上で、同様の処理を行って第２チャンネルの扇形許容領域とし、第２チャンネルのベクトル線表示方向に１２０度を加えて第３チャンネルのベクトル線表示方向を定めた上で、同様の処理を行って第３チャンネルの扇形許容領域とすることで、チャンネル別にあらかじめ定めてある実効値変動許容幅と位相角許容幅とで画成される３つの扇形許容領域をそれぞれが有する電圧側ベクトル図と電流側ベクトル図とで各別に形成されている。
【０００４】
この電力測定装置によれば、各扇形許容領域と各扇形許容領域に対応する各ベクトル線との位置関係から、電圧側と電流側のそれぞれの結線状態を目視によって確認可能な状態で表示されるため、各扇形許容領域内に対応するベクトル線が入っていれば、結線が正しく行われていることを一目で判別することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７０２７２６号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記の電力測定装置には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この電力測定装置では、電流側ベクトル図は、位相角許容幅で画成される３つの扇形許容領域（第１チャンネルのための扇形許容領域、第２チャンネルの扇形許容領域および第３チャンネルの扇形許容領域）を有する構成となっているため、各扇形許容領域は最大で１２０度の範囲である。これにより、力率１のときの位相を基準として、電流が電圧に対して±６０度の範囲内で位相が遅れたり、進んだりしているときには、各電流のベクトル線は、対応する扇形許容領域内に表示されるため、多くの場合には、各扇形許容領域内に対応するベクトル線が入っているか否かに基づいて、結線が正しく行われているか否かを判別することができる。
【０００７】
しかしながら、電流のベクトル線は、結線が正しく行われているときであっても、軽負荷で位相が非常に遅れる場合には、力率が１のときの電圧に対する位相を基準として、−９０度付近まで位相が遅れる場合があり、また、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合には、＋９０度付近まで位相が進む場合があることから、このような場合には、ベクトル線が対応する扇形許容領域内に表示されないこととなり、結線が正しく行われていないと誤判別される、つまり、結線状態を正確に判別することができないという改善すべき課題が存在している。
【０００８】
本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、結線状態をより正確に判別可能な状態で電流側のベクトル図を表示し得る電力測定装置および電力測定装置におけるベクトル図表示方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく請求項１記載の電力測定装置は、三相４線式配電線の３つの相電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定部と、前記三相４線式配電線の３つの相電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定部と、前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理、および前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする３つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする３つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記表示処理において、前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相４線式配電線に対する配線並びに前記三相４線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記３つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の両端に連なる２つの第２帯状領域とに分けて表示させ、前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００１０】
また、請求項２記載の電力測定装置は、三相３線式配電線の２組の配電線間の各線間電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定部と、前記三相３線式配電線のうちの前記２組の配電線以外の他の１組の配電線についての各線電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定部と、前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理、および前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする２つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする２つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記表示処理において、前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相３線式配電線に対する配線並びに前記三相３線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記２つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の一端に連なる１つの第２帯状領域とに分けて表示させ、前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００１１】
また、請求項３記載の電力測定装置は、請求項１または２記載の電力測定装置において、前記処理部は、前記表示処理において、前記各第１帯状領域については、前記基準点を中心とする円環形状の帯状領域内に当該帯状領域の幅全体に亘る幅で表示させると共に、前記各第２帯状領域については、円環形状の前記帯状領域内に、前記第１帯状領域の幅の１／２の幅で表示させる。
【００１２】
請求項４記載の電力測定装置におけるベクトル図表示方法は、三相４線式配電線の３つの相電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定処理と、前記三相４線式配電線の３つの相電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定処理と、前記測定した各測定電圧の電圧基本波成分および前記測定した各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理と、前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする３つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする３つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理とを実行すると共に、当該表示処理において、前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相４線式配電線に対する配線並びに前記三相４線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記３つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の両端に連なる２つの第２帯状領域とに分けて表示させ、前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００１３】
また、請求項５記載の電力測定装置におけるベクトル図表示方法は、三相３線式配電線の２組の配電線間の各線間電圧を測定電圧としてそれぞれ測定する電圧測定処理と、前記三相３線式配電線のうちの前記２組の配電線以外の他の１組の配電線についての各線電流を測定電流としてそれぞれ測定する電流測定処理と、前記各測定電圧の電圧基本波成分および前記各測定電流の電流基本波成分をそれぞれ抽出する基本波抽出処理と、前記各電圧基本波成分のうちの１つの電圧基本波成分の位相を基準とした前記各電流基本波成分の位相関係を共通の基準点を始点とする２つのベクトル線と当該各ベクトル線についての変動許容範囲を示す前記基準点を中心とする２つの円弧形状の帯状領域とを重ね合わせた状態で表示部の画面上に表示させる表示処理とを実行すると共に、当該表示処理において、前記各帯状領域を、前記各測定電圧および前記各測定電流がそれぞれ平衡であり、前記相毎の力率が１であり、かつ前記電圧測定部および前記電流測定部の前記三相３線式配電線に対する配線並びに前記三相３線式配電線自体の配線が正常であるときに表示される前記２つのベクトル線のうちの対応するベクトル線を中心として±６０度を超え±９０度以下の角度範囲に規定して表示させると共に、第１帯状領域と、当該第１帯状領域の一端に連なる１つの第２帯状領域とに分けて表示させ、前記第１帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれない領域として、当該他の帯状領域についての他の前記第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、前記第２帯状領域については、前記各帯状領域における他の前記帯状領域についての前記角度範囲に含まれる領域として、同じ前記帯状領域における前記第１帯状領域と同じ表示色で、かつ前記他の帯状領域における他の前記第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の電力測定装置および請求項４記載の電力測定装置におけるベクトル図表示方法では、三相４線式配電線についての電流側のベクトル線の表示処理において、３つのベクトル線についての各帯状領域の表示の際に、各帯状領域を、第１帯状領域と、各第１帯状領域の両端に連なる２つの第２帯状領域とに分けて表示させ、第１帯状領域については、各帯状領域における他の帯状領域についての角度範囲に含まれない領域として、他の帯状領域についての他の第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、第２帯状領域については、各帯状領域における他の帯状領域についての角度範囲に含まれる領域として、同じ帯状領域における第１帯状領域と同じ表示色で、かつ他の帯状領域における他の第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００１５】
したがって、この電力測定装置および電力測定装置におけるベクトル図表示方法によれば、軽負荷で位相が非常に遅れる場合や、逆に、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合においても、各測定電圧および各測定電流がそれぞれ平衡であり、かつ電圧測定部および電流測定部の三相４線式配電線に対する配線並びに三相４線式配電線自体の配線が正常であるときには、各相電流についてのベクトル線を、それぞれの変動許容範囲を示す各帯状領域の角度範囲内に表示させることができるため、各ベクトル線が対応する各帯状領域内に位置することを目視にて確認することで、電圧測定部および電流測定部の三相４線式配電線に対する配線、並びに三相４線式配電線自体の配線、つまり、三相４線式配電線に関する配線状態が正常であることを正確に判別することができる。
【００１６】
請求項２記載の電力測定装置および請求項５記載の電力測定装置におけるベクトル図表示方法では、三相３線式配電線についての電流側のベクトル線の表示処理において、２つのベクトル線についての各帯状領域の表示の際に、各帯状領域を、第１帯状領域と、各第１帯状領域の一端に連なる第２帯状領域とに分けて表示させ、第１帯状領域については、各帯状領域における他の帯状領域についての角度範囲に含まれない領域として、他の帯状領域についての他の第１帯状領域とは異なる表示色で表示させ、第２帯状領域については、各帯状領域における他の帯状領域についての角度範囲に含まれる領域として、同じ帯状領域における第１帯状領域と同じ表示色で、かつ他の帯状領域における他の第２帯状領域の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００１７】
したがって、この電力測定装置および電力測定装置におけるベクトル図表示方法によれば、軽負荷で位相が非常に遅れる場合や、逆に、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合においても、各測定電圧および各測定電流がそれぞれ平衡であり、かつ電圧測定部および電流測定部の三相３線式配電線に対する配線並びに三相３線式配電線自体の配線が正常であるときには、各線電流についてのベクトル線を、それぞれの変動許容範囲を示す各帯状領域の角度範囲内に表示させることができるため、各ベクトル線が対応する各帯状領域内に位置することを目視にて確認することで、電圧測定部および電流測定部の三相３線式配電線に対する配線、並びに三相３線式配電線自体の配線、つまり、三相３線式配電線に関する配線状態が正常であることを正確に判別することができる。
【００１８】
請求項３記載の電力測定装置では、処理部は、電流側のベクトル線の表示処理において、ベクトル線（三相４線式配電線では３つ、三相３線式配電線では２つ）についての各帯状領域（三相４線式配電線では３つ、三相３線式配電線では２つ）の表示の際に、各第２帯状領域（三相４線式配電線では６つ、三相３線式配電線では２つ）について、円環状の帯状領域内に、各第１帯状領域の幅の１／２の幅で表示させる。
【００１９】
したがって、この電力測定装置によれば、すべての各帯状領域についての各第２帯状領域が同一の幅で表示されるため、互いの幅が相違する態様で表示させる構成と比較して、各第２帯状領域を目視にて同程度で見易く表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電力測定装置１の構成図である。
【図２】電力測定装置１で算出される三相４線式配電線に関する各電圧基本波成分のベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３と、各電流基本波成分のベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３との位相関係を示すベクトル図である。
【図３】三相４線式配電線に関する電圧側ベクトル図Ｆ１の表示部７への表示例を示す説明図である。
【図４】三相４線式配電線に関する電流側ベクトル図Ｆ２の表示部７への表示例を示す説明図である。
【図５】電力測定装置１で算出される三相３線式配電線に関する各電圧基本波成分のベクトル線Ｕ１，Ｕ２と、各電流基本波成分のベクトル線Ｉ１，Ｉ２との位相関係を示すベクトル図である。
【図６】三相３線式配電線に関する電圧側ベクトル図Ｆ１の表示部７への表示例を示す説明図である。
【図７】三相３線式配電線に関する電流側ベクトル図Ｆ２の表示部７への表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法の実施の形態について説明する。
【００２２】
まず、電力測定装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００２３】
電力測定装置１は、図１に示すように、電圧測定部２、電流測定部３、設定部４、処理部５、記憶部６および表示部７を備え、三相式配電線の電力を測定可能に構成されている。
【００２４】
電圧測定部２は、一例として、４本の電圧プローブ１１，１２，１３，１４と、不図示の３つのＡ／Ｄ変換器とを備え、各Ａ／Ｄ変換器において、Ａ／Ｄ変換器毎に予め設定された２つの電圧プローブを介して入力される交流電圧を測定電圧としてサンプリングして、電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３に変換して処理部５に出力する。
【００２５】
電流測定部３は、一例として、３本の電流プローブ（電線貫通型の電流センサを備えた電流プローブ）２１，２２，２３と、不図示の３つのＡ／Ｄ変換器とを備えている。各電流プローブ２１，２２，２３は、検出した交流電流を電圧に変換して対応するＡ／Ｄ変換器に出力する。各Ａ／Ｄ変換器は、対応する電流プローブを介して入力される電圧を測定電流としてサンプリングして、電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３に変換して処理部５に出力する。
【００２６】
設定部４は、不図示の設定キーを複数備え、オペレータによって操作されることにより、測定に必要な各種の設定データ、例えば、三相式配電線の種別（三相３線式や三相４線式）を設定するデータや、測定する交流電圧および交流電流の値に応じた適切な電圧測定レンジや電流測定レンジを設定するデータなどの設定データＤ１を生成して、処理部５に出力する。
【００２７】
処理部５は、ＣＰＵなどを備えて構成されて、電圧測定部２および電流測定部３に対する制御処理、電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３および電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３についての記憶処理、電力値Ｗを算出する電力算出処理、各測定電圧の電圧基本波成分および各測定電流の電流基本波成分を抽出する基本波成分抽出処理、並びに表示処理を実行する。この表示処理では、処理部５は、三相４線式配電線の電力値Ｗについての測定の際には、図２に示す各電圧基本波成分のベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３および各電流基本波成分のベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を表示部７に図３，４に示すようにベクトル図（電圧側ベクトル図Ｆ１、電流側ベクトル図Ｆ２）として表示させ、三相３線式配電線の電力値Ｗについての測定の際には、図５に示す各電圧基本波成分のベクトル線Ｕ１，Ｕ２および各電流基本波成分のベクトル線Ｉ１，Ｉ２を表示部７に図６，７に示すようにベクトル図（電圧側ベクトル図Ｆ１、電流側ベクトル図Ｆ２）として表示させる。また、処理部５は、表示処理において、算出した電力値Ｗについても表示部７に表示させる。
【００２８】
記憶部６は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive ）を備えて構成されて、電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３および電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３などを記憶する。
【００２９】
表示部７は、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置で構成されて、電圧側ベクトル図Ｆ１、電流側ベクトル図Ｆ２および電力値Ｗを画面上に表示する。
【００３０】
次に、電力測定装置１の動作について図面を参照して説明すると共に、電力測定装置１におけるベクトル図表示方法についても併せて説明する。まず、三相式配電線の一例として、三相４線式配電線の電力値Ｗを測定する例について説明する。
【００３１】
最初に、オペレータは、電圧測定部２の電圧プローブ１１，１２，１３を三相４線式のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各配電線（不図示）に接続し、電圧プローブ１４を三相４線式の中性線（不図示）に接続する。また、オペレータは、電流測定部３の電流プローブ２１，２２，２３をＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各配電線に取り付ける（クランプする）。次いで、オペレータは、設定部４に対する操作を実行して、三相式配電線の種別を「三相４線式」に設定し、電圧測定レンジおよび電流測定レンジを適切な範囲にそれぞれ設定する（例えば、電圧測定レンジについてはＡＣ１５０Ｖの電圧測定レンジに設定し、電流測定レンジについてはＡＣ５Ａの電流測定レンジに設定する）。設定部４は、設定された内容を示す設定データＤ１を処理部５に出力する。
【００３２】
この状態において、処理部５は、入力した設定データＤ１で示される三相式配電線の種別（「三相４線式」）に基づいて、電圧測定部２に対する制御処理を実行して、電圧測定部２に対して、電圧プローブ１４を基準として各電圧プローブ１１，１４間に発生する交流電圧（Ｒ相の相電圧）を１つのＡ／Ｄ変換器に測定電圧として入力させ、電圧プローブ１４を基準として各電圧プローブ１２，１４間に発生する交流電圧（Ｓ相の相電圧）を他の１つのＡ／Ｄ変換器に他の測定電圧として入力させ、電圧プローブ１４を基準として各電圧プローブ１３，１４間に発生する交流電圧（Ｔ相の相電圧）を他の１つのＡ／Ｄ変換器に他の測定電圧として入力させる。
【００３３】
これにより、電圧測定部２は、Ｒ相の相電圧をサンプリングして得られる電圧データを電圧データＤｖ１として、またＳ相の相電圧をサンプリングして得られる電圧データを電圧データＤｖ２として、またＴ相の相電圧をサンプリングして得られる電圧データを電圧データＤｖ３として、処理部５にそれぞれ出力する（ベクトル図表示方法における電圧測定処理の実行）。
【００３４】
一方、処理部５は、電流測定部３に対しては、電流プローブ２１によって検出されるＲ相を流れる交流電流（相電流）を電圧に変換して１つのＡ／Ｄ変換器に出力させ、電流プローブ２２によって検出されるＳ相を流れる交流電流（相電流）を電圧に変換して他の１つのＡ／Ｄ変換器に出力させ、電流プローブ２３によって検出されるＴ相を流れる交流電流（相電流）を電圧に変換して他の１つのＡ／Ｄ変換器に出力させる。
【００３５】
これにより、電流測定部３は、電圧に変換されたＲ相の相電流をサンプリングして得られる電圧データを電流データＤｉ１として、また電圧に変換されたＳ相の相電流をサンプリングして得られる電圧データを電流データＤｉ２として、また電圧に変換されたＴ相の相電流をサンプリングして得られる電圧データを電流データＤｉ３として、処理部５にそれぞれ出力する（ベクトル図表示方法における電流測定処理の実行）。
【００３６】
処理部５は、この状態において、まず、記憶処理を実行して、各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３および各電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３を、電力測定に必要な数（例えば、相電圧の１周期分以上）だけ取得して、記憶部６に記憶させる。
【００３７】
次いで、処理部５は、基本波抽出処理を実行する。この基本波抽出処理では、処理部５は、記憶部６に記憶されている各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３に基づいて、フーリエ変換を実行して、Ｒ相の相電圧、Ｓ相の相電圧およびＴ相の相電圧についての各電圧基本波成分Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔをそれぞれ抽出する。また、処理部５は、各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３と、現在の電圧測定レンジとに基づいて、各電圧基本波成分Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔの実効値を算出する。また、処理部５は、記憶部６に記憶されている各電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３に基づいて、フーリエ変換を実行して、Ｒ相の相電流、Ｓ相の相電流およびＴ相の相電流についての各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔをそれぞれ抽出する。また、処理部５は、各電流データＤｉ１，Ｄｉ２，Ｄｉ３と、現在の電流測定レンジとに基づいて、各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの実効値を算出する。
【００３８】
このようにして抽出される各電圧基本波成分Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔ、および各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔについての位相関係を、各電圧基本波成分Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔの各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３、および各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔの各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を用いて、電圧基本波成分Ｖｒの位相を基準とした（位相を０度とした）ベクトル図で表すと、図２に示すように表される。この場合、ベクトル線Ｕ１に対応するベクトル線Ｉ１のベクトル線Ｕ１に対する位相差θ１はＲ相の負荷状態によって変化する。また、ベクトル線Ｕ２に対応するベクトル線Ｉ２のベクトル線Ｕ２に対する位相差θ２はＳ相の負荷状態によって変化する。また、ベクトル線Ｕ３に対応するベクトル線Ｉ３のベクトル線Ｕ３に対する位相差θ３はＴ相の負荷状態によって変化する。
【００３９】
続いて、処理部５は、電力算出処理を実行する。この電力算出処理では、処理部５は、基本波抽出処理で抽出したＲ相についての相電圧および相電流の各基本波成分（電圧基本波成分および電流基本波成分）Ｖｒ，ＩｒからＲ相においての力率を算出し、この力率と基本波抽出処理で算出したＲ相についての相電圧および相電流の各実効値とからＲ相についての電力値（例えば、有効電力値）を算出する。処理部５は、Ｒ相のときと同様にして、Ｓ相およびＴ相についての各電力値を算出する。最後に、処理部５は、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相についての各電力値の総和を算出して、三相４線式配電線の電力値Ｗを測定すると共に、記憶部６に記憶させる。これにより、電力算出処理が完了する。
【００４０】
次いで、処理部５は、表示処理を実行する。この表示処理では、処理部５は、電圧側ベクトル図Ｆ１（図３参照）を表示部７に表示させる電圧ベクトル表示処理と、電流側ベクトル図Ｆ２（図４参照）を表示部７に表示させる電流ベクトル図表示処理と、算出した電力値Ｗを表示部７に表示させる電力表示処理とを実行する。
【００４１】
最初に、電圧ベクトル表示処理では、処理部５は、図３に示すように、表示部７の画面上における基準点Ｐを中心とする円形の表示領域Ａ内に、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の変動許容範囲を示す３つの円弧形状の帯状領域Ａ１，Ａ２，Ａ３と、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３とを重ね合わせた状態で電圧側ベクトル図Ｆ１として表示させる。
【００４２】
具体的には、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３については、各測定電圧（相電圧）が平衡であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相４線式配電線に対する配線並びに三相４線式配電線自体の配線が正常であるときには、図２に示すように、ベクトル線Ｕ２は、ベクトル線Ｕ１を基準として、共通の基準点Ｏを中心として時計回り方向に１２０度ずれた位置に現れ、ベクトル線Ｕ３は、ベクトル線Ｕ１を基準として、共通の基準点Ｏを中心として反時計回り方向に１２０度ずれた位置に現れる。
【００４３】
このため、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３についての変動許容範囲の角度範囲をそれぞれ±α度としたときには、処理部５は、図３に示すように、ベクトル線Ｕ１が表示される線分Ｌｖ１を中心とした±α度の角度範囲Ｘｖ１内に帯状領域Ａ１を表示させ、基準点Ｐを中心として線分Ｌｖ１から１２０度だけ時計回り方向にずれた線分Ｌｖ２を中心とした±α度の角度範囲Ｘｖ２内に帯状領域Ａ２を表示させ、基準点Ｐを中心として線分Ｌｖ１から１２０度だけ反時計回り方向にずれた線分Ｌｖ３を中心とした±α度の角度範囲Ｘｖ３内に帯状領域Ａ３を表示させる。一般的に、電圧についての各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３は、負荷状態によらず、位相のずれが少ない状態で安定しているため、αは例えば１０度〜３０度程度の小さい角度（本例では、１０度）に規定される。
【００４４】
なお、本例では、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の長さで各電圧基本波成分Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔの実効値を表し、かつ基準点Ｐから各帯状領域Ａ１，Ａ２，Ａ３における内周縁までの距離を各実効値の下限値に合わせると共に、基準点Ｐから各帯状領域Ａ１，Ａ２，Ａ３における外周縁までの距離を各実効値の上限値に合わせることで、各帯状領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の幅で各実効値の許容電圧変動幅を表す構成を採用しているが、これに限定されるものではない。なお、この構成に関しては、後述する三相３線式配電線についての電圧側ベクトル図Ｆ１についても同様である。
【００４５】
また、処理部５は、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の始点を共通の基準点Ｐとした状態で、上記した表示領域Ａ内に、各帯状領域Ａ１，Ａ２，Ａ３と重ね合わせた状態で表示させる。これにより、電圧側ベクトル図Ｆ１の表示が完了する。
【００４６】
次いで、電流ベクトル表示処理では、処理部５は、図４に示すように、表示部７の画面上における基準点Ｑを中心とする円形の表示領域Ｂ内に、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の変動許容範囲を示す３つの円弧形状の帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３とを重ね合わせた状態で電流側ベクトル図Ｆ２として表示させる。
【００４７】
具体的には、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３については、各測定電流（相電流）が平衡であり、相毎の力率が１であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相４線式配電線に対する配線並びに三相４線式配電線自体の配線が正常であるときには、ベクトル線Ｉ１は、対応する電圧のベクトル線Ｕ１と位相が０となる線分Ｌｉ１の位置（基準位置Ｌｉ１ともいう）で現れ、ベクトル線Ｉ２は、ベクトル線Ｉ１を基準として、共通の基準点Ｑを中心として時計回り方向に１２０度ずれた線分Ｌｉ２の位置（基準位置Ｌｉ２ともいう）に現れ、ベクトル線Ｉ３は、線分Ｌｉ１（ベクトル線Ｉ１）を基準として、共通の基準点Ｑを中心として反時計回り方向に１２０度ずれた線分Ｌｉ３の位置（基準位置Ｌｉ３ともいう）に現れる。
【００４８】
このため、処理部５は、図４に示すように、基準位置Ｌｉ１を中心とした±β度の角度範囲Ｘｉ１内にベクトル線Ｉ１の変動許容範囲を示す帯状領域Ｂ１を表示させ、基準位置Ｌｉ２を中心とした±β度の角度範囲Ｘｉ２内にベクトル線Ｉ２の変動許容範囲を示す帯状領域Ｂ２を表示させ、基準位置Ｌｉ３を中心とした±β度の角度範囲Ｘｉ３内にベクトル線Ｉ３の変動許容範囲を示す帯状領域Ｂ３を表示させる。
【００４９】
ところで、電流のベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３は、電圧測定部２および電流測定部３の三相４線式配電線に対する配線並びに三相４線式配電線自体の配線が正しく行われているときであっても、軽負荷で位相が非常に遅れる場合には、力率が１のときの対応する電圧（電圧のベクトル線）に対する位相を基準として、従来の−６０度を超えて−９０度付近まで位相が遅れる場合があり、また、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合には、従来の＋６０度を超えて＋９０度付近まで位相が進む場合がある。このため、βは、６０度を超え９０度以下の角度に規定されている。
【００５０】
この構成により、図４に示すように、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３についての各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２，Ｘｉ３（以下、特に区別しないときには「角度範囲Ｘｉ」ともいう）は、周方向の両端部側において、他の２つのベクトル線の角度範囲Ｘｉと一部が重なる状態となっている。本例では、同図に示すように、βは、一例として最大の９０度に規定されているため、各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２，Ｘｉ３は、周方向の両端部側において、他の２つのベクトル線の角度範囲と６０度ずつ重なる状態となっている。
【００５１】
処理部５は、このように各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２，Ｘｉ３が周方向の両端部側において他の２つの角度範囲Ｘｉと重なる状態において、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３（以下、特に区別しないときには「帯状領域Ｂ」ともいう）における他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれない第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａ（以下、特に区別しないときには「第１帯状領域Ｂａ」ともいう）については、図４に示すように、基準点Ｑを中心とする円環状の帯状領域Ｇ内に、この帯状領域Ｇの幅全体に亘る幅で他の帯状領域Ｂについての第１帯状領域Ｂａとは異なる表示色で表示させる。なお、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に関して、異なるハッチングを付した領域については、異なる表示色で表示されていることを示している。
【００５２】
また、処理部５は、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３における第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａの両側に連なって位置して他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれる２つの第２帯状領域Ｂ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ（以下、特に区別しないときには、「第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）」ともいう）については、図４に示すように、帯状領域Ｇ内に、対応する第１帯状領域Ｂと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂにおける第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）の内周側および外周側のいずれか一方の側に表示させる。
【００５３】
具体的には、処理部５は、図４に示すように、帯状領域Ｂ１における他の帯状領域Ｂ２の角度範囲Ｘｉ２に含まれる第２帯状領域Ｂ１ｂについては、同じ帯状領域Ｂ１における第１帯状領域Ｂ１ａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂ２における第２帯状領域Ｂ２ｃの外周側に表示させ、帯状領域Ｂ１における他の帯状領域Ｂ３の角度範囲Ｘｉ３に含まれる第２帯状領域Ｂ１ｃについては、同じ帯状領域Ｂ１における第１帯状領域Ｂ１ａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂ３における第２帯状領域Ｂ３ｂの内周側に表示させる。
【００５４】
また、処理部５は、図４に示すように、帯状領域Ｂ２における他の帯状領域Ｂ３の角度範囲Ｘｉ３に含まれる第２帯状領域Ｂ２ｂについては、同じ帯状領域Ｂ２における第１帯状領域Ｂ２ａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂ３における第２帯状領域Ｂ３ｃの外周側に表示させ、帯状領域Ｂ２における他の帯状領域Ｂ１の角度範囲Ｘｉ１に含まれる第２帯状領域Ｂ２ｃについては、同じ帯状領域Ｂ２における第１帯状領域Ｂ２ａと同じ表示色で、かつ上記したように第２帯状領域Ｂ１ｂの内周側に表示させる。
【００５５】
また、処理部５は、図４に示すように、帯状領域Ｂ３における他の帯状領域Ｂ１の角度範囲Ｘｉ１に含まれる第２帯状領域Ｂ３ｂについては、同じ帯状領域Ｂ３における第１帯状領域Ｂ３ａと同じ表示色で、かつ上記したように他の帯状領域Ｂ１における第２帯状領域Ｂ１ｃの外周側に表示させ、帯状領域Ｂ３における他の帯状領域Ｂ２の角度範囲Ｘｉ２に含まれる第２帯状領域Ｂ３ｃについては、同じ帯状領域Ｂ３における第１帯状領域Ｂ３ａと同じ表示色で、かつ上記したように他の帯状領域Ｂ２における第２帯状領域Ｂ２ｂの内周側に表示させる。
【００５６】
さらに、本例では、処理部５は、図４に示すように、各第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）について、各第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａの幅、つまり帯状領域Ｇの幅の１／２の幅で表示させる。これにより、帯状領域Ｇの全域に亘って、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が隙間のない状態で表示される。
【００５７】
また、処理部５は、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の始点を共通の基準点Ｑとした状態で、上記した表示領域Ｂ内に、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と重ね合わせた状態で表示させる。これにより、電流側ベクトル図Ｆ２の表示が完了する。
【００５８】
続いて、電力表示処理では、処理部５は、図示はしないが、一例として、表示部７の画面上における各表示領域Ａ，Ｂと異なる表示領域に、算出した電力値Ｗを表示させる。
【００５９】
このように、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法では、三相４線式配電線についての電流側ベクトル図Ｆ２の表示処理において、ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３についての各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の表示の際に、各帯状領域Ｂを、第１帯状領域Ｂａと、各第１帯状領域Ｂａの両端に連なる２つの第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）とに分けて表示させ、第１帯状領域Ｂａについては、各帯状領域Ｂにおける他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれない領域として、他の帯状領域Ｂについての他の第１帯状領域Ｂａとは異なる表示色で表示させ、第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）については、各帯状領域Ｂにおける他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれる領域として、同じ帯状領域Ｂにおける第１帯状領域Ｂａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂにおける他の第２帯状領域Ｂｂ（Ｂｃ）の内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００６０】
したがって、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法によれば、軽負荷で位相が非常に遅れる場合や、逆に、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合においても、各測定電圧（相電圧）および各測定電流（相電流）がそれぞれ平衡であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相４線式配電線に対する配線並びに三相４線式配電線自体の配線が正常であるときには、各相電流についてのベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を、それぞれの変動許容範囲を示す各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２，Ｘｉ３内に表示させることができるため、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３が対応する各帯状領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３内に位置することを目視にて確認することで、電圧測定部２および電流測定部３の三相４線式配電線に対する配線、並びに三相４線式配電線自体の配線、つまり、三相４線式配電線に関する配線状態が正常であることを正確に判別することができる。
【００６１】
次に、電力測定装置１の動作について、三相３線式配電線の電力値Ｗを測定する例について説明すると共に、この電力測定装置１におけるベクトル図表示方法についても併せて説明する。
【００６２】
最初に、オペレータは、電圧測定部２の電圧プローブ１１，１２を三相３線式のＲ相、Ｓ相の各配電線（不図示）に接続し、電圧プローブ１４を三相３線式のＴ相（不図示）に接続する。また、オペレータは、電流測定部３の電流プローブ２１，２２をＲ相、Ｓ相の各配電線に取り付ける（クランプする）。次いで、オペレータは、設定部４に対する操作を実行して、三相式配電線の種別を「三相３線式」に設定し、電圧測定レンジおよび電流測定レンジを適切な範囲にそれぞれ設定する（例えば、電圧測定レンジについてはＡＣ１５０Ｖの電圧測定レンジに設定し、電流測定レンジについてはＡＣ５Ａの電流測定レンジに設定する）。設定部４は、設定された内容を示す設定データＤ１を処理部５に出力する。
【００６３】
この状態において、処理部５は、入力した設定データＤ１で示される三相式配電線の種別（「三相３線式」）に基づいて、電圧測定部２に対する制御処理を実行して、電圧測定部２に対して、電圧プローブ１４を基準として各電圧プローブ１１，１４間に発生する交流電圧（Ｔ相およびＲ相間の線間電圧）を１つのＡ／Ｄ変換器に測定電圧として入力させ、電圧プローブ１４を基準として各電圧プローブ１２，１４間に発生する交流電圧（Ｔ相およびＳ相間の線間電圧）を他の１つのＡ／Ｄ変換器に他の測定電圧として入力させる。
【００６４】
これにより、電圧測定部２は、Ｔ相の配電線を基準としたＲ相の配電線についてのＲＴ相間線間電圧（１組の配電線間の線間電圧）をサンプリングして得られる電圧データを電圧データＤｖ１として、またＴ相の配電線を基準としたＳ相の配電線についてのＳＴ相間線間電圧（他の１組の配電線間の線間電圧）をサンプリングして得られる電圧データを電圧データＤｖ２として、処理部５にそれぞれ出力する（ベクトル図表示方法における電圧測定処理の実行）。
【００６５】
一方、処理部５は、電流測定部３に対しては、電流プローブ２１によって検出されるＲ相およびＴ相の各配電線に流れる交流電流（Ｒ相についての線電流）を電圧に変換して１つのＡ／Ｄ変換器に出力させ、電流プローブ２２によって検出されるＳ相およびＴ相の各配電線に流れる交流電流（Ｓ相についての線電流）を電圧に変換して他の１つのＡ／Ｄ変換器に出力させる。
【００６６】
これにより、電流測定部３は、電圧に変換されたＲ相についての線電流をサンプリングして得られる電圧データを電流データＤｉ１として、また電圧に変換されたＳ相についての線電流をサンプリングして得られる電圧データを電流データＤｉ２として、処理部５にそれぞれ出力する（ベクトル図表示方法における電流測定処理の実行）。
【００６７】
処理部５は、この状態において、まず、記憶処理を実行して、各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２および各電流データＤｉ１，Ｄｉ２を、電力測定に必要な数（例えば、相電圧の１周期分以上）だけ取得して、記憶部６に記憶させる。
【００６８】
次いで、処理部５は、基本波抽出処理を実行する。この基本波抽出処理では、処理部５は、記憶部６に記憶されている各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２に基づいて、フーリエ変換を実行して、ＲＴ相間線間電圧およびＳＴ相間線間電圧についての各電圧基本波成分Ｖｒｔ，Ｖｓｔをそれぞれ抽出する。また、処理部５は、各電圧データＤｖ１，Ｄｖ２と、現在の電圧測定レンジとに基づいて、各電圧基本波成分Ｖｒｔ，Ｖｓｔの実効値を算出する。また、処理部５は、記憶部６に記憶されている各電流データＤｉ１，Ｄｉ２に基づいて、フーリエ変換を実行して、Ｒ相についての線電流およびＳ相についての線電流についての各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓをそれぞれ抽出する。また、処理部５は、各電流データＤｉ１，Ｄｉ２と、現在の電流測定レンジとに基づいて、各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓの実効値を算出する。
【００６９】
このようにして抽出される各電圧基本波成分Ｖｒｔ，Ｖｓｔ、および各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓについての位相関係を、各電圧基本波成分Ｖｒｔ，Ｖｓｔの各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２、および各電流基本波成分Ｉｒ，Ｉｓの各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２を用いて、電圧基本波成分Ｖｒｔの位相を基準とした（位相を０度とした）ベクトル図で表すと、図５に示すように表される。この図５は、各線間電圧および各線電流がそれぞれ平衡であり、かつ相毎の力率が１のときの状態を示しており、基準とする電圧基本波成分Ｖｒｔのベクトル線Ｕ１に対して、電圧基本波成分Ｖｓｔのベクトル線Ｕ２は＋６０度だけ位相がずれて位置し、電流基本波成分Ｉｒのベクトル線Ｉ１は−３０度だけ位相がずれて位置し、電流基本波成分Ｉｓのベクトル線Ｉ１は＋９０度だけ位相がずれて位置している。
【００７０】
続いて、処理部５は、電力算出処理を実行する。この電力算出処理では、処理部５は、基本波抽出処理で抽出したＲＴ相間線間電圧およびＲ相についての線電流の各基本波成分（電圧基本波成分および電流基本波成分）Ｖｒｔ，ＩｒからＲ相についての力率を算出し、この力率と基本波抽出処理で算出したＲＴ相間線間電圧およびＲ相についての線電流の各実効値とからＲ相についての電力値（例えば、有効電力値）を算出する。処理部５は、Ｒ相のときと同様にして、Ｓ相についての電力値を算出する。最後に、処理部５は、Ｒ相およびＳ相についての各電力値の総和を算出して、２電力計法により、三相３線式配電線の電力値Ｗを測定すると共に、記憶部６に記憶させる。これにより、電力算出処理が完了する。
【００７１】
次いで、処理部５は、表示処理を実行する。この表示処理では、処理部５は、電圧側ベクトル図Ｆ１（図６参照）を表示部７に表示させる電圧ベクトル表示処理と、電流側ベクトル図Ｆ２（図７参照）を表示部７に表示させる電流ベクトル図表示処理と、算出した電力値Ｗを表示部７に表示させる電力表示処理とを実行する。
【００７２】
最初に、電圧ベクトル表示処理では、処理部５は、図６に示すように、表示部７の画面上における基準点Ｐを中心とする円形の表示領域Ａ内に、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２の変動許容範囲を示す２つの円弧形状の帯状領域Ａ１，Ａ２と、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２とを重ね合わせた状態で電圧側ベクトル図Ｆ１として表示させる。
【００７３】
具体的には、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２については、各測定電圧（線間電圧）が平衡であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相３線式配電線に対する配線並びに三相３線式配電線自体の配線が正常であるときには、図５に示すように、ベクトル線Ｕ２は、ベクトル線Ｕ１を基準として、ベクトル線Ｕ１の始点を中心として反時計回り方向に６０度ずれた位置に現れる。
【００７４】
このため、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２についての変動許容範囲の角度範囲をそれぞれ±α度としたときには、処理部５は、図６に示すように、ベクトル線Ｕ１が表示される線分Ｌｖ１を中心とした±α度の角度範囲Ｘｖ１内に帯状領域Ａ１を表示させ、基準点Ｐを中心として線分Ｌｖ１から６０度だけ反時計回り方向にずれた線分Ｌｖ２を中心とした±α度の角度範囲Ｘｖ２内に帯状領域Ａ２を表示させる。このαは、上記した三相４線式配電線のときと同様にして、例えば１０度〜３０度程度の小さい角度（本例では、１０度）に規定される。
【００７５】
また、処理部５は、各ベクトル線Ｕ１，Ｕ２の始点を共通の基準点Ｐとした状態で、上記した表示領域Ａ内に、各帯状領域Ａ１，Ａ２と重ね合わせた状態で表示させる。これにより、電圧側ベクトル図Ｆ１の表示が完了する。
【００７６】
次いで、電流ベクトル表示処理では、処理部５は、図７に示すように、表示部７の画面上における基準点Ｑを中心とする円形の表示領域Ｂ内に、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２の変動許容範囲を示す２つの円弧形状の帯状領域Ｂ１，Ｂ２と、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２とを重ね合わせた状態で電流側ベクトル図Ｆ２として表示させる。
【００７７】
具体的には、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２については、各測定電流（線電流）が平衡であり、相毎の力率が１であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相３線式配電線に対する配線並びに三相３線式配電線自体の配線が正常であるときには、ベクトル線Ｉ１は、対応する電圧のベクトル線Ｕ１に対して時計回り方向に３０度だけ位相がずれた線分Ｌｉ１の位置（基準位置Ｌｉ１ともいう）に現れ、ベクトル線Ｉ２は、線分Ｌｉ１（ベクトル線Ｉ１）を基準として、共通の基準点Ｑを中心として反時計回り方向に１２０度ずれた線分Ｌｉ２の位置（基準位置Ｌｉ２ともいう）に現れる。
【００７８】
このため、処理部５は、図７に示すように、基準位置Ｌｉ１を中心とした±β度の角度範囲Ｘｉ１内にベクトル線Ｉ１の変動許容範囲を示す帯状領域Ｂ１を表示させ、基準位置Ｌｉ２を中心とした±β度の角度範囲Ｘｉ２内にベクトル線Ｉ２の変動許容範囲を示す帯状領域Ｂ２を表示させる。
【００７９】
ところで、電流のベクトル線Ｉ１，Ｉ２は、上記した三相４線式配電線のときと同様に、電圧測定部２および電流測定部３の三相３線式配電線に対する配線並びに三相３線式配電線自体の配線が正しく行われているときであっても、軽負荷で位相が非常に遅れる場合には、力率が１のときの対応する電圧（電圧のベクトル線）に対する位相を基準として、従来の−６０度を超えて−９０度付近まで位相が遅れる場合があり、また、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合には、従来の＋６０度を超えて＋９０度付近まで位相が進む場合がある。このため、βは、６０度を超え９０度以下の角度に規定されている。
【００８０】
この構成により、図７に示すように、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２についての各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２（以下、特に区別しないときには「角度範囲Ｘｉ」ともいう）は、周方向の一方の端部側において、他のベクトル線の角度範囲と一部が重なる状態となっている。本例では、同図に示すように、βは、一例として最大の９０度に規定されているため、各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２は、他のベクトル線の角度範囲と６０度ずつ重なる状態となっている。
【００８１】
処理部５は、このように各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２が周方向の一方の端部側において他の角度範囲Ｘｉと重なる状態において、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２（以下、特に区別しないときには「帯状領域Ｂ」ともいう）における他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれない第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａ（以下、特に区別しないときには「第１帯状領域Ｂａ」ともいう）については、図７に示すように、基準点Ｑを中心とする円環状の帯状領域Ｇ内に、この帯状領域Ｇの幅全体に亘る幅で他の帯状領域Ｂについての第１帯状領域Ｂａとは異なる表示色で表示させる。なお、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２に関して、異なるハッチングを付した領域については、異なる表示色で表示されていることを示している。
【００８２】
また、処理部５は、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２における第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａの一端に連なると共に、第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａ間に位置して他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれる第２帯状領域Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ（以下、特に区別しないときには「第２帯状領域Ｂｂ」ともいう）については、図７に示すように、帯状領域Ｇ内に、対応する第１帯状領域Ｂａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂにおける第２帯状領域Ｂｂの内周側および外周側のいずれか一方の側に表示させる。
【００８３】
具体的には、処理部５は、図７に示すように、帯状領域Ｂ１における他の帯状領域Ｂ２の角度範囲Ｘｉ２に含まれる第２帯状領域Ｂ１ｂについては、同じ帯状領域Ｂ１における第１帯状領域Ｂ１ａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂ２における第２帯状領域Ｂ２ｂの外周側に表示させる。また、処理部５は、同図に示すように、帯状領域Ｂ２における他の帯状領域Ｂ１の角度範囲Ｘｉ１に含まれる第２帯状領域Ｂ２ｂについては、同じ帯状領域Ｂ２における第１帯状領域Ｂ２ａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂ１における第２帯状領域Ｂ１ｂの内周側に表示させる。
【００８４】
さらに、本例では、処理部５は、図７に示すように、各第２帯状領域Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂについて、各第１帯状領域Ｂ１ａ，Ｂ２ａの幅、つまり帯状領域Ｇの幅の１／２の幅で表示させる。これにより、帯状領域Ｇにおける各角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２に含まれる領域の全体に亘って、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２が隙間のない状態で表示される。
【００８５】
また、処理部５は、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２の始点を共通の基準点Ｑとした状態で、上記した表示領域Ｂ内に、各帯状領域Ｂ１，Ｂ２と重ね合わせた状態で表示させる。これにより、電流側ベクトル図Ｆ２の表示が完了する。
【００８６】
続いて、電力表示処理では、処理部５は、図示はしないが、一例として、表示部７の画面上における各表示領域Ａ，Ｂと異なる表示領域に、算出した電力値Ｗを表示させる。
【００８７】
このように、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法では、処理部５は、三相３線式配電線についての電流側ベクトル図Ｆ２の表示処理において、ベクトル線Ｉ１，Ｉ２についての各帯状領域Ｂ１，Ｂ２の表示の際に、各帯状領域Ｂを、第１帯状領域Ｂａと、各第１帯状領域Ｂａの一端に連なる第２帯状領域Ｂｂとに分けて表示させ、第１帯状領域Ｂａについては、各帯状領域Ｂにおける他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれない領域として、他の帯状領域Ｂについての他の第１帯状領域Ｂａとは異なる表示色で表示させ、第２帯状領域Ｂｂについては、各帯状領域Ｂにおける他の帯状領域Ｂについての角度範囲Ｘｉに含まれる領域として、同じ帯状領域Ｂにおける第１帯状領域Ｂａと同じ表示色で、かつ他の帯状領域Ｂにおける他の第２帯状領域Ｂｂの内周側および外周側のいずれか一方の側にそれぞれ表示させる。
【００８８】
したがって、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法によれば、軽負荷で位相が非常に遅れる場合や、逆に、進相コンデンサが大き過ぎて位相が非常に進む場合においても、各測定電圧（線間電圧）および各測定電流（線電流）がそれぞれ平衡であり、かつ電圧測定部２および電流測定部３の三相３線式配電線に対する配線並びに三相３線式配電線自体の配線が正常であるときには、各線電流についてのベクトル線Ｉ１，Ｉ２を、それぞれの変動許容範囲を示す各帯状領域Ｂ１，Ｂ２の角度範囲Ｘｉ１，Ｘｉ２内に表示させることができるため、各ベクトル線Ｉ１，Ｉ２が対応する各帯状領域Ｂ１，Ｂ２内に位置することを目視にて確認することで、電圧測定部２および電流測定部３の三相３線式配電線に対する配線、並びに三相３線式配電線自体の配線、つまり、三相３線式配電線に関する配線状態が正常であることを正確に判別することができる。
【００８９】
また、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法では、処理部５は、電流側ベクトル図Ｆ２の表示処理において、ベクトル線（三相４線式配電線ではＩ１，Ｉ２，Ｉ３、三相３線式配電線ではＩ１，Ｉ２）についての各帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１，Ｂ２，Ｂ３、三相３線式配電線ではＢ１，Ｂ２）の表示の際に、各第２帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ、三相３線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ２ｂ）について、帯状領域Ｇ内に、各第１帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａ、三相３線式配電線ではＢ１ａ，Ｂ２ａ）の幅の１／２の幅で表示させる。
【００９０】
したがって、この電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法によれば、すべての各帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１，Ｂ２，Ｂ３、三相３線式配電線ではＢ１，Ｂ２）についての各第２帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ、三相３線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ２ｂ）が同一の幅で表示されるため、互いの幅が相違する態様で表示させる構成と比較して、各第２帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ、三相３線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ２ｂ）を目視にて同程度で見易く表示させることができる。また、各第２帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ、三相３線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ２ｂ）の幅を相違させて表示させることに起因して、幅狭の第２帯状領域を含む帯状領域Ｂに対応するベクトル線のこの第２帯状領域に含まれる確率が、幅広の第２帯状領域を含む帯状領域Ｂに対応するベクトル線のこの第２帯状領域に含まれる確率よりも低いとオペレータに誤認識させる事態の発生を回避することができる。
【００９１】
なお、上記の電力測定装置１および電力測定装置１におけるベクトル図表示方法では、各第２帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ、三相３線式配電線ではＢ１ｂ，Ｂ２ｂ）について、各第１帯状領域（三相４線式配電線ではＢ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａ、三相３線式配電線ではＢ１ａ，Ｂ２ａ）の幅の１／２の幅で表示させる構成を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、図４，７において破線で示すように、各第２帯状領域について、対応する第１帯状領域側から離間するに従い、幅を徐々に狭める構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００９２】
１  電力測定装置
２  電圧測定部
３  電流測定部
５  処理部
７  表示部
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  帯状領域
Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａ  第１帯状領域
Ｂ１ｂ，Ｂ１ｃ，Ｂ２ｂ，Ｂ２ｃ，Ｂ３ｂ，Ｂ３ｃ  第２帯状領域
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３  ベクトル線
Ｑ  基準点
Ｘｉ１，Ｘｉ２，Ｘｉ３  角度範囲
【図１】
0005783877.tif 000002
【図２】
0005783877.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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