(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相３線式の交流回路に接続され、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器であって、
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。
【請求項２】
単相３線式の交流回路に接続され、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器であって、
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した２つの電圧電流間位相角と、２つの電圧値の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。
【請求項３】
３線式の交流回路に接続され、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器であって、
前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、
前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号に基づき、前記交流回路の相線式を判別する相線式判別部と、
前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号、および前記判別した相線式から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、
前記判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記判別した相線式が単相式の場合、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、
を備えたことを特徴とする電力計測機器。
【請求項４】
前記電圧検出部と前記計測値演算部との間、かつ前記電流検出部と前記計測値演算部との間に接続され、判別した結線状態に応じ、前記電圧検出部と前記計測値演算部との間、あるいは前記電流検出部と前記計測値演算部との間の配線経路を修正する結線修正部と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力計測機器。
【請求項５】
三相３線式の交流回路と、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器との結線状態を判別する方法であって、
力率条件を入力する工程と、
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用い、電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角とを算出する工程と、
前記力率条件と、前記電圧の位相角と、前記電流の位相角と、前記電力の位相角の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。
【請求項６】
単相３線式の交流回路と、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器との結線状態を判別する方法であって、
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用い、２つの電圧電流間位相角と、２つの電圧値とを算出する工程と、
前記２つの電圧電流間位相角と、前記２つの電圧値の組合せが、基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。
【請求項７】
３線式の交流回路と、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器との結線状態を判別する方法であって、
前記電力計測機器の電圧検出部が検出した電圧信号に基づき、前記交流回路の相線式を判別する相線式判別工程と、
前記判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流検出部が検出した電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記判別した相線式が単相式の場合、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、
前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する、結線状態判別工程と、
を含むことを特徴とする交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３線式交流回路の電圧と電流を計測し、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などを計量・計測して表示する電力計測機器において、とくに結線状態の判別に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流回路における計量値・計測値を正しく演算するには、一般に、電路に配設した変流器や変圧器からの入力を計器に取り込むことになるが、結線が不適切、いわゆる誤結線をしていると、適正な表示が得られない。
【０００３】
そこで、電流の相間の位相角、電圧と電流間の位相角から、計器の変流器に対する具体的な配線状態（逆接続やＲ相とＳ相を誤接続しているなど）を自動で判別して表示する三相３線式の電力・電力量計が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。その際、力率条件を入力しておくことで、力率が悪い状態でも誤結線を検出でき、誤結線状態を自動で修正する方法についても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１９８６号公報（段落００１８〜００２９、図１、図８〜図１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電力・電力量計は、変流器回路に誤結線があった場合は判別可能であるが、例えば、変圧器を誤結線している場合でも変流器に誤結線があると誤認する恐れがあり、確実に誤結線を判別することはできなかった。つまり、特許文献１に開示された方法では、実質的に誤結線を正確に判別することはできず、誤結線があった場合に迅速に修正することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる電力計測機器および交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電力計測機器は、３線式の交流回路に接続され、前記交流回路の電力を計測する電力計測機器であって、前記交流回路の電圧信号を検出する電圧検出部と、前記交流回路の電流信号を検出する電流検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧信号と前記電流検出部が検出した電流信号から、前記電力の計測値を演算する計測値演算部と、を備え、三相式に対しては、入力された力率条件、および前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、単相式に対しては、前記検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、それぞれの基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別する結線状態判別部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法は、交流回路が三相３線式の場合は、力率条件と、電圧の位相角と、電流の位相角と、電力の位相角の組合せが、単相３線式の場合、電圧と電流間の位相角と、電圧値の組合せが、それぞれの基準に合致しているか否かにより、前記交流回路に対する前記電圧検出部と前記電流検出部との結線状態を判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電力計測機器あるいは交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、相線式に応じて設定したデータの組合せが、基準に合致しているか否かで結線状態を判別するので、結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器において、誤結線を表す画面表示を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器の端子を変圧器と変流器に正確に結線した状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において想定した結線パターンの例の一部を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において想定した結線パターンの例の一部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャートである。
【図７】電力計測機器の端子に、変圧器の端子をあるパターンで誤結線した場合の電圧および電流のベクトルを示す図である。
【図８】電力計測機器の端子に、変圧器の端子をあるパターンで誤結線した場合の複素平面上の電力のベクトルを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２にかかる電力計測機器の構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において想定した結線パターンの例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器の端子に、電路回路を誤結線した場合の電圧と電流のベクトル、および電圧の大きさを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１〜図８は、本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器の構成あるいは電力計測機器の結線状態判別方法を説明するためのもので、図１は電力計測機器の構成を説明するためのブロック図、図２は電力計測機器が誤結線を検出し、計測表示から誤結線表示に切り替わった際の画面表示を示す図、図３は電力計測機器の端子とその接続対象である変圧器と変流器とを正確に結線した状態を示す図、図４と図５は電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において結線作業で生じやすいと想定される結線パターンの例を示す図、図６は電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャートである。また、図７は電力計測機器のＰ１、Ｐ２、Ｐ３端子に対し、あるパターンとして変圧器の端子をＰ２、Ｐ３、Ｐ１の順で誤結線した場合の電圧および電流のベクトルを示す図、図８は電力計測機器の端子に、変圧器の端子を上述したパターンで誤結線した場合の複素平面上の電力のベクトルを示す図である。
【００１２】
本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器１００は、図１に示すように、変圧器出力Ｘ２００および変流器出力Ｘ３００を検出して必要なデータを生成（演算）し、処理するデータ処理部１と、データ処理部１のデータ処理結果を表示する表示部２とを備えている。なお、図１に示すデータ処理部１には、後に詳細に述べるが、本実施の形態１にかかる電力計測機器１００として必要となる構成（機能）以外に、実施の形態３〜５において必要となる構成についても記載している。
【００１３】
データ処理部１は、変圧器出力Ｘ２００を検出して電圧信号Ｓｖを出力する電圧検出部１１と、変流器出力Ｘ３００を検出して電流信号Ｓｉを出力する電流検出部１２と、各種計測値演算部１３１と電力・無効電力演算部１３２とを有し、電圧信号Ｓｖと電流信号Ｓｉから、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を演算する計測値演算部１３と、電圧信号Ｓｖと電流信号Ｓｉから、結線パターンを判別するための判別データを生成（演算）する判別データ生成部１４と、判別データ生成部１４が生成した判別データに基づき、誤結線の有無と種別を判別する結線状態判別部１５と、を備えている。なお、接続された電力が三相か単相かを、電圧の位相角に基づき判別する相線式判別部１７については、後述する実施の形態５において必要となるものであるが、本実施の形態１において備えておいてもよい。
【００１４】
判別データ生成部１４には、電圧の位相角φＶを演算する電圧位相角演算部１４１と、電流の位相角φＩを演算する電流位相角演算部１４２と、複素平面上の電力の位相角φＰを演算する電力位相角演算部１４３と、例えば、手入力等により力率条件を入手する力率条件入力部１４４とを備えている。なお、電流と電圧の位相角を演算する電圧電流間位相角演算部１４５については、後述する実施の形態３〜５において必要となるものであるが、本実施の形態１において備えておいてもよい。
【００１５】
結線状態判別部１５には、想定した結線パターンの判別基準（φＶ、φＩ、φＰおよび力率の組合せ）を記憶する結線パターン判別基準記憶部１５２と、判別データ生成部１４が生成した判別データと結線パターン判別基準記憶部１５２が記憶した判別基準に基づき、誤結線の有無と誤結線パターンの種類（結線パターン）を判別する結線パターン判別部１５１とを備えている。
【００１６】
表示部２には、計測値演算部１３からの出力に基づき、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を表示（用のデータを生成）する計測値表示部２２と、結線状態判別部１５からの出力に基づき、結線パターンの状態を表示（用のデータを生成）する誤結線判別表示部２３と、表示画面２ｄ（図２）の表示を「計測値表示モード：計測値表示部２２からのデータを表示」、あるいは「誤結線表示モード：誤結線判別表示部２３からデータを表示」のどちらかに切り替える表示モード切替部２１とを備えている。例えば、表示モード切替部２１には、図示しない入力ボタン等が設けられており、入力ボタンを操作することで、表示画面２ｄに、は、「計測値表示モード」もしくは、「誤結線表示モード」のいずれかで計測値や結線状態が表示される。なお、表示モード切替部２１により、何も表示しないモードに切り替えるようになっていてもよいことは言うまでもない。
【００１７】
つぎに、動作について説明する。
はじめに、「計測値表示モード」、つまり、通常の電力の値を計測する際の動作について説明する。例えば、電力計測機器１００では、デフォルトとして、「計測値表示モード」になるように設定されていれば、基本的には表示部２は、計測値演算部１３が演算した電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量などの計測値を表示するようになる。あるいは、表示モード切替部２１の入力ボタンを押して「計測値表示モード」に切り替えた場合のみ、表示するようにしてもよい。なお、このような動作は、従来の電力計測機器と同様であるので、詳細は省略し、本実施の形態１の特徴である「誤結線表示モード」、つまり三相３線式における結線パターンを判別する際の動作について詳細に説明する。
【００１８】
「誤結線表示モード」では、誤結線の有無および結線パターンを判別し、判別の結果を表示する。この場合、電圧位相角演算部１４１および電流位相角演算部１４２には、電圧検出部１１と電流検出部１２から、それぞれ電圧信号Ｓｖと電流信号Ｓｉが出力され、電力位相角演算部１４３には、電力・無効電力演算部１３２から電力信号Ｓｐが出力される。ここで、Ｖｉｊをｉ側端子とｊ側端子間の電圧と定義すると、電圧位相角演算部１４１は、例えば、Ｖ１２とＶ３２間の位相角（単にφＶと表示する。）を演算し、演算結果であるφＶを結線パターン判別部１５１に出力する。また、Ｉｉをｉ側端子に流れる電流と定義すると、電流位相角演算部１４２は、Ｉ１とＩ３間の位相角（単にφＩと表示する）を演算し、演算結果であるφＩを結線パターン判別部１５１に出力する。さらに、電力位相角演算部１４３は、複素平面上の電力ベクトルの位相角φＰを演算し、演算結果であるφＰを結線パターン判別部１５１に出力する。
【００１９】
また、力率条件入力部１４４には、計測回路の力率条件が、「遅れ」か「高力率」か「進み」であるかを選択するデータが、例えば、押しボタン等の入力手段を介して入力され、選択されたデータを結線パターン判別部１５１に出力する。
【００２０】
結線パターン判別部１５１では、φＶ、φＩ、φＰ、力率条件を結線パターン判別の基準と比較することで、誤結線の有無と結線パターンの種類を判別する。そして、判別した結果を誤結線判別表示部２３に出力する。誤結線判別表示部２３は、判別結果に基づき、例えば、図２に示すように誤結線のパターンを表示する。図２は、一つの画面２ｄで「計測値表示モード」および「誤結線表示モード」を切り替えて表示する場合の表示例であり、領域Ｄｍに「誤結線表示モード」であることを示し、領域Ｄｓに結線パターンを示している。例えば、図２の領域Ｄｓの左側には、電力計測機器１００の物理的な端子種類（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を示し、右側には実際に接続された端子を示している。これにより、「Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３端子」へ変圧器の端子を「Ｐ２、Ｐ３、Ｐ１の順」に結線されたことがわかる。
【００２１】
つぎに、上記のような結線パターン判別の詳細に説明する。
電力計測機器１００と交流回路とは、交流回路の電流を検出するための４つの信号線と電圧を検出するための３つの信号線で接続（結線）される。本実施の形態１では、図３に示すように、三相３線式の配設において、例えば、電流信号に変換する２つの変流器３００ａ、３００ｂ（まとめて変流器３００）からの４信号線、電圧信号に変換する２つの変圧器２００ａ、２００ｂ（まとめて変圧器２００）からの３信号線を電力計測機器１００の７つの端子１Ｓ、１Ｌ、３Ｓ、３Ｌ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に接続する際に、起こりうる結線パターンから、実用上判別の必要があると考えられるパターンを抽出した。
【００２２】
具体的には、正常の結線の１パターン、電路の１と３が入れ替わった逆相順の１パターン、２つの変圧器２００の二次側の結線を間違える３パターン、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンで、図４と図５に示す計１４パターンを判別対象として選定（抽出）する例を示す。別の考え方で表現すると、起こりうる結線パターンから、上述した誤結線の重複（多重ミス）および電流回路への電圧印加、電圧回路への電流印加等、計器や変圧器２００、変流器３００の焼損・破壊が生ずるような極端な事例を除外したものである。なお、抽出したパターン以外でも判別することは可能であるが、抽出したパターンは、例えば、電気工事士といった結線工事の有資格者においても起こりやすい（市場で一般的に起こりやすい）パターンである。そのため、この抽出により、上述したφＩ、φＶ、φＰ、力率の組合せにより、確実に誤結線の有無および誤結線の種類を判別することができるようになった。さらに、後の実施の形態２で説明する配線経路の変更による誤結線の補償も可能になる。
【００２３】
結線パターン判別部１５１で行う結線パターン判別のより具体的な処理手順につき、図６のフローチャートを用いて説明する。結線パターン判別基準記憶部１５２には、表１に示すように、電圧位相角φＶと電流位相角φＩの組合せに対する、パターン判別に必要な情報（判別データ）の組合せが記憶されている。また、結線パターン判別基準記憶部１５２には、表２〜表４に示すように、パターン判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値（択一的、あるいは範囲）が記憶されている。
【００２４】
【表１】
0006375846.tif 000002
【００２５】
これにより、ステップＳ１１０からＳ１３０において、どの判別データの組合せを必要とするか（判別データの増加の是非）を判断する。まず、電圧位相角φＶと電流位相角φＩとの組合せのみで判別可能か判断（ステップＳ１１０）し、判別可能（Ｙｅｓ）であれば、表２に示す基準値に基づき、φＶとφＩの組合せでパターン５か１４かに判別する（ステップＳ２１０）。
【００２６】
【表２】
0006375846.tif 000003
【００２７】
判別できなければ（Ｎｏ）、電力位相角φＰを加えたφＶとφＩとφＰの組合せで判別可能か判断し（ステップＳ１２０）、判別可能（Ｙｅｓ）であれば、表３に示す基準値に基づき、φＶとφＩとφＰの組合せで、パターン２、３、１１、１２のいずれか一つに判別する（ステップＳ２２０）。
【００２８】
【表３】
0006375846.tif 000004
【００２９】
判別できなければ（Ｎｏ）、さらに力率条件を加えたφＶとφＩとφＰと力率条件の組合せで判別可能か判断し（ステップＳ１３０）、判別可能（Ｙｅｓ）であれば、表４に示す基準値に基づき、φＶとφＩとφＰと力率条件の組合せで、パターン１、６〜１０のいずれか一つに判別する（ステップＳ２３０）。ここで、判別できない場合（Ｎｏ）、表４に示す基準値に基づき、φＶとφＩとφＰと力率条件の組合せで、パターン４か１３のいずれかであることまでは絞込できる（ステップＳ２４０）。なお、表４では、遅れ方向を正方向として角度を記載している。
【００３０】
【表４】
0006375846.tif 000005
【００３１】
そして、ステップＳ２１０から２３０までの判別結果あるいはステップＳ２４０による絞込結果が、結線パターン判別部１５１から誤結線判別表示部２３に出力され、図２のように画面表示される（ステップＳ３１０）。
【００３２】
パターン判別の具体例として、図４最下段、表４中段に示すパターン番号９「Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３端子へ変圧器２００の端子をＰ２Ｐ３Ｐ１の順」に誤結線した場合の結線状態判別手順について説明する。なお、電圧・電流は高力率状態であるとし、電圧（Ｖ１２とＶ３２）のベクトル、および電流（Ｉ１とＩ３）のベクトルは図７に示す状態、複素平面上の電力ベクトルは図８に示す状態であるとする。図８において、プラス回転が遅れを示す。
【００３３】
まず、図７に示すように電圧位相角φＶが３００°、電流位相角φＩが２４０°であるため、ステップＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０に順次移行し、φＶとφＩとφＰと力率条件の組合せで判別可能だと判断される。そして、図８に示すようにφＰは２４０°であり、また入力された力率条件が高力率であるので、表４からＮｏ．９の結線パターンであると判別（ステップＳ２３０）でき、判別結果であるＮｏ．９の結線パターンを表示する（ステップＳ３１０）。
【００３４】
なお、本実施の形態１では、φＩ、φＶ、φＰおよび力率条件を判別データに用いることで、変圧器２００、変流器３００、電圧端子のいずれかを誤結線する結線パターンを検出する例を示した。上記により、市場で一般的に起こりやすい１４の誤結線パターンを自動で判別することができ、誤結線をした際にユーザが結線のパターンを調査する作業を簡単にすることができる。一方、φＩ、φＶ、φＰおよび力率条件を判別データに用いることで、変圧器２００、変流器３００、電圧端子の誤結線を組合せた結線パターンも検出することができる。また、φＶ、φＩの判定基準についても範囲を持たせるようにすることも可能である。そして、力率条件の変化による判定角度の範囲の変化も同様に変えることができる。
【００３５】
また、「誤結線表示モード」は、例えば、上述したように表示モード切替部２１によって切り替えるようにしてもよいが、結線作業があった場合や新たに電力が投入された場合に自動で切り替えるようにしてもよい。あるいは、モードに関係なく、上述した判別（データ処理）を行い、誤結線が検出されたときに自動的に表示するようにしてもよい。
【００３６】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる電力計測機器１００によれば、三相３線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００であって、交流回路の電圧信号（変圧器出力Ｘ２００）を検出する電圧検出部１１と、交流回路の電流信号（変流器出力Ｘ３００）を検出する電流検出部１２と、電圧検出部１１が検出した電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号から、電力の計測値を演算する計測値演算部１３と、入力された力率条件、および検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角φＶと、電流の位相角φＩと、電力の位相角φＰの組合せが、（結線パターン判別基準記憶部１５２に記憶された）基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する結線状態判別部１５と、を備えるように構成したので、結線状態（誤結線の有無および誤結線の種類）を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、三相３線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００との結線状態を判別する方法であって、力率条件を入力する工程と、電圧検出部１１が検出した電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号を用い、電圧の位相角φＶと、電流の位相角φＩと、電力の位相角φＰとを算出する工程と、力率条件と、電圧の位相角φＶと、電流の位相角φＩと、電力の位相角φＰの組合せが、（結線パターン判別基準記憶部１５２に記憶された）基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する結線状態判別工程と、を含むように構成したので、三相３線式の交流回路と電力計測機器１００との結線状態（誤結線の有無および誤結線の種類）を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００３８】
とくに、三相３線式対応として、電路の１と３が入れ替わった逆相順の１パターン、２つの変圧器２００の二次側の結線を間違える３パターン、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンと正常パターンの計１４パターンを判別対象として選定したので、市場で一般的に起こりやすい誤結線を確実に判別することができる。
【００３９】
実施の形態２． 
本発明の実施の形態２にかかる電力計測機器は、実施の形態１にかかる電力計測機器に対して、判別した誤結線のパターンに応じて（配線を自動で）修正する機能を追加したものである。その他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。図９は、本実施の形態２にかかる電力計測機器の構成を説明するためのブロック図である。
【００４０】
本発明の実施の形態２にかかる電力計測機器１００は、図９に示すように、実施の形態１の図１で説明したデータ処理部１に対して、結線パターンに応じて誤結線を自動で修正する結線修正部１６を追加設置したものである。より具体的には、実施の形態１におけるデータ処理部に対して、変圧器出力Ｘ２００および変流器出力Ｘ３００を検出する部分（電圧検出部１１、電流検出部１２）と演算処理を行う部分（計測値演算部１３、判別データ生成部１４）との間（回路上）に結線修正部１６を設けている。また、結線修正部１６は、結線状態判別部１５で判別された結線パターンに基づき、後述する修正方法に合わせて電圧、電流を修正できるよう、結線状態判別部１５から判別結果が入力されるように接続されている。
【００４１】
なお、図９に示すデータ処理部１には、図１と同様に、本実施の形態２にかかる電力計測機器１００として必要となる構成（機能）以外に、実施の形態３〜５において必要となる構成についても記載している。
【００４２】
結線修正部１６には、結線状態判別部１５の判別結果に基づいて、設定された修正方法を選択する修正方法選択部１６２と、修正方法選択部１６２が選択した選択方法に応じて、上述した検出する部分と演算処理を行う部分との間の配線経路（結線）を切り替える結線変更部１６１とが設けられている。
【００４３】
結線変更部１６１はリレーやスイッチ等の配線経路を切り替える部材で構成され、修正方法選択部１６２はパターンを記憶する図示しない記憶部分や、ユーザに対して修正の可否等を入力させる図示しない入力部等によって構成されている。なお、図では、物理的に配線経路を切り替える例を示したが、結線の変更は、必ずしも物理的な配線経路の切り替えである必要はない。例えば、ソフト上でデータを切り替えたり、変換したりするようにしてもよい。
【００４４】
表５は、実施の形態１で説明した三相３線式に対して抽出した１４の結線パターンに応じた修正（変更）方法の対応表である。
【００４５】
【表５】
0006375846.tif 000006
【００４６】
実施の形態１で説明した結線パターンがＮｏ．９（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３端子へ変圧器の端子をＰ２Ｐ３Ｐ１の順に誤結線）と判別した場合の例について説明する。結線状態判別部１５が結線パターン９であると判別すると、結線パターン判別部１５１から修正方法選択部１６２にその情報が出力される。すると、修正方法選択部１６２は、表５の結線パターン９に対応する修正方法として、Ｖ１ｏ（誤結線修正後のＶ１２）がＶ３ｉ−Ｖ１ｉになるよう、Ｖ３ｏ（誤結線修正後のＶ３２）が−Ｖ１ｉになるよう、結線変更部１６１に指示を出す。なお、Ｖ１ｉ、Ｖ３ｉは、それぞれ結線修正部１６に入力された（誤結線状態の）Ｖ１２、Ｖ３２を示す。
【００４７】
結線変更部１６１が指示通りになるよう配線経路を変更することで、結線修正部１６に入力された誤結線状態のＶ３２、Ｖ１２は、本来のＶ３２、Ｖ１２であるＶ３ｏ、Ｖ１ｏとして少なくとも計測値演算部１３に出力される。これにより、計測値演算部１３は、正常に結線されたと同様に、電圧・電流・電力・無効電力・力率・周波数・電力量を算出することができる。
【００４８】
なお実施の形態１で説明したように、抽出した１４パターンの中で、Ｎｏ．４とＮｏ．１３については、いずれのパターンであるかは判別できていない。しかしながら、これらのパターンは、電圧の正負または電流の正負が逆になっているもので、どちらも電圧値、電流値、周波数の演算には影響しない。電力、無効電力、力率、電力量の演算には影響するが、これらは電圧に対する電流の位相が正しければ演算できるため、電流の正負を逆にする方法でも、電圧の正負を逆にする方法でもこれらの計測値・計量値は正しく演算できる。そのため、表で見る限り一見異なる方法であるが、いずれの方法を用いても、誤結線を修正できるので、修正方法はどちらか一方に統一しておけばよい。あるいは、ユーザに選択させるようにしてもよい。
【００４９】
つまり、抽出した１４パターンについては全てのパターンを修正することが可能である。その結果、三相３線の誤結線を自動、あるいは実行の可否をユーザに選択させるだけの簡単な操作で修正することができ、誤結線をした際に、ユーザが電路を停電させて結線をし直すという作業を省略できる。
【００５０】
なお、上記説明では、誤結線が判別できたら自動的に修正する例について説明したが、これに限ることはない。例えば、誤結線を判別した場合でも、ユーザの許可（入力）を受けてから修正を実行できるようにしてもよい。また、修正した場合に修正データである（物理的には誤結線がある）ことを表示するようにしてもよい。
【００５１】
本実施の形態２にかかる電力計測機器１００は、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、かつ電流検出部１２と計測値演算部１３との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、あるいは電流検出部１２と計測値演算部１３との間の配線経路を修正する結線修正部１６と、を備えるようにしたので、三相３線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
【００５２】
とくに、三相３線式対応として、電路の１と３が入れ替わった逆相順の１パターン、２つの変圧器２００の二次側の結線を間違える３パターン、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンと正常パターンの計１４パターンを判別対象として選定したので、判別した誤結線を確実に修正することができる。
【００５３】
実施の形態３．
上記実施の形態１にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法は、三相３線式に対応したものであるが、本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法は、単相３線式に対応したものである。図１０〜図１２は、本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器の構成あるいは電力計測機器の結線状態判別方法を説明するためのもので、図１０は単相３線式における電力計測機器あるいは電力計測機器の結線状態判別方法において結線作業で生じやすいと想定される結線パターンの例を示す図、図１１は電力計測機器の結線状態判別方法を示すフローチャート、図１２は電力計測機器の端子に、電路回路をあるパターンで誤結線した場合の電圧と電流のベクトル（左側）、および電圧の大きさ（右側）を示す図である。なお、本実施の形態３においても、実施の形態１の説明に用いた図１〜３を援用する。
【００５４】
本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器１００では、図１に示す判別データ生成部１４では、少なくとも、電圧電流間位相角演算部（図中φＶＩ演算部と表示）１４５が設けられている。そして、結線パターン判別部１５１には、電圧電流間位相角演算部１４５からの電圧電流間位相角（φＶＩと称する。）に加え、各種計測値演算部１３１からの電圧データ（Ｖ１２、Ｖ３２）も入力されるようになっている。そして、結線パターン判別基準記憶部１５２には、単相３線式に応じて抽出した結線パターンの判別に必要な基準値が記憶されている。つまり、結線パターン判別部１５１では、電圧電流間位相角と電圧レベルを結線パターン判別の基準と比較することで、誤結線の有無と結線パターンの種類を判別する。その他の構成については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
電圧電流間位相角演算部１４５では、Ｖ１２とＩ１間の位相角（φＶ１Ｉ１と表示する。）と、Ｖ１２とＩ３間の位相角（φＶ１Ｉ３と表示する。）を演算し、演算したφＶＩを結線状態判別部１５に出力する。また、結線状態判別部１５には、各種計測値演算部１３１が演算したＶ１２およびＶ３２の電圧レベル（以下Ｖと略す）も出力される。
【００５６】
つぎに、単相３線式に応じた結線パターン判別の詳細に説明する。
本実施の形態３でも、単相３線式の配設において、相名称を読み換えて援用する図３に示すように、正常の結線の１パターン、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンで、図１０に示す計１０パターンを判別対象として選定（抽出）した例を示す。別の考え方で表現すると、「変流器に対する結線」、「計器の電圧端子に対する結線」のいずれかのみを誤結線してしまう、つまり多重ミスを考慮しない一般的な誤結線パターン（９）と正常の結線パターン（１）を合わせた１０パターンを対象として検出した。
【００５７】
なお、抽出したパターン以外でも判別することは可能であるが、抽出したパターンは、例えば、電気工事士といった結線を実行する資格を有している者においても起こりやすい（市場で一般的に起こりやすい）パターンである。そのため、この抽出により、上述したφＶＩ、Ｖの組合せにより、確実に誤結線の有無および誤結線の種類を判別することができるようになった。さらに、後の実施の形態４で説明するデータの入れ替えによる誤結線の補償も可能になる。
【００５８】
結線パターン判別部１５１で行う結線パターン判別のより具体的な処理手順につき、図１１のフローチャートを用いて説明する。結線パターン判別基準記憶部１５２には、表６に示すように、２つの電圧電流間位相角φＶ１Ｉ１とφＶ１Ｉ３の組合せに対する、パターン判別に必要な情報（判別データ）の組合せが記憶されている。また、結線パターン判別基準記憶部１５２には、表７と表８に示すように、パターン判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値（択一的、あるいは範囲）が記憶されている。なお、表では遅れ方向を正方向として角度を記載している。
【００５９】
そのため、結線パターン判別基準記憶部１５２には、表６〜表８に示すように、１０パターンの判別に必要な判別データの組合せごとに、判別できるパターンの基準値が記憶されている。
【００６０】
【表６】
0006375846.tif 000007
【００６１】
これにより、ステップＳ４１０からＳ４２０において、どの判別データの組合せを必要とするか（判別データの増加の是非）を判断する。まず、φＶ１Ｉ１とφＶ１Ｉ３のとの組合せのみで判別可能か判断（ステップＳ４１０）し、判別可能（Ｙｅｓ）であれば、表７に示す基準値に基づき、φＶ１Ｉ１とφＶ１Ｉ３の組合せでパターン２か３かに判別する（ステップＳ５１０）。
【００６２】
【表７】
0006375846.tif 000008
【００６３】
判別できなければ（Ｎｏ）、電圧データ（Ｖ１２、Ｖ３２）を加えたφＶＩとＶの組合せで判別可能か判断し（ステップＳ４２０）、判別可能（Ｙｅｓ）であれば、表８に示す基準値に基づき、φＶＩとＶの組合せで、パターン１、６、７、９、１０のいずれか一つに判別する（ステップＳ５２０）。
【００６４】
【表８】
0006375846.tif 000009
【００６５】
ここで、判別できない場合（Ｎｏ）、表８に示す基準値に基づき、φＶＩとＶの組合せで、パターン４か５か８のいずれかであることまでは絞込できる（ステップＳ５３０）。
【００６６】
そして、ステップＳ５１０から５２０までの判別結果あるいはステップＳ５３０による絞込結果が、結線パターン判別部１５１から誤結線判別表示部２３に出力され、援用する図２のように画面表示される（ステップＳ６１０）。
【００６７】
パターン判別の具体例として、図１０最下段、表９下段に示すパターン番号９「Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３端子に電路回路をＰ２Ｐ３Ｐ１の順」に誤結線した場合の結線状態判別手順について説明する。なお、１相２相間、３相２相間にＡＣ１１０Ｖの電圧が印加され、１相３相間の電圧がＡＣ２２０Ｖである単相３線の電路であるとする。そして、電流（Ｉ１とＩ３）と電圧（Ｖ１２とＶ３２）のベクトルは図１２に示す状態であるとする。図１２において、プラス回転が遅れを示す。
【００６８】
まず、図１２（左側）に示すように、Ｖ１Ｉ１が０°、Ｖ１Ｉ３が１８０°であるため、ステップＳ４１０からステップＳ４２０に移行し、φＶＩとＶの組合せで判別可能だと判断される。そして、図１２（右側）に示すようにＶ１２が１１０Ｖ、Ｖ３２が２２０Ｖであるので、表８からＮｏ．９の結線パターンであると判別（ステップＳ５２０）でき、判別結果であるＮｏ．９の結線パターンを表示する（ステップＳ６１０）。
【００６９】
なお、本実施の形態３では、電圧電流間位相角φＶＩと電圧Ｖを判別データに用いることで、変流器３００、電圧端子のいずれかを誤結線する結線パターンを検出する例を示した。上記により、市場で一般的に起こりやすい１０の誤結線パターンを自動で判別することができ、誤結線をした際にユーザが結線のパターンを調査する作業を簡単にすることができる。一方、電圧電流間位相角φＶＩと電圧Ｖを判別データに用いることで、変圧器２００、変流器３００、電圧端子の誤結線を組合せた結線パターンも検出することができる。また、電圧電流間位相角φＶＩと電圧Ｖの判定基準についても範囲を持たせるようにすることも可能である。そして、実施の形態３では基準の電圧ＶをＡＣ１１０Ｖとしたが、対象とする電路に合わせて基準の電圧Ｖを変更することも可能である。
【００７０】
以上のように、本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器１００によれば、単相３線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００であって、交流回路の電圧信号（変圧器出力Ｘ２００）を検出する電圧検出部１１と、交流回路の電流信号（変流器出力Ｘ３００）を検出する電流検出部１２と、電圧検出部１１が検出した電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号から、電力の計測値を演算する計測値演算部１３と、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角（電圧電流間位相角φＩＶ）と、電圧値Ｖとの組合せが、（結線パターン判別基準記憶部１５２に記憶された）基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する結線状態判別部１５と、を備えるように構成したので、結線状態（誤結線の有無および誤結線の種類）を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態３にかかる電力計測機器の結線状態判別方法によれば、単相３線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００との結線状態を判別する方法であって、電圧検出部１１が検出した電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号を用い、電圧と電流間の位相角φＶＩと、電圧値Ｖとを算出する工程と、電圧と電流間の位相角φＶＩと、電圧値Ｖの組合せが、（結線パターン判別基準記憶部１５２に記憶された）基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する結線状態判別工程と、を含むように構成したので、単相３線式の交流回路と電力計測機器１００との結線状態（誤結線の有無および誤結線の種類）を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００７２】
とくに、単相３線式対応として、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンと正常パターンの計１０パターンを判別対象として選定したので、市場で一般的に起こりやすい誤結線を確実に判別することができる。
【００７３】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかる電力計測機器は、実施の形態２と同様に、実施の形態３にかかる電力計測機器に対して、判別した誤結線のパターンに応じて（配線を自動で）修正する機能を追加したものである。つまり、単相３線式に対応して誤結線を判別し、判別した結線パターンに応じた配線経路の変更を行うものである。その他の構成および動作については実施の形態３と同様であるので説明を省略する。そして、本実施の形態４においては、実施の形態２で用いた図９と図１０を援用する。
【００７４】
本実施の形態４においても、結線修正部１６には、結線状態判別部１５の判別結果に基づいて、設定された修正方法を選択する修正方法選択部１６２と、修正方法選択部１６２が選択した選択方法に応じて、上述した検出する部分と演算処理を行う部分との間の配線経路（結線）を切り替える結線変更部１６１とが設けられている。そして、結線修正部１６は、結線状態判別部１５で判別された結線パターンに基づき、単相３線式に応じた修正方法に従って電圧、電流を修正できるよう、結線状態判別部１５から判別結果が入力されるように接続されている。
【００７５】
表９は、実施の形態３で説明した単相３線式に対して抽出した１０の結線パターンに応じた修正（変更）方法の対応表である。
【００７６】
【表９】
0006375846.tif 000010
【００７７】
実施の形態３で説明した結線パターンがＮｏ．９（Ｐ１Ｐ２Ｐ３端子へ電路電圧をＰ２Ｐ３Ｐ１の順）と判別した場合の例について説明する。結線状態判別部１５が結線パターン９であると判別すると、結線パターン判別部１５１から修正方法選択部１６２にその情報が出力される。すると、修正方法選択部１６２は、表９の結線パターン９に対応する修正方法として、誤結線修正後のＶ１２であるＶ１ｏがＶ３ｉ−Ｖ１ｉになるよう、誤結線修正後のＶ３２であるＶ３ｏが−Ｖ１ｉになるよう、結線変更部１６１に指示を出す。
【００７８】
結線変更部１６１が指示通りになるよう配線経路を変更することで、結線修正部１６に入力された誤結線状態のＶ３２、Ｖ１２は、本来のＶ３２、Ｖ１２であるＶ３ｏ、Ｖ１ｏとして少なくとも計測値演算部１３に出力される。これにより、計測値演算部１３は、正常に結線されたと同様に、電圧・電流・電力・周波数・電力量を算出することができる。
【００７９】
なお、実施の形態３で説明したように、抽出した１０パターンの中で、Ｎｏ．４とＮｏ．５とＮｏ．８については、いずれのパターンであるかは判別できていない。このうち、Ｎｏ．５とＮｏ．８については、実施の形態２における４と１３のように、いずれのパターンを用いても電圧値、電流値、周波数の演算には影響しない。電力、電力量の演算には影響するが、これらは電圧に対する電流の位相が正しければ演算できるため、電流の正負を逆にする方法でも、電圧の正負を逆にする方法でもこれらの計測値・計量値は正しく演算できる。
【００８０】
一方、Ｎｏ．４のパターンについては、Ｎｏ．５あるいはＮｏ．８の修正方法とは異なり、別の修正方法を選択する必要がある。ただし、絞り込んだ３種のパターンのいずれかであるかは、データ等を確認せずとも、結線状態を目視するだけで区別可能である。そのため、Ｎｏ．４か否かについては、ユーザが判断し、修正方法を選択（入力）させるようにする。なお、Ｎｏ．５とＮｏ．８のいずれかに対する修正方法は、どちらか一方に統一しておいてもよいが、ユーザに選択させるようにしてもよい。
【００８１】
つまり、抽出した１０パターンのうち、少なくとも７パターンについては、自動判別が可能であり、自動的にパターンを修正することが可能である。また、絞り込んだ３パターンについても、電路を停電させる必要がなく、容易に区別できる。その結果、単相３線の誤結線を自動、あるいは実行の可否をユーザに選択させるだけの簡単な操作で修正することができる。したがって、誤結線をした際に、ユーザが電路を停電させて結線をし直すという作業を省略できる。
【００８２】
なお、本実施の形態４においても、誤結線が判別できたら自動的に修正する例について説明したが、これに限ることはない。例えば、誤結線を判別した場合でも、ユーザの許可（入力）を受けてから修正を実行できるようにしてもよい。また、修正した場合に修正データである（物理的には誤結線がある）ことを表示するようにしてもよい。また、本実施の形態４においても、実施の形態２と同様に、配線経路の修正は物理的な変更に限ることなく、ソフト上で行うことも可能である。
【００８３】
以上のように、本実施の形態４にかかる電力計測機器１００によれば、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、かつ電流検出部１２と計測値演算部１３との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、あるいは電流検出部１２と計測値演算部１３との間の配線経路を修正する結線修正部１６と、を備えるようにしたので、単相３線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
【００８４】
とくに、単相３線式対応として、３つの電圧端子を入れ間違える５パターン、および２つの変流器３００の二次側の結線を間違える４パターンと正常パターンの計１０パターンを判別対象として選定したので、判別した誤結線を確実に修正することができる。
【００８５】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４においては、単相か三相かいずれか一方の相線式に対応した構成について説明した。本実施の形態５にかかる電力計測機器および電力計測機器の結線状態判別方法では、計器が配設された電路が、三相３線式か単相３線式かを自動で判別して、判別した相線式に対応してパターン判別、場合によってはさらに修正を行えるようにしたものである。なお、本実施の形態５にかかる電力計測機器の構成については、実施の形態１あるいは２で用いた図１あるいは図９を援用して説明する。
【００８６】
本発明の実施の形態５にかかる電力計測機器１００は、図１または図９に示すように、実施の形態１〜４で説明したデータ処理部１に対して、相線式判別部１７を追加したものである。より具体的には、相線式判別部１７は、電圧位相角演算部１４１からの出力（φＶ）が入力され、入力されたφＶに基づいて相線式を判別するようにし、判別結果Ｉｐを計測値演算部１３および結線状態判別部１５に出力するように配置している。
【００８７】
計測値演算部１３は、相線式の判別結果Ｉｐに応じて演算方法を切り替えるように設定している。また、結線パターン判別基準記憶部１５２には、単相式用の基準値、三相式用の基準値の両方が記憶されており、結線パターン判別部１５１は、相線式の判別結果Ｉｐに応じて、判別に使用するデータ、判別方法を切替える。判別データ生成部１４には、図１および図９に記載した演算部（１４１〜１４５）が揃っており、結線パターン判別部１５１の要求に応じて必要な判別データを出力する。
【００８８】
なお、本実施の形態５でも、援用する図９において、修正方法選択部１６２には、両方の相線式に対応した修正方法が記憶されており、判別したパターンの番号だけでなく、相線式の判別結果Ｉｐも入力されるようにしておけば、実施の形態２あるいは４で説明したように、判別した相線式およびパターンに応じて、誤結線を修正することができる。
【００８９】
次に相線式判別部１７の処理を説明する。単相３線式は、正常の場合、２側基準の１側電圧と２側基準の３側電圧間の位相角が１８０°であるため、誤結線している場合を含めても、φＶは０°または１８０°になる。三相３線式は、２側基準の１側電圧と２側基準の３側電圧間の位相角が３００°であり、誤結線をしていてもφＶが０°または１８０°になることはない。そのため、相線式判別部１７では、φＶが０°または１８０°であれば単相３線式、それ以外であれば、三相３線式として判別する。
【００９０】
上記により、三相３線式と単相３線式のどちらの電路においても、計器を入れ替えたりすることなく、１台の電力計測機器１００により、自動で相線式を判別でき、計量・計測が行える。
【００９１】
以上のように、本実施の形態５にかかる電力計測機器１００によれば、３線式の交流回路に接続され、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００であって、交流回路の電圧信号（変圧器出力Ｘ２００）を検出する電圧検出部１１と、交流回路の電流信号（変流器出力Ｘ３００）を検出する電流検出部１２と、電圧検出部１１が検出した電圧信号に基づき、交流回路の相線式を判別する相線式判別部１７と、電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号、および判別した相線式から、電力の計測値を演算する計測値演算部１３と、判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧の位相角φＶと、電流の位相角φＩと、電力の位相角φＰの組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、判別した相線式が単相式の場合、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角（電圧電流間位相角φＩＶ）と、電圧値Ｖの組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する結線状態判別部１５と、を備えるように構成したので、いずれの相線式の交流回路に接続しても結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００９２】
とくに、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、かつ電流検出部１２と計測値演算部１３との間に接続され、判別した結線状態に応じ、電圧検出部１１と計測値演算部１３との間、あるいは電流検出部１２と計測値演算部１３との間の配線経路を修正する結線修正部１６と、を備えるようにしたので、いずれの相線式の交流回路との間で誤結線をした際でも、電路を停電させて結線をし直すことなく、正確に電力を計測することができる。
【００９３】
また、本発明の実施の形態５にかかる交流回路と電力計測機器との結線状態判別方法によれば、３線式の交流回路と、交流回路の電力を計測する電力計測機器１００との結線状態を判別する方法であって、電力計測機器１００の電圧検出部１１が検出した電圧信号に基づき、交流回路の相線式を判別する相線式判別工程と、判別した相線式が三相式の場合、入力された力率条件、および電圧検出部１１が検出した電圧信号と電流検出部１２が検出した電流信号を用いて算出した電圧の位相角φＶと、電流の位相角φＩと、電力の位相角φＰの組合せが、三相式用の基準に合致しているか否かにより、判別した相線式が単相式の場合、検出した電圧信号と電流信号を用いて算出した電圧と電流間の位相角（電圧電流間位相角φＩＶ）と、電圧値Ｖの組合せが、単相式用の基準に合致しているか否かにより、交流回路に対する電圧検出部１１と電流検出部１２との結線状態を判別する、結線状態判別工程と、を含むように構成したので、いずれの相線式の交流回路に接続しても結線状態を迅速に判別し、誤結線があっても迅速に修正することができる。
【００９４】
なお、上記各実施の形態においては、判別データとして特定の相や相間のデータで判別した例を示したが、相の組合せを適宜変更してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９５】
１：データ処理部、  ２：表示部、  ２ｄ：表示画面、  １１：電圧検出部、  １２：電流検出部、  １３：計測値演算部、  １４：判別データ生成部、  １５：結線状態判別部、  １６：結線修正部、  １７：相線式判別部、  ２１：表示モード切替部、  ２２：計測値表示部、  ２３：誤結線判別表示部、  １００：電力計測機器、
１３１：各種計測値演算部、  １３２：電力・無効電力演算部、
１４１：電圧位相角演算部、  １４２：電流位相角演算部、  １４３：電力位相角演算部、  １４４：力率条件入力部、  １４５：電圧電流間位相角演算部、
１５１：結線パターン判別部、  １５２：結線パターン判別基準記憶部、
１６１：結線変更部、  １６２：修正方法選択部、
３００：変流器、  ３００ａ：Ｉ１変流器、  ３００ｂ：Ｉ３変流器、
Ｄｍ：モード表示、  Ｄｓ：結線状況表示、
Ｉｉ：ｉ相の電流、  Ｉｐ：相線式の判別結果、  Ｐｉ：ｉ相の電力、  Ｓｉ：電流信号、  Ｓｐ：電力信号、  Ｓｖ：電圧信号、  Ｖｉｊ：ｉ相とｊ相間の電圧、（下付のｉまたはｊは、１、２、３のいずれかの数字）、  Ｘ２００：変圧器出力、  Ｘ３００：変流器出力、
φＩ：（例えば）１相と３相間の電流位相角、  φＰ：複素平面上の（例えば）１相と３相間の電力位相角、  φＶ：（例えば）１相と２相間の電圧と３相と２相間の電圧位相角、  φＶ１Ｉ１：Ｖ１２とＩ１間の位相角、  φＶ１Ｉ３：Ｖ１２とＩ３間の位相角。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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