(57)【要約】  本発明は、変圧器における電圧および電流を記録するためのメータである。上記装置は、ボディ部とレバー部を有するハウジングを、レバー部がボディ部に接する閉位置と、レバー部がボディ部から離れる開位置との間でレバー部が可動に備える。上記装置は１対の各電流センサを２つの対応する各分画部に分割されて備え、一方の分画部はボディ部に形成され、他方の対応する分画部はレバー部に形成される。各分画部はレバー部が閉位置にのとき、各電流センサが変圧器ターミナルの１つを受け入れる大きさの開口部の中心を有する。各電流センサは、メータが変圧器の各ターミナルに装荷可能にハウジングに配置される。上記装置は変圧器のターミナルに取り付け可能な２つの電圧リードを有する。計器モジュールがハウジングに含まれ、接続された電流センサと電圧リードからの電圧および電流の各測定値を記録する。計器モジュールは電圧および電流の各信号を処理する信号処理モジュールを有し、エネルギー値および積算同相電流値のデータなどの他の情報を提供する。上記装置は計器モジュールに接続された、離れた使用者に電圧および電流の各測定値、生成されたデータを通信するための通信モジュールを備える。
2010533843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電変圧器における電圧および電流を測定するメータであって、
ボディ部とレバー部を有し、上記レバー部は上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で上記レバー部が可動である、ハウジングと、
第１電流センサおよび第２電流センサと、
上記配電変圧器の各ターミナルＸ１、３に装荷可能な第１電圧リードおよび第２電圧リードと、
上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードに接続され、上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードからの電圧と電流の各測定値を記録するようになっている、計器モジュールと、
上記計器モジュールに接続され、上記電圧と上記電流の各測定値を離れた使用者に通信するための通信モジュールとを備え、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサは、それぞれ、２つの対応する各センサ分画部に分割され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの一方のセンサ分画部は、上記ハウジングのボディ部に形成され、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの他方の対応するセンサ分画部は、上記ハウジングのレバー部に形成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各センサ分画部は、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれが、上記ハウジングのレバー部が閉位置にあるとき、上記配電変圧器のターミナルを受け入れる大きさの開口部の中心を有するように構成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記配電変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第１電流センサが上記配電変圧器の１つのターミナルを受け入れ、上記第２電流センサが上記配電変圧器の他のターミナルを受け入れるように配置されている、メータ。
【請求項２】
上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードは、それぞれ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサに隣り合う上記ハウジング上に装荷される導電性クリップを含み、
上記各クリップは、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの対応する開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続するような大きさに構成されている、請求項１に記載のメータ。
【請求項３】
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれは、上記開口部の中心から放射状に延びる複数の各平面型コイルを含み、
上記各平面型コイルは、上記開口部の中心の中心軸に対して略放射対称に配置され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれ、
上記各平面型コイルは、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれにて電気的に相互接続されて、上記各平面型コイルの各出力電圧を、組み合わせ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各出力ターミナルに印加するようになっている、請求項１に記載のメータ。
【請求項４】
上記各平面型コイルは、第１回路および第２回路にて電気的に相互接続される第１セットおよび第２セットを有し、
上記第１セットの各平面型コイルと、上記第２セットの各平面型コイルとは、インターリーブされ、
上記第１回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第２回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、請求項３に記載のメータ。
【請求項５】
上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングの上記ボディ部に対して回動するように結合され、
さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持可能とするためのラッチを備えている、請求項１に記載のメータ。
【請求項６】
上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングの上記ボディ部に対して回動するように結合され、
さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持可能とするためのラッチを備えている、請求項４に記載のメータ。
【請求項７】
上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記配電変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項６に記載のメータ。
【請求項８】
上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、
上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項６に記載のメータ。
【請求項９】
上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、
上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項７に記載のメータ。
【請求項１０】
少なくとも２つの各ターミナルを有するタイプの変圧器における電圧および電流を測定するためのメータであって、
ハウジングと、
上記各ターミナルに装荷可能な、クランプオン式の第１電流センサおよびクランプオン式の第２電流センサと、
上記各ターミナルに装荷可能な第１電圧リードおよび第２電圧リードと、
上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードに接続され、上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードからの電圧および電流の各測定値を記録するようになっている計器モジュールと、
上記電圧および上記電流の各測定値を、離れた使用者に通信するための、上記計器モジュールに接続された通信モジュールとを備え、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれは、開口部の中心から放射状に配置された、各平面型コイルの第１セットおよび第２セットを含み、
上記各平面型コイルは、中心軸に対して略放射対称に位置され、
上記第１電流センサの各平面型コイルは、互いに接続されて、上記各平面型コイルの出力電圧が組み合わされ、上記第１電流センサの出力ターミナルに印加されるようになっており、
上記第２電流センサの各平面型コイルは、互いに接続されて、上記各平面型コイルの出力電圧が組み合わされ、上記第２電流センサの出力ターミナルに印加されるようになっており、
上記第１セットの上記各平面型コイルと、上記第２セットの上記各平面型コイルは、それぞれ、第１回路および第２回路にて、電気的に相互接続され、
上記第１回路および第２回路は、インターリーブされ、上記第１回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第２回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、メータ。
【請求項１１】
上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項１０に記載のメータ。
【請求項１２】
上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、
上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項１１に記載のメータ。
【請求項１３】
上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、
上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項１２に記載のメータ。
【請求項１４】
上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、上記レバー部は、上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で上記レバー部が可動であり、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれは、２つの対応する各センサ分画部に分割され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記ボディ部に形成され、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの他方の対応する各センサ分画部は、上記ハウジングの上記レバー部に形成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各センサ分画部は、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれが上記ハウジングの上記レバー部の上記閉位置にあるとき、上記変圧器のターミナルを受け入れられる大きさの開口部の中心を有するように構成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第１電流センサが上記変圧器の１つのターミナルを受け入れ、上記第２電流センサが上記変圧器の他のターミナルを受け入れるように、位置合わせされている、請求項１３に記載のメータ。
【請求項１５】
上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードは、それぞれ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサに隣り合う位置の上記ハウジングに装荷される導電性のクリップを含み、
上記各クリップは、対応する電流センサの開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続する大きさに構成されている、請求項１４に記載のメータ。
【請求項１６】
上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングのボディ部に回動するように結合され、
さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持するためのラッチを備えている、請求項１５に記載のメータ。
【請求項１７】
上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項１６に記載のメータ。
【請求項１８】
少なくとも２つの各ターミナルを有するタイプの変圧器における電圧および電流を測定するためのメータであって、
ハウジングと、
上記各ターミナルに装荷可能な、クランプオン式の第１電流センサおよびクランプオン式の第２電流センサと、
上記各ターミナルに装荷可能な第１電圧リードおよび第２電圧リードと、
上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードに接続される計器モジュールと、
上記計器モジュールに接続され、電圧の測定値、電流の測定値、および積算同相電流の測定値を離れた使用者に通信するための通信モジュールを備え、
上記計器モジュールは、一定の期間にて、上記第１電流センサ、上記第２電流センサ、上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードからの電圧、電流、および平均電流の各測定値を記録するようになっており、
上記計器モジュールは、測定時間の長さにより乗算された平均同相電流と等しい、積算同相電流の測定値を、上記期間中において記録するように構成されている、メータ。
【請求項１９】
上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項１８に記載のメータ。
【請求項２０】
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサは、それぞれ、開口部の中心から放射状に配置された複数の各平面型コイルを含み、
上記各平面型コイルは、略放射対称にお互い間隔を有し、
上記各平面型コイルは、上記開口部に対して略軸方向かつ各放射方向を含む、角度を伴って間隔を有する各平面に沿って配置され、または、上記各平面に対して同じ傾きで傾けられ、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれ、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれにおいて、上記各平面型コイルは、電気的に相互接続され、上記各平面型コイルの各出力電圧が組み合わされ、上記センサの各出力ターミナルに印加されるようになっている、請求項１８に記載のメータ。
【請求項２１】
上記各平面型コイルは、第１回路において電気的に相互接続された、第１セットの各平面型コイル、および、第２回路において電気的に相互接続された、第２セットの各平面型コイルを有し、
上記第１セットの平面型コイルおよび上記第２セットの各平面型コイルは、インターリーブされ、
上記第１回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第２回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、請求項２０に記載のメータ。
【請求項２２】
上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、
上記レバー部は、脱着可能に上記ボディ部に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で可動であり、
上記第１電流センサ、上記第２電流センサは、それぞれ、２つの対応する各センサ分画部に分割され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記ボディ部に形成され、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの他の一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記レバー部に形成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサの各センサ分画部は、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサのそれぞれが、上記ハウジングの上記レバー部が上記閉位置にあるとき、上記変圧器のターミナルを受け入れられる大きさに形成された開口部の中心を有するように構成され、
上記第１電流センサおよび上記第２電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第１電流センサが上記変圧器の１つのターミナルを受け入れ、上記第２電流センサが上記変圧器の他のターミナルを受け入れるように位置合わせされている、請求項２１に記載のメータ。
【請求項２３】
上記第１電圧リードおよび上記第２電圧リードは、それぞれ、上記第１電流センサおよび上記第２電流センサに隣り合う位置の上記ハウジングに装荷される導電性のクリップを含み、
上記各クリップは、対応する電流センサの開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続する大きさに構成されている、請求項２２に記載のメータ。
【請求項２４】
上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングのボディ部に回動するように結合され、
さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持するためのラッチを備えている、請求項２３に記載のメータ。
【請求項２５】
少なくとも１つの給電線に接続される給電線変圧器を備える配電ネットワークを請求項１８に記載のメータを用いてモニタする方法であって、
上記給電線は、次に複数の各配電変圧器に接続され、上記各配電変圧器のそれぞれは、次に負荷に接続され、上記各配電変圧器のそれぞれは、請求項１８に記載のメータに接続され、
上記方法は、
上記各配電変圧器において、一定期間、上記一定期間の長さによって乗算された、変圧器での平均同相電流と等しい、積算同相電流値を記録する工程と、
上記一定期間にて、給電線メータにおいて、上記一定期間の長さによって乗算された、給電線での平均同相電流と等しい積算同相電流値を記録する工程と、
上記各配電変圧器および上記給電線メータでの各積算同相電流値を、上記各配電変圧器および上記給電線メータの各公称電圧によって乗算することによって各正規化活性エネルギー値を生成する工程と、
上記各配電変圧器において測定された各正規化活性エネルギー値の合計と、上記給電線での正規化活性エネルギー値とを比較する工程とを含む、方法。
【請求項２６】
導電体に装荷可能な、上記導電体を通過する電流を感知するための電流センサであって、
上記導電体を受け入れられる大きさに形成された開口部の中心を有するハウジングと、
上記ハウジングに装荷され、各平面型コイルの第１セットおよび第２セットとを備え、
上記第１セットおよび上記第２セットの各平面型コイルは、上記開口部の中心から放射状に、かつ、上記開口部の中心軸に対して略放射対称に配置され、
上記電流センサ毎の上記各平面型コイルは、電気的に相互接続され、上記各平面型コイルの各出力電圧が組み合わされ、上記電流センサの各出力ターミナルに印加されるようになっており、
上記第１セットおよび上記第２セットの各平面型コイルは、それぞれ、第１回路および第２回路において電気的に相互接続され、
上記第１セットの各平面型コイルおよび上記第２セットの各平面型コイルは、インターリーブされ、上記第１回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第２回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続される、電流センサ。
【請求項２７】
上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、
上記レバー部は、上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で可動であり、
上記ボディ部と上記レバー部の間に開口部が中心を有して形成され、
上記第１セットおよび上記第２セットにおける各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第１セットおよび上記第２セットにおける各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれる、請求項２６に記載の電流センサ。
【請求項２８】
上記レバー部は、上記ボディ部に対して回動するように連結され、
さらに、上記閉位置において上記ボディ部と上記レバー部を開放可能に保持するためのラッチ機構を備えている、請求項２７に記載の電流センサ。
【請求項２９】
上記ラッチ機構は、上記ボディ部における第１磁力部と、上記レバー部における第２磁力部とを有する磁力ラッチを含む、請求項２８に記載の電流センサ。
【請求項３０】
給電線変圧器と、少なくとも１つの給電線に接続される給電線メータとを有するタイプの配電ネットワークをモニタする方法であって、
上記給電線は、次に、複数の各配電変圧器に接続され、上記各配電変圧器は、次に、負荷に接続され、
上記方法は、
所定の期間にて、上記各配電変圧器のそれぞれにおける、変圧器での平均電流値を記録する工程と、
上記期間において、上記各配電変圧器のそれぞれにおける積算同相電流値を算出することを、上記期間の長さにて、上記変圧器での平均同相電流値を乗算することによって算出する工程と、
上記期間にて、上記給電線メータにおいて、上記給電線での平均同相電流値を記録する工程と、
上記期間にて、上記給電線メータにおける積算同相電流値を、上記期間の長さにて、上記給電線での平均電流値を乗算することによって算出する工程と、
上記各配電変圧器において測定された各積算電流値の合計と、上記給電線での、積算された電流値とを比較する工程とを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概ね、変圧器からの電圧や電流の各測定値および他のデータを記録し、各測定値および他のデータを変圧器から離れた使用者に送信する変圧器用メータ類に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電変圧器用のメータ類（自動計量器類）は、配電変圧器類の状態をモニタしたり、配電変圧器に接続された負荷によって消費される電気的エネルギーを測定したりするために用いられてきた。
【０００３】
従来、配電変圧器をモニタするために用いられるメータ類は、計器モジュールに接続された、ソリッドコアまたはスプリットコアの電流センサ類を内蔵する大きな装置であった。ソリッドコアおよびスプリットコアの電流センサ類は、電流を確実に測定するために用いられてきた一方、強磁性のコアの非線形特性、不適切な搭載、および雑音に起因するエラーを発生しがちであった。
【０００４】
その結果、配電変圧器において正確な電流モニタは、常に可能とはいえなかった。高いレベルの正確さで電流を測定する能力を有さない、配電変圧器用のメータ類は、必要とされないことが多く、特に、変圧器の状態のみをモニタする場合、必要とされないことが多い。
【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、配電変圧器を、変圧器に接続された負荷によって用いられる電気エネルギーについて正確に精度を維持して測定するという観点でモニタする場合、改良されたメータが必要となる。
【０００６】
特に、非常に高い精度を有する配電変圧器用のメータは、メータがネットワークにおいて電気エネルギー（電力）の損失を、測定し計測するシステムにおいて用いられる場合に必要とされる。さらに、電力を遮断する必要なく、迅速に装荷できる配電変圧器用のメータに対する明らかな必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によれば、配電変圧器における、電圧、電流、および、他のデータを正確に測定する改良されたメータが提供される。上記メータは、装荷が容易なものであり、かつ高い精度のものである。
【０００８】
上記メータは、ボディ部とレバー部とを有するハウジングを備え、レバー部は可動的にボディ部に接続され、レバー部がボディ部に接する閉位置と、レバー部がボディ部から離れる開位置との間で可動である。上記メータは、２つの対応する各センサ部分にそれぞれ分割される第１電流センサおよび第２電流センサを有している。上記各センサの一方のセンサ部分はハウジングのボディ部上に形成され、上位各センサの対応する他方のセンサ部分はハウジングのレバー部上に形成される。
【０００９】
第１電流センサおよび第２電流センサの各センサ部分は、第１電流センサおよび第２電流センサのそれぞれが、ハウジングのレバー部が第１位置にあるとき変圧器のターミナル（端子）を受け入れるような大きさに形成された開口部の中心を有するように構成されている。第１電流センサが変圧器のターミナルを受け入れ、第２電流センサが変圧器の他のターミナルを受け入れる構成の変圧器のターミナルにメータが装荷できるように、第１電流センサおよび第２電流センサはハウジングに配置される。
【００１０】
また、上記メータは、変圧器の二次回路の各ターミナルＸ１、Ｘ３に装荷可能な第１電圧リードおよび第２電圧リード、および、上記各電流センサおよび上記各電圧リードに接続された計器モジュールを備える。上記計器モジュールは、上記各電流センサおよび上記各電圧リードからの電圧および電流の各測定値を記録するよう適応され構成されている。最後に、メータは、離れた使用者に電圧および電流の各測定値を通信するための、上記計器モジュールに接続された通信モジュールを含む。
【００１１】
本発明の他の側面によると、高い程度の正確さと精度で、変圧器における電圧および電流を測定するための改良されたメータが提供される。上記メータは、ハウジングと、変圧器のターミナルに装荷可能な、クランプオン式の第１電流センサおよびクランプオン式の第２電流センサを有する。第１電流センサおよび第２電流センサのそれぞれは、開口部の中心から放射状に配置された各平面型コイルの第１セットおよび第２セットを有し、上記各平面型コイルは、開口部の中心の中心軸に対して略放射対称となるように配置される。
【００１２】
上記各コイルは、上記各電流センサのそれぞれ内において、上記各コイルの出力電圧が、組み合わされ、上記電流センサの各出力ターミナルに印加されるように電気的に相互接続されている。各平面型コイルの第１セットおよび第２セットは、それぞれ、第１回路および第２回路内において電気的に相互接続されている。第１セットの各コイルおよび第２セットの各コイルは、インターリーブされ、第１回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、第２回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続される。
【００１３】
さらに、上記メータは、変圧器の各ターミナルに装荷可能な、第１電圧リードおよび第２電圧リードと、上記各電流センサおよび上記各電圧リードに接続される計器モジュールとを有する。計器モジュールは、上記各電流センサおよび上記各電圧リードからの電圧および電流の各測定値を記録するよう適応され構成される。また、上記メータは、離れた使用者に電圧および電流の各測定値を通信するための、計器モジュールに接続された通信モジュールを有する。
【００１４】
本発明のさらに他の側面によると、変圧器における電圧および電流を測定するメータが提供される。上記メータは、ハウジング、クランプオン式の第１電流センサおよび第２電流センサと、第１電圧リードおよび第２電圧リードを有する。
【００１５】
上記メータは、さらに、上記各電流センサおよび上記各電圧リードに接続された計器モジュールを有する。上記計器モジュールは、上記各電流センサおよび上記各電圧リードからの電圧および電流の各測定値を、間欠的な各時間にて記録するように適応され構成される。さらに、計器モジュールは、６０Ｈｚの電力システム周波数よりもはるかに高いサンプル率にて、電流をサンプリングし、純粋正弦波形における対応する値によって各測定値を乗算することよって、積算同相電流つまりＡＩＰＣ測定を記録するように構成されている。
【００１６】
上記正弦波形は、電圧波形と同位相であって同じ周波数を有すると共に、１の２乗平均平方根振幅を有しており、上記乗算値の合計を受け取り、上記サンプリング周波数によって割るためのものである。上記メータは、また、離れた使用者に電圧測定値、電流測定値、およびＡＩＰＣ測定値を通信するための、計器モジュールに接続された通信モジュールを有する。
【００１７】
本発明のさらに他の側面によると、電気の配電ネットワークをモニタする先に述べた各文節にて記述されたような、ＡＩＰＣの各測定値を記録し送信することが可能なメータを用いる方法が提供される。上記配電ネットワークは、少なくとも１つの給電線（フィーダ）の一方に接続されたフィーダ変圧器を有し、上記給電線の他方は複数の各配電変圧器に接続され、上記各配電変圧器のそれぞれは、負荷に接続される。
【００１８】
上記ネットワークにおける各配電変圧器は、前述にて規定されているように、ＡＩＰＣを記録することが可能なメータに接続される。上記方法は、一定の期間にて各配電変圧器においてＡＩＰＣを記録する工程を有し、ＡＩＰＣが同相電流の積分と等しく、フィーダメータを通過する電流のフィーダ電流メータにおいてフィーダＡＩＰＣを記録し、各ＡＩＰＣ値を対応する公称電圧で乗算し、各ＡＩＰＣについての正規化活性エネルギー（ＮＡＥ）を決定し、その後、配電変圧器による各ＮＡＥ値の合計をフィーダＮＡＥ値と比較する。
【００１９】
上記の観点から、また、本明細書にて記述されているような本発明が関連する分野の当業者にとって明らかとなるであろう他の長所という観点から、添付の図面を参照して本発明を説明していく。これは、本発明の原理について好ましい典型的な実施形態を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】パッドタイプの配電変圧器に装荷された、本発明に基づいて作製変圧器用のメータの斜視図である。
【図２】本発明に基づいて作製された変圧器用のメータの閉方向での斜視図である。
【図３】本発明に基づいて作製された変圧器用のメータの開方向での斜視図である。
【図４】上記メータの各構成部品の詳細を示すために、ハウジングの一部を切り欠いた、図２に示す変圧器用のメータの斜視図である。
【図５】上記メータの各構成部品の詳細を示すために、ハウジングの一部を切り欠いた、図３に示す変圧器用のメータの斜視図である。
【図６】ＰＣＢコイルの各部品がどのように構成されているかを示す、本発明の電流センサの一部を示す回路図である。
【図７】ＰＣＢコイル部品が、縒り対ワイヤにどのように接続されているかを示す、図６に示す電流センサにおける平面型のコイル部品の斜視図である。
【図８】縒り対ワイヤが、平面型のコイルを支持するＰＣＢと、どのように接続されているかを示すために平面コイルを部分的に切り欠いた、図７に示すＰＣＢコイル部品の斜視図である。
【図９】不適切に配線されたＰＣＢコイルの面に対し直交する面に沿った電流路を示すライン図である。
【図１０】適切に配線されたＰＣＢコイルの面に直交する面に沿った電流路を示すライン図である。
【図１１】本発明に基づいて作製された変圧器用のメータの各構成部品を示すブロック図である。
【図１２】リモートデータコントローラにて通信する配電変圧器と接続された、本発明に基づいて作製された変圧器用のメータを示すブロック回路図である。
【図１３】本発明のシステムを示す模式ブロック図である。
【図１４】本発明に基づいて作製された変圧器用のメータにおける計器モジュール部の回路図である。
【図１５】本発明の電流センサを構築する際に用いられるフレキシブル回路基板をトレースするための上面層の模式図である。
【図１６】本発明の電流センサを構築する際に用いられるフレキシブル回路基板をトレースするための底面層の模式図である。
【図１７】本発明の電流センサを構築する際に用いられるフレキシブル回路基板の斜視図である。
【図１８】本発明のＰＣＢコイル構成部品の可能な各代替構成を示す模式図である。
【図１９】本発明のシステムの代替実施形態を示す模式図である。
【図２０】本発明の電流センサを構築する際に用いられる代替フレキシブル回路基板をトレースするための上面層の模式図である。
【図２１】本発明の電流センサを構築する際に用いられる代替フレキシブル回路をトレースするための底面層の模式図である。
【図２２】本発明の電流センサを構築する際に用いられる代替フレキシブル回路の外形を示す平面図である。
【図２３】本発明の電流センサを構築する際に用いられる、強化硬質基板を有する代替フレキシブル回路の斜視図である。
【図２４】本発明の電流センサを構築する際に用いられる、強化硬質基板を有する代替フレキシブル回路の平面図である。
【図２５】本発明の電流センサを構築する際に用いられる、強化硬質基板を有するフレキシブル回路の側面図である。
【図２６】所望のトロイダル形状に配置された各コイルを有する、本発明の電流センサを構築する際に用いられる、強化硬質基板を有する代替フレキシブル回路の斜視図である。
【図２７】変圧器が装荷される電柱のために設計されたハウジングにおける本発明の代替実施形態の斜視図である。
【図２８】変圧器が装荷される電柱のために設計されたハウジングにおける本発明の代替実施形態の平面図である。
【図２９】変圧器が装荷される電柱にどのように変圧器が装荷されるかを示す本発明の代替実施形態の透視図である。
【００２１】
各図面では、同様な部材に対する部材記号は、異なる図面において対応する各部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず、図１を参照すると、本発明は、部分的に、部材番号１０として概ね示される、改良された配電変圧器用メータを備え、上記配電変圧器用メータは、配電変圧器１６の各ターミナル１２、１４に装荷されるように構成され、さらに、変圧器からの電圧、電流、温度、エネルギー、およびＡＩＰＣの測定値を記録するように構成され、かつ、離れた位置の使用者（図示せず）に上記各測定値を通信するように構成されている。配電変圧器１６は、図１に示すように、パッド搭載型の配電変圧器であったり、図２９に示すように、電柱装荷型の配電変圧器であったりしてもよい。
【００２３】
本発明は、パッド搭載型の配電変圧器での使用に適しているが、同様に、電柱装荷型の配電変圧器での使用のために変形することもできる。パッド搭載型の配電変圧器１６は、各ターミナルＸ１、Ｘ３を表す各ターミナル１２、１４、および、ニュートラル（Ｘ２）ターミナル１８を有する。カバー２０は、素子類から各ターミナルを保護するために変圧器１６に設けられる。
【００２４】
次に、図１１を参照すると、変圧器用メータ１０は、１対の各電流センサ２２、２４、各電圧リード２６、２８、上記各電流センサおよび上記各電圧リードに接続される計器モジュール３０、並びに、計器モジュールに接続される通信モジュール３２を有する。各電圧リード２６、２８は、それぞれ、電気的不良（過電流）に対する保護を提供するためにクラスＣＣの各ヒューズ２７、２９に接続されている。上記各電圧リード２６、２８は、配電変圧器の二次の各ターミナル１４、１２（Ｘ１およびＸ３の各ターミナル）に電気的に接続することができる。
【００２５】
上記メータは、ニュートラルターミナル１８に接続可能な第３電気リード３４を必要に応じて有してもよい。上記第３電気リードがない場合は、上記各ヒューズ２７、２９のうちの一つのみが必要とされる。本発明の好ましい実施形態では、上記電流センサ２２、２４、計器モジュール３０、および通信モジュール３２は、図１１に模式的に示されるハウジング３６に含まれてもよい。上記各電流センサ２４、２２は、好ましくは“クランプオン”式の電流センサ類であり、上記電流センサ類は、ターミナル１２に接続されるケーブル（図示せず）の取り外しを必要とせず、または、変圧器の動作の中止を必要とせずに変圧器のターミナルに取り付けができる。いくつかの“クランプオン”式の電流センサ類が現在市販のものが入手できるが、それらが本発明でも使用できる。
【００２６】
しかしながら、後により具体的に説明するように、上記各電流センサ２２、２４は、米国特許第６，９６５，２２５号（ｄｅ  Ｂｕｄａ）に開示され、その全部が本明細書において参照として含まれるコアレス電流センサと同様のコアレス電流センサを変形したものが好ましい。
【００２７】
計器モジュールは、従来の鉄コアの電流センサ類が用いられる場合、電流センサ類に対する負荷抵抗類を含む。あるいは、上記コアレス電流センサが用いられる場合は、計器モジュールは、上記負荷抵抗類のかわりに、特別な積算器を有する。計器モジュールは、また、上記電圧リード類からの電圧を測定するための抵抗分圧器と、電圧および電流の各入力信号を処理するために必要な電子回路を含む。各測定期間において、計器モジュールは最大電圧、最小電圧、最大電流、負荷に供給される総エネルギー、および、積算同相電流またはＡＩＰＣとして知られた負荷に供給された同相電流値の積算値を測定する。
【００２８】
ＡＩＰＣ測定は同相電流の積算値と等しく、同相電流は、電圧と同相の電流成分である。したがって、負荷に供給される総エネルギーに加えて、上記メータは、負荷に供給される総ＡＩＰＣを測定することができる。メータ機能は、図１４に示されるようにAnalog Devices 社から入手可能なＡＤＥ７７５３のような集積回路チップによって簡単に扱うことができる。
【００２９】
図１４は、どのように計器モジュールが構築されているかを示す。好ましい実施形態では、ＡＤＥ７７５３へ入力される電圧に、１の２乗平均平方根振幅を有し、実際の電圧波形と同じ相および同じ周波数を有する純粋正弦波形が与えられる場合、高い精度が達成できる。図１４に示すように、実際の電圧波形がＡＤＥ７７５３に与えられる場合、測定された電圧で、サンプリングされた増加エネルギー値を割ることによってこれを修正することがソフトウェアに求められる。
【００３０】
図１４を参照すると、Ｕ２は、ＣＰＵ、フラッシュメモリ、および通信インターフェイスを含むプログラム可能なコンピュータである。各コネクタＪ７、Ｊ８は、電流センサ類に接続され、一方、上記各電圧リードはコネクタＪ１に接続される。変圧器の温度を測定するための、任意の温度センサ（図示せず）がコネクタＪ６に接続されてもよい。コネクタＪ４は、Ｕ２をプログラミングするためのシリアルポートを提供し、コネクタＪ５は、通信モジュールに接続される。Ｕ２に記憶されるデータは、リモートデータコントローラ（図示せず）にデータを送信する通信モジュールに送られる。いくつかの適切な装置類は、通信モジュールに用いることのでき、市販で簡単に入手可能な、電話回線モデム、携帯電話装置、無線ＬＡＮ装置などが含まれる。
【００３１】
好ましくは、通信モジュールは、変圧器自身に接続される給電線を介して、データをリモートデータコントローラに送信する給電線キャリアの通信モジュールを備える。このような給電線キャリアの通信装置類は、米国特許第６，５４９，１２０号（ｄｅ  Ｂｕｄａ）において開示され、上記開示内容の全部は参照として本明細書に含まれる。上記各電圧リードは、給電線キャリアの信号用の信号路として機能する。さらに、上記各電圧リードによって、電圧測定およびユニットへの電力供給が可能となり、バッテリー類の必要なくユニットが作動することを可能にする。
【００３２】
計器モジュールは、所定の時間間隔で、変圧器に印加される電圧と、変圧器を通過する電流の両方を測定し記録するようにプログラムされる。計器モジュールは、電圧および電流を測定し、上記電圧および上記電流を互いに乗算することによって連続的に電力量を算出する。計器モジュールは、各記録のためにプログラムされた時間の長さで乗算された平均電力に等しい、変圧器を通して伝送された総電気エネルギーを算出する。上記時間は任意であるが、たいていは１５分、３０分、または１時間である。
【００３３】
これらの各記録に加えて、計器モジュールは、上記時間中に観測される最大電流と同様に、上記時間中に観測される最大電圧および最小電圧を記録する。また、計器モジュールは、同相電流の積算値と等しい、上記時間におけるＡＩＰＣ測定値を算出するようにプログラムされる。
【００３４】
メータは、各時間の終わりに、離れた使用者に対し情報パケットを送るが、情報パケットには、最大および最小の各記録電圧、最大電流、上記時間に伝送される総電気エネルギー、および上記時間についての総ＡＩＰＣが含まれる。
【００３５】
図２を参照すると、メータ１０の各構成部品は、ボディ部３８と、ジョイント４６においてボディ部３８へ可動的に取り付けられるレバー部４０とを有するハウジング３６内に含まれることが好ましい。レバー部４０は、図２に示すようにレバー部４０がボディ部３８に接する閉位置と、レバー部４０がボディ部３８から離れた開位置（図３参照）との間にて可動である。
【００３６】
各電流センサ２２、２４は、各開口部４２、４４の周りのボディ部３８およびレバー部４０の双方上に形成される。各電気リード２６、２８は、各開口部４２、４４にそれぞれ隣接する位置にクリップとして形成される。図３でよりよく分かるように、各電流センサ２２、２４は、それぞれ、２つの各分画部２２Ａ、２２Ｂ、および２つの各分画部２４Ａ、２４Ｂとして形成される。各分画部２２Ａ、２４Ａは、ボディ部３８に含まれ、各分画部２２Ｂおよび２４Ｂは、レバー部４０に含まれる。
【００３７】
同様に、各開口部４２、４４における部分は、レバー部４０およびボディ部３８の双方上に形成される。各開口部４２、４４の各位置は、配電変圧器（図１参照）における各ターミナル１２、１４のそれぞれを受け入れるように設定される。各電流センサ２２、２４は、互いに隣り合うように配置され、単に、上記各電流センサを上記各ターミナル上に配置し、ハウジングを閉じることによって、上記各電流センサが配電変圧器の各ターミナル１２、１４に直接装荷されることができるように、互いの間に間隔が設けられる。
【００３８】
次に、図４を参照すると、各電流センサ２２、２４はそれぞれ、各開口部４２、４４から放射状パターンにて配置される複数の各平面コイルプリント回路基板（ＰＣＢコイル）４８からなるコアレス電流センサを含むことが好ましい。上記各ＰＣＢコイルは、各開口部の中心軸に対して略放射対称状に配置されることが好ましい。
【００３９】
上記各ＰＣＢコイルは、それぞれ、上記各開口部の軸に対する各放射方向を含み、かつ上記軸を実質的に含む各平面に、互いに角度をつけ間隔を有した状態で配置されるように、または、上記各ＰＣＢコイルが上記各平面に対して傾けられる場合、それらは同じ傾きを有するように、上記開口部から放射状に配置される。
【００４０】
図１８は、開口部の中心に対する上記各ＰＣＢコイルの３つの可能な配置を示す。各例では、各ＰＣＢコイル１１５、１１７、１１９は、それぞれ、各開口部１１３、１２０、１２２の中心の周りに対称的に配置される。開口部の中心を通るケーブル（図示せず）からコイルが信号を取り出せるように、各ＰＣＢコイルが開口部の中心に対して配置され、また、各ＰＣＢコイルが略放射対称であれば、他の多くの配置が可能である。
【００４１】
図４を参照すると、上記各ＰＣＢコイルの出力電圧が組み合わされて、センサ（図示せず）の各出力ターミナルに印加されるように、上記各ＰＣＢコイルは各電流センサにおいて電気的に相互接続されている。電流センサの各分画部２２Ｂ、２２Ａは、それぞれ、電流センサの各分画部２４Ａ、２４Ｂと同様に、複数の各ＰＣＢコイルを有する。好ましくは、電流センサの各分画部２２Ａ、２２Ｂおよび電流センサの各分画部２４Ａ、２４Ｂはそれぞれ、同じ数の各ＰＣＢコイルを有する。
【００４２】
図５にてよりよく分かるように、電流センサの各分画部２２Ａ、２２Ｂ、および電流センサの各分画部２４Ａ、２４Ｂは、レバー部４０がボディ部３８から遠ざかるように回動するとき、互いに離間し、これにより、各開口部４２、４４を開くことができる。図５に示すように開くことによって、変圧器（図示せず）のターミナルを、各開口部４２、４４に対して適合するように配置するだけで、配電変圧器のターミナルに変圧器用メータ１０を簡単に装荷することができる。
【００４３】
ラッチ手段５０が、ハウジングにおける２つの各部分を互いに閉じた状態に保持するために用いられる。任意の数のラッチタイプ装置が、ハウジングにおける２つの各部分を互いに閉じた状態に保持するために用いられてもよく、本実施形態では、２つの各部分を互いに保持するために各永久磁石５２、５４を用いる。
【００４４】
図４を参照すると、各電流センサのそれぞれは、２つの、ＰＣＢコイルのセット５６、およびＰＣＢコイルのセット５８を有する。図６で模式的に示すように、ＰＣＢコイルのセット５６、およびＰＣＢコイルのセット５８は、各回路６０、６２においてそれぞれ電気的に相互接続されている。ＰＣＢコイルのセット５６、およびＰＣＢコイルのセット５８は、ＰＣＢコイルのセット５６のそれぞれがＰＣＢのコイルセット５８のそれぞれに互いに隣り合うようにインターリーブ（相互挿入）される。回路６０は、差動増幅器６４上のプラス入力６３に接続され、回路６２は、同じ差動増幅器上のマイナス入力６５に接続される。各ＰＣＢコイルの上記配置によって、静電気のピックアップに起因する、何れのエラーも低減できる。
【００４５】
図７および図８を参照すると、複数の各ＰＣＢコイル４８は、縒り導電体対６６を用いて配線されてもよい。縒り導電体対は、ＰＣＢコイルにおける開口部６８の中心を通し、各導電体７０、７２は、回路を形成するためにＰＣＢコイル上にてＰＣＢコイルに接続される。各導電体７０、７２がＰＣＢコイルに接続されるとき、それらは誤ってストレイ（寄生）信号を拾い得る直交ループを形成する。ＰＣＢコイルが不適切に配線されると、直交ループ類は、ＰＣＢコイルの厚さに等しい幅を有し、上記幅はストレイ信号を拾うのに充分な大きさを有し、上記ストレイ信号によって電流センサの精度が落ちる。
【００４６】
上記直交ループ類の存在に起因し得るエラーを最小限にするために、ＰＣＢコイル４８は、図８に示されるように配線される。図９は、不適切に配線されたＰＣＢコイルに起因する直交ループを通過する電流を示し、一方、図１０は、適切に配線されたＰＣＢコイルを通過する電流を示す。ここで分かるように、ＰＣＢコイルが正しく配線されている場合、直交ループの領域ははるかに小さい。
【００４７】
直交ループ類によって誘発される信号エラーの可能性を低減するために、また、電流センサを組み上げるコストを低減するために、複数の別々の各硬質ＰＣＢコイルよりむしろ複数のコイルを設けた単一の長いフレキシブルプリント回路を用いて電流センサを構築することができる。このような電流センサの１つの実施形態は、図１７の部材番号７４として模式的に示される。
【００４８】
電流センサ７４は、コイルの第１セット７８およびコイルの第２セット８０を有する長いフレキシブルプリント回路７６からなる。コイルの第１セット７８およびコイルの第２セット８０は、先に述べた例と同様にインターリーブされる。基本的には、長いフレキシブルプリント回路７６は、複数のパネルを略星型に形成するためにクリンプ（設定され、固定）され、コイルの第１セット７８およびコイルの第２セット８０を含むパネルは、ブランクパネル８２によって分離され、ブランクパネル８２においては、コイルが形成されていない。
【００４９】
ブランクパネル８２は、コイルの第１セット７８およびコイルの第２セット８０のそれぞれと接続された各導電体８４、８６を保持する。また、図１５および図１６に示されるように、コイルの第１セット７８およびコイルの第２セット８０は、互いに異なる回路にあり、それぞれ、各電導体８６、８４と接続されている。
【００５０】
上記フレキシブルプリント回路は、上記硬質ＰＣＢコイルと比べて、はるかに薄いので、直交ループの最大幅は必ず小さい。さらに、図１５および図１６で用いられる投影パターンは、互いに隣り合う各コイルにおいて形成される各直交ループは、互いに対して約１８０度の角度をなし、それゆえ、上記各直交ループの存在により誘発される各電圧エラーは、互いに相殺する傾向にあり、結果として、全体としてのエラーが小さくなる。
【００５１】
図１７に示す電流センサは、安価である一方、理想的なものではない。なぜなら、フレキシブルプリント回路は、コイルを正確に位置あわせすることを困難にする可能性があり、プリント回路の柔軟性は、コイルが完全に設定された平面に位置しないようなコイルの反りにつながる可能性があるからである。
【００５２】
この問題は、コイルに対して正しい配置を保つために複数の補強硬質基板を用いることによって修正され得る。このようなセンサは、図２６に示される。図２６にて部材番号２５０として示される電流センサについての代替実施形態は、同様にフレキシブルプリント回路２１０からなるが、コイルを正確に理想的な位置に並べるようにするために複数の補強硬質基板２１６を有する。
【００５３】
図２０ないし図２２において最もよく分かるように、各コイル２１２、２１３、２１４、２１５は、上記の電流センサ７４（図１７参照）と同様にプリント回路２１０において形成される。上記各コイルは、プリント回路２１０における各ギャップ２２８によって分離され、上記各ギャップ２２８は、最終形態のセンサにおいて、上記各コイルが互いに対して適切な間隔が得られるように設定される。
【００５４】
プリント回路２１０は、上方“アーム”部２１８および下方“アーム”部２２０を有し、ストリップ２２２を接続することによってそれらは互いに連結される。プリント回路２１０の第２層は、同様に、上記第２層に形成される各コイル２２４、２２５、２２６、２２７を有し、各コイル２２４、２２５、２２６、２２７は、同様に、フレキシブルプリント回路における各ギャップ２２８によって互いに分離される。各開口部２３０は、プリント回路において、上記各コイルのほぼ中央に形成される。各開口部２３０は、最終形態のセンサにおける、上記各コイルの位置あわせに用いられる。
【００５５】
図２３、図２４、および図２５で示すように、複数の硬質な各補強基板２１６は、ギャップ２２８が上記各補強基板２１６を互いに離間するようにプリント回路２１０に搭載される。上記各補強基板２１６は、上記各コイルが硬質で平面のままであることを確実にする。好ましくは、コイルが基板２１６の間に挟まれ、それらが正しい方向にあることを確実にする。
【００５６】
図２６で分かるように、上記電流センサは、図示されるように、上記各補強基板２１６を正しい位置に位置づけすることによって単純に組み上げられる。ギャップ２２８は、基板２１６の間にはさまれたコイルが正しく方向付けされることを確実にする。
【００５７】
次に、図１２を参照すると、配電変圧器用メータ（ＤＴＭ）１０は、高電圧の給電線８８に接続された配電変圧器１６の各ターミナル１２、１４、１８に接続される。給電線８８は、次に、数キロメートル離れた配電変圧器９０に接続される。配電変圧器９０のターミナル９４に接続されるのは、給電線の通信モジュール（データコレクタ）９２である。給電線の通信モジュール９２は、もちろん、ＤＴＭ１０に給電線の通信モジュールが設けられる場合、ＤＴＭ１０から各通信信号を受信するように適応され構成されている。
【００５８】
通信モジュール９２は、ＤＴＭ１０からデータパッケージを受信するだけでなく、ＤＴＭ１０によって受信され得る時間同期信号を送信する。ＤＴＭ１０が、通信モジュール９２から時間同期信号を受信した後、配電変圧器１６からの電流および電圧の各情報を測定および記録しはじめ、各時間の後にデータパッケージを通信モジュール９２に送る。通信モジュール９２として好適に用いられる給電線の通信モジュールは、米国特許第６、５４９，１２０（ｄｅ  Ｂｕｄａ）に開示され、前述にて参照されている。
【００５９】
電柱装荷型の変圧器に関する本発明の使用を促すため、ＤＴＭが電柱装荷型の変圧器に直接装荷されるようにＤＴＭのハウジングを変更することができる。電柱装荷型の変圧器で使用するように構成された、本発明に基づくＤＴＭは、図２７、図２８、および図２９において、部材番号３００として示される。図２７で示されるように、ＤＴＭ３００は、凹側面部３１１、および、通路３１６を有する開口部３１２、通路３１８を有する開口部３１４を備えるアーチ型のハウジング３１０を含む。また、ハウジング３１０は、凹側面部３１１に隣接する位置に各搭載用部材３２０を有している。
【００６０】
図２８に示すように、ＤＴＭ３００は、各開口部３１２、３１４内に配置された、絶縁性の各穿刺コネクタ３２２、３２４を有する。ＤＴＭに関する前述した実施形態と同様に、ＤＴＭ３００は、複数の各コイル３３０、３３２からなる各電流センサ３２６、３２８を有する。前述した実施形態と同様に、ＤＴＭ３００は、各電流センサ３２６、３２８、および絶縁性の各穿刺コネクタ３２２、３２４と接続された計器モジュール３３４と、計器モジュールに接続された通信モジュール３３６とを有する。
【００６１】
上記各電流センサ、計器モジュール、および通信モジュールは、ＤＴＭについて先に述べた実施形態におけるそれらと同一であってもよい。図２９で最もよく分かるように、ＤＴＭ３００の各開口部３１２、３１４は、電柱装荷型の変圧器３４２の各電導体３３８、３４０を受け入れるように構成されている。ＤＴＭ３００は、各搭載陽部材３２０の周りを包むバンド３４４によって変圧器３４２に固定される。
【００６２】
本発明のＤＴＭは、積算同相電流（ＡＩＰＣ）の計算を利用した、盗電を検出する改良されたシステムの構成材料として特に有用である。電気盗みを検出する方法としてのエネルギー計算は、関与する顧客数が少ないため、配電変圧器のレベルにおいては非常に効果的である。給電線での損失によるエラーは、０．５％〜３％であり、顧客数は１０人未満程度である。この場合、給電線で失われるエネルギーの総量は、一人の顧客によって使用される量の部分未満に過ぎない量であり、盗電の関与した量の部分に対しても小さい。
【００６３】
給電線のレベルにおいては、より多くの顧客が関与するので状況は異なってくる。給電線のレベルでは、各給電線において失われるエネルギーは、一人の顧客によって使用される量に比べて何倍も大きくなる傾向がある。このため、盗電の検出は、より困難であり、上記方法における感度および信頼性は、エネルギー計算プロセスの正確さに大きく依存する。
【００６４】
エネルギー計算プロセスの精度の向上は、給電線の損失を見積もり、それらを補償することによって達成されるが、上記向上による利益を制限する重要な概念状の問題がある。その問題は、給電線の損失が、電流レベルの二乗に比例するため、負荷によって変化し、温度とともに変化する給電線の抵抗による可変損失を考慮することさえできないことです。このため、上記給電線の損失がどのようなものであるかを充分な精度で知ることは非常に難しい。
【００６５】
例えば、居住する各顧客の安定した不変の負荷に１００アンペアを供給する給電線の場合、給電線路の損失は１％となり得る。しかしながら、１つの測定期間において、半分の時間において２００アンペアの負荷で、残りの時間にてゼロの負荷となるように負荷を変化する場合、上記測定期間における給電線の損失は倍になるという結果になる。１％の代わりに、給電線の損失は２％になる。測定期間内でこのような変化が起きるので、メータデータから検出することは不可能である。
【００６６】
１０００人の顧客に対する給電線においては、１％から２％への給電線の損失の変化は、顧客へのエネルギーの流れを減少することを表し、平均的顧客の負荷の１０倍に匹敵する。
【００６７】
上記変化に対処する方法は数多くある。一つは、測定期間を短縮することによってエラーを低減することができるが、送信し処理しなければならないデータの量が増加し、完全には上記の問題を解決しない。他の一つは、統計的な平均に頼るという試みがあるが、これには多くの時間が費やされる。したがって、上記他の一つにおいては、感度と誤警報の防止との間のトレードオフが残される。閾値の設定が低すぎる場合、多くの誤警報が生じる。閾値の設定が高すぎる場合、実際の盗電が検出されない。これら２つのレベルの間には、多すぎる誤警報を生じ、実際の盗電を検出できない閾値の範囲がある。
【００６８】
このため、盗電の検出の方法としてのエネルギー計算は、使用されるメータの精度に依存しない特有のエラー源を有する。給電線のメータ、配電変圧器用メータ、および顧客メータが完全にエラーを発生しない場合でさえ、上記方法は、感度を制限する大きなエラー源を有するので、盗電を検出する能力を制限する。
【００６９】
上記エラー源を有さない代替方法は、積算同相電流（ＡＩＰＣ）を使用することである。ＡＩＰＣは、単にエネルギーの非電圧成分であり、式から電圧期間を取り除く。給電線の損失は、電流損よりもむしろ電圧損が特徴であるので、上記代替方法は、給電線の損失の影響をほぼ免れる。これは、全体的精度がより高く達成され、より高い感度に変化し、それゆえ、メータ精度によって主に制限される盗電の検出能力がより高くなることを意味する。したがって、ＡＩＰＣは、エネルギー消費（ｋＷｈ）の利用より優れた盗電の検出方法を提供する。
【００７０】
給電線メータ類（ＦＭ）、配電変圧器用メータ類（ＤＴＭ）および顧客メータ類（ＣＭ）のシステムでは、ＡＩＰＣは、変化する給電線の損失とは無関係に盗電を検出する最良の手段を提供する。この概念における１つの困難な点は、ＣＭは、一般的にＡＩＰＣデータを提供せず、当然ながら、ＡＩＰＣをｋＷｈと比較することができない。しかしながら、ＤＴＭが使用されると、ＡＩＰＣおよびｋＷｈの両方を提供するようプログラムされ得る。そして、ｋＷｈは、ＤＴＭとＣＭ（少人数の顧客が関与する）との間で相互に了解するために用いることができ、一方、ＡＩＰＣは、ＦＭとＤＴＭ（より多くの顧客が関与する）との間で相互に了解するために用いられる。
【００７１】
変圧器に対して１人の顧客しかいない地方の地域などといった、特定の測定状況では、ＤＴＭが配置されることは好ましくないと考えられる。このような場合、顧客メータは、エネルギー消費の読み込みと、積算同相電流の読み込みの両方を送信する能力を与えられ得る。エネルギー消費の読み込みは、請求書作成に使用され、一方、ＡＩＰＣの読み込みは、エネルギー消費データで行うよりも高い感度と信頼性で盗電を検出するために、給電線の電流メータの読み込みと組み合わせて使用される。
【００７２】
最も正確なアプローチ、および、盗電に対して最も感度が高く、誤警報を最も生じにくいアプローチは、ＣＭに本物のＡＩＰＣ能力を付け加える。これに伴う問題は、この能力を実現するために、メータ製作者により要求される実現形態がどのようなものであるかということである。
【００７３】
しかし、メータにおける既存の能力を用いることによって、上記実現形態に対する近似を達成し得る。ＣＭは、１時間毎につき積算されるｋＷｈを送信することに加えて、最大電圧および最小電圧を送信し得る。このデータから、最大の可能なＡＩＰＣおよび最小の可能なＡＩＰＣを以下のように決定することができる。
最大ＡＩＰＣ＝ｋＷｈ／最小電圧
最小ＡＩＰＣ＝ｋＷｈ／最大電圧
給電線レベルにおけるＡＩＰＣを変圧器二次レベルにおけるＡＩＰＣと比較するために、二次側電圧によって分割される一次側電圧である変圧器の変圧比を計算する必要がある。上記計算を行う単純な方法は、公称電圧でＡＩＰＣを乗算することによって、ＡＩＰＣをＮＡＥつまり正規化有効電力量に変換することである。これは以下のようにしてなされる。
ＮＡＥ＝正規化有効電力量＝ＡＩＰＣ  ×  公称電圧
エラーマージンを引いた給電線の電流メータのＮＡＥがＣＭにおけるＮＡＥの読み込みの合計よりも大きい場合、盗電の警報のトリガが引かれる。検出に必要な最小の盗電の負荷の面から、この技術の感度は一時間毎に対して以下のように評価され得る。
最小検出可能な盗電負荷＝電圧×（最大ＡＩＰＣ−最小ＡＩＰＣ）＋エラーマージン
この技術は、一定電圧期間において最も高い感度を有し、電圧変化の期間では、誤警報が最小限になる。
【００７４】
目標となる盗電負荷は、自然状態のベースの負荷なので、高感度期間において容易に検出できるはずである。また、単に一時間を５分間測定間隔に小さく分割することによって、いかなる１時間測定期間の感度を実質的に向上し得る。上記感度は、５分間に発生する電圧変化の量によって制限される。上記制限は、何れの通常状態においても小さくなる傾向があるので、上記技術において何時でも高感度を維持することが可能となる。
【００７５】
給電線電流メータにおける、ＲＭＳ電流に基づく盗電検出
任意の盗電検出システムの感度は、顧客数が増加すると減少するので、１つの給電線に対してＦＣＭを複数使用すると、各ＦＣＭ（給電線電流メータ）が上記給電線の顧客の異なるサブセットをカバーできて有利である。この構成は上記給電線の先が異なるセクションに枝分かれしている場合に限って機能する。この場合、各ブランチに対して、それぞれ別の給電線メータを設置できる。
【００７６】
この構成が可能な場合であっても、依然問題はあり、サブステーションから第１のブランチ（または顧客）に至る送電線は保護される必要があり、この送電線上であっても顧客数をさらに分割することはできない。送電線の上記セクションは、ＲＭＳ（root-mean-squared；二乗平均平方根）電流を測定する２台のＦＣＭ（サブステーションに１台、第１の顧客の直前に１台）によって保護することができる。ＲＭＳ電流は、測定プロセス中にわずか１つの入力しかないので、ｋＷｈより、さらにＡＩＰＣよりも正確に測定可能である。精度は、２台の同じＦＣＭをいっしょに較正することによって、さらに向上可能である。上記各設置および各較正によって、盗電に対する可能な限り最高の保護を送電線の上記セクションに施すことができる。
【００７７】
ｋＷｈ測定能を有する給電線電流メータ
標準的な給電線電流メータには、高電圧が印加される接続端子がないが、電圧情報は、ｋＷｈを算出するために必要である。標準的な方法としてはシールド抵抗分圧器またはポテンシャル変圧器を使用してもよいが、何れの方法も固有の長所と短所がある。各方法ともに優れた精度が提供できるが、精度が要求されると費用がかかりかつ不便である。代わりの方法としては、既存の配電変圧器における二次側の電圧を測定して巻数比を掛ける方法がある。
【００７８】
上記方法は、給電線電流メータ（ＦＣＭ）の設置場所の近くで配電変圧器に取り付けられるデバイスで実行できる。上記デバイスは、電圧と電流を測定して組み合わせて一次側用の電圧データを生成する。上記電圧データは、短距離無線を使ってリアルタイムで連続的にＦＣＭに送信される。ＦＣＭは、上記電圧データを用いてｋＷｈデータを提供する。
【００７９】
上記方法には、主なエラー原因が２つある。１つ目は巻数比の精度であり、２つ目は変圧器に負荷がかかったときに生じる電圧出力降下である。
【００８０】
変圧器がＣＳＡ規格に適合していれば、巻数比（銘板に記載の定格高電圧／定格低電圧）は±０．５％以内である。また、銘板に記載された変圧器のインピーダンスの精度（通常１％〜３％以内）は±５％内の精度である。したがって、負荷電流を測定し、このデータを使用して変圧器の電圧降下が補正できる。電圧測定と電流測定の両方について０．１５％の測定機器エラーを仮定すれば、インピーダンスが３％の変圧器の場合、全般的に最悪の場合の高電圧測定エラーは、３％×５％＋０．１５％＋０．５％＋０．１５％≒１％である。
【００８１】
このレベルの精度が適しているのは対象となる顧客数が小さいときだけであり、これはｋＷｈに基づいている、いかなる盗電検出システムの場合にもあてはまる。このｋＷｈ盗電検出システムの場合、皮肉なことに、ｋＷｈ測定能を備えた給電線電流メータを提供することに伴う余分な費用やその他の短所が原因となって、ＡＩＰＣ（積算同相電流）に基づいた盗電検出システムと比べて、コストに優れた盗電検出システムが実現できなくなる。代わりにＡＩＰＣを使用すると、盗電検出能力と誤警報削減能力が改善され、しかも、給電線電流メータは、高価な電圧測定機器が不要になる。
【００８２】
長所はこれ以外にもある。給電線電流メータが電圧を測定する必要がないので、上記メータは、大幅に小型化・軽量化でき、また、安全性が高くなる。上記給電線電流メータは、高電圧が印加される接続をする必要がないので、高電圧ヒューズが不要であり、したがって、給電線電流メータのサイズと重量を削減できる。重さが軽いということは、給電線に直接、他の重量支持手段を使わずに取り付け可能であることを意味している。こうすることによって、上記メータは、素早く設置することができ、また、設置場所が柔軟に選択できる。
【００８３】
最後に、上記メータはその構造上安全である。つまり、高電圧が印加される接続をするデバイスとは違い、本メータからは、機器内部でヒューズ封入部の周囲においてアーク放電が発生するリスクが完全に取り除かれており、したがって、設置中に爆発する危険性が取り除かれている。
【００８４】
ＡＩＰＣ（積算同相電流）とは
ＡＩＰＣは単純にエネルギーの非電圧成分のことである。
【００８５】
エネルギー＝∫Ｐｄｔ＝∫Ｖ*Ｉｄｔ＝電圧×有効電流（非リアクティブ）の積算値：
ＡＩＰＣ＝∫Ｉｄｔ＝非活性の電流の積算値
ここで、Ｉ＝有効電流、エネルギーはｋＷｈ（キロワット時）を単位として測定し、ＡＩＰＣはＡｈ（アンペア時）を単位として測定する。
【００８６】
安定した不変負荷に１００Ａを供給している７．２ｋＶの給電線（相−接地間）があり、サブステーションから顧客までの供給線が０．７２Ωを有するとすると、この供給線全体で発生する電圧降下は７２Ｖである。サブステーションでの電圧が７２００Ｖであれば、顧客での電圧は７２００−７２＝７１２８Ｖである。サブステーションで１時間に記録されるエネルギー量は７．２×１００＝７２０ｋＷｈである。負荷では、測定されたエネルギー量は７．１２８×１００＝７１２．８ｋＷｈである。この場合、エネルギーの（（７２０−７１２．８）／７２０）×１００％＝１％が給電線の損失によって失われる。
【００８７】
次の１時間の間隔の間、サブステーションは最初の３０分間は２００Ａを供給し、残りの時間は電流を供給しない。最初の３０分間は２００×７．２×３０／６０＝７２０ｋＷｈがサブステーションで記録され、したがって、上記１時間全体でも７２０ｋＷｈがサブステーションで記録される。ただし、負荷では、電圧降下が電流に比例し、また、顧客電圧が最初の３０分間は７２００−（２００×０．７２）＝７０５６Ｖ、続く３０分間は７２００Ｖなので、電圧降下が２倍になる。このとき、顧客で測定したエネルギー量は最初の３０分間が７０５６×２００×３０／６０＝７０５．６ｋＷｈである。したがって、上記１時間全体でも同様である。この場合、エネルギーの（（７２０−７０５．６）／７２０）×１００％＝２％が給電線の損失によって失われる。
【００８８】
どちらの場合もサブステーションでは同じ量のエネルギー（７２０ｋＷｈ）が記録されているから、この測定値は、送電線で失われたエネルギー量の予測には使用できない。顧客でのボルト時も同様の理由で使えない。顧客側では、どちらの場合でも上記１時間に７１２８ボルト時が記録されるが、二つ目の場合にはｋＷｈが７．２少ない。このように、１時間に対するワット時を同じ１時間に対するボルト時で割ることによってＡＩＰＣを推定しようとしても、負荷が誘導する給電線の損失のバラツキが引き起こすのと同じ数字上のエラーが発生してしまう。
【００８９】
真のＡＩＰＣを使用すれば、どちらの場合にも（盗電がない限り）サブステーションと顧客側の両方で１００Ａｈが記録される。ＡＩＰＣが使えなければ、最大電圧と最小電圧を使って最小ＡＩＰＣ値と最大ＡＩＰＣ値を算出するのが次の最良策である。
【００９０】
本発明に基づいて作製された変圧器は、上記したように電気消費をモニタし計算するＡＩＰＣ応用システムにおいて用いることが可能である。本発明のシステムは、図１３に、部材番号１１０として模式的に示され、本発明に基づいて製作された配電変圧器用メータ１０にそれぞれ接続される複数の各配電変圧器１６を含む。各配電変圧器１６のそれぞれは、負荷９６（例えば、いくつかの居住電力消費者）および高電圧給電線８８に接続される。高電圧給電線８８は、次に、変電所変圧器１００に接続される。配電変圧器９０は、また、給電線８８に接続され、データコレクタ９２は、次に、配電変圧器９０に接続される。
【００９１】
配電変圧器用メータ１０のそれぞれは、所定時間において対応する負荷９６によって用いられるＡＩＰＣを記録し、この情報をデータコレクタ９２に送る。変電所変圧器９８は、給電線電流メータ１０１ａに接続され、これは、配電変圧器用メータ１０のように、所定時間にＡＩＰＣを算出し、記録するように構成されている。給電線電流メータ１０１ａは、また、ＡＩＰＣ測定値をデータコレクタ９２に送るように構成され、好ましくは、電力線通信信号を介して送る。
【００９２】
配電変圧器用メータ１０は、それらのＡＩＰＣ測定値をデータコレクタ９２に送信するように構成され、好ましくは、電力線通信を介して送信される。そして、データコレクタ９２は、これらのＡＩＰＣ測定を、データコレクタ９２の近くにある必要は無い、他のデータコレクタと接続し得る中央コンピュータ１１２に送る。
【００９３】
各メータ１０は、各ＡＩＰＣ測定値と共に、固有の識別コードを送信し、これによって、サーバである中央コンピュータ１１２は、各メータ１０から受信した各ＡＩＰＣ測定値を比較することができたり、また、それらを同時に給電線電流メータ１０１ａからのＡＩＰＣ測定値と比較することができたりする。この比較は、まず、ＡＩＰＣ値を正規化活性エネルギー、すなわちＮＡＥに変換することによって行われる。ＮＡＥは、単に公称電圧によって乗算されたＡＩＰＣである。
【００９４】
変圧器用メータ１０の場合、公称電圧は、典型的に２４０Ｖである。給電線電流メータについて、変圧器の変圧比が３０の場合、公称電圧は例えば７２００Ｖになり得る。メータ１０に由来する総ＮＡＥは、測定エラーにおける妥当なマージンの範囲内で同じ時間で給電線電流メータ１０１ａによって記録される測定に由来するＮＡＥと等しくなければならない。ＮＡＥの積算値において顕著な差異がある場合、給電線に取り付けられた未知の負荷が存在することを意味する。サーバとしての中央コンピュータ１１２を操作する施設は、余分な負荷を調査し得る。
【００９５】
電流計算のシステムはいくつかの長所を有する。まず、給電線電流メータ１０１ａのみを測定する装置は、高電圧操作を要求しない。このため、給電線８８のＡＩＰＣ測定は、エネルギー測定よりもなるかに安全で、安価である。さらに、以下に示すように、電流計算を介してネットワークをモニタする本システムは、高電圧給電線に直接配電変圧器を許可なく接続することで発生する、給電線からの直接の盗電を検出することができる。
【００９６】
ＤＴＭは、２つの異なる種類の盗電を検出するように構成されている。第１種類は、電気会社が所有する配電変圧器から電気を盗むことである。ＤＴＭは、使用者の側に設けられる電気メータと連動して上記検出を行う。変圧器における電気消費は、使用者の側における電気消費の合計と等しくなければならない。
【００９７】
この比較を行うために、しかしながら、電気会社は、どの末端使用者がどの配電変圧器と接続されているかを把握しなければならない。この情報は、マッピングを用いることによって集められる。これは、２次元画像またはダイアグラム（紙に描かれるもの、または、コンピュータのモニタ上に表示される電子形態のもの）の生成と関連し、上記２次元画像またはダイアグラムは、表示の形態で、配電変圧器、末端使用者、およびそれらの間における相互接続を示す。
【００９８】
これらのマップを生成することは、かなりの量の作業と関連し、まずそれらを生成するだけでなく、変化が電力システムに発生するつどそれらを最新のものにしておく。これらのマップが一度でも生成され、最新のものにされると、電気の許可されない使用をチェックするために用いられる式を生成するためにマップを解釈するに必要な作業が生じる。
【００９９】
図１３を参照すると、本発明に基づいて作製されるＤＴＭ（部材番号１０）は、これらのマップを生成する必要性を低減する。末端使用者９６におけるメータ９６ａからの各ＡＭＲ信号の信号強度を測定し、上記各ＡＭＲ信号を閾値と比較することによって、ＤＴＭは、何れのＡＭＲ信号が、上記メータ９６ａが接続された変圧器の二次回路に由来するかを決定する。上記決定の情報は、ＤＴＭにおける電子メモリに記憶され、要望に応じてデータコレクタ９２に中継される。したがって、データコレクタには、配電変圧器から供給されるエネルギー値および末端使用者９６が消費するエネルギー値だけが提供されるわけではなく、何れの末端使用者が何れの配電変圧器に接続されているかを示す情報も提供される。
【０１００】
次に、図１９を参照すると、給電線からの直接の盗電は、電気会社のものではない配電変圧器が許可されずに高電圧給電線に搭載されることによって行われ得る。電気会社は、上記のような変圧器の存在を必ずしも把握しておらず、もちろん、上記変圧器に搭載されるＤＴＭの１つを必ずしも有しない。
【０１０１】
したがって、電気会社に所有された配電変圧器によって供給されるエネルギー値と、末端使用者によって消費されるエネルギー値との比較では、上記の種類の盗電を検出できない。上記の種類の盗電を検出するために、ＤＴＭは、一連の給電線メータ（ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３等）と連動して用いることができる。
【０１０２】
給電分野の状況によると、給電線メータは、給電線によって供給されるエネルギー値を測定する。これは、電力量を決定するために電圧および電流を乗算し、エネルギー値を決定するために一定の時間電力を積算することを必要とする。給電線によって供給されるエネルギー値と、上記給電線における配電変圧器によって供給されるエネルギー値とを比較することによって盗電を検出し得る。
【０１０３】
このアプローチにおける主な欠点は、給電線メータは、高電圧動作用に設計され構築される必要があるということである。高電圧装置は、高価で、設計によるが、搭載するのが危険な場合がある。さらに、電流フローおよび線抵抗のため、給電線毎に電圧降下が発生し、これらの電圧降下は、比較において測定エラーの原因となる。測定エラーが増加することは、測定エラーと盗電との区別を可能にするため、所定数の配電変圧器についてより多くの給電線メータが必要となることを意味する。
【０１０４】
給電線メータの代替物である給電線電流メータは、ＤＴＭと連動して使用でき、これは同相電流を単に測定し、一定の時間（例えば１時間）、上記電流を積算し、ＡＩＰＣを決定する。ＤＴＭと給電線電流メータの両方がＡＩＰＣ測定を提供する場合、これらはＮＡＥに変換され、比較され（エネルギー値とＡＩＰＣは比較できない）、給電線からの盗電を検出する。電気会社が所有する配電変圧器からの盗電を検出する能力を維持しつつ上記の能力を実現するために、本発明に係るＤＴＭは、配電変圧器から供給されるエネルギー値、および上記変圧器から供給されるＡＩＰＣ値との双測定値を提供するようにプログラムされ得る。
【０１０５】
図１９は、多数の各給電線電流メータ（ＦＭ１、ＦＭ２およびＦＭ３）、配電変圧器（ＤＴ）、および末端使用者（ＥＵ）を示す。何れの末端使用者が何れの配電変圧器に接続されているかを知る必要があるように、何れの配電変圧器がどのように給電線電流メータと関連するかを把握する必要がある。図１９から、給電線レベルでは状況がより複雑であることが分かる。最も単純な給電線電流メータの配置は、単一の給電線電流メータが給電線全体をモニタし、そのＮＡＥ値を全ての配電変圧器についてのＮＡＥ値と比較するものである。
【０１０６】
しかしながら、正確さの制限によって、測定エラーの総計が、検出されない盗電の量より大きくなり得る。これによって、給電線とその分岐に沿って１つ以上の給電線電流メータを有することが必要である。このとき、各配電変圧器は、何れの給電線メータとも関連付けられていない。その代わり、上記各配電変圧器は、２つの各給電線メータ間の給電線セグメントと関連付けられる。２つの各給電線メータのＮＡＥ測定値における違いは、２つの各給電線メータ間の給電線セグメントにおける、電気会社が所有した各配電変圧器の全ておけるＤＴＭの各ＮＡＥ測定値の合計と略等しくあるべきである。
【０１０７】
給電線電流メータの測定値とＤＴＭ測定値との比較を行うために、給電線の何れに給電線メータがあるか、また、給電線の何れに配電変圧器への接続があるかを把握する必要がある。その情報は、マッピングを通して集められる。これは２次元画像、または、表示形態で配電変圧器、給電線メータ、および相互接続を示すダイアグラムに関連する。先に説明したように、このような各マップを生成することは、相当量の作業を含み、上記各マップをまず作成するだけでなく、電力システムに変化が起こるつど、上記各マップを更新しておく。一旦、上記各マップが作成され、更新されても、電気の許可されない使用を検出するために用いられる式を生成するために、これらの各マップを解釈するために要求される作業が発生する。
【０１０８】
本発明にかかるＤＴＭは、上記各マップを生成する必要性を低減するが、必要な情報を取得する処理は、給電線メータが何れの位置にあるかにより異なってくる。上記処理は、データコレクタが、電線キャリア通信を介して、キャリア複写指示を給電線における全ての各給電線メータに送ることから始まる。上記指示の送信後、固定された期間中、キャリアのみが送信される。
【０１０９】
その後、各給電線メータは、給電線への誘導結合を用いて、周波数および相と略同一である複写キャリアを連続して送信する。給電線メータの電線キャリア送信機によって用いられる誘導結合は、結果として、給電線メータから１つの方向に進む信号の相と、他の方向に進む信号の相とが１８０度異なることなる。したがって、上記各方向の各信号は、それぞれ、プラス信号またはマイナス信号として分類される。
【０１１０】
給電線における全ての各ＤＴＭは、各給電線メータのそれぞれについて、上記各ＤＴＭがプラスの信号を受信したのかマイナスの信号を受信したのかを記録する。上記記録情報は、要求に応じてデータコレクタに中継され、したがって、データコレクタには、全ての各給電線メータおよび各ＤＴＭから各ＡＩＰＣ測定値（または、エネルギー値、または、そのどちらも）が提供されるだけでなく、盗電検出のための比較を行うために必要な全ての情報が提供され、よって、マッピングを行う必要性が低減される。
【０１１１】
図１９から、盗電検出について、どのように機能するかが分かる。給電線電流メータＦＭ２と給電線電流メータＦＭ３との間の給電線セグメントに接続される全ての各ＤＴＭは、給電線電流メータＦＭ２からのプラス信号と、給電線電流メータＦＭ３からのマイナス信号とを受信する。給電線メータＦＭ３の他の側における全ての各ＤＴＭは、上記各給電線メータの双方からプラス信号を受信し、給電線電流メータＦＭ２の他の側における全ての各ＤＴＭは、上記各給電線電流メータからマイナス信号を受信する。給電線メータＦＭ２からプラス信号を受信し、給電線メータＦＭ３からマイナス信号を受信した全ての各ＤＴＭのＮＡＥ測定値の合計は、給電線景気ＦＭ２のＮＡＥ測定値から給電線メータＦＭ３のＮＡＥ測定値を引いた値と等しくあるべきものである。
【０１１２】
本発明の配電変圧器用メータは、また、先行技術に対して幾つかの優位な点を有する。まず、単一の構造を有しているので、搭載するに安全かつ容易である。さらに、改良された電流センサは、先の電流センサよりもはるかに正確であり、電流値の正確な測定および積算された電流値の記録を可能とする。
【０１１３】
本発明の特定の実施形態を開示してきたが、開示の実施形態についていくつかの変形も本発明の範囲内とすることができる。本発明は、上記各実施形態に限定されず、以下の請求項の範囲内でのいかなる、また、全ての実施形態を包含する。
【図１】
2010533843.tif 000003
【図２】
2010533843.tif 000004
【図３】
2010533843.tif 000005
【図４】
2010533843.tif 000006
【図５】
2010533843.tif 000007
【図６】
2010533843.tif 000008
【図７】
2010533843.tif 000009
【図８】
2010533843.tif 000010
【図９−１０】
2010533843.tif 000011
【図１１】
2010533843.tif 000012
【図１２】
2010533843.tif 000013
【図１３】
2010533843.tif 000014
【図１４】
2010533843.tif 000015
【図１５】
2010533843.tif 000016
【図１６】
2010533843.tif 000017
【図１７】
2010533843.tif 000018
【図１８】
2010533843.tif 000019
【図１９】
2010533843.tif 000020
【図２０】
2010533843.tif 000021
【図２１】
2010533843.tif 000022
【図２２】
2010533843.tif 000023
【図２３】
2010533843.tif 000024
【図２４】
2010533843.tif 000025
【図２５】
2010533843.tif 000026
【図２６】
2010533843.tif 000027
【図２７】
2010533843.tif 000028
【図２８】
2010533843.tif 000029
【図２９】
2010533843.tif 000030
【国際調査報告】
2010533843.tif 000031
2010533843.tif 000032