(57)【要約】【課題】  単相３線と三相３線を同時に測定できる電力計を小型で安価に実現する共に電力の測定に際しては単相３線が結線されている相を検出可能とし、作業効率の向上と専用機器を使用しないことによる経費削減を実現する。【解決手段】  三相交流の所定の相から単相３線負荷に電力を供給する異容量三相４線式電源の電力を測定する電力計において、  接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧を検出する電圧検出手段と、三相交流の第１相および第３相の伝送線の線電流と、単相３線負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、  前記接地間電圧の中で単相３線負荷に印加される電圧およびこの負荷に流れる電流に基づく単相３線電力の算出と、前記接地間電圧および前記線電流に基づく三相電力の算出の少なくともいずれか一方を行う演算手段と、を有することを特徴とする電力計。【選択図】                    図２
2005043231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流の所定の相から単相３線負荷に電力を供給する異容量三相４線式電源の電力を測定する電力計において、
接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧を検出する電圧検出手段と、
三相交流の第１相および第３相の伝送線の線電流と、単相３線負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記接地間電圧の中で単相３線負荷に印加される電圧およびこの負荷に流れる電流に基づく単相３線電力の算出と、前記接地間電圧および前記線電流に基づく三相電力の算出の少なくともいずれか一方を行う演算手段と、
を有することを特徴とする電力計。
【請求項２】
前記演算手段は、前記接地間電圧をベクトル演算して三相交流の第１相と第２相の伝送線間および第２相と第３相の伝送線間の電圧を求め、これら線間電圧と前記第１相と第３相の線電流に基づき三相電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の電力計。
【請求項３】
前記演算手段は、前記第１相と第３相の線電流をベクトル演算して第２相の線電流を求め、これらの線電流と前記接地間電圧に基づき三相電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の電力計。
【請求項４】
前記接地間電圧の２つを組合せてベクトル演算した結果に基づき、単相３線負荷が接続された三相交流の相を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力計。
【請求項５】
前記電流測定手段はクランプ式電流センサを用いて被測定電流を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流の電力値を測定する電力計に関し、特に三相の所定の相に単相３線負荷が接続された場合に、三相電力と単相電力を同時に測定することが可能な電力計に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等に設置された機器には動力源として２００Ｖ系の三相電力が供給され、このうちの所定の相に対してスコット結線を行って１００Ｖ系の電源を作り、電灯などの負荷に単相電力を供給している。このような結線方式は異容量三相４線式といわれ、電力の測定では、測定の基準となる電位が異なるため単相３線用と三相３線用の２つの電力計を用いたり、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計１台を用いて測定していた。
三相電力を測定する電力計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４６７８号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４５１４号公報
【０００４】
図９は、従来における単相３線および三相３線の電力測定を示した説明図である。
図９（ａ）は、単相３線用電力計および三相３線用電力計を用いた電力測定を示す説明図である。
図９（ａ）において、三相電源１は三相３線で構成され、各相に接続された、負荷ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３に、三相電力を供給している。三相電源１のＲ−Ｓ相は、その中間位置Ｎで接地され、Ｒ−Ｎ間とＳ−Ｎ間に接続された負荷ＲＬ４,ＲＬ５に単相電力が供給されている。
【０００５】
三相用電力計２では、この電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ｎｉｎが三相電源１のＳ相と負荷とを結ぶ伝送線（以下Ｓ相の線という。）に、電圧入力端子Ｖｉｎ１がＲ相と負荷とを結ぶ伝送線（以下Ｒ相の線という。）に、Ｖｉｎ３がＴ相と負荷とを結ぶ伝送線（以下Ｔ相の線という。）に接続され、Ｒ−Ｓ間の電圧ＶｒｓとＴ−Ｓ間の電圧Ｖｔｓが測定される。また、電流クランプＣＬ１が三相用電力計２の入力端子ＣＨ１に接続され、電流クランプＣＬ２が入力端子ＣＨ２に接続される。電流クランプＣＬ１でＲ相の線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｒを測定し、電流クランプＣＬ２でＴ相の線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｔを測定する。
測定したＶｒｓとＩｒを乗算して電力Ｐ１を求め、ＶｔｓとＩｔを乗算して電力Ｐ３を求める。２電力計法に基づきＰ１とＰ３を加算して三相電力の全電力を算出する。
【０００６】
一方、単相電力計３は、この電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ｎｉｎが接地され、電圧入力端子Ｖｉｎ１はＲ相の線に、電圧入力端子Ｖｉｎ２はＳ相の線に接続され、単相負荷ＲＬ４に印加されるＲ−Ｎ間の電圧Ｖｒｎと単相負荷ＲＬ５に印加されるＳ−Ｎ間の電圧Ｖｓｎを測定する。また、電流クランプＣＬ３は単相用電力計３の入力端子ＣＨ１に接続され、電流クランプＣＬ４が入力端子ＣＨ２に接続される。電流クランプＣＬ３で負荷ＲＬ４に流れる電流Ｉｒａを測定し、電流クランプＣＬ４で負荷ＲＬ５に流れる電流Ｉｓを測定する。
【０００７】
ＶｒｎとＩｒａとを乗算してＲＬ４に供給される電力Ｐ４を求め、ＶｓｎとＩｓとを乗算してＲＬ５に供給される電力Ｐ５を求めて、これらＰ４とＰ５を加算して単相電力を算出する。
【０００８】
図９（ｂ）は、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計を用いた電力測定を示す説明図である。
図９（ｂ）において三相電源１と負荷の結線関係や電力の測定方法は、（ａ）と同様である。図９（ａ）との相違点は、電力計４が多チャンネル絶縁入力タイプであるため、単相３線と三相３線の電力測定のように電圧の基準点が異なる場合であっても三相測定部５と単相測定部６とに分けて１台で両方の電力が測定できる。
【０００９】
図１０は、従来の多チャンネル絶縁入力タイプ電力計の一例を示す構成図である。
図１０では、４つの電圧測定チャンネルとクランプによる４つの電流測定チャンネルを有する電力計を示している。各電圧入力チャンネルはそれぞれ絶縁されている。アンプ１から４は、各電圧入力端子Ｎｉｎ１からＮｉｎ４の電位を基準として電圧入力端子Ｖｉｎ１からＶｉｎ４に印加された電圧を正規化する。Ａ／Ｄコンバータ９から１２は、正規化された電圧をＡ／Ｄ変換する。
【００１０】
各電流測定チャンネルの入力端子ＣＨ１からＣＨ４には、電流クランプＣＬ１からＣＬ４が接続され電源ラインに流れる電流を検出して電圧に変換する。アンプ５から８は、変換された電圧を正規化し、Ａ／Ｄコンバータ１３から１６は、順次アンプの出力を切り替えて、正規化された各アンプの出力電圧をＡ／Ｄ変換する。
【００１１】
ゼロクロス検出器１７から２０は、各電圧入力波形がゼロレベルを横切る点を検出し、波形の周期データを出力し、絶縁回路２１ａから２１ｈを介してプロセッサであるＭＰＵ２２に送る。
絶縁回路２１ａから２１ｈは、フォトカプラ、トランスまたはそれに替わる絶縁素子などから成りＡ／Ｄ変換された測定データ、周期データをＭＰＵ２２に絶縁伝送したり、ＭＰＵ２２から出力された制御信号をアンプやＡ／Ｄコンバータに送る。ＭＰＵ２２は、電力計全体の制御を司ると共に、送られてきた電圧のデジタルデータと電流のデジタルデータと周期データにより電力を算出する。
【００１２】
表示器２３はＣＲＴやＬＣＤなどで構成され、ＭＰＵ２２が算出した測定結果をＭＰＵ２２の制御により表示する。
この他に図示しないキーボードなどから構成される操作手段を備えており、この操作手段を介して作業者が電力計を操作する。
【００１３】
また、異容量三相４線式における電力測定では、配線図が無い場合や有ってもその信頼性が低く三相３線電源のどの相から単相３線が結線されているか不明な現場があり、配線を確認する必要がある。  
従来の電力計には単相３線負荷の結線された相を確認する機能は無く、配線を確認する専用機器として、電源の各相の線に信号を重畳させて単相負荷側でその信号を検出する方式のものを使用していた。
【００１４】
このことを図を用いて説明する。
図１１は従来における単相３線の結線された相の検出を示した説明図である。
図１１において、三相電源１は三相３線で構成され、各相に接続された、負荷ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３に、三相電力を供給している。三相電源１のＲ−Ｓ相は、その中間位置Ｎで接地されることにより、Ｒ−Ｎ間とＳ−Ｎ間に接続された負荷ＲＬ４，ＲＬ５に単相電力が供給されている。
【００１５】
信号重畳器３０は、例えば４ｋＨｚ，５０ｍＶといった商用周波数に比べ十分大きい周波数の微小信号を三相電源の相間に印加し各相の線に重畳させていく。信号検出器３１は、単相３線負荷が三相電源に配線される線から重畳信号を検出し、作業者に知らせる機能を持つ。つまり、この信号検出器３１が重畳信号を検出した時に、どの相に信号を重畳しているかにより単相３線負荷が配線された相がわかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
図９に示す従来例では、測定の基準となる電位が異なるため単相３線用と三相３線用の２つの電力計を用いたり、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計１台を用いて測定しなければならない。このため、電力計を２台使用する場合では、費用や設置工数がかかる。また、多チャンネル絶縁入力タイプの電力計は、大型で高額になってしまうといった問題点があった。
【００１７】
また、図１１に示す従来例では、配線確認の専用機器が必要となると共に電源側と負荷側で別れているため、例えば電源と負荷の位置が離れている場合、２人で連絡を取り合いながらの作業となり作業効率が悪い。加えて、信号検出器は、微小信号を扱うためノイズに弱く正しく検出できない場合がある。
【００１８】
従って本発明が解決しようとする課題は、単相３線と三相３線を同時に測定できる電力計を小型で安価に実現する共に電力の測定に際しては単相３線が結線されている相を検出可能とし、作業効率の向上と専用機器を使用しないことによる経費削減を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）三相交流の所定の相から単相３線負荷に電力を供給する異容量三相４線式電源の電力を測定する電力計において、
接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧を検出する電圧検出手段と、
三相交流の第１相および第３相の伝送線の線電流と、単相３線負荷に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記接地間電圧の中で単相３線負荷に印加される電圧およびこの負荷に流れる電流に基づく単相３線電力の算出と、前記接地間電圧および前記線電流に基づく三相電力の算出の少なくともいずれか一方を行う演算手段と、
を設けたことを特徴とする電力計。
【００２０】
（２）前記演算手段は、前記接地間電圧をベクトル演算して三相交流の第１相と第２相の伝送線間および第２相と第３相の伝送線間の電圧を求め、これら線間電圧と前記第１相と第３相の線電流に基づき三相電力を算出することを特徴とする（１）に記載の電力計。
【００２１】
（３）前記演算手段は、前記第１相と第３相の線電流をベクトル演算して第２相の線電流を求め、これらの線電流と前記接地間電圧に基づき三相電力を算出することを特徴とする（１）に記載の電力計。
【００２２】
（４）前記接地間電圧の２つを組合せてベクトル演算した結果に基づき、単相３線負荷が接続された三相交流の相を検出することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の電力計。
【００２３】
（５）前記電流測定手段はクランプ式電流センサを用いて被測定電流を検出することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の電力計。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１乃至３に記載の発明によれば、接地電位を基準として三相交流の伝送線との間の接地間電圧と、三相交流の線電流と、単相３線負荷に流れる電流を測定して、単相３線電力の算出と、三相電力の算出を行うことができるため、小型で安価な電力量計を提供することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、測定した電圧を用いて単相３線負荷が接続された相が三相３線の何処の相なのかという情報を事前に検出することができるため、電力計に回路を付加する必要や別途専用機器を使用して調べる必要が無く、経費の増加や作業効率の悪化などを防ぐことができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、電流クランプを使用することにより、非接触で電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第１の説明図である。
【００２８】
図１において、三相電源１は三相３線で構成され、各相に接続された負荷ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３に、三相電力を供給している。三相電源１のＲ−Ｓ相は、その所定の中間位置Ｎ点で接地され、Ｒ−Ｎ相とＳ−Ｎ相に接続された負荷ＲＬ４,ＲＬ５に単相電力を供給している。
【００２９】
本発明が適用された電力計４０は、電力計内の共通電位点に接続された入力端子Ｎｉｎが接地され、電圧入力端子Ｖｉｎ１がＲ相の線に、Ｖｉｎ２がＳ相の線に、Ｖｉｎ３がＴ相の線に接続され、Ｒ−Ｎ相の電圧ＶｒｎとＳ−Ｎ相の電圧ＶｓｎとＴ−Ｎ相の電圧Ｖｔｎを測定する。これらの電圧が接地間電圧に相当する。
【００３０】
また、電流クランプＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４の出力端子が入力端子ＣＨ１,ＣＨ２,ＣＨ３,ＣＨ４にそれぞれ接続される。電流クランプＣＬ１でＲ相の線と負荷ＲＬ４とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｒａを測定し、電流クランプＣＬ２でＳ相の線と負荷ＲＬ５とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｓを測定する。電流クランプＣＬ３でＲ相と負荷ＲＬ１，ＲＬ３とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｒｂを測定し、電流クランプＣＬ４でＴ相と負荷ＲＬ２，ＲＬ３とを繋ぐ線をクランプしてこの線に流れる電流Ｉｔを測定する。
【００３１】
図２は、本発明に係る電力計の一実施例を示した構成図である。
アンプ５１からアンプ５３は、いずれも入力端子の１つが電力計の端子Ｎｉｎに接続され、この端子Ｎｉｎは電力計の外では接地され、電力計内では共通電位点に接続されている。
【００３２】
アンプ５１，５２，５３の他の入力端子は電力計の端子Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２，Ｖｉｎ３にそれぞれ接続されている。前出の電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎが端子Ｖｉｎ１，Ｖｉｎ２，Ｖｉｎ３にそれぞれ印加され、各アンプはそれらの電圧を正規化して出力する。
【００３３】
Ａ／Ｄコンバータ５９は、サンプルホールド機能によりアンプ５１，５２，５３の出力電圧を同時に保持し、保持した電圧を切り替えて順次Ａ／Ｄ変換していく。変換されたデジタルデータは、フォトカプラ、トランスまたはそれに替わる絶縁素子などから成る絶縁回路６１を介してプロセッサであるＭＰＵ６２に取り込まれる。これまでの部分が電圧検出手段に相当する。
【００３４】
各電流測定チャンネルの入力端子入力端子ＣＨ１,ＣＨ２,ＣＨ３,ＣＨ４には、電流クランプＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４がそれぞれ接続され、前出の電流Ｉｒａ，Ｉｒｂ，Ｉｓ，Ｉｔを検出して電圧に変換し、この電圧はそれぞれアンプ５４，５５，５６，５７に入力される。アンプ５４，５５，５６，５７は、変換された電圧を正規化して出力する。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ６０は、サンプルホールド機能によりアンプ５４，５５，５６，５７で正規化された電圧を同時に保持し、保持した電圧を切り替えて順次Ａ／Ｄ変換していく。変換されたデジタルデータは、ＭＰＵ６２に取り込まれる。これまでの部分が電流検出手段に相当する。
【００３６】
ゼロクロス検出器５８は、アンプ５１，５２，５３の出力電圧のゼロクロス点から１周期を検出し、検出した周期データは絶縁回路６１を介してＭＰＵ６２に取り込まれる。
【００３７】
ＭＰＵ６２は、各アンプのレンジ制御や表示器７の制御など電力計全体の制御を司り、取り込んだ電圧値、電流値および周期データから実効値演算処理を行い、単相負荷に印加される電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎと、単相負荷に流れる電流Ｉｒａ，Ｉｓにより以下に示すように単相３線電力Ｐ１３を演算する。
【００３８】
また、電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎを用いてベクトル加算することにより、Ｒ−Ｔ相とＴ−Ｓ相の相間電圧を求め、三相の全電力Ｐ３３を算出したり、Ｒ相の線とＴ相の線に流れる電流をベクトル加算してＳ相の線に流れる電流を求め、電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎと３つの線電流から三相の全電力Ｐ３３を算出することができる。このＭＰＵ６２が演算手段に相当する。尚、この三相電力の算出は二電力計法に基づくものである。
【００３９】
【数１】
2005043231.tif 000003
【００４０】
ベクトルの加減算は、各電圧、電流の測定信号を同時に測定したサンプリングデータを用いて加減算を行いそれらの結果を実効値演算すれば実行できる。
尚、上式のようにＰ３３算出は、電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎのベクトル加算を行ってもよいし、線電流Ｉｒｂ，Ｉｔのベクトル加算を用いて行ってもよい。
【００４１】
表示器６３は、ＭＰＵ６２で算出した電力値を表示したり、電力計の設定状態等を表示したりする。
この他にキーボードなどから構成される操作手段（図示せず）を備えており、この操作手段を介してユーザが電力計を操作する。
【００４２】
図３は、図１の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図３において電力計の入力部６４は図２のアンプ５１，５２，５３から成る入力部と同様であり、アンプの出力電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎは接地電位を基準としたＲ−Ｎ相，Ｓ−Ｎ相，Ｔ−Ｎ相の電圧をそれぞれ示し、ＶｒｎとＩｒａ，ＶｓｎとＩｓは同相の関係にあるため単相３線電力は、ＶｒｎとＩｒａの乗算結果とＶｓｎとＩｓの乗算結果とを加算すれば求められる。
【００４３】
また、三相の全電力を求める場合は、ＶｒｎからＶｓｎをベクトル減算することでＲ−Ｓ相の電圧が求められ、ＶｔｎからＶｓｎをベクトル減算することでＴ−Ｓ相の電圧が求められる。これら相電圧と別途測定した線電流Ｉｒｂ，Ｉｔにより、２電力計法を用いて全電力を算出できる。
【００４４】
図４は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第２の説明図である。
図４において前出の図１との相違点はＳ−Ｔ相に単相３線負荷が接続されたことに伴い、単相３線電力を測定するための電流測定ポイントが変更されている点である。
電力計４０により、接地電位を基準としてＲ−Ｎ相の電圧Ｖｒｎ，Ｓ−Ｎ相の電圧Ｖｓｎ，Ｔ−Ｎ相の電圧Ｖｔｎを測定と、単相３線の負荷電流Ｉｓ，Ｉｔａ，Ｒ相の線電流Ｉｒ，Ｔ相の線電流Ｉｔｂの測定を行う。
【００４５】
図５は、図４の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図３での説明と同様に、ＶｓｎとＩｓ，ＶｔｎとＩｔａは同相の関係にあるため単相３線電力Ｐ１３は、ＶｓｎとＩｓの乗算結果とＶｔｎとＩｔａの乗算結果とを加算すれば求められる。
また、電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎを用いてベクトル演算することにより、Ｒ−Ｔ相，Ｔ−Ｓ相の相間電圧を求め、二電力計法により三相の全電力Ｐ３３を算出することができる。
【００４６】
詳細には次式を用いて演算を行う。尚、前出の電圧および電流と同様のものは同様の記号で示している。
【数２】
2005043231.tif 000004
ベクトルの加減算は、各電圧、電流の測定信号を同時に測定したサンプリングデータを用いて加減算を行いそれらの結果を実効値演算すればよい。
【００４７】
図６は本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第３の説明図である。
図６において前出の図１および図４との相違点はＴ−Ｒ相に単相３線負荷が接続されたことに伴い、単相３線電力を測定するための電流測定ポイントが変更されている点である。
電力計４０により、接地電位を基準としたＲ−Ｎ相の電圧Ｖｒｎ，Ｓ−Ｎ相の電圧Ｖｓｎ，Ｔ−Ｓ相の電圧Ｖｔｎの測定と、単相３線の負荷電流Ｉｒａ，Ｉｔａ，Ｒ相の線電流Ｉｒｂ，Ｔ相の線電流Ｉｔｂの測定を行う。
【００４８】
図７は、図６において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
図３および図５での説明と同様に、ＶｒｎとＩｒａ，ＶｔｎとＩｔａは同相の関係にあるため単相３線電力Ｐ１３は、ＶｒｎとＩｒａの乗算結果とＶｔｎとＩｔａの乗算結果とを加算すれば求められる。
【００４９】
また、電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎを用いてベクトル演算することにより、Ｒ−Ｔ，Ｔ−Ｓ相の相間電圧を求め、Ｒ相の線電流値ＩｒｂとＴ相の線電流値Ｉｔｂを用いて二電力計法により三相の全電力Ｐ３３を算出することができる。
【００５０】
詳細には次式を用いて演算を行う。尚、前出の電圧および電流と同様のものは同様の記号で示している。
【数３】
2005043231.tif 000005
【００５１】
ベクトルの加減算は、各電圧、電流の測定信号を同時に測定したサンプリングデータを用いて加減算を行いそれらの結果を実効値演算すれば実行できる。
【００５２】
上記の各式に用いた電圧および電流の算出は、以下の式により行う。
【数４】
2005043231.tif 000006
ここで、ｖｒｎ，ｖｓｎ，ｖｔｎ，ｉｒａ，ｉｓ，ｉｒｂ，ｉｔ，ｉｔｂは時刻ｔにおける測定電圧および測定電流のサンプリングデータであり、Ｔは１周期である。
【００５３】
以上説明したように、単相３線の電力測定では三相のどの相に負荷が接続されるかにより演算式が異なるが、三相３線の電力測定では、結線を変える必要が無く常に同じ演算式により算出できるため、作業効率の良い測定を行うことができる。
また、本発明により求めた電力測定値を積算することにより電力量を測定することができ、小型で安価な電力量計を提供することができる。
【００５４】
一方、上述した実施例の単相３線の電力測定では、三相のどの相に単相３線負荷が接続されるかにより演算式が異なる。従って、単相３線負荷が接続された相が三相３線の何処の相なのかという情報を事前に電力計が有していなければならない。そのため、作業者が配線図に基づいて電力計に設定したり、配線図が無かったりその信頼性が低かったりする場合には、別途専用機器を使用して調べる必要がある。このため、経費の増加や作業効率の悪化などの問題が発生することになる。
【００５５】
これに対応するため上述の実施例で得られる電圧値Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎをベクトル演算して単相３線が結線された相を検出する。このことを図を用いて説明する。
図８は、単相３線が結線された相の検出を示した説明図である。
図８において、三相電源１は各相が中間位置で接地された場合を示したものでＲ−Ｓ相間のときはＮ１で、Ｓ−Ｔ相間のときはＮ２で、Ｔ−Ｒ相間のときはＮ３で接地されている。電力計の入力部２は図２のアンプ１，２，３から成る入力部と同様であり、アンプの出力電圧Ｖｒｎ，Ｖｓｎ，Ｖｔｎは接地電位を基準としたＲ−Ｎ相，Ｓ−Ｎ相，Ｔ−Ｎ相の電圧をそれぞれ示し、単相３線の電圧が平衡の場合ではこれらの電圧のベクトル演算は次式ようになる。
【００５６】
Ｒ−Ｓ相間に単相３線の負荷が接続されている場合。
【数５】
2005043231.tif 000007
Ｓ−Ｔ相間に単相３線の負荷が接続されている場合。
【数６】
2005043231.tif 000008
Ｔ−Ｒ相間に単相３線の負荷が接続されている場合。
【数７】
2005043231.tif 000009
【００５７】
また、不平衡の場合でも、上式の結果は定格電圧（例えば１００Ｖ）に対して十分低い値となると期待できるため、上式の右辺が０でなく、例えば定格電圧の１０％以下とすれば判定が可能となる。
これにより、測定した電圧を用いて単相３線負荷が接続された相が三相３線の何処の相なのかという情報を事前に検出することができる。単相３線負荷の電力を算出する場合には、電力計がこの結線情報を用いて使用する計算式を決定する。さらに、表示器に検出結果を表示して作業者に知らせる。
従って、電力計に回路を付加する必要や別途専用機器を使用して調べる必要が無く、経費の増加や作業効率の悪化などを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第１の説明図である。
【図２】本発明に係る電力計の一実施例を示した構成図である。
【図３】図１の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
【図４】本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第２の説明図である。
【図５】図４の電力測定において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
【図６】本発明に係る電力計を用いた電力測定を示す第３の説明図である。
【図７】図６において電力計に入力される電圧および電流をベクトル表示した図である。
【図８】単相３線が結線された相の検出を示した説明図である。
【図９】従来における単相３線および三相３線の電力測定を示した説明図である。
【図１０】従来の多チャンネル絶縁入力タイプ電力計の一例を示す構成図である。
【図１１】従来における単相３線の結線された相の検出を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７  アンプ
５８  ゼロクロス検出器
５９，６０  Ａ／Ｄコンバータ
６１  絶縁回路
６２  ＭＰＵ
６３  表示器
【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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