(57)【要約】      （修正有）【課題】モジュールタイプにおいて、任意に計測回路数を選択でき、重複した電圧値を入力する配線を削減した配電監視装置を提供する。【解決手段】配電監視装置内で使用する電源を供給する電源モジュール１０１と、配電監視装置を制御するＣＰＵモジュール１０２と、回路の電圧値を入力する電圧入力モジュール１０３と、回路の電流値を入力する電流入力モジュール１０４、１０５とを備え、ＣＰＵモジュール１０２は、制御部、演算部及び記憶部を有し、制御部は電圧入力モジュール１０３及び電流入力モジュール１０４、１０５より同一タイミングで電圧及び電流値を入力するよう制御し、演算部は電圧及び電流値より電力を演算し、重複した電圧入力の配線を軽減した。【選択図】図１
2012132812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の複数回路の電力を計測、監視する配電監視装置において、
該配電監視装置内で使用する電源を供給する電源モジュールと、
前記配電監視装置を制御するＣＰＵモジュールと、
前記回路の電圧値を入力する電圧入力モジュールと、
前記回路の電流値を入力する電流入力モジュールと、
前記各モジュールを接続するベース機と、
を備え、
前記ＣＰＵモジュールは、制御部、演算部及び記憶部を有し、
該制御部は、前記電圧入力モジュール及び前記電流入力モジュールより同一タイミングで、前記回路の電圧値及び電流値を入力するよう制御し、
前記記憶部は、該入力された電圧値及び電流値を記憶し、
前記演算部は、前記電圧値及び電流値より電力を演算することを特徴とする配電監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の配電監視装置において、
前記各モジュールを接続するベース機に、複数の電流入力モジュールを増設可能としたことを特徴とする配電監視装置。
【請求項３】
請求項１記載の配電監視装置において、
前記各モジュールを接続するベース機に絶縁監視モジュールを接続し、同一タイミングで電圧値と前記回路に設けた零相変流器（ＺＣＴ）入力値を入手し、これらより漏洩電流を演算し、絶縁監視を行うことを特徴とする配電監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数回路の電力と電力量を監視する配電監視装置において、重複した入力の配線をなくし、必要計測回路数を効率よく提供するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
配電監視装置は、電力を計測したい回路の電圧と電流を入力する。電圧と電流には位相があるので、装置の演算部で電流値と電流位相と電圧値と電圧位相を組合せて電力を演算しなければならない。また、複数系統や複数回路の電力を計測する場合は、電流入力と電圧入力が複数必要となる。そして、配電監視装置の設置場所は、盤やキュービクルとなっている。
【０００３】
盤に配線されている系統は、主に３系統（動力、空調、電灯）であるため、盤に設置する配電監視装置の電圧入力数は、３回路で良い。
【０００４】
これに対し、盤から配線される回路は多数あるので、電流入力は多数必要となる。配電監視装置は、ユニットタイプとモジュールタイプがある。ユニットタイプは計測できる回路数が固定となっている。これに対し、モジュールタイプはモジュールを増設することで回路数を増やすことができるので、顧客が任意に回路数を選択できる。
【０００５】
多回路の電力系として、特許文献1(特開２０００−３５６６５９）があり、この発明は、複合系統の回路の電力を計測する手段について開示されている。
【０００６】
しかし、本発明のモジュール化についての記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５６６５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のユニットタイプの配電監視装置は、複数系統を効率良く計測できるように電圧回路を３回路、電流入力回路を８回路備えていたが、電流入力回路数が８回路と固定であったため、顧客が任意に回路数を選択できず、従って、顧客が要望する計測回路数とならない場合があった。
【０００９】
モジュールタイプの配電監視装置は、図４及び図５に示すように、顧客が自由に計測モジュールを選択できるので、要望する計測回路数とすることができる。
【００１０】
しかし、図５に示すように、計測モジュール４０１乃至４０５には、モジュール毎に電圧の値の入力が必要である。そして、同一の系統で異なる回路の電力を計測する場合は、重複して電圧の値を各計測モジュールで入力する必要があった。
【００１１】
本発明の目的は、配電監視装置のモジュールタイプにおいて、任意に計測回路数を選択でき、重複した電圧値を入力する配線を削減した配電監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、電力系統の複数回路の電力を計測、監視する配電監視装置において、該配電監視装置内で使用する電源を供給する電源モジュールと、前記配電監視装置を制御するＣＰＵモジュールと、前記回路の電圧値を入力する電圧入力モジュールと、前記回路の電流値を入力する電流入力モジュールと、前記各モジュールを接続するベース機と、を備え、前記ＣＰＵモジュールは、制御部、演算部及び記憶部を有し、該制御部は、前記電圧入力モジュール及び前記電流入力モジュールより同一タイミングで、前記回路の電圧値及び電流値を入力するよう制御し、前記記憶部は、該入力された電圧値及び電流値を記憶し、前記演算部は、前記電圧値及び電流値より電力を演算することを特徴とする。
【００１３】
また、前記各モジュールを接続するベース機に、複数の電流入力モジュールを増設可能としたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記各モジュールを接続するベース機に絶縁監視モジュールを接続し、同一タイミングで電圧値と前記回路に設けた零相変流器（ＺＣＴ）入力値を入手し、これらより漏洩電流を演算し、絶縁監視を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、従来の配線に比べ省配線とすることができ、機器内部に重複した入力がなくなり内部構成を簡略化することができ、いかなる顧客に対しても的確な計測回数を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の配電監視装置の配線例を示した図である。
【図２】本発明の配電監視装置の内部構成を示した図である。
【図３】本発明の配電監視装置において、電力以外の項目を監視する場合の構成図である。
【図４】従来の配電監視装置の構成を示した図である。
【図５】従来の配電監視装置を用いて電力を計測する構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面を用いて説明する。
（実施例1）
図1は、本発明の配電監視装置を用いた電力計測システムを示す。
【００１８】
図1において、１００は配電監視装置のベース機、１０１は電流から直流電源を生成する電源モジュール、１０２は配電監視装置の制御や電力を演算したりするＣＰＵモジュール、１０３は電圧を入力する電圧入力モジュール（ＶＴモジュール）、１０４は電流を入力する電流入力モジュール、１０５も同じく電流を入力する電流入力モジュールである。１０６は系統動力の１つが負荷に接続されているときの電流を計測するＣＴ（変成器）で、１０７は系統動力で別の負荷に接続されているときの電流を計測するＣＴである。１０８は系統電灯の１つが負荷に接続されている時の電流を計測するＣＴ、１０９は系統電灯で別の負荷に接続されている時の電流を計測するＣＴ，１１０は系統空調の1つが負荷に接続されているとき電流を計測するＣＴ，１１１は系統空調で別の負荷に接続されているときの電流を計測するＣＴである。１１６は遮断器を示し、過電流が流れたとき回路を遮断するもので、１１７〜１２１も遮断器を示している。
【００１９】
配電監視装置は、ベース機１００を有し、このベース機に必要な機能を有するモジュールを接続する。ベース機１００には、複数の機能のモジュールを接続できるように複数のスロットが準備されている。
【００２０】
また、本配電監視装置のベース機１００には、電源モジュール１０１を有しており、配電監視装置の電源を供給し、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換し、各モジュールの直流電圧電源を生成している。
【００２１】
また、配電監視装置のベース機１００には、ＣＰＵモジュールを接続する。ＣＰＵモジュール１０２は、電圧データや電流データを入力する入力部、電力を演算する演算部、それらのデータを記憶する記憶部、及び配電監視装置を制御する制御部より構成されている。
【００２２】
また、配電監視装置のベース機１００には、電圧を入力する電圧入力モジュール１０３を接続する。電圧入力モジュール１０３には、系統動力１１３の電圧と、系統電灯１１４の電圧と、系統空調１１５の電圧の３系統の電圧の値を入力する。
【００２３】
図１においては、電力を入力する系統数は３系統にしているが、これに限らず複数系統入力可能な電圧入力モジュールを採用してもよい。
【００２４】
さらに、配電監視装置のベース機１００には、電流を入力する電流入力モジュール１０４を接続する。負荷に接続された回路の電力を計測したい場合、その回路の電流値をＣＴで計測する。例えば、図１において、系統動力１１３に接続された回路で、遮断器１１６を有した回路の電力を計測する場合はその回路に設けたＣＴ１１６と電流入力モジュール１０４とを接続し、あるタイミングで電流値を電流入力モジュール１０４に入力することになる。
【００２５】
また、電流入力モジュール１０４は、４回路分の電流を入力することが可能である。従って、電流入力モジュール１０４は、ＣＴ１０６のほかにＣＴ１０７，ＣＴ１０８及びＣＴ１０９において計測した電流値も入力することができる。入力できる回路数は、４回路に限らず多回路の電流入力モジュールや少回路の電流入力モジュールを採用してもよい。
【００２６】
また、電流入力の数が不足している場合、電流入力モジュール１０５のように、配電監視装置のベース機１００に電流入力モジュールを増設して対応することもできる。また、図１に示したように空きスロット１２２に電流入力モジュールを追加、増設してもよい。
【００２７】
このような構成により、複数の回路数に対しフレキシブルな対応が可能となり使い勝手が向上する。
【００２８】
図２には、図１に示した配電監視装置の内部構成を示す。
【００２９】
電源モジュール１０１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２００と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０１で構成される。そして、商用電源の交流電源が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２００で、直流電源に変換された後、ＤＣ／ＤＣコンバータで直流電圧値を変換し、ベース機１００に送られ、ＣＰＵモジュール１０２、電圧入力モジュール１０３及び電流入力モジュール１０４，１０５の電源として供給する。
【００３０】
ＣＰＵモジュール１０２は、制御部２０２、電流データ入力部２０６、電圧データ入力部２０７、演算部２０４及び記憶部２０５より構成される。ここで、制御部２０２は、電圧入力モジュール１０３と電力入力モジュール１０４、１０５より電圧データ及び電流データを受け取るタイミングを制御する。
【００３１】
記憶部２０５は、制御部２０２で受け取った電圧データ及び電流データを記憶する。また、演算部で演算した結果も記憶する。
【００３２】
演算部２０４は、記憶部２０５に記憶してある電圧データ及び電流データと、組合せ設定部２０３で設定された内容を基に電力の演算を行う。
【００３３】
電圧入力モジュール１０３は、系統動力１１３の電圧、系統電灯１１４の電圧、系統空調１１５の電圧の各々を電圧入力部より入力し、ＣＰＵモジュール１０２の制御部２０２の制御によりデータ伝送部２０８によってベース機１００を介して電圧データをＣＰＵモジュール１０２に入力する。
【００３４】
電流入力モジュール１０５，１０６は、データ伝送部２０９，２１０を備え、回路に接続されたＣＴより電流値を電流入力部で取り込み、データ伝送部２０９，２１０によってベース機１００を介してＣＰＵモジュール１０２へ電流値を伝送する。
【００３５】
次に図２の動作について説明する。
【００３６】
本発明の配電監視装置において、回路の電力値を演算して求める場合は、電圧の値と電圧の位相と電流の値と電流の位相を基に演算を行う必要がある。従って、演算によって回路の電力値を求める場合は、同一時刻の電圧データ及び電流データが必要となる。この同一時刻の電圧及び電流データを入手するため、本装置ではＣＰＵモジュール１０２の制御部２０２が、電圧データと電流データの入手タイミングを制御している。ここで、制御部２０２の動作について説明する。
【００３７】
制御部２０２は、電圧入力モジュール１０３と電流入力モジュール１０４、１０５の各々のデータ伝送部に同一時刻にデータ要求の信号を送信する。
電圧入力モジュール１０３のデータ伝送部２０９，２１０は、データ要求の信号を受け、要求時刻の電圧データ及び電流データをＣＰＵモジュール１０２へ伝送する。
【００３８】
ＣＰＵモジュール１０２は、電圧データを電圧データ入力部２０７で、電流データを電流データ入力部２０６で受け取り、各データを記憶部２０５に記憶する。電圧及び電流データを記憶部２０５に記憶後、再度制御部２０２は、電圧入力モジュール、電流入力モジュールにデータ要求を行い、同一時刻の電圧データと電流データを入手し、記憶部２０５に各データを記憶する。
【００３９】
上記の同一時刻の電圧データ及び電流データを入手、記憶を繰り返し、電流値路電流位相、電圧値と電圧位相を記憶部２０５へ記憶する。
【００４０】
演算部２０４は、組合せ設定部２０３の設定内容に応じて、記憶部２０５から必要な電圧データと電流データを取り出して、電力の演算を行う。例えば、図１の系統動力１１の中の遮断器１１６の回路において使用されている電力を求めたいときは、記憶部２０５に記憶された同一時刻のＣＴ１０６の電流データと系統動力１１３の電圧データを組み合わせて演算を行い求める。
【００４１】
また、配電監視装置のベース機１００は、モジュールを差し込むスロットを複数有しているため、必要に応じて電流入力モジュールを増設することは可能である。そして、この増設した場合もＣＰＵモジュール１０２の制御部２０２は上記のように増設した電流入力モジュールに対し、データの要求を行い、記憶する。
従って、電圧入力モジュール１０３の１台に対して、ベース機１００に接続された全ての電流入力モジュールの電力を演算することが可能である。
【００４２】
以上、説明したように、上記の機器構成と電力を求める演算方法により、重複した電力入力の配線を削減することができ、機器内部に電圧入力部をなくすことにより内部構成を簡略化することができ、あらゆる顧客に対し的確な計測回数を提供することができる。
（実施例２）
図３は、配電監視装置のベース機１００に絶縁監視モジュール３０１を接続した図を示す。
【００４３】
一般に、絶縁監視装置は、その検出方法として漏れ電流を検出し絶縁劣化の有無を判断するもので、Ｉ０方式とＩｇｒ方式がある。Ｉ０方式は、零相変流器ＺＣＴにより非接地側電線（電圧線）からの漏れ電流を検出するものである。また、Ｉｇｒ方式は、監視用の低電圧低周波交流電源の電圧を大地と電線間に重畳させ、監視電源の電圧に対する漏れ電流を変流器により検出するものである。
【００４４】
絶縁監視モジュール３０１において、Ｉ０方式を採用すると、零相変流器ＺＣＴの入力と電圧入力を行い、演算することで正確な絶縁監視を行うことができる。
すなわち、本構成において、電圧値とＺＣＴ入力値を同一タイミングで入手し、記憶部に記憶して、組合せ設定部の設定内容で電圧と漏電電流値を演算して絶縁劣化の状態を判断する。
【符号の説明】
【００４５】
１００‥ベース機              １０１‥電源モジュール
１０２‥CPUモジュール        １０３‥電圧入力モジュール
１０４，１０５‥電流入力モジュール    １０６〜１１１‥ＣＴ
１１２‥設置盤                １１３‥系統  動力
１１４‥系統  電灯            １１５‥系統  空調
１１６〜１２１‥遮断器        １２２‥空きスロット
２００‥ＡＣ/ＤＣコンバータ    ２０１‥ＤＣ/ＤＣコンバータ
２０２‥制御部                ２０３‥組合せ設定部
２０４‥演算部                ２０５‥記憶部
２０６‥電流データ入力部      ２０７‥電圧データ入力部
２０８〜２１０‥データ伝送部  ３０１‥絶縁監視モジュール。
【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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