(57)【要約】【課題】従来の通電情報計測装置は、各通電情報計測装置ごとに手動で相別を設定しているため、煩雑で、設定ミスを生じる懸念があった。【解決手段】複数相電路に流れる電流、複数相電路に印加される電圧、複数相電路の漏洩電流等から各種通電情報を計測または表示する通電情報計測装置において、上記電路に電源相識別信号を注入する電源相識別信号注入器と、上記電路の上流に配設され通電情報を計測または表示する基幹通電情報計測装置と、上記電路の下流に配設され通電情報を計測または表示する分岐通電情報計測装置とを備え、上記基幹通電情報計測装置または上記分岐通電情報計測装置は、上記電源相識別信号注入器から電源相識別信号が注入されたとき、注入された電源相識別信号を検知し、その信号が注入された電源相と自装置の相とを比較して自装置の相を電源相に一致させる設定を行うマイクロコンピュータを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相電路に流れる電流、上記複数相電路に印加される電圧、上記複数相電路の漏洩電流等から各種通電情報を計測または表示する通電情報計測装置において、上記電路に電源相識別信号を注入する電源相識別信号注入器と、上記電路の上流に配設され通電情報を計測または表示する基幹通電情報計測装置と、上記電路の下流に配設され通電情報を計測または表示する分岐通電情報計測装置とを備え、上記基幹通電情報計測装置及び上記分岐通電情報計測装置は、上記電源相識別信号注入器から電源相識別信号が注入されたとき、注入された電源相識別信号を検知し、その信号が注入された電源相と自装置の相とを比較して自装置の相を電源相に一致させる設定を行うマイクロコンピュータを有することを特徴とする通電情報計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通電情報計測装置において、上記電源相識別信号注入器は上記基幹通電情報計測装置に内蔵され、上記基幹通電情報計測装置のマイクロコンピュータから上記電源相識別信号注入器に電源相識別信号注入の指令を与えるようにしたことを特徴とする通電情報計測装置。
【請求項３】
請求項１に記載の通電情報計測装置において、上記電源相識別信号注入器は、周期性をもった波形を発生させる電源相識別信号発生部と、上記電路と電磁的結合するための結合部とで構成されることを特徴とする通電情報計測装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の通電情報計測装置において、上記基幹通電情報計測装置と上記分岐通電情報計測装置と上記電源相識別信号注入器とを結ぶ通信ネットワークを備え、上記通信ネットワークを通して、上記基幹通電情報計測装置と上記分岐通電情報計測装置の動作モードの切替え、及び上記電源相識別信号注入器への電源相識別信号注入指令を行うようにしたことを特徴とする通電情報計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電路に流れる電流、電路に印加される電圧、電路の漏洩電流等から通電情報を計測し表示させる通電情報計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の通電情報計測装置は、計測対象とする電路のそれぞれに流れる電流を変流する計器用変流器、電路間の電圧を変圧する計器用変圧器、電路における漏洩電流を検出する零相変流器の信号に基づいて、電圧及び電流の実効値、電力、電力量、力率、漏洩電流等の通電情報を表示装置で表示するようにしている。（例えば、特許文献１  図１参照）
【０００３】
一方、配電盤内には電路の上流に配設された受電遮断器と、この受電遮断器の下流に複数の負荷用遮断器が分岐配設される（例えば、特許文献２  図１参照）が、この受電遮断器または負荷用遮断器には各電路の通電情報を計測するために上記の通電情報計測装置が一体的に形成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７４７８５号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平１１−４１７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
受変電設備においては配置する導体の相順が規定されている場合があり、従来の通電情報計測装置は、取付け方向によっては正しい相別の通電情報表示ができないという問題があった。この対応策として、通電情報計測装置を施工した後に手動で正しい相別の通電情報表示に修正していたが、配電盤内には多数の通電情報計測装置が配設されることから、作業が煩雑であり間違った相別表示をするという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、配電盤内に多数の通電情報計測装置が配設される場合において、異なる設定をすることなく正しい相別の通電情報が表示できる通電情報計測装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る通電情報計測システムは、複数相電路に流れる電流、上記複数相電路に印加される電圧、上記複数相電路の漏洩電流等から各種通電情報を計測または表示する通電情報計測装置において、上記電路に電源相識別信号を注入する電源相識別信号注入器と、上記電路の上流に配設され通電情報を計測または表示する基幹通電情報計測装置と、上記電路の下流に配設され通電情報を計測または表示する分岐通電情報計測装置とを備え、上記基幹通電情報計測装置及び上記分岐通電情報計測装置は、上記電源相識別信号注入器から電源相識別信号が注入されたとき、注入された電源相識別信号を検知し、その信号が注入された電源相と自装置の相とを比較して自装置の相を電源相に一致させる設定を行うマイクロコンピュータを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は以上説明したように、電源相識別信号注入器から注入された電源相識別信号に基づいて、電源相に対応した通電情報を表示することとしたので、正しい相別の通電情報を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における通電情報計測装置の構成を示すブロック図である。図1において、１相〜３相１ａ〜１ｃからなる電路１には、基幹通電情報計測装置１
１や分岐通電情報計測装置４１、６１等多数の通電情報計測装置が接続されていて、その各々が複数相電路に流れる電流、複数相電路に印加される電圧、複数相電路の漏洩電流等から、相電流、相間電圧、漏洩電流、電力量、力率等を演算して算出し、表示するようになされている。
【００１１】
電路１に直列に接続されている基幹通電情報計測装置１１は、その内部に電路１と繋がる１相〜３相の主回路導体１２が配設されている。主回路導体１２には各相の電流を検出し、その大きさに比例した信号を出力する変流器１４、主回路導体１２の各相間の電圧を検出し、その大きさに比例した信号を出力する変圧器１５、及び主回路導体１２の漏洩電流を検出し、その大きさに比例した信号を出力する零相変流器１６が設けられている。
【００１２】
変流器１４、変圧器１５、零相変流器１６の出力信号は基幹通電情報計測部２１に供給される。変流器１４の出力信号は、基幹通電情報計測部２１の相電流変換回路２２に加えられるが、この相電流変換回路２２は、１相〜３相１ａ〜１ｃの各相の電流信号の内、必要な周波数成分のみ通過させる、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、Ａ／Ｄコンバータ２５に必要な信号レベル、例えばレベルシフト回路やゲインアンプで構成される。変圧器１５の出力信号は、相間電圧変換回路２３に加えられるが、この相間電圧変換回路２３は、１相〜３相１ａ〜１ｃの各相間の電圧信号を必要な周波数成分のみ通過させる、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、Ａ/Ｄコンバータ２５に必要な信号レベル、例えばレ
ベルシフト回路やゲインアンプで構成される。零相変流器１６の出力信号は、漏洩電流変換回路２４に加えられるが、この漏洩電流変換回路２４は、漏洩電流信号を必要な周波数成分のみ通過させる、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、Ａ/Ｄコンバータ２５に必
要な信号レベル、例えばレベルシフト回路やゲインアンプで構成される。
【００１３】
相電流変換回路２２、相間電圧変換回路２３、及び漏洩電流変換回路２４の出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ２５に加えられ、ここでマイクロコンピュータ２６に必要なデジタル信号に変換される。このＡ／Ｄコンバータ２５は、外部に接続されていてもよいしマイクロコンピュー２６に内蔵されていてもよい。マイクロコンピュータ２６は、相電流信号、相間電圧信号、漏洩電流信号より、相電流、相間電圧、漏洩電流、電力、電力量、力率等を演算して算出し、表示部２８、通信部２７にデータを送信する。表示器２８は、マイクロコンピュータ２６より受信した信号をもとに必要な項目を表示する。通信部２７は、マイクロコンピュータ２６より受信した信号をもとに、外部へ必要なデータを通信する。
【００１４】
変流器１４の出力信号は、また、後述する電源相識別信号を抽出する注入信号分離回路２９に加えられる。注入信号分離回路２９は、後述する、電源相識別信号注入部３０より注入された信号を抽出するための、例えばハイパスフィルタやバンドパスフィルタを具備したフィルタ部２９ａと、フィルタ部２９ａからの信号をマイクロコンピュー２６に適した信号に変換する、例えばシュミットトリガを具備した信号変換部２９ｂとからなる。注入信号分離回路２９の出力信号はマイクロコンピュータ２６に加えられる。
【００１５】
基幹通電情報計測装置１１の上流側の電路１には、電源相識別信号注入器３０が結合される。電源相識別信号注入器３０は、比較的高い、例えば数百ｋＨｚから数ＭＨｚの周期性をもった波形（矩形波、三角波、ノコギリ波、正弦波等）を発生させる接続相検出信号発生部３０ａと、電路１の任意の相へ信号を注入するために電路１と電磁的結合する結合部３０ｂとを備えている。本例では、結合部３０ｂは電路１の１相１ａと３相１ｃに結合している。なお受配電の系統が接地系である場合は、電磁的結合を使用せず電路・対地間
に直接信号を注入することも可能である。
【００１６】
基幹通電情報計測装置１１の下流側には、複数の分岐通電情報計測装置４１、６１が電路１に接続される。分岐通電情報計測装置４１は、電源相の１相側に横取り付けされた第一の分岐通電情報計測装置、分岐通電情報計測装置６１は、電源相の３相側に横取り付けされた第二の分岐通電情報計測装置である。第一の分岐通電情報計測装置４１、第二の分岐通電情報計測装置６１は基幹通電情報計測装置１１と同じ構成になされているが、図示の煩雑さを避けるため、第一の分岐通電情報計測装置４１には通電情報計測部５１の変流器だけを、第二の分岐通電情報計測装置６１には分岐通電情報計測部７１の変流器だけを図示している。分岐通電情報計測部５１、７１はともに基幹通電情報計測部２１と同じ構成であるが、内部の詳細並びに変圧器、漏電変流器は図示を省略している。
【００１７】
次に、以上のように構成された通電情報計測装置の動作を、図１に示す構成、および図２に示すフローチャートにて説明する。
【００１８】
まず基幹通電情報計測装置１１、分岐通電情報計測装置４１、６１各々の通電情報計測部２１、５１、７１の動作モードを定常状態から所定の電源相識別・設定モードに起動させる（Ｓ０１）。
【００１９】
その後、電源相識別信号注入器３０にて電路１の1相１ａに電源相識別信号を注入する
（Ｓ０２）。
【００２０】
通電情報計測装置２１、５１、７１は各々のフィルタ部２９aにより不要な信号を除去
した後、自己（自装置）の1相に電源相識別信号が注入されているかを判別する（Ｓ０３
）。その結果、1相に信号が注入されていれば、マイクロコンピュータ２６により「自己
の１相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ０４）。
【００２１】
検出されなければ自己の３相に信号が注入されているかを判別し（Ｓ０５）、検出されれば「自己の３相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ０６）。検出されなければ「自己の２相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ０７）。
【００２２】
次に、電源相識別信号注入器３０にて電路１の３相１ｃに電源相識別信号を注入する（Ｓ０８）。
【００２３】
Ｓ０１〜Ｓ０７にて「自己の1相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己の３相に信号が注入されているかを判別する（Ｓ０９）。３相に信号が注入されていれば「自己の３相＝電源相の３相」、「自己の２相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する(Ｓ１０)。検出されなければ、「自己の３相＝電源相の２相」、「自己の２相＝電源相の３相」に設定し処理を終了する(Ｓ１１)。
【００２４】
Ｓ０１〜Ｓ０７にて「自己の３相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己の１相に信号が注入されているかを判別する（Ｓ１２）。１相に信号が注入されていれば「自己の１相＝電源相の３相」、「自己の２相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１３）。検出されなければ「自己の１相＝電源相の２相」、「自己の２相＝電源相の３相」に設定し処理を終了する（Ｓ１４）。
【００２５】
Ｓ０１〜Ｓ０７にて「自己の２相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己の３相に信号が注入されているかを判別する（Ｓ１５）。３相に信号が注入されていれば「自己の３相＝電源相の３相」、「自己の１相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１６）。検出されなければ「自己の１相＝電源相の３相」、「自己の３相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１７）。
【００２６】
上記の動作により、各々の通電情報計測部はマイクロコンピュータ２６により設定され、正しい相別の通電情報が表示できる。ここで設定とは、マイクロコンピュータのデータ格納部に、適切な相に対向した計測データを格納できるようにすることである。
【００２７】
なお、上記の実施例は三相３線式で説明したが単相２線、単相３線、三相４線の場合も同様である。
【００２８】
以上のようにこの発明の実施の形態１によれば、各通電情報計測部は各相に注入された電源相識別信号に従って相別が正しく設定されるので、配電盤内に多数の通電情報計測部が配設される場合において、異なる設定をすることなく正しい相別の通電情報を計測、表示することができるという効果がある。
【００２９】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る通電情報計測装置を示すブロック図であり、基幹通電情報計測装置と電源相識別信号注入器を一体にして、例えばモジュール型機器にしたものである。図３において、基幹通電情報計測装置１１１は電源相識別信号注入器８０を内蔵している。電源相識別信号注入器８０は、比較的高い、例えば数百ｋＨｚから数ＭＨｚの周期性をもった波形（矩形波、三角波、ノコギリ波、正弦波等）を発生する接続相検出信号発生部８０ａと、基幹通電情報計測装置１１１内部の主回路導体１２へ信号を注入するために主回路導体１２と電磁的結合するための結合部８０ｂとで構成されている。電源相識別信号発生部８０は基幹通電情報計測部２１のマイクロコンピュータ２６からの制御信号８０ｃで制御される。その他の構成は図１と同様なので、相当する部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
次に、以上のように構成された基幹通電情報計測装置１１１を含む通電情報計測装置の動作を図３に示す構成および図４に示すフローチャートにて説明する。まず基幹通電情報計測装置１１１、分岐通電情報計測装置４１、６１各々の通電情報計測部２１、５１、７１の動作モードを定常状態から所定の電源相識別・設定モードに起動させる（Ｓ１０１）。
【００３１】
その後、基幹通電情報計測装置１１１の基幹通電情報計測部２１は、そのマイクロコンピュータ２６から基幹通電情報計測装置１１１に内蔵された電源相識別信号注入器８０へ制御信号８０ｃを送り（Ｓ１０２）、その信号によって電源相識別信号注入器８０は基幹通電情報計測装置１１１内部の主回路導体１２の1相１ａに電源相識別信号を注入する（
Ｓ１０３）。
【００３２】
分岐通電情報計測部５１、７１（基幹通電情報計測部２１と同一構成）は各々のフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己（自装置）の1相に電源相識別信号が注入されているかを判別する（Ｓ１０４）。その結果、1相に信号が注入されていれば「自己
の１相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ１０５）。検出されなければ自己の３相に信号が注入されているかを判別し（Ｓ１０６）、検出されれば「自己の３相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ１０７）。検出されなければ「自己の２相＝電源相の１相」に設定する（Ｓ１０８）。
【００３３】
次に、基幹通電情報計測装置１１１の基幹通電情報計測部２１に設けられたマイクロコンピュータ２６は基幹通電情報計測装置１１１に内蔵された電源相識別信号注入器８０へ制御信号８０ｃを送り（Ｓ１０９）、その信号によって電源相識別信号注入器８０は基幹通電情報計測装置１１１内部の主回路導体１２の３相１ｃに電源相識別信号を注入する（
Ｓ１１０）。
【００３４】
Ｓ１０１〜Ｓ１０７にて「自己の1相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部
２９aにより不要な信号を除去した後、自己の３相に信号が注入されているかを判別する
（Ｓ１１１）。３相に信号が注入されていれば「自己の３相＝電源相の３相」、「自己の２相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する(Ｓ１１２)。検出されなければ、「自己の３相＝電源相の２相」、「自己の２相＝電源相の３相」に設定し処理を終了する(Ｓ１１
３)。
【００３５】
Ｓ１０１〜Ｓ１０７にて「自己の３相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己の１相に信号が注入されているかを判別する
（Ｓ１１４）。１相に信号が注入されていれば「自己の１相＝電源相の３相」、「自己の２相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１１５）。検出されなければ「自己の１相＝電源相の２相」、「自己の２相＝電源相の３相」に設定し処理を終了する（Ｓ１１６）。
【００３６】
Ｓ１０１〜Ｓ１０７にて「自己の２相＝電源相の１相」に設定された場合はフィルタ部２９aにより不要な信号を除去した後、自己の３相に信号が注入されているかを判別する
（Ｓ１１７）。３相に信号が注入されていれば「自己の３相＝電源相の３相」、「自己の１相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１１８）。検出されなければ「自己の１相＝電源相の３相」、「自己の３相＝電源相の２相」に設定し処理を終了する（Ｓ１１９）。
【００３７】
上記の動作により、各々の通電情報計測装置は設定され、正しい相別の通電情報が計測・表示できる。
【００３８】
なお、上記の実施例は三相３線式で説明したが単相２線、単相３線、三相４線の場合も同様である。
【００３９】
以上のようにこの発明の実施の形態２によれば、基幹通電情報計測装置に内蔵された電源相識別信号発生器より識別信号がマイクロコンピュータの指令により注入されるため、外部に電源相識別信号発生器が不要であり省力化が図れた上で、かつ、異なる設定をすることなく正しい相別の通電情報を計測・表示することができるという効果がある。
【００４０】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施形態３に係る通電情報計測装置を示すブロック図である。図５において、基幹通電情報計測装置１１の基幹通電情報計測部２１には通信部２７が内蔵されている。同様に、分岐通電情報計測部４１及び６１の分岐通電情報計測部５１及び７１にはそれぞれ通信部５７及び７７が内蔵されている。さらに、電源相識別信号注入器３０にも接続相検出信号発生部３０ａに接続された通信部３０ｄが内蔵されている。これら通信部２７、５７、７７、及び３０ｄは通信ネットワーク１００に接続され、上記通信部はこの通信ネットワーク１００を通して、通信管理制御装置９０に内蔵されている通信部９０ａにより制御されるようになされている。煩雑を避けるため、図の一部部品の図示を省略しているが、図５の他の部分は図１と同様であり、図５において、図１と同一符号で示す要素は図１と同一構成を有しているものとする。
【００４１】
次に、以上のように構成された通電情報計測装置の動作を説明する。通信管理制御装置９０は通信ネットワーク１００を介した通信による指令で各通電情報計測部２１、５１、７１の動作モードを定常状態から所定の電源相識別・設定モードに起動させる動作モードの切替えを行う。次に、通信管理制御装置９０は電源相識別信号注入器３０に指令を出し
、1相１ａに電源相識別信号を注入する。基幹ならびに分岐通電情報計測装置１１、４１
、６１の設定が終わったら、通信管理制御装置９０は電源相識別信号注入器３０に指令を出し、３相１ｃに電源相識別信号を注入する。通電情報計測部２１、５１、７１の動作は実施の形態１と同様である。
【００４２】
以上のようにこの発明の実施の形態３によれば、通信管理制御装置９０からの指令で電源相識別信号注入器および通電情報計測部を作動させる。このため、各通電情報計測装置を手動で電源相識別・設定モードに起動させたり、電源相識別信号注入器を操作して信号を注入することなく自動で相別を設定できるので、省力化が図れるという効果がある。
【００４３】
また実施の形態２においても実施の形態３に示す通信部による制御は可能であり、基幹通電情報計測部２１を介して電源相識別信号注入器を操作でき同様の効果が得られる。なお、上記実施の形態１〜３において基幹通電情報計測装置１１、１１１、第一の分岐情報計測装置４１、第二の分岐通電情報計測装置６１は電路１の通電情報を計測し表示させる場合について記述したが、これらの基幹通電情報計測装置１１、１１１、第一の分岐情報計測装置４１、第二の分岐通電情報計測装置６１には、電路１に流れる通電電流、漏洩電流に基いて電路を遮断する開閉器を収納しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る通電情報計測装置を示すブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２に係る通電情報計測装置を示すブロック図である。
【図４】図３の動作を説明するフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３に係る通電情報計測装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電路、
１ａ〜１ｃ  １相〜３相、
１１  基幹通電情報計測装置、
１２  主回路導体、
１４  変流器、
１５  変圧器、
１６  零相変流器、
２１  基幹通電情報計測部、
２２  相電流変換回路、
２３  相間電圧変換回路、
２４  漏洩電流変換回路、
２５  Ａ／Ｄコンバータ、
２６  マイクロコンピュータ、
２７  通信部、
２８  表示部、
２９  注入信号分離回路、
２９ａ  フィルタ部、
２９ｂ  信号変換部、
３０  電源相識別信号注入器、
３０ａ  接続相検出信号発生部、
３０ｂ  結合部、
３０ｄ  通信部、
４１  第１の分岐通電情報計測装置、
５１  分岐通電情報計測部、
５７  通信部、
６１  第２の分岐通電情報計測装置、
７１  分岐通電情報計測部、
７７  通信部、
８０  電源相識別信号注入器、
８０ａ  接続相検出信号発生部、
８０ｂ  結合部、
８０ｃ  制御信号、
９０  通信管理制御装置、
９０ａ  通信部、
１００  通信ネットワーク、
１１１  基幹通電情報計測装置。
【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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