JPH04346074A - 電子式電力量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、電子式電力量計に係り
、とくに負荷電流の検出手段を変えた電子式電力量計に
関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の単相三線電子式電力量計（以下電
力量計という）と負荷との接続図を図７に示す。図７に
おいて、需要家１６には単相三線式の電力量計２５が取
り付けられ、この電力量計２５の端子１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ
には、図示しない単相三線式給電線に接続された電源側
接続電線１が接続されている。このうち、端子１Ｓに接
続された電線１ａは、図示しない給電線の２本の電圧線
の片側に、端子２Ｓに接続された電線１ｂは、図示しな
い給電線の中性線に、端子３Ｓに接続された電線１ｃは
、図示しない給電線の２本の電圧線の他側にそれぞれ接
続されている。

【０００４】電力量計２５の内部では、端子１Ｓ，１Ｌ
間に電流線３が、端子２Ｓ，２Ｌ間に電流線４が、端子
３Ｓ，３Ｌ間に電流線５がそれぞれ接続され、端子１Ｌ
，２Ｌ，３Ｌには、負荷側接続電線２が接続されている
。 このうち、電線２ａは負荷１７Ａに、電線２ｃは負荷１
７Ｂに接続され、端子２Ｌに接続された電線２ｂは途中
で分岐して負荷１７Ａと負荷１７Ｂに接続されている。

【０００５】図８は、図２で示す電力量計２５の内部結
線図を示す。図８において、電流線３は、貫通形の変流
器４１Ａを貫通し、同じく電流線５は貫通形の変流器４
１Ｂを貫通している。電流線３と電流線４との間、及び
電流線５と電流線４との間には、抵抗分圧器７Ａ，７Ｃ
が内部の低抵抗１４側を電流線４に接続されてそれぞれ
設けられ、この抵抗分圧器７Ａ側では、低抵抗１４と高
抵抗１３との接続部が電子回路１２の端子Ｐ１に電圧信
号線８Ａで接続され、抵抗分圧器７側では、低抵抗１４
と高抵抗１３との接続部が電子回路１２の端子Ｐ３に電
圧信号線８Ｂで接続され、電流線４と電子回路１２の接
地端子Ｇは、接地線１０で接続されている。

【０００６】一方、貫通形の変流器４１Ａで検出された
電流線３を流れる電流の検出信号は、電流信号線９Ａで
電子回路１２の端子Ｉ１を介して内部の乗算回路に入力
され、同じく変流器４１Ｂで検出された電流線５を流れ
る電流の検出信号は、電流信号線９Ｂで電子回路１２の
端子Ｉ３を介して入力され、端子Ｐ１，Ｐ３から入力さ
れた電圧信号と乗算されて１側（電流線３の側）と３側
（電流線５の側）の電力量が算出され、この両者が加算
された結果が図示しない表示部に負荷１７Ａ，１７Ｂの
電力量として表示される。なお、上述のように抵抗分圧
器７Ａ，７Ｂの代りに、計器用変圧器が使われるときも
ある。

【０００７】このように構成された電力量計においては
、電流信号線９Ａ，９Ｂで電子回路１２へ入力される電
流信号は、変流器４１Ａ，４１Ｂで電流線３，５の電位
と絶縁され、電圧信号線８Ａ，８Ｂで電子回路１２へ入
力される電圧信号は、中性線に接続された電流線４側の
低抵抗１４と高抵抗１３との比で、電子回路１２に入力
できるレベルに設定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された電力量計においては、変流器４１Ａ，４１Ｂ
は入手性に劣るので、製造期間がかかるだけでなく、変
流器４１Ａ，４１Ｂが高価なために、電力量計も高価と
なる。そのため、変流器４１Ａ，４１Ｂの代りに、分流
器を使って電流線３，５の電流を検出する方法も考えら
れるが、すると、電流線３，５の電位が直接電子回路１
２へ入力されるので、電子回路の電子部品の耐電圧を維
持できなくなるので使えない。

【０００９】一方、図７に示すように、需要家１６の負
荷１７Ａが電力量計２５の端子１Ｌ，２Ｌ間に、負荷１
７Ｂが端子２Ｌに接続された負荷側接続電線２ａと端子
３Ｌ間に接続されたときに、もし、端子２Ｌと負荷側接
続電線２ａとの接続部が外れたときには、負荷１７Ａ，
１７Ｂ間の不平衡で片側の負荷に定格を超える電圧が印
加されるので、電気機器の寿命が損なわれるだけでなく
、焼損するおそれもある。

【００１０】なお、端子２Ｓとこの端子２Ｓに接続され
た電源側接続電線が外れたときも、負荷に高い電圧が印
加され、このときには、電力量計の停電表示で発見され
ればよいが、もし気付かなかったときには、同様の事故
となる。

【００１１】そこで、第１の発明の目的は、電子回路の
耐電圧値を上げることなく、容易に製造することのでき
る電力量計を得ることであり、第２の発明の目的は、製
造容易で、負荷が不均衡のときでも、負荷の焼損を防ぐ
ことのできる電力量計を得ることである。 ［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】第１の発明は、
中性線を基準にした電圧線の電圧を分圧器で検出し、こ
の検出値と中性線又は電圧線を流れる負荷電流の検出値
から負荷電力を電子回路で算出する電子式電力量計にお
いて、負荷電流を検出する低抵抗素子を中性線又は電圧
線に直列に接続することで、入手性のすぐれた低抵抗素
子で、負荷電流を低電位で検出して、電子回路の耐電圧
値を上げることなく容易に製造できる電子式電力量計で
ある。

【００１３】又、第２の発明は、中性線を基準にした電
圧線の電圧を分圧器で検出し、この検出値と負荷電流の
検出値から負荷電力を電子回路で算出する電子式電力量
計において、中性線を分岐し、各分岐線に負荷電流を検
出する低抵抗素子を直列に接続することで、入手性のす
ぐれた低抵抗素子で負荷電流を低電位で検出して、製造
容易で、負荷が不均衡のときの負荷の焼損を防ぐことの
できる電子式電力量計である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の電力量計の一実施例を図面を
参照して説明する。但し、図７，図８と重複する部分に
は同符号を付して説明を省く。

【００１５】図１は、第１の発明の電力量計の内部結線
図である。図１において、端子１Ｓに接続された電流線
３Ａと端子１Ｌに接続された電流線１Ｌとの間には、１
側低抵抗素子６Ａとしての分流器が接続され、端子３Ｓ
に接続された電流線５Ａと端子３Ｌに接続された電流線
５Ｂとの間にも、３側低抵抗素子６Ｂとしての分流器が
接続されている。

【００１６】このうち、低抵抗素子６Ａの電源側に接続
された電流線３Ａの接続部と電流線４との間には、抵抗
分圧器７Ａが低抵抗１４側を電流線４側にして接続され
、同じく、低抵抗素子６Ａの負荷側に接続された電流線
３Ｂの接続部と、電流線４との間には、抵抗分圧器７Ｂ
が低抵抗１４側を電流線４側にして接続されている。同
じく、低抵抗素子６Ｂの電源側端子及び負荷側端子と電
流線４との間にも、抵抗分圧器７Ｃ，７Ｄが低抵抗１４
側を電流線４側にして接続されている。

【００１７】これらの抵抗分圧器７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７
Ｄのうち、抵抗分圧器７Ａの低抵抗１４と高抵抗１３の
接続部と、電子回路１２の端子Ｐ１間には、電圧信号線
８Ａが接続され、抵抗分圧器７Ｃの低抵抗１４と高抵抗
１３の接続部と、電子回路１２の端子Ｐ３間には、電圧
信号線８Ｂが接続されている。同様にして、抵抗分圧器
７Ｂの低抵抗１４と高抵抗１３の接続部と、電子回路１
２の端子Ｉ１間には、電流信号線９Ａが接続され、抵抗
分圧器７Ｄの低抵抗１４と高抵抗１３の接続部と、電子
回路１２の端子Ｉ２間には、電流信号線９Ｂが接続され
ている。

【００１８】このように構成された電力量計においては
、端子Ｉ１に入力された電流信号とＰ１に入力された電
圧信号の差（例えば差動アンプで求める）から端子１Ｓ
，１Ｌ間に流れる電流値が検出され、この検出結果と端
子Ｐ１に入力された電圧信号の値から１側の電力が算出
される。同じく、端子Ｉ２に入力された電流信号とＰ３
に入力された電圧信号の差から端子３Ｓ，３Ｌ間に流れ
る電流が検出され、この検出結果と端子Ｐ３に入力され
た電圧信号の値から３側の電力が算出され、この３側の
電力と上述の１側の電力が加算されて図示しない表示部
に負荷の消費電力が表示される。

【００１９】したがって、このように構成された電力量
計においては、電流値の検出を、小形・軽量の分圧抵抗
器７Ｂ，７Ｄの低抵抗１４で低電位で検出され、電流信
号線９Ａ，９Ｂで入力された電流信号として電子回路１
２に入力することができるので、従来のような変流器を
使わなくても、電子回路に入力することができ、小形・
軽量で容易に製造することのできる電力量計となる。な
お、従来の電力量計では、変流器で電流を検出している
ので、直流は計量できないが、本発明では直流電力でも
測定することができる。

【００２０】図２は、本発明の電力量計の他の実施例を
示し、図１の抵抗分圧器７Ａ，７Ｂの代りに複合抵抗素
子２７を用い、図１の抵抗分圧器７Ｃ，７Ｄも同様にし
たときを示す。この場合には、内部の高抵抗１３，低抵
抗１４の温度上昇をほぼ均一にすることができるので、
検出信号の温度によるばらつきを抑えることができ、電
力量の測定精度を上げることができる利点がある。

【００２１】次に、図３は、第２の発明の電力量計を示
す内部結線図である。図３において、端子部２１には、
端子２Ｌａと端子２Ｌｂが端子３Ｌと端子１Ｌとの間に
設けられている。このうち、端子２Ｌａには内部の電流
線４Ｂが接続され、この電流線４Ｂと電流線４Ａとの間
には、低抵抗素子６Ａとしての分流器が接続され、端子
２Ｌｂには内部の電流線４Ｃが接続され、この電流線４
Ｃと電流線４Ａとの間には、低抵抗素子６Ｂとしての分
流器が接続されている。

【００２２】低抵抗素子６Ａと電流線４Ｂとの接続部に
は、電子回路１２の端子Ｉ１に接続された電流信号線９
Ａが接続され、低抵抗素子６Ｂと電流線４Ｃとの接続部
には、電子回路１２の端子Ｉ３に接続された電流信号線
９Ｂが接続されている。更に、図４で示すように、端子
１Ｌと端子２Ｌａには負荷１７Ａが、端子２Ｌｂと端子
３Ｌには負荷１７Ｂが負荷側接続電線２２でそれぞれ接
続されている。

【００２３】このように構成された電力量計においては
、端子２Ｓ，２Ｌａ間を流れる負荷電流は、電流信号線
９Ａで検出され、この電流信号と抵抗分圧器７Ａの低抵
抗１４と高抵抗１３の比で検出され電圧信号線８Ａで入
力された電流線３の電圧信号の差と、電圧信号から１側
の電力が算出される。同じく、端子２Ｓ，２Ｌｂ間を流
れる負荷電流は、電流信号線９Ｂで検出され、この検出
信号と抵抗分圧器７Ｂの低抵抗１４と高抵抗１３の比で
検出され電圧信号線８Ｂで入力された電流線５の電圧信
号の差と、この電圧信号から３側の電力が算出され、上
記１側の電力と加算されて、図示しない表示部に需要家
１６への供給電力が表示される。

【００２４】このように構成された電力量計においては
、電流線４Ｂ，４Ｃに流れる電流を、ほぼ接地電位の電
流線４Ａに片側が接続された低抵抗素子６Ａ，６Ｂの負
荷側端子の電位で検出することができ、電子回路の耐電
圧値を上げることなく、低価格で入手性のよい低抵抗素
子６Ａ，６Ｂで検出することができるので、製造容易な
電力量計となる。

【００２５】更に、もし、端子１Ｌ，２Ｌａ，２Ｌｂ及
び端子３Ｌと負荷側接続電線２２との接続部のうち、い
ずれかが外れていたり、負荷１７Ａ，１７Ｂ間で不均衡
があっても、いずれかの負荷に高い電圧が印加されるこ
とはない。

【００２６】図５は、第２の発明の電力量計の他の実施
例を示し、図６は、需要家２６の　１００Ｖ負荷１７Ａ
，１７Ｂと　２００Ｖ負荷１７Ｃに接続された配線図を
示す。

【００２７】図５においては、図３の電力量計の端子１
Ｓ，１Ｌ間の電流線に対応する電流線３Ａ，３Ｂにも低
抵抗素子６Ａが接続され、この低抵抗素子６Ａで検出さ
れた電流信号は、電子回路３２の端子Ｉに入力されてい
る。この場合には、　２００Ｖ負荷１７Ｃに流れる電流
は、端子１Ｓ，１Ｌ間を流れる電流と端子２Ｓ，２Ｌａ
間を流れる電流の差で求められ、端子Ｐ１，Ｐ３に入力
された電圧信号との積から負荷電力が算出されて、図示
しない表示部に表示される。この結果、端子１Ｌ，２Ｌ
ａ，２Ｌｂ及び端子３Ｌと負荷側接続電線との接続部が
もし外れていても、負荷１７Ａ，１７Ｂに過大な電圧が
かからないだけでなく、　２００Ｖ負荷の電力量を別に
表示することで、従来、１００Ｖ負荷と電気料金の差が
なかった　２００Ｖ給電を増やすこともできる。

【００２８】

【発明の効果】以上、第１の発明によれば、中性線を基
準にした電圧線の電圧を分圧器で検出し、この検出値と
中性線又は電圧線を流れる負荷電流の検出値から負荷電
力を電子回路で算出する電子式電力量計において、負荷
電流を検出する低抵抗素子を中性線又は電圧線に直列に
接続することで、入手性のすぐれた低抵抗素子で、負荷
電流を低電位で検出したので、電子回路の耐電圧値を上
げることなく容易に製造することのできる電子式電力量
計を得ることができる。

【００２９】又、第２の発明によれば、中性線を基準に
した電圧線の電圧を分圧器で検出し、この検出値と負荷
電流の検出値から負荷電力を電子回路で算出する電子式
電力量計において、中性線を分岐し、各分岐線に負荷電
流を検出する低抵抗素子を直列に接続することで、入手
性のすぐれた低抵抗素子で負荷電流を低電位で検出し、
製造容易で、負荷が不均衡のときの負荷の焼損を防ぐこ
とのできる電子式電力量計を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の電子式電力量計の一実施例を示す
内部結線図。

【図２】第１の発明の電子式電力量計の他の実施例を示
す部分接続図。

【図３】第２の発明の電子式電力量計の一実施例を示す
内部結線図。

【図４】第２の発明の電子式電力量計の作用を示す接続
図。

【図５】第２の発明の電子式電力量計の他の実施例を示
す内部結線図。

【図６】第２の発明の電子式電力量計の他の実施例の作
用を示す接続図。

【図７】従来の電子式電力量計と負荷との接続を示す図
。

【図８】従来の電子式電力量計の内部結線図。

【符号の説明】

１…電源側接続電線、２，２２…負荷側接続電線、３，
３Ａ，３Ｂ…１側の電流線、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…中
性相の電流線、５，５Ａ，５Ｂ…３側の電流線、６Ａ，
６Ｂ，６Ｃ…低抵抗素子、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…抵
抗分圧器、８Ａ，８Ｂ…電圧信号線、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ
…電流信号線、１０…接地線、１１，２１…端子部、１
２，３２…電子回路、１３…高抵抗、１４…低抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中性線を基準にした電圧線の電圧を分
   圧器で検出し、この検出値と前記中性線又は前記電圧線
   を流れる負荷電流の検出値から負荷電力を電子回路で算
   出する電子式電力量計において、前記負荷電流を検出す
   る低抵抗素子を前記中性線又は前記電圧線に直列に接続
   したことを特徴とする電子式電力量計。
2. 【請求項２】　　中性線を基準にした電圧線の電圧を分
   圧器で検出し、この検出値と負荷電流の検出値から負荷
   電力を電子回路で算出する電子式電力量計において、前
   記中性線を分岐し、各分岐線に前記負荷電流を検出する
   低抵抗素子を直列に接続したことを特徴とする電子式電
   力量計。