JPH0267967A

JPH0267967A - 積算電力計

Info

Publication number: JPH0267967A
Application number: JP63220636A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Hasebe; 庄一長谷部
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1990-03-07

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、積算電力計、特に使用電力料金が数字表示
される積算電力計に関する。

（ロ）従来の技術一般に、事業所や家庭で使用される商用周波の電力量の
測定には、移動磁界式の誘導形積算電力計が使用されて
いる。この種の積算電力計において、使用電力量の表示
は、電力の使用に応じて得られるアルミニウム円板の回
転数を機械式に指針表示するか、あるいは機械式のデジ
タル表示器で行うものであった。

（ハ）発明が解決しようとする課題近年、限りある資源の有効利用、また経済的な資源の活
用ということで、省エネが叫ばれている。

電力エネルギーも、その例外ではなく、事業所や各家庭
でも、電力の無駄使いを無くし、効率的な活用が要請さ
れている。そこで、各事業所、各家庭においては、電力
使用の反省、使用計画を綿密に立案し、電力の使用管理
を完全に実行する見地から、使用電力量のみならず、使
用料金も、簡易に知り得る必要性が生じてきいてる。し
かしながら、従来の積算電力計では、単に使用電力量が
表示されるのみであり、係員がいちいち検針して、使用
電力量を読取り、その使用電力量から料金テーブルを参
照して、使用料金を求めるものであり、手間がかかる上
に検針知識を有しない素人が使用料金を求めることは非
常に困難であった。また、従来の積算電力計は、固設型
である上に、通常一系統の電源に１個設けるものである
から、自由に持運びできないばかりか、数系統の電力供
給系を有する事業所等では、系統毎に積算電力計を設置
しなければならなかった。

この発明は上記問題点に着目してなされたものであって
、持運び自由で、どこにでも設定可能であり、しかも複
数系統の積算電力量及び使用料金を１個で検知し得る積
算電力計を提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するだめの手段及び作用この発明の積
算電力計は、各々が、被測定電力線に結合し電流を検出
する変流器と、この変流器で検出される電流信号を増幅
し直流信号に変換する信号変換回路とからなる複数系統
の電流信号取込部と、それぞれの電流信号取込部から取
込まれた電流信号に基づいて各系統の電力計を算出する
電力量計算手段と、これら算出された複数系統の電力量
を積算する積算電力量算出手段と、この積算ミノｊ量に
所定の演算を行い、積算電力量の使用料金を算出する使
用料金計算手段と、前記積算電力量及び使用料金をデジ
タル表示する表示手段とから構成されている（第１図参
照）。

この積算電力計では、各系統の電流信号取込部の変流器
が、それぞれ被測定電力系統の電力線に結合すると、各
変流器には、それぞれ対応する被測定電力系統の電力に
応じた電流が流れる。そして、これらの電流信号がそれ
ぞれの信号変換回路で増幅され直流化され、各電力量計
算手段で例えば設定されたデータが乗算され、各系統毎
の電力量がそれぞれ算出される。そして、これらの算出
された電力量が時間の経過とともに積算電力量計算手段
で積算される。また、使用料金計算手段で積算電力量に
、例えば予め設定される単位料金が乗算され、使用料金
が算出される。そして、算出された積算電力量、使用料
金が表示手段にデジタル表示される。この積算電力計で
は、各変流器が結合された電力系統の総積算電力量及び
その使用料金が表示される。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第２図は、この発明の一実施例を示す積算電力計の回路
図である。この積算電力計は、ＣＰＵＩと、同期信号発
生用のクロック発振器２と、２系統の電流信号取込部１
０　ａ、、１０　ｂと、４桁の数値を表示する表示器（
Ｌ　Ｅ　Ｄ）　４と、この表示器４を桁駆動する指駆動
回路６と、セグメントデコーダ７と、端子Ｐ３、Ｐ４に
商用電圧１００■を受け、各回路に＋１２Ｖ、−１２■
、＋５Ｖ等の電源電圧を供給する電源回路７と、電源電
圧の低下を検出する電源電圧低下検出回路８と、ＣＰＵ
Ｉ内のメモリ　（ＲＡＭ）をバックアップするバックア
ップ回路９と、表示灯Ｌｌ　、ｔ、ｚ　、・・・、Ｌ４
と、各種設定スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、Ｓ　Ｗ
、、から構成されている。

電流信号取込部１０ａは、被測定電力系統の電力線に結
合される変流器ＣＴ、（第３図参照）と、この変流器Ｃ
Ｔ　＋から電流信号を受け、増幅、整流、平滑等の信号
変換を行いＣＰＵＩに入力する信号変換回路３ａとから
構成されている。

信号変換回路３ａはオペアンプＡＭ、　、、ＡＭ２で構
成される絶対値整流回路を含み、端子Ｐｌａ、Ｐｅｍを
通して入力される検出電流に応じた信号を増幅するとと
もに、全波整流・し、かつ平滑する機能を備えている。

また、オペアンプＡ　Ｍ　ｔの後段には、整流平滑され
た電流信号をさらに平滑するとともに、急激な変化分に
対しては、これを抑える遅延機能を含む平滑回路が設け
られている。この信号変換回路３ａにより、変、流器Ｃ
Ｔ、で検出される被測定系に流れる電流に応じた電流Ｉ
が直流成分に変換され、ＣＰＵＩに入力される。

電流信号取込部１０ｂも、変流器Ｃｒｔと信号変換回路
３ｂとから構成されている。信号変換回路３ｂは、信号
変換回路３ａと同構成、同機能を持つ回路である。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、５Ｗ１０はいずれも
ディップスイッヂが使用され、このうちスイッチＳＷ１
、ＳＷ２、ＳＷ３は変流器ＣＴ、に関する設定スイッチ
であり、負荷の電源電圧の１００Ｖ／２００　Ｖの別、
単相／三相の別、及び変流器の定格２ＯＡ／１００Ａの
別を設定するためのものである。同様に、スイッチＳＷ
、　、ＳＷｓ　、ＳＷ、は、変流器ＣＴ、に関する設定
スイッチであり、それぞれ１００　Ｖ／２００　Ｖ、単
相／三相、２ＯＡ／１００Ａの別を設定するためのもの
である。スイッチＳＷ、、ＳＷａ、ＳＷｑは、料金単価
を加算設定するためのものであり、単価については、基
準単価１８円が、ＣＰＵＩ内に予め登録記憶されており
、これに加算補正する円をスイッチＳ　Ｗ　？、ＳＷ８
、ＳＷ、で設定する。それぞれ＋１円、＋２円、＋４円
を設定する。したがって、この実施例積算電力計では、
１８円〜２５円の単価が設定できるようになっている。

スイッチ５Ｗ１０は、３相における２相検出モードを設
定するためのものである。スイッチＳＷ、ｉはリセット
用の、またスイッチＳＷ１□は表示切換用のスイッチで
ある。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、Ｓ　Ｗ　、ｚの０Ｎ
１０ＦＦ状態はＣＰＵＩに取り込まれるようになってい
る。

ＣＰＵＩは、Ａ／Ｄ変換機能を存し、それぞれ２系列の
電流信号取込部１０ａ、１０ｂから電流信号ｌをデジタ
ル信号に変換して取り込む機能、スイッチＳＷ、、・・
・、ＳＷ３とＳＷ４、・・・、ＳＷ。

の設定条件によって定まる基準データを内蔵のＲＯＭか
ら読出し、電流信号■に乗じて電力量を算出する機能を
備えている。ここで、基準データとはＡ／Ｄ変換器から
１ビツトに相当する電流信号が入力される場合に、出力
される電力量であり、基準テ９　ハ１００　Ｖ　／　２
００　Ｖ、単相／三相、２ＯＡ／１００Ａの別による８
種類分が記憶されている。今、例えばＡ／Ｄ変ｔＡ２Ｋ
が２５６ビ・ントとすると、変流器ＣＴ、に関し、設定
が２００■、三相、２ＯＡとすると、基準データＤは、
ただし、力率を０．８５に固定となる。

ＣＰＵＩは、さらに電力量を積算して積算電力量を算出
する機能、算出された積算電力量に設定された単価を乗
じて使用料金を算出する機能、スイッチＳＷ１□の０Ｎ
１０ＦＦ設定状況に応じ、積算電力量と使用料金を表示
器４に切換表示する機能等を備えている。

表示灯しＩは、表示が料金に切換えられた時に点灯する
。この表示灯は百円の重みを有する。したがって、表示
灯り、が点灯し、表示器４の表示が５２であると、概算
の使用料金は５千２百円である。表示灯Ｌ２は、表示が
積算電力量に切換えられた時に点灯する。表示灯Ｌ３、
Ｌ４はそれぞれ変流器ＣＴ、　、ＣＴ、の仕様が１００
Ａであり、スイッチＳＷ：Ｉ　、ＳＷ６がＯＮされた場
合に点灯する。

第４図は、上記実施例積算電力計の外観平面図である。

同図において、本体ケース２０の上面には、表示器４、
表示灯Ｌ１、Ｌ２、リセットボタンＳ　Ｗ　Ｉ　Ｉ　ｌ
　、表示切換ボタンＳＷ＋ｚ−が目視可能に配置されて
いるが、第２図に示したその他の回路部は、本体ケース
２０内に収納されている。

もっともボタン５Ｗｚ−、ＳＷ＋□、は本体ケース２０
の透明カバー２０ａによって覆われており、リセットボ
タンＳ　Ｗ　＋　＋　−は、本体ケース２０ａを外さな
いと、操作できないし、表示切換ボタンＳＷ１ｇ、は小
穴２０ｂより棒材等を挿入して操作しない限りＯＮ１０
　Ｆ　Ｆできないようになっており、簡単に手等が触れ
ることによる誤設定を防止している。

この実施例積算電力計を使用の際には、変流器ＣＴ　ｔ
　と変流器ＣＴ、をそれぞれ測定しようとする負荷電力
線の一本に挿通し結合する（例えば第３図参照）。そし
て、各変流器ＣＴ、　、ＣＴ２に関するそれぞれの設定
をスイッチＳＷ、、・・・、ス力系統が別の場合には、
両度流器に関し、異なる設定となることもある。したが
って、変流器ＣＴに関し、スイッチＳＷ、は１００■側
に設定し、これに対し変流器ＣＴ２によるスイッチＳＷ
４の設定は２００■に設定する場合も可能であり、また
、スイッチＳＷ２による設定が三相であるのに対し、ス
イッチＳＷ、による設定は単相である等の場合でも差し
支えない。しかし、両度流器ＣＴ、、ＣＴ２を同一の三
相負荷電力線の１つにそれぞれ結合させる場合であり、
それぞれの電気信号取込部１０ａ、１０ｂによって電力
量に応じた電流信号を検出し、これを元に得られた電力
量を平均する場合、つまりスイッチＳＷ、。がＯＮされ
ている場合の三相における二相検出の場合には、変流器
ＣＴ、、ＣＴ、が同一の条件設定であることを要する。

変流ＩＣＴ、　、Ｃ７０をそれぞれ目的とする負荷電力
線に結合した後、それぞれの変流器ＣＴ、、Ｃ７０の対
応する設定をそれぞれスイッチＳＷｌ、・・・、ＳＷ、
で行う。

また、もちろん、スイッチＳＷ７、・・・、ＳＷ。

で１８円に対する加算料金を設定する。単価が基準料金
に相当する１８円の場合には、スイッチＳＷ？　、ＳＷ
ｅ　、Ｓ　ＷｑをいずれもＯＦＦしておけばよく、これ
に対し、単価を２５円に設定する場合には、スイッチＳ
　Ｗ７　、Ｓ　Ｗｅ　、Ｓ　Ｗ９　ともＯＮすることに
なる。

次に、第５図に示すフロー図に従い、上記実施例積算電
力計の全体動作について説明する。

電源がＯＮされ、動作がスタートすると、ＣＰＵ１は、
先ずシステムのイニシャル処理を行い〔ステップＳＴ（
以下ＳＴという）１］、次に、カウンタリセットが要求
か否か判定する（Ｓｒ２）。

ここで、カウンタリセッ要求とは、積算電力量をカウン
トするカウント値をＯとする要求であり、スイッチＳＷ
、、のＯＮがなされ、これによるキー割込みによりリセ
ット要求フラグが立てられる。

このリセット要求フラグがＯＮの場合に、カウンタのリ
セット要求かの判定がＹＥＳとなる。Ｓｒ２の判定がＹ
ＥＳであると、続いて、リセット要求フラグがクリアさ
れ（Ｓｒ１）、カウンタのリセット処理を行い、つまり
カウンタの内容を０としく５Ｔ４）、そのカウンタの内
容をＢＣＤ変換処理しく５Ｔ５）、表示スタック操作を
行う（Ｓｒ１）。ここで、表示スタック操作により、カ
ウンタの内容がセグメントレコーダ６を介して表示器４
に出力され、そのまま表示されることになる。

したがって、リセットがなされた状態の表示は、それま
での積算電力量及び使用料金がすべて０とされるので、
０表示がなされることになる。その後ＳＴ７に移る。一
方、Ｓｒ２でリセット要求フラグが０の場合に、この判
定がＮｏとなり、Ｓｒ７に飛び、表示切換要求があるか
否か判定する。

ここで、表示切換要求とは、スイッチＳＷＩ□がＯＮさ
れると、このスイッチ操作による割込みにより、切換要
求フラグが立てられるものであり、スイッチＳＷ１□が
操作された場合に、切換要求フラグがＯＮされており、
この場合に判定がＹＥＳとなる。切換要求がある場合に
は、Ｓｒ８で切換要求フラグをクリアし、当初キロワッ
トアワーを表示を示す表示灯Ｌ２が点灯していた状態で
、スイッチ５Ｗ１２がＯＮされた場合に、表示灯Ｌ＋を
点灯するＬＥＤ表示処理を行い（Ｓｒ１）、料金カウン
タの算出された料金のＢＣＤ変換処理を行い（ＳＴＩＯ
）、この変換された使用料金データを表示スタック操作
して（ＳＴＩＩ）、表示器４に使用料金を百円単位で表
示する。Ｓｒ７において、表示切換え前の段階で、表示
灯り、が点灯しており、つまり表示が使用料金表示であ
る場合には、Ｓｒ１のＬＥＤ表示処理で表示灯Ｌ２の点
灯に切換え、同様に５ＴＩＯ１ＳＴＩＩのＢＣＤ変換処
理及び表示スタック操作を行い、表示器４には使用積算
電力量を表示することになる。

次に、５Ｔ１２に移り、実行要求か否かについて判定す
る。この実行要求とは、別に備える１秒毎のタイム割込
みにより発生するものであり、１秒毎に実行要求かの条
件がＹＥＳとなり、５ＴＩ２から５Ｔ１３に移り、実行
中出力をセットする。

この実行中出力セラＩ・は、テスト用にセントされるも
のである。続いて、５Ｔ１４で、Ａ／Ｄ変換処理を行い
、それぞれ、信号変換回路３ａ、３ｂから取り込まれる
変流器ＣＴ、及びＣＴ２より検出される電流入力を取込
み、記憶するとともに、続いて、５Ｔ１５で電力積算停
止か否かの判定を行う（ＳＴ１５）。この電力積算停止
は、積算電力計カウンタがカウントアツプする以前に、
これを検知してエラー表示するものである。電力積算停
止の場合には、後述する５Ｔ２Ｂの処理に移るが、電力
積算停止でない場合には、各デイツプスイッチの入力を
取り込む（ＳＴ１６）。ここに、デイツプスイッチ入力
とは、スイッチＳＷ、からスイッチＳＷ６までの各変流
器ＣＴ、、ＣＴ、の設定条件と、スイッチＳＷ９、・・
・、ＳＷ、の料金の加算額値、さらにスイッチＳＷ１゜
の３相２線処理の０Ｎ１０ＦＦ信号等である。続いて３
相２線設定エラーか否かを判定しく５Ｔ１７）、３相２
線Ｂλ定エラーの場合には、やはり５Ｔ２Ｂに飛ぶ。

３相２線設定エラーの判断条件は、３相２線検出スイツ
チＳＷ１゜がＯＮ　Ｔニス４　ッチＳ　Ｗ３　、Ｓ　Ｗ
＆のＯＮ１０　Ｆ　Ｆが一致した場合である。３相２線
設定エラーでない場合には、次に、３相２線検出か否か
判定する（ＳＴｌＢ）。ここに、３相２線検出は、スイ
ッチＳＷ、。がＯＮされているか否かの判定であり、ス
イッチＳＷ、。がＯＮされていない場合には、通常の２
系列の電力量の検出処理であり、したがって、先ず変流
器ＣＴｌについて計算セットを行い（ＳＴ１９）、信号
変換回路３ａ、入力端子ＡＮ、を通して取り込まれる電
流値に各設定条件に対応した基準データを乗算し、この
時点における変流器ＣＴ、が結合される電力系統の電力
計算を行う（ＳＴ２０）。そして、リセット以後、それ
までＲＡＭのカウンタに記憶されている積算電力量に、
今回算出された電力量を積算する（ＳＴ２１）。次に、
今度は、変流器ＣＴ、に関する計算セットを行い（ＳＴ
２２）、同様に、変流器ＣＴ、が結合される電力系統の
電力計算を行い、それまでの変流器のＣＴ、及びＣＴ、
に関する積算電力量に今回ＯＣＴ、に係る電力系統の電
力量を積算し、２系列の総トータルの積算電力量を計算
する（ＳＴ２４）。この総積算電力量に対し、設定され
た単価料金を乗算し、使用料金を計算する（ＳＴ２５）
。この使用料金ももちろんＣＰＵＩ内のＲＡＭに記憶さ
れる。５Ｔ１８で、３相２線検出の判定がＹＥＳの場合
には、５Ｔ２３で、電流信号取込部１０ａから取込まれ
た電流信号と、電流信号取込部１０ｂから取込まれた電
流信号について、それぞれの系統の電力計算を行い、こ
れを平均する。そして、この平均値を積算する（ＳＴ２
４）。３相２線検出の場合は、平均処理を行うので、よ
り精度の高い判定を行うことができる。続いて使用料金
が百万円をオーバか否か判定しくＳｒ１６）　、百万円
オーバする場合にはＳｒ１　Ｂに飛ぶ、百万円オーバで
ない場合には、ＢＣＤ変換処理を行った後（ＳＴ２７）
、表示スタック操作を行い、使用料金あるいは積算電力
量をその切換条件にしたがい、表示器４に表示する（Ｓ
Ｔ２８）。この場合同様にＬＥＤ表示処理も行う（ＳＴ
２９）。ＬＥＤ表示処理は、電力料金の表示の場合には
、表示灯Ｌ１を点灯し、積算電力量の場合には、表示灯
Ｌ２を点灯すること、上述の場合と同様である。なお、
Ｓｒ１８において、通常の表示でない場合、つまり電力
積算値停止の場合、百万円オーバかの判定ＹＥＳの場合
といったエラー発生の状況時には、それぞれを示す点滅
点灯、あるいは特殊な対応の表示を行うことになる。Ｓ
ｒ１１のＬＥＤ表示処理が終了すると、それまでＯＮさ
れていた実行要求フラグをクリアしく５Ｔ３０）、バッ
クアップ判断データをセットする（ＳＴ３１）。ここで
バックアップ判断データとは、ＣＰＵＯＲＡＭ内にバッ
クアップ判断をするためにセットするデータであり、別
のルーチンでバックアップが十分であるか否かをチエツ
クするために使用される。その後、実行中出力をリセッ
トしく５Ｔ３２）、Ｓｒ１に戻り、以後同様の処理を順
次繰り返すことになり、カウンタリセットの要求ある場
合には、Ｓｒ１乃至Ｓｒ１の処理がなされ、表示切換要
求がある場合には、Ｓｒ７乃至５ＴＩＩの処理がなされ
、さらに、１秒経過毎の実行要求有りの場合には、５Ｔ
１２乃至５Ｔ３２の処理が繰り返され、各１秒毎に各電
力系統の電力計算を行うとともに、それまでの積算電力
量に今回の計算された電力量を積算し、積算さた総電力
量に対する料金計算を実行し、動作を継続する。

なお、上記実施例においては、変流器及び信号変換回路
からなる電力量取込み部は、２系列設けているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、３系列以上設ける
ものであってもよい。

また、設定用のスイッチＳ　Ｗ　＋乃至ＳＷ、は、それ
ぞれ変流器に対し、２種の条件を設定しているが、さら
に所要の物により、３種以上の条件を選択設定するもの
であってもよい。

また、上記実施例において、使用料金を算出するのに、
積算電力量に設定された単価を乗算するようにしている
が、予め積算電力量に対応する料金テーブルをＣＰＵの
記憶装置に登録しておき、これを選択的に読出すように
したものであってもよい。

また、上記実施例において、積算電力量と使用料金は、
表示器４で切換え表示するようになっているが、これら
は並列的に個別の表示器を持って表示するようにしても
よいし、さらに切換えに積算電力量、使用料金の他に電
力量を切換表示するようにしたものでもよい。

（へ）発明の効果この発明によれば、各々が変流器と信号変換回路とから
なる複数の電流信号取込部と、それぞれの電流信号取込
部から取込まれた電流信号に基づいて各系統の電力量を
算出する電力量計算手段と、これら算出された複数系統
の電力量を積算する積算電力量算出手段と、この積算電
力量に所定の演算を行い、積算電力量の使用料金を算出
する使用料金計算手段と、前記積算電力量及び使用料金
をデジタル表示する表示手段を備えるものであるから、
非常に小型、コンパクトで何処にでも持ち運びできる積
算電力計を得ることができ、さらに変流器に被測定電力
線を結合するだけでよいのに、設置も容易であり、その
上、使用料金が表示されるので、特別に検針等の知識を
要しなくても、だれもが容易に使用することができ、必
要に応じて使用料金を即知ることができるので、電力管
理に極めて便利な積算電力計を得ることができる。

その上、複数の電流信号取込部を備えるので、−台で異
なる系統の電力系の積算電力量や使用料金を知ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の構成を示すブロック図、第２図は
、この発明の一実施例を示す積算電力計の回路図、第３
図は、同積算電力計の端子に接続される変流器部分を示
す回路図、第４図は、同実施例積算電力計の外観平面図
、第５図は、同積算電力計の動作を説明するためのフロ
ー図である。１：ＣＰＵ、３ａ−３ｂ：信号変換回路、４：表示器、
　ＣＴ、　　・ＣＴ、：変流器、１０ａ・１０：電流信
号取込部。電７７陳第１図特許出潮人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　信第図訃第図２゜手続十甫正書（自発）昭和６３年

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各々が、被測定電力線に結合し電流を検出する変
流器と、この変流器で検出される電流信号を増幅し直流
信号に変換する信号変換回路とからなる複数系統の電流
信号取込部と、それぞれの電流信号取込部から取込まれた電流信号に基
づいて各系統の電力量を算出する電力量計算手段と、これら算出された複数系統の電力量を積算する積算電力
量算出手段と、この積算電力量に所定の演算を行い、積算電力量の使用
料金を算出する使用料金計算手段と、前記積算電力量及
び使用料金をデジタル表示する表示手段とを備えた積算
電力計。