JPH0725714Y2 - デジタル表示形電力量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、負荷の消費電力量をデジタル表示するデジタ
ル表示形電力量計に関する。

〔従来の技術〕

従来、デジタル表示形電力量計は、変流器による負荷電
流及び計器用変圧器による負荷電圧から負荷の消費電力
を算出し、この消費電力を積分して消費電力量を算出
し、例えば７セグメントのセグメント表示素子を５桁並
べた表示部により算出した消費電力量をデジタル表示し
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕 この種の電力量計では、負荷の消費電力量が少ない場合
には、表示中の最下位の数値がなかなか変化せず、例え
ば１日に“1"しか変化せず、電磁誘導方式の円板形の電
力量計の如く、円板の回転を見て計測中を認識するよう
なことができないため、正常に計測しているかどうか判
断するには、表示中の最下位の数値が変化するまで待た
なくはならず、煩雑であり、能率が悪いという問題点が
ある。

また、従来の電力量計では、３相の場合に錯誤によつて
各相入力端子の接続の相順が入れ換わつても、これが報
知されないため、負荷の消費電力量を正確に表示するこ
とができない。

即ち、R,S,Tの各相の電圧をE1,E2,E3,電流をI1,I2,I3と
し、Ｓ相とＴ相の相順が入れ換わつた場合、各相の電
圧，電流の位相関係をベクトル図で表わすと第６図に示
すようになり、このときの電力Ｗは、力率cosθとして と表わされ、ここでE1＝E2＝E3＝E,I1＝I2＝I3＝Ｉとす
ると、式は と書き換えられ、式より、３相平衡状態で電流が相順
が入れ換わると電力は零となる。

従つて、実際には負荷により電力が消費されているにも
拘らず、電力量計で算出した電力は零であり、これを積
算して得られる電力量も零となるため、負荷の消費電力
量を正確に計測できないまま放置されるおそれがある。

本考案は、前記の点に留意してなされ、多相の場合に、
誤接続による相順の入れ換わりを報知し、しかも正常計
測時に、負荷の消費電力量が少なく、表示中の最下位の
数値がなかなか変化しない場合に、正常に計測している
ことを容易に認識できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案のデジタル表示形電
力量計は、 デシマルポイント付の複数個のセグメント表示素子から
なる数桁の表示部と、 変流器による負荷電流及び計器用変圧器による負荷電圧
から電力を算出する第１の演算部と、 前記電力が零か否かを判定する判定部と、 前記判定部が電力を零と判定しかつ前記負荷電流及び前
記負荷電流がそれぞれ所定値以上のときに前記各デシマ
ルポイントを一方向に順次に点灯する第１の点灯制御部
と、 前記判定部が電力を零でないと判定したときに電力量を
積算する第２の演算部と、 前記電力量のうちの前記数桁の表示信号を出力する表示
制御部と、 前記電力量の前記数桁のうちの最下位の桁より下の位の
値が変わるごとに前記各デシマルポイントを前記一方向
と逆方向に順次に点灯する第２の点灯制御部と を備えている。

〔作用〕

以上のような構成において、第１の演算部により算出さ
れた電力が零であり、かつ負荷電流及び負荷電圧が共に
所定値以上であるときに、誤接続による入力端子の相順
の入れ換わりが生じているとして、第１の点灯制御部に
より各デシマルポイントが一方向に順次に点灯されるた
め、各デシマルポイントの点灯方向によつて、入力端子
の誤接続による相順の入れ換わりが報知される。

また、負荷の消費電力量が少なく、表示部に表示中の最
下位の数値がなかなか変化しない場合であつても、第２
の点灯制御部により、表示中の最下位の桁より下の位の
値が変わるごとに各デシマルポイントが逆方向に順次に
点灯されるため、点灯するデシマルポイントの変化を見
ることによつて、正常に計測していることがわかる。

〔実施例〕

１実施例を示した第１図ないし第５図を参照して説明す
る。

全体のブロツク構成を示す第１図において、（１）はA/
D変換器であり、３相母線に設けられた計器用変圧器
（以下PTという）に各線間の電圧検出トランンス（2
r），（2s），（2t）の１次コイルが接続されると共
に、３相母線に設けられた変流器（以下CTという）に各
相の電流検出トランス（3r），（3s），（3t）の１次コ
イルが接続され、A/D変換器（１）の各線間電圧の入力
端子が各電圧検出トランス（2r）〜（2t）の２次コイル
に接続され、A/D変換器（１）の各相電流の入力端子が
各電流検出トランス（3r）〜（3t）の２次コイルに接続
されており、各電圧，電流値をA/D変換する。

（４）は表示パネルであり、第２図に示すように、デシ
マルポイント（Da）〜（De）付きの５個の７セグメント
表示素子（5a）〜（5e）からなり、電圧，電流，電力，
電力量，無効電力，無効電力量等をデジタル表示する５
桁の表示部（５）と、表示データの種別を示す複数個の
LED（６）と、表示データ切換用の２個のキー（7a），
（7b）及びフルスケール表示用キー（7c）等からなる操
作キー部（７）とが設けられている。

このとき、第２図において、A_R，A_S，A_Tは各相電流，V
_RS，V_ST，V_TRは各線間電圧,Wは電力,WHは電力量,PFは力
率,VARは無効電力,VARHは無効電力量を示し、キー（7
a）又は（7b）を押圧するごとに、LED（６）が上段から
下段へキー（7a），（7b）に示された矢印方向に順次に
点灯し、点灯したLED（６）に対応するデータが表示部
（５）に表示される。

また、フルスケール表示用キー（7c）を押圧すると、押
圧している間、電流，電圧，電力，電力量等のフルスケ
ール表示が行われ、例えばA_RのLED（６）の点灯中にキ
ー（7c）を押圧すると、Ｒ相の電流のフルスケール表示
がなされ、WHのLED（６）の点灯中にキー（7c）を押圧
すると、電力量のフルスケール表示がなされる。

さらに、第１図において、（８）はPT比及びCT比設定用
つまみ等を備えた整定部、（９）は表示インターフェイ
ス（以下表示IFという）、（10）はキー入力インターフ
エイス（以下キー入力IFという）、（11）はCPUであ
り、各部を制御するのは勿論のこと、特に次のような機
能を備えている。

即ち、消費電力量の表示時に、A/D変換器（１）によりA
/D変換された電流値，電圧値から電力を算出する第１の
演算部の機能と、算出した電力が零か否かを判定する第
１の判定部の機能と、電力を零と判定したときに負荷電
流及び負荷電圧がそれぞれ所定値以上か否かを判定する
第２の判定部の機能と、判定の結果，電力が零でかつ負
荷電流及び負荷電圧がそれぞれ所定値以上のときに各デ
シマルポイント（Da）〜（De）を上位から下位方向に順
次に点灯する第１の点灯制御部の機能と、判定の結果，
電力が零でないときに電力を積分して電力量を算出する
第２の演算部の機能と、算出した電力量のうち表示部
（５）に表示すべき数桁の表示信号を出力する表示制御
部の機能と、算出された電力量の表示部（５）の最下位
の桁よりひとつ下の位の値が変わる毎に各デシマルポイ
ント（Da）〜（De）を下位から上位方向に順次に点灯す
る第２の点灯制御部の機能とを備えている。

また、（12）はバツクアツプ電源（13）を備え停電時に
停電直前の表示部（５）の表示データを保持するSRAMで
ある。

つぎに、前記実施例の動作について第３図のフローチヤ
ートを用いて説明する。

消費電力量を表示する場合、キー（7a）又は（7b）の操
作によりWHの表示を選択すると、第３図に示すように、
A/D変換器（１）によりA/D変換された各電圧値及び各電
流値がCPU（11）により読込まれ、電力が算出されたの
ち、CPU（11）により電力が零か否かの判定がなされ
る。

そして、判定の結果、電力が零でなければ、CPU（11）
により電力が積分されて電力量が算出されると共に、負
荷の消費電力量として表示部（５）に表示され、最下位
の表示素子（4e）のデシマルポイント（De）がCPU（1
1）により点灯される。

さらに、CPU（11）により、算出された電力量の表示部
（５）の最下位の1/10の位の値が“1"変化したかどうか
の判定がなされ、変化がなければ再び前記した動作が繰
り返され、変化があれば、CPU（11）により現在点灯中
のデシマルポイント（De）が消灯されると同時に、上位
の表示素子（4d）のデシマルポイント（Dd）が点灯さ
れ、その後前記した動作が繰り返される。

そして、これらの一連の動作により、消費電力量の表示
部（５）の最下位の1/10の位の値が“1"変化する毎に、
第４図に示すように、各表示素子（4a）〜（4e）のデシ
マルポイント（Da）〜（De）が順番に点灯し、最上位の
表示素子（4a）のデシマルポイント（Da）が消灯したの
ちは再び最下位の表示素子（4e）のデシマルポイント
（De）が点灯する。

一方、CPU（11）により算出された電力が零か否かの判
定の結果、電力が零であれば、CPU（11）により各電流
値，各電圧値がそれぞれ所定値以上か否かの判定がなさ
れ、各電流値，各電圧値がともに所定値以上であれば、
各相入力端子の誤接続による相順の入れ換わりによつて
電力が零になつたものとして、CPU（11）により、第５
図に示すように、各デシマルポイント（Da）〜（De）が
一定時間毎に上位から下位方向へひとつずつ順次に点灯
され、各デシマルポイント（Da）〜（De）の点灯方向に
よつて相順の入れ換わりが報知される。

このとき、最下位の表示素子（4e）のデシマルポイント
（De）が点灯すると、次は再び上位の表示素子（4a）の
デシマルポイント（Da）から下位方向に順次に点灯す
る。

従つて、各デシマルポイント（Da）〜（De）の点灯方向
から、正常に計測しているかどうか，或いは入力端子の
誤接続による相順の入れ換わりが発生しているかどうか
を、容易に知ることができる。

また、正常に計測している状態において、デシマルポイ
ント（Da）〜（De）の点滅の周期から、電力の消費状況
を把握することができる。

なお、前記実施例では、正常計測時に、表示部（５）の
最下位の1/10の位の値が変化する毎に各デシマルポイン
ト（Da）〜（De）を順番に点灯するようにしたが、表示
部（５）の最下位の1/100の位の値，或いはそれより更
に下の位の値が変化する毎に各デシマルポイント（Da）
〜（De）を順番に点灯するようにしてもよく、必要に応
じてこれらを切換え選択できるようにしてもよい。

また、正常計測時と相順入れ換え時における各デシマル
ポイント（Da）〜（De）の点灯方向を、それぞれ前記実
施例と反対方向にしてもよいのは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載する効果を奏する。

第１の演算部により算出された電力が零であり、かつ負
荷電流及び負荷電圧が共に所定値以上であるときに、第
１の点灯制御部により各デシマルポイントが一方向に順
次に点灯され、相順の入れ換わりの発生が報知されるた
め、各デシマルポイントの点灯方向から入力端子の誤接
続による相順の入れ換わりの発生を容易に知ることがで
き、従来のように相順が入れ換つたまま放置されて正確
な消費電力量を計測できないという事態を未然に防止す
ることができる。

また、負荷の消費電力量が少なく、表示部に表示中の最
下位の数値がなかなか変化しない場合であつても、第２
の点灯制御部により、表示中の最下位の桁より下の位の
値が変わるごとに各デシマルポイントが逆方向に順次に
点灯されるため、点灯するデシマルポイントの点灯方向
から正常に計測していることを容易に認識することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案のデジタル表示形電力量計の１実施例を
示し、第１図はブロツク図、第２図は一部の正面図、第
３図は動作説明用フローチヤート、第４図及び第５図は
点灯状況の説明図、第６図は電流，電圧のベクトル図で
ある。 （５）…表示部、（5a）〜（5e）…セグメント表示素
子、（Da）〜（De）…デシマルポイント、（11）…CP
U。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】デシマルポイント付の複数個のセグメント
   表示素子からなる数桁の表示部と、 変流器による負荷電流及び計器用変圧器による負荷電圧
   から電力を算出する第１の演算部と、 前記電力が零か否かを判定する判定部と、 前記判定部が電力を零と判定しかつ前記負荷電流及び前
   記負荷電圧がそれぞれ所定値以上のときに前記各デシマ
   ルポイントを一方向に順次に点灯する第１の点灯制御部
   と、 前記判定部が電力を零でないと判定したときに電力量を
   積算する第２の演算部と、 前記電力量のうちの前記数桁の表示信号を出力する表示
   制御部と、 前記電力量の前記数桁のうちの最下位の桁より下の位の
   値が変わるごとに前記各デシマルポイントを前記一方向
   と逆方向に順次に点灯する第２の点灯制御部と を備えたデジタル表示形電力量計。