JPS6247257B2 - - Google Patents
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- JPS6247257B2 JPS6247257B2 JP55088016A JP8801680A JPS6247257B2 JP S6247257 B2 JPS6247257 B2 JP S6247257B2 JP 55088016 A JP55088016 A JP 55088016A JP 8801680 A JP8801680 A JP 8801680A JP S6247257 B2 JPS6247257 B2 JP S6247257B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008676 import Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/127—Arrangements for measuring electric power or power factor by using pulse modulation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子式電力量計の改良に係り、特に故
障検出機能を持つた電子式電力量計に関する。
障検出機能を持つた電子式電力量計に関する。
一般に、単相電子式電力量計では、電圧変換部
分例えば計器用変圧器に断線故障が生ずると、乗
算機能が停止され電力に比例するパルスが出なく
なるので容易に外部から異常と判断できる。しか
し、三相電子式電力量計の場合は、何れか１つの
相に故障が生じても他方が正常に動作していれ
ば、積算値を得ることができて外部から故障を確
認できない。
分例えば計器用変圧器に断線故障が生ずると、乗
算機能が停止され電力に比例するパルスが出なく
なるので容易に外部から異常と判断できる。しか
し、三相電子式電力量計の場合は、何れか１つの
相に故障が生じても他方が正常に動作していれ
ば、積算値を得ることができて外部から故障を確
認できない。
そこで、従来、第１図のような構成の故障検出
回路を採用して以上の不都合を回避していた。同
図において１は負荷電圧に比例した信号を取り出
す計器用変圧器であつて、これの１次側に電流を
検出する抵抗２を接続し、この抵抗２によつて得
られた電圧を増幅器３で適宜増幅した後、整流回
路４で整流し、この整流出力値と予め定めた基準
値とを比較回路５で比較し、異常があれば表示部
６に表示するようになつている。
回路を採用して以上の不都合を回避していた。同
図において１は負荷電圧に比例した信号を取り出
す計器用変圧器であつて、これの１次側に電流を
検出する抵抗２を接続し、この抵抗２によつて得
られた電圧を増幅器３で適宜増幅した後、整流回
路４で整流し、この整流出力値と予め定めた基準
値とを比較回路５で比較し、異常があれば表示部
６に表示するようになつている。
しかし、以上のような故障検出手段では、計器
用変圧器１に負担がかかつて特性を悪くし、結果
的に変圧器１の２次側に接続される図示しない乗
算部の特性補償が必要となり、電力測定精度にも
不都合をきたす欠点がある。
用変圧器１に負担がかかつて特性を悪くし、結果
的に変圧器１の２次側に接続される図示しない乗
算部の特性補償が必要となり、電力測定精度にも
不都合をきたす欠点がある。
本発明は上記事情にかんがみてなされたもので
あつて、電圧変換部に負担をかけることなく、こ
の電圧変換部の故障を検出できるようにする故障
検出機能を持つた電子式電力量計を提供するもの
である。
あつて、電圧変換部に負担をかけることなく、こ
の電圧変換部の故障を検出できるようにする故障
検出機能を持つた電子式電力量計を提供するもの
である。
以下、本発明の一実施例を説明するにあたり、
先ず、本発明の要旨となる故障検出機能を付加す
る一般的な電子式電力量計について第２図を参照
して説明する。同図において１１は電力給電線の
負荷電圧に比例した信号を検出する電圧変換部
（計器用変圧器）であつて、これの２次側には同
電圧変換部１１の出力信号によつてパルス幅変調
しパルス幅デユーテイサイクル信号を出力するパ
ルス幅変調回路１２が接続されている。また、電
圧変換部１１とは別個に電力給電線の消費電流に
比例した信号を検出して出力する電流変換部１３
（電流変成器）があり、これの２次側巻線両端に
抵抗１４を接続して電圧信号に変換し時分割乗算
回路１５に供給している。この時分割乗算回路１
５は複数のアナログ・スイツチで構成され、パル
ス幅変調回路１２のパルス幅デユーテイサイクル
信号で上記アナログ・スイツチを選択的に制御し
ながら消費電流に比例した電圧信号を取り入れて
時分割乗算を行なつている。乗算結果は後続の抵
抗およびコンデンサよりなる積分回路１６ａ，１
６ｂで積分し電力に比例する電圧信号を得た後、
これを電圧―パルス周波数変換回路１７により電
力に比例した周波数のパルスに変換し、さらに分
周回路１８で分周して積算値を表示部１９に表示
するものである。
先ず、本発明の要旨となる故障検出機能を付加す
る一般的な電子式電力量計について第２図を参照
して説明する。同図において１１は電力給電線の
負荷電圧に比例した信号を検出する電圧変換部
（計器用変圧器）であつて、これの２次側には同
電圧変換部１１の出力信号によつてパルス幅変調
しパルス幅デユーテイサイクル信号を出力するパ
ルス幅変調回路１２が接続されている。また、電
圧変換部１１とは別個に電力給電線の消費電流に
比例した信号を検出して出力する電流変換部１３
（電流変成器）があり、これの２次側巻線両端に
抵抗１４を接続して電圧信号に変換し時分割乗算
回路１５に供給している。この時分割乗算回路１
５は複数のアナログ・スイツチで構成され、パル
ス幅変調回路１２のパルス幅デユーテイサイクル
信号で上記アナログ・スイツチを選択的に制御し
ながら消費電流に比例した電圧信号を取り入れて
時分割乗算を行なつている。乗算結果は後続の抵
抗およびコンデンサよりなる積分回路１６ａ，１
６ｂで積分し電力に比例する電圧信号を得た後、
これを電圧―パルス周波数変換回路１７により電
力に比例した周波数のパルスに変換し、さらに分
周回路１８で分周して積算値を表示部１９に表示
するものである。
次に、第３図は第２図に示すパルス幅変調回路
の具体的構成である。つまり、この回路は、演算
増幅器Ａ１の反転入力部に抵抗R1を、また反転
入力部と出力部との間にコンデンサC1を設けて
積分回路を構成するとともに、積分回路の出力部
をコンパレータＡ２の非反転入力部に接続してい
る。このコンパレータＡ２はヒステリシス特性を
持つ積分出力ｅkが反転入力部に供給される電圧
ｅh＝〓1/2ｅr（この〓1/2ｅrは基準電圧±ｅrを
インバータ回路INで反転し抵抗R3＝R4で分圧さ
れた値）に達するごとに反転して論理回路を出力
するものである。つまり、コンパレータＡ２の出
力は論理信号“１”の時に＋ｅr、論理信号
“０”の時に−ｅrなる振幅となるように構成され
ている。R2は抵抗である。
の具体的構成である。つまり、この回路は、演算
増幅器Ａ１の反転入力部に抵抗R1を、また反転
入力部と出力部との間にコンデンサC1を設けて
積分回路を構成するとともに、積分回路の出力部
をコンパレータＡ２の非反転入力部に接続してい
る。このコンパレータＡ２はヒステリシス特性を
持つ積分出力ｅkが反転入力部に供給される電圧
ｅh＝〓1/2ｅr（この〓1/2ｅrは基準電圧±ｅrを
インバータ回路INで反転し抵抗R3＝R4で分圧さ
れた値）に達するごとに反転して論理回路を出力
するものである。つまり、コンパレータＡ２の出
力は論理信号“１”の時に＋ｅr、論理信号
“０”の時に−ｅrなる振幅となるように構成され
ている。R2は抵抗である。
今、ｅv＝０であつてコンパレータＡ２の出力
が論理信号“１”で整定されているとすると、同
コンパレータＡ２の反転入力部電圧ｅhは第４図
ａのようにR3＝R4によつて−ｅｒ／２が印加されてい る。さらに、抵抗R2によつて＋ｅrなる基準電圧
が演算増幅器Ａ１に導入されている。この結果、
積分回路Ａ１の出力は第４図ｂのように負方向に
傾斜して下降し、ｅk＝−ｅｒ／２に達するとｅk≦ｅh
と なつてコンパレータＡ２の出力は“０”即ち−ｅ
rに設定される。
が論理信号“１”で整定されているとすると、同
コンパレータＡ２の反転入力部電圧ｅhは第４図
ａのようにR3＝R4によつて−ｅｒ／２が印加されてい る。さらに、抵抗R2によつて＋ｅrなる基準電圧
が演算増幅器Ａ１に導入されている。この結果、
積分回路Ａ１の出力は第４図ｂのように負方向に
傾斜して下降し、ｅk＝−ｅｒ／２に達するとｅk≦ｅh
と なつてコンパレータＡ２の出力は“０”即ち−ｅ
rに設定される。
そうすると、今度はコンパレータＡ２の反転入
力部に＋ｅｒ／２の電圧が印加され、一方、抵抗R2によ つて演算増幅器Ａ１に−ｅrが導入される。この
結果、積分回路の出力ｅkは正方向に積分傾斜を
示して上昇し＋ｅｒ／２に達しｅk≧ｅhとなると、コン パレータＡ２は論理信号“１”に正転する。
力部に＋ｅｒ／２の電圧が印加され、一方、抵抗R2によ つて演算増幅器Ａ１に−ｅrが導入される。この
結果、積分回路の出力ｅkは正方向に積分傾斜を
示して上昇し＋ｅｒ／２に達しｅk≧ｅhとなると、コン パレータＡ２は論理信号“１”に正転する。
今、コンパレータＡ２の出力が論理信号“１”
の時間区間をｔa、論理信号“０”の時間区間を
ｔbとすると、積分回路の出力ｅkは、 ｅk（ｔa）＝−（１／Ｒ１Ｃ１∫ｔａ ０ｅvdt＋１／Ｒ
２Ｃ１∫ｔａ ０ｅrdt） ＝−ｅr ……(1) となる。ここで、R1＝R2とすれば、 ｔa＝ｅｒＲ１Ｃ１／ｅｒ＋ｅｖ ……(2) ｅk（ｔb）＝−（１／Ｒ１Ｃ１∫ｔｂ ０ｅvdt−１／Ｒ
２Ｃ１∫ｔｂ ０ｅrdt） ＝＋ｅr ……(3) ｔb＝ｅｒＲ１Ｃ１／ｅｒ−ｅｖ ……(4) となる。したがつて、パルス幅変調回路１２から
出力するパルス幅デユーテイサイクル信号は、 Ｄ＝ｔａ／ｔａ＋ｔｂ＝ｅｒ−ｅｖ／２ｅｒ …(5) ＝ｔｂ／ｔａ＋ｔｂ＝ｅｒ＋ｅｖ／２ｅｒ ……(6) となる。
の時間区間をｔa、論理信号“０”の時間区間を
ｔbとすると、積分回路の出力ｅkは、 ｅk（ｔa）＝−（１／Ｒ１Ｃ１∫ｔａ ０ｅvdt＋１／Ｒ
２Ｃ１∫ｔａ ０ｅrdt） ＝−ｅr ……(1) となる。ここで、R1＝R2とすれば、 ｔa＝ｅｒＲ１Ｃ１／ｅｒ＋ｅｖ ……(2) ｅk（ｔb）＝−（１／Ｒ１Ｃ１∫ｔｂ ０ｅvdt−１／Ｒ
２Ｃ１∫ｔｂ ０ｅrdt） ＝＋ｅr ……(3) ｔb＝ｅｒＲ１Ｃ１／ｅｒ−ｅｖ ……(4) となる。したがつて、パルス幅変調回路１２から
出力するパルス幅デユーテイサイクル信号は、 Ｄ＝ｔａ／ｔａ＋ｔｂ＝ｅｒ−ｅｖ／２ｅｒ …(5) ＝ｔｂ／ｔａ＋ｔｂ＝ｅｒ＋ｅｖ／２ｅｒ ……(6) となる。
次に、以上のようなパルス幅変調回路１２の動
作原理に基づいて電圧変換部の故障を検出する例
につき第５図ないし第７図を参照して説明する。
なお、第５図および第６図は理解を深めるための
前提説明、第７図は一実施例としての構成であ
る。
作原理に基づいて電圧変換部の故障を検出する例
につき第５図ないし第７図を参照して説明する。
なお、第５図および第６図は理解を深めるための
前提説明、第７図は一実施例としての構成であ
る。
今、電圧回路側に断線その他の故障が生じる
と、電圧変換部１１の２次側の出力は０となり、
(5)式、(6)式から明らかなようにパルス幅変調回路
１２のデユーテイサイクル信号は第５図ａのよう
に50％になり、これを後続の積分回路１６ａ，１
６ｂで一サイクル積分すれば０となる。従つ
て、故障が生じた際、一定期間積分しても第５図
ｂから明らかなように０である。電圧変換部１
１が正常の場合は絶えずパルス幅変調をしてお
り、このためデユーテイサイクル信号は第６図ａ
のように変化している。従つて、ある期間積分回
路１６ａ，１６ｂで積分すれば第６図ｂのように
必ず積分値が出てくる。よつて、パルス幅変調回
路１２の出力をある期間積分して０であれば、
電圧変換部１１に異常が生じ、積分出力が出れば
正常であることが分る。
と、電圧変換部１１の２次側の出力は０となり、
(5)式、(6)式から明らかなようにパルス幅変調回路
１２のデユーテイサイクル信号は第５図ａのよう
に50％になり、これを後続の積分回路１６ａ，１
６ｂで一サイクル積分すれば０となる。従つ
て、故障が生じた際、一定期間積分しても第５図
ｂから明らかなように０である。電圧変換部１
１が正常の場合は絶えずパルス幅変調をしてお
り、このためデユーテイサイクル信号は第６図ａ
のように変化している。従つて、ある期間積分回
路１６ａ，１６ｂで積分すれば第６図ｂのように
必ず積分値が出てくる。よつて、パルス幅変調回
路１２の出力をある期間積分して０であれば、
電圧変換部１１に異常が生じ、積分出力が出れば
正常であることが分る。
次に、第７図はパルス幅変調回路１２の出力部
に接続して電圧回路側の故障を検出する回路構成
図である。パルス幅変調回路１２の出力部にスイ
ツチ回路S1および抵抗R5、コンデンサC2の積分
回路を介して複数のコンパレータＡ３，Ａ４の非
反転入力部に接続する。一方のコンパレータＡ３
の反転入力部には電圧ＶDDを抵抗R6，R7で分圧
した電圧が印加され、またコンパレータＡ４の反
転入力部に電圧−ＶSSを抵抗R8，R9で分圧した
電圧が印加されている。これらコンパレータ回路
Ａ３，Ａ４は排他的論理回路ORを介し、抵抗
R10、駆動トランジスタTrを介して故障時に発光
する例えば発光ダイオードLEDに接続されてい
る。R11は抵抗である。
に接続して電圧回路側の故障を検出する回路構成
図である。パルス幅変調回路１２の出力部にスイ
ツチ回路S1および抵抗R5、コンデンサC2の積分
回路を介して複数のコンパレータＡ３，Ａ４の非
反転入力部に接続する。一方のコンパレータＡ３
の反転入力部には電圧ＶDDを抵抗R6，R7で分圧
した電圧が印加され、またコンパレータＡ４の反
転入力部に電圧−ＶSSを抵抗R8，R9で分圧した
電圧が印加されている。これらコンパレータ回路
Ａ３，Ａ４は排他的論理回路ORを介し、抵抗
R10、駆動トランジスタTrを介して故障時に発光
する例えば発光ダイオードLEDに接続されてい
る。R11は抵抗である。
次に、第７図に示す回路の動作を説明する。パ
ルス幅変調回路１２の出力をスイツチ回路S1を介
して取り込んだ後、積分回路で一定期間（ｅvの
1/2サイクル）積分し、この積分出力をコンパレ
ータＡ３の反転入力部に供給する。このコンパレ
ータＡ３は積分出力が電圧ＶDDの分電圧以上にな
ると、“Ｈ”レベルとなりこれが排他的論理和回
路ORの一方入力部に供給される。また、コンパ
レータＡ４は積分出力が電圧−ＶSSの分電圧以上
になると、“Ｈ”レベルとなりこれが排他的論理
和回路ORの他方入力部に供給される。同回路OR
はこれら２つのコンパレータＡ３，Ａ４の排他的
論理和をとつて出力する。
ルス幅変調回路１２の出力をスイツチ回路S1を介
して取り込んだ後、積分回路で一定期間（ｅvの
1/2サイクル）積分し、この積分出力をコンパレ
ータＡ３の反転入力部に供給する。このコンパレ
ータＡ３は積分出力が電圧ＶDDの分電圧以上にな
ると、“Ｈ”レベルとなりこれが排他的論理和回
路ORの一方入力部に供給される。また、コンパ
レータＡ４は積分出力が電圧−ＶSSの分電圧以上
になると、“Ｈ”レベルとなりこれが排他的論理
和回路ORの他方入力部に供給される。同回路OR
はこれら２つのコンパレータＡ３，Ａ４の排他的
論理和をとつて出力する。
今、R5，C2からなる積分回路の出力が０の
場合、コンパレータＡ３の出力が“Ｌ”、コンパ
レータＡ４の出力が“Ｈ”となり、トランジスタ
Trの動作によつて発光ダイオードLEDが発光す
る。それ以外では排他的論理和回路ORの出力は
“Ｌ”であるので、発光ダイオードLEDは発光し
ない。このように電圧回路側の故障はパルス幅変
調回路１２の出力を用いて表示部の点灯によつて
容易に知りうるものである。
場合、コンパレータＡ３の出力が“Ｌ”、コンパ
レータＡ４の出力が“Ｈ”となり、トランジスタ
Trの動作によつて発光ダイオードLEDが発光す
る。それ以外では排他的論理和回路ORの出力は
“Ｌ”であるので、発光ダイオードLEDは発光し
ない。このように電圧回路側の故障はパルス幅変
調回路１２の出力を用いて表示部の点灯によつて
容易に知りうるものである。
なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形実施できることは勿論である。
種々変形実施できることは勿論である。
以上詳記したように本発明によれば、パルス幅
変調回路のパルス幅デユーテイサイクル信号を用
いてある電圧と比較しその比較結果に基づいて電
圧回路側の故障を判定するので、電圧変換部に何
ら負担をかけずに故障を検出でき、さらにパルス
幅変調回路の後続回路に影響を与えないので電力
量を高精度に計量できる電子式電力量計を提供で
きる。
変調回路のパルス幅デユーテイサイクル信号を用
いてある電圧と比較しその比較結果に基づいて電
圧回路側の故障を判定するので、電圧変換部に何
ら負担をかけずに故障を検出でき、さらにパルス
幅変調回路の後続回路に影響を与えないので電力
量を高精度に計量できる電子式電力量計を提供で
きる。
第１図は従来の故障検出回路の構成図、第２図
は電子式電力量計の一般的構成図、第３図は第２
図のパルス幅変調回路の具体例を示す構成図、第
４図ａ〜ｃは第３図の動作を説明する図、第５図
および第６図は電圧回路側の故障を検出するため
の前提をなす説明図、第７図は本発明の要部を示
す故障検出回路の構成図である。 １１…電圧変換部、１２…パルス幅変調回路、
１３…電流変換部、１５…時分割乗算回路、１６
ａ，１６ｂ…積分回路、１７…電圧−パルス周波
数変換回路、１８…分周回路、１９…表示部、
R5，C2…積分回路、Ａ３，Ａ４…コンパレー
タ、OR…排他的論理和回路、Tr…駆動トランジ
スタ、LED…発光ダイオード。
は電子式電力量計の一般的構成図、第３図は第２
図のパルス幅変調回路の具体例を示す構成図、第
４図ａ〜ｃは第３図の動作を説明する図、第５図
および第６図は電圧回路側の故障を検出するため
の前提をなす説明図、第７図は本発明の要部を示
す故障検出回路の構成図である。 １１…電圧変換部、１２…パルス幅変調回路、
１３…電流変換部、１５…時分割乗算回路、１６
ａ，１６ｂ…積分回路、１７…電圧−パルス周波
数変換回路、１８…分周回路、１９…表示部、
R5，C2…積分回路、Ａ３，Ａ４…コンパレー
タ、OR…排他的論理和回路、Tr…駆動トランジ
スタ、LED…発光ダイオード。
Claims (1)
- １ 給電線の負荷電圧に比例した信号ｅvをパル
ス幅変調回路でパルス幅デユーテイサイクル信号
に変換し、この信号を用いて複数のスイツチを選
択し給電線の消費電流に比例した信号を取り込ん
で時分割乗算を行なう電子式電力量計において、
前記パルス幅変調回路の出力部に、前記パルス幅
デユーテイサイクル信号を前記信号ｅvの1/2サイ
クルで積分する積分回路と、この積分回路の出力
の有無を判定する回路とを有する故障検出回路を
設けたことを特徴とする電子式電力量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8801680A JPS5713363A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Electronic system electric energy meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8801680A JPS5713363A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Electronic system electric energy meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5713363A JPS5713363A (en) | 1982-01-23 |
| JPS6247257B2 true JPS6247257B2 (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13931033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8801680A Granted JPS5713363A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Electronic system electric energy meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5713363A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0275970A (ja) * | 1988-09-13 | 1990-03-15 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 電子式電力量計 |
| JP2542305B2 (ja) * | 1991-12-18 | 1996-10-09 | コマツ電子金属株式会社 | インゴット切断方法 |
-
1980
- 1980-06-28 JP JP8801680A patent/JPS5713363A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5713363A (en) | 1982-01-23 |
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