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JP2011013032A - Current measuring device - Google Patents

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JP2011013032A
JP2011013032A JP2009155941A JP2009155941A JP2011013032A JP 2011013032 A JP2011013032 A JP 2011013032A JP 2009155941 A JP2009155941 A JP 2009155941A JP 2009155941 A JP2009155941 A JP 2009155941A JP 2011013032 A JP2011013032 A JP 2011013032A
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current
clamp
phase error
phase
distribution line
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Pending
Application number
JP2009155941A
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Japanese (ja)
Inventor
Akima Kawabata
秋馬 川畑
Akihito Kawagoe
明史 川越
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POWER BANK SYSTEM KK
Kagoshima University NUC
Original Assignee
POWER BANK SYSTEM KK
Kagoshima University NUC
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Publication date
Application filed by POWER BANK SYSTEM KK, Kagoshima University NUC filed Critical POWER BANK SYSTEM KK
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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce measurement error of current flowing through a distribution line.
SOLUTION: A phase error Δϕ caused by an impedance of a clamp-type ammeter 10 and a resistance 15 connected in parallel to an output terminal of the clamp-type ammeter 10, a phase error 2πΔt caused by a difference of times to input data of voltage and current to be input at a same time, and a phase error α due to non-proportionality of a magnetic flux density within iron cores 11a, 11b of clamp-type ammeters 10a, 10b to a magnetic field applied to the iron cores 11a, 11b are previously memorized. Then, phases of current IU, IW, measured by the clamp-type ammeter 10 in which a coil 12 is wrapped onto the iron cores 11a, 11b to distribute approximately over all circumferences of the iron cores 11a, 11b, are corrected based on a phase error η added with these phase errors Δϕ, 2πΔt and α.
COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電流測定装置に関し、特に、配電線路に流れる電流を非接触で測定するために用いて好適なものである。   The present invention relates to a current measuring device, and is particularly suitable for use in non-contact measurement of a current flowing through a distribution line.

配電線路の電力を測定する理想的な方法は、配電線路内で生じる電圧降下と配電線路を流れる電流を直接測定し、測定した電圧降下と電流に基づいて電力を測定する方法である(この方法を電圧降下法という)。しかしながら、配電線路は長距離であり、しかも複雑に張り巡らされているため、配電線路の電圧降下を直接測定することは困難である。また、施設内の変電室は常に運転状態であるため、変電室の運転を停止して、多数の電流計や電流モニタ用のシャント抵抗を、配電線路に結線するのは実際的ではない。
そこで、配電線路の電力を測定する方法として、配電線路の電圧については直接測定し、配電線路に流れる電流についてはクランプ式の電流計を用いて非接触で測定する方法がある(特許文献1を参照)。
The ideal way to measure the power of a distribution line is to directly measure the voltage drop in the distribution line and the current flowing through the distribution line, and measure the power based on the measured voltage drop and current (this method Is called the voltage drop method). However, since the distribution line is long and complicated, it is difficult to directly measure the voltage drop in the distribution line. In addition, since the substation in the facility is always in operation, it is not practical to stop the operation of the substation and connect a large number of ammeters and shunt resistors for current monitoring to the distribution line.
Therefore, as a method of measuring the power of the distribution line, there is a method of directly measuring the voltage of the distribution line and measuring the current flowing through the distribution line in a non-contact manner using a clamp-type ammeter (see Patent Document 1). reference).

特開平8−101237号公報JP-A-8-101237

しかしながら、クランプ式の電流計を用いた場合には、配電線路に流れる電流を直接測定していない。それにも関わらず、特許文献1に記載の技術では、クランプ式の電流計の構成に起因する測定誤差を考慮していなかった。このため、配電線路に流れる電流の測定誤差が大きくなり、電力の測定誤差が大きくなる虞があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、配電線路に流れる電流の測定誤差を小さくすることを目的とする。
However, when a clamp-type ammeter is used, the current flowing through the distribution line is not directly measured. Nevertheless, the technique described in Patent Document 1 does not consider measurement errors due to the configuration of the clamp-type ammeter. For this reason, there is a concern that the measurement error of the current flowing through the distribution line becomes large and the measurement error of the power becomes large.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to reduce a measurement error of a current flowing through a distribution line.

本発明の電流測定装置は、分離することが可能な一対の鉄心と、前記鉄心に対して巻き回されたコイルとを有し、前記一対の鉄心が組み合わさったときに当該一対の鉄心に閉磁路が形成され、当該閉磁路の内側の空間を貫通する配電線路を流れる電流を測定するクランプ式電流計と、前記クランプ式電流計により測定された電流を用いて前記配電線路に流れる電流を計算する電流計算装置と、を備える電流測定装置であって、前記電流計算装置は、前記配電線路に実際に通電される電流の位相と、前記クランプ式電流計での測定に基づいて得られる電流の位相との差である位相誤差を予め記憶する記憶手段と、前記配電線路の電力の計算のために、前記クランプ式電流計での測定に基づく電流のデータを入力すると、その電流の位相を、前記記憶手段に記憶された位相誤差に基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴とする。   The current measuring device of the present invention has a pair of iron cores that can be separated and a coil wound around the iron core, and when the pair of iron cores are combined, the pair of iron cores are closed magnetically. A clamp-type ammeter that measures the current flowing through the distribution line that passes through the space inside the closed magnetic circuit, and the current that flows through the distribution line is calculated using the current measured by the clamp-type ammeter. A current calculation device comprising: a current calculation device comprising: a current calculation device comprising: a phase of a current actually supplied to the distribution line and a current obtained based on a measurement by the clamp-type ammeter; When storing the current data based on the measurement with the clamp type ammeter for the calculation of the power of the distribution line and the storage means for storing the phase error which is the difference with the phase in advance, the phase of the current is Said And correcting means for correcting, based on the phase error stored in 憶 means, characterized by having a.

本発明によれば、配電線路に実際に通電される電流の位相と、クランプ式電流計での測定に基づいて得られる電流の位相との差である位相誤差を予め測定して記憶しておき、その位相誤差を用いて、クランプ式電流計での測定に基づく電流の位相を補正し、位相を補正した電流を用いて配電線路の電力を計算するようにした。したがって、配電線路に流れる電流の測定誤差を小さくすることができ、配電線路の電力の測定誤差を小さくすることができる。   According to the present invention, the phase error, which is the difference between the phase of the current actually passed through the distribution line and the phase of the current obtained based on the measurement with the clamp type ammeter, is measured and stored in advance. Using the phase error, the phase of the current based on the measurement with the clamp-type ammeter was corrected, and the power of the distribution line was calculated using the current whose phase was corrected. Therefore, the measurement error of the current flowing through the distribution line can be reduced, and the measurement error of the power of the distribution line can be reduced.

本実施形態の電力測定装置により電力を測定する対象となる配電線路と、配電線路を挟んだ状態のクランプ式電流計と、配電線路の電圧を直接測定する電圧測定装置の構成の一例を示す図である。The figure which shows an example of a structure of the distribution line used as the object which measures electric power with the electric power measurement apparatus of this embodiment, the clamp type ammeter in the state which pinched | interposed the distribution line, and the voltage measurement apparatus which measures the voltage of a distribution line directly It is. 電力を測定して表示する電力計算装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electric power calculation apparatus which measures and displays electric power. 本実施形態のクランプ式電流計の巻線構造の概略の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the outline of the coil | winding structure of the clamp type ammeter of this embodiment. 本実施形態のクランプ式電流計により配電線路に流れる電流を測定する原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which measures the electric current which flows into a distribution line by the clamp type ammeter of this embodiment. シャント抵抗に流れる電流を測定する方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of measuring the electric current which flows into shunt resistance. 模擬信号の周波数に対する時間差の測定結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measurement result of the time difference with respect to the frequency of a simulation signal. クランプ式電流計の鉄心内の磁束密度が、鉄心への印加磁界に対して比例しないことによる位相誤差と通電電流との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the phase error and energization current by the magnetic flux density in the iron core of a clamp type ammeter being not proportional to the magnetic field applied to an iron core. 鉄心により形成される閉磁路の直線部分の1箇所のみにコイルが巻き回されている様子と、このようにしてコイルが巻き回された鉄心をケーシングしたクランプ式電流計が、U相の配電線路を挟んでいる様子とを示す図である。A state in which the coil is wound around only one portion of the straight portion of the closed magnetic circuit formed by the iron core, and a clamp-type ammeter casing the iron core around which the coil is wound in this way, is a U-phase distribution line. It is a figure which shows a mode that is inserted | pinched. 配電線路に実際に通電される電流の位相から、従来のクランプ式電流計での測定に基づいて得られる電流の位相を減算した位相誤差と、従来のクランプ式電流計の回転角度との関係の一例を示す図である。The relationship between the phase error obtained by subtracting the phase of the current obtained based on the measurement with the conventional clamp-type ammeter from the phase of the current actually energized in the distribution line, and the rotation angle of the conventional clamp-type ammeter It is a figure which shows an example. 配電線路に実際に通電される電流の位相から、本実施形態のクランプ式電流計での測定に基づいて得られる電流の位相を減算した位相誤差と、本実施形態のクランプ式電流計の回転角度との関係の一例を示す図である。The phase error obtained by subtracting the phase of the current obtained based on the measurement with the clamp-type ammeter of the present embodiment from the phase of the current actually passed through the distribution line, and the rotation angle of the clamp-type ammeter of the present embodiment FIG. 本実施形態の電力測定装置で得られた電流振幅確度と、通電電流との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the current amplitude accuracy obtained with the electric power measurement apparatus of this embodiment, and an energization current. 配電線路の送電端の電力(送電端電力)と、受電端の電力(受電端電力)との測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the electric power (transmission end electric power) of the power transmission end of a distribution line, and the electric power (power reception end electric power) of a receiving end. 電圧降下法による線路損失の算出と、本実施形態の方法による線路損失の算出を、同一の条件で60回行った結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of having performed calculation of the line loss by the voltage drop method, and calculation of the line loss by the method of this embodiment 60 times on the same conditions. 電圧降下法による線路損失の算出と、本実施形態の方法による線路損失の算出を、通電電流を変えて行った結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of having performed the calculation of the line loss by the voltage drop method, and the calculation of the line loss by the method of this embodiment, changing the energization current.

以下に、本発明の一実施形態を説明する。
<電力測定装置の概略構成>
図1は、本実施形態の電力測定装置により電力を測定する対象となる配電線路(図1(a))と、配電線路を挟んだ状態のクランプ式電流計(図1(b))と、配電線路の電圧を直接測定する電圧測定装置(図1(c))の一例を示す図である。また、図2は、電力を測定して表示する電力計算装置の構成の一例を示す図である。
本実施形態では、図1(a)に示すように、三相交流電源1(対称三相交流)を電源として用い、三相負荷2(対称三相負荷)を負荷として用いた配電線路の送電端3の電力Ps(W)から、受電端4の電力Pr(W)を減算して、配電線路の電力損失Plossを算出する場合を例に挙げて説明する。
尚、図1(b)に示すクランプ式電流計10a、10bは同じものであるので、以下の説明では、クランプ式電流計10a、10bを、必要に応じて、クランプ式電流計10と総称する。同様に、図1(c)に示す電圧測定装置20a、20bも同じものであるので、以下の説明では、電圧測定装置20a、20bを、必要に応じて、電圧測定装置20と総称する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
<Schematic configuration of power measuring device>
FIG. 1 shows a distribution line (FIG. 1 (a)) to be measured by the power measuring device of the present embodiment, a clamp-type ammeter (FIG. 1 (b)) with the distribution line interposed therebetween, It is a figure which shows an example of the voltage measuring apparatus (FIG.1 (c)) which measures the voltage of a distribution line directly. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a power calculation apparatus that measures and displays power.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 (a), transmission of a distribution line using a three-phase AC power source 1 (symmetric three-phase AC) as a power source and a three-phase load 2 (symmetric three-phase load) as a load. A case where the power loss P loss of the distribution line is calculated by subtracting the power P r (W) of the power receiving end 4 from the power P s (W) of the end 3 will be described as an example.
Since the clamp-type ammeters 10a and 10b shown in FIG. 1B are the same, in the following description, the clamp-type ammeters 10a and 10b are collectively referred to as the clamp-type ammeter 10 as necessary. . Similarly, since the voltage measuring devices 20a and 20b shown in FIG. 1C are the same, in the following description, the voltage measuring devices 20a and 20b are collectively referred to as the voltage measuring device 20 as necessary.

<クランプ式電流計>
図3は、クランプ式電流計10の巻線構造の概略の一例を示す図である。具体的に図3(a)は、クランプ式電流計10が閉じた状態での鉄心とコイル(の一部)を示す正面図であり、図3(b)は、図3(a)のA−A´方向から見た断面図であり、図3(c)は、図3(a)のB−B´方向から見た断面図である。
図3において、クランプ式電流計10は、図3に向かって下側に位置する第1のクランプ部と、上側に位置する第2のクランプ部とを有する。第1のクランプ部は、鉄心11aと、コイル12a〜12dと、絶縁テープ13a〜13dと、絶縁テープ14a〜14dとを有している。第2のクランプ部は、鉄心11bと、コイル12e〜12hと、絶縁テープ13e〜13hと、絶縁テープ14e〜14hとを有している。ここで、同一の符号(数字)で表されているものは同じものである。
<Clamp ammeter>
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic winding structure of the clamp-type ammeter 10. Specifically, FIG. 3A is a front view showing an iron core and a coil (a part thereof) in a state where the clamp-type ammeter 10 is closed, and FIG. 3B is a view of A in FIG. It is sectional drawing seen from -A 'direction, FIG.3 (c) is sectional drawing seen from the BB' direction of Fig.3 (a).
3, the clamp-type ammeter 10 has a first clamp portion located on the lower side and a second clamp portion located on the upper side as viewed in FIG. The 1st clamp part has iron core 11a, coils 12a-12d, insulating tapes 13a-13d, and insulating tapes 14a-14d. The 2nd clamp part has iron core 11b, coils 12e-12h, insulating tapes 13e-13h, and insulating tapes 14e-14h. Here, the same reference numerals (numeric characters) are the same.

鉄心11a、11bは、クランプ式電流計10が閉じたとき(鉄心11a、11bが組み合わさったとき)に形成される周方向の閉磁路の半周分を構成するものである。このようにクランプ式電流計10は、分離することが可能な一対の分割型の鉄心11a、11bを使用している。
コイル12a〜12hは、それぞれ同じ巻き方向で同じ回数だけ鉄心11a、11bに巻き回されている。
第1のクランプ部におけるコイル12a〜12dは直列に接続されている。例えば、コイル12aの巻き始めの部分と、コイル12dの巻き終わりの部分とを除いて、各コイル12a〜12dは、その巻き始めの部分が、その巻き始めの部分と隣接しているコイルの巻き終わりの部分と相互に電気的に接続されている。
The iron cores 11a and 11b constitute a half circumference of a circumferential closed magnetic circuit formed when the clamp-type ammeter 10 is closed (when the iron cores 11a and 11b are combined). Thus, the clamp-type ammeter 10 uses a pair of split-type iron cores 11a and 11b that can be separated.
The coils 12a to 12h are wound around the iron cores 11a and 11b the same number of times in the same winding direction.
The coils 12a to 12d in the first clamp part are connected in series. For example, except for the winding start portion of the coil 12a and the winding end portion of the coil 12d, each of the coils 12a to 12d has a winding start portion whose winding start portion is adjacent to the winding start portion. It is electrically connected to the end part.

同様に、第2のクランプ部におけるコイル12e〜12hも直列に接続されている。例えば、コイル12eの巻き始めの部分と、コイル12hの巻き終わりの部分とを除いて、各コイル12e〜12hは、その巻き始めの部分が、その巻き始めの部分と隣接しているコイルの巻き終わりの部分と相互に電気的に接続されている。
そして、コイル12a〜12hは、クランプ式電流計10が閉じたときに直列に接続されるように構成されている。前述した例では、例えば、クランプ式電流計10が閉じたときに、コイル12dの巻き終わりの部分と、コイル12eの巻き始めの部分とが相互に電気的に接続されるように構成されている。
Similarly, the coils 12e to 12h in the second clamp portion are also connected in series. For example, except for the winding start portion of the coil 12e and the winding end portion of the coil 12h, each of the coils 12e to 12h has a winding start portion whose winding start portion is adjacent to the winding start portion. It is electrically connected to the end part.
The coils 12a to 12h are configured to be connected in series when the clamp-type ammeter 10 is closed. In the example described above, for example, when the clamp-type ammeter 10 is closed, the winding end portion of the coil 12d and the winding start portion of the coil 12e are electrically connected to each other. .

本実施形態では、各コイル12a〜12hは、直径が80μmの銅線を100回巻き回すことにより構成され、コイル12a〜12hが直列に接続されると全体の巻数は800回になる。また、本実施形態では、直列に接続されたコイル12a〜12hを構成する銅線の全体の抵抗(尚、本明細書において「抵抗」は「直流抵抗」を意味する)は78.3Ωであり、インダクタンスは4.3Hである。
尚、本実施形態では、コイル12a〜12hの巻数が同じになるようにしたが、コイル12a〜12hの巻数は異なっていてもよい。また、本実施形態では、クランプ式電流計10が閉じたときに形成される閉磁路の一直線部分に、それぞれ2つのコイルが配置されるようにしたが、鉄心に配置するコイルの数は、鉄心の形状等に応じて適宜決定することができる。例えば、クランプ式電流計10が閉じたときに形成される閉磁路の一直線部分の少なくとも1つに複数のコイルが配置されるようにし、複数のコイルが配置されていない他の一直線部分には1つのコイルが配置されるようにしてもよい。
In this embodiment, each coil 12a-12h is comprised by winding a copper wire 80 micrometers in diameter 100 times, and when the coils 12a-12h are connected in series, the whole number of turns will be 800 times. In this embodiment, the total resistance of the copper wires constituting the coils 12a to 12h connected in series (in this specification, “resistance” means “DC resistance”) is 78.3Ω. The inductance is 4.3H.
In the present embodiment, the number of turns of the coils 12a to 12h is the same, but the number of turns of the coils 12a to 12h may be different. In this embodiment, two coils are arranged in a straight line portion of the closed magnetic circuit formed when the clamp-type ammeter 10 is closed, but the number of coils arranged in the iron core is It can be determined appropriately according to the shape of the material. For example, a plurality of coils are arranged in at least one straight line portion of the closed magnetic circuit formed when the clamp-type ammeter 10 is closed, and 1 is set in the other straight line portion where the plurality of coils are not arranged. Two coils may be arranged.

絶縁テープ13a〜13hは、例えば、絶縁性の両面テープであり、鉄心11a、11bとコイル12a〜12hとを絶縁することに加えて、ここでは鉄心11a、11bにコイル12a〜12hを固定する役割を果たす。
絶縁テープ13a〜13hは、例えば、カプトンテープであり、コイル12a〜12hを固定すると共に、第1のクランプ部(第2のクランプ部)が、絶縁性の成形品である第1のケース(第2のケース)にケーシングされた際に、コイル12a〜12hを保護する役割を果たす。これら第1のケース及び第2のケースは、公知の技術で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
尚、以下の説明では、クランプ式電流計10a、10bが閉じたときに直列に接続されるコイル12a〜12h全体を、必要に応じてコイル12と称する。
The insulating tapes 13a to 13h are, for example, insulating double-sided tapes. In addition to insulating the iron cores 11a and 11b and the coils 12a to 12h, the role of fixing the coils 12a to 12h to the iron cores 11a and 11b is here. Fulfill.
The insulating tapes 13a to 13h are, for example, Kapton tapes, fix the coils 12a to 12h, and the first case (second clamp part) is an insulating molded product (first case) 2), it serves to protect the coils 12a to 12h. Since the first case and the second case can be realized by a known technique, a detailed description thereof is omitted here.
In the following description, the entire coils 12a to 12h connected in series when the clamp-type ammeters 10a and 10b are closed will be referred to as a coil 12 as necessary.

図4は、配電線路に流れる電流をクランプ式電流計10により測定する原理を説明する図である。尚、図3に示したように、コイル12は、鉄心11a、11bの略全周に(好ましくは一様に)分布しているが、図4では、表記の都合上、鉄心11a、11bにより形成される閉磁路の方向の一部分のみにコイル12が巻き回されているとして表記している。
図4に示すように、クランプ式電流計10の出力端(前述した例ではコイル12aの巻き始めの部分とコイル12hの巻き終わりの部分)には、抵抗15が並列に接続されている。
クランプ式電流計10a、10bでは、鉄心11a、11bにより形成される閉磁路の内側の空間を貫通する配電線路(U相、W相)に流れる電流IU、IWを表す物理量として、クランプ式電流計10a、10bの出力端に誘起される誘起電圧を出力する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of measuring the current flowing through the distribution line with the clamp-type ammeter 10. As shown in FIG. 3, the coils 12 are distributed (preferably uniformly) around substantially the entire circumference of the iron cores 11a and 11b. However, in FIG. It is indicated that the coil 12 is wound around only a part of the direction of the closed magnetic path to be formed.
As shown in FIG. 4, a resistor 15 is connected in parallel to the output end of the clamp-type ammeter 10 (in the example described above, the winding start portion of the coil 12a and the winding end portion of the coil 12h).
In the clamp type ammeters 10a and 10b, a clamp type is used as a physical quantity representing the currents I U and I W flowing through the distribution line (U phase, W phase) passing through the space inside the closed magnetic circuit formed by the iron cores 11a and 11b. The induced voltage induced at the output terminals of the ammeters 10a and 10b is output.

この誘起電圧をE0(V)、抵抗15をR(Ω)、コイル12の巻数をN(回)とすると、クランプ式電流計10により得られる電流ICTは、以下の(1)式により表される。
CT=(N×E0)/(R×Kave) ・・・(1)
ここで、Kaveは、以下の(2)式により表される結合係数Kの平均値であり、本実施形態では定数としている。このKaveは、後述する校正実験を行って、予め求めておく。
K=(N×E0)/(R×Ishunt) ・・・(2)
(2)式において、Ishuntは、実験室レベルの校正実験で負荷に直列に配置(挿入)したシャント抵抗の両端にかかる電圧とシャント抵抗の抵抗値とから求められる電流である。
図5は、Kaveを求めるために予め行う校正実験の時に、シャント抵抗に流れる電流Ishuntを測定する方法の一例を説明する図である。この校正実験では、実際の配電線路にシャント抵抗を入れて実験を行わず、実験室レベルで模擬的に作製した配電線を使用する。
図5に示すように、模擬配電線路の途中に配置したシャント抵抗41の両端にかかる電圧を、絶縁アンプ42を介して入力し、その電圧をシャント抵抗41の抵抗値で除算することにより、シャント抵抗41に流れる電流Ishuntを求めることができる。尚、ここでは、U相に配置されたシャント抵抗41の両端にかかる電圧を測定するようにしたが、V相又はW相にシャント抵抗41を配置してシャント抵抗41の両端にかかる電圧を測定するようにしてもよい。また、シャント抵抗41の代わりに電流計を配置し、この電流計の指示値を電流Ishuntの値としてもよい。
When this induced voltage is E 0 (V), the resistance 15 is R (Ω), and the number of turns of the coil 12 is N (times), the current I CT obtained by the clamp-type ammeter 10 is expressed by the following equation (1). expressed.
I CT = (N × E 0 ) / (R × K ave ) (1)
Here, K ave is an average value of the coupling coefficient K expressed by the following equation (2), and is a constant in this embodiment. This Kave is obtained in advance by performing a calibration experiment described later.
K = (N × E 0 ) / (R × I shunt ) (2)
In the equation (2), I shunt is a current obtained from the voltage applied to both ends of the shunt resistor arranged (inserted) in series with the load in the laboratory level calibration experiment and the resistance value of the shunt resistor.
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a method for measuring the current I shunt flowing through the shunt resistor during a calibration experiment performed in advance to obtain K ave . In this calibration experiment, a shunt resistor is inserted into an actual distribution line, and the experiment is not performed, but a distribution line that is simulated at the laboratory level is used.
As shown in FIG. 5, the voltage applied to both ends of the shunt resistor 41 arranged in the middle of the simulated distribution line is input through the insulation amplifier 42, and the voltage is divided by the resistance value of the shunt resistor 41, thereby The current I shunt flowing through the resistor 41 can be obtained. Here, the voltage applied to both ends of the shunt resistor 41 arranged in the U phase is measured, but the voltage applied to both ends of the shunt resistor 41 is measured by arranging the shunt resistor 41 in the V phase or the W phase. You may make it do. Further, an ammeter may be arranged in place of the shunt resistor 41, and the indicated value of the ammeter may be used as the value of the current I shunt .

<電圧測定装置>
図1の説明に戻り、図1(c)において、電圧測定装置20a、20bは、抵抗分圧器21a、21bと、絶縁アンプ22a、22bとを有する。抵抗分圧器21a、21bは、電圧VUV、VWVを電力計算装置30に取り込める電圧に降圧するためのものである。絶縁アンプ22a、22bは、配電線路側と電力計算装置30とを電気的に絶縁するためのものである。本実施形態では、このような構成の電圧測定装置20a、20bにより、電圧VUV、VWVを直接測定するようにしている。
<電力計算装置>
図2において、電力計算装置30は、入力端子31a、31bと、A/D変換器32a、32bと、処理装置33a、33bと、損失計算装置34と、表示装置35とを有する。尚、入力端子31a、31b、A/D変換器32a、32b、処理装置33a、33bの構成は、それぞれ同じであるので、以下の説明では、必要に応じて、これらを、入力端子31、A/D変換器32、処理装置33と総称する。
本実施形態では、測定対象の配電線路が平衡三相回路であるので、入力端子31は、4chの端子を有する。尚、測定対象の配電線路が不平衡三相回路の場合には、入力端子31を6chの端子とする。入力端子31の1ch、2chの端子には、それぞれ、U相、W相の配電線路に流れる電流IU、IWを測定するためのクランプ式電流計10a、10bから出力された誘起電圧E0が入力される。ここでは、送電端3に取り付けられたクランプ式電流計10a、10bから出力された誘起電圧E0が、それぞれ入力端子31aの1ch、2chの端子に入力され、受電端4に取り付けられたクランプ式電流計10a、10bから出力された誘起電圧E0が、それぞれ入力端子31bの1ch、2chの端子に入力されるものとする。
また、入力端子31の3ch、4chの端子には、それぞれ、電圧測定装置20a、20bから出力された電圧VUV、VWVが入力される。ここでは、送電端3に取り付けられた電圧測定装置20a、20bから出力された電圧VUV、VWVが、それぞれ入力端子31aの3ch、4chの端子に入力され、受電端4に取り付けられた電圧測定装置20a、20bから出力された電圧VUV、VWVが、それぞれ入力端子31bの3ch、4chの端子に入力されるものとする。
本実施形態では、入力端子31は、チャンネル切り替えスイッチを有し、このチャンネル切り替えスイッチにより、A/D変換器32に出力されるチャンネルを順次切り替えるようにしている。
<Voltage measuring device>
Returning to the description of FIG. 1, in FIG. 1C, the voltage measuring devices 20a and 20b have resistance voltage dividers 21a and 21b and insulation amplifiers 22a and 22b. The resistor voltage dividers 21 a and 21 b are for stepping down the voltages V UV and V WV to voltages that can be taken into the power calculation device 30. The insulation amplifiers 22a and 22b are for electrically insulating the distribution line side and the power calculation device 30. In the present embodiment, the voltages V UV and V WV are directly measured by the voltage measuring devices 20a and 20b having such a configuration.
<Power calculation device>
In FIG. 2, the power calculation device 30 includes input terminals 31 a and 31 b, A / D converters 32 a and 32 b, processing devices 33 a and 33 b, a loss calculation device 34, and a display device 35. The configurations of the input terminals 31a and 31b, the A / D converters 32a and 32b, and the processing devices 33a and 33b are the same. Therefore, in the following description, these will be referred to as the input terminals 31 and A as necessary. Collectively referred to as / D converter 32 and processing device 33.
In this embodiment, since the distribution line to be measured is a balanced three-phase circuit, the input terminal 31 has 4ch terminals. When the distribution line to be measured is an unbalanced three-phase circuit, the input terminal 31 is a 6ch terminal. The induced voltage E 0 output from the clamp-type ammeters 10a and 10b for measuring the currents I U and I W flowing through the U-phase and W-phase distribution lines at the 1ch and 2ch terminals of the input terminal 31, respectively. Is entered. Here, the induced voltage E 0 output from the clamp-type ammeters 10 a and 10 b attached to the power transmission terminal 3 is input to the 1ch and 2ch terminals of the input terminal 31 a, respectively, and is clamped to the power reception terminal 4. ammeter 10a, the induced voltage E 0 which is output from 10b, 1ch each input terminal 31b, and shall be entered into the terminal of 2ch.
The voltages V UV and V WV output from the voltage measuring devices 20a and 20b are input to the 3ch and 4ch terminals of the input terminal 31, respectively. Here, the voltages V UV and V WV output from the voltage measuring devices 20 a and 20 b attached to the power transmission end 3 are respectively input to the 3 ch and 4 ch terminals of the input terminal 31 a and the voltages attached to the power receiving end 4. Assume that the voltages V UV and V WV output from the measuring devices 20a and 20b are respectively input to the 3ch and 4ch terminals of the input terminal 31b.
In the present embodiment, the input terminal 31 has a channel switch, and the channel output to the A / D converter 32 is sequentially switched by this channel switch.

A/D変換器32a、32bは、それぞれ入力端子31a、31bから出力された誘起電圧E0、電圧VUV、VWVをデジタル信号に変換するものである。
処理装置33a、33bは、それぞれA/D変換器32a、32bから、クランプ式電流計10a、10bの誘起電圧E0、電圧VUV、VWVのデジタル信号を入力して、配電線路の送電端3の電力Psと受電端4の電力Prと算出する。
損失計算装置34は、送電端3の電力Psから、受電端4の電力Prを減算して、配電線路の電力損失Plossを算出して表示装置35に表示させる。処理装置33及び損失計算装置34は、例えば、CPU、ROM(例えばマスクROM及びEEPROM)、RAM、及びVRAMを備えたマイクロコンピュータを用いることにより実現できる。ただし、処理装置33及び損失計算装置34のハードウェアの構成はこのようなものに限定されない。
The A / D converters 32a and 32b convert the induced voltage E 0 , the voltages V UV and V WV output from the input terminals 31a and 31b, respectively, into digital signals.
The processing devices 33a and 33b receive the digital signals of the induced voltages E 0 , voltages V UV and V WV of the clamp-type ammeters 10a and 10b from the A / D converters 32a and 32b, respectively, and transmit the power transmission ends of the distribution lines. 3 of calculated power P r of the power P s and the receiving end 4.
Loss calculation device 34, the power P s of the sending end 3, by subtracting the power P r of the receiving end 4, is displayed on the display device 35 calculates the power loss P loss of the power distribution line. The processing device 33 and the loss calculation device 34 can be realized by using, for example, a microcomputer including a CPU, ROM (for example, mask ROM and EEPROM), RAM, and VRAM. However, the hardware configuration of the processing device 33 and the loss calculation device 34 is not limited to this.

処理装置33a、33bは、その機能として、電流取込部36a、36bと、記憶部37a、37bと、電流補正部38a、38bと、電圧取込部39a、39bと、電力計算部40a、40bとを有している。尚、電流取込部36a、36bと、記憶部37a、37b、電流補正部38a、38b、電圧取込部39a、39b、電力計算部40a、40bの構成は、それぞれ同じであるので、以下の説明では、必要に応じて、これらを、電流取込部36、記憶部37、電流補正部38、電圧取込部39、電力計算部40と総称する。
処理装置33における処理は、測定開始前にユーザが、電力計算装置30が備えるユーザインタフェースを操作して、所定の入力を行った後に開始される。例えば、ユーザが、所定の情報の入力操作を行った後に、測定の開始の指示を行うことにより、処理装置33における処理が開始する。
電流取込部36は、クランプ式電流計10a、10bの誘起電圧E0のデジタル信号を処理装置33内に取り込む。
記憶部37は、配電線路に実際に通電される電流の位相から、クランプ式電流計10a、10bでの測定に基づいて得られる電流の位相を減算した位相誤差η(rad)を予め(測定開始前に)記憶する。この位相誤差ηは、例えば、電力計算装置30が備えるユーザインタフェースのユーザによる操作に基づいて、記憶部37に記憶される。
ここで、位相誤差ηは、次の(3)式により表される。
η=Δφ+2×π×f×Δt+α ・・・(3)
The processing devices 33a and 33b include, as their functions, current capturing units 36a and 36b, storage units 37a and 37b, current correcting units 38a and 38b, voltage capturing units 39a and 39b, and power calculating units 40a and 40b. And have. The current capturing units 36a and 36b, the storage units 37a and 37b, the current correcting units 38a and 38b, the voltage capturing units 39a and 39b, and the power calculating units 40a and 40b have the same configuration. In the description, these are collectively referred to as a current acquisition unit 36, a storage unit 37, a current correction unit 38, a voltage acquisition unit 39, and a power calculation unit 40 as necessary.
The processing in the processing device 33 is started after the user operates the user interface included in the power calculation device 30 and makes a predetermined input before starting measurement. For example, after the user performs an input operation of predetermined information, the process in the processing device 33 is started by giving an instruction to start measurement.
The current capturing unit 36 captures the digital signal of the induced voltage E 0 of the clamp type ammeters 10 a and 10 b into the processing device 33.
The storage unit 37 previously calculates a phase error η (rad) obtained by subtracting the phase of the current obtained based on the measurement with the clamp-type ammeters 10a and 10b from the phase of the current actually supplied to the distribution line. Remember). This phase error η is stored in the storage unit 37, for example, based on an operation by a user of a user interface provided in the power calculation device 30.
Here, the phase error η is expressed by the following equation (3).
η = Δφ + 2 × π × f × Δt + α (3)

(3)式において、Δφは、クランプ式電流計10のインピーダンスと、クランプ式電流計10の出力端に並列に接続される抵抗15とにより生じる位相誤差(rad)であり、以下の(4)式で表される。
Δφ=tan-1((2×π×f×La)/(Ra+R)) ・・・(4)
fは周波数(Hz)であり、Laは、クランプ式電流計10のインダクタンス(H)であり、Raは、クランプ式電流計10のコイル12の抵抗値(Ω)であり、Rは、抵抗15の抵抗値(Ω)である。本実施形態では、この位相誤差Δφを定数(一定値)とし、この位相誤差Δφがユーザによる操作に基づいて記憶部37に事前に記憶されるようにしている。尚、ここでは、位相誤差Δφ自体をユーザが入力するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、Ra、Laの値は、クランプ式電流計10に固有の値であるので、処理装置33は、これらの値のみを記憶しておき、配電線路における周波数(Hz)と抵抗15の抵抗値R(Ω)とをユーザの操作により入力してもよい。
In the equation (3), Δφ is a phase error (rad) caused by the impedance of the clamp-type ammeter 10 and the resistor 15 connected in parallel to the output terminal of the clamp-type ammeter 10, and the following (4) It is expressed by an expression.
Δφ = tan −1 ((2 × π × f × L a ) / (R a + R)) (4)
f is the frequency (Hz), L a is a clamping ammeter 10 inductance (H), R a is the resistance of the coil 12 of the clamp type ammeter 10 (Omega), R is The resistance value (Ω) of the resistor 15. In this embodiment, this phase error Δφ is a constant (a constant value), and this phase error Δφ is stored in advance in the storage unit 37 based on an operation by the user. Here, the user inputs the phase error Δφ itself, but it is not always necessary to do so. For example, the value of R a, L a is because it is unique to the clamping ammeter 10, processor 33 may store only those values, the frequency in the distribution line (Hz) and the resistor 15 The resistance value R (Ω) may be input by a user operation.

(3)式において、Δtは、同一の時刻に取り込むべきデータの取り込み時間差(本実施形態では、入力端子31におけるチャンネルの切り替え時間を含む、実際にデータが処理装置33に取り込まれるまでに生じる時間差(sec))である。
時間差Δtは、一つの信号源から出力された模擬信号(電圧)を、入力端子31の2つのチャンネルに同時に入力し、入力端子31のチャンネルを順次切り替えてそれら2つのチャンネルから模擬信号のデータを処理装置33に取り込むことにより得られる。すなわち、この模擬信号のデータを処理装置33が取り込んだ時間の差が時間差Δtである。図6は、模擬信号の周波数fに対する時間差Δtの測定結果の一例を示す図である。図6に示す結果では、時間差Δtは、模擬信号の周波数fによらず30±0.04μsecであり、略30μsecである。そこで、本実施形態では、時間差Δtを定数(一定値)とし、この時間差Δtがユーザによる操作に基づいて記憶部37に事前に記憶されるようにしている。本実施形態では、模擬配電線路の電流のデータを電流取込部36が取り込んだ時刻から、当該電流に対応する電圧のデータを電圧取込部39が取り込んだ時刻を減算した値を時間差Δtとしている。
In Expression (3), Δt is a difference in time taken for data to be taken in at the same time (in this embodiment, a time difference that occurs until the data is actually taken into the processing device 33, including a channel switching time in the input terminal 31). (Sec)).
The time difference Δt is obtained by simultaneously inputting simulated signals (voltages) output from one signal source to the two channels of the input terminal 31 and sequentially switching the channels of the input terminal 31 to transfer the simulated signal data from the two channels. It is obtained by taking in the processing device 33. That is, the time difference Δt is the difference in time when the processing device 33 fetches the data of the simulation signal. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measurement result of the time difference Δt with respect to the frequency f of the simulation signal. In the results shown in FIG. 6, the time difference Δt is 30 ± 0.04 μsec, which is approximately 30 μsec, regardless of the frequency f of the simulation signal. Therefore, in the present embodiment, the time difference Δt is a constant (a constant value), and this time difference Δt is stored in advance in the storage unit 37 based on an operation by the user. In the present embodiment, the time difference Δt is a value obtained by subtracting the time when the voltage acquisition unit 39 has acquired the voltage data corresponding to the current from the time when the current acquisition unit 36 has acquired the current data of the simulated distribution line. Yes.

(3)式において、αは、クランプ式電流計10a、10bの鉄心11a、11b内の磁束密度が、鉄心11a、11bへの印加磁界に対して比例しないことによる位相誤差(rad)である。この位相誤差αを理論的に求めることは困難であるため、本実施形態では、位相誤差αを実験的に求めるようにする。求められた位相誤差αは、ユーザによる操作に基づいて記憶部37に事前に記憶される。   In Expression (3), α is a phase error (rad) due to the fact that the magnetic flux density in the iron cores 11a and 11b of the clamp-type ammeters 10a and 10b is not proportional to the magnetic field applied to the iron cores 11a and 11b. Since it is difficult to theoretically obtain the phase error α, in the present embodiment, the phase error α is obtained experimentally. The obtained phase error α is stored in advance in the storage unit 37 based on an operation by the user.

ここで、位相誤差αを求める方法の一例について説明する。
図5に示したシャント抵抗41及び絶縁アンプ42を、模擬配電線路のU相だけでなくW相に対しても配置し、U相、W相に配置したシャント抵抗41の両端にかかる電圧を、入力端子31の1ch、2chに入力し、それらの電圧のデータをシャント抵抗41の抵抗値で除算することにより、U相、W相の模擬配電線路に流れる電流IU、IWを求める(以下の説明では、この電流IU、IWを、必要に応じて、シャント抵抗により測定した電流IU、IWと称する)。
一方、U相の模擬配電線路、W相の模擬配電線路を挟んだ状態のクランプ式電流計10a、10bから出力された誘起電圧E0を、入力端子31の1ch、2chに入力し、それらの誘起電圧E0のデータを(1)式に代入することにより、U相、W相の模擬配電線路に流れる電流IU、IWを求める(以下の説明では、この電流IU、IWを、必要に応じて、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWと称する)。
また、位相誤差Δφ及び時間差Δtを前述したようにして予め求めておく。
Here, an example of a method for obtaining the phase error α will be described.
The shunt resistor 41 and the insulation amplifier 42 shown in FIG. 5 are arranged not only for the U phase of the simulated distribution line but also for the W phase, and the voltage applied to both ends of the shunt resistor 41 arranged in the U phase and the W phase is expressed as follows: The currents I U and I W flowing through the U-phase and W-phase simulated distribution lines are obtained by inputting the data of these voltages to the 1ch and 2ch of the input terminal 31 and dividing the data of the voltages by the resistance value of the shunt resistor 41 (hereinafter referred to as the “I”). in the description, the current I U, the I W, optionally, referred to as current I U, I W measured by the shunt resistor).
On the other hand, the induced voltage E 0 output from the clamp-type ammeters 10a and 10b with the U-phase simulated distribution line and the W-phase simulated distribution line interposed therebetween is input to the 1ch and 2ch of the input terminal 31, By substituting the data of the induced voltage E 0 into the equation (1), currents I U and I W flowing through the U-phase and W-phase simulated distribution lines are obtained (in the following explanation, these currents I U and I W are (If necessary, the currents I U and I W measured with a clamp-type ammeter are referred to.)
Further, the phase error Δφ and the time difference Δt are obtained in advance as described above.

そして、シャント抵抗により測定した電流IU、IWの位相からクランプ式電流計により測定した電流IU、IWの位相を減算する。このようにして得られた減算値は、位相誤差ηに等しい。したがって、これら位相誤差η(減算値)、位相誤差Δφ、及び時間差Δtを(3)式に代入することにより、位相誤差αを求めることができる。
以上のような位相誤差αの算出を、模擬配電線路に流れる電流の値を変えて行う。位相誤差αは、配電線路に流れる電流によって変化するからである。図7は、このようにして得られた位相誤差αと通電電流(模擬配電線路に流れる電流)との関係の一例を示す図である。
本実施形態では、図7に示す直線61を表す式が、ユーザによる操作に基づいて記憶部37に記憶される。ただし、位相誤差αと通電電流との関係が記憶部37に記憶されるようにしていれば、必ずしも直線61を表す式を記憶部37に記憶する必要はない。例えば、位相誤差αと通電電流とを相互に対応付けて記憶するテーブルを記憶部37に記憶してもよい。尚、このようなテーブルを記憶部37に記憶した場合、テーブルに記憶されていない通電電流に対応する位相誤差αについては、補間処理を行うことにより求めることができる。
以上のように本実施形態では、位相誤差Δφ、2πfΔt、αを個別に記憶しておき、(3)式により位相誤差ηを求めるようにしている。尚、位相誤差Δφ、2πfΔt、α、ηの単位はradではなく、度であってもよい。
Then, the phases of the currents I U and I W measured by the clamp type ammeter are subtracted from the phases of the currents I U and I W measured by the shunt resistance. The subtraction value obtained in this way is equal to the phase error η. Therefore, the phase error α can be obtained by substituting the phase error η (subtraction value), the phase error Δφ, and the time difference Δt into the equation (3).
The calculation of the phase error α as described above is performed by changing the value of the current flowing through the simulated distribution line. This is because the phase error α varies depending on the current flowing through the distribution line. FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the phase error α thus obtained and the energization current (current flowing through the simulated distribution line).
In the present embodiment, the formula representing the straight line 61 shown in FIG. 7 is stored in the storage unit 37 based on an operation by the user. However, as long as the relationship between the phase error α and the energization current is stored in the storage unit 37, it is not always necessary to store the expression representing the straight line 61 in the storage unit 37. For example, a table that stores the phase error α and the energization current in association with each other may be stored in the storage unit 37. When such a table is stored in the storage unit 37, the phase error α corresponding to the energized current not stored in the table can be obtained by performing an interpolation process.
As described above, in the present embodiment, the phase errors Δφ, 2πfΔt, and α are individually stored, and the phase error η is obtained from the equation (3). The units of the phase errors Δφ, 2πfΔt, α, and η may be degrees instead of rad.

図2の説明に戻り、電流補正部38は、電流取込部36により取り込まれた、クランプ式電流計10a、10bの誘起電圧E0と、記憶部37に予め記憶されている、結合係数Kの平均値aveと、コイル12の巻数Nと、抵抗15の抵抗値Rとを(1)式に代入して、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWを算出する。
そして、電流補正部38は、位相誤差ηを記憶部37から読み出し、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWの位相から位相誤差ηを減算する(クランプ式電流計により測定した電流IU、IWの位相から位相誤差ηだけ遅らせる)。尚、本実施形態では、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWの取り込み時刻を補正することにより、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWの位相を補正するようにしている。
Returning to the description of FIG. 2, the current correcting unit 38 includes the induced voltage E 0 of the clamp type ammeters 10 a and 10 b captured by the current capturing unit 36 and the coupling coefficient K stored in advance in the storage unit 37. The average value ave , the number N of turns of the coil 12, and the resistance value R of the resistor 15 are substituted into the equation (1), and the currents I U and I W measured by the clamp type ammeter are calculated.
Then, the current correction unit 38 reads the phase error η from the storage unit 37 and subtracts the phase error η from the phase of the currents I U and I W measured by the clamp type ammeter (current I measured by the clamp type ammeter). The phase is delayed by a phase error η from the phases of U and I W ). In the present embodiment, current I U was measured by clamping ammeter, by correcting the uptake time of I W, a current I U was measured by clamping ammeter, so as to correct the phase of the I W Yes.

電圧取込部39は、電圧VUV、VWVのデジタル信号を処理装置33内に取り込む。
電力計算部40は、電圧取込部39で取り込まれた電圧VUV、VWVのデータと、電流補正部38で位相が補正された電流IU、IWのデータとを用いて、配電線路の送電端3の電力Psと、受電端4の電力Prとを算出する。
ここで、sを、データの取り込み順を示す番号とし、iを、相を識別する記号とし、Mを、取り込んだデータの数とすると、有効電力Piは、以下の(5)式で表される。
The voltage capturing unit 39 captures digital signals of the voltages V UV and V WV into the processing device 33.
The power calculation unit 40 uses the data of the voltages V UV and V WV acquired by the voltage acquisition unit 39 and the data of the currents I U and I W whose phases have been corrected by the current correction unit 38, to distribute the distribution line. calculates the electric power P s of the sending end 3, the receiving end 4 and a power P r.
Here, when s is a number indicating the data acquisition order, i is a symbol for identifying a phase, and M is the number of acquired data, the active power P i is expressed by the following equation (5). Is done.

Figure 2011013032
Figure 2011013032

電力計算部40は、(5)式の計算を送電端3及び受電端4のそれぞれに対して行い、配電線路の送電端3の電力Psと、受電端4の電力Prとを算出する。
前述したように、損失計算装置34は、電力計算部40aから、配電線路の送電端3の電力Psを入力すると共に、電力計算部40bから、配電線路の受電端4の電力Prを入力し、送電端3の電力Psから、受電端4の電力Prを減算して、配電線路の電力損失Plossを算出する。
表示装置35は、損失計算装置34から、配電線路の送電端3の電力Psと、受電端4の電力Prとを入力すると共に、配電線路の電力損失Plossを入力し、それらを表示する。表示装置35は、例えば、液晶ディスプレイである。
尚、ここでは、損失計算装置34により、配電線路の電力損失Plossを算出するようにする場合を例に挙げて説明したが、配電線路の送電端3の電力Psと、受電端4の電力Prを算出して表示していれば、配電線路の電力損失Plossについては必ずしも算出する必要はない。配電線路の電力損失Plossの算出は、ユーザによって容易に行うことができるからである。
以上のように本実施形態では、例えば、入力端子31と、A/D変換器32と、処理装置33における、電流取込部36、記憶部37、及び電流補正部38とを用いることにより電流計算装置の一例が実現され、また、クランプ式電流計10と、この電流計算装置とを用いることにより電流測定装置の一例が実現される。
Power calculation unit 40, (5) the perform calculations for each of the sending end 3 and receiving end 4, calculates the power P s of the sending end 3 of distribution lines, the receiving end 4 and a power P r .
As described above, loss calculation device 34, the power calculation unit 40a, an input inputs the power P s of the sending end 3 of distribution lines, the power calculation unit 40b, the power P r of the receiving end 4 of the distribution line and, from the power P s of the sending end 3, by subtracting the power P r of the receiving end 4, calculates the power loss P loss of the power distribution line.
Display device 35, the loss calculation unit 34 inputs the power P s of the sending end 3 of the distribution line, and inputs a power P r of the receiving end 4, the power loss P loss of the power distribution line, display them To do. The display device 35 is, for example, a liquid crystal display.
Here, the case where the loss calculating device 34 calculates the power loss P loss of the distribution line has been described as an example, but the power P s of the power transmission end 3 of the distribution line and the power reception end 4 If the power Pr is calculated and displayed, it is not always necessary to calculate the power loss P loss of the distribution line. This is because the power loss P loss of the distribution line can be easily calculated by the user.
As described above, in the present embodiment, for example, the current is obtained by using the input terminal 31, the A / D converter 32, and the current capturing unit 36, the storage unit 37, and the current correcting unit 38 in the processing device 33. An example of a calculation device is realized, and an example of a current measurement device is realized by using the clamp-type ammeter 10 and the current calculation device.

<クランプ式電流計の巻線構成>
前述したように本実施形態では、鉄心11a、11bの略全周にコイル12が分布するようにしている(図3を参照)。以下に、このようにした経緯について説明する。
図8は、鉄心11a、11bにより形成される閉磁路の直線部分の1箇所のみにコイル71が巻き回されている様子(図8(a))と、このようにしてコイル71が巻き回された鉄心11a、11bをケーシングしたクランプ式電流計72が、図1に示したU相の配電線路を挟んでいる様子(図8(b))とを示す図である。尚、コイル71の巻数、コイル71に使用する銅線は、図3に示したコイル12と同じものである。
<Winding configuration of clamp-type ammeter>
As described above, in the present embodiment, the coils 12 are distributed over substantially the entire circumference of the iron cores 11a and 11b (see FIG. 3). Hereinafter, the process of doing this will be described.
FIG. 8 shows a state in which the coil 71 is wound only at one position of the linear portion of the closed magnetic path formed by the iron cores 11a and 11b (FIG. 8A), and the coil 71 is thus wound. FIG. 8 is a view showing a state in which a clamp-type ammeter 72 casing the iron cores 11a and 11b sandwiches the U-phase distribution line shown in FIG. 1 (FIG. 8B). The number of turns of the coil 71 and the copper wire used for the coil 71 are the same as those of the coil 12 shown in FIG.

本発明者らは、三相電流が通電されている状態で、図8(b)に示す状態からクランプ式電流計72を回転(回転角度θ)させたときの位相誤差ψ(位相誤差ηを除く位相誤差)の変化を、クランプ式電流計72の回転角度以外の条件を同一にした状態で求めた。
図9は、位相誤差ψと、クランプ式電流計72の回転角度θとの関係の一例を示す図である。
図9に示すように、回転角度θによって位相誤差ψが大きく変化し、クランプ式電流計72(すなわちコイル71)の位置によって位相誤差ψが大きく変わる。
図9に示す結果から、本発明者らは、鉄心11a、11bにより形成される閉磁路の一部にしかコイル71が巻き回されていないと、クランプ式電流計72(すなわちコイル71)の位置に応じて、測定対象の配電線路に隣接する配電線路から発生する磁界の影響をクランプ式電流計72が受けてしまい、その結果、位相誤差ψが変わってしまうという知見を得た。この現象を具体的に説明すると、まず、測定対象の配電線路に隣接する配電線路から発生する磁界は、鉄心11a、11bに侵入した後、鉄心11a、11bから出て行く。ここで、鉄心11a、11bにより形成される閉磁路の一部の領域にしかコイル71が巻き回されていないと、鉄心11a、11bに侵入した磁界、又は鉄心11a、11bから出て行く磁界しかコイル71で検出できないことがある。そうすると、クランプ式電流計10a、10bの誘起電圧E0が変化し、これにより、位相誤差ψが変わる。
The present inventors set the phase error ψ (the phase error η) when the clamp-type ammeter 72 is rotated (rotation angle θ) from the state shown in FIG. Change in phase error) was determined in the same condition except for the rotation angle of the clamp-type ammeter 72.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the relationship between the phase error ψ and the rotation angle θ of the clamp-type ammeter 72.
As shown in FIG. 9, the phase error ψ varies greatly depending on the rotation angle θ, and the phase error ψ varies greatly depending on the position of the clamp-type ammeter 72 (ie, the coil 71).
From the results shown in FIG. 9, the present inventors have found that the coil 71 is wound only around a part of the closed magnetic circuit formed by the iron cores 11a and 11b, and the position of the clamp-type ammeter 72 (ie, the coil 71) Accordingly, it has been found that the clamp-type ammeter 72 is affected by the magnetic field generated from the distribution line adjacent to the distribution line to be measured, and as a result, the phase error ψ changes. This phenomenon will be specifically described. First, a magnetic field generated from a distribution line adjacent to a distribution line to be measured enters the iron cores 11a and 11b and then exits from the iron cores 11a and 11b. Here, if the coil 71 is wound only in a partial region of the closed magnetic path formed by the iron cores 11a and 11b, the magnetic field that has entered the iron cores 11a and 11b or the magnetic field that exits from the iron cores 11a and 11b is limited. The coil 71 may not be detected. Then, the induced voltage E 0 of the clamp-type ammeters 10a and 10b changes, thereby changing the phase error ψ.

本発明者らは、このような知見の下、図3に示したように、鉄心11a、11bの略全周にコイル12を分布させるようにすれば、クランプ式電流計10の位置によらず、鉄心11a、11bに侵入した磁界と、鉄心11a、11bから出て行く磁界との双方を可及的に確実にコイル12で検出することができることを見出した。すなわち、鉄心11a、11bに侵入した磁界による誘起電圧E0と、鉄心11a、11bから出て行く磁界による誘起電圧E0の極性は逆であるため、それらの磁界の双方をコイル12で検出すれば、それらの磁界による誘起電圧E0をキャンセルでき、これにより、測定対象の配電線路に隣接する配電線路から発生する磁界が位相誤差ψに与える影響を低減できることになる。 Based on such knowledge, the present inventors can distribute the coil 12 over substantially the entire circumference of the iron cores 11a and 11b as shown in FIG. 3, regardless of the position of the clamp-type ammeter 10. The present inventors have found that the coil 12 can detect both the magnetic field that has entered the iron cores 11a and 11b and the magnetic field that leaves the iron cores 11a and 11b as reliably as possible. In other words, the iron core 11a, the induced voltage E 0 by the magnetic field that has entered the 11b, because the polarity of the core 11a, the induced voltage E 0 by the magnetic field exiting 11b are opposite, by detecting both their magnetic fields in the coils 12 For example, the induced voltage E 0 due to these magnetic fields can be canceled, and thereby the influence of the magnetic field generated from the distribution line adjacent to the distribution line to be measured on the phase error ψ can be reduced.

図10は、位相誤差ψと、本実施形態のクランプ式電流計10の回転角度θとの関係の一例を示す図である。
図10に示すように、鉄心11a、11bの略全周にコイル12を分布させることによって、回転角度θによって位相誤差ψが変化することを可及的に防止できることが分かる。
以上のことから、本実施形態では、鉄心11a、11bの略全周に(好ましくは一様に)コイル12を分布させるようにしている。ここで、鉄心11a、11bの略全周とは、図3に示した鉄心11a、11bのコーナ部のように、鉄心の構造により巻線が困難(又は不可能)になる箇所や、コイルが施された鉄心を収容するケースの構造により巻線が困難(又は不可能)になる箇所等、巻線が困難(又は不可能)になる箇所を除く鉄心の全周をいう。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between the phase error ψ and the rotation angle θ of the clamp-type ammeter 10 of the present embodiment.
As shown in FIG. 10, it can be understood that the phase error ψ can be prevented from being changed as much as possible by the rotation angle θ by distributing the coil 12 around the entire circumference of the iron cores 11a and 11b.
From the above, in this embodiment, the coils 12 are distributed (preferably uniformly) on substantially the entire circumference of the iron cores 11a and 11b. Here, the substantially entire circumference of the iron cores 11a and 11b is a portion where winding is difficult (or impossible) due to the structure of the iron core, such as the corner portion of the iron cores 11a and 11b shown in FIG. The entire circumference of the iron core excluding the places where the winding is difficult (or impossible), such as the places where the winding is difficult (or impossible) due to the structure of the case containing the applied iron core.

<電流の測定精度>
本発明者らは、図3に示した本実施形態の電力測定装置で得られる電流振幅確度を、配電線路に流れる電流(通電電流)を変えて求めた。
ここで、電流振幅確度(%)は、以下の(6)式により算出される(ただし、ICT、Ishuntは振幅を示す)。
電流振幅確度=[(ICTの振幅−Ishuntの振幅)/Ishuntの振幅]×100 ・・・(6)
図11は、本実施形態の電力測定装置で得られた電流振幅確度と、通電電流との関係の一例を示す図である。
図11に示すように、本実施形態の電力測定装置を用いることによって、電流振幅確度を±0.2%の範囲内に収めることができる。現在市販されているクランプ式電流計の電流振幅確度(カタログ値)は、±0.3%〜±1%程度であるので、本実施形態の電力測定装置では電流振幅確度を大幅に低減することができることが分かる。尚、図11において、通電電流が1Aのときの電流振幅確度の下限値が−0.2%を下回っているが、これは通電電流の値が小さいために、クランプ式電流計10から出力された誘起電圧E0が小さく、S/N比が悪くなっているためであると考えられる。しかしながら、クランプ式電流計10のパラメータ(コイル12の巻数や抵抗15の抵抗値等)を調整することにより、通電電流が1Aのときの電流振幅確度を向上させることができる。
また、図10に示したように、位相誤差ηを±0.05度の範囲に収めることができ、電流位相確度(度)を±0.05度の範囲内に収めることができる。現在市販されているクランプ式電流計の電流位相確度(カタログ値)は、±0.5度〜±1度程度であるので、本実施形態の電力測定装置では電流位相確度も大幅に低減することができることが分かる。
<Current measurement accuracy>
The present inventors obtained the current amplitude accuracy obtained by the power measuring device of the present embodiment shown in FIG. 3 by changing the current (energization current) flowing through the distribution line.
Here, the current amplitude accuracy (%) is calculated by the following equation (6) (where I CT and I shunt indicate the amplitude).
Current amplitude accuracy = [(I CT amplitude−I shunt amplitude) / I shunt amplitude] × 100 (6)
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between the current amplitude accuracy obtained by the power measurement apparatus of the present embodiment and the energization current.
As shown in FIG. 11, the current amplitude accuracy can be kept within a range of ± 0.2% by using the power measuring apparatus of the present embodiment. The current amplitude accuracy (catalog value) of clamp-type ammeters currently on the market is about ± 0.3% to ± 1%, so that the current amplitude accuracy of the power measuring apparatus of this embodiment should be greatly reduced. You can see that In FIG. 11, the lower limit value of the current amplitude accuracy when the energization current is 1 A is less than −0.2%, but this is output from the clamp-type ammeter 10 because the value of the energization current is small. This is probably because the induced voltage E 0 is small and the S / N ratio is poor. However, the current amplitude accuracy when the energization current is 1 A can be improved by adjusting the parameters of the clamp-type ammeter 10 (the number of turns of the coil 12, the resistance value of the resistor 15, etc.).
Further, as shown in FIG. 10, the phase error η can be within a range of ± 0.05 degrees, and the current phase accuracy (degree) can be within a range of ± 0.05 degrees. Since the current phase accuracy (catalog value) of clamp-type ammeters currently on the market is about ± 0.5 degrees to ± 1 degrees, the current phase accuracy is also greatly reduced in the power measurement device of this embodiment. You can see that

<電力の測定精度>
本発明者らは、クランプ式電流計10a、10b、及び電圧測定装置20a、20bを、配電線路の送電端3と、受電端4のそれぞれに配置し、配電線路の送電端3の電力Psと、受電端4の電力Prとを同時に測定した。
図12は、配電線路の送電端3の電力Ps(送電端電力)と、受電端4の電力Pr(受電端電力)との測定結果を示す図である。図12に示すように、本実施形態の電力測定装置で算出される電力のばらつきは±0.3%程度であり、ばらつきの小さい測定が可能であることが分かる。
<Power measurement accuracy>
The inventors arrange the clamp-type ammeters 10a and 10b and the voltage measuring devices 20a and 20b at the power transmission end 3 and the power receiving end 4 of the distribution line, respectively, and the power P s of the power transmission end 3 of the distribution line. If, were measured and the power P r of the receiving end 4 at the same time.
FIG. 12 is a diagram illustrating measurement results of the power P s (power transmission end power) at the power transmission end 3 and the power P r (power reception end power) at the power reception end 4 of the distribution line. As shown in FIG. 12, the variation in power calculated by the power measurement apparatus of this embodiment is about ± 0.3%, and it can be seen that measurement with small variation is possible.

また、本発明者らは、シャント抵抗を用いた電圧降下法による配電線路の電力損失Plossと、本実施形態の方法による配電線路の電力損失Plossを、同一の条件で複数回求めた。
図13は、電圧降下法による線路損失(配電線路の電力損失Ploss)の算出と、本実施形態の方法による線路損失の算出を、同一の条件で60回行った結果の一例を示す図である。
図13において、本実施形態の方法による配電線路の電力損失Plossの平均値は17.3Wであり、そのばらつきは±2W(±12%)であった。また、以下の(7)式に示す電力計確度(%)は±0.2%程度であり、電力計確度(%)を±0.3%以内に収めることができた。このように電力計確度(%)は±0.2%程度であるので、電力損失Plossのばらつき(±2W(±12%))は許容範囲内である。また、現在市販されている電力測定装置の電力計確度は、数%であることから、本実施形態の電力測定装置を用いれば、従来よりも高精度に電力の損失を測定することができることが分かる。具体的に、本実施形態の電力測定装置を用いれば、送電端3の電力の1.6%の損失を高精度に測定することができることが分かる。
電力計確度=[(本実施形態の方法による線路損失−電圧降下法による線路損失)/電圧降下法による線路損失]×100 ・・・(7)
図14は、電圧降下法による線路損失の算出と、本実施形態の方法による線路損失の算出を、通電電流を変えて行った結果の一例を示す図である。
図14に示すように、本実施形態の方法では、通電電流を変えても、線路損失を高精度に求めることができることが分かる。
Further, the present inventors have found that the power loss P loss of the power distribution line due to the voltage drop method using a shunt resistor, the power loss P loss of the power distribution line according to the method of the present embodiment was determined several times under the same conditions.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the result of performing the calculation of the line loss (distribution line power loss P loss ) by the voltage drop method and the line loss calculation by the method of this embodiment 60 times under the same conditions. is there.
In FIG. 13, the average value of the power loss P loss of the distribution line by the method of the present embodiment was 17.3 W, and the variation was ± 2 W (± 12%). Moreover, the wattmeter accuracy (%) shown in the following equation (7) is about ± 0.2%, and the wattmeter accuracy (%) can be kept within ± 0.3%. Thus, since the wattmeter accuracy (%) is about ± 0.2%, the variation (± 2 W (± 12%)) of the power loss P loss is within the allowable range. Moreover, since the power meter accuracy of the power measuring devices currently on the market is several percent, it is possible to measure the power loss with higher accuracy than before by using the power measuring device of this embodiment. I understand. Specifically, it can be seen that a 1.6% loss of the power at the power transmission end 3 can be measured with high accuracy by using the power measurement device of the present embodiment.
Wattmeter accuracy = [(Line loss by the method of this embodiment−Line loss by the voltage drop method) / Line loss by the voltage drop method] × 100 (7)
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a result obtained by performing line loss calculation by the voltage drop method and line loss calculation by the method of the present embodiment by changing the energization current.
As shown in FIG. 14, it can be seen that the line loss can be obtained with high accuracy even if the energization current is changed in the method of the present embodiment.

以上のように本実施形態では、クランプ式電流計10のインピーダンスと、クランプ式電流計10の出力端に並列に接続される抵抗15とにより生じる位相誤差Δφと、同一の時刻に取り込むべき電圧及び電流のデータの取り込み時間差により生じる位相誤差2πΔtと、クランプ式電流計10a、10bの鉄心11a、11b内の磁束密度が、鉄心11a、11bへの印加磁界に対して比例しないことによる位相誤差αとを、予め記憶しておく。そして、鉄心11a、11bの略全周に分布するようにコイル12が鉄心11a、11bに対して巻き回されたクランプ式電流計10により測定した電流IU、IWの位相を、これらの位相誤差Δφ、2πΔt、αを加算した位相誤差ηに基づいて補正する。
このようにすることにより、位相誤差による電力測定確度への影響を±0.1%以内(負荷力率0.7のとき、電流位相確度を±0.05度以内)、電流振幅確度を±0.2%以内、電力計確度を±0.3%以内にすることができた。したがって、送電端3の電力の1%程度の線路損失の測定を従来よりも高精度に行うことができる。これにより、本実施形態の電力測定装置を、施設内の配電線路の省エネルギー化を図るための敷設設計等に役立てたり、電力機器等の効率を高精度に評価したりすることが可能になる。
As described above, in this embodiment, the phase error Δφ caused by the impedance of the clamp-type ammeter 10 and the resistor 15 connected in parallel to the output terminal of the clamp-type ammeter 10, the voltage to be taken in at the same time, and A phase error 2πΔt caused by a difference in current data capture time, and a phase error α caused by the fact that the magnetic flux density in the iron cores 11a and 11b of the clamp-type ammeters 10a and 10b is not proportional to the magnetic field applied to the iron cores 11a and 11b. Is stored in advance. Then, the phases of the currents I U and I W measured by the clamp-type ammeter 10 in which the coil 12 is wound around the iron cores 11a and 11b so as to be distributed over substantially the entire circumference of the iron cores 11a and 11b are expressed as these phases. Correction is performed based on the phase error η obtained by adding the errors Δφ, 2πΔt, and α.
By doing this, the effect of the phase error on the power measurement accuracy is within ± 0.1% (current phase accuracy is within ± 0.05 ° when the load power factor is 0.7), and the current amplitude accuracy is ±±. Within 0.2%, power meter accuracy was within ± 0.3%. Therefore, it is possible to measure the line loss of about 1% of the power at the power transmission end 3 with higher accuracy than before. Thereby, it becomes possible to use the power measuring apparatus of this embodiment for the laying design etc. for aiming at the energy-saving of the distribution line in a facility, or to evaluate the efficiency of electric power equipment etc. with high precision.

尚、本実施形態では、クランプ式電流計により測定した電流IU、IWの位相を、位相誤差Δφ、2πΔt、αを加算した位相誤差ηに基づいて補正するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、位相誤差Δφと、2πΔt、αの少なくとも何れか1つ(例えば、位相誤差αのみ)を用いて、クランプ式電流計10により測定した電流IU、IWの位相を補正することができる。
また、本実施形態のように、位相誤差Δφ、2πΔt、αを個別に記憶するようにすれば、電力測定装置の構成や、測定対象の配電線路の状況に応じて、位相誤差Δφと、2πΔt、αの中からユーザにより選択された位相誤差のみを用いて、クランプ式電流計10により測定した電流IU、IWの位相を補正することができる。ただし、位相誤差Δφ、2πΔt、αを個別に記憶せずに、それらを加算した位相誤差(例えば位相誤差η)を記憶するようにしてもよい。
In the present embodiment, the phases of the currents I U and I W measured by the clamp type ammeter are corrected based on the phase error η obtained by adding the phase errors Δφ, 2πΔt, and α. However, this is not always necessary. For example, the phase of the currents I U and I W measured by the clamp-type ammeter 10 can be corrected using at least one of the phase error Δφ and 2πΔt, α (for example, only the phase error α). .
Further, if the phase errors Δφ, 2πΔt, and α are stored individually as in the present embodiment, the phase error Δφ and 2πΔt depending on the configuration of the power measurement device and the condition of the distribution line to be measured. The phase of the currents I U and I W measured by the clamp-type ammeter 10 can be corrected using only the phase error selected by the user from among α. However, the phase error (for example, phase error η) obtained by adding the phase errors Δφ, 2πΔt, and α may not be stored individually.

また、本実施形態では、同一の時刻に取り込むべきデータの取り込み時間差Δtを実験の結果から求めるようにしたが、これを装置の仕様等から求めるようにしてもよい。また、ユーザの入力操作の負担を低減させたり、デフォルトの値をユーザに使用させたりするために、位相誤差Δφ、2πΔt、αや、これらを求めるための情報の何れか又は全部を、電力測定装置による測定前(例えば電力測定装置の出荷前)に記憶部37に記憶するようにしてもよい。
また、本実施形態では、鉄心11a、11bがU字状のコアである場合を例に挙げて説明したが、鉄心11a、11bの形状は、このようなものに限定されない。例えば、半円状でも半楕円状の鉄心を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the acquisition time difference Δt of data to be acquired at the same time is obtained from the result of the experiment, but this may be obtained from the specifications of the apparatus. In addition, in order to reduce the burden of the user's input operation or to let the user use the default value, any or all of the phase errors Δφ, 2πΔt, α and information for obtaining these are measured with power. You may make it memorize | store in the memory | storage part 37 before the measurement by an apparatus (for example, before shipment of an electric power measurement apparatus).
In the present embodiment, the case where the iron cores 11a and 11b are U-shaped cores has been described as an example. However, the shapes of the iron cores 11a and 11b are not limited to this. For example, a semicircular or semi-elliptical iron core may be used.

以上説明した本発明の実施形態のうち、処理装置33が行う処理は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
Of the embodiments of the present invention described above, the processing performed by the processing device 33 can be realized by a computer executing a program. Further, a means for supplying the program to the computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium for transmitting such a program may be applied as an embodiment of the present invention. it can. A program product such as a computer-readable recording medium that records the program can also be applied as an embodiment of the present invention. The programs, computer-readable recording media, transmission media, and program products are included in the scope of the present invention.
In addition, each of the above-described embodiments is merely a specific example for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. . That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

1 三相交流電源
2 三相負荷
3 送電端
4 受電端
10 クランプ式電流計
11 鉄心
12 コイル
15 抵抗
20 電圧測定装置
30 電力計算装置
31 入力端子
32 A/D変換器
33 処理装置
34 損失計算装置
35 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase alternating current power supply 2 Three-phase load 3 Power transmission end 4 Power receiving end 10 Clamp type ammeter 11 Iron core 12 Coil 15 Resistance 20 Voltage measuring device 30 Power calculation device 31 Input terminal 32 A / D converter 33 Processing device 34 Loss calculation device 35 display devices

Claims (6)

分離することが可能な一対の鉄心と、前記鉄心に対して巻き回されたコイルとを有し、前記一対の鉄心が組み合わさったときに当該一対の鉄心に閉磁路が形成され、当該閉磁路の内側の空間を貫通する配電線路を流れる電流を測定するクランプ式電流計と、
前記クランプ式電流計により測定された電流を用いて前記配電線路に流れる電流を計算する電流計算装置と、を備える電流測定装置であって、
前記電流計算装置は、前記配電線路に実際に通電される電流の位相と、前記クランプ式電流計での測定に基づいて得られる電流の位相との差である位相誤差を予め記憶する記憶手段と、
前記配電線路の電力の計算のために、前記クランプ式電流計での測定に基づく電流のデータを入力すると、その電流の位相を、前記記憶手段に記憶された位相誤差に基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴とする電流測定装置。
A pair of iron cores that can be separated and a coil wound around the iron core, and when the pair of iron cores are combined, a closed magnetic circuit is formed in the pair of iron cores, and the closed magnetic circuit A clamp-type ammeter that measures the current flowing through the distribution line that passes through the space inside
A current calculation device that calculates a current flowing through the distribution line using the current measured by the clamp-type ammeter, and a current measurement device comprising:
The current calculation device includes a storage unit that stores in advance a phase error that is a difference between a phase of a current actually passed through the distribution line and a phase of a current obtained based on a measurement by the clamp-type ammeter. ,
Correction means for correcting the phase of the current based on the phase error stored in the storage means when inputting current data based on the measurement by the clamp type ammeter for the calculation of the power of the distribution line And a current measuring device.
前記記憶手段は、前記位相誤差として、
前記クランプ式電流計のインピーダンスと、前記クランプ式電流計の出力端に並列に接続される抵抗により生じる第1の位相誤差と、
前記電流計算装置に同一の時刻に取り込むべき電圧及び電流のデータの取り込み時間差により生じる第2の位相誤差と、
前記クランプ式電流計が備える前記鉄心内の磁束密度が、前記鉄心への印加磁界に対して比例しないことによる第3の位相誤差と、の少なくとも何れか1つを個別に記憶することを特徴とする請求項1に記載の電流測定装置。
The storage means, as the phase error,
A first phase error caused by an impedance of the clamp-type ammeter and a resistor connected in parallel to an output terminal of the clamp-type ammeter;
A second phase error caused by a difference in voltage and current data acquisition time to be acquired at the same time in the current calculation device;
The magnetic flux density in the iron core included in the clamp-type ammeter is individually stored at least one of a third phase error caused by not being proportional to the magnetic field applied to the iron core, The current measuring device according to claim 1.
前記第1の位相誤差は、前記クランプ式電流計のインピーダンスと、前記クランプ式電流計の出力端に並列に接続される抵抗とから事前に計算された値であり、
前記第2の位相誤差は、模擬配電線路における電圧及び電流の取り込み時間差から事前に計算された値であり、
前記第3の位相誤差は、前記模擬配電線路に配置されたシャント抵抗に流れる電流の位相の事前の測定結果と、前記クランプ式電流計で測定された前記模擬配電線路の電流の位相の事前の測定結果と、前記事前に計算された第1の位相誤差及び第2の位相誤差の値と、から事前に計算された値であることを特徴とする請求項2に記載の電流測定装置。
The first phase error is a value calculated in advance from the impedance of the clamp-type ammeter and a resistance connected in parallel to the output terminal of the clamp-type ammeter,
The second phase error is a value calculated in advance from the voltage and current capture time difference in the simulated distribution line,
The third phase error includes the prior measurement result of the phase of the current flowing through the shunt resistor arranged in the simulated distribution line, and the preliminary phase of the current of the simulated distribution line measured by the clamp-type ammeter. The current measurement device according to claim 2, wherein the current measurement device is a value calculated in advance from a measurement result and the values of the first phase error and the second phase error calculated in advance.
前記第1の位相誤差と前記第2の位相誤差は、一定値であり、
前記第3の位相誤差は、電流に応じて変化する値であることを特徴とする請求項3に記載の電流測定装置。
The first phase error and the second phase error are constant values,
The current measuring apparatus according to claim 3, wherein the third phase error is a value that changes according to a current.
前記一対の鉄心の略全周に前記コイルが分布していることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電流測定装置。   The current measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil is distributed in substantially the entire circumference of the pair of iron cores. 前記コイルは、複数のコイルを直列に接続することにより構成され、
前記一対の鉄心のそれぞれに対して、複数のコイルが巻き回されていることを特徴とする請求項5に記載の電流測定装置。
The coil is configured by connecting a plurality of coils in series,
The current measuring device according to claim 5, wherein a plurality of coils are wound around each of the pair of iron cores.
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