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JP5199358B2

System for metering electricity by integrating in-phase current

Abstract

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Term

Projected expiry 11 July 2028.

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29 claims: 28 independent, 1 dependent

  1. 1
    配電変圧器における電圧および電流を測定するメータであって、 ボディ部とレバー部を有し、上記レバー部は上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で上記レバー部が可動である、ハウジングと、 第1電流センサおよび第2電流センサと、 上記配電変圧器の各ターミナルX1、3に装荷可能な第1電圧リードおよび第2電圧リードと、 上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードに接続され、上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードからの電圧と電流の各測定値を記録するようになっている、計器モジュールと、 上記計器モジュールに接続され、上記電圧と上記電流の各測定値を離れた使用者に通信するための通信モジュールとを備え、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、それぞれ、2つの対応する各センサ分画部に分割され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの一方のセンサ分画部は、上記ハウジングのボディ部に形成され、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの他方の対応するセンサ分画部は、上記ハウジングのレバー部に形成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各センサ分画部は、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれが、上記ハウジングのレバー部が閉位置にあるとき、上記配電変圧器のターミナルを受け入れる大きさの開口部の中心を有するように構成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記配電変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第1電流センサが上記配電変圧器の1つのターミナルを受け入れ、上記第2電流センサが上記配電変圧器の他のターミナルを受け入れるように配置され 、 上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードは、それぞれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサに隣り合う上記ハウジング上に装荷される導電性クリップであり 、 上記各クリップは、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの対応する開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続するような大きさに構成されている 、メータ。
  2. 2
    上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれは、上記開口部の中心から放射状に延びる複数の各平面型コイルを含み、 上記各平面型コイルは、上記開口部の中心の中心軸に対して略放射対称に配置され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれ、 上記各平面型コイルは、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれにて電気的に相互接続されて、上記各平面型コイルの各出力電圧を、組み合わせ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各出力ターミナルに印加するようになっている、請求項1に記載のメータ。
  3. 3
    配電変圧器における電圧および電流を測定するメータであって、 ボディ部とレバー部を有し、上記レバー部は上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で上記レバー部が可動である、ハウジングと、 第1電流センサおよび第2電流センサと、 上記配電変圧器の各ターミナルX1、3に装荷可能な第1電圧リードおよび第2電圧リードと、 上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードに接続され、上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードからの電圧と電流の各測定値を記録するようになっている、計器モジュールと、 上記計器モジュールに接続され、上記電圧と上記電流の各測定値を離れた使用者に通信するための通信モジュールとを備え、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、それぞれ、2つの対応する各センサ分画部に分割され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの一方のセンサ分画部は、上記ハウジングのボディ部に形成され、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの他方の対応するセンサ分画部は、上記ハウジングのレバー部に形成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各センサ分画部は、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれが、上記ハウジングのレバー部が閉位置にあるとき、上記配電変圧器のターミナルを受け入れる大きさの開口部の中心を有するように構成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記配電変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第1電流センサが上記配電変圧器の1つのターミナルを受け入れ、上記第2電流センサが上記配電変圧器の他のターミナルを受け入れるように配置され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれは、上記開口部の中心から放射状に延びる複数の各平面型コイルを含み、 上記各平面型コイルは、上記開口部の中心の中心軸に対して略放射対称に配置され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれ、 上記各平面型コイルは、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれにて電気的に相互接続されて、上記各平面型コイルの各出力電圧を、組み合わせ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各出力ターミナルに印加するようになっており、 上記各平面型コイルは、第1回路および第2回路にて電気的に相互接続される第1セットおよび第2セットを有し、 上記第1セットの各平面型コイルと、上記第2セットの各平面型コイルとは、インターリーブされ、 上記第1回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第2回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、メータ。
  4. 4
    上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングの上記ボディ部に対して回動するように結合され、 さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持可能とするためのラッチを備えている、請求項1に記載のメータ。
  5. 5
    上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングの上記ボディ部に対して回動するように結合され、 さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持可能とするためのラッチを備えている、請求項 3 に記載のメータ。
  6. 6
    上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記配電変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項 5 に記載のメータ。
  7. 7
    上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、 上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項 5 に記載のメータ。
  8. 8
    上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、 上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項 6 に記載のメータ。
  9. 9
    少なくとも2つの各ターミナルを有するタイプの変圧器における電圧および電流を測定するためのメータであって、 ハウジングと、 上記各ターミナルに装荷可能な、クランプオン式の第1電流センサおよびクランプオン式の第2電流センサと、 上記各ターミナルに装荷可能な第1電圧リードおよび第2電圧リードと、 上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードに接続され、上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードからの電圧および電流の各測定値を記録するようになっている計器モジュールと、 上記電圧および上記電流の各測定値を、離れた使用者に通信するための、上記計器モジュールに接続された通信モジュールとを備え、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれは、開口部の中心から放射状に配置された、各平面型コイルの第1セットおよび第2セットを含み、 上記各平面型コイルは、中心軸に対して略放射対称に位置され、 上記第1電流センサの各平面型コイルは、互いに接続されて、上記各平面型コイルの出力電圧が組み合わされ、上記第1電流センサの出力ターミナルに印加されるようになっており、 上記第2電流センサの各平面型コイルは、互いに接続されて、上記各平面型コイルの出力電圧が組み合わされ、上記第2電流センサの出力ターミナルに印加されるようになっており、 上記第1セットの上記各平面型コイルと、上記第2セットの上記各平面型コイルは、それぞれ、第1回路および第2回路にて、電気的に相互接続され、 上記第1回路および第2回路は、インターリーブされ、上記第1回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第2回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、メータ。
  10. 10
    上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項 9 に記載のメータ。
  11. 11
    上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、 上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項 10 に記載のメータ。
  12. 12
    上記計器モジュールは、一定の時間間隔で電圧および電流の各測定値を定期的に測定し、メモリに上記各測定値を記憶するように構成され、 上記通信モジュールは、上記記憶された各測定値を、離れた使用者へ送信するように構成されている、請求項 11 に記載のメータ。
  13. 13
    上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、上記レバー部は、上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で上記レバー部が可動であり、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれは、2つの対応する各センサ分画部に分割され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記ボディ部に形成され、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの他方の対応する各センサ分画部は、上記ハウジングの上記レバー部に形成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各センサ分画部は、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれが上記ハウジングの上記レバー部の上記閉位置にあるとき、上記変圧器のターミナルを受け入れられる大きさの開口部の中心を有するように構成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第1電流センサが上記変圧器の1つのターミナルを受け入れ、上記第2電流センサが上記変圧器の他のターミナルを受け入れるように、位置合わせされている、請求項 12 に記載のメータ。
  14. 14
    上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードは、それぞれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサに隣り合う位置の上記ハウジングに装荷される導電性のクリップを含み、 上記各クリップは、対応する電流センサの開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続する大きさに構成されている、請求項 13 に記載のメータ。
  15. 15
    上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングのボディ部に回動するように結合され、 さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持するためのラッチを備えている、請求項 14 に記載のメータ。
  16. 16
    上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項 15 に記載のメータ。
  17. 17
    少なくとも2つの各ターミナルを有するタイプの変圧器における電圧および電流を測定するためのメータであって、 ハウジングと、 上記各ターミナルに装荷可能な、クランプオン式の第1電流センサおよびクランプオン式の第2電流センサと、 上記各ターミナルに装荷可能な第1電圧リードおよび第2電圧リードと、 上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードに接続される計器モジュールと、 上記計器モジュールに接続され、電圧の測定値、電流の測定値、および積算同相電流の測定値を離れた使用者に通信するための通信モジュールを備え、 上記計器モジュールは、一定の期間にて、上記第1電流センサ、上記第2電流センサ、上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードからの電圧、電流、および平均電流の各測定値を記録するようになっており、 上記計器モジュールは、測定時間の長さにより乗算された平均同相電流と等しい、積算同相電流の測定値を、上記期間中において記録するように構成されている、メータ。
  18. 18
    上記通信モジュールは、電圧および電流の各測定値を、離れた使用者に、上記変圧器に接続された電線を通して通信するための電力線通信モジュールを備えている、請求項 17 に記載のメータ。
  19. 19
    上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、それぞれ、開口部の中心から放射状に配置された複数の各平面型コイルを含み、 上記各平面型コイルは、略放射対称にお互い間隔を有し、 上記各平面型コイルは、上記開口部に対して略軸方向かつ各放射方向を含む、角度を伴って間隔を有する各平面に沿って配置され、または、上記各平面に対して同じ傾きで傾けられ、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの一部は、上記ハウジングのボディ部に含まれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングのレバー部に含まれ、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれにおいて、上記各平面型コイルは、電気的に相互接続され、上記各平面型コイルの各出力電圧が組み合わされ、上記センサの各出力ターミナルに印加されるようになっている、請求項 17 に記載のメータ。
  20. 20
    上記各平面型コイルは、第1回路において電気的に相互接続された、第1セットの各平面型コイル、および、第2回路において電気的に相互接続された、第2セットの各平面型コイルを有し、 上記第1セットの平面型コイルおよび上記第2セットの各平面型コイルは、インターリーブされ、 上記第1回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第2回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続されている、請求項 19 に記載のメータ。
  21. 21
    上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、 上記レバー部は 、上 記ボディ部に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で可動であり、 上記第1電流センサ、上記第2電流センサは、それぞれ、2つの対応する各センサ分画部に分割され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記ボディ部に形成され、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの他の一方の各センサ分画部は、上記ハウジングの上記レバー部に形成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサの各センサ分画部は、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサのそれぞれが、上記ハウジングの上記レバー部が上記閉位置にあるとき、上記変圧器のターミナルを受け入れられる大きさに形成された開口部の中心を有するように構成され、 上記第1電流センサおよび上記第2電流センサは、上記ハウジング上にて、上記メータが上記変圧器の各ターミナルに装荷でき、上記第1電流センサが上記変圧器の1つのターミナルを受け入れ、上記第2電流センサが上記変圧器の他のターミナルを受け入れるように位置合わせされている、請求項 20 に記載のメータ。
  22. 22
    上記第1電圧リードおよび上記第2電圧リードは、それぞれ、上記第1電流センサおよび上記第2電流センサに隣り合う位置の上記ハウジングに装荷される導電性のクリップを含み、 上記各クリップは、対応する電流センサの開口部に受け入れられるターミナルと電気的に接続する大きさに構成されている、請求項 21 に記載のメータ。
  23. 23
    上記ハウジングの上記レバー部は、上記ハウジングのボディ部に回動するように結合され、 さらに、上記レバー部を上記閉位置において保持するためのラッチを備えている、請求項 22 に記載のメータ。
  24. 24
    少なくとも1つの給電線に接続される給電線変圧器を備える配電ネットワークを請求項 17 に記載のメータを用いてモニタする方法であって、 上記給電線は、次に複数の各配電変圧器に接続され、上記各配電変圧器のそれぞれは、次に負荷に接続され、上記各配電変圧器のそれぞれは、請求項 17 に記載のメータに接続され、 上記方法は、 上記各配電変圧器において、一定期間、上記一定期間の長さによって乗算された、変圧器での平均同相電流と等しい、積算同相電流値を記録する工程と、 上記一定期間にて、給電線メータにおいて、上記一定期間の長さによって乗算された、給電線での平均同相電流と等しい積算同相電流値を記録する工程と、 上記各配電変圧器および上記給電線メータでの各積算同相電流値を、上記各配電変圧器および上記給電線メータの各公称電圧によって乗算することによって各正規化活性エネルギー値を生成する工程と、 上記各配電変圧器において測定された各正規化活性エネルギー値の合計と、上記給電線での正規化活性エネルギー値とを比較する工程とを含む、方法。
  25. 25
    導電体に装荷可能な、上記導電体を通過する電流を感知するための電流センサであって、 上記導電体を受け入れられる大きさに形成された開口部の中心を有するハウジングと、 上記ハウジングに装荷され、各平面型コイルの第1セットおよび第2セットとを備え、 上記第1セットおよび上記第2セットの各平面型コイルは、上記開口部の中心から放射状に、かつ、上記開口部の中心軸に対して略放射対称に配置され、 上記電流センサ毎の上記各平面型コイルは、電気的に相互接続され、上記各平面型コイルの各出力電圧が組み合わされ、上記電流センサの各出力ターミナルに印加されるようになっており、 上記第1セットおよび上記第2セットの各平面型コイルは、それぞれ、第1回路および第2回路において電気的に相互接続され、 上記第1セットの各平面型コイルおよび上記第2セットの各平面型コイルは、インターリーブされ、上記第1回路は、差動増幅器におけるプラス入力に接続され、上記第2回路は、上記差動増幅器におけるマイナス入力に接続される、電流センサ。
  26. 26
    上記ハウジングは、ボディ部とレバー部とを有し、 上記レバー部は、上記ボディ部に可動的に搭載され、上記レバー部が上記ボディ部に接する閉位置と、上記レバー部が上記ボディ部から離れる開位置との間で可動であり、 上記ボディ部と上記レバー部の間に開口部が中心を有して形成され、 上記第1セットおよび上記第2セットにおける各平面型コイルの一部は、上記ハウジングの上記ボディ部に含まれ、上記第1セットおよび上記第2セットにおける各平面型コイルの他の一部は、上記ハウジングの上記レバー部に含まれる、請求項 25 に記載の電流センサ。
  27. 27
    上記レバー部は、上記ボディ部に対して回動するように連結され、 さらに、上記閉位置において上記ボディ部と上記レバー部を開放可能に保持するためのラッチ機構を備えている、請求項 26 に記載の電流センサ。
  28. 28
    上記ラッチ機構は、上記ボディ部における第1磁力部と、上記レバー部における第2磁力部とを有する磁力ラッチを含む、請求項 27 に記載の電流センサ。
  29. 29
    給電線変圧器と、少なくとも1つの給電線に接続される給電線メータとを有するタイプの配電ネットワークをモニタする方法であって、 上記給電線は、次に、複数の各配電変圧器に接続され、上記各配電変圧器は、次に、負荷に接続され、 上記方法は、 所定の期間にて、上記各配電変圧器のそれぞれにおける、変圧器での平均電流値を記録する工程と、 上記期間において、上記各配電変圧器のそれぞれにおける積算同相電流値を算出することを、上記期間の長さにて、上記変圧器での平均同相電流値を乗算することによって算出する工程と、 上記期間にて、上記給電線メータにおいて、上記給電線での平均同相電流値を記録する工程と、 上記期間にて、上記給電線メータにおける積算同相電流値を、上記期間の長さにて、上記給電線での平均電流値を乗算することによって算出する工程と、 上記各配電変圧器において測定された各積算電流値の合計と、上記給電線での、積算された電流値とを比較する工程とを含む、方法。
Independent claims29