特許 6396768 電流測定装置、電流測定システム、電流測定方法、及び電流測定プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6396768

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】電流測定装置、電流測定システム、電流測定方法、及び電流測定プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/00 20060101AFI20180913BHJP

   H02B 1/40 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   G01R19/00 N

   G01R19/00 A

   H02B9/00 Z

【請求項の数】10

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-232565(P2014-232565)

(22)【出願日】2014年11月17日

(65)【公開番号】特開2016-95266(P2016-95266A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年10月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 靖

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１８０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７９６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１５２２６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第０１／８６６７０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １９／００

Ｇ０１Ｒ ３５／００

Ｈ０２Ｂ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置であって、
第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ前記第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、前記第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、前記第１の電路の電流値をゼロに補正する補正手段
を備えることを特徴とする電流測定装置。

【請求項2】

前記補正手段は、前記各電流センサの設置位置に関する情報を保持し、前記情報に基づいて、前記第１の電路が前記第２の電路に近接するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の電流測定装置。

【請求項3】

前記情報は、前記各電流センサの並び順を示す番号であり、前記第１の電路の電流を測定する第１の電流センサが、前記第２の電路の電流を測定する第２の電流センサに隣接する場合に、前記第１の電路が前記第２の電路に近接するものと判断することを特徴とする請求項２に記載の電流測定装置。

【請求項4】

前記情報は、前記各電流センサ間の距離を示す数値であり、前記第１の電路の電流を測定する第１の電流センサと、前記第２の電路の電流を測定する第２の電流センサとの間の距離が、第３の閾値よりも小さい場合に、前記第１の電路が前記第２の電路に近接するものと判断することを特徴とする請求項２に記載の電流測定装置。

【請求項5】

前記補正後の電流値に基づいて、前記各電路における消費電力を算出する電力算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電流測定装置。

【請求項6】

前記消費電力を外部のモニタ装置に表示させる表示手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の電流測定装置。

【請求項7】

前記各電路は、分電盤において、外部電力の供給を受ける主幹路が分岐された電路であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電流測定装置。

【請求項8】

外部電力の供給を受ける主幹路と、
前記主幹路が分岐された複数の電路と
を含む分電盤、
各電路に流れる電流を測定する電流センサ、及び
第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ前記第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、前記第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、前記第１の電路の電流値をゼロに補正する補正手段
を含む電流測定装置
を備えることを特徴とする電流測定システム。

【請求項9】

各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置において、
第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ前記第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、前記第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、前記第１の電路の電流値をゼロに補正する
ことを特徴とする電流測定方法。

【請求項10】

各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置であって、
第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ前記第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、前記第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、前記第１の電路の電流値をゼロに補正する補正処理
をコンピュータに実行させることを特徴とする電流測定プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高精度で電流を測定する電流測定装置、電流測定システム、電流測定方法、及び電流測定プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、クランプ式電流センサを使って、分電盤内の複数の分岐電線経路（以下、「分岐電路」という。また、「電線経路」を「電路」という。）の交流電力測定を行う電力測定装置が使用されることがある。電力測定装置では、分岐電路毎の消費電力を高精度で測定することが求められる。

【0003】

分電盤内の分岐電路毎の消費電力を高精度で測定する技術の一例が、特許文献１に開示されている。

【0004】

特許文献１の分電盤は、個々の分岐電路に流れる電流を検出する電流センサを含む電流センサユニットと、分岐電路毎の消費電力を計算する通信計測ユニットとを含む。電流センサユニットは、工場出荷前に計測された、各分岐電路に流された基準電流に対する、電流センサによる検出電流の比を補正値として記憶する。通信計測ユニットは、電流センサユニットに予め記憶された補正値に基づいて、分岐電路毎の計測値を補正し、補正値に基づいて分岐電路毎の消費電力を計算する。

【0005】

上記動作の結果、特許文献１の分電盤は、電流センサユニットを交換する場合に、交換後に電流センサ毎に誤差調整をすることなく、高精度で消費電力を計測する。

【0006】

分電盤内の分岐電路毎の消費電力を高精度で測定する技術の別の一例が、特許文献２に開示されている。

【0007】

特許文献２の分電盤は、センサ部と測定部とを含む。センサ部は、外部電力の供給を受ける主幹路の電圧及び電流と、主幹路に供給された電力を分岐して出力する分岐電路毎の電流とを検出する。測定部は、まず、主幹路の電圧及び電流の検出結果に基づいて、主幹路から分岐電路に供給される総電力量を算出する。次に、測定部は、各分岐電路に流れる電流の検出結果に基づいて、複数の分岐路に流れる総電流量に対する分岐電路毎の電流の割合を示す電流分配率を算出する。続いて、測定部は、総電力量と電流分配率とに基づいて、分岐電路毎の電力量を算出する。

【0008】

上記動作の結果、特許文献２の分電盤は、主幹路の電圧と電流の位相差を考慮した総電力量を算出する。すなわち、分電盤が算出する総電力量は、力率を１に固定して定格電圧を用いて算出される電力量に比べて、誤差が小さい。従って、特許文献２の分電盤は、主幹路から分岐した分岐電路毎の電力量を高精度で計測する。

【0009】

さて、一般に、電力測定装置において、分電盤内に複数の分岐電路が平行して配線されている場合に、大きな電流が流れている分岐電路があると、隣接する別の分岐電路に磁界の影響により漏れ電流が発生する。

【0010】

電力測定装置では、隣接する別の分岐電路からの磁界の影響を取り除いて、分岐電路毎の消費電力を高精度で測定することが望ましい。

【0011】

外部磁場による影響を受けにくい電流センサ技術の一例が特許文献３に開示されている。

【0012】

特許文献３の電流センサは、電流バーが貫通する集磁コアと、集磁コアに巻回された電流検出コイルと、集磁コアの近傍に設置された補償コイルとを有する。補償コイルは、外部磁場により電流検出コイルに発生する誤差電圧を相殺する。

【0013】

上記動作の結果、特許文献３の電流センサは、外部磁場による影響を受けにくく、正確に電流を計測する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0014】

【特許文献1】特開２０１４−１９３１０２

【特許文献2】特開２０１４−０９６９２３

【特許文献3】特開２００８−１０１９１４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

特許文献１の分電盤及び特許文献２の分電盤には、近接する分岐電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流を補正することができないという問題がある。

【0016】

一方、特許文献３の電流センサには、補償コイルを有するために、電流センサのコストが増加するという問題がある。
（発明の目的）
本発明の主たる目的は、通常の電流センサを用いて測定した微小電流において、近接する電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流を補正することができる電流測定装置、電流測定システム、電流測定方法、及び電流測定プログラムを提供ことにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の電流測定装置は、各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置であって、第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、第１の電路の電流値をゼロに補正する補正手段を備えることを特徴とする。

【0018】

本発明の電流測定システムは、外部電力の供給を受ける主幹路と、主幹路が分岐された複数の電路とを含む分電盤、各電路に流れる電流を測定する電流センサ、及び第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、第１の電路の電流値をゼロに補正する補正手段とを含む電流測定装置を備えることを特徴とする。

【0019】

本発明の電流測定方法は、各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置において、第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、第１の電路の電流値をゼロに補正することを特徴とする。

【0020】

本発明の電流測定プログラムは、各電路に流れる電流を測定する電流センサに接続された電流測定装置であって、第１の電路の電流値が第１の閾値に比べて小さく、且つ第１の電路に近接する第２の電路の電流値が、第１の閾値に比べて大きい第２の閾値に比べて大きい場合に、第１の電路の電流値をゼロに補正する補正処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、通常の電流センサを用いて測定した微小電流において、近接する電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流を補正することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作を示すフローチャートである。

【図3】本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作条件の具体例を説明するための図である。

【図4】本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作の具体例を説明するための図である。

【図5】本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０の構成の一例を示すブロック図である。

【図6】本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０のデータ構成の一例を示すブロック図である。

【図7】本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０の動作を示すフローチャートである。

【図8】本発明の第３の実施形態における電流測定装置１３０のデータ構成の一例を示すブロック図である。

【図9】本発明の第３の実施形態における分電盤３００の構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
本実施形態における構成について説明する。

【0024】

図１は、本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。電流測定装置１００は、電流センサ２０１、電流センサ２０２に接続される。

【0025】

電流センサ２０１、電流センサ２０２は、それぞれ、電路３０１（電路Ａ）、電路３０２（電路Ｂ）に流れる電流を検出する。電流センサ２０１、電流センサ２０２は、例えば、クランプ式交流電流センサである。電流センサ２０１、電流センサ２０２は、外部磁場により発生する誤差電圧を相殺するための補償コイル等を有する必要はない。

【0026】

電流測定装置１００は、測定電流保持手段１０２と、誘導電流補正手段１０１とを含む。

【0027】

測定電流保持手段１０２は、電流センサ２０１、電流センサ２０２により測定された電路毎の電流値を保持する。

【0028】

なお、以下では、「近接」する電路に、磁場により無視できない大きさの微小電流を発生させる可能性がある大きさの電流を「大電流」という。電路間の「近接」とは、ある電路に流れる大電流で発生する電磁誘導によって別の電路に生じる電流の値が、その別の電路にとって無視できない誤差になるほど近い距離であることを意味する。ある電流が大電流であるか否かは、電流の大きさが「大電流閾値」以上であるか否かにより判別される。

【0029】

また、以下では、特定の電路の測定電流が、近接する電路を流れる大電流による磁場の影響により、無視できない大きさの誤差を発生させられる可能性がある大きさの電流を「小電流」という。ある電流が小電流であるか否かは、電流の大きさが「小電流閾値」以下であるか否かにより判別される。

【0030】

誘導電流補正手段１０１は、大電流閾値及び小電流閾値、並びに各電路間の「近接関係」を予め保持する。各電路間の「近接関係」とは、任意の２つの電路が互いに近接するか否かを示す情報である。誘導電流補正手段１０１は、大電流閾値、小電流閾値、及び近接関係に基づいて、電流センサにより測定された電路毎の電流値において、小電流であって、且つ近接する電路を流れる大電流による磁場の影響により、無視できない大きさの誤差を発生させられた電流値を補正する。具体的には、誘導電流補正手段１０１は、小電流であって、且つ近接する電路を大電流が流れる電路の電流値をゼロに補正する。

【0031】

次に、本実施形態における動作について説明する。

【0032】

図２は、本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作を示すフローチャートである。なお、図２は、１つの電流センサにより検出された１つの電流値を処理する際の、電流測定装置１００の動作を示す。また、図２に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。

【0033】

電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、特定の電路について、電流センサにより測定され、測定電流保持手段１０２により保持された電流値が小電流閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。測定電流保持手段１０２により保持された電流値が小電流閾値以下でなければ（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、誘導電流補正手段１０１は、処理を終了する。測定電流保持手段１０２により保持された電流値が小電流閾値以下であれば（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、誘導電流補正手段１０１は、ステップＳ１０２の処理へ進む。

【0034】

電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、特定の電路について、電流センサにより測定され、測定電流保持手段１０２により保持された電流値が大電流閾値以上である、近接する別の電路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。別の電路が存在しなければ（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、誘導電流補正手段１０１は、処理を終了する。別の電路が存在すれば（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、誘導電流補正手段１０１は、特定の電路について、電流センサにより測定された電流値をゼロに補正する（ステップＳ１０３）。

【0035】

次に、本発明の第１の実施形態の処理の具体例について説明する。

【0036】

図３は、本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作条件の具体例を説明するための図である。電流測定装置１００は、４本の電路の電流を測定する。具体的には、電流センサ２０１、電流センサ２０２、電流センサ２０３、電流センサ２０４は、それぞれ、電路３０１（電路Ａ）、電路３０２（電路Ｂ）、電路３０３（電路Ｃ）、電路３０４（電路Ｄ）に流れる電流を検出する。

【0037】

図４は、本発明の第１の実施形態における電流測定装置１００の動作の具体例を説明するための図である。図４（ａ）は、電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１が保持する、電路Ａ、電路Ｂ、電路Ｃ、電路Ｄ間の近接関係を示す。図４（ａ）では、電路は電路Ａ、電路Ｂ、電路Ｃ、電路Ｄの順で並び、隣接する電路同士が互いに近接する。図４（ｂ）は、電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１が保持する、大電流閾値及び小電流閾値を示す。図４（ｂ）では、大電流閾値は“１０Ａ”であり、小電流閾値は“０．５Ａ”である。小電流閾値は、例えば、各電路に接続された負荷の待機電流と動作時の電流との中間の電流値である。待機電流と動作時の電流の値は、負荷の仕様、又は実験等に基づいて決定される。大電流閾値は、例えば、電路間が特定の平均距離だけ離れている場合に、一方の電路の電流が他方の電路の小電流に所定の割合の誘導電流を発生させる、一方の電路の電流値として決定される。誘導電流の大きさは、電路の仕様、又は実験等に基づいて決定される。図４（ｃ）は、電流測定装置１００の測定電流保持手段１０２が保持する、電路毎の測定電流を示す。図４（ｃ）では、電路Ａの測定電流は“０．２Ａ”、電路Ｂの測定電流は“２０Ａ”、電路Ｃの測定電流は“１Ａ”、電路Ｄの測定電流は“０．１Ａ”である。図４（ｄ）は、電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１により補正された、電路毎の電流値を示す。

【0038】

まず、電路Ａについて説明する。電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、電路Ａの測定電流が“０．２Ａ”であり、小電流閾値“０．５Ａ”以下であるので（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理へ進む。誘導電流補正手段１０１は、電路Ａについて、電流値が大電流閾値“１０Ａ”以上の近接する電路Ｂが存在するので（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、電流センサにより測定された電流値をゼロに補正する（ステップＳ１０３）。

【0039】

次に、電路Ｂについて説明する。電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、電路Ｂの測定電流が“２０Ａ”であり、小電流閾値“０．５Ａ”以下でないので（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、処理を終了する。

【0040】

次に、電路Ｃについて説明する。電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、電路Ｃの測定電流が“１Ａ”であり、小電流閾値“０．５Ａ”以下でないので（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、処理を終了する。

【0041】

続いて、電路Ｄについて説明する。電流測定装置１００の誘導電流補正手段１０１は、電路Ｄの測定電流が“０．１Ａ”であり、小電流閾値“０．５Ａ”以下であるので（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理へ進む。誘導電流補正手段１０１は、電路Ｄについて、電流値が大電流閾値“１０Ａ”以上の近接する電路が存在しないので（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、処理を終了する。

【0042】

上記の動作の結果、電路毎の電流値は図４（ｄ）に示されるように補正される。すなわち、電路Ａの電流値が“０．２Ａ”から“０Ａ”に補正され、電路Ｂ、電路Ｃ、及び電路Ｄの電流値は補正されない。

【0043】

以上説明したように、本実施形態の電流測定装置１００は、近接する電路を流れる電流の影響が大きい小電流であって、且つ近接する電路を大電流が流れるために、近接する電路を流れる電流の影響が大きい電路の電流値をゼロに補正する。一方、電流測定装置１００は、近接する電路を流れる電流の影響が小さい、小電流より大きい電流が流れる電路の電流値を補正しない。また、電流測定装置１００は、近接する電路を大電流が流れない電路については、近接する電路からの電磁誘導の影響が小さいので、電路を流れる電流の大きさによらず、電流値を補正しない。従って、電流測定装置１００では、通常の電流センサを用いて測定した微小電流において、近接する電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流についてだけ正しく補正することができる。
（第２の実施形態）
次に、上述した第１の実施形態において、各電路に流れる電流の補正値を外部のモニタ装置に表示する、本発明の第２の実施形態について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0044】

本実施形態における構成について説明する。

【0045】

図５は、本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０の構成の一例を示すブロック図である。電流測定装置１１０は、分電盤３００内に設置される交流電流センサ３０８、３０９、３１０等、及びモニタ装置４００に接続される。

【0046】

モニタ装置４００は、電流測定装置１１０と特定小電力無線等により通信を行うことにより、電流測定装置１１０が測定した電流のデータを画面に表示する。利用者は、モニタ装置４００を介して、分電盤３００から電力を供給される負荷３１１、３１２、３１３等の消費電流を確認することができる。

【0047】

分電盤３００は、主幹交流電路に接続される主幹ブレーカ３０４、及び主幹ブレーカ３０４に接続される分岐ブレーカ３０５、３０６、３０７等を含む。電路“Ｌ１”、電路“Ｌ２”は１００ボルトの交流が供給される電路を、電路“Ｎ”は中性線を示す。分岐ブレーカ３０５、３０６、３０７等は、それぞれ分岐電路３１７、３１８、３１９等を介して、負荷３１１、３１２、３１３等に接続される。

【0048】

電流測定装置１１０に接続される交流電流センサ３０８、３０９、３１０等は、それぞれ、分岐電路３１７、３１８、３１９等に流れる電流を検出する。交流電流センサ３０８、３０９、３１０等は、検出した電流を、電圧信号として出力する。交流電流センサ３０８、３０９、３１０等は、例えば、クランプ式交流電流センサである。交流電流センサ３０８、３０９、３１０等は、外部磁場により発生する誤差電圧を相殺するための補償コイル等を有する必要はない。

【0049】

電流測定装置１１０は、ＡＤ（Analog to Digital）変換手段１１５と、メモリ１１６と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）１１４とを含む。

【0050】

ＡＤ変換手段１１５は、交流電流センサ３０８、３０９、３１０等により出力された電圧信号を入力し、アナログ値からデジタル値に変換して出力する。

【0051】

メモリ１１６は、デジタル値に変換された測定電流に関するデータ等を格納する。

【0052】

ＣＰＵ１１４は、電流測定装置１１０における処理の制御を行う。なお、ＣＰＵ１１４は、ＡＤ変換手段１１５と、メモリ１１６とを含んでもよい。

【0053】

図６は本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０のデータ構成の一例を示すブロック図である。メモリ１１６は、分岐電路毎の、電流の測定データ、電流の補正データ、「大電流フラグ」、及び「小電流フラグ」の情報を格納するための領域であるデータエリア１２０を含む。「大電流フラグ」は、特定の電路の測定電流が、大電流であるか否かを示す情報である。「小電流フラグ」は、特定の電路の測定電流が、小電流であるか否かを示す情報である。メモリ１１６は、大電流閾値、及び小電流閾値の情報を格納するための領域であるパラメータエリア１２１を含む。

【0054】

例えば、交流電流センサ３０８、３０９、３１０等はクランプ式交流電流センサであり、負荷３１２において電力が消費される場合について説明する。

【0055】

主幹交流電路から供給される電流は、主幹ブレーカ３０４を介して、分岐ブレーカ３０６、分岐電路３１８へ流れる。

【0056】

分岐電路３１８に発生した磁界は、交流電流センサ３０９の内部コアに巻かれた二次巻線に出力電流（二次電流）を発生させる。二次電流は、負荷抵抗に流されることにより電圧信号に変換される。その結果、交流電流センサ３０９は、分岐電路３１８に流れる電流を示す電圧信号を電流測定装置１１０に出力する。

【0057】

ＡＤ変換手段１１５は、入力された電圧信号を、アナログ値からデジタル値に変換し、メモリ１１６のデータエリア１２０の測定データＢに格納する。

【0058】

一方、分岐電路３１８に発生した磁界は、隣接する交流電流センサ３０８と交流電流センサ３１０の二次巻線にも微小な二次電流を発生させる。微小な二次電流は、負荷抵抗に流されることにより電圧信号に変換される。その結果、交流電流センサ３０８と交流電流センサ３１０は、分岐電路３１８に流れる電流に起因する誤差を示す電圧信号を電流測定装置１１０に出力する。

【0059】

ＡＤ変換手段１１５は、入力された電圧信号を、アナログ値からデジタル値に変換し、メモリ１１６のデータエリア１２０の「測定データＡ」と「測定データＣ」に格納する。

【0060】

この場合、「測定データＡ」、「測定データＣ」は、それぞれ、分岐電路３１７、分岐電路３１９に流れた電流値ではなく、隣接する分岐電路３１８からの電磁誘導により発生させられた電流値である。つまり、「測定データＡ」、「測定データＣ」に格納された電流値は、それぞれ、負荷３１１、負荷３１３が電力を消費していないにもかかわらず発生した誤った電流値である。

【0061】

次に、本実施形態における動作について説明する。

【0062】

図７は、本発明の第２の実施形態における電流測定装置１１０の動作を示すフローチャートである。なお、図７は、１つの交流電流センサにより検出された１つの電流値を処理する際の、電流測定装置１１０の動作を示す。また、図７に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。

【0063】

なお、処理に先立って、処理対象として選択された分岐電路の大電流フラグの値は、予め消去されるものとする。

【0064】

また、以下の処理では、測定データの値が大きい分岐電路から順に処理が行われるものとする。なお、電流の測定間隔が電流変化の時定数に比べて十分に小さい場合には、ある分岐電路に関する処理を実行する際に、他の分岐電路に関する大電流フラグの値として、他の分岐電路の最新の大電流フラグの値が用いられてもよい。この場合には、分岐電路の処理順序は、限定されない。

【0065】

電流測定装置１１０のＡＤ変換手段１１５は、特定の分岐電路について、交流電流センサにより測定された電流値をアナログ値からデジタル値に変換して、データエリア１２０の「測定データ」及び「補正データ」に格納する（ステップＳ２０１）。

【0066】

電流測定装置１１０のＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、メモリ１１６により保持される「測定データ」が大電流閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。「測定データ」が大電流閾値より大きくなければ（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１４は、ステップＳ２０４の処理へ進む。「測定データ」が大電流閾値より大きければ（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、大電流フラグに大電流を示す値を書き込み（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０８の処理へ進む。

【0067】

電流測定装置１１０のＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、メモリ１１６により保持される「測定データ」が、小電流閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。「測定データ」が小電流閾値より小さくないならば（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１４は、ステップＳ２０８の処理へ進む。「測定データ」が小電流閾値より小さいならば（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１４は、ステップＳ２０６の処理へ進む。

【0068】

電流測定装置１１０のＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、隣接する分岐電路に大電流フラグが設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０６）。隣接する分岐電路に大電流フラグが設定されていないならば（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ＣＰＵ１１４は、ステップＳ２０８の処理へ進む。隣接する分岐電路に大電流フラグが設定されているならば（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、メモリ１１６の「補正データ」により保持された電流値をゼロに補正し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０８の処理へ進む。

【0069】

電流測定装置１１０のＣＰＵ１１４は、特定の分岐電路について、「補正データ」をモニタ装置４００に表示させる（ステップＳ２０８）。

【0070】

次に、本発明の第２の実施形態の処理の具体例について説明する。

【0071】

電流測定装置１１０は、電流センサ３０８、３０９、３１０により検出された電流値を、それぞれ、メモリ１１６のデータエリア１２０内の「測定データＡ」、「測定データＢ」、「測定データＣ」に格納する（ステップＳ２０１）。電流測定装置１１０は、電流センサ３０８、３０９、３１０により検出された電流データを、それぞれ、メモリ１１６のデータエリア１２０内の「補正データＡ」、「補正データＢ」、「補正データＣ」に格納する（ステップＳ２０１）。

【0072】

なお、以下では、パラメータエリア１２１の「小電流閾値」に“５０ｍＡ”が設定され、「大電流閾値」に“１０Ａ”が予め設定されるものとする。

【0073】

さて、分岐電路３１７の「測定データＡ」が“４０ｍＡ”、分岐電路３１８の「測定データＢ」が“１５Ａ”、分岐電路３１９の「電流データＣ」が“６０ｍＡ”であるものとする。このとき、「補正データ」には、対応する分岐電路の「測定データ」と同じ値が設定される。

【0074】

ＣＰＵ１１４は、分岐電路３１８の「測定データ」は“１５Ａ”であり、「大電流閾値」“１０Ａ”よりも大きいので（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、「大電流フラグＢ」に大電流であることを表す値を格納し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０８の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、「補正データＢ」の値“１５Ａ”をモニタ装置４００に表示させる（ステップＳ２０８）。

【0075】

ＣＰＵ１１４は、分岐電路３１９の「測定データ」は“６０ｍＡ”であり、「大電流閾値」“１０Ａ”よりも小さいので（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０４の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、分岐電路３１９の「測定データ」は“６０ｍＡ”であり、「小電流閾値」“５０ｍＡ”よりも大きいので（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０８の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、「補正データＣ」の値“６０ｍＡ”をモニタ装置４００に表示させる（ステップＳ２０８）。

【0076】

ＣＰＵ１１４は、分岐電路３１７の「測定データ」は“４０ｍＡ”であり、「大電流閾値」“１０Ａ”よりも小さいので（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２０４の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、分岐電路３１７の「測定データ」は“４０ｍＡ”であり、「小電流閾値」“５０ｍＡ”よりも小さいので（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、隣接する分岐電路３１８の「大電流フラグＢ」をチェックする（ステップＳ２０６）。ＣＰＵ１１４は、「大電流フラグＢ」に大電流であることを表す値が格納されているので（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、分岐電路３１７の「補正データＡ」にゼロを書き込み（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０８の処理へ進む。ＣＰＵ１１４は、「補正データＡ」の値“０Ａ”をモニタ装置４００に表示させる（ステップＳ２０８）。

【0077】

以上説明したように、本実施形態の電流測定装置１１０では、適切な「大電流閾値」及び適切な「小電流閾値」を設定することにより、大電流の電流値の適切な範囲、及び小電流の電流値の適切な範囲を調整可能である。そのため、電流測定装置１１０は、測定した微小電流において、近接する電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流を補正できる。また、電流測定装置１１０では、外部磁場により発生する誤差電圧を相殺するための補償コイル等を有する特別な電流センサは、必ずしも必要ではない。従って、電流測定装置１１０は、通常の電流センサを用いて測定した微小電流において、近接する電路に流れる大電流による電磁誘導の影響を受けた微小電流を補正することができる。

【0078】

また、本実施形態の電流測定装置１１０は、外部のモニタ装置４００に測定した消費電流を表示させるので、利用者は容易に電流測定値をモニタすることができる。

【0079】

なお、上述の説明では、電流測定装置１１０が電路毎の消費電流を測定する場合について説明したが、本実施形態の電流測定装置が測定する対象は、消費電流には限定されない。本実施形態の電流測定装置が測定する対象は、消費電力であってもよい。例えば、本実施形態の電流測定装置は、各電路の消費電流に、各電路に供給される電圧を乗算することにより、消費電力を算出してもよい。
（第３の実施形態）
次に、上述した第２の実施形態において、交流電流センサの設置位置を可変にした、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第２の実施形態との差分についてのみ説明し、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0080】

本実施形態における構成について、説明する。

【0081】

本実施形態の電流測定装置１３０の構成は、第２の実施形態の電流測定装置１１０の構成と同じであるが、電流測定装置１３０のデータ構成が第２の実施形態と異なる。

【0082】

図８は、本発明の第３の実施形態における電流測定装置１３０のデータ構成の一例を示すブロック図である。メモリ１１６のデータエリア１２２は、本発明の第２の実施形態におけるデータエリア１２０の構成に加えて、交流電流センサが取り付けられる「設置位置」の情報、及び右隣の交流電流センサとの「隣接距離」を格納するための領域を含む。また、メモリ１１６のパラメータエリア１２３は、本発明の第２の実施形態におけるパラメータエリア１２１の構成に加えて、隣接する電路による磁界の影響を受ける最大距離を表す「隣接距離閾値」を格納するための領域を更に含む。

【0083】

次に、本実施形態における動作について説明する。

【0084】

図９は、本発明の第３の実施形態における分電盤３００の構成を説明するための図である。設置位置３２３、３２４、３２５等は、分電盤３００における交流電流センサ設置可能位置を示す。例えば、当初は、交流電流センサ３０８は設置位置３２３に設置され、交流電流センサ３０９は設置位置３２４に設置され、交流電流センサ３１０は設置位置３２５に設置されるが、その後、変更される可能性がある。交流電流センサの設置位置の変更に対応可能にするために、データエリア１２２に交流電流センサの「設置位置」を格納する領域が追加された。

【0085】

データエリア１２２に「設置位置」が追加されるため、電流測定装置１３０は、図７のステップＳ２０６の処理において、交流電流センサの設置位置が入れ替わった場合でも、２つの分岐電路が隣接するか否かを判断できる。例えば、各設置位置３０８、３０９、３１０等に、分電盤３００内において、左から連番を割り当て、「設置位置」の値が隣接する数値である場合には、交流電流センサが隣接すると判断することが可能である。

【0086】

また、データエリア１２２に「隣接距離」が追加され、パラメータエリア１２３に「隣接距離閾値」が追加される。そのため、電流測定装置１３０は、「隣接距離閾値」よりも「隣接距離」が長いときには２つの電路は互いに磁界の影響を受けず、「隣接距離閾値」よりも「隣接距離」が短いときには２つの電路は互いに磁界の影響を受けることを判断できる。つまり、電流測定装置１３０は、図７のステップＳ２０６の処理において、「隣接距離」から隣接する電路間の距離を求め、「隣接距離閾値」と比較することにより、電路間の距離が一定でない場合であっても、電路間の磁界の影響の有無を判断できる。電流測定装置１３０は、例えば、「隣接距離」に基づいて、交流電流センサ間の隣接距離を取得し、隣接距離が「隣接距離閾値」よりも短い場合に、磁界の影響を受けると判断し、ステップＳ２０７の処理へ進む。一方、電流測定装置１３０は、隣接距離が「隣接距離閾値」よりも長い場合に、磁界の影響を受けないと判断し、ステップＳ２０８の処理へ進む。

【0087】

以上説明したように、本実施形態の電流測定装置１３０は、交流電流センサの設置位置の情報を保持する。従って、本実施形態の電流測定装置１３０には、本発明の第２の実施形態の効果に加えて、交流電流センサの設置位置が変更される場合にも使用できるという効果がある。

【0088】

また、本実施形態の電流測定装置１３０は、交流電流センサ間の隣接距離と、磁気による影響が及ぶ最大距離を示す隣接距離閾値の情報を保持する。従って、本実施形態の電流測定装置１３０には、本発明の第２の実施形態の効果に加えて、交流電流センサの設置間隔が一定ではない場合にも使用できるという効果がある。

【0089】

なお、上述した各実施形態における電流測定装置は、専用の装置によって実現してもよいが、コンピュータ（情報処理装置）によっても実現可能である。この場合、係るコンピュータは、メモリ（不図示）に格納されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ（不図示）に読み出し、読み出したソフトウェア・プログラムをＣＰＵにおいて実行することにより、実行結果を、例えば、ユーザ・インタフェースに出力する。上述した各実施形態及び変形例の場合、係るソフトウェア・プログラムには、上述したところの、図１に示した電流測定装置１００の各手段、図５に示した電流測定装置１１０の各手段の機能を実現可能な記述がなされていればよい。但し、電流測定装置１００の測定電流保持手段１０２、並びに電流測定装置１１０のＡＤ変換手段１１５、及びメモリ１１６は、適宜ハードウェアを含むことも想定される。そして、このような場合、係るソフトウェア・プログラム（コンピュータ・プログラム）は、本発明を構成すると捉えることができる。更に、係るソフトウェア・プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体も、本発明を構成すると捉えることができる。

【0090】

以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明は、分電盤、電源装置、発電装置等において、各分岐電路に接続された電気機器の、消費電流又は消費電力を監視する用途において利用できる。

【符号の説明】

【0092】

１００ 電流測定装置
１０１ 誘導電流補正手段
１０２ 測定電流保持手段
２０１、２０２、２０３、２０４ 電流センサ
３０１、３０２、３０３、３０４ 電路
１１０ 電流測定装置
１１４ ＣＰＵ
１１５ ＡＤ変換手段
１１６ メモリ
３００ 分電盤
３０４ 主幹ブレーカ
３０５、３０６、３０７ 分岐ブレーカ
３０８、３０９、３１０ 交流電流センサ
３１１、３１２、３１３ 負荷
３１７、３１８、３１９ 分岐電路
４００ モニタ装置
１３０ 電流測定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】