特開 2024-62508 電力量計の開閉器の制御方法および電力量計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062508

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】電力量計の開閉器の制御方法および電力量計

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/54 20060101AFI20240501BHJP

   H02H 3/08 20060101ALI20240501BHJP

   H01H 33/59 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

H01H9/54 A

H02H3/08 D

H01H33/59 G

H01H9/54 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170380

(22)【出願日】2022-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】309042071

【氏名又は名称】東光東芝メーターシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】辻 泰亨

(72)【発明者】

【氏名】田川 澄人

【テーマコード（参考）】

5G004

5G028

5G034

【Ｆターム（参考）】

5G004AA01

5G004AB01

5G004BA04

5G004DC14

5G028AA24

5G028FB01

5G028FD04

5G034AA14

5G034AC07

5G034AD11

(57)【要約】

【課題】接点をリフレッシュさせることができ、接点が発熱するのを抑制できるようにする。
【解決手段】電力系統１Ｓ，２Ｓと負荷１Ｌ，２Ｌとの間に固定接点７ａと可動接点７ｂとが設けられ、励磁コイル５により可動接点７ｂの固定接点７ａに対する開動作と閉動作とを制御することによって、電力系統１Ｓ，２Ｓから負荷１Ｌ，２Ｌへの電力の供給と遮断とを行う電力量計１の開閉器４の制御方法であって、可動接点７ｂと固定接点７ａとの間に流れる負荷電流を電流センサ８により検出し、その検出された負荷電流の大きさに基づいて、可動接点７ｂが開状態となる際の負荷電流の電流位相を決定し、可動接点７ｂを開動作させるために励磁コイル５に提供される駆動信号の出力タイミングを、決定された負荷電流の電流位相に応じて変化させるようになっている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統と負荷との間に固定接点と可動接点とが設けられ、励磁コイルにより前記可動接点の前記固定接点に対する開動作と閉動作とを制御することによって、前記電力系統から前記負荷への電力の供給と遮断とを行う電力量計の開閉器の制御方法であって、
前記可動接点と前記固定接点との間に流れる接点電流を検出し、
検出された前記接点電流の大きさに基づいて、前記可動接点が開状態となる際の前記接点電流の電流位相を決定し、
前記可動接点を開動作させるために前記励磁コイルに提供される駆動信号の出力タイミングを、決定された前記接点電流の前記電流位相に応じて変化させることを特徴とする電力量計の開閉器の制御方法。

【請求項2】

前記可動接点は、前記励磁コイルに出力される前記駆動信号の提供時刻から所定時間が経過した接点開時刻に応じて前記開状態とされるものであって、
前記所定時間は、前記開閉器ごとに固有の一定値であることを特徴とする請求項１に記載の電力量計の開閉器の制御方法。

【請求項3】

前記接点電流が第１基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直後に開動作となるように制御することを特徴とする請求項２に記載の電力量計の開閉器の制御方法。

【請求項4】

前記接点電流が第１基準値以上で、かつ、前記第１基準値よりも大きい第２基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流の前記ピーク値の近傍となるように制御することを特徴とする請求項２に記載の電力量計の開閉器の制御方法。

【請求項5】

前記接点電流が第１基準値よりも大きい第２基準値以上の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直前に開動作となるように制御することを特徴とする請求項２に記載の電力量計の開閉器の制御方法。

【請求項6】

電力系統と負荷との間に固定接点と可動接点とが設けられ、励磁コイルにより前記可動接点の前記固定接点に対する開動作と閉動作とを制御することによって、前記電力系統から前記負荷への電力の供給と遮断とを行う開閉器を備えた電力量計であって、
前記可動接点と前記固定接点との間に流れる接点電流を検出する電流センサと、
前記電流センサによって検出された前記接点電流の大きさに基づいて、前記可動接点が開状態となる際の前記接点電流の電流位相を決定する決定部と、
前記可動接点を開動作させるために前記励磁コイルに提供される駆動信号の出力タイミングを、前記決定部によって決定された前記接点電流の前記電流位相に応じて変化させる制御部と、
を備えることを特徴とする電力量計。

【請求項7】

前記可動接点は、前記励磁コイルに出力された前記駆動信号の提供時刻から所定時間が経過した接点開時刻に応じて前記開状態とされるものであって、
前記所定時間は、前記開閉器ごとに固有の一定値であることを特徴とする請求項６に記載の電力量計。

【請求項8】

前記制御部は、前記接点電流が第１基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直後に開動作となるように制御することを特徴とする請求項７に記載の電力量計。

【請求項9】

前記制御部は、前記接点電流が第１基準値以上で、かつ、前記第１基準値よりも大きい第２基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流の前記ピーク値の近傍となるように制御することを特徴とする請求項７に記載の電力量計。

【請求項10】

前記制御部は、前記接点電流が第１基準値よりも大きい第２基準値以上の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直前に開動作となるように制御することを特徴とする請求項７に記載の電力量計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力量計の開閉器の制御方法および電力量計に関する。

【背景技術】

【0002】

電力量計の電力系統（Source）と負荷（Load）との間に設けられる開閉器において、該開閉器に設けられた可動接点を固定接点に対して閉動作させると、可動接点と固定接点との間に電流が流れる。

【0003】

逆に、開閉器の可動接点を固定接点に対して開動作させると、可動接点と固定接点との間に流れていた電流が遮断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第２８９２７１７号公報

【特許文献2】特許第３７１６６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、電力量計に内蔵されている開閉器は長時間の使用において、接点の表面が酸化したり、使用環境によっては硫化したりする。接点の表面の酸化や硫化は、接点の抵抗値を上昇させる傾向にあり、好ましいことではない。

【0006】

即ち、接点の抵抗値が上昇すると、電流が流れるのに伴って発熱するリスクが高くなるなど、電力量計の安全な使用を損ねる結果となる。

【0007】

本発明の課題は、接点をリフレッシュさせることができ、接点が発熱するのを抑制できる電力量計の開閉器の制御方法および電力量計を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る電力量計の開閉器の制御方法は、電力系統と負荷との間に固定接点と可動接点とが設けられ、励磁コイルにより前記可動接点の前記固定接点に対する開動作と閉動作とを制御することによって、前記電力系統から前記負荷への電力の供給と遮断とを行う電力量計の開閉器の制御方法であって、前記可動接点と前記固定接点との間に流れる接点電流を検出し、検出された前記接点電流の大きさに基づいて、前記可動接点が開状態となる際の前記接点電流の電流位相を決定し、前記可動接点を開動作させるために前記励磁コイルに提供される駆動信号の出力タイミングを、決定された前記接点電流の前記電流位相に応じて変化させることを特徴とする。

【0009】

本発明の請求項２に係る電力量計の開閉器の制御方法は、前記可動接点は、前記励磁コイルに出力される前記駆動信号の提供時刻から所定時間が経過した接点開時刻に応じて前記開状態とされるものであって、前記所定時間は、前記開閉器ごとに固有の一定値であることを特徴とする。

【0010】

本発明の請求項３に係る電力量計の開閉器の制御方法は、前記接点電流が第１基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直後に開動作となるように制御することを特徴とする。

【0011】

本発明の請求項４に係る電力量計の開閉器の制御方法は、前記接点電流が第１基準値以上で、かつ、前記第１基準値よりも大きい第２基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流の前記ピーク値の近傍となるように制御することを特徴とする。

【0012】

本発明の請求項５に係る電力量計の開閉器の制御方法は、前記接点電流が第１基準値よりも大きい第２基準値以上の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直前に開動作となるように制御することを特徴とする。

【0013】

本発明の請求項６に係る電力量計は、電力系統と負荷との間に固定接点と可動接点とが設けられ、励磁コイルにより前記可動接点の前記固定接点に対する開動作と閉動作とを制御することによって、前記電力系統から前記負荷への電力の供給と遮断とを行う開閉器を備えた電力量計であって、前記可動接点と前記固定接点との間に流れる接点電流を検出する電流センサと、前記電流センサによって検出された前記接点電流の大きさに基づいて、前記可動接点が開状態となる際の前記接点電流の電流位相を決定する決定部と、前記可動接点を開動作させるために前記励磁コイルに提供される駆動信号の出力タイミングを、前記決定部によって決定された前記接点電流の前記電流位相に応じて変化させる制御部と、を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明の請求項７に係る電力量計は、前記可動接点は、前記励磁コイルに出力された前記駆動信号の提供時刻から所定時間が経過した接点開時刻に応じて前記開状態とされるものであって、前記所定時間は、前記開閉器ごとに固有の一定値であることを特徴とする。

【0015】

本発明の請求項８に係る電力量計は、前記制御部は、前記接点電流が第１基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直後に開動作となるように制御することを特徴とする。

【0016】

本発明の請求項９に係る電力量計は、前記制御部は、前記接点電流が第１基準値以上で、かつ、前記第１基準値よりも大きい第２基準値未満の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流の前記ピーク値の近傍となるように制御することを特徴とする。

【0017】

本発明の請求項１０に係る電力量計は、前記制御部は、前記接点電流が第１基準値よりも大きい第２基準値以上の場合、前記接点電流のピーク値を検出したピーク時刻から前記駆動信号が出力されるまでの前記提供時刻を、前記接点開時刻が前記接点電流のゼロクロス直前に開動作となるように制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

請求項１，６によれば、可動接点を開動作させるために励磁コイルに提供される駆動信号の出力タイミングを、開閉器の可動接点と固定接点との間に流れる接点電流の大きさに基づいて決定される、可動接点が開状態となる際の接点電流の電流位相に応じて変化させることができる。これにより、可動接点が開状態となるタイミングにおいて、可動接点と固定接点との間に意図的に接点電流の電流位相に応じたアークを発生させることが可能となる。したがって、開閉器の長時間の使用などによって接点の表面に付着した酸化膜などの汚れを効率よく除去することが可能となり、開閉器の接点を容易にリフレッシュさせることができる。

【0019】

請求項２，７によれば、可動接点は、励磁コイルに出力される駆動信号の提供時刻から所定時間を経過した接点開時刻に開状態となるので、駆動信号の提供時刻を制御することで、可動接点が開状態となる接点開時刻を接点電流の電流位相に応じて変化させることが容易に可能となる。

【0020】

請求項３，８によれば、接点電流が第１基準値未満の場合には、接点開時刻が、可動接点が開状態となる際の接点電流のゼロクロス直後に開動作となるようにすることで、開閉器の接点を効果的にリフレッシュさせることができる。

【0021】

請求項４，９によれば、接点電流が第１基準値以上で、かつ、第１基準値よりも大きい第２基準値未満の場合には、接点開時刻が、可動接点が開状態となる際の接点電流のピーク値の近傍となるようにすることで、開閉器の接点を効果的にリフレッシュさせることができる。

【0022】

請求項５，１０によれば、接点電流が第１基準値よりも大きい第２基準値以上の場合には、接点開時刻が、可動接点が開状態となる際の接点電流のゼロクロス直前に開動作となるようにすることで、リフレッシュ動作は行わず、接点へのアークによるダメージを抑制させることによって、接点の信頼性の向上および長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る電力量計の構成例を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る電力量計における開閉器の閉動作時の接点状態と接点電流（負荷電流）波形とを示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る電力量計における開閉器の開動作時の接点状態と負荷電流波形とを示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る電力量計において、接点のリフレッシュ動作として、開閉器の可動接点を開動作させる際（負荷電流＜１０Ａ時）の、負荷電流波形と駆動信号波形とを示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る電力量計において、接点のリフレッシュ動作として、開閉器の可動接点を開動作させる際（１０Ａ≦負荷電流＜３０Ａ時）の、負荷電流波形と駆動信号波形とを示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る電力量計の開閉器の接点を開動作させる際の制御例を説明するために示すフローチャートである。

【図7】本発明の他の実施形態に係る電力量計の開閉器の可動接点を開動作させる際（３０Ａ≦負荷電流時）の、負荷電流波形と駆動信号波形とを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態に係る電力量計の開閉器の制御方法および電力量計について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0025】

一実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る電力量計１の構成例を示すものである。電力量計１としては、例えば、定格電流が３０Ａ、６０Ａ、１２０Ａ、または、それら以外の定格電流で、結線方法が単相２線式、単相３線式、三相３線式、または、それ以外の結線方法に対応したスマートメーターであっても良い。

【0026】

電力量計１は、電力系統（Source側）１Ｓ，２Ｓの系統電圧と電流とを検出し、検出された電圧と電流とに基づいて電力量を演算する。電力系統１Ｓ，２Ｓは、商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の交流電圧および交流電流を、負荷（Load側）１Ｌ，２Ｌに供給する。

【0027】

電力量計１は、例えば図１に示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）２、電圧信号変換回路３、開閉器４、開閉器制御回路（制御部）６、電流センサ８、電流信号変換回路１０、および、電源回路１１を備えている。

【0028】

電圧信号変換回路３は、電力系統１Ｓ，２Ｓのアナログ信号の系統電圧をデジタルの電圧信号に変換する。

【0029】

ＣＰＵ２は、演算部２１、制御部（決定部）２２、メモリ２３、および、図示省略の通信部などを備える。演算部２１は、電圧信号変換回路３からの電圧信号と電流センサ８から電流信号変換回路１０を介して入力される電流信号（負荷電流）とに基づいて、電力量を演算する。

【0030】

メモリ２３は、後述する開閉器４の前回の接点閉時刻ＴＭ０や経過基準時間ＣＴＭ、負荷電流の大きさを判別するためのしきい値、および、開閉器４ごとに固有の一定値とされる所定時間Δｔ２などを記憶する。

【0031】

ここで、前回の接点閉時刻ＴＭ０とは、例えば電力量計１の出荷時刻であり、経過基準時間ＣＴＭとは、後述する接点７のリフレッシュ動作を行うか否かの必要性を判断するためのしきい値であり、所定時間Δｔ２とは、開閉器４の接点７を開閉動作させるための励磁コイル５に与えられる駆動信号の、励磁コイル５に対する提供時刻から実際に接点７が開状態になるまでのタイムラグである。

【0032】

制御部２２は、例えば、外部より通信部を介して開閉器４の開命令を受信した際に、メモリ２３から前回の接点閉時刻ＴＭ０を読み出し、その前回の接点閉時刻ＴＭ０と今回の開命令の受信時刻ＴＭ１とから、経過時間ＴＭ（＝ＴＭ１－ＴＭ０）を算出する。そして、算出した経過時間ＴＭをメモリ２３内の経過基準時間ＣＴＭと比較して、電力量計１に内蔵されている開閉器４は、長時間の使用や時間経過などにより、接点７の表面の汚れ（例えば、酸化膜や硫化膜などの付着）が激しく、その汚れを除去するための、接点７のリフレッシュ動作が必要か否かを判断する。

【0033】

また、接点７のリフレッシュ動作が必要と判断した場合に、制御部２２は、電流信号変換回路１０を介して電流センサ８から入力される負荷電流の大きさに基づいて、接点７のリフレッシュ動作を行うための負荷電流の電流位相を決定する。そして、決定した負荷電流の電流位相に応じたタイミングで開閉器４の可動接点７ｂを開状態にするための駆動信号の出力を要求する制御信号を、開閉器制御回路６に出力する。

【0034】

なお、メモリ２３に記憶された経過基準時間ＣＴＭなどは、例えば、電力量計１の使用状況や設置環境または接点７の大きさや材質などに応じて、ユーザにより自由に設定・登録することが可能である。

【0035】

電流センサ８は、電力系統１Ｓと負荷１Ｌとの間の電線９に設けられ、可動接点７ｂが固定接点７ａに対して閉状態とされている場合に、電力系統１Ｓから負荷１Ｌに流れる負荷電流を検出する。電流センサ８としては、磁気センサや変流器（ＣＴ）、シャント抵抗などがある。

【0036】

電流信号変換回路１０は、電流センサ８で検出されたアナログの電流信号をデジタルの負荷信号に変換し、ＣＰＵ２に出力する。

【0037】

電源回路１１は、ＣＰＵ２と開閉器制御回路６とに電源を供給する。

【0038】

開閉器制御回路６は、ＣＰＵ２からの制御信号に基づいて、開閉器４内の励磁コイル５を駆動するための駆動信号を出力する。開閉器制御回路６は、駆動信号の出力により、その提供時刻から開閉器４ごとに固有の一定値とされる所定時間Δｔ２を経過した後に、可動接点７ｂが開状態になるように、励磁コイル５を制御する。

【0039】

開閉器４は、ラッチングリレーからなり、励磁コイル５と、接点７としての電力系統１Ｓと負荷１Ｌとの間に設けられた固定接点７ａおよび可動接点７ｂと、を有し、励磁コイル５によって可動接点７ｂの固定接点７ａに対する開または閉動作を制御することにより、電力系統１Ｓからの電力の負荷１Ｌへの供給と遮断とを行う。

【0040】

即ち、励磁コイル５に励磁電流を一方向に流すと電磁力が発生し、その電磁力により可動接点７ｂが固定接点７ａに対して閉動作する。一方、励磁コイル５に励磁電流を一方向とは逆方向に流すと、可動接点７ｂが固定接点７ａに対して開動作する。

【0041】

図２は、本発明の一実施形態に係る電力量計１の、開閉器４の閉動作時の接点状態（同図（ａ）参照）と負荷電流波形（同図（ｂ）参照）とを例示するものである。

【0042】

図２（ａ）に示すように、接点７において、可動接点７ｂが固定接点７ａに対して閉状態とされている際は、負荷側で電力を消費している場合であり、図２（ｂ）に示すように、接点７に商用周波数の負荷電流が流れる。

【0043】

図３は、本発明の一実施形態に係る電力量計１の、開閉器４の開動作時の接点状態（同図（ａ）参照）と負荷電流波形（同図（ｂ）参照）とを例示するものである。

【0044】

図３（ａ）に示すように、接点７において、可動接点７ｂが固定接点７ａに対して開状態とされた際に、図３（ｂ）に示すように、負荷電流がゼロ（ゼロクロス）でない場合には、固定接点７ａから可動接点７ｂにアーク（火花）が発生する。

【0045】

発生したアークは、図３（ｂ）に示すように、可動接点７ｂの開動作の時刻ｔ１０から負荷電流がゼロになる時刻ｔ１１まで継続する。このアークは、その放電電流の大きさと持続時間とによっては、接点７に対してダメージを与えかねない。

【0046】

そこで、本実施形態においては、負荷電流の大きさに応じて可動接点７ｂが開状態になる際の電流位相を制御する。即ち、電流位相のどのタイミングで可動接点７ｂを開動作させるかを負荷電流の大きさに応じてコントロールすることにより、ダメージを最小限に抑えつつ、接点７をリフレッシュさせることが可能となる。

【0047】

なお、開動作時に発生するアークは、負荷電流がゼロとなるタイミング（例えば、時刻ｔ１）において、可動接点７ｂを固定接点７ａに対して開動作させた場合が最も短く、逆に、負荷電流がゼロを過ぎた直後のタイミング（例えば、図４（ａ）中の時刻ｔ１＋α）において、可動接点７ｂを固定接点７ａに対して開動作させた場合が最も長くなる。

【0048】

図４は、本発明の一実施形態に係る電力量計１の、開閉器４の可動接点７ｂを開動作させる際の、負荷電流波形（同図（ａ）参照）と駆動信号波形（同図（ｂ）参照）とを例示するものである。ここでは、接点７のリフレッシュ動作として、負荷電流が第１基準値（例えば、１０Ａ）未満の場合を例に示している。

【0049】

図４（ａ）に示すように、負荷電流が第１基準値未満の場合（負荷電流＜１０Ａ）、負荷電流のゼロの近傍（時刻ｔ１＋α付近）で可動接点７ｂが開状態となるように、開閉器制御回路６からの駆動信号の、負荷電流のピーク値（ピーク時刻ｔ０）から提供時刻までの時間（出力タイミングΔｔ１）が変化される。

【0050】

この場合、可動接点７ｂの開動作の際に、図４（ａ）中に斜線で示すように、約１／２波分の電流積に応じたアークを発生させることが可能となる。つまり、負荷電流がゼロでない場合には、ゼロクロスとなる時刻ｔ２までの約１／２波の間、アークを発生させる。そのため、負荷電流が小さい場合であっても、長い時間アークを発生させることにより、表面の酸化膜などの汚れを効果的に除去できる。

【0051】

即ち、開閉器４の接点７のリフレシッシュ動作を行う際に、負荷電流が小さい場合には、可動接点７ｂが開動作する際のアークが長くなるようにすることで、接点７をリフレッシュさせるための動作としては十分な効果が得られる。

【0052】

なお、駆動信号における接点開時刻とは、励磁コイル５に出力された駆動信号の、提供時刻から所定時間Δｔ２後の、可動接点７ｂが実際に開動作する時間である。

【0053】

図５は、本発明の一実施形態に係る電力量計１の、開閉器４の可動接点７ｂを開動作させる際の、負荷電流波形（同図（ａ）参照）と駆動信号波形（同図（ｂ）参照）とを例示するものである。ここでは、接点７のリフレッシュ動作として、負荷電流が第１基準値（例えば、１０Ａ）以上で、かつ、第１基準値よりも大きい第２基準値（例えば、３０Ａ）未満の場合を例に示している。

【0054】

図５（ａ）に示すように、負荷電流が第１基準値以上で、かつ、それよりも大きい第２基準値未満の場合（１０Ａ≦負荷電流＜３０Ａ）、負荷電流のピーク値の近傍（時刻ｔ１＋β付近）で可動接点７ｂが開状態となるように、開閉器制御回路６からの駆動信号の、負荷電流のピーク値（ピーク時刻ｔ０）から提供時刻までの時間（出力タイミングΔｔ１）が変化される。

【0055】

この場合、可動接点７ｂの開動作の際に、図５（ａ）中に斜線で示すように、約１／４波分の電流積に応じたアークを発生させることが可能となる。つまり、負荷電流がゼロでない場合には、ゼロクロスとなる時刻ｔ２までの約１／４波の間、アークを発生させる。そのため、負荷電流が大きい場合であっても、短い時間アークを発生させることにより、接点７にダメージを与えたりすることなしに、表面の酸化膜などの汚れを効果的に除去できる。

【0056】

即ち、開閉器４の接点７のリフレシッシュ動作を行う際に、負荷電流が大きい場合には、可動接点７ｂが開動作する際のアークが短くなるようにすることで、接点７をリフレッシュさせるための動作としては十分な効果が得られる。

【0057】

次に、図６を参照して、本発明の一実施形態に係る電力量計１において、開閉器４のリフレッシュ動作を行う際のＣＰＵ２での処理の流れについて説明する。

【0058】

まずは、ＣＰＵ２のメモリ２３内に、開閉器４の前回の接点閉時刻ＴＭ０として、例えば電力量計１の出荷時刻が予め記憶されている状況において（ステップＳｔ１）、制御部２２が、外部より開閉器４の開命令を受信したとする（ステップＳｔ２）。

【0059】

すると、制御部２２において、メモリ２３から読み出された前回の接点閉時刻ＴＭ０と今回の開命令の受信時刻ＴＭ１とから、経過時間ＴＭの算出が行われる（ステップＳｔ３）。

【0060】

そして、その算出した経過時間ＴＭが、メモリ２３内の経過基準時間ＣＴＭを超えているか否かの判断（ＴＭ≧ＣＴＭ）が行われる（ステップＳｔ４）。こうして、電力量計１の出荷からの時間経過などにより、開閉器４の接点７のリフレッシュ動作の必要性の有無が確認される。

【0061】

経過時間ＴＭが経過基準時間ＣＴＭを超えている場合（ステップＳｔ４のＹｅｓ）、つまりリフレッシュ動作を行う必要があることが確認されると、続いて、電流センサ８の出力に基づいて、負荷電流の大きさが求められる（ステップＳｔ５，Ｓｔ７）。

【0062】

検出した負荷電流の大きさが第１基準値（例えば、１０Ａ）未満の場合（ステップＳｔ５，ステップＳｔ７が共にＮｏ）には、制御部２２によって、図４（ａ），（ｂ）に示したように、負荷電流のゼロの直後（時刻ｔ１＋α付近）で可動接点７ｂが開状態となるように、開閉器制御回路６から開閉器４の励磁コイル５に出力される駆動信号の、負荷電流のピーク値のピーク時刻ｔ０から提供時刻までの時間（出力タイミングΔｔ１）が制御される（ステップＳｔ９）。

【0063】

また、検出した負荷電流の大きさが第１基準値以上で、かつ、それよりも大きい第２基準値（例えば、３０Ａ）未満の場合（ステップＳｔ５のＮｏ，ステップＳｔ７のＹｅｓ）には、制御部２２によって、図５（ａ），（ｂ）に示したように、負荷電流のピーク値の近傍（時刻ｔ１＋β付近）で可動接点７ｂが開状態となるように、開閉器制御回路６から開閉器４の励磁コイル５に出力される駆動信号の、負荷電流のピーク値のピーク時刻ｔ０から提供時刻までの時間（出力タイミングΔｔ１）が制御される（ステップＳｔ８）。

【0064】

これに対し、検出した負荷電流の大きさが第２基準値（例えば、３０Ａ）以上の場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）には、接点７のリフレッシュ動作を行うことなしに（または、ゼロの直前に）、可動接点７ｂが開動作するように制御される（ステップＳｔ６）。

【0065】

同様に、上記ステップＳｔ４での処理において、経過時間ＴＭが経過基準時間ＣＴＭを超えておらず、現時点ではリフレッシュ動作を行う必要がないことが確認された場合にも、上記ステップＳｔ６での処理として、接点７のリフレッシュ動作を行うことなしに、可動接点７ｂが開動作するように制御される。

【0066】

他の実施形態
なお、上記ステップＳｔ６での処理においては、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すように、制御部２２によって、負荷電流がゼロクロスとなる時刻ｔ１で可動接点７ｂが開状態となるように、開閉器制御回路６から開閉器４の励磁コイル５に出力される駆動信号の、負荷電流のピーク値のピーク時刻ｔ０から提供時刻までの時間（出力タイミングΔｔ１）を制御するようにしても良い。これにより、接点７のリフレッシュ動作を行わない場合には、開動作時の接点７へのアークによるダメージをより軽減させることが可能となる。

【0067】

上記したように、本実施形態に係る電力量計１は、制御部２２において、開閉器４の負荷電流の大きさを検出し、その検出した負荷電流の大きさに応じて負荷電流の電流位相を決定するとともに、この決定された電流位相にしたがって、可動接点７ｂを開動作させるために励磁コイル５に提供される駆動信号の出力タイミングΔｔ１を制御するようにしたものである。

【0068】

即ち、負荷電流の大きさに応じて、可動接点７ｂを開動作させるために励磁コイル５に提供される駆動信号を、電流位相のどのタイミングで出力させるかを制御できるようにした。

【0069】

これにより、可動接点７ｂを開動作させる際に発生するアークを利用しての、接点７のリフレッシュ動作が可能となる。

【0070】

したがって、負荷電流の大きさに応じて、接点７に対するリフレッシュ動作をより効果的に実施でき、接点が発熱するのを抑制することが可能となるなど、電力量計１の安全性を容易に確保できるようになる。

【0071】

特に、負荷電流が第２基準値以上の場合には、あえてリフレッシュ動作を行わないようにすることにより、接点７へのダメージを抑制することが可能である。つまり、接点７のリフレッシュ動作を行わない場合には、開動作時のアークの発生を防いで、接点７の信頼性および寿命を向上させることも可能である。

【0072】

なお、各実施形態において、電流センサ８は、固定接点７ａ側の電線９に設ける場合に限らず、例えば、可動接点７ｂ側の電線９に設け、可動接点７ｂが固定接点７ａに対して閉状態とされている場合に、電力系統１Ｓから負荷１Ｌに流れる負荷電流を検出するようにしても良い。

【符号の説明】

【0073】

１ 電力量計
２ ＣＰＵ
３ 電圧信号変換回路
４ 開閉器
５ 励磁コイル
６ 開閉器制御回路
７ 接点
７ａ 固定接点
７ｂ 可動接点
８ 電流センサ
９ 電線
１０ 電流信号変換回路
１１ 電源回路
２１ 演算部
２２ 制御部
２３ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】