电子式电能计制造技术

本发明专利技术涉及一种电子式电能计。在能够检测使用功率的界限，切断负载的电子式电能计中，根据电能检测使用功率的界限，不需要特别的电流检测手段。而且能够消除由于配电线路的末端供应电压低，最大使用功率比别的用户小的不公平的情况。本发明专利技术中，在限制功率判定部以规定时限对将电压信号与电流信号相乘，输出与电能成正比的脉冲的功率／频率变换手段２２所输出的功率脉冲进行计数，在该计数值超过预定的切断负载对应值时输出负载切断信号。又，设定满足切断负载对应值＞报警对应值的关系的报警输出电平，在切断负载之前输出报警信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带有使用功率限制功能的电子式电能计的使用功率检测方式。
技术介绍
图8是例如日本特开平11-273538号公报公开的已有的带有负载电流限制功能的电能计的结构方框图。在图中，1是电能计，2是电能计1的连接端子座，1S、2S、3S是电源侧的端子，1L、2L、3L是负载侧的端子。3是得到与负载电流成正比的次级输出的变流器(CT)，4是将变流器3的次级输出与电压相乘进行电能的计算的电能计量部，5是将电能计量部4的运算结果累计显示的显示部，6是根据变流器3的次级输出测定负载电流的大小的负载电流测量部，7是判断负载电流测量部6测定的电流是否超过限制电流的电流限制值判定部，8是负载开关控制部，在负载电流测量部6的测量值持续超过合同电流值规定时限以上时，电流限制值判定部7输出信号，使负载开关9动作，切断对负载的电力供应。电能计量部5、电力限制值判定部7、负载开关控制部8等由未图示出的CPU控制。10是根据负载侧的电压检测负载开关9的开关状态的负载状态检测部，11是进行额定值设定和再度接通负载开关9的操作部，12是电能计1内的包含CPU的电子电路、显示装置等的电源的生成用的控制电源部。下面对上述电能计1的动作加以说明。电流限制值判定部7在负载电流测量部6测量的电流值持续规定的时间以上超过预定的合同电流值时使负载开关9动作，切断对负载的电力供应，同时使显示部5显示负载开关9的动作。如上所述的已有的带有负载电流限制机构的电能计，通常是用于防止需要电力的用户暂时使用大功率导致电力供应不足的，以电力使用平稳化为目的的电能计。但是，不是用检测手段检测使用功率，而是代之以根据负载电流超过合同电流值对使用功率界限进行检测，切断负载开关9，进行电力使用限制。因此，必须特别设置电流检测手段。而且，对于在配电线路的末端等的需要电力的用户，由于供应电压低，最大使用功率也就少，造成不公平的情况。而且，对于图8所示的单相3线式等多单元的电能计，即使是一个单元的电流超过合同电流值也会切断负载，对于电力使用者是不利的。本专利技术是为解决上述问题而作出的，提供了不需要特别的电流检测手段，不利用电流实施使用功率限制，而是对电能进行检测，然后切断负载或发出报警的电子式电能计。
技术实现思路
本专利技术的电子式电能计具备将电压信号与电流信号相乘，输出与电能成正比的脉冲的功率/频率变换手段、以及以规定的时限对与该电能成正比的脉冲进行计数，在该计数值超过预定的切断负载对应值时输出切断信号的切断信号输出手段；不需要特别的电流检测手段，可以消除由于配电电压的差异而造成的对需要用电的用户在切断负载的限制功率上的不公平。又，由于具备将电压信号与电流信号相乘，输出与电能成正比的脉冲的功率/频率变换手段、以及在规定的时限对与电能成正比的脉冲进行计数，在该计数值超过预定的报警相应值时，输出使用功率过多的警报的报警输出手段；可以抑制需要用电的用户的使用功率，谋求防止电力供应能力不足，使电力使用稳定化。还有，具备以规定的时限对与电能成正比的脉冲进行计数，在该计数值超过预定的切断负载对应值时判定为超过限制功率，输出负载切断信号的切断信号输出手段，并且设定切断负载对应值＞报警对应值的关系，在切断负载之前输出报警信号；因此能够防止发生需要用电的用户的负载突然被切断的情况发生。而且，正在进行报警输出的情况下如果下一时限的脉冲计数值小于报警对应值，就取消报警输出。又，本专利技术的电能计是具有多个单元的功率/频率变换手段的电子式电能计，在每一规定时限进行计数的各单元中的某一个的与电能成正比的脉冲超过预定的报警相应值时输出报警信号，因此，在使用功率偏于单相3线式配电的一个相时，在限制功率以内配电线路的电流一旦超过额定值就输出报警信号，就使电力用户了解到一个相的电流已经过大，促使其在熔断器或配线用开关动作之前采取对策。然后，在正在进行报警输出的情况下如果下一时限里多个单元的全部脉冲计数值小于报警对应值，就取消报警输出。附图概述附图说明图1是本专利技术实施形态1的电子式电能计的结构方框图。图2是实施形态1的功率运算电路的结构方框图。图3是实施形态1的限制功率判定部的流程图。图4是实施形态1的时限动作的说明图。图5是本专利技术实施形态2的功率运算电路的结构方框图。图6是实施形态2的单相功率判定部的动作流程图。图7是实施形态2的动作时限的说明图。图8是已有的带有负载电流限制机构的电能计的结构图。具体实施形态实施形态1图1是本专利技术实施形态1的电子式电能计的结构方框图。图2是实施形态1的电子式电能计的功率运算电路的结构方框图。在图中，与上述已有的装置相同的部分标记相同的符号，省略其说明。20是功率运算电路，21是将输入的模拟电压、电流信号数字量化的A/D变换电路，22是将量化的电压、电流信号相乘，输出与电能成正比的脉冲的功率/频率变换电路，该图2表示具备两个单元的功率/频率变换电路22的功率运算电路。功率/频率运算电路22能够决定仪表常数，例如定为1000脉冲/1KWs，对规定的时限内的脉冲数目进行计数，将其换算为该时限内的电能。23是对2单元的功率/频率变换电路22的输出进行加法运算加法运算电路，25是对加法运算得到的电能脉冲进行累计的累加计数器。根据上述脉冲常数从该累计值计算出电能并将其送往显示部5进行数值显示。30是限制功率判定部，31是时限发生部。时限发生部31根据控制该电子式电能计的CPU的时钟信号发生一定周期t的时限信号。限制功率的判定是根据预定的时限T(例如3～15分钟)内的平均电能是否超过与时限对应决定的合同电能进行判定的。图3是实施形态1的限制功率判定部的动作流程图。图5是时限动作说明图。限制功率判定部30具备由n个数据块构成的存储器。而且处于时限T＝n×t的关系。在时限信号的每一一定的周期t依序对电能脉冲进行计数并且记录于存储器的n个数据块上。首先，把第1个周期t期间的电能脉冲计数记录于第1号数据块上(步骤41、42)。从上升缘开始经过时限T，在所有的n个数据块上记录电能脉冲计数(步骤43)。从该时刻起每一周期t，存储器以先进先出的形式更新数据(步骤45、45)。然后算出存储器内的电能脉冲总数Z(步骤46)。在该脉冲总数Z超过预定的报警输出对应值时向显示部5等输出表示电功率使用过度的报警(步骤47、48)。还有，在脉冲总数Z超过功率限制对应值时输出切断负载开关9的切断信号(步骤49、50)。已经在输出报警的时如果电力用户采取减轻负载的措施，下一个周期t进行报警输出判断时低于报警对应值，则取消正在发出的报警输出(步骤51、52)。这样，一旦在时限T使用的功率的移动平均值超过合同限制功率，就切断负载，防止电力需求增大。又，在达到合同限制功率之前，例如在达到合同限制功率的80％时进行报警输出，促使电力用户减少负载。作为报警输出，可以在显示部显示闪动的报警文字，也可以是报警声、声音、报警谐音，或两者兼用。由于是如上所述，对功率/频率变换电路22的输出脉冲，用时限T的移动平均值进行是否超过限制功率切断负载的判断，不需要特别的电流检测手段。于是，能够消除用电户的配电电压差异造成的切断负载限制功率的不公平。又，在上述说明中，利用在时限T使用的功率的移动平均值判定是否超过限制功率，是为了防止电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式电能计，其特征在于，具备将输入的电压信号与电流信号相乘，输出与电能成正比的脉冲的功率／频率变换手段、将与所述电能成正比的脉冲累计，进行电能的计量显示的显示部、以及以规定的时限对与所述电能成正比的脉冲进行计数，在该计数值超过预定的切断负载对应值时判定为使用的功率超过限制功率，输出负载切断信号的切断信号输出手段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：石胁秀典，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]