电力测量仪器以及交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法

摘要

目的在于得到一种能够迅速地判断接线状态的电力测量仪器。电力测量仪器(100)与三相3线式的交流电路连接，测量交流电路的电力，其具有：电压检测部(11)，其检测电压信号(变压器输出(X200))；电流检测部(12)，其检测电流信号(变流器输出(X300))；测量值运算部(13)，其根据电压信号和电流信号，运算电力的测量值；以及接线状态判断部(15)，其根据所输入的功率因数条件、电压的相位角(ΦV)、电流的相位角(ΦI)、电力的相位角(ΦP)的组合是否与基准相吻合，从而判断电压检测部(11)和电流检测部(12)相对于交流电路的接线状态，其中，电压的相位角(ΦV)、电流的相位角(ΦI)、电力的相位角(ΦP)是使用电压信号和电流信号而计算出的。

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种在电力测量仪器中对接线状态进行判断的方法，其中，该电力测量仪器测量3线式交流电路的电压和电流，对电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量等进行计量·测量并进行显示。

背景技术

为了正确运算交流电路中的计量值·测量值，通常，将来自配置在电路的变流器、变压器的输入导入至测量器，但如果接线不适当而发生了所谓的误接线，则无法得到正确的显示。

因此，提出了下述三相3线式的电力·电力量测量计，即，根据电流的相间的相位角、电压与电流之间的相位角，对与测量器的变流器相对应的具体的配线状态(逆连接、或错误连接R相和S相等)进行自动判断并显示(例如，参照专利文献1)。此时，还公开了下述方法，即，通过输入功率因数条件，即使在功率因数较差的状态下也能够检测出误接线，自动修正误接线状态。

专利文献1：日本特开2001－21986号公报(0018～0029段，图1、图8～图13)

然而，虽然上述电力·电力量计在变流器电路中发生了误接线的情况下能够进行判断，但例如在将变压器误接线的情况下，可能会错误地判断是变流器中发生误接线，从而无法可靠地判断误接线。即，在专利文献1所公开的方法中，实质上无法正确地判断误接线，无法在发生了误接线的情况下迅速地进行修正。

发明内容

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到能够迅速地判断接线状态，即使发生误接线也能够迅速地进行修正的电力测量仪器以及交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法。

本发明的电力测量仪器是与3线式的交流电路连接，测量所述交流电路的电力，该电力测量仪器的特征在于，具有：电压检测部，其检测所述交流电路的电压信号；电流检测部，其检测所述交流电路的电流信号；测量值运算部，其根据所述电压检测部检测出的电压信号和所述电流检测部检测出的电流信号，运算所述电力的测量值；以及接线状态判断部，其针对三相式，根据所输入的功率因数条件、电压的相位角、电流相位角、电力相位角的组合是否与基准相吻合，判断所述电压检测部和所述电流检测部相对于所述交流电路的接线状态，针对单相式，根据电压与电流之间的相位角、电压值的组合是否与基准相吻合，判断所述电压检测部和所述电流检测部相对于所述交流电路的接线状态，其中，电压的相位角、电流相位角、电力相位角是使用所述检测出的电流信号和电压信号而计算出的，电压与电流之间的相位角是使用所述检测出的电流信号和电压信号而计算出的。

本发明的交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法在交流电路是三相3线式的情况下，根据功率因数条件、电压的相位角、电流的相位角、电力的相位角的组合是否与基准相吻合，判断所述电压检测部和所述电流检测部相对于所述交流电路的接线状态，在是单相3线式的情况下，根据电压与电流之间的相位角、电压值的组合是否与基准相吻合，判断所述电压检测部和所述电流检测部相对于所述交流电路的接线状态。

发明的效果

根据本发明的电力测量仪器或者交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法，根据对应于相线式而设定出的数据的组合是否与基准相吻合，而判断接线状态，因此，能够迅速地判断接线状态，即使发生误接线也能够迅速地修正。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器的结构的框图。

图2是表示在本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器中，对误接线进行表示的画面显示的图。

图3是表示将本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器的端子与变压器和变流器正确地连接的状态的图。

图4是表示在本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器或者电力测量仪器的接线状态判断方法中假定的接线样式的例子的一部分的图。

图5是表示在本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器或者电力测量仪器的接线状态判断方法中假定的接线样式的例子的一部分的图。

图6是表示本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器的接线状态判断方法的流程图。

图7是表示在将变压器的端子以某一接线样式而与电力测量仪器的端子进行误接线后的情况下的电压以及电流的矢量的图。

图8是表示在将变压器的端子以某一接线样式而与电力测量仪器的端子进行误接线后的情况下的复平面上的电力的矢量的图。

图9是用于说明本发明的实施方式2所涉及的电力测量仪器的结构的框图。

图10是表示在本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器或者电力测量仪器的接线状态判断方法中假定的接线样式的例子的图。

图11是表示本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器的接线状态判断方法的流程图。

图12是表示在将电路与本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器的端子进行误接线后的情况下的电压和电流的矢量以及电压的大小的图。

标号的说明

1：数据处理部，2：显示部，2d：显示画面，11：电压检测部，12：电流检测部，13：测量值运算部，14：判断数据生成部，15：接线状态判断部，16：接线修正部，17：相线式判断部，21：显示模式切换部，22：测量值显示部，23：误接线判断显示部，100：电力测量仪器，131：各种测量值运算部，132：电力·无效电力运算部，141：电压相位角运算部，142：电流相位角运算部，143：电力相位角运算部，144：功率因数条件输入部，145：电压电流间相位角运算部，151：接线样式判断部，152：接线样式判断基准存储部，161：接线变更部，162：修正方法选择部，300：变流器，300a：I1变流器，300b：I3变流器，Dm：模式显示，Ds：接线状况显示，I_i：i相的电流，Ip：相线式的判断结果，P_i：i相的电力，Si：电流信号，Sp：电力信号，Sv：电压信号，V_ij：i相与j相之间的电压(下标的i或者j是1、2、3中的某一个数字)，X200：变压器输出，X300：变流器输出，ΦI：(例如)1相与3相之间的电流相位角，ΦP：复平面上的(例如)1相与3相之间的电力相位角，ΦV：(例如)1相与2相之间的电压和3相与2相之间的电压相位角，ΦV₁I₁：V₁₂与I₁之间的相位角，ΦV₁I₃：V₁₂与I₃之间的相位角。

具体实施方式

实施方式1

图1～图8是用于说明本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器的结构或者电力测量仪器的接线状态判断方法的图，图1是用于说电力测量仪器的结构的框图，图2是表示电力测量仪器检测出误接线，从测量显示切换至误接线显示时的画面显示的图，图3是表示将电力测量仪器的端子与作为其连接对象的变压器和变流器正确地连接后的状态的图，图4和图5是表示在电力测量仪器或者电力测量仪器的接线状态判断方法中假定的在接线作业中容易发生的接线样式的例子的图，图6是表示电力测量仪器的接线状态判断方法的流程图。另外，图7是表示相对于电力测量仪器的P1、P2、P3端子，作为某一样式而将变压器的端子按照P2、P3、P1的顺序进行了误接线的情况下的电压以及电流的矢量的图，图8是表示在将变压器的端子以上述的接线样式而与电力测量仪器的端子进行误接线后的情况下的复平面上的电力的矢量的图。

本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器100如图1所示，具有数据处理部1和显示部2，该数据处理部1进行下述处理，即，检测变压器输出X200以及变流器输出X300而生成必要的数据，该显示部2显示数据处理部1的数据处理结果。此外，在图1所示的数据处理部1中，虽然在后面要进行详细说明，但除了作为本实施方式1所涉及的电力测量仪器100所需的结构(功能)以外，还记载有在实施方式3～5中所需的结构。

数据处理部1具有：电压检测部11，其检测变压器输出X200并输出电压信号Sv；电流检测部12，其检测变流器输出X300并输出电流信号Si；测量值运算部13，其具有各种测量值运算部131以及电力·无效电力运算部132，根据电压信号Sv和电流信号Si运算出电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量等测量值；判断数据生成部14，其根据电压信号Sv和电流信号Si生成(运算)用于判断接线样式的判断数据；以及接线状态判断部15，其基于由判断数据生成部14所生成的判断数据，判断有无误接线和种类。此外，对于基于电压的相位角对所连接的电力是三相还是单相进行判断的相线式判断部17，在后述的实施方式5中是必需的，但在本实施方式1中也可以设置。

在判断数据生成部14中，具有：电压相位角运算部141，其运算电压的相位角ΦV；电流相位角运算部142，其运算电流的相位角ΦI；电力相位角运算部143，其运算复平面上的电力的相位角ΦP；以及功率因数条件输入部144，其例如通过手动输入对功率因数条件进行输入。此外，对于运算电流与电压的相位角的电压电流间相位角运算部145，在实施方式3～5中是必需的，但在本实施方式1中也可以设置。

在接线状态判断部15中，具有：接线样式判断基准存储部152，其存储假定的接线样式的判断基准(ΦV、ΦI、ΦP以及功率因数的组合)；以及接线样式判断部151，其基于判断数据生成部14所生成的判断数据和接线样式判断基准存储部152所存储的判断基准，而判断有无误接线和误接线样式的种类(接线样式)。

在显示部2中，具有：测量值显示部22，其基于来自测量值运算部13的输出，显示(生成显示用数据)电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量等测量值；误接线判断显示部23，其基于来自接线状态判断部15的输出，显示(生成显示用数据)接线样式的状态；以及显示模式切换部21，其将显示画面2d(图2)的显示切换至“测量值显示模式：显示来自测量值显示部22的数据”或者“误接线显示模式：显示来自误接线判断显示部23的数据”中的某一个。例如，在显示模式切换部21中设置有未图示的输入按钮等，通过操作输入按钮，从而在显示画面2d中利用“测量值显示模式”或者“误接线显示模式”中的某一个显示测量值或者接线状态。此外，当然也可以通过显示模式切换部21切换至不显示任何内容的模式。

下面，说明动作。

首先，对“测量值显示模式”即测量通常的电力值时的动作进行说明。例如，在电力测量仪器100中，如果默认设定成“测量值显示模式”，则基本来说，显示部2显示测量值运算部13运算出的电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量等测量值。或者，可以仅在按下显示模式切换部21的输入按钮而切换至“测量值显示模式”的情况下进行显示。此外，如上所述的动作与现有的电力测量仪器相同，因此，省略详细说明，而对作为本实施方式1的特征的“误接线显示模式”即在判断三相3线式的接线样式时的动作进行详细说明。

在“误接线显示模式”中，判断有无误接线以及接线样式，并显示判断的结果。在该情况下，分别从电压检测部11和电流检测部12，向电压相位角运算部141以及电流相位角运算部142输出电压信号Sv和电流信号Si，从电力·无效电力运算部132向电力相位角运算部143输出电力信号Sp。在这里，如果将V_ij定义成i侧端子与j侧端子之间的电压，则电压相位角运算部141例如运算V₁₂与V₃₂之间的相位角(简单显示成ΦV)，并将作为运算结果的ΦV输出至接线样式判断部151。另外，如果将I_j定义成流过i侧端子的电流，则电流相位角运算部142运算I₁与I₃之间的相位角(简单显示成ΦI)，并将作为运算结果的ΦI输出至接线样式判断部151。并且，电力相位角运算部143运算复平面上的电力矢量的相位角ΦP，并将作为运算结果的ΦP输出至接线样式判断部151。

另外，对测量电路的功率因数条件是“延迟”或者“高功率因数”或者“提前”进行选择的数据例如经由按钮等输入单元而输入至功率因数条件输入部144，并将选择出的数据输出至接线样式判断部151。

通过在接线样式判断部151中，将ΦV、ΦI、ΦP、功率因数条件与接线样式判断的基准进行比较，从而判断有无误接线和接线样式的种类。然后，将判断出的结果输出至误接线判断显示部23。误接线判断显示部23基于判断结果，例如如图2所示，显示误接线的样式。图2是在一个画面2d中对“测量值显示模式”以及“误接线显示模式”进行切换显示的情况下的显示例，在区域Dm中显示“误接线显示模式”，在区域Ds中显示接线样式。例如，在图2的区域Ds的左侧，显示电力测量仪器100的物理端子种类(P1、P2、P3)，在右侧显示实际连接的端子。由此，可知将变压器的端子按照“P2、P3、P1的顺序”向“P1、P2、P3端子”进行了接线。

然后，对如上所述的接线样式判断的详细内容进行说明。

电力测量仪器100与交流电路通过用于检测交流电路的电流的4根信号线、和用于检测电压的3根信号线进行连接(接线)。在本实施方式1中，如图3所示，在三相3线式的配置中，例如，在将来自用于变换为电流信号的2个变流器300a、300b(统称为300)的4根信号线、来自用于变换为电压信号的2个变压器200a、200b(统称为200)的3根信号线与电力测量仪器100的7个端子1S、1L、3S、3L、P1、P2、P3连接时，从可能进行的接线样式中，提取出被认为是实际使用上需要进行判断的样式。

示出将图4和图5所示的合计14个样式选定(提取)作为判断对象的例子，这14个样式具体是：正常的接线的1个样式、将电路1与3调换后的逆相顺序的1个样式、将2个变压器200的二次侧的接线弄错的3个样式、将3个电压端子错误地调换的5个样式以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式。从另一个角度讲，是从可能进行的接线样式中，将上述的误配线的重复(多重错误)以及对电流电路施加电压、对电压电路施加电流等发生测量器或者变压器200、变流器300的烧损·破坏这种极端事例排除在外的情况。此外，即使是提取出的样式以外的样式，也能够进行判断，但提取出的样式例如是对于电气工程人员这样的有接线施工资格的人而言容易发生(在市场中通常容易发生)的样式。因此，通过该提取，能够根据上述的ΦI、ΦV、ΦP、功率因数的组合，可靠地判断有无误接线以及误接线的种类。并且，还能够通过在下面的实施方式2中所说明的配线路径的变更，实现误接线的补偿。

使用图6的流程图，对通过接线样式判断部151进行的接线样式判断的更加具体的处理顺序进行说明。在接线样式判断基准存储部152中，如表1所示，针对电压相位角ΦV和电流相位角ΦI的组合，存储有进行样式判断所需的信息(判断数据)的组合。另外，在接线样式判断基准存储部152中，如表2～表4所示，针对每个样式判断所需的判断数据的组合，存储有能够进行判断的样式的基准值(择一的或者范围)。

表1

表1电压、电流的相位角和判断所需的信息的关系

由此，在从步骤S110至S130中，对需要哪些判断数据的组合(是否增加判断数据)进行判断。首先，判断是否能够仅通过电压相位角ΦV和电流相位角ΦI的组合进行判断(步骤S110)，如果能够进行判断(Yes)，则基于表2所示的基准值，判断出ΦV与ΦI的组合是样式5或者样式14(步骤S210)。

表2

表2能够通过φV、φI的组合进行判断的接线样式

如果不能够进行判断(No)，则判断是否能够通过添加电力相位角ΦP后的ΦV、ΦI和ΦP的组合进行判断(步骤S120)，如果能够进行判断(Yes)，则基于表3所示的基准值，通过ΦV、ΦI和ΦP的组合判断出是样式2、3、11、12中的某一个(步骤S220)。

表3

表3能够通过φV、φI、φP的组合进行判断的接线样式

如果不能够进行判断(No)，则判断是否能够通过进一步添加功率因数条件后的ΦV、ΦI、ΦP与功率因数条件的组合进行判断(步骤S130)，如果能够进行判断(Yes)，则基于表4所示的基准值，通过ΦV、ΦI、ΦP与功率因数条件的组合判断出是样式1、6～10中的某一个(步骤S230)。在这里，在无法进行判断的情况下(No)，基于表4所示的基准值，能够通过ΦV、ΦI、ΦP与功率因数条件的组合，筛选出是样式4或者13中的某一个(步骤S240)。此外，在表4中，将延迟方向作为正方向对角度进行了记载。

表4

表4能够通过φV、φI、φP以及功率因数条件的组合进行判断的接线样式

*P(0)是总电力(将V12与I12的电力、V32与I32的电力进行合计得到的电力)

P(1)是V12与I12的电力

并且，从步骤S210至230的判定结果或者通过步骤S240得到的筛选结果，从接线样式判断部151输出至误接线判断显示部23，如图2所示，进行画面显示(步骤S310)。

作为样式判断的具体例子，对图4最下部、表4中部所示的样式编号9“将变压器200的端子以P2P3P1的顺序向P1、P2、P3端子连接”这样的误接线的情况下的接线状态判断顺序进行说明。此外，将电压·电流设为高功率因数状态，电压(V₁₂和V₃₂)的矢量以及电流(I₁和I₃)的矢量设为图7所示的状态，复平面上的电力矢量设为图8所示的状态。在图8中，正向旋转表示延迟。

首先，如图7所示，电压相位角ΦV是300°，电流相位角ΦI是240°，因此，按照至步骤S110、S120、S130的顺序跳转，判断出能够通过ΦV、ΦI、ΦP与功率因数条件的组合进行判断。并且，如图8所示，ΦP是240°，另外，输入的功率因数条件是高功率因数，因此，能够根据表4判断出是No.9的接线样式(步骤S230)，显示作为判定结果的No.9的接线样式(步骤S310)。

此外，在本实施方式1中示出了下述的例子，即，通过将ΦV、ΦI、ΦP以及功率因数条件用作判断数据，从而检测出将变压器200、变流器300、电压端子中的某一个进行误接线的接线样式。通过上述内容，能够自动地对在市场中容易发生的14种误接线样式进行判断，在误接线发生时，用户能够简单地进行调查接线样式的作业。另一方面，通过将ΦV、ΦI、ΦP以及功率因数条件用作判断数据，从而也能够对将变压器200、变流器300、电压端子的误接线进行组合而成的接线样式进行检测。另外，也能够针对ΦV、ΦI的判断基准而具有范围。而且，由功率因数条件的变化所引起的判定角度的范围的变化也能够同样地改变。

另外，“误接线显示模式”例如如上述所示，可以通过显示模式切换部21进行切换，但也可以在进行了接线作业的情况下，或者在重新接通了电力的情况下，自动进行切换。或者，可以与模式无关地进行上述的判断(数据处理)，在检测出误接线时自动地进行显示。

如上所述，根据本发明的实施方式1所涉及的电力测量仪器100，是与三相3线式的交流电路连接，对交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100，该电力测量仪器100构成为，具有：电压检测部11，其检测交流电路的电压信号(变压器输出X200)；电流检测部12，其检测交流电路的电流信号(变流器输出X300)；测量值运算部13，其根据电压检测部11检测出的电压信号和电流检测部12检测出的电流信号，运算电力的测量值；以及接线状态判断部15，其根据所输入的功率因数条件、电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP的组合是否与(存储在接线样式判断基准存储部152中的)基准相吻合，判断电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，其中，电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP是使用检测出的电压信号和电流信号而计算出的，因此，能够迅速地判断接线状态(有无误接线以及误接线的种类)，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

如上所述，根据本发明的实施方式1所涉及的交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法，是对三相3线式的交流电路与对交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100的接线状态进行判断的方法，该判断方法构成为包含下述工序：输入功率因数条件；使用电压检测部11检测出的电压信号和电流检测部12检测出的电流信号，计算电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI以及电力的相位角ΦP；以及根据功率因数条件、电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI以及电力的相位角ΦP的组合是否与(存储在接线样式判断基准存储部152的)基准相吻合，判断电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，因此，利用该判断方法能够迅速地判断三相3线式的交流电路与电力测量仪器100的接线状态(有无误接线以及误接线的种类)，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

特别是，为了应对三相3线式，将合计14个样式选定作为判断对象，因此，能够可靠地对在市场中通常容易发生的误接线进行判断，该14个样式是将电路的1与3调换后的逆相顺序的1个样式、将2个变压器200的二次侧的接线弄错的3个样式、将3个电压端子错误地调换的5个样式以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式以及正常样式。

实施方式2

本发明的实施方式2所涉及的电力测量仪器相对于实施方式1所涉及的电力测量仪器，追加有根据判断出的误接线的样式而(自动进行配线)修正的功能。其他的结构以及动作与实施方式1相同，因此省略说明。图9是用于说明实施方式2所涉及的电力测量仪器的结构的框图。

本发明的实施方式2所涉及的电力测量仪器100如图9所示，对在实施方式1的图1中所说明的数据处理部1追加设置有接线修正部16，该接线修正部16根据接线样式而自动修正误接线。更具体地说，相对于实施方式1的数据处理部，在检测变压器输出X200以及变流器输出X300的部分(电压检测部11、电流检出部12)与进行运算处理的部分(测量值运算部13、判断数据生成部14)之间(电路上)设置有接线修正部16。另外，接线修正部16以从接线状态判断部15输入判定结果的方式进行连接，以使得能够基于由接线状态判断部15判断出的接线样式，与后述的修正方法相匹配地修正电压、电流。

此外，在图9所示的数据处理部1中，与图1相同地，除了记载作为本实施方式2所涉及的电力测量仪器100所需的结构(功能)以外，还记载了在实施方式3～5中所需的结构。

在接线修正部16中设置有修正方法选择部162和接线变更部161，该修正方法选择部162基于接线状态判断部15的判定结果，选择已设定的修正方法，该接线变更部161根据修正方法选择部162选择出的选择方法，对在上述的进行检测的部分与进行运算处理的部分之间的配线路径(接线)进行切换。

接线变更部161由继电器、开关等切换配线路径的部件构成，修正方法选择部162由存储样式的未图示的存储部分、让用户输入可否修正等的未图示的输入部等构成。此外，在图中，示出了以物理方式切换配线路径的例子，但接线的变更不一定必须是物理的配线路径的切换。例如，可以在软件上对数据进行切换，或者进行变换。

表5是与针对在实施方式1中所说明的三相3线式而提取出的14个接线样式相对应的修正(变更)方法的对应表。

【表5】

表5与三相的接线样式相对应的修正方法

V1i、V3i:误接线修正之前的V12、V32

V1o、V3o:误接线修正之后的V12、V32

I1i、I3i:误接线修正之前的I1、I3

I1o、I3o:误接线修正之后的I1、I3

对判断出在实施方式1中所说明的接线样式是No.9(将变压器的端子按照P2、P3、P1的顺序向P1、P2、P3端子进行误接线)的情况下的例子进行说明。如果接线状态判断部15判断出是接线样式9，则从接线样式判断部151向修正方法选择部162输出该信息。这样，修正方法选择部162作为表5的与接线样式9相对应的修正方法，向接线变更部161输出将V_1o(误接线修正后的V₁₂)变成V_3i-V_1i，将V_3o(误接线修正后的V₃₂)变成-V_1i的指示。此外，V_1i、V_3i分别表示向接线修正部16输入的(误接线状况的)V₁₂、V₃₂。

接线变更部161按照指示变更配线路径，从而输入至接线修正部16的误接线状态的V₃₂、V₁₂至少作为原本的V₃₂、V₁₂即V₃₀、V₁₀向测量值运算部13输出。由此，测量值运算部13能够与正常接线相同地，计算电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量。

此外，如在实施方式1中进行的说明所示，在提取出的14个样式中，对于No.4和No.13，无法判断出是其中的哪一个。但是，这些样式是电压的正负或者电流的正负逆转的情况，因此，哪一种样式都不会对电压值、电流值、频率的运算造成影响。虽然会对电力、无效电力、功率因数、电力量的运算造成影响，但只要电流相对于电压的相位是正确的，就能够对它们进行运算，因此，无论将电流的正负逆转的方法、将电压的正负逆转的方法，都能够对这些测量值·计量值进行正确的运算。虽然表中表示为不同的方法，但无论使用哪种方法都能够修正误接线，因此，修正方法统一成任意一方即可。或者，也可以让用户进行选择。

即，对于提取出的14个样式，能够对所有的样式进行修正。其结果，能够自动或者通过让用户选择可否执行的简单的操作对三相3线的误接线进行修正，能够在发生误接线时，省略用户将电路停电而对接线进行修正的作业。

此外，在上述说明中，对判断出误接线后自动地进行修正的例子进行了说明，但不限定于此。例如，即使在判断出误接线的情况下，也可以在接受用户的许可(输入)之后执行修正。另外，也可以在进行了修正的情况下显示修正数据(存在物理的误接线)。

本实施方式2所涉及的电力测量仪器100具有接线修正部16，该接线修正部16连接在电压检测部11与测量值运算部13之间，并且连接在电流检测部12与测量值运算部13之间，根据判断出的接线状态，对在电压检测部11与测量值运算部13之间或者在电流检测部12与测量值运算部13之间的配线路径进行修正，因此，即使在与三相3线式的交流电路之间发生误接线时，也能够无需将电路停电并对接线进行修正，而正确地测量电力。

特别是，为了应对三相3线式，将合计14个样式选定作为判断对象，因此，能够可靠地修正所判断出的误接线，该14个样式是将电路的1与3调换后的逆相顺序的1个样式、将2个变压器200的二次侧的接线弄错的3个样式、将3个电压端子错误地调换的5个样式以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式以及正常样式。

实施方式3

上面的实施方式1所涉及的电力测量仪器以及电力测量仪器的接线状态判断方法是与三相3线式相对应的，但本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器以及电力测量仪器的接线状态判断方法是与单相3线式相对应的。图10～图12是用于说明本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器的结构或者电力测量仪器的接线状态判断方法的图，图10是表示在单相3线式的电力测量仪器或者电力测量仪器的接线状态判断方法中假定的在接线作业中容易发生的接线样式的例子的图，图11是表示电力测量仪器的接线状态判断方法的流程图，图12是表示在将电路以某一接线样式而与电力测量仪器的端子进行了误接线的情况下的电压和电流矢量(左侧)、以及电压的大小(右侧)的图。此外，在本实施方式3中，引用在实施方式1的说明中使用的图1～3。

在本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器100中，在图1所示的判断数据生成部14中，至少设置有电压电流间相位角运算部(图中表示为ΦVI运算部)145。而且，除了向接线样式判断部151输入来自电压电流间相位角运算部145的电压电流间相位角(ΦVI)，还输入来自各种测量值运算部131的电压数据(V₁₂、V₃₂)。而且，在接线样式判断基准存储部152中存储有在与单相3线式相对应地提取出的接线样式的判断时所需的基准值。即，在接线样式判断部151中，通过将电压电流间相位角和电压矢量与接线样式判断的基准进行比较，从而判断有无误接线和接线样式的种类。其他的结构与实施方式1相同，因此省略说明。

在电压电流间相位角运算部145中，运算V₁₂与I₁之间的相位角(表示为ΦV₁I₁)、和V₁₂与I₃之间的相位角(表示为ΦV₁I₃)，将运算出的ΦVI输出至接线状态判断部15。另外，还向接线状态判断部15输出各种测量值运算部131运算出的V₁₂以及V₃₂的电压矢量(下面简称为V)。

下面，对与单相3线式相对应的接线样式判断的详细内容进行说明。

在本实施方式3中，表示将图10所示的合计10个样式选定(提取)作为判断对象的例子，在单相3线式的配置中，如改变相名称地援引的图3所示那样，这10个样式是正常接线的1个样式、将3个电压端子错误地调换的5个样式、以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式。从另一个角度讲，是将“相对于变流器的接线”、“相对于测量器的电压端子的接线”中的仅某一个进行误接线、即不考虑多重错误的通常的误接线样式(9个)与正常的接线样式(1个)共计10个样式作为对象进行检测。

此外，即使是除了提取出的样式以外的样式，也能够进行判断，但提取出的样式例如是对于电气工程人员这样的具有执行接线的资格的人员容易发生(在市场上通常容易发生)的样式。因此，通过该提取，能够根据上述的ΦVI、V的组合，可靠地判断有无误接线以及误接线的种类。并且，还能够通过在下面的实施方式4中所说明的数据的调换，实现误接线的补偿。

使用图11的流程图，对通过接线样式判断部151进行的接线样式判断的更加具体的处理顺序进行说明。在接线样式判断基准存储部152中，如表6所示，针对2个电压电流间相位角ΦV₁I₁和ΦV₁I₃的组合，存储有进行样式判断所需的信息(判断数据)的组合。另外，在接线样式判断基准存储部152中，如表7和表8所示，针对每个样式判断所需的判断数据的组合，存储有能够进行判断的样式的基准值(择一的或者范围)。此外，在表中将延迟方向作为正方向对角度进行了记载。

因此，在接线样式判断基准存储部152中，如表6～表8所示，针对10个样式的判断所需的判断数据的组合，存储有能够进行判断的样式的基准值。

【表6】

表6电压和电流的相位角和判断所需的信息的关系

由此，从步骤S410至S420中，对需要哪些判断数据的组合(是否增加判断数据)进行判断。首先，判断是否能够仅通过ΦV₁I₁与ΦV₁I₃的组合进行判断(步骤S410)，如果能够进行判断(Yes)，则基于表7所示的基准值，通过ΦV₁I₁与ΦV₁I₃的组合判断是样式2或者3(步骤S510)。

【表7】

表7能够通过φVI的组合进行判断的接线样式

如果无法进行判断(No)，则判断能否通过添加电压数据(V₁₂、V₃₂)后的ΦVI与V的组合进行判断(步骤S420)，如果能够进行判断(Yes)，则基于表8所示的基准值，通过ΦVI与V的组合，判断出是样式1、6、7、9、10中的某一个(步骤S520)。

【表8】

表8能够通过φVI与电压的组合进行判断的接线样式

在这里，在无法进行判断的情况下(No)，能够基于表8所示的基准值，通过ΦVI与V的组合，筛选出是样式4或者5或者8中的某一个(步骤S530)。

然后，从步骤S510至520的判定结果或者步骤S530的筛选结果，从接线样式判断部151输出至误接线判断显示部23，如引用的图2所示，进行画面显示(步骤S610)。

作为样式判断的具体例子，对图10最下部、表9下部所示的样式编号9“将电路以P2P3P1的顺序向P1、P2、P3端子连接”这样的误接线的情况下的接线状态判断顺序进行说明。此外，设为对1相2相间、3相2相间施加AC110V的电压，1相3相间的电压是AC220V的单相3线的电路。而且，将电流(I₁和I₃)与电压(V₁₂和V₃₂)的矢量设为如图12所示的状态。在图12中，正方向旋转表示延迟。

首先，如图12(左侧)所示，V₁I₁是0°，V₁I₃是180°，因此，从步骤S410跳转至步骤S420，判断出能够通过ΦVI与V的组合进行判断。而且，如图12(右侧)所示，V₁₂是110V，V₃₂是220V，因此，能够从表8判断出是No.9的接线样式(步骤S520)，对作为判定结果的No.9的接线样式进行显示(步骤S610)。

此外，在本实施方式3中，示出了通过将电压电流间相位角ΦVI和电压V用作判断数据，从而检测出将变流器300、电压端子中的某一个进行误接线的接线样式的例子。如上所述，能够自动地判断出在市场上通常容易发生的10种误接线样式，能够将在发生了误接线时用户调查接线样式的作业变简单。另一方面，还能够通过将电压电流间相位角ΦVI和电压V用作判断数据，从而检测出将变压器200、变流器300以及电压端子的误接线组合而成的接线样式。另外，还能够针对电压电流间相位角ΦVI和电压V的判断基准而具有范围。并且，在实施方式3中，虽然将基准的电压V设为AC110V，但也能够与作为对象的电路相匹配地变更基准的电压V。

如上所述，根据本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器100，是与单相3线式的交流电路连接，对交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100，该电力测量仪器100构成为，具有：电压检测部11，其检测交流电路的电压信号(变压器输出X200)；电流检测部12，其检测交流电路的电流信号(变流器输出X300)；测量值运算部13，其根据电压检测部11检测出的电压信号和电流检测部12检测出的电流信号，运算电力的测量值；以及接线状态判断部15，其根据电压与电流之间的相位角(电压电流间相位角ΦVI)、电压值V的组合是否与(存储在接线样式判断基准存储部152中的)基准相吻合，从而判断出电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，其中，电压与电流之间的相位角是使用检测出的电压信号和电流信号而计算出的，因此，能够迅速地判断接线状态(有无误接线以及误接线的种类)，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

如上所述，根据本发明的实施方式3所涉及的电力测量仪器的接线状态判断方法，是对单相3线式的交流电路与对交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100的接线状态进行判断的方法，该判断方法构成为，包含下述工序：使用电压检测部11检测出的电压信号和电流检出部12检测出的电流信号，计算电压与电流之间的相位角ΦVI、电压值V；以及根据电压与电流之间的相位角ΦVI、电压值V的组合是否与(存储在接线样式判断基准存储部152中的)基准相吻合，从而判断电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，因此，利用该判断方法能够迅速地判断单相3线式的交流电路与电力测量仪器100的接线状态(有无误接线以及误接线的种类)，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

特别是，为了应对单相3线式，将合计10个样式选定作为判断对象，因此，能够可靠地判断出在市场中通常容易发生的误接线，该10个样式是将3个电压端子错误地调换的5个样式以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式及正常样式。

实施方式4

本发明的实施方式4所涉及的电力测量仪器与实施方式2相同地，向实施方式3所涉及的电力测量仪器追加有根据判断出的误接线的样式而(自动进行配线)修正的功能。即，与单相3线式相对应地判断误接线，与判断出的接线样式相对应地进行配线路径的变更。其他的结构以及动作与实施方式3相同，因此省略说明。而且，在本实施方式4中，援引在实施方式2中使用过的图9和图10。

在本实施方式4中，在接线修正部16中设置有修正方法选择部162和接线变更部161，该修正方法选择部162基于接线状态判断部15的判定结果，选择已设定的修正方法，该接线变更部161根据修正方法选择部162选择出的选择方法，对在上述的进行检测的部分与进行运算处理的部分之间的配线路径(接线)进行切换。而且，接线修正部16以从接线状态判断部15输入判断结果的方式进行连接，以使得能够基于由接线状态判断部15判断出的接线样式，按照与单相3线式相对应的修正方法对电压、电流进行修正。

表9是在实施方式3中所说明的针对单相3线式而提取出的10个接线样式所对应的修正(变更)方法的对应表。

【表9】

表9与单相的接线样式相对应的修正方法

V1i、V3i:误接线修正之前的V12、V32

V1o、V3o:误接线修正之后的V12、V32

I1i、I3i:误接线修正之前的I1、I3

I1o、I3o:误接线修正之后的I1、I3

对判断出在实施方式3中所说明的接线样式是No.9(将电路电压按照P2P3P1的顺序向P1P2P3端子连接)的情况下的例子进行说明。如果接线状态判断部15判断出是接线样式9，则从接线样式判断部151向修正方法选择部162输出该信息。这样，修正方法选择部162作为表9的与接线样式9对应的修正方法，向接线变更部161输出将误接线修正之后的V₁₂即V_1o变为V_3i-V_1i、误接线修正之后的V₃₂即V_3o变为-V_1i的指示。

接线变更部161按照指示变更配线路径，从而输入至接线变更部161的误接线状态的V₃₂、V₁₂至少作为原本的V₃₂、V₁₂即V_3o、V_1o向测量值运算部13输出。由此，测量值运算部13能够与正常接线相同地计算电压·电流·电力·无效电力·功率因数·频率·电力量。

此外，如在实施方式3中的说明所示，在提取出的10个样式中，对于No.4、No.5以及No.8，无法判断出是其中的哪一个。其中，对于No.5和No.8，如实施方式2中的4和13那样，无论使用其中的哪种样式，都不会对电压值、电流值以及频率的运算造成影响。虽然会对电力、电力量的运算造成影响，但只要电流相对于电压的相位是正确的，就能够对它们进行运算，因此，无论是将电流的正负逆转的方法、将电压的正负逆转的方法，都能够对这些测量值·计量值进行正确的运算。

另一方面，对于No.4的样式，与No.5或者No.8的修正方法不同，需要选择其他的修正方法。但是，筛选出的3种样式中的任意一种都不需要确认数据等，而能够仅通过目视就能够区别接线状态。因此，对于是否是No.4，由用户进行判断并选择(输入)修正方法。此外，与No.5和No.8中的任意一个相对应的修正方法可以统一成某一方，也可以使用户进行选择。

即，在提取出的10个样式中，至少对于7个样式能够进行自动判断，并能够自动地对样式进行修正。另外，对于筛选出的3个样式，也能够不需要使电路停电，就容易地进行区别。其结果，能够自动或者通过仅使用户选择可否执行的简单操作对单相3线的误接线进行修正。因此，能够在发生误接线时，省略用户使电路停电而修正接线的作业。

此外，在本实施方式4中，对判断出误接线之后自动进行修正的例子进行了说明，但不限定于此。例如，即使在判断出误接线的情况下，也可以在接受用户的许可(输入)之后执行修正。另外，也可以在进行了修正的情况下显示修正数据(存在物理的误接线)。另外，在本实施方式4中，能够与实施方式2相同地，使配线路径的修正不限定于物理的变更，而在软件上进行修正。

如上所述，根据本实施方式4所涉及的电力测量仪器100，具有接线修正部16，该接线修正部16连接在电压检测部11与测量值运算部13之间，并且连接在电流检测部12与测量值运算部13之间，根据判断出的接线状态，对在电压检测部11与测量值运算部13之间或者在电流检测部12与测量值运算部13之间的配线路径进行修正，因此，即使在与单相3线式的交流电路之间发生了误接线时，也能够无需将电路停电并对接线进行修正，而正确地测量电力。

特别是，为了应对单相3线式，将合计10个样式选定作为判断对象，因此，能够可靠地对判断出的误接线进行修正，该10个样式是将3个电压端子错误地调换的5个样式以及将2个变流器300的二次侧的接线弄错的4个样式及正常样式。

实施方式5

在上述实施方式1～4中，对与单相或者三相中的任意一方的相线式对应的结构进行了说明。在本实施方式5所涉及的电力测量仪器以及电力测量仪器的接线状态判断方法中，配置有测量器的电路能够自动地判断是三相3线式还是单相3线式，与判断出的相线式相对应地进行样式判断，进而根据情况进行修正。此外，对于本实施方式5所涉及的电力测量仪器的结构，引用在实施方式1或2中所使用的图1或者图9进行说明。

本发明的实施方式5所涉及的电力测量仪器100如图1或者图9所示，对在实施方式1～4中所说明的数据处理部1追加有相线式判断部17。更具体地说，相线式判断部17配置为，输入来自电压相位角运算部141的输出(ΦV)，基于输入的ΦV判断相线式，并将判定结果Ip输出至测量值运算部13以及接线状态判断部15。

测量值运算部13设定为根据相线式的判断结果Ip切换运算方法。另外，在接线样式判断基准存储部152中存储有单相式用的基准值、三相式用的基准值这两种基准值，接线样式判断部151根据相线式的判定结果Ip，切换在判断中使用的数据、判断方法。在判断数据生成部14中，具有在图1以及图9中所记载的运算部(141～145)，根据接线样式判断部151的要求输出所需的判断数据。

此外，在本实施方式5中，在引用的图9中，在修正方法选择部162中存储有与两种相线式相对应的修正方法，如果不仅输入判断出的样式的编号，还输入了相线式的判定结果Ip，则如在实施方式2或者4中所说明的那样，能够根据判断出的相线式以及样式，对误接线进行修正。

下面，说明相线式判断部17的处理。单相3线式在正常的情况下，2侧基准的1侧电压与2侧基准的3侧电压之间的相位角是180°，因此，即使包含发生了误接线的情况，ΦV仍是0°或者180°。对于三相3线式，2侧基准的1侧电压与2侧基准的3侧电压之间的相位角是300°，即使发生了误接线，ΦV也不会是0°或者180°。因此，在相线式判断部17中，如果ΦV是0°或者180°，则判断出是单相3线式，如果是上述角度与外，则判断出是三相3线式。

如上所述，在三相3线式和单相3线式中的任意一种电路中，无需更换测量器，通过1台电力测量仪器100就能够自动地判断相线式，并进行计量·测量。

如上所述，根据本发明的实施方式5所涉及的电力测量仪器100，是与3线式的交流电路连接，对交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100，该电力测量仪器100构成为，具有：电压检测部11，其检测交流电路的电压信号(变压器输出X200)；电流检测部12，其检测交流电路的电流信号(变流器输出X300)；相线式判断部17，其基于电压检测部11检测出的电压信号，判断交流电路的相线式；测量值运算部13，其根据电流检测部12检测出的电流信号以及判断出的相线式，运算电力的测量值；以及接线状态判断部15，其在判断出的相线式是三相式的情况下，根据所输入的功率因数条件、电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP的组合是否与三相式用的基准相吻合，从而判断电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，在判断出的相线式是单相式的情况下，根据电压与电流之间的相位角(电压电流间相位角ΦIV)、电压值V的组合是否与单相式用的基准相吻合，从而判断出电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，其中，电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP是使用检测出的电压信号和电流信号而计算出的，电压与电流之间的相位角是使用检测出的电压信号和电流信号而计算出的，因此，无论与哪种相线式的交流电路连接，都能够迅速地判断接线状态，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

特别是，构成为具有接线修正部16，该接线修正部16连接在电压检测部11与测量值运算部13之间，并且连接在电流检测部12与测量值运算部13之间，根据判断出的接线状态，对在电压检测部11与测量值运算部13之间或者在电流检测部12与测量值运算部13之间的配线路径进行修正，因此，无论在与哪种相线式的交流电路之间发生了误接线时，都能够无需使电路停电并进行接线检查，而正确地测量电力。

另外，根据本发明的实施方式5所涉及的交流电路与电力测量仪器的接线状态判断方法，是判断3线式的交流电路与对所述交流电路的电力进行测量的电力测量仪器100的接线状态的方法，该判断方法包含下述工序：基于电力测量仪器100的电压检测部11检测出的电压信号，判断交流电路的相线式；以及在判断出的相线式是三相式的情况下，根据所输入的功率因数条件、电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP的组合是否与三相式用的基准相吻合，从而判断出电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，在判断出的相线式是单相式的情况下，根据电压与电流之间的相位角(电压电流间相位角ΦIV)、电压值V的组合是否与单相式用的基准相吻合，从而判断出电压检测部11和电流检测部12相对于交流电路的接线状态，其中，电压的相位角ΦV、电流的相位角ΦI、电力的相位角ΦP是使用电压检测部11检测出的电压信号和电流测量部12检测出的电流信号而计算出的，电压与电流之间的相位角是使用检测出的电压信号和电流信号而计算出的，因此，利用该判断方法无论与哪种相线式的交流电路连接，都能够迅速地判断接线状态，即使存在误接线也能够迅速地进行修正。

此外，在上面的各实施方式中，示出了作为判断数据而通过特定的相、相间的数据进行判断的例子，但是，也可以对相的组合进行适当的变更。