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技術 位相表示器

出願人 中国電力株式会社
発明者 原野育雄
出願日 2012年3月28日 (9年5ヶ月経過) 出願番号 2012-073022
公開日 2013年10月7日 (7年10ヶ月経過) 公開番号 2013-205147
状態 特許登録済
技術分野 位相差の測定 その他の電気量の測定
主要キーワード 角度線 終了検査 位相表示 設備更新 接地箇所 対称三相交流 同期検定 線間電圧値
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことが可能な位相表示器を提供する。

解決手段

三相交流同士の2点間において互いに対応する相の位相差を示す位相表示器であって、一方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線接地箇所を示す接地点とを有する基板と、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線と接地箇所を示す接地点とを有して、基板に重ねた状態で、基板及び可動板の接地点を回動中心として、基板に対して回動自在な可動板とを備え、一方の三相交流における少なくとも一相と、該相に対応する他方の三相交流における少なくとも一相の線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動されることで、基板の相線と可動板の相線とで2点間の位相差を示す。

概要

背景

従来、発電所又は変電所等で実施する設備更新改修等の後、終了検査において、電気検相作業を行っている。電気検相作業では、三相交流対称三相交流)の位相相順レシオ同期検定等を確認している。

三相4線の被測定電路電力を測定して、表示する測定装置が知られている(例えば、特許文献1)。この測定装置では、三相の各相に対応する電路クリップセンサを取り付けて、電圧値及び電流値を測定している。また、測定された電圧値及び電流値をフーリエ変換することで、中性点に対する各相の位相及び大きさを算出している。そして、三相の各相を示すベクトルが、位相角許容幅内にあるか否かを視覚的に表示している。

概要

2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことが可能な位相表示器を提供する。 三相交流同士の2点間において互いに対応する相の位相差を示す位相表示器であって、一方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線接地箇所を示す接地点とを有する基板と、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線と接地箇所を示す接地点とを有して、基板に重ねた状態で、基板及び可動板の接地点を回動中心として、基板に対して回動自在な可動板とを備え、一方の三相交流における少なくとも一相と、該相に対応する他方の三相交流における少なくとも一相の線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動されることで、基板の相線と可動板の相線とで2点間の位相差を示す。

目的

本発明は、斯かる事情に鑑み、2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことが可能な位相表示器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

三相交流同士の2点間において互いに対応する相の位相差を示す位相表示器であって、一方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線接地箇所を示す接地点とを有する基板と、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線と接地箇所を示す接地点とを有して、基板に重ねた状態で、基板及び可動板の接地点を回動中心として、基板に対して回動自在な可動板とを備え、一方の三相交流における少なくとも一相と、該相に対応する他方の三相交流における少なくとも一相の線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動されることで、基板の相線と可動板の相線とで2点間の位相差を示すことを特徴とする位相表示器。

請求項2

基板の相線は、一方の三相交流における中性点を示す接地点から延出する、相電圧に応じた長さのベクトルであり、可動板の相線は、他方の三相交流における中性点を示す接地点から延出する、相電圧に応じた長さのベクトルであり、基板の相線及び可動板の相線は、ベクトル先端間の距離で相同士の線間電圧値を示すことを特徴とする請求項1に記載の位相表示器。

請求項3

基板は、一方の三相交流における少なくとも二相を示す相線を有し、可動板は、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における少なくとも二相を示す相線を有し、一方における少なくとも二相の電圧瞬時値のそれぞれと、他方における少なくとも二相の電圧の瞬時値のそれぞれの間の大小に応じて、可動板の回動方向が決定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相表示器。

請求項4

基板の相線は、一方の三相交流の相電圧に応じた長さの辺を有する三角形として示され、可動板の相線は、他方の三相交流の相電圧に応じた長さの辺を有する三角形として示され、基板の相線及び可動板の相線は、対応する相線同士がなす角度で、2点間の位相差を示すことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の位相表示器。

技術分野

0001

本発明は、2点間位相差を示す位相表示器に関し、特に、三相交流同士の2点間において、互いに対応する相同士の位相差を示す位相表示器に関する。

背景技術

0002

従来、発電所又は変電所等で実施する設備更新改修等の後、終了検査において、電気検相作業を行っている。電気検相作業では、三相交流(対称三相交流)の位相相順レシオ同期検定等を確認している。

0003

三相4線の被測定電路電力を測定して、表示する測定装置が知られている(例えば、特許文献1)。この測定装置では、三相の各相に対応する電路クリップセンサを取り付けて、電圧値及び電流値を測定している。また、測定された電圧値及び電流値をフーリエ変換することで、中性点に対する各相の位相及び大きさを算出している。そして、三相の各相を示すベクトルが、位相角許容幅内にあるか否かを視覚的に表示している。

先行技術

0004

特開2002−168883号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、変電所又は発電所等においては、三相交流同士の2点間で並列することがある。例えば、三相交流の2つの系統間において並列することがあり得る。この場合、電気検相作業では、2つの系統の三相交流間における同期についても検査する必要がある。2つの系統にはそれぞれトランス等の位相を変化させる機器が多数取り付けられており、2つの系統間の位相は、必ずしも一致するとは限らないためである。2つの系統の三相交流間の同期を得られていないまま2つの系統が並列されると、電気的なショックが起こり得る。また、複数の変圧器を並列する場合においても、変圧器同士の同期について同様のことが言える。

0006

特許文献1に記載の測定装置では、単独の系統における位相差を表示するものであるので、三相交流の2点間を並列する場合には利用することができなかった。そのため、現状では、電気検相作業において想定外となる位相差等を検知すると、紙面等を利用して原因を究明をしていた。しかしながら、紙面を利用する方法では、視覚的、動的な検討が難しく、理解及び原因究明に時間を要していた。

0007

本発明は、斯かる事情に鑑み、2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことが可能な位相表示器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係る位相表示器は、三相交流同士の2点間において互いに対応する相の位相差を示す位相表示器であって、一方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線接地箇所を示す接地点とを有する基板と、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における、少なくとも一相を示す相線と接地箇所を示す接地点とを有して、基板に重ねた状態で、基板及び可動板の接地点を回動中心として、基板に対して回動自在な可動板とを備え、一方の三相交流における少なくとも一相と、該相に対応する他方の三相交流における少なくとも一相の線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動されることで、基板の相線と可動板の相線とで2点間の位相差を示すことを特徴とする。

0009

斯かる構成によれば、基板と可動板とが重ねられて使用される。そして、それぞれに示されている接地点が回動中心とされる。そして、一方の三相交流における少なくとも一相と、該相に対応する他方の三相交流における少なくとも一相との同時刻における線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動される。このとき、基板に示された相線と、可動板に示された相線とのなす角度は、2つの相の位相差を示す。結果、2つの相線は、三相交流同士の2点間における位相差を示す。これにより、2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことができる。なお、本発明において、「回動」には、基板及び可動板の接地点を一致させた状態で、基板に示された相線に対して、該相線に対応する可動板に示された相線をずらす又は所定の位置に位置させることも含まれる。

0010

また、本発明に係る位相表示器において、基板の相線は、一方の三相交流における中性点を示す接地点から延出する、相電圧に応じた長さのベクトルであり、可動板の相線は、他方の三相交流における中性点を示す接地点から延出する、相電圧に応じた長さのベクトルであり、基板の相線及び可動板の相線は、ベクトル先端間の距離で相同士の線間電圧値を示してもよい。

0011

斯かる構成によれば、基板の相線及び可動板の相線のそれぞれは、その長さによって、一方の三相交流及び他方の三相交流における相の、中性点を接地点とする相電圧の大きさを示す。一方の三相交流における一相と、他方の三相交流における一相との間の線間電圧値は、相電圧の長さに応じた長さによって示される。ベクトル先端間の距離を線間電圧値に合わせるように、基板に対して可動板を移動することで、基板及び可動板が有する相線は、2つの相間の位相差を示す。これにより、2つの三相交流同士の2点間における、三相交流の位相差を容易に示すことができる。

0012

また、本発明に係る位相表示器において、基板は、一方の三相交流における少なくとも二相を示す相線を有し、可動板は、基板に示された相に対応する、他方の三相交流における少なくとも二相を示す相線を有し、一方における少なくとも二相の電圧瞬時値のそれぞれと、他方における少なくとも二相の電圧の瞬時値のそれぞれの間の大小に応じて、可動板の回動方向が決定されてもよい。

0013

斯かる構成によれば、一方における少なくとも二相の電圧値のそれぞれと、基板に示された相に対応する、他方における少なくとも二相の電圧値のそれぞれとを比較することで、電圧値の大小が判明する。そして、判明した電圧値の大小に応じて、他方の位相が、一方の位相に対して遅れているか、進んでいるか判明する。位相の遅れ又は進みが判明することで、可動板の回転方向を決定することができる。

0014

また、本発明に係る位相表示器において、基板の相線は、一方の三相交流の相電圧に応じた長さの辺を有する三角形として示され、可動板の相線は、他方の三相交流の相電圧に応じた長さの辺を有する三角形として示され、基板の相線及び可動板の相線は、対応する相線同士がなす角度で、2点間の位相差を示されてもよい。

0015

斯かる構成によれば、基板には、一方の三相交流の相が三角形の各辺で示される。可動板には、他方の三相交流の相が三角形の各辺で示される。基板及び可動板に示された接地点が一致され、一方の三相交流における相と、他方の三相交流における相との線間電圧値に応じて、基板に対して可動板が回動される。これにより、実際に計測する2点のそれぞれがデルタ結線によるものであったとしても、2点間の位相差を示すことができる。

発明の効果

0016

以上の如く、本発明に係る位相表示器によれば、2点間における、三相交流同士の位相差を容易に示すことができるというすぐれた効果を奏する。

図面の簡単な説明

0017

本発明の第1の実施形態に係る基板の平面図を示す。
本発明の第1の実施形態に係る可動板の平面図を示す。
本発明の同実施形態に係る位相表示器の第1使用例における平面図を示す。
本発明の同実施形態に係る位相表示器の第2使用例における平面図を示す。
本発明の第2の実施形態に係る基板の要部平面図を示す。
本発明の同実施形態に係る可動板の要部平面図を示す。
本発明の同実施形態に係る第3使用例における要部平面図を示す。

実施例

0018

以下、本発明に係る位相表示器における第1の実施形態について、図1図4を参照して説明する。
位相表示器は、三相交流の2つの系統において、互いに対応する相同士の位相差を示す。図1図3に示すように、位相表示器は、一方の三相交流の相を示す板状の基板1と、基板1に重ねられて利用され、他方の三相交流の相を示す板状の可動板2とを備える。位相表示器は、一方の三相交流における一相と、他方の三相交流における一相の同時刻における線間電圧値とに応じて、接地点を回動中心として、基板1に対して可動板2を回動させることで、一方の三相交流における相と他方の三相交流における相との位相差を示すものである。

0019

基板1は、例えば、円形又は方形であり、一方の三相交流における少なくとも一相を示す相線11と、一方の三相交流の設置箇所を示す接地点12と、相電圧の大きさを示す電圧線13と、角度の大きさを示す角度線14と、一方の三相交流における各相間の線間電圧値を示す線間電圧線15とを有する。

0020

相線11は、基板1上で一方の三相交流(対称三相交流)の相電圧及び位相を示すものであり、3つの相に対応する3つの赤相線111、白相線112、及び青相線113を有する。赤相線111、白相線112、及び青相線113のそれぞれは、基板1上にベクトルで示される。3つのベクトルは、中性点を示す接地点12で基端を結ばれ、基端から先端に向けて放射状に延出される。より詳しくは、3つのベクトルのそれぞれは、中性点を示す接地点12から、それぞれ120度の角度をなして放射状に延出される。

0021

相線11は、その長さで、相電圧の大きさを示す。例えば、相線11のそれぞれの相は、63.5mmの長さに示される。これにより、相線11のそれぞれの相は、63.5Vの相電圧を有することを示す。本実施形態において、相線11のそれぞれは同じ長さを有し、同じ相電圧であることを示している。

0022

赤相線111は、赤色に着色されて、中性点を示す接地点12から一方に延出される。赤相線111は、基板1上に示される電圧線の位置まで延出される。白相線112は、白色又は黒色に着色されて、中性点を示す接地点12から延出される。白相線112は、中性点を示す接地点12を中心として、時計回り方向に120度回転した位置で延出される。白相線112は、基板1上に示される電圧線の位置まで延出される。青相線113は、青色に着色されて、中性点を示す接地点12から延出される。青相線113は、中性点を示す接地点12を中心として、反時計回りに120度回転した位置で延出される。青相線113は、基板1上に示される電圧線の位置まで延出される。

0023

接地点12は、赤相線111、白相線112、及び青相線113の3つのベクトルの基端に設けられる第1接地点121と、赤相線111のベクトル先端に設けられる第2接地点122と、白相線112のベクトル先端に設けられる第3接地点123と、青相線113のベクトル先端に設けられる第4接地点124とを有する。

0024

第1接地点121は、一方の三相交流における中性点を示す。第1接地点121は、一方の三相交流において、中性点が実際に接地されている場合に可動板2の回動中心として利用される。また、第1接地点121は、電圧線及び角度線の中心としても機能する。第2接地点122は、一方の三相交流のうち、赤相の接地点を示す。第2接地点122は、一方の三相交流において、赤相が実際に接地されている場合に可動板2の回動中心として利用される。第3接地点123は、一方の三相交流のうち、白相の接地点を示す。第3接地点123は、一方の三相交流において、白相が実際に接地されている場合に可動板2の回動中心として利用される。第4接地点124は、一方の三相交流のうち、青相の接地点を示す。第4接地点124は、一方の三相交流において、青相が実際に接地されている場合に可動板2の回動中心として利用される。

0025

電圧線13は、中性点を示す第1接地点121を中心として、円形に設けられる。電圧線13は、赤相線111、白相線112、及び青相線113の各ベクトルの先端を結んで設けられる。これにより、電圧線13は、中性点に対して、赤相、白相、及び青相が同電圧であることを示している。

0026

角度線14は、中性点を示す第1接地点121を中心として、電圧線13の径外方向に向かって放射状に複数示される。それぞれの角度線14は、隣合う一方の角度線14とで鋭角になるように示され、両隣の角度線14と等角度をなす位置に示される。例えば、本実施形態においては、角度線14は、隣合う角度線14とで10度の角度をなす位置に示される。

0027

線間電圧線15は、赤相線111、白相線112、及び青相線113のそれぞれのベクトル先端を結んで示され、基板1表面に正三角形として示される。本実施形態において、線間電圧線15は、赤相線111、白相線112、及び青相線113のベクトル先端同士の距離を110cmで示す。これにより、線間電圧線15は、一方の三相交流における、赤相、白相、及び青相間の線間電圧値を110Vとして示す。なお、本実施形態において、赤相線111及び白相線112間の線間電圧線15を第1線間電圧線151とし、白相線112及び青相線113間の線間電圧線15を第2線間電圧線152とし、青相線113及び赤相線111間の線間電圧線15を第3線間電圧線153とする。

0028

可動板2は、例えば、三角形状であり、透明な材料で形成される。例えば、可動板2は、アクリル等の材料で形成される。これにより、可動板2は、基板1に重ねられた状態で、基板1の各線を視認可能に形成される。可動板2は、基板1が有する相線11に対応する、他方の三相交流の少なくとも一相の位相を示す相線21と、接地箇所を示す接地点22と、他方の三相交流における各相間の線間電圧値を示す線間電圧線25とを有する。

0029

ここで、相線21、接地点22、及び線間電圧線25は、基板1における相線11、接地点12、及び線間電圧線15と同様に可動板2において示されるので、ここでの説明を省略する。なお、相線21は、相線11と同様に、赤相線211、白相線212、及び青相線213を有する。接地点22は、接地点12と同様に、第1接地点221、第2接地点222、第3接地点223、及び第4接地点224を有する。線間電圧線25は、線間電圧線15と同様に、第1線間電圧線251、第2線間電圧線252、及び第3線間電圧線253を有する。

0030

本実施形態に係る位相表示器の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る位相表示器の作用について、第1使用例及び第2使用例を用いて説明する。

0031

(第1使用例)
第1使用例では、図3を参照して、一方及び他方の三相交流が共に中性線で接地されている場合の使用例を示す。

0032

本使用例の位相表示器を使用するのに先立って、一方における三相交流の三相の電圧値が取得される。また、同時刻において、他方における三相交流の三相の電圧値が取得される。また、一方における三相の電圧値と、他方における三相の電圧値とのそれぞれの線間電圧値が求められる。

0033

その後、取得された電圧値と、求められた線間電圧値とから2点間(一方及び他方)の三相交流の位相差を可視化すべく、位相表示器が利用される。図3に示すように、可動板2は、基板1に重ねられる。このとき、可動板2の第1接地点221は、基板1の第1接地点121に一致させて重ねられる。また、可動板2の各相線21のそれぞれは、基板1の各相線11に対応して重ねられる。具体的に、可動板2の赤相線211は、基板1の赤相線111に重ねられ、可動板2の白相線212は、基板1の白相線112に重ねられ、可動板2の青相線213は、基板1の青相線113に重ねられる。そして、可動板2は、可動板2の第1接地点221と、基板1の第1接地点121とを回動中心として回動される。

0034

上記のように事前に取得された、2点間における三相の電圧値のそれぞれと、2点間における三相の電圧値のそれぞれとから、可動板2の回動方向が決定される。具体的に、一方の三相交流における三相の電圧値のそれぞれに対して、他方の三相交流における三相の電圧値の高低により、可動板2の回動方向が決定される。

0035

例えば、一方の三相交流における赤相の電圧値V1、白相の電圧値V2、青相の電圧値V3に対して、他方の三相交流における赤相の電圧値V4、白相の電圧値V5、青相の電圧値V6とする。V1>V4、V2>V5、V3<V6であれば、他方の三相交流の位相が、一方の三相交流の位相に対して遅れているとして、可動板2を時計回りに回動させる。また、V1>V4、V2<V5、V3>V6であれば、他方の三相交流の位相が、一方の三相交流の位相に対して進んでいるとして、可動板2を反時計回りに回動させる。

0036

そして、可動板2は、上記線間電圧値のそれぞれと、決定された可動板2の回動方向とに応じて回動される。具体的に、可動板2は、上記線間電圧値の大きさに応じて、決定された回動方向に回動される。このとき、可動板2は、基板1に示された一相のベクトル先端と、該一相に対応する、可動板2に示された一相のベクトル先端との距離によって示される電圧値に、線間電圧値が等しくなる位置まで回動される。

0037

可動板2が上記位置まで回動されると、可動板2に示された各相の相線21は、基板1に示された各相の相線11に対して、可動板2の回動方向にずれた状態になる。すなわち、可動板2に示された各相の相線21は、第1接地点121,221を交点として、基板1に示された各相の相線11と所定の角度でずれた状態になる。そして、基板1と可動板2とは、第1接地点121,221を頂点として示された角度で、2点間の三相交流における位相差を示す。このとき、角度線14は、基板1に示された一方の三相交流の一相と、該一相に対応する、可動板2に示された他方の三相交流の一相との間の角度差を計る目盛りとして利用される。

0038

図3では、一方の三相交流の赤相と、他方の三相交流の赤相との線間電圧値が約32.9Vある場合を示している。この場合、基板1の赤相線111のベクトル先端と、可動板2の赤相線211のベクトル先端との直線距離Lが32.9mmとなるように、可動板2は第1接地点121,221を回動中心として回動される。可動板2が基板1に対して回動されることで、可動板2に示された白相線212及び青相線213も同様に回動する。これにより、基板1の白相線112及び青相線113のそれぞれのベクトル先端と、可動板2の白相線212及び青相線213のそれぞれのベクトル先端との直線距離が、同様に32.9mmになる。

0039

結果として、基板1に示される赤相線111と、可動板2に示される赤相線211とのなす角度rが、2点における三相交流間の位相差を示す。同様に、基板1に示される白相線112及び白相線212と、可動板2に示される青相線113及び青相線213とのそれぞれのなす角度が、2点における三相交流間の位相差を示す。本使用例では、角度rは30度となり、2点における三相交流間の位相差が30度であることがわかる。

0040

(第2使用例)
第2使用例では、図4を参照して、一方の三相交流が中性線に接地され、他方の三相交流が白相で接地されている場合の使用例を示す。本使用例の位相表示器を使用するのに先だって、第1使用例と同様に、一方の三相交流の電圧値及び他方の三相交流の電圧値が取得され、線間電圧値が求められる。

0041

その後、取得された電圧値と、求められた線間電圧値とから2点間の三相交流の位相差を可視化すべく、位相表示器が利用される。図3に示すように、可動板2は、基板1に重ねられる。このとき、可動板2の第3接地点223は、基板1の第1接地点121に重ねられる。また、可動板2は、可動板2に示される各相線21と、基板1に示される各相線11とを平行にした状態で、基板1に重ねられる。そして、可動板2は、可動板2の第3接地点223と、基板1の第1接地点121とを回動中心として回動される。そして、第1使用例と同様に、一方及び他方の三相交流各相間の電圧値の大小によって、基板1に対する可動板2の回動方向が決定される。

0042

そして、第1使用例と同様に、可動板2は、決定された回動方向に回動される。また、可動板2は、基板1に示された一相のベクトル先端と、基板1に示された一相に対応する、可動板2に示された一相のベクトル先端との距離によって示される電圧値を、線間電圧値に等しくする位置まで回動される。

0043

可動板2が上記位置まで回動されることで、図4に示すように、可動板2に示された各相の相線21は、基板1に示された各相の相線11に対して、平行関係からずれた状態になる。そして、基板1及び可動板2は、基板1に示された各相の相線11と、該相線11に対応する可動板2に示された各相の相線21とのなす角度で、一方及び他方の三相交流間の位相差を示す。

0044

ここで、図4に示すような状況において、基板1及び可動板2は、基板1に示される赤相線111及び白相線112間の第1線間電圧線151に平行な角度線14aと、可動板2に示される赤相線211及び白相線212間の第1線間電圧線251とのなす角度で、一方及び他方の三相交流間の位相差を示す。図4では、一方の三相交流の赤相と、他方の三相交流の赤相との電圧差が70Vある場合を示している。この場合、基板1の赤相線111のベクトル先端と、可動板2の赤相線211のベクトル先端との直線距離Lが70mmとなるように、可動板2が回動される。

0045

結果として、基板1に示される赤相線111と、可動板2に示される赤相線211とのなす角度rが、2点における三相交流間の位相差を示す。すなわち、基板1の赤相線111及び白相線112を結ぶ第1線間電圧線151に平行な角度線14aと、可動板2の赤相線211及び白相線212を結ぶ第1線間電圧線251とのなす角度が、2点における三相交流間の位相差を示す。本使用例では、角度rは約7度となり、2点における三相交流間の位相差が約7度であることがわかる。なお、白相線112に平行な角度線14bと、白相線212とのなす角度で、位相差を求めてもよい。

0046

上より、本実施形態に係る位相表示器は、2点間の三相交流各相の電圧値及び線間電圧値を測定した後、三相交流同士の位相差を簡易な機器で容易に示すことができる。三相交流同士の位相差を容易に示すことができるので、例えば、2つの系統を並列できる位相差であるか否かの指標を容易に示すことができる。

0047

また、2点における三相交流間の位相差が示されるので、位相差が所定の角度(例えば30度)よりも大きい場合に、測定する相の誤り示唆することもできる。例えば、赤相として測定した電圧値が、実際には白相の電圧値である場合などには、基板1及び可動板2は、位相差として、非常に大きな角度を示すことになる。これにより、上記測定する相の誤りを示唆することができる。

0048

また、可動板2が透明であるので、可動板2の表裏反転させることで、他方の三相交流が逆相の場合であっても、2点間の位相差を計測することができる。また、2つの三相交流の接地点12,22がそれぞれ異なっていたとしても、基板1に対して可動板2を重ねる位置を変更するとともに、可動板2の回動中心を変更することで、2点における三相交流間の位相差を示すことができる。

0049

次に、本発明に係る位相表示器における第2の実施形態について、図5図7を参照して説明する。なお、図5図7において、図1図4の符号と同一の符号を付した部分は、第1実施形態と同一の構成又は要素を表す。

0050

本実施形態に係る位相表示器は、例えば、2つの変圧器間の位相差を示すものであり、それぞれの変圧器がデルタ結線又はV結線によって結線されている場合に利用できる。従って、本実施形態における基板1は、一方の変圧器(以下、一号変圧器とする)の位相及び各相の電圧値を示す。そして、本実施形態における可動板2は、他方の変圧器(以下、二号変圧器とする)の位相及び電圧値を示す。なお、本実施形態においては、各変圧器がそれぞれ内接デルタ結線で結線されているものとする。

0051

本実施形態に係る位相表示器は、第1の実施形態に係る、基板1及び可動板2に示された線間電圧線15,25を、一号変圧器又は二号変圧器における三相交流各相の相線として利用する。なお、本実施形態では、線間電圧線15,25の用語を相線を示すものとしてそのまま利用し、第1線間電圧線151,251、第2線間電圧線152,252、及び第3線間電圧線153,253の用語についても、三相交流の各相を示すものとしてそのまま使用する。

0052

また、本実施形態に係る位相表示器は、第1の実施形態に係る位相表示器に対して、基板1及び可動板2の双方に、線間電圧線15,25の中点に内接する三角形で示される引出線16,26と、引出線16,26として示される三角形の一頂点として示される変圧器接地点125,225とをさらに備える。本実施形態におけるその他の構成は、第1の実施形態に係る位相表示器の構成と同一であるので、本実施形態での説明を省略する。

0053

引出線16,26は、線間電圧線15,25として示される三角形(以下、外接三角形とする)の各辺の中点を頂点として、該三角形に内接する三角形(以下、内接三角形とする)で示される。これにより、引出線16,26は、外接三角形の各辺の長さに対して、各辺を半分の長さとする内接三角形で示される。これにより、引出線16,26は、それぞれ各相の電圧値に対して、半分の電圧値であることを示す。引出線は16,26、内接三角形の各辺の位置で、三相交流から引き出された各相の位相を示す。また、引出線16,26は、内接三角形の各辺の長さで、三相交流から引き出された各相の電圧値を示す。なお、第1線間電圧線151,251及び第2線間電圧線152,252間を結ぶ引出線を第1引出線161,261とし、第2線間電圧線152,252及び第3線間電圧線153,253間を結ぶ引出線を第2引出線162,262とし、第3線間電圧線153,253及び第1線間電圧線151,251間を結ぶ線間電圧線を第3引出線163,263とする。

0054

変圧器接地点125,225は、基板1に示される内接三角形における頂点の一つと、可動板2に示される内接三角形における頂点の一つとに示される。すなわち、変圧器接地点125,225は、基板1に示される外接三角形における一辺の中点と、可動板2に示される外接三角形における一辺の中点とに示される。

0055

本実施形態に係る位相表示器の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る位相表示器の作用について、第3使用例を用いて説明する。

0056

(第3使用例)
第3使用例では、図5〜7を参照して、一号変圧器及び二号変圧器の双方が共に変圧器接地点125,225で接地されている場合の使用例を示す。

0057

本使用例の位相表示器を使用するのに先立って、一号変圧器における三相交流の三相それぞれの電圧値が取得される。また、同時刻において、二号変圧器おける三相交流の三相それぞれの電圧値が取得される。また、一号変圧器における三相それぞれの電圧値と、二号変圧器における三相それぞれの電圧値との電圧差が求められる。なお、このときに取得される電圧値のそれぞれは、基板1及び可動板2に示される、外接三角形及び内接三角形の各頂点に対応する電圧値として取得される。なお、第1引出線161,261乃至第3引出線163,263それぞれの電圧値及び電圧差が求められてもよい。

0058

その後、取得された電圧値と、求められた電圧差とから2つの変圧器間の位相差を可視化すべく、位相表示器が利用される。可動板2は、基板1に重ねられる。このとき、可動板2の変圧器接地点225は、基板1の変圧器接地点125に一致させて重ねられる。また、可動板2の線間電圧線25及び引出線26のそれぞれは、基板1の線間電圧線16及び引出線16に重ねられる。そして、可動板2は、基板1の変圧器接地点125と可動板2の変圧器接地点225とを回動中心として、基板1に対して回動される。

0059

上記のように事前に取得された、2つの変圧器における各相の電圧値のそれぞれから、可動板2の回動方向が決定される。具体的に、一号変圧器の電圧値のそれぞれに対して、二号変圧器の電圧値のそれぞれの高低により、可動板2の回動方向が決定される。そして、可動板2は、上記電圧差のそれぞれと、決定された可動板2の回動方向とに応じて回動される。具体的に、可動板2は、上記電圧差の大きさに応じて、決定された回動方向に回動される。このとき、可動板2は、基板1に示された一号変圧器の各頂点と、基板1に示された二号変圧器の各頂点との距離Lによってそれぞれ示される電圧値を、求められた電圧差のそれぞれに等しくなる位置まで回動される。

0060

可動板2が上記位置まで回動されると、可動板2に示された線間電圧線25及び引出線26は、基板1に示された線間電圧線15及び引出線16に対して、可動板2の回動方向にずれた状態になる。すなわち、可動板2に示された線間電圧線25及び引出線26は、変圧器接地点225を基準点として、基板1に示された線間電圧線15及び引出線16と所定の角度でずれた状態になる。そして、基板1と可動板2とは、変圧器接地点225を基準点として示された角度で、2つの変圧器間の位相差を示す。すなわち、基板1に示される線間電圧線15及び引出線16と、可動板2に示される線間電圧線25及び引出線26とのなす角度rが、2つの変圧器間における位相差を示す。

0061

以上より、本実施形態に係る位相表示器は、2つの変圧器間における位相差を表示することができる。これにより、2つの変圧器を結線できるか否かの指標を容易に示すことができる。また、2つの変圧器の位相差が示されるので、位相差が所定の角度(例えば30度)よりも大きい場合に、測定する変圧器の相の誤りを示唆することもできる。また、可動板2が透明であるので、可動板2の表裏を反転させることで、2号変圧器が逆相の場合であっても、2つの変圧器間の位相差を計測することができる。

0062

なお、本発明に係る位相表示器は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく(1つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく)、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

0063

例えば、上記実施形態に係る位相表示器おいては、基板1に対して可動板2を回動自在に支持する軸部3が利用されてもよい。この場合、基板1及び可動板2には、軸部3を受ける軸受部(図示しない)が設けられてもよい。

0064

軸部3は、円柱形状に形成され、基板1に設けられる軸受部に、長手方向の一端を挿入可能な径で構成されてもよい。また、軸部3は、可動板2に設けられる軸受部に、他端を挿入可能な径で構成されてもよい。なお、軸部3は、基板1又は可動板2に固定されるように、一端部又は他端部にねじ溝が設けられていてもよい。また、軸部3は、可動板2に挿通された後、可動板2を基板1に固定すべく、他端でナット締結されるようにしてもよい。

0065

軸受部は、軸部3と同径で可動板2の厚さ方向に平行に貫通する貫通穴で形成されてもよい。又は、軸受部は、軸部3と同径若しくはより大きい径を有し、可動板2の厚さ方向に平行に窪み、且つ基板1と対向する側で開口する凹状に形成されてもよい。軸受部は、開口する可動板2の表面から軸部3の他方の端部が挿入されることで、可動板2の回動中心として軸部に支持されてもよい。このようにすることで、基板1に対して可動板2を回動するときに、重ねられた接地点がずれることを防止できる。

0066

また、上記実施形態に係る位相表示器においては、第1の実施形態に係る位相表示器と、第2の実施形態に係る位相表示器とを別々に構成してもよい。この場合、後者の位相表示器においては、第1の実施形態に係る相線11,21及び引出線16,26を有しなくともよい。

0067

また、上記実施形態に係る位相表示器においては、線間電圧線15,25の長さを110mmであり、110Vを示すものとして説明したが、210Vやその他の値を示すものとして説明してもよい。線間電圧線15,25の長さを110mmとして210Vを示す場合、可動板2を線間電圧値や電圧差に応じて回動するときに、約2倍の距離で回動させることで同様に位相差を示すことができる。このように、各線の長さにより示す電圧値に応じて、回動量をその倍率に応じて変更することで、上記実施形態と同様に位相差を示すことができる。

0068

また、上記第2の実施形態に係る位相表示器においては、引出線16,26を設けずに、デルタ結線の各接続点の電圧値のみで、2つの変圧器間の位相差を示すこともできる。このとき、変圧器の接地点により、変圧器接地点125,225に変えて、第2接地点122,222乃至第4接地点124,224のいずれかを回動中心として利用してもよい。

0069

また、上記実施形態に係る位相表示器においては、三相交流の三相全ての電圧値を取得する場合で説明したが、単純に2点間の位相差のみを示す場合、2点におけるそれぞれの三相交流の一相のみの電圧値及び該電圧値により求められる線間電圧値を利用してもよい。また、可動板2の回転方向を決定するためには、2点におけるそれぞれの三相交流の二相のみの電圧値及び該電圧値により求められる線間電圧値を利用してもよい。

0070

また、上記実施形態に係る位相表示器においては、可動板2の回動中心となる接地点12,22の位置に応じて、第1線間電圧線151,251に変えて、第2線間電圧線152,252及び第3線間電圧線153,253を利用してもよい。また、上記第2の実施形態に係る位相表示器における、第1引出線161,261乃至第3引出線163,263についても、電圧値を計測される地点に応じて、位相角を示す線として利用してよい。また、引出線15,16を利用する必要がなければ、引出線15,16の構成を省略してもよい。

0071

1…基板、2…可動板、11…相線、12…接地点、13…電圧線、14…角度線、15…線間電圧線、16…引出線、111,211…赤相線、112,212…白相線、113,213…青相線、121,221…第1接地点、122,222…第2接地点、123,223…第3接地点、124,224…第4接地点、125,225…変圧器接地点、151,251…第1線間電圧線、152,252…第2線間電圧線、153,253…第3線間電圧線、161,261…第1引出線、162,262…第2引出線、163,263…第3引出線、

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