JP2001242197A - 電流検出器 - Google Patents
電流検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一次導体に高周波サージが発生した際におい
ても、低電圧機器の破壊、誤作動といった障害を起こす
こと無く、高精度に一次導体を流れる電流値を計測する
ことができる電流検出器を提供する。 【解決手段】 一次導体１と、一次導体１の周囲に配置
され、外導体３１と内導体３０よりなる同軸線で構成さ
れた二次巻線２０とを備え、一次導体１と二次巻線２０
との磁気結合により二次巻線２０の出力端子間に誘導さ
れる誘導電圧を変換して一次導体１を流れる電流を検出
する。
ても、低電圧機器の破壊、誤作動といった障害を起こす
こと無く、高精度に一次導体を流れる電流値を計測する
ことができる電流検出器を提供する。 【解決手段】 一次導体１と、一次導体１の周囲に配置
され、外導体３１と内導体３０よりなる同軸線で構成さ
れた二次巻線２０とを備え、一次導体１と二次巻線２０
との磁気結合により二次巻線２０の出力端子間に誘導さ
れる誘導電圧を変換して一次導体１を流れる電流を検出
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電流検出器、特に高
電圧電力機器の高電圧導体を流れる電流を検出する電流
検出器に関するものである。
電圧電力機器の高電圧導体を流れる電流を検出する電流
検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高電圧電力機器の高電圧導体を流れる商
用周波数の電流を検出するための検出器としては、ＣＴ
コイル（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）が
多く使われており、例えば特開平１０−３１２９２６号
公報に記載のものがある。これは高電圧電力機器の高電
圧導体を一次導体とし、その周囲に二次巻線（ＣＴコイ
ル）を配置し、一次導体と二次巻線との磁気結合によ
り、二次巻線の端子間に誘導される誘導電圧の電圧値を
変換することによって、一次導体を流れる電流値を検出
するというものである。図１２は上記のような電流検出
器を示す構成図である。図において、１は一次導体であ
り、高電圧の商用周波数の電流が流れている。３は二次
巻線であり、一次導体１に流れる電流により発生した磁
場の磁路２に巻き付くように配置される。二次巻線３は
被測定電流の流れる一次導体と磁気的結合をなし、被測
定電流を電圧に変換して検出できる構造となっている。
また、通常、一次導体１と二次巻線３との間には、一次
導体１と二次巻線３との静電的な結合を防ぐために静電
シールド金属４が取り付けられ、二次巻線３に一次導体
１の電圧に起因した電圧が誘起されないようにしてい
る。二次巻線３の芯材５が空芯だとすると、一次導体１
に周波数ｆを持ったＩ0ｓｉｎ（２πｆｔ）の電流が流
れた時、磁気結合により二次巻線３の出力端子（ｋ、ｌ
端子）間に発生する誘導電圧Ｖ0ｓｉｎ（２πｆｔ）
は、巻線間の浮遊容量を無視すると、 Ｖ0＝Ｎμ0Ｉ0ｆｈｌｎ（ｂ／ａ） で表わされる。ここで、Ｎは二次巻線３の巻数、μ0は
真空の透磁率（４π×１０7ヘンリー／ｍ）、ｈは芯材
５の厚み、ａは芯材５の内径、ｂは芯材５の外径であ
る。周波数が高くなったり、巻線間浮遊容量が大きく
（Ｎの増加、巻線間距離の短縮など）なると誘導電圧は
上記の式より外れ、共振現象が見られる。
用周波数の電流を検出するための検出器としては、ＣＴ
コイル（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）が
多く使われており、例えば特開平１０−３１２９２６号
公報に記載のものがある。これは高電圧電力機器の高電
圧導体を一次導体とし、その周囲に二次巻線（ＣＴコイ
ル）を配置し、一次導体と二次巻線との磁気結合によ
り、二次巻線の端子間に誘導される誘導電圧の電圧値を
変換することによって、一次導体を流れる電流値を検出
するというものである。図１２は上記のような電流検出
器を示す構成図である。図において、１は一次導体であ
り、高電圧の商用周波数の電流が流れている。３は二次
巻線であり、一次導体１に流れる電流により発生した磁
場の磁路２に巻き付くように配置される。二次巻線３は
被測定電流の流れる一次導体と磁気的結合をなし、被測
定電流を電圧に変換して検出できる構造となっている。
また、通常、一次導体１と二次巻線３との間には、一次
導体１と二次巻線３との静電的な結合を防ぐために静電
シールド金属４が取り付けられ、二次巻線３に一次導体
１の電圧に起因した電圧が誘起されないようにしてい
る。二次巻線３の芯材５が空芯だとすると、一次導体１
に周波数ｆを持ったＩ0ｓｉｎ（２πｆｔ）の電流が流
れた時、磁気結合により二次巻線３の出力端子（ｋ、ｌ
端子）間に発生する誘導電圧Ｖ0ｓｉｎ（２πｆｔ）
は、巻線間の浮遊容量を無視すると、 Ｖ0＝Ｎμ0Ｉ0ｆｈｌｎ（ｂ／ａ） で表わされる。ここで、Ｎは二次巻線３の巻数、μ0は
真空の透磁率（４π×１０7ヘンリー／ｍ）、ｈは芯材
５の厚み、ａは芯材５の内径、ｂは芯材５の外径であ
る。周波数が高くなったり、巻線間浮遊容量が大きく
（Ｎの増加、巻線間距離の短縮など）なると誘導電圧は
上記の式より外れ、共振現象が見られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出器は以
上のように構成されており、次のような問題点があっ
た。通常、一次導体１は高電圧電力機器の内部導体であ
り、それは断路器や遮断器といった開閉装置につながっ
ている。これら開閉装置の動作時には、サージが発生
し、高い周波数を持つ電流が一次導体を流れる。上記の
ように二次巻線３のｋ、ｌ端子間に発生する誘導電圧は
一次導体を流れる電流の周波数に比例するので、サージ
発生時には大きな電圧がｋ、ｌ端子間に誘導される。ま
た、周波数が高くなったり、巻線間浮遊容量が大きく
（Ｎの増加、巻線間距離の短縮など）なると誘導電圧は
上記の式より外れ、共振現象が見られ、共振周波数にお
いては巨大な誘導電圧がｋ、ｌ端子間に発生する。この
ような高周波サージの影響により、電流検出の精度低下
や低電圧機器の破壊、誤作動といった障害が発生する可
能性があった。
上のように構成されており、次のような問題点があっ
た。通常、一次導体１は高電圧電力機器の内部導体であ
り、それは断路器や遮断器といった開閉装置につながっ
ている。これら開閉装置の動作時には、サージが発生
し、高い周波数を持つ電流が一次導体を流れる。上記の
ように二次巻線３のｋ、ｌ端子間に発生する誘導電圧は
一次導体を流れる電流の周波数に比例するので、サージ
発生時には大きな電圧がｋ、ｌ端子間に誘導される。ま
た、周波数が高くなったり、巻線間浮遊容量が大きく
（Ｎの増加、巻線間距離の短縮など）なると誘導電圧は
上記の式より外れ、共振現象が見られ、共振周波数にお
いては巨大な誘導電圧がｋ、ｌ端子間に発生する。この
ような高周波サージの影響により、電流検出の精度低下
や低電圧機器の破壊、誤作動といった障害が発生する可
能性があった。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、一次導体に高周波サージが発生
した際においても、低電圧機器の破壊、誤作動といった
障害を起こすこと無く、高精度に一次導体を流れる電流
値を計測することができる電流検出器を提供することを
目的とする。
ためになされたもので、一次導体に高周波サージが発生
した際においても、低電圧機器の破壊、誤作動といった
障害を起こすこと無く、高精度に一次導体を流れる電流
値を計測することができる電流検出器を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成によ
る電流検出器は、二次巻線を、外導体と内導体よりなる
同軸線で構成したものである。
る電流検出器は、二次巻線を、外導体と内導体よりなる
同軸線で構成したものである。
【０００６】また、本発明の第２の構成による電流検出
器は、第１の構成において、外導体の厚さを、検出信号
の上限の周波数での表皮深さの値より薄くしたものであ
る。
器は、第１の構成において、外導体の厚さを、検出信号
の上限の周波数での表皮深さの値より薄くしたものであ
る。
【０００７】また、本発明の第３の構成による電流検出
器は、第１または第２の構成において、二次巻線の出力
端子部において、二次巻線の外導体両端を互いに接続し
たものである。
器は、第１または第２の構成において、二次巻線の出力
端子部において、二次巻線の外導体両端を互いに接続し
たものである。
【０００８】また、本発明の第４の構成による電流検出
器は、第１ないし３のいずれかの構成において、二次巻
線の外導体を接地したものである。
器は、第１ないし３のいずれかの構成において、二次巻
線の外導体を接地したものである。
【０００９】また、本発明の第５の構成による電流検出
器は、第１ないし４のいずれかの構成において、二次巻
線の出力端子と誘導電圧の計測器との間に、高周波ノイ
ズ減衰器を設置したものである。
器は、第１ないし４のいずれかの構成において、二次巻
線の出力端子と誘導電圧の計測器との間に、高周波ノイ
ズ減衰器を設置したものである。
【００１０】また、本発明の第６の構成による電流検出
器は、二次巻線の出力端子と誘導電圧の計測器との間
に、高周波ノイズ減衰器を設置したものである。
器は、二次巻線の出力端子と誘導電圧の計測器との間
に、高周波ノイズ減衰器を設置したものである。
【００１１】また、本発明の第７の構成による電流検出
器は、第６の構成において、高周波ノイズ減衰器とし
て、平行平板を用いたものである。
器は、第６の構成において、高周波ノイズ減衰器とし
て、平行平板を用いたものである。
【００１２】また、本発明の第８の構成による電流検出
器は、第７の構成において、平行平板の平板間の材料と
して、絶縁性能の良い高耐圧材料を用いたものである。
器は、第７の構成において、平行平板の平板間の材料と
して、絶縁性能の良い高耐圧材料を用いたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による電流検出器を示す構成図である。図にお
いて、１は一次導体であり、高電圧の商用周波数の電流
が流れている。２０は二次巻線であり、一次導体１に流
れる電流により発生した磁場の磁路２に巻き付くように
配置される。二次巻線２０は被測定電流の流れる一次導
体１と磁気的結合をなし、被測定電流を電圧に変換して
検出できる構造となっている。また、本実施の形態にお
いて、二次巻線２０は通常の銅線ではなく、シールドケ
ーブル（同軸線）を用いている。シールドケーブルは内
導体３０と外導体３１より構成され、内導体３０の両端
部は出力端子ｋ、ｌを構成する。また、外導体３１には
通常、絶縁の被覆３２が施されてあり、かつ内導体３０
と外導体３１の間には誘電体層３３がある。また、一次
導体１と二次巻線２０との間には、一次導体１と二次巻
線２０との静電的な結合を防ぐために静電シールド金属
４が取り付けられ、二次巻線２０に一次導体１の電圧に
起因した電圧が誘起されないようにしている。５は二次
巻線２０の芯材である。
施の形態１を図を用いて説明する。図１は本発明の実施
の形態１による電流検出器を示す構成図である。図にお
いて、１は一次導体であり、高電圧の商用周波数の電流
が流れている。２０は二次巻線であり、一次導体１に流
れる電流により発生した磁場の磁路２に巻き付くように
配置される。二次巻線２０は被測定電流の流れる一次導
体１と磁気的結合をなし、被測定電流を電圧に変換して
検出できる構造となっている。また、本実施の形態にお
いて、二次巻線２０は通常の銅線ではなく、シールドケ
ーブル（同軸線）を用いている。シールドケーブルは内
導体３０と外導体３１より構成され、内導体３０の両端
部は出力端子ｋ、ｌを構成する。また、外導体３１には
通常、絶縁の被覆３２が施されてあり、かつ内導体３０
と外導体３１の間には誘電体層３３がある。また、一次
導体１と二次巻線２０との間には、一次導体１と二次巻
線２０との静電的な結合を防ぐために静電シールド金属
４が取り付けられ、二次巻線２０に一次導体１の電圧に
起因した電圧が誘起されないようにしている。５は二次
巻線２０の芯材である。
【００１４】次に本実施の形態１の電流検出器の動作に
ついて説明する。サージ発生により一次導体１に高周波
電流が流れた場合、この高周波電流によって、一次導体
１の周りに高周波電磁場が発生するが、本実施の形態に
おいては、二次巻線２０としてシールドケーブルを用い
ているため、上記高周波ノイズの殆どはシールドケーブ
ルの外導体３１で反射され、シールドケーブル内部には
わずかに侵入するのみとなる。また、侵入した高周波ノ
イズに対しても、外導体３１中では減衰して内導体３０
には到達しない、すなわちシールドされるので、内導体
３０のｋ、ｌ端子間に高周波電流による誘導電圧はほと
んど発生しない。理論的には周波数ｆに対する金属箔
（厚み：δ）のシールド効果は外導体材料の導電率を
σ、透磁率をμとすると、表皮深さξ＝１／（πσｆ
μ）1/2を用いて、ｅｘｐ（−δ／ξ）で表わされる。
ついて説明する。サージ発生により一次導体１に高周波
電流が流れた場合、この高周波電流によって、一次導体
１の周りに高周波電磁場が発生するが、本実施の形態に
おいては、二次巻線２０としてシールドケーブルを用い
ているため、上記高周波ノイズの殆どはシールドケーブ
ルの外導体３１で反射され、シールドケーブル内部には
わずかに侵入するのみとなる。また、侵入した高周波ノ
イズに対しても、外導体３１中では減衰して内導体３０
には到達しない、すなわちシールドされるので、内導体
３０のｋ、ｌ端子間に高周波電流による誘導電圧はほと
んど発生しない。理論的には周波数ｆに対する金属箔
（厚み：δ）のシールド効果は外導体材料の導電率を
σ、透磁率をμとすると、表皮深さξ＝１／（πσｆ
μ）1/2を用いて、ｅｘｐ（−δ／ξ）で表わされる。
【００１５】この式より分かるように、表皮深さとは電
磁場の振幅が１／ｅに減衰する深さのことを指す。ま
た、導体内においては電磁場の振幅は指数関数的に減衰
していくので、表皮深さξより少し深いところにおいて
は先に長く導体が続いていようといまいと電磁場にとっ
ては大して区別が無い。つまり、電磁場に対しては表皮
深さより少し厚い導体は無限の厚さのあるものと同等と
みなすことができ、内部は外部に対してほぼ完全に隔離
される。上式にあるように、表皮深さはｆ-1/2に比例す
るので、外導体３１を銅とすると、６０Ｈｚ、１００ｋ
Ｈｚ、１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚにおいてそれぞれ、
８．５４ｍｍ、２０９μｍ、２０．９μｍ、６．６１μ
ｍとなり、遮蔽したいノイズ周波数は外導体３１の厚み
を変えることによって制御できる。即ち、外導体３１の
厚さを、検出信号の上限の周波数での表皮深さの値より
薄くすることにより、表皮深さの薄い高周波ノイズは遮
断され、表皮深さの厚い商用周波のみ出力端子ｋ、ｌに
表われる。
磁場の振幅が１／ｅに減衰する深さのことを指す。ま
た、導体内においては電磁場の振幅は指数関数的に減衰
していくので、表皮深さξより少し深いところにおいて
は先に長く導体が続いていようといまいと電磁場にとっ
ては大して区別が無い。つまり、電磁場に対しては表皮
深さより少し厚い導体は無限の厚さのあるものと同等と
みなすことができ、内部は外部に対してほぼ完全に隔離
される。上式にあるように、表皮深さはｆ-1/2に比例す
るので、外導体３１を銅とすると、６０Ｈｚ、１００ｋ
Ｈｚ、１０ＭＨｚ、１００ＭＨｚにおいてそれぞれ、
８．５４ｍｍ、２０９μｍ、２０．９μｍ、６．６１μ
ｍとなり、遮蔽したいノイズ周波数は外導体３１の厚み
を変えることによって制御できる。即ち、外導体３１の
厚さを、検出信号の上限の周波数での表皮深さの値より
薄くすることにより、表皮深さの薄い高周波ノイズは遮
断され、表皮深さの厚い商用周波のみ出力端子ｋ、ｌに
表われる。
【００１６】図２に実測結果を示す。一次導体１に高周
波電流を流し、ｋ−ｌ端子間に発生する誘導電圧の振幅
の周波数特性を測定した。銅線を用いた従来の二次巻線
においては（図の黒丸）、巻線長や巻線インダクタン
ス、巻線間の浮遊容量などの影響によりいくつかの周波
数において共振ピークが存在し、ｋ−ｌ端子間に大きな
誘導電圧を発生していたが、二次巻線にシールドケーブ
ルを用いた本実施の形態のもの（図の白丸）において
は、図に示す測定周波数帯域（０．１ＭＨｚ〜１３ＭＨ
ｚ）において、外導体の遮蔽効果により、ｋ−ｌ端子間
に誘導電圧はほとんど発生していないことが確認され
た。
波電流を流し、ｋ−ｌ端子間に発生する誘導電圧の振幅
の周波数特性を測定した。銅線を用いた従来の二次巻線
においては（図の黒丸）、巻線長や巻線インダクタン
ス、巻線間の浮遊容量などの影響によりいくつかの周波
数において共振ピークが存在し、ｋ−ｌ端子間に大きな
誘導電圧を発生していたが、二次巻線にシールドケーブ
ルを用いた本実施の形態のもの（図の白丸）において
は、図に示す測定周波数帯域（０．１ＭＨｚ〜１３ＭＨ
ｚ）において、外導体の遮蔽効果により、ｋ−ｌ端子間
に誘導電圧はほとんど発生していないことが確認され
た。
【００１７】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２による電流検出器を示す構成図である。図において、
６は二次巻線２０の出力端子ｋ、ｌが接続された計測器
であり、誘導電圧を計測する。本実施の形態２による電
流検出器は、二次巻線２０に通常の銅線でなく、シール
ドケーブル（同軸線）を用い、かつ二次巻線２０の出力
端子部において、二次巻線の外導体両端が互いに接続で
きる構造を持ち、さらに接続した外導体端部を大地（Ｇ
ＮＤ）に落とす（接地する）ことのできる構造を持った
ものである。
２による電流検出器を示す構成図である。図において、
６は二次巻線２０の出力端子ｋ、ｌが接続された計測器
であり、誘導電圧を計測する。本実施の形態２による電
流検出器は、二次巻線２０に通常の銅線でなく、シール
ドケーブル（同軸線）を用い、かつ二次巻線２０の出力
端子部において、二次巻線の外導体両端が互いに接続で
きる構造を持ち、さらに接続した外導体端部を大地（Ｇ
ＮＤ）に落とす（接地する）ことのできる構造を持った
ものである。
【００１８】図３においては、シールドケーブルを用い
た二次巻線２０の出力端子ｋ、ｌを計測器６のチャンネ
ル１、チャンネル２に各々つなぎ、それぞれのチャンネ
ルの差分よりｋ、ｌ端子間に発生する誘導電圧を測定す
る。また、二次巻線２０の出力端子部において、二次巻
線２０の外導体両端は計測器６の筐体に接続しており、
外導体３１に乗った高周波ノイズは計測器６の筐体を介
して大地に落ちる。このようにすることにより、二次巻
線２０の外導体３１に乗った高周波ノイズが内導体３０
に侵入することはなく、二次巻線２０の出力端子は商用
周波数の被測定電流のみ計測することができる。また、
本実施の形態によれば、二次巻線２０の外導体３１が接
地されているため、一次導体１と二次巻線２０との間に
静電シールド金属４を設置しなくてもよく、一次導体１
と二次巻線２０との間に静電的な結合が生じ難くなる。
た二次巻線２０の出力端子ｋ、ｌを計測器６のチャンネ
ル１、チャンネル２に各々つなぎ、それぞれのチャンネ
ルの差分よりｋ、ｌ端子間に発生する誘導電圧を測定す
る。また、二次巻線２０の出力端子部において、二次巻
線２０の外導体両端は計測器６の筐体に接続しており、
外導体３１に乗った高周波ノイズは計測器６の筐体を介
して大地に落ちる。このようにすることにより、二次巻
線２０の外導体３１に乗った高周波ノイズが内導体３０
に侵入することはなく、二次巻線２０の出力端子は商用
周波数の被測定電流のみ計測することができる。また、
本実施の形態によれば、二次巻線２０の外導体３１が接
地されているため、一次導体１と二次巻線２０との間に
静電シールド金属４を設置しなくてもよく、一次導体１
と二次巻線２０との間に静電的な結合が生じ難くなる。
【００１９】図４は本発明の実施の形態２による他の電
流検出器を示す構成図である。図において、７は金属板
であり、二次巻線２０の外導体両端部を直接計測器６に
つないで二次巻線２０の外導体両端を互いに接続するの
ではなく、金属板７により二次巻線２０の外導体両端を
互いに接続する。そして金属板７をＧＮＤに落とすこと
によって、外導体３１に乗った高周波ノイズを内導体３
０に侵入し難くしている。
流検出器を示す構成図である。図において、７は金属板
であり、二次巻線２０の外導体両端部を直接計測器６に
つないで二次巻線２０の外導体両端を互いに接続するの
ではなく、金属板７により二次巻線２０の外導体両端を
互いに接続する。そして金属板７をＧＮＤに落とすこと
によって、外導体３１に乗った高周波ノイズを内導体３
０に侵入し難くしている。
【００２０】なお、上記実施の形態２において、二次巻
線２０の外導体３１はいずれも接地した場合を示した
が、必ずしも接地する必要はなく、二次巻線２０の外導
体両端を互いに接続しただけでも、外導体３１に乗った
高周波ノイズが内導体３０側に侵入し難くなり、二次巻
線２０の出力端子間に高周波ノイズが発生し難くなる。
但しこの場合は、静電シールド金属４を一次導体１と二
次巻線２０との間に設置した方がよい。
線２０の外導体３１はいずれも接地した場合を示した
が、必ずしも接地する必要はなく、二次巻線２０の外導
体両端を互いに接続しただけでも、外導体３１に乗った
高周波ノイズが内導体３０側に侵入し難くなり、二次巻
線２０の出力端子間に高周波ノイズが発生し難くなる。
但しこの場合は、静電シールド金属４を一次導体１と二
次巻線２０との間に設置した方がよい。
【００２１】実施の形態３ 実施の形態１、２において、外導体３１に乗った高周波
ノイズが内導体３０側に侵入する場合や、その他、二次
巻線の出力端子から計測器６に至るまでの間に測定信号
に高周波ノイズが入る場合が考えられる。本実施の形態
３では、二次巻線２０の出力端子と計測器６との間に高
周波ノイズ減衰器８を設置することにより上記のような
高周波ノイズを取り除くものである。
ノイズが内導体３０側に侵入する場合や、その他、二次
巻線の出力端子から計測器６に至るまでの間に測定信号
に高周波ノイズが入る場合が考えられる。本実施の形態
３では、二次巻線２０の出力端子と計測器６との間に高
周波ノイズ減衰器８を設置することにより上記のような
高周波ノイズを取り除くものである。
【００２２】図５は本発明の実施の形態３による電流検
出器を示す構成図である。図において、８は二次巻線２
０の出力端子と計測器６との間に設置された高周波ノイ
ズ減衰器（コンデンサ、インダクタ、フィルタなど）で
ある。
出器を示す構成図である。図において、８は二次巻線２
０の出力端子と計測器６との間に設置された高周波ノイ
ズ減衰器（コンデンサ、インダクタ、フィルタなど）で
ある。
【００２３】二次巻線２０の外導体３１に乗った高周波
ノイズは内導体３０側に侵入し、この高周波ノイズによ
る誘導電圧はある高周波インピーダンスを持った高周波
ノイズ減衰器８によって減衰し、計測器６側ではほとん
ど電圧を発生しない。高周波ノイズ減衰器８としては、
図６〜図８に示す構成のものが挙げられる。図６はコン
デンサにより構成するもの、図７はインダクタにより構
成するもの、図８はコンデンサとインダクタにより構成
するものを示す。
ノイズは内導体３０側に侵入し、この高周波ノイズによ
る誘導電圧はある高周波インピーダンスを持った高周波
ノイズ減衰器８によって減衰し、計測器６側ではほとん
ど電圧を発生しない。高周波ノイズ減衰器８としては、
図６〜図８に示す構成のものが挙げられる。図６はコン
デンサにより構成するもの、図７はインダクタにより構
成するもの、図８はコンデンサとインダクタにより構成
するものを示す。
【００２４】図９は本発明の実施の形態３による他の電
流検出器を示す構成図である。図５に示す上記実施の形
態において、二次巻線２０の外導体両端は互いに接続さ
れていないが、例えば図９に示すように、二次巻線２０
の外導体両端が接地された金属板７を介して接続されて
いてもよい。この場合においても、高周波ノイズ減衰器
８を設置することにより、二次巻線の出力端子間に発生
した高周波ノイズは減衰器８により減衰し、計測器６に
より検出され難くなる。
流検出器を示す構成図である。図５に示す上記実施の形
態において、二次巻線２０の外導体両端は互いに接続さ
れていないが、例えば図９に示すように、二次巻線２０
の外導体両端が接地された金属板７を介して接続されて
いてもよい。この場合においても、高周波ノイズ減衰器
８を設置することにより、二次巻線の出力端子間に発生
した高周波ノイズは減衰器８により減衰し、計測器６に
より検出され難くなる。
【００２５】実施の形態４．図１０は本発明の実施の形
態４による電流検出器を示す構成図であり、図１１は本
発明の実施の形態４に係わる高周波ノイズ減衰器を示す
構成図である。図において、９は高周波ノイズ減衰器８
を構成する金属平行平板である。
態４による電流検出器を示す構成図であり、図１１は本
発明の実施の形態４に係わる高周波ノイズ減衰器を示す
構成図である。図において、９は高周波ノイズ減衰器８
を構成する金属平行平板である。
【００２６】本実施の形態においては、二次巻線３は従
来と同様、通常の導線を用いており、サージ発生により
一次導体１に高周波電流が流れた場合、この高周波電流
によって、一次導体１の周りに発生する電磁場に高周波
ノイズが発生し、二次巻線３の出力端子間に高周波電流
による誘導電圧が発生する。しかしながら、本実施の形
態においては、二次巻線３の出力端子と計測器６との間
に高周波ノイズ減衰器８を設置しているので、高周波電
流による誘導電圧は高周波ノイズ減衰器８によって減衰
し、計測器６側ではほとんど電圧を発生しない。
来と同様、通常の導線を用いており、サージ発生により
一次導体１に高周波電流が流れた場合、この高周波電流
によって、一次導体１の周りに発生する電磁場に高周波
ノイズが発生し、二次巻線３の出力端子間に高周波電流
による誘導電圧が発生する。しかしながら、本実施の形
態においては、二次巻線３の出力端子と計測器６との間
に高周波ノイズ減衰器８を設置しているので、高周波電
流による誘導電圧は高周波ノイズ減衰器８によって減衰
し、計測器６側ではほとんど電圧を発生しない。
【００２７】なお、本実施の形態においては、高周波電
流発生時に二次巻線３の出力端子間に高電圧が発生する
ため、高周波ノイズ減衰器８は、例えば図１１に示すよ
うに、平行平板を用いた構成のものが適している。これ
により、高耐圧のノイズ減衰器が実現できる。
流発生時に二次巻線３の出力端子間に高電圧が発生する
ため、高周波ノイズ減衰器８は、例えば図１１に示すよ
うに、平行平板を用いた構成のものが適している。これ
により、高耐圧のノイズ減衰器が実現できる。
【００２８】また、高周波ノイズ減衰器８を構成する平
板と平板との間の材料として、絶縁性能の良い高耐圧材
料（ポリエチレンフィルムなど）を用いれば、高耐圧、
小型、大容量の平行平板によるが高周波ノイズ減衰器が
実現できる。
板と平板との間の材料として、絶縁性能の良い高耐圧材
料（ポリエチレンフィルムなど）を用いれば、高耐圧、
小型、大容量の平行平板によるが高周波ノイズ減衰器が
実現できる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
れば、二次巻線を、外導体と内導体よりなる同軸線で構
成したので、一次導体に高周波サージが発生した際にお
いても、高精度に一次導体を流れる電流値を計測するこ
とができる。
れば、二次巻線を、外導体と内導体よりなる同軸線で構
成したので、一次導体に高周波サージが発生した際にお
いても、高精度に一次導体を流れる電流値を計測するこ
とができる。
【００３０】本発明の第２の構成によれば、第１の構成
において、外導体の厚さを、検出信号の上限の周波数で
の表皮深さの値より薄くしたので、不要な高周波ノイズ
を検出すること無く、必要とする周波数での信号を高精
度に検出できる。
において、外導体の厚さを、検出信号の上限の周波数で
の表皮深さの値より薄くしたので、不要な高周波ノイズ
を検出すること無く、必要とする周波数での信号を高精
度に検出できる。
【００３１】本発明の第３の構成によれば、第１または
第２の構成において、二次巻線の出力端子部において、
二次巻線の外導体両端を互いに接続したので、外導体に
乗った高周波ノイズが内導体側に侵入し難くなり、より
高精度に一次導体を流れる電流値を計測することができ
る。
第２の構成において、二次巻線の出力端子部において、
二次巻線の外導体両端を互いに接続したので、外導体に
乗った高周波ノイズが内導体側に侵入し難くなり、より
高精度に一次導体を流れる電流値を計測することができ
る。
【００３２】本発明の第４の構成によれば、第１ないし
３のいずれかの構成において、二次巻線の外導体を接地
したので、外導体に乗った高周波ノイズは大地に流れ、
内導体側に侵入し難くなり、より高精度に一次導体を流
れる電流値を計測することができる。
３のいずれかの構成において、二次巻線の外導体を接地
したので、外導体に乗った高周波ノイズは大地に流れ、
内導体側に侵入し難くなり、より高精度に一次導体を流
れる電流値を計測することができる。
【００３３】本発明の第５の構成によれば、第１ないし
４のいずれかの構成において、二次巻線の出力端子と誘
導電圧の計測器との間に、高周波ノイズ減衰器を設置し
たので、二次巻線端子間に発生した高周波ノイズは高周
波ノイズ減衰器により減衰し、計測器側に流れ込まなく
なるため、より高精度に一次導体を流れる電流値を計測
することができる。
４のいずれかの構成において、二次巻線の出力端子と誘
導電圧の計測器との間に、高周波ノイズ減衰器を設置し
たので、二次巻線端子間に発生した高周波ノイズは高周
波ノイズ減衰器により減衰し、計測器側に流れ込まなく
なるため、より高精度に一次導体を流れる電流値を計測
することができる。
【００３４】本発明の第６の構成によれば、二次巻線の
出力端子と誘導電圧の計測器との間に、高周波ノイズ減
衰器を設置したので、二次巻線端子間に発生した高周波
ノイズは高周波ノイズ減衰器により減衰し、計測器側に
流れ込まなくなるため、より高精度に一次導体を流れる
電流値を計測することができる。
出力端子と誘導電圧の計測器との間に、高周波ノイズ減
衰器を設置したので、二次巻線端子間に発生した高周波
ノイズは高周波ノイズ減衰器により減衰し、計測器側に
流れ込まなくなるため、より高精度に一次導体を流れる
電流値を計測することができる。
【００３５】本発明の第７の構成によれば、第６の構成
において、高周波ノイズ減衰器として、平行平板を用い
たので、高耐圧の高周波ノイズ減衰器が実現できるた
め、一次導体に高周波サージが発生した際においても、
低電圧機器の破壊、誤作動といった障害を起こすこと無
く、高精度に一次導体を流れる電流値を計測することが
できる。
において、高周波ノイズ減衰器として、平行平板を用い
たので、高耐圧の高周波ノイズ減衰器が実現できるた
め、一次導体に高周波サージが発生した際においても、
低電圧機器の破壊、誤作動といった障害を起こすこと無
く、高精度に一次導体を流れる電流値を計測することが
できる。
【００３６】本発明の第８の構成によれば、第７の構成
において、平行平板の平板間の材料として、絶縁性能の
良い高耐圧材料を用いたので、高耐圧、小型、大容量の
高周波ノイズ減衰器が実現できる。
において、平行平板の平板間の材料として、絶縁性能の
良い高耐圧材料を用いたので、高耐圧、小型、大容量の
高周波ノイズ減衰器が実現できる。
【図１】 本発明の実施の形態１による電流検出器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による電流検出器と従
来の電流検出器における誘導電圧の振幅の周波数特性を
示す図である。
来の電流検出器における誘導電圧の振幅の周波数特性を
示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態２による電流検出器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態２による他の電流検出器
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】 本発明の実施の形態３による電流検出器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係わる高周波ノイズ
減衰器を示す回路構成図である。
減衰器を示す回路構成図である。
【図７】 本発明の実施の形態３に係わる他の高周波ノ
イズ減衰器を示す回路構成図である。
イズ減衰器を示す回路構成図である。
【図８】 本発明の実施の形態３に係わるさらに他の高
周波ノイズ減衰器を示す回路構成図である。
周波ノイズ減衰器を示す回路構成図である。
【図９】 本発明の実施の形態３による他の電流検出器
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図１０】 本発明の実施の形態４による電流検出器を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１１】 本発明の実施の形態４に係わる高周波ノイ
ズ減衰器を示す構成図である。
ズ減衰器を示す構成図である。
【図１２】 従来の電流検出器を示す構成図である。
１ 一次導体、２ 磁路、３，２０ 二次巻線、４静電
シールド金属、５芯材、６ 計測器、７ 金属板、８
高周波ノイズ減衰器、９ 平行平板、３０ 内導体、３
１ 外導体、３２ 被覆、３３ 誘電体層。
シールド金属、５芯材、６ 計測器、７ 金属板、８
高周波ノイズ減衰器、９ 平行平板、３０ 内導体、３
１ 外導体、３２ 被覆、３３ 誘電体層。
Claims (8)
- 【請求項１】 一次導体、及びこの一次導体の周囲に配
置された二次巻線を備え、上記一次導体と上記二次巻線
との磁気結合により上記二次巻線の出力端子間に誘導さ
れる誘導電圧を変換して上記一次導体を流れる電流を検
出する電流検出器において、上記二次巻線を、外導体と
内導体よりなる同軸線で構成したことを特徴とする電流
検出器。 - 【請求項２】 外導体の厚さを、検出信号の上限の周波
数での表皮深さの値より薄くしたことを特徴とする請求
項１記載の電流検出器。 - 【請求項３】 二次巻線の出力端子部において、二次巻
線の外導体両端を互いに接続したことを特徴とする請求
項１または２記載の電流検出器。 - 【請求項４】 二次巻線の外導体を接地したことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電流検出
器。 - 【請求項５】 二次巻線の出力端子と誘導電圧の計測器
との間に、高周波ノイズ減衰器を設置したことを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の電流検出器。 - 【請求項６】 一次導体、及びこの一次導体の周囲に配
置された二次巻線を備え、上記一次導体と上記二次巻線
との磁気結合により上記二次巻線の出力端子間に誘導さ
れる誘導電圧を変換して上記一次導体を流れる電流を検
出する電流検出器において、上記二次巻線の出力端子と
上記誘導電圧の計測器との間に、高周波ノイズ減衰器を
設置したことを特徴とする電流検出器。 - 【請求項７】 高周波ノイズ減衰器として、平行平板を
用いたことを特徴とする請求項６記載の電流検出器。 - 【請求項８】 平行平板の平板間の材料として、絶縁性
能の良い高耐圧材料を用いたことを特徴とする請求項７
記載の電流検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049390A JP2001242197A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電流検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049390A JP2001242197A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電流検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242197A true JP2001242197A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18571344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049390A Pending JP2001242197A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 電流検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242197A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098306A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Nec Tokin Corp | インダクタンス素子 |
| CN111239574A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-06-05 | 福州大学 | 用于串联电弧故障信号采集的差分式高频电流传感器 |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049390A patent/JP2001242197A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008098306A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Nec Tokin Corp | インダクタンス素子 |
| JP4656528B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2011-03-23 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | インダクタンス素子 |
| CN111239574A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-06-05 | 福州大学 | 用于串联电弧故障信号采集的差分式高频电流传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040630 |