JP2001343404A - 分割型ctと電流検出回路 - Google Patents

分割型ctと電流検出回路

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JP2001343404A
JP2001343404A JP2000165386A JP2000165386A JP2001343404A JP 2001343404 A JP2001343404 A JP 2001343404A JP 2000165386 A JP2000165386 A JP 2000165386A JP 2000165386 A JP2000165386 A JP 2000165386A JP 2001343404 A JP2001343404 A JP 2001343404A
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Tetsuo Furumoto
哲男 古本
Hidekazu Fukuhara
英和 福原
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Tempearl Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/186Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using current transformers with a core consisting of two or more parts, e.g. clamp-on type

Abstract

(57)【要約】 【発明の名称】 分割型CTと電流検出回路 【目的】既設電路に容易に適用可能で,誤差の少ない電
流検出が可能な分割型CTと電流検出回路を提供しよう
とするものであり,さらに,2個の分割型変流器を差動
的に組み合わせて使用する電流検出器でも適用可能とす
るものである。 【構成】変流器と該変流器の2次巻線に接続される回路
装置からなり,変流器は分割,再組み合わせが可能な二
つの鉄心と少なくとも二つの巻線を備え,回路装置は,
変流器の1次導体の電流を測定する第一の回路手段と,
前記二つの巻線のいずれか一方から交流信号を注入する
第二の回路手段と,前記二つの巻線の内残りの巻線に接
続されて第二の回路手段から注入された交流信号を測定
する第三の回路手段と,第三の回路手段の出力により,
第一の回路手段の測定結果を補正する調整手段からな
り,第二の回路手段から注入される交流信号の周波数は
前記第一の回路手段が測定する一次導体の電流の周波数
に対してかけ離れた周波数とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本件の発明は分割型CTと該分割
型CTを使用した電流検出回路に関する。
【0002】
【従来の方法】変流器(以下CTという)は,電路の電
流測定にたくさん用いられている。変流器は,非分割型
と分割型があり,前者は,磁気特性が安定していて,一
次導体に流れる非常に微小な電流変化を安定して捉えら
れる反面,変流器に対して一次導体を先に貫通させてお
く必要があり,既設電路に対しては一旦電路を切り離す
必要があって使用しにくかった。また,後者は,既設電
路は切り離すことなく,変流器鉄心側を分割したあと
で,一次電路を抱え込んで再び組み合わせることで,設
置は容易であるが,鉄心を分割した箇所の磁気特性が組
み合わせる度ごとに変化するので安定せず,一次導体の
電流変化に対して計測した電流値に誤差が生じやすいと
いう問題があった。特に一次導体に流れる電流値が微小
になるほど相対的に誤差が大きくなるという問題があっ
た。
【0003】
【課題】そこで,本件の発明は,既設電路に容易に適用
可能で,誤差の少ない電流検出が可能な分割型CTと電
流検出回路を提供しようとするものであり,さらに,2
個の分割型変流器を差動的に組み合わせて使用する電流
検出器でも適用可能とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで本件の発明は,請
求項1では,変流器と該変流器の2次巻線に接続される
回路装置からなり,変流器は分割,再組み合わせが可能
な二つの鉄心と少なくとも二つの巻線を備え,回路装置
は,変流器の1次導体の電流を測定する第一の回路手段
と,前記二つの巻線のいずれか一方から交流信号を注入
する第二の回路手段と,前記二つの巻線の内残りの巻線
に接続されて第二の回路手段から注入された交流信号を
測定する第三の回路手段と,第三の回路手段の出力によ
り,第一の回路手段の測定結果を補正する調整手段から
なり,第二の回路手段から注入される交流信号の周波数
は前記第一の回路手段が測定する一次導体の電流の周波
数に対してかけ離れた周波数とした分割型CTと電流検
出回路を提供している。
【0005】それにより,第三の回路手段の測定結果か
ら,分割型CTが再組み合わせされた際の鉄心接合部に
おける磁気特性の変化を含めた全体としての磁気特性変
化を知り得て,その情報を基にして調整手段は第一の回
路手段の測定結果を補正できるので,測定誤差の少ない
分割型CTと電流検出回路を得られる。
【0006】請求項2では,夫々分割,再組み合わせが
可能な二つの鉄心と少なくとも二つの巻線を備えたAB
二つの変流器と,AB二つの変流器の鉄心を同一位相の
交流信号で励磁する励磁回路と,一次導体に流れる電流
を差動的に検出する第一の回路手段と,AB二つの変流
器の前記二つの巻線のうちいずれか一方に接続されて交
流信号を注入する二つの第二の回路手段と,AB二つの
変流器の前記二つの巻線のうち残りの巻線に接続されて
第二の回路手段から注入された交流信号を測定する二つ
の第三の回路手段と,二つの第三の回路手段の出力から
第一の回路手段の測定値を補正する調整手段からなり,
第二の回路手段から注入される交流信号の周波数は前記
第一の回路手段が測定する一次導体の電流の周波数と前
記励磁回路が励磁する交流信号の周波数に対してかけ離
れた周波数とした分割型CTと電流検出回路を提供して
いる。
【0007】請求項3では,夫々分割,再組み合わせが
可能な二つの鉄心と少なくとも二つの巻線を備えたAB
二つの変流器と,AB二つの変流器の前記二つの巻線の
うちいずれか一方に接続されて鉄心を同一位相の交流信
号で励磁する励磁回路と,一次導体に流れる電流を差動
的に検出する第一の回路手段と,AB二つの変流器の前
記二つの巻線のうち残りの巻線に接続されて前記励磁回
路から注入された交流信号を測定する二つの第三の回路
手段と,二つの第三の回路手段の出力から第一の回路手
段の測定値を補正する調整手段からなり,励磁回路から
注入される交流信号の周波数は前記第一の回路手段が測
定する一次導体の電流の周波数に対してかけ離れた周波
数とした分割型CTと電流検出回路を提供している。
【0008】上記請求項2または3により,AB二つの
分割型CTを使用し差動的に組み合わせて使用する電流
検出器でも,分割型CTが再組み合わせされた際の鉄心
接合部における磁気特性の変化を含めたAB二つの分割
型CTの全体としての磁気特性変化を知り得て,その情
報を基にして調整手段は第一の回路手段の測定結果を補
正できるので,測定誤差の少ない分割型CTと電流検出
回路を得られる。
【0009】
【実施例の説明】図1は,本件発明請求項1の実施例の
構成図である。図において,1は,101と102の二
つに分割された鉄心と,該二つの鉄心を接続する蝶番1
03と,二つの巻線105と106からなる分割型CT
である。104は,鉄心101と102の接合部であ
り,2は分割型CTの一次導体で,104の接合部が口
を開いた状態で2の一次導体を鉄心101と102が把
握し,104の接合部を閉じて,鉄心101と102が
一つの磁路を形成する。なお一次導体2は図では2本描
かれているが,これは,2本の一次導体の往復電流差を
一次電流として計測しようという意思で描いたものであ
り,一本でも差し支えない。その場合は該1本に流れる
電流を測定する装置となる。
【0010】3は第一の回路手段で,フィルター回路,
計測回路,表示出力回路などからなり,図1の例では,
二つの巻線105と106を直列的に接続してその両端
に発生した電圧から一次導体の電流を計測するようにし
ているが,105,106いずれか一方の巻線のみに接
続してもよく,図示される二つの巻線105,106以
外に第三の巻線を巻いてそれに接続するようにしてもよ
い。なお,第一の回路手段におけるフィルター回路は,
一次導体に流れる電流成分のみを取り出すためのもので
ある。
【0011】5は第二の回路手段で,二つの巻線105
と106のうち,106の巻線に接続される注入回路か
らなる。注入回路では,前記一次導体に流れる電流の周
波数とかけ離れた周波数の交流信号を発生して巻線10
6から,変流器鉄心を交流信号で励磁している。
【0012】4は第三の回路手段で,二つの巻線105
と106のうち,105の巻線に接続され,フィルター
回路により巻線106で励磁された第二の回路手段によ
る交流信号成分のみを取り出し,検出回路で波形や大き
さを検出している。
【0013】6は調整手段で,前記第三の回路手段の検
出結果により,第一の回路手段の測定を補正している。
前記1の分割型CTの鉄心101と102の接合が甘
く,蝶番部103と接合部104の磁気抵抗が増加して
いれば,第三の回路手段の検出結果は小さくなるととも
に,一次導体2の電流に対しても第一の回路手段の測定
値も小さくなるので,調整手段6は第一の回路手段の測
定値を大きめに補正する。第三の回路手段の検出結果を
基準値と比較することで補正の程度を変えるようにし
て,分割型CTの再組合せ時や使用中における磁気特性
の変化に係わらず,一次導体の電流値に対して第一の回
路手段の測定値誤差が最小となるよう予め補正の関係を
定めておけばよい。
【0014】なお,第二と第三の回路手段および調整手
段による補正は,第一の回路手段による一次導体電流の
測定中,常時おこなわれてもよい。すなわち,第二の回
路手段における交流信号の注入は常時おこなわれ,第三
の回路手段も常時検出をしており,その検出結果により
調整手段は常時補正値を変更してもよい。また補正は間
隔を空けて定期的におこなわれてもよい。定期的な間隔
で第二の回路手段による交流信号の注入と第三の回路手
段による検出がおこなわれ,調整手段による補正は定期
的に補正値を変更するものでもよい。
【0015】図2は請求項2の実施例の構成図である。
図2の例では,変流器はAとB二つの分割型変流器が用
いられ,該変流器は同一の一次導体2に貫通する。また
AとBの変流器は大きさや特性をほぼ同一の規格で製作
されているとともに,励磁電源7とRおよび巻線A5と
B5によって一次導体に対して,同一方向に励磁されて
いる。第一の回路手段8は巻線A6とB6を一次導体に
対して差動的に接続された信号出力を検出するようにな
っている。このような変流器による電流検出回路は直流
電路のしかも非常に小さいmAレベルの電流検出に用い
られるが,従来は,検出原理に対する二つの変流器の磁
気特性バランスが微妙すぎて,分割型CTは使用するこ
とができなかった。
【0016】請求項2は,図2に示すような電流検出回
路に本件発明を適用したものである。すなわち,AB夫
々の分割型変流器に前記の巻線とは別途に巻線A7,A
8とB7,B8を設け,夫々の変流器には,図1に示す
第二の回路手段10と12を巻線A7とB7に接続して
いる。また第三の回路手段9と11をA8とB8の巻線
に接続して,第二の回路手段10と12から注入された
交流信号を取り出して出力するようにしている。第三の
回路手段9と11の検出結果は磁気特性評価手段13に
接続されて,該評価結果から調整手段14は第一の回路
手段8の測定値を補正するよう構成されている。なお,
第二の回路手段が発生する交流信号は,前記一次導体2
に流れる電流や励磁電源7の周波数とはかけ離れた周波
数としている。
【0017】以上の図2に示す,請求項2による実施例
では,二つの変流器AとBは夫々に蝶番A3,B3部分
と接合部A4,B4を有しており,一次導体への貫通時
に夫々磁気特性が変化する可能性を持っている。したが
って第三の回路手段で検出された値により夫々の変流器
の磁気特性を知りうるから,磁気特性評価手段で,夫々
の変流器の磁気特性変化を評価した上で,調整手段で第
一の回路手段の測定値を補正することで,測定誤差を最
小とすることができる。
【0018】図3は請求項3の実施例の構成図である
が,図2の第二の回路手段と巻線A7,A8,B7,B
8を省略して,励磁電源7で注入した励磁を巻線A8,
B8から第三の回路手段9,11で検出し,磁気特性評
価手段で変化を評価するようにしたもので,機能作用は
図2の例と同様のものであるが,このようにすれば,変
流器の巻線と回路構成を簡素化することが可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上のように,本件の発明によれば,既
設電路に容易に適用可能で,誤差の少ない電流検出が可
能な分割型CTと電流検出回路を得られるものであり,
さらに,2個の分割型変流器を差動的に組み合わせて使
用する電流検出器でも適用可能な分割型CTと電流検出
回路を得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本件発明による請求項1の構成図
【図2】本件発明による請求項2の構成図
【図3】本件発明による請求項3の構成図
【符号の説明】
1,A,B ・・分割型CT 101,A1,B1・・鉄心 102,A2,B2・・鉄心 103,A3,B3・・蝶番 104,A4,B4・・接合部 105,106 ・・巻線 A5,B5,A6,B6,A7,B7,A8,B8・・
巻線 2 ・・一次導体 3,8 ・・第一の回路手段 4,9,11 ・・第三の回路手段 5,10,12 ・・第二の回路手段 6,14 ・・調整手段 7 ・・励磁手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変流器と該変流器の2次巻線に接続される
    回路装置からなり,変流器は分割,再組み合わせが可能
    な二つの鉄心と少なくとも二つの巻線を備え,回路装置
    は,変流器の1次導体の電流を測定する第一の回路手段
    と,前記二つの巻線のいずれか一方から交流信号を注入
    する第二の回路手段と,前記二つの巻線の内残りの巻線
    に接続されて第二の回路手段から注入された交流信号を
    測定する第三の回路手段と,第三の回路手段の出力によ
    り,第一の回路手段の測定結果を補正する調整手段から
    なり,第二の回路手段から注入される交流信号の周波数
    は前記第一の回路手段が測定する一次導体の電流の周波
    数に対してかけ離れた周波数としたことを特徴とする分
    割型CTと電流検出回路。
  2. 【請求項2】夫々分割,再組み合わせが可能な二つの鉄
    心と少なくとも二つの巻線を備えたAB二つの変流器
    と,AB二つの変流器の鉄心を同一位相の交流信号で励
    磁する励磁回路と,一次導体に流れる電流を差動的に検
    出する第一の回路手段と,AB二つの変流器の前記二つ
    の巻線のうちいずれか一方に接続されて交流信号を注入
    する二つの第二の回路手段と,AB二つの変流器の前記
    二つの巻線のうち残りの巻線に接続されて第二の回路手
    段から注入された交流信号を測定する二つの第三の回路
    手段と,二つの第三の回路手段の出力から第一の回路手
    段の測定値を補正する調整手段からなり,第二の回路手
    段から注入される交流信号の周波数は前記第一の回路手
    段が測定する一次導体の電流の周波数と前記励磁回路が
    励磁する交流信号の周波数に対してかけ離れた周波数と
    したことを特徴とする分割型CTと電流検出回路。
  3. 【請求項3】夫々分割,再組み合わせが可能な二つの鉄
    心と少なくとも二つの巻線を備えたAB二つの変流器
    と,AB二つの変流器の前記二つの巻線のうちいずれか
    一方に接続されて鉄心を同一位相の交流信号で励磁する
    励磁回路と,一次導体に流れる電流を差動的に検出する
    第一の回路手段と,AB二つの変流器の前記二つの巻線
    のうち残りの巻線に接続されて前記励磁回路から注入さ
    れた交流信号を測定する二つの第三の回路手段と,二つ
    の第三の回路手段の出力から第一の回路手段の測定値を
    補正する調整手段からなり,励磁回路から注入される交
    流信号の周波数は前記第一の回路手段が測定する一次導
    体の電流の周波数に対してかけ離れた周波数としたこと
    を特徴とする分割型CTと電流検出回路。
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