JP2004363529A - 零相変流器 - Google Patents

Abstract

【課題】窓の形状及び大きさが任意に変えられる事により既設及び新規の設備に使用できしかも１機種ないしは２機種の鉄心とコイルの組み合わせ部材により多数の箇所で使用できる形状自在の高精度分割型零相変流器。
【構成】被測定箇所の１次導体の大きさに応じて任意に着脱可能な鉄心を有し、鉄心の磁路の長さは任意に可変でき、しかも磁路の長さの変化に対して零相出力特性に影響を及ばないようにさせたこと及び残留電流に起因する１次電流からの漏れ磁束は０．１〜０．２Ｔの範囲として２次巻線内に漏れ磁束による循環電流を流し等価的に漏れ磁束を相殺させるようにしたことを特徴とした開閉器外周取付け型分割零相変流器及び位置偏差のない変流器である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキュービクルの低圧盤や気中開閉器の内部に任意の大きさに可変できしかも磁気シールドがなく小型軽量とした形状自在な分割型零相変流器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＺＣＴは今までは形状が決まっていた。その為に製品を製作時にはＺＣＴの窓径に合わせて金型を製作していた。また１次電流からの漏れ磁束に起因する残留電流を低減させる為に磁気シールドをおこなっていた。
【０００３】ＺＣＴの２次巻線を利用して２次巻線内に循環電流を流して残留電流を低減させる方法はある。（特許文献１、２）。
【特許文献１】
特公平６−５８８５７号公告
【特許文献２】
特公平８−３３４２４号公告
【０００４】また鉄心の磁束密度を決めて残留電流を低減させる方法は分割型３ＣＴでおこなわれている。この時に鉄心の磁束密度は１０００ガウス以下にすると残留特性が改善されることが示されている。（特許文献３）
【特許文献３】
特公平２−２６７４７号公告
【０００５】また分割型のＺＣＴで鉄心に薄板を使用し、積層させて櫛状に嵌合させることにより分割箇所の磁気抵抗が通常の２分割して突き当て構造の物よりも小さくなることが開示されている。（特許文献４）
【特許文献４】
特公昭５４−３４４５１号公告
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法はいずれもＺＣＴの窓径が決まっているものに対しておこなっている。その為に窓径が若干変更したものに対してほとんど全部品が新規設計となり開発効率が悪くしかも金型等の初期投資が必要であった。
【０００７】
【問題を解決する為の手段】
上記課題を達成させる為に、分割型ＺＣＴの構成は鉄心とコイルの組み合わせでできた一対の部材を多数連結しバンドのように屈曲自在とした。各々の部材のコイルは各部材間でないしは数個を直列にしてその後各直列郡を並列に接続されるように構成させて、１次電流によって侵入する磁束から２次巻線内に循環電流を流すようにした。これにより鉄心ないの磁束密度は低減し透磁率も磁束密度の変化に対して比較的変化の少ない領域にでの使用となる。
【０００８】またＺＣＴを構成する一対の部材は被１次導体の大きさに応じて任意に磁路長が可変出来るように着脱可能な構造を有し、装着時に於いては一対の部材が有する鉄心に巻回したコイルは各部材間のコイルで並列に接続されるように構成されている。しかもＺＣＴに使用する部材の量を可変させて磁路の長さを任意変化させても零相出力特性への影響を少なくさせたことを特徴とする分割型ＺＣＴである。
【０００９】鉄心は軟磁性材の内種類ＰＣざいを使用する。０．１Ｔ以下で使用することが好ましいが、磁束密度が最大となる箇所は磁路中の１部分である。その為にその箇所が０．１〜０．２Ｔならば残留電流は急に大きくならない。この範囲に磁束密度を抑える事により製品が大幅に小型軽量化ができる。
【００１０】鉄心は多数の磁気的に分割箇所を有している。その為に１次導体から見ると均一な鉄心と同じように漏れ磁束が乱れが少ない。それにより２次巻線を多数並列に接続させるだけで残留電流は小さくなる。ＪＩＳ規格の残留電流特性ではこの鉄心と２次巻線で十分である。
【００１１】変流器として使用する場合でも窓径が大きくなっても１次導体の幾何学的位置変化に対しても出力の変化はほとんど生じない。定格電流時に於いて０．２〜０．３５に抑える事により定格電流から１／１０の定格電流まで比誤差、位相角誤差を偏差は小さく抑えることができる。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について説明する。図１は一対の嵌合部材の構成図である。コア１は他の同一の部材と結合でき多数対の組み合わせで一つのＺＣＴを構成する。ボビン２で回転支点部３を兼ねている。コイル４は２つの端末を有しており、コア１の中心に配置された絶縁板６を介し両側の鉄心に接続されている。２次負担抵抗５はコア１の絶縁板６を挟んで電気的に接続して出力を取り出している。一対の嵌合部材７は任意の数量をつなぎ合せることができる。
【発明の効果】
ＺＣＴの窓の大きさが任意に変更できる為、固定して使用する場合には機器の組み立てメーカで任意に大きさを変えて対応ができる。また大きさを変更しても２次側負担出力には殆ど影響しないので検出回路はＺＣＴのサイズによって変更する必要がない。分割型ＺＣＴでは被測定１次導体への取り付けが容易である。分割型でありながら残留電流は小さいため高精度で零相電流を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分割型ＺＣＴに使用する一対の嵌合部材を４個組合わせ時の結合前の図である。
【図２】同一部材を使用して従来タイプは２次コイルを直列本発明は並列に接続させて残留電流を調べて１次換算残留電特性を求めた分割型ＺＣＴの実験結果である。
【符号の説明】
１：コア ２：ボビン ３：回転軸支点 ４：２次巻線 ５：２次負担抵抗

Claims (2)

1. 分割型、非分割型を問わずＺＣＴにおいて窓の形状が任意に変えられるように多数の支点を有し、支点間に２次巻線を巻き全部又は数組組合わせて並列に接続させ１次電流に対して循環電流を流し残留電流を低減させ、鉄心は軟磁性材の種類ＰＣ材を使用して鉄心の最大磁束密度が定格電流のとき０．１から０．２テスラの範囲とし鉄心の磁路長も任意に可変可能とした鉄心とコイルが一対となった着脱可能な鉄心と巻線との組合わせを保有する高性能零相変流器。
2. 請求項１を有する零相変流器において、変流器として使用するときは定格電流電流の時に磁束密度を０．２〜０．３５Ｔとした被測定電線サイズによって任意に窓径が可変可能な鉄心とコイルを有する一対の部材が脱着可能としたことを特徴とする変流器。

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