JP2007149822A - Magnetic shield device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support structure which does not degrade magnetic characteristics of a magnetic shield device for shielding an AC cable. <P>SOLUTION: A magnetic body 10 is housed in an aluminum case 15. The magnetic body 10 covered with the aluminum case 15 is prepared in a plurality of numbers to enclose a three-phase AC cable 20 in the plane orthogonal to the cable 20, so that the magnetism leaking from the cable 20 is shielded. The aluminum case 15 comprises a gap for enclosing the cable 20, with an insulator 32 arranged in the gap. An insulator case can be used instead of the aluminum case. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電流が流れるケーブルから漏洩する磁場をシールドする磁気シールド装置に関し、特に、単相又は三相交流が流れるケーブルから漏洩する磁場をシールドする磁気シールド装置に関する。   The present invention relates to a magnetic shield device that shields a magnetic field leaking from a cable through which a current flows, and more particularly to a magnetic shield device that shields a magnetic field leaking from a cable through which a single-phase or three-phase alternating current flows.

例えば電力用の3相交流ケーブルが敷設されている電気室は、従来はビルの地下に配置されて他の部屋からは隔離されていたので、このような3相交流ケーブルからの磁気の漏れを考慮する必要性は少なかった。また変電所なども、人口密度の低い郊外に設置されていて、電力ケーブルからの磁気の漏れを防ぐような対策を講ずる必要はなかった。   For example, an electrical room in which a three-phase AC cable for power is laid is conventionally located in the basement of a building and isolated from other rooms. Therefore, magnetic leakage from such a three-phase AC cable is prevented. There was little need to consider. Substations were also installed in suburbs with low population density, and it was not necessary to take measures to prevent magnetic leakage from power cables.

しかし近年、高層ビルなどでは、配線長や出水を考慮して、電気室を地下から中層階に配置する設計が多くなっている。また、市街地でも自家発電設備の変電所が設けられる場合もある。3相交流ケーブルは、3相が平衡になるように各ケーブルが配置されていれば磁気の漏れは少ないが、変圧器から他の機器へは、3本のケーブルが一平面を形成するように並んで、不平衡な結線となる場合が多く、磁場の漏れが多くなる。これにより、人体特にペースメーカなど磁場の影響を受けやすい機器を内蔵している場合、および他の機器特に情報機器に対する漏洩磁場の影響を無視できなくなりつつある。特に、病院などでは、大きな電力を必要とする医療機器ならびに高性能測定機器が増え、交流ケーブルからの漏洩磁場の影響が高性能測定機器をはじめとした他の機器へ及ぶことを懸念する声もある。また、社会生活の高度化により、IT機器をはじめとした高機能機器では漏洩磁場に対して誤動作を起こす場合も懸念される。   However, in recent years, in high-rise buildings and the like, there are many designs in which the electric room is arranged from the basement to the middle floor in consideration of the wiring length and water discharge. There are also cases where substations with private power generation facilities are provided in urban areas. The three-phase AC cable has little magnetic leakage if the cables are arranged so that the three phases are balanced, but the three cables form one plane from the transformer to other devices. Side by side, the connection is often unbalanced and the leakage of the magnetic field increases. As a result, it is becoming impossible to ignore the influence of the leakage magnetic field on a human body, particularly a pacemaker, which is susceptible to the influence of a magnetic field, and on other equipment, particularly information equipment. In particular, in hospitals and other places, there is an increase in the number of medical devices and high-performance measuring devices that require a large amount of power, and there are voices concerned that the effects of leakage magnetic fields from AC cables may affect other devices such as high-performance measuring devices. is there. In addition, due to sophistication of social life, there is a concern that malfunctions may occur with respect to leakage magnetic fields in high-function devices such as IT devices.

このような電力ケーブル等からの漏洩磁場対策として、電磁鋼板を積層した磁性体フレームを電力ケーブルの周囲に所定間隔で配置して、磁気シールドする開放型シールド構造が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、磁性体フレームをどのように支持するかについて、具体的な検討はなされていなかった。例えば、磁性体フレームを支持するために、磁性体フレームの鋼板に穴を開けたりすると、そこで磁束の旋回が起こり、漏れ磁場が多くなる。また、鋼板を点支持すると、そこを支点に鋼板が撓み、応力が鋼板に作用し、これにより逆磁歪効果によって鋼板の軟磁気特性が劣化し、やはり漏れ磁場が多くなる。   As a countermeasure against the leakage magnetic field from such a power cable or the like, an open shield structure has been proposed in which a magnetic frame in which electromagnetic steel plates are laminated is arranged around the power cable at a predetermined interval and magnetically shielded (Patent Document 1). reference). However, no specific study has been made on how to support the magnetic frame. For example, when a hole is made in the steel plate of the magnetic body frame in order to support the magnetic body frame, the magnetic flux turns there and the leakage magnetic field increases. Further, when the steel plate is point-supported, the steel plate bends at the fulcrum, and stress acts on the steel plate, thereby deteriorating the soft magnetic properties of the steel plate due to the inverse magnetostrictive effect and also increasing the leakage magnetic field.

国際公開第2004/084603号パンフレットInternational Publication No. 2004/084603 Pamphlet

本発明は、上記問題点に鑑み、磁気シールド装置の磁性体の磁気特性の劣化をもたらすことのない磁性体支持構造を有する磁気シールド装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the magnetic shielding apparatus which has a magnetic body support structure which does not cause the deterioration of the magnetic characteristic of the magnetic body of a magnetic shielding apparatus in view of the said problem.

上記目的を達成するために、本発明による、電流が流れるケーブルから漏洩する磁場をシールドする磁気シールド装置は、前記ケーブルの長手方向に所定間隔をあけて配置した、前記ケーブルを囲む複数の磁性体フレームを備え、前記複数の磁性体フレームはそれぞれ、導電体ケースで覆われ、該導電体ケースには、前記ケーブルを囲む少なくとも1つのギャップが設けられることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a magnetic shield device for shielding a magnetic field leaking from a cable through which a current flows according to the present invention is a plurality of magnetic bodies surrounding the cable, arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the cable. A plurality of magnetic frames are each covered with a conductor case, and the conductor case is provided with at least one gap surrounding the cable.

このギャップには、絶縁体を配置してもよく、また、前記導電体ケースの前記ケーブルに近い面と遠い面とに設けてもよい。さらに、前記導電体ケースは、金属建築部材であるアルミ材、銅材、磁性鋼材、又は非磁性ステンレス材からなるようにできる。   An insulator may be disposed in this gap, and it may be provided on the surface of the conductor case close to the cable and the surface far from the cable. Further, the conductor case can be made of an aluminum material, a copper material, a magnetic steel material, or a nonmagnetic stainless material, which is a metal building member.

また、前記複数の磁性体フレームはそれぞれ、絶縁体ケースで覆われることを特徴とする。その材質は建築用樹脂部材又は木材である。   The plurality of magnetic frames are each covered with an insulator case. The material is an architectural resin member or wood.

本発明によると、複数の磁性体フレームはそれぞれ、絶縁体ケース、又はケーブルを囲む少なくとも1つのギャップを有する導電体ケースで覆われているので、磁気シールド性能を維持しつつ、カバー内の磁性体に対しては面支持構造となり、逆磁歪効果による軟磁性の劣化を引き起こさないで磁性体フレームを支持することができる。   According to the present invention, each of the plurality of magnetic frames is covered with the insulator case or the conductor case having at least one gap surrounding the cable, so that the magnetic body in the cover is maintained while maintaining the magnetic shielding performance. Therefore, the magnetic frame can be supported without causing soft magnetic deterioration due to the inverse magnetostrictive effect.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1(a)(b)及び図2に、本発明の第一の実施形態である磁気シールド装置を示す。図1(a)に示すように、本実施形態の磁気シールド装置は、3本のケーブル20U,20V、20Wを有する三相交流ケーブル20を磁気シールドするもので、フレーム状に構成された磁性体フレーム10を収容した複数のアルミケース15が、ケーブルの長手方向に所定の間隔をあけて配置されている。理解を容易にするために、磁性体フレーム10−1を収容したアルミケース15−1だけ、分解斜視図で示している。本実施形態では、アルミケース15は、上下のケース間にギャップを設けて、そのギャップに絶縁体を配置して構成される。アルミケース15−2、15−3のギャップに配置された絶縁体32−2、32−3を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1A, 1B, and 2 show a magnetic shield device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 (a), the magnetic shield device according to the present embodiment magnetically shields a three-phase AC cable 20 having three cables 20U, 20V, and 20W. A plurality of aluminum cases 15 accommodating the frame 10 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the cable. In order to facilitate understanding, only the aluminum case 15-1 housing the magnetic body frame 10-1 is shown in an exploded perspective view. In the present embodiment, the aluminum case 15 is configured by providing a gap between the upper and lower cases and disposing an insulator in the gap. The insulators 32-2 and 32-3 arranged in the gap between the aluminum cases 15-2 and 15-3 are shown.

図1(b)は、図1(a)に示す磁気シールド装置の部分断面図であり、ケーブル20Uとその近くのアルミケース15−1に覆われた磁性体フレーム10−1の断面が示されている。絶縁体31−1が、磁気シールドする対象のケーブル20に近い面のギャップ(前ギャップ)に配置され、遠い面のギャップ(後ギャップ)には、絶縁体32−1が配置されている。本実施形態では、このような構成はすべてのアルミケースに共通している。なお、図には、3組の磁性体フレーム10及びそのアルミケース15を示しているが、その数は、ケーブルの長さ、磁性体フレームの配置間隔に応じて適宜増減できることは当然である。   FIG. 1B is a partial cross-sectional view of the magnetic shield device shown in FIG. 1A, and shows a cross section of the magnetic frame 10-1 covered with the cable 20U and the aluminum case 15-1 near the cable 20U. ing. The insulator 31-1 is disposed in the gap (front gap) on the surface close to the cable 20 to be magnetically shielded, and the insulator 32-1 is disposed in the gap (rear gap) on the far surface. In this embodiment, such a configuration is common to all aluminum cases. In the figure, three sets of magnetic body frames 10 and their aluminum cases 15 are shown, but the number can be appropriately increased or decreased depending on the length of the cable and the arrangement interval of the magnetic body frames.

図2に、アルミケース15を取り去った、磁気シールド作用を行なう磁性体フレーム10のみを示す。磁性体フレーム10は、磁性体の板状部材であって、ケーブル20に対して直交する方向に板面をそろえるのが望ましい。各磁性体フレーム10−1〜10−3はそれぞれ、積層した方向性電磁鋼板の長短2組を互いにつき合わせて矩形に構成されている。電磁鋼板は、磁気特性がよく、鉄損も少ないので、磁気シールド材料として適している。また、方向性電磁鋼板を使用して、矩形の4辺の長手方向が磁化容易方向となるように、4組の方向性電磁鋼板を組み合わせているので、ケーブルに流れる電流により生じる磁場を補足しやすくなっている。さらに、方向性電磁鋼板は積層して磁性体フレーム10とするので、ケーブルの長手方向には渦電流が流れない。これは、電磁鋼板は通常、絶縁性のコーティングが施されているので、積層しても積層方向には導電性を有さないからである。   FIG. 2 shows only the magnetic body frame 10 that performs the magnetic shielding action, with the aluminum case 15 removed. The magnetic body frame 10 is a magnetic plate-like member, and it is desirable to align the plate surfaces in a direction perpendicular to the cable 20. Each of the magnetic body frames 10-1 to 10-3 is formed in a rectangular shape by attaching two long and short sets of laminated directional electromagnetic steel sheets to each other. Electrical steel sheets are suitable as magnetic shielding materials because they have good magnetic properties and low iron loss. In addition, using directional electrical steel sheets, four sets of directional electrical steel sheets are combined so that the longitudinal direction of the four sides of the rectangle is the easy magnetization direction, so the magnetic field generated by the current flowing in the cable is supplemented. It has become easier. Furthermore, since the directional electrical steel sheets are laminated to form the magnetic body frame 10, no eddy current flows in the longitudinal direction of the cable. This is because the electromagnetic steel sheet is usually provided with an insulating coating, and therefore does not have conductivity in the stacking direction even when stacked.

ただし、電磁鋼板は磁気特性は優れているが、高価でもあるので、一般の薄板鋼材を使用してもよい。一般の薄板鋼板としては、冷延しやすいようにSi含有量は少なくしてもよく、炭素含有量を低減して飽和磁束密度を上げるようにしてもよい。一般の薄板鋼材の表面には絶縁材が塗布されていなために、積層して使用する場合にはその表面に絶縁物を塗布し、ケーブルに平行な方向には導電性を有さないようにしなければいけない。   However, although the magnetic steel sheet is excellent in magnetic properties, it is also expensive, so that a general thin steel plate material may be used. As a general thin steel plate, the Si content may be reduced so that it is easy to cold-roll, and the saturation magnetic flux density may be increased by reducing the carbon content. Insulation is not applied to the surface of general sheet steel, so when using it in layers, apply an insulator to the surface so that it does not have conductivity in the direction parallel to the cable. Must be.

本実施形態は、磁性体フレーム10をアルミケース15に収容する点に一つの技術的特徴を有している。すなわち、アルミケース15は、方向性電磁鋼板が積層された磁性体フレーム10−1〜10−3を堅固に支持するとともに、アルミケース15を点支持したとしても、磁性体フレームに対しては面支持となり、電磁鋼板に応力がかかり磁気特性が劣化するのを防いでいる。また、人目に触れる場所のケーブルに本実施形態の磁気シールド装置を適用する場合には、見栄えもよいという効果もある。   The present embodiment has one technical feature in that the magnetic body frame 10 is accommodated in the aluminum case 15. That is, the aluminum case 15 firmly supports the magnetic frames 10-1 to 10-3 on which directional electromagnetic steel plates are laminated, and even if the aluminum case 15 is point-supported, the aluminum case 15 has no surface. It is a support and prevents the magnetic properties from being deteriorated due to stress applied to the electrical steel sheet. In addition, when the magnetic shield device of the present embodiment is applied to a cable in a place where it can be touched by human eyes, there is an effect that it looks good.

本実施形態のもう一つの技術的特徴は、アルミケース15に設けたギャップである。先に説明したように、アルミケース15は、絶縁体31を配置したケーブル20に近い部分の前ギャップ、絶縁体32を配置したケーブル20から遠い部分の後ギャップの2つのギャップを備えている。アルミケース15は導電体であるので、変化する磁場により渦電流が流れると、ケーブル20による磁界がアルミケース15内の磁性体フレーム10にまでとどかないので、磁性体フレーム10による磁気シールドの効果が減少する。したがって、本実形態では前述のギャップを設け、渦電流の発生を防ぐようにしている。   Another technical feature of the present embodiment is a gap provided in the aluminum case 15. As described above, the aluminum case 15 has two gaps: a front gap near the cable 20 on which the insulator 31 is disposed and a rear gap far from the cable 20 on which the insulator 32 is disposed. Since the aluminum case 15 is a conductor, when an eddy current flows due to a changing magnetic field, the magnetic field by the cable 20 does not reach the magnetic frame 10 in the aluminum case 15, so that the magnetic shield effect by the magnetic frame 10 is effective. Decrease. Therefore, in this embodiment, the aforementioned gap is provided to prevent the generation of eddy current.

もちろん、アルミケース15の電流路を分断するには、スリットは1箇所でもよく、また任意の箇所にギャップを設けることができる。ただし、以下に示すシミュレーションの結果によれば、本実施形態のように、ケーブル20に近い箇所と遠い箇所に2つのギャップを設ける方が効果が高い。なお、アルミケースに代えて銅又は鋼材のケースを用いてもよく、その他導電性の材料を用いることができる。また、ギャップが開いていても磁性体フレームを覆うケースとして機能する場合には、ギャップに配置される絶縁体は必ずしも必要ではない。   Of course, in order to divide the current path of the aluminum case 15, the slit may be provided at one place, and a gap can be provided at an arbitrary place. However, according to the simulation results shown below, it is more effective to provide two gaps at a location close to and far from the cable 20 as in this embodiment. Note that a copper or steel case may be used instead of the aluminum case, and other conductive materials may be used. In addition, an insulator disposed in the gap is not necessarily required when it functions as a case that covers the magnetic frame even if the gap is open.

以下、図3〜7を参照して、磁気シールド装置の解析モデルと解析結果を説明する。図3〜5に、解析モデルを示す。図3は、3相ケーブルによる磁場をシールドする磁気シールド装置の上面図であり、図4は、その正面図である。図6は、図4のA−A断面図であり、磁性体フレーム10−1を収容するアルミケース15−1の断面を示す。   Hereinafter, an analysis model and an analysis result of the magnetic shield device will be described with reference to FIGS. 3 to 5 show analysis models. FIG. 3 is a top view of a magnetic shield device for shielding a magnetic field by a three-phase cable, and FIG. 4 is a front view thereof. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 and shows a cross section of the aluminum case 15-1 that houses the magnetic body frame 10-1.

解析モデルとなる磁気シールド装置は、2枚の磁性体フレーム15−1、15−2がそれぞれアルミケース15−1、15−2に収納され、50Hzの3相電流が流れるケーブル20U、20V、20Wからなる3相ケーブルを囲っている。励磁電流は3相50Hzであり、起磁力は15,700ATrms(2ATrms/mm)である。 The magnetic shield device as an analysis model is a cable 20U, 20V, 20W in which two magnetic body frames 15-1, 15-2 are housed in aluminum cases 15-1, 15-2, respectively, and a three-phase current of 50 Hz flows. Encloses a three-phase cable consisting of The exciting current is three-phase 50 Hz, and the magnetomotive force is 15,700 ATrms ( 2 ATrms / mm 2 ).

図3に示すように、ケーブル20U、20V、20Wは、直径100mmであり、X方向に並んでいる。ケーブル20Uと20V、20Vと20Wの中心間の距離L1は、200mmであり、ケーブル20U、20WとアルミケースとのX方向距離L2は、それぞれ10mmである。アルミケースは、幅L3が85mmで、長さL4が200mmの部材と、幅L3が85mmで、長さL5が770mmの部材とを組み合わせて作られる。   As shown in FIG. 3, the cables 20U, 20V, and 20W have a diameter of 100 mm and are arranged in the X direction. The distance L1 between the centers of the cables 20U and 20V, 20V and 20W is 200 mm, and the X-direction distance L2 between the cables 20U and 20W and the aluminum case is 10 mm. The aluminum case is made by combining a member having a width L3 of 85 mm and a length L4 of 200 mm and a member having a width L3 of 85 mm and a length L5 of 770 mm.

図4に示すように、アルミケースの厚みL6は42mmであり、アルミケース15−1と15−2との中心間の距離は、150mmあけてある。   As shown in FIG. 4, the thickness L6 of the aluminum case is 42 mm, and the distance between the centers of the aluminum cases 15-1 and 15-2 is 150 mm.

図5に示すように、解析モデルでは、幅M1が50mmの電磁鋼板35ZGを20枚積層して、厚みM2が7mmの磁性体フレーム板10−1を形成し、これを収容するアルミケース15−1は、厚みL7が15mmのアルミ材からなり、ケース内空間の断面は55mm×12mmである。   As shown in FIG. 5, in the analysis model, 20 electromagnetic steel plates 35ZG having a width M1 of 50 mm are stacked to form a magnetic frame plate 10-1 having a thickness M2 of 7 mm, and an aluminum case 15- 1 is made of an aluminum material having a thickness L7 of 15 mm, and the cross section of the space in the case is 55 mm × 12 mm.

図6に、解析モデルで使用する電磁鋼板及びアルミ材の物性値の表を示す。本例の電磁鋼板は、方向性電磁鋼板であって、磁化容易軸方向の比透磁率が80,000であり、磁化困難軸方向の比透磁率が5,000である。   FIG. 6 shows a table of physical property values of electromagnetic steel sheets and aluminum materials used in the analysis model. The electrical steel sheet of this example is a grain-oriented electrical steel sheet, and has a relative permeability of 80,000 in the easy axis direction and a relative permeability of 5,000 in the hard axis direction.

図7は、図4〜図6の磁気シールド装置についてシミュレーションを行なった結果を示すグラフで、図8は、図7のグラフの横軸を解析モデルに関連付けて示す図である。図7のグラフは、図8に示すように、磁気シールド装置中央に配置したケーブル20Vの中心を原点にして、横軸を、アルミケース15−1の厚み方向(z方向)の中央のライン上にとり、縦軸をx方向の各点での磁束密度をとったものである。参考に100mmごとにx〜xの点を示した。中心から300mm(x)から385mmの範囲がアルミケースであり、385mmを越えると、本発明による磁気シールド装置の外部となる。 FIG. 7 is a graph showing the results of the simulation performed on the magnetic shield device of FIGS. 4 to 6, and FIG. 8 is a diagram showing the horizontal axis of the graph of FIG. 7 in association with the analysis model. As shown in FIG. 8, the graph of FIG. 7 shows the center of the cable 20V arranged at the center of the magnetic shield device as the origin and the horizontal axis on the center line in the thickness direction (z direction) of the aluminum case 15-1. The vertical axis represents the magnetic flux density at each point in the x direction. It showed the point of x 1 ~x 7 for each 100mm to reference. The range from 300 mm (x 1 ) to 385 mm from the center is an aluminum case, and if it exceeds 385 mm, it becomes the outside of the magnetic shield device according to the present invention.

図7の一点鎖線が、シールド装置なしの場合であり、破線が、渦電流を遮断するギャップをもたないアルミケースに収容した電磁鋼板を使用する場合、細線は、渦電流を遮断する前ギャップをもつアルミケースに収容した電磁鋼板を使用する場合、太線は、渦電流を遮断する前後ギャップをもつアルミケースに収容した電磁鋼板を使用する場合を示す。   The one-dot chain line in FIG. 7 is the case without the shield device, and the broken line is the gap before the eddy current is cut when the electromagnetic steel sheet housed in the aluminum case without the gap to cut off the eddy current is used. When using an electromagnetic steel sheet housed in an aluminum case with a thick line, a thick line indicates a case of using an electromagnetic steel sheet housed in an aluminum case having a front-rear gap that blocks eddy current.

図から明らかなように、電磁鋼板を単にアルミケースに収容したものを用いると、磁気シールドを行なわない場合とほとんど区別がつかなくなっている。これに対して、渦電流を遮断するギャップをもつアルミケースに収容した電磁鋼板を使用すると、磁気シールドの効果が表れ、渦電流を遮断するギャップを前後に2箇所もつアルミケースに収容した電磁鋼板を使用すると、磁気シールド効果が1個のギャップのものより大きくなる。   As is apparent from the figure, when a magnetic steel sheet simply contained in an aluminum case is used, it is almost indistinguishable from the case where magnetic shielding is not performed. On the other hand, when an electrical steel sheet housed in an aluminum case with a gap that blocks eddy current is used, the effect of magnetic shielding appears, and electrical steel sheet housed in an aluminum case that has two gaps at the front and rear to block eddy current Is used, the magnetic shielding effect is larger than that of one gap.

このように、磁気シールドの作用を行なう磁性体フレームをギャップを有するアルミケースで覆うことにより、磁気シールド効果を保持しながら、磁性体フレームへの応力集中を防ぐ支持構造を実現できる。また、磁気シールド装置は開放構造であるから、密閉構造のシールド装置に比較して、放熱効果にすぐれ、また保守点検に有利である。なお、磁性体フレームの外形あるいはアルミケースの外形は、矩形に限定されない。さらに、実施形態として、三相交流50Hzの電流により生成される磁界をシールドする例を説明したが、これに限定されず、本発明は、数Hzから数kHzの範囲で有効である。   In this way, by covering the magnetic frame that acts as a magnetic shield with the aluminum case having a gap, it is possible to realize a support structure that prevents stress concentration on the magnetic frame while maintaining the magnetic shielding effect. Further, since the magnetic shield device has an open structure, it is superior in heat dissipation effect and advantageous for maintenance and inspection as compared with a shield device having a sealed structure. Note that the outer shape of the magnetic frame or the outer shape of the aluminum case is not limited to a rectangle. Furthermore, although the example which shields the magnetic field produced | generated by the electric current of three-phase alternating current 50Hz was demonstrated as embodiment, it is not limited to this, This invention is effective in the range of several Hz to several kHz.

また、本発明の第二の実施形態として、上記の磁気フレームを収容するケースが絶縁体である場合を説明する。磁気フレームのシールド効果は上記の第一の実施形態と同様である。また、磁気フレームを面支持するので逆磁歪効果による軟磁性の劣化は小さい。この際、絶縁体としては、フェノール樹脂又は木材を用いる。なお、このとき、上記のギャップは当然不要である。その他、繊維強化樹脂等の樹脂系部材を用いても良い。   Further, as a second embodiment of the present invention, a case where the case for housing the magnetic frame is an insulator will be described. The shielding effect of the magnetic frame is the same as that of the first embodiment. Further, since the magnetic frame is surface-supported, soft magnetism deterioration due to the inverse magnetostriction effect is small. At this time, phenol resin or wood is used as the insulator. In this case, the above gap is naturally unnecessary. In addition, a resin-based member such as a fiber reinforced resin may be used.

(a)は、本発明の磁気シールド装置の一実施形態を示す図であり、(b)は、その部分断面を示す図である。(A) is a figure which shows one Embodiment of the magnetic shielding apparatus of this invention, (b) is a figure which shows the partial cross section. 本発明の一実施形態の磁気シールド装置からアルミケースを取り除いで磁性体フレームを示す図である。It is a figure which removes an aluminum case from the magnetic shielding apparatus of one Embodiment of this invention, and shows a magnetic body frame. 本実施形態の磁気シールド装置の解析モデルの上面を示す図である。It is a figure which shows the upper surface of the analysis model of the magnetic shield apparatus of this embodiment. 本実施形態の磁気シールド装置の解析モデルの正面を示す図である。It is a figure which shows the front of the analysis model of the magnetic shielding apparatus of this embodiment. 解析モデルのアルミケースの断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the aluminum case of an analysis model. 解析モデルに使用する材料の物性値を示す図である。It is a figure which shows the physical-property value of the material used for an analysis model. 解析モデルのシミュレーション結果のグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the simulation result of an analysis model. 図7のグラフの横軸と解析モデルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the horizontal axis of the graph of FIG. 7, and an analysis model.

符号の説明Explanation of symbols

10 磁性体フレーム
15 アルミケース
20 三相交流ケーブル
31、32 絶縁体
10 Magnetic body frame 15 Aluminum case 20 Three-phase AC cable 31, 32 Insulator

Claims (11)

電流が流れるケーブルから漏洩する磁場をシールドする磁気シールド装置であって、
前記ケーブルの長手方向に所定間隔をあけて配置した、前記ケーブルを囲む複数の磁性体フレームを備え、
前記複数の磁性体フレームはそれぞれ、導電体ケースで覆われ、該導電体ケースには、前記ケーブルを囲む少なくとも1つのギャップが設けられることを特徴とする磁気シールド装置。
A magnetic shield device for shielding a magnetic field leaking from a cable through which a current flows,
A plurality of magnetic frames surrounding the cable, arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the cable;
The plurality of magnetic frames are each covered with a conductor case, and the conductor case is provided with at least one gap surrounding the cable.
前記ギャップには、絶縁体が配置されることを特徴とする請求項1に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1, wherein an insulator is disposed in the gap. 前記磁性体フレームは、ケーブルの長手方向に、互いに絶縁された複数の鋼板を積層してなる積層鋼板であることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1 or 2, wherein the magnetic frame is a laminated steel plate in which a plurality of steel plates insulated from each other are laminated in the longitudinal direction of the cable. 前記鋼板は、電磁鋼板であることを特徴とする請求項3に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 3, wherein the steel plate is an electromagnetic steel plate. 前記電磁鋼板は、前記ケーブルを囲む方向に磁化容易軸をそろえた方向性電磁鋼板であることを特徴とする請求項4に記載の磁気シールド装置。   5. The magnetic shield device according to claim 4, wherein the electromagnetic steel sheet is a directional electromagnetic steel sheet having an easy magnetization axis aligned in a direction surrounding the cable. 前記ギャップは、前記導電体ケースの前記ケーブルに近い面に設けられることを特徴とする請求項1〜5に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1, wherein the gap is provided on a surface of the conductor case close to the cable. 前記ギャップは、前記導電体ケースの前記ケーブルに近い面と遠い面とに設けられることを特徴とする請求項1〜5に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1, wherein the gap is provided on a surface near and far from the cable of the conductor case. 前記導電体ケースは、導電性の金属建築部材からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1, wherein the conductor case is made of a conductive metal building member. 前記金属建築部材は、アルミ材、銅材、磁性鋼材、又は非磁性ステンレス材であることを特徴とする請求項8に記載の磁気シールド装置。   9. The magnetic shield device according to claim 8, wherein the metal building member is an aluminum material, a copper material, a magnetic steel material, or a nonmagnetic stainless material. 前記複数の磁性体フレームはそれぞれ、絶縁体ケースで覆われることを特徴とする請求項1に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 1, wherein each of the plurality of magnetic frames is covered with an insulator case. 前記絶縁体ケースは、建築用樹脂部材又は木材であることを特徴とする請求項10に記載の磁気シールド装置。   The magnetic shield device according to claim 10, wherein the insulator case is an architectural resin member or wood.
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