JP2008311323A - 電池レス化用誘導コイルの取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力線接合部の温度を遠隔地から常時監視する温度監視装置の子機への給電手段において、容積当りの出力電力が大きくて小型軽量化できるとともに、製作時に廃材を出すことなく環境に対して低負荷で、しかも大電流時の唸りの無い電池レス化用誘導コイルの取付方法を提供する。
【解決手段】 コア２０は、鉄４８％とニッケル５２％の合金製のフープ材からなる磁性部材２１を誘導コイル３０の開口に通過させ、電力機器１０の銅ターミナル１１・アルミ端子１２・電力線１３の外周に重合するようにして複数巻回し、結束バンド２２で結束して環状を保持する。誘導コイル３０は電気機器４０（子機）の下面に配置し、誘導コイル３０の導線３１を電気機器４０に配線する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気機器に給電するための環状の電池レス化用誘導コイルを交流の電路に取り付ける技術に関する。

従来、電力線接合部の電触等による異常温度上昇の前兆を検出し、警報を発して電力の安全供給に寄与することを目的に、変電設備の電力線接合部に取り付けられた子機の温度情報を無線により遠隔地の電力所の親機へ伝送し、電力線接合部の温度を常時監視する温度監視装置が特許文献１で開示されている。この技術で使用される子機は、電力線の漏れ磁束を誘導コイルにより給電することで電池レス化している。

ところで、従来の電流検出にはカレントトランスやクランプ式電流検出器が用いられている。カレントトランスはコア材質が鉄で構成され、コアが分割式で現場で組み立てるものであるが、コアの接合部分の電磁抵抗が高くて容積当りの出力がやや小さく、大電流時は唸りを生じる問題があった。クランプ式電流検出器はコア材質がパーマロイ合金で構成され、２個のコアを電力線にクランプするものであるが、コアはクワ型に打ち抜いたパーマロイ合金を複数積層したものであるから、コスト高であるとともに製作時に廃棄物を生じて環境に負荷がかかり、大電流時はカレントトランスと同様に唸りを生じて大容量化が困難であった。
特開２００５−３４６４４２号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、容積当りの出力電力が大きくて小型軽量化できるとともに、製作時に廃材を出すことなく環境に対して低負荷で、しかも大電流時の唸りの無い電池レス化用誘導コイルの取付方法を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 電気機器に給電するための環状の電池レス化用誘導コイルを交流の電路に取り付ける方法であって、変形可能な細長の磁性部材を電池レス化用誘導コイルの開口に通過させながら電路に複数巻回して環状のコアとなるように保持することを特徴とする、電池レス化用誘導コイルの取付方法
２） 磁性部材が、４５〜５５％の鉄と５５〜４５％のニッケルとの合金からなるフープ材である、前記１）記載の電池レス化用誘導コイルの取付方法
３） 磁性部材が線材で、螺旋状に巻回するようにした、前記１）記載の電池レス化用誘導コイルの取付方法
にある。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
１）細長の磁性部材を環状となるように電路に複数巻回するだけであるから、現場での取り付けが非常に容易で短時間に行える。
２）磁性部材は打ち抜きやその他加工等を特に要しないから、廃材が出ず環境に与える負荷が小さい。
３）接合部分が無いから電磁抵抗が小さく、分割式のコアと比較して唸りを生じない。
４）容積当りの出力容量が大きいから、誘導コイルを小型軽量化でき、大容量化も容易である。

本発明の磁性部材の保持手段としては、結束バンド・絶縁テープ・クランプ等で固定する方法、重ね合わせた磁性部材同士を直接溶着する方法、誘導コイル自身で固定する方法等、環状を保持できる手段であれば採用できる。磁性部材としては圧延金属を薄くして巻き取ったフープ材やその他線材等が用いられ、フープ材は巻取り癖が付いているから現場での取り付けが容易である。磁性部材の材料としては、４５〜５５％の鉄と５５〜４５％のニッケルとの合金が従来技術のパーマロイ合金より鉄リッチで出力容量がより大きくて好ましい。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。

図１〜５に示す実施例は、電力線接合部の温度を遠隔地から常時監視する温度監視装置の子機への給電用に本発明を適用した例である。図１は実施例の誘導コイルの取付状態を示す正面図、図２は実施例の誘導コイルの取付状態を示す側面図、図３は実施例の誘導コイルの取付状態の他の例を示す側面図、図４は実施例の平滑回路を示す説明図、図５は実施例と従来例の出力電力を示すグラフである。

図中、１０は電力機器、１１は銅ターミナル、１２はアルミ端子、１３は電力線、２０はコア、２１は磁性部材、２２は結束バンド、３０は誘導コイル、３１は導線、４０は電気機器（子機）である。

本実施例のコア２０は、図１，２に示すように鉄４８％とニッケル５２％の合金製で幅２５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ、長さ約１ｍのフープ材からなる磁性部材２１を誘導コイル３０の開口に通過させ、電力機器１０の銅ターミナル１１・アルミ端子１２・電力線１３の外周に重合するようにして複数巻回し、結束バンド２２で結束して外径１００ｍｍの環状を保持している。誘導コイル３０は電気機器４０の下面に配置し、誘導コイル３０の導線３１を電気機器４０に配線している。

図３に示すように、磁性部材２１としてフープ材に代えて線材を用い、螺旋状に巻回してコア２０を構成することもできる。図４に示すように、平滑回路に過電圧保護回路を設け、過大な短絡や過負荷時に電気機器４０を保護している。図５には従来例の平板設置空芯コイル・電力線設置空芯コイル・鉄コアコイルと本実施例の出力電力について比較している。このグラフから明らかなように、本実施例では容積当りの出力電力が他のものと比較して極めて大きく、大電流時の唸りも無いものであった。

このように、本実施例では細長の磁性部材２１を誘導コイル３０の開口に通過させて電路に複数巻回するだけであるから、従来の分割式やクランプ式のように現場での取り付けが容易で短時間に行える。また、磁性部材２１は長尺の材料を必要長さに切断したもので、従来のように打ち抜き等の加工が不要であるから、廃材が出ずに環境への負荷が小さく、安価に実施できる。

本発明は、電力線接合部の温度を遠隔地から常時監視する温度監視装置の子機への給電用に有用である。

実施例の誘導コイルの取付状態を示す正面図である。 実施例の誘導コイルの取付状態を示す側面図である。 実施例の誘導コイルの取付状態の他の例を示す側面図である。 実施例の平滑回路を示す説明図である。 実施例と従来例の出力電力を示すグラフである。

符号の説明

１０ 電力機器
１１ 銅ターミナル
１２ アルミ端子
１３ 電力線
２０ コア
２１ 磁性部材
２２ 結束バンド
３０ 誘導コイル
３１ 導線
４０ 電気機器

Claims (3)

1. 電気機器に給電するための環状の電池レス化用誘導コイルを交流の電路に取り付ける方法であって、変形可能な細長の磁性部材を電池レス化用誘導コイルの開口に通過させながら電路に複数巻回して環状のコアとなるように保持することを特徴とする、電池レス化用誘導コイルの取付方法。
2. 磁性部材が、４５〜５５％の鉄と５５〜４５％のニッケルとの合金からなるフープ材である、請求項１記載の電池レス化用誘導コイルの取付方法。
3. 磁性部材が線材で、螺旋状に巻回するようにした、請求項１記載の電池レス化用誘導コイルの取付方法。

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