JP2017096740A - カレントセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】測定精度の優れたカレントセンサの提供。【解決手段】開閉可能な磁気コア２１を備えるセンサヘッド１３は、外ケース部１５と内ケース部１６とからなるシールドケース１４と、内ケース部１６内に固定収容されるコア部１７と、外ケース部１５と内ケース部１６との間に介在配置されるスペーサ１９と、磁気コア２１側を基準電位に接続させるべくコア部１７と内ケース部１６との間に配置されるコネクタ３１とを少なくとも備えるカレントセンサ１１において、コネクタ３１を備えるセンサヘッド１３は、熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力により少なくともコア部１７の定位置を変動させようとする作用を緩和する応力対処手段４１を設けてコア部１７を含む収納部材を位置固定させて形成した。【選択図】図２

Description

本発明は、外部磁界や電界に対するシールド効果を高め、かつ、センサヘッド相互の定位置を安定的に維持させることで測定精度の向上を図ることができるカレントセンサに関する技術である。

クランプ式電流計は、例えば特許文献１に開示されているように、活線状態にある被測定導体へのクランプを可能にすることで該被測定導体に流れる電流を検出するカレントセンサを備えて形成されている。

特許第４４５９５６７号公報

図５および図６（ａ），（ｂ）は、特許文献１に図１および図２（ａ），（ｂ）として示されているクランプセンサ（カレントセンサ）を参照符号を変えて再掲した説明図であり、これらの図のうち、図５は、全体の分解斜視図を、図６（ａ）は、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視方向での縦断面図を、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視方向での縦断面図をそれぞれ示す。

これらの図によれば、カレントセンサ１１１は、一方のコア部１１７と他方のコア部１２７とからなる磁気コア１２１により囲繞され、かつ、相互間に開閉自在なクランプ測定窓１１２を形成して被測定導体Ｌの導入を自在に組み合わされる一方のセンサヘッド１１３（図示例では上側に位置）と他方のセンサヘッド１２３（図示例では下側に位置）とで構成されている。

これらのうち、一方のセンサヘッド１１３は、一方の外ケース部１１５内に空隙１１８を確保して一方の内ケース部１１６を収容してなる一方のシールドケース１１４と、一対の突合せ端面１１７ａ，１１７ａを露出させて一方の内ケース部１１６内に固定配置される一方のコア部１１７と、一方の外ケース部１１５内で一方の内ケース部１１６の収容位置を規制しつつ相互を導通させるべく空隙１１８内に介在させた非磁性かつ導電性の素材からなる一方の一対のスペーサ１１９，１１９と、クランプ測定窓１１２の上面部を画成する一方の隔壁部１２０とで構成されている。

また、一方のコア部１１７は、図６（ａ），（ｂ）に示すように一対の突合せ端面１１７ａ，１１７ａの面高が一方の内ケース部１１６の開放端面１１６ａと略一致する配置関係のもとで露出させ、かつ、一方の内ケース部１１６内に図示しない注入樹脂材を充填して位置固定させた状態のもとで収容されている。

これに対し、他方のセンサヘッド１２３は、他方の外ケース部１２５内に空隙１２８を確保して他方の内ケース部１２６を収容してなる他方のシールドケース１２４と、一対の突合せ端面１２７ａ，１２７ａを露出させて他方の内ケース部１２６内に固定配置される他方のコア部１２７と、他方の外ケース部１２５内で他方の内ケース部１２６の収容位置を規制しつつ相互を導通させるべく空隙１２８内に介在させた非磁性かつ導電性の素材からなる他方の一対のスペーサ１２９，１２９と、クランプ測定窓１１２の下面部を画成する他方の隔壁部１３０とで構成されている。

また、他方のコア部１２７は、図６（ａ），（ｂ）に示すように一対の突合せ端面１２７ａ，１２７ａの面高が他方の内ケース部１２６の開放端面１２６ａと略一致する配置関係のもとで露出させ、かつ、他方の内ケース部１２６内に図示しない注入樹脂材を充填して位置固定させた状態のもとで収容されている。

つまり、特許文献１のカレントセンサ１１１は、いずれも非磁性材料からなる一方の一対のスペーサ１１９，１１９と他方の一対のスペーサ１２９，１２９とを介在させたことにより、その測定時に一方のシールドケース１１４を構成している一方の内ケース部１１６と、他方のシールドケース１２４を構成している他方の内ケース部１２６とを、それぞれの開放端面１１６ａ，１２６ａが相互に正対する位置関係のもとで当接させておくことができるので、外部磁界や電界に対するシールド効果を確実なものとすることができる。

また、一方の一対のスペーサ１１９，１１９は、一方の外ケース部１１５と一方の内ケース部１１６とを、他方の一対のスペーサ１２９，１２９は、他方の外ケース部１２５と他方の内ケース部１２６とを、それぞれ電気的に確実に導通させることで、コモンモードノイズなどの外来ノイズの影響を効果的に抑制することができることになる。

一方、図７は、図５および図６に示すカレントセンサにコネクタを付加してなる従来例を模式的に示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、図６（ａ）に対応させ、かつ、他方のセンサヘッド側のスペーサの図示を省略して示す説明図を、（ｂ）は、一方のセンサヘッド側の説明図を、（ｃ）は、図７（ｂ）を底面側から見た状態の説明図を、（ｄ）は、コネクタと一方のコア部との配置関係を頂面側から見た状態の説明図を、それぞれ示す。

同図によれば、カレントセンサ１１１は、一方のコア部１１７と他方のコア部１２７とからなる磁気コア１２１により囲繞され、かつ、相互間に開閉自在なクランプ測定窓１１２を形成して図示しない被測定導体の導入を自在に組み合わされる一方のセンサヘッド１１３と他方のセンサヘッド１２３とで構成されている。なお、図７における図５および図６の各構成部材と同一の部材には、同一の参照符号を付してその詳細説明を省略する。

また、図７（ａ），（ｂ）に示す例においては、一方のコア部１１７と一方の内ケース部１１６との間にコネクタ１３１が介在配置されている。該コネクタ１２１は、図６に示すような被測定導体Ｌのコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を軽減するために、一方のコア部１１７を基準電位に接続するために必要なものであり、該コア部１１７に対するコネクタ１２１の配置関係は、図７（ｄ）に示されているように一方のコア部１１７の頂面の中央部位に小さな長方形を呈して配置される関係にある。

ところで、図５〜図７に示す従来タイプのカレントセンサ１１１にあっては、被測定導体Ｌのコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を改善しつつ、一方のセンサヘッド１１３を構成している一方のコア部１１７と一方のシールドケース１１４との間の透磁率や他方のコア部１２７と他方のシールドケース１２４との間の透磁率がそれぞれ低下することのないようにして、一方のコア部１１７回りや他方のコア部１２７回りの各空間領域内のそれぞれの収納部材に極力応力がかからないように配慮した上で樹脂材を注入して位置固定しておく必要がある。

特に、注入する樹脂材としてエポキシ樹脂材を含む熱硬化性絶縁樹脂材を用いる場合には、高温環境下や高温高湿度環境下に一度でもさらされてしまうと、硬化過程で発生する収縮、膨張状態が常温に戻しても環境変化前の状態には戻らないという特性があることから、被測定導体Ｌのコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を改善しつつ、一方のセンサヘッド１１３を構成している一方のコア部１１７と一方のシールドケース１１４との間の透磁率や他方のコア部１２７と他方のシールドケース１２４との間の透磁率がそれぞれ低下することのないようにして注入する必要がある。

しかし、エポキシ樹脂材を含む熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する収縮、膨張時におけるこのような特性は、発生応力により一方の内ケース部１１６を一方の外ケース部１１５内で移動させたり、他方の内ケース部１２６を他方の外ケース部１２５内で移動させたりすることから、一方のセンサヘッド１１３側の突合せ端面１１７ａと他方のセンサヘッド１２３側の突合せ端面１２７ａとの正対する位置関係についても変化させるに至る。

その結果、あるカレントセンサのセンサヘッドについての例ではあるが、例えば磁気コアにおける一方のコア部の変動が５μｍ程度で、一方のシールドケースにおける内ケース部の高さ変動が２μｍ程度であった場合であっても測定値を１％ｒｄｇ．程度にまで変動させてしまうという無視できぬ問題点のあることが指摘されている。

つまり、図５〜図７に示す従来タイプのカレントセンサ１１１のセンサヘッド１１３，１２３にあっては、注入されたエポキシ樹脂材を含む熱硬化性絶縁樹脂材の硬化過程で発生する収縮・膨張に伴って生じる応力が磁気コア１２１を構成するコア部１１７，１２７の位置や、シールドケース１１４，１２４における内ケース部１１６，１２６の高さ・位置に変動をもたらし、これらの位置変動が結果的にその測定値に狂いを生じさせてしまうという不都合があった。

本発明は、注入する樹脂材材としてエポキシ樹脂材を含む熱硬化性絶縁樹脂材を用いる場合にみられた上記従来技術の問題点に鑑み、外部磁界や電界に対するシールド効果を高めつつ、測定精度の向上を図ることができるカレントセンサを提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、突合せ端面相互を正対接触させるべく配置される一対のコア部からなる磁気コアにより囲繞され、かつ、相互間に開閉自在なクランプ測定窓を形成して被測定導体の導入を自在に組み合わされる一組のセンサヘッドを備え、これらセンサヘッドのそれぞれは、外ケース部内に空隙を確保して内ケース部を収容してなるシールドケースと、前記突合せ端面を露出させて前記内ケース部内に位置固定して収容される前記コア部と、前記外ケース部内で前記内ケース部の収容位置を規制しつつ双方を導通させるべく前記空隙内に介在配置される一対のスペーサと、前記クランプ測定窓を画成する隔壁部と、いずれか一方の前記コア部側に配置されて前記磁気コア側を基準電位に接続させるコネクタとを少なくとも備え、それぞれの前記センサヘッド内に熱硬化性絶縁樹脂材を注入して前記コア部を含む収納部材を位置固定してなるカレントセンサにおいて、少なくとも一方の前記センサヘッドには、前記熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮により生ずる応力による前記コア部側の定位置を変動させようとする作用方向を規制する応力対処手段を設けたことを最も主要な特徴とする。

この場合、前記応力対処手段は、前記コネクタを備える側の前記コア部における前記内ケース部側との対向面と同等以上の面サイズを付与して介在させた前記コネクタにより形成することができる。

また、前記応力対処手段は、前記内ケース部と前記コア部との間の空間領域内に配置して前記熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時の応力の作用方向を前記コア部以外の方向へと規制する非磁性内側仕切り材と、前記内ケース部と前記外ケース部との間の空間領域内に配置して前記熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時の応力の作用方向を前記内ケース部以外の方向へと規制する非磁性外側仕切り材とで形成するものであってもよい。

この場合、前記非磁性内側仕切り材と前記非磁性外側仕切り材とは、いずれも略コ字状または略ボックス状を呈し、前記コア部方向に開口面以外の部位を位置させて配置するのが好ましい。

また、前記非磁性内側仕切り材は、前記コネクタと前記内ケース部との間に介在させた状態で前記内ケース部の長手方向での一側端面側から他側端面側へと至る水平板部と、該水平板部の面方向と直交して前記コア部の近傍へと至る内側堰板部とからなる略Ｔ字状を呈する導電性内側仕切り板であり、前記非磁性外側仕切り材は、前記スペーサの開放端側から前記外ケース部の長手方向での対応部位側へと至る水平板部と、該水平板部の面方向と直交して内ケース部の前記他側端面側の近傍へと至る外側堰板部とで形成した導電性外側仕切り板とすることもできる。この場合、前記導電性外側仕切り板を構成する前記水平板部は、前記スペーサと一体に形成することもできる。

請求項１に記載の発明によれば、少なくともいずれか一方のセンサヘッドは、熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力により少なくともコア部側の定位置を変動させようとする作用を阻止する応力対処手段を設けて形成することで、熱硬化性絶縁樹脂材の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力を該応力対処手段を介して阻止することができるので、コア部側の定位置に変動を生じさせる要因をなくすことにより外部磁界や電界に対するシールド効果を備えた高精度なカレントセンサを提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、応力対処手段は、コネクタを備える側のコア部における内ケース部側との対向面と同等以上の面サイズを付与して介在させたコネクタにより形成することができるので、コア部と内ケース部との間への熱硬化性絶縁樹脂材の入り込みを阻止してその注入量を減容することで、コア部相互の突合せ端面の位置や、内ケース部相互の突合せ端面の位置を変動させる応力作用からの影響を軽減させることができる。また、コネクタは、従来のコネクタよりも面サイズの大きなものが用いられる結果、それだけ電気的な接触面積を大きく確保しながらコア部と基準電位間の抵抗値を軽減させることで被測定導体のコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を受ける度合いを低下させてやることもできる。

請求項３に記載の発明によれば、応力対処手段は、内ケース部とコア部との間の空間領域内に配置された非磁性内側仕切り材と、内ケース部と外ケース部との間の空間領域内に配置された非磁性外側仕切り材とで形成されているので、熱硬化性絶縁樹脂材の硬化過程で発生する膨張・収縮時の応力方向をコア部や内ケース部以外の方向へと規制してコア部相互の突合せ端面の位置や、内ケース部相互の突合せ端面の位置を変位させる応力作用からの影響を軽減させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３における非磁性内側仕切り材と非磁性外側仕切り材とは、いずれも略コ字状または略ボックス状を呈し、コア部方向に開口面以外の部位を位置させて配置されているので、内ケース部とコア部との間の空間領域は非磁性内側仕切り材を介して、内ケース部と外ケース部との間の空間領域は非磁性外側仕切り材を介して、それぞれの空間領域内の熱硬化性絶縁樹脂材を分断・減容することで応力作用の影響を受けずらくすることができる。また、非磁性内側仕切り材と非磁性外側仕切り材とのそれぞれの開口面は、コア部方向とは異なる方向に向けて配置されているので、熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時に生ずる応力をコア部以外の方向へと方向規制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、非磁性内側仕切り材は、水平板部と内側堰板部とを有する導電性内側仕切り板として、非磁性外側仕切り材は、水平板部と外側堰板部とを有する導電性外側仕切り板としてそれぞれが形成されているので、内ケース部とコア部との間の空間領域は導電性内側仕切り板の内側堰板部で、内ケース部と外ケース部との間の空間領域は導電性外側仕切り板の外側堰板部で、それぞれを分断・減容しつつ、熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時に生ずる応力の影響をコア部や内ケース部が受けないようにすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５の導電性外側仕切り板を構成する水平板部は、スペーサと一体に形成されているので、それだけ応力対処手段の部材構成を簡素化することができるほか、該応力対処手段の配置作業もより簡略化することができる。

本発明の全体構成例についての部材相互の配置関係を明らかにすべく、図７に示す従来例と同じ構成のもとで、異なる参照符号を付与して模式的に示す説明図。 本発明の第１実施例を模式的に示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、図７（ｂ）に対応させて示す説明図を、（ｂ）は、図２（ａ）の要部を、（ｃ）は、図２（ｂ）におけるコネクタと一方のコア部との配置関係を頂面側から見た状態の説明図を、それぞれ示す。 本発明の第２実施例を図２（ａ）に対応させて示す説明図。 図３に示す第２実施例の変形例を示す説明図。 従来例の全体構成についての分解斜視図。 図５に示す従来例の配置関係を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ線矢視方向での縦断面図を、（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視方向での縦断面図をそれぞれ示す。 図５および図６に示すカレントセンサにコネクタを付加した他の従来例を模式的に示す説明図であり、そのうちの（ａ）は、図６（ａ）に対応させ、かつ、一方のセンサヘッド側のスペーサの図示を省略して示す説明図を、（ｂ）は、図７（ａ）において一方の外ケース部を除いた際の一方のセンサヘッド側の説明図を、（ｃ）は、図７（ｂ）を底面側から見た状態の説明図を、（ｄ）は、コネクタと一方のコア部との配置関係を頂面側から見た状態の説明図を、それぞれ示す。

図１は、本発明の説明に先立ち、本発明の全体構成例についての部材相互の配置関係を改めて明らかにすべく、図７に示す従来例と同じ構成のもとで、異なる参照符号を付与して模式的に示した説明図である。

同図によれば、本発明に係るカレントセンサ１１は、閉止測定時に対応する位置関係にある突合せ端面１７ａ，２７ａを正対接触させるべく配置される一対のコア部１７，２７からなる磁気コア２１により囲繞され、かつ、相互間に開閉自在なクランプ測定窓１２を形成して図６示されているような被測定導体Ｌの導入を自在に組み合わされる一組のセンサヘッド１３，２３を備えている。なお、図１中の参照符号３５，３６は、一方のセンサヘッド１３におけるエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材が注入される空間領域を、３７，３８は、他方のセンサヘッド２３におけるエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材が注入される空間領域をそれぞれ示す。

そして、これらセンサヘッド１３，２３のそれぞれは、パーマロイ材などの高透磁率合金材からなる外ケース部１５，２５内に空隙１８，２８を確保して同じくパーマロイ材などの高透磁率合金材からなる内ケース部１６，２６を収容してなるシールドケース１４，２４と、それぞれの突合せ端面１７ａ，２７ａを露出させて内ケース部１６，２６内に位置固定して収容されるコア部１７，２７と、外ケース部１５，２５内で内ケース部１６，２６の収容位置を規制しつつ双方と面接触させるべくそれぞれの空隙１８，２８内に介在配置される青銅、銅、アルミニウムなどの非磁性かつ導電性の金属材からなるスペーサ１９（他方のセンサヘッド２３の側のスペーサは図示省略）と、クランプ測定窓１２を画成する隔壁部２０，３０と、磁気コア２１側を基準電位に接続させるべくいずれかのコア部１７，２７と内ケース部１６，２６、図示例によれば上側に位置する一方のコア部１７と一方の内ケース部１６との間に配置されるコネクタ３１とを少なくとも備えて形成されている。なお、該コネクタ３１は、例えばスポンジ状の発泡体の回りに導電性金属細線を巻き付けるなどして、コア部１７と内ケース部１６との間を電気的に導通させることができるようにして形成されている。

以下、図１において上側に位置している一方のセンサヘッド１３側に本発明を適用した場合を例に説明する。なお、図２は、本発明の第１実施例を、図３は、本発明の第２実施例を、図４は、図３に示す第２実施例の変形例を、それぞれ模式的に示した説明図である。

本発明において少なくともいずれか一方のセンサヘッド、図示例では上側に位置するコネクタ３１を備える側のセンサヘッド１３は、エポキシ樹脂材を含む図示しない熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮に伴って生ずる応力により一方のコア部１７側の定位置を変動させようとする作用を阻止する応力対処手段４１を設けることで、収納部材であるコア部１７や内ケース部１６の事後的な位置変動の抑制を可能にして形成されている。

ここで、図２に示す第１実施例についてより詳しく説明すれば、該実施例における応力対処手段４１は、一方のセンサヘッド１３が備えるコネクタ３１自体の形状に変化を与えて形成されるものである。すなわち、一方の外ケース部１５内にてスペーサ３１を介して配置される内ケース部１６一方のコア部１７との間に介在配置されるコネクタ３１（応力対処手段４１）は、コア部１７の頂面サイズと同等もしくはそれ以上の面サイズを有する対向面３１ａが付与されて形成されている。

このような形状サイズが付与される結果、コネクタ３１には、図２（ｂ）に太幅破線による囲繞領域Ａ，Ｂとして示す２カ所にてコア部１７と内ケース部１６との間にエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材の入り込みを阻止してその注入量を減容させることことができ、それだけ熱硬化性絶縁樹脂材を空間領域３５内に注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮に伴って生ずる応力の影響を受けコア部１７側が従動して変動する要因を減じ得る応力対処手段４１としての機能を付与してやることができる。

つまり、一方のコア部１７と一方の内ケース部１６との間には、線膨張の大きなエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材がコネクタ３１（応力対処手段４１）に阻止されて入り込むことができなくなる結果、該熱硬化性絶縁樹脂材の注入量を減らすことで温度変化などによる応力の悪しき影響を緩和でき、その結果、図１に示す一方のセンサヘッド１３側の突合せ端面１７ａと他方のセンサヘッド２３側の突合せ端面２７ａとの間に生ずる変位や、一方の内ケース部１６側の突合せ端面と他方の内ケース部２６側の突合せ端面との間に生ずる変位を減少させて測定値の変動を軽減できることになる。

しかも、コネクタ３１（応力対処手段４１）は、図７に示すコネクタ１３１よりも面サイズの大きなものが用いられる結果、それだけ電気的な接触面積を大きく確保しながらコア部１７と基準電位間の抵抗値を軽減させることで図６に示すような被測定導体Ｌのコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を受ける度合いを低下させてやることもできることになる。

次に、本発明の第２実施例を詳しく説明すれば、応力対処手段４１は、一方の内ケース部１６と一方のコア部１７との間の空間領域３５内に配置してエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生するの膨張・収縮に伴って生ずる応力の作用方向を規制する非磁性内側仕切り材４２と、内ケース部１６と外ケース部１５との間の空間領域３６内に配置して同様に熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時に生ずる応力の作用方向を規制する非磁性外側仕切り材４６とで形成されている。

すなわち、図３に示す第２実施例によれば、略コ字状または略ボックス状を呈する非磁性内側仕切り材４２（応力対処手段４１）は、一方の内ケース部１６の空間領域３５を図３中にゴシック欧文字Ａとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｂとして示されている太幅破線による囲繞領域とに分断し、かつ、一方のコア部１７方向に開口面４２ａ以外の部位を位置させて配置されている。

このため、熱硬化性絶縁樹脂材を一方の内ケース部１６内に注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力は、非磁性内側仕切り材４２（応力対処手段４１）を介して一方のコア部１７側に作用させないように邪魔したり、同図中に示す矢印Ｙ_１方向へと方向規制したりすることができることになる。

また、同じく略コ字状または略ボックス状を呈する非磁性外側仕切り材４６（応力対処手段４１）は、一方の外ケース部１５の空間領域３６を図３中にゴシック欧文字Ｃとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｄとして示されている太幅破線による囲繞領域とに分断し、かつ、一方の内ケース部１６（一方のコア部１７）方向に開口面４６ａ以外の部位を位置させて配置されることになる。

このため、熱硬化性絶縁樹脂材を一方の外ケース部１５の空間領域３６内に注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力は、非磁性外側仕切り材４６（応力対処手段４１）を介して一方の内ケース部１６側、ひいては一方のコア部１７側に作用させないように邪魔したり、同図中に示す矢印Ｙ_２方向へと方向規制したりすることができることになる。

一方、図４に示す第２実施例の変形例によれば、非磁性内側仕切り材４２は、コネクタ３１と一方の内ケース部１６との間に介在させた状態で該内ケース部１６の長手方向での一側端面１６ａ側から他側端面１６ｂ側へと至る水平板部４４と、該水平板部４４の面方向と直交して一方のコア部１７の近傍へと至る内側堰板部４５とからなる略Ｔ字状を呈する導電性内側仕切り板４３（応力対処手段４１）として形成されている。

つまり、略Ｔ字状を呈する導電性内側仕切り板４３（非磁性内側仕切り材４２）は、一方の内ケース部１６の空間領域３５を図４中にゴシック欧文字Ａとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｂとして示されている太幅破線による囲繞領域とに分断し、かつ、一方のコア部１７方向に開口面４４ａ以外の部位を位置させて配置されることになる。

このため、熱硬化性絶縁樹脂材を一方の内ケース部１６の空間領域３５内に注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力は、非磁性内側仕切り材４２としての導電性内側仕切り板４３（応力対処手段４１）を介して一方のコア部１７側に作用させないように邪魔したり、同図中に示す矢印Ｙ_１方向へと方向規制したりすることができることになる。

また、非磁性外側仕切り材４６（応力対処手段４１）は、一方のスペーサ１９の開放端１９ａ側から一方の外ケース部１５の長手方向での対応部位（図４中では外ケース部１５において左側に位置する一側端面１５ａではなく、右側に位置する他側端面１５ｂ）側へと至る水平板部４８と、該水平板部４８の面方向と直交して一方の内ケース部１６の他側端面１６ｂ側の近傍へと至る外側堰板部４９とからなる略Ｌ字状を呈する導電性外側仕切り板４７（応力対処手段４１）として形成されている。

つまり、略Ｌ字状を呈する導電性外側仕切り板４７（非磁性外側仕切り材４６）は、一方の外ケース部１５の空間領域３６を図４中にゴシック欧文字Ｃとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｄとして示されている太幅破線による囲繞領域とに分断し、かつ、一方のコア部１７方向に開口面４６ａ以外の部位を位置させて配置されることになる。

このため、熱硬化性絶縁樹脂材を一方の外ケース部１５の空間領域３６内に注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力は、非磁性外側仕切り材４６としての導電性外側仕切り板４７（応力対処手段４１）を介して一方の内ケース部１６、ひいては一方のコア部１７側に作用させないように邪魔したり、同図中に示す矢印Ｙ_２方向へと方向規制したりすることができることになる。なお、導電性外側仕切り板４７を構成する水平板部４８は、図示は省略してあるが、一方のスペーサ１９と一体に形成することもできる。

本発明は、このようにして構成されているので、少なくともいずれか一方のセンサヘッド、図示例では上側に位置するコネクタ３１を備える側のセンサヘッド１３は、熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力により少なくとも一方のコア部１７側の定位置を変動させようとする作用を阻止する応力対処手段４１を設けて形成することで、熱硬化性絶縁樹脂材の硬化過程で発生する膨張・収縮時に生ずる応力を該応力対処手段４１を介して阻止することができるので、コア部１６側の定位置に変動を生じさせる要因をなくすことにより外部磁界や電界に対するシールド効果を備えた高精度なカレントセンサ１１を提供することができる。

すなわち、図２に示す第１実施例によれば、応力対処手段４１は、コネクタ３１を備える側のコア部１７における内ケース部１６の頂面と同等以上の面サイズが付与された対向面３１ａを備えてなるコネクタ３１を介在させて形成することができるので、コア部１７と内ケース部１６との間である、図２（ｂ）中に太幅破線による囲繞領域Ａ，Ｂとして示される２カ所にてコア部１７と内ケース部１６との間にエポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材の入り込みを阻止してその注入量を減容することで、コア部１７，２７相互の突合せ端面１７ａ，２７ａの位置や、内ケース部１６，２６相互の突合せ端面の位置を変動させる応力作用からの影響を軽減させることができる。

また、コネクタ３１は、図７に示す従来のコネクタ１３１よりも面サイズの大きなものが用いられる結果、それだけ電気的な接触面積を大きく確保しながら一方のコア部１７と基準電位間の抵抗値を軽減させることで図６に示されているような被測定導体Lのコモンモード電圧による影響（ＣＭＲＲ）を受ける度合いを低下させてやることもできる。

また、図３に示す第２実施例によれば、応力対処手段４１は、一方の内ケース部１６と一方のコア部１７との間の空間領域３５内に配置された非磁性内側仕切り材４２と、一方の内ケース部１６と一方の外ケース部１５との間の空間領域３６内に配置された非磁性外側仕切り材４６とで形成されているので、熱硬化性絶縁樹脂材の硬化過程で発生する膨張・収縮時の応力方向をコア部１７や内ケース部１６以外の方向へと規制して図１に示すコア部１７，２７相互の突合せ端面１７ａ，２７ａの位置や、内ケース部１６，２６相互の突合せ端面の位置を変位させる応力作用からの影響を軽減させることができる。

すなわち、図３によれば、応力対応手段４１を構成する非磁性内側仕切り材４２と非磁性外側仕切り材４６とは、いずれも略コ字状または略ボックス状を呈し、一方のコア部１７方向に開口面４２ａ，４６ａ以外の部位を位置させて配置されているので、一方の内ケース部１６と一方のコア部１７との間の空間領域３５は非磁性内側仕切り材４２により図３中にゴシック欧文字Ａとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｂとして示されている太幅破線による囲繞領域とに、一方の内ケース部１６と一方の外ケース部１５との間の空間領域３６は非磁性外側仕切り材４６により図３中にゴシック欧文字Ｃとして示されている太幅破線による囲繞領域と、ゴシック欧文字Ｄとして示されている太幅破線による囲繞領域とにそれぞれを分断することで、エポキシ樹脂などからなる熱硬化性絶縁樹脂材の注入量を減量して応力作用の影響を受けずらくすることができる。

また、非磁性内側仕切り材４２と非磁性外側仕切り材４６とのそれぞれの開口面４２ａ，４６ａは、一方のコア部１７方向とは異なる方向、例えば図１に示す他方のセンサヘッド２３方向に向けて配置されているので、エポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時に生ずる応力作用の影響を一方のコア部１７側や一方の内ケース部１６側が受けないように図３に示すそれぞれの矢印Ｙ_１，Ｙ_２方向へと逃がしてやることができる。

さらに、図４に示す第２実施例の変形例によれば、非磁性内側仕切り材４３は、水平板部４４と内側堰板部４５とを有する導電性内側仕切り板４３として、非磁性外側仕切り材４６は、水平板部４８と外側堰板部４９とを有する導電性外側仕切り板４７としてそれぞれが形成されているので、一方の内ケース部１６と一方のコア部１７との間の空間領域３５は導電性内側仕切り板４７の内側堰板部４９で、一方の内ケース部１６と一方の外ケース部１５との間の空間領域３６は導電性外側仕切り板４７の外側堰板部４９で、それぞれを分断・減容しつつ、熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時に生ずる応力の影響をコア部１７や内ケース部１６が受けないようにすることができる。

また、一方のコア部１７と一方の内ケース部１６との間の空間領域３５における囲繞領域Ｂは、内側堰板部４５を案内板として、一方の内ケース部１６と一方の外ケース部１５との間の空間領域３６における囲繞領域Ｄは、外側堰板部４９を案内板としてそれぞれを機能させることで、エポキシ樹脂材などの熱硬化性絶縁樹脂材が硬化過程で発生する膨張・収縮に伴って生じる応力作用の影響を一方のコア部１７側や一方の内ケース部１６側が受けないように図４に示すそれぞれの矢印Ｙ_１，Ｙ_２方向へと逃がしてやることができる。

また、図４に示す第２実施例の変形例において、導電性外側仕切り板４６を構成する水平板部４８がスペーサ１９と一体に形成されている場合（図示せず）には、それだけ応力対処手段４１の部材構成を簡素化することができるほか、該応力対処手段４１の配置作業もより簡略化することができる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な構造はこれに限定されるものではない。すなわち、図２に示す第１実施例によれば、一方のセンサヘッド１３側にコネクタ３１が配置されている例が示されているため、応力対処手段４１も一方のセンサヘッド１３側に配置されることになるが、図１に示す他方のセンサヘッド２３側にコネクタ３１が配置されている場合には、応力対処手段４１も他方のセンサヘッド２３側に配置されることになる。

１１ カレントセンサ
１２ クランプ測定窓
１３，２３ センサヘッド
１４，２４ シールドケース
１５，２５ 外ケース部
１５ａ 一側端面
１５ｂ 他側端面
１６，２６ 内ケース部
１６ａ 一側端面
１６ｂ 他側端面
１７，２７ コア部
１７ａ，２７ａ 突合せ端面
１８，２８ 空隙
１９ スペーサ
１９ａ 開放端
２０，３０ 隔壁部
２１ 磁気コア
３１ コネクタ
３１ａ 対向面
３５，３６，３７，３８ 空間領域
４１ 応力対処手段
４２ 非磁性内側仕切り材
４２ａ 開口面
４３ 導電性内側仕切り板
４４ 水平板部
４４ａ 一端
４４ｂ 他端
４５ 内側堰板部
４６ 非磁性外側仕切り材
４６ａ 開口面
４７ 導電性外側仕切り板
４８ 水平板部
４８ａ 一端
４８ｂ他端
４９ 外側堰板部

Claims (6)

1. 突合せ端面相互を正対接触させるべく配置される一対のコア部からなる磁気コアにより囲繞され、かつ、相互間に開閉自在なクランプ測定窓を形成して被測定導体の導入を自在に組み合わされる一組のセンサヘッドを備え、これらセンサヘッドのそれぞれは、外ケース部内に空隙を確保して内ケース部を収容してなるシールドケースと、前記突合せ端面を露出させて前記内ケース部内に位置固定して収容される前記コア部と、前記外ケース部内で前記内ケース部の収容位置を規制しつつ双方を導通させるべく前記空隙内に介在配置される一対のスペーサと、前記クランプ測定窓を画成する隔壁部と、いずれか一方の前記コア部側に配置されて前記磁気コア側を基準電位に接続させるコネクタとを少なくとも備え、それぞれの前記センサヘッド内に熱硬化性絶縁樹脂材を注入して前記コア部を含む収納部材を位置固定してなるカレントセンサにおいて、
   少なくとも一方の前記センサヘッドには、前記熱硬化性絶縁樹脂材を注入した後の硬化過程で発生する膨張・収縮により生ずる応力による前記コア部側の定位置を変動させようとする作用方向を規制する応力対処手段を設けたことを特徴とするカレントセンサ。
2. 前記応力対処手段は、前記コネクタを備える側の前記コア部における前記内ケース部側との対向面と同等以上の面サイズを付与して介在させた前記コネクタにより形成した請求項１に記載のカレントセンサ。
3. 前記応力対処手段は、前記内ケース部と前記コア部との間の空間領域内に配置して前記熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時の応力の作用方向を前記コア部以外の方向へと規制する非磁性内側仕切り材と、前記内ケース部と前記外ケース部との間の空間領域内に配置して前記熱硬化性絶縁樹脂材の膨張・収縮時の応力の作用方向を前記内ケース部以外の方向へと規制する非磁性外側仕切り材とで形成した請求項１に記載のカレントセンサ。
4. 前記非磁性内側仕切り材と前記非磁性外側仕切り材とは、いずれも略コ字状または略ボックス状を呈し、前記コア部方向に開口面以外の部位を位置させて配置した請求項３に記載のカレントセンサ。
5. 前記非磁性内側仕切り材は、前記コネクタと前記内ケース部との間に介在させた状態で前記内ケース部の長手方向での一側端面側から他側端面側へと至る水平板部と、該水平板部の面方向と直交して前記コア部の近傍へと至る内側堰板部とからなる略Ｔ字状を呈する導電性内側仕切り板であり、
   前記非磁性外側仕切り材は、前記スペーサの開放端側から前記外ケース部の長手方向での対応部位側へと至る水平板部と、該水平板部の面方向と直交して内ケース部の前記他側端面側の近傍へと至る外側堰板部とで形成した導電性外側仕切り板である請求項３に記載のカレントセンサ。
6. 前記導電性外側仕切り板を構成する前記水平板部は、前記スペーサと一体に形成した請求項５に記載のカレントセンサ。

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