JP2555264B2 - 往復電線用電流センサ - Google Patents
往復電線用電流センサInfo
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Description
芯ケーブルの電流を検出するための往復電線用電流セン
サに係り、とくに2本または3本の導体を含むケーブル
の各導体電流を切り離すことなく、そのままの状態でケ
ーブルに近接することのみで導体電流を測定できるもの
に関する。
の電流であれば、把握型変流器によって包囲し測定して
いた。これに対して、2本以上の導体を含むケーブルで
は、各導体は絶縁材を介して密着しており、ケーブル全
体を把握型変流器で検出しても各導体の合成電流のみし
か測定できない。そこで、各導体電流を測定するにはそ
れらを各別に切り離して測定するほかに方法がなかっ
た。
切り離して電流測定を行うことは大変な手間であるばか
りでなく、実際には切り離しができず測定不可能な場合
もある。
で、2本または3本の導体を含む平行コード等のケーブ
ル内の各導体の電流を、ケーブルを加工せずに非接触ま
たは軽く接するのみで測定できる往復電線用電流センサ
を提供することを目的とする。
め、本発明では、請求項1に記載する、2または3本の
芯を有するケーブルの各導体に流れる電流により発生す
る磁束を検出して電気信号を発生する検出センサと、ケ
ーブルの規格寸法に対応して前記検出センサを前記ケー
ブルに対して位置決めする支持具と、前記ケーブルの導
体相互の間隔が与えられることにより該間隔に応じた可
変増幅度を持ち、前記検出センサに生じる電気信号を前
記間隔に応じた所定増幅度で増幅した測定信号を出力す
る可変増幅器とをそなえた往復電線用電流センサ、およ
び請求項1に記載する往復電線用電流センサにおいて、
前記支持具は、前記ケーブルの寸法に応じた信号を形成
するように構成され、前記可変増幅器は、前記支持具か
らの信号に応じて増幅度を変えるように構成された往復
電線用電流センサ、および請求項1に記載する往復電線
用電流センサにおいて、往復電流が流れる2芯ケーブル
の周囲に複数個の検出センサを対称に配列し、前記ケー
ブルの回転角度に対応して空間的に変化する磁束を前記
複数個の検出センサと鎖交せしめ、これら各検出センサ
の誘起出力電圧信号を合成することにより前記2芯ケー
ブルの位置回転角により大きく変化しない電気信号を得
ることを特徴とする往復電線用電流センサ、を提供する
ものである。
よって検出センサを測定すべきケーブルに対して位置決
めし、2または3本の芯を有するケーブルの各導体の電
流が発生する磁束を検出センサで捕捉し、発生磁束の強
度に影響する導体間隔の大小に応じて増幅度を変える可
変増幅器で補正した出力を形成する。
は、支持具により形成されたケーブルの寸法に応じた信
号に基づく増幅度で可変増幅器が検出センサの出力を増
幅する。
は、往復2芯平行コードのような単純ケーブルの場合に
往復電流が同一値であることを利用して、支持具により
検出センサ同士が対称になるようにケーブル周囲に複数
の検出センサを配置し、各検出センサの出力信号を合成
処理する。
ある。この図において、10は2芯を絶縁被覆で被った
平行2芯ケーブルであり、この平行2芯ケーブル10を
支持具20により支持して検出センサSをケーブル10
から一定の距離に保って測定を行う。この検出センサS
としては、コイル、ホールセンサおよびフラックスゲー
ト等を用いることができる。
往復電流により生じた所定点P(x,y)における磁界
Hは、その磁界ベクトルH1,H2が、アンペアの周回
積分の法則式により、円周方向において、 ここで、r1,r2は各導体11,12の中心から所定
点P(x,y)までを結ぶ線の長さ。として表される。
をθ1,θ2とすると、磁界ベクトルH1,H2とのベ
クトル合成磁界Hのx,y方向成分Hx,HyのうちH
xは である。
線に沿う磁束φ1が、点線で示されるように発生する。
この磁束φ1と鎖交するコイルよりなる検出センサSを
導体11の近くに配置すると、導体11に流れる電流1
1を交流とすれば、これによる検出センサSの出力e1
は、次式(6−1)の通りとなる。 ただし、NおよびS0はそれぞれ検出センサSのコイル
巻数およびコイル断面積、μ0は真空の透磁率、H1は
磁界でφ1=μ0S0H1の関係にある。他方の導体1
2の電流I2に関しても同様に、 なる起電力がI2により生じ、式(6−1)と式(6−
2)との合成された出力電圧e=e1+e2が検出セン
サに発生し、この出力電圧eは、 となる。この場合、導体12は検出センサから遠く離れ
ているのでH1>>H2であり、ほとんど式(6−1)
による出力電圧が得られる。ここにおいて、H1,H2
は、式(1)で与えられるから上記式(6−3)は、 となり、往復導線ではI1=−I2で、また前述のよう
にr1<<r2であるから、概ね となる検出センサの出力eは往復導体の電流I1に比例
するので、これにより2芯ケーブルの電流が検出できる
ことになる。また、3芯の場合として、3芯ケーブルに
対称3相電流を流す場合は、上記式(6−1)および
(6−2)による出力e1,e2に加えて、同様に得ら
れる出力e3が生じ、それらの合成された出力電圧e
が、式(6−3)の項(H1+H2)を(H1+H2+
H3)に変換した式により求められる。そして、上記式
(6−4),(6−5)と同様の演算により合成し、さ
らにベクトル演算を施すことにより、3芯における1芯
を流れる電流によって誘起される磁界に基づき出力eが
求められる。こうして3芯ケーブルに対称3相電流を流
す場合に、その電流を検出することができる。
増幅器Kで増幅され、その出力e0またはe0′をセン
サの出力信号として得る。この場合、kは例えば図のよ
うにオペアンプA1と帰還抵抗R1,R2とからなり、
出力e0は、 となる。
て抵抗値R1を変え、増幅度(R1+R2)/R1を変
える。また、検出センサ支持具20でケーブル10へ検
出センサSを近接するときに導体11,12の距離dが
測定でき、この距離dを可変増幅器Kに与えることによ
り距離dに応じて抵抗値R1を手動または連結自動で変
える。
dで補正した大きさの出力が得られる。可変増幅器の出
力は、オペアンプA2,抵抗R3,R4,R5、コンデ
ンサC1,C2で構成された移相回路に与えられ、90
゜移相された信号となる。
12を持った平行コードと平行に密着した例である。こ
の場合は、導体11,12を流れる電流I1,I2の各
磁束φ1,φ2を同時かつ均等に捕捉するので、コード
を柱などに密着配線してあるときは、片面から押し当て
るのみで簡単に測定できる。
おくと、検出センサSが多少位置ずれしても、図2
(b)の実験結果に示すように、出力eは殆ど変化しな
い。このために、コイルの場合であれば、角型に巻装し
ておく。ホールセンサの場合であれば、検出作動面を矩
形にする。
で、導体11,12を2つの検出センサS1,S2で挟
んでいる。この場合は、ケーブル10と検出センサS
1,S2とは離れており、しかも出力電圧eは2つのセ
ンサS1,S2の出力を合成してあるので、ケーブル1
0が両センサS1,S2間で多少位置変動しても検出出
力はほとんど変化しない。
図示しない支持具により導体11,12の周りに対称に
配列した例である。この場合は、導体11,12の向き
が検出センサに平行でなくても、図のように導体の軸方
向を中心にして若干回転した状態では、導体がたとえば
水平状態にある時に比べて検出センサS1,S2,S
3,S4の各出力は変化するが、それら各出力の合成値
は一定である。
くし、P点を支点として開閉する支持具としての非磁性
材製のレバー付きアーム30による把握構造にした例で
ある。これにより、検出センサSの数の増加分に対応し
て精度が向上する。
格でわかるが、例えばアーム30に設けられたレバー4
1 ,42 の開度角として測定できる。そして、この
開度角によって測定すべきケーブルがどの規格に相当す
るか検出し、この検出値に応じて可変増幅器の増幅度が
自動的に設定されるようにしてもよい。
の導体間隔の測定または規格による判定方法は、特に限
定されることがなく、支持具による機構的な方法のほ
か、いわゆる静電方式、高周波渦電流方式、線間電位検
出方式など各種の方式を用いることができる。
が、鉄芯を入れて磁束を集中捕捉してもよいことは明ら
かである。
ば、支持具によって検出センサを測定すべきケーブルに
対して位置決めし、複数芯ケーブルの各導体の電流の発
生する磁束を検出センサで捕捉し、発生磁束の強度に影
響する導体間隔の大小に応じて増幅度を変える可変増幅
器で補正することにより、ケーブルを分離加工すること
なく全く非接触または単に近接するのみで簡単にケーブ
ルの電流を測定できるものである。
れば、支持具により与えられる信号に基づいて可変増幅
器の増幅度が自動的に定まるから測定しようとするケー
ブルを支持具にセットするだけでケーブル寸法に即した
正確な測定が行える。
よれば、往復2芯平行コードのような単純ケーブルの場
合に往復電流が同一値であることを利用して、検出セン
サ同士が対称になるように支持具によりケーブル周囲に
複数の検出センサを配置し、各検出センサの出力信号を
合成処理することにより、単線把握変流器と同程度の検
出能力を持たせることができるものである。これによ
り、平行コードと検出センサの位置関係をとくに正確に
しなくても正確な測定ができる。各検出センサの出力信
号を合成処理する方法は、ディジタル処理を含めて種々
の方法を採ることができる。
側面より密着して測定する図1の実施例による他の測定
法を示す説明図、同図(b)は同図(a)における検出
センサの位置ずれによる誤差変化の実験結果を示す説明
図。
ドの両面に2個の検出センサを近接配列いたものの説明
図。
個の検出センサを平行コードの周囲に対称に配列したも
のの説明図。
個の検出センサを平行コードの周囲に配列し検出センサ
支持具を把握式にしてかつ導体間隔を測定するものの説
明図。
Claims (3)
- 【請求項1】2または3本の芯を有するケーブルの各導
体に流れる往復電流または対称3相電流により発生する
磁束を検出して電気信号を発生する検出センサと、 ケーブルの寸法に対応して前記検出センサを前記ケーブ
ルに対して位置決めする支持具と、 前記ケーブルの導体相互の間隔が与えられることにより
該間隔に応じた可変増幅度を持ち、前記検出センサに生
じる電気信号を前記間隔に応じた所定増幅度で増幅した
測定信号を出力する可変増幅器と、 をそなえた往復電線用電流センサ。 - 【請求項2】請求項1記載のセンサにおいて、 前記支持具は、前記ケーブルの寸法に応じた信号を形成
するように構成され、前記可変増幅器は、前記支持具か
らの信号に応じて増幅度を変えるように構成された往復
電線用電流センサ。 - 【請求項3】請求項1記載の往復電線用電流センサにお
いて、 往復電流が流れる2芯ケーブルの周囲に複数個の検出セ
ンサを対称に配列し、前記ケーブルの回転角度に対応し
て空間的に変化する磁束を前記複数個の検出センサそれ
ぞれと鎖交せしめ、これら各検出センサの誘起出力電圧
信号を合成することにより前記2芯ケーブルの位置回転
角により大きく変化しない電気信号を得ることを特徴と
する往復電線用電流センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5200633A JP2555264B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 往復電線用電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5200633A JP2555264B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 往復電線用電流センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0755845A JPH0755845A (ja) | 1995-03-03 |
JP2555264B2 true JP2555264B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=16427634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5200633A Expired - Lifetime JP2555264B2 (ja) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | 往復電線用電流センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2555264B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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JP2012098205A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-05-24 | Fujitsu Ltd | 電流測定方法、および磁気センサ装置 |
JP2013002974A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Mega Chips Corp | 電流測定装置 |
JP2013257176A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Fukami Seisakusho:Kk | 電力計及び電力計測用アダプタ |
WO2014038027A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 株式会社日立製作所 | 電流プローブ、電流測定システム及び電流測定方法 |
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-
1993
- 1993-08-12 JP JP5200633A patent/JP2555264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0755845A (ja) | 1995-03-03 |
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