JP6338944B2 - Magnetic core holder for power distribution equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電流線に流れる被測定電流を検出する磁気コアを保持する電力配電機器の磁気コア保持具に関するものである。 The present invention relates to a magnetic core holder of a power distribution device that holds a magnetic core that detects a current to be measured flowing in a current line.
従来、電流を計測するための手段として、磁性材料で作られた磁気コアが用いられている。磁気コアは、被測定電流が流れる導体の周囲に置かれ、磁気コアの両端部間に形成されたエアギャップにホール素子やコイルなどの磁気センサが配置される。磁気センサには磁気コアから被測定電流に応じた磁気が安定して供給され、この磁気が磁気センサによって検出されることで、導体に流れる被測定電流が測定される。 Conventionally, a magnetic core made of a magnetic material has been used as a means for measuring current. The magnetic core is placed around a conductor through which a current to be measured flows, and a magnetic sensor such as a Hall element or a coil is disposed in an air gap formed between both ends of the magnetic core. Magnetism corresponding to the current to be measured is stably supplied from the magnetic core to the magnetic sensor, and when this magnetism is detected by the magnetic sensor, the current to be measured flowing through the conductor is measured.
磁気センサはセンサ配線の合理性により印刷配線基板に実装されることが多く、磁気の検出方向は基板実装面に垂直な場合と水平な場合とがある。基板実装面に水平な方向の磁気を検出する場合、例えば、図1に示すように、電流線が挿通される開口部1aが形成された印刷配線基板1に、磁気コア2およびリード型部品形状をした磁気センサ3が実装される。同図(a)は印刷配線基板1にこれら部品が実装された状態の平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は磁気コア2を破断した側面図である。リード型磁気センサ3は、磁気検出中心3aが印刷配線基板1の基板面から比較的高い位置に存在する。このため、磁気コア2の両端部間に形成されるエアギャップ2aの中心にリード型磁気センサ3の磁気検出中心3aが位置するように、磁気コア2の実装高さがリードピン4によって高い位置に設定される。
Magnetic sensors are often mounted on a printed wiring board due to the rationality of sensor wiring, and the direction of magnetic detection may be perpendicular to the board mounting surface or horizontal. When detecting magnetism in the direction horizontal to the board mounting surface, for example, as shown in FIG. 1, the
このように磁気センサ3の基板実装面に平行な方向の磁気を検出する場合、例えば、電力配電機器の一種である電子式電力量計においては、電流検出部の構成が図2(a)の一部破断側面図、電圧検出部の構成が同図(b)の一部破断側面図に示される。
Thus, when detecting the magnetism of the direction parallel to the board | substrate mounting surface of the
電子式電力量計は、計測した電流と電圧を電子回路で乗算することで使用電力量を演算するが、この電子回路が形成された主印刷配線基板5は、内部構造支持体6に支持されて、図の下側の計器底面から離れて計器底面に平行に位置する。この主印刷配線基板5には、電子回路によって演算された使用電力量を表示する液晶表示装置7が、図の上側の計器前面付近に実装されている。また、主印刷配線基板5の下方には、供給電力を遮断・投入する開閉器8が内部構造支持体6に支持されて、設けられている。開閉器8には被測定電流が流れる電流線9が同図(a)に示すように引き込まれている。
The electronic watt-hour meter calculates the amount of power used by multiplying the measured current and voltage by an electronic circuit. The main printed
上記のように、計器前面付近に液晶表示装置7、計器底面付近に電流線9が位置するため、主印刷配線基板5と電流線9との間には物理的な距離がある。このため、電流線9を流れる電流を検出するための磁気センサ3等は、主印刷配線基板5に実装するのが困難である。このため、磁気センサ3等を実装する副印刷配線基板1が主印刷配線基板5から分離されて設けられ、副印刷配線基板1と主印刷配線基板5とはリード線11やコネクタ12を介して接続される。磁気コア2は電流線9を囲んで配置され、上述のようにエアギャップ2aに磁気センサ3が位置される。また、同図(b)に示す電圧線13からは電力演算等のための電圧がとられるが、この電圧も、リード線14の一端を電圧線13にねじ端子やソケット端子で接続し、他端をコネクタ15で主印刷配線基板5に接続することで、計測される。
As described above, since the liquid
一方、基板実装面に垂直な方向の磁気を検出する場合には、図3に示すように、印刷配線基板21にチップ型部品形状をした磁気センサ22が実装され、磁気センサ22の実装部分の印刷配線基板21が、磁気コア23のエアギャップ23a中に配置される。同図(a)は、磁気コア23のエアギャップ23aに印刷配線基板21の磁気センサ22実装部分が挟まれた状態の平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は側面図である。この場合、磁気コア23を印刷配線基板21に実装するメリットは小さく、磁気センサ22が実装された印刷配線基板21と磁気コア23とは、同図に示すように分離して機器に固定される。磁気コア23には、被測定電流が流れる図示しない電流線が挿通される。
On the other hand, when detecting magnetism in a direction perpendicular to the board mounting surface, as shown in FIG. 3, a
磁気センサ3,22等で特に微小な電流値を計測する場合には、磁気コア2,23が浮遊導体となり、磁気コア2,23に挿通される電流線とは別相の電圧の影響を受けて安定した電流計測ができず、磁気コア2,23をアースに接続しなくてはならない場合がある。このような場合、図1に示すように、リードピン4が付いた磁気コア2を印刷配線基板1に実装する構造では、リードピン4および印刷配線基板1に形成される配線パターンを介して、磁気コア2をアースに接続するのは比較的容易である。しかし、図3に示すように、磁気コア23を印刷配線基板21に実装しない構造では、別構成のアース接続構造が必要になる。
When a particularly small current value is measured by the
このため、従来、特許文献1に、板ばねクリップ形状をした弾性導体を印刷配線基板に実装し、磁気コアのギャップに臨む端面にこの弾性導体を当接させて、磁気コアと印刷配線基板上のアースパターンとを導通させる構造が提案されている。また、特許文献2には、磁気コアと印刷配線基板上のアースパターンとを導電性接着剤で接続して、これらの間を導通させる構造が提案されている。また、磁気コアにリード線の一端をハンダ付けして、リード線の他端を接地相の電圧線に接続する構造も考えられる
For this reason, conventionally, in
しかしながら、特許文献1に開示された弾性導体を用いたアース接続構造は、磁気コアのギャップにおける、印刷配線基板に実装された磁気センサと磁気コアとの間の寸法が、弾性導体の弾性力によって変化する可能性があり、好ましくない。また、特許文献2に開示された導電性接着剤を用いたアース接続構造は、印刷配線基板上のアースパターンと磁気コアとの間の狭い空間に接着剤を適量に制御して塗布することとなり、不要箇所へ接着剤が付着する可能性があり、好ましくない。また、接着剤の硬化時間も必要になるので、製造工程におけるリードタイムも長くなる。また、リード線を用いたアース接続構造は、各箇所に接続するための工数が増え、製造原価が上がるので、好ましくない。
However, in the ground connection structure using the elastic conductor disclosed in
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、被測定電流が流れる電流線が挿通されて電流線の周囲を囲む筒状部と、この筒状部を囲んで被測定電流の流れに応じた磁気を生じさせる磁気コアを収容する磁気コア収容部と、電圧線が挿通される挿通孔と、磁気コア収容部に通じる第1間隙部および挿通孔に通じる第2間隙部が形成され、磁気コア収容部に収容される磁気コアに第1間隙部を介して接触すると共に挿通孔に挿通される電圧線に第2間隙部を介して接触する接続導体を収容する接続導体収容部とを備えて、電力配電機器の磁気コア保持具を構成した。 The present invention has been made to solve such a problem. A current line through which a current to be measured flows is inserted so as to surround the current line, and the current to be measured is surrounded by the cylindrical part. A magnetic core housing part that houses a magnetic core that generates magnetism according to the flow, an insertion hole through which the voltage line is inserted, a first gap part that communicates with the magnetic core accommodation part, and a second gap part that communicates with the insertion hole are formed. And a connecting conductor receiving portion for receiving a connecting conductor that contacts the magnetic core accommodated in the magnetic core accommodating portion via the first gap portion and contacts the voltage line inserted through the insertion hole via the second gap portion. The magnetic core holder of the power distribution device was configured.
本構成によれば、被測定電流が流れる電流線が筒状部に挿通され、磁気コアが磁気コア収容部に収容されることで、磁気コアは、筒状部に隔てられて電流線と絶縁分離されながら、電流線を囲んで磁気コア保持具に保持される。さらに、接続導体収容部に接続導体が収容され、電流線とは別相の電圧線が挿通孔に挿通されることで、接続導体が第1間隙部を介して磁気コアに接触すると共に第2間隙部を介して電圧線に接触し、磁気コアは接続導体を介して電圧線に電気的に接続されて、電圧線と導通する。また、電流線および電圧線は互いに絶縁分離されて、磁気コア保持具に保持される。 According to this configuration, the current line through which the current to be measured flows is inserted into the cylindrical part, and the magnetic core is accommodated in the magnetic core accommodating part, so that the magnetic core is separated from the current line by the cylindrical part. While being separated, the current line is surrounded and held by the magnetic core holder. Further, the connection conductor is accommodated in the connection conductor accommodating portion, and a voltage line different from the current line is inserted into the insertion hole, so that the connection conductor comes into contact with the magnetic core through the first gap portion and the second The magnetic core is in contact with the voltage line through the gap, and the magnetic core is electrically connected to the voltage line through the connection conductor, and is in conduction with the voltage line. Further, the current line and the voltage line are insulated and separated from each other and are held by the magnetic core holder.
したがって、電圧線を接地相のものとすれば、磁気コアは接続導体を介して接地されることになる。このため、従来のようにリード線を用いることなく、単に、磁気コアを磁気コア収容部、接続導体を接続導体収容部に収容させ、電圧線を挿通孔に挿通させるだけで、磁気コアをアースに接続することが可能になる。よって、接続工数を増やすことなく、磁気コアをアースに安価に接続することができる。 Therefore, if the voltage line is of the ground phase, the magnetic core is grounded via the connection conductor. For this reason, the magnetic core is grounded simply by accommodating the magnetic core in the magnetic core housing portion, the connecting conductor in the connecting conductor housing portion, and inserting the voltage wire through the insertion hole without using a lead wire as in the prior art. It becomes possible to connect to. Therefore, the magnetic core can be connected to the ground at a low cost without increasing the number of connection steps.
また、本発明は、
磁気コアの両端部が被測定電流が流れる方向と平行な方向に離間し、被測定電流が流れる方向と平行な方向に磁気を生じさせるエアギャップが両端部間に形成され、
磁気を検出する磁気センサが実装された印刷配線基板の一端部が挿入されて磁気センサをエアギャップ中に位置させる、エアギャップを挟む位置にエアギャップに連通して設けられた切り欠き部を磁気コア保持具に備えることを特徴とする。
The present invention also provides:
Both ends of the magnetic core are separated in a direction parallel to the direction in which the current to be measured flows, and an air gap is formed between the both ends to generate magnetism in a direction parallel to the direction in which the current to be measured flows.
One end of a printed wiring board on which a magnetic sensor for detecting magnetism is mounted is inserted to position the magnetic sensor in the air gap, and the notch provided in communication with the air gap is sandwiched between the air gaps. It is provided in a core holder.
本構成によれば、磁気コア保持具の切り欠き部に印刷配線基板の一端部が挿入されることで、印刷配線基板に実装された磁気センサは、磁気コアの両端部間に形成されるエアギャップ中に位置させられて固定される。したがって、印刷配線基板に実装された磁気センサと磁気コアとは、それらの間の相対位置が磁気コア保持具によって不変に保持される。このため、弾性導体を介して磁気コアを接地する従来の構造のように、磁気センサと磁気コアとの間の寸法が変化するおそれは全くなく、被測定電流に応じた磁気を磁気センサによって安定に検出して、被測定電流を正確に計測することが可能となる。また、アースパターンと磁気コアとの間の狭い空間に接着剤を塗布する従来の構造のように、不要箇所へ接着剤が付着する懸念はなく、また、接着剤の硬化時間によって製造工程におけるリードタイムが長くなることもない。この結果、電力配電機器の機器性能に悪影響を与えることなく、また、リードタイムが長くなることもなく、電力配電機器に組み込まれる磁気コアを容易にアースに接続することが可能になる。 According to this configuration, the one end of the printed wiring board is inserted into the notch of the magnetic core holder, so that the magnetic sensor mounted on the printed wiring board is formed between the both ends of the magnetic core. Positioned in the gap and fixed. Therefore, the relative position between the magnetic sensor and the magnetic core mounted on the printed wiring board is held unchanged by the magnetic core holder. Therefore, unlike the conventional structure in which the magnetic core is grounded via the elastic conductor, there is no possibility that the dimension between the magnetic sensor and the magnetic core changes, and the magnetism corresponding to the current to be measured is stabilized by the magnetic sensor. It is possible to accurately measure the current to be measured. In addition, unlike the conventional structure in which adhesive is applied to the narrow space between the earth pattern and the magnetic core, there is no concern that the adhesive will adhere to unnecessary parts, and the lead in the manufacturing process depends on the curing time of the adhesive. The time does not increase. As a result, the magnetic core incorporated in the power distribution device can be easily connected to the ground without adversely affecting the device performance of the power distribution device and without increasing the lead time.
また、本発明は、弾性を有して端部が遊動する曲げ部が接続導体に形成され、この曲げ部が第2間隙部を介し所定の接触圧をもって電圧線に接触することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that a bent portion having elasticity and having an end portion floating is formed on the connection conductor, and the bent portion contacts the voltage line with a predetermined contact pressure through the second gap portion. .
本構成によれば、接続導体が曲げ部によって電圧線に所定の接触圧をもって接触するので、接続導体は電圧線に安定して接続され、磁気コアの接地状態は安定に維持される。 According to this configuration, since the connecting conductor contacts the voltage line with a predetermined contact pressure by the bent portion, the connecting conductor is stably connected to the voltage line, and the ground state of the magnetic core is stably maintained.
本発明によれば、磁気コアを磁気コア収容部、接続導体を接続導体収容部に収容させ、電圧線を挿通孔に挿通させるだけで、磁気コアをアースに接続することが可能になり、接続工数を増やすことなく、磁気コアをアースに安価に接続することができる。また、電力配電機器の機器性能に悪影響を与えることなく、また、リードタイムが長くなることもなく、電力配電機器に組み込まれる磁気コアを容易にアースに接続することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to connect the magnetic core to the ground simply by allowing the magnetic core to be accommodated in the magnetic core accommodating portion, the connecting conductor to be accommodated in the connecting conductor accommodating portion, and the voltage line to be inserted into the insertion hole. The magnetic core can be connected to the ground inexpensively without increasing the number of steps. Further, the magnetic core incorporated in the power distribution device can be easily connected to the ground without adversely affecting the device performance of the power distribution device and without increasing the lead time.
次に、本発明による電力配電機器の磁気コア保持具を電子式電力量計の磁気コア保持具に適用した、本発明を実施するための形態について説明する。 Next, the form for implementing this invention which applied the magnetic core holder of the power distribution apparatus by this invention to the magnetic core holder of an electronic watt-hour meter is demonstrated.
図4は、本発明の一実施の形態による磁気コア保持具31を用いて構成される単相3線式電子式電力量計の電流検出部の分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the current detection unit of the single-phase three-wire electronic watt-hour meter configured using the
電子式電力量計の電流検出部は、磁気コア保持具31、この磁気コア保持具31に収容される一対の電流検出用磁気コア32,32および接続導体33、印刷配線基板34に実装された一対の磁気センサ35,35、および印刷配線基板34を保持する後述する印刷配線基板保持機構を備えて、構成される。この電流検出部においては、各電流線36,36を流れる被測定電流が各磁気コア32,32によってその大きさに応じた磁気に変換され、磁気センサ35,35によって検出される。磁気センサ35,35によって検出される磁気は、印刷配線基板34に形成される電子回路によって電流線36,36を流れる電流に比例した値に変換され、電子式電力量計の電源端子から印刷配線基板34に入力される電圧に比例した値に乗算されることで、電力量が演算される。印刷配線基板34には液晶表示器37が実装されており、液晶表示器37には演算される電力量が表示される。
The current detector of the electronic watt-hour meter is mounted on the
磁気コア保持具31は、電気絶縁性を有する樹脂が成型されて形成されており、筒状部31a,31a、磁気コア収容部31b,31b、挿通孔31cおよび接続導体収容部31dを備える。筒状部31a,31aには被測定電流が流れる電流線36,36が挿通され、筒状部31a,31aは電流線36,36の周囲を囲む。挿通孔31cには後述する電圧線39(図6参照)が挿通される。また、磁気コア収容部31b,31bには磁気コア32,32、接続導体収容部31dには接続導体33が収容される。
The
磁気コア32,32は、磁気コア収容部31b,31bを形成する垂直面31b1および水平面31b2に接着材で固定されて、磁気コア収容部31b,31bに収容され、筒状部31a,31aを囲んで被測定電流の流れに応じた磁気を生じさせる。これら磁気コア32,32は、両端部32a,32aが、被測定電流が流れる方向Aを横切る方向Bに所定長延在して、被測定電流が流れる方向Aと平行な水平方向Cに離間して相互に対向することで、エアギャップ32bを形成する。電流線36,36に被測定電流が流れると、磁気コア32,32は、両端部32a,32a間に形成されるエアギャップ32bに、被測定電流の流れに応じた磁気を水平方向Cに生じさせる。
The
本実施の形態では、磁気コア32,32は、Lの字状に打ち抜きプレス加工された複数枚の軟磁性板等の金属製板状部品が積層されて、形成されている。しかし、このような形状をした磁気コア32,32は、1枚の金属製板状部品が折り曲げプレス加工されても、または、粉末焼結材料が焼成加工されても、または、粉末固形材料が圧粉加工されても、または、金属粉末が射出成型加工されても、同様に形成される。
In the present embodiment, the
また、磁気コア保持具31には、各エアギャップ32bに連通して各エアギャップ32bを挟む位置に、溝状の切り欠き部31eが合計で4箇所に設けられている。各切り欠き部31eには印刷配線基板34の下端部34aが挿入され、各切り欠き部31eは印刷配線基板34の下端部34aを保持する。また、磁気コア保持具31を支持する後述の計器支持体44(図8参照)には、印刷配線基板1の両側端部34b,34bが挿入される溝、およびこの溝に挿入された印刷配線基板34を固定するラッチ部が設けられている。ラッチ部は、解除されない限り、印刷配線基板34を溝から抜けさせない構造になっている。磁気コア保持具31に設けられた各切り欠き部31e、並びに計器支持体44に設けられた上記の溝およびラッチ部は、磁気センサ35,35がエアギャップ32b,32b中に位置した状態に印刷配線基板34を保持する印刷配線基板保持機構を構成する。この印刷配線基板保持機構は、エアギャップ32b,32bの中心位置と磁気センサ35,35の検出中心が合致する位置関係に、印刷配線基板34を保持する。
Further, the
図5(a)は、磁気コア保持具31に磁気コア32,32および接続導体33が収容された磁気コア組立品41の一部破断平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は接続導体収容部31dの縦断面図、同図(d)は同図(c)に示す接続導体33部分の一部拡大図である。なお、同図において図4と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
5A is a partially broken plan view of the magnetic core assembly 41 in which the
接続導体収容部31dには、磁気コア収容部31b,31bに通じるスリット状の第1間隙部31d1,31d、および挿通孔31cに通じる第2間隙部31d2が形成されている。また、接続導体収容部31dの奥の磁気コア保持具31にはツメ31fが形成されている。接続導体33は、弾性を有する銅合金の薄板材から構成され、プレス加工により、円弧状をした曲げ部33aが薄板材の中央部に上面側に突出して形成され、端部33b,33bが薄板材の両側部に突出して形成されている。曲げ部33aは、片持ちの曲がり梁形状となっており、弾性を有して片端部が遊動する。また、接続導体33の曲げ部33aが抜かれた部分には枠部33cが形成されている。
The connection conductor housing portion 31d is formed with slit-shaped first gap portions 31d1, 31d communicating with the magnetic core housing portions 31b, 31b and a second gap portion 31d2 communicating with the insertion hole 31c. Further, a claw 31f is formed in the
接続導体33は、各端部33b,33bが磁気コア保持具31の各第1間隙部31d1,31dに差し込まれ、接続導体収容部31dの奥に押し込まれることで、枠部33cの先端がツメ31fに接触して撓み、ツメ31fを乗り越えて同図(c)および(d)に示すようにツメ31fに嵌合する。接続導体33の幅寸法は、同図(b)に示す2つの磁気コア32,32間の距離Lより大きく設定されている。したがって、接続導体33は、上記のようにして接続導体収容部31dに収容される過程で、端部33b,33bが第1間隙部31d1,31dを介して磁気コア収容部31b,31bに突出し、磁気コア収容部31b,31bに収容される磁気コア32,32の各側部に形成された溝32c,32cに干渉する。しかし、接続導体33は、その弾性により、設定された撓み量で幅方向に撓み、設定された応力を保持して接続導体収容部31dに組み込まれ、各端部33b,33bが各磁気コア32,32と電気的に接触して、磁気コア32,32と同電位になる。また、この際、接続導体33は、曲げ部33aの円弧状部が、同図(c)および(d)に示すように第2間隙部31d2を介して挿通孔31cに突出する。
The
図6は、後述するように電子式電力量計43(図8参照)に内蔵される開閉器42に、上記の磁気コア組立品41が組み込まれた状態の外観斜視図である。なお、同図において図4および図5と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 6 is an external perspective view showing a state in which the magnetic core assembly 41 is incorporated in the switch 42 built in the electronic watt-hour meter 43 (see FIG. 8), as will be described later. In the figure, the same parts as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
開閉器42は、単相3線式電子式電力量計の負荷端子1L,3Lに接続される電流線36,36と、電源端子1S,3Sに接続される電流線38,38との間の接続を開閉し、負荷端子1L,2L,3Lに接続される負荷への電力供給を断続する。電圧線39は負荷端子2Lに接続されるもので、単相3線の接地相である中性線に接続される。この中性線は、電力量計とは別途に設けられる図示しない端子ブロックで、電源端子2Sと短絡されている。電流線36,36、38,38には負荷に供給される電流が流れ、この電流は電流線36,36が挿通されている磁気コア32,32によって検出される。また、中性線の電圧は電圧線39の立設部39aから検出され、単相3線の電圧線の電圧は、電流線38,38の突出部38a,38aから検出される。
The switch 42 is provided between the
電圧線39は、負荷端子2Lに接続される側と反対側に、立設部39aが垂直に曲げられて形成されている。この立設部39aは、磁気コア保持具31の挿通孔31cに挿入され、そのギャップに印刷配線基板34の下端部34aが挿入されて、印刷配線基板34に形成された中性線電圧検出用配線パターンと接触する。
The
図7(a)は、立設部39aが磁気コア保持具31の挿通孔31cに挿入された状態の平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は縦断面図である。なお、同図において図4〜図6と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
7A is a plan view of a state in which the standing portion 39a is inserted into the insertion hole 31c of the
上述のように、挿通孔31cには接続導体33の曲げ部33aが第2間隙部31d2を介して突出しているため、立設部39aが磁気コア保持具31の挿通孔31cに挿入されると、同図(c)に示すように、立設部39aの下面は挿通孔31cに突出する曲げ部33aの円弧状部を押し下げる。この際、片持ちの曲がり梁形状となっている曲げ部33aは、設定された量で上下方向に撓み、設定された応力を保持する。このため、接続導体33は第2間隙部31d2を介し所定の接触圧をもって電圧線39に接触し、電圧線39と同電位になる。
As described above, since the bent portion 33a of the
図8(a)は、図5に示す磁気コア組立品41が組み込まれた電流検出部の構成を示す電子式電力量計43の一部破断側面図、同図(b)は電子式電力量計43の電圧検出部の構成を示す一部破断側面図である。なお、同図において図4〜図6と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
FIG. 8A is a partially broken side view of the electronic watt-
使用電力量を演算する電子回路が形成された印刷配線基板34は、計器支持体44に前述のように設けられた溝およびラッチ部に支持されて、計器底面に垂直に設置されている。印刷配線基板34に実装された液晶表示装置37は、その表示面を計器前面の窓43aに臨まして配置されている。計器支持体44の下方には、供給電力を遮断・投入する図6に示す開閉器42が設けられている。開閉器42には被測定電流が流れる電流線36が同図(a)に示すように引き込まれ、磁気コア32に囲まれている。印刷配線基板34に実装された磁気センサ35は、磁気コア32の両端部間に形成されるエアギャップ32bに位置させられている。
The printed
同図(b)に示す電流線38からは電力演算等のために電圧線電圧がとられるが、この電圧は、電流線38の垂直曲げ部に突出して形成された突出部38aのギャップに印刷配線基板34の下端部34aが挿入されて、印刷配線基板34に形成された電圧線電圧検出用配線パターンと接触することで、計測される。
A voltage line voltage is taken from the
このような本実施の形態による電子式電力量計43の磁気コア保持具31によれば、被測定電流が流れる電流線36,36が筒状部31a,31aに挿通され、磁気コア32,32が磁気コア収容部31b,31bに収容される。磁気コア32,32は、このように磁気コア収容部31b,31bに収容されることで、筒状部31a,31aに隔てられて電流線36,36と絶縁分離されながら、電流線36,36を囲んで磁気コア保持具31に保持される。さらに、接続導体収容部31dには接続導体33が図5に示すように収容され、電流線36,36とは別相の電圧線39の立設部39aが挿通孔31cに図7に示すように挿通される。接続導体33は、このように接続導体収容部31dに収容されることで、第1間隙部31d1,31d1を介して磁気コア32,32に接触すると共に、第2間隙部31d2を介して電圧線39に接触する。したがって、磁気コア32,32は接続導体33を介して電圧線39に電気的に接続されて、電圧線39と導通する。また、電流線36,36および電圧線39は互いに絶縁分離されて、磁気コア保持具31に保持される。
According to the
したがって、電圧線39を本実施形態のように接地相のものとすれば、磁気コア32,32は接続導体33を介して接地されることになる。このため、従来のようにリード線を用いることなく、単に、磁気コア32,32を磁気コア収容部31b,31b、接続導体33を接続導体収容部31dに収容させ、電圧線39を挿通孔31cに挿通させるだけで、磁気コア32,32をアースに接続することが可能になる。よって、接続工数を増やすことなく、磁気コア32,32をアースに安価に接続することができる。
Therefore, if the
また、本実施の形態による電子式電力量計43の磁気コア保持具31によれば、磁気コア保持具31の切り欠き部31eに印刷配線基板34の下端部34aが挿入されることで、印刷配線基板34に実装された磁気センサ35,35は、図8(a)に示すように、磁気コア32,32の両端部32a間に形成されるエアギャップ32b中に位置させられて固定される。したがって、印刷配線基板34に実装された磁気センサ35,35と磁気コア32,32とは、それらの間の相対位置が磁気コア保持具31によって不変に保持される。
Further, according to the
このため、板ばねクリップ形状をした弾性導体を介して磁気コアを接地する、特許文献1に開示された従来のアース接続構造のように、磁気センサと磁気コアとの間の寸法が変化するおそれは全くなく、被測定電流に応じた磁気を磁気センサ35,35によって安定に検出して、電流線36,36に流れる被測定電流を正確に計測することが可能となる。また、アースパターンと磁気コアとの間の狭い空間に接着剤を塗布する、特許文献2に開示された従来のアース接続構造のように、不要箇所へ接着剤が付着する懸念はなく、また、接着剤の硬化時間によって製造工程におけるリードタイムが長くなることもない。この結果、電子式電力量計43の機器性能に悪影響を与えることなく、また、リードタイムが長くなることもなく、電子式電力量計43に組み込まれる磁気コア32,32を容易にアースに接続することが可能になる。
For this reason, the dimension between the magnetic sensor and the magnetic core changes as in the conventional ground connection structure disclosed in
また、本実施の形態による電子式電力量計43の磁気コア保持具31によれば、接続導体33が図7(c)に示すようにその曲げ部33aによって電圧線39に所定の接触圧をもって接触する。このため、接続導体33は電圧線39に安定して接続され、磁気コア32,32の接地状態は安定に維持される。
Further, according to the
また、本実施の形態のように、磁気センサ35,35の基板実装面に垂直な方向の磁気を検出する電子式電力量計43は、磁気センサ3の基板実装面に平行な方向の磁気を検出する図2に示す従来の電子式電力量計に比べ、リード線11,14やコネクタ12,15の材料費、および、それら部品の組み立てに伴う工数が発生しないため、安価に製造することができる。
Further, as in the present embodiment, the electronic watt-
上記の実施形態では、本発明による磁気コア保持具を電子式電力量計に適用した場合について、説明した。しかし、本発明による磁気コア保持具は、電子式電力量計への適用に限定されるものではなく、磁気コアを使って電流を計測する他の種々の配電機器にも同様に適用することができ、同様な作用効果が得られる。 In the above embodiment, the case where the magnetic core holder according to the present invention is applied to an electronic watt-hour meter has been described. However, the magnetic core holder according to the present invention is not limited to application to an electronic watt-hour meter, but can be similarly applied to various other power distribution devices that measure current using a magnetic core. And similar effects can be obtained.
31…磁気コア保持具
31a…磁気コア保持具31の筒状部
31b…磁気コア保持具31の磁気コア収容部
31c…磁気コア保持具31の挿通孔
31d…磁気コア保持具31の接続導体収容部
31e…磁気コア保持具31の切り欠き部
31f…磁気コア保持具31のツメ
32…磁気コア
32a…磁気コア32の端部
32b…磁気コア32のエアギャップ
32c…磁気コア32の溝
33…接続導体
33a…接続導体33の曲げ部
33b…接続導体33の端部
33c…接続導体33の枠部
34…印刷配線基板
34a…印刷配線基板34の下端部
34b…印刷配線基板34の側端部
35…磁気センサ
36、38…電流線
37…液晶表示器
39…電圧線
39a…電圧線39の立設部
41…磁気コア組立品
42…開閉器
43…電子式電力量計
43a…電子式電力量計43の窓
44…計器支持体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記磁気コア保持具は、前記磁気を検出する磁気センサが実装された印刷配線基板の一端部が挿入されて前記磁気センサを前記エアギャップ中に位置させる、前記エアギャップを挟む位置に前記エアギャップに連通して設けられた切り欠き部を備えることを特徴とする請求項1に記載の電力配電機器の磁気コア保持具。 Both ends of the magnetic core are separated in a direction parallel to the direction in which the current to be measured flows, and an air gap is formed between the both ends to generate the magnetism in a direction parallel to the direction in which the current to be measured flows. ,
The magnetic core holder is inserted into one end of a printed wiring board on which a magnetic sensor for detecting the magnetism is mounted to position the magnetic sensor in the air gap. The magnetic core holder for a power distribution device according to claim 1, further comprising a notch portion provided in communication with the magnetic core.
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