JP7338496B2 - 電線物理量測定装置 - Google Patents
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電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部と、
前記第1収容部および前記第2収容部のうち少なくともいずれか一方に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記第1収容部の少なくとも一部と、前記第2収容部の少なくとも一部とは、個別に開閉可能に構成されている
電線物理量測定装置が提供される。
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記第1収容部に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記クランプは、電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部を、前記第1収容部から独立して連結可能に構成されている
電線物理量測定装置が提供される。
<発明者の得た知見>
まず、発明者の得た知見について説明する。
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部と、
前記第1収容部および前記第2収容部のうち少なくともいずれか一方に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記第1収容部の少なくとも一部と、前記第2収容部の少なくとも一部とは、個別に開閉可能に構成されている。
この構成によれば、電源用CT部による発電効率を向上させるとともに、電流測定用による電流測定精度を向上させることができる。
前記クランプは、前記第1収容部と前記第2収容部との間に設けられている。
この構成によれば、クランプを介して第1収容部と第2収容部とをバランスよく電線に固定することができる。
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部を備え、
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部とともに前記無線部を収容し、
前記クランプは、前記第1収容部と前記第2収容部との間で前記電流測定用カレントトランス部と前記無線部とを接続する配線が挿通される配線挿通孔を有する。
この構成によれば、第2収容部内の電流測定用CT部と、第1収容部内の無線部とを、配線を介して安定的に接続することができる。
前記電源用カレントトランス部は、前記第1収容部内で前記クランプ寄りに配置されている。
この構成によれば、第1収容部により電源用CT部等を安定的に保持することができる。
前記電流測定用カレントトランス部は、前記第2収容部内で前記クランプ寄りに配置されている。
この構成によれば、第2収容部により電流測定用CT部等を安定的に保持することができる。
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する。
この構成によれば、電源用CT部による発電効率を向上させることができる。
前記第2収容部は、前記電流測定用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する。
この構成によれば、電流測定用CT部による電流測定精度を向上させることができる。
前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに異なる。
この構成によれば、電源用CT部のサイズおよび電流測定用CT部のサイズに合わせて、第1収容部のサイズと第2収容部のサイズとを任意に設定することができる。
前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに等しい。
この構成によれば、第1収容部と第2収容部との重量バランスを向上させることができる。
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記第1収容部に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記クランプは、電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部を、前記第1収容部から独立して連結可能に構成されている。
この構成によれば、電源用CT部による発電効率を向上させることができるとともに、第2収容部をクランプに連結した場合に、電流測定用CT部による電流測定精度を向上させることができる。
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
(1)電線物理量測定装置
本開示の一実施形態に係る電線物理量測定装置10について、図1~図9を用いて説明する。図1~図5は、それぞれ、本実施形態に係る電線物理量測定装置を示す概略斜視図、ブロック図、正面図、左側面図、底面図である。図6および図7は、それぞれ、図3のA-A線断面図、図3のB-B線断面図である。図8は、図4のC-C線断面図である。図9は、電源用カレントトランス部または電流測定用カレントトランス部を示す概略図である。なお、図2以外の図においては、各部同士を接続する配線を省略している。また、図3~図8において、電線100を省略している。また、図6および図7においては、各部を固定する固定部材を省略している。
本実施形態において、測定対象となる電線100は、例えば、いわゆる架空送電線として構成されている。具体的には、電線100は、例えば、鋼心アルミ撚線(ACSR)などである。この場合、電線100は、例えば、架線時の張力を負担する中心部と、中心部の外周を覆うように複数の素線が撚り合わせられて設けられ、送電時の電流を流す導体として構成される撚線層と、を有している。中心部を構成する素線は、例えば、アルミ覆鋼線(AC線)である。撚線層を構成する素線は、例えば、アルミニウム(Al)またはAl合金を含んでいる。
図2、図6、図7および図9に示すように、電源用CT部420は、例えば、電線100を囲むように環状に配置される。電源用CT部420は、例えば、電線100に流れる電流に基づいて電線100の周囲に生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させるように構成されている。
図2に示すように、電源部440は、例えば、電源用CT部420に接続され、該電源用CT部420で発生した電力を、後述の無線部600に適した電力に変換して該無線部600に供給するよう構成されている。具体的には、電源部440は、例えば、電源用CT部420で発生した交流電力を無線部600に適した直流電力に変換するよう構成されている。また、電源部440は、例えば、電源用CT部420で発生した電圧を無線部600に適した電圧に変圧するよう構成されている。
図2、図6、図7および図9に示すように、電流測定用CT部520は、例えば、電線100を囲むように環状に配置されている。電流測定用CT部520は、例えば、電線100に流れる電流に応じた誘導電圧を出力するよう構成されている。
図2に示すように、電流測定部540は、例えば、電流測定用CT部520に接続され、該電流測定用CT部520が出力した誘導電圧に基づいて電線100に流れる電流を測定するよう構成されている。以下、電流測定部540が測定した電線100の電流に係る情報を「電流データ」という。
図1および図2に示すように、温度センサ部200は、例えば、電線100に接し、該電線100の温度を測定するよう構成されている。具体的には、温度センサ部200は、例えば、温度に応じた電圧を出力する熱電対を有している。以下、温度センサ部200が測定した電線100の温度に係る情報を「温度データ」という。
無線部600は、例えば、所定の情報を通信するよう構成されている。本実施形態では、無線部600は、例えば、電線100の電流などの電線100の物理量に係る情報を無線で外部に送信するよう構成されている。
次に、図1~図8を用い、本実施形態の各部の収容態様および連結態様について説明する。
図1~図8に示すように、本実施形態の第1収容部310は、例えば、電源用CT部420だけでなく、電源部440、電流測定部540および無線部600も、電線100の外側に収容している。
図1~図8に示すように、第2収容部320は、例えば、上述のように、電流測定用CT部520を電線100の外側に収容している。
図1、図3~図8に示すように、本実施形態のクランプ700は、例えば、第1収容部310と第2収容部320との間に設けられ、第1収容部310および第2収容部320のそれぞれに連結されている。クランプ700は、第1収容部310と第2収容部320との間で電線100を把持し、第1収容部310および第2収容部320を電線100に固定している。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
上述の実施形態は、必要に応じて、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(a)本変形例によれば、クランプ700は、第2収容部320を第1収容部310から独立して連結可能に構成されている。これにより、第1収容部310の少なくとも一部と、第2収容部320の少なくとも一部とを、互いに分離した状態で、個別に開閉することができる。その結果、電源用CT部420による発電効率を向上させることができるとともに、第2収容部320をクランプ700に連結した場合に、電流測定用CT部520による電流測定精度を向上させることが可能となる。
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下、本開示の好ましい態様を付記する。
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部と、
前記第1収容部および前記第2収容部のうち少なくともいずれか一方に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記第1収容部の少なくとも一部と、前記第2収容部の少なくとも一部とは、個別に開閉可能に構成されている
電線物理量測定装置。
前記クランプは、前記第1収容部と前記第2収容部との間に設けられている
付記1に記載の電線物理量測定装置。
前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部を備え、
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部とともに前記無線部を収容し、
前記クランプは、前記第1収容部と前記第2収容部との間で前記電流測定用カレントトランス部と前記無線部とを接続する配線が挿通される配線挿通孔を有する
付記2に記載の電線物理量測定装置。
前記電源用カレントトランス部は、前記第1収容部内で前記クランプ寄りに配置されている
付記1から付記3のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記電流測定用カレントトランス部は、前記第2収容部内で前記クランプ寄りに配置されている
付記1から付記4のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する
付記1から付記5のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第2収容部は、前記電流測定用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する
付記1から付記6のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに異なる
付記1から付記7のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに等しい
付記1から付記7のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第1収容部は、前記電線が挿通される第1電線挿通孔を有し、
前記第1電線挿通孔の前記クランプと反対側の端部における直径は、前記第1電線挿通孔の前記クランプ側の端部における直径よりも大きい
付記1から付記9のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第2収容部は、前記電線が挿通される第2電線挿通孔を有し、
前記第2電線挿通孔の前記クランプと反対側の端部における直径は、前記第2電線挿通孔の前記クランプ側の端部における直径よりも大きい
付記1から付記10のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記電源用カレントトランス部は、磁性体を含み前記電線を囲むように環状に配置される一対の電源用半割コアを有し、
前記電流測定用カレントトランス部は、磁性体を含み前記電線を囲むように環状に配置される一対の測定用半割コアを有し、
前記第1収容部は、前記一対の電源用半割コアをそれぞれ収容する一対の第1半割部を有し、
前記第2収容部は、前記一対の測定用半割コアをそれぞれ収容する一対の第2半割部を有し、
前記第1収容部の少なくとも一方の第1半割部と、前記第2収容部の少なくとも一方の第2半割部とは、互いに分離されている
付記1から付記11のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記一対の第1半割部は、少なくとも4箇所でネジ締結されている
付記12に記載の電線物理量測定装置。
前記一対の第2半割部は、少なくとも4箇所でネジ締結されている
付記12又は付記13に記載の電線物理量測定装置。
前記一対の測定用半割コアは、少なくとも2つの単位コアを有し、
前記2つの単位コアは、弧の中心軸を互いに一致させて接着層を介して接着された後に軸方向に沿って半割りされた痕跡を有する
付記12から付記14のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第1収容部は、
前記電線が挿通される第1内筒と、
前記第1内筒の外周を囲むように設けられ、前記第1内筒と自身との間に前記電源用カレントトランス部を収容する第1外筒と、
を有し、
前記第1内筒は、軸方向に分離された第1分離部を有する
付記1から付記15のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
前記第2収容部は、
前記電線が挿通される第2内筒と、
前記第2内筒の外周を囲むように設けられ、前記第2内筒と自身との間に前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2外筒と、
を有し、
前記第2内筒は、軸方向に分離された第2分離部を有する
付記1から付記16のいずれか1つに記載の電線物理量測定装置。
電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記第1収容部に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記クランプは、電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部を、前記第1収容部から独立して連結可能に構成されている
電線物理量測定装置。
電力を伝送する電線と、
前記電線へ電力を供給する電力供給源と、
前記電線の軸方向に沿って所定の間隔で配置され、それぞれ前記電線の物理量を測定し、測定した前記電線の物理量データをバケツリレー方式で伝送する複数の電線物理量測定装置と、
前記複数の電線物理量測定装置から伝送された前記電線の物理量データを集約し、集約した前記電線の物理量データを前記電力供給源に伝送するデータ集約伝送装置と、
を有し、
前記電力供給源は、前記電線の物理量データに基づいて前記電線への送電容量を制御し、
前記複数の電線物理量測定装置のそれぞれは、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に基づいて生じる磁界から電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置され、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部と、
前記第1収容部および前記第2収容部のうち少なくともいずれか一方に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記第1収容部の少なくとも一部と、前記第2収容部の少なくとも一部とは、個別に開閉可能に構成されている
電力伝送システム。
12 電線物理量測定装置
100 電線
200 温度センサ部
280 リード線
310 第1収容部
311 第1電線挿通孔
312 第1内筒
312a 第1分離部
314 第1外筒
314a 調整ネジ
315 第1蓋部
316 第1下側半割部
317 鍔部
318 第1上側半割部
319 リード線挿通管
320 第2収容部
321 第2電線挿通孔
322 第2内筒
322a 第2分離部
324 第2外筒
324a 調整ネジ
325 第2蓋部
326 第2下側半割部
327 鍔部
328 第2上側半割部
420 電源用CT部
422 電源用コア
423d 電源用下部半割コア
423u 電源用上部半割コア
424 電源用コイル
440 電源部
520 電流測定用CT部
522 測定用コア
523d 測定用下部半割コア
523u 測定用上部半割コア
524 測定用コイル
540 電流測定部
600 無線部
620 アンテナ
700 クランプ
710 電線挿通孔
720 クランプ下部
721 配線挿通孔
740 クランプ上部
Claims (13)
- 電線を囲むように配置された電源用コアを有し、前記電線に流れる電流によって前記電源用コアに生じる磁束の変化に基づいて、電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電線を囲むように配置された測定用コアを有し、前記測定用コアに生じる磁束の変化に基づいて、前記電線に流れる電流に応じた誘起電圧を出力する電流測定用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部と、
前記第1収容部と前記第2収容部との間に設けられ、前記第1収容部および前記第2収容部の両方に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記第1収容部の少なくとも一部と、前記第2収容部の少なくとも一部とは、個別に開閉可能に構成され、
前記電源用コアと前記測定用コアとは、前記クランプが前記電線を把持した状態で、互いに独立して位置調整可能に構成されている
電線物理量測定装置。 - 前記電源用カレントトランス部および前記電流測定用カレントトランス部に接続され、前記電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて測定された前記電線の電流データを、前記電源用カレントトランス部からの前記電力により無線で外部に送信する無線部を備え、
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部とともに前記無線部を収容し、
前記クランプは、前記第1収容部と前記第2収容部との間で前記電流測定用カレントトランス部と前記無線部とを接続する配線が挿通される配線挿通孔を有する
請求項1に記載の電線物理量測定装置。 - 前記電源用カレントトランス部は、前記第1収容部内で前記クランプ寄りに配置されている
請求項1または請求項2に記載の電線物理量測定装置。 - 前記電流測定用カレントトランス部は、前記第2収容部内で前記クランプ寄りに配置されている
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第2収容部は、前記電流測定用カレントトランス部の径方向の位置を調整する複数の調整ネジを有する
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに異なる
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第1収容部のサイズと前記第2収容部のサイズとは、互いに等しい
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記電流測定用カレントトランス部に接続され、該電流測定用カレントトランス部が出力した前記誘起電圧に基づいて前記電線に流れる電流を測定する電流測定部を備え、
前記第1収容部は、前記電源用カレントトランス部とともに前記電流測定部を収容している
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第1収容部は、
前記電線が挿通される第1内筒と、
前記第1内筒の外周を囲むように設けられ、前記第1内筒と自身との間に前記電源用カレントトランス部を収容する第1外筒と、
を有し、
前記第1内筒は、軸方向に分離された第1分離部を有する
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 前記第2収容部は、
前記電線が挿通される第2内筒と、
前記第2内筒の外周を囲むように設けられ、前記第2内筒と自身との間に前記電流測定用カレントトランス部を収容する第2外筒と、
を有し、
前記第2内筒は、軸方向に分離された第2分離部を有する
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の電線物理量測定装置。 - 電線を囲むように配置された電源用コアを有し、前記電線に流れる電流によって前記電源用コアに生じる磁束の変化に基づいて、電磁誘導により電力を発生させる電源用カレントトランス部と、
前記電源用カレントトランス部を収容する第1収容部と、
前記第1収容部に連結され、前記電線を把持するクランプと、
を備え、
前記クランプは、電流測定用カレントトランス部を収容する第2収容部を、当該クランプを挟んで前記第1収容部と反対の位置に、前記第1収容部から独立して連結可能に構成され、
前記第1収容部の少なくとも一部は、前記第2収容部の少なくとも一部とは個別に開閉可能に構成され、
前記電源用コアは、前記クランプが前記電線を把持した状態で、前記電流測定用カレントトランス部から独立して位置調整可能に構成されている
電線物理量測定装置。 - 前記第1収容部は、
前記電線が挿通される第1内筒と、
前記第1内筒の外周を囲むように設けられ、前記第1内筒と自身との間に前記電源用カレントトランス部を収容する第1外筒と、
を有し、
前記第1内筒は、軸方向に分離された第1分離部を有する
請求項12に記載の電線物理量測定装置。
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