JPH02118460A - Method and device for detecting current - Google Patents

Method and device for detecting current

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JPH02118460A
JPH02118460A JP11253589A JP11253589A JPH02118460A JP H02118460 A JPH02118460 A JP H02118460A JP 11253589 A JP11253589 A JP 11253589A JP 11253589 A JP11253589 A JP 11253589A JP H02118460 A JPH02118460 A JP H02118460A
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JP
Japan
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current
detected
rogowski coil
magnetic
zero
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Application number
JP11253589A
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Japanese (ja)
Inventor
Taro Someya
染谷 太郎
Naotoshi Takaoka
高岡 直敏
Tatsuya Kato
達也 加藤
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Energy Support Corp
Original Assignee
Energy Support Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices

Abstract

PURPOSE:To detect a current which penetrates a cylinder body by using a Rogowskii coil which is formed by winding a solenoid along the axial curve so that the means sectional area and the number of turns per unit length are constant. CONSTITUTION:The Rogowskii coil 1 of the detector K1 consists of a spool 12 which is formed on a flexible nonmagnetic material such as polystyrene in an annularly curved shape and the annular solenoid 3 which is wound annularly around the spool 2 so that the number of turns per unit length is constant and the mean sectional area is constant in the axial direction of the spool 2. Consequently, magnetic flux density which is substantially proportional to only the zero-phase component of the current to be detected is obtained in the opposite space from the current to be detected abut the magnetic material, so when, for example, the zero-phase current is detected, the zero-phase current which is <=1/200 a load current is detected as the output of the Rogowskii coil. Further, when a normal load current is detected, a fine load current which penetrates the cylinder body can be detected without being affected by the nonlinearity, etc., of an iron core.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は電流検出方法および電流検出器に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a current detection method and a current detector.

[従来の技術] 従来から電流検出器としてはCT’が提案され、その応
用例としては例えば零相電流検出器(以下、ZCTとい
う)がある、この零相電流を検出するZCTには、従来
から残留電圧という問題点がある。残留電圧とはZ C
′T”に鎖交する三相負荷電流か零相分を含まない場合
にも、あたかもこれが含まれるかのように変流器二次巻
線に生ずる出力である。
[Prior Art] CT' has been proposed as a current detector, and an example of its application is a zero-sequence current detector (hereinafter referred to as ZCT). There is a problem with residual voltage. What is residual voltage?
Even if the three-phase load current or zero-phase component interlinked with 'T' is not included, the output is generated in the current transformer secondary winding as if it were included.

我が国の高抵抗接地配電系統においては地絡事故が生じ
ても地絡電流は小さく、その零相分も低レベルに留まる
。このため、ZCTによつ零相電流を検出しようとする
場合、上記残留電圧がノイズとなり、S/N比が著しく
劣化して、検出か事実上不可能となる0例えば400[
A]の負荷電流に対して200 Urr+ A1程度の
地絡電流レベルを検出することは一般的なZCTでは不
可能である。
In Japan's high-resistance grounded power distribution system, even if a ground fault occurs, the ground fault current is small, and its zero-sequence current remains at a low level. Therefore, when trying to detect a zero-sequence current using ZCT, the residual voltage becomes noise, significantly deteriorating the S/N ratio, and making detection virtually impossible.
It is impossible with a general ZCT to detect a ground fault current level of about 200 Urr+A1 with respect to a load current of A].

この問題を解決するために、従来のZ CTは、−次巻
線の上から銅などの良導体あるいは高透磁率の磁性体の
テープを巻き、又、鉄心磁路の形状を楕円形にするなど
により、又、鉄心磁路の長手方向に沿って二次巻線の巻
数を変化させることにより、上記残留電圧の低減を図っ
ていた。これによって、実際に残留電圧が減少し、鉄心
ZCTが配電系統の零相電流検出に現実に利用されてい
る。
In order to solve this problem, conventional Z CTs have been developed by winding a tape made of a good conductor such as copper or a magnetic material with high magnetic permeability over the negative winding, and by making the core magnetic path elliptical. In addition, the residual voltage is reduced by changing the number of turns of the secondary winding along the longitudinal direction of the core magnetic path. This actually reduces the residual voltage, and the iron core ZCT is actually used for zero-sequence current detection in power distribution systems.

しかしながら、残留電圧を減少させるテープの適正な巻
方及び磁路の望ましい形状、必要な二次巻線の分布など
は試行錯誤を重ね、充分な経験が積まれた後にしか得ら
れないという問題があった。
However, the problem is that the proper way to wind the tape to reduce residual voltage, the desirable shape of the magnetic path, the necessary distribution of the secondary winding, etc. can only be obtained through trial and error and after gaining sufficient experience. there were.

これは残留電圧発生の原因が、物理的あるいは理論的に
必ずしも明らかになっていないことによるものと考えら
れる。従って、例えば配電機器メーカーが一般的な磁気
回路の理論に基づいてZCTを設計、製作することは困
難であり、専門のメーカーにこれを依頼せねばならない
という不便かあった。
This is considered to be because the cause of residual voltage generation is not necessarily clear physically or theoretically. Therefore, for example, it is difficult for power distribution equipment manufacturers to design and manufacture ZCTs based on general magnetic circuit theory, and it is inconvenient that they have to outsource this work to specialized manufacturers.

又、−旦、完成された鉄心ZCTの磁路を開くことは不
可能であるため、ZCTを配電線に組付ける作業が面倒
になり、ZCTを組付ける箇所も限定されるという実用
上の問題点もあった。前記のような問題はCTにおいて
も同様な問題がある。
Furthermore, since it is impossible to open the magnetic path of the completed iron core ZCT, the work of assembling the ZCT to the distribution line becomes troublesome, and there are practical problems in that the locations where the ZCT can be assembled are limited. There were also points. Similar problems as described above occur in CT.

[発明が解決しようとする課題] この発明は上記のような従来の問題点を解決するなめに
なされたものであり、零相電流の検出の場合には負荷電
流の1/2000程度までの低レベルの電流も正確に検
出することができ、その設計製作も特殊なノウハウに頼
ることなく、一般的な理論に基づいてなされ、かつ配電
線への装着を容易とすることができ、単相電流のような
負荷電流の場合には鉄心の好ましくない特性に影響され
ずに微少値の負荷電流をも検出でき、さらには装′!4
箇所にも融通性のある電流検出方法を提供することにあ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] This invention has been made to solve the conventional problems as described above, and in the case of zero-sequence current detection, it is possible to detect It is possible to accurately detect level currents, and its design and manufacture are based on general theory without relying on special know-how, and it can be easily installed on distribution lines. In the case of load currents such as , it is possible to detect minute load currents without being affected by unfavorable characteristics of the iron core, and furthermore, the 4
It is an object of the present invention to provide a current detection method that is flexible even in different locations.

し課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するなめ、第1め発明は、被検出電流
より生ずる磁化電流が事実上表面だけに分布し得る厚さ
を有する磁性材により形成された筒体の外側に対し、ソ
レノイドをその軸心曲線に沿−って平均断面積及び単位
長当りの巻数とが一定になるように環状に巻回したロゴ
スキーコイルにてその節体の内側に貫通される被検出電
流を検出することをその要旨とするものである。
Means for Solving the Problem] To achieve the above object, a first invention provides a cylinder formed of a magnetic material having a thickness such that a magnetizing current generated from a current to be detected is distributed virtually only on the surface. On the outside of the body, a Rogowski coil is wound around the solenoid along its axial center curve so that the average cross-sectional area and the number of turns per unit length are constant, and the coil penetrates into the inside of the segment. The gist of this is to detect the current to be detected.

第2の発明は、絶縁体からなる芯材にコイルを巻回して
形成されるロゴスキーコイルの外周を磁性を有するケー
スにて覆ったことをその要旨とする。
The gist of the second invention is that the outer periphery of a Rogowski coil formed by winding a coil around a core material made of an insulator is covered with a magnetic case.

第3の発明は、ロゴスキーコイルの芯材と磁性を有する
ケースとをそれぞれ可撓性を有する材料にて形成したこ
とをその要旨とする。
The gist of the third invention is that the core material of the Rogowski coil and the magnetic case are each made of flexible materials.

[作用] 本願発明者の研究によれば、上記残留電圧の主要な原因
は健全時負荷電流によってZCT鉄心鉄心上ずる磁束密
度がその磁路に治って不均一であることにあると考えら
れる。鉄心は元来、このような不均一性を除去し、鉄心
磁路内に均一な磁束密度、したがって一定の磁束を形成
する目的で使用される。しかしながら、鉄心材料の非線
形性、局所的磁気飽和、負荷電流に対する鉄心上のイメ
ージ電流による磁束密度などのために、磁路の側面から
磁束が流入、流出する。このため、ZCT二次巻線の磁
束鎖交数は、ZCTに鎖交する電流の代数和に正比例し
なくなる。これが残留電圧発生の原因と考えられる。
[Function] According to the research conducted by the present inventors, it is believed that the main cause of the residual voltage is that the magnetic flux density that rises above the ZCT iron core due to the normal load current is fixed in the magnetic path, resulting in non-uniformity. Iron cores are originally used for the purpose of eliminating such non-uniformity and creating a uniform magnetic flux density, and thus a constant magnetic flux, within the core magnetic path. However, due to nonlinearity of the core material, local magnetic saturation, magnetic flux density due to the image current on the core relative to the load current, and other factors, magnetic flux flows in and out from the sides of the magnetic path. Therefore, the magnetic flux linkage of the ZCT secondary winding is no longer directly proportional to the algebraic sum of the currents interlinked to the ZCT. This is considered to be the cause of residual voltage generation.

そこで、本発明においては、アンペアの周回積分定理の
基づくロゴスキーコイルを用いて電流を検出する。
Therefore, in the present invention, the current is detected using a Rogowski coil based on Ampere's circuit integral theorem.

周知のように、この定理はHを磁界、Cを任意の閉曲線
、ΣIt+をCに鎖交する自由電流(磁性体に生ずる磁
化電流を除いた外部回路から供給すのように書かれる。
As is well known, this theorem can be written as follows: H is a magnetic field, C is an arbitrary closed curve, and ΣIt+ is a free current interlinking with C (supplied from an external circuit excluding the magnetizing current generated in the magnetic material).

この式は磁性媒質の有無、その種類に拘らず成立する。This equation holds true regardless of the presence or absence of a magnetic medium and its type.

(1)式の線積分に比例する量として、コイル軸方向に
均一に巻かれた環状ソレノイド、すなわちロゴスキーコ
イルの誘導電圧を利用する。コイル断面積をS、真空の
透磁率をμ。、面積Sへの法線ベクトルをn(//df
fi)とすると、S内の磁束がμ。・Sれ・旧と見做さ
れる程度にSが小さい場合には、ロゴスキーコイルの誘
導電圧は となる。ただし、nはコイル軸心方向単位長当りの巻数
、μ。は真空の透磁率である。(1)、(2)式からコ
イルに鎖交する電流の代数和はにより与えられる。誘導
電圧Vを時間について積分することにより、原理的には
電流の代数和を知ることができる。電流が正弦波交流で
ある場合には、■及びその時間積分も正弦波となり、電
流値は■に比例する。このような場合には電流の相対値
のみが必要であったり、別に電流の絶対値の較正か可能
であったりすれば、■の時間積分を省略することができ
る。
As a quantity proportional to the line integral in equation (1), the induced voltage of a ring solenoid, that is, a Rogowski coil, evenly wound in the axial direction of the coil is used. The cross-sectional area of the coil is S, and the vacuum permeability is μ. , the normal vector to the area S is n(//df
fi), the magnetic flux in S is μ.・If S is small enough to be considered old, the induced voltage in the Rogowski coil will be. However, n is the number of turns per unit length in the axial direction of the coil, μ. is the vacuum permeability. From equations (1) and (2), the algebraic sum of currents linked to the coil is given by: By integrating the induced voltage V over time, the algebraic sum of the currents can, in principle, be determined. When the current is a sinusoidal alternating current, ■ and its time integral are also sinusoidal, and the current value is proportional to ■. In such a case, if only the relative value of the current is required, or if it is possible to calibrate the absolute value of the current separately, the time integration in (2) can be omitted.

しかしながら上記のようなロゴスキーコイルを露出した
ままこれを例えば三相負荷電流に装着すると、銀テープ
あるいは磁性体テープを巻かない鉄心ZCTにおけるよ
うに、残留電圧が大きく、低レベルの零相電流検出は不
可能である。
However, if the Rogowski coil described above is attached to a three-phase load current while being exposed, the residual voltage will be large and low-level zero-phase current detection will occur, as is the case with iron-core ZCTs that are not wrapped with silver tape or magnetic tape. is not possible.

そこで、本願発明では、さらに被検出電流とロゴスキー
コイルとの間にこの電流を取り囲むように磁性材からな
る筒体を介在させる。又、この筒体は二重の筒体要素と
それらの両端を磁性材で閉じてなる環状の磁性体ケース
を含み、その中にロゴスキーコイルを収納し、ゲースの
中空部に被検出電流を貫通させてもよい。
Therefore, in the present invention, a cylinder made of a magnetic material is further interposed between the current to be detected and the Rogowski coil so as to surround this current. Furthermore, this cylinder includes a ring-shaped magnetic case made of double cylinder elements and their ends closed with magnetic material, and a Rogowski coil is housed in the ring-shaped magnetic case, and the current to be detected is applied to the hollow part of the gauge. It may be passed through.

このような磁性体の透磁率がある程度大きければ、零相
電流がない場合磁化電流は事実上磁性体の表面にだけに
生ずる。この磁化電流は自由電流によって磁性体内に生
ずる磁束密度を打ち消し、その部分の磁束密度を零ある
いは著しく小さな値とするように生ずる(磁性材内部に
は自由電流による磁界Hは生ずる)、その結果、筒体あ
るいは筒体の形状が環状磁性体ケース形状をした筒体が
軸対称形あるいは激しい凹凸等がなく、軸対称形から著
しくは外れない形状を有する場合には、磁性材に関して
被検出電流とは反対の側の空間の磁束密度は著しく均一
化される。
If the magnetic permeability of such a magnetic material is high to a certain extent, magnetizing current will actually occur only on the surface of the magnetic material in the absence of zero-sequence current. This magnetizing current cancels the magnetic flux density generated inside the magnetic body due to the free current, and is generated so that the magnetic flux density in that part becomes zero or a significantly small value (a magnetic field H is generated due to the free current inside the magnetic material).As a result, If the cylinder or cylinder has an annular magnetic material case shape and has an axially symmetrical shape or a shape that does not significantly deviate from the axially symmetrical shape without severe unevenness, the current to be detected with respect to the magnetic material The magnetic flux density in the space on the opposite side becomes significantly uniform.

例えば同体が軸対称形の円筒である場合には代数和が零
である被検出電流と円筒内面の磁化電流とにより生じる
磁束密度とが打消し合い、円筒外面にはその内側に磁束
密度を生じないようにまた生じてもその値をきわめて小
さくするように、被検出電流に応じて磁1ヒ電流が分布
する。このように電流の代数和が零である場合例えば被
検出電流か三相負荷電流であって、零相を流がないとき
には円筒外面の磁化電流は零となり、ロゴスキーコイル
の存在する空間には何らの磁束密度も生じないか生じて
もその値はきわめて小さくかつロゴスキーコイルの長平
方向にあまり変化しないものとなる。
For example, if the body is an axisymmetric cylinder, the detected current whose algebraic sum is zero and the magnetic flux density generated by the magnetizing current on the inner surface of the cylinder cancel each other out, and a magnetic flux density is generated inside the outer surface of the cylinder. The magnetic current is distributed according to the current to be detected so that the current does not occur, and even if it occurs, its value is extremely small. In this way, when the algebraic sum of the current is zero, for example, the current to be detected or the three-phase load current, when there is no zero-phase flow, the magnetizing current on the outer surface of the cylinder becomes zero, and in the space where the Rogowski coil exists, Either no magnetic flux density occurs, or even if it does, its value is extremely small and does not change much in the longitudinal direction of the Rogowski coil.

空間の透磁率は磁性材のそれより十分に小さいこともあ
ってロゴスキーコイルのある空間に残存する磁束密度は
筒体磁性材内部のむのよりも充分に小さい。磁性材内部
に残存する磁束密度は、従来の技術の項で述べたような
理由により、磁性材の円F!:1方向に相当に不均一で
あると考えられる。
Since the magnetic permeability of the space is sufficiently lower than that of the magnetic material, the magnetic flux density remaining in the space where the Rogowski coil is located is sufficiently lower than that inside the cylindrical magnetic material. The magnetic flux density remaining inside the magnetic material is due to the reason stated in the prior art section that the magnetic flux density remains within the circle F! of the magnetic material. : Considered to be considerably non-uniform in one direction.

電流に零相成分がある場合には、円筒の内外面にわたり
、電流の零相分に相当する磁化電流が閉路の形で分布す
る。この磁化電流は磁性材内には磁束密度を生ずるがそ
の外側の空間には磁束密度を生じない、従って、ロゴス
キルコイルの存在する空間には、事実上被検出電流の零
相電流に比例した磁束密度が生ずる。筒体あるい環状磁
性体ケースの軸対称性が多少崩れる場合には、被検出電
流の非零相成分に関連する磁化電流も筒体外面に一部分
布する可能性がある。しかし、この磁化電流が筒体外側
に生ずる磁束密度及びその不均一度は、筒体のない場合
に同電流成分が同じ位置に生ずる磁束密度及び不均一度
に比較して著しく小さく、ロゴスキーコイルに生ずる残
留電圧も小さい。
When the current has a zero-sequence component, the magnetizing current corresponding to the zero-sequence component of the current is distributed in the form of a closed circuit over the inner and outer surfaces of the cylinder. This magnetizing current produces magnetic flux density within the magnetic material, but does not produce magnetic flux density in the space outside it.Therefore, in the space where the Rogoskill coil exists, there is virtually a magnetic flux density proportional to the zero-sequence current of the current to be detected. A magnetic flux density is generated. If the axial symmetry of the cylindrical body or the annular magnetic body case is somewhat disrupted, the magnetizing current associated with the non-zero phase component of the current to be detected may also be partially distributed on the outer surface of the cylindrical body. However, the magnetic flux density and non-uniformity caused by this magnetizing current on the outside of the cylinder are significantly smaller than the magnetic flux density and non-uniformity generated at the same position by the same current component when there is no cylinder, and the Rogowski coil The residual voltage generated is also small.

上記のような磁性材とロゴスキーコイルとの組合わせに
より、三相負荷電流の数十分の一程度の低レベルの零相
電流が検出される。
By combining the magnetic material and the Rogowski coil as described above, a low-level zero-sequence current of about a few tenths of the three-phase load current is detected.

そして、被検出電流が三相負荷電流ではなく、例えば単
相の負荷@流の場合には、磁性材の好ましくない性質に
影響されることなく黴少な負荷電流をも検出できること
になる。
If the current to be detected is not a three-phase load current but, for example, a single-phase load @ current, even a mild load current can be detected without being affected by the unfavorable properties of the magnetic material.

また、ロゴスキルコイルを磁性を有するケースにより外
部磁界などの外乱などによる影響がない。
In addition, since the Rogoskill coil is in a magnetic case, it is not affected by disturbances such as external magnetic fields.

さらに、可撓性を有する芯材およびケースにより電流検
出器の形状を自由に変更することができる。
Furthermore, the shape of the current detector can be freely changed due to the flexible core material and case.

「第−実施例] 以下この発明を具体化した第一実施例を図面に従って説
明する。
“Embodiment 1” A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1及び第2図に示すように、電流検出器に1のロゴス
キーコイル1はポリスチレン等の可撓性を有する非磁性
材を円環状に湾曲形成した巻枠2と、同巻枠2に対して
ソレノイドが単位長当りの巻数nか一定でかつ、平均断
面積Sが巻枠2の軸方向に沿って一定となるように環状
に巻回された環状ソレノイド3とにより構成されている
。なお、平均断面!ffSは可能な限り小さくし、単位
長当りの巻数nを大きくすることにより、ソレノイド3
の出力電圧の増大を図るのか望ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a Rogowski coil 1 in a current detector is connected to a winding frame 2 made of a flexible non-magnetic material such as polystyrene curved into an annular shape. On the other hand, the solenoid is constituted by an annular solenoid 3 which is wound in an annular shape so that the number of turns n per unit length is constant and the average cross-sectional area S is constant along the axial direction of the winding frame 2. In addition, the average cross section! By making ffS as small as possible and increasing the number of turns n per unit length, the solenoid 3
It is desirable to increase the output voltage.

前記環状ソレノイド3のリード線4aは計測用の同軸ケ
ーブル5の心線に、リード線4bはその外被導体にそれ
ぞれ接続されている。前記環状ソレノイド3の外面には
静電シールド7が被覆されており、同静電シールド7は
前記同軸ケーブル5の外被導体に接続されている。
The lead wire 4a of the annular solenoid 3 is connected to the core wire of a coaxial cable 5 for measurement, and the lead wire 4b is connected to its outer conductor. The outer surface of the annular solenoid 3 is covered with an electrostatic shield 7, and the electrostatic shield 7 is connected to the outer conductor of the coaxial cable 5.

なお、前記環状ソレノイド3をトロイダル方向の一方の
向き、例えば第2図A矢印の向きのみに巻き進めると、
環状ソレノイド3の軸心曲線に鎖交する磁束による誘起
電圧も環状ソレノイド3の出力に加わるので誤差の原因
となる。これを除くために、環状ソレノイド3を偶数層
に巻き、半数、習は前記A矢印の向きに、残りの半数層
は反A矢印の向きに巻く必要がある。単層あるいは奇数
層の場合には第3図に示すように巻き戻し線6を設けて
、軸心曲線に鎖交する磁束を打ち消すように構成する。
Note that if the annular solenoid 3 is wound only in one direction of the toroidal direction, for example, in the direction of the arrow A in FIG.
The induced voltage due to the magnetic flux interlinking with the axial center curve of the annular solenoid 3 is also added to the output of the annular solenoid 3, causing an error. In order to eliminate this, it is necessary to wind the annular solenoid 3 in an even number of layers, half of which are wound in the direction of the A arrow, and the remaining half of the layers are wound in the direction of the anti-A arrow. In the case of a single layer or an odd number of layers, a rewind line 6 is provided as shown in FIG. 3 to cancel the magnetic flux interlinking with the axial curve.

前記ロゴスキーコイル1に対して同心円状に遊挿配置さ
れる筒体8は軟鉄等の磁性材にて円筒状に形成され、そ
の厚さは磁性材の透磁率に応じて筒体8に生じる磁化電
流が事実上筒体8の表面のみに分布するように設定され
ている。この実施例の場合にはその厚さは31II!程
度としている。
The cylindrical body 8, which is loosely inserted concentrically with respect to the Rogowski coil 1, is formed into a cylindrical shape from a magnetic material such as soft iron, and the thickness of the cylindrical body 8 depends on the magnetic permeability of the magnetic material. It is set so that the magnetizing current is distributed virtually only on the surface of the cylindrical body 8. In this example, the thickness is 31II! It is said that the amount of

筒体8の軸、長はロゴスキーコイル1の断面直径の少な
くとも数倍程度に定めるのが好ましい、ス、筒体8の外
径はロゴスキーコイル1が形成する中空部9の直径よ゛
りもやや小径にし、筒体8・の軸長か上記のような値の
場合ロゴスキーコイル1が筒体8の外周面からそれほど
離間しないように配置される。そして、被測定@線は前
、記筒体8の軸心に設けられた挿通孔10に挿通され、
被測定電線に流れる葺荷電流か検出される。
It is preferable that the axis and length of the cylindrical body 8 be set to be at least several times the cross-sectional diameter of the Rogowski coil 1. If the axial length of the cylindrical body 8 is the above-mentioned value, the Rogowski coil 1 is arranged so as not to be far away from the outer peripheral surface of the cylindrical body 8. Then, the @ wire to be measured is inserted into the insertion hole 10 provided at the axis of the cylinder body 8,
The current flowing through the wire under test is detected.

なお、ロゴスキーコイル1の巻枠2は印体材で形成して
もよい。
Note that the winding frame 2 of the Rogowski coil 1 may be formed of a stamp material.

この第一実施例の電流検出器に1の第一変形例としては
第4図に示すように、一対の半円形の巻枠2に対してソ
レノイドを巻回したロゴスキルコイル片1a、1bを形
成し、両口ゴスキーコイル片1a、lbの巻線を直列に
接続しかつ両口:lスキーコイル片1a、lbの巻枠2
を円環状に接合してロゴスキーコイル1としてもよい。
As a first modification of the current detector of the first embodiment, as shown in FIG. The windings of the double-ended Goski coil pieces 1a and lb are connected in series, and the winding frame 2 of the double-ended Goski coil pieces 1a and lb is formed.
It is also possible to form the Rogowski coil 1 by joining them in an annular shape.

なお、以下に説明する変形例又は実施例においては説明
の便宜上前記第−実施例又は他の実施例で説明される部
材と同−又は相当する構成については同一符号を付し、
その説明を省略する。
In addition, in the modified examples or examples described below, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those described in the above-mentioned first example or other examples,
The explanation will be omitted.

又、電流検出器に1の第二変形例としては第5図に示す
ように一対のロゴスキーコイル1の巻線を直列に接続し
、筒体8に対して閉成するようにしてもよい、このよう
にすれば出力の増加を図ることができる。
Further, as a second modification of the current detector 1, the windings of a pair of Rogowski coils 1 may be connected in series and closed to the cylinder body 8, as shown in FIG. In this way, it is possible to increase the output.

[第二実施例コ 次に第二実施例を第6図に従って説明する。[Second example Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

電流検出器に2の筒体8はその断面形状が楕円に形成さ
れ、この筒体8に対応してロゴスキーコイル1も筒体8
と拡大相似形に形成され、ロゴスキーコイル1を筒体8
の外周面からそれほど離間しないように配置している。
The cylindrical body 8 of the current detector 2 has an elliptical cross-sectional shape, and the Rogowski coil 1 also has a cylindrical body 8 corresponding to this cylindrical body 8.
The Rogowski coil 1 is formed into an enlarged similar shape to the cylindrical body 8.
It is located not far from the outer circumferential surface of the

第7図は第二実施例の電流検出器に2の変形例を示し、
筒体8及びロゴスキーコイル1をレーストラック状に形
成したものである。なお、この第二実施例においては筒
体8の断面形状は軸対称である円形から著しく外れない
ように形成し、かつその表面は急激な凹凸がないように
形成するものである。
FIG. 7 shows a second modification of the current detector of the second embodiment,
The cylinder body 8 and the Rogowski coil 1 are formed into a racetrack shape. In this second embodiment, the cross-sectional shape of the cylinder 8 is formed so that it does not deviate significantly from an axially symmetrical circular shape, and its surface is formed so that there are no sharp irregularities.

[第=0実總例] 次に第三実施例を第8図及び第9図に従って説明する。[No. 0 actual example] Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

この実施例においては電流検出8に3の筒体8は軟鉄等
の磁性材にて円環状筒体ケースに形成されている。すな
わち、筒体8は筒体8の内周壁を有する縦断面り字状の
第1の筒体構成部材8aど、筒体8の外周壁を有する逆
り字状の第2の筒体構成部材8bとがら構成され、収納
空間11を形成するように両筒棒構成部材8a、8bと
は互いに着脱自在に連結されている。両筒棒構成部材8
a。
In this embodiment, the cylinder 8 of the current detector 8 is formed of a magnetic material such as soft iron into an annular cylinder case. That is, the cylindrical body 8 includes a first cylindrical body component 8a having an inner circumferential wall of the cylindrical body 8 and an inverted-shaped vertical cross section, and a second cylindrical body constituent member having an inverted curvature shape and an outer circumferential wall of the cylindrical body 8. 8b, and the two cylindrical rod constituent members 8a and 8b are removably connected to each other so as to form a storage space 11. Double cylinder rod component 8
a.

8F)の厚みはこの実施例においては31程度に設定さ
れている。前記収納空間11には直列に電気的に接続さ
れた一対のロゴスキーコイル1が並設して収納されてい
る。
8F) is set to about 31 in this embodiment. A pair of Rogowski coils 1 electrically connected in series are housed in the storage space 11 in parallel.

そして、前記筒体8の挿通孔10には被検出電線(図示
しない)が挿通される。
A detected electric wire (not shown) is inserted into the insertion hole 10 of the cylindrical body 8.

第10図は第三実施例の電流検出器に3の第一変形例を
示し、筒体8はその平面形状をレーストラック状にした
環状筒体ケースに形成されている。
FIG. 10 shows a first modification of the current detector of the third embodiment, in which the cylinder 8 is formed into an annular cylinder case whose planar shape is racetrack-shaped.

すなわち、筒体8は平面形状がレーストラック状で両端
面が磁性材で着脱自在に連結されている第1の筒体構成
部材8aと第2の筒体構成部材8bとがらなる点が、又
、ロゴスキーコイル1はその平面形状が同じく筒体8内
に収納されるように筒体8と相似形をなすレーストラッ
ク状に形成されている点のみが前記実施例と異なってい
る。なお、この平面形状は前記第二実施例の変形例と同
様に筒体8の断面形状は軸対称である円形から著しく外
れないように形成し、かつその表面は急激な凹凸がない
ように形成するものである。
That is, the cylindrical body 8 has a racetrack-like planar shape and consists of a first cylindrical member 8a and a second cylindrical member 8b, both end surfaces of which are removably connected with magnetic material. The Rogowski coil 1 differs from the previous embodiment only in that its planar shape is formed into a racetrack shape similar to the cylindrical body 8 so that it is housed within the cylindrical body 8. Note that this planar shape is formed so that the cross-sectional shape of the cylinder 8 does not significantly deviate from the axially symmetrical circular shape, and the surface thereof is formed so that there are no sharp irregularities, as in the modification of the second embodiment. It is something to do.

又、図示はしないが、筒体8及びロゴスキーコイル1の
平面形状を第二実施例のように楕円形としてもよい。
Although not shown, the planar shape of the cylinder 8 and the Rogowski coil 1 may be oval as in the second embodiment.

第11図は第三実施例の電流検出器に3の第二変形例を
示す。
FIG. 11 shows a third modification of the current detector of the third embodiment.

この変形例では筒体8は断面を円形にした円環状磁性体
ケースに形成されている。すなわち、筒体8は断面が円
形でかつ平面形状が半円環状の第】及び第2の筒体構成
部材8a、8bとにより構成され、両筒内槽成部材8a
、8bの両端に投けなフランジ12を互いに接合してフ
ランジ12に挿通した連結ボルト13にナツト14を締
付けることにより、円環状に一体に連結されている。そ
して、筒体8の収納空間11にはロゴスキーコイル1が
収納されている。
In this modification, the cylinder 8 is formed into an annular magnetic case with a circular cross section. That is, the cylinder 8 is constituted by a second cylinder component member 8a, 8b having a circular cross section and a semicircular planar shape, and a second cylinder component member 8a, 8b.
, 8b are connected together in an annular shape by joining flanges 12 to each other and tightening nuts 14 to connecting bolts 13 inserted through the flanges 12. The Rogowski coil 1 is housed in the housing space 11 of the cylindrical body 8.

さて、上記実施例のうち第一実施例の第二変形例及び第
3実施例の電流検出器Kl、に3を選んで作用を説明す
る。
Now, among the above-mentioned embodiments, 3 is selected as the second modification of the first embodiment and the current detector Kl of the third embodiment, and the operation thereof will be explained.

第12図は模擬三相配電線りを示し、模擬配電線りの一
端は三相スライダックSDを通して、三相電源Eに接続
されている。模擬三相配電線りはその他端には平衡Y形
の負荷抵抗Rか接続され、又、負荷側中性点Nから可変
接地抵抗VRを介して接地されている。
FIG. 12 shows a simulated three-phase distribution line, and one end of the simulated distribution line is connected to a three-phase power supply E through a three-phase slider SD. The other end of the simulated three-phase distribution line is connected to a balanced Y-type load resistor R, and is also grounded from the load side neutral point N via a variable grounding resistor VR.

一方、スライダックSDの二次側で一相はスイッチSW
を介して地絡線Fにより地絡できるようになっている。
On the other hand, one phase on the secondary side of Sliduc SD is the switch SW.
A ground fault can be caused by the ground fault wire F via the ground fault wire F.

なお、回路の電流容量の関係で、模擬三相配電線りの各
相は3ターンの回路で栖成し、使用最大電流値を高めて
いる。
In addition, due to the current capacity of the circuit, each phase of the simulated three-phase distribution line is constructed with a three-turn circuit to increase the maximum current value used.

この模擬配電線りに対してt流検出器Kl、に3を装着
する0両電流検出器Kl、に3においては筒体8の挿通
孔10に被検出電流の導体としての模擬三相配電線りを
貫通させ、電流検出器に1の筒体8の外側及び電流検出
器に3の収納空間11内には一対のロゴスキーコイル1
が直列に接続された状態で配置されている。そして、前
記各電流検出器Kl、に3のロゴスギ−コイル1の出力
は増幅器APを介してシンクロスコープSYに接続され
ている。
For this simulated distribution line, a t-current detector Kl, 3 is attached to the t-current detector Kl, and in the 0-current detector Kl, 3, a simulated three-phase distribution line as a conductor of the current to be detected is inserted into the insertion hole 10 of the cylinder body 8. A pair of Rogowski coils 1 are installed outside the cylindrical body 8 of the current detector 1 and inside the storage space 11 of the current detector 3.
are arranged in series connection. The outputs of the three Rogosugi coils 1 in each of the current detectors Kl are connected to a synchroscope SY via an amplifier AP.

この模擬三相配電線において、今スイッチSWを開き、
地絡線Fに流れる地絡電流I、を零とする。この状態で
スライダックSDを操作して抵抗Rを流れる負荷電流I
を変化させる。このとき、各電流検出器Kl、に3のロ
ゴスキーコイル1に生ずる出力は前述の残留電圧である
。増幅器APで増幅されたこの出力をシンクロスコープ
SYで読取った値が第13図で示す通りとなる。
In this simulated three-phase distribution line, now open the switch SW,
Let the ground fault current I flowing through the ground fault wire F be zero. In this state, the load current I flowing through the resistor R is
change. At this time, the output generated in the Rogowski coil 1 of each current detector Kl is the aforementioned residual voltage. The output amplified by the amplifier AP is read by the synchroscope SY, and the value is as shown in FIG.

第13図に示すように電流検出器に3の場合(・印)に
は残留電圧はきわめて小さく、しかも負荷電流Iに依存
しない、このような残留電圧■rは静電的なノイズによ
るものと考えられる。
As shown in Figure 13, when the current detector is 3 (marked with a * mark), the residual voltage is extremely small and does not depend on the load current I. This residual voltage ■r is likely due to electrostatic noise. Conceivable.

電流検出器に1の場合(Δ印)にも残留電圧■rは同様
に小さいが、やや負荷電流Iと共に増加する傾向が見ら
れる。電流検出器に1において筒体8の厚さを2.5[
vn]とした場合(口印)、2[11]とした場合(X
印)は、厚さの減少につれて負荷電流に比例する残留電
圧が大きくなる。
When the current detector is 1 (Δ mark), the residual voltage ■r is similarly small, but it tends to increase somewhat with the load current I. The thickness of the cylindrical body 8 is 2.5[
vn] (mouth seal), 2[11] (X
(marked), the residual voltage proportional to the load current increases as the thickness decreases.

これは筒体8の厚さの減少につれて零相成分を含まない
負荷電流が生ずる磁束密度に対する筒体8の磁気シール
ド効果が弱まることを示している。
This indicates that as the thickness of the cylinder 8 decreases, the magnetic shielding effect of the cylinder 8 on the magnetic flux density that generates a load current that does not include a zero-phase component weakens.

この磁気シールド効果が十分な場合には、筒体8の厚さ
に対して、事実上表面と考えられる部分にのみ磁化電流
が分布する0本願明細書及び請求の範囲において「磁化
電流が事実表面だけに分布する。」という記載は上記の
ような磁化電流分布を意味する。磁化電流が事実上表面
に分布すると考えてよいような磁性材の厚さは、物理的
には磁性材の透磁率により定まり、実用上は負荷電流と
検出すべき零相電流の最小値との比に依存する。従って
、筒体8の厚さは本願実施例における3[1コ程度には
限られない。
When this magnetic shielding effect is sufficient, the magnetizing current is distributed only in a portion that is considered to be virtually the surface with respect to the thickness of the cylindrical body 8. The statement "distributed only in the magnetic field" means the above-mentioned magnetizing current distribution. The thickness of the magnetic material at which it can be considered that the magnetizing current is virtually distributed over the surface is physically determined by the magnetic permeability of the magnetic material, and in practice it is determined by the difference between the load current and the minimum value of the zero-sequence current to be detected. Depends on the ratio. Therefore, the thickness of the cylindrical body 8 is not limited to about 3 [1] as in the embodiment of the present application.

これに対してロゴスキーコイル1だけの場合を比較例と
して同一条件で行なってみると、残留電圧Vrはきわめ
て大きく、かつ負荷を流Iに正比例する。
On the other hand, when the Rogowski coil 1 is used as a comparative example under the same conditions, the residual voltage Vr is extremely large and the load is directly proportional to the current I.

次に、スイッチSWを投入し、抵抗VRを変化させると
、各電流検出器Kl、に3のロゴスキーコイル1aの出
力電圧■は第14図に示すようになる。すなわち、tK
検出器に1の場合及び電流検出器に3の場合には、悪く
とも、地絡電流■。
Next, when the switch SW is turned on and the resistance VR is changed, the output voltages of the Rogowski coils 1a of the current detectors Kl and 3 become as shown in FIG. That is, tK
In the case of 1 in the detector and in the case of 3 in the current detector, at worst, the ground fault current ■.

が10[mA]程度の小さな値から、ロゴスキーコイル
1の出力電圧■は地絡@流■fに実質的に比例しており
、負荷電流Iの1/2000以下の地絡型′aIfか精
度良く検出される。グラフには示さないが、電流検出器
に1の筒体8の厚さを25[n11コ、2[l′I11
]と減少t、 f、:: 4 合CZ ハ、実用的に検
出可能な地絡電流の最小値は大きくなる。
From a small value of about 10 [mA], the output voltage of Rogowski coil 1 is substantially proportional to the ground fault @ current f, and the ground fault type 'a If is less than 1/2000 of the load current I. Detected with high accuracy. Although not shown in the graph, the thickness of the cylinder 8 of 1 is 25[n11, 2[l'I11] for the current detector.
] and decreases t, f, :: 4 CZ C, the minimum value of ground fault current that can be practically detected increases.

これに対して、筒体8を備えないロゴスキーコイルlの
みの場合には大きな残留電圧のなめにロゴスキーコイル
1の出力Vは地絡電流I  すなf・ わち零相電流に比例しない全く無意味な値を示し、零相
電流の検出ができない。
On the other hand, in the case of only the Rogowski coil L without the cylindrical body 8, the output V of the Rogowski coil 1 is not proportional to the ground fault current I, i.e., f, i.e., the zero-sequence current due to the large residual voltage. It shows a completely meaningless value, and zero-sequence current cannot be detected.

電流検出器Kl、に3は筒体8を備えているため、零相
電流がない場合には簡#8(電流検出器に3においては
第1の筒体構成部材8a、以下同じ)の被検出負荷電流
側である内面には負荷電流Iがこの内面より外側に生ず
る磁束密度を打消すように磁化を流が生ずる。この磁化
電流の内面にわたる和は筒体8を貫通する負荷電流Iの
代数和に等しい。
Since the current detector Kl, 3 is equipped with the cylindrical body 8, when there is no zero-sequence current, the first cylindrical body component 8a in the current detector 3 is covered A magnetization flow is generated on the inner surface, which is the detection load current side, so that the load current I cancels the magnetic flux density generated outside the inner surface. The sum of this magnetizing current over the inner surface is equal to the algebraic sum of the load current I passing through the cylinder 8.

負荷電流に零相成分がある場合には、磁化電流は内面、
外面に閉回路の形で分布する。この磁化電流は筒体8の
磁性材内に磁束密度を生じるか、磁性体外部には磁束密
度を生じない。筒体8の外側に生ずる磁束密度は、負荷
電流の零相分によるものだけとなり、ロゴスキーコイル
1の出力はこれに比例する。負′R電流Iに零相成分が
ない場合には、筒体8の内面の磁化電流は筒体8の両端
面部で閉じるように分布し、筒体8の外側には磁化電流
が生じない、この結果、零相分がない場合にはロゴスキ
ーコイル1には出力か生じない。負荷電流を一定の24
 [A]に保ち、筒体8の外周に沿って磁束密度の円周
方向成分を測定すると、第15図のようになる。なお、
Vpは磁気プローブMPの増幅された出力である。筒体
8がない場合にはVpは大きく、かつ円周方向に激しく
変化しているが、筒体8がある場合にはOの全域にわた
りVpはきわめて小さい、これは筒体8の存在か残留電
圧の除去に有効であることを示している。
If the load current has a zero-sequence component, the magnetizing current
Distributed in the form of a closed circuit on the outer surface. This magnetizing current either produces a magnetic flux density within the magnetic material of the cylinder 8, or does not produce any magnetic flux density outside the magnetic material. The magnetic flux density generated outside the cylindrical body 8 is only due to the zero-sequence component of the load current, and the output of the Rogowski coil 1 is proportional to this. When there is no zero-phase component in the negative R current I, the magnetizing current on the inner surface of the cylinder 8 is distributed so as to close at both end surfaces of the cylinder 8, and no magnetizing current is generated on the outside of the cylinder 8. As a result, if there is no zero phase component, no output is produced in the Rogowski coil 1. Constant load current 24
If the circumferential direction component of the magnetic flux density is measured along the outer periphery of the cylinder 8 while maintaining the position [A], the result will be as shown in FIG. 15. In addition,
Vp is the amplified output of magnetic probe MP. When the cylinder 8 is not present, Vp is large and changes drastically in the circumferential direction, but when the cylinder 8 is present, Vp is extremely small over the entire area of O. This may be due to the presence of the cylinder 8 or the residual This shows that it is effective in removing voltage.

なお、上記の筒体8は一体に形成されているが、これを
軸方向の二つ割りに形成して、被検出電流の導体に組付
ける際に一体の筒体に形成することもできる。
Although the cylindrical body 8 described above is formed in one piece, it can also be formed into two halves in the axial direction and formed into a single cylindrical body when assembled to the conductor of the current to be detected.

又、筒体8が多少非対称形で形成された実施例において
は、被検出”1k 2mの非零相成分に関係する磁束密
度がロゴスキーコイル1内に生じる可能性もあるが仮に
生じても大きさ及び不均一度は小さく、しかもロゴスキ
ーコイル1の原理からいって、このような磁束密度に関
係する出力はロゴスキーコイル1に現われず、またロゴ
スキーコイル1の断面の拡がりのために現われてもその
値は小さく零相電流のみを正しく検出できるという利点
かある。
In addition, in an embodiment in which the cylinder body 8 is formed in a somewhat asymmetrical shape, there is a possibility that a magnetic flux density related to the non-zero phase component of the detected object of 1k 2m will occur in the Rogowski coil 1, but even if it occurs, The size and non-uniformity are small, and according to the principle of the Rogowski coil 1, no output related to such magnetic flux density appears in the Rogowski coil 1, and due to the expansion of the cross section of the Rogowski coil 1. Even if it appears, its value is small and has the advantage that only the zero-sequence current can be detected correctly.

なお、前記各実施例は零相電流を検出することを目的と
していたが、零相′V&流のみではなく、短絡等の故障
電流を検出する電流検出器としても有効であることは理
解できる。
Although each of the embodiments described above was intended to detect zero-sequence current, it can be understood that the present invention is also effective as a current detector for detecting not only zero-sequence V& current but also fault currents such as short circuits.

[第四実施例] 次に、第四実施例を第16〜19図に従って説明する。[Fourth example] Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 19.

第16.17図に示すように、電流検出器に4のロゴス
キーコイル1は前記実施例と同様にポリスチレン等の可
撓性を有する非磁性材料を巻枠2と、同巻枠2に対して
ソレノイドが単位長当りの巻数nが一定でかつ、平均断
面積Sが巻枠2の軸方向に沿って一定となるように環状
に巻回された環状ソレノイド3とにより構成されている
As shown in Fig. 16.17, the Rogowski coil 1 of 4 in the current detector is made of a flexible non-magnetic material such as polystyrene, and attached to the winding frame 2, as in the previous embodiment. The solenoid is constituted by an annular solenoid 3 wound in an annular manner so that the number of turns n per unit length is constant and the average cross-sectional area S is constant along the axial direction of the winding frame 2.

前記ロゴスキーコイル1は巻枠2の一方の端面に突出形
成された円柱状の突起15が他方の端面形成された挿入
孔16に挿入され、全体がトラック形状に湾曲形成され
ている。また、ロゴスキーコイル1の外周にはテープ1
7が巻回され環状ソレノイド3がこれにより固定されて
いる。
The Rogowski coil 1 has a cylindrical projection 15 formed protrudingly formed on one end surface of the winding frame 2 and inserted into an insertion hole 16 formed on the other end surface, so that the entire Rogowski coil 1 is curved into a track shape. Also, tape 1 is placed around the outer circumference of Rogowski coil 1.
7 is wound around and the annular solenoid 3 is fixed thereby.

そして、ロゴスキーコイル1には所定間隔毎にスペーサ
18が固定され、この状態のロゴスキーコイル1外周に
は跣等の磁性体材料からなる筒状のケース19が覆われ
ている。従って、前記スペーサ18によりロゴスキーコ
イル18がケース19の軸線方向に対し中心となる位置
に保持される。
Spacers 18 are fixed to the Rogowski coil 1 at predetermined intervals, and the outer periphery of the Rogowski coil 1 in this state is covered with a cylindrical case 19 made of a magnetic material such as a leg. Therefore, the spacer 18 holds the Rogowski coil 18 at a central position with respect to the axial direction of the case 19.

前記ケース19は編Mi線により構成され、可撓性を有
したものである。
The case 19 is made of knitted Mi wire and has flexibility.

第19図に示すように、前記スペーサ18は円形の貫通
孔21が形成されたリングを同一形状となるように2分
割した一対のスペーサ片18a。
As shown in FIG. 19, the spacer 18 is a pair of spacer pieces 18a obtained by dividing a ring in which a circular through hole 21 is formed into two halves having the same shape.

18bとがらなり、ケース19とロゴスキーコイル1と
を離間保持する支持部20a、20bと、前記貫通孔2
1の内周面から延設形成されたロゴスキーコイル1を挟
持する挟持部21a、21bと、同挟持部21a、21
bの両端と支持部20a、20bとを連結するフランジ
22a、22bとがら構成されている。
18b, supporting portions 20a and 20b that hold the case 19 and the Rogowski coil 1 apart, and the through hole 2.
Sandwiching parts 21a and 21b that sandwich the Rogowski coil 1 and extending from the inner circumferential surface of the coil 1;
It is comprised of flanges 22a and 22b that connect both ends of b and supporting parts 20a and 20b.

さらに、前記フランジ22a、22bには挿通孔23が
透設され、この挿通孔23にねじ24か挿通されて一対
のスペーサ片18a、18bを組付は固定することによ
り挟持部21a、21bにてロゴスキーコイル1を挟持
する。
Further, the flanges 22a, 22b are provided with through holes 23, and screws 24 are inserted into the through holes 23 to assemble and fix the pair of spacer pieces 18a, 18b, so that the clamping portions 21a, 21b can be secured. The Rogowski coil 1 is clamped.

前記ケース19の両端にはそれぞれ鉄等の磁性体材料に
て形成された結合金具25が巻枠2の端面と面一となる
ように結束バンド26によって締付は固定されている。
Coupling fittings 25 made of a magnetic material such as iron are fastened to both ends of the case 19 by binding bands 26 so as to be flush with the end surface of the winding frame 2.

この結合金具25はケース19に固定される筒部27と
、この筒部27より大径となる係止段部28を介して形
成された収納部2つと、その円周には張出し形成された
固定フランジ30とがら構成されている。
The coupling fitting 25 includes a cylindrical portion 27 fixed to the case 19, two storage portions formed through a locking step portion 28 having a larger diameter than the cylindrical portion 27, and a cylindrical portion 27 formed in an overhang on the circumference thereof. It is configured with a fixed flange 30.

前記固定フランジ30には90度間隔に配置された透孔
31が4箇所形成され、この透孔31に挿通されなねじ
32がナツト33に締付けされることにより互いの結合
金具25が密着結合されるようにな−λている。さらに
、結合金具25の収納部29内周面には係止突部34が
突出形成されている。
The fixing flange 30 is formed with four through holes 31 arranged at 90 degree intervals, and the screws 32 that are not inserted through the through holes 31 are tightened to the nuts 33 to tightly connect the coupling fittings 25 to each other. It's like -λ. Further, a locking protrusion 34 is formed to protrude from the inner circumferential surface of the storage portion 29 of the coupling fitting 25.

また、一方の結合金具25の筒部27外周にはその内部
と連通ずる引出し孔36が形成され、この引出し孔36
からロゴスキーコイル1のり−・ド線4a、4bが外部
に導出され、同軸ケーブル5に接続されるとともに、ケ
ース19は同軸ケーブル5によってシールドされている
Further, a pull-out hole 36 is formed on the outer periphery of the cylindrical portion 27 of one coupling fitting 25 and communicates with the inside thereof.
The Rogowski coil 1 lead wires 4a and 4b are led out to the outside and connected to the coaxial cable 5, and the case 19 is shielded by the coaxial cable 5.

前記ロゴスキーコイル1の両端にはそれぞれ係止部材3
5が固定され、この係止部材35は前記結合金具25の
収納部29内に収納されている。
A locking member 3 is provided at each end of the Rogowski coil 1.
5 is fixed, and this locking member 35 is stored in the storage portion 29 of the coupling fitting 25.

この係止部材35は第20図に示すように挿通穴38が
形成されたリングを同一形状となるように2分割した一
対の係止片35a、35bからなり、前記結合金具25
の係止段部28に当接係止される係止板37a、37b
と、同係止板37a、37bに対し一側方へ突出すると
ともに、挿通孔38の内周面に沿って形成された支持側
壁39a。
As shown in FIG. 20, this locking member 35 consists of a pair of locking pieces 35a and 35b obtained by dividing a ring in which an insertion hole 38 is formed into two halves to have the same shape.
Locking plates 37a and 37b are abutted and locked to the locking step portion 28 of
and a support side wall 39a that protrudes to one side with respect to the locking plates 37a, 37b and is formed along the inner peripheral surface of the insertion hole 38.

39bと、同支持側壁39a、39bの両端と前記係止
板37a、37bとを連結する取付板40a、40bと
がら構成されている。また、係止片35aの係止板37
aには前記結合金具25の収納部29内に形成された係
止突部34に係合する四部43が形成される。
39b, and mounting plates 40a and 40b that connect both ends of the supporting side walls 39a and 39b to the locking plates 37a and 37b. Also, the locking plate 37 of the locking piece 35a
A is formed with four parts 43 that engage with locking protrusions 34 formed in the storage part 29 of the coupling fitting 25.

さらに、前記取付板40a、40bには挿通穴41が透
設され、この挿通穴41にはねじ42が挿通されて一対
の係止片35a、35bを組付は固定することにより支
持側壁39a、39bにてロゴスキーコイル1の端部と
係止部材35とが面一となるように固定されている。
Further, the mounting plates 40a, 40b are provided with through holes 41, and screws 42 are inserted into the through holes 41 to assemble and fix the pair of locking pieces 35a, 35b, thereby supporting the side wall 39a, At 39b, the end of the Rogowski coil 1 and the locking member 35 are fixed flush.

従って、巻枠2およびロゴスキーコイル1を覆うケース
19に対し、可撓性を有する材料を使用したことにより
、電流検出器に4を自由に湾曲形成することができる。
Therefore, by using a flexible material for the case 19 that covers the winding frame 2 and the Rogowski coil 1, the current detector 4 can be freely curved.

その結果、配電線および開閉器などの配電機器に取着す
る場合、装着箇所のスペースに応じた形状に形成するこ
とができるなめ、装9R箇所を選ぶことなく装着作業を
容易にすることができる。
As a result, when attaching to power distribution equipment such as distribution lines and switches, it can be formed into a shape that suits the space of the installation location, making installation work easier without having to choose the 9R location. .

また、磁性体からなるケース1つによりロゴスキーコイ
ル1を覆うことにより、外部からの外乱などによる影響
がないため正確な′rh流を測定することができる。特
に、零相電流変流器(Z CT )として使用する場合
、外乱などの影響による出力電流を少なくすることがで
きるため、微少な地絡電流をも検出することができる。
Further, by covering the Rogowski coil 1 with a single case made of a magnetic material, the 'rh current can be accurately measured since there is no influence from external disturbances. In particular, when used as a zero-phase current transformer (Z CT ), the output current due to disturbances can be reduced, so even minute ground fault currents can be detected.

さらに、スペーサ18および係止部材35によりロゴス
キーコイル1を常にケース19の中央(外部の外乱の影
響が一番少ない場所)に配置することができるため、配
電線に流れる電流を正確に測定することができる。
Furthermore, because the spacer 18 and the locking member 35 allow the Rogowski coil 1 to be always placed in the center of the case 19 (the place least affected by external disturbances), the current flowing through the distribution line can be accurately measured. be able to.

本実施例において、ロゴスキーコイル1をケース19の
中央に配置するため、スペーサ18および係止部材35
を使用したが、ロゴスキーコイル1とケース19との間
にウレタンなどを介在させることも可能である。
In this embodiment, in order to arrange the Rogowski coil 1 in the center of the case 19, the spacer 18 and the locking member 35
However, it is also possible to interpose urethane or the like between the Rogowski coil 1 and the case 19.

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更する
ことも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the spirit of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように、この発明は被検出電流より生ずる
磁化電流が事実上表面だけに分布し得る厚さを有する磁
性材により形成された筒体の外側に対し、ソレノイドを
その軸心曲線に沿って平均断面積及び学位長当りの巻数
とが一定になるように環状に巻回したロゴスキーコイ“
ルにてその筒体の内側に貫通される被検出電流を検出す
ることにより、磁性材に関して被検出t′aとは反対側
の空間には、事実上被検出電流の零相分のみに比例する
磁束密度が生じるため、例えば零相電流を検出する場合
にはロゴスキーコイルの出力として負荷電流の1/20
00以下の零相電流まで検出できるという画期的な利点
があり、通常の負荷電流を検出する場合には従来のよう
に鉄心の非線形性等に煩わされることなく微少な負荷電
流を検出することができる。しかも、上記の被検出電流
の検出は、周知のアンペアの周回積分定理と、物理的に
明確な磁性体における磁化電流に基づくものであるため
、特別のノウハウを必要とすることがなく、当該分野の
技術者が電流検出器を容易に設計、製作し得るという効
果がある。
[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention provides a method in which a solenoid is connected to the outside of a cylindrical body formed of a magnetic material having a thickness such that the magnetizing current generated by the current to be detected is distributed virtually only on the surface. Rogowski carp is wound in a ring along its axial curve so that the average cross-sectional area and the number of turns per degree length are constant.
By detecting the current to be detected passing through the inside of the cylindrical body with the cylindrical member, the space on the opposite side of the magnetic material from the to-be-detected t'a is virtually proportional to only the zero-sequence component of the current to be detected. For example, when detecting zero-sequence current, the output of the Rogowski coil is 1/20 of the load current.
It has the revolutionary advantage of being able to detect zero-sequence currents of 00 or less, and when detecting normal load currents, it is possible to detect minute load currents without having to worry about iron core nonlinearity, etc., as in conventional methods. Can be done. Moreover, since the detection of the current to be detected is based on the well-known Ampere's circuit integral theorem and the magnetizing current in a physically clear magnetic material, it does not require any special know-how and is well-known in the field. This has the advantage that engineers can easily design and manufacture current detectors.

さらにまた、この発明の電流検出方法によれば鉄心と二
次巻線とが一体不可分の完成品ZCTとは異なり、筒体
に対して完成品の段階でもロゴスキーコイルを分離でき
、またこれらの部材にはいずれも被検出電流の導体の方
向に沿って二つ割りにも構成できる。従って、電流検出
器の配電線への装着作業が容易になり、また、装着箇所
として、配電線以外のもの、すなわち気中開閉器、カス
開閉器の内外などおいても測定可能である。
Furthermore, according to the current detection method of the present invention, the Rogowski coil can be separated from the cylindrical body even in the finished product stage, unlike the finished product ZCT in which the iron core and the secondary winding are inseparable. Each member can be divided into two parts along the direction of the conductor of the current to be detected. Therefore, it becomes easy to attach the current detector to the distribution line, and the current detector can be attached to other locations than the distribution line, such as inside and outside of an air switch or a waste switch.

また、磁性体からなるケースによりロゴスキコイルを覆
うことにより、外部からの外乱などによる影響がないた
め配電線などに流れる電流を正確に測定することができ
る。
Furthermore, by covering the Rogowski coil with a case made of a magnetic material, the current flowing through the power distribution line etc. can be accurately measured since there is no influence from external disturbances.

さらに、芯材およびロゴスキーコイルを覆うケースを可
撓性を有する材料にて形成したことにより、電流検出器
を自由に湾曲形成することができる。その結果、配電線
および開閉器などの配電機器に取着する場合、装@箇所
のスペースに応じた形状に形成することができるため、
装@箇所を選ぶことなく装着作業を容易にすることがで
きる。
Furthermore, by forming the case covering the core material and the Rogowski coil from a flexible material, the current detector can be freely curved. As a result, when attached to power distribution equipment such as distribution lines and switches, it can be formed into a shape that suits the space at which it is installed.
Installation work can be made easier without having to choose the location.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第3図は第一実施例を示し、第1図はは本願発
明を具体化した第一実施例の零相電流検出器を一部破断
した正面図、第2図は同じく側面図、第3図はロゴスキ
ーコイルの平面図、第4図及び第5図は第一実施例のそ
れぞれ変形例を示し、第4図はロゴスキーコイル片の正
面図、第5図は電流検出器の側面図、第6図は第二実施
例の電流検出器の平面図、第7図は第三実施例の変形例
の電流検出器の正面図、第8図及び第9図は第三実施例
を示し、第8図は電流検出器の一部破断した正面図、第
9図はケース状に梢成した筒体の分解した一部破断正面
図、第10図は第三実施例の変形例を示し、電流検出器
の一部破断正面図、第11図は第三実施例のその他の変
形例を示すS i検出器の縦断面図、第12図は零相電
流検出を行うための模擬三相配電線に電流検出器を装着
した状態を示す説明図、第13図は負荷電流と残留電圧
とのrl!j係を示すグラフ、第14図は地絡電流とロ
ゴスキーコイルの出力との関係を示すグラフ、第15図
(a)は第一実施例の筒体の外側における磁束密度の測
定をする場合の説明図、第15図([〕)は第一実施例
の筒体の外側における磁束密度の分布を表わすグラフ、
第16図から第20図は第四実施例を示し、第16図は
電流検出器をト部拡大断面図、第18図は結合金具の拡
大斜視図、第19図はケース内でロゴスキーコイルを中
央に支持するスペーサの拡大斜視図、第20図は係止部
材の拡大斜視図である。 1・・・ロゴスキーコイル、2・・・巻枠、3・・・環
状ソレノイド、8・・・筒体、19・・・ケース4特許
出願人     エナジーサポート林式会社代 理 人
     弁理士  恩1)博宣(ほか1名) 第13図 第14図 第15図(ら〕 第151弘)
1 to 3 show a first embodiment, FIG. 1 is a partially cutaway front view of the zero-phase current detector of the first embodiment embodying the present invention, and FIG. 2 is a side view of the same. Figure 3 is a plan view of the Rogowski coil, Figures 4 and 5 each show a modification of the first embodiment, Figure 4 is a front view of the Rogowski coil piece, and Figure 5 is a current detection 6 is a plan view of the current detector of the second embodiment, FIG. 7 is a front view of the current detector of a modification of the third embodiment, and FIGS. 8 and 9 are the views of the third embodiment. Fig. 8 is a partially cutaway front view of a current detector, Fig. 9 is an exploded partially cutaway front view of a case-shaped cylinder, and Fig. 10 is a partially cutaway front view of a third embodiment. FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an Si detector showing another modification of the third embodiment; FIG. 12 is a partially cutaway front view of a current detector showing a modification; FIG. An explanatory diagram showing a state in which a current detector is attached to a simulated three-phase distribution line, Fig. 13 shows the rl! between load current and residual voltage. Fig. 14 is a graph showing the relationship between the ground fault current and the Rogowski coil output, and Fig. 15 (a) is a graph showing the magnetic flux density outside the cylinder of the first embodiment. 15 ([]) is a graph showing the distribution of magnetic flux density outside the cylinder of the first embodiment,
16 to 20 show the fourth embodiment, FIG. 16 is an enlarged sectional view of the current detector, FIG. 18 is an enlarged perspective view of the coupling fitting, and FIG. 19 is the Rogowski coil inside the case. FIG. 20 is an enlarged perspective view of a spacer that supports the spacer at the center, and FIG. 20 is an enlarged perspective view of the locking member. 1... Rogowski coil, 2... Winding frame, 3... Annular solenoid, 8... Cylindrical body, 19... Case 4 Patent applicant Energy Support Hayashi Shiki Company Agent Patent attorney On 1 ) Hironobu (and 1 other person) Figure 13 Figure 14 Figure 15 (ra) Hiromu 151)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被検出電流より生ずる磁化電流が事実上表面だけに
分布し得る厚さを有する磁性材により形成された筒体の
外側に対し、ソレノイドをその軸心曲線に沿つて平均断
面積及び単位長当りの巻数とが一定になるように環状に
巻回したロゴスキーコイルにてその筒体の内側に貫通さ
れる被検出電流を検出することを特徴とする電流検出方
法。 2、絶縁体からなる芯材にコイルを巻回して形成される
ロゴスキーコイルの外周を磁性を有するケースにて覆っ
たことを特徴とする電流検出器。 3、ロゴスキーコイルの芯材と磁性を有するケースとを
それぞれ可撓性を有する材料にて形成したことを特徴と
する請求項2記載の電流検出器。
[Claims] 1. A solenoid is placed on the outside of a cylindrical body made of a magnetic material having a thickness such that the magnetizing current generated by the current to be detected is distributed only on the surface thereof, along the axial center curve of the cylindrical body. A current detection method characterized by detecting a detected current passing through the inside of a cylinder of a Rogowski coil which is wound in an annular manner so that the average cross-sectional area and the number of turns per unit length are constant. 2. A current detector characterized in that the outer periphery of a Rogowski coil formed by winding a coil around a core material made of an insulator is covered with a magnetic case. 3. The current detector according to claim 2, wherein the core material of the Rogowski coil and the magnetic case are each made of a flexible material.
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