JPH06174754A - Wide range current sensor - Google Patents

Wide range current sensor

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Publication number
JPH06174754A
JPH06174754A JP4324150A JP32415092A JPH06174754A JP H06174754 A JPH06174754 A JP H06174754A JP 4324150 A JP4324150 A JP 4324150A JP 32415092 A JP32415092 A JP 32415092A JP H06174754 A JPH06174754 A JP H06174754A
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JP
Japan
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current
measured
output
core
certain value
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Pending
Application number
JP4324150A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Fujiwara
功 藤原
Masafumi Uenushi
雅史 植主
Michio Sakai
道雄 酒井
Hiroshi Numakura
弘 沼倉
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH06174754A publication Critical patent/JPH06174754A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a wide range current sensor which can deal with different rated currents while reducing secondary current and which allows any one of normal machine or emergency machine to be inspected without interrupting operation of the other machine. CONSTITUTION:The current detector for detecting flux induced by AC current flowing through a conductor 1 and producing an output proportional thereto comprises a doughnut type core 2 passing a conductor 1 for which AC current is measured, a coil wire 3 wound around the core 2 by n2 turns, a resistor 5 connected between the opposite ends of the coil wire 3, and a gain switcher 6 for switching the voltage level across the resistor 5 into a desired level.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、導体を流れる交流電
流を、当該電流により比例的に発生する磁束により比例
的に流れる電流を検出し、導体を流れる電流に比例した
出力をする電流検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects an alternating current flowing through a conductor, detects a current flowing proportionally by a magnetic flux generated proportionally by the current, and outputs an output proportional to the current flowing through the conductor. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の電流検出装置の例を図に基
づいて説明する。図4は貫通形電流変流器を用いた電流
検出装置の検出原理を示すもので、ドーナツ形のコアに
被測定交流電流が流れる導体を貫通させ、当該電流によ
り比例的に発生する磁束により比例的に流れる電流を検
出し、導体を流れる電流に比例した出力をするように構
成している。図において、1は被測定交流電流が流れる
導体、2,3は貫通形電流変流器を構成するもので、2
は被測定交流電流が流れる導体1を貫通するように配置
されたドーナツ形のコア、3は当該コア2にドーナツ形
をしている面に対し鉛直方向にコア外周の内側/外側を
交互に通過するようにらせん状にn2 回巻かれたコイル
電線である。4は前記コイル電線3の両端に接続された
当該電流変流器の負担となるインピーダンスZ1 (Z1
<<)を持つ負荷であり、該負荷4は定常時に使用され
る電流計等と非定常時に使用する過電流保護継電器等が
シリーズ接続で構成されている。
2. Description of the Related Art An example of a conventional current detecting device will be described below with reference to the drawings. Fig. 4 shows the detection principle of a current detection device using a through-type current transformer. A doughnut-shaped core is made to penetrate a conductor through which an alternating current to be measured is passed, and the magnetic flux is proportionally generated by the current. The current flowing in the conductor is detected and an output proportional to the current flowing in the conductor is output. In the figure, 1 is a conductor through which an alternating current to be measured flows, and 2 and 3 are through-type current transformers.
Is a doughnut-shaped core arranged so as to pass through the conductor 1 through which the measured alternating current flows, and 3 alternately passes inside / outside the outer circumference of the core in a direction perpendicular to the doughnut-shaped surface of the core 2. It is a coil wire that is spirally wound n 2 times as shown in FIG. Reference numeral 4 denotes an impedance Z 1 (Z 1 which becomes a burden on the current transformer connected to both ends of the coil electric wire 3.
The load 4 is a load having <<, and the load 4 is configured by series connection of an ammeter or the like used in a steady state and an overcurrent protection relay used in a non-steady state.

【0003】次に動作について説明する。理想的な電流
変流器では、被測定交流電流i1 が流れる導体1がドー
ナツ形のコア2を貫通(図中では貫通回数n1 は1回)
することにより、ドーナツ形のコア2内にドーナツの輪
を描くように被測定交流電流i1 の流れる方向に対して
右ネジ方向に被測定交流電流i1 に比例して磁束Φ1
発生する。
Next, the operation will be described. In an ideal current transformer, the conductor 1 through which the measured alternating current i 1 flows penetrates the doughnut-shaped core 2 (in the figure, the number of penetrations n 1 is once).
By doing so, a magnetic flux Φ 1 is generated in the right-hand screw direction in proportion to the measured alternating current i 1 with respect to the flowing direction of the measured alternating current i 1 so as to draw a donut ring in the doughnut-shaped core 2. .

【0004】ドーナツ形のコア2内に発生する磁束Φ1
に伴い、コイル電線3には磁束Φ1を打ち消すような方
向に被測定交流電流i1 に比例した電流i2 が流れ、負
荷4に出力する。
Magnetic flux Φ 1 generated in the doughnut-shaped core 2
Accordingly, a current i 2 proportional to the measured alternating current i 1 flows in the coil electric wire 3 in a direction to cancel the magnetic flux Φ 1 , and outputs it to the load 4.

【0005】従って、電流変流器としては当該電流i2
を出力としている。
Therefore, as the current transformer, the current i 2
Is output.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電流検
出装置である貫通形電流変流器は以上のように構成され
ているので、以下の問題点があった。
The through-type current transformer, which is the conventional current detecting device described above, has the following problems because it is configured as described above.

【0007】例えば、被測定交流電流i1 が0Aから定
格電流間に対して出力を0Aから5Aとする場合には、
コイル電線3の巻回数n2 を理想的には(n1 ×i1
5)回として、定格電流毎にコイル電線3の巻回数n2
を変更する必要があった為、被測定交流電流i1 の定格
電流毎に種類があった。
For example, in the case where the output from 0 A to 5 A between the measured AC current i 1 and 0 A is the rated current,
Ideally, the number of turns n 2 of the coil wire 3 is (n 1 × i 1 /
5) As the number of turns, the number of turns of the coil wire 3 is n 2 for each rated current.
Therefore, there was a type for each rated current of the measured alternating current i 1 .

【0008】また、被測定交流電流i1 の定格電流毎に
コイル電線3の巻回数n2 を変更する必要があった為、
大きさも同一でなかった。
Further, since it is necessary to change the winding number n 2 of the coil wire 3 for each rated current of the measured alternating current i 1 ,
The sizes were also not the same.

【0009】コイル電線3の両端に接続された当該電流
変流器の負担となるインピーダンスZ1 (Z1 <<)を
持つ負荷4には、例えば5Aという大きな電流が流れる
為、熱容量として大きなものを使用する必要があった。
A large current of 5 A, for example, flows through a load 4 having an impedance Z 1 (Z 1 <<) connected to both ends of the coil electric wire 3, which is a burden on the current transformer, and thus has a large heat capacity. Had to use.

【0010】また、コイル電線3とインピーダンスZ1
(Z1 <<)を持つ負荷4で構成される回路には、例え
ば5Aという大きな電流が流れる為、当該回路に対し、
ノイズに弱い機器の隣接配置や微弱な電流が流れる電線
の平行配線等ができなかった。
Further, the coil wire 3 and the impedance Z 1
A large current of 5 A, for example, flows through the circuit composed of the load 4 having (Z 1 <<).
It was not possible to place adjacent equipment that is susceptible to noise or parallel wiring of electric wires through which a weak current flows.

【0011】出力は1種類で、例えば、定常時は被測定
交流電流i1 が0Aから定格電流間であり電流i2 とし
て0Aから5Aを出力し、被定常時は被測定交流電流i
1 が定格電流を超え電流i2 として5A以上出力するよ
うになっており、負荷4には定常時に使用する電流計等
と非定常時に使用する過電流保護継電器等がある為、定
常時に使用する機器の点検時に非定常時に使用する機器
を働かせておく場合、また非定常時に使用する機器の点
検時に定常時に使用する機器を働かせておく場合にはテ
スト端子を使用する、各機器を引出形にする等の対応が
必要であった。
There is one type of output. For example, in the steady state, the measured AC current i 1 is between 0 A and the rated current, and 0 A to 5 A is output as the current i 2 , and in the steady state, the measured AC current i 1
1 exceeds the rated current and outputs 5A or more as the current i 2 , and the load 4 has an ammeter etc. used in the steady state and an overcurrent protection relay used in the non-steady state. Use the test terminals when operating the equipment to be used during unsteady conditions when inspecting equipment, and when operating the equipment to be used during steady operation when inspecting equipment to be used during non-stationary operations. It was necessary to take measures such as doing.

【0012】出力を被測定交流電流i1 の定格電流のN
倍まで比例的に出す場合には、負荷4のインピーダンス
1 の大きさも考慮しながらドーナツ形のコア2のドー
ナツ形をしている面に対し鉛直方向の断面積を変更する
必要があった為、被測定交流電流i1 の定格電流毎に種
類があり、大きさも同一でなかった。
The output is N of the rated current of the measured alternating current i 1.
In the case of proportionally up to twice, it is necessary to change the vertical cross-sectional area with respect to the donut-shaped surface of the donut-shaped core 2 in consideration of the magnitude of the impedance Z 1 of the load 4. There was a type for each rated current of the measured alternating current i 1 , and the magnitudes were not the same.

【0013】この発明は、上記のような問題点を解消す
る為になされたもので、一種類のもので各種の定格電流
に対応でき、二次電流が少なく、かつ定常時用機器又は
非常時用機器の点検時に一方の機器の作動を停止しなく
てもよいようにしたワイドレンジ電流センサの提供を目
的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and one type can deal with various rated currents, has a small secondary current, and is a device for steady-state use or an emergency. The purpose of the present invention is to provide a wide-range current sensor that does not require the operation of one of the devices to be stopped when inspecting the device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明に係るワイドレ
ンジ電流センサは、被測定交流電流i1 が流れる導体が
貫通するように配置されたドーナツ形のコアと、当該コ
アにドーナツ形をしている面に対し鉛直方向にコア外周
の内側/外側を交互に通過するようにらせん状にn2
巻かれたコイル電線3と、当該コイル電線の両端に接続
された抵抗と、当該抵抗両端の電圧を入力し必要とする
出力レベルに切替スイッチにより切替を行なうゲイン切
替器で構成する。
A wide-range current sensor according to the present invention has a doughnut-shaped core arranged so that a conductor through which an alternating current i 1 to be measured flows and a donut-shaped core. Coil wire 3 spirally wound n 2 times so as to alternately pass inside / outside of the outer periphery of the core in the vertical direction with respect to the plane, the resistance connected to both ends of the coil wire, and It is composed of a gain switcher that inputs voltage and switches to the required output level with a selector switch.

【0015】必要とする出力レベルを変化させる場合で
も、被測定交流電流i1 が流れる導体がコアを貫通する
回数とコイル電線のコアへの巻回数の比(n1 対n2
を変化させず、一定とする。
Even when the required output level is changed, the ratio of the number of times the conductor through which the alternating current i 1 to be measured passes through the core and the number of windings of the coil wire around the core (n 1 to n 2 )
Does not change and remains constant.

【0016】被測定交流電流i1 が流れる導体がコアを
貫通する回数とコイル電線のコアへの巻回数の比(n1
対n2 )を、1対1000以上とする。
The ratio of the number of times the conductor through which the measured alternating current i 1 passes through the core to the number of windings of the coil wire around the core (n 1
The pair n 2 ) is set to 1: 1000 or more.

【0017】被測定交流電流i1 が0Aから定格電流間
に対して、ある値からある値までの間で比例的に出力す
る出力2と、被測定交流電流i1 が0Aから定格電流の
N倍間に対して、ある値からある値までの間で比例的に
出力する出力1と、被測定交流電流i1 の定格電流を切
替スイッチにより設定できるゲイン切替器を備える。
[0017] For inter rated current from the measurement alternating currents i 1 is 0A, and the output 2 to proportionally output until a certain value from a certain value, the measurement alternating currents i 1 is the rated current from 0A N It is provided with an output 1 that proportionally outputs from a certain value to a certain value with respect to a multiple, and a gain switcher that can set a rated current of the measured alternating current i 1 by a changeover switch.

【0018】被測定交流電流i1 が0Aから定格電流間
に対して、ある値からある値までの間で比例的に出力す
る出力2と、被測定交流電流i1 が0Aから定格電流の
N倍間に対して、ある値からある値までの間で比例的に
出力する出力1と、被測定交流電流i1 の定格電流を切
替スイッチIIにより設定でき、またN値を切替スイッチ
I により設定できるゲイン切替器を備える。
[0018] For inter rated current from the measurement alternating currents i 1 is 0A, and the output 2 to proportionally output until a certain value from a certain value, the measurement alternating currents i 1 is the rated current from 0A N Output 1 that outputs proportionally from a certain value to a certain value for the doubled time and the rated current of the measured alternating current i 1 can be set by the changeover switch II, and the N value can be changed over.
It has a gain switch that can be set by I.

【0019】[0019]

【作用】被測定交流電流i1 が0Aから定格電流間に対
して出力をある値からある値とする場合でも、定格電流
毎にコイル電線の巻回数の変更を必要とせず、コイル電
線の巻回数n2 を一定で、大きさを同一にでき、被測定
交流電流i1 の定格電流毎の種類は必要ない。
Operation Even when the measured AC current i 1 is changed from a certain value to a certain value in the range from 0 A to the rated current, it is not necessary to change the number of windings of the coil wire for each rated current, and the winding of the coil wire is not required. The number of times n 2 is constant and the size can be the same, and it is not necessary to have a type of the measured alternating current i 1 for each rated current.

【0020】コイル電線の両端に接続された抵抗には、
数mA程度の小さな電流しか流さないようにでき、熱容
量の小さなものを使用できる。
The resistance connected to both ends of the coil wire is
Only a small current of about several mA can be applied, and a small heat capacity can be used.

【0021】また、コイル電線と抵抗で構成される回路
には、数mA程度の小さな電流しか流さないようにで
き、当該回路に対し、ノイズに弱い機器の隣接配置や微
弱な電流が流れる電線の平行配線等ができる。
In addition, a current consisting of a coil wire and a resistor can be made to flow only a small current of about several mA, so that a device vulnerable to noise is arranged adjacent to the circuit or an electric wire through which a weak current flows. Parallel wiring is possible.

【0022】定常時に使用する機器の点検時に非定常時
に使用する機器を生かしておく場合、また非定常時に使
用する機器の点検時に定常時に使用する機器を生かして
おく場合に、テスト端子を使用する、各機器を引出形に
する等の必要がない。
Use test terminals when making use of equipment used at non-steady-state during inspection of equipment used at steady-state and when making use of equipment used at steady-state at inspection of equipment used at non-steady-state It is not necessary to make each device a drawer type.

【0023】出力を定格電流のN倍まで比例的に出す場
合でも、ドーナツ形のコアのドーナツ形をしている面に
対し鉛直方向の断面積の変更を必要とせず、ドーナツ形
のコアのドーナツ形をしている面に対し鉛直方向の断面
積を一定で、大きさを同一にでき、被測定交流電流i1
の定格電流毎の種類は必要ない。
Even when the output is proportionally output up to N times the rated current, it is not necessary to change the vertical sectional area of the donut-shaped surface of the donut-shaped core, and the donut-shaped core donut is not required. in the cross-sectional area in the vertical direction with respect to that plane in the form constant, can the size be the same, the measured alternating current i 1
The type for each rated current of is not required.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の実施例1を図に基づいて説
明する。図1は、この実施例に係るワイドレンジ電流セ
ンサの電流検出原理を示すもので、ドーナツ形のコアに
被測定交流電流が流れる導体を貫通させ、当該電流によ
り比例的に発生する磁束により比例的に流れる電流を検
出し、導体を流れる電流に比例した出力をするようにし
たものである。図において、1は被測定交流電流が流れ
る導体、2,3,5,6はワイドレンジ電流センサを構
成するもので、2は被測定交流電流が流れる導体1が貫
通するように配置されたドーナツ形のコア、3は当該コ
ア2にドーナツ形をしている面に対し鉛直方向にコア外
周の内側/外側を交互に通過するようにらせん状に20
00回(n2 =2000)巻かれたコイル電線である。
また、5は前記コイル電線3の両端に接続されたレジス
タンスR(R<<)を持つ抵抗、6は抵抗5の両端の電
圧を入力し、被測定交流電流が0Aから定格電流間に対
してある値からある値までの間で比例的に出力する出力
2と被測定交流電流が0Aから定格電流×20倍(N=
20)間に対してある値からある値までの間で比例的に
出力する出力1という2種類の出力を出力し、内部に出
力1,2に対し必要とする出力レベルにする切替スイッ
チを持つゲイン切替器である。また、4aは当該ワイド
レンジ電流センサの出力1の負担となるインピーダンス
21(電流出力の場合Z21<<、電圧出力の場合<<Z
21)を持つ負荷、4bは当該ワイドレンジ電流センサの
出力2の負担となるインピーダンスZ22(電流出力の場
合Z22<<、電圧出力の場合<<Z22)を持つ負荷であ
り、負荷4aは非定常時に使用する過電流保護継電器等
が電流出力であればシリーズ接続、電圧出力であれば並
列接続で構成されており、負荷4bは定常時に使用され
る電流計等が電流出力であればシリーズ接続、電圧出力
であれば並列接続で構成されている。
Example 1. Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the current detection principle of the wide-range current sensor according to this embodiment. A donut-shaped core is made to penetrate a conductor through which an alternating current to be measured is passed, and the magnetic flux proportionally generated by the current causes proportionality. The current flowing through the conductor is detected, and an output proportional to the current flowing through the conductor is output. In the figure, 1 is a conductor through which an alternating current to be measured flows, 2, 3, 5 and 6 constitute a wide-range current sensor, and 2 is a donut arranged so that a conductor 1 through which an alternating current to be measured flows. The core 3 of the shape is spiral 20 so as to alternately pass inside / outside the outer circumference of the core in the vertical direction with respect to the doughnut-shaped surface of the core 2.
It is a coil electric wire wound 00 times (n 2 = 2000).
Further, 5 is a resistor having resistance R (R <<) connected to both ends of the coil electric wire 3, 6 is input voltage across the resistor 5, and the measured alternating current is from 0 A to the rated current. Output 2 that outputs proportionally from a certain value to a certain value and the measured AC current from 0 A to the rated current x 20 times (N =
20) Outputs two kinds of output, that is, the output 1 which is proportionally output from a certain value to a certain value, and internally has a changeover switch for setting the required output level for the outputs 1 and 2. It is a gain switch. Further, 4a is an impedance Z 21 (Z 21 << for current output, << Z for voltage output, which becomes a burden of the output 1 of the wide range current sensor.
21 ), a load 4b is a load having an impedance Z 22 (Z 22 << for current output, <<<< Z 22 for voltage output) that is a burden of the output 2 of the wide range current sensor, and the load 4a. Is configured in series connection if the overcurrent protection relay used in non-steady state is current output, or in parallel connection in the case of voltage output, and the load 4b is configured as current output of the ammeter used in steady state. Series connection, parallel connection for voltage output.

【0025】図2は図1で説明したゲイン切替器6の内
部回路図であり、抵抗5の両端の電圧を入力し、出力
1,2という2種類の出力を出力し、内部に出力1,2
に対し必要とする出力レベルにする切換スイッチを持っ
ている。図において、6aは被測定交流電流の定格電流
を設定する切替スイッチ回路であり、図に示すように切
替スイッチ回路6aは抵抗ri11 ,ri12 ,ri13 ,r
i14 ,rf1、スイッチS12,S13,S14、オペアンプO
1 で構成されている。また、6bは被測定交流電流の
0Aから定格電流×N倍間をある値からある値までの間
で比例的に出力させるN値を規定するN値規定回路であ
り、図に示すように切替スイッチ回路6bは抵抗
i31 ,rf31 ,ri32 ,rf32 、オペアンプOP31
OP32で構成されている。6aの設定、すなわちスイッ
チS12,S13,S14の開閉により、例えば、出力2では
被測定交流電流が0Aから定格電流間に対して0Vから
6Vrms を出力し、出力1では被測定交流電流が0Aか
ら定格電流×20倍(N=20)間に対して0Vから6
rms を出力できる。
FIG. 2 is an internal circuit diagram of the gain switcher 6 described in FIG. 1, in which the voltage across the resistor 5 is input, two types of outputs, outputs 1 and 2, are output, and the outputs 1 and 1 are internally provided. Two
It has a change-over switch for setting the required output level. In the figure, 6a is a changeover switch circuit for setting the rated current of the alternating current to be measured, and as shown in the figure, the changeover switch circuit 6a has resistors r i11 , r i12 , r i13 , r.
i14 , r f1 , switches S 12 , S 13 , S 14 , operational amplifier O
It is composed of P 1 . Further, 6b is an N value defining circuit that defines an N value for proportionally outputting a value between a certain value and a certain value from 0 A of the measured alternating current to the rated current x N times, and is switched as shown in the figure. The switch circuit 6b includes resistors r i31 , r f31 , r i32 , r f32 , an operational amplifier OP 31 ,
It consists of OP 32 . By setting 6a, that is, by opening and closing switches S 12 , S 13 , and S 14 , for example, the measured AC current at output 2 outputs 0V to 6V rms between 0A and the rated current, and the measured AC at output 1 From 0V to 6 times the rated current x 20 times (N = 20) from 0A
Vrms can be output.

【0026】次に動作について説明する。被測定交流電
流i1 が流れる導体1がドーナツ形のコア2を貫通(図
中では貫通回数n1 は1回)することにより、ドーナツ
形のコア2内にドーナツの輪を描くように被測定交流電
流i1 の流れる方向に対して右ネジ方向に被測定交流電
流i1 に比例して磁束Φ1 が発生する。
Next, the operation will be described. The conductor 1 through which the alternating current i 1 to be measured passes through the doughnut-shaped core 2 (the number of penetrations n 1 is once in the figure), so that the donut ring is drawn in the toroidal core 2 to be measured. flux [Phi 1 proportionally to the measured AC current i 1 is generated in the right screw direction to the direction of flow of the alternating current i 1.

【0027】ドーナツ形のコア2内に発生する磁束Φ1
に伴い、コイル電線3には磁束Φ1を打ち消すような方
向に被測定交流電流i1 に比例して電流i2 が流れ、抵
抗5の両端に電流i2 に比例した電圧が発生する。
Magnetic flux Φ 1 generated in the doughnut-shaped core 2
Accordingly, a current i 2 flows in the coil wire 3 in a direction in which the magnetic flux Φ 1 is canceled in proportion to the measured alternating current i 1 , and a voltage proportional to the current i 2 is generated across the resistor 5.

【0028】抵抗5の両端に発生した電流i2 に比例し
た電圧は、ゲイン切替器6に入力され、切替スイッチ回
路6a、及びn値規定回路6bにより、例えば、出力2
では被測定交流電流i1 が0Aから定格電流間に対して
0Vから6Vrms が負荷4bに出力され、出力1では被
測定交流電流i1 が0Aから定格電流×20倍(N=2
0)間に対して0Vから6Vrms が負荷4aに出力され
る。
A voltage proportional to the current i 2 generated at both ends of the resistor 5 is input to the gain switching device 6 and, for example, the output 2 is output by the switching switch circuit 6a and the n value defining circuit 6b.
Then, the measured AC current i 1 is output from 0 V to 6 V rms between 0 A and the rated current to the load 4b. At the output 1, the measured AC current i 1 is 0 A to the rated current × 20 times (N = 2).
0V to 6V rms is output to the load 4a for the period 0).

【0029】従って、被測定交流電流i1 に比例した電
流i2 を検出し、出力1、及び2に対して必要とする出
力レベルに設定し、例えば、各々0Vから6Vrms で出
力している。
Therefore, the current i 2 proportional to the measured alternating current i 1 is detected and set to the required output level for the outputs 1 and 2, for example, 0 V to 6 V rms are output. .

【0030】ここで、例えば、被測定交流電流i1 が0
Aから定格電流間に対して、出力を0Vから6Vrms
して、被測定交流電流i1 が0Aから定格電流×N倍間
に対して、出力を0Vから6Vrms とする場合には、切
替スイッチ回路6aで定格電流を設定でき、N値規定回
路6bでN値が規定される為、被測定交流電流i1 の定
格電流毎にコイル電線3の巻回数、及び、ドーナツ形の
コア2のドーナツ形をしている面に対し鉛直方向の断面
積を変更する必要はない。
Here, for example, the measured alternating current i 1 is 0
Relative inter rated current from A, as 6V rms output from 0V, if the measured AC current i 1 is relative between the rated current × N times from 0A, and 6V rms output from 0V, the changeover switch Since the rated current can be set by the circuit 6a and the N value is defined by the N value defining circuit 6b, the number of windings of the coil wire 3 and the donut shape of the doughnut-shaped core 2 are defined for each rated current of the measured alternating current i 1. It is not necessary to change the vertical cross-sectional area with respect to the surface being shaped.

【0031】実施例2.以下、この発明の実施例2を図
に基づいて説明する。
Example 2. The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0032】図3は図1で説明したゲイン切換器6の内
部回路であり、抵抗5の両端の電圧を入力し、出力1,
2という2種類の出力を出力し、内部に出力1,2に対
し必要とする出力レベルにする切替スイッチを持ってい
る。図において、6aは被測定交流電流の定格電流を設
定する切替スイッチ回路IIであり、図に示すように切替
スイッチ回路6aは抵抗ri11 ,ri12 ,ri13 ,r
i14 ,rf1、スイッチS12,S13,S14、オペアンプO
1 で構成されている。また、6cは被測定交流電流の
0Aから定格電流×N倍間をある値からある値までの間
で比例的に出力させるN値を設定する切替スイッチ回路
I であり、図に示すように切替スイッチ回路6cは抵抗
i21 ,ri22 ,ri23 ,ri24 ,rf2、スイッチ
22,S23,S24、オペアンプOP2 で構成されてい
る。切替スイッチ回路6a、切替スイッチ回路6cの設
定により、例えば、出力2では被測定交流電流が0Aか
ら定格電流間に対して0Vから6Vrms を出力し、出力
1では被測定交流電流が0Aから定格電流×N倍間に対
して0Vから6Vrms を出力できる。
FIG. 3 shows the internal circuit of the gain switcher 6 described in FIG. 1, in which the voltage across the resistor 5 is input and the output 1
It outputs two kinds of output, that is, 2 and internally has a changeover switch for setting an output level required for the outputs 1 and 2. In the figure, 6a is a changeover switch circuit II for setting the rated current of the measured alternating current, and as shown in the figure, the changeover switch circuit 6a has resistors r i11 , r i12 , r i13 , r
i14 , r f1 , switches S 12 , S 13 , S 14 , operational amplifier O
It is composed of P 1 . Further, 6c is a changeover switch circuit for setting an N value for proportionally outputting from 0 A of the measured alternating current to the rated current x N times from a certain value to a certain value.
As shown in the figure, the changeover switch circuit 6c is composed of resistors r i21 , r i22 , r i23 , r i24 , r f2 , switches S 22 , S 23 , S 24 , and an operational amplifier OP 2 . Depending on the setting of the changeover switch circuit 6a and the changeover switch circuit 6c, for example, the output 2 outputs 0V to 6V rms between the measured AC current and the rated current, and the output 1 outputs the measured AC current from 0A to the rated value. 0V to 6V rms can be output for the current × N times.

【0033】次に動作について説明する。図1におい
て、被測定交流電流i1 が流れる導体1がドーナツ形の
コア2を貫通(図中では貫通回数n1 は1回)すること
により、ドーナツ形のコア2内にドーナツの輪を描くよ
うに被測定交流電流i1 の流れる方向に対して右ネジ方
向に被測定交流電流i1 に比例して磁束Φ1 が発生す
る。
Next, the operation will be described. In FIG. 1, a conductor 1 through which an alternating current i 1 to be measured flows through a doughnut-shaped core 2 (in the drawing, the number of penetrations n 1 is once), so that a donut ring is drawn in the doughnut-shaped core 2. flux [Phi 1 is generated in proportion to the measured AC current i 1 to the right screw direction with respect to the flowing direction of the measurement alternating currents i 1 as.

【0034】ドーナツ形のコア2内に発生する磁束Φ1
に伴い、コイル電線3には磁束Φ1を打ち消すような方
向に被測定交流電流i1 に比例して電流i2 が流れ、抵
抗5の両端に電流i2 に比例した電圧が発生する。
Magnetic flux Φ 1 generated in the doughnut-shaped core 2
Accordingly, a current i 2 flows in the coil wire 3 in a direction in which the magnetic flux Φ 1 is canceled in proportion to the measured alternating current i 1 , and a voltage proportional to the current i 2 is generated across the resistor 5.

【0035】抵抗5の両端に発生した電流i2 に比例し
た電圧は、ゲイン切替器6に入力され、切替スイッチ回
路6a,6cにより、例えば、出力2では被測定交流電
流i1 が0Aから定格電流間に対して0Vから6Vrms
が負荷4bに出力され、出力1では被測定交流電流i1
が0Aから定格電流×N倍間に対して0Vから6Vrms
が負荷4aに出力される。
A voltage proportional to the current i 2 generated at both ends of the resistor 5 is input to the gain switch 6, and the changeover switch circuits 6a and 6c allow the measured alternating current i 1 to be rated from 0 A at the output 2, for example. 0V to 6V rms for current
Is output to the load 4b, and at the output 1, the measured AC current i 1
Is 0V to 6V rms for rated current × N times
Is output to the load 4a.

【0036】従って、ワイドレンジ電流センサとしては
被測定交流電流i1 に比例した電流i2 を検出し、出力
1、及び2に対して必要とする出力レベルに設定し、例
えば、各々0Vから6Vrms で出力している。
Therefore, the wide range current sensor detects a current i 2 which is proportional to the measured alternating current i 1 and sets it to the required output level for outputs 1 and 2, for example, 0V to 6V, respectively. Outputs in rms .

【0037】ここで、例えば、被測定交流電流i1 が0
Aから定格電流間に対して、出力を0Vから6Vrms
する、被測定交流電流i1 が0Aから定格電流×N倍間
に対して、出力を0Vから6Vrms とする場合には、切
替スイッチ回路6aで定格電流を設定でき、切替スイッ
チ6cでN値が設定できる為、被測定交流電流i1 の定
格電流毎にコイル電線3の巻回数、及び、ドーナツ形の
コア2のドーナツ形をしている面に対し鉛直方向の断面
積を変更する必要はない。
Here, for example, the measured alternating current i 1 is 0
Relative inter rated current from A, and 6V rms output from 0V, if the measured AC current i 1 is relative between the rated current × N times from 0A, and 6V rms output from 0V, the switching Since the rated current can be set by the switch circuit 6a and the N value can be set by the changeover switch 6c, the number of windings of the coil electric wire 3 and the donut shape of the doughnut-shaped core 2 can be set for each rated current of the measured alternating current i 1. It is not necessary to change the vertical cross-sectional area with respect to the plane.

【0038】実施例3.実施例1,2、及び従来例では
被測定交流電流i1 が流れる導体1がドーナツ形のコア
2を貫通する貫通形の電流検出装置について説明した
が、被測定交流電流i1 がドーナツ形のコア2をn1
貫通する巻線形でも同様の効果が得られる。
Example 3. In the first and second embodiments and the conventional example, the through-type current detecting device in which the conductor 1 through which the measured alternating current i 1 flows passes through the doughnut-shaped core 2 has been described, but the measured alternating current i 1 is the donut-shaped one. The same effect can be obtained with a winding type in which the core 2 is penetrated n 1 times.

【0039】実施例4.実施例1,2では出力1,2を
電圧出力で説明したが、出力形態は電流、周波数等でも
同様の効果が得られる。
Example 4. In the first and second embodiments, the outputs 1 and 2 are described as voltage outputs, but the same effect can be obtained even if the output form is current, frequency, or the like.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば以下に
示すような効果がある。
As described above, the present invention has the following effects.

【0041】被測定交流電流i1 が0Aから定格電流間
に対して出力をある値からある値とする場合でも、定格
電流毎にコイル電線3の巻回数の変更を必要とせず、コ
イル電線3の巻回数n2 を一定で、大きさを同一にで
き、被測定交流電流i1 の定格電流毎の種類は必要なく
なる。
Even when the measured AC current i 1 is changed from a certain value to a certain value in the range from 0 A to the rated current, it is not necessary to change the number of windings of the coil wire 3 for each rated current. The number of windings n 2 can be made constant and the size can be made the same, and there is no need for the type of the measured alternating current i 1 for each rated current.

【0042】コイル電線3の両端に接続された抵抗に
は、数mA程度の小さな電流しか流さないようにでき、
熱容量の小さなものを使用できる。
The resistance connected to both ends of the coil wire 3 can be made to flow only a small current of about several mA,
The one with a small heat capacity can be used.

【0043】また、コイル電線3と抵抗で構成される回
路には、数mA程度の小さな電流しか流さないようにで
き、当該回路に対し、ノイズに弱い機器の隣接配置や微
弱な電流が流れる電線の平行配線等ができる。
In addition, the circuit constituted by the coil wire 3 and the resistor can be made to flow only a small current of about several mA, and adjacent to the circuit, a device vulnerable to noise is arranged adjacent to the circuit or a weak current flows. Parallel wiring can be done.

【0044】定常時に使用する機器の点検時に非定常時
に使用する機器を生かしておく場合、また非定常時に使
用する機器の点検時に定常時に使用する機器を生かして
おく場合に、テスト端子を使用する、各機器を引出形に
する等の必要がなくなる。
Use the test terminals when making use of the equipment used at non-steady-state during inspection of the equipment used at steady-state and when making use of the equipment used at steady-state at the time of inspection of equipment used at non-steady-state There is no need to make each device a drawer type.

【0045】出力を定格電流のN倍まで比例的に出す場
合でも、ドーナツ形のコア2のドーナツ形をしている面
に対し鉛直方向の断面積の変更を必要とせず、ドーナツ
形のコア2のドーナツ形をしている面に対し鉛直方向の
断面積を一定で、大きさを同一にでき、被測定交流電流
1 の定格電流毎の種類は必要なくなる。
Even when the output is proportionally output up to N times the rated current, it is not necessary to change the vertical cross-sectional area of the donut-shaped surface of the donut-shaped core 2, and the donut-shaped core 2 is not required. The cross-sectional area in the vertical direction with respect to the doughnut-shaped surface can be made constant and the size can be made the same, and there is no need for the type of the measured alternating current i 1 for each rated current.

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

【図1】本発明実施例のワイドレンジ電流センサの電流
検出原理を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a current detection principle of a wide range current sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すワイドレンジ電流センサのゲイン切
替器の内部回路図である。
FIG. 2 is an internal circuit diagram of a gain switcher of the wide range current sensor shown in FIG.

【図3】図1に示すワイドレンジ電流センサの他のゲイ
ン切替器の内部回路図である。
FIG. 3 is an internal circuit diagram of another gain switcher of the wide range current sensor shown in FIG.

【図4】従来の貫通型電流変流器の電流検出原理を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a current detection principle of a conventional through-type current transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被測定交流電流が流れる導体 2 ドーナツ形のコア 3 コアに巻かれたコイル電線 4 コイル電線の両端に接続されたインピーダンスZ1
を持つ負荷 4a ワイドレンジ電流センサの出力の負担となるイン
ピーダンスZ21を持つ負荷 4b ワイドレンジ電流センサの出力2の負担となるイ
ンピーダンスZ22を持つ負荷 5 コイル電線の両端に接続されたレジスタンスRを持
つ抵抗 6 ゲイン切替器 6a 被測定交流電流の定格電流を設定する切替スイッ
チ回路 6b 被測定交流電流の0Aから定格電流×N倍間をあ
る値からある値までの間で比例的に出力させるN値を規
定するN値規定回路 6c 被測定交流電流の0Aから定格電流×N倍間をあ
る値からある値までの間で比例的に出力させるN値を設
定する切替スイッチ回路
1 Conductor to be measured AC current 2 Donut-shaped core 3 Coil wire wound around core 4 Impedance Z 1 connected to both ends of coil wire
Load 4a Load having impedance Z 21 that becomes the output load of the wide range current sensor Load 4b Load having impedance Z 22 that becomes output 2 of the wide range current sensor 5 Resistance 5 connected to both ends of the coil wire Resistor 6 Gain switcher 6a Changeover switch circuit for setting the rated current of the measured alternating current 6b Proportional output from 0 A of the measured alternating current to the rated current × N times from a certain value to a certain value N N value defining circuit that defines the value 6c Changeover switch circuit that sets the N value that proportionally outputs from 0 A of the measured alternating current to the rated current x N times from a certain value to a certain value

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 道雄 香川県丸亀市蓬莱町8番地 三菱電機株式 会社丸亀製作所内 (72)発明者 沼倉 弘 神奈川県鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱 電機株式会社生活システム研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Michio Sakai 8 Horai-cho, Marugame-shi, Kagawa Mitsubishi Electric Corporation Marugame Plant (72) Inventor Hiroshi Numakura 2-14-40 Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Mitsubishi Electric Corporation Company Life Systems Research Center

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導体を流れる交流電流を、当該電流によ
り比例的に発生する磁束により比例的に流れる電流を検
出し、導体を流れる電流に比例した出力をする電流検出
装置において、被測定交流電流が流れる導体が貫通する
ように配置されたドーナツ形のコアと、当該コアにドー
ナツ形をしている面に対し鉛直方向にコア外周の内側/
外側を交互に通過するようにらせん状にn2 回巻かれた
コイル電線と、当該コイル電線の両端に接続された抵抗
と、当該抵抗両端の電圧を入力し必要とする出力レベル
に切替スイッチにより切替を行なうゲイン切替器とで構
成したことを特徴とするワイドレンジ電流センサ。
1. An AC current to be measured in a current detecting device, which detects an AC current flowing through a conductor proportionally by a magnetic flux generated proportionally by the current and outputs an output proportional to the current flowing through the conductor. Doughnut-shaped core that is arranged so that the conductor that flows through the core and the inside of the core outer periphery in the direction perpendicular to the donut-shaped surface of the core
A coil wire that is spirally wound n 2 times so as to alternately pass through the outside, a resistor connected to both ends of the coil wire, and a voltage at both ends of the resistor are input to change the output level to a required level by a switch. A wide-range current sensor characterized by being configured with a gain switching device that performs switching.
【請求項2】 請求項1記載のワイドレンジ電流センサ
において、必要とする出力レベルを変化させる場合で
も、被測定交流電流が流れる導体がコアを貫通する回数
とコイル電線のコアへの巻回数の比を変化させず、一定
とすることを特徴とするワイドレンジ電流センサ。
2. The wide-range current sensor according to claim 1, wherein even when the required output level is changed, the number of times the conductor through which the alternating current to be measured passes through the core and the number of windings of the coil wire around the core are determined. A wide-range current sensor characterized by keeping the ratio constant without changing.
【請求項3】 請求項2記載のワイドレンジ電流センサ
において、被測定交流電流が流れる導体がコアを貫通す
る回数とコイル電線のコアへの巻回数の比を、1対10
00以上とすることを特徴とするワイドレンジ電流セン
サ。
3. The wide range current sensor according to claim 2, wherein the ratio of the number of times the conductor through which the alternating current to be measured passes through the core and the number of times the coil wire is wound around the core is set to 1:10.
A wide-range current sensor characterized by having a value of 00 or more.
【請求項4】 請求項1記載のワイドレンジ電流センサ
において、被測定交流電流が0Aから定格電流間に対し
て、ある値からある値までの間で比例的に出力する出力
2と、被測定交流電流が0Aから定格電流のN倍間に対
して、ある値からある値までの間で比例的に出力する出
力1と、被測定交流電流の定格電流を切替スイッチによ
り設定できるゲイン切替器を備えたことを特徴とするワ
イドレンジ電流センサ。
4. The wide-range current sensor according to claim 1, wherein an AC current to be measured is output proportionally from 0 A to a rated current from a certain value to a certain value; Output 1 that outputs proportionally from a certain value to a certain value for AC current from 0A to N times the rated current, and a gain switcher that can set the rated current of the measured AC current with a changeover switch. A wide-range current sensor characterized by being equipped.
【請求項5】 請求項1記載のワイドレンジ電流センサ
において、被測定交流電流が0Aから定格電流間に対し
て、ある値からある値までの間で比例的に出力する出力
2と、被測定交流電流が0Aから定格電流のN倍間に対
して、ある値からある値までの間で比例的に出力する出
力1と、被測定交流電流の定格電流を切替スイッチIIに
より設定でき、またNを切替スイッチI により設定でき
るゲイン切替器を備えたことを特徴とするワイドレンジ
電流センサ。
5. The wide-range current sensor according to claim 1, wherein an alternating current to be measured is proportionally output from a certain value to a certain value between 0 A and the rated current, and the measured current. Output 1 that outputs proportionally from a certain value to a certain value for AC current from N times the rated current and rated current of the measured AC current can be set by changeover switch II. A wide-range current sensor, which is equipped with a gain switch that can be set by the changeover switch I.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003503836A (en) * 1999-06-30 2003-01-28 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Double rated current transformer circuit
JP2012247233A (en) * 2011-05-26 2012-12-13 Fujio Ozawa Current/voltage conversion circuit
US9566642B2 (en) 2006-12-06 2017-02-14 General Electric Company Composite core die, methods of manufacture thereof and articles manufactured therefrom
JP2020008442A (en) * 2018-07-10 2020-01-16 株式会社日立産機システム Insulation monitoring device

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