JPH07123090B2 - 電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器 - Google Patents
電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器Info
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- JPH07123090B2 JPH07123090B2 JP62015355A JP1535587A JPH07123090B2 JP H07123090 B2 JPH07123090 B2 JP H07123090B2 JP 62015355 A JP62015355 A JP 62015355A JP 1535587 A JP1535587 A JP 1535587A JP H07123090 B2 JPH07123090 B2 JP H07123090B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器
に係り、さらに詳しくは3脚の強磁性のコアを有し、こ
のコアの中央の脚の少なくとも一部が電気導体によって
包囲されており、このコアには少なくとも1つの空隙が
設けられており、この空隙内に磁場センサが配置されて
いる電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器に関
するものである。
に係り、さらに詳しくは3脚の強磁性のコアを有し、こ
のコアの中央の脚の少なくとも一部が電気導体によって
包囲されており、このコアには少なくとも1つの空隙が
設けられており、この空隙内に磁場センサが配置されて
いる電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器に関
するものである。
[従来の技術] この種の計器用変成器は、例えば電気計器において負荷
に供給される瞬間電力を求めるのに使用される。この場
合、電流の瞬間値を装置を用いて測定して、次に給電電
圧の瞬間値を掛け算する。この乗算は、好ましくは電流
測定のためにもともと装置に設けられているホール素子
を用いて行われる。
に供給される瞬間電力を求めるのに使用される。この場
合、電流の瞬間値を装置を用いて測定して、次に給電電
圧の瞬間値を掛け算する。この乗算は、好ましくは電流
測定のためにもともと装置に設けられているホール素子
を用いて行われる。
冒頭に述べた種類の装置は、F.クールトとH.J.リップマ
ン著の本「ホール発電機、その特性と応用」、スプリン
ガー出版、1968年の第10〜11ページと第267〜275ページ
に記載されている。
ン著の本「ホール発電機、その特性と応用」、スプリン
ガー出版、1968年の第10〜11ページと第267〜275ページ
に記載されている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の問題点は、線形性と位相ひずみを悪化させるこ
となく、かつ空隙の許容誤差を改良しつつ、特に正確、
簡単かつ確実に取り突けられる冒頭に述べた種類の計器
用変成器を提供することである。
となく、かつ空隙の許容誤差を改良しつつ、特に正確、
簡単かつ確実に取り突けられる冒頭に述べた種類の計器
用変成器を提供することである。
[課題を解決するための手段] この課題は、本発明によれば、 電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器であっ
て、3脚の強磁性コアを備え、その中央の脚の少なくと
も一部が電気導体によって包囲されており、かっこのコ
アは少なくとも1つの空隙を有し、この空隙内に前記電
流を検出する磁場センサが配置される計器用変成器にお
いて、 中央の脚は少なくとも2つの空隙を有し、 このうち一つの空隙は、中央の脚の両端部の間に、また
他の空隙は中央の脚の両端部の外側の一方に設けられ、 前記中央の脚の両端部の間に設けられた空隙に磁場セン
サが配置され、 前記中央の脚と磁場センサが絶縁材料からなる基板上に
配置され、 外側の空隙は、中央の脚の長手方向に測定して、磁場セ
ンサの配置された空隙よりも長い構成により解決され
る。
て、3脚の強磁性コアを備え、その中央の脚の少なくと
も一部が電気導体によって包囲されており、かっこのコ
アは少なくとも1つの空隙を有し、この空隙内に前記電
流を検出する磁場センサが配置される計器用変成器にお
いて、 中央の脚は少なくとも2つの空隙を有し、 このうち一つの空隙は、中央の脚の両端部の間に、また
他の空隙は中央の脚の両端部の外側の一方に設けられ、 前記中央の脚の両端部の間に設けられた空隙に磁場セン
サが配置され、 前記中央の脚と磁場センサが絶縁材料からなる基板上に
配置され、 外側の空隙は、中央の脚の長手方向に測定して、磁場セ
ンサの配置された空隙よりも長い構成により解決され
る。
[実施例] 本発明の実施例を図面に示し、以下に詳細に説明する。
図面のすべての図において、同一の参照番号は同一の部
分を示している。
分を示している。
第1図と第2図に示す電気導体に流れる電流を測定する
計器用変成器には、3脚の強磁性のコア2,6および地場
センサ3が設けられる。この地場センサは、好ましくは
ホール素子である。強磁性コア2,6は、好ましくはリン
グ2と中央の脚6とから形成されている。リング2の図
中上方と下方の面が外側の脚を形成し、リング2の両側
面が3脚の強磁性コア2,6のヨークを形成しており、こ
のヨークが2本の脚のそれぞれ両端を互いに結合してい
る。強磁性コア2,6の材料としては、透磁率が大きなも
ので、好ましくは、例えばパーメノーム(Permenor
m)、ヴァコパーム(Vacoperm)、トラフォパーム(Tra
foperm)、パーマックス(Permax)、ウルトラパーム
(Ultraperm)、あるいはムーメタル(Mumetall)など
の鉄・ニッケル合金が適している。
計器用変成器には、3脚の強磁性のコア2,6および地場
センサ3が設けられる。この地場センサは、好ましくは
ホール素子である。強磁性コア2,6は、好ましくはリン
グ2と中央の脚6とから形成されている。リング2の図
中上方と下方の面が外側の脚を形成し、リング2の両側
面が3脚の強磁性コア2,6のヨークを形成しており、こ
のヨークが2本の脚のそれぞれ両端を互いに結合してい
る。強磁性コア2,6の材料としては、透磁率が大きなも
ので、好ましくは、例えばパーメノーム(Permenor
m)、ヴァコパーム(Vacoperm)、トラフォパーム(Tra
foperm)、パーマックス(Permax)、ウルトラパーム
(Ultraperm)、あるいはムーメタル(Mumetall)など
の鉄・ニッケル合金が適している。
中央の脚6には、少なくとも3つの空隙7,8および9が
設けられており、そのうちの中央の空隙7には磁場セン
サ3が配置され、外側の2つの空隙8と9は中央の脚6
の両端のそれぞれに配置されている。中央の脚6の長手
方向にみた中央の空隙7の長さは、同方向の磁場センサ
3の幅とほぼ同じ大きさであるので、中央の空隙の長さ
は、この磁場センサの幅によって正確に定められる。外
側の両空隙8と9の各々は、好ましくは中央の脚6の長
手方向にみて中央の空隙よりも長い。中央の脚6は、好
ましくは2つの平坦な薄板細片6aと6bから形成されてお
り、これらは磁場センサ3とともに、好ましくはセラミ
ック製の非磁性材料からなるハウジング10内に配置され
ている。ハウジング10には、好ましくは床10aと天井部1
0bが設けられている。中央の脚6と磁場センサ3は絶縁
材料からなり、他の電子部品が配置された基板上に配置
される。好ましくはハウジング10の床10aがこの基板と
なる。これによって1つの構成ユニットが形成され、磁
場センサ3と中央の脚6の簡単、正確かつ確実な取り付
けが可能となる。この場合、磁場センサとの中央の脚
は、例えば強磁性コア2,6の他の部分とは別の技術で製
造することができる。
設けられており、そのうちの中央の空隙7には磁場セン
サ3が配置され、外側の2つの空隙8と9は中央の脚6
の両端のそれぞれに配置されている。中央の脚6の長手
方向にみた中央の空隙7の長さは、同方向の磁場センサ
3の幅とほぼ同じ大きさであるので、中央の空隙の長さ
は、この磁場センサの幅によって正確に定められる。外
側の両空隙8と9の各々は、好ましくは中央の脚6の長
手方向にみて中央の空隙よりも長い。中央の脚6は、好
ましくは2つの平坦な薄板細片6aと6bから形成されてお
り、これらは磁場センサ3とともに、好ましくはセラミ
ック製の非磁性材料からなるハウジング10内に配置され
ている。ハウジング10には、好ましくは床10aと天井部1
0bが設けられている。中央の脚6と磁場センサ3は絶縁
材料からなり、他の電子部品が配置された基板上に配置
される。好ましくはハウジング10の床10aがこの基板と
なる。これによって1つの構成ユニットが形成され、磁
場センサ3と中央の脚6の簡単、正確かつ確実な取り付
けが可能となる。この場合、磁場センサとの中央の脚
は、例えば強磁性コア2,6の他の部分とは別の技術で製
造することができる。
外側の両空隙8と9には、それぞれハウジング10の壁が
充填されるので、この空隙の長さはハウジング10の壁厚
によって定められることになる。リング2は少なくとも
1つの環状に屈曲された薄板から形成されており、それ
によってリングの製造が非常に簡略化される。リング2
の幅Lは、リングの最大内径よりも大きいので、リング
は他の外部磁場aの作用から磁場センサ3aを充分に遮
へいすることができる。
充填されるので、この空隙の長さはハウジング10の壁厚
によって定められることになる。リング2は少なくとも
1つの環状に屈曲された薄板から形成されており、それ
によってリングの製造が非常に簡略化される。リング2
の幅Lは、リングの最大内径よりも大きいので、リング
は他の外部磁場aの作用から磁場センサ3aを充分に遮
へいすることができる。
電気導体1は、好ましくは矩形状の断面を有し、リング
2もまた好ましくは矩形状である。中央の脚6の少なく
とも一部は電気導体1によって包囲されており、好まし
くは電気導体1の互いに短い間隔で平行に延びている往
路導体1aと復路導体1bの間に配置されている。電気導体
1は、例えばU字状の湾曲導体11を有し、このU字状の
湾曲導体の往路導体部と復路導体部が電気導体1の互い
に平行に延びる往路導体部1aと復路導体部1bとなってい
る。
2もまた好ましくは矩形状である。中央の脚6の少なく
とも一部は電気導体1によって包囲されており、好まし
くは電気導体1の互いに短い間隔で平行に延びている往
路導体1aと復路導体1bの間に配置されている。電気導体
1は、例えばU字状の湾曲導体11を有し、このU字状の
湾曲導体の往路導体部と復路導体部が電気導体1の互い
に平行に延びる往路導体部1aと復路導体部1bとなってい
る。
電気導体1の矩形状の断面は、例えば100Aの電流iにつ
いては2mm×10mmである。磁場センサ3として、例えば
表面に対して垂直に作用する磁場を測定するホール素子
を使用する場合には、磁場センサ3は空隙7を完全に充
満する。これに対して、表面に対して平行に作用する磁
場を測定するホール素子を使用する場合には、磁場セン
サ3は、例えば空隙7の下半分のみ(第1図参照)を満
たす。空隙7の長さは、例えば0.6mmであって、他の空
隙8と9の長さは、例えばそれぞれ1.7mmである。ハウ
ジング10aの内側あるいは外側において、基板上にさら
に図示している磁場センサ3の電子回路の一部となる電
子部品を設けることができる。
いては2mm×10mmである。磁場センサ3として、例えば
表面に対して垂直に作用する磁場を測定するホール素子
を使用する場合には、磁場センサ3は空隙7を完全に充
満する。これに対して、表面に対して平行に作用する磁
場を測定するホール素子を使用する場合には、磁場セン
サ3は、例えば空隙7の下半分のみ(第1図参照)を満
たす。空隙7の長さは、例えば0.6mmであって、他の空
隙8と9の長さは、例えばそれぞれ1.7mmである。ハウ
ジング10aの内側あるいは外側において、基板上にさら
に図示している磁場センサ3の電子回路の一部となる電
子部品を設けることができる。
第1図においては、ハウジング10の幅は電気導体1の幅
よりも大きくなっている。この場合には、ハウジング10
の断面A−Bにおいて、例えば湾曲導体11の往路導体部
と復路導体部1aと1bの間の空間は完全に塞がれている。
ハウジング10の幅を電気導体1の幅と同じか、あるいは
それより小さくすることも可能である。この場合には、
ハウジング10の断面A−Bにおいて湾曲導体11の往路導
体部と復路導体部1aと1bの間の空間は一部しか充たされ
ない。いずれの場合にも、幅Lのリング2が湾曲導体11
の往路と復路の導体部1aと1bおよびハウジング10を包囲
し、中央の脚6がリング2の端縁からの距離の半分L/2
にあたるほぼ中央に配置される(第2図参照)。湾曲導
体11の往路と復路の導体部1aと1bは、ハウジング10とリ
ング2間の間隙を横切し、導体部1aと1bができるだけハ
ウジング10a,10bと空間的に接触するとともに、リング
2とは電気的に絶縁状態で空間的に接触するように配置
される。従って、リング2と湾曲導体11の往路および復
路の導体部1aおよび1bとの間には絶縁層13aが設けられ
ている(第1図と第2図を参照)。
よりも大きくなっている。この場合には、ハウジング10
の断面A−Bにおいて、例えば湾曲導体11の往路導体部
と復路導体部1aと1bの間の空間は完全に塞がれている。
ハウジング10の幅を電気導体1の幅と同じか、あるいは
それより小さくすることも可能である。この場合には、
ハウジング10の断面A−Bにおいて湾曲導体11の往路導
体部と復路導体部1aと1bの間の空間は一部しか充たされ
ない。いずれの場合にも、幅Lのリング2が湾曲導体11
の往路と復路の導体部1aと1bおよびハウジング10を包囲
し、中央の脚6がリング2の端縁からの距離の半分L/2
にあたるほぼ中央に配置される(第2図参照)。湾曲導
体11の往路と復路の導体部1aと1bは、ハウジング10とリ
ング2間の間隙を横切し、導体部1aと1bができるだけハ
ウジング10a,10bと空間的に接触するとともに、リング
2とは電気的に絶縁状態で空間的に接触するように配置
される。従って、リング2と湾曲導体11の往路および復
路の導体部1aおよび1bとの間には絶縁層13aが設けられ
ている(第1図と第2図を参照)。
好ましくは、リング2の外表面はほぼ平行で、比較的幅
広の外部遮へい部材12によって完全に包囲されている。
リング2と外部遮へい部材12との間には、例えば絶縁層
13bが設けられている。外部遮へい部材12は幅Zを有
し、この幅Zはリング2の幅Lよりも大きく、従ってリ
ングの端面の一部も遮へいされている。この幅Zは、例
えば30mmである。外部遮へい部材12は、好ましくは深絞
りスチールあるいは鉄・ニッケル合金から形成される。
広の外部遮へい部材12によって完全に包囲されている。
リング2と外部遮へい部材12との間には、例えば絶縁層
13bが設けられている。外部遮へい部材12は幅Zを有
し、この幅Zはリング2の幅Lよりも大きく、従ってリ
ングの端面の一部も遮へいされている。この幅Zは、例
えば30mmである。外部遮へい部材12は、好ましくは深絞
りスチールあるいは鉄・ニッケル合金から形成される。
リング2と外部遮へい部材12との間の絶縁層13bは、両
者の間の空間的距離を増大させるためにも用いられ、こ
れによって外部遮へい部材12の遮へい効果が向上する。
この空間距離は、例えば0.55mmである。外部遮へい部材
12の機能は、他の外部磁場aが強い場合に遮へい効果
も有し、高透磁率であるが、飽和しやすいリング2の負
荷を軽減させることである。従って、リング2と外部遮
へい部材12は二重に遮へい機能を行う。外部遮へい部材
12がない場合には、リング2によって形成される遮へい
は外部磁場aが約50A/cmの値になると飽和する。これ
に対して、二重遮へい機能がある場合には、リング2に
よって形成される遮へいは、外部磁場aが約200A/cm
の値になるまで不飽和のままである。
者の間の空間的距離を増大させるためにも用いられ、こ
れによって外部遮へい部材12の遮へい効果が向上する。
この空間距離は、例えば0.55mmである。外部遮へい部材
12の機能は、他の外部磁場aが強い場合に遮へい効果
も有し、高透磁率であるが、飽和しやすいリング2の負
荷を軽減させることである。従って、リング2と外部遮
へい部材12は二重に遮へい機能を行う。外部遮へい部材
12がない場合には、リング2によって形成される遮へい
は外部磁場aが約50A/cmの値になると飽和する。これ
に対して、二重遮へい機能がある場合には、リング2に
よって形成される遮へいは、外部磁場aが約200A/cm
の値になるまで不飽和のままである。
コア2,6に鉄・ニッケル合金を使用する場合には、強磁
性材料の磁気降下は、空隙7における磁気降下ないしは
空隙7,8および9における磁気降下に比較して無視する
ことができる。従って、高透磁率材料の非線形性、位相
ひずみ及び温度係数が計器用変成器に及ぼす影響はわず
かである。基板あるいはハウジング10内に中央の脚6お
よび磁場センサ3を配置することによって、計器用変成
器を特に正確、簡単かつ確実に取り付けることができ
る。空隙を3つ使用することによって、空隙の長さのす
べての許容誤差の問題を両側の空隙8と9に集中させる
ことができ、許容誤差の問題を最小限にすることができ
る。というのは、この空隙8、9の領域では磁束線は平
行かつ密に束ねられてはおらず、一部は互いに離れる方
向へ延びており、かつ強磁性コア2に隣接する空隙を通
ろうとするからである。この許容誤差の問題は、磁束線
が互いに離れる傾向が強くなればなるほど、即ち外側の
空隙8と9が長くなればなるほど、それだけ少なくな
る。
性材料の磁気降下は、空隙7における磁気降下ないしは
空隙7,8および9における磁気降下に比較して無視する
ことができる。従って、高透磁率材料の非線形性、位相
ひずみ及び温度係数が計器用変成器に及ぼす影響はわず
かである。基板あるいはハウジング10内に中央の脚6お
よび磁場センサ3を配置することによって、計器用変成
器を特に正確、簡単かつ確実に取り付けることができ
る。空隙を3つ使用することによって、空隙の長さのす
べての許容誤差の問題を両側の空隙8と9に集中させる
ことができ、許容誤差の問題を最小限にすることができ
る。というのは、この空隙8、9の領域では磁束線は平
行かつ密に束ねられてはおらず、一部は互いに離れる方
向へ延びており、かつ強磁性コア2に隣接する空隙を通
ろうとするからである。この許容誤差の問題は、磁束線
が互いに離れる傾向が強くなればなるほど、即ち外側の
空隙8と9が長くなればなるほど、それだけ少なくな
る。
第2と第3の実施例と第1の実施例との差は、電気導体
1の形状のみである。
1の形状のみである。
第3図に示す装置においては、電気導体1は少なくとも
2つのU字状の湾曲導体11aと1bを形成しており、これ
ら湾曲導体の側方は互いに平行に並べて配置され、かつ
電気的には直列に接続されている。また、湾曲導体の2
つの導体部16と17ないし18と19は、互いに平行に上下に
配置されており、また2つの往路導体部16と18および2
つの復路導体部17と19はそれぞれ同じ平面内に並んで配
置されている。ハウジング10は2つの往路導体部16およ
び18と、2つの復路導体部17および19間に、従って磁場
センサ3を有する中央の脚6も2つの往路導体部と2つ
の復路導体部間に配置されており、この場合、これら往
路と復路導体部のすべてはハウジング10の近傍に延びて
いる。リング2および外部遮へい部材12が存在する場合
には、この外部遮へい部材は2つの湾曲導体11aと11bの
側方を湾曲導体11aと11bから絶縁された状態で包囲して
いる。この配置によって、コア2とハウジング10の配列
を変えることなしに、半分の電流、例えば50Aでコア2
を励磁することができる。この半分の電流は、2つの湾
曲導体11aと11bによって1つの湾曲導体11による電流i
と同じ大きさの磁場aを発生させる。
2つのU字状の湾曲導体11aと1bを形成しており、これ
ら湾曲導体の側方は互いに平行に並べて配置され、かつ
電気的には直列に接続されている。また、湾曲導体の2
つの導体部16と17ないし18と19は、互いに平行に上下に
配置されており、また2つの往路導体部16と18および2
つの復路導体部17と19はそれぞれ同じ平面内に並んで配
置されている。ハウジング10は2つの往路導体部16およ
び18と、2つの復路導体部17および19間に、従って磁場
センサ3を有する中央の脚6も2つの往路導体部と2つ
の復路導体部間に配置されており、この場合、これら往
路と復路導体部のすべてはハウジング10の近傍に延びて
いる。リング2および外部遮へい部材12が存在する場合
には、この外部遮へい部材は2つの湾曲導体11aと11bの
側方を湾曲導体11aと11bから絶縁された状態で包囲して
いる。この配置によって、コア2とハウジング10の配列
を変えることなしに、半分の電流、例えば50Aでコア2
を励磁することができる。この半分の電流は、2つの湾
曲導体11aと11bによって1つの湾曲導体11による電流i
と同じ大きさの磁場aを発生させる。
もちろん、U字状の湾曲導体11aと11bを互いに入れ子状
に重ね合わせて配置することも可能である。この場合に
は、2つの往路導体部16と18および2つの復路導体部17
と19は互いに並べるかわりに上下に配置されている。こ
の場合には、往路と復路の導体部16〜19はほぼ2倍の幅
で、かつ半分の厚さにすることができる。
に重ね合わせて配置することも可能である。この場合に
は、2つの往路導体部16と18および2つの復路導体部17
と19は互いに並べるかわりに上下に配置されている。こ
の場合には、往路と復路の導体部16〜19はほぼ2倍の幅
で、かつ半分の厚さにすることができる。
第4図に示す第3の実施例の場合には、電気導体1は2
つの導体部20と21から形成されており、この2つの導体
部は少なくともリング2の内側においては平行で、かつ
少なくとも1度はリング2を一方向に横断し、それから
電気的に絶縁状態でリング2に密接して交差して、新た
にリング2を横断するように配置されている。この場
合、ハウジング10、従って中央の脚6もそれぞれ両方向
において2つの導体部20と21の間に配置されている。2
つの導体部20と21は、例えば互いに平行に重なり合って
配置されている。この実施例でも外部遮へい部材12は、
好ましくはリング2の側方を包囲している。この装置
は、例えばアメリカ合衆国の電気メーターに使用され
て、ハウジング10と強磁性コア2,6の配列を変えること
なしに、例えばそれぞれ200Aの2つの独立した単相電流
i1とi2によってコア2,6を励磁させることができる。こ
のとき極端な場合には、2つの電流i1ないしi2の一方を
ゼロにすることができる。このように導体部20と21をま
とめて組み立てることによって、2つの電流i1とi2の変
成定数を正確に同じ大きさにすることができる。
つの導体部20と21から形成されており、この2つの導体
部は少なくともリング2の内側においては平行で、かつ
少なくとも1度はリング2を一方向に横断し、それから
電気的に絶縁状態でリング2に密接して交差して、新た
にリング2を横断するように配置されている。この場
合、ハウジング10、従って中央の脚6もそれぞれ両方向
において2つの導体部20と21の間に配置されている。2
つの導体部20と21は、例えば互いに平行に重なり合って
配置されている。この実施例でも外部遮へい部材12は、
好ましくはリング2の側方を包囲している。この装置
は、例えばアメリカ合衆国の電気メーターに使用され
て、ハウジング10と強磁性コア2,6の配列を変えること
なしに、例えばそれぞれ200Aの2つの独立した単相電流
i1とi2によってコア2,6を励磁させることができる。こ
のとき極端な場合には、2つの電流i1ないしi2の一方を
ゼロにすることができる。このように導体部20と21をま
とめて組み立てることによって、2つの電流i1とi2の変
成定数を正確に同じ大きさにすることができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、磁場センサが配置さ
れる空隙の他に少なくとも1の空隙を設け、この空隙を
磁場センサの配置された空隙よりも長くすることによ
り、磁場センサの配置される空隙の大きな許容誤差が全
体の空隙の許容誤差に与える影響を少なくとも半減させ
ることができ、これにより計器用変成器の正確な組み立
てが保証される。また、この場合、空隙は強磁性体に比
較してインダクタンスが小さく従って位相ひずみがな
く、空隙を長くすることにより入出力特性の線形性と位
相ひずみを悪化させることはない。更に、本発明では、
中央の脚と磁場センサが絶縁材料からなる基板上に配置
されることから、組み立てが簡単になり、確実になる
等、種々の効果が得られる。
れる空隙の他に少なくとも1の空隙を設け、この空隙を
磁場センサの配置された空隙よりも長くすることによ
り、磁場センサの配置される空隙の大きな許容誤差が全
体の空隙の許容誤差に与える影響を少なくとも半減させ
ることができ、これにより計器用変成器の正確な組み立
てが保証される。また、この場合、空隙は強磁性体に比
較してインダクタンスが小さく従って位相ひずみがな
く、空隙を長くすることにより入出力特性の線形性と位
相ひずみを悪化させることはない。更に、本発明では、
中央の脚と磁場センサが絶縁材料からなる基板上に配置
されることから、組み立てが簡単になり、確実になる
等、種々の効果が得られる。
第1図は計器用変成器の第1の実施例の構造の第1の断
面A−Bを示す断面図、第2図は第1の実施例の構造の
第2の断面C−Dを示す断面図、第3図は計器用変成器
の第2の実施例の構造を示す斜視図、第4図は計器用変
成器の第3の実施例の構造を示す斜視図である。 1……電気導体、2……コア 3……磁場センサ、6……コア 7,8,9……空隙、10……ハウジング 11……湾曲導体、12……外部遮へい部材 16,18……往路導体部 17,19……復路導体部 20,21……導体部
面A−Bを示す断面図、第2図は第1の実施例の構造の
第2の断面C−Dを示す断面図、第3図は計器用変成器
の第2の実施例の構造を示す斜視図、第4図は計器用変
成器の第3の実施例の構造を示す斜視図である。 1……電気導体、2……コア 3……磁場センサ、6……コア 7,8,9……空隙、10……ハウジング 11……湾曲導体、12……外部遮へい部材 16,18……往路導体部 17,19……復路導体部 20,21……導体部
Claims (20)
- 【請求項1】電気導体に流れる電流を測定する計器用変
成器であって、3脚の強磁性コア(2,6)を備え、その
中央の脚(6)の少なくとも一部が電気導体(1)によ
って包囲されており、かつこのコアは少なくとも1つの
空隙(7)を有し、この空隙内に前記電流(i)を検出
する磁場センサ(3)が配置される計器用変成器におい
て、 中央の脚(6)は少なくとも2つの空隙を有し、 このうち一つの空隙(7)は、中央の脚の両端部の間
に、また他の空隙(8あるいは9)は中央の脚の両端部
の外側の一方に設けられ、 前記中央の脚の両端部の間に設けられた空隙に磁場セン
サ(3)が配置され、 前記中央の脚(6)と磁場センサ(3)が絶縁材料から
なる基板上に配置され、 外側の空隙は、中央の脚(6)の長手方向に測定して、
磁場センサの配置された空隙(7)よりも長いことを特
徴とする電気導体に流れる電流を測定する計器用変成
器。 - 【請求項2】前記中央の脚(6)は少なくとも3つの空
隙を有し、このうち一つの空隙(7)は、中央の脚の中
央に、また他の空隙(8、9)は中央の脚の外側の両端
部にそれぞれ設けられ、外側の2つの空隙は、中央の脚
(6)の長手方向に測定して、中央の空隙(7)よりも
長いことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の計
器用変成器。 - 【請求項3】中央の脚(6)が2つの平らな薄板細片
(6a,6b)から形成されており、これらが磁場センサ
(3)とともに非磁性材料からなるハウジング(10)内
に配置されており、外側の2つの空隙(8,9)にそれぞ
れハウジング(10)の壁が充填されていることを特徴と
する特許請求の範囲第2項に記載の計器用変成器。 - 【請求項4】ヨークと強磁性コア(2,6)の2つの外側
の脚がリング(2)によって形成されており、このリン
グが少なくとも1つの環状に屈曲された薄板から形成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第2項あるいは第
3項に記載の計器用変成器。 - 【請求項5】リング(2)の幅(L)がリングの最大内
径よりも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第4項
に記載の計器用変成器。 - 【請求項6】中央の空隙(7)の長さが中央の脚(6)
の長手方向に測定して同方向に測定された磁場センサ
(3)の幅とほぼ同じ大きさであることを特徴とする特
許請求の範囲第2項から第5項のいずれか1項に記載の
計器用変成器。 - 【請求項7】電気導体(1)が矩形状の断面を有し、リ
ング(2)が矩形状であることを特徴とする特許請求の
範囲第4項から第6項のいずれか1項に記載の計器用変
成器。 - 【請求項8】中央の脚(6)が電気導体(1)の互いに
平行に延びるそれぞれ往路導体部と復路導体部(1a,1
b)の間に配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第2項から第7項のいずれか1項に記載の計器用変
成器。 - 【請求項9】電気導体(1)がU字状の湾曲導体(11)
を形成し、往路と復路の導体部が電気導体(1)の互い
に平行に延びていると往路と復路の導体部(1a,1b)で
あることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の計
器用変成器。 - 【請求項10】電気導体(1)が少なくとも2つのU字
状の湾曲導体(11a,11b)を形成し、これら湾曲導体は
横に平行に並べて配置され、かつ電気的に直列に接続さ
れており、この場合、各湾曲導体(11aないし11b)の2
つの導体部(16,17ないし18,19)が上下に平行に配置さ
れ、かつ2つの往路導体部(16,18)と2つの復路導体
部(17,19)がそれぞれ同じ平面に並んで配置されてお
り、磁場センサ(3)を有する中央の脚(6)が、2つ
の往路導体部(16,18)と2つの復路導体部(17,19)間
に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
項から第8項のいずれか1項に記載の計器用変成器。 - 【請求項11】電気導体(1)が少なくとも2つのU字
状の湾曲導体(11a,11b)を形成し、これらの湾曲導体
が入れ子状に重ね合わされて配置され、かつ電気的に直
列に接続されており、この場合、すべての湾曲導体(11
a,11b)の導体部(16,17,18,19)は平行に上下に配置さ
れており、磁場センサ(3)を有する中央の脚(6)が
2つの往路導体部(16,18)と2つの復路導体部(17,1
9)間に配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項から第8項のいずれか1項に記載の計器用変成
器。 - 【請求項12】電気導体(1)が少なくともリング
(2)の内部においては2本の平行な導体部(20,21)
から形成され、この2本の導体部が少なくとも1度リン
グ(2)を一方向に横断し、次に電気的に絶縁状態でリ
ング(2)と密接して交差し、新たに反対方向において
リング(2)を横断するように配置されており、中央の
脚(6)は両方向において2つの導体部(20,21)の間
に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第4
項から第8項のいずれか1項に記載の計器用変成器。 - 【請求項13】基板がハウジング(10)の床(10a)で
あることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のに計
器用変成器。 - 【請求項14】ハウジング(10)がセラミック製である
ことを特徴とする特許請求の範囲第13項に記載の計器用
変成器。 - 【請求項15】基板上にさらに電子部品が配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第14項の
いずれか1項に記載の計器用変成器。 - 【請求項16】強磁性コア(2,6)が鉄・ニッケル合金
から形成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
から第15項のいずれか1項に記載の計器用変成器。 - 【請求項17】リング(2)の外表面がほぼ平行で、環
状かつ幅広の外部遮へい部材(12)によって包囲されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第4項から第16項
のいずれか1項に記載の計器用変成器。 - 【請求項18】外部遮へい部材(12)が、深絞りスチー
ルから形成されることを特徴とする特許請求の範囲第17
項に記載の計器用変成器。 - 【請求項19】外部遮へい部材(12)が、鉄・ニッケル
合金から形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
17項に記載の計器用変成器。 - 【請求項20】リング(2)と外部遮へい部材(12)と
の間に、空間的距離が設けられることを特徴とする特許
請求の範囲第17項から第19項のいずれか1項に記載の計
器用変成器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH518/86A CH670004A5 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP62015355A Expired - Fee Related JPH07123090B2 (ja) | 1986-02-10 | 1987-01-27 | 電気導体に流れる電流を測定する計器用変成器 |
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JP (1) | JPH07123090B2 (ja) |
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CN (1) | CN1005931B (ja) |
AT (1) | ATE53673T1 (ja) |
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GR (1) | GR870207B (ja) |
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