JPH08201437A - 電流計測装置 - Google Patents

電流計測装置

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JPH08201437A
JPH08201437A JP7012366A JP1236695A JPH08201437A JP H08201437 A JPH08201437 A JP H08201437A JP 7012366 A JP7012366 A JP 7012366A JP 1236695 A JP1236695 A JP 1236695A JP H08201437 A JPH08201437 A JP H08201437A
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JP
Japan
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bias
transformer
current
power source
bias power
Prior art date
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Pending
Application number
JP7012366A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Okada
直喜 岡田
Kazuhiko Horikoshi
和彦 堀越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電位にあるセンサ部からの信号を光ファイ
バにより計測部に伝達するようにした電流計測装置にお
いて、バイアス用電源等からセンサ部へサージ又はノイ
ズが混入することを防止する。 【構成】 光素子LED は主回路変成器CT1,CT2 の出力側
に接続され、計測した電流に応じた強度の光を発光す
る。光素子の発光した光は光ファイバ6により計測部2
に伝達される。光素子にバイアス電流を供給し、低イン
ピーダンス化するためのバイアス用電源31は、前記回路
に挿入された変成器CT3 を有するものとし、変成器の出
力をバイアス用電源とする。これにより、サージ又はノ
イズが混入する原因となる外部電源及び外部電源とセン
サ部とを接続するケーブルを省略することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電流を測定する装置に
関し、特に、高電位にある回路に流れる電流を測定する
電流計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高電位にある回路中を流れる電流を測定
する電流計測装置としては、高電位の回路に設けられる
電流センサ部と低電位の場所に置かれる測定部との間を
電気的に絶縁するため、両者間を電線ケーブルで接続す
る代わりに、光ファイバで接続することが行われる。
【0003】従来の光ファイバを用いた電流計測装置を
図4に示す。電流計測装置は、センサ部1、計測部2、
バイアス用電源3から構成される。センサ部1は、高電
位にある遮断器4の主回路5の2相B,Cに接続された
主回路変成器CT1,CT2と、その2次側のそれぞれ
に接続された全波整流用ダイオードB1,B2と、その
直流出力側にダイオードD3,D4、抵抗R3を介して
接続された1つの発光ダイオードLEDから構成され
る。
【0004】発光ダイオードLEDは主回路5に流れる
電流に応じた強度の光を出力し、その出力光は光ファイ
バ6を通して計測部2に伝達される。計測部2は、光フ
ァイバ6により伝達された光の強度に基づいて主回路5
に流れる電流値を測定する。この計測部2は、光ファイ
バ6により高電位にあるセンサ部1と絶縁されるので、
計測部2の絶縁構造を簡単なものとすることができる。
【0005】以上のように構成された電流計測装置にお
いては、主回路変成器CT1,CT2の出力電流が発光
ダイオードLEDに流れやすくするために、発光ダイオ
ードLEDにバイアス電流を流し、発光ダイオードLE
Dを低インピーダンス化する。このためにバイアス用電
源3が設けられる。バイアス用電源3としてはセンサ部
1の外部にある外部電源E1が使用され、バイアス用電
源3はセンサ部1とケーブル7により接続される。
【0006】センサ部1においては、バイアス用電源3
からのバイアス電流がダイオードD2、抵抗R2を介し
て発光ダイオードLEDに供給される。また、このバイ
アス電流により発光する光は、光ファイバ6の伝送損失
あるいは光ファイバ6の断線の有無を検査するための参
照光としても利用される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電流計測装
置においては、発光ダイオードLEDのバイアス用電源
3として外部電源E1が使用され、この外部電源E1が
センサ部1とケーブル7により接続されるため、センサ
部1に外部電源E1又はケーブル7からサージ又はノイ
ズが混入することがある。このサージ又はノイズは、セ
ンサ部の誤動作又は故障を誘引し、計測装置の信頼性を
低下させる。
【0008】また、バイアス用電源3は高電位にあるセ
ンサ部1とケーブル7により直接接続されるために、バ
イアス用電源3を高絶縁化しなければならない。本発明
は、上記問題点に鑑みなされたもので、高電位にあるセ
ンサ部からの信号を光ファイバにより計測部に伝達する
ようにした電流計測装置において、バイアス用電源とし
てセンサ部の外部にある外部電源を使用する必要をなく
し、これによりセンサ部へのサージ又はノイズの混入を
防止し、さらに、バイアス用電源の絶縁構造を簡単なも
のにすることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、高電位にある回路に挿入された主回路変成
器と、この主回路変成器の出力側に接続され、計測した
電流に応じた強度の光を発光する光素子と、この光素子
にバイアス電流を供給するためのバイアス用電源と、前
記光素子の発光した光を伝達する光ファイバと、前記光
ファイバにより伝達された光を受け、光の強度に基づい
て前記主回路に流れる電流値を測定する計測部とを具備
する電流計測装置において、前記バイアス用電源を、前
記回路に挿入され、前記バイアス電流を供給する電源と
なる変成器を有するものとする。
【0010】
【作用】バイアス用電源はバイアス変成器の出力を電源
として発光ダイオードにバイアス電流を供給する。発光
ダイオードはバイアス電流により低インピーダンス化さ
れ、主回路変成器の出力電流が発光ダイオードに流れや
すくされる。また、このバイアス電流により発光する光
は、光ファイバ6の伝送損失あるいは光ファイバ6の断
線の有無を検査するための参照光としても利用される。
【0011】また、変成器の出力をバイアス用電源とし
たため、外部電源を利用する必要がなくなり、それに伴
い、センサ部と外部電源とを接続するケーブルを省略す
ることができる。これにより、外部電源又はケーブルか
らのサージ又はノイズの混入を防止することができる。
さらに、本構成のバイアス用電源の絶縁構造を簡単なも
のとすることができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)図1に本発明の電流計測装置の実施例1の
回路図を示す。本実施例の電流計測装置は、センサ部1
1、計測部2より構成される。そして、バイアス用電源
31はセンサ部1の内部に設けられる。なお、バイアス
用電源31はセンサ部11と別体に構成することもでき
る。
【0013】センサ部11は、遮断器4の主回路5の2
相B,Cに挿入された主回路変成器CT1,CT2を有
する。主回路変成器CT1,CT2の2次側のそれぞれ
に、全波整流用ダイオードB1,B2が接続され、その
直流出力側に、ダイオードD3,D4、抵抗R3を介し
て1つの発光ダイオードLEDが接続される。なお、発
光ダイオードLEDの代わりに、レーザダイオード等の
他の光素子を使用することができる。
【0014】バイアス用電源31は、主回路5の1相分
のA相に挿入されたバイアス変成器CT3を有する。な
お、このように主回路変成器CT1,CT2と別にバイ
アス変成器CT3を設ける代わりに、主回路変成器を3
相変成器とし、そのうちの1相分の変成器をバイアス変
成器として使用することもできる。このバイアス変成器
CT3の2次側に全波整流用ダイオードB3が接続さ
れ、その直流出力側にダイオードD1、抵抗R1を介し
て平滑用コンデンサC1とツェナーダイオードZDが接
続される。平滑用コンデンサC1は電圧波形を平滑し、
ツェナーダイオードZDは電圧クランプを行い、バイア
ス用電源31の出力電圧を一定電圧とする。
【0015】このようにして得られた一定電圧がセンサ
部11の発光ダイオードLEDにダイオードD2と抵抗
R2を通して印加され、発光ダイオードLEDにバイア
ス電流が流される。このバイアス電流により発光ダイオ
ードLEDが低インピーダンス化され、主回路変成器C
T1,CT2の出力電流が発光ダイオードLEDに流れ
やすくされる。
【0016】なお、ダイオードD5,D6,抵抗R5,
R6,R7,R8は、全波整流用ダイオードB1,B2
の直流出力端子にバイアス電圧を与え、主回路変成器C
T1,CT2の出力電流が発光ダイオードLEDに流れ
るようにする。発光ダイオードLEDは主回路5に流れ
る電流に応じた強度の光を出力し、その出力光は光ファ
イバ6を通して計測部2に伝達される。
【0017】計測部2は、光ファイバ3により伝達され
た光の強度に基づいて主回路5に流れる電流値を測定す
る。この計測部2は、光ファイバ3により高電位にある
センサ部1と絶縁されるので、計測部2の絶縁構造は簡
単なものとすることができる。また、発光ダイオードL
EDにおいてバイアス電流により発生する光を参照光と
することにより、光ファイバ6の伝送損失あるいは光フ
ァイバ6の断線の有無を検査することができる。
【0018】以上説明したように、主回路5に挿入した
バイアス変成器CT3を電源とすることにより、発光ダ
イオードLEDのバイアス用電源として外部電源を使用
する必要がなくなる。それに伴い、従来必要であったセ
ンサ部と外部電源間を接続するケーブル7も設ける必要
がなくなる。したがって、外部電源又はケーブルからサ
ージ又はノイズがセンサ部11へ侵入することがなくな
り、それにより誘引される誤動作、故障等を防止するこ
とができる。
【0019】また、バイアス用電源31は、センサ部1
1と同様に高電位の部分に配置されるのであるから、特
に高絶縁化する必要がなくなる。
【0020】(実施例2)次に、バイアス用電源の第2
の例について図2を用いて説明する。図2においては、
前述の実施例1における図1と同一の機能を有するもの
には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。本
実施例のバイアス用電源32は、主回路5の各相A,
B,Cに3相分のバイアス用変成器CT3,CT4,C
T5が挿入され、各バイアス変成器CT3,CT4,C
T5の2次側にそれぞれ全波整流用ダイオードB3,B
4,B5が接続される。そして、各全波整流用ダイオー
ドB3,B4,B5の直流出力側は並列に接続されて、
3相全波整流回路を構成する。なお、各全波整流用ダイ
オードB3,B4,B5の直流出力側には、ダイオード
D11,12,13と抵抗R11,12,13が直列接
続されている。
【0021】このようにバイアス用電源32の整流回路
を3相全波整流回路で構成することにより、直流出力電
圧のリップル分が減少するので、前述の図1の回路で使
用していた平滑用コンデンサC1を省略することができ
る。なお、本実施例においては、バイアス変成器を3相
分設けているが、これは2相以上の任意の相数とするこ
とができる。
【0022】(実施例3)次に、バイアス用電源の第3
の例について図3を用いて説明する。図3においては、
前述の実施例1の図1及び実施例2の図2と同一の機能
を有するものには同一の符号を付して、重複する説明を
省略する。本実施例のバイアス用電源33は、図1又は
図2に示すツェナーダイオードZDの代わりに、直列に
接続した一般のダイオードD10を用いる。この直列に
接続したダイオードD10もツェナーダイオードZDと
同様にバイアス用電源33の出力電圧を定電圧にクラン
プする。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、高電位にある電流セン
サ部からの信号を光ファイバにより計測部に伝達するよ
うにした電流計測装置において、光素子にバイアス電流
を供給するバイアス用電源として外部電源を使用する必
要がなくなり、もって、ケーブルの使用を省略し、これ
により、センサ部等へのサージ又はノイズの混入を防止
することができ、さらに、バイアス用電源の絶縁構造を
簡単なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電流計測装置の実施例1の回路図。
【図2】図1のバイアス用電源の実施例2の回路図。
【図3】図1のバイアス用電源の実施例3の回路図。
【図4】従来の電流計測装置の回路図。
【符号の説明】
1,11…センサ部 2…計測部 3,31,32,33…バイアス用電源 4…遮断器 5…主回路 6…光ファイバ 7…ケーブル B1〜B3…全波整流用ダイオード C1…平滑用コンデンサ CT1〜CT5…変成器 D1〜D13…ダイオード LED…発光ダイオード R1〜R13…抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 27/42

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電位にある回路に挿入された主回路変
    成器と、この主回路変成器の出力側に接続され、計測し
    た電流に応じた強度の光を発光する光素子と、この光素
    子にバイアス電流を供給するためのバイアス用電源と、
    前記光素子の発光した光を伝達する光ファイバと、前記
    光ファイバにより伝達された光を受け、光の強度に基づ
    いて前記主回路に流れる電流値を測定する計測部とを具
    備する電流計測装置において、前記バイアス用電源は、
    前記回路に挿入され、前記バイアス電流を供給する電源
    となる変成器を有することを特徴とする電流計測装置。
  2. 【請求項2】 前記回路に挿入された主回路変成器の一
    部を前記バイアス用電源の変成器として使用することを
    特徴とする請求項1記載の電流計測装置。
  3. 【請求項3】 前記バイアス用電源は、1相分の変成器
    と、その出力側に接続された全波整流用ダイオードと、
    この全波整流用ダイオードの直流出力側に接続された平
    滑用コンデンサと、ツェナーダイオードとを有すること
    を特徴とする請求項1記載の電流計測装置。
  4. 【請求項4】 前記バイアス用電源は、2相分又はそれ
    以上の相の変成器と、各変成器のそれぞれの出力側に接
    続された全波整流用ダイオードと、この全波整流用ダイ
    オードの直流遮断側に接続されたツェナーダイオードと
    を有することを特徴とする請求項1記載の電流計測装
    置。
  5. 【請求項5】 前記ツェナーダイオードに代えて、直列
    に接続した複数のダイオードを用いることを特徴とする
    請求項3又は4記載の電流計測装置。
JP7012366A 1995-01-30 1995-01-30 電流計測装置 Pending JPH08201437A (ja)

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Cited By (3)

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