JPH0831672A - 変流器 - Google Patents

変流器

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JPH0831672A
JPH0831672A JP6167602A JP16760294A JPH0831672A JP H0831672 A JPH0831672 A JP H0831672A JP 6167602 A JP6167602 A JP 6167602A JP 16760294 A JP16760294 A JP 16760294A JP H0831672 A JPH0831672 A JP H0831672A
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JP
Japan
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current
current transformer
magnetic
secondary winding
main body
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JP6167602A
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Yoshinobu Katsumata
良信 勝又
Keiichi Abe
景一 阿部
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁素子からなる変流器本体と、電子回路素
子からなる電流検出部とを分離できるように構成する。 【構成】 磁路の一部に空隙を有する鉄心1及び鉄心1
に巻装された2次巻線5より変流器本体9を構成し、鉄
心1の空隙内に配置された磁気検出素子3及び磁気検出
素子3の出力に応じて2次巻線5に電流を供給する増幅
器4並びに2次巻線5に流れる電流を検出する検出用抵
抗器6から電流検出部12を構成し、電流検出部12に
設けた雄形接続端子14a,14b及び嵌合凸部13を
変流器本体9に設けた雌形接続端子11a,11b及び
嵌合凹部にそれぞれ嵌合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気検出素子を用いた
変流器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】変流器においては、被測定電流が直流,
交流にかかわらず測定できるように磁気検出素子を用い
たものが供されており、また、その磁気検出素子の温度
特性の影響を排除して高い測定精度を得るものとして、
磁気検出素子の出力電圧に応じて増幅器により2次巻線
に電流を流して測定する方式がある。このような変流器
の従来例を図7に示す。
【0003】図7において、環状の鉄心1は、被測定電
流が流れる1次導体2を貫通させるものであり、被測定
電流によって発生する磁束が流れる磁路の一部に空隙を
有している。磁気検出素子3は、例えばホール素子のよ
うなものであり、鉄心1の空隙内に配置されて、空隙の
磁束を検出する。増幅器4は磁気検出素子3の出力に応
じて鉄心1に巻き付けられた2次巻線5に電流を供給す
るもので、その出力端子は2次巻線5の一方の端子に接
続されている。2次巻線5の他方の端子は、2次巻線5
に流れる電流を検出するための検出用抵抗器6の一方の
端子に接続され、その検出用抵抗器6の他方の端子はア
ースに接続されている。
【0004】そして、これらの鉄心1,磁気検出素子
3,増幅器4,2次巻線5及び検出用抵抗器6は本体7
として一体に構成されており、本体7には検出用抵抗器
6の両端子に接続された外部端子8a,8bが設けられ
ている。
【0005】以上の構成において、被測定電流Iが鉄心
1を貫通する1次導体2に流れると、鉄心1の磁路に沿
って磁束φを生じる。このとき鉄心1の空隙内の磁気検
出素子3は磁束φを検出し、それに応じた電圧を出力す
る。増幅器4は、磁気検出素子3の出力に応じて2次巻
線5に電流I´を供給して、被測定電流Iによって発生
する磁束φを打ち消す方向に磁束φ´を発生させ、その
電流I´を磁気検出素子3の出力電圧が0になるまで増
加させる。従って、磁束φと磁束φ´が平衡したところ
で前記磁気検出素子3の出力電圧は0になり、そのとき
2次巻線5を流れている電流I´は被測定電流Iに比例
した電流値になる。よって、検出用抵抗器6の両端の電
圧降下を外部端子8a,8b間で測定することにより2
次巻線5に流れる電流I´を測定すれば、増幅器4の増
幅率及び2次巻線5の巻数比から計算して被測定電流値
Iを得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の構成の変流器では、以下のような問題を生じてい
た。第1に、電流検出部を構成する磁気検出素子3及び
増幅器4のような電子回路素子は、一般に変流器本体を
構成する鉄心1及び2次巻線5のような電磁素子と比較
して寿命が短いので、電子回路素子に寿命が来た場合に
は電磁素子が機能するにもかかわらず本体7全体を交換
する必要が生じてくる。
【0007】第2に、変流器は盤内に設置されることが
多いが、その設置箇所は一般に周囲にスペースの余裕が
ない場合が多く、設置後に増幅器3の調整が必要になっ
た場合は、調整が困難である。
【0008】第3に、変流器の定格が設計変更等により
変更された場合は、本体7を定格に応じた増幅率を有す
る他の本体と交換する必要が生じ、この場合には、本体
7を鉄心1に貫通している1次導体2を切り離してから
でないと取り外せない。本発明は、上記の問題を解決す
るもので、その目的は、交換や調整、さらには取扱いの
容易な変流器を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1記載の変流器は、1次導体を貫通させかつ
磁路の一部に空隙を有する環状の鉄心及びこの鉄心に巻
装された2次巻線から構成された変流器本体と、鉄心の
空隙内に配置される磁気検出素子を有する電流検出部と
を分離可能に構成したことを特長としてなるものであ
る。
【0010】この場合、変流器本体と電流検出部とを、
ケ−ブルを介して接続するように構成してもよい(請求
項2)。また、磁気検出素子の出力に応じて2次巻線に
電流を供給する増幅器を電流検出部内に設け、この増幅
器の増幅率を可変となるように構成してもよい(請求項
3)。
【0011】更に、電流検出部が変流器本体から分離さ
れたときに、2次巻線の端子間を短絡させる放電ギャッ
プなどの短絡機能素子を変流器本体内に有するように構
成してもよい(請求項4及び5)。
【0012】また、電流検出部内の磁気検出素子を磁気
検出部として分離できるように構成してもよい(請求項
6)。更に、磁気検出部の磁気検出素子を弾性を有する
素材で被覆するように構成してもよい(請求項7)。
【0013】
【作用】請求項1記載の変流器によれば、変流器本体と
電流検出部とが分離できるように構成されているので、
電流検出部を構成する電子回路素子の交換の必要が生じ
た場合、1次導体が貫通している変流器本体はそのまま
にして、電流検出部のみ分離して取り外すことができ
る。
【0014】請求項2記載の変流器によれば、電流検出
部と変流器本体の間を、ケ−ブルを用いて接続するよう
に構成したので、ケ−ブル長の選択によって電流検出部
を変流器本体から離れた任意の位置に配置することがで
きる。
【0015】請求項3記載の変流器によれば、増幅器の
増幅率を可変となるように構成したので、全体を交換し
なくても定格を変更することができる。請求項4記載の
変流器によれば、電流検出部が分離されたときに、2次
巻線の端子間を短絡させる短絡機能素子を変流器本体内
に有するように構成したので、電流検出部が分離された
場合に異常電圧が発生しても短絡経路を形成できる。
【0016】請求項5記載の変流器によれば、短絡機能
素子として放電ギャップを用いたので、異常電圧発生時
のみ短絡経路を形成でき、通常使用時の変流器本体に対
する分流の影響を無視できる。
【0017】請求項6記載の変流器によれば、電流検出
部内の磁気検出素子を磁気検出部として分離できるよう
に構成したので、磁気検出部を電流検出部から分離した
状態で保管,運搬することができる。
【0018】請求項7記載の変流器によれば、磁気検出
部の磁気検出素子を弾性を有する素材で被覆するように
したので、磁気検出素子が鉄心から受けるストレスを被
覆によって緩和することができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例について、図1
を用いて説明するに、図1においては、従来例の図7と
同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異な
る部分のみ説明する。
【0020】変流器本体9は、鉄心1と2次巻線5とを
一体として合成樹脂モールド等で形成されており、鉄心
1の空隙部には嵌合凹部10が設けられている。また、
変流器本体9には接続手段として雌形接続端子11a,
11bが設けられ、これらの雌形接続端子11a,11
bは、2次巻線5の両端子に接続されている。
【0021】電流検出部12は、磁気検出素子3,増幅
器4及び検出用抵抗器6を一体として、前記変流器本体
9と同様に合成樹脂モールド等で形成されている。嵌合
凸部13は磁気検出素子3を内包する部分であり、変流
器本体9の嵌合凹部10と嵌合するように形成されてい
る。電流検出部12には、接続手段として雄形接続端子
14a,14bが設けられており、雄形接続端子14a
は増幅器4の出力端子に接続され、雄形接続端子14b
は検出用抵抗器6を介してアースされている。
【0022】この場合、雄形接続端子14a,14bは
後述する合体時に雌形接続端子11a,11bと嵌合に
より接続されるようになっている。そして、検出用抵抗
器6の両端子は、外部から電圧降下を測定するために電
流検出部12に設けられた外部端子8a,8bに接続さ
れている。
【0023】しかして、電流検出部12の嵌合凸部13
が変流器本体9の嵌合凹部10に嵌合され、且つ、雄形
接続端子14a,14bが雌形接続端子11a,11b
に嵌合により接続されることによって、変流器本体9と
電流検出部12が合体されて変流器を構成する。
【0024】次に、本実施例の作用について述べる。変
流器本体9と電流検出部12の合体時の作用は従来例で
ある図7と同一である。ここで、経年変化によって前記
電流検出部12が前記変流器本体9より早く寿命に達し
た場合を考える。従来は変流器本体9と電流検出部12
とは一体化された構成であるため、本体7に貫通してい
る1次導体2を一度切り離して本体7を全て交換する必
要があった。しかるに、本実施例では、電流検出部12
のみを分離できるため、変流器本体9は貫通している1
次導体2を一度切り離すこと無くそのまま現行品を使用
し、電流検出部12のみ新品に交換すればよい。
【0025】このように、本実施例によれば、変流器
を、鉄心1及び2次巻線5からなる変流器本体9と、磁
気検出素子3を有する電流検出部12とに分離できるよ
うに構成したので、変流器本体9の寿命に対して電流検
出部12の寿命が短い場合に電流検出部12のみの交換
で対応できる。また、設計変更などにより定格が変更さ
れた場合には、同様にして、電流検出部12を変流器本
体9から取り外して定格に応じた増幅率を有する別の電
流検出部を変流器本体9に交換して取り付けることがで
き、全体を交換する必要はない。
【0026】図2は本発明の第2の実施例を示すもので
あり、図1と同一部分には同一符号を付して示す。この
実施例では、分離した状態の変流器本体9と電流検出部
12とを、接続手段としてのケ−ブル15a,15bを
用いて電気的に接続したものである。即ち、ケーブル1
5a,15bの一方には雄形接続端子16a,16bが
設けられ、これらは変流器本体9の雌形接続端子11
a,11bに嵌合により接続される。また、ケーブル1
5a,15bの他方には雌形接続端子17a,17bが
設けられ、これらは電流検出部12の雄形接続端子14
a、14bに嵌合により接続される。
【0027】上記のように構成した第2の実施例によれ
ば、一度変流器を盤内に組み込んだ後、増幅器4の零点
調整などの電流検出部12の調整が必要となった場合に
は、変流器本体9はそのままにして電流検出部12を取
り外し、ケーブル15a,15bで接続することによ
り、電流検出部12を盤外に引き出して手元でその調整
が行える。
【0028】図3は本発明の第3の実施例を示すもので
あり、図1と異なるところは、電流検出部12内の増幅
器4の代わりに、増幅率を可変な構成とした増幅器18
を設けるようにしたものである。尚、この図3では電流
検出部12のみ示した。
【0029】上記のように構成した第3の実施例によれ
ば、変流器を盤内に組み込んだ時点で変流比が確定でき
ない場合でも、組み込み後に増幅率の調整を行うことで
対応できる。また、予め異なる増幅率に調整した複数種
類の電流検出部12を用意しておくことにより、電流検
出部12の交換のみで定格変更に対応できる。
【0030】図4は本発明の第4の実施例を示すもので
あり、図1と異なるところは、変流器本体9に、雌形接
続端子11a,11b間を電気的に接続する短絡機能素
子としてバリスタ等の非線形抵抗器19を内蔵したもの
である。この図4では変流器本体9のみ示した。尚、短
絡機能素子としては抵抗器あるいはコイルを用いても良
い。
【0031】上記のように構成した第4の実施例によれ
ば、変流器の動作中に変流器本体9に対して電流検出部
12の脱落が生じまたは調整のための取り外しが行われ
た場合、2次巻線5が開放状態となって雌形接続端子1
1a,11b間に高電圧が発生することを非線形抵抗器
19の短絡機能により防止できる。従って、再接続時に
作業者若しくは電流検出部内の回路素子に悪影響を及ぼ
すことはない。
【0032】図5は本発明の第5の実施例を示すもので
あり、図4と異なるところは、短絡機能素子として放電
ギャップ20を使用したものである。上記のように構成
した第5の実施例によれば、通常の動作状態においては
雌形接続端子11a,11b間は開放状態であって短絡
機能素子たる放電ギャップ20の影響はなく、異常時の
み短絡状態を作り出すことができる。
【0033】図6は本発明の第6の実施例を示すもので
あり、図1と異なるところは、電流検出部12の磁気検
出素子3を分離して接続端子21を有する磁気検出部2
2を構成し、電流検出部12側に接続端子21と接続さ
れる接続端子23を組み込んだ構成としたものである。
【0034】上記のように構成した第6の実施例によれ
ば、保管,運搬時に磁気検出部22を電流検出部12か
ら分離しておくことができ、従って、電流検出部12に
は嵌合凸部13のような突出部がなくなるので、他の物
体との衝突,衝撃などによる磁気検出素子3の破損の危
険を少なくでき、取扱いが容易で構造的信頼性が向上す
る。
【0035】尚、第6の実施例においては、変流器の組
立時において、磁気検出部22を予め変流器本体9に圧
入,接着等により固定しておき、電流検出部12の雌形
接続端子11a,11b及び接続端子23を雄形接続端
子14a,14b及び接続端子21に接続固定するよう
にしてもよく、この場合には、電流検出部12の変流器
本体9に対する位置合わせが容易になり、組立性の向上
も期待できる。
【0036】また、上記実施例において、前記磁気検出
部22の磁気検出素子3を弾性を有する素材で被覆する
ようにしてもよく、このようにすると、磁気検出素子3
が鉄心1から受けるストレスを緩和することができるの
で、磁気検出素子3の信頼性が向上する。
【0037】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項1記載の変流器によれば、変流器本体と電流検出部
とが分離できるように構成されているので、電流検出部
を構成する電子回路素子の故障または定格変更のため交
換の必要が生じた場合、1次導体が貫通している変流器
本体はそのままにして電流検出部のみ分離して取り外す
ことができるので、交換作業が容易に行え、また変流器
本体は継続して使用できる。
【0038】請求項2記載の変流器によれば、電流検出
部と変流器本体の間を、ケ−ブルを用いて接続するよう
に構成したので、ケ−ブル長の選択によって分離した電
流検出部を変流器本体から離れた任意の位置に配置する
ことができ、従って、設置後の調整作業が作業者の手元
において容易に行い得る。
【0039】請求項3記載の変流器によれば、増幅器の
増幅率を可変となるように構成したので、定格変更に容
易に対処することができる。請求項4記載の変流器によ
れば、変流器本体から電流検出部が分離されたときに、
2次巻線の端子間を短絡させる短絡機能素子を前記変流
器本体内に有するように構成したので、電流検出部が分
離された場合に異常電圧が発生しても短絡経路を形成で
き、従って、再接続時に作業者若しくは電流検出部内の
電子回路素子に悪影響を及ぼすことはない。
【0040】請求項5記載の変流器によれば、短絡機能
素子として放電ギャップを用いたので、通常使用時にお
いて2次巻線に対する分流経路を考慮する必要はなくな
る。請求項6記載の変流器によれば、電流検出部内の磁
気検出素子を磁気検出部として分離できるように構成し
たので、磁気検出部を電流検出部から分離した状態で保
管,運搬することができ、他の物体との衝突,衝撃など
による磁気検出素子の破損の危険が少なくなり、取扱い
が容易で構造的信頼性が向上する。
【0041】請求項7記載の変流器によれば、磁気検出
部の磁気検出素子を弾性を有する素材で被覆するように
したので、磁気検出素子が鉄心から受けるストレスを被
覆により緩和することができ、磁気検出素子の信頼性を
向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図
【図3】本発明の第3の実施例を示す電流検出部の構成
【図4】本発明の第4の実施例を示す変流器本体の構成
【図5】本発明の第5の実施例を示す変流器本体の構成
【図6】本発明の第6の実施例を示す構成図
【図7】従来例の構成図
【符号の説明】
1は鉄心、3は磁気検出素子、4は増幅器、5は2次巻
線、6は検出用抵抗器、8a,8bは外部端子、9は変
流器本体、10は嵌合凹部、11a,11bは雌形接続
端子(接続手段)、12は電流検出部、13は嵌合凸
部、14a,14bは雄形接続端子(接続手段)、15
a,15bはケーブル(接続手段)、18は増幅器、1
9は非線形抵抗器(短絡機能素子)、20は放電ギャッ
プ(短絡機能素子)、22は磁気検出部である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次導体を貫通させかつ磁路の一部に空
    隙を有する環状の鉄心及びこの鉄心に巻装された2次巻
    線から構成された変流器本体と、 前記鉄心の空隙内に配置される磁気検出素子を有する電
    流検出部とを分離可能に構成した変流器。
  2. 【請求項2】 前記変流器本体と電流検出部とをケ−ブ
    ルを介して接続したことを特徴とする請求項1記載の変
    流器。
  3. 【請求項3】 前記磁気検出素子の出力に応じて2次巻
    線に電流を供給する増幅器を電流検出部内に設け、この
    増幅器の増幅率を、可変としたことを特徴とする請求項
    1記載の変流器。
  4. 【請求項4】 前記電流検出部が前記変流器本体から分
    離されたときに、前記2次巻線の端子間を短絡させる短
    絡機能素子を前記変流器本体内に有することを特徴とす
    る請求項1記載の変流器。
  5. 【請求項5】 前記短絡機能素子に放電ギャップを用い
    たことを特徴とする請求項4記載の変流器。
  6. 【請求項6】 前記電流検出部内の磁気検出素子を、磁
    気検出部として分離できるように構成したことを特徴と
    する請求項1記載の変流器。
  7. 【請求項7】 前記磁気検出部の磁気検出素子を、弾性
    を有する素材で被覆するようにしたことを特徴とする請
    求項6記載の変流器。
JP6167602A 1994-07-20 1994-07-20 変流器 Pending JPH0831672A (ja)

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