JPH1092674A - 零相変流器 - Google Patents
零相変流器Info
- Publication number
- JPH1092674A JPH1092674A JP8246239A JP24623996A JPH1092674A JP H1092674 A JPH1092674 A JP H1092674A JP 8246239 A JP8246239 A JP 8246239A JP 24623996 A JP24623996 A JP 24623996A JP H1092674 A JPH1092674 A JP H1092674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- bobbin
- phase current
- coil
- zero
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の零相変流器は、鉄心が一体成形となっ
ており、鉄心の全周に亘って等ピッチで均一に出力巻線
を施すことが非常に難しく、そのため負荷電流通電時の
残留特性が悪く、また、巻線作業はトロイダル巻線機に
よるので、巻線コストが高くなるという問題点があっ
た。 【解決手段】 短冊形状磁性板１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ
の積層構造である中空部が矩形のコア、このコアの四辺
にそれぞれ設置したボビンにコイルを巻回したボビンコ
イル２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、コアの中空部面を垂直に
貫通する導体３ａ、３ｂ、３ｃを備え、コアは短冊形状
磁性板１ａ乃至１ｄの積層構造であると共に、短冊形状
磁性板の接合方法はダブルラップジョイントまたはバッ
トラップジョイントにした。
ており、鉄心の全周に亘って等ピッチで均一に出力巻線
を施すことが非常に難しく、そのため負荷電流通電時の
残留特性が悪く、また、巻線作業はトロイダル巻線機に
よるので、巻線コストが高くなるという問題点があっ
た。 【解決手段】 短冊形状磁性板１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ
の積層構造である中空部が矩形のコア、このコアの四辺
にそれぞれ設置したボビンにコイルを巻回したボビンコ
イル２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、コアの中空部面を垂直に
貫通する導体３ａ、３ｂ、３ｃを備え、コアは短冊形状
磁性板１ａ乃至１ｄの積層構造であると共に、短冊形状
磁性板の接合方法はダブルラップジョイントまたはバッ
トラップジョイントにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】送・配電線路において地絡事
故が生じたり人体に感電があった場合のみに流れる零相
電流を検出する零相変流器に関するものである。
故が生じたり人体に感電があった場合のみに流れる零相
電流を検出する零相変流器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、例えば、特開昭５１−１０３２
２６号公報に開示されている従来の零相変流器を示す構
成図である。図において、１１は環状鉄心、２１は出力
巻線（二次導体）、３ａ、３ｂは環状鉄心１１の中空部
を貫通する一次導体である。環状鉄心１１の材料は、高
透磁率のパーマロイが広く使用されており、この他、珪
素鋼、フェライト、アモルファス合金等も用いられてい
る。環状鉄心１１の成型法は材料により異なり、フェラ
イトは焼結によるが、パーマロイ、珪素鋼等の金属磁性
体は打ち抜き板を積層するか、トロイダル状に巻き込む
方法が用いられる。なお、図７（ａ）は環状鉄心１１が
分割されていないもの、（ｂ）は分割されているものの
例である。また、図では２個の一次導体が示されている
が、三相の場合は、３個の一次導体を鉄心の中空部を貫
通するように配置して使用される。
２６号公報に開示されている従来の零相変流器を示す構
成図である。図において、１１は環状鉄心、２１は出力
巻線（二次導体）、３ａ、３ｂは環状鉄心１１の中空部
を貫通する一次導体である。環状鉄心１１の材料は、高
透磁率のパーマロイが広く使用されており、この他、珪
素鋼、フェライト、アモルファス合金等も用いられてい
る。環状鉄心１１の成型法は材料により異なり、フェラ
イトは焼結によるが、パーマロイ、珪素鋼等の金属磁性
体は打ち抜き板を積層するか、トロイダル状に巻き込む
方法が用いられる。なお、図７（ａ）は環状鉄心１１が
分割されていないもの、（ｂ）は分割されているものの
例である。また、図では２個の一次導体が示されている
が、三相の場合は、３個の一次導体を鉄心の中空部を貫
通するように配置して使用される。
【０００３】次に動作について説明する。導体３ａと３
ｂに互いに逆向きで大きさが等しい負荷電流のみが流れ
ている場合、これらの電流により環状鉄心１１内に発生
する磁束は打ち消しあい、出力巻線２１には電圧は誘起
されない。例えば、地絡事故が発生して、一次導体３ａ
と３ｂの電流に差が生じる（零相電流が流れる）と、出
力巻線２１に電圧が誘起される。零相変流器を搭載した
漏電遮断器はこの原理を活用し、地絡事故が生じたり人
体に感電があった場合、即座に給電を止め、回路や人命
を保護する機能を有するものである。
ｂに互いに逆向きで大きさが等しい負荷電流のみが流れ
ている場合、これらの電流により環状鉄心１１内に発生
する磁束は打ち消しあい、出力巻線２１には電圧は誘起
されない。例えば、地絡事故が発生して、一次導体３ａ
と３ｂの電流に差が生じる（零相電流が流れる）と、出
力巻線２１に電圧が誘起される。零相変流器を搭載した
漏電遮断器はこの原理を活用し、地絡事故が生じたり人
体に感電があった場合、即座に給電を止め、回路や人命
を保護する機能を有するものである。
【０００４】なお、上記従来例は、鉄心中空部が丸穴の
場合であるが、これを角穴にしたことを特徴とする零相
変流器として、図８に示す実開昭６０−６６０１９号公
報に開示されているものが知られている。
場合であるが、これを角穴にしたことを特徴とする零相
変流器として、図８に示す実開昭６０−６６０１９号公
報に開示されているものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のような零相変流
器の特性としては、負荷電流のみが流れているときに発
生する残留電圧が小さいこと、零相電流に対する出力感
度が高いことが重要である。残留電圧は出力巻線の不均
一や、環状鉄心に対する一次導体位置の非対称性等が原
因で生じ、漏電遮断器の誤動作の原因となるので、極力
小さくしなければならない。図７（ａ）に示す環状鉄心
は、コアの透磁率が高く、零相電流に対する出力感度が
高いという長所を有するものの、残留電圧を小さくする
ため、環状鉄心の全周に亘って出力巻線を均一に施すこ
とが非常に難しく、また、トロイダル巻線機を使用する
必要があり、巻線のための貯線作業が巻線作業に付随す
るので、巻線作業に時間が長くかかり、製作価格が高く
なるという欠点があった。
器の特性としては、負荷電流のみが流れているときに発
生する残留電圧が小さいこと、零相電流に対する出力感
度が高いことが重要である。残留電圧は出力巻線の不均
一や、環状鉄心に対する一次導体位置の非対称性等が原
因で生じ、漏電遮断器の誤動作の原因となるので、極力
小さくしなければならない。図７（ａ）に示す環状鉄心
は、コアの透磁率が高く、零相電流に対する出力感度が
高いという長所を有するものの、残留電圧を小さくする
ため、環状鉄心の全周に亘って出力巻線を均一に施すこ
とが非常に難しく、また、トロイダル巻線機を使用する
必要があり、巻線のための貯線作業が巻線作業に付随す
るので、巻線作業に時間が長くかかり、製作価格が高く
なるという欠点があった。
【０００６】次いで、図７（ｂ）に示す分割型の環状鉄
心は、スピンドル型の巻線機が使用でき、巻線時間が短
縮できるという長所を有するものの、コアの２個所に比
透磁率が１の若干の空隙ができるので残留電圧が大きく
なり、コアの実効透磁率が低下し、零相電流に対する出
力感度が低下するという問題点を有していた。
心は、スピンドル型の巻線機が使用でき、巻線時間が短
縮できるという長所を有するものの、コアの２個所に比
透磁率が１の若干の空隙ができるので残留電圧が大きく
なり、コアの実効透磁率が低下し、零相電流に対する出
力感度が低下するという問題点を有していた。
【０００７】さらに、図８に示す角筒鉄心は、コーナ部
が４個所あるため、鉄心の全周に亘って等ピッチで均一
に巻線を施すことが非常に難しく、残留特性が悪く、し
かも巻線はトロイダル巻線機によるので、巻線費用が高
くなるという問題点があった。
が４個所あるため、鉄心の全周に亘って等ピッチで均一
に巻線を施すことが非常に難しく、残留特性が悪く、し
かも巻線はトロイダル巻線機によるので、巻線費用が高
くなるという問題点があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、巻線コストが安価で、負荷電流
通電時の残留電圧が小さく、零相電流に対する出力感度
が高い零相変流器を得ることを目的としている。
ためになされたもので、巻線コストが安価で、負荷電流
通電時の残留電圧が小さく、零相電流に対する出力感度
が高い零相変流器を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る零相変流
器は、中空部が矩形のコア、このコアの四辺にそれぞれ
設置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コア
の中空部面を垂直に貫通する導体を備え、コアは短冊形
状磁性板の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接
合方法はダブルラップジョイントまたはバットラップジ
ョイントである。
器は、中空部が矩形のコア、このコアの四辺にそれぞれ
設置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コア
の中空部面を垂直に貫通する導体を備え、コアは短冊形
状磁性板の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接
合方法はダブルラップジョイントまたはバットラップジ
ョイントである。
【００１０】また、対向する二つのボビンコイルの巻数
和と他の対向する二つのボビンコイルの巻数和との巻数
比は、零相変流器の残留電圧が最小となるように設定し
たものである。
和と他の対向する二つのボビンコイルの巻数和との巻数
比は、零相変流器の残留電圧が最小となるように設定し
たものである。
【００１１】また、中空部が矩形のコア、このコアの上
辺または下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設
置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コアの
上下辺にほぼ平行配置され中空部を貫通する導体を備
え、コアは短冊形状磁性板の積層構造であると共に、短
冊形状磁性板の接合方法はダブルラップジョイントまた
はバットラップジョイントである。
辺または下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設
置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コアの
上下辺にほぼ平行配置され中空部を貫通する導体を備
え、コアは短冊形状磁性板の積層構造であると共に、短
冊形状磁性板の接合方法はダブルラップジョイントまた
はバットラップジョイントである。
【００１２】また、中空部が矩形のコア、このコアの上
辺または下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設
置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コアの
上下辺にほぼ平行配置され中空部を貫通する導体を備
え、コアは短冊形状磁性板と凹形状磁性板とを交互に積
層したものであると共に、上辺または下辺のいずれかは
短冊形状磁性板とし、残りの三辺は凹形状磁性板で構成
するものである。
辺または下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設
置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コアの
上下辺にほぼ平行配置され中空部を貫通する導体を備
え、コアは短冊形状磁性板と凹形状磁性板とを交互に積
層したものであると共に、上辺または下辺のいずれかは
短冊形状磁性板とし、残りの三辺は凹形状磁性板で構成
するものである。
【００１３】また、対向する二つのボビンコイルの巻数
和と残りのボビンコイルの巻数との巻数比は、零相変流
器の残留電圧が最小となるように設定したものである。
和と残りのボビンコイルの巻数との巻数比は、零相変流
器の残留電圧が最小となるように設定したものである。
【００１４】また、コア及びボビンコイルの表面を磁気
シールドするものである。
シールドするものである。
【００１５】また、ボビンコイルは端子付きである。
【００１６】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．以下、本発明の実施の形態を図について
説明する。図１は、本発明の実施の形態１による零相変
流器（ボビンコイル型）を示す構成図である。図におい
て、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはパーマロイ、珪素鋼、鉄
系及びコバルト系アモルファス合金などの同一寸法の短
冊形状磁性板で、この短冊形状磁性板１ａから１ｄで本
変流器のコアを形成している。２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
は、短冊形状磁性板１ａから１ｄのそれぞれに貫接され
たボビン（巻枠）にコイル（二次導体）を巻回したボビ
ンコイル、３ａ、３ｂ、３ｃは三相のＵ、Ｖ、Ｗ相に対
応する（一次）導体である。なお、図中矢印は、一次導
体に負荷電流が流れた時のコアとコア窓を還流する磁束
線の模式図である。また、Ｗｃはコア幅、Ｌｂはボビン
コイルの巻線長、Ｌｃは磁性板１枚当たりの平均磁路長
であり、このコア全体の平均磁路長は４×Ｌｃとなる。
説明する。図１は、本発明の実施の形態１による零相変
流器（ボビンコイル型）を示す構成図である。図におい
て、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはパーマロイ、珪素鋼、鉄
系及びコバルト系アモルファス合金などの同一寸法の短
冊形状磁性板で、この短冊形状磁性板１ａから１ｄで本
変流器のコアを形成している。２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
は、短冊形状磁性板１ａから１ｄのそれぞれに貫接され
たボビン（巻枠）にコイル（二次導体）を巻回したボビ
ンコイル、３ａ、３ｂ、３ｃは三相のＵ、Ｖ、Ｗ相に対
応する（一次）導体である。なお、図中矢印は、一次導
体に負荷電流が流れた時のコアとコア窓を還流する磁束
線の模式図である。また、Ｗｃはコア幅、Ｌｂはボビン
コイルの巻線長、Ｌｃは磁性板１枚当たりの平均磁路長
であり、このコア全体の平均磁路長は４×Ｌｃとなる。
【００１７】また図２は、上記図１における短冊形状磁
性板１ａから１ｄの接合方法を示す図であり、（ａ）は
ダブルラップジョイント（図１も同じ）、（ｂ）はバッ
トラップジョイントである。磁性板のコア長は、ダブル
ラップジョイントの場合はＬｃ＋Ｗｃ、バットラップジ
ョイントの場合はＬｃとなる。なお、零相変流器は一般
に商用周波数で使用されるので、短冊形状磁性板１ａか
ら１ｄの厚みは渦電流損失による磁気特性の劣化が問題
にならない程度の十分の数ミリ以下のものが使用され
る。
性板１ａから１ｄの接合方法を示す図であり、（ａ）は
ダブルラップジョイント（図１も同じ）、（ｂ）はバッ
トラップジョイントである。磁性板のコア長は、ダブル
ラップジョイントの場合はＬｃ＋Ｗｃ、バットラップジ
ョイントの場合はＬｃとなる。なお、零相変流器は一般
に商用周波数で使用されるので、短冊形状磁性板１ａか
ら１ｄの厚みは渦電流損失による磁気特性の劣化が問題
にならない程度の十分の数ミリ以下のものが使用され
る。
【００１８】一体成形された鉄心にトロイダル状にコイ
ルを巻いた従来例と違って、本実施の形態によれば、短
冊形状磁性板を積層した鉄心の各辺にボビンを設置し、
これにコイルを巻くので、スピンドル型の巻線機等を持
ちいることができ、巻線時間の短縮、巻線費用の低減を
実現し、且つコイルを均一に巻くことができる。よっ
て、負荷電流通電時の残留電圧の低減を実現することが
可能である。
ルを巻いた従来例と違って、本実施の形態によれば、短
冊形状磁性板を積層した鉄心の各辺にボビンを設置し、
これにコイルを巻くので、スピンドル型の巻線機等を持
ちいることができ、巻線時間の短縮、巻線費用の低減を
実現し、且つコイルを均一に巻くことができる。よっ
て、負荷電流通電時の残留電圧の低減を実現することが
可能である。
【００１９】次に、本発明の零相変流器の設計思想を理
解するために重要な残留電圧の発生のメカニズムと低減
の方法を以下に述べる。図１に示すように、正方形のコ
ア窓を窓面に垂直に貫通する一次導体Ｕ、Ｖ、Ｗに、 Ｉｕ＝Ｉsin（ωｔ−２π／３） （１） Ｉｖ＝Ｉsin（ωｔ） （２） Ｉｗ＝Ｉsin（ωｔ＋２π／３） （３） （１）から（３）式で表される三相の負荷電流が流れた
とき、Ｖ相導体位置を座標軸の（０、０）にとり、導体
間距離をｒとすると、コアの任意の位置（ｘ、ｙ）のｘ
軸方向、ｙ軸方向の磁界成分Ｈｘ、Ｈｙは（４）、
（５）式で与えられる。 Ｈｘ＝Ｉ｛ｙ／［（ｘ＋ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ−２π／３） ＋ｙ／（ｘ2＋ｙ2）・sin（ωｔ） ＋ｙ／［（ｘ−ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ＋２π／３）｝ （４） Ｈｙ＝Ｉ｛（ｘ＋ｒ）／［（ｘ＋ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ−２π／３） ＋ｘ／（ｘ2＋ｙ2）・sin（ωｔ） ＋（ｘ−ｒ）／［（ｘ−ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（５） （４）、（５）式から想定される、コアが未飽和の時の
コア及びコア窓内の磁束線図を図３に示す。また、Ｕ−
Ｖ間のみ負荷電流が流れたとき（つまり単相）の磁束線
図を図４に示す。
解するために重要な残留電圧の発生のメカニズムと低減
の方法を以下に述べる。図１に示すように、正方形のコ
ア窓を窓面に垂直に貫通する一次導体Ｕ、Ｖ、Ｗに、 Ｉｕ＝Ｉsin（ωｔ−２π／３） （１） Ｉｖ＝Ｉsin（ωｔ） （２） Ｉｗ＝Ｉsin（ωｔ＋２π／３） （３） （１）から（３）式で表される三相の負荷電流が流れた
とき、Ｖ相導体位置を座標軸の（０、０）にとり、導体
間距離をｒとすると、コアの任意の位置（ｘ、ｙ）のｘ
軸方向、ｙ軸方向の磁界成分Ｈｘ、Ｈｙは（４）、
（５）式で与えられる。 Ｈｘ＝Ｉ｛ｙ／［（ｘ＋ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ−２π／３） ＋ｙ／（ｘ2＋ｙ2）・sin（ωｔ） ＋ｙ／［（ｘ−ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ＋２π／３）｝ （４） Ｈｙ＝Ｉ｛（ｘ＋ｒ）／［（ｘ＋ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ−２π／３） ＋ｘ／（ｘ2＋ｙ2）・sin（ωｔ） ＋（ｘ−ｒ）／［（ｘ−ｒ）2＋ｙ2］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（５） （４）、（５）式から想定される、コアが未飽和の時の
コア及びコア窓内の磁束線図を図３に示す。また、Ｕ−
Ｖ間のみ負荷電流が流れたとき（つまり単相）の磁束線
図を図４に示す。
【００２０】次に、三相の負荷電流が流れたときのボビ
ンコイル２ａから２ｄの誘起電圧Ｅ１からＥ４は、各ボ
ビンコイルの巻数は同じ、巻線ピッチが同じ、各ボビン
コイルの巻線長：Ｌｂ、平均磁路長：４Ｌｃ、Ｖ相導体
がコア窓内の中点に位置、各導体が上下辺コアに平行に
配置、コア透磁率は一定、コイルへの鎖交磁束が印加磁
界に比例するとすると、コイルの巻線長Ｌｂについて
（４）、（５）式を定積分することにより得られ、
（６）から（９）式のようになる。 Ｅ１＝ＫＩ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝・sin（ωｔ） （６） Ｅ２＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（７） Ｅ３＝Ｅ１ （８） Ｅ４＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３）｝（９） ここでＫは、周波数、コイルの巻数、コア断面積の積に
比例する定数である。従って、全誘起電圧Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ
３＋Ｅ２＋Ｅ４は次の（１０）式で与えられる。 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −２arctan［（Ｌｂ−ｒ)／Ｌｃ］ ＋４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１０） ここに、ボビンコイル２ａとボビンコイル２ｃとをシリ
ーズに繋いで得られる誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３と、ボビンコ
イル２ｂとボビンコイル２ｄをシリーズに繋いで得られ
る誘起電圧Ｅ２＋Ｅ４は互いに逆相となるので、全誘起
電圧Ｅは、言い換えれば、前記両誘起電圧の差であり、
これが残留電圧となる。
ンコイル２ａから２ｄの誘起電圧Ｅ１からＥ４は、各ボ
ビンコイルの巻数は同じ、巻線ピッチが同じ、各ボビン
コイルの巻線長：Ｌｂ、平均磁路長：４Ｌｃ、Ｖ相導体
がコア窓内の中点に位置、各導体が上下辺コアに平行に
配置、コア透磁率は一定、コイルへの鎖交磁束が印加磁
界に比例するとすると、コイルの巻線長Ｌｂについて
（４）、（５）式を定積分することにより得られ、
（６）から（９）式のようになる。 Ｅ１＝ＫＩ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝・sin（ωｔ） （６） Ｅ２＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（７） Ｅ３＝Ｅ１ （８） Ｅ４＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３）｝（９） ここでＫは、周波数、コイルの巻数、コア断面積の積に
比例する定数である。従って、全誘起電圧Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ
３＋Ｅ２＋Ｅ４は次の（１０）式で与えられる。 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −２arctan［（Ｌｂ−ｒ)／Ｌｃ］ ＋４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１０） ここに、ボビンコイル２ａとボビンコイル２ｃとをシリ
ーズに繋いで得られる誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３と、ボビンコ
イル２ｂとボビンコイル２ｄをシリーズに繋いで得られ
る誘起電圧Ｅ２＋Ｅ４は互いに逆相となるので、全誘起
電圧Ｅは、言い換えれば、前記両誘起電圧の差であり、
これが残留電圧となる。
【００２１】また、一次導体Ｕ−Ｖ間のみに負荷電流が
流れたとき（つまり単相の場合）の各ボビンコイルの誘
起電圧は（１１）から（１４）式で与えられる。 Ｅ１＝ＫＩ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan［（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝ （１１） Ｅ２＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］｝ （１２） Ｅ３＝Ｅ１ （１３） Ｅ４＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１４） （１１）、（１３）式のＥ１、Ｅ３は、三相の場合の
（６）、（８）式のＥ１、Ｅ３と同じである。一方、
（１２）、（１４）式のＥ２、Ｅ４は、三相の場合の
（７）、（９）式のＥ２、Ｅ４と異なるが、Ｅ２＋Ｅ４
で対比すると同一である。従って、全誘起電圧Ｅ＝Ｅ１
＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４は、 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −２arctan［（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］ ＋４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１５） となり、（１０）式と同じとなる。よって、全コイルの
誘起電圧でみた残留電圧特性はＵ、Ｖ、Ｗ相に三相の負
荷電流が流れたときとＵ、Ｖ相間（又はＶ、Ｗ相間）に
単相負荷電流が流れたときとは等価であると言える。
流れたとき（つまり単相の場合）の各ボビンコイルの誘
起電圧は（１１）から（１４）式で与えられる。 Ｅ１＝ＫＩ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan［（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝ （１１） Ｅ２＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］｝ （１２） Ｅ３＝Ｅ１ （１３） Ｅ４＝２ＫＩ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１４） （１１）、（１３）式のＥ１、Ｅ３は、三相の場合の
（６）、（８）式のＥ１、Ｅ３と同じである。一方、
（１２）、（１４）式のＥ２、Ｅ４は、三相の場合の
（７）、（９）式のＥ２、Ｅ４と異なるが、Ｅ２＋Ｅ４
で対比すると同一である。従って、全誘起電圧Ｅ＝Ｅ１
＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４は、 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −２arctan［（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］ ＋４arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］｝ （１５） となり、（１０）式と同じとなる。よって、全コイルの
誘起電圧でみた残留電圧特性はＵ、Ｖ、Ｗ相に三相の負
荷電流が流れたときとＵ、Ｖ相間（又はＶ、Ｗ相間）に
単相負荷電流が流れたときとは等価であると言える。
【００２２】（１０）、（１５）式を見ると、誘起電圧
（残留電圧）Ｅは、定数Ｋ、コイルの巻線長Ｌｂ、コア
長Ｌｃに依存していることが分かる。そこでまず、コイ
ルの巻線長Ｌｂとコア長Ｌｃを調整することで誘起電圧
（残留電圧）Ｅを０にする方法について検討する。（１
０）、（１５）式より、コイルの巻線長Ｌｂとコア長Ｌ
ｃを調整して最も簡単に全誘起電圧、即ち残留電圧を０
にする方法は、Ｌｂ＝Ｌｃにしたときであることが分か
る。Ｌｂ＝Ｌｃにするためには、コア幅Ｗｃを極端に小
さくして、コア長Ｌｃの長さいっぱいにコイルを巻回せ
ば良いが、現実的には不可能である。また、コイルの巻
線長Ｌｂを各ボビンコイルごとに、Ｌｂ１からＬｂ４と
変化させて残留電圧を０にすることも考えられるが、製
作過程が複雑になるので採用しない。
（残留電圧）Ｅは、定数Ｋ、コイルの巻線長Ｌｂ、コア
長Ｌｃに依存していることが分かる。そこでまず、コイ
ルの巻線長Ｌｂとコア長Ｌｃを調整することで誘起電圧
（残留電圧）Ｅを０にする方法について検討する。（１
０）、（１５）式より、コイルの巻線長Ｌｂとコア長Ｌ
ｃを調整して最も簡単に全誘起電圧、即ち残留電圧を０
にする方法は、Ｌｂ＝Ｌｃにしたときであることが分か
る。Ｌｂ＝Ｌｃにするためには、コア幅Ｗｃを極端に小
さくして、コア長Ｌｃの長さいっぱいにコイルを巻回せ
ば良いが、現実的には不可能である。また、コイルの巻
線長Ｌｂを各ボビンコイルごとに、Ｌｂ１からＬｂ４と
変化させて残留電圧を０にすることも考えられるが、製
作過程が複雑になるので採用しない。
【００２３】次に、定数Ｋを各ボビンコイルごとにＫ
１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４と変えることにより、誘起電圧
（残留電圧）Ｅを０にする方法について検討する。定数
Ｋは、前述したように、周波数、コア断面積、コイルの
巻数に依存するパラメータであるが、周波数とコア断面
積を変えることは困難なので一定値として扱う。従っ
て、各ボビンコイルの誘起電圧Ｅ１からＥ４の大小は、
コイルの巻数の影響が支配的であることが分かる。各ボ
ビンコイルの誘起電圧Ｅ１からＥ４は、式（１６）から
（１９）のようになる（三相の場合）。 Ｅ１＝Ｋ１・Ｉ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝・sin（ωｔ） （１６） Ｅ２＝２・Ｋ２・Ｉ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（１７） Ｅ３＝Ｅ１ （１８） Ｅ４＝２・Ｋ４・Ｉ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３）｝（１９） 誘起電圧（残留電圧）Ｅは、前述したように、対向する
二つのボビンコイルＥ１＋Ｅ３、Ｅ２＋Ｅ４の両誘起電
圧の差であるため、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を調整する
ことにより０にすることができる。どの程度調整するか
は、Ｌｂ、Ｌｃの値によっても変わる。具体的には、対
向する二つのボビンコイルの巻数和と他の対向する二つ
のボビンコイルの巻数和との巻数比を調整することによ
り、コア幅Ｗｃが広くても残留電圧を０にできる。具体
的数値を（１０）式に代入して求めると、Ｌｃ＝２８ｍ
ｍ、Ｌｂ＝１９ｍｍ、ｒ＝６ｍｍの時、ボビンコイル２
ａ、２ｃの巻数を、ボビンコイル２ｂ、２ｄの巻数より
１１％多くすることにより、残留電圧を０にできること
が分かる。
１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４と変えることにより、誘起電圧
（残留電圧）Ｅを０にする方法について検討する。定数
Ｋは、前述したように、周波数、コア断面積、コイルの
巻数に依存するパラメータであるが、周波数とコア断面
積を変えることは困難なので一定値として扱う。従っ
て、各ボビンコイルの誘起電圧Ｅ１からＥ４の大小は、
コイルの巻数の影響が支配的であることが分かる。各ボ
ビンコイルの誘起電圧Ｅ１からＥ４は、式（１６）から
（１９）のようになる（三相の場合）。 Ｅ１＝Ｋ１・Ｉ｛２arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）−arctan［（Ｌｂ＋ｒ）／Ｌｃ］ −arctan（Ｌｂ−ｒ）／Ｌｃ］｝・sin（ωｔ） （１６） Ｅ２＝２・Ｋ２・Ｉ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３）｝（１７） Ｅ３＝Ｅ１ （１８） Ｅ４＝２・Ｋ４・Ｉ｛arctan（Ｌｂ／Ｌｃ）・sin（ωｔ） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ＋ｒ）］・sin（ωｔ＋２π／３） −arctan［Ｌｂ／（Ｌｃ−ｒ）］・sin（ωｔ−２π／３）｝（１９） 誘起電圧（残留電圧）Ｅは、前述したように、対向する
二つのボビンコイルＥ１＋Ｅ３、Ｅ２＋Ｅ４の両誘起電
圧の差であるため、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を調整する
ことにより０にすることができる。どの程度調整するか
は、Ｌｂ、Ｌｃの値によっても変わる。具体的には、対
向する二つのボビンコイルの巻数和と他の対向する二つ
のボビンコイルの巻数和との巻数比を調整することによ
り、コア幅Ｗｃが広くても残留電圧を０にできる。具体
的数値を（１０）式に代入して求めると、Ｌｃ＝２８ｍ
ｍ、Ｌｂ＝１９ｍｍ、ｒ＝６ｍｍの時、ボビンコイル２
ａ、２ｃの巻数を、ボビンコイル２ｂ、２ｄの巻数より
１１％多くすることにより、残留電圧を０にできること
が分かる。
【００２４】さらに筆者らは、コア幅Ｗｃが４ｍｍ、コ
ア長さＬｃ＋Ｗｃが３２ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍのパー
マロイコアを５枚積層したダブルラップジョイントのコ
アとし、コイルの巻線長Ｌｂが１９ｍｍで、ボビンコイ
ル２ａ、２ｃの巻数が２５０Ｔ、ボビンコイル２ｂ、２
ｄの巻数が２２５Ｔの零相変流器を作製した。この零相
変流器に６０Ｈｚ、２２ｍＡ（ｒｍｓ）の零相電流を通
電したとき、２次負担抵抗６８０Ωの両端に１０数ｍＶ
（ｒｍｓ）の出力電圧を得た。また、導体間距離ｒが６
ｍｍの三相一次導体に、６０Ｈｚ、４００Ａ（ｒｍｓ）
の三相平衡電流を通電したとき、２次負担抵抗６８０Ω
の両端の残留電圧は０．１ｍＶ（ｒｍｓ）以下であり、
コアの断面積、コアの磁路長、巻数がほぼ同じ従来の環
状鉄心からなる零相変流器と、零相電流に対する出力感
度が同じで残留電圧は約１０分の１という優れた特性を
示した。 零相電流に対する出力感度が高いのは、コー
ナの接合部の積層コア間の接合面積が、上記従来例に示
す図９の分割型環状磁芯より大きくとれるので、接合部
空隙の磁気抵抗の増大による実効透磁率の低下が小さい
ことが理由である。
ア長さＬｃ＋Ｗｃが３２ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍのパー
マロイコアを５枚積層したダブルラップジョイントのコ
アとし、コイルの巻線長Ｌｂが１９ｍｍで、ボビンコイ
ル２ａ、２ｃの巻数が２５０Ｔ、ボビンコイル２ｂ、２
ｄの巻数が２２５Ｔの零相変流器を作製した。この零相
変流器に６０Ｈｚ、２２ｍＡ（ｒｍｓ）の零相電流を通
電したとき、２次負担抵抗６８０Ωの両端に１０数ｍＶ
（ｒｍｓ）の出力電圧を得た。また、導体間距離ｒが６
ｍｍの三相一次導体に、６０Ｈｚ、４００Ａ（ｒｍｓ）
の三相平衡電流を通電したとき、２次負担抵抗６８０Ω
の両端の残留電圧は０．１ｍＶ（ｒｍｓ）以下であり、
コアの断面積、コアの磁路長、巻数がほぼ同じ従来の環
状鉄心からなる零相変流器と、零相電流に対する出力感
度が同じで残留電圧は約１０分の１という優れた特性を
示した。 零相電流に対する出力感度が高いのは、コー
ナの接合部の積層コア間の接合面積が、上記従来例に示
す図９の分割型環状磁芯より大きくとれるので、接合部
空隙の磁気抵抗の増大による実効透磁率の低下が小さい
ことが理由である。
【００２５】実施の形態２．上記実施の形態１では、コ
ア窓が正方形のものについて、即ち各辺のコア長Ｌｃが
同一の場合について説明したが、コア窓が長方形のもの
でも同様の効果が得られる。長方形窓の長辺をコアの上
下辺として、この上下辺にほぼ平行に一次導体を並べて
配置した構成の零相変流器を漏電遮断器に搭載する場
合、コア窓幅が広いので一次導体の挿入がしやすく、さ
らに漏電遮断器の薄型化に適するという効果が得られ
る。一方、長方形窓の短辺をコアの上下辺として、この
上下辺にほぼ平行に一次導体を並べて配置した構成のも
のは、導体と上下辺コア間の窓内空間が長いので、負荷
電流により発生するコア内からコア窓を還流する磁束に
対する磁気抵抗が高く、残留電圧が小さくなるという効
果が得られる。
ア窓が正方形のものについて、即ち各辺のコア長Ｌｃが
同一の場合について説明したが、コア窓が長方形のもの
でも同様の効果が得られる。長方形窓の長辺をコアの上
下辺として、この上下辺にほぼ平行に一次導体を並べて
配置した構成の零相変流器を漏電遮断器に搭載する場
合、コア窓幅が広いので一次導体の挿入がしやすく、さ
らに漏電遮断器の薄型化に適するという効果が得られ
る。一方、長方形窓の短辺をコアの上下辺として、この
上下辺にほぼ平行に一次導体を並べて配置した構成のも
のは、導体と上下辺コア間の窓内空間が長いので、負荷
電流により発生するコア内からコア窓を還流する磁束に
対する磁気抵抗が高く、残留電圧が小さくなるという効
果が得られる。
【００２６】コア窓の形状が長方形の零相変流器の残留
電圧Ｅは、上・下辺コアに平行に間隔ｒで一次導体が配
置、上・下辺コアのコア長をＬｌ、コイルの巻線長をＬ
ｘ、左・右辺コアのコア長をＬｓ、コイルの巻線長をＬ
ｙとすると、（２０）式で表される。 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｘ／Ｌｓ）−２arctan［（Ｌｘ＋ｒ）／Ｌｓ］ −２arctan［（Ｌｘ−ｒ）／Ｌｓ］ ＋４arctan（Ｌｙ／Ｌｌ）−２arctan［Ｌｙ／（Ｌｌ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｙ／（Ｌｌ−ｒ）］｝ （２０） 誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３と誘起電圧Ｅ２＋Ｅ４は、コア窓が
正方形の場合と同様、コア長、コイルの巻数、コイルの
巻線長に依存するので、（２０）式において、誘起電圧
Ｅ１＋Ｅ３とＥ２＋Ｅ４との差が極小となるように、コ
イルの巻数を調整して、各ボビンコイルごとに定数Ｋを
Ｋ１からＫ４と変えることにより残留電圧の低減が実現
できる。また、コイルの巻数は変えないで、コイルの巻
線長Ｌｘ、Ｌｙと、コア長Ｌｌ、Ｌｓを変えて残留電圧
を最小にする方法もあり得るが、製作過程が複雑となり
好ましくない。Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｌ、Ｌｓを製作簡単な値
としておき、コイルの巻数を各コイルごとに調整するほ
うが製作が容易となって好ましい。
電圧Ｅは、上・下辺コアに平行に間隔ｒで一次導体が配
置、上・下辺コアのコア長をＬｌ、コイルの巻線長をＬ
ｘ、左・右辺コアのコア長をＬｓ、コイルの巻線長をＬ
ｙとすると、（２０）式で表される。 Ｅ＝ＫＩ｛４arctan（Ｌｘ／Ｌｓ）−２arctan［（Ｌｘ＋ｒ）／Ｌｓ］ −２arctan［（Ｌｘ−ｒ）／Ｌｓ］ ＋４arctan（Ｌｙ／Ｌｌ）−２arctan［Ｌｙ／（Ｌｌ＋ｒ）］ −２arctan［Ｌｙ／（Ｌｌ−ｒ）］｝ （２０） 誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３と誘起電圧Ｅ２＋Ｅ４は、コア窓が
正方形の場合と同様、コア長、コイルの巻数、コイルの
巻線長に依存するので、（２０）式において、誘起電圧
Ｅ１＋Ｅ３とＥ２＋Ｅ４との差が極小となるように、コ
イルの巻数を調整して、各ボビンコイルごとに定数Ｋを
Ｋ１からＫ４と変えることにより残留電圧の低減が実現
できる。また、コイルの巻数は変えないで、コイルの巻
線長Ｌｘ、Ｌｙと、コア長Ｌｌ、Ｌｓを変えて残留電圧
を最小にする方法もあり得るが、製作過程が複雑となり
好ましくない。Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｌ、Ｌｓを製作簡単な値
としておき、コイルの巻数を各コイルごとに調整するほ
うが製作が容易となって好ましい。
【００２７】実施の形態３．図５は、本発明の実施の形
態２による零相変流器を示す構成図であり、図６は、図
５の磁性板の接合方法を示す図である。図において、１
ｅは凹形状磁性板である。上記実施の形態１との相違点
は、図６に示すように、短冊形状磁性板１ａと凹形状磁
性板１ｅとを交互に積層する点と、図５に示すように、
ボビンコイルは、短冊形状磁性板１ａと、凹形状磁性板
１ｅの左辺及び右辺の合計３個設置する点である。
態２による零相変流器を示す構成図であり、図６は、図
５の磁性板の接合方法を示す図である。図において、１
ｅは凹形状磁性板である。上記実施の形態１との相違点
は、図６に示すように、短冊形状磁性板１ａと凹形状磁
性板１ｅとを交互に積層する点と、図５に示すように、
ボビンコイルは、短冊形状磁性板１ａと、凹形状磁性板
１ｅの左辺及び右辺の合計３個設置する点である。
【００２８】ボビンコイル型零相変流器の残留電圧は、
ほぼ大きさの等しい誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３とＥ２＋Ｅ４の
差が原因で発生することは、上記実施の形態１で詳述し
た。本実施の形態のような３ボビンコイル型は、図６に
示すように、ボビンコイル２ａは対向するボビンコイル
を持たない。しかし、上記実施の形態１で説明したよう
に、一次導体が上下辺コアに平行でコア窓の中央に位置
しているとき、誘起電圧Ｅ１とＥ３は大きさが同じであ
るので、３ボビンコイル型のボビンコイル２ａの巻数
は、４ボビンコイル型のボビンコイル２ａの巻数のほぼ
２倍に設定すれば良いことが分かる。ボビンコイルがコ
ア窓内の中央に対称配置していない場合、誘起電圧Ｅ１
（又はＥ３）は導体位置により、大きく変動するので、
ボビンコイル２ａ（又はボビンコイル２ｃ）の巻数は導
体位置に応じてＥ＝Ｅ１（またはＥ３）＋Ｅ２＋Ｅ４が
極小になるように設定する。コアは短冊形状磁性板と凹
形状磁性板との交互積層により形成されるので、磁性板
の接合個所が４ボビンコイル型の半分の２個所になるの
で、４ボビンコイル型より実効透磁率が高くなる、コア
の組立がしすいという効果が得られる。
ほぼ大きさの等しい誘起電圧Ｅ１＋Ｅ３とＥ２＋Ｅ４の
差が原因で発生することは、上記実施の形態１で詳述し
た。本実施の形態のような３ボビンコイル型は、図６に
示すように、ボビンコイル２ａは対向するボビンコイル
を持たない。しかし、上記実施の形態１で説明したよう
に、一次導体が上下辺コアに平行でコア窓の中央に位置
しているとき、誘起電圧Ｅ１とＥ３は大きさが同じであ
るので、３ボビンコイル型のボビンコイル２ａの巻数
は、４ボビンコイル型のボビンコイル２ａの巻数のほぼ
２倍に設定すれば良いことが分かる。ボビンコイルがコ
ア窓内の中央に対称配置していない場合、誘起電圧Ｅ１
（又はＥ３）は導体位置により、大きく変動するので、
ボビンコイル２ａ（又はボビンコイル２ｃ）の巻数は導
体位置に応じてＥ＝Ｅ１（またはＥ３）＋Ｅ２＋Ｅ４が
極小になるように設定する。コアは短冊形状磁性板と凹
形状磁性板との交互積層により形成されるので、磁性板
の接合個所が４ボビンコイル型の半分の２個所になるの
で、４ボビンコイル型より実効透磁率が高くなる、コア
の組立がしすいという効果が得られる。
【００２９】なお、本実施の形態では、短冊形状磁性板
と凹形状磁性板との交互積層としたが、上記実施の形態
１に示すように、短冊形状磁性板のみでコアを構成し
て、ボビンコイルは、コアの上辺または下辺のいずれか
一方と、左辺及び右辺の合計３個設置しても良い。ま
た、本実施の形態では、正方形コアの場合について説明
したが、上記実施の形態２のような長方形コアとし、残
留電圧が０となるように、コア長Ｌｃ、コイルの巻数、
コイルの巻線長Ｌｂのそれぞれを調整しても良い。
と凹形状磁性板との交互積層としたが、上記実施の形態
１に示すように、短冊形状磁性板のみでコアを構成し
て、ボビンコイルは、コアの上辺または下辺のいずれか
一方と、左辺及び右辺の合計３個設置しても良い。ま
た、本実施の形態では、正方形コアの場合について説明
したが、上記実施の形態２のような長方形コアとし、残
留電圧が０となるように、コア長Ｌｃ、コイルの巻数、
コイルの巻線長Ｌｂのそれぞれを調整しても良い。
【００３０】また、上記実施の形態１から３では、一次
導体がコア窓の中央に対称配置されている場合について
示したが、導体間隔が一定で上下、左右にずれた構成で
も、各ボビンコイルの誘起電圧は異なった値となるが、
各ボビンコイルをシリーズに接続して得られる全誘起電
圧Ｅは同じとなり、上記実施の形態１から３と同様の効
果が得られる。
導体がコア窓の中央に対称配置されている場合について
示したが、導体間隔が一定で上下、左右にずれた構成で
も、各ボビンコイルの誘起電圧は異なった値となるが、
各ボビンコイルをシリーズに接続して得られる全誘起電
圧Ｅは同じとなり、上記実施の形態１から３と同様の効
果が得られる。
【００３１】実施の形態４．本実施の形態は、鉄心及び
ボビンコイル表面を、珪素鋼等で磁気シールドするもの
であり、上記実施の形態１から３と同様の効果が得られ
ると共に、一次導体に巨大な負荷電流が流れたとき、零
相変流器鉄心の磁気飽和による残留特性の低下を防止す
るのに有用である。
ボビンコイル表面を、珪素鋼等で磁気シールドするもの
であり、上記実施の形態１から３と同様の効果が得られ
ると共に、一次導体に巨大な負荷電流が流れたとき、零
相変流器鉄心の磁気飽和による残留特性の低下を防止す
るのに有用である。
【００３２】実施の形態５．本実施の形態は、ボビンコ
イルにあらかじめ端子が付いたものを用いるものであ
り、上記実施の形態１から３と同様の効果が得られると
共に、零相変流器をプリント基板に直接はんだ付けで固
定できるので、生産性が向上するという効果が得られ
る。
イルにあらかじめ端子が付いたものを用いるものであ
り、上記実施の形態１から３と同様の効果が得られると
共に、零相変流器をプリント基板に直接はんだ付けで固
定できるので、生産性が向上するという効果が得られ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、中空部が矩形のコア、このコアの四辺にそれぞれ
設置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コア
の中空部面を垂直に貫通する導体を備え、コアは短冊形
状磁性板の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接
合方法はダブルラップジョイントまたはバットラップジ
ョイントであるので、コイルの巻線コストが安く且つ巻
線ピッチを均一にすることができ、負荷電流通電時の残
留電圧を著しく小さくする効果が得られる。
れば、中空部が矩形のコア、このコアの四辺にそれぞれ
設置したボビンにコイルを巻回したボビンコイル、コア
の中空部面を垂直に貫通する導体を備え、コアは短冊形
状磁性板の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接
合方法はダブルラップジョイントまたはバットラップジ
ョイントであるので、コイルの巻線コストが安く且つ巻
線ピッチを均一にすることができ、負荷電流通電時の残
留電圧を著しく小さくする効果が得られる。
【００３４】また、請求項２記載の発明によれば、対向
する二つのボビンコイルの巻数和と他の対向する二つの
ボビンコイルの巻数和との巻数比は、零相変流器の残留
電圧が最小となるように設定したので、負荷電流通電時
の残留電圧を著しく小さくでき、零相電流が流れたとき
の出力感度を大きくできる効果が得られる。
する二つのボビンコイルの巻数和と他の対向する二つの
ボビンコイルの巻数和との巻数比は、零相変流器の残留
電圧が最小となるように設定したので、負荷電流通電時
の残留電圧を著しく小さくでき、零相電流が流れたとき
の出力感度を大きくできる効果が得られる。
【００３５】また、請求項３記載の発明によれば、中空
部が矩形のコア、このコアの上辺または下辺のいずれか
と、左辺及び右辺にそれぞれ設置したボビンにコイルを
巻回したボビンコイル、コアの上下辺にほぼ平行配置さ
れ中空部を貫通する導体を備え、コアは短冊形状磁性板
の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接合方法は
ダブルラップジョイントまたはバットラップジョイント
であるので、コイルの巻線コストが安く且つ巻線ピッチ
を均一にすることができ、負荷電流通電時の残留電圧を
著しく小さくする効果が得られる。
部が矩形のコア、このコアの上辺または下辺のいずれか
と、左辺及び右辺にそれぞれ設置したボビンにコイルを
巻回したボビンコイル、コアの上下辺にほぼ平行配置さ
れ中空部を貫通する導体を備え、コアは短冊形状磁性板
の積層構造であると共に、短冊形状磁性板の接合方法は
ダブルラップジョイントまたはバットラップジョイント
であるので、コイルの巻線コストが安く且つ巻線ピッチ
を均一にすることができ、負荷電流通電時の残留電圧を
著しく小さくする効果が得られる。
【００３６】また、請求項４記載の発明によれば、中空
部が矩形のコア、このコアの上辺または下辺のいずれか
と、左辺及び右辺にそれぞれ設置したボビンにコイルを
巻回したボビンコイル、コアの上下辺にほぼ平行配置さ
れ中空部を貫通する導体を備え、コアは短冊形状磁性板
と凹形状磁性板とを交互に積層したものであると共に、
上辺または下辺のいずれかは短冊形状磁性板とし、残り
の三辺は凹形状磁性板で構成するので、コイルの巻線コ
ストが安く且つ巻線ピッチを均一にすることができ、負
荷電流通電時の残留電圧を著しく小さくする効果が得ら
れる。
部が矩形のコア、このコアの上辺または下辺のいずれか
と、左辺及び右辺にそれぞれ設置したボビンにコイルを
巻回したボビンコイル、コアの上下辺にほぼ平行配置さ
れ中空部を貫通する導体を備え、コアは短冊形状磁性板
と凹形状磁性板とを交互に積層したものであると共に、
上辺または下辺のいずれかは短冊形状磁性板とし、残り
の三辺は凹形状磁性板で構成するので、コイルの巻線コ
ストが安く且つ巻線ピッチを均一にすることができ、負
荷電流通電時の残留電圧を著しく小さくする効果が得ら
れる。
【００３７】また、請求項５記載の発明によれば、対向
する二つのボビンコイルの巻数和と残りのボビンコイル
の巻数との巻数比は、零相変流器の残留電圧が最小とな
るように設定したので、負荷電流通電時の残留電圧を著
しく小さくでき、零相電流が流れたときの出力感度を大
きくできる効果が得られる。
する二つのボビンコイルの巻数和と残りのボビンコイル
の巻数との巻数比は、零相変流器の残留電圧が最小とな
るように設定したので、負荷電流通電時の残留電圧を著
しく小さくでき、零相電流が流れたときの出力感度を大
きくできる効果が得られる。
【００３８】また、請求項６記載の発明によれば、コア
及びボビンコイルの表面を磁気シールドするので、一次
導体に巨大負荷電流が流れたとき、コアの磁気飽和によ
る残留電圧特性の低下を防止する効果が得られる。
及びボビンコイルの表面を磁気シールドするので、一次
導体に巨大負荷電流が流れたとき、コアの磁気飽和によ
る残留電圧特性の低下を防止する効果が得られる。
【００３９】また、請求項７記載の発明によれば、ボビ
ンコイルは端子付きであるので、零相変流器をプリント
基板に直接はんだ付けでき、生産性が向上する効果が得
られる。
ンコイルは端子付きであるので、零相変流器をプリント
基板に直接はんだ付けでき、生産性が向上する効果が得
られる。
【図１】 本発明の実施の形態１による零相変流器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１による零相変流器を説
明するための図である。
明するための図である。
【図３】 本発明の実施の形態１による零相変流器を説
明するための図である。
明するための図である。
【図４】 本発明の実施の形態１による零相変流器を説
明するための図である。
明するための図である。
【図５】 本発明の実施の形態２による零相変流器を示
す構成図である。
す構成図である。
【図６】 本発明の実施の形態２による零相変流器を説
明するための図である。
明するための図である。
【図７】 従来の零相変流器を示す構成図である。
【図８】 従来の零相変流器を示す構成図である。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 短冊形状磁性板、１ｅ、凹形
状磁性板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ ボビンコイル、３
ａ、３ｂ、３ｃ 一次導体
状磁性板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ ボビンコイル、３
ａ、３ｂ、３ｃ 一次導体
Claims (7)
- 【請求項１】 中空部が矩形のコア、このコアの四辺に
それぞれ設置したボビンにコイルを巻回したボビンコイ
ル、前記コアの中空部面を垂直に貫通する導体を備え、
前記コアは短冊形状磁性板の積層構造であると共に、前
記短冊形状磁性板の接合方法はダブルラップジョイント
またはバットラップジョイントであることを特徴とする
零相変流器。 - 【請求項２】 対向する二つのボビンコイルの巻数和と
他の対向する二つのボビンコイルの巻数和との巻数比
は、零相変流器の残留電圧が最小となるように設定した
ことを特徴とする請求項１記載の零相変流器。 - 【請求項３】 中空部が矩形のコア、このコアの上辺ま
たは下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設置し
たボビンにコイルを巻回したボビンコイル、前記コアの
上下辺にほぼ平行配置され前記中空部を貫通する導体を
備え、前記コアは短冊形状磁性板の積層構造であると共
に、前記短冊形状磁性板の接合方法はダブルラップジョ
イントまたはバットラップジョイントであることを特徴
とする零相変流器。 - 【請求項４】 中空部が矩形のコア、このコアの上辺ま
たは下辺のいずれかと、左辺及び右辺にそれぞれ設置し
たボビンにコイルを巻回したボビンコイル、前記コアの
上下辺にほぼ平行配置され前記中空部を貫通する導体を
備え、前記コアは短冊形状磁性板と凹形状磁性板とを交
互に積層したものであると共に、上辺または下辺のいず
れかは前記短冊形状磁性板とし、残りの三辺は前記凹形
状磁性板で構成することを特徴とする零相変流器。 - 【請求項５】 対向する二つのボビンコイルの巻数和と
残りのボビンコイルの巻数との巻数比は、零相変流器の
残留電圧が最小となるように設定したことを特徴とする
請求項３または４記載の零相変流器。 - 【請求項６】 コア及びボビンコイルの表面を磁気シー
ルドすることを特徴とする請求項１から５のいずれか一
項に記載の零相変流器。 - 【請求項７】 ボビンコイルは端子付きであることを特
徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の零相変
流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246239A JPH1092674A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8246239A JPH1092674A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 零相変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092674A true JPH1092674A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17145585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8246239A Pending JPH1092674A (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1092674A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004349617A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | System Giken:Kk | リアクトル用圧粉鉄心 |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP8246239A patent/JPH1092674A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004349617A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | System Giken:Kk | リアクトル用圧粉鉄心 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4020177B2 (ja) | 変成器 | |
| US4746891A (en) | High saturation three coil current transformer | |
| US3509507A (en) | Grounded y - y three-phase transformer | |
| EP0385220B1 (en) | Coil device | |
| US6456184B1 (en) | Reduced-cost core for an electrical-power transformer | |
| JPH1092674A (ja) | 零相変流器 | |
| JP2001015365A (ja) | 変流器 | |
| JP4532034B2 (ja) | 零相変流器 | |
| JPH10233328A (ja) | 零相変流器およびその製法 | |
| JP4867053B2 (ja) | リアクトル | |
| JP3364980B2 (ja) | 零相変流器 | |
| JPH11345728A (ja) | 零相変流器 | |
| JPS61224305A (ja) | ギヤツプ付鉄心形リアクトル | |
| JPH05159952A (ja) | 零相変流器およびその巻線方法 | |
| JP3532050B2 (ja) | 線形可変リアクトル | |
| JP3068992U (ja) | 変圧器 | |
| JP3128589B2 (ja) | 超伝導ウィグラーの励磁方法 | |
| KR100419501B1 (ko) | 저손실 철심구조의 변압기 | |
| US4390941A (en) | Static magnetic frequency multiplies | |
| JP3193217B2 (ja) | 電流検出装置 | |
| JP2003068539A (ja) | 電磁機器 | |
| JP2000068139A (ja) | 零相変流器 | |
| KR900007407B1 (ko) | 단권 변압기의 권선 방법 | |
| JPH113830A (ja) | 零相変流器 | |
| JP3327460B2 (ja) | 変流器 |