JPS59159517A - 電流測定用変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）技術分町 本発明ｉＬ：ｉ、′［１）：流測定１［１変成器、史に
詳細Ｉにはりいに熱接触Ｌ　／；−少、ｔくともニ一つ
の導体路を有する平坦な・ｎ体と、この二つヴ）導体路
をＴＶ　、ｉＦ＋’、Ｉ−する磁気：１了を何１２、−
ぞひ“）　：ｌＡ！、金工１）の導体路にｉ・ｊ−そｔ
ｌそれ磁気１１ア（・ｒ逆の磁束６・５ｒ什ネせる黄な
る大きさの被測定電流成分がｌ’ｌｒ、　ｔＬる電？Ｉ
’Ｃ測定用変成器（・で関−４゛る。

従来゛ｂ・ら（イ列え（・ず国際出願１）（−工／ＥＰ
８２１００２２五号）、−のような種類の変成器が知ら
Ｊｌて鼾１フ、その場合平坦な導体によって２つの嗜体
全備えたいわゆる減巻線が構成される、１各嗜体の抵４
：Ａ：値はゎずが相異（−ており、倉こに異なる大きさ
の被測定電流成分が流、ｆｌ、　４）こと（でより、磁
気：コアに逆方向の磁束が形成される１、両導体はそれ
ぞれ平坦な導体から＋７’ｌ’成さｔｌ、−Ｌｊ、　’
、ｂに１・幾械的、従って熱的に緊密な接触状態とな１
）ていＫ）ので、各導体の抵抗化は導体（【清廉がかな
り太きくｉっでも一父ピに保たれている。

又米国時Ｔｈｌ第２８３１１．６４号に記載さ）１／こ
変成器の場合には、−次巻線は長子ノ）向に溝が形成さ
ｐ、ｆ（１）シー゛のｍｊＺ坦々導体から構成され−で
いる３、スリットによ９１分離さりだ２つの導体路＋ｄ
そｒＬそれ逆ｊ５向に延びて磁気コツ′に答回さ！する
。その場合両導体路は互いに熱的な接触状態にな（ねの
−（−１温ＩＱ：　ｆｆ無関係に電流を分配することが
できず、その結果４、￥に測定′４ｚ流が大きくなった
場合に（ｆ」−大きな測定１Ｓ↓差が発／１−寸・１・
とい″）欠点かある。

ハ）ｌ−１的 従−７，４３フイ〈発明はこ（ｊ）Ｊ、５　；２　Ｊ’
来の欠点全解消するグ、−λ′）（！こ成丁＼ｔ’ｔ／
（：もので、平坦な導体全肉導体路の熱的接触を保ｊ、
、　７饅う３戸１″（、−、、、、、ウτ導体から構成
（−１両導体路の市、気的接ｆｉｇを１′大好に行なう
ことができる？ｈ：流測定用変成２：りを１〃供−Ａ゛
るこ（’：　＊＝目的とする。

＝”−）実ノイ１１　例 以１・゛図面に示寸実箇例ｆぜｒ−い本発明の詳細な説
明する。

第１１ン［及び第２図に５１つ・いて符号１．　Ｔ肋＼
すもの（・；］、単一の導体板から成る一＋Ｔ／−旬な
電気を導く導体であって、との導体（ｃ］、方向変換部
（折り曲げ部）２に１、・いてＩＪ［“（川ｔ、ｂげら
〕７、即ち１８０度曲げられ（■字形Ｊ）−１ヒ状６・
子４する。、（二の４ルり曲げ部から延びる上方の脚部
が３で、又ト方の脚部が４でそ′ｉ′１それ図示されて
いる１、両脚部３，４は宮い絶縁層５により４ｆい（・
′ζ７（、気的にイ・１縁され、一方緊密ＩｉＣ熱的な
接触状態に保＃、、ｆｌる。脚部３，４のそ：ｔ’Ｌぞ
ね、自由端には電気端子６．７がｎ’＆けられる。両端
子６　、７　ＩＩ］で導体１の断面＆；］：その全長（
にわたつてほぼ一定に保ｌ′これる。、被測定電流■は
端子６を介して導体１へ流；？’Ｌ　−、！４ｉ子７に
導かれろ。脚部３ＫＵ、２つ穴８゜９が、又脚部４には
２つの穴１０　、１１が形成さｔｌ、ｌ）。

これらの穴は導体１が折りたに−まれ／４後それぞれ穴
８，１０並びに穴９，１０が整合“する、１：　′）に
配置さ７する。これらの穴８−１０には図で概略図示１
．ｆｒ閉じた磁気コア１２が貫通する。その揚台磁気コ
ア１２の第一の部分１３が、穴８，１０に、又第二の部
分１４が穴９，１１にそれぞれ通される。

図示し２．を例では変成器はいわゆる能動的（アクライ
ブ）な変流器として動作する。そのために磁気コア１２
に配置された検出巻線１５ｉ１、増幅２に１６と接続さ
れ、その増幅器１６の出力はニ次巻線１７と抵抗１８か
ら構成される直列回路に接Ｍｉれる３、−１）Ｚ坦な導
体１によって変成器の一次巻線が構成される。磁気コア
１２に形成される一次側の磁束し１被測定電流の電流成
分り、Ｉ、の差１．．−１２によって決められ２る。但
し、７電流成分■１は磁気コーラ′１２が通過する脚部
３の導体路１９Ｖｒ、流れる電流であり、又電流成分１
２は磁気コア１２がｊ１ｎ過する脚部４の導体路２０に
流れる電流である。

平坦な導体１０両脚部３，４ばほぼ同一であるが、わず
か形状において差が設けられる。この差は電流成分子、
、ｒ２を互いに異なる矢き□きにする／ζめに必要とな
るものである。このために本実施例では脚部３の穴８，
９の近傍に他の穴２１が形成される。この穴２１によっ
て穴８，９間に□存在する導体路１９の抵抗は穴１０．
１１間の導体路２０の抵抗より犬きくなり、それによっ
て脚部３に分布される電流は脚部４に分布する電流と異
なるよ□うになる。

差Ｌ−１，は電流分布が一定であるとすると被測定電流
１に比例し、従って磁気コア１２に形成される一次磁束
は電流■に比例することになる。　　□平坦な導体１の
両脚部３，４がほぼ同じ大きさに形成され、互いに熱接
触状態となづてい為ことしこより、導体１には被測定電
流Ｉの大きさに熱間、係な電流が分布し、それによって
測定精度は非常Ｖと大きなものとなる。

この−次磁束ｄ：よく知られているように二次巻線１７
に流れる電流１によ・り補償される。との電流１は増幅
□器１６ｖｃより検出巻線１５に誘導ムれる電圧が０に
Ａるよ５に制御さ九る。　　　：平坦々導体１の脚部’
３”、４老流れる電流の非対称度によ□り被測定電流・
□■と二次電流１間の比例係数が定められる。要求され
る非対称性は穴２１を形成する以外に□他の手段、例え
ば脚部３′、４の端部を削り板ったりあるいは穴８と９
め大きさを違えるなどの手段によっても達成することが
できる。

各脚部３．′４に形成された穴８，９ないし１０゜１１
は導体１の長手方向にみて互いに隣接して配置されるの
で、どれらの穴は各脚部を電気的に並列で幾何学的に３
つの導体部１９，２２，２３′ない（〜２０゜２４　、
２５に分割し、そのうち磁気コア１プは中央の導体部１
９４いし２０を通過することになる。それｆよって対称
な配置が得られ、□測定精度を顕著に向」ニさせ、ると
共にノイズの影響を排除することが可能になる。

穴８に１１は好ましくは磁気コア１２が通過する円形部
と、それに続く狭い長溝２６から構成される。

この長ｉ’Ｊ４２６に」、って導体１が過熱した場合電
流分布全安定させると共に磁気コア１２に作用する穴８
〜１１によして形成される回路（短絡り／グ）の抵抗を
増大させることができ、それにより装量の感度を向上さ
せることができる：。

脚部３の導体路２３は好ましくはこれと絶縁された強磁
性の部材２７により脚部４吻導体路２５と磁気的に結合
され、それによシ位廂角誤差が補償される。強磁性材２
７により位相の□微調整が可能と々す、この部Ａ′Ａ２
７は好甘しく一着脱自在な１３字形状の部材として構成
送れる。

祈りたた寸涯る平坦な導体は又直接モールドあるいは打
ち抜きによっても作ることができる。これは特に自動機
械によゆ正確な強電流の変成器を作る場合に好ましい。

第３図にはこのようにして作られた導体２８の実施例が
図示されている。第３′図において第１図と第２図−七
回一左辺Ｌｕ同様な部分には同一の参照符号が付きれて
いる。平坦な導体２８は良導体の金属ブロックから構成
されており、この導体はスリット２９によって両脚部３
，４に分割されており、又形状並びに機能は第１図に図
示した折りたたみ型の導体１に対応するものである。両
脚部３．４は熱をよく伝導する電気絶縁層５によって互
いに結合されてい名。この場合両脚ｍ３．４は端子６゜
７間でも方向変換部２（／Ｉ＋対して互いに鏡像対称と
なっており、□それにより熱のバランスが更に改良され
る。接□続は端子６，７を対応する接続部に差し込むこ
とによって行なわれるが、あるいはネジ３１により接続
４体３０を締めつけることによって行なわｆ’Ｌる。そ
の場合両接続導体（資）はそ、れぞれ均等な押圧力をも
うて端子６．′７に締めつけられることになる。ネジ３
１は絶縁スリーブ３２により導体部分と電気的に絶縁さ
れる。

スリット２９１／ｉｌｌ：挿入される絶縁、層５の材質
としては好まシくは両側がアルマイト化されたアルミニ
ウム板が好ましい。それにより両脚部３．４間に良好な
□熱伝導が保証される。

第３図に図示した平坦な導体２８の機能は第１図。

に図示した折りたたみ式の平坦な導体１の機能にタ、１
応、トル１、−・次側・１′）導体２８ウ−こ（′−）
よ゛）に配、置（−，７５１！！１合険出蓚線１５、−
二盲笈巻線１７は閉した磁気＝１−ア１２・・り山部分
１３　、１４に−それぞｔＬ　、５穿数全゛１已分にわ
（ｉて企回へ、ｆｌる。−ぞの場合巻線１５　、１７ｋ
ｉ、脚部３，４の穴８．９及び１０　、１ｉ内に１１納
て口）−る（穴８の下にあろ穴１０Ｑ」、第：３図−Ｃ
にｊ、［１づ、れでルー１１．乏−ない）。、磁気コア
１２に助成さｒする磁束にり・１１ヅｒｌｑｌ、第１図
に図７１（シたｌｆｉ　ｌ］たたみ式のｓＶ坦な導体１
について述−＼たもの、１間）壬な関係がｑｈられる。

第７１図には士・−！Ｌドあ２）い（・」、拐も抜きに
より作ら）する子坦な・導体３３の他の実施例が［′、
−＜じＪ−＜　婆１上−こいる。同図に）、・いて磁気
コア１２に巻回さｉｘ巻線１５゜１７は脚部３，４によ
ジ包囲さノえて１、・す、こＪしらのを一線全収納する
ためにノ）白変換部２に」′行して窒″胴部３４が形成
さＪする。こＲにより磁気〜７ア１２の部分１３　、１
４は脚部３，４分１山過する所においての脚部３，４間
の１１す（場を顕著に減少させることができ、ぞ汎によ
り磁旬、：Ｉア１２の局所的な飽和を減少さぜる・−ど
が可能になる３１脚部３，４間の熱のバラン＝ｚｆｉ空
胴部３４に熱伝・序性の良いｖ２縁物（ｆグを挿入する
、−とじ７Ｌリイ−■−グ′）ｃ″、とが看゛きる。３
第１図し５−いし第；う図（・こＩン１本し７′。−導
体１）？い（〜２８と偉い第・１図の（シ１１で（・−
↓磁気−＋７’１２＜＜収納−７ζ）穴８−１１が四ｆ
ｉｌ　；ｊニ゛１ノそ（で形成千Σれている。更しここ
の実力市例Ｃ＆−２１、両脚部３゜４０所−Ｃ導体（／
（二幅侠の部分３７　、３８か形成−，Ｎ７１−こ１．
・す、ぞ］１、ｔ、ｖより破’ＪＩＩＪ　）（４Ｔ（ｉ
　（Ａｒ、　、’ｌ　’−”　４体３３　（ｒ（−ｈ−
シーす４、）１ｒ布が）゛ｆ１■ｊ′導体から端子６，
７に十＜）］妾１咄ｔｉ（わ”しの冶・化と１、；氏関
係に、従二２）でψ：ＬＡ子６，７間υ（ｙ−市、流分
布が立なつ７・′ξりあイ）いＩ＝　ｉ　ｍ、度が１与
１なつ）ンケリ（−７でも−ｔ−１１ト無関１４　Ｋ　
＝ｒ　ｂ　ζ、　（”−；、５＜　１１能Ｖ＋７　；’
：１’、　１５　。

史（・Ｃ′ｌ）′ｆ川用と調節の７’ｊ　％）Ｖ（−づ
・１閣ａ＋＋のネノ３５が設けらｔ”ｉる１、このイ、
ジは個１部３，４間の穴（１ン１小せず）（／（−挿入
へ７１．イ〕かあるいは導ｆ＝Ｉ＼３３　（、’）−力
の脚（・こ形成へｔ１／こ穴３６に挿入位ｆ’Ｌ　；’
、）ことに上１戸−Ｊｊの導体路の抵１ｉの誘導成分４
変ｆ１−さヒ、磁気コ’ノ′１２　を通過する全磁束と
被測定電流１間に１μ′１１１餉（１１の差が乙、いよ
う・／こ調節を行・う−５も（ハζあて・３、上述した
変成器匠−１，・いて、検出△７腺１！５、］Ｄ、びに
一゛次咎、腺１７を磁気＝１７１２σ）部分１３　、１
４＆（＝　＝：４’ｚ　＜のＣに１なく、それそ）Ｌ磁
気＝Ｉア１２の＋、＋４方［「ＩＪに延ひる部分シトそ
−ｔ１ぞ、ｔＬ？ｔ’分と下１′分にひけて巻回するよ
５ｆ／、’：　−ｔ−ｚ層−イｌＦｉ気的な関係を史に
良好なものとするこ１ｈ　　−がで　ヘ　イ）３、 検出巻線１５　＆−：ｔ：宅の代りに、例えば磁気コ′
ア１２の４−′同倉？＝−Ｊ□、−ける１′１鼻、１娼
金、・則２［）るイ戯Ｊ遍セン−リ−を設け、この磁喝
セノザを増幅２に１６の入力ψ１′１０′〜に接続する
よｒ＞　Ｑｔ＝すれ＆、ｉ’省略Ｊ省略イーとができる
。

ｌ二連し／ζ−変成器は又ベイス特π［第６１８０４３
−弓（・′こ記成さ＋Ｌ；／、−いわ（φろ時間［−！
ツ、夕さ−ＬＬｌへ変成器とし、で用いる・二とも−Ｃ
きイ）５、その鳴合１５−１，８の部分は省了１２．イ
）窒１　ｆｊｇｉ　ｊｔ、−配置１ご１゛さノＬ／こ磁
１易十ン−１１−４−・用いて合成ｆ’％　４：３　（
）０１１ｊ’１１Ｄ５点が検出される５、・ト）効　　
眼 ｌ″ｔ　、−１，Ｘ説１４１」ｌ、　；Ｑ−よ５（（１
＼発１υ］によ君は°甲１旦な導体−か？１’レー（１
）・な体力剌・構成へノ）−でおり、内導体路間の熱的
−卸２．　ｆＩＩＪ＋　、：、う：　、［；０１′ｆ（
保ワ生〕Ｌ、７．．針共（・（、両導体間の電気的な結
合が良好に行な′払それにょっ−こ測定楯］０−をνＱ
　＠　！ｒ＋−向上させることができる。

４　図面の簡単な設；　ｔ、Ｉｌｌ 第１１￥１は不発ＩＭ拌−よる変成器の第一の実ｂ’ｉ
ｔｉ　（＋１１を示した側略斜祝図、第２図（ｒ、１平
坦な導体の断面図、第二３１ツ］（Ａ）、（Ｔ３）は他
の実施例を・不才；す１而［ネｌ及び平１’、ｆ！’：
図、第４図は本発明のＩ℃なる他の実施例を・；ｊｔし
た−１（既略斜視図である。

１・・〜１！坦な導体、 ２　方向変換部にい（−２折り曲げ部、３．４　脚　　
部、　　　６　＋　７　”’　）’１ｌｌｊ　　　イ、
８へ１１・・穴　　　　　　　１２・・磁句１ニ了ア、
１５・検出巻線、　　　　　１６　・増幅Ｈ）；、１７
　　二次巻線、　　　　　１９　、２０　　導体路。

Ｃ゛、　　゛ ）ｌ’、”ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ｊ　　７Ｉい１７（７熱接触１．／　Ａ−少なくと
   も二つの導体路をｈ４イ、平坦な２！γ体と、この二つ
   の導体路を貫通ずる磁気ボア４−イＪし、その場合前記
   二つの導体路には磁気コアに逆の磁束奮発牛させる異な
   る大きさの被測定電ｉｉｆ、成分が流れる１丘流測定用
   変成器においで、前記小Ｊｆｊ、　；午導体（・ま方向
   変換部あるいけ折１月１１！げ部（２）苓・・角−する
   中−の導体（１２８，３３）から成り、方向変換部、ち
   るいは１Ｊｆり曲げ部（２）から延びる導体の脚部（３
   ，４＋には磁気コ−）責１２）が貫通−Ｊ′ろ−て、）
   シバ穴（８、９，１０，１１＋が形成されろこ（１金憤
   徴とづ゛る電流６川定川変成４　。 ２）　市況）牢１！１な導体（１）の両脚部（３，４）
   は１７いＫ　７Ｊｉ気的Ｄ′（′１縁さｔｌ、でおり又
   緊密な熱接触状態に１犯１ｊｌｌる’Ｉ：　ｒＦｌ昂求
   の範囲第１項に記載の電流４１１１定川変成器１−１ ：（）　　１）ｉＪ記両脚部（３，４）には形状が異な
   る部分（２１）がＪし成され、−子−れ（・τより各１
   皿部に流れる電流線分（１１，■、）が＋１＜なＺ）よ
   う（ベニなる特許請求の範囲第１げ１又は第２項（・こ
   ハ［；載の電流（則定用変成イ；糺４）　各脚部（３、
   ４ＪＰこ形成され／、−２つの穴（８゜９．１０．１１
   ）＆Ｊ墓Ｖ・垣な導体（１）のＪ、？：下方向にみ゛ぜ
   ｌＩ２いｆ隣接し７でおり、又前記脚部（３，４）ｆ＝
   ：ｊ電気的に並列な３つの導体路（１９、２２、２３、
   ２０、２４、２５）に分割さハ、−ぞ゛のうぢ中央の導
   体路（１９、２０）に磁気コア（１２）がｙ↓通ずる４
   族；′４−請求の伴、四組１項、第２１頁又は第３項に
   記載・“）電流測定用変成器。 ５）前記穴（８−１１）は磁気：！ア（１２）が内通ず
   ２）部分と、市流分イ■」４安定化し２穴の囲り７）回
   路Ｉ（４Ｊ′Ｆ’。 を１１；ｑ友させるに溝（２６）から構成さ才する」唇
   ！’Ｉ’　１ｌｒｊ求・（ｒ）範囲第４項にｉ［２載の
   １１１、流測定用変成２：（。。 ６）−＝力′の脚部（３）の導体路を強磁性部４；４（
   ２７、３５）により同じ、脚部（３）あるいは他力（１
   ）脚部（４）の）、Ｃ）陸路（１９、２５）　ト結合シ
   位相角ｔ７）ずしを・補イ＠−；−４よｌｌ：、ニし１
   ．ＩＮ−！時的請求の範ＩＪ、ＩＪ第１項から第５項迄
   のい−Ｊ’ノｔか１項（／こ記載の電流Ｉｌｌｌｌ定数
   変成器７）　前記平坦な導体（１１）は折り曲げにより
   形成さノ′しる特ｉｔ’ｌ請求の範ＩＪ１１第１項か１
   ゛７７．第（５頃迄のいずれか１項（ｌて記載の電流測
   定用変成器。 ８）前記・Ｆ坦な導体（２８、３３）　ｋ＋、モー、Ｉ
   Ｌ−トあるい＆：ｔ　：ｌ’ｌち抜きに１、り構成さｆ
   ’Ｌる相１Ｆｊ−請求の範囲第１項から第６項迄のいず
   れか１頃に記載の電流測定用変成器。 ５））　　前記平坦、な導体（３３）　ｆ／こ（・」方
   向変換部（２）と・（４行１．で祭線（１５、１７）全
   収納する空胴部（３４）が形成さノ１．る！１．＋＋、
   、″ｌ請求の範囲第８項に記載の電流測定用変成’ａ’
   Ｌ。