JPS59213116A - 漏電しや断器用零相変流器 - Google Patents
漏電しや断器用零相変流器Info
- Publication number
- JPS59213116A JPS59213116A JP58087956A JP8795683A JPS59213116A JP S59213116 A JPS59213116 A JP S59213116A JP 58087956 A JP58087956 A JP 58087956A JP 8795683 A JP8795683 A JP 8795683A JP S59213116 A JPS59213116 A JP S59213116A
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- JP
- Japan
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- zct
- zero
- current transformer
- phase current
- flux density
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/20—Instruments transformers
- H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
- H01F38/28—Current transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は漏電しゃ断器（以下ＥＬＢと略称する）の零相
変流器（以下ＺＣＴと略称する）に関する。
変流器（以下ＺＣＴと略称する）に関する。
はじめにＦｉＬＢの原理を第１図に示す回路図により説
明する。第１図において］１ｉｌｉＬＢはＺＣＴ １を
有し、ＺＣＴ １には同じ巻数の１次コイル２および３
が巻回され、それぞれ交流電源４と負荷５に接続されて
いる。正常時は接点６は閉じており、交流電源４から負
荷５に電圧が印加されると、ＺＣＴ １に巻かれた１次
コイル２と３は巻数が同じであるから、これら両コイル
には同じ大きさの負荷電流Ｉｔ、が流れる。この１次コ
イル２と３に流れる負荷電流Ｉｔ。
明する。第１図において］１ｉｌｉＬＢはＺＣＴ １を
有し、ＺＣＴ １には同じ巻数の１次コイル２および３
が巻回され、それぞれ交流電源４と負荷５に接続されて
いる。正常時は接点６は閉じており、交流電源４から負
荷５に電圧が印加されると、ＺＣＴ １に巻かれた１次
コイル２と３は巻数が同じであるから、これら両コイル
には同じ大きさの負荷電流Ｉｔ、が流れる。この１次コ
イル２と３に流れる負荷電流Ｉｔ。
による磁化方向が逆向きであるために、ＺＣＴ １への
磁化力は打消されて、ＺＣＴＩは磁化されない。
磁化力は打消されて、ＺＣＴＩは磁化されない。
したがってＺＣＴ １に巻かれている２次コイル７には
電圧が誘起されず、２次コイル７に接続されたしゃ断機
構部８は作動しない。しかし、負荷回路に絶縁不良など
による漏電が生じ、漏電電流△Ｉが交流電源４の中性点
９を通して流れると１次コイル２はＩｔ、が流れ、１次
コイル３にはＩｔ、＋△ＩＬの不平衡電流が流れ、ＺＣ
Ｔｌは両電流の差△Ｉによって磁化され、２次コイル７
に電圧が誘起される。
電圧が誘起されず、２次コイル７に接続されたしゃ断機
構部８は作動しない。しかし、負荷回路に絶縁不良など
による漏電が生じ、漏電電流△Ｉが交流電源４の中性点
９を通して流れると１次コイル２はＩｔ、が流れ、１次
コイル３にはＩｔ、＋△ＩＬの不平衡電流が流れ、ＺＣ
Ｔｌは両電流の差△Ｉによって磁化され、２次コイル７
に電圧が誘起される。
この電圧により、しゃ新機構８が作動し、接点６が開き
電流しゃ断が行われるのである。この△■は感度電流と
呼ばれ、 ＥＬＢでは通常１０〜３０ｍＡ程度のものが
多く使用されている。
電流しゃ断が行われるのである。この△■は感度電流と
呼ばれ、 ＥＬＢでは通常１０〜３０ｍＡ程度のものが
多く使用されている。
このようにＺＣＴは微少電流の検出器であるから、磁気
特性が良好で特に最大比透磁率の高いこと、およびうす
電流の影響をなくすために鉄心材料は薄い方がよく、従
来力１らＮｉ −Ｆｅ−Ｍｏ系合金、通称パーマロイの
０．０５〜０．２讃の厚さのものが巻鉄心きして用いら
れている。ＺＣＴの鉄心材料にパーマロイを用いた従来
のＩＢ−の−感度電流とＺＣＴの磁束密度の関係を第２
図に示す。第２図における曲線（イ）はパーマロイを用
いたときの特性を表わすものである。ＥＬＢとしては同
じ感度電流に対してＺＣＴの磁束密度すなわち誘起電圧
は大きい方がよく、換言すれば同じ磁束密度での感度電
流は小さい方がよい。ＺＣＴに必要な磁束密度は、 Ｚ
ＣＴの設計を不変なものとすれば、鉄心材料によって決
るから、パーマロイより優れた材料を用いたＺＣＴは第
２図に点線で示した曲線（ロ）のごとくなり、パーマロ
イを用いたＺＣＴすなわち第２図の曲線（イ）のものよ
り、ＺＣＴの磁束密度を高くしたり、感度電流を小さく
することができる。このことはＥＬＢの小型化と高性能
化に寄与するとともに、コスト低減をもたらすのである
。したがってＥＬＢは高性能磁性材料をＺＣＴの鉄心に
使用することが望ましい。
特性が良好で特に最大比透磁率の高いこと、およびうす
電流の影響をなくすために鉄心材料は薄い方がよく、従
来力１らＮｉ −Ｆｅ−Ｍｏ系合金、通称パーマロイの
０．０５〜０．２讃の厚さのものが巻鉄心きして用いら
れている。ＺＣＴの鉄心材料にパーマロイを用いた従来
のＩＢ−の−感度電流とＺＣＴの磁束密度の関係を第２
図に示す。第２図における曲線（イ）はパーマロイを用
いたときの特性を表わすものである。ＥＬＢとしては同
じ感度電流に対してＺＣＴの磁束密度すなわち誘起電圧
は大きい方がよく、換言すれば同じ磁束密度での感度電
流は小さい方がよい。ＺＣＴに必要な磁束密度は、 Ｚ
ＣＴの設計を不変なものとすれば、鉄心材料によって決
るから、パーマロイより優れた材料を用いたＺＣＴは第
２図に点線で示した曲線（ロ）のごとくなり、パーマロ
イを用いたＺＣＴすなわち第２図の曲線（イ）のものよ
り、ＺＣＴの磁束密度を高くしたり、感度電流を小さく
することができる。このことはＥＬＢの小型化と高性能
化に寄与するとともに、コスト低減をもたらすのである
。したがってＥＬＢは高性能磁性材料をＺＣＴの鉄心に
使用することが望ましい。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その
目的とする所はＺＣＴの鉄心に高性能磁性材料を適用し
、小型にして優れた性能を有するＥＬＢを提供すること
にある。
目的とする所はＺＣＴの鉄心に高性能磁性材料を適用し
、小型にして優れた性能を有するＥＬＢを提供すること
にある。
本発明はＺＣＴの鉄心材料として、最大比透磁率が５０
０，０００以上、磁界の強さＩ Ａ／ ｍの磁束密度が
０．５５Ｔ （テスラ）以上の薄い非晶質合金を用いる
ことにより達成される。
０，０００以上、磁界の強さＩ Ａ／ ｍの磁束密度が
０．５５Ｔ （テスラ）以上の薄い非晶質合金を用いる
ことにより達成される。
本発明者はＺＣＴの鉄心としてパーマロイより優れた材
料を検討した結果、Ｎｉ −Ｆｅ −Ｍｏ −Ｂ系の非
晶質合金が本発明の目的に適うものであるとの結論を得
た。前述したようにＺＣＴの鉄心には薄い材料を巻いて
用いることが必要であり、パーマロイの薄い材料、例え
ば厚さが０．１Ｗ程度のものを得るためには、圧延、焼
鈍の工程を繰返し行い、しかも高度な寸法制御技術を用
いなければならないが、その点鼻晶質合金は製造方法が
従来の合金とは根本的に異なり、溶融状態から直接圧延
して急冷し、瞬時に薄帯を得ることができ、２０〜４０
μｍ程度の厚さのものが容易に製造されるという特徴が
ある。また材料の性質は例えばＮｉ−Ｆｅ−Ｍ。
料を検討した結果、Ｎｉ −Ｆｅ −Ｍｏ −Ｂ系の非
晶質合金が本発明の目的に適うものであるとの結論を得
た。前述したようにＺＣＴの鉄心には薄い材料を巻いて
用いることが必要であり、パーマロイの薄い材料、例え
ば厚さが０．１Ｗ程度のものを得るためには、圧延、焼
鈍の工程を繰返し行い、しかも高度な寸法制御技術を用
いなければならないが、その点鼻晶質合金は製造方法が
従来の合金とは根本的に異なり、溶融状態から直接圧延
して急冷し、瞬時に薄帯を得ることができ、２０〜４０
μｍ程度の厚さのものが容易に製造されるという特徴が
ある。また材料の性質は例えばＮｉ−Ｆｅ−Ｍ。
−Ｂ系の非晶質合金とパーマロイとの主な電磁気的性質
を比較すると第１表および第３図のごとくである。
を比較すると第１表および第３図のごとくである。
第 １ 表
第３図はこれら二つの材料の磁化曲線を示したものであ
って、第３図の曲線に）はパーマロイ、曲線（ホ）は非
晶質合金を表わす。第１表にあげたように非晶質合金の
方が電気抵抗が大きく、このことはＺＣＴのうず電流の
影響をなくすという点でも有利に働く。この非晶質合金
の厚さ約４０μｍのものを用いてＺＣＴを製作し第１図
に示した回路構成番こよりＥＬＢの特性を測定した。Ｂ
ＬＢのしゃ新機構は磁気回路を用いる電磁型と、半導体
増巾器を用いる半導体型との二つの方式があるが、第１
図は電磁型の場合である。測定結果を第２図に併記し曲
線（ハ）で表わしているが周波数は５ＱＨｚである。こ
のようなＦＪ、Ｂを得るための非晶質合金の兼備すべき
磁気特性を第２図、第３図から求めると、最大比透磁率
５００，０００以上、ＩＡ／ｍの磁束密度が０．５５
Ｔ以上となる。
って、第３図の曲線に）はパーマロイ、曲線（ホ）は非
晶質合金を表わす。第１表にあげたように非晶質合金の
方が電気抵抗が大きく、このことはＺＣＴのうず電流の
影響をなくすという点でも有利に働く。この非晶質合金
の厚さ約４０μｍのものを用いてＺＣＴを製作し第１図
に示した回路構成番こよりＥＬＢの特性を測定した。Ｂ
ＬＢのしゃ新機構は磁気回路を用いる電磁型と、半導体
増巾器を用いる半導体型との二つの方式があるが、第１
図は電磁型の場合である。測定結果を第２図に併記し曲
線（ハ）で表わしているが周波数は５ＱＨｚである。こ
のようなＦＪ、Ｂを得るための非晶質合金の兼備すべき
磁気特性を第２図、第３図から求めると、最大比透磁率
５００，０００以上、ＩＡ／ｍの磁束密度が０．５５
Ｔ以上となる。
第２図の曲線（イ）と（ハ）の比較から明らかなように
、非晶質合金によるＺＣＴの磁束密度は、同じ感度電流
では従来のパーマロイを用いたＺＣＴの磁束密度に比べ
かなり高い値を示している。感度電流が１５−１の場合
では非晶質合金を用いたＺＣＴの方が磁束密度が約２０
チ高い。すなわち、ＥＬＢはＺＣＴの磁束密度によって
作動するから、ＺＣＴを非晶質合金で製作することによ
り、ＺＣＴの大きさは従来のものより約２０チ小さくす
ることができ、ＥＬＢの小型化、軽量化が可能となった
。才た非晶質合金のＺＣＴは形状寸法を従来のパーマロ
イのＺＣ’Ｉ’と同じに設定すれば感度電流を約２０チ
小さくすることができ、より高感度のＢＬＢが得られる
。
、非晶質合金によるＺＣＴの磁束密度は、同じ感度電流
では従来のパーマロイを用いたＺＣＴの磁束密度に比べ
かなり高い値を示している。感度電流が１５−１の場合
では非晶質合金を用いたＺＣＴの方が磁束密度が約２０
チ高い。すなわち、ＥＬＢはＺＣＴの磁束密度によって
作動するから、ＺＣＴを非晶質合金で製作することによ
り、ＺＣＴの大きさは従来のものより約２０チ小さくす
ることができ、ＥＬＢの小型化、軽量化が可能となった
。才た非晶質合金のＺＣＴは形状寸法を従来のパーマロ
イのＺＣ’Ｉ’と同じに設定すれば感度電流を約２０チ
小さくすることができ、より高感度のＢＬＢが得られる
。
非晶質合金の固有の性質を活かして、非晶質合金を用い
ることの利点は前述したように、材料が薄帯として容易
に得られることや電気抵抗が大きいことなどのほかに、
耐食性が極めて高いことが挙げられる−０したがってＺ
ＣＴに非晶質合金を用いたＢＬＢは湿度の高い場所また
は耐候性を要求される場所では非常に有利である。その
他非晶質合金は弾性範囲が広いので、一時的に応力が負
荷されて悪化された磁気特性は応力が除去されれば回復
するが、この点パーマロイはわずかな応力が負荷されて
も磁気特性が低下し、応力を取去った後も磁気特性は回
復しない。したがって非晶質合金のＺＣＴを備えたＥＬ
Ｂの方が振動などが考えられる場所で使用される場合に
も有利に働く。
ることの利点は前述したように、材料が薄帯として容易
に得られることや電気抵抗が大きいことなどのほかに、
耐食性が極めて高いことが挙げられる−０したがってＺ
ＣＴに非晶質合金を用いたＢＬＢは湿度の高い場所また
は耐候性を要求される場所では非常に有利である。その
他非晶質合金は弾性範囲が広いので、一時的に応力が負
荷されて悪化された磁気特性は応力が除去されれば回復
するが、この点パーマロイはわずかな応力が負荷されて
も磁気特性が低下し、応力を取去った後も磁気特性は回
復しない。したがって非晶質合金のＺＣＴを備えたＥＬ
Ｂの方が振動などが考えられる場所で使用される場合に
も有利に働く。
以上説明したように本発明によるとＺＣＴを備えたＢＬ
Ｂは小形化、高性能化を実現させるのみならず、非晶質
合金の有する固有の性質を活力１した多くの利点を有す
るものである。
Ｂは小形化、高性能化を実現させるのみならず、非晶質
合金の有する固有の性質を活力１した多くの利点を有す
るものである。
第１図はＥＬＢの回路構成を示した原理図、第２はＥＬ
Ｂの特性を表わす線図、第３図（まＺＣＴ鉄ｌら材料の
磁気特性を表わす線図である。 １・・・ＺＣＴ、 ２． ３・・・１次コイル、４・
・・交流電源、５・・・負荷、６・・・接点、７・・・
２次コイル、８・・・しゃ断機構部。 第２図 感度電流（ｍＡ） １Ｎ３図 （ホ） 磁界（Ａ／ｍ）
Ｂの特性を表わす線図、第３図（まＺＣＴ鉄ｌら材料の
磁気特性を表わす線図である。 １・・・ＺＣＴ、 ２． ３・・・１次コイル、４・
・・交流電源、５・・・負荷、６・・・接点、７・・・
２次コイル、８・・・しゃ断機構部。 第２図 感度電流（ｍＡ） １Ｎ３図 （ホ） 磁界（Ａ／ｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）零相変流器としゃ新機構と開閉器を備えた漏電しゃ
断器において、前記零相変流器の鉄心に非晶質合金を用
いたことを特徴とする漏電しゃ断器用零相変流器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の零相変流器において、
非晶質合金は最大比透磁率が５００，０００以上。 Ｉ Ａ／ ｍの磁束密度が０．５５テスラ一以上である
ことを特徴とする漏電しゃ断器用零相変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087956A JPS59213116A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 漏電しや断器用零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087956A JPS59213116A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 漏電しや断器用零相変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213116A true JPS59213116A (ja) | 1984-12-03 |
Family
ID=13929319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58087956A Pending JPS59213116A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 漏電しや断器用零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267464A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Nippon Signal Co Ltd:The | 電流センサ |
| JPS63133511A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 通電表示装置 |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP58087956A patent/JPS59213116A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267464A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Nippon Signal Co Ltd:The | 電流センサ |
| JPS63133511A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 通電表示装置 |
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