JPS6385462A - 電流測定装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電線に流れている電流を電線を切断すること
なく、活線のまま測定する電流測定装置に関し、更に詳
しくは、電線路への装着が容易で、且つ、変流器部に可
動部分を有しない（」字形解放鉄心を用いた電流測定装
置Ｎに関する。

（従来の技術） Ｕ字形解放鉄心を用いた変流器によ−）で、電線を流れ
る電流をピックアップし、電線を切断することなく電流
測定を行う電線路用電流測定装置は、従来より公知であ
る。

このような構成の電流測定装置は、電線路への装着が容
易であり、又、電線路に対して非接触で簡便に電流測定
が行えることから、高圧回路において、入電流の測定を
行う場合に特に有効で、これまで長い間利用されてきた
。

（発明が解決しにうとする問題点） しかしながら、Ｕ字形解放鉄心を用いた変流器は、鉄心
のエアギトツプ（ａｉｒ　ｇａｐ　）が極端に大きいｌ
こめに、等価的な励磁電流が人ぎい。このため５０　）
−１ｚと６０　Ｈ；ｌの商用周波数を指定しないと周波
数誤差が大きくなるうえに、第３高調波等にも感度が大
幅に変化するため、これが波形誤差となる等の問題点が
あった。

本発明Ｉｔこのような問題点に鑑みてなされたもので、
その［１的は、周波数特性を改善リ−ると共に、波形歪
を改善し、測定精度の高い電流測定装置を実現すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決りる本発明は、亙いに対向する両
脚にそれぞれコイルが設けられたＵ字形解放鉄心を用い
た変流器部と、前記両脚に挟まれた位置にある電線から
発生する磁束ににつで各コイルに誘起する起電力が７７
１１９されて印加される積分器とからなり、積分器の出
力信号から電線を流れる電流を知るようにしたことを特
徴どするものである。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を訂細に説明する。

第１図は本発明装置の原理的な構成ブロック図であり、
第２図は斜視図である。これらの図において、１はＵ字
形解放鉄心（空芯を含む）を用いた変流器部分で、互い
に対向する両脚に二１イル１１．１２が設けられ、両脚
中央のマークｍ、、ｍ２を結ぶ線−ト位置に電線２が通
るように構成されている。この変流器部分１は、第２図
に示Ｊよう可動するクリップ機構の無い構造となってい
る。

３は」イル１１．１２からの信＠ｃｏを積分し、電線２
を流れる電流ｉに比例した信号を出力する積分器である
。ここで、互いに対向して配置される２つの］イル１１
．１２は、２つのコイル１１゜１２によって挟まれた内
側に位置する電線２から発生する磁束φによる起電力ｅ
ｌ＋８２が互いに和の形（０＋　＋６２　）となり、２
つのコイル１１゜１２の外側に位置する電Ｉ！２１から
発生する磁束による起電力ｅ１１，０２＋に対しては差
の形（ｅｌ！　　ｅｚ＋）となるように直列に接続され
、前述の和信号（ｅ＋　→−０２）が積分器３に印加さ
れるようになっている。

４は測定電流値を指示する指示計で、ここではディジタ
ル値で表示づるようになっている。尚、この場合、積分
器３の出力はＡ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変
換されるものとする。

このように構成した装置の動作を説明すれば以下の通り
である。測定に先だって、被測定電流１が流れている電
線２を、第２図に示すように変流器部分１の両脚中央に
位置させる。この場合、電線２を流れる電流ｉに、Ｊ、
って／４じＩ、：磁中φけ、第１図破線に示１−ように
２つの一コイル１１．１２に交差し、各−］イル１１，
１２には（１）式、（２）式で表わされるような電圧ｅ
Ｉ　＋　’　？が誘起づる。

０１・＝に＋　　・（ｄφ、’ｔｉｔ）　・ｎ　、　　
　　・（１）ｅ　２　＝に２　・（ｄφ、、’ｄ＋）　
・ｎ　２・”　（２）但し、ｋ　＋、　、　ｋ　２は定
数、１１１　、　ｎ　、！　ＬＪ：　’、−，１イＬ１
１．１２の巻数 （１）、＜２）式において、定数に、、に、は各コイル
１１．１２の相対関係を等しく　’Ｉ＜、ことによりｋ
　、　＝ｋ　２　＝＝にとなり、又、各コイル１１゜１
２の巻数Ｉ）ｌ　、　ｒｌ　７の和ｎ　（＋ｎ　、ｌ　
ｙ、＝Ｎとすれば、積分器３への入力１１４ｉ　７Ｍ　
ｅ　＋は（３）式の通りとなる。

ｅｉ＝　ｅ　、　十ｅ　２ Ｋ・＜＋ｌφ／ｄｔ）　−（ｎ　Ｉ−ｚ＋　、　）”Ｋ
　・（ｄ　φ、−’ｒｌｔ＞　・Ｎ　　　　　　　−（
、’３）積分器３はこの人力（＋ｌ’ｊ　シ”）　Ｏｉ
を積分し、く４）式に表わされるようイテ出力信号ｅ。

を１！する。

ｃｏ＝Ｊｅｉｄｔ ＝　ｆＫ・（ｄφ／ｄｔ＞・Ｎｄｔ ＝−Ｋ　・φ　・Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　・
・・　（４）（４）式において、磁束φは電流ｉに比例
しているので、結局積分器３の出力信号ｅＯは、（５）
式の通りとなり、これより被測定電流ｉを知ることがで
きる。又、その信号波形は被測定電流ｉと同波形となり
、波形歪を小さくすることができる。

ｅｏ＝□Ｋｏ　・ｉ　　　　　　　　　　　・・・（５
）但し、Ｋｏは定数 第３図は、本発明装置の具体的な回路例を示す接続図で
ある。この回路例において、コイル１１゜１２はそれぞ
れ空芯に巻回したものであり、積分器３は、コンデンサ
Ｃ１，抵抗Ｒ＋　、Ｒ２及び増幅器ＯＰ　＋で構成しで
ある。又、積分器３の出力は実効値変換回路５を通ずこ
とによって、実効値を得るようにし、Ａ／Ｄ変換器６を
介して指示計４で、電流ｉの実効値を表示している。

第４図は、第３図において各回路定数を以下のように選
定した場合の周波数特性である。

Ｃ１−１μＦ Ｒ＋＝ＩＫΩ、Ｒ２＝１００にΩ ｅｏ＝１０００ｍＶ／１０Δ コイル１１．１２の巻数’Ｉ＋’２ ｎ　５−ｒｌ　２　＝　１５０００ｔ コイル１１と１２の距１ｌｌｌ／＝２０ｍｍこの実験結
果から明らかなように、本発明装置によれば、４０Ｈ７
〜４　ｏ　ｏ　＋−＋　ｚの周波数範囲において、測定
誤差をフルスタ−−ルに対して±０゜５％以内とするこ
とができ、又Ｎ　５０　ＥＩ　Ｚと６０Ｈｚの差は０．
１％とすることかでき、良好な結果が１ｑられている。

尚、上記の実施例では、各コイル１１．１２からの和信
号ｅｌ＋８２を直接積分器に印加するようにしたが、和
信号のレベルが小さいような場合には、演算増幅器で増
幅後、積分器に印加Ｊるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば簡単な回路
構成で、周波数特性及び波形歪を数片でき、測定制度の
高い電流測定装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の原理的な構成ブロック図、第２図
は斜視図、第３図は具体的な回路例を示す接続図、第４
図は周波数特性を示す線図である。 １・・・変流器部　　　　２・・・電線３・・・積分器
　　　　　４・・・指示計５・・・実効値変換回路　６
・・・Ａ／Ｄ変換器１１．１２・・・コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに対向する両脚にそれぞれコイルが設けられたＵ字
   形解放鉄心を用いた変流器部と、前記両脚に挟まれた位
   置にある電線から発生する磁束によつて各コイルに誘起
   する起電力が加算されて印加される積分器とからなり、
   積分器の出力信号から電線を流れる電流を知るようにし
   た電流測定装置。