JPS6411911B2 - - Google Patents
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- JPS6411911B2 JPS6411911B2 JP55109391A JP10939180A JPS6411911B2 JP S6411911 B2 JPS6411911 B2 JP S6411911B2 JP 55109391 A JP55109391 A JP 55109391A JP 10939180 A JP10939180 A JP 10939180A JP S6411911 B2 JPS6411911 B2 JP S6411911B2
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- Japan
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- insulator tube
- magnetic core
- insulator
- diameter
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高圧配電線電流検出器に関するもので
高電圧の電線に流れる線路電流を電線を切断せず
に検出することを目的とする。
高電圧の電線に流れる線路電流を電線を切断せず
に検出することを目的とする。
通常、電線に流れる電流を測定する場合は、電
線の一部を切断して電流計を接続してその電流を
読みとる方法がとられている。特に高電圧の場合
には、変流器を使用して、電流を測定するのが通
常である。ところが、電線の一部を切断すること
は、停電を必要とし、また特に高電圧において
は、その作業は、能率が悪く、また、危険もとも
なう。
線の一部を切断して電流計を接続してその電流を
読みとる方法がとられている。特に高電圧の場合
には、変流器を使用して、電流を測定するのが通
常である。ところが、電線の一部を切断すること
は、停電を必要とし、また特に高電圧において
は、その作業は、能率が悪く、また、危険もとも
なう。
次に電線を切断せずに電流を測定する方法とし
て、クランプ型の電流計が一般に使用されてい
る。その方式としては、 １ 変流器式 ２ 可動鉄片方式 ３ 磁電変換式 以上が知られている。
て、クランプ型の電流計が一般に使用されてい
る。その方式としては、 １ 変流器式 ２ 可動鉄片方式 ３ 磁電変換式 以上が知られている。
上記変流器式は第１図に示す如く、測定電線１
の電流検出に磁気コア２と巻線３よりなる変流器
を使用したもので、古くから製品化されている。
なお第１図において、４はシヤント抵抗、５は交
流電圧計、Ａは磁気コア２の分割面である。しか
しこの方式では、磁気コア２の分割面Ａの錆、あ
るいはホコリ等によつて分割面Ａに微少な間隙を
生じると特性面に影響が出る欠点があつた。
の電流検出に磁気コア２と巻線３よりなる変流器
を使用したもので、古くから製品化されている。
なお第１図において、４はシヤント抵抗、５は交
流電圧計、Ａは磁気コア２の分割面である。しか
しこの方式では、磁気コア２の分割面Ａの錆、あ
るいはホコリ等によつて分割面Ａに微少な間隙を
生じると特性面に影響が出る欠点があつた。
また、可動鉄片方式は、第２図に示す如く磁気
コアと可動鉄片指示器６を組合せたもので、単に
電流をメータ表示するだけであれば適している
が、電気的出力が取り出せないと共に、変流器式
と同様に磁気コア２の分割面Ａに生じた錆あるい
はホコリによつて特性が影響される欠点があつ
た。
コアと可動鉄片指示器６を組合せたもので、単に
電流をメータ表示するだけであれば適している
が、電気的出力が取り出せないと共に、変流器式
と同様に磁気コア２の分割面Ａに生じた錆あるい
はホコリによつて特性が影響される欠点があつ
た。
さらに磁電変換式は、第３図に示す如く電流検
出部にホール素子７を用いたもので、変流器式お
よび可動鉄片方式と同様に磁気コア２の分割面Ａ
の錆、ホコリによつて特性が影響される欠点があ
つた。
出部にホール素子７を用いたもので、変流器式お
よび可動鉄片方式と同様に磁気コア２の分割面Ａ
の錆、ホコリによつて特性が影響される欠点があ
つた。
一方、クランプ式以外で高電圧の電線に流れる
電流を測定する方法としては、第４図に示す如き
碍子型電流測定方式が知られている。これは、一
端が閉口し、他端が開口した碍管８の内部に、磁
気コア２と巻線３よりなる検出部を装備したもの
で、電線１と磁気コア２、巻線３が碍管８によつ
て絶縁されているために、高電圧の電線に流れる
電流を測定するに適したもものであるが、この場
合、被測歪電流の流れている電線１と、磁気コア
２と巻線３からなる電流検出部の距離ｄが変動す
ると感度が大きく変動する。また、磁気的に開放
されているため、近くに他の電流の流れている電
線があると、その電線によつて生じる磁界によつ
て影響を受けるなどの欠点があつた。
電流を測定する方法としては、第４図に示す如き
碍子型電流測定方式が知られている。これは、一
端が閉口し、他端が開口した碍管８の内部に、磁
気コア２と巻線３よりなる検出部を装備したもの
で、電線１と磁気コア２、巻線３が碍管８によつ
て絶縁されているために、高電圧の電線に流れる
電流を測定するに適したもものであるが、この場
合、被測歪電流の流れている電線１と、磁気コア
２と巻線３からなる電流検出部の距離ｄが変動す
ると感度が大きく変動する。また、磁気的に開放
されているため、近くに他の電流の流れている電
線があると、その電線によつて生じる磁界によつ
て影響を受けるなどの欠点があつた。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもの
で、以下本発明の実施例を第５図〜第１０図を参
照して説明する。第５図において、１１は一端が
開口し、他端が閉口した内部に円筒状空間を有す
る磁器等の絶縁物よりなる碍管で、閉口した頭部
には電線１２が設置されている。１３は馬蹄型の
磁気コアで、電線１２を抱き込む如く碍管１１の
頭部に着脱自在に設置している。１４は碍管１１
内に装備したホール素子で後述するプリント基板
１５に取付けられている。１５はホール素子１４
の出力を増幅する回路等が組み込まれたプリント
基板で、碍管１１の開口部を気密に覆う蓋１６に
取付脚１７を介して取付けている。１８はホール
素子１４を含む増幅回路等への電源および出力信
号の接続端子で、蓋１６に取付けている。
で、以下本発明の実施例を第５図〜第１０図を参
照して説明する。第５図において、１１は一端が
開口し、他端が閉口した内部に円筒状空間を有す
る磁器等の絶縁物よりなる碍管で、閉口した頭部
には電線１２が設置されている。１３は馬蹄型の
磁気コアで、電線１２を抱き込む如く碍管１１の
頭部に着脱自在に設置している。１４は碍管１１
内に装備したホール素子で後述するプリント基板
１５に取付けられている。１５はホール素子１４
の出力を増幅する回路等が組み込まれたプリント
基板で、碍管１１の開口部を気密に覆う蓋１６に
取付脚１７を介して取付けている。１８はホール
素子１４を含む増幅回路等への電源および出力信
号の接続端子で、蓋１６に取付けている。
ここで、ホール素子の動作について説明する。
ホール素子は、第６図に示すように半導体薄片に
制御電流ICを流し、制御電流ICに対し垂直に磁場
Ｂを加えると、ホール効果により制御電流ICと磁
場Ｂに対して直角にホール電圧VHが発生し、WH
は VH＝Ｋ・IC・Ｂ …(1) （Ｋ：ホール定数） で表わされる。
ホール素子は、第６図に示すように半導体薄片に
制御電流ICを流し、制御電流ICに対し垂直に磁場
Ｂを加えると、ホール効果により制御電流ICと磁
場Ｂに対して直角にホール電圧VHが発生し、WH
は VH＝Ｋ・IC・Ｂ …(1) （Ｋ：ホール定数） で表わされる。
上記の効果のあるホール素子１４は、碍管１１
の閉口した円筒内部天井近傍に、ホール素子１４
の磁場印加面（第６図に示す磁場Ｂの印加される
面）が、碍管１１の円筒の直径方向に垂直になる
如く設置し、さらに、碍管１１の閉口した頭部に
馬蹄型した磁性材料よりなる磁気コア１３の両脚
内面１３ａ，１３ｂが前記ホール素子１４の磁場
印加面とほぼ平行になるごとく設置している。
の閉口した円筒内部天井近傍に、ホール素子１４
の磁場印加面（第６図に示す磁場Ｂの印加される
面）が、碍管１１の円筒の直径方向に垂直になる
如く設置し、さらに、碍管１１の閉口した頭部に
馬蹄型した磁性材料よりなる磁気コア１３の両脚
内面１３ａ，１３ｂが前記ホール素子１４の磁場
印加面とほぼ平行になるごとく設置している。
また、馬蹄型磁性コア１３の両脚内面と、ホー
ル素子１４の磁場印加面がほぼ平行になるごと
く、碍管１１の閉口した頭部の外部に第７図に示
すごとく、馬蹄型磁気コア１３の脚部の巾WOよ
り広くまた適度な余裕をもつて馬蹄型磁気コア１
３を挿入できる巾WO＋ａの溝を構成している。
ル素子１４の磁場印加面がほぼ平行になるごと
く、碍管１１の閉口した頭部の外部に第７図に示
すごとく、馬蹄型磁気コア１３の脚部の巾WOよ
り広くまた適度な余裕をもつて馬蹄型磁気コア１
３を挿入できる巾WO＋ａの溝を構成している。
さらに、碍管１１の内部空間の形状は、その開
口端１１Ｃから深さH1の間はその内径円D1とし、
その後深さH2の間は内径をD2とし、D1＞D2に構
成している。またプリント基板１５の形状も、碍
管１１の内部空間の形状に合わせ、碍管１１の内
部円筒内径D1に対応する部分のプリント基板１
５の巾はW1（このW1の部分にホール素子１４か
らの出力を増巾する回路等を設ける）（D1＞W1）
とし、碍管１１の内部円筒内径D2にに対応する
部分のプリント基板１５の巾をW2（D2＞W2）と
し、W1＞W2の形状にしており、ホール素子１４
はプリント基板１５の巾W2の部分に取付けてい
る。これは、例えば、第８図に示す如き内部の空
間が円筒形すなわち、碍管１１の内部円筒形状が
その開口端１１Ｃから深さH1＋H2の間すべてそ
の内径をD1で構成した場合、第８に示す如く馬
蹄型をした磁気コア１３の両極間の巾W1′は、 W1′＝D1＋２×Ｔ＋β …(2) （Ｔは碍管２の厚み） （βは余裕間隙） で表わされるが、第５図に示す如き構成の場合
は、馬蹄型磁気コア１３の両極間の巾W1は、 W1＝D2＋2T＋β …(3) となりしたがつて(2)，(3)式より W1′＞W1 …(4) （D1＞D2のため） となる。これは、第５図に示す電線１２に電流が
流れた場合、ホール素子１４に印加される磁束密
度は、馬蹄型磁気コア１３の両脚間の巾が広いと
低下し、磁束密度が低いと(1)式よりホール素子１
４の出力電圧が低下することから馬蹄型磁気コア
１３の両極巾ができるだけ少いことが望ましく、
第８図に示す碍管１１の内部円筒形状より第５図
に示す碍管１１の内部円筒形状の方が優れている
ことを示している。
口端１１Ｃから深さH1の間はその内径円D1とし、
その後深さH2の間は内径をD2とし、D1＞D2に構
成している。またプリント基板１５の形状も、碍
管１１の内部空間の形状に合わせ、碍管１１の内
部円筒内径D1に対応する部分のプリント基板１
５の巾はW1（このW1の部分にホール素子１４か
らの出力を増巾する回路等を設ける）（D1＞W1）
とし、碍管１１の内部円筒内径D2にに対応する
部分のプリント基板１５の巾をW2（D2＞W2）と
し、W1＞W2の形状にしており、ホール素子１４
はプリント基板１５の巾W2の部分に取付けてい
る。これは、例えば、第８図に示す如き内部の空
間が円筒形すなわち、碍管１１の内部円筒形状が
その開口端１１Ｃから深さH1＋H2の間すべてそ
の内径をD1で構成した場合、第８に示す如く馬
蹄型をした磁気コア１３の両極間の巾W1′は、 W1′＝D1＋２×Ｔ＋β …(2) （Ｔは碍管２の厚み） （βは余裕間隙） で表わされるが、第５図に示す如き構成の場合
は、馬蹄型磁気コア１３の両極間の巾W1は、 W1＝D2＋2T＋β …(3) となりしたがつて(2)，(3)式より W1′＞W1 …(4) （D1＞D2のため） となる。これは、第５図に示す電線１２に電流が
流れた場合、ホール素子１４に印加される磁束密
度は、馬蹄型磁気コア１３の両脚間の巾が広いと
低下し、磁束密度が低いと(1)式よりホール素子１
４の出力電圧が低下することから馬蹄型磁気コア
１３の両極巾ができるだけ少いことが望ましく、
第８図に示す碍管１１の内部円筒形状より第５図
に示す碍管１１の内部円筒形状の方が優れている
ことを示している。
以上のごとく構成した電流検出器において、そ
の動作を第９図を参照して説明すると、例えば、
電線１２に電流が流れると、破線で示す如く、磁
力線が馬蹄型磁気コア１３と、その両脚間を通り
ホール素子１４の磁場感度面に印加されると、ホ
ール素子１４には、そのホール素子取付点の磁束
に応じたすなわち電線に流れる電流に応じた出力
が出る。その出力によつて、電線に流れる電流を
検知することができる。
の動作を第９図を参照して説明すると、例えば、
電線１２に電流が流れると、破線で示す如く、磁
力線が馬蹄型磁気コア１３と、その両脚間を通り
ホール素子１４の磁場感度面に印加されると、ホ
ール素子１４には、そのホール素子取付点の磁束
に応じたすなわち電線に流れる電流に応じた出力
が出る。その出力によつて、電線に流れる電流を
検知することができる。
上記のごとく構成した電流検出器は、碍管部
（含むホール素子）と、馬蹄型磁気コアによつて
電線を切断せずに電線に流れる電流の大きさを知
ることができる。また、電線と、碍管内部に設置
されるホール素子等とは、碍管の厚みＴによつて
絶縁されるために高電圧における電線に流れる電
流を検知することができる。また、長年月の使用
ならびに屋外での使用に対しても、従来のクラン
プ式のものの如く、磁気コアに分割面がないため
に、分割面の長年月および外使用時に生じる錆、
ホコリの影響がほとんどない。また、従来の磁電
変換式と比較すると、馬蹄型磁気コアで電線を抱
き込むために、電線とホール素子の位置関係が
少々変化してもその特性への影響が少く、また、
近くに他の電流の流れている電線があつても、そ
の影響は少い。
（含むホール素子）と、馬蹄型磁気コアによつて
電線を切断せずに電線に流れる電流の大きさを知
ることができる。また、電線と、碍管内部に設置
されるホール素子等とは、碍管の厚みＴによつて
絶縁されるために高電圧における電線に流れる電
流を検知することができる。また、長年月の使用
ならびに屋外での使用に対しても、従来のクラン
プ式のものの如く、磁気コアに分割面がないため
に、分割面の長年月および外使用時に生じる錆、
ホコリの影響がほとんどない。また、従来の磁電
変換式と比較すると、馬蹄型磁気コアで電線を抱
き込むために、電線とホール素子の位置関係が
少々変化してもその特性への影響が少く、また、
近くに他の電流の流れている電線があつても、そ
の影響は少い。
また、碍管頭部に、馬蹄型磁気コアを挿入する
溝を設けて、碍管内部のホール素子取付プリント
基板の取付方向（すなわちホール素子の取付方
向）を規定するために、常に馬蹄型磁気コアと、
ホール素子磁場感度面が適正な位置に容易に構成
できる。
溝を設けて、碍管内部のホール素子取付プリント
基板の取付方向（すなわちホール素子の取付方
向）を規定するために、常に馬蹄型磁気コアと、
ホール素子磁場感度面が適正な位置に容易に構成
できる。
さらに、碍管内部の空間形状を、ホール素子の
取付け部だけその部分の径を細くし、またプリン
ト基板のホール素子を取り付ける部分だけ巾を狭
くすることによつて、馬蹄型磁気コアの巾を狭く
でき、それだけ、ホール素子からの出力感度が上
昇する。
取付け部だけその部分の径を細くし、またプリン
ト基板のホール素子を取り付ける部分だけ巾を狭
くすることによつて、馬蹄型磁気コアの巾を狭く
でき、それだけ、ホール素子からの出力感度が上
昇する。
なお、碍管の内部形状についてはホール素子の
取付近傍の形状は、ホール素子が充分入るだけの
厚みおよび巾の形状にしても同様の効果を得られ
る事は勿論であり、碍管内部の天井近傍は、ホー
ル素子を構成するに充分な空間があたばよく、特
にその形状は円筒状に限定するものではない。
取付近傍の形状は、ホール素子が充分入るだけの
厚みおよび巾の形状にしても同様の効果を得られ
る事は勿論であり、碍管内部の天井近傍は、ホー
ル素子を構成するに充分な空間があたばよく、特
にその形状は円筒状に限定するものではない。
また、馬蹄型磁気コアの形状も、その両脚間の
巾が被測定電線の径より大きければよく、分割面
をもたない思想を生かし、形状としては、第１０
図ａ，ｂに示すごとくその他各種考えられ、第５
図の馬蹄型磁気コアの形状に限定するものではな
い。
巾が被測定電線の径より大きければよく、分割面
をもたない思想を生かし、形状としては、第１０
図ａ，ｂに示すごとくその他各種考えられ、第５
図の馬蹄型磁気コアの形状に限定するものではな
い。
第１図〜第４図は従来の電流検出器の構成を示
す説明図、第５図ａ，ｂは本発明の一実施例にか
かる電流検出器の正面断面図および側面断面図、
第６図はホール素子の動作を説明するための説明
図、第７図は本発明における碍管と磁気コアとの
取付関係を示す分割斜視図、第８図は本発明の効
果を説明するため碍管の内部形状を同一径の円筒
状とした際の断面図、第９図は本発明による電流
検出動作を説明するための説明図、第１０図ａ，
ｂは馬蹄型磁気コアの変形例を示す正面図であ
る。 １１……碍管、１１ａ，１１ｂ……溝、１２…
…電線、１３……磁気コア、１４……ホール素
子、１５……プリント基板。
す説明図、第５図ａ，ｂは本発明の一実施例にか
かる電流検出器の正面断面図および側面断面図、
第６図はホール素子の動作を説明するための説明
図、第７図は本発明における碍管と磁気コアとの
取付関係を示す分割斜視図、第８図は本発明の効
果を説明するため碍管の内部形状を同一径の円筒
状とした際の断面図、第９図は本発明による電流
検出動作を説明するための説明図、第１０図ａ，
ｂは馬蹄型磁気コアの変形例を示す正面図であ
る。 １１……碍管、１１ａ，１１ｂ……溝、１２…
…電線、１３……磁気コア、１４……ホール素
子、１５……プリント基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一端が開口し、他端が閉口した内部に円筒状
の空間を有する絶縁物よりなる碍管を備え、この
碍管の閉口した内部天井近傍にホール素子を、そ
のホール素子の磁場印加面が前記碍管円筒の直径
方向に垂直になる如く設置し、さらに前記碍管の
閉口した頭部に、電線を抱き込む如き形の馬蹄型
磁気コアを、その馬蹄型磁気コアの両脚の内面
が、前記ホール素子の磁場印加面と平行になるご
とく設置したことを特徴とする高圧配電線電流検
出器。 ２ 前記碍管頭部に、前記馬蹄型磁気コアの両脚
の巾より広い磁気コアの挿入溝を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高圧配電線
電流検出器。 ３ 前記碍管内部の円筒状空間形状を開口部から
ある一定の長さにわたつて径D1にて形成、碍管
内部の閉口した天井近傍を前記開口部径D1より
細い径D2にて形成し、ホール素子を前記天井近
傍の内径のより細くした部分に設置したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高圧配電線
電流検出器。 ４ 前記碍管内部空間の円筒形状に対応し、碍管
開口部の一定の長さをもつ内径D1の部分にあた
るプリント基板の巾W1を広く、内径D2の部分に
あたるプリント基板の巾W2を（W1＞W2）とな
るよう狭くし、W2の部分にホール素子、W1の部
分に前記ホール素子の電源あるいは、ホール素子
からの出力の増巾部を設置したことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の高圧配電線電流検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10939180A JPS5734464A (en) | 1980-08-09 | 1980-08-09 | Current sensor for high voltage distribution line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10939180A JPS5734464A (en) | 1980-08-09 | 1980-08-09 | Current sensor for high voltage distribution line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734464A JPS5734464A (en) | 1982-02-24 |
| JPS6411911B2 true JPS6411911B2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=14509039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10939180A Granted JPS5734464A (en) | 1980-08-09 | 1980-08-09 | Current sensor for high voltage distribution line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734464A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61277870A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの電子制御装置における制御値の修正方法 |
| JPH02191870A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの点火時期調整装置 |
| CN102866281A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 河南新月实业有限公司 | 高压线路用电流传感器 |
-
1980
- 1980-08-09 JP JP10939180A patent/JPS5734464A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734464A (en) | 1982-02-24 |
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