JPH0131968Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、光の変調を利用して電気的に非接
触状態で電流を測定する装置の改良に関するもの
である。

従来、電流の測定に際し、電線を囲繞するよう
配置した鉄心の一部を切欠して、この切欠部に磁
界検出素子を挿入し、光フアイバを使用して前記
磁界検出素子におけるフアラデー効果に基づく旋
光現象により入射光量に対し出射光量が変化する
ことを利用し、電線を流れる電流値を測定するよ
う構成した絶縁型電流測定装置が知られている。
すなわち、この種の絶縁型電流測定装置の基本構
成を示せば、第１図に示す通りである。第１図に
おいて、参照符号１０は電線を示し、この電線１
０と同心的に一部を切欠した鉄心１２を配置し、
この鉄心１２の切欠部に磁界検出素子１４を挿入
配置する。前記磁界検出素子１４の一側部には、
鉄心１２の一部を貫通し偏光板１６を介して入力
用光フアイバ１８を配設し、この光フアイバ１８
を適宜光源に接続する。また、磁界検出素子１４
の他側部には、鉄心１２の一部を貫通し検光板２
０を介して出力用光フアイバ２２を配設し、この
光フアイバ２２の出力端部を受光素子に臨ませ
る。このように構成された絶縁型電流測定装置で
は、まず入力用光フアイバ１８から送られた光は
偏光板１６を通過するとき直線偏光される。この
時、電線１０に電流が流れていると、鉄心１２に
磁界が生じるため、鉄心１２の切欠部に配置され
た磁界検出素子１４の中を光が透過する際、直線
偏光された光の偏光面が回転していく。従つて、
この透過光は、検光板２０を通過すると、電線を
流れる電流に比例した光量となり、出力用光フア
イバ２２を通つてその出力端部に位置する受光素
子に送出される。受光素子では、検出された光量
を電気量に変換し、これに基づいて電流値を測定
することができる。

この種の絶縁型電流測定装置においては、電線
１０に流れる微量の電流を効率よく検出するた
め、鉄心１２には磁性体が用いられているが、第
１図からも明らかなように、電線１０と鉄心１２
とは電気的に結合されていないため、鉄心１２の
電位は不定である。そこで、電線１０が高電圧線
である場合、鉄心１２との間に大きな電位差が生
じて放電が起生しやすくなる。放電が生じた場
合、放電電流が流れ、この放電電流による磁界が
磁界検出素子１４によつて検出される。このた
め、測定装置の出力には、測定すべき電流と前記
放電電流とが同時に現われるため、電線１０を流
れる正確な電流値の測定が困難になる。また、放
電時に発生する温度上昇により、鉄心１２または
電線１０に損傷を与える難点がある。

前述したような、電線と鉄心との間に生ずる放
電を除去するためには、電線と鉄心とを同電位に
保持すればよい。このためには、電線と鉄心とを
導電体で結合すればよいが、導電体と鉄心とを結
合する場合に種々の問題点がある。すなわち、鉄
心に使用される磁性体は、構造上その加工が極め
て困難であるという問題点がある。例えば、巻鉄
心のように薄板が層状になつて構成されている鉄
心では、穴加工が面倒であり、しかも穴加工後各
薄板間の絶縁を保持するための絶縁処理が面倒と
なる。また、フエライトのような粉体を焼結した
構成からなる鉄心では、もろい性質を有するた
め、機械加工は困難であり、また予め穴加工して
も熱処理後にその精度を保つことは期待できな
い。

このような観点から、この種の絶縁型電流測定
装置において、電線と鉄心とを導電体で結合する
に際し、鉄心につきこれを加工することなく導電
体を取り付け得るような構造体とすることが望ま
れる。

そこで、本考案者等は、前述した従来の絶縁型
電流測定装置における問題点を克服し、しかも鉄
心と導電体との結合を容易に達成し得る構造を得
るべく種々検討並びに試作を重ねた結果、鉄心の
外周面を非磁性導電材料からなる被覆体で被覆し
て鉄心と被覆体とを機械的かつ電気的に結合し、
このように構成した被覆体と電線とを導電性保持
部材を介して結合することにより、鉄心に特殊な
加工を施すことなく簡便に電線と鉄心とを同電位
に保持することができ、前記問題点を解消し得る
ことを突き止めた。

従つて、本考案の目的は、電線と鉄心とを電気
的に結合することにより、両者を同電位に保持し
て放電の発生を除去した簡単な構成で高精度の電
流測定を達成できる絶縁型電流測定装置を提供す
るにある。

前記の目的を達成するため、本考案において
は、電線を囲繞するよう配置した鉄心の一部に電
流磁界の変化に応じて光の偏光角をずらす作用を
生じる磁界検出素子を設け、この磁界検出素子に
入力用光フアイバと出力用光フアイバとを配設
し、出力用光フアイバの入射光量を電気的に測定
するようにした絶縁型電流測定装置において、鉄
心の外周面を非磁性導電材料からなる被覆体で被
覆し、この被覆体と電線とを導電性保持具を介し
て電気的に結合することを特徴とする。

前記の絶縁型電流測定装置において、被覆体は
鉄心の電線と対向する内周面部を除きその全外周
面に亘つて被覆すれば好適である。この場合、被
覆体の外周面を丸く構成することにより、シール
ドリングの作用を保持させることができる。

一方、導電性保持具は、伸曲性の線材または帯
材、もしくはコイルばねで構成し、これらの保持
具を電線に巻付け固定すると共に被覆体に対し適
宜固定することができる。また、導電性保持具
は、一対の弾性部材で構成して、一端部を被覆体
に固定すると共に他端部で電線を弾力的に挾持す
るよう構成することもできる。

次に、本考案に係る絶縁型電流測定装置の実施
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第２図および第３図は、本考案装置の一実施例
を示すものである。なお、説明の便宜上、第１図
に示す従来の絶縁型電流測定装置と同一の構成部
分については、同一の参照符号を付してその詳細
な説明は省略する。すなわち、第２図および第３
図に示す実施例においては、鉄心１２の外周部
に、例えばアルミニウム等の加工の容易な非磁性
導電材料からなる被覆体２４を施したものであ
る。この被覆体２４は、電線１０と対向する鉄心
１２の内周面部を除きその全外周面に亘つて施す
と共に、被覆体２４と鉄心１２とはねじ具２６も
しくは導電性接着剤等を使用して機械的かつ電気
的に結合する。一方、このように構成した鉄心１
２と電線１０とを電気的に結合させる手段として
は、導電性保持具２８を使用する。この場合、導
電性保持具２８の一端部を前記被覆体２４に設け
たねじ具２６に巻付け固定すると共に他端部を電
線１０に巻付け固定する。このように構成するこ
とにより、鉄心１２、被覆体２４、導電性保持具
２８および電線１０の相互間が電気的に接続さ
れ、鉄心１２と電線１０との電位は同電位に保持
される。

なお、前述した導電性保持具２８とその固定手
段については、第２図に示す実施例に限定される
ことなく、第４図ａ〜ｆに示すように多くの変形
が可能である。次に、第４図に示す導電性保持具
２８の変形例につき説明する。なお、第４図にお
いては、説明の便宜上磁界検出素子１４および光
フアイバ等は省略する。

第４図ａは、導電性保持具２８を伸曲性のある
線材または帯材で構成し、この保持具２８の一端
部を電線１０に巻付け、他端部を鉄心１２の被覆
体２４に直接固定したものである。

第４図ｂは、導電性保持具２８として一端部を
湾曲させた一対の棒状体により構成し、この棒状
体の他端部を鉄心１２の被覆体２４にそれぞれね
じ具２６等により回転可能に固定し、各固定部に
ばね等を介在させて棒状体の他端部により電線１
０を両側から弾力的に挾持したものである。

第４図ｃは、導電性保持具２８を伸張コイルば
ねで構成し、このコイルばねの一端部を鉄心１２
の被覆体２４に固定すると共に他端部を対向する
被覆体２４に着脱可能に取付け、コイルばねを電
線１０に巻付けたものである。この場合、電線１
０の直径がコイルばねの直径と略同一もしくはそ
れ以下の場合には、コイルばねのピツチ間に電線
１０を挾持するようにしてもよい。

第４図ｄは、導電性保持具２８として一端部に
湾曲板を取付けた一対の圧縮コイルばねにより構
成し、コイルばねの他端部を鉄心１２の被覆体２
４にそれぞれ固定し、このコイルばねの一端部に
設けた湾曲板により電線１０を両側から弾力的に
挾持したものである。

第４図ｅは、導電性保持具２８を一対の板ばね
または線ばねで構成し、このばねの一端部を鉄心
１２の被覆体２４にそれぞれ固定し、各ばねの弾
力作用下に電線１０を両側から挾持したものであ
る。

第４図ｆは、導電性保持具２８を伸曲性のある
線材または帯材で構成し、この保持具２８により
電線１０と鉄心１２とを直接接触するように保持
し、その両端部を被覆体２４に固定したものであ
る。すなわち、本実施例によれば、電線１０は鉄
心１２を挿通すればよく、この場合の鉄心１２と
電線１０との位置関係は特に問題とならない。

前述した実施例から明らかなように、本考案に
よれば、電線と電流検出部を構成する鉄心とを、
特に複雑な加工を施すことなく簡便に結合するこ
とができ、しかも両者を確実に同電位に保持し
て、精度の高い電流測定を行うことができる。

また、本考案において、鉄心を被覆する非磁性
導電材料からなる被覆体は、外形を丸みのある構
造とすることにより、シールドリングの作用を持
たせることができる。さらに、被覆体を使用する
ことにより、鉄心を分割する構造とすることが容
易となり、この結果電線に対する鉄心の配設を簡
便にできるという実用的効果が得られる。

以上、本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案の精神を逸脱しない範囲内において
種々の改良並びに変更を施すことができることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の絶縁型電流測定装置の構成を示
す説明図、第２図は本考案に係る絶縁型電流測定
装置の一実施例を示す要部構成図、第３図は第２
図の−線断面図、第４図ａ〜ｆは本考案に係
る絶縁型電流測定装置を構成する導電性保持具の
それぞれ異なる変形例を示す説明図である。 １０……電線、１２……鉄心、１４……磁界検
出素子、１６……偏光板、１８……入力用光フア
イバ、２０……検光板、２２……出力用光フアイ
バ、２４……被覆体、２６……ねじ具、２８……
導電性保持具。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電線を囲繞するよう配置した鉄心の一部に電
   流磁界の変化に応じて光の偏光角をずらす作用
   を生じる磁界検出素子を設け、この磁界検出素
   子に入力用光フアイバと出力用光フアイバとを
   配設し、出力用光フアイバの入射光量を電気的
   に測定するようにした絶縁型電流測定装置にお
   いて、鉄心の外周面を非磁性導電材料からなる
   被覆体で被覆し、この被覆体と電線とを導電性
   保持具を介して電気的に結合することを特徴と
   する絶縁型電流測定装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の絶縁型
   電流測定装置において、被覆体は鉄心の電線と
   対向する内周面部を除きその全外周面に亘つて
   被覆してなる絶縁型電流測定装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第２項記載の絶縁型
   電流測定装置において、被覆体の外周面を丸く
   構成してなる絶縁型電流測定装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は伸曲性の線材または帯材か
   らなり、一端部を電線に巻付け固定すると共に
   他端部を被覆体に固定してなる絶縁型電流測定
   装置。 (5) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は一対の棒状体からなり、各
   一端部を被覆体に回転可能かつ弾力的に固定す
   ると共に他端部により電線を弾力的に挾持して
   なる絶縁型電流測定装置。 (6) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は伸張コイルばねからなり、
   一端部を被覆体に固定すると共に他端部を被覆
   体に着脱自在に取付け、伸張コイルばねの一部
   で電線を保持してなる絶縁型電流測定装置。 (7) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は一端部に湾曲板を備えた一
   対の圧縮コイルばねからなり、他端部を被覆体
   に固定して湾曲板により電線を弾力的に挾持し
   てなる絶縁型電流測定装置。 (8) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は一対の線ばねまたは板ばね
   からなり、一端部を被覆体に固定すると共に他
   端部により電線を弾力的に挾持してなる絶縁型
   電流測定装置。 (9) 実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁型電流測定装置におい
   て、導電性保持具は伸曲性のある線材または帯
   材からなり、電線を直線鉄心と結合するように
   してその両端部を被覆体に固定してなる絶縁型
   電流測定装置。