JPH03185362A - 変流器 - Google Patents
変流器Info
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- JPH03185362A JPH03185362A JP89326289A JP32628989A JPH03185362A JP H03185362 A JPH03185362 A JP H03185362A JP 89326289 A JP89326289 A JP 89326289A JP 32628989 A JP32628989 A JP 32628989A JP H03185362 A JPH03185362 A JP H03185362A
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- Japan
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- magnetic flux
- windings
- current
- external magnetic
- iron core
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- 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
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
- G01R15/246—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、鉄心と磁気光学効果素子等の検出素子とを
組合せた変流器に係り、特にその検出誤差を低減する機
構に関するものである。
組合せた変流器に係り、特にその検出誤差を低減する機
構に関するものである。
第５図は例えば特開昭５９−１９８３５９号公報に開示
されたこの種従来の磁気光学効果素子を使用した変流器
を示すもので、図は３相ガス絶縁母線に適用したもので
ある０図において、（１）は円筒状の金属容器、（■〜
（４）はこの金属容器＋１＋内に配置された各相の導体
、（５１は導体（ａに通流する電流を検出する変流器で
、その詳細の構成を第６図について説明する。なお、第
５図では導体（２）の相の電流を検出する変流器のみを
図示し他相のものは省略している。
されたこの種従来の磁気光学効果素子を使用した変流器
を示すもので、図は３相ガス絶縁母線に適用したもので
ある０図において、（１）は円筒状の金属容器、（■〜
（４）はこの金属容器＋１＋内に配置された各相の導体
、（５１は導体（ａに通流する電流を検出する変流器で
、その詳細の構成を第６図について説明する。なお、第
５図では導体（２）の相の電流を検出する変流器のみを
図示し他相のものは省略している。
第６図において、（６）は一部にギヤツブ（７）を有す
る環状のギャップ付鉄心で、導体（２）と鎖交する磁路
を形成している。（８１はギャップ（７）内に配置され
た磁気光学効果素子であるファラデー素子、（９ａ）は
ファラデー素子（８）へ光を導く光ファイバ、（９ｂ）
はファラデー素子（８）からの光を光−電気変換するた
めの信号処理装置（図示せず〉へ導く光ファイバ、叫は
ギャップ付鉄心（６）のギャップ（７）およびその近傍
部分に巻回された外部磁界消去用巻線、（＋１）は外部
磁界消去用巻線Ｏ１と対称の位置に巻回された外部磁界
検出用巻線である。そして、両巻線α０１（１１）の巻
回線は等しく、また、両巻線（ｌｏｔ（１１）はギャッ
プ付鉄心（６）内を環流する主磁束φｌによって誘起す
る電圧が相互に相殺するように接続されている。
る環状のギャップ付鉄心で、導体（２）と鎖交する磁路
を形成している。（８１はギャップ（７）内に配置され
た磁気光学効果素子であるファラデー素子、（９ａ）は
ファラデー素子（８）へ光を導く光ファイバ、（９ｂ）
はファラデー素子（８）からの光を光−電気変換するた
めの信号処理装置（図示せず〉へ導く光ファイバ、叫は
ギャップ付鉄心（６）のギャップ（７）およびその近傍
部分に巻回された外部磁界消去用巻線、（＋１）は外部
磁界消去用巻線Ｏ１と対称の位置に巻回された外部磁界
検出用巻線である。そして、両巻線α０１（１１）の巻
回線は等しく、また、両巻線（ｌｏｔ（１１）はギャッ
プ付鉄心（６）内を環流する主磁束φｌによって誘起す
る電圧が相互に相殺するように接続されている。
次に動作について説明する。導体（２）に検出すべき電
流が流れると、この電流の大きさに比例した主磁束φ１
がギャップ付鉄心（６）内を環流する。この−Ｌｌｉｌ
ｌ１束φｌはギャップ（７）内にも流れる。ここで、光
ファイバ〈９ａ）から光をファラデー素子［８１’＼洪
給すると、ファラデー素子（８）は上記主磁束φ１によ
る磁界の大きさに比例して光を変調する。この変調され
た光を光ファイバ（９ｂ）を経て導出し信号処理を行う
ことによって導体（２１に流れる電流を検出することが
できる。
流が流れると、この電流の大きさに比例した主磁束φ１
がギャップ付鉄心（６）内を環流する。この−Ｌｌｉｌ
ｌ１束φｌはギャップ（７）内にも流れる。ここで、光
ファイバ〈９ａ）から光をファラデー素子［８１’＼洪
給すると、ファラデー素子（８）は上記主磁束φ１によ
る磁界の大きさに比例して光を変調する。この変調され
た光を光ファイバ（９ｂ）を経て導出し信号処理を行う
ことによって導体（２１に流れる電流を検出することが
できる。
外部磁界消去用巻線αＯ）および外部磁界検出用巻！ｊ
ｉｌ（１１）は他相の導体（３）（４）に流れる電流に
よって発生する外部磁束φｍからの影響を抑制するため
のもので、以下にその動作を説明する。即ち、第６図に
示すように、両巻線（１０１および（！ｌ）には同程度
の磁束φ瀧が加わると考えると、この磁束φ−によって
各巻線Ｑ（１（１１）に誘起される電圧は相互に相殺せ
ず、外部磁界検出用巻線叫は、磁束φ１と逆向きの磁束
を発生し、結果としてギャップ（７）内に存在する外部
磁束φ諏を打消す、前述した通り、両巻線の存在が主磁
束φｌに影響を与えることはなく、本来の電流検出に支
障を与えることはない。
ｉｌ（１１）は他相の導体（３）（４）に流れる電流に
よって発生する外部磁束φｍからの影響を抑制するため
のもので、以下にその動作を説明する。即ち、第６図に
示すように、両巻線（１０１および（！ｌ）には同程度
の磁束φ瀧が加わると考えると、この磁束φ−によって
各巻線Ｑ（１（１１）に誘起される電圧は相互に相殺せ
ず、外部磁界検出用巻線叫は、磁束φ１と逆向きの磁束
を発生し、結果としてギャップ（７）内に存在する外部
磁束φ諏を打消す、前述した通り、両巻線の存在が主磁
束φｌに影響を与えることはなく、本来の電流検出に支
障を与えることはない。
従来の変流器は以上のように構成されており、外部磁束
の影響を除去するための巻線（１０１（Ｉｔ）がギャッ
プ付鉄心（６）およびその対称位置にのみ配置されてい
るので、外部磁束の影響を除去するという点で必ずしも
十分ではないという問題点があった。
の影響を除去するための巻線（１０１（Ｉｔ）がギャッ
プ付鉄心（６）およびその対称位置にのみ配置されてい
るので、外部磁束の影響を除去するという点で必ずしも
十分ではないという問題点があった。
即ち、ギャップ付鉄心（６）のギャップ（７）以外の部
分にも外部磁束が侵入し得るので、その大きさによって
はギャップ付鉄心（６）の各部分の誘磁率が変化し、ギ
ャップ付鉄心（６）全体の磁気抵抗が変化する。この結
果、検出すべき電流とファラデー素子（８）で検出する
磁束との比例関係に誤差が生じることになるからである
。
分にも外部磁束が侵入し得るので、その大きさによって
はギャップ付鉄心（６）の各部分の誘磁率が変化し、ギ
ャップ付鉄心（６）全体の磁気抵抗が変化する。この結
果、検出すべき電流とファラデー素子（８）で検出する
磁束との比例関係に誤差が生じることになるからである
。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、外部磁束による検出誤差を一層低く抑えるこ
とができる変流器を得ることを目的とする。
たもので、外部磁束による検出誤差を一層低く抑えるこ
とができる変流器を得ることを目的とする。
この発明に係る変流器は、ギャップ付鉄心の全周にわた
りほぼ均一に、巻回数が相互に同一である複数個の巻線
を巻回し、上記各巻線の同一極性端を相互に電気的に接
続したものである。
りほぼ均一に、巻回数が相互に同一である複数個の巻線
を巻回し、上記各巻線の同一極性端を相互に電気的に接
続したものである。
〔１１ミ 用〕
主磁束φｌによって各巻線に誘起される電圧は、その極
性大きさ共に各巻線で相等しくなるので、これら電圧に
よっては巻線に電流は流れず、電流検出に影響を及ぼす
ことはない。
性大きさ共に各巻線で相等しくなるので、これら電圧に
よっては巻線に電流は流れず、電流検出に影響を及ぼす
ことはない。
これに対し、外部から侵入する外部磁束φ醜は、各巻線
との鎖交数、向きが異なることになり、これら外部磁束
φｍによって各巻線に誘起される電圧は、その極性、大
きさに差が生じ、結果として各巻線間に電流が流れるこ
とによって各巻線と鎖交する外部磁束φ１が抑制される
。
との鎖交数、向きが異なることになり、これら外部磁束
φｍによって各巻線に誘起される電圧は、その極性、大
きさに差が生じ、結果として各巻線間に電流が流れるこ
とによって各巻線と鎖交する外部磁束φ１が抑制される
。
略構成を示す構成図である。図において、（２）（６）
〜（９ａ） （９ｂ）は従来の場合と同一であるので説
明を省略する。ｆＢＬ、ギャップ（７）はスペーサで形
成されている。 （１２ａ）〜（１２ｄ）はギャップ付
鉄心（６）の全周に均一に巻回された４個の巻線で、各
巻線の巻回数は相互に同一となっている。 （１３ａ）
および＜＋３ｂ）は各巻線（１２ａ）〜（１２ｄ）の同
一極性の端部同士を電気的に接続する接続線である。
〜（９ａ） （９ｂ）は従来の場合と同一であるので説
明を省略する。ｆＢＬ、ギャップ（７）はスペーサで形
成されている。 （１２ａ）〜（１２ｄ）はギャップ付
鉄心（６）の全周に均一に巻回された４個の巻線で、各
巻線の巻回数は相互に同一となっている。 （１３ａ）
および＜＋３ｂ）は各巻線（１２ａ）〜（１２ｄ）の同
一極性の端部同士を電気的に接続する接続線である。
第２図は第１図に示す変流器（５１の各巻線（１２ａ＞
等の結線図、第３図はこの変流器（勺を一部断面で示す
構成図である。
等の結線図、第３図はこの変流器（勺を一部断面で示す
構成図である。
次に動作について説明する。導体（２）に流れる電流に
よってギャップ付鉄心（６）内に主磁束φ１が環流し、
この磁束によって変調されるファラデー素子（８）の光
出力から導体（２）の電流を検出する点は従来と同様で
ある。
よってギャップ付鉄心（６）内に主磁束φ１が環流し、
この磁束によって変調されるファラデー素子（８）の光
出力から導体（２）の電流を検出する点は従来と同様で
ある。
そし、て、この場合、この主磁束φ１によって各巻線（
１２ａ）〜（１２ｄ）に電圧が誘起されるが、これら電
圧は極性大きさ共に同一で、かつ各巻線（１２ａ）〜（
１２ｄｌはそれらの同一極性端同士が接続されているの
で、上記各電圧は相互に相殺されていずれの巻線にもＴ
；、流は流れない、即ち、各巻線（１２ａ）等は主磁束
φ１によっては何らの作用もせず、ギャップ（７１内の
磁界に影響を与えることはない。
１２ａ）〜（１２ｄ）に電圧が誘起されるが、これら電
圧は極性大きさ共に同一で、かつ各巻線（１２ａ）〜（
１２ｄｌはそれらの同一極性端同士が接続されているの
で、上記各電圧は相互に相殺されていずれの巻線にもＴ
；、流は流れない、即ち、各巻線（１２ａ）等は主磁束
φ１によっては何らの作用もせず、ギャップ（７１内の
磁界に影響を与えることはない。
一方、他相の導体（３１（４）に流れる電流によって発
生し自相の変流器（５１に侵入する外部磁束φｍによっ
ても巻線（１２ａ）〜（１２ｄｌに電圧が誘起される。
生し自相の変流器（５１に侵入する外部磁束φｍによっ
ても巻線（１２ａ）〜（１２ｄｌに電圧が誘起される。
しかし、この場合、この外部磁束φｍはそれぞれ異なる
方向で各巻線と鎖交する形となるので、その誘起電圧の
大きさ、極性が各巻線で相互に異なり、これら電圧差に
応じて接続線（１３ａ）および（１３ｂ）を通じて各巻
線（１２ａ）〜（＋２（１）に電流が流れることになる
。そして、このＴ、流は外部磁束φｍを打ち消す方向お
よび大きさで流れるので、ギャップ（７）中は勿論、ギ
ャップ付鉄心（６）の全周にわたって外部磁束φ−を除
去することが可能となる。従って、外部磁束によるギャ
ップト１鉄心（６）全体の磁気抵抗の変化に起因する検
出誤差の発生が抑制され、検出精度が一層向上する。
方向で各巻線と鎖交する形となるので、その誘起電圧の
大きさ、極性が各巻線で相互に異なり、これら電圧差に
応じて接続線（１３ａ）および（１３ｂ）を通じて各巻
線（１２ａ）〜（＋２（１）に電流が流れることになる
。そして、このＴ、流は外部磁束φｍを打ち消す方向お
よび大きさで流れるので、ギャップ（７）中は勿論、ギ
ャップ付鉄心（６）の全周にわたって外部磁束φ−を除
去することが可能となる。従って、外部磁束によるギャ
ップト１鉄心（６）全体の磁気抵抗の変化に起因する検
出誤差の発生が抑制され、検出精度が一層向上する。
なお、上記実施例では、外部磁束除去用の巻線を４個設
けた場合について説明したが、例えば第４図に示すよう
に６個としてもよく、任意の複数個に設定することがで
きる。
けた場合について説明したが、例えば第４図に示すよう
に６個としてもよく、任意の複数個に設定することがで
きる。
また、上記実施例では磁゛束量を光の変調量に変換する
ファラデー素子（８）を使用したが、磁束量を直接電位
差に変換するボール素子等を使用しても、この発明は同
様に適用することができ同等の効果を奏する。
ファラデー素子（８）を使用したが、磁束量を直接電位
差に変換するボール素子等を使用しても、この発明は同
様に適用することができ同等の効果を奏する。
以上のように、この発明では、ギャップ付鉄心の全周に
わたりほぼｊリ−に所定の巻線を複数個券回する構成と
したので、外部磁束による上記鉄心の磁気？、）性への
影響をも排除し検出精度が一層向上する。
わたりほぼｊリ−に所定の巻線を複数個券回する構成と
したので、外部磁束による上記鉄心の磁気？、）性への
影響をも排除し検出精度が一層向上する。
第１１ｊ！Ｉはこの発明の一実施例による変流器の概略
構成を示す構成図、第２図はその巻線の結線図、第３図
は第１図の変流器を一部断面で示す構造図、第４図はこ
の発明の他の実施例によるものの巻線の結線図、第５図
は従来の変流器で３相ガス絶縁母線に適用したものを示
す構成図、第６図は従来の変流器の概略ｔｌＩ戒を示す
構成図である。 図において、（２１は導体、（５）は変流器、（６）は
ギャップ付鉄心、（７）はギャップ、（８）は検出素子
としてのファラデー素子、（１２ａ） 〜（１２ｄｌは
巻線、（１３ａ）（＋３ｂ）は接続線である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
構成を示す構成図、第２図はその巻線の結線図、第３図
は第１図の変流器を一部断面で示す構造図、第４図はこ
の発明の他の実施例によるものの巻線の結線図、第５図
は従来の変流器で３相ガス絶縁母線に適用したものを示
す構成図、第６図は従来の変流器の概略ｔｌＩ戒を示す
構成図である。 図において、（２１は導体、（５）は変流器、（６）は
ギャップ付鉄心、（７）はギャップ、（８）は検出素子
としてのファラデー素子、（１２ａ） 〜（１２ｄｌは
巻線、（１３ａ）（＋３ｂ）は接続線である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 被検出電流が通流する導体と鎖交する磁路を形成する
環状のギャップ付鉄心と、このギャップ付鉄心のギャッ
プ内に配置され磁束を検出して上記磁束量に対応する物
理量を出力する検出素子とを備え、上記検出素子の出力
から上記被検出電流を検出するものにおいて、上記ギャ
ップ付鉄心の全周にわたりほぼ均一に、巻回数が相互に
同一である複数個の巻線を巻回し、上記各巻線の同一極
性端を相互に電気的に接続したことを特徴とする変流器
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP89326289A JPH03185362A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 変流器 |
| US07/608,813 US5066903A (en) | 1989-12-14 | 1990-11-05 | Optical current transformer |
| DE4037737A DE4037737A1 (de) | 1989-12-14 | 1990-11-27 | Optischer stromumformer |
| FR9015617A FR2656152B1 (fr) | 1989-12-14 | 1990-12-13 | Transformateur optique de courant. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP89326289A JPH03185362A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185362A true JPH03185362A (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=18186109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP89326289A Pending JPH03185362A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | 変流器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5066903A (ja) |
| JP (1) | JPH03185362A (ja) |
| DE (1) | DE4037737A1 (ja) |
| FR (1) | FR2656152B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05107272A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-27 | Hitachi Ltd | 三相一括形光変流器 |
| FR2683912B1 (fr) * | 1991-11-18 | 1993-12-31 | Gec Alsthom Sa | Dispositif optique de mesure du courant dans une installation a enveloppe metallique a la terre. |
| DE4236378C1 (de) * | 1992-10-28 | 1994-06-30 | Schorch Gmbh | Hochspannungstransformator |
| US5594332A (en) * | 1994-10-12 | 1997-01-14 | Iris Electronics Corporation | Alternating current detector |
| JPH10185961A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光変流器 |
| WO2000023811A1 (en) | 1998-10-21 | 2000-04-27 | Duncan Paul G | Methods and apparatus for optically measuring polarization rotation of optical wave fronts using rare earth iron garnets |
| SE525864C2 (sv) * | 2003-07-03 | 2005-05-17 | Danaher Motion Stockholm Ab | Metod och anordning för strömmätning med strömtranformatorer vid stora strömmar |
| WO2008016555A2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Nxtphase T & D Corporation | Sensors and sensing methods for three-phase, gas insulated devices |
| JP5461295B2 (ja) * | 2010-05-13 | 2014-04-02 | 株式会社日立製作所 | ガス絶縁機器用光変流器 |
| CN103163352B (zh) * | 2013-03-21 | 2015-06-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种混合式光学电流互感器及其实现自校正测量的方法 |
| CN107561337B (zh) * | 2017-09-01 | 2024-07-23 | 全球能源互联网研究院 | 光纤电流互感器的制备方法及其所制备的光纤电流互感器 |
| DE102020124516A1 (de) | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Turck Duotec GmbH | Sensor mit Lichtleiteranschluss |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3413055A (en) * | 1961-04-12 | 1968-11-26 | Gen Electric | Magneto-optic glass body and electric circuit element in read-out apparatus including the same |
| US3324393A (en) * | 1963-07-26 | 1967-06-06 | Gen Electric | Magneto-optical electric current sensing arrangement |
| CH591699A5 (en) * | 1975-11-14 | 1977-09-30 | Lem Liaisons Electron Mec | Current measuring circuit using transformer - has amplifier providing feedback to secondary coils on transformer core surrounding conductor |
| US4855671A (en) * | 1983-04-13 | 1989-08-08 | Fernandes Roosevelt A | Electrical power line and substation monitoring apparatus |
| JPS59198359A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-10 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 光学式電流変成装置 |
| US4894609A (en) * | 1985-08-07 | 1990-01-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrical measuring device |
| JPS62159053A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-15 | Toshiba Corp | 光変流器 |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP89326289A patent/JPH03185362A/ja active Pending
-
1990
- 1990-11-05 US US07/608,813 patent/US5066903A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-27 DE DE4037737A patent/DE4037737A1/de active Granted
- 1990-12-13 FR FR9015617A patent/FR2656152B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4037737C2 (ja) | 1992-03-19 |
| FR2656152A1 (fr) | 1991-06-21 |
| FR2656152B1 (fr) | 1993-04-09 |
| DE4037737A1 (de) | 1991-06-20 |
| US5066903A (en) | 1991-11-19 |
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