JPH07120593B2 - 直流変流器 - Google Patents

直流変流器

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JPH07120593B2
JPH07120593B2 JP62030373A JP3037387A JPH07120593B2 JP H07120593 B2 JPH07120593 B2 JP H07120593B2 JP 62030373 A JP62030373 A JP 62030373A JP 3037387 A JP3037387 A JP 3037387A JP H07120593 B2 JPH07120593 B2 JP H07120593B2
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金平 吉澤
六郎 塩井
泰之 小泉
章宏 三橋
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Sanken Electric Co Ltd
NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sanken Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase AC
    • H01F38/28Current transformers
    • H01F38/30Constructions
    • H01F2038/305Constructions with toroidal magnetic core

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  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、既設の直流ラインの電流計測に好適な直流変
流器に関するものである。
[従来の技術] 可飽和リアクトル「アンペアターンの法則」を利用して
直流大電流を測定するための直流変流器は既に知られて
いる。この種の直流変流器は、被測定直流ラインを囲む
環状コアと、このコアに巻き回された巻線とから成る。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、電話局における給電ラインのような既設の直
流ラインに実質的に手を加えないで直流変流器を配設し
なければならないことがある。この場合、直流変流器の
環状コアを分割構成にし、直流ラインを囲むように分割
コアを配し、しかる後環状コアになるように分割コアを
一体化することが考えられる。しかし、直流ラインに例
えば3000Aのような大電流が流れている場合には、この
電流に基づいてコアに生じる磁束のために、分割コアの
取り付けが困難になる。
そこで、本発明の目的は、既設の直流ラインに対する分
割コアの取り付け及び直流ラインからの分割コアの取り
外しを容易に行うことができる直流変流器を提供するこ
とにある。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決し、上記目的を達成するための本発明
は、被測定直流ラインを囲むように配置される環状コア
と、前記環状コアに巻き回された電流検出用巻線とから
成り、前記環状コアが第1の部分と第2の部分とに分割
され、前記第1の部分が前記被測定直流ラインを挿入す
ることが可能な開放端部を有するように形成され、前記
第2の部分が前記第1の部分の前記開放端部を塞ぐよう
に形成され、前記被測定直流ラインを囲むように前記第
1の部分と前記第2の部分とを配置した状態で前記第1
の部分に対して前記第2の部分を固定するための手段が
設けられている直流変流器において、前記被測定直流ラ
インの電流によつて前記環状コアに生じる磁束を打ち消
すための巻線を前記環状コアに設け、前記第1の部分に
前記第2の部分を固定するとき又は前記第1の部分から
前記第2の部分を取り外すときに前記磁束を打ち消すた
めの巻線に電流を流す手段を設けたことを特徴とする直
流変流器に係わるものである。
[作 用] この直流変流器を既設の移動不可能な直流ラインに取り
付けるときには、環状コアを第1の部分と第2の部分に
分離し、第1の部分の中に直流ラインを収容し、第1の
部分の開放端部を第2の部分で塞ぐ。しかる後、固定手
段で両者を一体化する。このとき、直流ラインに大電流
が流れていると、これに基づく磁束で第1の部分と第2
の部分とが相互に吸引し、第1の部分の所定位置に第2
の部分を配置することが困難になる。そこで、磁束打ち
消し用巻線に電流を流して、吸引を弱める。これによ
り、第1の部分と第2の部分との所望結合状態を容易に
得ることができる。第1の部分から第2の部分を取り外
す時にも同様に磁束打ち消し用巻線に電流を流す。
[実施例] 次に、第1図〜第5図に示す本考案の実施例の直流変流
器を説明する。第1図は本考案の実施例の直流変流器を
原理的に示す。電流IDCが流れる既設の直流ライン1を
囲む2つの環状コア2,3には巻線NLの巻線4,5が巻き回さ
れている。第1及び第2の巻線4,5は互いに極性が逆に
なるように直列接続され、ここに交流電流6が接続され
ている。巻線4,5に流れる電流ILを検出するために電源
6と第2の巻線5との間に全波整流器7を介して電流計
9が接続されている。第1及び第2の環状コア2,3はそ
れぞれ角形ヒステリシス特性を有する可飽和磁心であ
る。従って、この直流変流器は、可飽和リアクトルの
「アンペアターンの法則」を利用して構成されている。
直流ライン1は環状コア2,3に対して1ターンの制御巻
線として働き、負荷巻線として働く第1及び第2の巻線
4,5がそれぞれNLターンであるとすれば、 の関係式が成立するので、負荷電流ILを測定することに
よって直流ライン1の電流IDCを知ることができる。
ところで、本実施例の環状コア2,3は、第1の部分9,10
と第2の部分11,12との組み合せ体である。このため、
既設の直流ライン1の解体又は移動を伴わずに直流変流
器を配設することが可能になる。
第1図では第1及び第2の環状コア2,3を含む直流変流
器が原理的に示されているが、実際には第2図に示す如
く第1の環状コア2,3は互いに並置され、一体化されて
いる。また、第1の部分9,10と第2の部分11,12とを一
体化するための固定手段、第1及び第2の巻線4,5の被
覆が設けられている。
第3図、第4図及び第5図は第1の環状コア2とその固
定装置を詳しく示す。第1の環状コア2の第1の部分9
は、積層鋼板を約270度の円弧状に屈曲したものであ
り、一対の結合端面13,14を有する。第1の部分9は、
この円弧の中心点を通って垂直に延びる直線を基準に対
称に形成されている。一対の結合端面13,14は前記垂直
に延びる直線に対して円弧の中心点以外で直交する平面
に一致するように形成されている。従って一対の結合端
面13,14の表面積は、円弧の法線に一致する第1の部分
9の断面積よりも大きい。従って、第1の部分9と第2
の部分11との接触面積が大きくなり、継ぎ目における磁
気抵抗が小さくなる。
第2の部分11は、第1の部分9の一対の結合端面13,14
の間を磁気的に結合するように形成されている。この第
2の部分11は、第1の部分9の円弧の延長に一致するよ
うには形成されずに、一対の結合端面13,14を最短距離
で結ぶ平板又は角柱状に形成されている。第2の部分11
の一端部15と他端部16には、第1の部分9の一対の結合
端面13,14に密接させるための一対の結合面17,18が設け
られている。この結合面17,18は第3図の組立て後にお
いて第1の部分9の結合端面13,14と同一の平面に位置
する。
第2の部分11の結合面17,18に隣接して突出壁部19,20が
設けられている。この突出壁部19,20は、第1の部分9
の一対の結合端面13,14の内側に位置しているので、一
対の結合端面13,14が相互に近づく方向に変位すること
を阻止している。
第2の部分11の両端部15,16の外周面21,22は円弧状に形
成されている。しかし、この外周面21,22の円弧の半径
は、第1の部分9の円弧の半径よりも大きい。一対の外
周面21,22の間には平坦面23が設けられ、この平坦面23
の中央に台部24が設けられている。この台部24の上面25
と第1の部分9の円弧中心点との間の距離は、第1の部
分9の円弧の半径よりも短い。
第1の部分9と第2の部分11とを環状に一体化するため
の固定具26は、第3図及び第4図に示す鋼製ベルト27
と、円柱状に形成された金属製の第1及び第2の棒28,2
9と、ネジ30とから成る。第1の部分9と第2の部分11
との外周面に巻き回されているベルト27は、これ等の外
周面の長さよりはわずかに短い。このため、ベルト27は
一端部27aと他端部27bとを有する。一端部27aと他端部2
7bはベルト27をループ状に折り返すことによって形成さ
れている。ベルト27は第2の部分11には固定されず、第
1の部分9に固着されている。ループ状の一方の端部27
aに挿入されている第1の棒28にはネジ孔31が形成さ
れ、ループ状の他方の端部27bに挿入された第2の棒29
には貫通孔32が設けられ、頭30aを有するネジ30は貫通
孔32を通ってネジ孔31に螺合されている。ベルト27の両
端部27a,27bにはこれ等の結合操作を容易にするために
U字状切欠部33,34がそれぞれ設けられている。
巻線4は第1の部分9とベルト27との外周に巻き回され
ている。
既設の直流ライン1に直流変流器を取り付ける時には、
ネジ30を第1の棒28から離脱させ、ベルト27の一端部27
aと他端部27bとの結合を解除し、第5図に示す如く第1
の部分9から第2の部分11を分離する。第1の部分9の
一対の結合端面13,14の相互間の解放幅は直流ライン1
の幅よりも大きいので、直流ライン1を囲む位置に第1
の部分9を配置させることが可能である。直流ライン1
は固定配置された既設の大電流ラインであるので、この
直流ライン1を移動して第1の部分9の中に収容するこ
とは不可能であるから、第1の部分9を移動し、この中
に直流ライン1を収容させる。しかる後、再び第1の部
分9に第2の部分11を載せて第1の部分9の開放部を閉
じる。第1の部分9と第2の部分11との継ぎ目における
磁気抵抗を低減させるために、第1の部分9の一対の結
合端面13,14と第2部分11の一対の結合面17,18とを密着
させる必要がある。そこで、ベルト27の一端部27aと他
端部27bとの間をネジ30と第1及び第2の棒28,29とを使
用して第3図及び第4図示す如く連結させ、ネジ30を前
進させることによってベルト27による第1及び第2の部
分9,11の締め付けを強める。第1の部分9は円弧状に形
成されているために、締め付けを強めると、第1の部分
9を端部の相互の間隔が狭まる方向に変形しようとす
る。しかし、この実施例では突出壁部19,20が設けられ
ているために、ここに第1の部分9の端部が当り、これ
以上相互に近づくことが制限される。従って、第1の部
分9の一対の結合端面13,14と第2の部分11の一対の結
合面17,18との密着状態が良好に保たれる。
ベルト27の両端部27a,27bは台部24の上に配置され、第
2の部分11の両端部15,16の外周面21,22は傾斜を有して
いるので、ベルト27の両端部27a,27bの相互の間隔が短
くなるように締め付けると、第1の部分11の両端外周面
21,22を下側に押圧する力の成分がベルト27から与えら
れ、第1の部分9の一対の結合端面13,14に第2の部分1
1の一対の結合面17,18が強く押し付けられ、磁気抵抗の
少ない結合状態が得られる。なお、第1図及び第2図に
示す第2の環状コア3は、第1の環状コア2と同様に構
成されている。
ところで、環状コア2、3を第1の部分9、10と第2の
部分11、12との分割形にすると、直流ライン1に流れる
電流に基づいて環状コア2、3中に生じる磁束によつて
第1の部分9、10と第2の部分11、12の吸引作用が発生
し、第1の部分9、10と第2の部分11、12との相互の位
置関係を調整することが困難になる。そこで、第1図に
示す如く、第1及び第2の環状コア2、3の第1の部分
9、10にそれぞれ磁束打ち消し用巻線35、36が巻き回さ
れ、互いに直列に接続されている。2つの巻線35、36の
端子37、38にはスイツチ39を介して直流電源40が接続さ
れている。巻線35、36に対する電流供給は、環状コア
2、3の取り外し時のみ必要であるので、一対の端子3
7、38に直流電源40を必要な時のみ接続するように構成
されている。
第1及び第2の環状コア2、3の第1の部分9、10に対
して第2の部分11、12を取り付ける時にはスイツチ39を
オン状態にし、直流ライン1の電流で各環状コア2、3
中に生じている磁束を打ち消す向きの電流を流す。これ
により第1の部分9、10に対する第2の部分11、12の吸
引力が弱まり、ネジ30による固定前における両者の位置
関係を容易に調整することが可能になる。第1の部分
9、10に対して第2の部分11、12が所望位置関係になつ
たら、固定具26で第1の部分9、10に第2の部分11、12
を固定し、しかる後スイツチ39をオフ状態に切換え、必
要に応じて端子38、39から電源40とスイツチ39の回路を
切り離す。第1の部分9、10から第2の部分11、12を取
り外すことが必要になつた場合にも、巻線35、36に電流
を流し、磁束を打ち消す。
本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、変形可
能なものである。例えば第6図に示す如く、第2の部分
11の外周面11aを円弧状としてもよい。また、突出壁部1
9,20を第6図に示す如く第1の部分9の先端に適合する
ようにあり溝状にしてもよい。また第3図及び第4図で
は1本のネジ30で締め付けているが、複数本のネジで締
め付けるようにしてもよい。またネジ30の代りにボルト
とナットとを使用してもよい。また、巻線35、36は環状
コア2、3に対して1ターンであつてもよい。、 [発明の効果] 上述から明らかな如く、直流ラインの電流に基ずく磁束
を打ち消すための巻線を設けたので、環状コアの第1の
部分と第2の部分との結合操作及び離脱操作が容易にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わる直流変流器を原理的に
示す斜視図、 第2図は実施例に係わる直流変流器を概略的に示す平面
図、 第3図は直流変流器の環状コアとその固定具とを示す平
面図、 第4図は第3図の環状コアと固定具との平面図、 第5図は環状コアを第1の部分と第2の部分とに分離し
た状態を示す正面図、 第6図は変形例の環状コアを示す断面図である。 1……直流ライン、2……第1の環状コア、3……第2
の環状コア、4,5……巻線、9……第1の部分、11……
第2の部分、13,14……結合端面、19,20……突出壁部、
24……台部、26……固定具、27……ベルト、35、36……
磁束打ち消し用巻線。
フロントページの続き (72)発明者 小泉 泰之 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 三橋 章宏 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定直流ラインを囲むように配置される
    環状コアと、前記環状コアに巻き回された電流検出用巻
    線とから成り、 前記環状コアが第1の部分と第2の部分とに分割され、 前記第1の部分が前記被測定直流ラインを挿入すること
    が可能な開放端部を有するように形成され、 前記第2の部分が前記第1の部分の前記開放端部を塞ぐ
    ように形成され、 前記被測定直流ラインを囲むように前記第1の部分と前
    記第2の部分とを配置した状態で前記第1の部分に対し
    て前記第2の部分を固定するための手段が設けられてい
    る直流変流器において、 前記被測定直流ラインの電流によつて前記環状コアに生
    じる磁束を打ち消すための巻線を前記環状コアに設け、
    前記第1の部分に前記第2の部分を固定するとき又は前
    記第1の部分から前記第2の部分を取り外すときに前記
    磁束を打ち消すための巻線に電流を流す手段を設けたこ
    とを特徴とする直流変流器。
JP62030373A 1987-02-12 1987-02-12 直流変流器 Expired - Fee Related JPH07120593B2 (ja)

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CN105931821B (zh) * 2016-06-20 2018-02-23 华中科技大学 一种井下高温的中高频变压器及其参数获取方法
CN110676038A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 福迪威(上海)工业仪器技术研发有限公司 电流互感器

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