JPH07220963A - 電流変成器 - Google Patents

電流変成器

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JPH07220963A
JPH07220963A JP6013361A JP1336194A JPH07220963A JP H07220963 A JPH07220963 A JP H07220963A JP 6013361 A JP6013361 A JP 6013361A JP 1336194 A JP1336194 A JP 1336194A JP H07220963 A JPH07220963 A JP H07220963A
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Hikozo Morishita
彦三 森下
Yoshimi Nishikura
好美 西倉
Naoteru Ochi
直輝 越智
Naoto Yamamoto
直人 山本
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    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase AC
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  • Power Engineering (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属容器に内部導体が収容され、絶縁媒体が
充填された電気機器に装着されて、内部導体の電流を検
出する無鉄心形電流変成器の機器内で地絡事故があった
ときに金属容器に流れる地絡電流の影響を受けない電流
変成器を得ることを目的とする。 【構成】 金属容器2に凸部を設け、電流変成器5,6
の収納部とし、この収納部に内部導体と同心状に無鉄心
形電流変成器5と有鉄心形電流変成器6とを並列配置さ
せ、無鉄心形電流変成器5の外周面及び収納部側壁に対
向する側面に非磁性導電体からなるシールド11を間挿
した。 【効果】 機器内部で地絡事故が発生したときに、金属
容器の接地点に向けて収納部を偏って流れる地絡電流に
よって生じる磁界で、無鉄心形電流変成器に電圧が誘起
することがなく、内部導体の電流が精度よく検出できる
電流変成器が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、変電所等に設置され
る金属容器に本体が収納された電気機器、例えばガス絶
縁電気機器に装着されて、内部導体に流れる電流を検出
する電流変成器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガス絶縁電気機器の電流検出手段として
は、金属容器の中心部に収納された内部導体と同心状に
配置された環状鉄心に巻線が巻回された貫通形の電流変
成器を金属容器に装着する方式が一般的である。電流変
成器は、通常の運転状態の電流値を検出する計測用と、
事故時に流れる大きな事故電流を検出する保護用とがあ
り、この保護用の電流変成器は、事故電流に対してある
程度の検出精度を確保する必要があり、鉄心の断面積は
事故電流に対応して磁気飽和が生じないように大きくし
たものが使用される。送電系統の短絡容量が大きくなる
と、必要とする鉄心の断面積は、巨大なものとなり、重
量も、寸法も大きくなり、高価なものとなる。このよう
なことから送電系統の大容量化にともなって保護用の電
流変成器は鉄心を用いない無鉄心形の電流変成器が実用
されるようになってきた。無鉄心形の電流変成器は内部
導体に流れる電流により生じる磁界に比例した電圧を検
出し、この電圧を保護システムに入力するものであっ
て、磁器飽和現象が生じないので電流に比例した精度の
良い検出ができ、対象とする事故電流が大きくなっても
寸法的には大きくする必要がないものである。
【0003】図4に保護用の無鉄心形、及び計測用の有
鉄心形の電流変成器を並列にして、ガス絶縁電気機器に
適用した従来の実施例を示す。図において1は機器の中
心部に配置された内部導体、2は内部導体1を収容し、
絶縁ガスが充填された金属容器、3は電流変成器を装着
するための支持金具であり、金属容器2に支持するため
のフランジを有している。4は金属容器2の一部の直径
を大きくして構成した電流変成器の収納部、5は非磁性
絶縁材で形成された環状の巻心5aに、内部導体1に流
れる電流により生じる磁界と鎖交するように巻線5bが
巻回された無鉄心形電流変成器、6は無鉄心形電流変成
器5と直径を合せて製作された有鉄心形電流変成器で、
環状に形成された鉄心6aに巻線6bが巻回されてい
る。7は電流変成器6に添わせた押え板、8は支持金具
3に固定された押付金具、9は電流変成器6に押付力を
与えるボルトである。10は金属容器2を接地する接地
リードである。
【0004】無鉄心形及び有鉄心形の電流変成器5,6
は少なくとも内径を合せて製作され、支持金具3に挿入
されて、固定され、金属容器2に装着されている。無鉄
心形電流変成器5と有鉄心形電流変成器6の配列順序は
機器設置状態における保護範囲より決定されるものであ
り、無鉄心形が、フランジ側の場合と、その反対側の場
合がある。
【0005】このように無鉄心形電流変成器と有鉄心形
電流変成器を並列配置した図4に示す電流変成器の動作
について説明する。有鉄心形電流変成器は内部導体1に
流れる電流による磁界に鉄心の断面積及び比透磁率を乗
じた磁束を介して巻数比に逆比例した電流が検出できる
ものであるが、その鉄心内の磁束密度は周囲磁界の磁束
密度に対して大きく周囲磁界の影響は殆んど受けること
がないが、無鉄心形電流変成器は巻線内の磁束密度が周
囲磁界の磁束密度との差がないので、周囲磁界の変化に
対して敏感に感応するものである。
【0006】無鉄心形電流変成器と有鉄心形電流変成器
を並列配置して金属容器2内に収納した図4の構成にお
いて、F点で地絡事故が発生すると内部導体1と金属容
器2との間がアークAでつながり、地絡電流が図中に矢
印で示すように金属容器2のF点から電流変成器収納部
4を経由して、接地されているE点に向って最短経路を
流れるので金属容器2の円形断面における電流分布は接
地されたE点側へ偏った分布となる。このため、地絡電
流により生じる磁界は無鉄心形電流変成器5及び有鉄心
形電流変成器6の金属容器2の接地されたE点側の巻線
と鎖交することとなり、有鉄心形電流変成器6に対して
は上記記載のとおり殆んど影響することはないが無鉄心
形電流変成器5に対しては、偏った地絡電流による磁束
が巻線と鎖交して巻線に鎖交磁束に比例した電圧が誘起
し、内部導体1に流れる電流による磁束により誘起した
電圧と重畳した電圧が誘起する。
【0007】例えば、図4の地絡したF点の図示左側が
電源側とした場合、電流変成器5,6の収納部の内部導
体1には地絡電流は流れていないのにF点からE点に向
って金属容器2の下方に偏って流れる地絡電流による磁
界によって無鉄心形電流変成器5に電圧が誘起すること
となり、保護システムが誤動作することが想定される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の無鉄心形電流変
成器は周囲の磁界に対しても敏感に感応するので周囲磁
界による誘起電圧によって誤差が生じ保護システムを誤
動作させる可能性があるという課題があった。
【0009】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、周囲磁界に影響されない電流変成器を
得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る電流変成器は内部導体と同心状に装着される無鉄心形
電流変成器の外周面及び少なくとも一側面に非磁性導電
体からなるシールドを備えたものである。
【0011】また、この発明の請求項2に係る電流変成
器は、無鉄心形電流変成器の外周面及び少なくとも一側
面に非磁性導電体からなるシールドを添着し、これらを
一体に絶縁テープ等を巻回して固定したものである。
【0012】また、この発明の請求項3に係る電流変成
器は、金属容器に装着される無鉄心形電流変成器の外周
面及び少なくとも一側面側であって金属容器の内周壁と
の間に非磁性導電体からなるシールド材を間挿して金属
容器に装着したものである。
【0013】また、この発明の請求項4に係る電流変成
器は、金属容器に装着される無鉄心形電流変成器及び有
鉄心形電流変成器を並列配置し、並列配置された電流変
成器群の外周面及び並列配置された少なくとも一側面で
あって金属容器の内周壁との間非磁性導電体からなるシ
ールドを間挿して金属容器に装着したものである。
【0014】
【作用】この発明による請求項1に係る電流変成器にお
いては、無鉄心形電流変成器の外周面及び少なくとも一
側面に非磁性導電体からなるシールドを備えたことによ
り、周囲磁界はシールドによって遮蔽され、周囲磁界が
無鉄心形電流変成器に影響することがなくなる。
【0015】また、この発明の請求項2に係る電流変成
器においては無鉄心形電流変成器の外周面及び少なくと
も一側面に非磁性導電体からなるシールドを添着し、こ
れらを一体に絶縁テープ等を巻回して固定したことによ
り、機器への装着作業時のシールドを間挿する手間がな
くなり、取付作業が簡単になる。
【0016】また、この発明の請求項3に係る電流変成
器においては、金属容器に装着される無鉄心形電流変成
器の外周面及び少なくとも一側面であって金属容器の内
周壁との間に非磁性導電体からなるシールドを間挿した
ことにより、機器内部で地絡事故が発生したとき金属容
器に偏って流れる地絡電流による磁界の影響がなくな
る。
【0017】また、この発明の請求項3に係る電流変成
器は、金属容器に装着される無鉄心形電流変成器及び有
鉄心形電流変成器を並列配置し、並列配置された電流変
成器群の外周面及び並列配置された少なくとも一側面に
シールドを間挿したことにより金属容器に偏って流れる
地絡電流による磁界の影響が、無鉄心形電流変成器のみ
ならず、有鉄心形電流変成器に対してもなくなる。
【0018】
【実施例】
実施例1.以下この発明の一実施例について図1によっ
て説明する。図1において、1〜10は図4の従来例と
同一または同一機能を有するものであり説明は省略す
る。11は無鉄心形電圧変成器5の外周面及び金属容器
2の電流変成器収納部4の側壁面との間に間挿された銅
またはアルミニウム等の非磁性導電体からなるシールド
である。12は無鉄心形電流変成器5の収納部4のフラ
ンジ部に対向する側面の反対側側面に挿入された非磁性
導電体からなるシールドである。
【0019】このように無鉄心形電流変成器5の収納部
4の側壁に対向する側面及び外周面にシールド11を設
けたことにより、電流変成器収納部4から見て接地点E
の反対側の例えばF点において地絡事故が発生すると、
地絡電流が金属容器2の電流変成器収納部4を偏って流
れて発生する磁界に対して無鉄心形電流変成器5は遮蔽
されるので、ほとんど影響がなくなる。
【0020】金属容器2に流れる地絡電流は電流変成器
に対して収納部のように電流変成器をとりまくように流
れる部分において最も顕著に影響を受けるものである
が、直線部においても若干の影響はあり、検出精度がき
びしく要求される場合には、無鉄心形電流変成器5の外
周面及び収納部4の側壁に対向する側面に加えて、反対
側面にもシールド12を設けるとさらに完全な遮蔽とな
り、偏って流れる地絡電流の影響を一層低減することが
できる。
【0021】実施例2.実施例1では無鉄心形電流変成
器5の外周面及び側面に設けるシールド11,12は電
流変成器5,6を金属容器の収納部4に装着するときに
間挿して装着する構成としたが、実施例2では図2に示
すように無鉄心形電流変成器5の巻心5aに巻回された
巻線5bの表面に一側面と外周面に断面L字形に非磁性
の導電体例えば銅またはアルミニウムからなるシールド
21を添わせ、さらに他の側面にもドーナツ形のシール
ド21と同一材質のシールド22を添わせて、その表面
をテーピング等で一体に巻回固定し、これを電流変成器
収納部4に装着した構成とした。
【0022】このように構成するとシールド21,22
は実施例1の場合と同様に地絡電流による磁界に対して
全く影響を受けなくなる効果に加えて、機器への装着作
業はシールドを挿入する手間がなくなり組立作業が簡単
に行うことができる。さらに両側面にシールドが設けら
れていることにより装着時の極性の選択を自由に行うこ
とができる。
【0023】実施例3.実施例3は図3に示すように、
無鉄心形電流変成器5と有鉄心形電流変成器6とを並列
配置し、その並列配置された電流変成器群の外周面及び
金属容器の収納部の側壁に対向する側面を断面コの字形
の銅またはアルミニウム等の非磁性導電体のシールド3
1で囲うように間挿して装着した構成とした。
【0024】このように構成すると機器内部で地絡事故
が発生して金属容器2に偏った電流が流れてもその電流
による磁界はシールド31により遮蔽されているので無
鉄心形、有鉄心形の電流変成器5,6ともに地絡電流に
よる磁界の影響をなくすることができる。
【0025】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る電流変成器
は、無鉄心形電流変成器の外周面及び少なくとも一側面
に装着される非磁性導電体からなるシールド材を備えた
ものとしたので、無鉄心形電流変成器の周囲で生じる外
部磁界の影響をほとんど受けなくなり、外部磁界による
誤動作をなくすることができる。
【0026】この発明の請求項2に係る電流変成器は、
無鉄心形電流変成器の外周面及び少なくとも一側面に非
磁性導電体からなるシールド材を添着し、これらを一体
に絶縁テープで巻回固定したので、外部磁界の影響をほ
とんど受けなくなることに加えて、機器への装着作業時
に無鉄心形電流変成器とシールド材が一体で取扱われる
ので装着作業を容易に行うことができる。
【0027】この発明の請求項3に係る電流変成器は、
無鉄心形電流変成器の外周面及び金属容器の収納部の側
壁に対向する少なくとも一側面に非磁性導電体からなる
シールド材を間挿して装着したので、機器内部での地絡
事故時に金属容器に偏って流れる地絡電流による磁界の
影響をほとんど受けなくなる。
【0028】この発明の請求項4に係る電流変成器は、
無鉄心形電流変成器と有鉄心形電流変成器を並列配置
し、その並列配置した電流変成器群の外周面及び金属容
器の収納部の側壁に対向する少なくとも一側面に非磁性
導電体からなるシールド材を間挿して装着したので、金
属容器に偏って流れる地絡電流による磁界の影響が無鉄
心形電流変成器のみでなく有鉄心形電流変成器に対して
もなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による実施例1の電流変成器の構成を
示す断面図である。
【図2】この発明による実施例2の電流変成器の無鉄心
形電流変成器の構成を示す断面図である。
【図3】この発明による実施例3の電流変成器の構成を
示す断面図である。
【図4】従来の電流変成器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 内部導体 2 金属容器 3 支持金具 4 収納部 5 無鉄心形電流変成器 6 有鉄心形電流変成器 11 シールド 12 シールド 21 シールド 22 シールド 31 シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 直人 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部導体に同心状に装着される非磁性絶
    縁材により環状に形成された巻芯とこの巻芯に巻回され
    た巻線とからなる電流変成器本体と、この電流変成器本
    体の外周面及び少なくとも一側面に装着される非磁性導
    電体からなるシールド材を備えたことを特徴とする電流
    変成器。
  2. 【請求項2】 内部導体に同心状に装着される非磁性絶
    縁材により環状に形成された巻芯とこの巻芯に巻回され
    た巻線とからなる電流変成器本体と、この電流変成器本
    体の外周面及び少なくとも一側面に設けた非磁性導電体
    からなるシールド材とを有し、該シールド材、及び電流
    変成器本体は添着され、両者を一体に絶縁テープで巻回
    固定していることを特徴とする電流変成器。
  3. 【請求項3】 中心部に内部導体が収納され、絶縁媒体
    が充填された金属容器内周に沿って装着される非磁性絶
    縁体により環状に形成された巻芯とこの巻芯に巻回され
    た巻線とからなる電流変成器本体を有し、この電流変成
    器本体はその外周面及び少なくとも一側面側であって上
    記金属容器の内周壁との間に非磁性導電体からなるシー
    ルド材が間挿されて上記金属容器に装着されていること
    を特徴とする電流変成器。
  4. 【請求項4】 中心部に内部導体が収納され、絶縁媒体
    が充填された金属容器の内周に沿って、非磁性絶縁体に
    より環状に形成された巻芯とこの巻芯に巻回された巻線
    とからなる無鉄心形電流変成器と、環状の鉄心に巻線が
    巻回された有鉄心形電流変成器が並列配置された電流変
    成器群、この電流変成器群の外周面及び並列配置された
    少なくとも一側面側であって上記金属容器の内周壁との
    間に間挿された非磁性導電体からなるシールド材を備え
    たことを特徴とする電流変成器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191673B1 (en) 1998-05-21 2001-02-20 Mitsubushi Denki Kabushiki Kaisha Current transformer
JP2013070050A (ja) * 2011-09-23 2013-04-18 General Electric Co <Ge> 電気的監視システムとともに使用する変流器組立体および同組立体を組み立てる方法
CN112636230A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 河南平高电气股份有限公司 一种gis用过渡母线及gis
CN114050041A (zh) * 2021-11-17 2022-02-15 许昌许继软件技术有限公司 一种集成低功耗电流互感器线圈的高压套管

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