JPH1031038A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は変圧器、遮断器、配電盤等の機器が
収納される受変電設備における各部分の電流を検出する
電流センサに関し、特に検出する部分への装着構造を改
良した電流センサに関し、受変電設備の各配電線路中の
いづれの箇所にも確実且つ簡易に取付ることができる小
型化された電流センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 巻線が鉄心に巻回されて形成された第１
の電流検出手段で高圧配電線路の電流を磁気結合により
直接検出し、この第１の電流検出手段の巻線両端末を短
絡した部分と鎖交し、この鎖交する部分を相互に離隔し
た状態で絶縁固着手段で絶縁して固着される巻線が巻回
された鉄心で形成された第２の電流検出手段で第１の電
流検出手段の巻線に流れる電流を検出するようにしてい
るので、高圧配電線路の任意の箇所に第１の電流検出手
段を簡易且つ迅速に取り付けることができ、またこの第
１の電流検出手段の短絡し巻線と第２の電流検出手段の
鉄心とが確実な絶縁が保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変圧器、遮断器、配
電盤等の機器が収納される受変電設備における各部分の
電流を検出する電流センサに関し、特に検出する部分へ
の装着構造を改良した電流センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電流センサの電流検出方
式として図６に示すものがあった。この図６は従来の受
変電設備における電流検出方式説明図である。同図にお
いて従来の電流検出方式は、受変電設備１００の配電線
路中の所定箇所に計器用変流器ＣＴが配設され、この計
器用変流器ＣＴの検出値に基づいて配電線路に印加され
る電流を検出する構成である。この計器用変流器ＣＴ
は、この各出力に基づいて過電流継電器ＯＣを制御する
と共に、同じ配電線路中に計器用変圧器ＰＴさらに零相
変流器ＺＣＴと共に配設され、これらの各出力に基づい
て地絡継電器Ｇを駆動制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出方式は
受変電設備１００の予め定められた配電線路中に配設さ
れる計器用変流器ＣＴの検出値に基づいて配電線路に流
れる電流を検出するようにしているので、受変電設備１
００内に収納される変圧器Ｔｒ、断路器ＤＳ、遮断器Ｃ
Ｂ、配電盤等の各機器相互間における配電線路中に流れ
る各電流を個別に検出することができないという課題を
有する。

【０００４】特に、前記計器用変流器ＣＴが配設されな
い配電線路に流れる電流を検出しようとすると、この検
出しようとする受変電設備１００内の各配電線路に電流
計の接続端子を接続しなければならず、また配電線路が
配線・接続されている場合にはその装着作業が極めて困
難となるという課題を有する。

【０００５】また、前記配電線路中に配設される計器用
変流器ＣＴ及び計器用変圧器ＰＴ等は予め定められた定
格、例えば商用周波に対応するような定格で設定されて
いることから、受変電設備内で高調波発生源を特定する
ための高調波電流の検出ができないという課題を有す
る。この高調波電流を検出できる計器用変流器ＣＴとす
るためには、変流器の巻線形状及び絶縁被覆形状が大型
化する課題を有する。

【０００６】さらに、配電線路中に配設される計器用変
流器ＣＴ及び計器用変圧器ＰＴは、その変成比が予め設
定された比率で検出されていることから、特定の高調波
については検出できず、また極性が予め設定されている
ことから、その極性のみでは高調波発生源を特定するこ
とはできないという課題を有する。

【０００７】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、受変電設備の各配電線路中のいづれの箇所に
も確実且つ簡易に取付ることができる小型化された電流
センサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電流センサ
は、高圧配電線路における電流を検出する電流センサに
おいて、環状体の鉄心に巻線を巻回して形成され、当該
環状体を一又は複数箇所で開閉自在に形成して前記高圧
配電線路を鉄心内に挿通して電流値を検出する第１の電
流検出手段と、前記第１の電流検出手段の巻線の両端端
末部分を短絡し、当該短絡した端末部分の巻線を環状体
の鉄心に鎖交して当該鉄心に巻線を巻回して形成され、
当該巻線に流れる電流に基づいて前記高圧配電線路の電
流を検出する第２の電流検出手段と、前記第２の電流検
出手段の鉄心に巻回された巻線と前記第１の電流検出手
段の短絡した端末部分の巻線とを離隔した状態で絶縁し
て固着する絶縁固着手段とを備えるものである。このよ
うに本発明においては、巻線が鉄心に巻回されて形成さ
れた第１の電流検出手段で高圧配電線路の電流を磁気結
合により直接検出し、この第１の電流検出手段の巻線両
端末を短絡した部分と鎖交し、この鎖交する部分を相互
に離隔した状態で絶縁固着手段で絶縁して固着される巻
線が巻回された鉄心で形成された第２の電流検出手段で
第１の電流検出手段の巻線に流れる電流を検出するよう
にしているので、高圧配電線路の任意の箇所に第１の電
流検出手段を簡易且つ迅速に取り付けることができ、ま
たこの第１の電流検出手段の短絡した巻線と第２の電流
検出手段の鉄心とが確実な絶縁が保持できる。

【０００９】本発明に係る電流センサは必要に応じて、
絶縁固着手段が前記第２の電流検出手段を絶縁性の筐体
に収納し、当該筐体内に絶縁性の樹脂を充填して収納さ
れた第２の電流検出手段及び第１の電流検出手段の短絡
した端末部分の巻線を固着して形成されるものである。
このように本発明においては、第１の電流検出手段の短
絡した巻線と第２の電流検出手段の鉄心とを絶縁性の筐
体に収納すると共に、絶縁性の樹脂を充填して各々を固
着するようにしているので、より確実且つ堅牢に絶縁を
確保することにより、高圧配電線路からの絶縁距離を長
くとり、絶縁強度を確保することができる。

【００１０】本発明に係る電流センサは必要に応じて、
環状体の鉄心に巻線を巻回して形成され、当該環状体を
一又は複数箇所で開閉自在に形成して前記高圧配電線路
を鉄心内に挿通して電流値を検出する第１の電流検出手
段と、絶縁性を有する略筒状体で形成され、当該筒状体
を前記第１の電流検出手段の鉄心内に挿通して装着し、
当該筒状体の連通孔に前記高圧配電線路を挿通して係合
する検出位置固定手段とを備えるものである。このよう
に本発明においては、絶縁性の略筒状体からなる検出位
置固定手段を介して、開閉自在の環状鉄心に巻線が巻回
されてなる第１の電流検出手段で高圧配電線路に係合し
て電流を検出するようにしているので、高圧配電線路の
任意の箇所に簡易且つ迅速に係止できると共に、高圧配
電線路からの絶縁に対する沿面距離をより長く確保でき
る。

【００１１】本発明に係る電流センサは必要に応じて、
第１の電流検出手段の巻線の両端端末部分を短絡し、当
該短絡した端末部分の巻線を環状体の鉄心に鎖交して当
該鉄心に巻線を巻回して形成され、当該巻線に流れる電
流に基づいて前記高圧配電線路の電流を検出する第２の
電流検出手段と、前記第２の電流検出手段の鉄心に巻回
された巻線と前記第１の電流検出手段の短絡した端末部
分の巻線とを離隔した状態で絶縁して固着する絶縁固着
手段とを備えるものである。このように本発明において
は、高圧配電線路に検出位置固定手段を介して第１の電
流検出手段が係合し、この第１の電流検出手段の巻線端
末を短絡した部分に第２の電流検出手段の鉄心を鎖交さ
せるようにしているので、高圧配電線路の任意の箇所に
簡易且つ迅速に係止できると共に、絶縁距離を十分に確
保できる。

【００１２】本発明に係る電流センサは必要に応じて、
絶縁固着手段が前記第２の電流検出手段を絶縁性の筐体
に収納し、当該筐体内に絶縁性の樹脂を充填して収納さ
れた第２の電流検出手段及び第１の電流検出手段の短絡
した端末部分の巻線を固着して形成されるものである。
このように本発明においては、第１の電流検出手段の短
絡した巻線と第２の電流検出手段の鉄心とを絶縁性の筐
体内に収納すると共に、絶縁性の樹脂を充填して各々を
固着するようにしているので、より確実且つ堅牢に絶縁
を確保することにより、高圧配電線路からの絶縁距離を
確保することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（本発明の一実施の形態）以下、本発明の一実施の形態
に係る電流センサについて図１ないし図５に基づいて説
明する。この図１は本実施形態に係る電流センサの開蓋
した状態の平面図、図２は図１に記載の電流センサにお
けるＡ−Ａ線断面図、図３は図１に記載の電流センサに
装着されるホルダの斜視図、図４は図１に記載の電流セ
ンサの取付動作及び検出動作の各説明図、図５は図１に
記載の電流センサの絶縁破壊に対する沿面距離説明図を
示す。

【００１４】前記各図において本実施の形態に係る電流
センサは、二分割された環状体の鉄心２１、２２に巻線
２５を巻回して形成され、この二分割された鉄心２１、
２２を開閉支持部２３で開閉自在に支持形成して受変電
設備１００内の高圧線８２（又は、８４、８５）を鉄心
２１、２２内に挿通して電流値を検出する第１の電流検
出部２と、この第１の電流検出部２の巻線２５の引出し
線２６を短絡し、この短絡した短絡線路２７を環状体の
鉄心３１に鎖交させてこの鉄心３１に巻線３２を巻回し
て形成され、この巻線３２に誘起される電流に基づいて
前記高圧線８２の電流を検出する第２の電流検出部３
と、この第２の電流検出部３を絶縁性の絶縁ケース３３
に収納し、この絶縁ケース３３の内外に絶縁性の樹脂４
３を充填して収納された第２の電流検出部３及び第１の
電流検出部２の短絡線路２７を固着して全体を収納する
ケース４と、絶縁性を有する略筒状体で形成され、当該
筒状体を前記第１の電流検出部２の鉄心２１、２２内の
検出孔２ａに挿通して装着し、この筒状体の連通孔５１
内に前記高圧線８２（又は、８４、８５）を挿通して係
合するホルダ５とを備える構成である。

【００１５】前記第１の電流検出部２は、半円弧状の磁
性体で形成され、一端部を回動自在に支持ボルト２３ａ
（又は、２３ｂ）により軸支される鉄心２１、２２と、
この鉄心２１、２２に巻回されてこの巻回された両端部
分の引出し線２６をループ状の短絡接続した短絡線路２
７として形成される巻線２５と、前記鉄心２１、２２を
支持ボルト２３ａ、２３ｂにより軸支し、前記ケース４
に固着される開閉支持部２３とを備える構成である。こ
の鉄心２１、２２及び巻線２５は、図示を省略する絶縁
被覆が施される。

【００１６】前記第２の電流検出部３は、前記第１の電
流検出部２のループ状の短絡線路２７に鎖交する円環状
の磁性体で形成される鉄心３１と、この鉄心３１に巻回
され、この巻回された両端部分が引出し線３２ａを介し
て引出し延長線６０に接続される巻線３２と、凹溝状の
溝部３３ａを環状にして中央に挿通孔３３ｂを形成して
なり、この溝部３３ａに鉄心３１及び巻線３２を収納
し、前記挿通孔３３ｂに前記短絡線路２７を挿通する絶
縁ケース３３とを備える構成である。

【００１７】前記ケース４は、一側部に開口部４１ａが
形成され、この開口部４１ａから前記第１の電流検出部
２の鉄心２１、２２を突出させ、内部に開閉支持部２３
を収納する第１の収納部４１と、前記第２の電流検出部
３を収納する筐体で形成され、下側面に引出し延長線６
０を支持する引出しコネクタ６１が固着される第２の収
納部４２と、この第１及び第２の各収納部４１、４２の
各開口側面を遮蔽する蓋体４４とを備える構成である。

【００１８】前記ホルダ５は、ゴム、合成樹脂等の可撓
性を有する絶縁材で連通孔５１を有する略筒状体で形成
され、この略筒状体の一部が長手方向に切断され（切断
部５ａ）、この略筒状体の外周中央部に第１の電流検出
部２の検出孔２ａの内側に係合する固定溝５３が形成さ
れると共に外周両端近傍に係止溝５４が形成される構成
である。また、この略筒状体の連通孔５１内側壁におけ
る両側部分には段差部５２ａが形成され、この段差部５
２ａにより中央部分に凹部５２が形成される構成であ
る。

【００１９】次に、前記構成に基づく本実施形態に係る
電流センサの取付け動作及び電流検出動作について説明
する。まず、本実施形態における取付け動作について
は、図３（Ａ）に示すようなホルダ５を長手方向に形成
された切断部５ａから図３（Ａ）に示す矢印Ｂ方向の両
方向へホルダ５自体の弾性力に抗して引き開き、この引
き開いた連通孔５１内に高圧線８２（又は、８４、８
５）の任意の箇所に被覆するように装着する。この装着
したホルダ５の両端外周部分に形成された二つの係止溝
５４にバンド５５を締結して高圧線８２（又は、８４、
８５）に対するホルダ５の装着をより確実に且つ強固な
ものとする。

【００２０】この高圧線８２（又は、８４、８５）に装
着されたホルダ５の固定溝５３に対して前記第１の電流
検出部２を取付ける。この第１の電流検出部２の取付け
は、外周に巻付られた固定バンド２４の蝶螺子２４ａを
外して開閉支持部２３を支点として二つの両鉄心２１、
２２を両方に開き、この開いた二つの鉄心２１、２２に
ホルダ５を挿入する。このホルダ５を挿入した後に前記
二つの鉄心２１、２２を固定溝５３へ嵌合させ、この嵌
合した二つの鉄心２１、２２の外周を固定バンド２４を
巻付けた後に固定バンド２４を蝶螺子２４ａで固着す
る。このようにして高圧線８２（又は、８４、８５）の
任意の箇所に電流センサ１の位置ずれ、脱落を防止して
簡略且つ確実に取付けることができる。

【００２１】さらに、この取付けられた電流センサ１に
より高圧線８２（又は、８４、８５）に流れる電流は、
この電流センサ１から引出し延長線６０を介して接続さ
れる本体装置７０により計測、表示されることとなる。
このようにして複数の電流センサ１を受変電設備１００
内の高圧線８２（又は、８４、８５）における任意の複
数箇所における電流を同時に検出できることとなる。

【００２２】この電流センサ１による高圧線８２（又
は、８４、８５）の電流の検出は、ホルダ５の連通溝５
１の両側部分のみが高圧線８２（又は、８４、８５）の
外周に接触し、ホルダ５の内側中央部分は凹部５２が形
成されているため高圧線８２（又は、８４、８５）の外
周に接触することがない。即ち、この凹部５２によりホ
ルダ５の内側中央部分が高圧線８２（又は、８４、８
５）に接触することがないため、図５に示すようにＰ点
からＱ点までの太線で示す絶縁に対する十分な沿面距離
が確保できることとなる。

【００２３】このように十分な沿面距離でホルダ５を介
して高圧線８２（又は、８４、８５）に取付けられた電
流センサ１は、高圧線８２（又は、８４、８５）の電流
による磁束が鉄心２１、２２内に生じ、この磁束により
巻線２５に起電流が発生し、この起電流が巻線２５の短
絡線路２７をほぼ無負荷状態で流れることとなる。この
短絡線路２７に流れる電流が第２の電流検出部３の円環
状の鉄心３１に磁束を発生し、この磁束により巻線３２
に起電流が発生する。この巻線３２に流れる電流を引出
し延長線６０を介して本体装置７０が高圧線８２（又
は、８４、８５）に流れる電流に換算して検出する。

【００２４】即ち、高圧線８２（又は、８４、８５）と
第１の電流検出部２とは磁気結合状態にあり、さらにこ
の第１の電流検出部２と、第２の電流検出部３とも磁気
結合状態にある。この第１の電流検出部２はホルダ５を
介して高圧線８２（又は、８４、８５）の任意の箇所に
着脱自在に装着できると共に、第１及び第２の各電流検
出部２、３は予め設定された所定間隔に絶縁性の樹脂４
３により強固に固着されていることから、前記ホルダ５
による絶縁沿面距離の確保と第１及び第２の各電流検出
部２、３の構成による絶縁強度の強化により相乗的に絶
縁性の向上を図ることができることとなる。

【００２５】なお、前記実施の形態においては第１の電
流検出部２の鉄心２１、２２で形成される検出孔２ａに
ホルダ５を装着する構成としたが、このホルダ５を設け
ることなく構成することもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明においては、巻線が
鉄心に巻回されて形成された第１の電流検出手段で高圧
配電線路の電流を磁気結合により直接検出し、この第１
の電流検出手段の巻線両端末を短絡した部分と鎖交し、
この鎖交する部分を相互に離隔した状態で絶縁固着手段
で絶縁して固着される巻線が巻回された鉄心で形成され
た第２の電流検出手段で第１の電流検出手段の巻線に流
れる電流を検出するようにしているので、高圧配電線路
の任意の箇所に第１の電流検出手段を簡易且つ迅速に取
り付けることができ、またこの第１の電流検出手段の短
絡した巻線と第２の電流検出手段の鉄心とが確実な絶縁
が保持できるという効果を奏する。また、本発明におい
ては、第１の電流検出手段の短絡した巻線と第２の電流
検出手段の鉄心とを絶縁性の筐体内に収納すると共に、
絶縁性の樹脂を充填して各々を固着するようにしている
ので、より確実且つ堅牢に絶縁を確保することにより、
高圧配電線路までの絶縁距離を所定距離に維持すること
ができるという効果を有する。また、本発明において
は、絶縁性の略筒状体からなる検出位置固定手段を介し
て、開閉自在の環状鉄心に巻線が巻回されてなる第１の
電流検出手段で高圧配電線路に係合して電流を検出する
ようにしているので、高圧配電線路の任意の箇所に簡易
且つ迅速に係止できると共に、高圧配電線路からの絶縁
に対する沿面距離をより長く確保でき、容易に高調波計
測が可能であるという効果を有する。また、本発明にお
いては、高圧配電線路に検出位置固定手段を介して第１
の電流検出手段が係合し、この第１の電流検出手段の巻
線端末を短絡した部分に第２の電流検出手段の鉄心を鎖
交させるようにしているので、高圧配電線路の任意の箇
所に簡易且つ迅速に係止できると共に絶縁距離を十分に
確保できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電流センサの開蓋
した状態の平面図である。

【図２】図１に記載の電流センサにおけるＡ−Ａ線断面
図である。

【図３】（Ａ）図１に記載の電流センサに装着されるホ
ルダの斜視図である。 （Ｂ）図１に記載の電流センサに装着されるホルダの取
付途中における斜視図である。 （Ｃ）図１に記載の電流センサに装着されるホルダの取
付後における斜視図である。

【図４】図１に記載の電流センサの取付動作及び検出動
作の各説明図である。

【図５】図１に記載の電流センサの絶縁破壊に対する沿
面距離説明図である。

【図６】従来の電流検出方式を説明するための受変電設
備における電流検出方式説明図である。

【符号の説明】

１ 電流センサ ２ 第１の電流検出部 ２ａ 検出孔 ３ 第２の電流検出部 ４ ケース ５ ホルダ ５ａ 切断面 ２１、２２、３１ 鉄心 ２３ 開閉支持部 ２４ 固定バンド ２４ａ 蝶螺子 ２５、３２ 巻線 ２６ 引出し線 ２７ 短絡線路 ３３ 絶縁ケース ３３ａ 溝部 ４１ 第１の収納部 ４１ａ 開口部 ４２ 第２の収納部 ４３ 樹脂 ４４ 蓋体 ５１ 連通孔 ５２ 凹部 ５２ａ 段差部 ５３ 固定溝 ５４ 係止溝 ５５ バンド ６０ 引出し延長線 ６１、６２ コネクタ ７０ 本体装置 ８０ ブスバー（高圧母線） ８２、８４、８５ 高圧線 ９０ 限流ヒューズ １００ 受変電設備 ２００ 変圧器 ３００ 支柱

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧配電線路における電流を検出する電
   流センサにおいて、 環状体の鉄心に巻線を巻回して形成され、当該環状体を
   一又は複数箇所で開閉自在に形成して前記高圧配電線路
   を鉄心内に挿通して電流値を検出する第１の電流検出手
   段と、 前記第１の電流検出手段の巻線の両端端末部分を短絡
   し、当該短絡した端末部分の巻線を環状体の鉄心に鎖交
   して当該鉄心に巻線を巻回して形成され、当該巻線に流
   れる電流に基づいて前記高圧配電線路の電流を検出する
   第２の電流検出手段と、 前記第２の電流検出手段の鉄心に巻回された巻線と前記
   第１の電流検出手段の短絡した端末部分の巻線とを離隔
   した状態で絶縁して固着する絶縁固着手段とを備えるこ
   とを特徴とする電流センサ。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の電流センサにおい
   て、 前記絶縁固着手段が前記第２の電流検出手段を絶縁性の
   筐体に収納し、当該筐体内に絶縁性の樹脂を充填して収
   納された第２の電流検出手段及び第１の電流検出手段の
   短絡した端末部分の巻線を固着して形成されることを特
   徴とする電流センサ。
3. 【請求項３】 高圧配電線路における電流を検出する電
   流センサにおいて、 環状体の鉄心に巻線を巻回して形成され、当該環状体を
   一又は複数箇所で開閉自在に形成して前記高圧配電線路
   を鉄心内に挿通して電流値を検出する第１の電流検出手
   段と、 絶縁性を有する略筒状体で形成され、当該筒状体を前記
   第１の電流検出手段の鉄心内に挿通して装着し、当該筒
   状体の連通孔に前記高圧配電線路を挿通して係合する検
   出位置固定手段とを備えることを特徴とする電流セン
   サ。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載の電流センサにおい
   て、 前記第１の電流検出手段の巻線の両端端末部分を短絡
   し、当該短絡した端末部分の巻線を環状体の鉄心に鎖交
   して当該鉄心に巻線を巻回して形成され、当該巻線に流
   れる電流に基づいて前記高圧配電線路の電流を検出する
   第２の電流検出手段と、 前記第２の電流検出手段の鉄心に巻回された巻線と前記
   第１の電流検出手段の短絡した端末部分の巻線とを離隔
   した状態で絶縁して固着する絶縁固着手段とを備えるこ
   とを特徴とする電流センサ。
5. 【請求項５】 前記請求項３又は４に記載の電流センサ
   において、 前記絶縁固着手段が前記第２の電流検出手段を絶縁性の
   筐体に収納し、当該筐体内に絶縁性の樹脂を充填して収
   納された第２の電流検出手段及び第１の電流検出手段の
   短絡した端末部分の巻線を固着して形成されることを特
   徴とする電流センサ。