JP2010078347A - Current detector for breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーカの線路導体に流れる電流を検出する電流検出器に関する。 The present invention relates to a current detector that detects a current flowing in a line conductor of a breaker.
ブレーカの電流検出器として、従来、変流器(CT)が広く使用されている。例えば、図11に示す変流器51は、ケース52にコイルを巻いた磁気コアが収められ、貫通孔53に線路導体54が挿通される。また、従来、磁電変換素子を用いた電流検出器も知られている。例えば、特許文献1には、図12に示すように、線路導体62を取り囲む磁気コア63の一部に空隙部64を形成し、空隙部64にホール素子65を挿入した電流検出器61が記載されている。
ところが、変流器51は、線路導体54の周囲に大きな設置スペースを必要とするため、ブレーカのケーシングが大形化する問題点があった。これに対し、ホール素子65等の磁電変換素子を用いた電流検出器61は、磁気コア63にコイルを巻く必要がないため、全体を比較的小型に構成できる。しかし、磁電変換素子は、磁気コア63や線路導体62に対する位置が少しでも変わると、出力が大きく変動するため、線路電流の検出精度を安定させることが困難であった。
However, since the
そこで、本発明の目的は、小型の構成で線路電流を高精度に検出できる電流検出器を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a current detector that can detect a line current with high accuracy in a small configuration.
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーカの線路導体に流れる電流を検出する電流検出器において、次のような特徴的手段を提供する。
(1)線路導体を取り囲む磁気コアと、磁気コアの空隙部に発生した磁束の密度を検出する磁電変換素子と、磁気コアおよび磁電変換素子を一定の相関位置に保持するホルダと、ホルダを線路導体に組み付ける組付手段とを備えたことを特徴とする電流検出器。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following characteristic means in a current detector for detecting a current flowing in a line conductor of a breaker.
(1) A magnetic core that surrounds the line conductor, a magnetoelectric conversion element that detects the density of magnetic flux generated in the gap of the magnetic core, a holder that holds the magnetic core and the magnetoelectric conversion element at a fixed correlation position, and a holder for the line An electric current detector comprising an assembling means for assembling the conductor.
(2)磁気コアをU字形またはC字形に形成し、ホルダに磁気コアの脚部を係止する係止部と、磁電変換素子を磁気コアの空隙部に定置する定置部とを設けたことを特徴とする電流検出器。 (2) The magnetic core is formed in a U-shape or C-shape, and a locking portion for locking the leg portion of the magnetic core to the holder and a stationary portion for placing the magnetoelectric conversion element in the gap portion of the magnetic core are provided. A current detector.
(3)磁気コアの基部を覆うカバーを備え、カバーに挟持部を形成し、挟持部と定置部との間に磁電変換素子を挟持したことを特徴とする電流検出器。 (3) A current detector comprising a cover for covering a base portion of a magnetic core, a sandwiching portion is formed in the cover, and a magnetoelectric conversion element is sandwiched between the sandwiching portion and the stationary portion.
(4)組付手段がネジを含み、ネジでホルダとカバーを線路導体に共締めしたことを特徴とする電流検出器。 (4) A current detector, wherein the assembly means includes a screw, and the holder and the cover are fastened to the line conductor with the screw.
本発明の電流検出器によれば、磁気コアと磁電変換素子の相関位置をホルダで固定し、ホルダを線路導体に組み付けたので、磁気コアおよび線路導体に対し磁電変換素子を定位置に保持し、磁電変換素子の出力を安定させ、線路電流を高精度に検出できるという効果がある。特に、磁気コアをU字形またはC字形に形成することで、電流検出器の設置スペースを縮小し、ブレーカの小型化を促進できるという効果がある。 According to the current detector of the present invention, since the correlation position between the magnetic core and the magnetoelectric conversion element is fixed by the holder and the holder is assembled to the line conductor, the magnetoelectric conversion element is held at a fixed position with respect to the magnetic core and the line conductor. There is an effect that the output of the magnetoelectric conversion element is stabilized and the line current can be detected with high accuracy. In particular, by forming the magnetic core in a U shape or C shape, there is an effect that the installation space of the current detector can be reduced and the breaker can be reduced in size.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は単相3線式電路用ブレーカの外観を示し、図2は内部機構を示し、図3は電気回路を示す。図4はブレーカ内部における電流検出器の設置形態を示し、図5は電流検出器を線路導体に組み付けた形態を示し、図6は電流検出器の各部を分解して示す。図7,図8は磁気コアとホール素子の相関位置を示し、図9,図10はホルダとカバーの組み合わせを示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the appearance of a single-phase three-wire circuit breaker, FIG. 2 shows an internal mechanism, and FIG. 3 shows an electric circuit. 4 shows an installation form of the current detector inside the breaker, FIG. 5 shows an embodiment in which the current detector is assembled to the line conductor, and FIG. 6 shows each part of the current detector in an exploded manner. 7 and 8 show the correlation positions of the magnetic core and the Hall element, and FIGS. 9 and 10 show combinations of the holder and the cover.
図1に示すように、この実施例のブレーカ1は、ケーシング2が協約形ブレーカの規定寸法に合わせて形成されている。ケーシング2の上端部には3つの電源側端子3が配設され、下端部に3つの負荷側端子4が配設されている。ケーシング2の前面には、単相3線式電路を手動で開閉するハンドル5と、ブレーカ1の動作状態を表示する表示部6と、表示や動作モードを切り替える手元スイッチ7と、外部操作機器に接続されるLAN配線接続口8とが設けられている。
As shown in FIG. 1, in the
図2に示すように、ケーシング2の内部には、電路に流れた過電流を遮断するトリップコイル9と、短絡電流を瞬時に遮断する瞬時遮断機構10と、ブレーカ1の主接点11(図3参照)を開閉する開閉機構12とが設置されている。トリップコイル9はハンドル5の側方に配置され、瞬時遮断機構10が表示基板13の下側に配置され、双方の動力が開閉機構12を介して主接点11に伝達される。ケーシング2の背面には電子回路基板14が設けられ、背面カバー(図示略)で覆われている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、電子回路基板14には、ブレーカ1全体の動作を制御するCPU15と、電流検出器21の出力に基づいて電路20に流れる電流を測定する電流測定部16と、トリップコイル9を時限制御するトリップコイル制御部17と、赤外線リモコンやパソコン等の外部操作機器との通信を制御する通信制御部18とが設けられている。電流検出器21は電路20の二本の電圧線20X,20Y上に設置され、X,Y相の線路導体に流れる電流を検出し、検出信号を電流測定部16に出力する。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、X相の電流検出器21XとY相の電流検出器21Yはそれぞれ同様に構成され、線路導体の一部である左右の負荷側端子4の端子バー22に組み付けられている。端子バー22は金属板を折り曲げて形成され(図6参照)、端子ネジ23により座金24を介して端子バー22に取り付けられている。なお、電流検出器21は、負荷側端子バー22に限定されず、電源側端子バー、または電源側と負荷側の中間部位など、X,Y相の線路導体上の任意の箇所に設置できる。
As shown in FIG. 4, the X-phase
図5、図6に示すように、電流検出器21は磁気コア26、ホール素子基板27、ホルダ28、カバー29およびネジ30から構成されている。図7、図8に示すように、磁気コア26は、パーマロイ(電磁軟鉄)やMn−Zn系フェライト等の磁性材により、端子バー22の折曲部31を取り囲むU字形に形成されている。ホール素子基板27には、磁気コア26の空隙部36に発生した磁束の密度を検出するホール素子32と、ホール素子32を電子回路基板14に接続するリード線33とが設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図9、図10に示すように、ホルダ28およびカバー29は樹脂で成形されている。ホルダ28は、一対の係止溝35と定置部37とを備え、係止溝35に磁気コア26の脚部34を挿入し、定置部37にホール素子基板27を装着し、ホール素子32が空隙部36に定置されるように、磁気コア26とホール素子基板27とを一定の相関位置に保持している。カバー29には、端子バー22の折曲部31に嵌合する位置決め溝38と、磁気コア26の基部39を覆う被覆部40と、ホール素子32を定置部37との間に挟持する挟持部41とが形成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
図6に示すように、ホルダ28の定置部37にはネジ挿通孔42が設けられ、カバー29の挟持部41にボス43とネジ通し孔44とが形成されている。そして、磁気コア26とホール素子基板27をホルダ28に装着し、ホルダ28とカバー29を組み合わせ、ネジ30を挿通孔42、通し孔44、ボス43に通して端子バー22のネジ穴45に締め付け、図5に示すように、ネジ30でホルダ28とカバー29を端子バー22に共締めするようになっている。
As shown in FIG. 6, a
上記構成の電流検出器21によれば、次のような作用効果が得られる。
(a)ブレーカ1の線路電流をホール素子32で検出するので、変流器(CT)と比較し、電流検出器21を小型に構成し、ケーシング2内にコンパクトに設置できる。
(b)特に、磁気コア26をU字形に形成したので、電流検出器21が端子バー22の周辺に占めるスペースを縮小し、ケーシング2の小型化を促進できる。
According to the
(A) Since the line current of the
(B) In particular, since the
(c)ホール素子32を基板27に実装し、ホール素子基板27と磁気コア26をホルダ28で一定の相関位置に保持したので、ホール素子32の出力を安定させ、線路電流を高精度に検出できる。
(d)また、ホルダ28を端子バー22に組み付けたので、端子バー22に対する磁気コア26とホール素子32の相関位置を固定し、線路電流をより高精度に検出できる。
(C) Since the
(D) Since the
(e)磁気コア26の脚部34を樹脂製のホルダ28の係止溝35に挿入し、磁気コア26の露出部である基部39を樹脂製のカバー29で被覆したので、外部磁気による影響を少なくし、ホール素子32の電流検出精度を高めることができる。
(f)ホール素子基板27をホルダ28の定置部37とカバー29の挟持部41とで挟み付けたので、磁気コア26の空隙部36にホール素子32を確実に定置し、電流検出精度を長期間安定させることができる。
(g)ホルダ28とカバー29をネジ30で端子バー22に共締めしたので、電流検出器21の複数の部品を端子バー22に容易に一体化でき、このアセンブリーをブレーカ1のケーシング2に簡単に装着できる。
(E) The
(F) Since the
(G) Since the
なお、本発明の電流検出器は、単相3線式電路用のブレーカに限定されず、例えば、単相2線式電路、3相3線式電路等に配備されるブレーカにも適用でき、主幹ブレーカ、分岐ブレーカ、電流制限器等の各種回路遮断器に適用することも可能である。また、磁電変換素子としては、ホール素子に限定されず、磁気抵抗素子等も使用できる。その他、磁気コア26をC字形に形成するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、電流検出器各部の構成や形状を任意に変更して実施することも可能である。
The current detector of the present invention is not limited to a breaker for a single-phase three-wire circuit, and can be applied to, for example, a breaker provided in a single-phase two-wire circuit, a three-phase three-wire circuit, It can also be applied to various circuit breakers such as a main breaker, a branch breaker, and a current limiter. Further, the magnetoelectric conversion element is not limited to the Hall element, and a magnetoresistive element or the like can also be used. In addition, the configuration and shape of each part of the current detector can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention, such as forming the
1 ブレーカ
21 電流検出器
22 端子バー
26 磁気コア
27 ホール素子基板
28 ホルダ
29 カバー
30 ネジ
32 ホール素子
34 脚部
35 係止溝
36 空隙部
37 定置部
39 基部
40 被覆部
41 挟持部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2008244067A JP5150432B2 (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Breaker current detector |
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- 2008-09-24 JP JP2008244067A patent/JP5150432B2/en active Active
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