JP2024000751A - 電力量計 - Google Patents
電力量計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024000751A JP2024000751A JP2022099634A JP2022099634A JP2024000751A JP 2024000751 A JP2024000751 A JP 2024000751A JP 2022099634 A JP2022099634 A JP 2022099634A JP 2022099634 A JP2022099634 A JP 2022099634A JP 2024000751 A JP2024000751 A JP 2024000751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- shunt resistor
- circuit board
- phase
- magnetic flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
【課題】簡易かつコンパクトな構成で組立性が良い電流センサを配置した電力量計を提供すること。【解決手段】単相3線式あるいは三相3線式の電力量計10であって、3本の配電線のうち2つの配電線に対して電流を計測する2つの電流センサは、2つの配電線に接続される2つの電流バー1,2のそれぞれにシャント抵抗器11,12を介在させ、各シャント抵抗器11,12の両端の電位差を各シャント抵抗器11,12の抵抗で除算した値を各電流バー1,2の電流値としてそれぞれ出力する。各シャント抵抗器11,12は、電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板3に近接して配置される。【選択図】図3
Description
本発明は、簡易かつコンパクトな構成で組立性が良い電流センサを配置した電力量計に関する。
電力量計には、電流を計測する電流センサが搭載される。一般的な電流センサとしては、電流の流れによって誘導された誘導電圧を測定する磁気センサがある。磁気センサは、誘導電圧の感度を高めるため、電流バーの周囲に集磁コアを配置する場合が多い。
例えば、特許文献1に記載された電流センサは、環状の集磁コアの中央開口部に電流バーを通し、集磁コアのギャップ部にパターンコイルが施された基板を配置するものである。電流バーに電流が流れると、電流路の周辺には、電流バーに流れる電流の大きさに比例する磁束が発生する。発生した磁束は、集磁コアによって集磁される。電流が周期的電流である場合、その周期に応じて発生する磁束も周期的に変化する。これにより、コイルパターンをもつ検出コイルには、電流の大きさ及び周波数に応じた誘導電圧が発生し、この誘導電圧を電流バーに流れる電流の検出信号として用いている。
ところで、電力量計が単相3線式や三相3線式の場合、電流センサは2つの電流センサを電力量計内に配置する必要がある。電力量計のコンパクト化を促進するため、2つの磁気センサは、同一の回路基板上に配置することが好ましい。しかし、磁気センサを用いる場合、磁気センサの感度向上のため、別部品であって部品サイズが大きい集磁コアを組み合わせて用いることが多い。集磁コアを用いる場合、集磁コアに直交して電流バーを配置する必要があるため、電流バーの経路が3次元的に配置されて複雑になるとともに、経路が長くなり、絶縁部品などの部品点数も増えることになる(図7~図9参照)。その結果、組立性も悪化する。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易かつコンパクトな構成で組立性が良い電流センサを配置した電力量計を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、単相3線式あるいは三相3線式の電力量計であって、3本の配電線のうち2つの配電線に対して電流を計測する2つの電流センサは、2つの配電線に接続される2つの電流バーのそれぞれにシャント抵抗器を介在させ、各シャント抵抗器の両端の電位差を各シャント抵抗器の抵抗で除算した値を各電流バーの電流値としてそれぞれ出力することを特徴とする。
また、本発明は、上記の発明において、各シャント抵抗器は、電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板に近接して配置されることを特徴とする。
また、本発明は、単相3線式あるいは三相3線式の電力量計であって、3本の配電線のうち2つの配電線に対して電流を計測する2つの電流センサのうち1つの電流センサは、1つの配電線に接続される1つの電流バーにシャント抵抗器を介在させ、前記シャント抵抗器の両端の電位差を前記シャント抵抗器の抵抗で除算した値を1つの電流バーの電流値として出力し、他の1つの配電線に対して電流を計測する他の1つの電流センサは、他の1つの配電線に接続される他の1つの電流バーの周囲に設けた集磁コアと、該集磁コアが集磁した磁束による誘導電圧を検出する磁気センサとを有し、該磁気センサが検出した誘導電圧を他の1つの電流バーの電流値として出力することを特徴とする。
また、本発明は、上記の発明において、前記シャント抵抗器は、該シャント抵抗器を用いた電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板に近接して配置され、前記磁気センサ及び該磁気センサを用いた電流値を演算する第2の信号処理回路は、前記回路基板上に配置され、前記シャント抵抗器と前記集磁コアとの間に絶縁部品を配置したことを特徴とする。
本発明によれば、簡易かつコンパクトな構成で組立性が良い電流センサを配置した電力量計を提供することができる。
以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態である電力量計10の電流センサの構成を右前方からみた斜視図である。図2は、図1に示した電力量計10の電流センサの構成を左後方からみた斜視図である。また、図3は、図1に示した電力量計10の電流センサの平面図である。ここでは、単相3線式の電力量計について説明するが、三相3線式の電力量計についても同様に適用できる。
図1~図3に示すように、電流バー1は、3本の配電線のうちの1つの配電線に介在して接続される。そして、電流バー1を構成する電流バー1a,1b間には、シャント抵抗器11が接続される。一方、電流バー2は、電流バー1の内側から延び、電流バー2を構成する電流バー2a,2b間には、シャント抵抗器12が接続される。シャント抵抗器11,12は、回路基板3の裏面に対し、近接して配置される。具体的に、図1~図3では、シャント抵抗器11,12は、回路基板3に近接して平行に配置される。なお、シャント抵抗器12は、シャント抵抗器11の内側(回路基板3側)に配置される。そして、シャント抵抗器11は、シャント抵抗器12の外側において、シャント抵抗器12を覆うように配置される。
また、回路基板3、シャント抵抗器12、シャント抵抗器11の各間は、空気によって絶縁されている。シャント抵抗器11,12が回路基板に近接配置されるのは、電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板3に対する接続配線距離を短くするためである。信号処理回路は、例えば、シャント抵抗器11の両端の電位差をシャント抵抗器11の抵抗で除算した値を電流バー1の電流値として演算出力する。シャント抵抗器12に対する信号処理回路も同様である。
なお、累積電力量などを標示する表示器4も回路基板3上に配置される。表示器4の表示は、前面(+X方向)に向けられている。一方、シャント抵抗器11,12は、回路基板3の裏面側(-X方向)に配置され、外部からは回路基板3によって隠れるため、外観もよくなる。
本実施の形態では、電流センサの回路基板3以外の構成はシャント抵抗器11,12のみであり、構成も帯状あるいは棒状であり、シャント抵抗器11,12は回路基板3に近接して配置されるため、簡易、かつ、コンパクトな構成で組立性が良い電流センサを提供することができる。
<変形例>
図4は、本発明の実施の形態の変形例である電力量計20の電流センサの構成を右前方からみた斜視図である。図5は、図4に示した電力量計20の電流センサの構成を左後方からみた斜視図である。また、図6は、図4に示した電力量計20の電流センサの平面図である。
図4は、本発明の実施の形態の変形例である電力量計20の電流センサの構成を右前方からみた斜視図である。図5は、図4に示した電力量計20の電流センサの構成を左後方からみた斜視図である。また、図6は、図4に示した電力量計20の電流センサの平面図である。
図4~図6に示すように、電流バー1は、3本の配電線のうちの1つの配電線に介在して接続される。そして、電流バー1を構成する電流バー1a,1b間には、シャント抵抗器11が接続される。このシャント抵抗器11を用いた電流センサの構成は実施の形態と同じであり、実施の形態の構成との共通化を図っている。
一方、本変形例では、実施の形態のシャント抵抗器12による電流センサに替えて、集磁コア22と集磁コア22が集磁した磁束による誘導電圧を検出する磁気センサ24とを用いた電流センサを用いている。磁気センサ24は、回路基板3上に形成されている。したがって、集磁コア22のギャップに回路基板3が挿入される配置となる。このため、電流バー2は、回路基板3に対して平行になって集磁コア22の中心を通るように配置される。なお、集磁コア22と回路基板3と絶縁部品23を介して絶縁される。
回路基板3には、シャント抵抗器11を用いた電流値を演算する信号処理回路が搭載され、シャント抵抗器11は、集磁コア22を覆うように、回路基板3に近接して配置される。磁気センサ24及び磁気センサ24を用いた電流値を演算する信号処理回路は、回路基板3上に配置される。なお、シャント抵抗器11と集磁コア22との間には絶縁部品30が配置される。
本変形例では、2つの電流センサのうち、1つの電流センサのみをシャント抵抗器11を用いたものとしている。1つの電流センサをシャント抵抗器11とすることによっても、簡易、かつ、コンパクトな構成で組立性が良い電流センサを提供することができる。
特に、図7~図9に示すように、2つの電流センサを、集磁コア122,222を用いた電力量計100にすると、ともに集磁コア122,222は、絶縁部品123,223を介して回路基板3上の磁気センサ124,224を挟む必要があり、集磁コア122,222の中心にそれぞれ電流バー101(101a,101b),102(102a,102b)を通過させる必要があるため、集磁コア122,222のZ方向位置をずらして配置する必要がある。この結果、さらに電流バーの3次元経路が複雑になり、部品点数も多くなり、組立性も悪化する。
なお、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
1,1a,1b,2,2a,2b,101,101a,101b,102,102a,102b 電流バー
3 回路基板
4 表示器
10,20,100 電力量計
11,12 シャント抵抗器
22,122,222 集磁コア
23,30,123,223 絶縁部品
24,124,224 磁気センサ
3 回路基板
4 表示器
10,20,100 電力量計
11,12 シャント抵抗器
22,122,222 集磁コア
23,30,123,223 絶縁部品
24,124,224 磁気センサ
Claims (4)
- 単相3線式あるいは三相3線式の電力量計であって、
3本の配電線のうち2つの配電線に対して電流を計測する2つの電流センサは、2つの配電線に接続される2つの電流バーのそれぞれにシャント抵抗器を介在させ、各シャント抵抗器の両端の電位差を各シャント抵抗器の抵抗で除算した値を各電流バーの電流値としてそれぞれ出力することを特徴とする電力量計。 - 各シャント抵抗器は、電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板に近接して配置されることを特徴とする請求項1に記載の電力量計。
- 単相3線式あるいは三相3線式の電力量計であって、
3本の配電線のうち2つの配電線に対して電流を計測する2つの電流センサのうち1つの電流センサは、1つの配電線に接続される1つの電流バーにシャント抵抗器を介在させ、前記シャント抵抗器の両端の電位差を前記シャント抵抗器の抵抗で除算した値を1つの電流バーの電流値として出力し、
他の1つの配電線に対して電流を計測する他の1つの電流センサは、他の1つの配電線に接続される他の1つの電流バーの周囲に設けた集磁コアと、該集磁コアが集磁した磁束による誘導電圧を検出する磁気センサとを有し、該磁気センサが検出した誘導電圧を他の1つの電流バーの電流値として出力することを特徴とする電力量計。 - 前記シャント抵抗器は、該シャント抵抗器を用いた電流値を演算する信号処理回路が搭載された回路基板に近接して配置され、
前記磁気センサ及び該磁気センサを用いた電流値を演算する第2の信号処理回路は、前記回路基板上に配置され、
前記シャント抵抗器と前記集磁コアとの間に絶縁部品を配置したことを特徴とする請求項3に記載の電力量計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022099634A JP2024000751A (ja) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 電力量計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022099634A JP2024000751A (ja) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 電力量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024000751A true JP2024000751A (ja) | 2024-01-09 |
Family
ID=89451584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022099634A Pending JP2024000751A (ja) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 電力量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024000751A (ja) |
-
2022
- 2022-06-21 JP JP2022099634A patent/JP2024000751A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100450012B1 (ko) | 전류 센서 | |
JP3681584B2 (ja) | 電流センサ及びこれを用いた電気回路 | |
US8493059B2 (en) | Shunt sensor and shunt sensor assembly | |
JPS6321867B2 (ja) | ||
WO2016194240A1 (ja) | 電流センサ | |
JPWO2013172109A1 (ja) | 電流センサ | |
JP5886097B2 (ja) | Acインレット、電子機器および電源タップ | |
JP7314732B2 (ja) | 電流センサ | |
EP2998748B1 (en) | Current measurement device and current calculation method | |
JP6270323B2 (ja) | 計測モジュール、電子機器、電源タップ及び電源ユニット、並びに組込型計測モジュール | |
US8378662B2 (en) | Current sensor | |
JP6384677B2 (ja) | 電流センサ | |
US4504787A (en) | Electronic watthour meter | |
JP2002071728A (ja) | 電流検出装置及び電流検出方法並びにこれらを用いた電源供給システム | |
JP2024000751A (ja) | 電力量計 | |
CN202815037U (zh) | 一种能够降低分流器受交变磁场干扰的电子式电能表 | |
JP2019152558A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2023009618A (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
JP2002333456A (ja) | 電流センサ | |
JP2022189812A (ja) | V字型に配置された磁界センサを備える電流センサ | |
JP2017133842A (ja) | 電流センサ及び電流検出装置 | |
JP2022100597A (ja) | 電流センサ | |
WO1996028738A1 (en) | Electricity measurement apparatus | |
JP2015090316A (ja) | 電流センサ | |
JP2020067326A (ja) | 電流センサ |