JP6631903B2 - 電流センサ、およびそれを備えた分電盤 - Google Patents
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Description
(1.1)全体概要
本実施形態に係る電流センサ30は、図1Aおよび図1Bに示すように、ボディ40と、コア50と、検出コイル60とを備えている。ボディ40は、分電盤1(図2参照)のキャビネット70(図2参照)に取り付けられる。コア50は、ボディ40に保持され、分電盤1に設けられた平板状の導電部材84を囲む閉磁路を形成する。検出コイル60は、コア50に巻き付けられ、導電部材84を流れる電流に応じた電気信号を出力する。
以下、本実施形態に係る電流センサ30、およびそれを備えた分電盤1について詳しく説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
ここではまず、本実施形態の電流センサ30を備えた分電盤1の基本構成について、図2を参照して説明する。本実施形態では、交流100〔V〕/200〔V〕を取り出し可能な単相三線式配線の分電盤1を例に説明する。
(1.2.2)電力計測システム
次に、電流センサ30を用いた電力計測システムの構成について、図2および図3を参照して説明する。
図3に例示したような電力計測システムにおいては、2本の母線導体82の各々を流れる電流を1個の電流センサ30で測定できるように、コア50および検出コイル60を2個ずつ有した複極(2極)用の電流センサ30が用いられる。ただし、複極用の電流センサ30であっても、基本的な構成は、コア50および検出コイル60を1個ずつ有した単極用の電流センサ30と同様であるから、以下ではまず、単極用の電流センサ30について説明する。
複極用の電流センサ30は、図6Aおよび図6Bに示すように、1つのボディ40に対して、コア50と検出コイル60と押付部90との組み合わせが複数組設けられている。図6Aおよび図6Bに示す電流センサ30は、L1相およびL2相の2本の導電部材84の電流を測定できるように、コア50と検出コイル60と押付部90とが2個ずつ設けられた2極用の電流センサ30である。図6Aおよび図6Bでは、コア50、検出コイル60、および押付部90等の構成要素について、L1相の導電部材84に対応する構成要素には符号の末尾に「A」を付し、L2相の導電部材84に対応する構成要素には符号の末尾に「B」を付している。
以上説明した本実施形態の電流センサ30によれば、第1コア51と第2コア52との間に導電部材84を挟むようにボディ40がキャビネット70に取り付けられることにより、検出コイル60の出力を用いて、導電部材84を流れる電流が測定可能である。したがって、この電流センサ30では、導電部材84に流れる電流を測定するために、電流測定対象となる導電部材84を電流センサ30に対し電気的に接続する作業が必要ない。よって、本実施形態の電流センサ30は、取付作業が簡単である、という利点がある。
(1.4.1)第1変形例
実施形態1の第1変形例に係る電流センサ30においては、図7に示すように、検出コイル60は、第1コア51に巻き付けられた第1コイル61と、第2コア52に巻き付けられた第2コイル62とを有している。第1コイル61と第2コイル62とは電気的に接続されている。
以下、実施形態1の第1変形例以外の変形例を列挙する。
(2.1)構成
本実施形態の電流センサ30は、図8Aおよび図8Bに示すように、第2コア52の端部521が第2ボディ42から突出しており、第1ボディ41には、第1コア51の端部511および第2コア52の端部521を囲むガイド部405が形成されている。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
以上説明した本実施形態の構成によれば、第1コア51の端部511および第2コア52の端部521がガイド部405に囲まれているため、対向方向(左右方向)に直交する平面内での端部511と端部521との相対的な位置ずれを小さく抑えることができる。端部511と端部521との相対的な位置ずれが小さくなれば、コア50によって形成される閉磁路の磁気抵抗のばらつきが生じにくく、結果的に、電流の測定精度の低下をより抑えることができる。
(2.3.1)第1変形例
実施形態2の第1変形例に係る電流センサ30は、図9に示すように、ガイド部405には、磁性材料からなり、第1コア51および第2コア52の両方と磁気的に結合される磁気結合部408が設けられている。さらに、本変形例では導入部407が省略されている。以下、実施形態2と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
実施形態2の第2変形例に係る電流センサ30においては、図10に示すように、検出コイル60の少なくとも一部は、ガイド部405に配置されている。さらに、本変形例では導入部407が省略されている。以下、実施形態2と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
(3.1)構成
本実施形態の電流センサ30においては、図11Aおよび図11Bに示すように、第1ボディ41は、キャビネット70における回路遮断器用の取付構造760(図4参照)に対応した取付部400を有し、取付部400によりキャビネット70に取り付けられる。一方、第2ボディ42は、第1ボディ41に結合されることにより第1ボディ41と共にキャビネット70に取り付けられる。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
以上説明した本実施形態の構成によれば、第1ボディ41に対して第2ボディ42が直接的に結合されるため、第1ボディ41と第2ボディ42との相対的な位置ずれが生じにくくなる。すなわち、実施形態1のように第1ボディ41と第2ボディ42とがキャビネット70に対して個別に取り付けられる構成に比べて、本実施形態では第1ボディ41と第2ボディ42との相対的な位置ずれが生じにくい。
実施形態3の変形例として、第1ボディ41ではなく第2ボディ42が、キャビネット70における回路遮断器用の取付構造760(図4参照)に対応した取付部400を有し、取付部400によりキャビネット70に取り付けられる構成であってもよい。本変形例では、第1ボディ41は、第2ボディ42に結合されることにより第2ボディ42と共にキャビネット70に取り付けられる。本変形例においても、実施形態3と同様に、第1ボディ41と第2ボディ42との相対的な位置ずれが生じにくい、という効果がある。
20 分岐ブレーカ(回路遮断器)
30 電流センサ
40 ボディ
41 第1ボディ
42 第2ボディ
50 コア
51 第1コア
52 第2コア
60 検出コイル
61 第1コイル
62 第2コイル
70 キャビネット
84 導電部材
90 押付部
400 取付部
405 ガイド部
406 差込口
407 導入部
408 磁気結合部
500 空間
511 第1コアの端部
521 第2コアの端部
760 取付構造
Claims (11)
- 分電盤のキャビネットに取り付けられるボディと、
前記ボディに保持され、前記分電盤に設けられた平板状の導電部材を囲む閉磁路を形成するコアと、
前記コアに巻き付けられ、前記導電部材を流れる電流に応じた電気信号を出力する検出コイルとを備え、
前記ボディは、第1ボディと、第2ボディとを有し、
前記コアは、前記第1ボディに保持される第1コアと、前記第2ボディに保持される第2コアとを有し、所定の対向方向である前記導電部材の短手方向において前記第1コアの端部と前記第2コアの端部とを互いに突き合わせることにより、前記第1コアと前記第2コアとの間に前記導電部材が貫通する空間を形成し、
前記ボディが前記キャビネットに取り付けられた状態において、前記第1コアと前記第2コアとの少なくとも一方に対して、弾性変形により、前記第1コアと前記第2コアとが互いに押し付けられる向きの力を作用させる押付部をさらに備える
ことを特徴とする電流センサ。 - 前記第2コアの端部は前記第2ボディから突出しており、
前記第1ボディには、前記第1コアの端部および前記第2コアの端部を囲むガイド部が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。 - 前記ガイド部には、前記第2ボディに向けて開口した差込口が形成されており、
前記差込口の内側面には、前記差込口の開口を広げるテーパ状の導入部が形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の電流センサ。 - 前記ガイド部には、磁性材料からなり、前記第1コアおよび前記第2コアの両方と磁気的に結合される磁気結合部が設けられている
ことを特徴とする請求項2または3に記載の電流センサ。 - 前記検出コイルの少なくとも一部は、前記ガイド部に配置されている
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記検出コイルは、前記第1コアに巻き付けられた第1コイルと、前記第2コアに巻き付けられた第2コイルとを有し、
前記第1コイルと前記第2コイルとは電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 1つの前記ボディに対して、前記コアと前記検出コイルと前記押付部との組み合わせが複数組設けられている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記第1ボディと前記第2ボディとの各々は、前記キャビネットにおける回路遮断器用の取付構造に対応した取付部を有し、前記取付部により前記キャビネットに取り付けられる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記第1ボディは、前記キャビネットにおける回路遮断器用の取付構造に対応した取付部を有し、前記取付部により前記キャビネットに取り付けられ、
前記第2ボディは、前記第1ボディに結合されることにより前記第1ボディと共に前記キャビネットに取り付けられる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 前記第2ボディは、前記キャビネットにおける回路遮断器用の取付構造に対応した取付部を有し、前記取付部により前記キャビネットに取り付けられ、
前記第1ボディは、前記第2ボディに結合されることにより前記第2ボディと共に前記キャビネットに取り付けられる
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電流センサ。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の電流センサと、前記ボディが取り付けられる取付構造を有する前記キャビネットとを備える
ことを特徴とする分電盤。
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