(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦引き３相電線のうち取り付けられた自相の電線から電源用コイル（１２）にて電源を取るとともに、前記電源用コイル（１２）の近傍のバー式のセンサーコイル（２０）にて前記自相の電線に流れる過電流を検出して表示体（５０）を切り替え、取付時は前記自相の電線に対し下垂する方向に本体筺体が位置する構成で、前記本体筺体に前記電源用コイル（１２）と前記センサーコイル（２０）を収納する過電流表示器であって、
前記自相の電線から前記センサーコイル（２０）の向きに、前記自相の電線から前記センサーコイル（２０）までの距離より長い距離だけ離れた前記本体筺体内の位置に、必要な自相検出能力を維持したまま他相影響度合いを最大限に軽減する巻数で前記センサーコイル（２０）と逆特性の打消し用センサーコイル（３０）を備たことを特徴とする過電流表示器。
【請求項２】
縦引き３相電線のうち取り付けられた自相の電線から電源用コイル（１２）にて電源を取るとともに、前記電源用コイル（１２）の近傍のバー式のセンサーコイル（２０）にて前記自相の電線に流れる過電流を検出して表示体（５０）を切り替え、取付時は前記自相の電線に対し下垂する方向に本体筺体が位置する構成で、前記本体筺体に前記電源用コイル（１２）と前記センサーコイル（２０）を収納する過電流表示器の誤動作領域を調整する際における、打消し用センサーコイル（３０）の配置位置および巻数を決定する最適巻数決定方法であって、
前記本体筺体内における前記打消し用センサーコイル（３０）の配置可能な位置を順次変更して、前記打消し用センサーコイル（３０）から前記自相までの距離をその都度計測し、
前記距離と前記打消し用センサーコイル（３０）の巻数の組合せを作成し、
前記組合せを使用して前記過電流表示器の自相起電力および他相誘導起電力をそれぞれ算出し、
前記自相起電力の低減効果が所定の範囲内で、かつ、前記他相誘導起電力の低減効果が最大となる組合せを選択することを特徴とする最適巻数決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦引き３相電線のうち取り付けられた自相の電線から電源用コイルにて電源を取るとともに、前記電源用コイルの近傍のバー式のセンサーコイルにて前記自相の電線に流れる過電流を検出して表示体を切り替える過電流表示器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧配電線等の電線（以下、単に電線と言う）に直接吊り下げて使用され、電線に過電流が流れた場合にそれを検出して事故発生の表示をおこない、一定時間経過した後に表示を復帰させるようにした過電流表示器がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、従来、図１３に示すように、過電流表示器３００は、電源３１０と、コイル３２０と、駆動部３３０と、表示体３４０とを備え、駆動部３３０は、判定部３３１を備える。
【０００４】
過電流表示器３００は、電線Ｕ相２１０、Ｖ相２２０およびＷ相２３０のうちいずれか、例えばＶ相２２０に取り付けられる。そして、当該取り付けられた自相の電線Ｖ相２２０に過電流が流れると、コイル３２０に誘導起電力が発生し、その電圧が判定部３３１に入力される。
【０００５】
判定部３３１は、入力電圧が閾値以上か否かを判定し、閾値以上であれば表示体３４０を切り替える指示信号を出力する。表示体３４０は、判定部３３１からの信号を受け取ると、現在の表示面から異常状態を示す表示面へとその表示を切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８３１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の過電流表示器は、縦引き３相電線（図１４参照）のいずれの相に過電流が流れたかを表示をさせるため各相にそれぞれ取り付けた場合、中相へ取り付けたものに誤動作が起こってしまうという問題があった。
【０００８】
具体的には、図１３に示すように、過電流表示器３００がＶ相２２０に取り付けられた場合に、Ｕ相２１０とＷ相２３０に短絡電流が流れると、その短絡電流による誘導起電力がコイル３２０に発生する。発生した電圧は判定部３３１に入力されるが、判定部３３１は、入力電圧が閾値以上か否かの判断のみをするのであって、その電圧が短絡電流による過電流によるものかの識別はなされない。
【０００９】
したがって、判定部３３１は、入力電圧が閾値以上であれば、表示体３４０に対して切替の指示信号を出力し、現在の表示面から異常状態を示す表示面へとその表示を切り替えてしまう。このように、従来の過電流表示器には、上記の状況で用いる場合に誤動作が起こるという問題があった。なお、横引き３相電線（図１４参照）の各相にそれぞれ取り付ける場合や、中相を除く両端のみに取り付ける（縦引きでも横引きでも）場合にこのような問題はなかった。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、自相以外の２電線に流れた短絡電流による誤動作を防止することができる過電流表示器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本願発明は、縦引き３相電線のうち取り付けられた自相の電線から電源用コイル（１２）にて電源を取るとともに、前記電源用コイル（１２）の近傍のバー式のセンサーコイル（２０）にて前記自相の電線に流れる過電流を検出して表示体（５０）を切り替え、取付時は前記自相の電線に対し下垂する方向に本体筺体が位置する構成で、前記本体筺体に前記電源用コイル（１２）と前記センサーコイル（２０）を収納する過電流表示器であって、前記自相の電線から前記センサーコイル（２０）の向きに、前記自相の電線から前記センサーコイル（２０）までの距離より長い距離だけ離れた前記本体筺体内の位置に、前記センサーコイル（２０）と逆特性の打消し用センサーコイル（３０）を備たことを特徴とする。
【００１２】
また、本願発明は、上記発明において、縦引き３相電線のうち取り付けられた自相の電線から電源用コイル（１２）にて電源を取るとともに、前記電源用コイル（１２）の近傍のバー式のセンサーコイル（２０）にて前記自相の電線に流れる過電流を検出して表示体（５０）を切り替え、取付時は前記自相の電線に対し下垂する方向に本体筺体が位置する構成で、前記本体筺体に前記電源用コイル（１２）と前記センサーコイル（２０）を収納する過電流表示器の誤動作領域を調整する際における、打消し用センサーコイル（３０）の配置位置および巻数を決定する最適巻数決定方法であって、前記本体筺体内における前記打消し用センサーコイル（３０）の配置可能な位置を順次変更して、前記打消し用センサーコイル（３０）から前記自相までの距離をその都度計測し、前記距離と前記打消し用センサーコイル（３０）の巻数の組合せを作成し、前記組合せを使用して前記過電流表示器の自相起電力および他相誘導起電力をそれぞれ算出し、前記自相起電力の低減効果が所定の範囲内で、かつ、前記他相誘導起電力の低減効果が最大となる組合せを選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明の過電流表示器によれば、自相以外の２電線に流れた短絡電流による誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施例１に係る過電流表示器の概要および特徴を示す図である。
【図２】図２は、従来の過電流表示器における誤動作領域を示す図である。
【図３】図３は、誤動作領域の消失を説明するための図である。
【図４】図４は、実施例１に係る過電流表示器の構成を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る最適な距離と巻数の算出手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、過電流表示器の表示切替動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２に係る過電流表示器の構造を示す正面図である。
【図８】図８は、磁気バンドの影響を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２に係る最適な巻数の決定方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施例２に係る過電流表示器の構造を示す底面図である。
【図１１】図１１は、ねじの材質と形状による磁束の収集を示す図である。
【図１２】図１２は、ねじの材質変更による磁束の収集効果低減を示す図である。
【図１３】図１３は、従来の過電流表示器の構成を示す図である。
【図１４】図１４は、横引き、縦引き３相電線の外観を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、実施例１に係る過電流表示器の実施形態について説明する。
【００１６】
まず、図１を用いて実施例１に係る過電流表示器の概要および特徴を説明する。図１に示すように、縦引き３相電線２１０〜２３０のうち、中相であるＶ相２２０に過電流表示器を取り付ける場合で説明する。
【００１７】
各相２１０〜２３０の回りには磁束２１０ａ〜２３０ａが発生する。そもそも、第１のコイル２０は、Ｖ相２２０に流れた過電流の磁束２２０ａによる誘導起電力を得るためのものであるが、Ｕ相２１０やＷ相２３０に流れた短絡電流の磁束２１０ａや磁束２３０ａによっても誘導起電力を得てしまう。そして、その電圧値が閾値以上であれば表示体が切り替わってしまう、というのが誤動作の原因であった。
【００１８】
そこで、実施例１に係る過電流表示器では、両端２相の短絡電流による第１のコイル２０の誘導起電力を必要な値まで抑制することを目的として、第１のコイル２０が発生する誘導起電力の向きと逆向きの誘導起電力を発生する第２のコイル３０を現状品の回路に組み込む。ただし、配置位置として、第２のコイル３０は、Ｖ相２２０までの距離が、第１のコイル２０のＶ相２２０までの距離より長いところとする必要がある。つまり、図１に示すように、第１のコイル２０が、第２のコイル３０とＶ相２２０で挟まれる位置関係である。
【００１９】
このような第２のコイル３０は、磁束２１０ａや磁束２３０ａにより誘導起電力を発生するが、その向きが第１のコイル２０とは逆であるため、当該第１のコイル２０の磁束２１０ａや磁束２３０ａによる誘導起電力（以下、説明のため副起電力と呼称）を抑制するように働く。
【００２０】
ここで、第２のコイル３０は、磁束２２０ａによっても誘導起電力を発生するため、第１のコイル２０の磁束２２０ａによる誘導起電力（以下、説明のため主起電力と呼称）も、無論、抑制されることになる。
【００２１】
しかし、第２のコイル３０を上記の位置関係で配置すると、副起電力の抑制の度合いに比べて、主起電力のそれは無視できるほど小さい（理由は後述する）。したがって、主起電力の抑制についてはほぼ気にすることなく副起電力を所望の値に抑制し、それにより、所定の設計仕様を満足させることができる。
【００２２】
副起電力の抑制により所定の設計仕様を満足させる概念を説明する。図２は、従来の過電流表示器における誤動作領域を示す図である。ＩＶは過電流として検出する下限値であり、設計仕様として「自相にＩＶ以上の電流が流れた場合に表示体を切り替えるもの」と決められる。例えば、自相に２２０Ａ（横軸上）の電流が流れたらば表示体を切り替える。
【００２３】
また、ＩＵ−Ｗは短絡電流による誤動作の許容限界であり、「ＩＵ−Ｗ以上の短絡電流によって表示体が切り替わっても誤動作とみなさないもの」と設計仕様として決められる。例えば、自相のＶ相２２０に、通常の２００Ａ（横軸上）の電流が流れている際に、Ｕ相２１０とＷ相２３０に１２，０００Ａ（縦軸上）の短絡電流が流れ、その結果、表示体が切り替わっても誤動作とみなさない。
【００２４】
上記のような設計仕様が決められた上で、従来の過電流表示器には、図２の網掛け部に示すような誤動作領域が推測された。つまり、横軸を、Ｖ相２２０に流れる電流の大きさ、縦軸を、その大きさの電流がＶ相２２０に流れているときにＵ相２１０とＷ相２３０に流れる短絡電流の大きさとし、例えば、自相のＶ相２２０に、通常の２００Ａ（横軸上）の電流が流れている際に、Ｕ相２１０とＷ相２３０に約５，０００Ａの短絡試験電流を流すという試験を行う。すると、自相に過電流が流れていないにもかかわらず表示体が切り替わった。このような試験をＶ相２２０の電流やＵ相２１０とＷ相２３０の短絡電流を変えて複数回行った結果、図２の網掛け部に示す領域において誤動作とみなすべき動作が起こることが推測された。
【００２５】
このような従来の過電流表示器に対し、第２のコイル３０を設けることにより、誤動作領域をなくして設計仕様を満足させる。つまり、図３は、誤動作領域の消失を説明するための図であるが、図３に示すように、第１のコイル２０の副起電力を第２のコイル３０により抑制し、例えば、自相のＶ相２２０に、通常の２００Ａ（横軸上）の電流が流れている際に、約１２，５００Ａ（縦軸上）以上の短絡電流が流れて、初めて、表示体が切り替わるようにする（副起電力を鈍くして下限値を上げる）。なお、第２のコイル３０により、少なからず第１のコイル２０の主起電力も抑制され、例えば、ＩＶは従来に比較して大きい値となる（主起電力も鈍くなってＩＶ（点線）が右にずれる）が、その度合いはほぼ無視してよいほど小さい。
【００２６】
このように、実施例１に係る過電流表示器は、第１のコイルの誘導起電力を必要な値まで抑制することを目的として、第１のコイルとは逆特性の第２のコイルを備えるので、自相以外の両端２電線に流れた短絡電流による誤動作を防止することができる。また、実施例１に係る過電流表示器は、上記した第１のコイルと第２のコイルの位置関係のため、第２のコイルを元の筺体内に配置することができ、設計コストを抑えることができる。
【００２７】
次に、図４を用いて、過電流表示器の構成を説明する。図４は、過電流表示器の構成を示す図である。
【００２８】
図４に示すように、過電流表示器１００は、電源１０と、第１のコイル２０と、第２のコイル３０と、駆動部４０と、表示体５０とを備える。また、過電流表示器１００各部に入出力の実線（点線）矢印は、物理的作用や各種信号を示す。
【００２９】
電源１０は、誘導起電力により駆動部４０に電力を供給するためのものであり、コイルで構成される。例えば、図４に示すように、電源１０は、閉磁路を構成するフェライト１１の一部に巻かれるセンサーコイル１２である。なお、図７に示すように、フェライト１１は固定金具１０１で覆われ、電線取り付け時には、当該固定金具１０１とともに中心の孔に電線が貫通する。また、過電流表示器１００の本体筺体１０２は、固定金具１０２に固定され、自相の電線に対して下垂する方向のみに位置する。
【００３０】
第１のコイル２０は、誘導起電力を発生するためのものであり、その電圧値が駆動部４０に入力される。第１のコイル２０は、バー式のセンサーコイルで、筺体内の所定の位置（センサーコイル１２近傍）に配置され、過電流表示器１００の仕様に基づいて所定の巻数で構成される。
【００３１】
第２のコイル３０は、第１のコイル２０と同様、誘導起電力を発生するためのものであり、その電圧値が駆動部４０に入力される。ただし、第２のコイル３０は、第１のコイル２０とは逆特性で、第１のコイル２０の巻数より少ない巻数で構成され、自相の電線との間に第１のコイル２０を挟む位置に配置される。
【００３２】
第２のコイル３０による主起電力の抑制の度合いは、副起電力のそれに比べて無視できるほど小さいと前述したが、その理由を以下に述べる。第１のコイル２０、第２のコイル３０の両コイルの誘導起電力を数１に示す。なお、ｎ［ターン］＝コイルの巻数である。
【数１】
0005769337.tif 000002
【００３３】
磁束、磁束密度、および、磁界強さは、それぞれ、数２、数３、および、数４で示されるため、
【数２】
0005769337.tif 000003
【数３】
0005769337.tif 000004
【数４】
0005769337.tif 000005
誘導起電力は、数５となる。なお、Ｓ［ｍ２］＝コイル芯断面積、μ０＝真空透磁率（４π×１０−７、μｓ＝比透磁率、Ｉ［Ａ］＝電流、ｒ［ｍｍ］＝電流源からの距離である。
【数５】
0005769337.tif 000006
αとβは定数であるので、ｎ／ｒの大小でコイルの誘導起電力の優劣を比較することができる。ただし、この関係は、実際にコイルの誘導起電力を計測するためコイルに対して並列に接続される抵抗（基板側負担抵抗：この抵抗の電位差を計測してコイルの誘導起電力として検出する）の抵抗値を固定した場合にのみ成立する。
【００３４】
数５にしたがい、第１のコイル２０と第２のコイル３０それぞれの巻数および配置位置（電流源からの距離）を具体的に決めて、従来の過電流表示器と実施例１の過電流表示器１００のｎ／ｒをそれぞれ算出し、それぞれの他相影響度合いや、自相検出能力を比較する。まず、他相影響度合について比較する。従来の過電流表示器では、例えば、
第１のコイル２０の巻数を２，６００［ターン］、
Ｕ相２１０までの距離とＷ相２３０までの距離を、それぞれ、
３６０［ｍｍ］＋２８．５［ｍｍ］と３６０［ｍｍ］−２８．５［ｍｍ］として計算すると、数６に示すように、ｎ／ｒ＝１４．５３となる。なお、３６０［ｍｍ］は相間距離、２８．５［ｍｍ］は第１のコイル２０から自相までの距離である（図４参照）。
【数６】
0005769337.tif 000007
【００３５】
一方、実施例１の過電流表示器１００では、
第２のコイル３０の巻数を１，３００［ターン］、
Ｕ相２１０までの距離とＷ相２３０までの距離を、それぞれ、
３６０［ｍｍ］＋８０．０［ｍｍ］と３６０［ｍｍ］−８０．０［ｍｍ］として計算すると、数７に示すように、ｎ／ｒ＝６．９１となる。
【数７】
0005769337.tif 000008
【００３６】
つまり、第２のコイル３０を配置したことで、他相影響度合は、従来の過電流表示器の４７．６％（６．９１／１４．５３）だけ抑制される。
【００３７】
次に、自相検出能力について比較する。従来の過電流表示器では、
第１のコイル２０の巻数を２，６００［ターン］、
自相からの距離を２８．５［ｍｍ］として計算すると、
ｎ／ｒ＝２，６００／２８．５＝９１．２となる。
【００３８】
一方、本願の過電流表示器では、
第１のコイル２０の巻数、自相からの距離は同数で、
第２のコイル３０の巻数を１，３００［ターン］、
自相からの距離を８０．０［ｍｍ］とすると、
ｎ／ｒ＝（２，６００／２８．５）−（１，３００／８０．０）＝８９．９となる。
【００３９】
つまり、第２のコイル３０を配置したことで、自相検出能力は、従来の過電流表示器の９８．６％（８９．９／９１．２）だけしか抑制されない。このように、第２のコイル３０によって他相影響度合は半減されるのに対し、自相検出能力の低減はそれに比較してほぼ無視できる程度である。
【００４０】
言い換えれば、自相検出能力を多少犠牲にすることで他相影響度合を大幅に軽減しており、その犠牲分はほぼ無視できる程度なので、短絡電流による誤動作について設計仕様を満足させる調整を、過電流として検出する下限値を上回ったまま、第２のコイル３０の巻数の調整により済ませることができる。もしくは、下回ったとしても、自相検出能力の補正は簡単な微調整で済む（例えば、第１のコイル２０を自相の電線に近づけるなど）。
【００４１】
第１のコイル２０の誘導起電力を逆特性のコイルにより抑制するだけならば、第２のコイル３０の配置位置はその他いろいろ考えられる。例えば、両コイルを、Ｖ相２２０を中心に対称の位置に配置してもよいはずである。この場合、自相検出能力は２倍となり、他相影響度合は完全にキャンセルすることができるが、第２のコイル３０のスペースを確保するために筺体を大きくする必要があるので、その分コストがかかってしまう。つまり、本願発明は、自相の電線を貫通保持する固定部に対して重力方向にのみ筺体が構成される場合のみ有効である。
【００４２】
また、他の位置関係として、第１のコイル２０とＶ相２２０の間に第２のコイル３０が位置してもよいはずである。しかし、その場合、他相影響度合いや自相検出能力の適切なバランスを取るのが困難になる。なぜなら、Ｖ相２２０までの距離が、第２のコイル３０のほうが近く、第１のコイル２０の主起電力を抑制しすぎてしまうので、その巻数を大幅に減らさなければならないが、かといって巻数を減らしすぎると、副起電力の抑制が足りなくなる。したがって、実施例１では、第２のコイル３０とＶ相２２０の間に第１のコイル２０が位置する位置関係とし、自相検出能力を多少犠牲にすることで他相影響度合を大幅に軽減するという効果を得ている。
【００４３】
次に、第２のコイル３０の巻数を１，３００［ターン］と決定する方法について図５を用いて説明する。図５は、実施例１に係る最適な距離と巻数の算出手順を示すフローチャートである。
【００４４】
図５に示すように、まず、過電流表示器の現状品において、第２のコイル３０を配置可能な位置の候補を挙げ（ステップＳ１１０）、Ｖ相２２０までの距離を計測する（ステップＳ１２０）。例えば、出願人の現状品では、表１に示すように２つの候補が挙がり、それぞれ距離が計測された。
【表１】
0005769337.tif 000009
【００４５】
次に、巻数の候補を挙げる（ステップＳ１３０）。例えば、表２に示すように４つの巻数の候補を挙げた。なお、候補数に制限はなくいくつでも挙げてよい。例えば、２，６００［ターン］より百巻きずつの刻みで２６個の候補を挙げても良い。
【表２】
0005769337.tif 000010
【００４６】
次に、数５と、距離および巻数の各組合せを用いて、自相起電力および他相誘導起電力を算出する（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。例えば、表３に示すように、距離の候補２つと、巻数の候補４つで８通りの組合せについて自相起電力および他相誘導起電力を算出した。なお、表３では、実際の誘導起電力ではなく、以降の算出過程で無関係になるもの（μ０やμｓ）を除外し、指標として算出した。
【表３】
0005769337.tif 000011
【００４７】
次に、現状品の自相起電力および他相誘導起電力を基準にした場合における比率をそれぞれ算出する（ステップＳ１６０）。例えば、表４では、現状品の自相起電力および他相誘導起電力の指標は、それぞれ「２９０３．９」と「２３１３４．０」であり、それらを基準にした比率を算出した。例えば、Ａａの比率（自相起電力）は、２０７８．８／２９０３．９で０．７１６となる。
【表４】
0005769337.tif 000012
【００４８】
次に、自相起電力の比率が所定の閾値を下回る組合せを消去する（ステップＳ１７０）。出願人の場合は、９７％以上が必要でＡｄ、Ｂｃ、Ｂｄが残った。閾値は設計仕様によって異なり、例えば、９０％以上でなければならない場合は、残りはＡｄと、Ｂｂと、Ｂｃと、Ｂｄとが残る。
【００４９】
次に、他相誘導起電力の比率が最小の組合せを選択する（ステップＳ１８０）。出願人の場合は、Ｂｃが選択される。他の例で、Ａｄと、Ｂｂと、Ｂｃと、Ｂｄとが残った場合は、Ｂｂを選択する（他相誘導起電力は、低ければ低いほど良い）。以上のような手順により、現状品に第２のコイル３０を配置可能なスペースがあれば、設計仕様により第２のコイル３０の最適な配置位置と巻数の理論値は異なるが、それらを決定することができる。なお、第１のコイル２０の自相検出能力を補正するため、自相からの距離が現状品で２８．５［ｍｍ］あったのを、実施例１では、２４．５［ｍｍ］に補正している。
【００５０】
図４の構成部の説明に戻って、駆動部４０は、表示体５０の作動やそのタイミングを制御し、外部に対する表示面を切り替える。具体的には、駆動部４０は、判定部４１により、第１のコイル２０および第２のコイル３０から入力される電圧値が閾値以上か否かを判定する。そして、駆動部４０は、閾値以上であれば表示体５０に対して表示面の切替を指示する信号を出力する。なお、切り替えた表示面を、自動もしくは手動で元に戻すような構造を設けても良い。例えば、駆動部４０は、所定の時間が経過した後、再度表示体５０に対して切り替えを元に戻すよう指示する信号を自動で出力するようにしてもよい。
【００５１】
表示体５０は、２種類の表示面を有し、筺体に設けられた窓部に対していずれの表示面を一致させるか駆動部４０により制御される。例えば、表示体５０は、円盤や球体などの簡易な形状で、領域の半分ずつがそれぞれ別の色に塗られており、回転軸を中心に回転する。
【００５２】
次に、図６を用いて過電流表示器１００の作動について説明する。図６は、過電流表示器の表示切替動作の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
図６に示すように、過電流表示器１００は、自相の過電流、または、自相以外の２相の短絡電流による誘導起電力の検出を待機し（ステップＳ２１０）、誘導起電力が発生した場合は（ステップＳ２１０ＹＥＳ）、判定部４１により電圧値が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１２０）。閾値以上であれば（ステップＳ２２０ＹＥＳ）、過電流表示器１００は、表示体５０を切り替えて（ステップＳ２３０）、作動が終了する。
【００５４】
ステップＳ２１０に戻り、過電流表示器１００では、自相の過電流による誘導起電力に加え、両端２相の短絡電流による誘導起電力も発生する。しかし、過電流表示器１００では、後者の誘導起電力については、上述のように、従来と比較してほぼ半分に抑制されるため、電圧値が閾値以上にはならず（ステップＳ２２０ＮＯ）、誤動作が防止される。
【００５５】
以上、述べてきたように、実施例１では、過電流表示器は、第１のコイルの誘導起電力を必要な値まで抑制することを目的として、第１のコイルと逆特性の第２のコイルを備えることにより、自相以外の両端２電線に流れた短絡電流による誤動作を防止することができる。また、実施例１に係る過電流表示器は、上記した第１のコイルと第２のコイルの位置関係であるため、第２のコイルを元の筺体内に配置することができるため、設計コストを抑えることができる。
【実施例２】
【００５６】
実施例１において、第２のコイル３０の最適位置と巻数を算出する手法を説明したが、実際には、過電流表示器に装備される磁気バンド（磁性体）によって磁気がシールドされるため、当該の手法で算出した１，３００［ターン］について調整作業が必要となった。具体的には、図７および図８に示すように、過電流表示器１００の筺体周面には磁気バンド１０５が取り付けられ、第１のコイル２０を取り囲むように位置する。なお、図７は、実施例２に係る過電流表示器の構造を示す正面図であり、図８は、磁気バンドの影響を説明するための図である。
【００５７】
第１のコイル２０は、磁気バンド１０５により、Ｕ相２１０やＷ相２３０の回りの磁束２１０ａや磁束２３０ａの影響を受けにくくなる。つまり、本来第１のコイル２０を通過するはずの磁束２１０ａや磁束２３０ａは、磁気バンド１０５の周面を通って第１のコイル２０を回避する（一方、磁束２２０ａは、磁気バンド１０５との位置関係や円筒型の形状のため回避が起こらない）ので、その分だけ、磁気バンド１０５を装備しない場合と比較して第１のコイル２０の他相誘導起電力は減少する。一方、第２のコイル３０は、磁気バンド１０５による影響はなく、他相誘導起電力は不変である。
【００５８】
したがって、磁気バンド１０５を装備する過電流表示器１００については、その影響を考慮して第２のコイル３０の巻数を調整する必要があった。出願人は、最適巻数と算出された１，３００［ターン］にて、誤動作が起きないかを実際に試験したところ誤動作が起こった。つまり、磁気バンド１０５による磁気シールドの影響により第１のコイル２０の他相誘導起電力が減少する結果、第２のコイル３０の抑制が強すぎるあまり、誤動作が起こったものと考えられる。実施例２では、その調整方法について説明する。
【００５９】
図９は、実施例２に係る最適な巻数の決定方法を示すフローチャートである。図９に示すように、まず、最適巻数の半数の巻数で打消し用センサーコイルを作成する（ステップＳ３１０）。半数とするのは、まずは最適な巻数についておおよその見当を付けるためである。１，２００［ターン］、１，１００［ターン］、１，０００［ターン］と、巻数を徐々に減らして調整しても構わないが、仮に３００［ターン］付近が最適な巻数だった場合、たどり着くのに時間がかかってしまう。例えば、出願人は、第２のコイル３０の巻き数を、１，３００［ターン］の半数の６５０［ターン］とした。
【００６０】
次に、最適距離に基づく位置に配置して第１の試験品を作成する（ステップＳ３２０）。例えば、出願人は、自相からの距離８０［ｍｍ］（実施例１にて最適距離として選択された）で定まる位置に第２のコイル３０を配置して、第１の試験品を作成した。
【００６１】
次に、取付公差を加味した距離に基づく位置に配置して第２および第３の試験品を作成する（ステップＳ３３０）。例えば、出願人は、取付公差を±２［ｍｍ］とし、７８［ｍｍ］および８２［ｍｍ］で定まる位置に第２のコイル３０を配置して、それぞれ第２の試験品および第３の試験品として作成した。つまり、試験品の個数は３個である。
【００６２】
次に、実地の間隔で敷設した第１の３相電線にて短絡試験を行う（ステップＳ３４０）。実地の配電線の間隔は３６０［ｍｍ］であり、短絡電流は１０．８［ｋＡ］とした。そして、第１〜３の試験品を中相に取り付け、短絡電流を流して誤動作の有無を確認した。その結果、全ての試験品で誤動作は起こらなかった。
【００６３】
次に、９割の間隔で敷設した第２の３相電線にて短絡試験を行う（ステップＳ３５０）。例えば、出願人は、配電線の間隔を３２０［ｍｍ］とし、同様に誤動作の有無を確認した。その結果、全ての試験品で誤動作は起こらなかった。
【００６４】
次に、８割の間隔で敷設した第３の３相電線にて短絡試験を行う（ステップＳ３６０）。例えば、出願人は、配電線の間隔を２８０［ｍｍ］とし、同様に誤動作の有無を確認、全ての試験品で誤動作は起こらなかった。このように３種類の電線間隔でそれぞれ試験を行うのは、実際の配電線は弛んだり風で揺れたりするので、電線間隔がいずれの箇所でも３６０［ｍｍ］のままとはならないためである。また、電線間隔が３６０［ｍｍ］より広い間隔で試験しないのは、間隔が広がれば両端の電線の磁束の影響が弱まり、誤動作は起こらないため不要だからである。
【００６５】
次に、まだデータ収集の必要があり（ステップＳ３７０ＹＥＳ）、間を取る必要がある場合には（ステップＳ３９０ＹＥＳ）、次に決まる間の巻数で打消し用センサーコイルを作成する（ステップＳ４１０）。つまり、出願人は、６５０［ターン］の巻数で誤動作が起こらないことを確認できたが、仮に全て誤動作が起きた場合には、まずはおおよその見当を付けるために、次は３２５［ターン］（０〜６５０の間）と９７５［ターン］（６５０〜１３００の間）の第２のコイル３０を作成する。
【００６６】
一方、間を取る必要が無い場合には（ステップＳ３９０ＮＯ）、付近の巻数で打消し用センサーコイルを作成する（ステップＳ４００）。つまり、出願人は、６５０［ターン］の巻数で誤動作が起こらないことを確認できたので、例えば±５０［ターン］の６００［ターン］および７００［ターン］の巻数でそれぞれ第２のコイル３０を作成する。
【００６７】
そして、間の巻数で打消し用センサーコイルを作成し（ステップＳ４１０）、もしくは、付近の巻数で打消し用センサーコイルを作成した後は（ステップＳ４００）、ステップＳ３２０に戻って、再度最適距離に基づく位置に配置して第１の試験品を作成して（ステップＳ３２０）試験を繰り返し、引き続きデータを収集する。
【００６８】
表５は、出願人がデータ収集をした結果であり、第１〜３の試験品全て誤動作が起こらなかった場合にマルを、第１〜３の試験品のうちひとつでも誤動作が起こった場合にバツを付けた。表５からは６５０［ターン］から８００［ターン］の範囲では誤動作が起こらないことが確認できる。
【表５】
0005769337.tif 000013
【００６９】
そして、磁気バンド１０５を考慮した最適な巻数を決定する（ステップＳ３８０）。出願人は、誤動作が起こらない範囲の中で７００［ターン］を選択した。このような手順で、過電流表示器の各種装備品による影響を考慮して巻数を調整することが望ましい。
【００７０】
また、さらなる調整が必要になることもあり、そのような調整の一例について以下に説明する。例えば、第１のコイル２０の巻数をさらに増やして調整を行いたいがそれが許されない場合（それに伴い他相影響度合も上がってしまうし、筺体内のスペースに制限があるため巻数を増やせないため）がある。
【００７１】
そこで、そのような場合には、第１のコイル２０に、磁束を収集させるような処置をしてもよい。具体的には、図１０および図１１に示すように、第１のコイル２０は、中心に挿入された鉄心２１を、駆動部４０（基板）に固定の板金にねじ２２で固定することで筺体内に配置されるが、ねじ２２には、頭部が、図１１に示すように曲面で、材質が磁性体のものを使用するようにしてもよい。なお、図１０は、実施例２に係る過電流表示器の構造を示す底面図であり、図１１は、ねじの材質と形状による磁束の収集を示す図である。
【００７２】
磁束（図中点線）は、面に対して垂直に入り込むので、このような構成とすることで、例えば皿型のねじを用いる場合と比較して、磁束をより収集することができる。また、鉄心２１とねじ２２の間には、平ワッシャー２３を入れる場合に、平ワッシャー２３についても、より磁束を収集させる構造（例えば、鉄心２１とねじ２２の表面が滑らかにつながるようなもの）にしてもよい。
【００７３】
なお、第２のコイル３０のねじ３２には、形状はねじ２２と同じ（もしくは任意のもの）で、材質が非磁性体であるものを使用してもよい。同様に、平ワッシャー３３の材質も非磁性体とする。これにより、図１２に示すように、材質が磁性体のねじ２２を使用する場合と比較して、磁束の収集は低減する。また、これとは逆に、第１のコイル２０に材質が非磁性体のねじを使用、もしくは、第２のコイル３０に頭部が曲面で、材質が磁性体のものを使用して調整してもよい。なお、図１２は、ねじの材質変更による磁束の収集効果低減を示す図である。
【００７４】
以上、述べてきたように、実施例２では、算出された最適巻数で誤動作が起こる場合であっても、データ収集により最適な巻数を探索し、補正して誤動作が起こらないように調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る過電流表示器は、縦引き３相電線のいずれに取り付けても誤動作しないようにする場合に有用であり、特に自相（中相）以外の両端２電線に流れた短絡電流による誤動作を防止する効果を有する。
【符号の説明】
【００７６】
１０          電源
２０          第１のコイル
３０          第２のコイル
４０          駆動部
４１          判定部
５０          表示部
１００        過電流表示器
２１０        Ｕ相
２２０        Ｖ相
２３０        Ｗ相
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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