(57)【要約】【課題】簡単な構成で入力信号の歪みを補正でき、本来の電流信号が入力された場合と同様の電圧信号に変換することができる電流電圧変換器を提供する。【解決手段】外部から供給される電流信号に対応した電圧信号を出力する電圧出力回路１と、電圧出力回路１の出力信号を遅延する遅延回路２と、遅延回路２の出力信号をクランプするクランプ回路３と、クランプ回路３の出力信号と電圧出力回路１の出力信号を加算する加算回路４とを備える。入力される波形が歪んでいる場合、その歪んだ分に応じた補償波形を作ることができる。電圧出力回路１の出力信号の歪んだ波形と補償波形とを合わせることにより、本来の電流信号が入力されて変換される電圧信号の波形に近似する波形を形成することができる。【選択図】図１
2005340575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される電流信号に対応した電圧信号を出力する電圧出力回路（１）と、この電圧出力回路（１）の出力信号を遅延する遅延回路（２）と、この遅延回路（２）の出力信号をクランプするクランプ回路（３）と、このクランプ回路（３）の出力信号と上記電圧出力回路（１）の出力信号を加算する加算回路（４）とを備えたことを特徴とする電流電圧変換器。
【請求項２】
電流信号を出力するカレントトランスフォーマー回路（５）の出力信号が上記電圧出力回路（１）に供給されるとともに上記加算回路（４）の出力信号を波形測定装置に供給することを特徴とする請求項１の電流電圧変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配電系統や電気機器に流れる電流を検出する検出器に使用する回路には、ＣＴ（カレントトランスフォーマー）回路がある。また、このようなＣＴ回路の電流出力を、電流電圧変換器にて電圧出力に変換して、その変換器出力を、高調波成分を測定する測定器等に入力する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＣＴ回路は磁気回路を有しているため、この磁気回路が飽和する場合があり、飽和すると、出力電流波形が本来の波形とは異なったものとなる。このため、ＣＴ回路の電流出力をそのまま電流電圧変換器に入力して、この電流出力を電圧出力に変換し、この変換器出力を、高調波成分を測定する測定器等に入力（供給）すれば、ＣＴ回路の出力電流が本来の波形と異なっているので、変換器出力は、本来の電流信号を電圧信号に変換したものではない。このため、測定器としては本来の電流に対応した測定データが得られない。このような場合、電流電圧変換器において、本来の電流に対応した電圧信号が得られるよう入力信号を補正するのが好ましい。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構成で入力信号の歪みを補正でき、本来の電流信号が入力された場合と同様の電圧信号に変換することができる電流電圧変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の電流電圧変換器は、外部から供給される電流信号に対応した電圧信号を出力する電圧出力回路１と、この電圧出力回路１の出力信号を遅延する遅延回路２と、この遅延回路２の出力信号をクランプするクランプ回路３と、このクランプ回路３の出力信号と上記電圧出力回路１の出力信号を加算する加算回路４とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の電流電圧変換器では、電圧出力回路１に供給（入力）される波形において本来の波形に対して変形（歪み）が生じている場合、遅延回路２とクランプ回路３とによってこの歪んだ分に応じた補償波形を作ることができる。すなわち、この電流電圧変換器では、電圧出力回路１の出力信号の歪んだ波形と、遅延回路２とクランプ回路３とによって形成した補償波形とを合わせることにより、本来の出力波形（歪んでいない本来の波形の電流信号が入力されて変換された電圧信号の波形）に近似する波形の電圧信号に変換することができる。また、電圧出力回路１と遅延回路２とクランプ回路３と加算回路４とは、それぞれ汎用的な回路であるので、この電流電圧変換器を簡単に構成することができる。
【０００７】
請求項２の電流電圧変換器は、電流信号を出力するカレントトランスフォーマー回路５の出力信号が上記電圧出力回路１に供給されるとともに上記加算回路４の出力信号を波形測定装置に供給することを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の電流電圧変換器では、電圧出力回路１に供給（入力）される波形が、カレントトランスフォーマー回路（ＣＴ回路）５が有している磁気回路によって歪んだとしても、本来の出力波形（歪んでいない本来の波形の電流信号が入力されて変換された電圧信号の波形）に近似する波形の電圧信号に変換することができるため、波形測定装置により本来の電流波形により近い測定データが得られる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の電流電圧変換器によれば、供給される電流信号が本来の信号に対して歪みが生じていても、電圧出力回路の出力信号の歪んだ波形と、遅延回路とクランプ回路とによって形成した補償波形とを合わせることにより、本来の出力波形に近似する波形の電圧信号に変換することができる。しかも、電圧出力回路と遅延回路とクランプ回路と加算回路とは、それぞれ汎用的な回路であるので、この電流電圧変換器を簡単に構成することができ、コスト低減もできる。
【００１０】
請求項２の電流電圧変換器によれば、ＣＴ回路から電圧出力回路に供給される出力電流波形が本来の波形と相違したとしても、電圧出力回路の出力信号の歪んだ波形と、遅延回路とクランプ回路とによって形成した補償波形とを合わせることにより、本来の出力波形に近似する波形の電圧信号に変換することができる。このため、波形測定装置は、本来の電流により近い測定データを得ることがき、安定した波形測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、この発明の電流電圧変換器の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの発明の電流電圧変換器の簡略ブロック図を示し、電流電圧変換器は、外部から供給される電流信号に対応した電圧信号を出力する電圧出力回路１と、この電圧出力回路１の出力信号を遅延する遅延回路２と、この遅延回路２の出力信号をクランプするクランプ回路３と、このクランプ回路３の出力信号と電圧出力回路１の出力信号を加算する加算回路４とを備える。この場合、電流信号を出力するカレントトランスフォーマー回路（ＣＴ回路）５の出力信号が上記電圧出力回路１に入力され、加算回路４からの出力信号が図示省略の波形測定装置に供給される。なお、波形測定装置としては、例えば高調波成分を測定する測定器等である。
【００１２】
上記ＣＴ回路５は例えば配電系統や電気機器に流れる電流を検出する検出器として使用される。この際、ＣＴ回路５は磁気回路を有しているため、この磁気回路が飽和する場合があり、飽和すると、ＣＴ回路５からの出力電流波形が本来の波形とは異なったものとなる。すなわち、配電系統や電気機器に流れる電流（本来の電流）は、図３（ａ）のＡの波形（本来の波形）である場合、飽和歪みのために、ＣＴ回路５からの出力電流信号は図３（ａ）のＢのように頂部が欠けた波形（歪んだ波形）となる。そして、電圧出力回路１に本来の波形Ａの信号が入力されれば、図３（ｂ）のαの本来の出力信号を得ることができる。しかしながら、この場合、出力電流信号は図３（ａ）のＢのように歪んだ波形であるため、この歪んだ波形Ｂに応じてβのように歪んだ出力信号となる。すなわち、電圧出力回路１の出力信号は、αの本来の波形に対して異なるβの歪んだ波形となる。そして、本来の波形αと歪んだ波形βとの差の波形としては、γのような波形となる。このため、γの波形と歪んだβの波形とを合わせることによって本来の波形αを形成することができる。
【００１３】
このように、歪んだ波形Ｂの電流出力が通常（従来）の電流電圧変換器に入力されれば、この歪んだ波形Ｂの電流出力が電圧出力に変換されることになる。そして、この変換器出力が測定器に入力されれば、本来の電流信号Ａを電圧信号に変換したものではないので、測定器としては正確な測定データが得られない。そこで、この電流電圧変換器では、この変形した（歪んだ）波形β（電圧出力回路１から出力される波形）を補正して本来の波形α（歪んでいない本来の波形の電流信号が入力されて変換された電圧信号の波形）に近似させて、この本来の波形αに近似する波形の電圧信号を出力するようにしたものである。
【００１４】
このため、この電流電圧変換器の回路としては例えば図２に示すような回路構成となっている。この回路では、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ６等で上記電圧出力回路１を構成し、リアクトルＬ１、Ｌ２等で上記遅延回路２を構成し、ダイオードＤ１、Ｄ２と抵抗器Ｒ４等で上記クランプ回路３を構成し、可変抵抗器ＶＲ１、ＶＲ３等で上記加算回路４を構成している。
【００１５】
すなわち、抵抗器Ｒ２と抵抗器Ｒ１とが直列に接続されると共に、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６とが直列に接続され、抵抗器Ｒ２と、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６とが並列に接続される。また、可変抵抗器ＶＲ３と可変抵抗器ＶＲ１とが直列に接続され、抵抗器Ｒ２と抵抗器Ｒ１との接続点Ｓ１と、可変抵抗器ＶＲ３と可変抵抗器ＶＲ１との接続点Ｓ２とが接続線１０を介して接続される。さらに、リアクトルＬ１とリアクトルＬ２と可変抵抗器ＶＲ２とが直列に接続され、これらがコンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６とに並列に接続される。そして、抵抗器Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ２はそれぞれ接続線１０に接続される。
【００１６】
また、リアクトルＬ１とリアクトルＬ２との接続点Ｓ３に、ダイオードＤ１、Ｄ２からなるダイオード回路１１が接続され、このダイオード回路１１に抵抗器Ｒ４が接続され、この抵抗器Ｒ４に可変抵抗器ＶＲ３、ＶＲ１が接続される。さらに、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６との接続点Ｓ４と、抵抗器Ｒ４と可変抵抗器ＶＲ３との接続点Ｓ５とに可変抵抗器ＶＲ４が接続される。また、可変抵抗器ＶＲ１と抵抗器Ｒ１とが接続線１２で接続される。
【００１７】
上記構成において、電圧出力回路１にＣＴ回路５からの出力電流が入力されれば、電圧出力回路１では、接続線１２と接続線１０との間においてβの波形となる電圧信号を出力し、接続線１０と電圧出力回路１の出力端１３との間においてβの波形となる電圧信号を出力する。また、遅延回路２では、接続線１０と接続点Ｓ３との間においてδの波形となる電圧信号を出力する。すなわち、遅延回路２のリアクトルＬ１の遅れ効果により、図３（ｂ）に示すδの波形を作る。さらに、クランプ回路３では、接続線１０と抵抗器Ｒ４との間においてγの波形となる電圧信号を出力する。すなわち、クランプ回路３のダイオードＤ１、Ｄ２のクランプ作用により、上記γの波形を作る。つまり、本来の電流信号の波形Ａと電圧出力回路１に供給（入力）される歪んだ波形Ｂに基づいて遅延回路２とクランプ回路３とで、本来の波形αと歪んだ波形βとの差であるγの波形を形成することになる。そして、加算回路４では、歪んだβの波形（接続線１２と接続線１０との間において出力されるβの波形であって、実際にはこのβの波形に近似することになるβ１の波形）と、上記γの波形（実際にはこのγに近似することになるγ１の補償波形）とを合わせて本来の波形αに近似する波形を作ることになる。
【００１８】
この場合、可変抵抗器ＶＲ２は、クランプ回路３にて形成されるγの波形のレベルを調整するものであり、リアクトルＬ２はαの波形（本来の波形）が含む高調波がリアクトルＬ１によって減衰しないようにするものである。また、Ａの波形（本来の波形）が含む高調波がＣＴ回路５により遅れている場合に、コンデンサＣ１と抵抗器Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ４とが成す回路により、高調波の進み成分を補償することができる。
【００１９】
上記電流電圧変換器では、外部（この場合ＣＴ回路５）から供給される電流信号が本来の波形に対して歪んだ波形となっても、あたかも本来の波形である電流信号が供給されたようにこの本来の波形に近似する電流信号に応じて電圧信号を出力することができる。すなわち、電圧出力回路１に供給される波形が、カレントトランスフォーマー回路（ＣＴ回路）５が有している磁気回路によって歪んだとしても、遅延回路２とクランプ回路３とによってその歪んだ分に応じて補償波形を作ることができる。これによって、この電流電圧変換器では、電圧出力回路１の出力信号の歪んだ波形と、遅延回路２とクランプ回路３とによって形成した補償波形とを合わせることにより、本来の出力波形（歪んでいない本来の波形の電流信号が入力されて変換された電圧信号の波形）に近似する波形の電圧信号に変換することができる。このため、波形測定装置は、この電流電圧変換器の出力信号をもとに本来の電流により近い測定データを得ることができ、安定した波形測定が可能となる。
【００２０】
このように、この電流電圧変換器は、高電圧用クランプＣＴの電流出力を電圧出力に変換する変換器として好適であり、この変換器出力を商用周波数またはその高調波の測定器に供給すれば、入力信号の歪みを補正した測定が可能となる。また、電圧出力回路１と遅延回路２とクランプ回路３と加算回路４とは、それぞれ汎用的な回路であるので、この電流電圧変換器を簡単に構成することができ、コスト低減もできる。
【００２１】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、この電流電圧変換器に供給する電流信号を出力するものとしては、ＣＴ回路５に限るものではなく、電流を出力信号とすることができる種々の機器が可能である。また、電流電圧変換器の変換器出力が供給される装置としても、もちろん波形測定装置に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の電流電圧変換器の実施形態を示す簡略ブロック図である。
【図２】上記電流電圧変換器の電気回路図である。
【図３】上記電流電圧変換器の動作の説明を示し、（ａ）はＣＴ回路からの出力電流波形図であり、（ｂ）は歪みを補正するための方法を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２３】
１・・電圧出力回路、２・・遅延回路、３・・クランプ回路、４・・加算回路、５・・カレントトランスフォーマー回路（ＣＴ回路）
【図１】
2005340575.tif 000003
【図２】
2005340575.tif 000004
【図３】
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