(57)【要約】【課題】本発明は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化する必要のない電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置を提供することを目的とする。【解決手段】主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な電流検出手段と、前記電流検出手段が取り付けられている前記主回路配線又は他相の主回路配線から、前記電流検出手段がノイズの影響を受ける場合に、ノイズの影響を受ける前記電流検出手段にノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。【選択図】図１
2007202320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な電流検出手段と、
前記電流検出手段が、前記電流検出手段に取り付けられている前記主回路配線又は他相の主回路配線から、前記電流検出手段がノイズの影響を受けないように、前記電流検出手段にノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、
前記電流検出手段は、信号を増幅させるオペアンプを有し、
前記遮蔽手段は、前記電流検出手段の前記オペアンプの周囲に設けられていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項３】
前記請求項１及び請求項２記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、前記遮蔽手段はアルミ板であることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項４】
前記請求項１及び請求項２記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、前記遮蔽手段は、電流検出器を収納できる箱形状をしていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項５】
前記請求項１及び請求項２記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、前記遮蔽手段はテープであることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項６】
前記請求項１及び請求項２記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、前記遮蔽手段は導電塗料であることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項７】
前記請求項１及び請求項２記載の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置において、前記遮蔽手段は、前記電流検出器のケース内に設けられたことを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【請求項８】
第１の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第１の電流検出手段と、
第２の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第２の電流検出手段と、
少なくとも前記第１の電流検出手段と前記第２の電流検出手段のどちらかに、前記第１及び前記第２の主回路配線又は第３の主回路配線から、ノイズの影響を受けないように、ノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることを特徴とする電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電流検出器について図を参照し詳細に説明する。図６（ａ）は、電流検出器の正面図である。図６（ｂ）は、電流検出器の右側面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図７は、電流検出器と主回路配線の構成図である。図８は、鉄道車両用電力変換装置の構成図である。
【０００３】
従来の電流検出器は、図８に示すように鉄道車両用電力変換装置の筐体に接続されている。従来の電流検出器は、電流検出手段１と、コネクタ１１から主に構成される。電流検出手段１は、主回路配線を内部に貫通させるための孔を有し、上方側は直方体形状で下方側は半円形状となっており、電流値の検出が可能に構成されている。電流検出手段１の内部の基板には、オペアンプ３が設けら信号を増幅する。電流検出手段１に接続されたコネクタ１１は、シールド線を介して電力変換装置の制御部と接続され、電力変換装置の制御部に出力信号を出力する。（図６参照）。従来の電流検出器は、主回路配線を電流検出手段１の孔に貫通させ、電力変換装置の筐体フレーム４と接続することにより電力変換装置内に固定される（図７参照）。
【０００４】
このように構成された従来の電流検出器は、主回路配線に流れる電流の電流値を検知し、電力変換装置の制御部に電流値を出力することが出来た。
【特許文献１】特開平０２−３０３３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電流検出器の取り付け構造は、主回路の配線インダクタンスを低減させるべく、主回路配線２ａの近傍に主回路配線２ｂを併走させるため、電流検出手段１が主回路配線２ｂのノイズの影響を受け、検出波形にノイズが乗りやすく、電力変換装置の制御部が、実際は正常な電流値であるにも関わらず、ノイズの影響で電流値が跳ね上がり過電流と判断し、保護動作をしてしまう場合があった。
【０００６】
他相のノイズの影響を低減させるためには、コンデンサやバリスタ等のフィルタ類を電流検出器と電力変換装置の制御部との間に設ける方法も考えられるが、この方法の場合、電力変換装置の重量や寸法が大幅に増加してしまうので、近年小型軽量化を求められる鉄道車両用電力変換装置に採用することは出来ない。
【０００７】
そこで、本発明は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化する必要のない電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置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】
【０００８】
上記課題は、主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な電流検出手段と、前記電流検出手段が、前記電流検出手段に取り付けられている前記主回路配線又は他相の主回路配線から、前記電流検出手段がノイズの影響を受けないように、前記電流検出手段にノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることにより達成することが出来る。
【０００９】
上記課題は、第１の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第１の電流検出手段と、
第２の主回路配線に取り付けられ電流を検出可能な第２の電流検出手段と、少なくとも前記第１の電流検出手段と前記第２の電流検出手段のどちらかに、前記第１及び前記第２の主回路配線又は第３の主回路配線から、ノイズの影響を受けないように、ノイズを軽減する遮蔽手段を設け、前記遮蔽手段は接地されていることによって達成することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化する必要のない電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器の構成図である。図２は、本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。図３は、本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。
【００１２】
本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器を用いた電力変換装置では、主回路配線を内部に貫通する２つの電流検出器（第１、第２の電流検出器）とが並べられ、ひとつの筐体フレーム４に接続される構成となっており、２つの電流検出器の間に他相の主回路配線２ｂが配置されている。
【００１３】
本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器は、電流検出手段１と、コネクタ１１と、遮蔽手段５から主に構成される。
【００１４】
このように構成された電流検出器において、電流検出手段１は、主回路配線を内部に貫通させるための孔を中央に有し、上方側は直方体形状で下方側に半円が突き出た形状となっており、電流値の検出が可能に構成されている。電流検出手段１の内部の基板には、オペアンプ３が設けられ信号を増幅する。
【００１５】
このように構成された電流検出器においてコネクタ１１は、電流検出手段１の上方側に設けられ、信号線７（シールド線）を介して電力変換装置の制御部と接続される。コネクタ１１は、信号線７を介して電力変換装置の制御部に電流検出値を出力する（図１参照）。
【００１６】
このように構成された電流検出器において、遮蔽手段であるアルミ製の遮蔽板５は、電流検出手段１ｂの内部に設けられ主回路配線２ｂの影響を受けやすいオペアンプ３の周囲に設けられている。本実施の形態の電流検出器においては、主回路配線２ｂが電流検出手段１ｂの左下を通っているので、遮蔽手段５は、電流検出手段の下面、左側面、前面、後面に設け設置されてる。尚、遮蔽板の材料としては、アルミ、銅、鉄が考えられる。
【００１７】
このように構成された電流検出器は、主回路配線２ｂによるノイズの影響を受けやすい電流検出手段１ｂのオペアンプ３の近傍、すなわち下面、左側面、前面、後面にノイズの遮蔽板５を設け接地したため、ノイズの影響を軽減することができる。しかも遮蔽板５を設けただけであるので、従来の電流検出器に必要であったフィルタ回路等の部品が不要となり、装置を複雑化する必要がない。
【００１８】
このように構成された電流検出器は、主回路配線に流れる電流の電流値を適切に検知し、電力変換装置の制御部に電流値を出力することが出来る。
【００１９】
次に、筐体フレーム４と電流検出手段１との接地方法について説明する。電流検出手段１と筐体フレーム４との接地方法としては、図２に記載しているように遮蔽板５を電流検出手段１の取付ネジ６にて筐体フレーム４に接地する方法と、図３に記載しているように電流検出手段１を筐体フレーム４と接続した後に遮蔽板５とコネクタ１１と接続される信号線７の接地線８を接続する方法が考えられる。
【００２０】
尚、本実施の形態の電流検出器において、遮蔽手段としては、遮蔽板５と記載したが、アルミテープ（鉄板テープ、銅板テープ）でもノイズの遮断効果を得ることが可能である。
【００２１】
アルミテープの場合は、電流検出手段に貼り付けることが出来、更に通常の板部材よりも大幅に軽いため、遮蔽手段としては好ましい。
【００２２】
（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。尚、図１乃至図３に記載したものと同一の構造のものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００２３】
本発明に基づく第２の実施の形態の電流検出器は、直方体形状の遮蔽箱５ａに電流検出器を内蔵したことを特徴のひとつとしている（図４参照）。図４に記載のものでは、２つの電流検出器を同じ遮蔽箱５ａに入れ、他の主回路配線を遮蔽箱の外に通しているが、電流検出器をそれぞれひとつの遮蔽箱５ａに入れても良い。
【００２４】
このように構成された電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化することを防止することが出来る。
【００２５】
本実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、電流検出手段そのものを遮蔽箱５ａにて覆うため、第１の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置よりも、ノイズの遮蔽性能が高くなる。
【００２６】
また、本実施の形態の電流検出器では、遮蔽箱５にて電流検出器を覆っているが、電流検出手段１の外部にシール遮蔽材料として導電塗料を塗布し、導電塗料を筐体接地電位とし、ノイズの影響を低減するという構成でも良い。
【００２７】
（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置について、図を参照し詳細に説明する。尚、図１乃至図４に記載したものと同一の構造のものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本発明に基づく第３の実施の形態の電流検出器は、電流検出手段１のケース９をモールド構造として、モールド内遮蔽材１０を接地電位として、電流検出手段の外部とモールド内接地電位を容易に接続できる構造としたことを特徴としている。
【００２９】
このように構成された電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、ノイズの影響を軽減しかつ装置を大型化することを防止することが出来る。
【００３０】
本実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置は、電流検出手段そのものを遮蔽材１０にて覆うため、第１の実施の形態の電流検出器及びそれを用いた鉄道車両用電力変換装置よりも、ノイズの遮蔽性能が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器の構成図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。
【図３】本発明に基づく第１の実施の形態の電流検出器と筐体フレームの接続形態の一例である。
【図４】本発明に基づく第２の実施の形態の電流検出器の構成図である。
【図５】本発明に基づく第３の実施の形態の電流検出器の構成図である。
【図６】従来の電流検出器の構成図である。
【図７】従来の電流検出器の構成図である。
【図８】鉄道車両用電力変換装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    電流検出手段
２ａ  主回路配線
２ｂ  併走された他相の主回路配線
３    オペアンプ
４    電力変換装置の筐体フレーム
５    遮蔽手段
６    電流検出器取付ネジ
７    電流検出器信号線（シールド線）
８    接地線
９    電流検出器ケース
１０    電流検出器ケース遮蔽材
１１    電流検出器のコネクタ
【図１】
2007202320.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007202320.tif 000007
【図６】
2007202320.tif 000008
【図７】
2007202320.tif 000009
【図８】
2007202320.tif 000010