変流器について

質問

アクティブフィルタを利用するに当たって変流器(CT)で高調波電流を検出し、相殺すると言うことですが、どうやってCTで高調波電流を検出するのでしょうか。「検出する」だけではいまいちイメージがわきません。波形などを用いて説明してもらえるとありがたいです。
また、そのようなことが書いてあるサイトでも結構です。

回答No.1

LCR707 · ベストアンサー

変流器（カレントトランス、ＣＴ）は、その名のとおり、トランスの一種です。
　普通のトランスは、１次側に交流電圧を与え、２次側から巻き数比に比例した電圧を取り出します。
　変流器の場合、１次側に交流電流を流し、２次側から、巻き数比の逆数に比例した電流を取り出します。普通のトランスと違って、２次側をオープンにしてはいけません。過大な電圧が発生し、焼損します。
　２次側を短絡しておけば、理論的には、1次側の電圧も０Ｖになるので、電流検出部位にＣＴを挿入したことによる影響はありません。もちろん２次側を短絡したままでは、信号として取り出せないので、小さな抵抗を入れて電圧として取り出し、電子回路に送ります。

　波形については、基本的に1次側に流れる電流波形と同じものが2次側に現れます。電子回路用のＣＴメーカーのＵＲＬを載せておきます。この中の、ＣＴＬ－６などのデータを見ればわかりますが、伝達できる周波数範囲はかなり広帯域です。しかし２次側抵抗器を大きくすると、出力電圧は大きくなりますが、周波数帯域や直線性が悪化するようすがわかります。

　ところで、ご質問は、「高調波」を検出する方法についてでしょうか？。そうだとすれば、もう少し話を続けなければなりません。
　ＣＴによって取り出した信号には、基本波も含まれています。というより、大部分が基本波です。この信号から、3次、5次などの高調波を取り出すには、その信号から基本波を取り除けばいいわけです。
　実際の製品がどのような方式を使っているのかは知りませんが、最も簡単な方法としては、基本波（50or60Hz)より高い周波数のみを通すような帯域のバンドパスフィルタを通します。しかしこれだと、突発的な電流変動などもすべて信号に含まれてしまいます。このような瞬時の変動にまで敏感に応答して電流注入させると、不安定になって、かえって系統に乱れを与える恐れがあります。
　もっと良い方法としては、デジタル的に基本波に追従する発振を行い、入力信号との差を取り、周期的に平均を求め、高調波の平均波形を得て、それにより、補償する電流の波形を生成することです。高調波電流を相殺する目的は、電力系統から需要家までの間の高調波電流を減らすことによって、送電損失を減らし、また他の需要家への高調波歪みの影響を削減することが目的ですから、比較的ゆっくりした応答速度の補償で良いのではないかと思います。

参考URL：

http://www.u-rd.com/

お礼

なんとなくわかった感じがしますが、高調波を検出するイメージがわきません。図が載っているサイトはないのでしょうか？