WO2011024262A1 - Electric cable - Google Patents
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- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
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Definitions
- the present invention relates to an electric cable for transmitting DC or single-phase AC power or an electric signal.
- FIG. 5 (a) is a perspective view of a section of a conventional electric cable, (b) is a front view of (a), and (c). These are explanatory drawings at the time of observing the magnetic flux density at a position away from the conventional electric cable by the distance R.
- An electric cable 100 shown in FIG. 5 has a pair of core wires 101 and 102 having a substantially circular cross section arranged in parallel and twisted at an appropriate pitch, and the entire outer sides of the pair of core wires 101 and 102 are made of PVC (polyvinyl chloride). ) Wrapped and covered with a jacket 103 made of resin, fluorine resin or the like.
- the core wire 101 is configured such that the forward conductor 101a made of metal or the like and the outer periphery of the forward conductor 101a are covered with a forward insulating layer 101b made of a rubber-based material.
- the core wire 102 is configured such that a return conductor 102a made of metal or the like and an outer periphery of the return conductor 102a are covered with a return insulating layer 102b made of a rubber-based material.
- a forward current (positive or negative current) flows through the forward conductor 101a in the direction of the left arrow shown in FIG. 5A, and the return conductor 102a passes through FIG. ) In the direction of the right arrow shown in FIG. Then, a magnetic flux is generated in the electric cable 100, and the magnetic flux leaks to the outside.
- the distance from the center position of the electrical cable 100 to the observation point TP is R
- the distance from the center position of the electrical cable 100 to the center position of the forward conductor 101a is a
- the return conductor 102a from the center position of the electrical cable 100 is further defined.
- a be the distance to the center position.
- the magnetic flux density B shown in Formula (1) is generated at the observation point TP.
- ⁇ represents magnetic permeability
- ⁇ represents circumferential ratio.
- an object of the present invention is to efficiently suppress magnetic flux leaking from an electric cable to the outside.
- the electric cables 1 and 20 of the invention according to claim 1 have a forward conductor 2 at the center, and the forward conductor. 2 is provided with a plurality of return conductors 3 on concentric circles so as to be in contact with the outer periphery of the forward insulation layer 2a, and a non-magnetic material is provided at every required interval between the return conductors 3.
- the flexible inclusion 4 is arrange
- the electric cables 10 and 20 according to claim 2 have a forward conductor 2 in the center, an outer insulating layer 2a on the outer periphery of the outer conductor 2, and at least two concentric circles on the outer periphery of the outer insulating layer 2a.
- EN1 and EN2 are provided with a plurality of return conductors 3, and nonmagnetic and flexible inclusions 4 are provided in the plurality of gaps S1 and S2 provided between the return conductors 3. It is characterized by.
- the electric cable 30 according to claim 3 has a nonmagnetic and flexible inclusion 4 in the center, a concentric circle on the outer periphery of the inclusion 4, and a forward insulating layer 31a on the outer periphery. And a plurality of return conductors 32 each having a return insulation layer 32a on the outer periphery.
- the electrical cable according to claim 4 is the electrical cable according to claim 1 or 2, wherein each of the return conductors 3 has a return insulating layer 3a on the outer periphery thereof.
- the electrical cable according to claim 5 is the electrical cable according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional area of each return conductor 3 is obtained by dividing the cross-sectional area of the forward conductor 2 by the total number of the return conductors 3, respectively. It is characterized by the above.
- the electrical cable according to claim 6 is the electrical cable according to claim 1 or 2, wherein each of the return conductors 3 is provided so as to be movable along the outer periphery of the outward insulation layer 2a.
- the electrical cable according to claim 7 is the electrical cable according to claim 6, wherein each of the return conductors 3 is formed with a diameter smaller than that of the forward conductor 2.
- the electrical cable according to an eighth aspect is the electrical cable according to the third aspect, wherein each of the forward conductors 31 and each of the return conductors 32 is provided so as to be movable along the outer periphery of the inclusion 4. It is characterized by becoming.
- the electrical cable according to claim 9 is the electrical cable according to claim 8, wherein each of the forward conductors 31 and each of the return conductors 32 is formed to have a diameter smaller than that of the inclusion 4.
- An electrical cable according to a tenth aspect is the electrical cable according to any one of the first to third aspects, wherein the inclusion 4 is made of at least one material selected from a cotton blend and a PP yarn (PP: polypropylene). It is formed.
- the inclusion 4 is made of at least one material selected from a cotton blend and a PP yarn (PP: polypropylene). It is formed.
- the forward conductor 2 is provided at the center, and a plurality of circular return conductors 3 are concentrically arranged so as to be in contact with the outer periphery of the forward conductor 2.
- the magnetic flux generated by the current flowing through the return conductor 3 virtually generates a magnetic flux close to the magnetic flux generated by the current flowing through the forward conductor 2, and the magnetic fluxes cancel each other efficiently. Therefore, the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside can be efficiently suppressed.
- the inclusions 4 are arranged at required intervals between the return conductors 3, the relative positions of the return conductors 3 can be held. For this reason, even if the entire electric cable is bent, the relative position remains slightly changed. Therefore, even if the entire electric cable is bent, the loss of the effect of reducing the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside due to the bending can be minimized.
- the forward conductor 2 is provided at the center, and the outward insulation layer 2a is provided on the outer periphery of the forward conductor 2, Since a plurality of return conductors 3 are arranged on at least two concentric circles on the outer periphery of the outward insulation layer 2a, each of the plurality of return conductors 3 arranged on a concentric circle closest to the outer circumference of the outward insulation layer 2a is provided. Even if the magnetic flux generated by the flowing return current leaks slightly from between the return conductors 3, the return current that flows in each of the plurality of return conductors 3 arranged on the outer concentric circle on the nearest concentric circle. Is suppressed by the magnetic flux generated by.
- the magnetic fluxes generated by the currents flowing in the forward conductor 2 and the return conductor 3 can be canceled with higher accuracy than in the first aspect of the invention, the magnetic flux leaks from the electric cable to the outside. Can be suppressed more efficiently.
- the magnetic fluxes generated from the adjacent forward conductors 31 and the return conductors 32 cancel each other. It becomes. Therefore, the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside can be efficiently suppressed.
- the flexible inclusion 4 is provided at the center, the relative positions of the forward conductors 31 and the return conductors 32 can be maintained. Therefore, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained.
- the return conductor 3 since the return conductor 3 has the return insulating layer 3a on the outer periphery, the electric cable is used in a place where there is no ground potential, and a high voltage is applied to the return conductor 3. It is possible to prevent the electric cable from being damaged.
- the cross-sectional area of each return conductor 3 is a value obtained by dividing the cross-sectional area of each forward conductor 2 by the total number of each return conductor 3.
- the amount of the return conductor 3 can be designed to a minimum.
- each return conductor 3 is provided so as to be movable along the outer periphery of the outward insulation layer 2a, each return conductor 3 is twisted. Thus, the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside can be reduced.
- each return conductor 3 is formed with a diameter smaller than that of the forward conductor 2, the twist pitch of the return conductor 3 can be narrowed. It becomes possible, and the effect which reduces the magnetic flux which leaks from the electric cable by twist to the exterior can be exhibited more.
- each of the outward conductors 31 and each of the return conductors 32 is provided so as to be movable along the outer periphery of the inclusion 4.
- the conductor 31 and the return conductor 32 can be twisted together, and the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside can be reduced.
- each of the forward conductors 31 and each of the return conductors 32 is formed with a diameter smaller than that of the inclusion 4, the twist pitch can be narrowed. The effect of reducing the magnetic flux leaking from the electric cable due to twisting to the outside can be further exhibited.
- the inclusion 4 is made of at least one material of cotton blend and PP yarn (PP: polypropylene). Since it has resilience, the effect of maintaining the relative position of each return conductor 3 can be maintained even if the entire electric cable is bent many times.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric cable according to the first embodiment of the present invention.
- the electric cable 1 has a circular outward path conductor 2 at the center, and a plurality of circular return conductors 3 (four in the figure) and inclusions 4 on a concentric circle so as to be in contact with the outer periphery of the outward path conductor 2. (4 in the figure) are alternately arranged, and the entire outer periphery of the return conductor 3 and the inclusion 4 is wrapped and covered with a jacket 5 made of PVC (polyvinyl chloride) resin, fluorine resin, or the like. .
- PVC polyvinyl chloride
- the forward conductor 2 is made of metal or the like, and has an outer periphery covered with an outward insulating layer 2a made of a rubber-based material.
- the return conductor 3 is made of a metal or the like, and has an outer periphery covered with a return insulating layer 3a made of a rubber-based material. Thus, if the outer periphery of the return conductor 3 is covered with the return insulation layer 3a, the electric cable 1 is used in a place where there is no ground potential, and the electric cable 1 is damaged even if a high voltage is applied to the return conductor 3. There is no such thing.
- the return conductor 3 is provided so as to be movable along the outer periphery of the outward insulation layer 2 a and is formed with a diameter smaller than that of the outward conductor 2.
- the cross-sectional area of the return conductor 3 is preferably set to a value obtained by dividing the cross-sectional area of the outward conductor 2 by the number of return conductors (four in the drawing). This is because the required amount of the return conductor 3 can be designed to a minimum.
- the inclusion 4 is made of a cotton blend, PP yarn (PP: polypropylene), etc., and may be any material as long as it is flexible and non-magnetic. Furthermore, it is more preferable if the material has self-restoring properties.
- the circular outward path conductor 2 is provided at the center, and a plurality of circular return conductors 3 are provided concentrically on the outer periphery of the outward path conductor 2.
- the magnetic flux generated by the current flowing in each return conductor 3 virtually generates a magnetic flux close to the magnetic flux generated by the current flowing in the forward conductor 2, and the magnetic fluxes cancel each other efficiently. Therefore, the magnetic flux leaking from the electric cable 1 to the outside can be efficiently suppressed.
- each return conductor 3 can be moved along the outer circumference of the outward insulation layer 2a, each return conductor 3 can be twisted. Magnetic flux leaking from the electric cable 1 to the outside can be reduced. Furthermore, since each return conductor 3 is formed with a diameter smaller than that of the outward conductor 2, the twist pitch of each return conductor 3 can be reduced, and the electric cable 1 by twisting is externally connected. The effect of reducing the magnetic flux leaking into the can be further exhibited.
- each return conductor 3 was formed in diameter smaller than the outward conductor 2 respectively. Even if the entire electric cable 1 is bent in order to further exhibit the above-described effect, the relative positions of the return conductors 3 can be maintained. For this reason, even if the entire electric cable 1 is bent, the relative position remains slightly changed, and the magnetic flux leaking from the electric cable 1 to the outside due to the bending of the entire electric cable 1 is reduced. The loss of the effect to make can be suppressed to the minimum.
- the inclusion 4 is formed of at least one material of cotton blend and PP yarn (PP: polypropylene), the inclusion 4 has self-restoring property, so that the entire electric cable 1 is bent several times. Even if added, the effect of maintaining the relative position of each return conductor 3 can be maintained.
- a plurality of circular return conductors 3 and inclusions 4 are alternately arranged on a concentric circle so as to contact the outer circumference of the forward conductor 2.
- the inclusion 4 may be included, or after three consecutive return conductors 3, the inclusion 4 may be included. That is, the return conductor 3 and the inclusion 4 may be arranged in any manner as long as the flexible inclusion 4 is arranged at every required interval between the return conductors 3 and 3.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric cable according to the second embodiment of the present invention.
- symbol is attached
- the electric cable 10 has a forward conductor 2 in the center, and has an outward insulation layer 2a on the outer periphery of the outward conductor 2, at least two concentric circles on the outer periphery of the outward insulation layer 2a, and a return insulation layer on the outer periphery.
- a plurality of return conductors 3 covering 3a are provided, and the entire outer periphery of each return insulation layer 3a is covered and covered with a jacket 5.
- the electric cable 10 is a concentric circle (hereinafter referred to as first concentric circle EN1) so as to be in contact with the outer periphery of the outward insulation layer 2a, and the return conductor formed by covering the outer periphery with the return insulation layer 3a.
- 3 (eight in the figure) are arranged, and the outer periphery of the return insulating layer 3a is concentrically (hereinafter referred to as the second concentric circle EN2) and the outer periphery of the return insulating layer 3a is covered.
- a plurality of return conductors 3 are arranged.
- the inclusions 4 are respectively disposed in a plurality of gaps S ⁇ b> 1 provided between the return conductors 3 that are provided on the second concentric circle EN ⁇ b> 2 and have the outer periphery covered with the return insulating layer 3 a.
- the magnetic flux generated by the return current flowing in each of the plurality of return conductors 3 arranged on the first concentric circle EN1 is each return path. Even a slight leakage from between the conductors 3 is suppressed by the magnetic flux generated by the return current flowing in each of the plurality of return conductors 3 arranged on the second concentric circle EN2. For this reason, the magnetic flux generated by the current flowing in the forward conductor 2 is generated by the current flowing in each of the plurality of return conductors 3 arranged on the first concentric circle EN1 and the second concentric circle EN2. It is canceled with high accuracy by the magnetic flux.
- the electric cable 10 can suppress the magnetic flux leaking to the outside more efficiently than the electric cable 1 according to the first embodiment of the present invention.
- the inclusions 4 are provided in all the plurality of gaps S1 provided between the return conductors 3 that are arranged on the second concentric circle EN2 and whose outer periphery is covered with the return insulating layer 3a.
- the inclusion 4 may be provided in a part of the gap S1.
- the inclusions 4 are not provided in the plurality of gaps S2 provided between the return conductors 3 that are provided on the first concentric circle EN1 and whose outer periphery covers the return insulating layer 3a. Of course, it may be provided.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of an electric cable according to the third embodiment of the present invention.
- symbol is attached
- each of the outer circumferences of the plurality of return conductors 3 has a return insulating layer 3a. Since there is only a difference in whether or not there is a description, the description of the configuration is also omitted.
- the return insulating layer 3a is not provided on each of the outer circumferences of the plurality of return conductors 3, the cost can be kept low.
- the entire electric cable 20 can be made to have a small diameter.
- the electric cable 20 can be used when the potential of the return conductor 3 is the same as the ground potential.
- the electric cable 20 which concerns on this embodiment illustrated what does not have the return insulation layer 3a in the outer periphery of the return conductor 3 regarding the electric cable 1 which concerns on 1st Embodiment, of course, it is 2nd Embodiment.
- the present invention can also be applied to the case where the return conductor 3 relating to the electric cable 10 does not have the return insulating layer 3a on the outer periphery.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of an electric cable according to the fourth embodiment of the present invention.
- symbol is attached
- the electric cable 30 has a flexible inclusion 4 in the center, and concentric circles so as to be in contact with the outer periphery of the inclusion 4, and a forward conductor 31 having a forward insulating layer 31a on the outer periphery, A plurality of return conductors 32 having return insulating layers 32a on the outer periphery are alternately arranged, and the entire outer periphery of each of the forward insulating layers 31a and each of the return insulating layers 32a is covered with a jacket 5 and configured.
- the inclusions 4 are disposed in a plurality of gaps S3 provided between the forward insulation layers 31a and the return insulation layers 32a.
- the forward conductor 31 is made of metal or the like, is provided so as to be movable along the outer periphery of the inclusion 4, and is smaller than the inclusion 4 (for example, if the outer diameter of the inclusion 4 is 8.1 mm, it is insulated). It is formed in about 5 mm including the layer. And the outer periphery of the outward path conductor 31 is coat
- the return conductor 32 is made of metal or the like, is provided so as to be movable along the outer periphery of the inclusion 4, and has a smaller diameter than the inclusion 4 (for example, the outer diameter of the inclusion 4 is 8.1 mm, for example). (Including the insulating layer).
- the outer periphery of the return conductor 32 is covered with a return insulating layer 32a made of, for example, a rubber-based material.
- a plurality of the forward conductors 31 and the return conductors 32 are alternately arranged, and therefore, generated from the adjacent forward conductors 31 and the return conductors 32. Magnetic flux will cancel each other. Therefore, the magnetic flux leaking from the electric cable 30 to the outside can be efficiently suppressed.
- each forward conductor 31 and each return conductor 32 are movably provided along the outer periphery of the inclusion 4, the pair of forward conductors 31 and the return conductors 32 can be twisted together. Thus, the magnetic flux leaking from the electric cable to the outside can be reduced.
- each forward conductor 31 and each return conductor 32 are formed with a diameter smaller than that of the inclusion 4, the twist pitch can be narrowed, and leakage from the electric cable 30 due to twisting to the outside can be achieved. The effect which reduces the magnetic flux to perform can be exhibited more.
- the electric cable 30 uses the flexible forward path conductor 31 and the return path conductor 32 with a small diameter, it has a high bending performance as a moving cable.
- all of the inclusions 4 are disposed in the plurality of gaps S3 provided between each forward path insulating layer 31a and each return path insulating layer 32a, but intervened in some gaps S3.
- the object 4 may be disposed or may not be disposed. However, it is preferable to arrange all the inclusions 4 in the plurality of gaps S3.
- the conductor 31 and the return conductor 32 having a return insulating layer 32a on the outer periphery are shown as being alternately arranged, but outside each forward insulating layer 31a and each return insulating layer 32a, Further, a plurality of forward conductors 31 having the outward insulation layer 31a on the outer periphery and return conductors 32 having the return insulation layer 32a on the outer periphery may be alternately arranged.
- the electric cables according to the first to fourth embodiments of the present invention described above are circular, but the shape is not limited to a circle, and the design can be changed to various shapes.
- the electric cable according to the first to fourth embodiments of the present invention has flexibility, a cord, an elevator, a construction machine, a factory facility, It can be applied to cables used for charging electric vehicles.
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Abstract
Description
本発明は、直流もしくは単相の交流電力あるいは電気信号を伝送する電気ケーブルに関する。 The present invention relates to an electric cable for transmitting DC or single-phase AC power or an electric signal.
従来、この種の電気ケーブルとしては、図5に示すものが知られている。この従来の電気ケーブルを図5に基づいて説明すると、図5の(a)は、従来の電気ケーブルの一部を断面にした斜視図、(b)は(a)の正面図、(c)は、従来の電気ケーブルから距離R離れた位置での磁束密度を観測した場合の説明図である。 Conventionally, as this type of electric cable, the one shown in FIG. 5 is known. This conventional electric cable will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 (a) is a perspective view of a section of a conventional electric cable, (b) is a front view of (a), and (c). These are explanatory drawings at the time of observing the magnetic flux density at a position away from the conventional electric cable by the distance R.
図5に示す電気ケーブル100は、一対の略円形断面の心線101,102を平行に並べ、適当なピッチで撚り合わせ、その一対の心線101,102の外側全体を、PVC(ポリ塩化ビニル)樹脂、フッ素系樹脂等からなる外被103で包み覆って構成されている。
An
心線101は、金属等からなる往路導体101aと、その往路導体101aの外周がゴム系材料からなる往路絶縁層101bで被覆されて構成されている。そして、心線102は、金属等からなる帰路導体102aと、その帰路導体102aの外周がゴム系材料からなる帰路絶縁層102bで被覆されて構成されている。
The
このように構成された電気ケーブル100は、往路導体101aに、図5(a)に示す左矢印の向きに往路電流(正極又は負極の電流)が流され、帰路導体102aに、図5(a)に示す右矢印の向きに帰路電流(往路電流と反極の電流)が流される。すると、電気ケーブル100には、磁束が発生し、その磁束が外部へ漏洩する。
In the
ここで、図5(c)を用いて観測点TPの磁束密度を説明する。 Here, the magnetic flux density at the observation point TP will be described with reference to FIG.
電気ケーブル100の中心位置から、観測点TPまでの距離をRとし、電気ケーブル100の中心位置から往路導体101aの中心位置までの距離をaとし、さらに、電気ケーブル100の中心位置から帰路導体102aの中心位置までの距離をaとする。そして、往路導体101aに流れる往路電流を+Iとし、帰路導体102aに流れる帰路電流を-Iとすると、観測点TPには、数式(1)に示す磁束密度Bが発生する。なお、μは透磁率を示し、πは円周率を示す。
(数1)
B=I×μ×1/(2π×(R-a))-I×μ×1/(2π×(R+a))
The distance from the center position of the
(Equation 1)
B = I × μ × 1 / (2π × (R−a)) − I × μ × 1 / (2π × (R + a))
数式(1)を簡略化するためIを固定すると、μ,πは定数であるので、数式(1)は、数式(2)のように表わされる。
(数2)
B ∝ 1/(R-a)-1/(R+a)
When I is fixed in order to simplify the formula (1), μ and π are constants, so the formula (1) is expressed as the formula (2).
(Equation 2)
B ∝ 1 / (R−a) −1 / (R + a)
ここで、距離Rが長い場合として、数式(2)のRを100aとすると、磁束密度Bは数式(3)のように表わされる。
(数3)
B ∝ 1/99a-1/101a=1/9999a
Here, assuming that the distance R is long and R in Equation (2) is 100a, the magnetic flux density B is expressed as Equation (3).
(Equation 3)
B 1 / 1 / 99a-1 / 101a = 1 / 9999a
また、距離Rが短い場合として、数式(2)のRを2aとすると、磁束密度Bは数式(4)のように表わされる。
(数4)
B ∝ 1/a-1/3a=2/3a
Further, assuming that the distance R is short and R in Equation (2) is 2a, the magnetic flux density B is expressed as Equation (4).
(Equation 4)
B ∝ 1 / a-1 / 3a = 2 / 3a
以上のことから、距離Rが長い場合は、数式(3)から分かるように、第1項(1/99a)と第2項(1/101a)との差が小さいことから、往路導体101a,帰路導体102aから発生する磁束同士が打ち消し合い、ごく僅かな磁束が外部へ漏洩していることが分かる。
From the above, when the distance R is long, as can be seen from Equation (3), the difference between the first term (1 / 99a) and the second term (1 / 101a) is small. It can be seen that the magnetic fluxes generated from the
一方で、距離Rが短い場合は、数式(4)から分かるように、第1項(1/a)と第2項(1/3a)との差が大きいことから、強い磁束が外部へ漏洩していることが分かる。 On the other hand, when the distance R is short, as can be seen from the equation (4), the strong magnetic flux leaks to the outside because the difference between the first term (1 / a) and the second term (1 / 3a) is large. You can see that
そのため、電気ケーブル100の近傍に電子装置がある場合には、その電子装置の内部のプリントパターンと、電気ケーブル100の近傍で発生する強い磁束とが錯交することにより、電子装置内に誘導電圧が混入して、電子装置の誤動作を誘発させるという問題があった。また、その近傍に通信制御ケーブルがある場合には、その近傍に発生する強い磁束により誘導電圧が発生し、通信に妨害を与えるという問題もあった。
Therefore, when there is an electronic device in the vicinity of the
また、大電流を要する機器を使用する場合(例えば、電気自動車の充電等)、強い磁束が発生すると、人体への影響が少なからずあるのではないかという問題もあった。 In addition, when using a device that requires a large current (for example, charging an electric vehicle), there is a problem that there is a considerable influence on the human body when a strong magnetic flux is generated.
そこで、上記問題を解決すべく、電気ケーブル100に磁性体を巻きつけて磁束の漏洩を磁性体内に閉じ込める電気ケーブルとすることが考えられる。しかしながら、上記問題を解決するような磁束に収束させようとすると透磁率が大きく非常に高価な磁性体を用いなければならず、さらには、電気ケーブル自体の可撓性を損なってしまうという問題があった。また、低周波もしくは直流に近い領域で十分な効果を得ようとした場合には、磁性体そのものを巨大にする必要があり、実用的ではないという問題もあった。
Therefore, in order to solve the above problem, it is conceivable to wrap a magnetic body around the
一方、図5(a)に示す撚りピッチPを幅狭にすることにより、電気ケーブル100の磁束を減少させることも考えられるが、往路導体101a,帰路導体102aの可撓性の制約から電気ケーブル100の直径の十倍程度が限度となり、撚りの効果はおのずと限界がある。そのため、撚りピッチPを幅狭にしただけでは、上述した問題を解決する磁束に収束させる効果はほとんどないという問題があった。
On the other hand, it is conceivable to reduce the magnetic flux of the
本発明は、上記の問題点に鑑み、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を効率的に抑制することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to efficiently suppress magnetic flux leaking from an electric cable to the outside.
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明の電気ケーブル1,20は、中心に往路導体2を有し、その往路導体2の外周に往路絶縁層2aを有し、その往路絶縁層2aの外周に接するように、同心円上に帰路導体3を複数有し、その各帰路導体3間の所要間隔おきに、非磁性体で且つ可撓性のある介在物4を配設してなることを特徴とする。
Means for solving the above problems will be described with reference numerals of the embodiments described later. The
請求項2に係る電気ケーブル10,20は、中心に往路導体2を有し、その往路導体2の外周に往路絶縁層2aを有し、その往路絶縁層2aの外周に、少なくとも2つの同心円上EN1,EN2に帰路導体3を複数配設してなり、前記各帰路導体3間に設けられる複数の隙間S1,S2には、非磁性体で且つ可撓性のある介在物4を配設してなることを特徴とする。
The
請求項3に係る電気ケーブル30は、中心に非磁性体で且つ可撓性のある介在物4を有し、その介在物4の外周に、同心円上に、外周に往路絶縁層31aを有してなる往路導体31と、外周に帰路絶縁層32aを有してなる帰路導体32とを、交互に複数配設してなることを特徴とする。
The
請求項4に係る電気ケーブルは、請求項1又は2に記載の電気ケーブルにおいて、前記各帰路導体3は、夫々、その外周に帰路絶縁層3aを有してなることを特徴とする。
The electrical cable according to
請求項5に係る電気ケーブルは、請求項1又は2に記載の電気ケーブルにおいて、前記各帰路導体3の断面積は、夫々、前記往路導体2の断面積を前記各帰路導体3の総数で除した値であることを特徴とする。
The electrical cable according to
請求項6に係る電気ケーブルは、請求項1又は2に記載の電気ケーブルにおいて、前記各帰路導体3は、夫々、前記往路絶縁層2aの外周を沿うように移動可能に設けられてなることを特徴とする。
The electrical cable according to claim 6 is the electrical cable according to claim 1 or 2, wherein each of the
請求項7に係る電気ケーブルは、請求項6に記載の電気ケーブルにおいて、前記各帰路導体3は、夫々、前記往路導体2よりも細径に形成されてなることを特徴とする。
The electrical cable according to claim 7 is the electrical cable according to claim 6, wherein each of the
請求項8に係る電気ケーブルは、請求項3に記載の電気ケーブルにおいて、前記各往路導体31と前記各帰路導体32は、夫々、前記介在物4の外周を沿うように移動可能に設けられてなることを特徴とする。
The electrical cable according to an eighth aspect is the electrical cable according to the third aspect, wherein each of the
請求項9に係る電気ケーブルは、請求項8に記載の電気ケーブルにおいて、前記各往路導体31と前記各帰路導体32は、夫々、前記介在物4よりも細径に形成されてなることを特徴とする。
The electrical cable according to claim 9 is the electrical cable according to claim 8, wherein each of the
請求項10に係る電気ケーブルは、請求項1~3のいずれかに記載の電気ケーブルにおいて、前記介在物4は、綿混紡物、PPヤーン(PP:ポリプロピレン)のうち少なくともいずれか1つの材質で形成されてなることを特徴とする。
An electrical cable according to a tenth aspect is the electrical cable according to any one of the first to third aspects, wherein the
請求項1に係る発明の電気ケーブルによれば、中心に往路導体2を有し、その往路導体2の外周に接するように、同心円上に円形状の帰路導体3を複数有しているから、帰路導体3を流れる電流によって発生する磁束は、仮想的に、往路導体2に流れる電流によって発生する磁束に近い磁束を発生することとなり、磁束同士が効率的に打ち消し合うこととなる。それがために、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を効率的に抑制することができる。
According to the electric cable of the invention of claim 1, the
また、本発明によれば、各帰路導体3間の所要間隔置きに、介在物4を配設しているから、各帰路導体3の相対的位置を保持させることができる。それがために、電気ケーブル全体に曲げが加わっても、相対的位置は、僅少な変化にとどまる。そのため、電気ケーブル全体に曲げが加わったとしても、その曲げによる、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果の損失を、最小限度に抑えることができる。
Further, according to the present invention, since the
請求項2に係る発明の電気ケーブルによれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、中心に往路導体2を有し、その往路導体2の外周に往路絶縁層2aを有し、その往路絶縁層2aの外周に、少なくとも2つの同心円上に帰路導体3を複数配設してなるから、往路絶縁層2aの外周に最も近い同心円上に配設されてなる複数の帰路導体3夫々に流れる帰路電流によって発生する磁束が、その各帰路導体3間から僅かに漏れ出したとしても、その最も近い同心円上の外側の同心円上に配設されてなる複数の帰路導体3夫々に流れる帰路電流によって発生する磁束によって抑止される。
According to the electric cable of the invention according to
それがために、請求項1に記載の発明よりも、往路導体2,帰路導体3に流れる電流によって発生する磁束同士をより高い精度で打ち消し合うことができるため、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束をより効率的に抑制することができる。
Therefore, since the magnetic fluxes generated by the currents flowing in the
請求項3に係る発明の電気ケーブルによれば、往路導体31と帰路導体32とを交互に複数配設してなるから、隣接する往路導体31,帰路導体32から発生する磁束が夫々打ち消し合うこととなる。それがために、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を効率的に抑制することができる。
According to the electric cable of the invention of
また、本発明によれば、中心に可撓性のある介在物4を有してなるから、各往路導体31と各帰路導体32の相対的位置を保持させることができる。それがために、請求項1に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
Further, according to the present invention, since the
請求項4に係る発明の電気ケーブルによれば、帰路導体3の外周に帰路絶縁層3aを有してなるから、大地電位がない場所で電気ケーブルが使用され、帰路導体3に高電圧が印加されたことによる電気ケーブルの破損を防止することができる。
According to the electric cable of the invention of
請求項5に係る発明の電気ケーブルによれば、前記各帰路導体3の断面積は、夫々、前記往路導体2の断面積を前記各帰路導体3の総数で除した値であるから、必要な帰路導体3の量を最小に設計することができる。
According to the electric cable of the invention according to
請求項6に係る発明の電気ケーブルによれば、前記各帰路導体3は、夫々、前記往路絶縁層2aの外周を沿うように移動可能に設けられてなるから、各帰路導体3を夫々撚ることが可能となり、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させることができる。
According to the electric cable of the invention of claim 6, since each
請求項7に係る発明の電気ケーブルによれば、前記各帰路導体3は、夫々、前記往路導体2よりも細径に形成されてなるから、帰路導体3の撚りピッチを幅狭にすることが可能となり、撚りによる電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果をより発揮させることができる。
According to the electric cable of the invention of claim 7, since each
請求項8に係る発明の電気ケーブルによれば、前記各往路導体31と前記各帰路導体32は、夫々、前記介在物4の外周を沿うように移動可能に設けられてなるから、一対の往路導体31と帰路導体32を夫々撚り合わせることが可能となり、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させることができる。
According to the electric cable of the invention according to claim 8, each of the
請求項9に係る発明の電気ケーブルによれば、前記各往路導体31と前記各帰路導体32は介在物4よりも細径に形成されてなるから、撚りピッチを幅狭にすることが可能となり、撚りによる電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果をより発揮させることができる。
According to the electric cable of the invention according to claim 9, since each of the
請求項10に係る発明の電気ケーブルによれば、前記介在物4は、綿混紡物、PPヤーン(PP:ポリプロピレン)のうち少なくともいずれか1つの材質で形成されてなるから、介在物4は自己復元性を有するため、電気ケーブル全体に曲げが何度加わったとしても、各帰路導体3の相対的位置を保持させるという効果を持続させることができる。
According to the electric cable of the invention of
1,10,20,30 電気ケーブル
2,31 往路導体
2a,31a 往路絶縁層
3,32 帰路導体
3a,32a 帰路絶縁層
4 介在物
EN1 第1の同心円上
EN2 第2の同心円上
S1,S2 隙間
1, 10, 20, 30
<第1実施形態>
以下に本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明すると、図1は本発明の第1実施形態に係る電気ケーブルの断面図である。この電気ケーブル1は、中心に円形状の往路導体2を有し、その往路導体2の外周に接するように、同心円上に複数の円形状の帰路導体3(図示では4つ)と介在物4(図示では4つ)を交互に有し、その帰路導体3と介在物4の外周全体を、PVC(ポリ塩化ビニル)樹脂、フッ素系樹脂等からなる外被5で包み覆って構成されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric cable according to the first embodiment of the present invention. The electric cable 1 has a circular
往路導体2は、金属等からなるもので、外周がゴム系材料からなる往路絶縁層2aで被覆されて構成されている。
The
帰路導体3は、金属等からなるもので、外周がゴム系材料からなる帰路絶縁層3aで被覆されて構成されている。このように、帰路導体3の外周を帰路絶縁層3aで被覆すれば、大地電位がない場所で電気ケーブル1が使用され、帰路導体3に高電圧がかかったとしても、電気ケーブル1が破損するようなことがない。
The
また、帰路導体3は、前記往路絶縁層2aの外周を沿うように移動可能に設けられ、往路導体2よりも細径に形成されている。なお、帰路導体3の断面積は、往路導体2の断面積を帰路導体数(図示では4つ)で除した値に設定するのが好ましい。必要な帰路導体3の量を最小に設計することができるからである。
Further, the
介在物4は、綿混紡物、PPヤーン(PP:ポリプロピレン)等からなるもので、可撓性があり、非磁性体であればどのようなものであってもよい。さらに、自己復元性を有する材質であればより好ましい。
The
このように構成された電気ケーブル1の往路導体2に往路電流を流し、各帰路導体3に夫々帰路電流を流すと、電気ケーブル1には磁束が発生し、その磁束が外部へ漏洩する。しかしながら、本発明の第1実施形態では、中心に円形状の往路導体2を有し、その往路導体2の外周に接するように、同心円上に円形状の帰路導体3を複数有しているから、各帰路導体3を夫々流れる電流によって発生する磁束は、仮想的に、往路導体2に流れる電流によって発生する磁束に近い磁束を発生することとなり、磁束同士が効率的に打ち消し合うこととなる。それがために、電気ケーブル1から外部へ漏洩する磁束を効率的に抑制することができる。
When a forward current is passed through the
また、本実施形態に係る電気ケーブル1は、各帰路導体3を夫々、往路絶縁層2aの外周に沿うように移動可能に設けているから、各帰路導体3を夫々撚ることが可能となり、電気ケーブル1から外部へ漏洩する磁束を軽減させることができる。さらには、各帰路導体3は、夫々、往路導体2よりも細径に形成されているから、各帰路導体3夫々の撚りピッチを幅狭にすることが可能となり、撚りによる電気ケーブル1から外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果をより発揮させることができる。
Moreover, since the electric cable 1 according to the present embodiment is provided so that each
そして、本実施形態に係る電気ケーブル1は、各帰路導体3,3間に夫々介在物4を配設しているから、各帰路導体3を夫々、往路導体2よりも細径に形成したことによる上述の効果をさらに発揮させるために電気ケーブル1全体に曲げが加わったとしても、各帰路導体3の相対的位置を保持させることができる。それがために、電気ケーブル1全体に曲げが加わっても、相対的位置は、僅少な変化にとどまり、電気ケーブル1全体に曲げが加わったことによる、電気ケーブル1から外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果の損失を、最小限度に抑えることができる。
And since the electrical cable 1 which concerns on this embodiment has arrange | positioned the
また、介在物4を綿混紡物、PPヤーン(PP:ポリプロピレン)の少なくともいずれか1つの材質で形成すれば、介在物4は自己復元性を有するため、電気ケーブル1全体に曲げが、何度加わっても、各帰路導体3の相対的位置を保持させるという効果を持続させることができる。
In addition, if the
なお、本実施形態では、往路導体2の外周に接するように、同心円上に複数の円形状の帰路導体3と介在物4を交互に有したが、交互でなくとも、2つ連続して帰路導体3を有した後、介在物4を有しても良いし、3つ連続して帰路導体3を有した後、介在物4を有しても良い。すなわち、各帰路導体3,3間の所要間隔おきに、可撓性のある介在物4を配置するのであれば、帰路導体3と介在物4をどのような配置にしてもよい。
In the present embodiment, a plurality of
<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明すると、図2は、本発明の第2実施形態に係る電気ケーブルの断面図である。なお、第1実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric cable according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
電気ケーブル10は、中心に往路導体2を有し、その往路導体2の外周に往路絶縁層2aを有し、その往路絶縁層2aの外周に、少なくとも2つの同心円上に、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる帰路導体3を複数配設してなり、その各帰路絶縁層3a夫々の外周全体を外被5で包み覆って構成されている。
The
より詳しく説明すると、電気ケーブル10は、前記往路絶縁層2aの外周に接するように、同心円上(以下、第1の同心円上EN1という)に、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる帰路導体3が複数(図示では8つ)配設され、その各帰路絶縁層3aの外周に接するように、同心円上(以下、第2の同心円上EN2という)に、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる帰路導体3が複数(図示では8つ)配設されている。そして、第2の同心円上EN2に配設されてなる、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる各帰路導体3間に設けられる複数の隙間S1に夫々介在物4が配設されている。
More specifically, the
以上説明した本発明の第2実施形態に係る電気ケーブル10によれば、第1の同心円上EN1に配設されてなる複数の帰路導体3夫々に流れる帰路電流によって発生する磁束が、その各帰路導体3間から僅かに漏れ出したとしても、第2の同心円上EN2に配設されてなる複数の帰路導体3夫々に流れる帰路電流によって発生する磁束によって抑止される。それがために、往路導体2に流れる電流によって発生する磁束は、上記、第1の同心円上EN1及び第2の同心円上EN2に配設されてなる複数の帰路導体3夫々に流れる電流によって発生する磁束によって高い精度で打ち消される。
According to the
しかして、電気ケーブル10は、外部へ漏洩する磁束を、本発明の第1実施形態に係る電気ケーブル1に比べて、より効率的に抑制することができる。
However, the
なお、本実施形態では、第2の同心円上EN2に配設されてなる、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる各帰路導体3間に設けられる複数の隙間S1全てに介在物4を設けたが、一部の隙間S1に介在物4を設けても良い。ただし、複数の隙間S1全てに介在物4を設けた方が好ましい。
In the present embodiment, the
また、第1の同心円上EN1に配設されてなる、外周に帰路絶縁層3aを被覆してなる各帰路導体3間に設けられる複数の隙間S2には、介在物4を設けていないが、勿論、設けてもよい。
In addition, the
さらには、本実施形態では、2つの同心円上しか設けていないが、それ以上設けてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, only two concentric circles are provided, but more may be provided.
<第3実施形態>
次に本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明すると、図3は、本発明の第3実施形態に係る電気ケーブルの断面図である。なお、第1実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of an electric cable according to the third embodiment of the present invention. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
また、本発明の第3実施形態に係る電気ケーブル20と本発明の第1実施形態に係る電気ケーブル1との差異は、複数の帰路導体3の外周夫々に、帰路絶縁層3aを有しているか否かの違いのみであるので、構成の説明も省略する。
Further, the difference between the
以上説明した本発明の第3実施形態に係る電気ケーブル20によれば、複数の帰路導体3の外周夫々に、帰路絶縁層3aを有していないため、コストを低く抑えることができ、さらには、電気ケーブル20全体を小径とすることができる。ただし、電気ケーブル20は、帰路導体3の電位が大地電位と同一の場合に使用可能なものである。
According to the
なお、本実施形態に係る電気ケーブル20は、第1実施形態に係る電気ケーブル1に関する帰路導体3の外周に帰路絶縁層3aを有してないものを図示したが、勿論、第2実施形態に係る電気ケーブル10に関する帰路導体3の外周に帰路絶縁層3aを有していないものにも適用可能である。
In addition, although the
<第4実施形態>
次に本発明の第4実施形態を図面に基づいて説明すると、図4は、本発明の第4実施形態に係る電気ケーブルの断面図である。なお、第1実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view of an electric cable according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
電気ケーブル30は、中心に可撓性のある介在物4を有し、その介在物4の外周に接するように、同心円上に、外周に往路絶縁層31aを有してなる往路導体31と、外周に帰路絶縁層32aを有してなる帰路導体32とを、交互に複数配設してなり、その各往路絶縁層31aと各帰路絶縁層32aの外周全体を外被5で包み覆って構成されている。そして、さらに、前記各往路絶縁層31aと各帰路絶縁層32a間に設けられている複数の隙間S3に夫々介在物4が配設されている。
The
往路導体31は、金属等からなるもので、前記介在物4の外周を沿うように移動可能に設けられ、介在物4よりも細径(例えば、介在物4の外径が8.1mmだとすると絶縁層を含めて5mm程度)に形成されている。そして、往路導体31の外周は、例えば、ゴム系材料からなる往路絶縁層31aで被覆されている。
The
帰路導体32は、金属等からなるもので、前記介在物4の外周を沿うように移動可能に設けられ、介在物4よりも細径(例えば、例えば介在物4の外径を8.1mmだとすると絶縁層を含めて5mm程度)に形成されている。そして、帰路導体32の外周は、例えば、ゴム系材料からなる帰路絶縁層32aで被覆されている。
The
以上説明した本発明の第4実施形態に係る電気ケーブル30によれば、往路導体31と帰路導体32とを交互に複数配設してなるから、隣接する往路導体31,帰路導体32から発生する磁束が夫々打ち消し合うこととなる。しかして、電気ケーブル30から外部へ漏洩する磁束を効率的に抑制することができる。
According to the
また、各往路導体31と各帰路導体32は、夫々、前記介在物4の外周を沿うように移動可能に設けられてなるから、一対の往路導体31と帰路導体32を夫々撚り合わせることが可能となり、電気ケーブルから外部へ漏洩する磁束を軽減させることができる。
In addition, since each
さらに、各往路導体31と各帰路導体32は、夫々、介在物4よりも細径に形成されているから、撚りピッチを幅狭にすることが可能となり、撚りによる電気ケーブル30から外部へ漏洩する磁束を軽減させる効果をより発揮させることができる。
Furthermore, since each
そして、電気ケーブル30は、細径で可撓性のある往路導体31と帰路導体32を使用しているから、移動用ケーブルとして高い曲げ性能を有する。
And since the
なお、本発明の実施形態では、各往路絶縁層31aと各帰路絶縁層32a間に設けられている複数の隙間S3に介在物4を全て配設しているが、一部の隙間S3に介在物4を配設してもよいし、配設しなくてもよい。ただし、複数の隙間S3に介在物4を全て配設した方が好ましい。
In the embodiment of the present invention, all of the
また、本発明の実施形態では、中心に可撓性のある介在物4を有し、その介在物4の外周に接するように、同心円上に、外周に往路絶縁層31aを有してなる往路導体31と、外周に帰路絶縁層32aを有してなる帰路導体32とを、交互に複数配設してなるものを示したが、各往路絶縁層31aと各帰路絶縁層32aの外側に、さらに、外周に往路絶縁層31aを有してなる往路導体31と、外周に帰路絶縁層32aを有してなる帰路導体32とを、交互に複数配設してもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the forward path having the
以上説明した本発明の第1実施形態~第4実施形態に係る電気ケーブルは、円形状のものを示したが、形状は円形に限らず、様々な形状に設計変更可能である。 The electric cables according to the first to fourth embodiments of the present invention described above are circular, but the shape is not limited to a circle, and the design can be changed to various shapes.
また、本発明の第1実施形態~第4実施形態に係る電気ケーブルは、可撓性を有しているため、屋内外の電気機器に用いられるコード、エレベータ、建設機械、工場内の設備、電気自動車を充電する際に使用するケーブルなどに適用可能である。 In addition, since the electric cable according to the first to fourth embodiments of the present invention has flexibility, a cord, an elevator, a construction machine, a factory facility, It can be applied to cables used for charging electric vehicles.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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