太陽光発電システムの大電流測定に貢献する高精度電流センサー

背景

地球環境問題への対応として、再生可能エネルギーの導入が急速に進んでいます。特に、太陽光発電システムはその中でも重要な役割を果たしています。太陽光発電システムは、太陽光パネルを使用して太陽の光エネルギーを電力に変換し、その電力を系統に接続して供給する技術です。この技術は、化石燃料に依存しないクリーンなエネルギー源として注目されており、地球温暖化の抑制や持続可能な社会の実現に大きく貢献しています。

課題

完成された設備においては大電流ケーブルの取り外しができない、あるいは取り外すためには多くの時間と労力がかかるため、状況に応じて開閉型の電流センサーを選択せざるを得ない場合があります。
スプリットコア型（クランプ型）の電流センサーでは、一般的にばらつきが大きい、誤差が大きいなどのデメリットがあります。
つまり、高精度な測定器を使用しても、測定値のばらつきが多ければ評価自体の信頼性に欠けてしまいます。測定データの再現を向上させて測定値のばらつきを抑えることも評価の上では重要となります。さらに、厳しいノイズ環境下での測定となるため使用する測定器、および測定用センサーには優れたノイズ耐性が求められます。

DL950、CT1000Sによる課題解決

• 電流確度（50/60 Hz）：
  ±（0.2％ of reading ＋ 0.01％ of full scale）
• ケーブル取り外し不要の高利便性＆高精度電流センサー
• AC1000 A/DC1500 A*までの大電流測定
  *動作環境温度 MAX＋40℃ではDC1500 A（連続）
• 300 kHz（－3 dB）高帯域でキャリア周波数測定
• 優れたCMRR特性でノイズ環境下でも精度良く測定
• リアルタイムの波形演算・電力演算（DL950）
• IEEE1588によるWT5000との同期計測（DL950）

大電流センサーでの波形測定

高精度なAC/DC電流センサー
波形測定器に簡単接続＆測定

AC/DCスプリットコア電流センサーCT1000Sは、電流確度（50/60 Hz）：±（0.2％ of reading ＋ 0.01％ of full scale）、最大AC1000 A/DC1500 A*までの大電流が測定できます。
開閉型の形状を採用しており被測定ケーブルを取り外すことなく大電流測定が可能です。
また、電流センサーは波形測定器だけでなく電力測定器も直接接続できるので、電力測定においても大変便利です。
* 動作環境温度 MAX＋40℃ではDC1500 A（連続）

被測定ケーブルの軸位置の影響を軽減

電流センサーの原理上、被測定ケーブルが電流センサーの1次穴の中心を通っていることが理想となります。しかし、実際の測定では常に中心を通すことは難しく、ケーブルの位置による影響が測定値へ現れます。AC/DCスプリットコア電流センサーでは導体位置アジャスタを取り付けることにより、被測定ケーブルの軸位置を制限し、軸位置のずれによる影響を軽減します。

図1 センサー外観（左）と導体位置アジャスタ（右）

リアルタイム演算・電力演算

DL950のリアルタイム演算（/G03オプション）では、取り込んだ信号にさまざまな演算を施し、結果をリアルタイムにトレンド表示します。演算結果に対してトリガをかけたり、波形パラメータの自動測定やカーソル測定をすることも可能です。また入力信号および演算結果へのフィルター処理が可能です。さらにリアルタイム演算は、入力チャネルとは独立しているので、入力32チャネル ＋ 16チャネルのリアルタイム演算結果を同時に表示・解析できます。
電力演算（/G05オプション）では、リアルタイムに1周期ごとの実効値、有効電力、積算電力、高調波など最大126種類の電力パラメータを演算し、測定する電圧、電流信号と、演算した電力パラメータのトレンド波形を、同時にリアルタイム表示します。電力パラメータのトレンド波形でトリガをかけることも可能です。
※電力演算オプションには、リアルタイム演算オプションが含まれています。

図2　単相電圧・電流波形と電⼒パラメータ演算の例

また、さらに高速な信号測定が必要な場合、ミックスドシグナルオシロスコープDLM5000を使って大電流の三相電圧電流の波形測定ができます。