JP2644784B2 - 光信号伝送機能を備えた碍子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は発電所や変電所等において線路や母線の電流
を検出するために使用される光信号伝送機能を備えた碍
子装置に関するものである。

（従来の技術） 発電所や変電所において大電流が流れる線路や母線を
開閉するためには遮断器の断路器が組合わされて用いら
れているが、断路器は十分な負荷開閉能力を持たないも
のであるために電路への送電を停止した状態で操作する
必要がある。このため従来は電話連絡等によって電源側
の電路に設けられた断路器が開かれたことを確認したう
えで変電所の断路器を開くなどの工夫がなされてきた
が、連絡ミスのおそれもあり、断路器自体に通電の有無
を確認できる手段を持たせることが望まれている。この
ような目的で碍子形変流器を断路器の近傍に配置するこ
とは従来から知られている。しかしこの変流器は独立し
た機器であるために余分の設置スペースを必要とし、ま
た設置費用も高価なものとなる欠点がある。またブッシ
ングに変流器を取付けることもあるが、ブッシングが用
いられている変圧器以外には利用することができない欠
点がある。更にまたこれらの変流器の出力は電気信号と
して取出されるために、周囲の電界や磁界等による雑音
の影響を受けるおそれもある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、碍子
により支持される断路器自体に通電の有無や事故電流を
検出できる手段を内蔵させることによって余分の設置ス
ペースや設置費用を省くことができ、またブッシングが
用いられている変圧器以外にも利用することができるう
え、外部への出力を雑音の入りにくい光信号として取出
すことができる光信号伝送機能を備えた碍子装置を目的
として完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、中実の碍子本体の中心部の細孔に光ファイ
バを内蔵させたうえこの孔内を樹脂で封着した中実の碍
子と、この碍子の上端の蓋に支持された端子板と、この
端子板を取り囲むように設けたドーナツ状の鉄心をファ
ラディ素子と組み合わせた光電流センサとを含み、この
光電流センサは前記蓋に直結された気密パイプにより支
持されており、碍子の上端から引出された光ファイバを
前記気密パイプを介して光電流センサに直結させ、また
碍子の下端には気密を保ちつつ光信号を取出すための気
密容器と気密コネクタとを設けたことを特徴とするもの
である。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明す
る。

第３図は全体の取付構造の一例を示すものであり、
（１）はベース、（２）は中実の碍子、（３）は中央の
碍子（２）に回動自在に支持された断路器のブレード、
（４）は両側の碍子（２）の上端に支持された断路器の
導体取付部、（５）は操作ボックスである。

第１図に示されるように、片側の碍子（２）はその中
実の碍子本体の中心部に細径の貫通孔を設け、その内部
に光信号伝送用の光ファイバ（６）を内蔵させたもの
で、光ファイバ（６）は例えばシリコン樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂等のような封着材（７）によって碍
子（２）の中心孔の内部に固定され、上下両端を封着材
の突出部（８）によって保持されている。光ファイバ
（６）はこのように封着材（７）によって中実の碍子
（２）の内部に固定しないと振動等により切れることが
ある。

（９）はこの碍子（２）の上端に密着状態で取付けら
れた蓋であり、その上部に断路器の導体取付部（４）が
支持されている。導体取付部（４）はブレード（３）を
受けるための接触子（10）と端子板（11）とからなるも
のであり、この導体取付部（４）の端子板（11）を取り
囲むようにドーナツ状の光電流センサ（12）が設けられ
ている。この光電流センサ（12）は蓋（９）より気密パ
イプ（15）で支えられた構造となっている。このため、
端子板（11）の構造や寸法が変化しても取付けができ、
かつ電流も正確に検出できるものである。光電流センサ
（12）としては電流を光信号に変換することができる機
能を持つものであれば種々のセンサを用いることができ
るが、本実施例ではドーナツ状の鉄心（13）とYIG、BSO
などのファラディ素子（14）とを組合わせたものが用い
られている。この場合には磁界による偏光面の回転を利
用して電流を検出するのて、光入力用と光信号取出用の
２本の光ファイバ（６）が用いられている。ドーナツ状
の鉄心は周囲の磁界による影響を防ぐとともに、発生し
た磁界を鉄心内に集める作用があるため、電流センサの
感度を向上させることができる。（15）は蓋（９）の側
方に突設された気密パイプであり、碍子（２）の上端か
ら引きだされた光ファイバ（６）はこの気密パイプ（1
5）の内部を通り光電流センサ（13）のファラディ素子
（14）と直結されている。気密パイプ（15）は雨水が浸
入して光ファイバ（６）と樹脂封着部とが劣化すること
を防止するためのもので、併せて碍子（２）の内部への
雨水の浸入を防止している。一方、碍子（２）の下端に
は気密容器（16）が設けられており、第２図に示すよう
に光ファイバ（６）はこの気密容器（16）により気密を
保たれながら気密コネクタ（17）を介して外部へ引出さ
れ、第１図に示される光ケーブル（18）等により外部へ
光信号を取出すことができるようになっている。

（作用） このように構成されたものは、操作ボックス（５）か
ら中央の碍子（２）に伸びる軸（19）によりブレード
（３）を回転させ、その両端を両側の碍子（２）、
（２）の上端に支持させた導体取付部（４）の接触子
（10）に対し係合あるいは離脱させることによって電路
の開閉を行うものであることは従来のものと同様であ
る。しかし本発明の碍子装置においては、その導体取付
部（４）に光電流センサ（12）が取付けられているため
に、回路が通電状態にある間は光電流センサ（12）が電
流を光信号に変換し、この光信号を碍子（２）に内蔵さ
れた光ファイバ（６）を通じて外部へ取り出すことがで
きる。このため断路器の開閉を通電状態のまま行うこと
が確実に防止され、また停電事故等のトラブルが発生し
た場合にも断路器を通る電路が通電状態にあるか否かを
容易に知ることができるので復旧作業等を迅速に行え
る。このように本発明の碍子装置は線路の電流を光信号
として外部へ取出すことができるものであり、周囲の電
界および磁界等による雑音が入りにくい光ファイバ
（６）を信号伝達体として使用しているので作動が確実
で信頼性が高く、また光ファイバ（６）は絶縁性にも優
れたものであるから高電圧回路にも安心して使用するこ
とができる。更にまた本発明においては光ファイバ
（６）および樹脂封着部は碍子（２）と気密パイプ（1
5）、気密容器（16）、気密コネクタ（17）により気密
に保たれているので、雨水や外気との接触によって劣化
することがなく、長期信頼性を向上させることができ
る。しかも本発明においては碍子（２）の内部に光ファ
イバ（６）を内蔵させるとともにその上端に気密パイプ
（15）により支持された光電流センサ（12）を取付けた
ものであるから、従来の碍子装置の碍子を交換するだけ
で容易に設置することができ、余分の設置スペースを必
要とせず、また別体の変流器を設ける場合に比較しては
るかに経済的なものである。なお実施例のようにドーナ
ツ状の光電流センサを用いれば既設の断路器への取付け
は極めて容易に行えることとなる。

（発明の効果） 本発明は以上の説明から明らかなように、既設の断路
器への取付けや取替えが容易であること、余分の設置ス
ペースを必要とせず全体がコンパクト化できること、光
ファイバを用いたので雑音が入らずまた高電圧回路に用
いても絶縁上の問題のないこと、気密構造としたので長
期信頼性が得られること等の多くの利点を有するもので
ある。よって本発明は従来の問題点を一掃した光信号伝
送機能を備えた碍子装置として、産業の発展に寄与する
ところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す断面図、第２図は
碍子下部を横方向から見た断面図、第３図は全体の取付
構造例を示す正面図である。 （２）：碍子、（６）：光ファイバ、（11）：端子板、
（12）：光電流センサ、（13）：鉄心、（14）：ファラ
ディ素子、（15）：気密パイプ、（16）：気密容器、
（17）：気密コネクタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中実の碍子本体の中心部の細孔に光ファイ
   バ（６）を内蔵させたうえこの孔内を樹脂で封着した中
   実の碍子（２）と、この碍子（２）の上端の蓋（９）に
   支持された端子板（11）と、この端子板（11）を取り囲
   むように設けたドーナツ状の鉄心（13）をファラディ素
   子（14）と組み合わせた光電流センサ（12）とを含み、
   この光電流センサ（12）は前記蓋（９）に直結された気
   密パイプ（15）により支持されており、碍子（２）の上
   端から引出された光ファイバ（６）を前記気密パイプ
   （15）を介して光電流センサ（12）に直結させ、また碍
   子（２）の下端には気密を保ちつつ光信号を取出すため
   の気密容器（16）と気密コネクタ（17）とを設けたこと
   を特徴とする光信号伝送機能を備えた碍子装置。