JPH0593741A - 光ｃｔ用センサヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度よく電流検出を行うコンパクトな光ＣＴ
用センサヘッドとする。 【構成】 ソレノイドコイル２７を筒状のボビン２５に
捲着し、かつ光磁界センサ９をボビン２５内に収納して
いるため、光磁界センサ９のためのケース７内に大きな
く収容スペースを必要とすることなくコンパクトなセン
サヘッド４とすることができる。また、緩衝材３１によ
り光ファイバ１０ａ，１０ｂを囲んでいるため、ケース
７に振動が加わっても光ファイバ１０ａ，１０ｂの振動
を防ぐことができ、精度良く電流を測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は送配電線路の故障電流
を発見するための光ＣＴ用センサヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】変電所内や配電線などで地絡や短絡など
の事故が生じた場合に、故障箇所を素早く見い出して、
故障箇所の切離しや修理を迅速にするため、線路に光Ｃ
Ｔを付設した技術は特開平１ー１４８０１８号公報など
により開示されている。

【０００３】この光ＣＴは線路に流れる一次電流をコイ
ル鉄心により二次電流として取り出し、この取り出され
た二次電流による発生磁界を光磁界センサにより光変調
信号として測定部に伝送するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ＣＴ
では、気密ケースとシールドを必要とするケースが分離
され全体寸法が大型で重量も重いという問題点があっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明では、センサヘ
ッドは光磁界センサを筒状のシールドケース内に収納
し、光コネクタを介して外部に光ファイバを導出し、光
磁界センサ周囲には検出部に接続されたソレノイドコイ
ルを捲着し、光磁界センサと光コネクタとの間を光ファ
イバにより接続し、該光ファイバを緩衝材により囲んで
配置している。

【０００６】そして、この発明は、コンパクトな光ＣＴ
用センサヘッドを提供することを目的としている。

【０００７】

【作用】線路に流れる一次電流を検出部により二次電流
として検出し、この二次電流を光磁界センサにより光信
号に変換する。この光信号は光ファイバにより測定部に
伝送され、測定される。

【０００８】検出部からの二次電流はセンサヘッドに内
蔵されたソレノイドコイルに流れて磁界を誘起し、この
誘起された磁界に基づいてセンサヘッドから光変調信号
が発せられる。

【０００９】ソレノイドコイルが筒状のボビンに捲着さ
れ、かつ光磁界センサがボビン内に収納されているた
め、光磁界センサのための大きな収容スペースを必要と
しない。

【００１０】また、光磁界センサと光コネクタとの間は
光ファイバにより接続され、光磁界センサにより発せら
れた光信号が光コネクタから測定部に伝送される。この
光ファイバは緩衝材により囲まれているため光磁界セン
サに振動が加わっても、この緩衝材により振動が吸収さ
れ、光ファイバの伝送特性が変動することがない。

【００１１】

【実施例】以下、この発明を変電所内の二導体母線Ｌ，
Ｌに直接取付けた光ＣＴ１に適用した一実施例について
詳細に説明する。

【００１２】図３に示すように母線Ｌ，Ｌが平行状に架
空配置され、この母線Ｌ，Ｌに光ＣＴ１が左右の挟持部
２，２により橋絡して取付けられている。

【００１３】この光ＣＴ１には母線Ｌ，Ｌを環状にそれ
ぞれ取り囲むコイル鉄心（検出部）３，３が配置され、
母線Ｌ，Ｌを流れる一次電流を二次電流に変流するよう
にされている。また光ＣＴ１の中央には電流信号を光信
号に変換するセンサヘッド４が収納され、左右のコイル
鉄心３，３から引き出されたリード線５，５により接続
されている。また、センサヘッド４からは光ファイバよ
りなる伝送線６，６が引き出され、光ファイバ内蔵碍子
等により接地側に設けた図示しない測定部に接続され
て、母線Ｌ，Ｌに流れる電流を測定可能とされている。

【００１４】センサヘッド４は図１に示すように、ケー
ス７内にリード線５，５により接続されたソレノイドコ
イル８と、このソレノイドコイル８により誘起された磁
界を検出して光変調信号に変換する光磁界センサ９と、
この光磁界センサ９からの光信号を伝送線６，６に接続
する光ファイバ１０ａ，１０ｂが収納されている。

【００１５】ケース７は外界の磁界をシールドするスチ
ールまたはフェライトなどからなり、両端開放の円筒形
のケース本体１１と、この両開放端に設けられた左右の
フランジ１２，１３に左右カバー１４，１５がねじ１６
によりそれぞれ固定されて密閉容器とされている。カバ
ー１４の中央には両コイル鉄心３，３から引き出された
各２本のリード線５，５（図１には２本のみを表示）を
接続する気密端子１７が取付けられている。また、フラ
ンジ１２には凹溝１８内にＯリング１９が設けられてケ
ース本体１１とカバー１４との間を気密としている。

【００１６】また、カバー１５の中央には測定部に光信
号を伝送する伝送線６，６を気密に接続する光気密コネ
クタ２０が取付けられている。またカバー１５にはケー
ス本体１１内に嵌まる円筒部２１が設けられ、その外面
の凹溝２２内にＯリング２３が嵌着されて気密とされて
いる。

【００１７】気密構造とされたケース７の内部には、左
右両カバー１４，１５間に図１において左側からＯリン
グ状の弾性を有するゴムクッション２４が配置され、こ
のゴムクッション２４上にボビン２５とこのボビン２５
の鍔２５ａに接着されたスペーサ２６が配置されてい
る。また、スペーサ２６の右面ではカバー１５とも接着
され、ケース本体１１からカバー１５を引き抜いた際に
はボビン２５も一緒に取り外すようにされている。

【００１８】ボビン２５の外周には二つのコイル鉄心
３，３からの各リード線５，５を束ね、光磁界センサ９
がソレノイドコイル８の磁界を検出するのに必要な巻き
数だけ捲着されて、母線Ｌ，Ｌに流れる合成電流を検出
できるようにされている。またボビン２５の内側内空に
は箱形の光磁界センサ９が収納され、シリコン樹脂等に
よるモールド２７が施されて固定されている。なお、光
磁界センサ９はモールド２７が施される前に位置調整ね
じ２８により取付位置の調整がなされている。

【００１９】光磁界センサ９にはＢＳＯ，ＹＩＧ等のフ
ァラディ素子と内部光学部品を内蔵していて、入力光を
磁界により変調して出力するファラディ素子の性質を利
用して誘起された磁界に応じた出力光として検出され
る。また光磁界センサ９は外界の磁界をシールドするケ
ース７内に収納されているため、ソレノイドコイル８に
より生じる磁界のみを正確に検出することができる。そ
して入力用の光ファイバ１０ａと出力用の光ファイバ１
０ｂが光気密コネクタ２０にそれぞれ直線的に接続され
ている。

【００２０】スペーサ２６は環状の支持板２９ａ，２９
ｂの間を間隔を開けて支持する二本の脚３０により構成
され、支持板２９ａは鍔２５ａと接着されている。この
支持板２９ａ，２９ｂの中央にはポーラスなゴム，ウレ
タンなどの柔らかい固体の緩衝材３１が配置されてい
る。この緩衝材３１は図２に示されるように二分割され
た円柱形状とされ、二本の光ファイバ１０ａ，１０ｂを
挟持してこれらが振動することを防止している。緩衝材
３１は円筒状の押え筒３２により外側から支持されてい
る。そして押さえ筒３２の外方には粒状の乾燥剤３３が
配置されている。この乾燥材３３は通気性を有する可撓
性の収納袋３４，３４に収納され、支持板２９ａ，２９
ｂの間に配置されている。そして、乾燥材３３によりケ
ース７内は常に乾燥状態に保たれ、光磁界センサ９，光
ファイバ１０ａ，１０ｂ等を湿気から保護している。そ
して支持板２９ｂはカバー１５の内側に接着固定されて
いる。

【００２１】光気密コネクタ２０から引き出された伝送
線６は図示しない光ファイバ内蔵碍子等を介して図示し
ない測定部に接続され、測定部内に設けられたＯ／Ｅ変
換器により光信号が電気信号に変換され測定される。

【００２２】次に、この実施例の光ＣＴ１の作用につい
て説明する。

【００２３】この実施例では、平行に架空配置された二
導体の母線Ｌ，Ｌ間に橋絡して配置され、光ＣＴ１を設
置するために特別のスペースを必要としないので、既設
の変電所内にも容易に設置することができる。

【００２４】また、コイル鉄心３，３を母線Ｌ，Ｌにそ
れぞれ設けて合成電流を測定しているため、少ない数の
光ＣＴを設けるだけで変電所内での地絡事故や短絡事故
を早期に特定でき復旧作業を迅速に行うことができる。

【００２５】また、この実施例ではケース７はシールド
管とされているので、被測定磁界以外の誘導磁界が遮蔽
され、外界の誘導磁界の影響を受けることなく正確に母
線Ｌ，Ｌの電流を検出することができる。

【００２６】また、光ファイバ１０ａ，１０ｂは、ポー
ラスなゴムからなる柔らかい緩衝材３１により保護され
ているため、ケース７が振動しても光ファイバ１０ａ，
１０ｂが振動することを十分に防止することができる。
また、乾燥材３３を同時に内装しているため、湿気に弱
い光磁界センサ９や光ファイバ１０ａ，１０ｂを保護す
るとともに、光ＣＴ１を非常にコンパクトなものとする
ことができる。

【００２７】また、緩衝材３１は二分割された円柱形状
とされているため、組立時に光ファイバ１０ａ，１０ｂ
を挟着すればよく組付けが容易なものとなる。

【００２８】また、ソレノイドコイル２７、光磁界セン
サ９を一体化したボビン２５と、緩衝材３１及び乾燥材
を収納したスペーサ２６がカバー１５と一体的に連結さ
れているため、ケース本体１１の外でほとんど全ての内
部部品を組み付けることができ、その組立作業を簡単に
行うことができる。

【００２９】なお、この実施例では検出部を二導体の母
線Ｌ，Ｌに橋絡した例を示したが、一導体母線に取付け
てもよく、また断路器の端子板に取り付けるなど広く適
用できる。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、センサヘッドは光磁界セン
サを筒状のシールドケース内に収納し、光コネクタを介
して外部に光ファイバを導出し、光磁界センサ周囲には
検出部に接続されたソレノイドコイルを捲着し、光磁界
センサと光コネクタとの間を光ファイバにより接続し、
光ファイバを緩衝材により囲んで配置することにより、
コンパクトな光ＣＴ用センサヘッドとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦断面図である。

【図２】図１Ａ−Ａ線断面図である。

【図３】母線への取付状態を示す一部切欠平面図であ
る。

【符号の説明】

３…コイル鉄心（検出部） ４…センサヘッド ５…リード線 ７…ケース ８…ソレノイドコイル ９…光磁界センサ １０ａ，１０ｂ…光ファイバ １７…リード線端子 ２０…光コネクタ ２５…ボビン ３１…緩衝材 ３３…乾燥材 Ｌ…母線（線路）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線路に流れる電流を検出する検出部と、
   この検出部により検出された二次電流による磁界を光変
   調信号に変換するセンサヘッドと、センサヘッドからの
   光信号を測定する測定部とからなる光ＣＴにおいて、 前記センサヘッドは光磁界センサを筒状のシールドケー
   ス内に収納し、光コネクタを介して外部に光ファイバを
   導出し、該光磁界センサ周囲には検出部に接続されたソ
   レノイドコイルを捲着し、該光磁界センサと光コネクタ
   との間を光ファイバにより接続し、該光ファイバを緩衝
   材により囲んで配置したことを特徴とする光ＣＴ用セン
   サヘッド。