JPH10185961A - 光変流器 - Google Patents
光変流器Info
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- JPH10185961A JPH10185961A JP8341375A JP34137596A JPH10185961A JP H10185961 A JPH10185961 A JP H10185961A JP 8341375 A JP8341375 A JP 8341375A JP 34137596 A JP34137596 A JP 34137596A JP H10185961 A JPH10185961 A JP H10185961A
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- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
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- H01H33/027—Integrated apparatus for measuring current or voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers
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- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光計器用変流器は、機器の振動の影響
を受け易く、また、これを防止するにはコストが高くな
るという欠点があった。 【解決手段】 一次導体８の電流を検出する空心計器用
変流器１と、そのコイル３の二次電圧が印加される光電
圧センサ４と、光ファイバ５を介して光電圧センサ４に
光信号を送信し光電圧センサ４を通過した光信号を光フ
ァイバ６を介して受信し電流検出信号を出力する信号処
理部７とを備えている。 【効果】 耐震性に優れ、小形で経済的な光計器用変流
器が実現できる。
を受け易く、また、これを防止するにはコストが高くな
るという欠点があった。 【解決手段】 一次導体８の電流を検出する空心計器用
変流器１と、そのコイル３の二次電圧が印加される光電
圧センサ４と、光ファイバ５を介して光電圧センサ４に
光信号を送信し光電圧センサ４を通過した光信号を光フ
ァイバ６を介して受信し電流検出信号を出力する信号処
理部７とを備えている。 【効果】 耐震性に優れ、小形で経済的な光計器用変流
器が実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電力の送配電及び
受変電に使用されるガス絶縁開閉装置等に適用される光
計器用変流器に関するものである。
受変電に使用されるガス絶縁開閉装置等に適用される光
計器用変流器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は例えば特開平４−１２７０６８
号公報に示された従来の光計器用変流器である。図１１
において、６２はガス絶縁開閉装置、６３は光計器用変
流器、６４は容器、６５は絶縁スペーサ、６６は導体、
６７は容器、６８は導体、６９はシールド導体、７０は
導体、７１は光電流センサ、７２は発受光部、７３及び
７４は光ファイバ、７５及び７６は光路、７７は端子カ
バーである。
号公報に示された従来の光計器用変流器である。図１１
において、６２はガス絶縁開閉装置、６３は光計器用変
流器、６４は容器、６５は絶縁スペーサ、６６は導体、
６７は容器、６８は導体、６９はシールド導体、７０は
導体、７１は光電流センサ、７２は発受光部、７３及び
７４は光ファイバ、７５及び７６は光路、７７は端子カ
バーである。
【０００３】図１０において、光電流センサ７１は導体
７０の周囲に設けられて、導体７０に流れる電流に比例
した磁界が光電流センサ７１に印加される構成になって
いる。光は光ファイバ７３、発受光部７２、光路７５、
光電流センサ７１、光路７６、発受光部７２、光ファイ
バ７４を通過して、導体７０に電流が流れると光電流セ
ンサ７１のファラデー効果により、磁界即ち導体７０の
電流に比例した光信号が得られる。上記の部分と光信号
を処理する信号処理部とにより光計器用変流器が構成さ
れている。光計器用変流器は光ファイバにより信号が伝
送されるため電磁ノイズの影響を受けず、小形になると
いう長所を有している。しかし、図１０に示されるよう
に光路７５及び７６の軸を精度良く合わせる必要があ
り、鉛ガラスで構成される光電流センサ７１の寸法が大
きくなり、コスト面では高いものとなっている。
７０の周囲に設けられて、導体７０に流れる電流に比例
した磁界が光電流センサ７１に印加される構成になって
いる。光は光ファイバ７３、発受光部７２、光路７５、
光電流センサ７１、光路７６、発受光部７２、光ファイ
バ７４を通過して、導体７０に電流が流れると光電流セ
ンサ７１のファラデー効果により、磁界即ち導体７０の
電流に比例した光信号が得られる。上記の部分と光信号
を処理する信号処理部とにより光計器用変流器が構成さ
れている。光計器用変流器は光ファイバにより信号が伝
送されるため電磁ノイズの影響を受けず、小形になると
いう長所を有している。しかし、図１０に示されるよう
に光路７５及び７６の軸を精度良く合わせる必要があ
り、鉛ガラスで構成される光電流センサ７１の寸法が大
きくなり、コスト面では高いものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光計器用変流器
は以上のように構成されているので、光路の軸精度が機
器の振動の影響を受け易く検出誤差の要因となったり、
或いは、これを防止するため光電流センサを大きいもの
とするとコスト面で高くなるという短所があった。ま
た、光電流センサに印加される磁界は、光電流センサと
導体との位置関係により決定されるので、検出特性が取
付精度等の影響を受け易いという問題点があった。
は以上のように構成されているので、光路の軸精度が機
器の振動の影響を受け易く検出誤差の要因となったり、
或いは、これを防止するため光電流センサを大きいもの
とするとコスト面で高くなるという短所があった。ま
た、光電流センサに印加される磁界は、光電流センサと
導体との位置関係により決定されるので、検出特性が取
付精度等の影響を受け易いという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、振動の影響を受けずしかも経済
的な光計器用変流器を提供することを目的としている。
また、検出特性が取付精度等の影響を受け難い光計器用
変流器を提供することを目的としている。
ためになされたもので、振動の影響を受けずしかも経済
的な光計器用変流器を提供することを目的としている。
また、検出特性が取付精度等の影響を受け難い光計器用
変流器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る光変流器
は、電磁誘導により導体に流れる電流を検出する変流
器、およびこの変流器の二次電圧を光信号に変換して電
流検出信号を出力する電圧／光変換手段を備えたもので
ある。
は、電磁誘導により導体に流れる電流を検出する変流
器、およびこの変流器の二次電圧を光信号に変換して電
流検出信号を出力する電圧／光変換手段を備えたもので
ある。
【０００７】また、請求項２に係る光変流器は、請求項
１において、その電圧／光変換手段は、変流器の二次電
圧が印加される電気光学素子からなる光電圧センサ、お
よび光ファイバを介して上記光電圧センサに光信号を送
信するとともに上記光電圧センサを通過した光信号を光
ファイバを介して受信し電流検出信号を出力する信号処
理部からなるものである。
１において、その電圧／光変換手段は、変流器の二次電
圧が印加される電気光学素子からなる光電圧センサ、お
よび光ファイバを介して上記光電圧センサに光信号を送
信するとともに上記光電圧センサを通過した光信号を光
ファイバを介して受信し電流検出信号を出力する信号処
理部からなるものである。
【０００８】また、請求項３に係る光変流器は、請求項
２において、その変流器は、鉄心を使用しない空心計器
用変流器としたものである。
２において、その変流器は、鉄心を使用しない空心計器
用変流器としたものである。
【０００９】また、請求項４に係る光変流器は、請求項
２において、その変流器は、鉄心を使用した鉄心入計器
用変流器としたものである。
２において、その変流器は、鉄心を使用した鉄心入計器
用変流器としたものである。
【００１０】また、請求項５に係る光変流器は、請求項
４において、その変流器の二次側に光電圧センサと並列
に抵抗を接続し、上記二次側開放時の過電圧発生を防止
するようにしたものである。
４において、その変流器の二次側に光電圧センサと並列
に抵抗を接続し、上記二次側開放時の過電圧発生を防止
するようにしたものである。
【００１１】また、請求項６に係る光変流器は、請求項
２ないし５のいずれかにおいて、その変流器の二次電圧
を導出する端子を収容する端子箱を備え、光電圧センサ
を上記端子箱内に配設したものである。
２ないし５のいずれかにおいて、その変流器の二次電圧
を導出する端子を収容する端子箱を備え、光電圧センサ
を上記端子箱内に配設したものである。
【００１２】また、請求項７に係る光変流器は、請求項
２ないし５のいずれかにおいて、ガス絶縁開閉装置の絶
縁ガスを封入する容器内に変流器を配設し、上記変流器
の二次電圧を上記容器を気密に貫通して気中に導出する
端子を収容する端子箱を備え、光電圧センサを上記端子
箱内に配設したものである。
２ないし５のいずれかにおいて、ガス絶縁開閉装置の絶
縁ガスを封入する容器内に変流器を配設し、上記変流器
の二次電圧を上記容器を気密に貫通して気中に導出する
端子を収容する端子箱を備え、光電圧センサを上記端子
箱内に配設したものである。
【００１３】また、請求項８に係る光変流器は、請求項
２ないし５のいずれかにおいて、三相一括形ガス絶縁開
閉装置の絶縁ガスを封入する容器内に三相分の変流器を
配設し、上記三相分の変流器の二次電圧を上記容器の１
個所からまとめて気密に貫通して気中に導出する端子を
収容する端子箱を備え、三相分の光電圧センサを上記端
子箱内に配設したものである。
２ないし５のいずれかにおいて、三相一括形ガス絶縁開
閉装置の絶縁ガスを封入する容器内に三相分の変流器を
配設し、上記三相分の変流器の二次電圧を上記容器の１
個所からまとめて気密に貫通して気中に導出する端子を
収容する端子箱を備え、三相分の光電圧センサを上記端
子箱内に配設したものである。
【００１４】また、請求項９に係る光変流器は、請求項
２ないし５のいずれかにおいて、その光電圧センサを変
流器に一体に取付け固定したものである。
２ないし５のいずれかにおいて、その光電圧センサを変
流器に一体に取付け固定したものである。
【００１５】また、請求項１０に係る光変流器は、請求
項２ないし５のいずれかにおいて、その変流器および光
電圧センサを中空の支持絶縁物で支持することにより高
電圧の導体電位部に配設するとともに、信号処理部を大
地電位部に配設し、上記支持絶縁物内部に配設された光
ファイバにより上記光電圧センサと信号処理部とを接続
するようにしたものである。
項２ないし５のいずれかにおいて、その変流器および光
電圧センサを中空の支持絶縁物で支持することにより高
電圧の導体電位部に配設するとともに、信号処理部を大
地電位部に配設し、上記支持絶縁物内部に配設された光
ファイバにより上記光電圧センサと信号処理部とを接続
するようにしたものである。
【００１６】また、請求項１１に係る光変流器は、請求
項２ないし１０のいずれかにおいて、その変流器の二次
側に光電圧センサと並列にインピーダンスを接続し、上
記光電圧センサに印加される高周波成分を抑制するよう
にしたものである。
項２ないし１０のいずれかにおいて、その変流器の二次
側に光電圧センサと並列にインピーダンスを接続し、上
記光電圧センサに印加される高周波成分を抑制するよう
にしたものである。
【００１７】また、請求項１２に係る光変流器は、請求
項２ないし１１のいずれかにおいて、単一の変流器の二
次側に複数の光電圧センサを並列に接続し、上記光電圧
センサと、それより後段の光ファイバおよび信号処理部
とを多重化構成としたものである。
項２ないし１１のいずれかにおいて、単一の変流器の二
次側に複数の光電圧センサを並列に接続し、上記光電圧
センサと、それより後段の光ファイバおよび信号処理部
とを多重化構成としたものである。
【００１８】
実施の形態１．以下、この発明の一実施の形態を図につ
いて説明する。図１は本発明の光計器用変流器の原理を
説明するためのもので、同図（１）はその基本構成図、
同図（２）はその動作説明図である。図１（１）におい
て、１は空心計器用変流器、２は非磁性材料或は有機材
料で構成された円環状枠、３は円環状枠２に均等に巻回
された（二次）コイル、３ａ及び３ｂはコイルの端子
線、４は光電圧センサ、５及び６は光ファイバ、７は信
号処理部、８は被検出電流が流れる一次導体である。
いて説明する。図１は本発明の光計器用変流器の原理を
説明するためのもので、同図（１）はその基本構成図、
同図（２）はその動作説明図である。図１（１）におい
て、１は空心計器用変流器、２は非磁性材料或は有機材
料で構成された円環状枠、３は円環状枠２に均等に巻回
された（二次）コイル、３ａ及び３ｂはコイルの端子
線、４は光電圧センサ、５及び６は光ファイバ、７は信
号処理部、８は被検出電流が流れる一次導体である。
【００１９】次に動作について説明する。図１（１）の
一次導体８に流れる電流に比例した二次電圧信号が空心
計器用変流器１の端子線３ａと３ｂとの間に生じて、光
電圧センサ４に印加される。光電圧センサ４では信号処
理部７の光送信器よりの光パワー一定の光信号が光ファ
イバ５を通って入り、光ファイバ６より信号処理部７の
光受信器に戻り、この過程で光電圧センサ４は光電圧セ
ンサ内の電気光学素子（ポッケルス素子）に印加された
電圧即ち電界に比例して光の偏光方向に対する屈折率が
変化するポッケルス効果により上記二次電圧信号によっ
て変調された光信号に変換している。光電圧センサ４は
図１（２）に示すように、プリズム、偏光子、電気光学
素子（ポッケルス素子）、１／４波長板、検光子、プリ
ズム等で構成され、光ファイバを介して信号処理部と一
体になって電圧信号を光信号に変換する機能を有してい
る。信号処理部７内の光受信器からの出力は、交流成
分、直流成分に分けてそれぞれ波形成形された後、合成
され、入力信号との比率を演算する割算器を経て電流検
出信号として出力される。
一次導体８に流れる電流に比例した二次電圧信号が空心
計器用変流器１の端子線３ａと３ｂとの間に生じて、光
電圧センサ４に印加される。光電圧センサ４では信号処
理部７の光送信器よりの光パワー一定の光信号が光ファ
イバ５を通って入り、光ファイバ６より信号処理部７の
光受信器に戻り、この過程で光電圧センサ４は光電圧セ
ンサ内の電気光学素子（ポッケルス素子）に印加された
電圧即ち電界に比例して光の偏光方向に対する屈折率が
変化するポッケルス効果により上記二次電圧信号によっ
て変調された光信号に変換している。光電圧センサ４は
図１（２）に示すように、プリズム、偏光子、電気光学
素子（ポッケルス素子）、１／４波長板、検光子、プリ
ズム等で構成され、光ファイバを介して信号処理部と一
体になって電圧信号を光信号に変換する機能を有してい
る。信号処理部７内の光受信器からの出力は、交流成
分、直流成分に分けてそれぞれ波形成形された後、合成
され、入力信号との比率を演算する割算器を経て電流検
出信号として出力される。
【００２０】図１の光計器用変流器は、外部磁界の影響
を受けにくく、鉄心がないことで飽和特性のない空心計
器用変流器により、検出対象の一次電流に比例した二次
電圧信号を高精度で光電圧センサに印加して、光ファイ
バを介して光信号に変換して信号処理部に信号伝送して
いるため、電磁ノイズの影響を受けず、構成部品である
空心計器用変流器、光電圧センサ、光ファイバ、信号処
理部等は小形で耐振性に優れ、経済的である。また、空
心計器用変流器１は一次導体８の電流を、いわゆる電磁
誘導の原理でコイル３に誘起した電圧から検出するもの
であり、従来のように一次導体８との位置関係が微妙に
その検出特性に影響を及ぼすということはない。
を受けにくく、鉄心がないことで飽和特性のない空心計
器用変流器により、検出対象の一次電流に比例した二次
電圧信号を高精度で光電圧センサに印加して、光ファイ
バを介して光信号に変換して信号処理部に信号伝送して
いるため、電磁ノイズの影響を受けず、構成部品である
空心計器用変流器、光電圧センサ、光ファイバ、信号処
理部等は小形で耐振性に優れ、経済的である。また、空
心計器用変流器１は一次導体８の電流を、いわゆる電磁
誘導の原理でコイル３に誘起した電圧から検出するもの
であり、従来のように一次導体８との位置関係が微妙に
その検出特性に影響を及ぼすということはない。
【００２１】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を説明する。図２において、９はガス絶縁開閉装
置、１０は光計器用変流器部、１１及び１２は空心計器
用変流器、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは空心計器
用変流器１１、１２からの端子線、１３は絶縁ガスを封
入する容器、１３ａは絶縁スペーサ、１４及び１５は光
電圧センサ、１６、１７、１８、１９は下端が図示しな
い信号処理部に接続される光ファイバ、２０は容器、２
０ａはフランジ、２１は変流器用シールド、２２は容
器、２３及び２４は空心計器用変流器固定金具である。
２５は容器２０内に収容された空心計器用変流器１１、
１２からの端子線１１ａ、１２ａ等を気密に気中に導出
するための密封端子板、２５ａは密封端子板２５の端子
金具、２６は密封端子板２５、端子金具２５ａを収容す
る端子箱、２６ａ及び２６ｂは光電圧センサ取付金具、
２７は保護管である。図２では２個の空心計器用変流器
１１、１２がガス絶縁開閉装置の絶縁ガス中に配置さ
れ、２個の光電圧センサを変流器端子箱内に収納した事
例であり、この完全２重化により高い信頼性が得られ
る。信号処理部は離れて電磁ノイズの少ない位置に配置
されている。
態２を説明する。図２において、９はガス絶縁開閉装
置、１０は光計器用変流器部、１１及び１２は空心計器
用変流器、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは空心計器
用変流器１１、１２からの端子線、１３は絶縁ガスを封
入する容器、１３ａは絶縁スペーサ、１４及び１５は光
電圧センサ、１６、１７、１８、１９は下端が図示しな
い信号処理部に接続される光ファイバ、２０は容器、２
０ａはフランジ、２１は変流器用シールド、２２は容
器、２３及び２４は空心計器用変流器固定金具である。
２５は容器２０内に収容された空心計器用変流器１１、
１２からの端子線１１ａ、１２ａ等を気密に気中に導出
するための密封端子板、２５ａは密封端子板２５の端子
金具、２６は密封端子板２５、端子金具２５ａを収容す
る端子箱、２６ａ及び２６ｂは光電圧センサ取付金具、
２７は保護管である。図２では２個の空心計器用変流器
１１、１２がガス絶縁開閉装置の絶縁ガス中に配置さ
れ、２個の光電圧センサを変流器端子箱内に収納した事
例であり、この完全２重化により高い信頼性が得られ
る。信号処理部は離れて電磁ノイズの少ない位置に配置
されている。
【００２２】図２において光計器用変流器の空心計器用
変流器１１及び１２はガス絶縁開閉装置の容器２０内に
配置されているため容器に流れる電流の影響がなく、外
部磁界よりの影響も大幅に低減されている。空心計器用
変流器の端子線は密封端子２５の端子金具２５ａを介し
て気中の端子箱２６の内部に配置された光電圧センサ１
４及び１５に接続されているため、空心計器用変流器よ
り光電圧センサまでの接続線長が短くなるため電磁ノイ
ズの影響が小さくなり、また、光電圧センサが気中の端
子箱内にあるため点検が容易になる。さらに、光ファイ
バ自体を、気密構造で容器を貫通させる必要がなくなり
ガス漏れに対する信頼性を向上できる等の利点が生じて
いる。図２では２個の光計器用変流器を適用した事例で
あるが、３個以上でも同様に適用できる。
変流器１１及び１２はガス絶縁開閉装置の容器２０内に
配置されているため容器に流れる電流の影響がなく、外
部磁界よりの影響も大幅に低減されている。空心計器用
変流器の端子線は密封端子２５の端子金具２５ａを介し
て気中の端子箱２６の内部に配置された光電圧センサ１
４及び１５に接続されているため、空心計器用変流器よ
り光電圧センサまでの接続線長が短くなるため電磁ノイ
ズの影響が小さくなり、また、光電圧センサが気中の端
子箱内にあるため点検が容易になる。さらに、光ファイ
バ自体を、気密構造で容器を貫通させる必要がなくなり
ガス漏れに対する信頼性を向上できる等の利点が生じて
いる。図２では２個の光計器用変流器を適用した事例で
あるが、３個以上でも同様に適用できる。
【００２３】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を説明する。この形態３は、光計器用変流器の空心
計器用変流器１より後段の部分を２重化した事例であ
り、図３において、２８は光電圧センサ、２９及び３０
は光ファイバ、３１は信号処理部である。光電圧センサ
４及び２８はインピーダンスが高いため、空心計器用変
流器の二次側に並列に接続しても支障なく検出動作が可
能となる。このように光計器用変流器の二次側を簡単に
２重化でき、先の実施の形態２に比較して経済的に信頼
性の向上を図ることができる。勿論、同様の方式で、３
個以上でも同様に適用できる。
態３を説明する。この形態３は、光計器用変流器の空心
計器用変流器１より後段の部分を２重化した事例であ
り、図３において、２８は光電圧センサ、２９及び３０
は光ファイバ、３１は信号処理部である。光電圧センサ
４及び２８はインピーダンスが高いため、空心計器用変
流器の二次側に並列に接続しても支障なく検出動作が可
能となる。このように光計器用変流器の二次側を簡単に
２重化でき、先の実施の形態２に比較して経済的に信頼
性の向上を図ることができる。勿論、同様の方式で、３
個以上でも同様に適用できる。
【００２４】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４を説明する。この形態４では、光計器用変流器をガ
ス絶縁開閉装置の容器の外部に配置された事例を示す。
図４において、３２は光計器用変流器部、３３は空心計
器用変流器、３４は後述するように、空心計器用変流器
３３に一体に取り付け固定された光電圧センサ、３５及
び３６は光コネクタ、３７及び３８は光ファイバ、３９
はフランジ、４０は変流器カバー、４０ａ及び４０ｂは
固定金具、４０ｃは保護管である。
態４を説明する。この形態４では、光計器用変流器をガ
ス絶縁開閉装置の容器の外部に配置された事例を示す。
図４において、３２は光計器用変流器部、３３は空心計
器用変流器、３４は後述するように、空心計器用変流器
３３に一体に取り付け固定された光電圧センサ、３５及
び３６は光コネクタ、３７及び３８は光ファイバ、３９
はフランジ、４０は変流器カバー、４０ａ及び４０ｂは
固定金具、４０ｃは保護管である。
【００２５】図５に、光電圧センサ３４を、空心計器用
変流器３３に取り付け一体構造とした部分の詳細例を示
す。３３ｂは空心計器用変流器３３の二次コイルの一端
のリード線であり、先端には端子３３ｃが接続されてい
る。３４ａは光電圧センサ３４を取り付けるための脚で
あり、絶縁テープ３３ａをその上から巻回することによ
り、光電圧センサ３４全体が空心計器用変流器３３と一
体化されている。３４ｂは光電圧センサ３４へ電圧を印
加するための電圧印加端子であり、これに端子３３ｃが
ボルト締め付けにより接続されている。なお、空心計器
用変流器側に固定用金具が予め取り付けられている場合
には、光電圧センサの空心計器用変流器への取付は、そ
の金具を利用してボルト締め付けとしてもよい。また、
空心計器用変流器と光電圧センサとをモールド構造で一
体化するようにしてもよい。
変流器３３に取り付け一体構造とした部分の詳細例を示
す。３３ｂは空心計器用変流器３３の二次コイルの一端
のリード線であり、先端には端子３３ｃが接続されてい
る。３４ａは光電圧センサ３４を取り付けるための脚で
あり、絶縁テープ３３ａをその上から巻回することによ
り、光電圧センサ３４全体が空心計器用変流器３３と一
体化されている。３４ｂは光電圧センサ３４へ電圧を印
加するための電圧印加端子であり、これに端子３３ｃが
ボルト締め付けにより接続されている。なお、空心計器
用変流器側に固定用金具が予め取り付けられている場合
には、光電圧センサの空心計器用変流器への取付は、そ
の金具を利用してボルト締め付けとしてもよい。また、
空心計器用変流器と光電圧センサとをモールド構造で一
体化するようにしてもよい。
【００２６】以上のように、この実施の形態４における
光計器用変流器では、光電圧センサ３４及び光コネクタ
３５・３６は空心計器用変流器３３と一体構造になって
おり、空心計器用変流器３３を取り扱う時に光ファイバ
無であるため取扱が容易であり、光コネクタに光ファイ
バをつなげば試験等が可能であり、これら作業を効率的
に扱うことができる。また、変流器端子箱の構造も簡単
にできるため、経済的である。
光計器用変流器では、光電圧センサ３４及び光コネクタ
３５・３６は空心計器用変流器３３と一体構造になって
おり、空心計器用変流器３３を取り扱う時に光ファイバ
無であるため取扱が容易であり、光コネクタに光ファイ
バをつなげば試験等が可能であり、これら作業を効率的
に扱うことができる。また、変流器端子箱の構造も簡単
にできるため、経済的である。
【００２７】実施の形態５．以下、この発明の実施の形
態５を説明する。図６において、４１は酸化亜鉛素子或
はコンデンサ或は抵抗或はリアクトル或は以上の組合わ
せで構成されるインピーダンスであり、光電圧センサ４
と並列に空心計器用変流器１に接続されている。一次導
体８に高周波サージが流れると空心計器用変流器１のコ
イルに高電圧のサージが誘起される場合があり、上記の
インピーダンス４１により抑制されて、光電圧センサ４
が保護される。
態５を説明する。図６において、４１は酸化亜鉛素子或
はコンデンサ或は抵抗或はリアクトル或は以上の組合わ
せで構成されるインピーダンスであり、光電圧センサ４
と並列に空心計器用変流器１に接続されている。一次導
体８に高周波サージが流れると空心計器用変流器１のコ
イルに高電圧のサージが誘起される場合があり、上記の
インピーダンス４１により抑制されて、光電圧センサ４
が保護される。
【００２８】実施の形態６．以下、この発明の実施の形
態６を説明する。ここでは、三相一括形ガス絶縁開閉装
置に適用される光計器用変流器の事例が示されており、
図７において、４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは三相分の空
心計器用変流器、４３ａ、４３ｂ及び４３ｃは三相分の
一次導体、４４は容器、４５は各層間の相互誘導を防止
する電磁シールド板である。図７の容器４４に図２に示
すような端子箱を一個設けて、この端子箱内部に三相分
の光電圧センサ等をまとめて設けるようにすると、寸法
が小さくなり、光ファイバの配設も容易になり、経済的
にもなる。
態６を説明する。ここでは、三相一括形ガス絶縁開閉装
置に適用される光計器用変流器の事例が示されており、
図７において、４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは三相分の空
心計器用変流器、４３ａ、４３ｂ及び４３ｃは三相分の
一次導体、４４は容器、４５は各層間の相互誘導を防止
する電磁シールド板である。図７の容器４４に図２に示
すような端子箱を一個設けて、この端子箱内部に三相分
の光電圧センサ等をまとめて設けるようにすると、寸法
が小さくなり、光ファイバの配設も容易になり、経済的
にもなる。
【００２９】実施の形態７．以下、この発明の実施の形
態７を説明する。この形態７は、気中に設置される光計
器用変流器の事例であり、図８において、４７は光計器
用変流器、４８は高圧導体部、４９は空心計器用変流
器、５０は光電圧センサでこれら空心計器用変流器４９
及び光電圧センサ５０はモールド絶縁物５１により一体
構造に成形されている。５２、５２ａ、５３、５３ａは
光ファイバで、光電圧センサ５０と、図示しない大地電
位部に配設される信号処理部とを接続する。５４は支持
絶縁物、５５は支持絶縁物５４の底蓋、５６は変流器
箱、５７は保護管である。この実施の形態７において
は、光電圧センサ５０よりの光ファイバ５２及び５３は
中空の支持絶縁物５４の内部に配置されているが、光フ
ァイバは細いため中空の支持絶縁物５４の内径は小さく
てよく、また空心計器用変流器４９は小形で軽量である
ため支持絶縁物５４の寸法は小さくなり経済的になる。
支持絶縁物５４は磁器でも有機物でもよく、変流器の他
に遮断器或は断路器或は母線支持と共用化してもよい。
態７を説明する。この形態７は、気中に設置される光計
器用変流器の事例であり、図８において、４７は光計器
用変流器、４８は高圧導体部、４９は空心計器用変流
器、５０は光電圧センサでこれら空心計器用変流器４９
及び光電圧センサ５０はモールド絶縁物５１により一体
構造に成形されている。５２、５２ａ、５３、５３ａは
光ファイバで、光電圧センサ５０と、図示しない大地電
位部に配設される信号処理部とを接続する。５４は支持
絶縁物、５５は支持絶縁物５４の底蓋、５６は変流器
箱、５７は保護管である。この実施の形態７において
は、光電圧センサ５０よりの光ファイバ５２及び５３は
中空の支持絶縁物５４の内部に配置されているが、光フ
ァイバは細いため中空の支持絶縁物５４の内径は小さく
てよく、また空心計器用変流器４９は小形で軽量である
ため支持絶縁物５４の寸法は小さくなり経済的になる。
支持絶縁物５４は磁器でも有機物でもよく、変流器の他
に遮断器或は断路器或は母線支持と共用化してもよい。
【００３０】実施の形態８．以下、この発明の実施の形
態８を説明する。図９において、５８は鉄心入計器用変
流器、５９は円環状に形成された鉄心、６０は鉄心５９
に均等に巻回された（二次）コイル、６０ａ及び６０ｂ
は端子線、６１は抵抗である。実施の形態７までは空心
計器用変流器と光電圧センサとの組合せの事例を示した
が、図９は空心計器用変流器の代りに鉄心入計器用変流
器と抵抗との組合せで光計器用変流器を構成した事例で
ある。鉄心入計器用変流器と抵抗との組合せであるため
コイルの断面積は小さくなり経済的であり、実用的であ
る。抵抗６１は上記変流器二次側開放による異常電圧発
生防止のため必要であり、抵抗値も小さな値で十分であ
り、図２に示すように端子箱に配置するのが合理的であ
る。光計器用変流器としては従来の変流器と同様な適用
ができる。
態８を説明する。図９において、５８は鉄心入計器用変
流器、５９は円環状に形成された鉄心、６０は鉄心５９
に均等に巻回された（二次）コイル、６０ａ及び６０ｂ
は端子線、６１は抵抗である。実施の形態７までは空心
計器用変流器と光電圧センサとの組合せの事例を示した
が、図９は空心計器用変流器の代りに鉄心入計器用変流
器と抵抗との組合せで光計器用変流器を構成した事例で
ある。鉄心入計器用変流器と抵抗との組合せであるため
コイルの断面積は小さくなり経済的であり、実用的であ
る。抵抗６１は上記変流器二次側開放による異常電圧発
生防止のため必要であり、抵抗値も小さな値で十分であ
り、図２に示すように端子箱に配置するのが合理的であ
る。光計器用変流器としては従来の変流器と同様な適用
ができる。
【００３１】なお、以上の各実施の形態では、いずれも
光電圧センサと信号処理部とを離して配設し両者の間を
光ファイバで接続する構成としたが、両者の間を光ファ
イバを使用しない光路で接続する構成としてもよく、更
に、両者を一体にして信号処理部の光送信器、光受信器
及び光電圧センサを直接接合する構成のものとしてもよ
い。要は、電磁誘導により電流を検出するタイプの変流
器を使用し、その二次電圧を光変換して電流検出信号を
得るものであれば、取付状態に左右されず安定した検出
特性が得られる光変流器を実現することができる。ま
た、変流器としては、空隙付鉄心を使用するものや、種
々の磁性材料を使用するものなど、電磁誘導で二次コイ
ルに誘起する電圧から導体の電流を検出する形式の種々
のタイプの変流器を適用することができ同等の効果を奏
する。
光電圧センサと信号処理部とを離して配設し両者の間を
光ファイバで接続する構成としたが、両者の間を光ファ
イバを使用しない光路で接続する構成としてもよく、更
に、両者を一体にして信号処理部の光送信器、光受信器
及び光電圧センサを直接接合する構成のものとしてもよ
い。要は、電磁誘導により電流を検出するタイプの変流
器を使用し、その二次電圧を光変換して電流検出信号を
得るものであれば、取付状態に左右されず安定した検出
特性が得られる光変流器を実現することができる。ま
た、変流器としては、空隙付鉄心を使用するものや、種
々の磁性材料を使用するものなど、電磁誘導で二次コイ
ルに誘起する電圧から導体の電流を検出する形式の種々
のタイプの変流器を適用することができ同等の効果を奏
する。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る光変流器
においては、電磁誘導により導体に流れる電流を検出す
る変流器、およびこの変流器の二次電圧を光信号に変換
して電流検出信号を出力する電圧／光変換手段を備えた
ので、光信号を介した電流検出信号が、機器の取付精度
等の影響を受けない高精度で安定した検出特性のもとに
得られる。
においては、電磁誘導により導体に流れる電流を検出す
る変流器、およびこの変流器の二次電圧を光信号に変換
して電流検出信号を出力する電圧／光変換手段を備えた
ので、光信号を介した電流検出信号が、機器の取付精度
等の影響を受けない高精度で安定した検出特性のもとに
得られる。
【００３３】また、請求項２に係る光変流器の電圧／光
変換手段は、変流器の二次電圧が印加される電気光学素
子からなる光電圧センサ、および光ファイバを介して上
記光電圧センサに光信号を送信するとともに上記光電圧
センサを通過した光信号を光ファイバを介して受信し電
流検出信号を出力する信号処理部からなるものとしたの
で、耐震性に優れ、経済的で、配置等の自由度の大きい
光変流器が得られる。
変換手段は、変流器の二次電圧が印加される電気光学素
子からなる光電圧センサ、および光ファイバを介して上
記光電圧センサに光信号を送信するとともに上記光電圧
センサを通過した光信号を光ファイバを介して受信し電
流検出信号を出力する信号処理部からなるものとしたの
で、耐震性に優れ、経済的で、配置等の自由度の大きい
光変流器が得られる。
【００３４】また、請求項３に係る光変流器の変流器
は、鉄心を使用しない空心計器用変流器としたので、軽
量で飽和特性のない高精度な光変流器が得られる。
は、鉄心を使用しない空心計器用変流器としたので、軽
量で飽和特性のない高精度な光変流器が得られる。
【００３５】また、請求項４に係る光変流器の変流器
は、鉄心を使用した鉄心入計器用変流器としたので、小
形で低コストの光変流器が得られる。
は、鉄心を使用した鉄心入計器用変流器としたので、小
形で低コストの光変流器が得られる。
【００３６】また、請求項５に係る光変流器において
は、その変流器の二次側に光電圧センサと並列に抵抗を
接続し、上記二次側開放時の過電圧発生を防止するよう
にしたので、光電圧センサが過電圧から確実に保護され
信頼性の高い光変流器が得られる。
は、その変流器の二次側に光電圧センサと並列に抵抗を
接続し、上記二次側開放時の過電圧発生を防止するよう
にしたので、光電圧センサが過電圧から確実に保護され
信頼性の高い光変流器が得られる。
【００３７】また、請求項６に係る光変流器において
は、その変流器の二次電圧を導出する端子を収容する端
子箱を備え、光電圧センサを上記端子箱内に配設したの
で、光電圧センサの取扱いが簡便となる。
は、その変流器の二次電圧を導出する端子を収容する端
子箱を備え、光電圧センサを上記端子箱内に配設したの
で、光電圧センサの取扱いが簡便となる。
【００３８】また、請求項７に係る光変流器において
は、ガス絶縁開閉装置の絶縁ガスを封入する容器内に変
流器を配設し、上記変流器の二次電圧を上記容器を気密
に貫通して気中に導出する端子を収容する端子箱を備
え、光電圧センサを上記端子箱内に配設したので、変流
器と光電圧センサとの接続線長が短くなって電磁ノイズ
の影響が小さくなり、また、光電圧センサの取扱い、点
検が簡便、容易となる。
は、ガス絶縁開閉装置の絶縁ガスを封入する容器内に変
流器を配設し、上記変流器の二次電圧を上記容器を気密
に貫通して気中に導出する端子を収容する端子箱を備
え、光電圧センサを上記端子箱内に配設したので、変流
器と光電圧センサとの接続線長が短くなって電磁ノイズ
の影響が小さくなり、また、光電圧センサの取扱い、点
検が簡便、容易となる。
【００３９】また、請求項８に係る光変流器において
は、三相一括形ガス絶縁開閉装置の絶縁ガスを封入する
容器内に三相分の変流器を配設し、上記三相分の変流器
の二次電圧を上記容器の１個所からまとめて気密に貫通
して気中に導出する端子を収容する端子箱を備え、三相
分の光電圧センサを上記端子箱内に配設したので、三相
電流を検出する極めてコンパクトな光変流器が得られ
る。
は、三相一括形ガス絶縁開閉装置の絶縁ガスを封入する
容器内に三相分の変流器を配設し、上記三相分の変流器
の二次電圧を上記容器の１個所からまとめて気密に貫通
して気中に導出する端子を収容する端子箱を備え、三相
分の光電圧センサを上記端子箱内に配設したので、三相
電流を検出する極めてコンパクトな光変流器が得られ
る。
【００４０】また、請求項９に係る光変流器において
は、その光電圧センサを変流器に一体に取付け固定した
ものとしたので、変流器と光電圧センサとの接続線長を
一層短くできるとともに、光変流器のコンパクト化を更
に進めることができる。
は、その光電圧センサを変流器に一体に取付け固定した
ものとしたので、変流器と光電圧センサとの接続線長を
一層短くできるとともに、光変流器のコンパクト化を更
に進めることができる。
【００４１】また、請求項１０に係る光変流器において
は、その変流器および光電圧センサを中空の支持絶縁物
で支持することにより高電圧の導体電位部に配設すると
ともに、信号処理部を大地電位部に配設し、上記支持絶
縁物内部に配設された光ファイバにより上記光電圧セン
サと信号処理部とを接続するようにしたので、気中絶縁
の高電圧導体の電流検出が、簡単な構造でしかも経済的
に可能となる。
は、その変流器および光電圧センサを中空の支持絶縁物
で支持することにより高電圧の導体電位部に配設すると
ともに、信号処理部を大地電位部に配設し、上記支持絶
縁物内部に配設された光ファイバにより上記光電圧セン
サと信号処理部とを接続するようにしたので、気中絶縁
の高電圧導体の電流検出が、簡単な構造でしかも経済的
に可能となる。
【００４２】また、請求項１１に係る光変流器において
は、その変流器の二次側に光電圧センサと並列にインピ
ーダンスを接続し、上記光電圧センサに印加される高周
波成分を抑制するようにしたので、光電圧センサが高周
波サージから確実に保護され信頼性の高い光変流器が得
られる。
は、その変流器の二次側に光電圧センサと並列にインピ
ーダンスを接続し、上記光電圧センサに印加される高周
波成分を抑制するようにしたので、光電圧センサが高周
波サージから確実に保護され信頼性の高い光変流器が得
られる。
【００４３】また、請求項１２に係る光変流器において
は、単一の変流器の二次側に複数の光電圧センサを並列
に接続し、上記光電圧センサと、それより後段の光ファ
イバおよび信号処理部とを多重化構成としたので、検出
系の多重化が簡単に実現し、低コストで信頼性の向上を
図ることができる。
は、単一の変流器の二次側に複数の光電圧センサを並列
に接続し、上記光電圧センサと、それより後段の光ファ
イバおよび信号処理部とを多重化構成としたので、検出
系の多重化が簡単に実現し、低コストで信頼性の向上を
図ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１における光計器用変
流器の構成、動作を説明する図である。
流器の構成、動作を説明する図である。
【図２】 この発明の実施の形態２における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図５】 図４における光電圧センサの取付構造の詳細
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態５における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態６における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態７における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態８における光計器用変
流器を示す図である。
流器を示す図である。
【図１０】 従来の光計器用変流器を示す図である。
１，１１，１２，３３，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 空心
計器用変流器、３，６０ 二次コイル、４，１４，１
５，２８，３４，５０ 光電圧センサ、５，６，１６〜
１９，２９，３０，３７，３８，５２，５２ａ，５３，
５３ａ光ファイバ、７，３１ 信号処理部、８，４３
ａ，４３ｂ，４３ｃ 一次導体、１０，３２ 光計器用
変流器部、２０，２２ 容器、２５ 密封端子板、２５
ａ 端子金具、２６ 端子箱、３５，３６ 光コネク
タ、３３ａ 絶縁テープ、３４ａ 光電圧センサの脚、
４１ インピーダンス、４７ 光計器用変流器、４８
高圧導体部、５４ 支持絶縁物、５８ 鉄心入計器用変
流器、５９ 鉄心、６１ 抵抗。
計器用変流器、３，６０ 二次コイル、４，１４，１
５，２８，３４，５０ 光電圧センサ、５，６，１６〜
１９，２９，３０，３７，３８，５２，５２ａ，５３，
５３ａ光ファイバ、７，３１ 信号処理部、８，４３
ａ，４３ｂ，４３ｃ 一次導体、１０，３２ 光計器用
変流器部、２０，２２ 容器、２５ 密封端子板、２５
ａ 端子金具、２６ 端子箱、３５，３６ 光コネク
タ、３３ａ 絶縁テープ、３４ａ 光電圧センサの脚、
４１ インピーダンス、４７ 光計器用変流器、４８
高圧導体部、５４ 支持絶縁物、５８ 鉄心入計器用変
流器、５９ 鉄心、６１ 抵抗。
Claims (12)
- 【請求項１】 電磁誘導により導体に流れる電流を検出
する変流器、およびこの変流器の二次電圧を光信号に変
換して電流検出信号を出力する電圧／光変換手段を備え
たことを特徴とする光変流器。 - 【請求項２】 電圧／光変換手段は、変流器の二次電圧
が印加される電気光学素子からなる光電圧センサ、およ
び光ファイバを介して上記光電圧センサに光信号を送信
するとともに上記光電圧センサを通過した光信号を光フ
ァイバを介して受信し電流検出信号を出力する信号処理
部からなることを特徴とする請求項１記載の光変流器。 - 【請求項３】 変流器は、鉄心を使用しない空心計器用
変流器としたことを特徴とする請求項２記載の光変流
器。 - 【請求項４】 変流器は、鉄心を使用した鉄心入計器用
変流器としたことを特徴とする請求項２記載の光変流
器。 - 【請求項５】 変流器の二次側に光電圧センサと並列に
抵抗を接続し、上記二次側開放時の過電圧発生を防止す
るようにしたことを特徴とする請求項４記載の光変流
器。 - 【請求項６】 変流器の二次電圧を導出する端子を収容
する端子箱を備え、光電圧センサを上記端子箱内に配設
したことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記
載の光変流器。 - 【請求項７】 ガス絶縁開閉装置の絶縁ガスを封入する
容器内に変流器を配設し、上記変流器の二次電圧を上記
容器を気密に貫通して気中に導出する端子を収容する端
子箱を備え、光電圧センサを上記端子箱内に配設したこ
とを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の光
変流器。 - 【請求項８】 三相一括形ガス絶縁開閉装置の絶縁ガス
を封入する容器内に三相分の変流器を配設し、上記三相
分の変流器の二次電圧を上記容器の１個所からまとめて
気密に貫通して気中に導出する端子を収容する端子箱を
備え、三相分の光電圧センサを上記端子箱内に配設した
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の
光変流器。 - 【請求項９】 光電圧センサを変流器に一体に取付け固
定したことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに
記載の光変流器。 - 【請求項１０】 変流器および光電圧センサを中空の支
持絶縁物で支持することにより高電圧の導体電位部に配
設するとともに、信号処理部を大地電位部に配設し、上
記支持絶縁物内部に配設された光ファイバにより上記光
電圧センサと信号処理部とを接続するようにしたことを
特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の光変流
器。 - 【請求項１１】 変流器の二次側に光電圧センサと並列
にインピーダンスを接続し、上記光電圧センサに印加さ
れる高周波成分を抑制するようにしたことを特徴とする
請求項２ないし１０のいずれかに記載の光変流器。 - 【請求項１２】 単一の変流器の二次側に複数の光電圧
センサを並列に接続し、上記光電圧センサと、それより
後段の光ファイバおよび信号処理部とを多重化構成とし
たことを特徴とする請求項２ないし１１のいずれかに記
載の光変流器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8341375A JPH10185961A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 光変流器 |
| EP97120970A EP0849600A1 (en) | 1996-12-20 | 1997-11-28 | Optical current transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8341375A JPH10185961A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 光変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185961A true JPH10185961A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18345579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8341375A Pending JPH10185961A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 光変流器 |
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