JP2969035B2 - 光ｐｔ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送配電設備等を対象と
して保護・制御、計測等を行うために、系統電圧等の被
測定電圧を分圧する分圧器と、電気光学効果（ポッケル
ス効果）を利用して前記分圧器の出力電圧を光強度に変
換し、この光強度から被測定電圧の大きさを検出する光
センサ部とからなる光ＰＴに関する。
して保護・制御、計測等を行うために、系統電圧等の被
測定電圧を分圧する分圧器と、電気光学効果（ポッケル
ス効果）を利用して前記分圧器の出力電圧を光強度に変
換し、この光強度から被測定電圧の大きさを検出する光
センサ部とからなる光ＰＴに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ＰＴは、電気光学効果を利用して光セ
ンサ部の電気光学結晶に印加される電界の強度を光強度
に変換し、この光強度から電圧の大きさを測定するもの
として知られており、無誘導性、広帯域性、電気絶縁性
等の点で利点を有することから、送配電系統の保護・制
御用センサとして広く研究されている。なお、前記電気
光学結晶としては、Bi12GeO20やBi12SiO20等が広く用い
られている。
ンサ部の電気光学結晶に印加される電界の強度を光強度
に変換し、この光強度から電圧の大きさを測定するもの
として知られており、無誘導性、広帯域性、電気絶縁性
等の点で利点を有することから、送配電系統の保護・制
御用センサとして広く研究されている。なお、前記電気
光学結晶としては、Bi12GeO20やBi12SiO20等が広く用い
られている。
【０００３】しかるに、Bi12GeO20やBi12SiO20等の旋光
性（光学活性の一種であり、直線偏光が通過するときに
偏光面を回転させる性質）を有する電気光学結晶は、周
囲温度に応じて出力が変化するという温度特性を有する
ことが知られており、この温度特性を小さくするために
種々の対策が採られている。例えば、図５は電気光学結
晶の接着構造を工夫して温度特性を小さくするようにし
た例である。すなわち、図において電気光学結晶１１Ａ
は、基板１２に設けられた溝１３をまたぐように載置さ
れ、溝１３の両側で接着剤１４により接着、固定されて
いる。このような接着構造とすることにより、電気光学
結晶１１Ａと基板１２との接着面積を少なくし、温度変
化を与えた場合の電気光学結晶１１Ａと基板１２の材質
の違いから生じる熱応力が、電気光学結晶１１Ａの光路
部分にまで伝わらないように配慮している。
性（光学活性の一種であり、直線偏光が通過するときに
偏光面を回転させる性質）を有する電気光学結晶は、周
囲温度に応じて出力が変化するという温度特性を有する
ことが知られており、この温度特性を小さくするために
種々の対策が採られている。例えば、図５は電気光学結
晶の接着構造を工夫して温度特性を小さくするようにし
た例である。すなわち、図において電気光学結晶１１Ａ
は、基板１２に設けられた溝１３をまたぐように載置さ
れ、溝１３の両側で接着剤１４により接着、固定されて
いる。このような接着構造とすることにより、電気光学
結晶１１Ａと基板１２との接着面積を少なくし、温度変
化を与えた場合の電気光学結晶１１Ａと基板１２の材質
の違いから生じる熱応力が、電気光学結晶１１Ａの光路
部分にまで伝わらないように配慮している。
【０００４】また、電気光学結晶１１Ａの温度特性は、
結晶内の光路長すなわち結晶の厚さにも依存するため、
この光路長を変化させて温度特性を小さくする試みも行
われている。
結晶内の光路長すなわち結晶の厚さにも依存するため、
この光路長を変化させて温度特性を小さくする試みも行
われている。
【０００５】上記のように、電気光学結晶１１Ａの接着
構造や光路長に着目して光センサ部の温度特性を小さく
する一方で、一般に高電圧である被測定電圧を光センサ
部に印加するための分圧器についても、温度特性を小さ
くする構造が提供されている。図６は分圧器の構成の一
例を示すもので、この分圧器１６Ａは、被測定電圧Ｖが
印加される充電部１７と、これを包囲する同心パイプ状
の空間電極１８，１９とからなり、電気光学結晶１１Ａ
を有する光センサ部１５Ａが内側の空間電極１８に接続
され、かつ、外側の空間電極１９が接地されるようにな
っている。なお、充電部１７は碍子によって保持されて
いると共に、空間電極１８，１９の内部にはＳＦ6ガス
等の絶縁媒体が充填されている。
構造や光路長に着目して光センサ部の温度特性を小さく
する一方で、一般に高電圧である被測定電圧を光センサ
部に印加するための分圧器についても、温度特性を小さ
くする構造が提供されている。図６は分圧器の構成の一
例を示すもので、この分圧器１６Ａは、被測定電圧Ｖが
印加される充電部１７と、これを包囲する同心パイプ状
の空間電極１８，１９とからなり、電気光学結晶１１Ａ
を有する光センサ部１５Ａが内側の空間電極１８に接続
され、かつ、外側の空間電極１９が接地されるようにな
っている。なお、充電部１７は碍子によって保持されて
いると共に、空間電極１８，１９の内部にはＳＦ6ガス
等の絶縁媒体が充填されている。
【０００６】すなわち、この分圧器１６Ａは気体コンデ
ンサによる空間分圧方式をとっており、充電部１７と空
間電極１８との間の静電容量をＣ1、空間電極１８，１
９相互間の静電容量をＣ2、光センサ部１５Ａが有する
静電容量をＣ3とすると、光センサ部１５Ａに印加され
る電圧ＶSは数式１によって表すことができる。ここ
で、高圧側の被測定電圧Ｖは通常、数千〜数万〔Ｖ〕で
あるのに対し、光センサ部１５Ａに印加できる電圧ＶS
は数百〔Ｖ〕程度である。
ンサによる空間分圧方式をとっており、充電部１７と空
間電極１８との間の静電容量をＣ1、空間電極１８，１
９相互間の静電容量をＣ2、光センサ部１５Ａが有する
静電容量をＣ3とすると、光センサ部１５Ａに印加され
る電圧ＶSは数式１によって表すことができる。ここ
で、高圧側の被測定電圧Ｖは通常、数千〜数万〔Ｖ〕で
あるのに対し、光センサ部１５Ａに印加できる電圧ＶS
は数百〔Ｖ〕程度である。
【０００７】
【数１】ＶS＝｛Ｃ1／（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3）｝・Ｖ
【０００８】上記分圧器１６Ａにおいて、その温度特性
（温度−静電容量変化率特性）は絶縁媒体の誘電率の温
度特性に依存する。絶縁媒体としてＳＦ6ガスのような
対称分子からなる無極性気体やＯ2，Ｎ2等の同種原子か
らなる無極性気体を用いれば、これらの気体の誘電率は
温度に無関係で密度変化のみによって決定される。従っ
て、分圧器１６Ａを密閉して気体の密度変化をなくせば
誘電率は変化せず、気体コンデンサとしての静電容量も
変化しない。つまり、気体コンデンサの絶縁媒体として
ＳＦ6ガス等の無極性気体を用いることにより、温度特
性がほとんどない分圧器１６Ａを構成することができ
る。なお、上記分圧器１６Ａは、例えばＧＩＳ（ガス絶
縁開閉装置）におけるガス母線を利用して構成すること
ができ、母線の中心導体を充電部１７、外側導体及び金
属ケースを空間電極１８，１９として用いることができ
る。
（温度−静電容量変化率特性）は絶縁媒体の誘電率の温
度特性に依存する。絶縁媒体としてＳＦ6ガスのような
対称分子からなる無極性気体やＯ2，Ｎ2等の同種原子か
らなる無極性気体を用いれば、これらの気体の誘電率は
温度に無関係で密度変化のみによって決定される。従っ
て、分圧器１６Ａを密閉して気体の密度変化をなくせば
誘電率は変化せず、気体コンデンサとしての静電容量も
変化しない。つまり、気体コンデンサの絶縁媒体として
ＳＦ6ガス等の無極性気体を用いることにより、温度特
性がほとんどない分圧器１６Ａを構成することができ
る。なお、上記分圧器１６Ａは、例えばＧＩＳ（ガス絶
縁開閉装置）におけるガス母線を利用して構成すること
ができ、母線の中心導体を充電部１７、外側導体及び金
属ケースを空間電極１８，１９として用いることができ
る。
【０００９】従来の光ＰＴでは、上述のごとく、電気光
学結晶１１Ａ及び分圧器１６Ａの双方について温度特性
を小さくする手段を講じており、これによって光ＰＴ全
体の温度特性を小さくしている。
学結晶１１Ａ及び分圧器１６Ａの双方について温度特性
を小さくする手段を講じており、これによって光ＰＴ全
体の温度特性を小さくしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光センサ部
１５Ａに印加できる電圧ＶSには上限があるため、前記
数式１において、Ｃ1＜Ｃ2とすればＣ1／（Ｃ1＋Ｃ2＋
Ｃ3）の値を小さくすることができ、被測定電圧Ｖを高
い値まで測定できるようになる(なお、Ｃ3の大きさ(１
０〔ｐＦ〕程度）は可変にできない）。従って、低圧側
の静電容量Ｃ2を大きくすることが望まれる。そのため
には、空間電極１９の表面積を大きくすれば良いことに
なるが、その結果、分圧器１６Ａが大形化し、光センサ
部１５Ａを小形に形成できたとしても、装置全体から見
れば大形かつ重量化してしまうという問題がある。
１５Ａに印加できる電圧ＶSには上限があるため、前記
数式１において、Ｃ1＜Ｃ2とすればＣ1／（Ｃ1＋Ｃ2＋
Ｃ3）の値を小さくすることができ、被測定電圧Ｖを高
い値まで測定できるようになる(なお、Ｃ3の大きさ(１
０〔ｐＦ〕程度）は可変にできない）。従って、低圧側
の静電容量Ｃ2を大きくすることが望まれる。そのため
には、空間電極１９の表面積を大きくすれば良いことに
なるが、その結果、分圧器１６Ａが大形化し、光センサ
部１５Ａを小形に形成できたとしても、装置全体から見
れば大形かつ重量化してしまうという問題がある。
【００１１】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、分圧器の小形化
によって生じる温度特性を許容した上で、この温度特性
を光センサ部の温度特性によって相殺することにより全
体的な温度特性を小さくし、併せて装置全体の小形軽量
化を可能にした光ＰＴを提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、分圧器の小形化
によって生じる温度特性を許容した上で、この温度特性
を光センサ部の温度特性によって相殺することにより全
体的な温度特性を小さくし、併せて装置全体の小形軽量
化を可能にした光ＰＴを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、分圧器を完全な空間分圧方式にせず、低
圧側の静電容量Ｃ2を固体コンデンサにより確保するよ
うにすれば従来における最も外側の空間電極が不要にな
ること、及び、その結果、固体コンデンサが持つことに
なる温度特性は、電気光学結晶の光路長（厚さ）に応じ
た温度特性により相殺できることに着目したものであ
る。
め、本発明は、分圧器を完全な空間分圧方式にせず、低
圧側の静電容量Ｃ2を固体コンデンサにより確保するよ
うにすれば従来における最も外側の空間電極が不要にな
ること、及び、その結果、固体コンデンサが持つことに
なる温度特性は、電気光学結晶の光路長（厚さ）に応じ
た温度特性により相殺できることに着目したものであ
る。
【００１３】すなわち、本発明では、被測定電圧を分圧
する分圧器と、分圧器の出力電圧を電気光学結晶に印加
して出力電圧に応じた光強度に変換する光センサ部とを
備え、前記光強度に基づき被測定電圧の大きさを測定す
る光ＰＴにおいて、前記分圧器を、被測定電圧が印加さ
れる充電部、この充電部を包囲する単一の空間電極、及
び、絶縁媒体からなる気体コンデンサとしての分圧器本
体と、前記空間電極と光センサ部との接続点に一端が接
続され、他端が接地点に接続されたポリプロピレン・フ
ィルムコンデンサと、により構成し、前記ポリプロピレ
ン・フィルムコンデンサの有する温度−静電容量変化率
特性を、前記電気光学結晶の光路長を調節して得た光セ
ンサ部の温度−出力変化率特性により相殺するようにし
たものである。また、電気光学結晶にはBi12GeO20また
はBi12SiO20を使用し、その光路長をほぼ５．５〔ｍ
ｍ〕とすることが好ましい。
する分圧器と、分圧器の出力電圧を電気光学結晶に印加
して出力電圧に応じた光強度に変換する光センサ部とを
備え、前記光強度に基づき被測定電圧の大きさを測定す
る光ＰＴにおいて、前記分圧器を、被測定電圧が印加さ
れる充電部、この充電部を包囲する単一の空間電極、及
び、絶縁媒体からなる気体コンデンサとしての分圧器本
体と、前記空間電極と光センサ部との接続点に一端が接
続され、他端が接地点に接続されたポリプロピレン・フ
ィルムコンデンサと、により構成し、前記ポリプロピレ
ン・フィルムコンデンサの有する温度−静電容量変化率
特性を、前記電気光学結晶の光路長を調節して得た光セ
ンサ部の温度−出力変化率特性により相殺するようにし
たものである。また、電気光学結晶にはBi12GeO20また
はBi12SiO20を使用し、その光路長をほぼ５．５〔ｍ
ｍ〕とすることが好ましい。
【００１４】
【作用】本発明では、分圧器本体が、被測定電圧が印加
される充電部と、その周囲に配置される単一の空間電極
と、これらの間に充填された絶縁媒体とからなる気体コ
ンデンサにより構成されるため、従来の分圧器に比べて
小形化が可能である。また、低圧側の静電容量は固体コ
ンデンサ等の小さな部品で済むから、分圧器全体として
も従来よりはるかに小さく形成することができる。ま
た、分圧器をこのように構成した結果、その固体コンデ
ンサが温度特性を持つことになるが、電気光学結晶の光
路長を適宜選択してその温度特性を制御し、この温度特
性と相殺できるような逆符号かつほぼ直線的な温度特性
を持つ固体コンデンサを使用すれば、光ＰＴ全体の温度
特性はある温度範囲にわたって平坦なものとなり、全体
的な温度特性を小さくすることが可能になる。
される充電部と、その周囲に配置される単一の空間電極
と、これらの間に充填された絶縁媒体とからなる気体コ
ンデンサにより構成されるため、従来の分圧器に比べて
小形化が可能である。また、低圧側の静電容量は固体コ
ンデンサ等の小さな部品で済むから、分圧器全体として
も従来よりはるかに小さく形成することができる。ま
た、分圧器をこのように構成した結果、その固体コンデ
ンサが温度特性を持つことになるが、電気光学結晶の光
路長を適宜選択してその温度特性を制御し、この温度特
性と相殺できるような逆符号かつほぼ直線的な温度特性
を持つ固体コンデンサを使用すれば、光ＰＴ全体の温度
特性はある温度範囲にわたって平坦なものとなり、全体
的な温度特性を小さくすることが可能になる。
【００１５】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。まず、図１は本実施例における分圧器１６の構成を
光センサ部１５等と共に示したものであり、この分圧器
１６は、分圧器本体１６′及び固体コンデンサ２０によ
って構成されている。分圧器本体１６′は、被測定電圧
Ｖが印加される充電部１７と、その周囲に配置された金
属パイプ状の空間電極１８とからなり、空間電極１８の
内部にはＳＦ6ガス等の絶縁媒体が充填されている。こ
のように絶縁媒体を充填することで、充電部１７と空間
電極１８とを接近して配置でき、所定の静電容量Ｃ1の
確保及び分圧器本体１６′の一層の小形化が可能であ
る。なお、言うまでもなく分圧器本体１６′はその内部
が密閉されている。
る。まず、図１は本実施例における分圧器１６の構成を
光センサ部１５等と共に示したものであり、この分圧器
１６は、分圧器本体１６′及び固体コンデンサ２０によ
って構成されている。分圧器本体１６′は、被測定電圧
Ｖが印加される充電部１７と、その周囲に配置された金
属パイプ状の空間電極１８とからなり、空間電極１８の
内部にはＳＦ6ガス等の絶縁媒体が充填されている。こ
のように絶縁媒体を充填することで、充電部１７と空間
電極１８とを接近して配置でき、所定の静電容量Ｃ1の
確保及び分圧器本体１６′の一層の小形化が可能であ
る。なお、言うまでもなく分圧器本体１６′はその内部
が密閉されている。
【００１６】既に明らかなように、この実施例では、分
圧器本体１６′を大きな静電容量が必要とされない高圧
側の気体コンデンサのみで構成してあり、大きな静電容
量が必要とされる低圧側には、固体コンデンサ２０（そ
の静電容量をＣ2とする）を使用することとした。その
結果、分圧器本体１６′では従来必要とされた最も外側
の空間電極が不要になり、小形軽量化が可能になる。ま
た、固体コンデンサ２０自体の大きさはさほど問題にな
らないため、分圧器１６全体から見ても従来より格段に
小形化、軽量化することができる。
圧器本体１６′を大きな静電容量が必要とされない高圧
側の気体コンデンサのみで構成してあり、大きな静電容
量が必要とされる低圧側には、固体コンデンサ２０（そ
の静電容量をＣ2とする）を使用することとした。その
結果、分圧器本体１６′では従来必要とされた最も外側
の空間電極が不要になり、小形軽量化が可能になる。ま
た、固体コンデンサ２０自体の大きさはさほど問題にな
らないため、分圧器１６全体から見ても従来より格段に
小形化、軽量化することができる。
【００１７】固体コンデンサ２０としては、例えばポリ
プロピレン・フィルムコンデンサ等が使用される。ここ
で、固体コンデンサ２０及び光センサ部１５は何れも温
度特性を持つので、周囲温度を等しくするために、両者
は一点鎖線で示すようにできるだけ近付けて配置されて
いる。
プロピレン・フィルムコンデンサ等が使用される。ここ
で、固体コンデンサ２０及び光センサ部１５は何れも温
度特性を持つので、周囲温度を等しくするために、両者
は一点鎖線で示すようにできるだけ近付けて配置されて
いる。
【００１８】固体コンデンサ２０の温度特性（温度−静
電容量変化率特性）は、前述の数式１から明らかなよう
に静電容量Ｃ2の変化をもたらし、光センサ部１５への
印加電圧ＶSを変化させるので、光センサ部１５による
検出出力に誤差を生じさせ、ひいては電圧測定精度を低
下させることになる。従って、この固体コンデンサ２０
の温度特性を補償する必要があるが、この補償を容易に
するには、固体コンデンサ２０の温度特性がある温度範
囲にわたってほぼ直線的に変化することが必要である。
このような観点から鋭意研究の結果、発明者は、固体コ
ンデンサとりわけプラスチックコンデンサの中で、ポリ
プロピレン・フィルムコンデンサが最も直線的な温度特
性を有するとの知見を得た。
電容量変化率特性）は、前述の数式１から明らかなよう
に静電容量Ｃ2の変化をもたらし、光センサ部１５への
印加電圧ＶSを変化させるので、光センサ部１５による
検出出力に誤差を生じさせ、ひいては電圧測定精度を低
下させることになる。従って、この固体コンデンサ２０
の温度特性を補償する必要があるが、この補償を容易に
するには、固体コンデンサ２０の温度特性がある温度範
囲にわたってほぼ直線的に変化することが必要である。
このような観点から鋭意研究の結果、発明者は、固体コ
ンデンサとりわけプラスチックコンデンサの中で、ポリ
プロピレン・フィルムコンデンサが最も直線的な温度特
性を有するとの知見を得た。
【００１９】これに対し、光センサ部１５の温度特性
は、電気光学結晶の種類、光路長、及び、光学結晶を含
む光学部品の接着構造に依存することが知られている。
そこで、本実施例では、電気光学結晶としてBi12GeO20
を使用し、後述するような光センサ部１５の構造により
温度変化を与えても光学部品に熱応力が加わらない構造
のもとで温度変化を与えつつ電気光学結晶の光路長を変
化させ、この光路長に対する光センサ部１５の出力変化
率（光強度の変調度変化率）を測定した。なお、温度変
化の幅は６０〔°Ｃ〕である。図２はその測定結果を示
すものであり、この図から明らかなように、電気光学結
晶の光路長を調節することで光センサ部１５の温度特性
を制御できることが確認された。
は、電気光学結晶の種類、光路長、及び、光学結晶を含
む光学部品の接着構造に依存することが知られている。
そこで、本実施例では、電気光学結晶としてBi12GeO20
を使用し、後述するような光センサ部１５の構造により
温度変化を与えても光学部品に熱応力が加わらない構造
のもとで温度変化を与えつつ電気光学結晶の光路長を変
化させ、この光路長に対する光センサ部１５の出力変化
率（光強度の変調度変化率）を測定した。なお、温度変
化の幅は６０〔°Ｃ〕である。図２はその測定結果を示
すものであり、この図から明らかなように、電気光学結
晶の光路長を調節することで光センサ部１５の温度特性
を制御できることが確認された。
【００２０】図３はポリプロピレン・フィルムコンデン
サからなる固体コンデンサ２０の温度特性（温度−静電
容量変化率特性）、電気光学結晶の光路長を５．５〔ｍ
ｍ〕とした光センサ部１５の温度特性（温度−出力変化
率特性）及び両者を併せた総合的な温度特性（温度−出
力変化率特性）を示している。なお、固体コンデンサ２
０の温度特性はカタログ値、それ以外は計算値である。
この図から明らかごとく、固体コンデンサ２０が有する
ほぼ直線状の温度特性（実線）は、これと逆符号の光セ
ンサ部１５の温度特性（一点鎖線）を組合せることによ
って相殺され、−２０〔°Ｃ〕〜８０〔°Ｃ〕の範囲に
わたって出力変化率がほぼ一定な温度特性（破線）を得
ることができ、言い換えれば全体的な温度特性を小さく
することができる。
サからなる固体コンデンサ２０の温度特性（温度−静電
容量変化率特性）、電気光学結晶の光路長を５．５〔ｍ
ｍ〕とした光センサ部１５の温度特性（温度−出力変化
率特性）及び両者を併せた総合的な温度特性（温度−出
力変化率特性）を示している。なお、固体コンデンサ２
０の温度特性はカタログ値、それ以外は計算値である。
この図から明らかごとく、固体コンデンサ２０が有する
ほぼ直線状の温度特性（実線）は、これと逆符号の光セ
ンサ部１５の温度特性（一点鎖線）を組合せることによ
って相殺され、−２０〔°Ｃ〕〜８０〔°Ｃ〕の範囲に
わたって出力変化率がほぼ一定な温度特性（破線）を得
ることができ、言い換えれば全体的な温度特性を小さく
することができる。
【００２１】図４はこの実施例の光センサ部１５の構造
を示したもので、（ａ）は一部を切り欠いた斜視図、
（ｂ）は水平断面図である。これらの図において、１１
は電気光学結晶、２１は偏光子、２２は１／４波長板、
２３は検光子、２４はガラス板、２５はシリコン系の接
着剤、２６はケース２８の基板、２７はリード線挿通
孔、２９，３０は光ファイバ接続用のＦＣ形レセプタク
ル、３１は電気光学結晶１１と同じ材質を用いた座板で
ある。
を示したもので、（ａ）は一部を切り欠いた斜視図、
（ｂ）は水平断面図である。これらの図において、１１
は電気光学結晶、２１は偏光子、２２は１／４波長板、
２３は検光子、２４はガラス板、２５はシリコン系の接
着剤、２６はケース２８の基板、２７はリード線挿通
孔、２９，３０は光ファイバ接続用のＦＣ形レセプタク
ル、３１は電気光学結晶１１と同じ材質を用いた座板で
ある。
【００２２】上記構成において、前記分圧器１６の出力
電圧（固体コンデンサ２０の両端電圧）がリード線を介
して電気光学結晶１１に印加されると共に、発光ダイオ
ード（図示せず）からの光が光ファイバ及びレセプタク
ル２９を介して偏光子２１に入射し、１／４波長板２
２、電気光学結晶１１、検光子２３を経て電圧に応じた
強度変調を受けた光としてレセプタクル３０及び光ファ
イバを介しホトダイオード（図示せず）により受光され
る。この受光信号を電圧に変換し、分圧比等を考慮した
演算を行うことにより、被測定電圧Ｖが測定される。
電圧（固体コンデンサ２０の両端電圧）がリード線を介
して電気光学結晶１１に印加されると共に、発光ダイオ
ード（図示せず）からの光が光ファイバ及びレセプタク
ル２９を介して偏光子２１に入射し、１／４波長板２
２、電気光学結晶１１、検光子２３を経て電圧に応じた
強度変調を受けた光としてレセプタクル３０及び光ファ
イバを介しホトダイオード（図示せず）により受光され
る。この受光信号を電圧に変換し、分圧比等を考慮した
演算を行うことにより、被測定電圧Ｖが測定される。
【００２３】なお、この実施例における分圧器本体１
６′は、例えばＧＩＳの単相ガス母線によって構成する
ことができ、その場合には最も外側の空間電極（図６に
おける１９）を構成する金属ケースを省略できることが
明らかである。
６′は、例えばＧＩＳの単相ガス母線によって構成する
ことができ、その場合には最も外側の空間電極（図６に
おける１９）を構成する金属ケースを省略できることが
明らかである。
【００２４】上記実施例における電気光学結晶の種類や
光路長はあくまで例示的なものであり、Bi12GeO20の代
わりにBi12SiO20を使用したり、光路長を５．５〔ｍ
ｍ〕以外の値にすることも可能である。勿論これらの場
合にも、光センサ部１５の温度特性と固体コンデンサ２
０の温度特性とは、互いに相殺し得るものであることが
必要になる。
光路長はあくまで例示的なものであり、Bi12GeO20の代
わりにBi12SiO20を使用したり、光路長を５．５〔ｍ
ｍ〕以外の値にすることも可能である。勿論これらの場
合にも、光センサ部１５の温度特性と固体コンデンサ２
０の温度特性とは、互いに相殺し得るものであることが
必要になる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、分圧器本
体を高圧側の気体コンデンサのみで構成し、低圧側の静
電容量は固体コンデンサにより実現するようにしたた
め、従来必要とされた分圧器の最も外側の空間電極が不
要になり、分圧器の小形化、軽量化を図ることができ
る。また、その結果、固体コンデンサが持つ温度特性
は、電気光学結晶の光路長に応じた光センサ部の温度特
性により相殺できるため、温度依存性のない高精度な光
ＰＴを得ることができる。
体を高圧側の気体コンデンサのみで構成し、低圧側の静
電容量は固体コンデンサにより実現するようにしたた
め、従来必要とされた分圧器の最も外側の空間電極が不
要になり、分圧器の小形化、軽量化を図ることができ
る。また、その結果、固体コンデンサが持つ温度特性
は、電気光学結晶の光路長に応じた光センサ部の温度特
性により相殺できるため、温度依存性のない高精度な光
ＰＴを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例における分圧器の構成図であ
る。
る。
【図２】電気光学結晶の光路長と出力変化率の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】固体コンデンサ、光センサ部、及びこれら双方
の組合せの温度特性を示すグラフである。
の組合せの温度特性を示すグラフである。
【図４】光センサ部の構造を示す図である。
【図５】従来の電気光学結晶の接着構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】従来技術における分圧器の構成図である。
１１ 電気光学結晶 １５ 光センサ部 １６ 分圧器 １６′ 分圧器本体 １７ 充電部 １８ 空間電極 ２０ 固体コンデンサ ２１ 偏光子 ２２ １／４波長板 ２３ 検光子 ２４ ガラス板 ２５ 接着剤 ２６ 基板 ２７ リード線挿通孔 ２８ ケース ２９，３０ ＦＣ形レセプタクル ３１ 電気光学結晶と同じ材質を用いた座板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 15/24 G01R 19/32
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定電圧を分圧する分圧器と、分圧器
の出力電圧を電気光学結晶に印加して出力電圧に応じた
光強度に変換する光センサ部とを備え、前記光強度に基
づき被測定電圧の大きさを測定する光ＰＴにおいて、 前記分圧器を、 被測定電圧が印加される充電部、この充電部を包囲する
単一の空間電極、及び、絶縁媒体からなる気体コンデン
サとしての分圧器本体と、 前記空間電極と光センサ部との接続点に一端が接続さ
れ、他端が接地点に接続されたポリプロピレン・フィル
ムコンデンサと、により構成し、 前記ポリプロピレン・フィルムコンデンサの有する温度
−静電容量変化率特性を、前記電気光学結晶の光路長を
調節して得た光センサ部の温度−出力変化率特性により
相殺するようにしたことを特徴とする光ＰＴ。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ＰＴにおいて、 電気光学結晶がBi 12 GeO 20 またはBi 12 SiO 20 であり、その
光路長がほぼ５．５ｍｍであることを特徴とする 光Ｐ
Ｔ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180835A JP2969035B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光ｐｔ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180835A JP2969035B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光ｐｔ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783961A JPH0783961A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2969035B2 true JP2969035B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=16090194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180835A Expired - Lifetime JP2969035B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光ｐｔ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969035B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101680918B (zh) | 2007-04-18 | 2012-08-22 | 株式会社东芝 | 光vt装置 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5180835A patent/JP2969035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783961A (ja) | 1995-03-31 |
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