JP3099669B2 - ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置 - Google Patents
ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁開閉装置等の
ガス絶縁電気機器において、電気光学効果を利用して母
線の大地間電圧を測定する光学式電圧測定装置に関す
る。
ガス絶縁電気機器において、電気光学効果を利用して母
線の大地間電圧を測定する光学式電圧測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図９に電気光学効果を利用した光学式電
圧測定装置のうち、ニオブ酸リチウムなどの横型光変調
方式を利用した光学式電圧センサの構成の一例を示す。
圧測定装置のうち、ニオブ酸リチウムなどの横型光変調
方式を利用した光学式電圧センサの構成の一例を示す。
【０００３】光学式電圧センサは、光路４１の順に偏光
子４２、１／４波長板４３、電気光学結晶４４、検光子
４５により構成されている。また偏光子４２と検光子４
５における光の入出力部はコリメータレンズ４７により
集光されている。電気光学結晶４４の光路と平行になる
対向した二面には電極４６が蒸着されている。
子４２、１／４波長板４３、電気光学結晶４４、検光子
４５により構成されている。また偏光子４２と検光子４
５における光の入出力部はコリメータレンズ４７により
集光されている。電気光学結晶４４の光路と平行になる
対向した二面には電極４６が蒸着されている。
【０００４】被測定電圧を電極４６に印加すると、電気
光学結晶４４は電気光学効果により印加された電圧に応
じて屈折率が変化する。この屈折率の変化はＸ方向、お
よびＹ方向によって異なった値を示す。
光学結晶４４は電気光学効果により印加された電圧に応
じて屈折率が変化する。この屈折率の変化はＸ方向、お
よびＹ方向によって異なった値を示す。
【０００５】光路４１に従い入射された光は偏光子４２
により直線偏光にされた後、１／４波長板４３により円
偏光となる。次にこの円偏光は電圧が印加された電気光
学結晶４４を通過することにより位相変調され楕円偏光
となる。この楕円偏光は、検光子４５により強度変換さ
れるため、電気光学結晶４４に印加された電圧は光強度
として測定することができる。
により直線偏光にされた後、１／４波長板４３により円
偏光となる。次にこの円偏光は電圧が印加された電気光
学結晶４４を通過することにより位相変調され楕円偏光
となる。この楕円偏光は、検光子４５により強度変換さ
れるため、電気光学結晶４４に印加された電圧は光強度
として測定することができる。
【０００６】光学式電圧センサにより測定できる電圧は
数百ボルト程度である。そのため、高電圧を光学式電圧
センサにより測定する場合は、被測定電圧を分圧し、こ
の分圧した電圧を光学式電圧センサにより測定した後、
既知の分圧比により被測定電圧を算出する方法が用いら
れる。
数百ボルト程度である。そのため、高電圧を光学式電圧
センサにより測定する場合は、被測定電圧を分圧し、こ
の分圧した電圧を光学式電圧センサにより測定した後、
既知の分圧比により被測定電圧を算出する方法が用いら
れる。
【０００７】図８はこの光学式電圧センサを用いてガス
絶縁電気機器の母線１１の大地間電圧を測定する従来の
光学式電圧測定装置を示す。
絶縁電気機器の母線１１の大地間電圧を測定する従来の
光学式電圧測定装置を示す。
【０００８】ガス絶縁電気機器の接地された円筒状の容
器１０の内側に、母線１１の先端面に対向させた円板状
の中間電極３０が設置され、母線１１の先端面と中間電
極３０との間に、母線１１と対向した部分に孔２１を有
した接地電極２０が配置されている。接地電極２０は容
器１０に固定され、容器１０と同電位になっている。中
間電極３０は絶縁物から成る支持台２５により接地電極
２０に固定されている。光学式電圧センサ４０は容器１
０の内側に固定されている。光学式電圧センサ４０の電
極４６と中間電極３０および接地電極２０とはリード線
３１、３２によりに接続されている。また、信号処理装
置５０は容器１０の外部に配置し、密封端子１２を介し
て送光用光ファイバ５１および受光用光ファイバ５２に
より光学式電圧センサ４０と光学的に接続している。
器１０の内側に、母線１１の先端面に対向させた円板状
の中間電極３０が設置され、母線１１の先端面と中間電
極３０との間に、母線１１と対向した部分に孔２１を有
した接地電極２０が配置されている。接地電極２０は容
器１０に固定され、容器１０と同電位になっている。中
間電極３０は絶縁物から成る支持台２５により接地電極
２０に固定されている。光学式電圧センサ４０は容器１
０の内側に固定されている。光学式電圧センサ４０の電
極４６と中間電極３０および接地電極２０とはリード線
３１、３２によりに接続されている。また、信号処理装
置５０は容器１０の外部に配置し、密封端子１２を介し
て送光用光ファイバ５１および受光用光ファイバ５２に
より光学式電圧センサ４０と光学的に接続している。
【０００９】母線１１に電圧を印加すると母線１１と接
地電極２０との間に電界が発生する。接地電極２０には
孔２１が設けられているため、孔２１の大きさ、母線１
１と接地電極２０との距離、接地電極２０と中間電極３
０との距離に応じた大きさの電圧が接地電極２０と中間
電極３０との間に生じる。この電圧は、リード線３１、
３２により光学式電圧センサ４０に印加される。
地電極２０との間に電界が発生する。接地電極２０には
孔２１が設けられているため、孔２１の大きさ、母線１
１と接地電極２０との距離、接地電極２０と中間電極３
０との距離に応じた大きさの電圧が接地電極２０と中間
電極３０との間に生じる。この電圧は、リード線３１、
３２により光学式電圧センサ４０に印加される。
【００１０】この電圧は、母線１１に課電された電圧
を、母線１１と接地電極２０との間の静電容量ＣS 、母
線１１と中間電極３０との間の静電容量ＣT および光学
式電圧センサが有する静電容量ＣK により分圧されるこ
とにより得られる。
を、母線１１と接地電極２０との間の静電容量ＣS 、母
線１１と中間電極３０との間の静電容量ＣT および光学
式電圧センサが有する静電容量ＣK により分圧されるこ
とにより得られる。
【００１１】光学式電圧センサ４０により測定できる電
圧は前述した通り数百ボルトであるため、中間電極３０
と接地電極２０との間に生じる電圧を数百ボルトになる
ように調整される。この調整は前述した静電容量ＣS お
よびＣT を変化させるために支持台２５の高さＨを調整
し、接地電極２０と中間電極３０との間隔を変えること
により行われている。
圧は前述した通り数百ボルトであるため、中間電極３０
と接地電極２０との間に生じる電圧を数百ボルトになる
ように調整される。この調整は前述した静電容量ＣS お
よびＣT を変化させるために支持台２５の高さＨを調整
し、接地電極２０と中間電極３０との間隔を変えること
により行われている。
【００１２】光学式電圧センサ４０に印加された電圧
は、前述した手段により光の強度に変換され、光ファイ
バ５１、５２により密封端子１２を介して信号処理装置
５０に送られている。
は、前述した手段により光の強度に変換され、光ファイ
バ５１、５２により密封端子１２を介して信号処理装置
５０に送られている。
【００１３】信号処理装置５０では、光の強度をフォト
ダイオードにて電流信号に変換した後、抵抗を用いて電
圧信号に変換し、これに既知の分圧比を積算して母線１
１に印加された大地間電圧を表示、出力している。
ダイオードにて電流信号に変換した後、抵抗を用いて電
圧信号に変換し、これに既知の分圧比を積算して母線１
１に印加された大地間電圧を表示、出力している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の光
学式電圧測定装置は、リード線３１と３２が形成する静
電容量が上述の母線１１と接地電極２０および中間電極
３０の幾何学的配置で定まる分圧比に対して誤差を生じ
させるとともに、この誤差が製作上リード線３１と３２
が可とう的であることから、個々に一定しないという問
題がある。また接地電極２０の有する孔２１は母線１１
側と光学式電圧センサ４０側とを連通させているため、
光学式電圧センサ４０側のみを取り外すなどの場合にお
いて、母線１１を有するガス絶縁電気機器本体側に封入
された絶縁ガスを抜かなければならないなどの作業を要
し、メンテナンスが容易でないという問題がある。そこ
で本発明は、かかる問題を排除して、より高精度で電圧
測定でき、またメンテナンスが容易なガス絶縁電気機器
の光学式電圧測定装置を提供することを目的とする。
学式電圧測定装置は、リード線３１と３２が形成する静
電容量が上述の母線１１と接地電極２０および中間電極
３０の幾何学的配置で定まる分圧比に対して誤差を生じ
させるとともに、この誤差が製作上リード線３１と３２
が可とう的であることから、個々に一定しないという問
題がある。また接地電極２０の有する孔２１は母線１１
側と光学式電圧センサ４０側とを連通させているため、
光学式電圧センサ４０側のみを取り外すなどの場合にお
いて、母線１１を有するガス絶縁電気機器本体側に封入
された絶縁ガスを抜かなければならないなどの作業を要
し、メンテナンスが容易でないという問題がある。そこ
で本発明は、かかる問題を排除して、より高精度で電圧
測定でき、またメンテナンスが容易なガス絶縁電気機器
の光学式電圧測定装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、ガ
ス絶縁電気機器の容器に収容した母線と所定の間隔を隔
てて容器に取り付け、かつ母線と対向する部分の一部に
孔を設けた接地電極と、この接地電極の母線に対し背面
側に、当該接地電極の孔に面し、所定の間隔を隔てて配
置した中間電極と、この中間電極と前記接地電極とに接
続した光学式電圧センサと、ガス絶縁電気機器の容器の
外に配置し、前記光学式電圧センサと光学的に接続した
信号処理装置とを備えたガス絶縁電気機器の光学式電圧
測定装置において、光学式電圧センサを前記接地電極と
前記中間電極との間に配置し、その光学式電圧センサの
電気光学結晶の電極を前記接地電極と前記中間電極と
に、それぞれ直接当接して接続したことを特徴とする。
ス絶縁電気機器の容器に収容した母線と所定の間隔を隔
てて容器に取り付け、かつ母線と対向する部分の一部に
孔を設けた接地電極と、この接地電極の母線に対し背面
側に、当該接地電極の孔に面し、所定の間隔を隔てて配
置した中間電極と、この中間電極と前記接地電極とに接
続した光学式電圧センサと、ガス絶縁電気機器の容器の
外に配置し、前記光学式電圧センサと光学的に接続した
信号処理装置とを備えたガス絶縁電気機器の光学式電圧
測定装置において、光学式電圧センサを前記接地電極と
前記中間電極との間に配置し、その光学式電圧センサの
電気光学結晶の電極を前記接地電極と前記中間電極と
に、それぞれ直接当接して接続したことを特徴とする。
【００１６】請求項２では、ガス絶縁電気機器の容器に
収容した母線と所定の間隔を隔てて容器に取り付け、か
つ母線と対向する部分の一部に孔を設けた接地電極と、
この接地電極の母線に対し背面側に、当該接地電極の孔
に面し、所定の間隔を隔てて配置した中間電極と、この
中間電極と前記接地電極とに接続した光学式電圧センサ
と、ガス絶縁電気機器の容器の外に配置し、前記光学式
電圧センサと光学的に接続した信号処理装置とを備えた
ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置において、前記
中間電極の前記接地電極に対し背面側に、前記光学式電
圧センサを、その電気光学結晶の電極の一方を当接して
配置し、さらに電気光学結晶の電極の他の一方に当接す
るように、前記接地電極またはガス絶縁電気機器の容器
に取り付けた接地板を設けたことを特徴とする。
収容した母線と所定の間隔を隔てて容器に取り付け、か
つ母線と対向する部分の一部に孔を設けた接地電極と、
この接地電極の母線に対し背面側に、当該接地電極の孔
に面し、所定の間隔を隔てて配置した中間電極と、この
中間電極と前記接地電極とに接続した光学式電圧センサ
と、ガス絶縁電気機器の容器の外に配置し、前記光学式
電圧センサと光学的に接続した信号処理装置とを備えた
ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置において、前記
中間電極の前記接地電極に対し背面側に、前記光学式電
圧センサを、その電気光学結晶の電極の一方を当接して
配置し、さらに電気光学結晶の電極の他の一方に当接す
るように、前記接地電極またはガス絶縁電気機器の容器
に取り付けた接地板を設けたことを特徴とする。
【００１７】請求項３では、接地電極が母線の先端部に
対向して配置され、母線の先端部に対向した部分に孔を
設けたことを特徴とする。
対向して配置され、母線の先端部に対向した部分に孔を
設けたことを特徴とする。
【００１８】請求項４では、ガス絶縁電気機器の容器の
一部が接地電極として共用され、かつこの接地電極に母
線に対向した孔を設けたことを特徴とする。
一部が接地電極として共用され、かつこの接地電極に母
線に対向した孔を設けたことを特徴とする。
【００１９】請求項５では、接地電極を三相の母線の先
端部に対向して配置し、この接地電極の前記先端部と対
向した部分に孔を設け、かつ三相を区画する金属製のバ
リアを前記接地電極の母線側に設けたことを特徴とす
る。
端部に対向して配置し、この接地電極の前記先端部と対
向した部分に孔を設け、かつ三相を区画する金属製のバ
リアを前記接地電極の母線側に設けたことを特徴とす
る。
【００２０】請求項６では、接地電極に設けた孔を気密
封止する絶縁性の盲蓋を設けたことを特徴とする。
封止する絶縁性の盲蓋を設けたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】上記請求項１、２、３、４または５に示す本発
明の構成によるガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置
においては、中間電極と接地電極との間に発生する電圧
を、リード線を必要とせず光学式電圧センサの電気光学
結晶に直接印加することになるので、リード線の静電容
量に影響されることなく、電圧を精度よく測定すること
ができる。
明の構成によるガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置
においては、中間電極と接地電極との間に発生する電圧
を、リード線を必要とせず光学式電圧センサの電気光学
結晶に直接印加することになるので、リード線の静電容
量に影響されることなく、電圧を精度よく測定すること
ができる。
【００２２】また、請求項６に示す本発明の構成にあっ
ては、母線を有するガス絶縁電気機器本体側に封入され
た絶縁ガスと光学式電圧センサ側に封入された絶縁ガス
とが盲蓋により区分されることになるので、光学式電圧
センサ部のみの取り付け、取り外し等において、ガス絶
縁電気機器全体の絶縁ガス抜き取り等の作業を必要とし
ない。
ては、母線を有するガス絶縁電気機器本体側に封入され
た絶縁ガスと光学式電圧センサ側に封入された絶縁ガス
とが盲蓋により区分されることになるので、光学式電圧
センサ部のみの取り付け、取り外し等において、ガス絶
縁電気機器全体の絶縁ガス抜き取り等の作業を必要とし
ない。
【００２３】
【実施例】図１は本発明のガス絶縁電気機器の光学式電
圧測定装置の一例で、図１（Ａ）に示すようにガス絶縁
電気機器の母線１１はスペーサ１２によって容器１０に
支持されている。接地電極２０は母線１１の先端部に面
して、この先端部と所定の間隔を隔てて容器１０に取り
付けられている。この取り付けは容器１０に直接溶接す
るか、取り外し可能なように容器１０内にフランジを取
り付け、これにボルト締めするかにより行うことができ
る。この接地電極２０の母線１１の先端部に対向する部
分に所要の大きさの孔２１が設けられ、この孔２１を中
心に絶縁物の支持台２５を介して中間電極３０が取り付
けられている。この取り付けは接着でもよいが、確実性
を期すため絶縁性のボルトで接地電極２０に取り付けて
もよい。また支持台２５、中間電極３０は円板状が好ま
しい。
圧測定装置の一例で、図１（Ａ）に示すようにガス絶縁
電気機器の母線１１はスペーサ１２によって容器１０に
支持されている。接地電極２０は母線１１の先端部に面
して、この先端部と所定の間隔を隔てて容器１０に取り
付けられている。この取り付けは容器１０に直接溶接す
るか、取り外し可能なように容器１０内にフランジを取
り付け、これにボルト締めするかにより行うことができ
る。この接地電極２０の母線１１の先端部に対向する部
分に所要の大きさの孔２１が設けられ、この孔２１を中
心に絶縁物の支持台２５を介して中間電極３０が取り付
けられている。この取り付けは接着でもよいが、確実性
を期すため絶縁性のボルトで接地電極２０に取り付けて
もよい。また支持台２５、中間電極３０は円板状が好ま
しい。
【００２４】支持台２５には、切り欠き部を有し、その
切り欠き部に光学式電圧センサ４０が図１（Ｂ）に示す
ように埋め込まれている。前述した通り、光学式電圧セ
ンサ４０はコリメータレンズ４７、偏光子４２、１／４
波長板４３、電気光学結晶４４、検光子４５、コリメー
タレンズ４７の順で構成されている。光学式電圧センサ
４０の支持台２５への埋め込みには、電気光学結晶４４
の両面の電極４６が、それぞれ接地電極２０と中間電極
３０とに当接するように配置されている。この両面の電
極４６と接地電極２０および中間電極３０との当接には
支持台２５の厚さを電気光学結晶４４の厚さに合わせて
もよいが、接地電極２０、中間電極３０、電気光学結晶
４４との間に導電性の高いバネを介して接触させるよう
にしてもよい。
切り欠き部に光学式電圧センサ４０が図１（Ｂ）に示す
ように埋め込まれている。前述した通り、光学式電圧セ
ンサ４０はコリメータレンズ４７、偏光子４２、１／４
波長板４３、電気光学結晶４４、検光子４５、コリメー
タレンズ４７の順で構成されている。光学式電圧センサ
４０の支持台２５への埋め込みには、電気光学結晶４４
の両面の電極４６が、それぞれ接地電極２０と中間電極
３０とに当接するように配置されている。この両面の電
極４６と接地電極２０および中間電極３０との当接には
支持台２５の厚さを電気光学結晶４４の厚さに合わせて
もよいが、接地電極２０、中間電極３０、電気光学結晶
４４との間に導電性の高いバネを介して接触させるよう
にしてもよい。
【００２５】光学式電圧センサ４０の二つのコリメータ
レンズ４７に、それぞれ光ファイバ５１、５２が接続さ
れ、それが図１（Ａ）に示すように容器１０に取り付け
られた密封端子１２を介して信号処理装置５０に接続さ
れている。カバー１３は容器１０にボルト締めされ、こ
のカバー１３によって光学式電圧センサ４０の部分は絶
縁ガス内に封止されている。
レンズ４７に、それぞれ光ファイバ５１、５２が接続さ
れ、それが図１（Ａ）に示すように容器１０に取り付け
られた密封端子１２を介して信号処理装置５０に接続さ
れている。カバー１３は容器１０にボルト締めされ、こ
のカバー１３によって光学式電圧センサ４０の部分は絶
縁ガス内に封止されている。
【００２６】信号処理装置５０から光ファイバ５１へ送
られた光は、光学式電圧センサ４０を通して、光ファイ
バ５２から信号処理装置５０へ戻される。前述した通
り、電圧が母線１１に印加されると、その電界により中
間電極３０と接地電極２０との間に分圧された電圧が発
生し、この電圧が直接光学式電圧センサ４０の電気光学
結晶４４に印加され、光信号に変換される。これによっ
て信号処理装置５０では受信した光信号から既知の分圧
比を用いて母線１１に印加された大地間電圧を出力する
ことができる。
られた光は、光学式電圧センサ４０を通して、光ファイ
バ５２から信号処理装置５０へ戻される。前述した通
り、電圧が母線１１に印加されると、その電界により中
間電極３０と接地電極２０との間に分圧された電圧が発
生し、この電圧が直接光学式電圧センサ４０の電気光学
結晶４４に印加され、光信号に変換される。これによっ
て信号処理装置５０では受信した光信号から既知の分圧
比を用いて母線１１に印加された大地間電圧を出力する
ことができる。
【００２７】図２は本発明の他の実施例で、上述におけ
る中間電極３０をカバー１３に取り付けた絶縁物の支持
台２６により固定したもので、光学式電圧センサ４０は
上述の図１に示した場合と同じく、電気光学結晶４４の
電極がそれぞれ中間電極３０と接地電極２０とに当接す
るように配置した場合のものである。
る中間電極３０をカバー１３に取り付けた絶縁物の支持
台２６により固定したもので、光学式電圧センサ４０は
上述の図１に示した場合と同じく、電気光学結晶４４の
電極がそれぞれ中間電極３０と接地電極２０とに当接す
るように配置した場合のものである。
【００２８】図３は本発明のさらに他の実施例で、図３
（Ａ）において母線１１、接地電極２０は上述の場合と
同じ構成である。中間電極３０は支持台２５によって接
地電極２０の母線１１に対し背面側に孔２１に面して取
り付けてある。この中間電極３０の接地電極２０に対し
て背面側に図３（Ｂ）に示すように光学式電圧センサ４
０が、その電気光学結晶４４の両面の電極４６の一方が
中間電極３０に当接して配置されている。さらに電気光
学結晶４４の他の一方の電極４６に当接して中間電極３
０に接しない大きさの断面コ字形の接地板２３が設けら
れている。この接地板２３は断面コ字形の先端部分で接
地電極２０に取り付けられている。
（Ａ）において母線１１、接地電極２０は上述の場合と
同じ構成である。中間電極３０は支持台２５によって接
地電極２０の母線１１に対し背面側に孔２１に面して取
り付けてある。この中間電極３０の接地電極２０に対し
て背面側に図３（Ｂ）に示すように光学式電圧センサ４
０が、その電気光学結晶４４の両面の電極４６の一方が
中間電極３０に当接して配置されている。さらに電気光
学結晶４４の他の一方の電極４６に当接して中間電極３
０に接しない大きさの断面コ字形の接地板２３が設けら
れている。この接地板２３は断面コ字形の先端部分で接
地電極２０に取り付けられている。
【００２９】この光学式電圧センサ４０を構成する電気
光学結晶４４と中間電極３０および接地板２３とは、直
接接触させてもよいが、前述の実施例の場合と同じよう
に導電性の高い板バネを介して接触させてもよい。ま
た、本実施例では接地板２３は断面コ字形で中間電極３
０を覆うようにして接地電極２０に取り付けているが、
これを逆向きにして図示しないがカバー１３に取り付け
てもよい。この場合において中間電極３０を接地板２３
側に絶縁物を介して取り付けてもよい。この構成におい
て母線１１に電圧が印加されると、前述の場合と同じよ
うに接地電極２０と中間電極３０との間に分圧された電
圧が発生するが、接地板２３と接地電極２０とは同電位
であるため、光学式電圧センサ４０に分圧された電圧が
印可されることになる。
光学結晶４４と中間電極３０および接地板２３とは、直
接接触させてもよいが、前述の実施例の場合と同じよう
に導電性の高い板バネを介して接触させてもよい。ま
た、本実施例では接地板２３は断面コ字形で中間電極３
０を覆うようにして接地電極２０に取り付けているが、
これを逆向きにして図示しないがカバー１３に取り付け
てもよい。この場合において中間電極３０を接地板２３
側に絶縁物を介して取り付けてもよい。この構成におい
て母線１１に電圧が印加されると、前述の場合と同じよ
うに接地電極２０と中間電極３０との間に分圧された電
圧が発生するが、接地板２３と接地電極２０とは同電位
であるため、光学式電圧センサ４０に分圧された電圧が
印可されることになる。
【００３０】したがって、前述の通り信号処理装置５０
より光ファイバ５１を介して送り出された光が光学式電
圧センサ４０のコリメータレンズ４７、偏光子４２、１
／４波長板４３、電気光学結晶４４、検光子４５、コリ
メータレンズ４７を通過して電圧の光強度信号を得て光
ファイバ５２を介して信号処理装置５０に戻される。こ
れによって母線１１の大地間電圧が測定できることは、
上述の場合と同様である。
より光ファイバ５１を介して送り出された光が光学式電
圧センサ４０のコリメータレンズ４７、偏光子４２、１
／４波長板４３、電気光学結晶４４、検光子４５、コリ
メータレンズ４７を通過して電圧の光強度信号を得て光
ファイバ５２を介して信号処理装置５０に戻される。こ
れによって母線１１の大地間電圧が測定できることは、
上述の場合と同様である。
【００３１】図４は本発明のまた他の実施例で、容器１
０の一部を接地電極として共用するものである。容器１
０の接地電極部分には母線１１に対向させて孔２１を設
け、この孔２１を中心として容器１０の外側に上述の例
と同じように中間電極３０、支持台２５、光学式電圧セ
ンサ４０が配置されている。容器１０は一般に円筒状で
あるが、その曲率に比し光学式電圧センサ４０が僅少で
あるため、上述の例と同じ方法で取り付けることができ
る。
０の一部を接地電極として共用するものである。容器１
０の接地電極部分には母線１１に対向させて孔２１を設
け、この孔２１を中心として容器１０の外側に上述の例
と同じように中間電極３０、支持台２５、光学式電圧セ
ンサ４０が配置されている。容器１０は一般に円筒状で
あるが、その曲率に比し光学式電圧センサ４０が僅少で
あるため、上述の例と同じ方法で取り付けることができ
る。
【００３２】カバー１３は容器１０の円筒状の部分にア
ダプタ（図示しない）を介して取り付けられ、光学式電
圧センサ４０の部分を絶縁ガス内に封止している。また
カバー１３に密封端子１２が取り付けられ、信号処理装
置５０と光学式電圧センサ４０とは上述の例と同じよう
に光ファイバ５１、５２によって接続されている。母線
１１に電圧が印加されると、中間電極３０と容器１０と
の間に分圧された電圧が発生し、これによって母線１１
の大地電圧が測定できることは上述の場合と同様であ
る。
ダプタ（図示しない）を介して取り付けられ、光学式電
圧センサ４０の部分を絶縁ガス内に封止している。また
カバー１３に密封端子１２が取り付けられ、信号処理装
置５０と光学式電圧センサ４０とは上述の例と同じよう
に光ファイバ５１、５２によって接続されている。母線
１１に電圧が印加されると、中間電極３０と容器１０と
の間に分圧された電圧が発生し、これによって母線１１
の大地電圧が測定できることは上述の場合と同様であ
る。
【００３３】図５は図４に示した構成において、それを
三相母線に応用した例である。容器１０には三相母線１
１ａ、１１ｂ、１１ｃが収納される。前記三相母線１１
ａ、１１ｂ、１１ｃが近接して対応する前記容器１０の
接地電極部分に、それぞれ孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃが
設けられている。そのほかの構成については上述の図４
に示す場合と同一である。
三相母線に応用した例である。容器１０には三相母線１
１ａ、１１ｂ、１１ｃが収納される。前記三相母線１１
ａ、１１ｂ、１１ｃが近接して対応する前記容器１０の
接地電極部分に、それぞれ孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃが
設けられている。そのほかの構成については上述の図４
に示す場合と同一である。
【００３４】この構成において、各相に対応して配置し
た光学式電圧センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからは、他
相の電界とも合成された電界に基づく電圧が計測され
る。この計測値と母線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、容器１
０、および中間電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃとの幾何学
的配置により、予め電界計算で求められた比率から各相
の大地電圧を算出することができる。しかし本実施例で
は他相の電界の影響は無視できる程度に小さい。
た光学式電圧センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからは、他
相の電界とも合成された電界に基づく電圧が計測され
る。この計測値と母線１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、容器１
０、および中間電極３０ａ、３０ｂ、３０ｃとの幾何学
的配置により、予め電界計算で求められた比率から各相
の大地電圧を算出することができる。しかし本実施例で
は他相の電界の影響は無視できる程度に小さい。
【００３５】図６に本発明のさらにまた他の実施例を示
す。図６は上述の図１に示した構成を三相母線に適用し
た場合の例である。同図に示すように接地電極２０は主
板２０ａと、この主板２０ａに垂直に母線１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ側にそれぞれ母線１１ａ、１１ｂ、１１ｃを
幾何学的に区分するように取り付けたバリア２０ｂとに
より構成され、かつ主板２０ａには母線１１ａ、１１
ｂ、１１ｃそれぞれの先端部に対応する部分に孔２１
ａ、２１ｂ、２１ｃが設けられている。その他は上述の
構成と同一である。即ちこの孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
の背面には、それぞれこの孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃが
中心となるように配置された中間電極３０ａ、３０ｂ、
３０ｃと主板２０ａとの間に光学式電圧センサ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃが設けられている。この構成において、
各相に対応して配置した光学式電圧センサ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃからは他相の電界とも合成された電界に基づ
く電圧が計測されるが、この場合も上述の図５に示した
実施例の場合と同じくして、各相の大地間電圧を算定す
ることができる。
す。図６は上述の図１に示した構成を三相母線に適用し
た場合の例である。同図に示すように接地電極２０は主
板２０ａと、この主板２０ａに垂直に母線１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ側にそれぞれ母線１１ａ、１１ｂ、１１ｃを
幾何学的に区分するように取り付けたバリア２０ｂとに
より構成され、かつ主板２０ａには母線１１ａ、１１
ｂ、１１ｃそれぞれの先端部に対応する部分に孔２１
ａ、２１ｂ、２１ｃが設けられている。その他は上述の
構成と同一である。即ちこの孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
の背面には、それぞれこの孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃが
中心となるように配置された中間電極３０ａ、３０ｂ、
３０ｃと主板２０ａとの間に光学式電圧センサ４０ａ、
４０ｂ、４０ｃが設けられている。この構成において、
各相に対応して配置した光学式電圧センサ４０ａ、４０
ｂ、４０ｃからは他相の電界とも合成された電界に基づ
く電圧が計測されるが、この場合も上述の図５に示した
実施例の場合と同じくして、各相の大地間電圧を算定す
ることができる。
【００３６】この本実施例において、バリア２０ｂを取
り付けない場合においても他相の影響は実用上許容でき
る範囲のものである。
り付けない場合においても他相の影響は実用上許容でき
る範囲のものである。
【００３７】図７は母線１１を含むガス絶縁電気機器本
体側の絶縁ガスを有する領域と光学式電圧センサ４０を
含む絶縁ガスを有する領域とを区分させるようにした、
本発明のまた他の実施例である。同図は接地電極２０に
設けた孔２１を光学式電圧センサ４０を有する側で絶縁
物製の盲蓋６０により封止している。この封止には接地
電極２０に貫通しないタップ孔を設け、盲蓋６０を絶縁
物製のボルトで締め付けることによって行うことができ
る。
体側の絶縁ガスを有する領域と光学式電圧センサ４０を
含む絶縁ガスを有する領域とを区分させるようにした、
本発明のまた他の実施例である。同図は接地電極２０に
設けた孔２１を光学式電圧センサ４０を有する側で絶縁
物製の盲蓋６０により封止している。この封止には接地
電極２０に貫通しないタップ孔を設け、盲蓋６０を絶縁
物製のボルトで締め付けることによって行うことができ
る。
【００３８】絶縁ガスの密封封止には一般のガスケット
構造や同図に示すようにオーリング６１を用いてもよい
が、接地電極２０は完全平面性が保たれない場合が多
く、完全封止の期待が小さいため、絶縁ガスの完全気密
構造として容器１０とカバー１３とのフランジ部におけ
る締め付け構造が必要である。この盲蓋６０の構造によ
って通常の短時間の光学式電圧センサ４０のメンテナン
ス作業においてガス絶縁電気器機器本体側の絶縁ガスを
抜かなくてもよいという有効な効果がある。
構造や同図に示すようにオーリング６１を用いてもよい
が、接地電極２０は完全平面性が保たれない場合が多
く、完全封止の期待が小さいため、絶縁ガスの完全気密
構造として容器１０とカバー１３とのフランジ部におけ
る締め付け構造が必要である。この盲蓋６０の構造によ
って通常の短時間の光学式電圧センサ４０のメンテナン
ス作業においてガス絶縁電気器機器本体側の絶縁ガスを
抜かなくてもよいという有効な効果がある。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、リード線を必要とせず
光学式電圧センサに直接中間電極と接地電極に発生する
電圧が印加できるので、リード線より発生する不安定な
静電容量変化が無く、精度よく電圧を測定することがで
きる。また、ガス絶縁電気機器側と光学式電圧センサ側
との絶縁ガスの絶縁ガスの流路を封止することにより光
学式電圧センサ側の取付け、取外し等においてガス絶縁
電気機器の絶縁ガスの抜き出し作業を必要としないた
め、光学式電圧センサのメンテナンスが非常に容易とな
る。
光学式電圧センサに直接中間電極と接地電極に発生する
電圧が印加できるので、リード線より発生する不安定な
静電容量変化が無く、精度よく電圧を測定することがで
きる。また、ガス絶縁電気機器側と光学式電圧センサ側
との絶縁ガスの絶縁ガスの流路を封止することにより光
学式電圧センサ側の取付け、取外し等においてガス絶縁
電気機器の絶縁ガスの抜き出し作業を必要としないた
め、光学式電圧センサのメンテナンスが非常に容易とな
る。
【図１】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置の一例を示す図で、（Ａ）は取付部の断面図、（Ｂ）
は支持台部の図である。
置の一例を示す図で、（Ａ）は取付部の断面図、（Ｂ）
は支持台部の図である。
【図２】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置の他の例を示す図である。
置の他の例を示す図である。
【図３】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置のさらに他の例を示す図で、（Ａ）は取付部の断面
図、（Ｂ）は光学式電圧センサ取付部の拡大図である。
置のさらに他の例を示す図で、（Ａ）は取付部の断面
図、（Ｂ）は光学式電圧センサ取付部の拡大図である。
【図４】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置のさらに他の例を示す図である。
置のさらに他の例を示す図である。
【図５】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置のさらに他の例を示す図である。
置のさらに他の例を示す図である。
【図６】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置のさらに他の例を示す図である。
置のさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装
置のさらに他の例を示す図である。
置のさらに他の例を示す図である。
【図８】従来のガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図９】光学式電圧センサの構成の一例を示す図であ
る。
る。
１０ 容器 １１ 母線 １３ カバー ２０ 接地電極 ２１ 孔 ２３ 接地板 ３０ 中間電極 ４０ 光学式電圧センサ ４４ 電気光学結晶 ４６ 電極 ５０ 信号処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−140182（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159447（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159448（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/24,15/06,29/12 H02B 13/06
Claims (6)
- 【請求項１】ガス絶縁電気機器の容器に収容した母線と
所定の間隔を隔てて容器に取り付け、かつ母線と対向す
る部分の一部に孔を設けた接地電極と、 この接地電極の母線に対し背面側に、当該接地電極の孔
に面し、所定の間隔を隔てて配置した中間電極と、 この中間電極と前記接地電極とに接続した光学式電圧セ
ンサと、 ガス絶縁電気機器の容器の外に配置し、前記光学式電圧
センサと光学的に接続した信号処理装置とを備えたガス
絶縁電気機器の光学式電圧測定装置において、 光学式電圧センサを前記接地電極と前記中間電極との間
に配置し、その光学式電圧センサの電気光学結晶の電極
を前記接地電極と前記中間電極とに、それぞれ直接当接
して接続したことを特徴とするガス絶縁電気機器の光学
式電圧測定装置。 - 【請求項２】ガス絶縁電気機器の容器に収容した母線と
所定の間隔を隔てて容器に取り付け、かつ母線と対向す
る部分の一部に孔を設けた接地電極と、 この接地電極の母線に対し背面側に、当該接地電極の孔
に面し、所定の間隔を隔てて配置した中間電極と、 この中間電極と前記接地電極とに接続した光学式電圧セ
ンサと、 ガス絶縁電気機器の容器の外に配置し、前記光学式電圧
センサと光学的に接続した信号処理装置とを備えたガス
絶縁電気機器の光学式電圧測定装置において、 前記中間電極の前記接地電極に対し背面側に、前記光学
式電圧センサを、その電気光学結晶の電極の一方を当接
して配置し、さらに電気光学結晶の電極の他の一方に当
接するように前記接地電極またはガス絶縁電気機器の容
器に取り付けた接地板を設けたことを特徴とするガス絶
縁電気機器の光学式電圧測定装置。 - 【請求項３】請求項１または２において、接地電極が母
線の先端部に対向して配置され、母線の先端部に対向し
た部分に孔を設けたことを特徴とするガス絶縁電気機器
の光学式電圧測定装置。 - 【請求項４】請求項１または２においてガス絶縁電気機
器の容器の一部が接地電極として共用され、かつこの接
地電極に母線に対向して孔を設けたことを特徴とするガ
ス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置。 - 【請求項５】請求項１または２において、接地電極を三
相の母線の先端部に対向して配置し、この接地電極の前
記先端部と対向した部分に孔を設け、かつ三相を区画す
る金属製のバリアを前記接地電極の母線側に設けたこと
を特徴とするガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置。 - 【請求項６】請求項１、２、３、４、または５におい
て、接地電極に設けた孔を気密封止する絶縁性の盲蓋を
設けたことを特徴とするガス絶縁電気機器の光学式電圧
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07039409A JP3099669B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07039409A JP3099669B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211107A JPH08211107A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3099669B2 true JP3099669B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12552204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07039409A Expired - Fee Related JP3099669B2 (ja) | 1995-02-06 | 1995-02-06 | ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099669B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016146193A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Abb Technology Ag | Assembly of gas-tight compartment and optical voltage sensor |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9121872B2 (en) | 2011-09-26 | 2015-09-01 | Beijing Aerospace Times Optical-Electronic Technology Co. Ltd. | Electro-optic effect based optical voltage transformer |
| WO2013044542A1 (zh) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 基于电光效应的光学电压互感器 |
| JP6071209B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2017-02-01 | 株式会社東芝 | ガス絶縁開閉装置、及びガス絶縁母線 |
| CN103472278B (zh) * | 2013-09-05 | 2015-11-18 | 江苏思源赫兹互感器有限公司 | 一种支柱式光纤电压互感器 |
| CN108802469B (zh) * | 2018-05-25 | 2020-12-18 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种新型低压光学电压传感装置 |
| WO2020152820A1 (ja) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | 三菱電機株式会社 | 電圧測定装置及びガス絶縁開閉装置 |
-
1995
- 1995-02-06 JP JP07039409A patent/JP3099669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016146193A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Abb Technology Ag | Assembly of gas-tight compartment and optical voltage sensor |
| US10416198B2 (en) | 2015-03-19 | 2019-09-17 | Abb Schweiz Ag | Gas-tight compartment and optical voltage sensor with coated electro-optic crystal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08211107A (ja) | 1996-08-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |