JP3120627B2 - 光変流器 - Google Patents
光変流器Info
- Publication number
- JP3120627B2 JP3120627B2 JP05158299A JP15829993A JP3120627B2 JP 3120627 B2 JP3120627 B2 JP 3120627B2 JP 05158299 A JP05158299 A JP 05158299A JP 15829993 A JP15829993 A JP 15829993A JP 3120627 B2 JP3120627 B2 JP 3120627B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- faraday effect
- effect glass
- optical path
- current transformer
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ファラデー効果を持
つガラス内を通る光が磁界の影響で偏波面が回転するフ
ァラデー効果を利用してガス絶縁開閉装置などの高電圧
導体に流れる比較的大きな電流の測定に使用される光変
流器に関する。
つガラス内を通る光が磁界の影響で偏波面が回転するフ
ァラデー効果を利用してガス絶縁開閉装置などの高電圧
導体に流れる比較的大きな電流の測定に使用される光変
流器に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁界内における偏波面の回転現象すなわ
ちファラデー効果を利用して電流を測定することができ
る。その原理は、電流により生成された磁界中に置かれ
た鉛ガラスなどのファラデー効果を示すガラス（以下、
ファラデー効果ガラスと称する）の中を直線偏波光が通
過する際に、偏波面が通過方向の磁場Ｈの強さと距離に
比例して回転するのを周知の方法で検出して磁界強度Ｈ
を求めることにより磁場Ｈの発生原因である電流の値を
測定するものである。
ちファラデー効果を利用して電流を測定することができ
る。その原理は、電流により生成された磁界中に置かれ
た鉛ガラスなどのファラデー効果を示すガラス（以下、
ファラデー効果ガラスと称する）の中を直線偏波光が通
過する際に、偏波面が通過方向の磁場Ｈの強さと距離に
比例して回転するのを周知の方法で検出して磁界強度Ｈ
を求めることにより磁場Ｈの発生原因である電流の値を
測定するものである。
【０００３】今、偏波面の回転角をθ、ファラデー効果
ガラスのベルデ定数をＶとすると、次式が成立する。
ガラスのベルデ定数をＶとすると、次式が成立する。
【０００４】
【数１】 θ＝Ｖ∫ＨｄＬ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１） ここで、∫は積分記号、Ｌは光路長である。なお、Ｈは
この光路に沿った方向の磁界成分である。通常の電流計
測の現場では複数本の導体が設置されている場合が多
く、測定しようとする導体の電流以外の電流による磁界
の影響を受けてしまう。そのため、測定の対象となる導
体以外の導体の電流の影響をなくす方法として、単一の
ファラデー効果ガラスの中央部に貫通孔を設け、この貫
通孔に電流測定の対象となる導体を貫通させ、この導体
を一周してファラデー効果ガラス内を通過する光路を設
定した光変流器が知られている（特開昭５８−１５３１
７４号公報) 。
この光路に沿った方向の磁界成分である。通常の電流計
測の現場では複数本の導体が設置されている場合が多
く、測定しようとする導体の電流以外の電流による磁界
の影響を受けてしまう。そのため、測定の対象となる導
体以外の導体の電流の影響をなくす方法として、単一の
ファラデー効果ガラスの中央部に貫通孔を設け、この貫
通孔に電流測定の対象となる導体を貫通させ、この導体
を一周してファラデー効果ガラス内を通過する光路を設
定した光変流器が知られている（特開昭５８−１５３１
７４号公報) 。
【０００５】図３はこの公報による発明の一実施例を示
す光変流器のファラデー効果ガラスとこれを貫通する導
体の斜視図である。この図において、略正方形をした板
状のファラデー効果ガラス１の中央部に貫通孔１０が設
けられており、この貫通孔１０に導体１００が貫通した
構造である。ファラデー効果ガラス１はその右下に光を
入れまた取り出す入出光部１６があり、直線偏波された
入光１７が下から上に向かって入り、ファラデー効果ガ
ラス１の周辺に沿い角部ごとに２回ずつの全反射を行い
ながら貫通孔１１の周りを周回する正方形状の光路を経
た後、出光１８として外部に取り出される。入光１７の
生成装置や出光１８の出光後の処理を行う装置の図示は
省略してある。
す光変流器のファラデー効果ガラスとこれを貫通する導
体の斜視図である。この図において、略正方形をした板
状のファラデー効果ガラス１の中央部に貫通孔１０が設
けられており、この貫通孔１０に導体１００が貫通した
構造である。ファラデー効果ガラス１はその右下に光を
入れまた取り出す入出光部１６があり、直線偏波された
入光１７が下から上に向かって入り、ファラデー効果ガ
ラス１の周辺に沿い角部ごとに２回ずつの全反射を行い
ながら貫通孔１１の周りを周回する正方形状の光路を経
た後、出光１８として外部に取り出される。入光１７の
生成装置や出光１８の出光後の処理を行う装置の図示は
省略してある。
【０００６】角部で２回の全反射を行わせるために、フ
ァラデー効果ガラス１の周囲４つの辺には、図に直角の
面としての直角面１１０，１２０，１３０，１４０とこ
れらの面に対してそれぞれ４５°の傾斜で切り欠かれた
斜面１１１，１２１，１３１，１４１が形成された構成
になっている。入光１７は、ファラデー効果ガラス１の
右端を上に向かい右上の角部に達して斜面１１１と斜面
１２１の内面に反射して図の左方向へ向きを変え、上の
辺に沿って進み左上の角部に達する。この角部の斜面１
４１と斜面１１１に反射して下向きに方向を変え、左端
に沿って下に進み左下の角部に達する。ここで斜面１３
１と１４１に反射して右向きに方向を変えて最終的に入
出光片１６を通り出光１８としてファラデー効果ガラス
１の外部に出る。外部に取り出された出光１８は入光１
７に対して導体１００に流れる電流の大きさに応じて偏
波面が回転するので、この回転角を図示しない検出子で
検出することによって導体１００の電流値に対応する信
号を得ることができる。
ァラデー効果ガラス１の周囲４つの辺には、図に直角の
面としての直角面１１０，１２０，１３０，１４０とこ
れらの面に対してそれぞれ４５°の傾斜で切り欠かれた
斜面１１１，１２１，１３１，１４１が形成された構成
になっている。入光１７は、ファラデー効果ガラス１の
右端を上に向かい右上の角部に達して斜面１１１と斜面
１２１の内面に反射して図の左方向へ向きを変え、上の
辺に沿って進み左上の角部に達する。この角部の斜面１
４１と斜面１１１に反射して下向きに方向を変え、左端
に沿って下に進み左下の角部に達する。ここで斜面１３
１と１４１に反射して右向きに方向を変えて最終的に入
出光片１６を通り出光１８としてファラデー効果ガラス
１の外部に出る。外部に取り出された出光１８は入光１
７に対して導体１００に流れる電流の大きさに応じて偏
波面が回転するので、この回転角を図示しない検出子で
検出することによって導体１００の電流値に対応する信
号を得ることができる。
【０００７】今、入光１７に対する出光１８の偏波面の
回転角をθ、検出子によって検出される信号強度をＰと
すると、詳細は省略するがこれらの間には次の式が成立
する。
回転角をθ、検出子によって検出される信号強度をＰと
すると、詳細は省略するがこれらの間には次の式が成立
する。
【０００８】
【数２】 Ｐ＝Ｋsin(２θ）＋Ｐ0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥（２） ただし、Ｐ0 はθ＝０のときの基礎信号強度である。θ
≒０のときには（１）式は近似的に次式となる。
≒０のときには（１）式は近似的に次式となる。
【０００９】
【数３】 Ｐ＝Ｋ・２θ＋Ｐ0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（３） 図４は（１）式と（２）式のグラフである。この図にお
いて、横軸は回転角θ、縦軸は信号強度Ｐであり、実線
の曲線は（１）式を、鎖線の直線は（２）式を表す。図
から明らかなように、回転角θが小さい領域では両者は
一致し回転角θが大きくなるとその差は大きくなる。一
般に光変流器として要求される直線比誤差は１％以内な
ので、（１）式と（２）式のそれぞれの第１項目の比率
が１％以下の差の範囲が実用範囲ということになる。
いて、横軸は回転角θ、縦軸は信号強度Ｐであり、実線
の曲線は（１）式を、鎖線の直線は（２）式を表す。図
から明らかなように、回転角θが小さい領域では両者は
一致し回転角θが大きくなるとその差は大きくなる。一
般に光変流器として要求される直線比誤差は１％以内な
ので、（１）式と（２）式のそれぞれの第１項目の比率
が１％以下の差の範囲が実用範囲ということになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光変流器は
設置される電力系統で短絡事故が発生したときの短絡電
流も精度よく測定することが要求される。前述のように
要求される測定精度を維持してしかも短絡電流のような
数万Ａに達する大電流を測定しようとすると、（３）式
が成立する範囲よりも大きな回転角θになってしまう場
合がある。このような事態を回避して所要精度を確保す
るためには、ベルデ定数の小さなファラデー効果ガラス
を使用するしかない。周知のように、磁界強度Ｈの導体
１００を囲む周回積分は導体１００を流れる電流に比例
し光路の大きさや形状には関係しないので、光路長を小
さくしても回転角θが小さくなることはない。しかし、
容易に入手できるファラデー効果ガラスの種類は限られ
ていて最適のベルデ定数を持ったファラデー効果ガラス
を選定することは実用的に不可能であるというのが実際
である。最適のベルデ定数よりも大きな値のファラデー
効果ガラスを使用すると所要精度を確保することができ
ないという問題が生じる。非直線性特性を補正すること
も原理的には可能であるが、回路が複雑になり、高度の
回路設計技術か必要であるとともに装置が高価になると
いう問題がある。また、ベルデ定数の小さ過ぎるものを
使用すると、検出感度が悪くなってそのために必要とす
る所要精度を確保することができなくなるという問題が
生ずる。
設置される電力系統で短絡事故が発生したときの短絡電
流も精度よく測定することが要求される。前述のように
要求される測定精度を維持してしかも短絡電流のような
数万Ａに達する大電流を測定しようとすると、（３）式
が成立する範囲よりも大きな回転角θになってしまう場
合がある。このような事態を回避して所要精度を確保す
るためには、ベルデ定数の小さなファラデー効果ガラス
を使用するしかない。周知のように、磁界強度Ｈの導体
１００を囲む周回積分は導体１００を流れる電流に比例
し光路の大きさや形状には関係しないので、光路長を小
さくしても回転角θが小さくなることはない。しかし、
容易に入手できるファラデー効果ガラスの種類は限られ
ていて最適のベルデ定数を持ったファラデー効果ガラス
を選定することは実用的に不可能であるというのが実際
である。最適のベルデ定数よりも大きな値のファラデー
効果ガラスを使用すると所要精度を確保することができ
ないという問題が生じる。非直線性特性を補正すること
も原理的には可能であるが、回路が複雑になり、高度の
回路設計技術か必要であるとともに装置が高価になると
いう問題がある。また、ベルデ定数の小さ過ぎるものを
使用すると、検出感度が悪くなってそのために必要とす
る所要精度を確保することができなくなるという問題が
生ずる。
【００１１】この発明の目的はこのような問題を解決
し、容易に入手できるファラデー効果ガラスを用いてし
かも良好な線形特性を得ることのできる光変流器を提供
することにある。
し、容易に入手できるファラデー効果ガラスを用いてし
かも良好な線形特性を得ることのできる光変流器を提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、電流が流れる導体を周回する光
路に設けられたファラデー効果ガラスを偏波光が通過
し、電流が生成する磁界による偏波面の回転角を検出す
ることによって導体に流れる電流値が測定される光変流
器において、光路に設けられるファラデー効果ガラス
が、所望とするベルデ定数よりも大きなベルデ定数を持
つファラデー効果ガラスと小さなベルデ定数を持つファ
ラデー効果ガラスの２種のファラデー効果ガラスからな
るものとし、また、光路が角部で２回全反射をする長方
形状であり、この光路の４つの辺がそれぞれ２種のファ
ラデー効果ガラスでなるものとし、また、２種のうちの
１種のファラデー効果ガラスが、実質的にベルデ定数が
零である透明体であるものとし、その透明体が合成樹脂
又は空間であるものとする。
に、この発明によれば、電流が流れる導体を周回する光
路に設けられたファラデー効果ガラスを偏波光が通過
し、電流が生成する磁界による偏波面の回転角を検出す
ることによって導体に流れる電流値が測定される光変流
器において、光路に設けられるファラデー効果ガラス
が、所望とするベルデ定数よりも大きなベルデ定数を持
つファラデー効果ガラスと小さなベルデ定数を持つファ
ラデー効果ガラスの２種のファラデー効果ガラスからな
るものとし、また、光路が角部で２回全反射をする長方
形状であり、この光路の４つの辺がそれぞれ２種のファ
ラデー効果ガラスでなるものとし、また、２種のうちの
１種のファラデー効果ガラスが、実質的にベルデ定数が
零である透明体であるものとし、その透明体が合成樹脂
又は空間であるものとする。
【００１３】
【作用】この発明の構成において、光路に設けられるフ
ァラデー効果ガラスを、ベルデ定数の異なる少なくとも
２種のファラデー効果ガラスで構成し、これらの光路に
沿った長さの比率を適切に選定することによって、偏波
角の回転角と電流との関係の非線形特性の中の最も線形
性のよい部分を使用するための、導体に流れる電流値に
対応した最適の等価的なベルデ定数を持つ光路を作成す
ることができる。また、光路が角部で２回全反射をする
長方形状の場合には、この光路の４つの辺それぞれに２
種のファラデー効果ガラスを設けて光路の均一化を計
る。
ァラデー効果ガラスを、ベルデ定数の異なる少なくとも
２種のファラデー効果ガラスで構成し、これらの光路に
沿った長さの比率を適切に選定することによって、偏波
角の回転角と電流との関係の非線形特性の中の最も線形
性のよい部分を使用するための、導体に流れる電流値に
対応した最適の等価的なベルデ定数を持つ光路を作成す
ることができる。また、光路が角部で２回全反射をする
長方形状の場合には、この光路の４つの辺それぞれに２
種のファラデー効果ガラスを設けて光路の均一化を計
る。
【００１４】また、２種のうちの１種のファラデー効果
ガラスを実質的にベルデ定数が零の透明体としてもよ
く、このときには、通常のガラスの他に透明の合成樹脂
を使用してもよく、更には透明体を空間で形成してもよ
い。
ガラスを実質的にベルデ定数が零の透明体としてもよ
く、このときには、通常のガラスの他に透明の合成樹脂
を使用してもよく、更には透明体を空間で形成してもよ
い。
【００１５】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例を示す光変流器の斜視図であ
り、図３と同様に偏波光の生成部や検出光の処理部は図
示を省略してある。また、図３の導体１００も図示を省
略してある。この図において、正方形状の光路のそれぞ
れの辺をベルデ定数の異なる２種のファラデー効果ガラ
スを組み合わせて構成し、角部には、４つの辺を構成す
るファラデー効果ガラスとは別に反射片や入出光片を取
りつける構成を示している。
図１はこの発明の実施例を示す光変流器の斜視図であ
り、図３と同様に偏波光の生成部や検出光の処理部は図
示を省略してある。また、図３の導体１００も図示を省
略してある。この図において、正方形状の光路のそれぞ
れの辺をベルデ定数の異なる２種のファラデー効果ガラ
スを組み合わせて構成し、角部には、４つの辺を構成す
るファラデー効果ガラスとは別に反射片や入出光片を取
りつける構成を示している。
【００１６】ファラデー効果ガラス２１，２３，２５，
２７は同じ材質のものであり、その素材を第１のファラ
デー効果ガラスと呼ぶことにする。また、ファラデー効
果ガラス２２，２４，２６，２８は同じ材質のものであ
り、その素材を第２のファラデー効果ガラスと呼ぶこと
にする。入出光片２００及び反射片２０１，２０２，２
０３はファラデー効果ガラスである必要はない。入出光
片２００や反射片２０１，２０２，２０３を使用する構
成については、この発明と同じ出願人による特願平２−
２４７９１３号によっても提案されているので詳しい説
明を省略する。
２７は同じ材質のものであり、その素材を第１のファラ
デー効果ガラスと呼ぶことにする。また、ファラデー効
果ガラス２２，２４，２６，２８は同じ材質のものであ
り、その素材を第２のファラデー効果ガラスと呼ぶこと
にする。入出光片２００及び反射片２０１，２０２，２
０３はファラデー効果ガラスである必要はない。入出光
片２００や反射片２０１，２０２，２０３を使用する構
成については、この発明と同じ出願人による特願平２−
２４７９１３号によっても提案されているので詳しい説
明を省略する。
【００１７】第１のファラデー効果ガラスのベルデ定数
をＶ1 、第２のファラデー効果ガラスのベルデ定数をＶ
2 、ファラデー効果ガラス２１，２３，２５，２７の光
路に沿った長さ変数をＬ1 、ファラデー効果ガラス２
２，２４，２６，２８の光路に沿った長さ変数をＬ2 と
する。このような条件での等価的なベルデ定数Ｖe は次
式で求めることができる。
をＶ1 、第２のファラデー効果ガラスのベルデ定数をＶ
2 、ファラデー効果ガラス２１，２３，２５，２７の光
路に沿った長さ変数をＬ1 、ファラデー効果ガラス２
２，２４，２６，２８の光路に沿った長さ変数をＬ2 と
する。このような条件での等価的なベルデ定数Ｖe は次
式で求めることができる。
【００１８】
【数４】 ここで、Σの記号はそれぞれ同じ材質のファラデー効果
ガラスが４つずつあるのでそれらを加算することを意味
する。Ｈは貫通孔２０を貫通する導体１００（図１には
図示していない）に流れる電流によるものであり、その
分布はコンピュータによる磁界計算によって容易に求め
ることができるので（４）式から等価ベルデ定数Ｖe も
容易に求めることができる。なお、分母、分子ともにＨ
があるので等価ベルデ定数Ｖe はＨ、言い換えれば導体
１００を流れる電流には無関係になる。
ガラスが４つずつあるのでそれらを加算することを意味
する。Ｈは貫通孔２０を貫通する導体１００（図１には
図示していない）に流れる電流によるものであり、その
分布はコンピュータによる磁界計算によって容易に求め
ることができるので（４）式から等価ベルデ定数Ｖe も
容易に求めることができる。なお、分母、分子ともにＨ
があるので等価ベルデ定数Ｖe はＨ、言い換えれば導体
１００を流れる電流には無関係になる。
【００１９】今、最適のベルデ定数をＶOPとすると、等
価ベルデ定数Ｖe を最適ベルデ定数ＶOPに一致させるよ
うにＬ1 、Ｌ2 を設定すればよい。ただし、２つのベル
デ定数Ｖ1 、Ｖ2 の間には次の関係式が成立する必要が
ある。ただし、Ｖ1 の方がＶ 2 よりも大きいものとす
る。
価ベルデ定数Ｖe を最適ベルデ定数ＶOPに一致させるよ
うにＬ1 、Ｌ2 を設定すればよい。ただし、２つのベル
デ定数Ｖ1 、Ｖ2 の間には次の関係式が成立する必要が
ある。ただし、Ｖ1 の方がＶ 2 よりも大きいものとす
る。
【００２０】
【数５】 Ｖ1 ＞ＶOP＞Ｖ2 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（５） Ｖ1 、Ｖ2 ともＶOPに近い値である必要がないからその
選定は容易である。また、Ｖ1 又はＶ2 としてＶOPに近
い値のものがあるならば、この発明を適用する必然性は
ない。
選定は容易である。また、Ｖ1 又はＶ2 としてＶOPに近
い値のものがあるならば、この発明を適用する必然性は
ない。
【００２１】この図では、光路を形成するものだけを図
示してあるが、実際にはこれらのファラデー効果ガラス
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８や反
射片２０１，２０２，２０３などを組み立て固定するた
めの取付け部材が必要である。このような取付け部材
は、例えば、紙面に平行な板状の部材とし、その上に図
示のような配置にファラデー効果ガラスを並べて固定す
るという構成、又は、正方形の取付け部材の周辺にファ
ラデー効果ガラス２１〜２８及び反射片２０１〜２０３
を配置して接着し、この取付け部材の中央部に貫通孔３
０を設けるという構成を採用することもできる。なお、
後述のように入出光片２００は必ずしも必要ではない。
また、ファラデー効果ガラス２１と２３、あるいはファ
ラデー効果ガラス２２と反射片２０２などを接着する必
要は必ずしもない。対向面を無反射処理を行うことによ
ってガラスと空間との境界を光が通過する際の反射によ
る減衰を実用上問題にならない程度に低減することがで
きるからである。
示してあるが、実際にはこれらのファラデー効果ガラス
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８や反
射片２０１，２０２，２０３などを組み立て固定するた
めの取付け部材が必要である。このような取付け部材
は、例えば、紙面に平行な板状の部材とし、その上に図
示のような配置にファラデー効果ガラスを並べて固定す
るという構成、又は、正方形の取付け部材の周辺にファ
ラデー効果ガラス２１〜２８及び反射片２０１〜２０３
を配置して接着し、この取付け部材の中央部に貫通孔３
０を設けるという構成を採用することもできる。なお、
後述のように入出光片２００は必ずしも必要ではない。
また、ファラデー効果ガラス２１と２３、あるいはファ
ラデー効果ガラス２２と反射片２０２などを接着する必
要は必ずしもない。対向面を無反射処理を行うことによ
ってガラスと空間との境界を光が通過する際の反射によ
る減衰を実用上問題にならない程度に低減することがで
きるからである。
【００２２】図２はこの発明の別の実施例を示す斜視図
であり、図１と同じものについては共通の符号を付けて
詳しい説明を省く。この図において、正方形の光路の４
つの辺の構成は、それぞれ２つのファラデー効果ガラス
とその間に設けられた空隙とからなる。角部に設けられ
る反射片２０１，２０２，２０３は図１のそれと同じで
ある。図２では入出光片２００がないが、図１の場合も
入出光片２００を省略した構成を採用することもでき
る。
であり、図１と同じものについては共通の符号を付けて
詳しい説明を省く。この図において、正方形の光路の４
つの辺の構成は、それぞれ２つのファラデー効果ガラス
とその間に設けられた空隙とからなる。角部に設けられ
る反射片２０１，２０２，２０３は図１のそれと同じで
ある。図２では入出光片２００がないが、図１の場合も
入出光片２００を省略した構成を採用することもでき
る。
【００２３】図において、ファラデー効果ガラス３１，
３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８は全て同じ
材質のもので、そのベルデ定数Ｖは最適ベルデ定数ＶOP
よりも大きな値のものを選定する。空隙のベルデ定数は
０であるから、（４）式のＶ 1 をＶに、Ｖ2 を０に置き
換え、Ｌ1 としてファラデー効果ガラス３１〜３８内の
光路長さ変数、Ｌ2 として空隙３１１，３１２，３１
３，３１４のそれをとればよい。
３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８は全て同じ
材質のもので、そのベルデ定数Ｖは最適ベルデ定数ＶOP
よりも大きな値のものを選定する。空隙のベルデ定数は
０であるから、（４）式のＶ 1 をＶに、Ｖ2 を０に置き
換え、Ｌ1 としてファラデー効果ガラス３１〜３８内の
光路長さ変数、Ｌ2 として空隙３１１，３１２，３１
３，３１４のそれをとればよい。
【００２４】上の辺に例をとると、図２ではファラデー
効果ガラス３１，３２とこれらに挟まれた空隙３１１と
でこの辺の光路が形成されているが、このような構成の
他に、ファラデー効果ガラス３１と３２とをまとめて１
つのものとし、ファラデー効果ガラスと反射片２０１又
は２０２との間に空隙３１１に相当するものを設ける構
成を採用することもできる。この図の場合も前述のよう
な取付け部材が使用されるのが実際であるからこのよう
な構成も自由に採用することができる。
効果ガラス３１，３２とこれらに挟まれた空隙３１１と
でこの辺の光路が形成されているが、このような構成の
他に、ファラデー効果ガラス３１と３２とをまとめて１
つのものとし、ファラデー効果ガラスと反射片２０１又
は２０２との間に空隙３１１に相当するものを設ける構
成を採用することもできる。この図の場合も前述のよう
な取付け部材が使用されるのが実際であるからこのよう
な構成も自由に採用することができる。
【００２５】なお、光路の形状は概ね正方形として図示
してあるが、これは導体１００が円筒状であることを前
提としているためである。大電流導体としては長方形断
面のいわゆるブスバーが使用される場合があるから、こ
のような場合には、光路の形状は長方形の方が妥当であ
る。光路が三角形状のものも前述の最初の公報で示され
ているが、このような場合でも３つの辺に前述と同様の
構成を採用することもできる。
してあるが、これは導体１００が円筒状であることを前
提としているためである。大電流導体としては長方形断
面のいわゆるブスバーが使用される場合があるから、こ
のような場合には、光路の形状は長方形の方が妥当であ
る。光路が三角形状のものも前述の最初の公報で示され
ているが、このような場合でも３つの辺に前述と同様の
構成を採用することもできる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は前述のように、光路に設けら
れるファラデー効果ガラスを、ベルデ定数の異なる２種
のファラデー効果ガラスで構成し、これらの光路に沿っ
た長さの比率を適当に選定することによって、導体に流
れる電流値に応じて、回転角−電流特性の最も線形性の
優れた部分を有効に利用することのできる最適の等価ベ
ルデ定数を持つ光路を形成することができる。そのた
め、ベルデ定数が飛び飛びの値のファラデー効果ガラス
しか入手できなくても定格電流に応じた最適の光変流器
を設計することができるので、非線形特性を持つ回転角
−電流特性の非線形領域にまで広がって測定誤差が大き
くなるということがなくなるという効果が得られる。
れるファラデー効果ガラスを、ベルデ定数の異なる２種
のファラデー効果ガラスで構成し、これらの光路に沿っ
た長さの比率を適当に選定することによって、導体に流
れる電流値に応じて、回転角−電流特性の最も線形性の
優れた部分を有効に利用することのできる最適の等価ベ
ルデ定数を持つ光路を形成することができる。そのた
め、ベルデ定数が飛び飛びの値のファラデー効果ガラス
しか入手できなくても定格電流に応じた最適の光変流器
を設計することができるので、非線形特性を持つ回転角
−電流特性の非線形領域にまで広がって測定誤差が大き
くなるということがなくなるという効果が得られる。
【００２７】また、光路が角部で２回全反射をする長方
形状の場合には、この光路の４つの辺それぞれに２種の
ファラデー効果ガラスを設けて光路の均一化を計ること
ができる。また、２種のうちの１種のファラデー効果ガ
ラスを実質的にベルデ定数が零である透明体としても、
この透明体ともう一方のファラデー効果ガラスとの長さ
の比を適切に選ぶことによって等価ベルデ定数を最適の
値に設定することができる。ベルデ定数が零の透明体と
して、通常のガラスの他に透明の合成樹脂を使用しても
よく、更には透明体を空間で形成してもよい。
形状の場合には、この光路の４つの辺それぞれに２種の
ファラデー効果ガラスを設けて光路の均一化を計ること
ができる。また、２種のうちの１種のファラデー効果ガ
ラスを実質的にベルデ定数が零である透明体としても、
この透明体ともう一方のファラデー効果ガラスとの長さ
の比を適切に選ぶことによって等価ベルデ定数を最適の
値に設定することができる。ベルデ定数が零の透明体と
して、通常のガラスの他に透明の合成樹脂を使用しても
よく、更には透明体を空間で形成してもよい。
【図１】この発明の実施例を示す光変流器の斜視図
【図２】この発明の別の実施例を示す光変流器の斜視図
【図３】従来の光変流器の一例を示す斜視図
【図４】偏波面の回転角に対する光強度の特性を示すグ
ラフ
ラフ
２１，２３，２５，２７ ファラデー効果ガラス ２２，２４，２６，２８ ファラデー効果ガラス ３１，３２，３３，３４ ファラデー効果ガラス ３５，３６，３７，３８ ファラデー効果ガラス １００ 導体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−188577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75968（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−132389（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−72576（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 15/22 G01R 33/032
Claims (5)
- 【請求項１】電流が流れる導体を周回する光路に設けら
れたファラデー効果ガラスを偏波光が通過し、電流が生
成する磁界による偏波面の回転角を検出することによっ
て導体に流れる電流値が測定される光変流器において、 光路に設けられるファラデー効果ガラスが、所望とする
ベルデ定数よりも大きなベルデ定数を持つファラデー効
果ガラスと小さなベルデ定数を持つファラデー効果ガラ
スの２種のファラデー効果ガラスからなることを特徴と
する光変流器。 - 【請求項２】光路が角部で２回全反射をする長方形状で
あり、この光路の４つの辺がそれぞれ２種のファラデー
効果ガラスで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】２種のうちの１種のファラデー効果ガラス
が、実質的にベルデ定数が零である透明体であることを
特徴とする請求項１又は２記載の光変流器。 - 【請求項４】透明体が、合成樹脂であることを特徴とす
る請求項３記載の光変流器。 - 【請求項５】透明体が、空間であることを特徴とする請
求項３記載の光変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05158299A JP3120627B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 光変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05158299A JP3120627B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 光変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735783A JPH0735783A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3120627B2 true JP3120627B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=15668585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05158299A Expired - Fee Related JP3120627B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 光変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3120627B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7027233B2 (ja) * | 2018-04-10 | 2022-03-01 | 日置電機株式会社 | 波形データ生成装置、電力演算システム、波形データ生成方法および電力演算方法 |
| DE102018216482A1 (de) * | 2018-09-26 | 2020-03-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Glasring und Verfahren für optische Strommessungen |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP05158299A patent/JP3120627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0735783A (ja) | 1995-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7279885B2 (en) | Temperature compensated current sensor using reference magnetic field | |
| US6459255B1 (en) | Current detector | |
| US5933003A (en) | Magnetoresistive wheatstone bridge with compensating current conductor for measuring an electric current | |
| US10060953B2 (en) | Current sensor | |
| Hidaka | Progress in Japan of space charge field measurement in gaseous dielectrics using a Pockels sensor | |
| US20080231255A1 (en) | Three-Phase Current Sensor | |
| JP3120627B2 (ja) | 光変流器 | |
| JP4910290B2 (ja) | 電流センサ及び電力量計 | |
| US11555834B2 (en) | Magnetic sensor and method of manufacturing such, magnetic control device, and current sensor design method | |
| KR100606420B1 (ko) | 검출기 삽입형 광 전압검출기 | |
| JP3200358B2 (ja) | 光変流器 | |
| CN1177332C (zh) | 高抗干扰信号传输电缆及高速高幅值脉冲电流传感器 | |
| JP2008241678A (ja) | 電流センサおよび電流検出装置 | |
| JPS5938663A (ja) | 光フアイバを用いた電流測定装置 | |
| US20230168318A1 (en) | Sensor devices, associated production methods and methods for determining a measurement current | |
| JP2005049185A (ja) | 電流センサのシールド構造 | |
| Sato et al. | Development and Applications of Bulk-optic Current Sensors | |
| JPH08146051A (ja) | Ｅｏプローブ | |
| JP3350280B2 (ja) | 光変流器 | |
| Song et al. | A clamp-on magneto-optical current transducer for power systems | |
| JP3538181B2 (ja) | 光電磁界センサー及び光電磁界検出装置 | |
| JP5396261B2 (ja) | 単相用光変流器 | |
| CN117572056A (zh) | 一种基于量子混频的微弱电流检测系统及其方法和应用 | |
| JP3139307B2 (ja) | 光変流器 | |
| JPS59151065A (ja) | 光変流器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |