JPH02115771A

JPH02115771A - ガス絶縁変流器

Info

Publication number: JPH02115771A
Application number: JP63268065A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Sakakibara; 榊原　高明; Isao Kamata; 功鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-04-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ガス絶縁変流器に関するものであり、特に光
磁界センサ及びその検出装置を幅え、この間で光を伝送
する構成を有するガス絶縁変流器に係る。

（従来の技術）従来、ガス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁変流器は
、ケイ素鋼板にコイルを巻き付（）て成る鉄心タイプの
変流器コアにより構成されていた。

この様な従来のガス絶縁変流器を、特に３相−括型のガ
ス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁変流器を例に取っ
て、第２図に基いて説明する。

円筒形のタンク１内にはＵ、Ｖ、Ｗ相の３相の導体２ｕ
〜２Ｗが配設されている。タンク１の前後には絶縁スペ
ーサ３が設けられ、これによって導体２ｕ〜２Ｗが支持
されている。タンク１は、その軸に垂直に前後に分割さ
れ、前方におって本来の径を有するタンク１ａと、後方
にあって変流器コア４の寸法分だけ径か大きくされたタ
ンク１ｂとから構成されている。このタンク１ｂの内側
端部の導体２ｕ〜２Ｗの延長上に大々変流器コア４が設
置されている。そして、この変流器コア４の前方（即ら
、後方のタンク１ｂの端部）には支持板５が設けられ、
変流器コア４の内側にはこれと連結して絶縁シールド６
が設けられ、これらにより変流器コア４の支持及び導体
２ｕ〜２Ｗとの絶縁がなされている。更に、タンク１の
下部には、変流器コア４の電流を引き出す為の蜜月端子
７が設けられている。

ところで、この様なガス絶縁３相変流器においては、３
箇所に設ける変流器コアが重い為、これを支える支持板
、絶縁シールド等もかなりの大きざとなり、これらを３
箇所に設ける為に機器が複雑且つ大型化し、重信も大き
くなってしまう。また、変流器コアはココアで１用途に
しか使用できない為、継電器用や計測用等に複数のコア
が必要となり、これも大型化の原因となる他、コスト的
にも高価となってしまう。

これらの欠点に鑑み、最近では、細径性、絶縁性、無誘
導性、耐環境性等の優れた特徴を右する光ファイバーを
用いた甜測技術が注目され、これを応用した光磁界セン
サにより変流器を構成する試みがなされている。

第３図に、この様な光磁界センサによるガス絶縁変流器
の構成を示した。

第３図（Ｂ）において、しゃ断器のタンク２１内には、
３相の導体２２ｕ〜２２Ｗが配設され、これらの導体２
２１Ｊ〜２２Ｗの両端には、ガス絶縁開閉装置内に配設
された隣接導体と接続する為の接続部２２ａ、２２ｂが
形成されている。これらの導体２２ｕ〜２２Ｗの略中央
位置には、各々休を周回する様に取付（プられる光磁界
センサ−２３をその内部に収納できるようなシールドケ
ース２６が取付けられている。このシールドケース２６
は銅、アルミ等の導電材料又はこれら導電材料とケイ素
綱板等の磁性材料を組み合わＵて形成されたもので、電
界シールドとしての機１１ヒも兼ねたものである。また
、このシールドケース２６は、ケース２６ａ、フタ２６
ｂ、絶縁リング２６Ｇの３つの部分から構成され、シー
ルドケース２６の２つの置体貫通部の内、一方の貫通部
は溶接によって導体とケース２６ａとが固定され、他方
の貫通部は絶縁リング２６Ｇとフタ２６ｂを介してケー
ス２６ａに導体が固定されている。

また、第３図（△）に示した様に、タンク２１には、３
箇所の口出し部２１ｕ、２１ｖ、２１ｗか円周ブ）向に
等間隔に形成され、この口出し部の一ノランジに支持容
器２９かボルトでる脱自在に固定されている。この支持
容器２９とシールドケース２６との間には、シールドケ
ース２６及び導体２２１Ｊ〜２２Ｗを支１存するための
絶縁筒２８が各）９体２２ｕ〜２２Ｗと垂直に設けられ
ている。更に、尊体２２、シールドケース２６、絶縁筒
２８、支持容器２つ、支持容器の外側に配設されるフタ
３４等の各接続部には、オーリング３５〜４１によるガ
スシール部を設けて、これらを気密状の導体ユニットと
し、このユニット内にタンク２１内と同圧力のＳＦ６ガ
ス等の絶縁ガスを封入して、各相のユニツ１〜毎に水分
、ガス圧管理を図示しない吸石剤ケース、密度スイッチ
等で行なっている。

＝　Ｊｊ、前記シールドケース２６内には、ファラデー
素子からなる光磁界センサ２３か、各η休２２ｕ〜２２
Ｗを周回し、且つ各導体２２ｕ〜２２Ｗと接触しないよ
うに、支持台２５によって固定されている。この光磁界
センサ２３は、全反射面、反射ミラー等を備えた断面略
正方形のものである。

また、光（磁界センサ２３は磁界強度により）１ラデ一
回転角を生ずる鎗ガラス害のガラスで形成され、各］−
ナーに全反射面を設けたノフ・ラブ−索子と反射ミラー
を組み合せて構成され、ノｊ・ラブ−÷；　−１’　；
Δ送光か導体を周回する様な構成とされ、更に、反射ミ
ラーにより光路を往復さＵることで、外部の磁界の影響
を受けることなく高精度、高感度な胴側が行えるように
したものでおる。

また、絶縁筒２８内の空間を介して対向プる位置に配設
されたシールドケース２６と支持容器２９の対向面には
、それぞれ光通過用の孔２７．３０が形成されている。

更に、支持容器２９内には、レンズ、偏光子、検光子等
より成る発受光部３２が支持部材３１により支持容器２
９に固定され、この発受光部３２と光磁界センサ２３の
先出入面２４とは、光路の光軸上に対向する様に配置さ
れ、絶縁筒２８内の空間を介して光の伝送が行なわれる
様に構成されている。

また、支持容器２９に取付けられたフタ３４には密封端
子３３が設けられ、この密封端子３３を介して発受光部
３２とタンク２１の外部に設けられた検出装置４４とが
送光用及び受光用の光ファイバー４２．４３により接続
されている。

以上の様な構成を有するガス絶縁変流器においては、光
磁界センサ２３を電界シールドを兼ねたシールドケース
２６内に配置したので、光磁界センサ２３が外部磁界の
影響を受（）ることを回避できると共に、光磁界センサ
２３が高電界中に曝されることも防止できる。

また、光磁界センサ２３は支持台２５によってシールド
ケース２６内に固定され、導体２２と接触しないように
構成されているので、導体の伸縮、撓み等が、光磁界セ
ンサ２３の光学特性に影響を′ｊえたり、光軸をザらＵ
たすすることも防止できる。

その上、導体２２、シールドケース２６、絶縁６１２８
、支持容器２９、フタ３４等の各接続部にオーリング３
５〜４１によるカスシール部を設けて、これらを気密一
体ユニットとし、このユニツ（〜の中に光磁界センυ２
３、発受光部３２等の光学部品を納めることにより、変
流器近傍にＪ５いて発生するアーク等の閃光や、ガス絶
縁聞開菰買のアークしゃ断時や地絡事故時に発生する絶
縁ガスの気体及び固体分解生成物から、これらの光学部
品を保護することもできる。

しかしながら１、以上の様な構成を４１する従来の／ｊ
ス絶縁変流器においては、各相の導体２２ｕ〜２２Ｗに
電流が流れると、それらの導体の周囲の温磨か上背する
。それに伴って、各尊体を周回するように取付けられて
いる光磁界セン１）２３の近傍においても温度分イ１ｊ
か変化する。ぞの結果、光磁界センサ２３を構成するフ
ッ・ラブ−素子等の光学素子の光学的パラメーターが不
均一なものとなり、ファラデー素子透過光の偏光度が変
化してしまい、第４図に示した様に、変流器の出力誤差
か増大し、精度の高い測定が行えないといった欠点がお
った。

即も、第４図に示した様に、導体に一定の電流を流した
場合に、通電時間か長くなるに従って導体の温度が上背
し、それに伴って変流器の出力にに（差が生ずる。

そこで、光磁界センサ近傍にお【プる温度変化の影響を
考慮した精度の高いガス絶縁変流器の閃光が切望されて
いた。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来のガス絶縁変流器においては、導体に
電流が流れた場合に導体の温度が上界し、それに伴って
、光磁界センサを構成するファラデーｉ子等の光学素子
の光学的パラメーターが不均一なものとなり、ファラデ
ー素子透過光の偏光度が変化して、変流器の出力誤差が
増大し、精度の高い測定が行えなかった。

そこで、本発明は上記の様な従来技術の問題点をｒ〆〆
）大するために提案されたもので、その目的は、導体表
面の温度を測定して、その値に基づいてガス絶縁変流器
の出力（直を補正することにより、変流器の測定精度を
大幅に向上させたガス絶縁変流器を提供することにある
。

［発明の構成１（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明のカス絶縁変流器
は、シールドケースを貫通する導体表面の光磁界センサ
近傍に、温度セン１ノとその測定値を光信ｇに変換する
変換部を配設し、その光信号を受光するための受光部を
設け、光磁界セン４ノ及び温度セン１すよりの出力信号
を共にタンク外部に配設した受信器に送るようにしたも
のである。

（作用）上記の様な構成を有する本発明のガス絶縁変流器は、導
体に電流が流れて、々体部分の温度か変化した場合に、
導体表面の光磁界セン１ノ近傍に配設した温度センサに
よる測定値を光信号に変換して、光磁界センサ及び温度
センサよりの出力信号を共にタンク外部に配設した受信
器に送り、前記温度センサの出力信号に基づいて、光磁
界センサの出力信号を導体部分の温度変化に伴って補正
できるように構成したものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第３図に示した従来型と同一の部材につ
いては同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施例の構成＊第１図において、シールドケース２６内に、その内部に
配設された導体２２Ｖの温度を測定するための温度はン
サ５１が、光磁界センサ２３近（Ｚの導体表面に配設さ
れている。また、温度セン４）−５１の下部には、その
測定値を増幅し、光信号に変換するＥ１０変換部５２が
設けられている。

一方、光磁界センサ２３の発受光部３２を支持している
支持容器２つ内に、前記Ｅ１０変換部５２と対向する位
置に、その光信号を受光するための受光部５３が支持固
定されている。そして、前記受光部５３よりの出力が光
ファイバ５４を介し、光磁界センサ２３の発受光部３２
よりの光ファイバが貫通している同一の蜜月端子３３を
通して、光ファイバ５５によってタンク外部に配設され
た受信器５６に接続されている。

この受信器５６には、光磁界セン丈２３よりの光信号だ
けでなく、光磁界センサ近傍の置体温度の変化を示す光
信号が入力され、第４図に示した様な尊体の温度変化に
伴う出力値の変化量を示すデータに基づいて、光磁界セ
ンサよりの出力信号に補正を加え、正しい測定値を示す
ことがでさるように構成されている。

本実施例の作用＊上記の様な構成を有する本実施例のガス絶縁変流器にお
いては、導体２２Ｖに電流が流れて導体部分の温度が１
弄した場合でも、光磁界センサ２３の近傍に配設された
温度センサ５１によって導体表面の温度が測定され、こ
の測定値がＥ１０変換部５２によって光信号に変換され
、その光信号が支持容器２９内部に配設された受光部５
３によって受光され、さらに、光磁界センサ２３より発
受光部３２に送られた光信号と共に光フッ・イバ５５に
よってタンク外部に配設された受信器５６に送られる。

その際、光磁界セン昏す２３よりの出力信号に、前記２
り体表面に配設された温度センサ５１よりの出力信号に
基づいて、導体の温度変化に伴う補正か施される。

この柱に、導体２２　ＬＪ〜２２Ｗに電流が流れて導体
部分の温度が変化しても、導体表面に配８２された温度
センサ５１によって導体表面の温度が正確に測定され、
その湿度変化に伴う測定値の補正が光磁界センサからの
光信号に加えられるので、導体近傍の温度変化に影響さ
れない精度の高い測定が可能となる。

＊他の実施例＊なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、光磁界センサ及び温度センサのＥ１０変換部からの
光信号を光ファイバによって伝送しても良い。

１発明の効果１以上説明した様に、本発明によれば、光磁界セン４ノが
配設されている近傍の導体表面に、その温ｍを測定する
温度セン４ノを配設し、その出力を光信号に変えて、光
磁界センサよりの出力と共にタンク外部に配設された受
信器に送り、光磁界センサの出力信号に導体の温度変化
に伴う補正を施すという曲中な手段によって、導体の温
度が変化した１易合においても、変流器の測定精度を大
幅に向上させることが可能なガス絶縁変流器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガス絶縁変流器の一実施例を示
す断面図、第２図（Ａ＞、（Ｂ）は、夫々変流器コアを
用いた従来のガス絶縁変流器を示す正面図と側断面図、
第３図＜Ａ＞、（Ｂ）は光磁界セン昏すを用いた従来の
ガス絶縁変流器を示す縦断面図と側断面図、第４図は従
来の光磁界セン１ノを用いたガス絶縁変流器による出力
測定例を示す図でおる。１・・・タンク、２ｕ〜２Ｗ・・・導体、３・・・絶縁
スペーサ、４・・・変流器コア、５・・・支持板、６・
・・絶縁シールド、７・・・密封端子、２１・・・タン
ク、２２ｕ〜２２ｗ・・・導体、２２ａ、２２ｂ・・・
接続部、２３・・・光磁界センサ、２４・・・先出入面
、２５・・・支持台、２６・・・磁気シールドケース、
２６ａ・・・ケース、２６ｂ・・・フタ、２６Ｇ・・・
絶縁リング、２７・・・孔、２８・・・絶縁筒、２９・
・・支持容器、３０・・・孔、３１・・・支持部材、３
２・・・発受光部、３３・・・密封端子、３４・・・フ
タ、３５〜４１・・・オーリング、４２，４３・・・光
フフイバー、４４・・・検出装置、５１・・・温度セン
サ、５２・・・Ｅ１０変換部、５３・・・受光部、５４
．５５・・・光ファイバ、５６・・・受信器。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　第子丸　健（Ａ）第図（Ａ）３・図（Ｂ）第図１硫１（Ｂ１闇ｆ；ｔＪｆａｌＰＪ　（Ｈ）第図

Claims

【特許請求の範囲】

しゃ断器等のガス絶縁電気装置のタンク内に、絶縁物に
よつて支持されたシールドケースを配設し、このシール
ドケースを貫通するように導体を固定し、この導体の両
端に隣接するガス絶縁電気装置の導体と接続する接続部
を設け、また、前記シールドケース内に位置する導体の
周囲に光磁界センサを配設したガス絶縁変流器において
、前記シールドケースを貫通する導体表面の光磁界セン
サ近傍に、温度センサとその測定値を光信号に変換する
変換部を配設し、前記光磁界センサ及び前記温度センサ
の変換部を共にタンク外部に配設した受信器に接続し、
前記温度センサの出力信号に基づいて、光磁界センサの
出力信号を導体部分の温度変化に伴つて補正するように
構成したことを特徴とするガス絶縁変流器。