JPH0216555Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は電流検出機能を備えたホーン付の耐
雷ユニツトに係り、さらに詳しくは電線に生じた
磁界を検出し得る磁気光学素子を用いた電流セン
サ及び光フアイバを有する電流検出機能を備えた
耐雷ユニツトに関するものである。

（従来の技術） 従来、配電線路においては、雷サージの過電圧
により碍子等においてフラツシオーバが生じた
際、これに伴う続流を抑制、遮断して続流アーク
による断線や碍子の損傷を防止するため、接地物
に対し電圧電流特性が非直線性の限流素子を内蔵
した耐雷ユニツト本体と、この耐雷ユニツト本体
の上部に取着したアーキングホーンとからなる耐
雷ユニツトが使用されている。

また、事故電流の検出に関しては例えば変電所
において、線路に変流器を設けて電流を検出し、
継電器を動作させ、遮断器をトリツプさせて線路
を保護している。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の変流器は、大型のため設
置作業も面倒となり、美観を損ねるという問題が
あつた。

この考案は上記問題点を解消した電流検出機能
を備えた耐雷ユニツトを提供するものである。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は前記問題点を解決するため、課電側
電極と接地側電極を備え、電圧電流特性が非直線
性の材料よりなる限流素子を内蔵した耐雷ユニツ
ト本体の課電側電極に対し、電線を囲み、かつ、
同電線との間に所定の気中放電間隙をもつて環状
のアーキングホーンを取付けるとともに、同アー
キングホーンを金属磁性体により構成して磁力線
の集中機能を付与し、かつ、同アーキングホーン
の一部を切欠き、この切欠部には磁気光学素子を
用いた電流センサを設け、前記耐雷ユニツト本体
内には同電流センサ内へ光パワを供給し、同電流
センサによる被変調光を外部へ導出する光フアイ
バをそれぞれ設けるという構成を採用している。

（作用） この考案は前記手段を採つたことにより、光フ
アイバから光パワが磁気光学素子へ供給され、電
線の周囲に生じる磁界、つまり電流の大きさに応
じて同磁気光学素子により光が強度変調され、光
フアイバを介して出射される。これを受光器で電
気信号に変換することにより電流が検出される。

また、電線の周囲に生じる磁界が金属磁性体に
より構成されたアーキングホーンにより切欠部に
集中され、この集中された磁界が磁気光学素子を
通るので、検出精度が高められる。

また、電線に雷サージが侵入すると、気中放電
間隙を介してアーキングホーンと電線間でフラツ
シオーバが生じ、その放電電流は耐雷ユニツト本
体から腕金に接地されている取付金具を経て、大
地に流れる。これに伴う続流に対しては限流素子
が抵抗値を瞬時に回復してこれを遮断し、アーク
は消弧される。

（実施例） 以下、この考案を具体化した一実施例を図面に
従つて説明する。

第２図に示すように図示しない電柱に取着され
た腕金１には支持碍子２がピン３に螺合したナツ
ト４により締付固定されている。支持碍子２の下
部にはベース金具５が嵌合固定されている。ま
た、支持碍子２の上部の溝部６には電線７がバイ
ンド線８により縛着されている。

前記ベース金具５には取付アーム９がボルト着
され、取付アーム９先端には耐雷ユニツト本体１
１と同耐雷ユニツト本体１１上部に取付られたア
ーキングホーン１２とからなる耐雷ユニツト１０
が立設固定されている。

第１図に示すように耐雷ユニツト本体１１の中
央にはFRP等の機械的強度に優れた強化プラス
チツクよりなる中空状の絶縁筒１３が配設されて
いる。この絶縁筒１３の上下両端にはそれぞれ課
電側電極１４及び接地側電極１５が螺合固定され
ている。そして、この耐雷ユニツト本体１１は前
記取付アーム９に対し、接地側電極１５下端に設
けた雄ねじ部１５ａを取付アーム９先端の透孔９
ａに挿通し、ワツシヤ１６を介してナツト１７に
より締付固定されている。なお、課電側電極１４
はステンレス鋼などの非磁性金属により形成され
ている。

前記絶縁筒１３には両電極１４，１５間に酸化
亜鉛（ZnO）を主体とした電圧電流特性が非直線
性の材料よりなる筒状の限流素子１８が嵌合さ
れ、この限流素子１８の上下両面にはそれぞれ環
状の電極板１９，２０が接合されている。また、
課電側電極１４と電極板１９との間及び接地側電
極１５と電極板２０との間にはそれぞれ環状の皿
ばね２１，２２が介在され、両電極１４，１５の
ゆるみを防止している。

前記課電側電極１４上部には収容凹部１４ａが
形成され、この収容凹部１４ａには磁気光学素子
２３ａとしてのフアラデー素子を用いた電流セン
サ２３が収容されている。電流センサ２３の下面
には光コネクタ２４を介して、絶縁性、及び耐誘
導雑音性を有する入射光用及び出射光用の一対の
光フアイバ２５ａ，２５ｂが接続され、同フアイ
バ２５ａ，２５ｂの一端は接地側電極１５に固定
された光コネクタ２６に接続されている。

前記収容凹部１４ａには電流センサ２３を囲繞
するように非磁性金属、または絶縁物（樹脂、セ
ラミツク、ガラス等）、あるいは非磁性金属と絶
縁物との混合材料よりなる保護キヤツプ２７が取
着されている。

限流素子１８、課電側電極１４及び接地側電極
１５の外周と絶縁筒１３内には弾性絶縁材よりな
るモールド２８が形成され、このモールド２８の
外側にはひだ２８ａが一体に設けられている。な
お、絶縁筒１３内のモールド２８は課電側電極１
４の外周面に設けた透孔１４ｂから弾性絶縁材を
注入充填して形成されている。

前記課電側電極１４の外側には非磁性金属より
なる取付金具２９が同じく非磁性金属よりなるボ
ルト３０により締付固定されている。

取付金具２９の上部には前記アーキングホーン
１２が嵌着されている。このアーキングホーン１
２は前記電線７を囲み、かつ、同電線７との間に
所定の気中放電間隙Ｇをもつて電線７を囲繞する
ように配設されている。このアーキングホーン１
２の横断面の中間部には第３図に示すようにアモ
ルフアス金属等の磁性材料３１よりなる薄板を複
数積層して磁気回路を形成している。前記磁性材
料３１の内外両面には非磁性材料（この実施例で
はステンレス）よりなる保護帯金３２，３２が接
合され、磁性材料３１を外部衝撃及び雷電流から
保護している。磁性材料３１及び保護帯金３２，
３２は絶縁物よりなる止め具３３により複数箇所
で止着されている。

また、アーキングホーン１２の基端部には切欠
部が形成され、その対向端面は前記保護キヤツプ
２７の相対向する側面に当接され、磁性材料３１
に生ずる磁束が前記電流センサ２３を通るように
している。

次に前記のように構成した耐雷ユニツト１０に
ついて、その作用を説明する。

今、前記電線７に電流が流れると、同電線７の
周囲には同心円状の磁界が生じ、同磁界はアーキ
ングホーン１２内に形成された磁気回路により切
欠部に集中する。この磁界は保護キヤツプ２７を
通り電流センサ２３に作用する。

次いで、図示しない光源（例えば、発光ダイオ
ード）より光コネクタ２６を介して入射光用光フ
アイバ２５ａに光が伝送され、電流センサ２３に
磁界方向と平行に光が導入されると、同電流セン
サ２３内の偏光子により同光は直線偏波光とな
り、さらに、フアラデー効果により同光は電流に
比例して同光の偏波面が回転し、同電流センサ２
３内の検光子を通過すると、同光が強度変調され
る。この被変調光は出射光用光フアイバ２５ｂに
よつて、外部からの電磁誘導を受けることなく伝
送され、光コネクタ２６を介して図示しない受光
器に導かれ、その後電気信号に変換され電流が測
定される。

また、電線７に雷サージが侵入すると、気中放
電間隙Ｇを介してアーキングホーン１２と電線７
との間にフラツシオーバが生ずる。このとき放電
電流は、アーキングホーン１２→取付金具２９→
課電側電極１４→皿ばね２１→電極板１９→限流
素子１８→電極板２０→皿ばね２２→接地側電極
１５→取付アーム９→ベース金具５→腕金１へと
流れ、図示しない接地線により大地に流れる。こ
れに伴う続流に対しては限流素子１８が抵抗値を
瞬時に回復してこれを遮断し、アークは消弧され
る。

なお、前記実施例において課電側電極１４、取
付金具２９、ボルト３０及び保護帯金３２の材料
はステンレス鋼に代えてアルミニウム合金、銅合
金等の非磁性金属を使用してもよい。

考案の効果 以上詳述したように、この考案は磁気光学素子
を用いた電流センサ及び静電誘導、電磁誘導等の
外部影響を受けない光フアイバを使用したので、
正確な磁界検出を行い、かつ外部影響をなくして
電流の検出精度を向上することができる。

また、電線の周囲に生じる磁界が金属磁性体に
より構成されたアーキングホーンにより磁気光学
素子部に集中されるので、磁界の検出精度がより
向上する。

さらに、本考案は電流検出センサの設置空間を
別途設けなくても良いので、装柱美化に寄与でき
るとともに、磁気光学素子を用いた電流センサ及
び光フアイバを使用したので、耐雷ユニツトが大
型にならず、かつ、電流検出能力を併せ備えるこ
とにより、実用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を具体化した一実施例を示す
縦断面図、第２図は取付状態を示す側面図、第３
図はアーキングホーン及び取付金具を示す部分拡
大端面図である。 ７……電線、１０……耐雷ユニツト、１１……
耐雷ユニツト本体、１２……アーキングホーン、
１４……課電側電極、１５……接地側電極、１８
……限流素子、２３……電流センサ、２３ａ……
磁気光学素子、２５ａ，２５ｂ……光フアイバ、
Ｇ……気中放電間隙。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 課電側電極１４と接地側電極１５を備え、電圧
   電流特性が非直線性の材料よりなる限流素子１８
   を内蔵した耐雷ユニツト本体１１の課電側電極１
   ４に対し、電線７を囲み、かつ、同電線７との間
   に所定の気中放電間隙Ｇをもつて環状のアーキン
   グホーン１２を取付けるとともに、同アーキング
   ホーン１２を金属磁性体により構成して磁力線の
   集中機能を付与し、かつ、同アーキングホーン１
   ２の一部を切欠き、この切欠部には磁気光学素子
   ２３ａを用いた電流センサ２３を設け、前記耐雷
   ユニツト本体１１内には同電流センサ２３内へ光
   パワを供給し、同電流センサ２３による被変調光
   を外部へ導出する光フアイバ２５ａ，２５ｂを設
   けたことを特徴とする電流検出機能を備えた耐雷
   ユニツト。