JPH0245153B2 - - Google Patents
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- JPH0245153B2 JPH0245153B2 JP61113770A JP11377086A JPH0245153B2 JP H0245153 B2 JPH0245153 B2 JP H0245153B2 JP 61113770 A JP61113770 A JP 61113770A JP 11377086 A JP11377086 A JP 11377086A JP H0245153 B2 JPH0245153 B2 JP H0245153B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、送・配電線路に用いられ、かつ、
電線路の零相電流あるいは零相電圧などを検出・
測定するための光センサーを用いた検電装置に関
するものである。
電線路の零相電流あるいは零相電圧などを検出・
測定するための光センサーを用いた検電装置に関
するものである。
(従来の技術)
近年、電力需要の多様化に伴い、電力供給の正
確で迅速な対応が必要となつている。このため、
電力系統の供給及び管理施設も複雑化し、かつ多
様化するとともに、自動化のシステム開発や実用
化が推進されている。又、電力供給に係わる情報
の収集、例えば、線路の電圧及び電流などの検
出・測定は、正確かつ迅速に、さらには、広範囲
で多数の箇所で行う必要がある。
確で迅速な対応が必要となつている。このため、
電力系統の供給及び管理施設も複雑化し、かつ多
様化するとともに、自動化のシステム開発や実用
化が推進されている。又、電力供給に係わる情報
の収集、例えば、線路の電圧及び電流などの検
出・測定は、正確かつ迅速に、さらには、広範囲
で多数の箇所で行う必要がある。
ところで、従来多相の交流線路主に三相線路に
おいて、零相電流及び零相電圧を検出・測定する
装置として、例えば第4図及び第5図に示すよう
な装置があつた。
おいて、零相電流及び零相電圧を検出・測定する
装置として、例えば第4図及び第5図に示すよう
な装置があつた。
零相電流を検出・測定する装置は、第4図に示
すように、電線51に取付けられた変流器52の
二次側出力端子のリード線53が、直列に接続さ
れるとともに、同リード線53の両端には抵抗体
54が接続されていた。そして出力端子55,5
5からは、各電線51の電流変化に応じた電圧変
化が出力されるようになつていた。
すように、電線51に取付けられた変流器52の
二次側出力端子のリード線53が、直列に接続さ
れるとともに、同リード線53の両端には抵抗体
54が接続されていた。そして出力端子55,5
5からは、各電線51の電流変化に応じた電圧変
化が出力されるようになつていた。
このように構成された装置では、出力端子5
5,55から平常時に出力される電気的信号は、
各相電流の位相和が零値を示す零相電流である。
ところが、線路事故が発生すると、出力端子5
5,55から出力される電気的信号は零値を示さ
ず、線路事故の規模に応じた電気的信号の変化が
出力される。
5,55から平常時に出力される電気的信号は、
各相電流の位相和が零値を示す零相電流である。
ところが、線路事故が発生すると、出力端子5
5,55から出力される電気的信号は零値を示さ
ず、線路事故の規模に応じた電気的信号の変化が
出力される。
一方、零相電圧を検出・測定する装置は、第5
図に示すように、電線51に一次端子をY結線し
た三相変圧器、もしくは、三個の単相の変圧器5
6の二次側端子をΔ結線したリード線53の両端
に抵抗体54が接続され、出力端子55,55か
らは、各電線51の電流変化に応じた電圧変化が
出力されるようになつていた。
図に示すように、電線51に一次端子をY結線し
た三相変圧器、もしくは、三個の単相の変圧器5
6の二次側端子をΔ結線したリード線53の両端
に抵抗体54が接続され、出力端子55,55か
らは、各電線51の電流変化に応じた電圧変化が
出力されるようになつていた。
このように構成された装置では、出力端子5
5,55から平常時に出力される電気的信号は、
各相電圧の位相和が零値を示す零相電圧である。
ところが、線路事故が発生すると、出力端子5
5,55から出力される電気的信号は零値を示さ
ず、線路事故の規模に応じた電気的信号の変化が
出力される。
5,55から平常時に出力される電気的信号は、
各相電圧の位相和が零値を示す零相電圧である。
ところが、線路事故が発生すると、出力端子5
5,55から出力される電気的信号は零値を示さ
ず、線路事故の規模に応じた電気的信号の変化が
出力される。
このように、零相電流や零相電圧、もしくは、
その両方を検出することにより、線路事故が検出
されていた。
その両方を検出することにより、線路事故が検出
されていた。
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、前述した従来の装置では、変流器5
2あるいは変圧器56から導出されるリード線5
3が外部から電磁誘導を受けるので、SN比が低
下して測定精度が良くないという欠点があつた。
特に、近年は、送・配電線路の信頼性を更に向上
させて、これまで検出の困難であつた事故(瞬時
地絡、間歇地絡など)の検出も必要となりつつあ
るので、精度の高い線路電圧・電流の検出が望ま
れている。又、リード線53の老朽化で短絡事故
の虞や、変調器52あるいは変圧器56の絶縁性
の低下で地絡事故の虞もあつた。
2あるいは変圧器56から導出されるリード線5
3が外部から電磁誘導を受けるので、SN比が低
下して測定精度が良くないという欠点があつた。
特に、近年は、送・配電線路の信頼性を更に向上
させて、これまで検出の困難であつた事故(瞬時
地絡、間歇地絡など)の検出も必要となりつつあ
るので、精度の高い線路電圧・電流の検出が望ま
れている。又、リード線53の老朽化で短絡事故
の虞や、変調器52あるいは変圧器56の絶縁性
の低下で地絡事故の虞もあつた。
この発明は前記の事情を鑑み、絶縁性が高く、
しかも、SN比や測定精度の高い検電装置の提供
を目的としている。
しかも、SN比や測定精度の高い検電装置の提供
を目的としている。
(問題点を解決するための手段)
本発明の検電装置は、単一の発光素子と、複数
の交流電線路のそれぞれに設置した光電流センサ
ーまたは光電圧センサーからなる光センサーヘツ
ドと、単一の受光素子とからなり、前記単一の発
光素子より出射した光を並列に配置した前記各々
の光センサーヘツドを透過させた後前記単一の受
光素子により受光する構成であつて、各線路の零
相電流または零相電圧の変化に応じて各々の光セ
ンサーヘツドにより強度変調された光量の和を検
知することにより、零相電流または零相電圧を検
出することを特徴とするものである。
の交流電線路のそれぞれに設置した光電流センサ
ーまたは光電圧センサーからなる光センサーヘツ
ドと、単一の受光素子とからなり、前記単一の発
光素子より出射した光を並列に配置した前記各々
の光センサーヘツドを透過させた後前記単一の受
光素子により受光する構成であつて、各線路の零
相電流または零相電圧の変化に応じて各々の光セ
ンサーヘツドにより強度変調された光量の和を検
知することにより、零相電流または零相電圧を検
出することを特徴とするものである。
(作用)
上述した構成において、装置は絶縁物で構成さ
れる光伝送路および光学素子により絶縁信頼性が
向上されるとともに、外部からの電磁誘導が防止
される。
れる光伝送路および光学素子により絶縁信頼性が
向上されるとともに、外部からの電磁誘導が防止
される。
さらに、発光素子および受光素子をそれぞれ単
一とすることにより、複数素子を使用した場合に
生ずる発光素子および受光素子の特性のバラツキ
に起因する測定精度の悪化を有効に防止してい
る。これら素子の特性のバラツキは、素子の置か
れた環境温度あるいは経年変化による特性の変化
に起因するもので、特に半導体素子において顕著
である。また、本構成では使用する部品数を減少
することができる。
一とすることにより、複数素子を使用した場合に
生ずる発光素子および受光素子の特性のバラツキ
に起因する測定精度の悪化を有効に防止してい
る。これら素子の特性のバラツキは、素子の置か
れた環境温度あるいは経年変化による特性の変化
に起因するもので、特に半導体素子において顕著
である。また、本構成では使用する部品数を減少
することができる。
なお光センサーヘツドとしては、線路の電圧に
感応するものあるいは線路に流れる電流により発
生する磁界に感応するものであつて、素子内を光
が通過する際光の属性(位相、偏光、強度など)
を変化させるものであり、例えば従来公知のフア
ラデー素子、ポツケルス素子を使用すると好適で
ある。
感応するものあるいは線路に流れる電流により発
生する磁界に感応するものであつて、素子内を光
が通過する際光の属性(位相、偏光、強度など)
を変化させるものであり、例えば従来公知のフア
ラデー素子、ポツケルス素子を使用すると好適で
ある。
フアラデー素子を使つたセンサーヘツドの構成
の一例は偏光子、フアラデー素子、検光子よりな
り、偏光子、フアラデー素子、検光子の順に光が
通る構成である。
の一例は偏光子、フアラデー素子、検光子よりな
り、偏光子、フアラデー素子、検光子の順に光が
通る構成である。
偏光子を通過した光は直線偏光となり、厚さl
をもつ素子を通過するが、そのとき偏光面の回転
角θは外部磁界に正比例もしくは正比例に近似で
きる量回転を受ける場合 θ=vHl ……(1) ここで、v:ベルデ定数、H:磁界強度、l:
素子厚で表される。
をもつ素子を通過するが、そのとき偏光面の回転
角θは外部磁界に正比例もしくは正比例に近似で
きる量回転を受ける場合 θ=vHl ……(1) ここで、v:ベルデ定数、H:磁界強度、l:
素子厚で表される。
検光子通過後の光量Pは、検光子を偏光子に対
し45゜傾けて配置した場合以下の(2)式で表される。
し45゜傾けて配置した場合以下の(2)式で表される。
Pput=1/2Pio(1+sin2θ)=1
/2Pio{1+sin2(vHl)}……(2) また、磁界Hは電線路に流れる電流Iに比例す
るため H=aI=aI0sinωt ここで、a:比例係数、I0:電流の最大値、
ω:角周波数、t:時間とすると Pput=1/2Pio{1+sin2(vlaI)
}=1/2Pio{1+sin2(vlaI0sinωt)}……(3) となり、センサーヘツドを通過後の光は電線路の
電流に対応した強度変調を受けることとなる。
/2Pio{1+sin2(vHl)}……(2) また、磁界Hは電線路に流れる電流Iに比例す
るため H=aI=aI0sinωt ここで、a:比例係数、I0:電流の最大値、
ω:角周波数、t:時間とすると Pput=1/2Pio{1+sin2(vlaI)
}=1/2Pio{1+sin2(vlaI0sinωt)}……(3) となり、センサーヘツドを通過後の光は電線路の
電流に対応した強度変調を受けることとなる。
次にポツケルス素子を使つた素子の一例は、偏
光子、ポツケルス素子、λ/4板、検光子よりな
り、偏光子、ポツケルス素子、λ/4板、検光子
の順に光が通る構成である。
光子、ポツケルス素子、λ/4板、検光子よりな
り、偏光子、ポツケルス素子、λ/4板、検光子
の順に光が通る構成である。
偏光子を通過した光は直線偏光となり、素子を
通過するが、そのとき、光学的位相差φは素子に
加わつた電圧Vに正比例するかもしくは正比例と
して近似できる場合 φ=CVl ……(4) ここで、C:比例係数、V:電圧強度、l:素
子長である。
通過するが、そのとき、光学的位相差φは素子に
加わつた電圧Vに正比例するかもしくは正比例と
して近似できる場合 φ=CVl ……(4) ここで、C:比例係数、V:電圧強度、l:素
子長である。
λ/4板、検光子を通過後の光量は、検光子を
偏光子に対し0゜傾けて配置した場合以下の(5)式で
表される。
偏光子に対し0゜傾けて配置した場合以下の(5)式で
表される。
Pput=1/2Pio(1+sinV/V〓π) ……(5)
ここで、V〓:半波長電圧(光を0〜100%変調
するに必要な電圧)である。また、電圧Vは電線
路にかかる電圧に比例し、V0:電圧の最大値、
b:比例係数とすると Pput=1/2Pio{1+sin(π/V〓bV0sinωt)}……
(6) となり、センサーヘツド通過後の光は電線路の電
圧に対応した強度変調を受けることとなる。
するに必要な電圧)である。また、電圧Vは電線
路にかかる電圧に比例し、V0:電圧の最大値、
b:比例係数とすると Pput=1/2Pio{1+sin(π/V〓bV0sinωt)}……
(6) となり、センサーヘツド通過後の光は電線路の電
圧に対応した強度変調を受けることとなる。
ここで、(3)と(6)式におけるsinωtにかかる係数
Aが小さい場合を考えると Pput=1/2Pio{1+sin(A sinωt)}≒1
/2Pio(1+A sinωt)……(7) と近似できる。
Aが小さい場合を考えると Pput=1/2Pio{1+sin(A sinωt)}≒1
/2Pio(1+A sinωt)……(7) と近似できる。
各三相線を流れる電流をベクトルI1→、I2→、
I3→の振幅および位相が平常時に対し(ε1、δ1)、
(ε2、δ2)ズレるとすると、光量Pは P∝P1+P2+P3P3=1/3P0(1/2+vlaI
0sinωt) P2=1/3P0{1/2+vla(I0+ε2)sin
(ωt+120゜+δ2)} P1=1/3P0{1/2+vla(I0+ε1)sin
(ωt+240゜+δ1)}……(8) となる。
I3→の振幅および位相が平常時に対し(ε1、δ1)、
(ε2、δ2)ズレるとすると、光量Pは P∝P1+P2+P3P3=1/3P0(1/2+vlaI
0sinωt) P2=1/3P0{1/2+vla(I0+ε2)sin
(ωt+120゜+δ2)} P1=1/3P0{1/2+vla(I0+ε1)sin
(ωt+240゜+δ1)}……(8) となる。
ε、δが小さい範囲で考えると
P=1/2P0+1/3P0vla√2+2sin(ωt+Γ)
……(9)
ここで、
Γ=β/α
となる。
また、零相電流の大きさΔIは
ΔI→=I1→+I2→+I3→
であるため、
(9)、(10)式より
P=1/2P0+1/3P0vla・ΔI・sin(ωt+Γ)……
(11) となり光強度Pは直流成分と零相電流に対応した
交流成分とからなることとなる。
(11) となり光強度Pは直流成分と零相電流に対応した
交流成分とからなることとなる。
複数線路の電圧に対する知見も同様の計算を行
うことができ P=1/2P0+1/6P0π/V〓bV0・ΔV sin(ωt+Γ
) ……(12) となり、合成した光は直流成分と零相電圧に比例
した交流成分とからなることとなる。
うことができ P=1/2P0+1/6P0π/V〓bV0・ΔV sin(ωt+Γ
) ……(12) となり、合成した光は直流成分と零相電圧に比例
した交流成分とからなることとなる。
さらに本方式の検電光量の精度を上げるため、
受光素子で得られた光量を電気量に変換し、直流
分と交流分の比をとる回路構成を用いることによ
り(11)、(12)式よりP0を消去でき、発光素子、受光
素子の変動を抑制することができ、より零相電
流、零相電圧を精度よく検出できる。
受光素子で得られた光量を電気量に変換し、直流
分と交流分の比をとる回路構成を用いることによ
り(11)、(12)式よりP0を消去でき、発光素子、受光
素子の変動を抑制することができ、より零相電
流、零相電圧を精度よく検出できる。
また、本方式の検電装置の精度をさらに上げる
には、発光素子より出射する光を線路に流れる交
流電流の周波数より高い周波数を有す交流あるい
はパルス波で重畳し、受光器側でこれ等周波数で
同期をとる方式も可能である。
には、発光素子より出射する光を線路に流れる交
流電流の周波数より高い周波数を有す交流あるい
はパルス波で重畳し、受光器側でこれ等周波数で
同期をとる方式も可能である。
発光素子としては発光ダイオード、半導体レー
ザー、気体レーザー等があり、また受光素子とし
てはフオトダイオード、フオトトランジスタ、光
電子増倍管等従来公知のものを使用できる。
ザー、気体レーザー等があり、また受光素子とし
てはフオトダイオード、フオトトランジスタ、光
電子増倍管等従来公知のものを使用できる。
さらに、光伝送路の一部に光量調整器を設けた
場合は、発光素子から出射した光を各伝送路に等
分配できるよう調整することにより、零相電流・
零相電圧をより精度よく検出可能となる。
場合は、発光素子から出射した光を各伝送路に等
分配できるよう調整することにより、零相電流・
零相電圧をより精度よく検出可能となる。
(実施例)
第1図は本発明の概念を三相交流の場合を例に
とつて説明するための線図である。まず、単一の
発光素子1から出射された光P0をビームスプリ
ツター等の光分割手段2により均等に3等分す
る。3等分した光の各々を交流電線路3−1〜3
−3のそれぞれに設置した光センサーヘツド4−
1〜4−3に光伝送路5−1〜5−3を介して入
射する。次に、線路3−1〜3−3の電気的変化
に応じて各々の光センサーヘツド4−1〜4−3
により強度変調されたP1、P2、P3を、光伝送路
6−1〜6−3を介して光合成手段7により合成
して光の和Pをとる。最後に、合成された光Pを
単一の受光素子8に入射して、零相電流あるいは
零相電圧の大きさに対応した交流成分の存在を検
知している。
とつて説明するための線図である。まず、単一の
発光素子1から出射された光P0をビームスプリ
ツター等の光分割手段2により均等に3等分す
る。3等分した光の各々を交流電線路3−1〜3
−3のそれぞれに設置した光センサーヘツド4−
1〜4−3に光伝送路5−1〜5−3を介して入
射する。次に、線路3−1〜3−3の電気的変化
に応じて各々の光センサーヘツド4−1〜4−3
により強度変調されたP1、P2、P3を、光伝送路
6−1〜6−3を介して光合成手段7により合成
して光の和Pをとる。最後に、合成された光Pを
単一の受光素子8に入射して、零相電流あるいは
零相電圧の大きさに対応した交流成分の存在を検
知している。
実施例 1
第2図はフアラデー素子を使用した本発明の検
電装置を、三相交流に応用した場合の構成を示す
線図である。本実施例では、発光素子11に
InGaAsP LED(波長λ=1.3μm)を使用し、受
光素子21にInGaAs PIN−PDを使用している。
各光センサーヘツド12−1〜12−3の構成
は、YIG(Y3Fe5O12)よりなるフアラデー素子1
3−1〜13−3、偏光子14−1〜14−3、
検光子15−1〜15−3、ロツドレンズ16−
1〜16−3;17−1〜17−3および光フア
イバーからなる光伝送路18−1〜18−3の光
量比を調整するためのアツテネータ19−1〜1
9−3からなり、この各光センサーヘツド12−
1〜12−3を電線路20−1〜20−3の近傍
に設けている。
電装置を、三相交流に応用した場合の構成を示す
線図である。本実施例では、発光素子11に
InGaAsP LED(波長λ=1.3μm)を使用し、受
光素子21にInGaAs PIN−PDを使用している。
各光センサーヘツド12−1〜12−3の構成
は、YIG(Y3Fe5O12)よりなるフアラデー素子1
3−1〜13−3、偏光子14−1〜14−3、
検光子15−1〜15−3、ロツドレンズ16−
1〜16−3;17−1〜17−3および光フア
イバーからなる光伝送路18−1〜18−3の光
量比を調整するためのアツテネータ19−1〜1
9−3からなり、この各光センサーヘツド12−
1〜12−3を電線路20−1〜20−3の近傍
に設けている。
この構成により、電線路20−1〜20−3に
流れる電流により発生した交流磁界がフアラデー
素子13−1〜13−3に加わり、そのフアラデ
ー効果により透過する光を偏光変調している。そ
のため、発光素子11より出射した光の1/3の光
量が光分割手段23を介して各光伝送路18−1
〜18−3に供給され、光センサーヘツド12−
1〜12−3を通過した光は強度変調を受けた後
光合成手段24により再び合成され受光素子21
に入射する。なお、アツテネータ18−1〜18
−3は各フアラデー素子13−1〜13−3に入
射する光の量が等しくなるよう調整するために使
用する。
流れる電流により発生した交流磁界がフアラデー
素子13−1〜13−3に加わり、そのフアラデ
ー効果により透過する光を偏光変調している。そ
のため、発光素子11より出射した光の1/3の光
量が光分割手段23を介して各光伝送路18−1
〜18−3に供給され、光センサーヘツド12−
1〜12−3を通過した光は強度変調を受けた後
光合成手段24により再び合成され受光素子21
に入射する。なお、アツテネータ18−1〜18
−3は各フアラデー素子13−1〜13−3に入
射する光の量が等しくなるよう調整するために使
用する。
受光素子2に入射する光は平常時は主に直流成
分であるが、三相交流の電線路19−1〜19−
3に異常等が生じて零相電流が流れた場合、零相
電流に対応した交流成分を含むことになる。最後
に変換器22において、受光素子20の出力は電
気的に変換され、交流出力を直流出力で除算でき
るようにしてあり、LEDを使用した発光素子1
1の誤差要因を除去する構成をとつている。
分であるが、三相交流の電線路19−1〜19−
3に異常等が生じて零相電流が流れた場合、零相
電流に対応した交流成分を含むことになる。最後
に変換器22において、受光素子20の出力は電
気的に変換され、交流出力を直流出力で除算でき
るようにしてあり、LEDを使用した発光素子1
1の誤差要因を除去する構成をとつている。
実施例 2
第3図はポツケルス素子を使用した本発明の検
電装置を、三相交流に応用した場合の構成を示す
線図である。本実施例では、発光素子31に
AlGaAs LED(波長λ=0.85μm)を使用し、受
光素子44にSi PIN−PDを使用している。各セ
ンサーヘツド32−1〜32−3の構成は、
LiNbO3よりなるポツケルス素子33−1〜33
−3、偏光子34−1〜34−3、検光子35−
1〜35−3、λ/4板36−1〜36−3、ロ
ツドレンズ37−1〜37−3;38−1〜38
−3および光フアイバーからなる光伝送路39−
1〜39−3の光量比を調整するためのアツテネ
ータ40−1〜40−3からなる。また、各電線
路41−1〜41−3の電圧をアースに対しコン
デンサC11〜C13およびコンデンサC21〜C23で分割
し、コンデンサC11〜C13の両端電圧がポツケルス
素子33−1〜33−3に形成した電極42−1
〜42−3;43−1〜43−3に印加されるよ
う構成する。
電装置を、三相交流に応用した場合の構成を示す
線図である。本実施例では、発光素子31に
AlGaAs LED(波長λ=0.85μm)を使用し、受
光素子44にSi PIN−PDを使用している。各セ
ンサーヘツド32−1〜32−3の構成は、
LiNbO3よりなるポツケルス素子33−1〜33
−3、偏光子34−1〜34−3、検光子35−
1〜35−3、λ/4板36−1〜36−3、ロ
ツドレンズ37−1〜37−3;38−1〜38
−3および光フアイバーからなる光伝送路39−
1〜39−3の光量比を調整するためのアツテネ
ータ40−1〜40−3からなる。また、各電線
路41−1〜41−3の電圧をアースに対しコン
デンサC11〜C13およびコンデンサC21〜C23で分割
し、コンデンサC11〜C13の両端電圧がポツケルス
素子33−1〜33−3に形成した電極42−1
〜42−3;43−1〜43−3に印加されるよ
う構成する。
この構成により、電線路41−1〜41−3に
加わる電圧によりポツケルス素子33−1〜33
−3に交流の電圧が加わり、そのポツケルス効果
により透過する光を位相変調している。そのた
め、発光素子31より出射した光の1/3の光量が
光分割手段46を介して各光伝送路39−1〜3
9−3に供給され、光センサーヘツド32−1〜
32−3を通過した光は強度変調を受けた後光合
成手段47により再び合成され受光素子44に入
射する。なお、アツテネータ40−1〜40−3
はポツケルス素子33−1〜33−3に入射する
光の量が等しくなるよう調整するために使用す
る。
加わる電圧によりポツケルス素子33−1〜33
−3に交流の電圧が加わり、そのポツケルス効果
により透過する光を位相変調している。そのた
め、発光素子31より出射した光の1/3の光量が
光分割手段46を介して各光伝送路39−1〜3
9−3に供給され、光センサーヘツド32−1〜
32−3を通過した光は強度変調を受けた後光合
成手段47により再び合成され受光素子44に入
射する。なお、アツテネータ40−1〜40−3
はポツケルス素子33−1〜33−3に入射する
光の量が等しくなるよう調整するために使用す
る。
受光素子44に入射する光は平常時は主に直流
成分であるが、三相交流の電線路41−1〜41
−3に異常等が発生して零相電圧が生じた場合、
零相電圧に対応した交流成分を含むことになる。
最後に変換器45において、受光素子44の出力
は電気的に変換され、交流出力を直流出力で除算
できるようにしてあり、LEDを使用した発光素
子31の誤差要因を除去する構成をとつている。
成分であるが、三相交流の電線路41−1〜41
−3に異常等が発生して零相電圧が生じた場合、
零相電圧に対応した交流成分を含むことになる。
最後に変換器45において、受光素子44の出力
は電気的に変換され、交流出力を直流出力で除算
できるようにしてあり、LEDを使用した発光素
子31の誤差要因を除去する構成をとつている。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例で使用したフアラデー素子お
よびポツケルス素子を利用した光センサーヘツド
の代わりに、電圧あるいは磁界による光の位相変
化あるいは偏光の変化が上述した素子と同一の関
係にあるもの、例えば特開昭58−172557に示され
る光フアイバー干渉計等を用いて零相電流あるい
は零相電圧を測定することもできる。
ではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例で使用したフアラデー素子お
よびポツケルス素子を利用した光センサーヘツド
の代わりに、電圧あるいは磁界による光の位相変
化あるいは偏光の変化が上述した素子と同一の関
係にあるもの、例えば特開昭58−172557に示され
る光フアイバー干渉計等を用いて零相電流あるい
は零相電圧を測定することもできる。
(発明の効果)
以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の検電装置によれば、伝送路として光
フアイバーを使用できるため絶縁性が高く、単一
の発光素子および受光素子を使用しているため、
SN比および測定精度の高い検電装置を得ること
ができる。
に、本発明の検電装置によれば、伝送路として光
フアイバーを使用できるため絶縁性が高く、単一
の発光素子および受光素子を使用しているため、
SN比および測定精度の高い検電装置を得ること
ができる。
第1図は本発明の概念を三相交流の場合を例に
とつて説明するための線図、第2図および第3図
はそれぞれ本発明の検電装置の一実施例を示す線
図、第4図および第5図はそれぞれ従来の検電装
置の一実施例を示す回路図である。 1,11,31……発光素子、2,23,46
……光分割手段、3−1〜3−3,20−1〜2
0−3,41−1〜41−3……電線路、4−1
〜4−3,12−1〜12−3,32−1〜32
−3……光センサーヘツド、5−1〜5−3,6
−1〜6−3,18−1〜18−3,39−1〜
39−3……光伝送路、7,24,47……光合
成手段、8,21,44……受光素子、13−1
〜13−3……フアラデー素子、14−1〜14
−3,34−1〜34−3……偏光子、15−1
〜15−3,35−1〜35−3……検光子、1
6−1〜16−3,17−1〜17−3,37−
1〜37−3,38−1〜38−3……ロツドレ
ンズ、19−1〜19−3,40−1〜40−3
……アツテネータ、22,45……変換器、33
−1〜33−3……ポツケルス素子、36−1〜
36−3……λ/4板、42−1〜42−3,4
3−1〜43−3……電極。
とつて説明するための線図、第2図および第3図
はそれぞれ本発明の検電装置の一実施例を示す線
図、第4図および第5図はそれぞれ従来の検電装
置の一実施例を示す回路図である。 1,11,31……発光素子、2,23,46
……光分割手段、3−1〜3−3,20−1〜2
0−3,41−1〜41−3……電線路、4−1
〜4−3,12−1〜12−3,32−1〜32
−3……光センサーヘツド、5−1〜5−3,6
−1〜6−3,18−1〜18−3,39−1〜
39−3……光伝送路、7,24,47……光合
成手段、8,21,44……受光素子、13−1
〜13−3……フアラデー素子、14−1〜14
−3,34−1〜34−3……偏光子、15−1
〜15−3,35−1〜35−3……検光子、1
6−1〜16−3,17−1〜17−3,37−
1〜37−3,38−1〜38−3……ロツドレ
ンズ、19−1〜19−3,40−1〜40−3
……アツテネータ、22,45……変換器、33
−1〜33−3……ポツケルス素子、36−1〜
36−3……λ/4板、42−1〜42−3,4
3−1〜43−3……電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 単一の発光素子と、複数の交流電線路のそれ
ぞれに設置した光電流センサーまたは光電圧セン
サーからなる光センサーヘツドと、単一の受光素
子とからなり、前記単一の発光素子より出射した
光を並列に配置した前記各々の光センサーヘツド
を透過させた後前記単一の受光素子により受光す
る構成であつて、各線路の零相電流または零相電
圧の変化に応じて各々の光センサーヘツドにより
強度変調された光量の和を検知することにより、
零相電流または零相電圧を検出することを特徴と
する検電装置。 2 前記光センサーヘツドの偏光変調特性が、電
線路の電流あるいは電圧に正比例かもしくは正比
例として近似できる特性である特許請求の範囲第
1項記載の検電装置。 3 光伝送路が光フアイバーである特許請求の範
囲第1項記載の検電装置。 4 光伝送路の一部に光量調整器を設ける特許請
求の範囲第1項記載の検電装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61113770A JPS62272158A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 検電装置 |
US07/046,173 US4814930A (en) | 1986-05-20 | 1987-05-05 | Optical zero-phase current and zero phase voltage sensing arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61113770A JPS62272158A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 検電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62272158A JPS62272158A (ja) | 1987-11-26 |
JPH0245153B2 true JPH0245153B2 (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=14620691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61113770A Granted JPS62272158A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 検電装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4814930A (ja) |
JP (1) | JPS62272158A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3175935B2 (ja) * | 1987-09-30 | 2001-06-11 | 株式会社東芝 | 光ファイバ応用センサ |
JPH0670653B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1994-09-07 | 日本碍子株式会社 | 光温度・電気量測定装置 |
US5365175A (en) * | 1993-01-21 | 1994-11-15 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method of locating ground faults |
US6946827B2 (en) * | 2001-11-13 | 2005-09-20 | Nxtphase T & D Corporation | Optical electric field or voltage sensing system |
US7046867B2 (en) * | 2003-02-14 | 2006-05-16 | Abb Research Ltd | Fiberoptic current sensor having a plurality of sensor heads |
DE50307538D1 (de) * | 2003-02-14 | 2007-08-02 | Abb Research Ltd | Faseroptischer stromsensor mit mehreren sensorköpfen |
WO2007112600A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Abb Research Ltd | Fiber-optic current sensor with sum detection |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324393A (en) * | 1963-07-26 | 1967-06-06 | Gen Electric | Magneto-optical electric current sensing arrangement |
US3786311A (en) * | 1973-01-02 | 1974-01-15 | Gen Electric | Circuit breaker and static trip circuit therefor |
EP0067683B1 (en) * | 1981-06-12 | 1986-08-20 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Electric field detector |
JPS59147274A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-23 | Hitachi Ltd | 光方式電界測定装置 |
US4578639A (en) * | 1984-03-02 | 1986-03-25 | Westinghouse Electric Corp. | Metering system for measuring parameters of high AC electric energy flowing in an electric conductor |
US4683421A (en) * | 1985-03-29 | 1987-07-28 | Westinghouse Electric Corp. | Drift compensation technique for a magneto-optic current sensor |
US4755665A (en) * | 1987-07-22 | 1988-07-05 | Square D Company | Light detector and signal processing circuit |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61113770A patent/JPS62272158A/ja active Granted
-
1987
- 1987-05-05 US US07/046,173 patent/US4814930A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4814930A (en) | 1989-03-21 |
JPS62272158A (ja) | 1987-11-26 |
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