JPH0313867A - 架空電線の電流検出装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は架空電線、特に架空送電線の事故電流の検出Ｈ
置に関するものである。

（従来の技術） 第２図は従来の架空電線の電流検出装置の一例の構成図
である。

この電流検出装置は、例えば架空送電線路の架空地線（
１）に対してこれと略直交する面内に装着した分割型の
コア（２１）とコイル（２２）から成る電流変成器（２
０）と、過電流を防止するための放電アレスタ（４２）
、電流変成器（２Ｇ）の出力を電気的にデジタル信号に
変換するためのＡ／Ｄ変換回路（４３）と、デジタルの
電気信号をデジタルの光信号として発光する発光ダイオ
ード等の発光素子（５）、発光素子（５）によるデジタ
ルの光信号を伝送するための光ファイバ伝送線（８）を
備えており、光ファイバ伝送線（Ｉｌｉ）により伝送さ
れたデジタルの光信号は遠隔地に設けられたＤ／Ａ変換
回路（９）により再びアナログの電気信号に戻され、そ
の出力を用いて架空地線（１）に流れた電流を測定する
。

しかして、この種の電流検出装置は一つの収納箱（！Ｏ
）に収納され、架空地線口）に取付けられる。この際、
架空地線（りに荷重がかからないように、又余計な重量
物がぶらさがって電線振動を増幅しないように、電流検
出回路部（４）を駆動するための電源となる太陽電池（
８）及び蓄電池部（７）は別個に設置する。

（解決しようとする課題） 上述した従来の電流検出装置においては、次に列記する
ような問題点が存在する。

■架空地線には常時数アンペアの電流が流れているのに
対し、地絡事故発生時には数百アンペアもの地絡電流が
流れることがある。この地絡電流の検出に用いる変流器
は一般に２次側出力電流波形が歪まないために、１次側
検出電流で鉄心が磁気飽和しないことが必要である。こ
の磁気飽和しないため鉄心の磁束密度の値を飽和点以下
に抑えるよう鉄心の断面積を大きくする処置をとってき
た。ところが、このように処置しても、変流器の出力側
に接続されるＬＥＤの動作領域が狭く、このＬＥＤを変
流器の出力側に直接接続しても、送電線の平常時と事故
時の双方で同時に整合させることは出来ず、変流器の出
力範囲を圧縮してきた。

■変流器のコア部と電流検出回路が１つの収納箱に収納
されているため、寸法が大きく、かつ重いため、取付は
場所に制約があった。父型いため架空地線に取付けると
、長期間的に電線素線を傷つけたり、電線振動を増幅し
て振動による劣化を引きおこすおそれがある。

■上記のように、変流器のコア部と電流検出回路が１つ
の収納箱に収納されているため、電子部品を含む回路を
温度条件の厳しい屋外に設置しなくてはならず、例えば
北海道のような冬に一３０℃にもなる屋外で正常に動作
する電子部品を使用するのは極めて高価となり、又重に
高温（［ｉθ℃〜１００℃）で多湿条件下でのｉｌｌ＋
定は、電子部品の耐熱性に問題があり、不可能であった
。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消した架空電線の電流検出装
置を提供するもので、その特徴は、電流検出手段として
ファラデー効果利用の光学式磁界センサーを用い、該磁
界センサーの電流検出部と磁界センサーの信号処理回路
を含む電流検出回路部をそれぞれ別個の収納箱に収納し
、両者を光ファイバ伝送線で接続したことにある。

（作用） 上述の特徴を有する本発明の電流検出装置においては、
電流検出手段としてファラデー効果利用の光学式磁界セ
ンサーを用いるため、磁界センサーはＩＪ　ニアリティ
が広（、通常５０倍以上は確保出来るので、１つのセン
サーでの測定範囲が例えばＩＯ〜５００Ａと広範囲の測
定が可能となる。

又磁界センサーの電流検出部と信号処理回路を含む電流
検出回路部をそれぞれ別個の収納箱に収納し、両者を光
ファイバ伝送線で接続しているため、両者を離隔して設
置しても高電圧下、高磁界下での電流測定においても、
誘導ノイズ等の外乱に強い。

これにより、磁界センサーの電流検出部のみを架空地線
等に取付けることが可能となる。この電流検出部には電
流検出用のコアと磁界センサーが収納されているだけで
、極めて軽く、小型である。又この収納箱には電子部品
が収納されていないので、温度条件が厳しい場所に設置
しても問題はない。

一方、磁界センサーの信号処理回路を含む電流検出回路
部は、鉄塔上ではなく、例えば地上に設置することも出
来、温度対策として例えば地熱を利用したヒートパイプ
で外気温が低くても適温に保つ工夫をすることが出来る
。

（実施例） 第１図は本発明の架空電線の電流検出装置の具体例の構
成図である。

図面において、（１）は架空送電線路の架空地線、（２
）は電流検出部で、分割型の磁界ピックアップコア（Ｉ
Ｉ）と、これに取付けたファラデー効果利用の光学式磁
界センサー（１２）により構成され、収納箱（１３）に
収納されて架空地線（１）に装着されている。（３）は
上記磁界センサー（Ｉ２）と電流検出回路部（４）を接
続する光ファイバ伝送線である。

（４）は電流検出回路部で、光学式磁界センサー　（１
２）の信号を処理する信号処理回路（４ｒ）Ｎ過電流を
防止するための放電アレスタ（４２）、信号処理回路（
４１）のアナログ電気信号出力を電気的にデジタル信号
に変換するためのＡ／Ｄ変換回路（４３）及び光磁界セ
ンサー用発光素子（４４）と受光素子（４５）を備えて
おり、さらに、Ａ／Ｄ変換回路（４３）のデジタルの電
気信号をデジタルの光信号として発光する発光ダイオー
ド等の発光素子（５）が収納箱（１０）に収納されてお
り、電流検出部（２）とは離隔した場所、例えば地上等
に設置される。

（７）は蓄電池（７１）及び過電流防止回路（７２）を
収納した蓄電池部、（８）は電流検出回路部（４）を駆
動するための電源となる太陽電池である。

しかして、光学式磁界センサー（Ｉ２）によって検出さ
れ、信号処理回路（４里）で処理されたアナログ信号は
Ａ／Ｄ変換回路（４３）においてデジタルの電気信号に
変換され、さらに発光素子（５）によってデジタルの光
信号に変換される。この光信号は光ファイバ伝送路（Ｂ
）により遠隔地に設置された中央監視所等に伝送される
。ここにおいて、上記デジタルの光信号はＤハ変換回路
（９）により再びアナログの電気信号に戻され、その出
力を用いて架空地線（１）に流れた電流を測定する。

第３図は本発明の電流検出装置を架空送電線路の架空地
線の電流測定に適用した例の構成図である。

図面において、（入）は光ファイバを複合した架空地線
、（Ｂ）は電力線、（Ｃ）は上記架空地線（Ａ）の光フ
ァイバ（Ｄ）の接続箱である。

電流検出部（２）を収納した収納箱（１３）を架空地線
（Ａ）に取付け、電流検出回路部（４）を収納した収納
箱（１０）及び電流検出回路部（４）の駆動用電源とし
ての太陽電池（８）を地上に設置してあり、上記収納箱
（Ｉ３）の電流検出部（４）と収納箱（１Ｇ）の電流検
出回路部（４）は光ファイバ伝送線（３）によって接続
されている。又収納箱（１０）の発光素子（５）と架空
地線（Ａ）の接続箱（Ｃ）は光ファイバ伝送線（［ｉ）
によって接続され、その先は架空地線（Ａ）内の光ファ
イバ（Ｄ）によって遠隔地に設置した中央監視所等のＤ
ハ変換回路に至っている。

このような構成により、電流検出部によって検出された
信号は、前述のように電流検出回路によって処理され、
光ファイバ伝送路（Ｂ）及び架空地線（Ａ）の光ファイ
バ（Ｄ）によって中央監視所等に伝送され、ここで、こ
の信号を用いて架空地線（Ａ）に流れる電流を測定する
。

特に極寒の地において適用する場合には、第４図に示す
ように、電子部品を持つ電流検出回路部を収納した収納
箱（１０）にヒートパイプ（Ｅ）の放熱凝縮部を配設し
て、常に適切な温度に保持するように工夫をこらす。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の架空電線の電流検出装置
によれば、光磁界センサーの電流検出部と磁界センサー
の信号処理回路を別個の収納箱に収納し、両者を光ファ
イバ伝送路で接続しているため、電流検出部と電流検出
回路部を離隔して設置することが可能となる。

これにより、 ■架空電線には軽量で小型な電流検出部のみ取付けるこ
とが出来、電線への影響を低減出来る。

■電子部品を持つ電流検出回路部は、電流検出部とは離
隔して設置出来るので、適当な保温措置をとることが出
来る。

■電流検出部と電流検出回路部は光ファイバ伝不 送路で接続されているので、高電圧下、奄磁界下でも一
１定可能である。

従って、高温多諷、低温等の悪環境下や山岳地帯での架
空電線の電流測定に使用するとき極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の架空電線の電流検出装置の具体例の構
成図である。 第２図は従来の架空電線の電流検出装置の一例の構成図
である。 第３図は本発明の電流検出装置を架空送電線路の架空地
線の電流測定に適用した例の構成図である。 第４図は本発明の電流検出装置の電流検出回路部を収納
した収納箱をヒートパイプで保温した状態の説明図であ
る。 １・・・架空地線、２・・・電流検出部、３．６・・・
光ファイバ伝送路、４・・・電流検出回路部、５・・・
発光素子、７・・・蓄電池部、８・・・太陽電池、９・
・・Ｄ／Ａ変換回路部、ＩＯｏ・・・電流検出回路部収
納箱、１１・・・分割型コア、１２・・・光学式磁界セ
ンサー、１３・・・電流検出部収納箱、４ト・・信号処
理回路、４２・・・放電アレスタ、４３・・・Ａ／Ｄ変
換回路、４４・・・光磁界センサー発光素子、４５・・
・光磁界センサー受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）架空電線の事故電流を検出する電流検出装置にお
   いて、電流検出手段としてファラデー効果利用の光学式
   磁界センサーを用い、該磁界センサーの電流検出部と磁
   界センサーの信号処理回路を含む電流検出回路部をそれ
   ぞれ別個の収納箱に収納し、両者を光ファイバ伝送線で
   接続したことを特徴とする架空電線の電流検出装置。