JPH03172772A - 光方式の電圧測定装置 - Google Patents
光方式の電圧測定装置Info
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- JPH03172772A JPH03172772A JP1312160A JP31216089A JPH03172772A JP H03172772 A JPH03172772 A JP H03172772A JP 1312160 A JP1312160 A JP 1312160A JP 31216089 A JP31216089 A JP 31216089A JP H03172772 A JPH03172772 A JP H03172772A
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Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
す、特に測定感度と絶縁耐力の向上に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
一般に、物質に電圧を加えると、その光学的性質が変化
する。この現象は、広く電気光学効果と呼ばれ、ボッケ
ルス効果、カー効果等がよく知られている。この場合、
結晶の屈折率ｎは次式で与えられる。
する。この現象は、広く電気光学効果と呼ばれ、ボッケ
ルス効果、カー効果等がよく知られている。この場合、
結晶の屈折率ｎは次式で与えられる。
の項に比例するボッケルス効果を利用している。
すなわち、複屈折性の電気光学結晶中の常光線と異常光
線との間の位相変化は、入射する直線偏光の偏光面がこ
の結晶媒質を通る間に、ある角度回転することを利用し
ている。たとえば、円偏光の入射光は結晶の出射面では
楕円偏光となる。
線との間の位相変化は、入射する直線偏光の偏光面がこ
の結晶媒質を通る間に、ある角度回転することを利用し
ている。たとえば、円偏光の入射光は結晶の出射面では
楕円偏光となる。
したがって、測定すべき電圧中に電気光学結晶を置いて
、電圧の変化にしたがってその結晶中に誘起される複屈
折変化を、偏光子、検光子等を用いて光信号の強度の変
化として検出することにより電圧の変化を測定すること
ができる。
、電圧の変化にしたがってその結晶中に誘起される複屈
折変化を、偏光子、検光子等を用いて光信号の強度の変
化として検出することにより電圧の変化を測定すること
ができる。
したがって、このような電気光学結晶を、直交する偏光
板の間に置いて電圧を印加すれば透過する光の強度を制
御することができ、出力光の光学的な変化から印加され
た電圧を測定することができ、このような電圧測定装置
はたとえば本発明の出願人により特願昭６３−３１６７
２６号「光方式直流電界測定装置」として出願されてい
る。
板の間に置いて電圧を印加すれば透過する光の強度を制
御することができ、出力光の光学的な変化から印加され
た電圧を測定することができ、このような電圧測定装置
はたとえば本発明の出願人により特願昭６３−３１６７
２６号「光方式直流電界測定装置」として出願されてい
る。
しかしてこのような装置によれば、電気光学結晶および
光ファイバは絶紳体で構成されるために電磁誘導や外来
雑音等の影響を受けることがなく、無火花、防爆性で耐
薬品性も良好であり、強電の分野では高電圧の電力設備
の保全、またコンビナートの石油備蓄基地における帯電
電荷の測定等の安全性を重視する分野で有用性が評価さ
れている。
光ファイバは絶紳体で構成されるために電磁誘導や外来
雑音等の影響を受けることがなく、無火花、防爆性で耐
薬品性も良好であり、強電の分野では高電圧の電力設備
の保全、またコンビナートの石油備蓄基地における帯電
電荷の測定等の安全性を重視する分野で有用性が評価さ
れている。
第２図は従来のこの種の電圧測定装置の原理的な構成を
示すブロック図で、図示しない光源からの光は偏光子１
および波長板２を介して電気光学結晶３に入射する。こ
の電気光学結晶３は、たとえばニオブ酸すチュウム（Ｌ
ｉＮｂＯ３）、タンタル酸すチュウム（Ｌ ｉ Ｔ ａ
ｏ３）、水晶、ＢＳＯ（Ｂ ｉ １２５ ｉ ０２１
１）、 Ｂ ＣＯ（Ｂ ｊ １２Ｇ ｅ ０２ｓ）
等を結晶軸に対して所定角度に切断して直方体に整形し
たものである。そして電気光学結晶３の両側面には電極
４を形成して測定すべき電圧Ｅを印加し、また出射光は
検光子５を介して出力する。
示すブロック図で、図示しない光源からの光は偏光子１
および波長板２を介して電気光学結晶３に入射する。こ
の電気光学結晶３は、たとえばニオブ酸すチュウム（Ｌ
ｉＮｂＯ３）、タンタル酸すチュウム（Ｌ ｉ Ｔ ａ
ｏ３）、水晶、ＢＳＯ（Ｂ ｉ １２５ ｉ ０２１
１）、 Ｂ ＣＯ（Ｂ ｊ １２Ｇ ｅ ０２ｓ）
等を結晶軸に対して所定角度に切断して直方体に整形し
たものである。そして電気光学結晶３の両側面には電極
４を形成して測定すべき電圧Ｅを印加し、また出射光は
検光子５を介して出力する。
そして、たとえば第３図に示すような透過光の変調特性
を得、印加電圧に応じて得た透過光の光学的な変化の値
から上記電圧Ｅの値を測定するようにしている。
を得、印加電圧に応じて得た透過光の光学的な変化の値
から上記電圧Ｅの値を測定するようにしている。
そして光源から充分な電気的絶縁を得られる長さの光フ
ァイバを介して電気光学結晶３へ光線を導き、また出力
光も光ファイバを介して図示しない電圧測定部へ導くこ
とにより高電圧の測定も安全に行うことができるように
している。
ァイバを介して電気光学結晶３へ光線を導き、また出力
光も光ファイバを介して図示しない電圧測定部へ導くこ
とにより高電圧の測定も安全に行うことができるように
している。
ところでこのような電圧測定装置で高感度を得るために
は電気光学結晶の単位長さ当りの印加電圧の値を大きく
する必要がある。したがって印加電圧が一定であれば形
状の小さな結晶を用いることにより単位長さ当りの印加
電圧の値を大きくでき高感度を得ることができる。しか
しながら結晶の大きさを小さくすると測定電圧を印加し
た際にその沿面で放電する危険があり、このため電気光
学結晶自体の絶縁破壊電圧は充分に高い電圧であっても
測定可能な電圧は小さな値となり、所望の電圧の測定を
可能ならしめるためには必要以上に形状の大きな電気光
学結晶を使用する必要があり全体の形状が大型化する問
題があった。
は電気光学結晶の単位長さ当りの印加電圧の値を大きく
する必要がある。したがって印加電圧が一定であれば形
状の小さな結晶を用いることにより単位長さ当りの印加
電圧の値を大きくでき高感度を得ることができる。しか
しながら結晶の大きさを小さくすると測定電圧を印加し
た際にその沿面で放電する危険があり、このため電気光
学結晶自体の絶縁破壊電圧は充分に高い電圧であっても
測定可能な電圧は小さな値となり、所望の電圧の測定を
可能ならしめるためには必要以上に形状の大きな電気光
学結晶を使用する必要があり全体の形状が大型化する問
題があった。
（発明の目的）
本発明は、上記の事情に′鑑みてなされたもので、形状
が小型でしかも高電圧を安全に測定することが可能な光
方式の電圧検出器を提供することを目的とするものであ
る。
が小型でしかも高電圧を安全に測定することが可能な光
方式の電圧検出器を提供することを目的とするものであ
る。
（発明の概要）
本発明は、電気光学結晶を透過する光線のボッを絶縁ガ
ス雰囲気に封止したことを特徴とするものである。
ス雰囲気に封止したことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図に示す電圧検出器の側
断面図を参照して詳細に説明する。
断面図を参照して詳細に説明する。
図中２１は電気光学結晶で、たとえばニオブ酸すチュウ
ム（ＬｉＮｂＯａ）、タンタル酸すチュウム （ＬｉＴ
ａＯ３）、水晶、 ＢＳＯ（Ｂ ｉ＋２３ ｉ。
ム（ＬｉＮｂＯａ）、タンタル酸すチュウム （ＬｉＴ
ａＯ３）、水晶、 ＢＳＯ（Ｂ ｉ＋２３ ｉ。
２Ｂ）、Ｂ Ｇｏ （Ｂ ｉ ｔ２Ｇ ｅ ０２１１）
等の結晶を直方体に成形したものである。
等の結晶を直方体に成形したものである。
そしてこの電気光学結晶２１を気密な容器２２に収納し
、この気密容器２２を気密に貫通する光ファイバ２３を
介して図示しない光源からの光線を送り込み、レンズ２
４、偏光子２５およびｌ／４波長の波長板２６を介して
上記電気光学結晶２１の一側端面に入射させる。
、この気密容器２２を気密に貫通する光ファイバ２３を
介して図示しない光源からの光線を送り込み、レンズ２
４、偏光子２５およびｌ／４波長の波長板２６を介して
上記電気光学結晶２１の一側端面に入射させる。
また電気光学結晶２１の他側端面からの出力光は検光子
２７、レンズ２８を介して上記気密容器２２を気密に貫
通する光ファイバ２９を介して図示しない受光器へ送る
。
２７、レンズ２８を介して上記気密容器２２を気密に貫
通する光ファイバ２９を介して図示しない受光器へ送る
。
なお電気光学結晶２１の側面には相対面して一対の電極
３０を形成し、この電極３０を上記気密容器２２を気密
に貫通する端子３１を介して外部へ導出する。
３０を形成し、この電極３０を上記気密容器２２を気密
に貫通する端子３１を介して外部へ導出する。
さらに気密容器２２はガス置換孔３２を介して内部に５
Ｆｅ（６弗化硫黄）等の絶縁ガス３３を充填する。
Ｆｅ（６弗化硫黄）等の絶縁ガス３３を充填する。
このような構成であれば、端子３１．３１間に測定すべ
き電圧を印加して電極３０．３０により電気光学結晶２
１に上記電圧を作用させる。そして光ファイバ２３を介
して電気光学結晶２１の一側端面に光を入射し、この出
射光を光ファイバ２９により外部へ取り出して上記電圧
による上記出射光の光学的な変化を測定することにより
上記電圧の値を測定することができる。
き電圧を印加して電極３０．３０により電気光学結晶２
１に上記電圧を作用させる。そして光ファイバ２３を介
して電気光学結晶２１の一側端面に光を入射し、この出
射光を光ファイバ２９により外部へ取り出して上記電圧
による上記出射光の光学的な変化を測定することにより
上記電圧の値を測定することができる。
しかして電気光学結晶２１は絶縁ガス雰囲気に置くこと
ができるので絶縁耐力を著しく高めることができ、それ
によって小型で高電圧の測定を安全に行うことができる
電圧検出器を得られる。
ができるので絶縁耐力を著しく高めることができ、それ
によって小型で高電圧の測定を安全に行うことができる
電圧検出器を得られる。
さらに電気光学結晶を１気圧の空気あるいは窒素ガス雰
囲気に置く場合に比してｌ気圧の絶縁ガスを充填するこ
とにより絶縁耐力は３倍になる。
囲気に置く場合に比してｌ気圧の絶縁ガスを充填するこ
とにより絶縁耐力は３倍になる。
さらに絶縁ガスをｎ気圧の圧力で充填すれば絶縁耐力は
ｎ倍となるので密閉容器２２内に絶縁ガスを加圧して充
填すれはより絶縁耐力を高めることが可能となる。
ｎ倍となるので密閉容器２２内に絶縁ガスを加圧して充
填すれはより絶縁耐力を高めることが可能となる。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば形状が小第１図は
本発明の一実施例の電圧検出器の側断面図、 第２図は従来の電圧検出器の一例を示すブロック図、 第３図は第２図に示す検出器の透過光の変調特性を示す
図である。
本発明の一実施例の電圧検出器の側断面図、 第２図は従来の電圧検出器の一例を示すブロック図、 第３図は第２図に示す検出器の透過光の変調特性を示す
図である。
２１・・・・・電気光学結晶
２２・・・・・気密容器
２３．２９・・光ファイバ
３０ ・ 争 拳 ・ 拳 電極３１・・・・
・端子 ３３・・・・・絶縁ガス
・端子 ３３・・・・・絶縁ガス
Claims (1)
- 被測定電圧を印加した電気光学結晶を透過する光線のボ
ッケルス効果による光学的な変化から電圧を測定する光
方式の電圧検出器において、電気光学結晶を絶縁ガス雰
囲気に封止したことを特徴とする光方式の電圧測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312160A JPH03172772A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光方式の電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312160A JPH03172772A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光方式の電圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172772A true JPH03172772A (ja) | 1991-07-26 |
Family
ID=18025964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1312160A Pending JPH03172772A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光方式の電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03172772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007256534A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光制御素子及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1312160A patent/JPH03172772A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007256534A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光制御素子及びその製造方法 |
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