JPH05126863A

JPH05126863A - 光電圧計測器

Info

Publication number: JPH05126863A
Application number: JP3313494A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Okubo; 鉄男大久保; Yasuji Takasaki; 泰次高崎; Yoshio Maruyama; 義雄丸山; Yoshisuke Iwata; 善輔岩田; Sakae Watanabe; 栄渡辺; Yutaka Ono; 豊大野
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】電気機器、特に高電圧機器、電線等の任意の
箇所の電圧を測定することができるとともに、測定作業
時における作業者の安全性を充分確保することができ
る、携帯可能な光電圧計測器を提供すること。【構成】作業者が測定対象となる高電圧機器、電線等
の電圧を測定する場合には、低圧電極に接地線７を接続
し、支持パイプもしくは支持棒８等により光電圧計測器
のセンサ部３を支持して、測定端子１を任意の測定箇所
に接触もしくは接続させる。これによって、センサ部３
の光電圧センサ素子３ａ…３ｅに電界が印加され、計測
部９において受信される光の強度が変化する。計測部９
は光の強度を電気信号に変換し、表示もしくは電気信号
として出力する。また、測定端子１は取り替えることが
できるので、作業者は測定箇所に最も適した形状の測定
端子１を用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気機器あるいは架空
電線・電力ケーブル等の電圧を測定する光電圧計測器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】高電圧電力機器における高電圧充電部の
電圧測定は、従来、ＰＴ，ＰＤ等の計器用変成器を用い
て計測可能な電圧まで降圧あるいは分圧して測定を行っ
ていた。しかし、この方法では測定電圧が高電圧になる
と装置が大型となり、価格も高価なものとなる。

【０００３】そこで最近では、高電圧充電部の電圧測定
を電気光学効果を持つポッケルス素子と光ファイバーを
備えた光学的手段により行うことが実用化されつつあ
る。この方法によれば、電気的絶縁が容易であり、ま
た、信号伝送において電磁誘導の影響を受けにくいなど
の効果が得られ、従来のものに較べ装置を小型化できる
とともに、安全性を向上させることができる。

【０００４】電気光学効果を有するポッケルス素子を応
用した光電圧センサとしては、Ｂi₁₂Ｓi Ｏ₂₀，Ｂi₁₂
Ｇe Ｏ₂₀，水晶等のポッケルス素子・電気光学結晶を用
いたものが知られている。

【０００５】図８は光電圧センサの基本構成の１例であ
り、同図において、１０１は偏光子、１０２はポッケル
ス素子等の電気光学素子、１０３は１／４λ波長板（以
下「１／４λ板」という」）、１０４は検光子、１０５
はロッドレンズ、１０６は光ファイバー、１０７は光コ
ネクタ、１１１は発光部、１１２は帰還回路、１１３は
受光部、１１４は帯域フィルタ、１１５は増幅器、１１
６は交流／直流変換器、１１７は交流出力、１１８は直
流出力、１１９は電源である。

【０００６】同図において、発光部１１１から発生する
光は光ファイバー１０６を介してセンサ部で受光され
る。センサ部において、センサ部への入射光は偏光子１
０１で偏光され、電気光学素子１０２を透過する。電気
光学素子は印加電界の大きさに応じて軸方向の屈折率が
変化する性質を持ち、電気光学素子１０２に入射した偏
光光は印加電界の大きさに応じて偏光状態が変化する。
電気光学素子１０２により偏光状態の変化した光は１／
４λ板１０３を介して検光子１０４に入射し、光の強度
変化として検知される。

【０００７】検光子１０４からの射出光は光ファイバー
１０６を介してＰｉｎ−ＰＤを用いた受光部１１３で受
光され、交流電圧が重畳した直流電圧に変換される。受
光部１１３の出力は帯域フィルタ１１４に加えられて信
号成分が取り出され、増幅器１１５で増幅され、交流／
直流変換器１１６で直流信号１１８に変換され、交流出
力１１７、直流出力１１８が出力される。また、帰還回
路１１２は受光した光の強度に基づき発光部の光の強度
を調節し、光量を安定化する。計測部の交流出力１１７
と直流出力１１８は、例えば、割算器（図示せず）に与
えられ、直流成分１１８と交流成分１１７の比より印加
電界に応じた出力が求められる。

【０００８】図９ないし図１１は光電圧センサの従来例
である。図９（ａ），（ｂ）は縦型変調ポッケルス素子
を用いた電界センサの従来例である。図９（ａ），
（ｂ）において、図９（ａ）は光電圧センサの構成図、
図９（ｂ）はセンサ素子部の構成図であり、１３１はＬ
ＥＤを用いた光送信器、１３２は光ファイバー、１３３
は光コネクタ、１３４は検光子、１３５は偏光子、１３
６はＢi₁₂Ｇe Ｏ₂₀を用いたポッケルス素子、１３７は
１／４λ板、１３８はセンサ素子部、１３９は光受信
器、１４０は割算器である。

【０００９】図９に示すものは、ポッケルス素子として
Ｂi₁₂Ｇe Ｏ₂₀を用い、光ファイバー１３２を介して入
射した光を偏光子１３５により方向変換してポッケルス
素子１３６に加え、ポッケルス素子１３６を透過した光
を検光子１３４により、再び方向変換して光受信器１３
９に与えるように構成したものであり、その動作は図８
に示したものと同様である。

【００１０】図１０は多重反射型のＢＳＯ（Ｂi₁₂Ｓi
Ｏ₂₀）ポッケルス素子を用いた電界センサの従来例であ
る。同図において、１３１はＬＥＤを用いた光送信器、
１３２は光ファイバー、１３６はＢi₁₂Ｓi Ｏ₂₀を用い
たポッケルス素子、１３７は１／４λ板、１３９は光検
出器、１４１はロッドレンズ、１４２は偏光板、１４４
は反射膜である。

【００１１】図１０のものは、ポッケルス素子１３６の
両面に反射膜を設けて、ポッケルス素子１３６に入射し
た光を反射膜間で多重反射させるものであって、その動
作は図８に示したものと同様である。

【００１２】図９ないし図１０に示した従来例の光電圧
センサにおいては、ポッケルス素子に透明電極を蒸着あ
るいは塗布して電極とし、この電極に測定電線を接続し
ており、その組み立て性が悪かった。また、その測定電
圧も数Ｖないし数百Ｖ程度であり、高電圧を計測するた
めには、コンデンサあるいは抵抗分圧器と組み合わせて
用いる必要があり、装置が大型化し、任意の場所に携帯
し、電圧を測定するには不向きであった。

【００１３】上記従来装置の問題点を解決するため、図
１１に示すようにポッケルス素子として水晶を用いた高
電圧光電圧センサが開発されている。同図において、１
５１は入力端子、１５２は電極、１５３はセラミックス
からなる容器、１５４は水晶を用いたポッケルス素子、
１５５は光ファイバーコリメータ取り付け穴であり、光
学系は容器１５３の蓋部分に取り付けられる。１５６は
ＳＦ₆などの絶縁ガスである。

【００１４】図１１のものは、ポッケルス素子として、
高電圧印加時の直線性の良い水晶を用い高電圧の測定に
適した光電圧センサを構成し、センサ部分の絶縁耐力を
向上させるためセンサ部分にＳＦ₆などの絶縁ガス１５
６が封入されている。なお、その動作については図８に
示したものと同様である。

【００１５】図１１のものは、比較的高電圧は計測でき
るものの、その構造上、測定場所に携帯して、高電圧機
器、電線などの任意の充電部の電圧を測定するには不向
きだった。また、図１１のものにおいては、センサ内部
の絶縁ガスが漏洩し、ガス圧が低下すると、ポッケルス
素子の絶縁耐力が低下することとなり、使用時、センサ
部が絶縁破壊を起こす可能性があった。この場合には、
センサ部が使用不能になるばかりでなく、作業上の危険
があった。

【００１６】以上記したように図９ないし図１１に示し
た従来例の光電圧センサは、そのセンサ部を測定対象の
電気機器、電線等の電圧測定箇所に（高圧電気設備の場
合には、分圧器と組み合わせて）常設し、被測定電圧の
充電部と光電圧センサの電圧印加端子を測定導線で電気
的に接続し電圧を測定するために開発されたものであ
り、測定場所に作業者が携帯し、電気機器、特に高電圧
機器、電線等の任意の場所の電圧を測定するには不向き
であり、また、そのための安全性の確保についても充分
配慮されたものではなかった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来装置
の欠点に鑑み発明されたものであって、電気機器、特に
高電圧機器、電線等の任意の箇所の電圧を測定すること
ができるとともに、測定作業時における作業者の安全性
を充分確保することができる、携帯可能な光電圧計測器
を提供することをその目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は図１に示すように構成したものであつて、
請求項１ないし請求項４の光電圧計測器は、一方の端部
に測定端子１が取り付けられた被測定電圧に対して充分
な外表面沿面絶縁特性を持つ絶縁ブッシングもしくは絶
縁端子２と、絶縁ブッシングもしくは絶縁端子２の他方
の端部に設けられ、測定端子１と電気的に接続された高
圧電極４と、高圧電極４と電極面を対向して配置され接
地線もしくは低圧側導線７と電気的に接続される低圧電
極５と、高圧電極４と低圧電極５の電極面間に設けられ
た光電圧センサ素子３ａ…３ｅとからなるセンサ部３
と、センサ部３へ光信号を送信しセンサ部３からの光信
号を受信し、受信された光信号を処理して測定電圧を表
示もしくは測定電圧に対応した電気信号を出力する計測
部９と、センサ部３と計測部９間で光信号を伝送する光
ファイバー６とから構成したものである。また、上記構
成に加え、センサ部３を作業者が測定時支持するため、
センサ部に絶縁支持棒もしくは絶縁支持パイプ８を設け
たり、絶縁支持棒もしくは絶縁支持パイプ８の端部に計
測器９を取り付け、センサ部３と計測部９を一体化する
こともできる。さらに、測定端子１を着脱可能とし、測
定対象に応じた形状の異なった測定端子１に取り替える
られるように構成することもできる。本発明の請求項５
ないし請求項７の光電圧計測器は、一方の端部に測定端
子１が取り付けられた被測定電圧に対して充分な外表面
沿面絶縁特性を持つ絶縁ブッシングもしくは絶縁端子２
と、絶縁ブッシングもしくは絶縁端子２の他方の端部に
設けられたセンサ部３と、センサ部３へ光信号を送信し
センサ部３からの光信号を受信し、受信された光信号を
処理して測定電圧を表示もしくは測定電圧に対応した電
気信号を出力する計測部９と、センサ部３と計測部９間
で光信号を伝送する光ファイバー６とを有し、センサ部
に絶縁ガスを封入した光電圧計測器において、センサ部
３に充填した絶縁ガスの圧力を点検もしくは監視する手
段９ａをセンサ部３もしくは計測部９に設け、安全性を
向上したものである。本発明の請求項８の光電圧計測器
は、請求項１または請求項５の光電圧計測器において、
絶縁被覆上から被覆電線と所定以上の面積に渡って接触
する測定端子５０をセンサ部３に設け、被覆電線の心線
導体と測定端子５０の間の静電容量Ｃ１とセンサ部(3)
の静電容量ＣｓをＣ１＞＞Ｃｓの関係にしたものであ
る。

【００１９】

【作用】本発明の請求項１ないし請求項４の光電圧計測
器を用いて、作業者が測定対象となる高電圧機器、電線
等の電圧を測定する場合には、低圧電極に接地線を接続
し、支持パイプもしくは支持棒８等により光電圧計測器
のセンサ部を支持して、測定端子１を任意の測定箇所に
接触もしくは接続させる。これによって、センサ部３の
光電圧センサ素子３ａ…３ｅに電界が印加され、計測部
９において受信される光の強度が変化する。計測部９は
光の強度を電気信号に変換し、表示もしくは電気信号と
して出力する。また、測定端子１は取り替えることがで
きるので、作業者は測定箇所に最も適した形状の測定端
子１を用いることができる。本発明の請求項５ないし請
求項７の光電圧計測器を用いて電圧を測定する場合に
は、請求項１ないし請求項４のものと同様、光電圧計測
器の測定端子１を測定対象となる高電圧機器、電線等と
接触もしくは接続させ、任意の箇所の電圧を測定する。
そして、本発明の請求項５ないし請求項７の光電圧計測
器においては、センサ部に封入された絶縁ガスのガス圧
が低下し、絶縁耐圧が低下すると、ガス圧監視手段がガ
ス圧低下を報知する。従って、作業者は測定作業前に絶
縁ガス圧を点検し光電圧計測器の絶縁特性を確認した
り、また、測定作業中、ガス圧が低下し、絶縁性が劣化
し危険になった場合に直ちに作業を中止するとができ
る。本発明の請求項８の光電圧計測器においては、被覆
電線と所定以上の面積に渡って接触する測定端子５０を
設け、被覆電線の心線導体と測定端子５０の間の静電容
量をセンサ部３の静電容量に対して充分大としたので、
被覆電線の心線導体の対地電圧とセンサ部３の対地電圧
をほぼ等しくすることができ、被覆電線の心線導体の電
圧を絶縁被覆上から測定することができる。

【００２０】

【実施例】図２は本発明における測定端子、絶縁ブッシ
ングおよびセンサ部の１実施例であり、同図は本実施例
の断面図を示している。同図において、３１はセラミッ
クス等の絶縁体で形成された絶縁ブッシング、３２は高
圧電極フランジであり、その一端に高圧電極３３が設け
られる。３４，４０はＯリング、３５は高圧電極フラン
ジ３２を絶縁ブッシング３１に固定するボルト、３６は
水晶などからなるポッケルス素子、３９はセラミックス
等の絶縁体で形成された光学素子の取り付け台、４１は
光ファイバーコードカバー、４２は下部に連結管４２ａ
を有する接地電極フランジ、４３はボルト、４４は絶縁
ガスを封入するためのユニオン、４５はガス圧監視用配
管を接続するユニオン、４６は接地電極フランジ４２の
連結管４２ａと絶縁パイプ４７を接続するためのねじ締
付部、４７は絶縁パイプ、４８はガス圧監視用配管、４
９は低圧電極、５０は測定端子、５１は光ファイバー、
５２は接地線である。

【００２１】図２における絶縁ブッシング３１はその一
方が開口した中空円筒状に形成され、その底部には一端
に高圧電極３３を取り付けた高圧電極フランジ３２がボ
ルト３５で固定されており、絶縁ブッシング３１と高圧
電極フランジ３２の間はＯリング３４でシールされてい
る。また、高圧電極フランジ３２には測定端子５０がネ
ジ込み等の着脱可能な手段で固定されている。

【００２２】絶縁ブッシング３１の開口部には接地電極
フランジ４２がボルト４３で固定され、Ｏリング４０で
シールされている。接地電極フランジ４２には、低圧電
極４９が取り付けられ、また、ボルトで接地線５２が取
り付けられており、接地線の先端には、接地体との接続
が容易なように、好ましくは、ワニグチクリツプ、ミノ
ムシクリップ等が取り付けられる。さらに、接地電極フ
ランジ４２には絶縁ブッシング３１内にＳＦ₆等の絶縁
ガスを封入するためのユニオン４４および、ガス圧監視
用配管４８を取り付けるためのユニオン４５が設けられ
ている。なお、ガス圧監視用配管４８はセンサ部と後述
する計測部の絶縁を確保するため絶縁体で構成されてい
ることが望ましい。

【００２３】低圧電極４９と高圧電極３３間には素子取
り付け台３９に取り付けられた、ポッケルス素子３６が
配置されており、ポッケルス素子等からなる光学素子に
接続された光ファイバー５１は絶縁ブッシング３１の側
部から外部に導出され、接地電極フランジ４２の側面に
設けられた開口から絶縁パイプ４７内に導入され後述す
る計測部に導かれる。光ファイバー５１は絶縁パイプ４
７を通って計測部に導かれるため光ファイバーを外傷か
ら保護することができる。また、素子取り付け台３９は
ネジ等の手段で接地電極フランジ４２に固定されてい
る。

【００２４】図３は図２における光学素子の取り付け構
造を示す図であり同図において（ａ）は光学素子の取り
付け構造を上面から見た図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。図３（ａ），（ｂ）において、３７は
偏光子および検光子、３８は１／４λ板、３９は図２に
示した光学素子の取り付け台、５１は図２に示した光フ
ァイバーである。光学素子の取り付け台３９は絶縁ブッ
シング３１の内径とほぼ同一の外径を持つ略円筒形に形
成され、その一部が図３に示すように円筒の軸方向に平
行な平面で切り開かれている。

【００２５】取り付け台３９の内部には、ポッケルス素
子３６が配置され、接着剤等で素子取り付け台に固定さ
れる。ポッケルス素子３６の側面には偏光子および検光
子３７、１／４λ板３８が取り付けられ、偏光子および
検光子３７には光ファイバー５１が接続されている。

【００２６】図２および図３に示すセンサ部を組み立て
るに当たっては、まず、絶縁ブッシング３１の開口部よ
り高圧電極フランジ３２を挿入してネジ等の手段で固定
する。一方、接地電極フランジ４２に予め光学素子を設
置した素子取り付け台３９を固定しておき、上記部材を
取り付けた接地電極フランジ４２を絶縁ブッシング３１
の開口部に固定する。以上のように、本発明におけるセ
ンサ部は、センサを構成する部材を絶縁ブッシング３１
の内部に順次固定することにより、容易に組み立てるこ
とができる。

【００２７】図４は測定端子５０の各種の形状を示した
ものである。本実施例における測定端子５０はネジ込み
式、プラグイン式等の着脱可能な手段で絶縁ブッシング
３１に設けられた高圧電極フランジ３２に固定されてお
り、作業者は測定箇所の充電部の形状に応じて最適な測
定端子を選択し絶縁ブッシング３１に固定して使用する
ことができる。測定端子５０の形状としては、図２に示
した逆Ｕ字形以外に、例えば、図４の５０−１に示すフ
ック型、５０−２に示す雨樋型、５０−３に示す球型、
５０−４に示す棒型など各種の形状の測定端子を用いる
ことができる。また、ボルトとナットから構成される周
知の端子を取り付け、測定箇所に接続された電線等を接
続することもできる。

【００２８】図５は本発明における計測部の１実施例で
ある。同図において、４７は他端にセンサ部が取り付け
られた絶縁パイプ、４８はガス圧監視用配管、５１は光
ファイバー、６１は電源スイッチ、６２は測定電圧表示
装置、６３は測定信号出力端子、６４は電源のオン表示
器、６５はバッテリー表示器、６６は圧力警報ブザー、
６７は圧力警報ランプである。

【００２９】図５における測定電圧表示装置６２は周知
のデジタル電圧計、測定信号出力端子６３は電圧測定結
果を電気信号として外部に出力するための端子、バッテ
リー表示器６５は内部バッテリーの放電状態を表示する
ための手段、圧力警報ブザー６６は絶縁ガスの圧力が低
下したことを報知するブザー、圧力警報ランプ６７はセ
ンサ部に封入された絶縁ガスの圧力が低下したことを表
示するための手段であり、上記圧力警報ブザー６６、圧
力警報ランプ６７は周知の圧力スイッチ等で構成するこ
とができる。また、絶縁パイプ４７、ガス圧監視用配管
４８、光ファイバー５１の他端には図２に示すセンサ部
が取り付けられている。なお、図５の計測部の内部回路
構成は図８に示した周知のものであり、その電源は光計
測器を可搬式とするため内部バッテリーを用いている。

【００３０】なお、上記のように、絶縁パイプ４７と計
測部を一体に構成する場合には、計測部の側端を持ち易
い形状としておき、作業者が作業する際、「把手」とし
て利用できるように構成しておくことができる。また、
計測部と絶縁パイプを一体化することにより重量が増加
し作業性が悪くなる場合には、絶縁パイプ４７と計測部
を別体とすることもできる。さらに、上記実施例におい
ては、圧力の異常をランプ、ブザーで報知しているが、
周知の圧力計を用いて絶縁ガス圧を表示することもでき
る。

【００３１】図６は計測部と絶縁パイプを別体とした他
の実施例であり、絶縁パイプ４７の端部にはパイプ終端
部７０が設けられており、パイプ終端部７０と計測部６
０間は接続用光ファイバー７１および接続用ガス配管７
２で接続されている。本実施例によれば、必要に応じ
て、絶縁パイプ４７と計測部６０を分離でき、また、接
続用光ファイバー７１および接続用ガス配管７２の長さ
を作業状況に応じて選定できるので、光計測器の移送お
よび作業時の利便性を向上することができる。

【００３２】図２ないし図６に示した光電圧計測器によ
り、電圧を計測する場合には、まず、図２および図４に
示す測定端子５０，５０−１，５０−２，５０−３，５
０−４の中からその測定箇所に応じた最適な測定端子を
選択し、絶縁ブッシング３１に固定された高圧電極フラ
ンジ３２に取り付ける。また、図２に示す接地線５２を
適当な接地箇所に接続する。本実施例においては、接地
線を絶縁パイプとは別に設けているため、仮に絶縁ブッ
シング３１の絶縁が劣化し、閃絡事故が発生しても、閃
絡電流は接地線を流れ、作業者に危険は及ばない。

【００３３】次いで、作業者は図５に示した計測部の電
源をオンにし、センサ部の絶縁ガスの圧力を圧力警報ラ
ンプ等によりチェックしガス圧が正常なことを確認した
のち、絶縁パイプ４７を支持して測定端子５０を測定箇
所に接触させる等、測定箇所と測定端子を電気的に接続
させる。その結果、測定箇所の電圧は、図２の測定端子
５０より高圧電極フランジ３２を介して高圧電極３３に
印加される。光学素子は測定電圧が印加される高圧電極
３３と接地線に接続された低圧電極４９の間に設けられ
ているため、測定電圧に応じた電界が光学素子に印加さ
れ、光学素子の射出光の強度は変化する。この光は光フ
ァイバー５１を介して図５に示す計測部で受光され、光
の強度が電気信号に変換され、測定電圧表示装置６２に
表示される。また、必要に応じて、測定信号出力端子６
３より測定電圧に対応した電気信号が出力される。

【００３４】また、測定作業中に絶縁ガスのガス圧が低
下した場合には、圧力警報ランプに異常が発生したこと
が表示されるとともに、圧力異常ブザーにより報知され
るので、作業者は直ちに作業を中止することができる。

【００３５】なお、以上の実施例においては、センサを
支持するための手段として、絶縁パイプを用いる例を示
したが、絶縁パイプに換え中実の絶縁棒を用いることも
できる。その場合には、光ファイバーおよびガス圧監視
用配管は、絶縁棒の外面に沿わせるなどして計測部に導
く。また、上記実施例においては、圧力警報ランプ等を
計測部に設けているが、センサ部に圧力警報ランプ等を
設けることもできる。例えば、上記実施例の図２のセン
サ部の側部あるいは、センサ部の底部など、作業者の確
認が容易な箇所に圧力表示装置、圧力異常ブザーなどを
設置することにより、上記実施例のものと同等の効果を
得ることができる。

【００３６】図７は本発明の他の実施例である。同図に
おいて、３１はセラミックス等の絶縁体で形成された絶
縁ブッシング、３２は高圧電極フランジ、３３は高圧電
極、３４，４０はＯリング、３５はボルト、３６は水晶
などからなるポッケルス素子、３９は光学素子の取り付
け台、４１は光ファイバーコードカバー、４２は接地電
極フランジ、４３はボルト、４４は絶縁ガスを封入する
ためのユニオン、４５はガス圧監視用配管を接続するユ
ニオン、４８はガス圧監視用配管、４９は低圧電極、５
０は測定端子であり、同図には球型の測定端子が示され
ている。５１は光ファイバー、５２は接地線である。ま
た、６０は計測部であり、６１は電源スイッチ、６２は
測定電圧表示装置、６３は測定信号出力端子、６４は電
源のオン表示器、６５はバッテリー表示器、６６は圧力
警報ブザー、６７は圧力警報ランプである。なお、図２
ないし図６と同等のものについては同一の符号が付され
ている。

【００３７】図７の実施例においては図２のものに比し
て、絶縁パイプ４７が除去され、センサ部と計測部間は
可撓性のあるガス圧監視用配管４５および光ファイバー
５１で接続されており、その他の構成については図２な
いし図５のものと同様である。

【００３８】本実施例の光電圧計測器を使用するにあた
っては、測定箇所の近くに、支持台などの上に設置した
本実施例の光電圧計測器を配置し、図７の測定端子を被
測定機器の充電部と接続するとともに、接地線を接地体
に接続することにより、図２ないし図６のものと同様に
被測定対象の充電部の電圧を測定することができる。

【００３９】なお、以上の説明においては、ガス圧監視
手段を設けた実施例について説明したが、ガス圧監視手
段は本発明において必須のものではなく、保守時にガス
圧の点検等を十分におこなえる等の場合には、ガス圧監
視手段を除去しても同等の効果を得ることができる。こ
の場合には、ガス圧監視用配管および計測部の圧力表示
ランプ、圧力警報ブザー等が除去できることは言うまで
もない。また、以上の説明においては、被覆されていな
い充電部に測定端子を接触させ電圧を測定する実施例を
示したが、例えば、図４の５０−２に示した雨樋型の測
定端子のように、被覆電線と所定以上の面積に渡って接
触する測定端子を被覆電線の絶縁被覆上から接触させる
ことにより、被覆電線の被覆を除去することなく被覆電
線の心線の電圧を測定することができる。

【００４０】この場合には、センサ部(3) の静電容量を
Ｃｓとすると、被覆電線の心線導体と測定端子（50) の
間の静電容量Ｃ１を、Ｃ１＞＞Ｃｓの関係になるように
する必要がある。上記関係にすることにより、被覆電線
の心線導体の対地電圧とセンサ部の両端電圧がほぼ等し
くなり、被覆電線の心線導体の電圧を絶縁被覆上から測
定することができる。因に、絶縁被覆電線が６ｋＶＯＣ
150 ｍｍ²の場合、Ｃ＝0.47μＦ／ｋｍであるから、測
定端子として円筒状のものを用いたとすると、被覆電線
との接触長を0.2 ｍとすれば、被覆電線の心線導体と測
定端子の静電容量はＣ１＝94ｐＦとなる。これに対し
て、センサ部の静電容量Ｃｓは１ｐＦ程度であるので、
概ねＣ１＞＞Ｃｓの関係を満足することができる。

【００４１】さらに、以上の実施例においては、ポッケ
ルス素子として水晶を用いる実施例を示したが、本発明
におけるポッケルス素子は水晶に限定されるものではな
く、例えば、Ｂi₁₂Ｓi Ｏ₂₀，Ｂi₁₂Ｇe Ｏ₂₀，，Ｌi
Ｎb Ｏ₃，Ｌi Ｔa Ｏ₃等の各種の光学結晶を使用する
ことができる。また、上記実施例においては、絶縁ブッ
シング３１として、絶縁ひだを持つブッシングを用いる
例を示したが、本発明はこの様なブッシングに限定され
るものではなく、測定電圧が比較的低電圧の場合には、
任意の形状の絶縁端子を用いることもできる。またさら
に、センサ部の光学素子として、上記実施例のものにお
いては、光路がコ字状のものを示したが、その他、周知
な構造の光学素子を用いることもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電圧計
測器によれば、電気機器、特に高電圧機器、電線等の任
意の箇所の電圧を測定することができるとともに、測定
作業時における作業者の安全性を充分確保することがで
きる。また、センサ部に充填した絶縁ガスの圧力を監視
する手段を設けたので、絶縁ガスのガス圧が低下し絶縁
耐圧が低下したことを作業者が直ちに知ることができ、
作業の安全性を一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】本発明のセンサ部分の実施例である。

【図３】ポッケルス素子の取り付け構造の実施例であ
る。

【図４】測定端子の他の実施例である。

【図５】本発明の計測部の実施例である。

【図６】絶縁パイプと計測部を別体とした実施例であ
る。

【図７】本発明の他の実施例である。

【図８】光電圧センサの基本構成を示す図である。

【図９】縦型変調ポッケルス素子を用いた電界センサの
従来例である。

【図１０】多重反射ＢＯＳポッケルス素子を用いた電界
センサの従来例である。

【図１１】高電圧光電圧センサの従来例である。

【符号の説明】

１，５０測定端子２，３１絶縁ブッシング３センサ部３ｃ，３６ポッケルス素子４，３３高圧電極５，４９低圧電極６，５１光ファイバー７，５２接地線８，４７絶縁パイプ９，６０計測部３２高圧電極フランジ３９光学素子の取り付け台４２接地電極フランジ４８ガス圧監視用配管６２測定電圧表示装置６３測定信号出力端子６６圧力警報ブザー６７圧力警報ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高崎泰次東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者丸山義雄東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者岩田善輔東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者渡辺栄埼玉県狭山市上広瀬1275番地の２日本電波工業株式会社狭山事業所内 (72)発明者大野豊東京都中野区鷺宮４丁目５番地１号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の端部に測定端子(1) が取り付けられ
た被測定電圧に対して充分な外表面沿面絶縁特性を持つ
絶縁ブッシングもしくは絶縁端子(2) と、絶縁ブッシングもしくは絶縁端子(2) の他方の端部に設
けられ、測定端子(1)と電気的に接続された高圧電極(4)
と、高圧電極(4) と電極面を対向して配置され、接地線もし
くは低圧側導線(7) と電気的に接続される低圧電極(5)
と、高圧電極(4) と低圧電極(5) の電極面間に設けられた光
電圧センサ素子(3a …3e) とからなるセンサ部(3) と、センサ部(3) へ光信号を送信し、センサ部(3) からの光
信号を受信し、受信された光信号を処理して測定電圧を
表示もしくは測定電圧に対応した電気信号を出力する計
測部(9) と、センサ部(3) と計測部(9) 間で光信号を伝送する光ファ
イバー(6) とを備えた光電圧計測器。
【請求項２】センサ部(3) に充分な沿面絶縁特性を持つ
絶縁支持棒もしくは絶縁支持パイプ(8) が設けられ、絶
縁支持棒もしくは絶縁支持パイプ(8) の端部より導出さ
れた光ファイバー(6) により計測部(9) とセンサ部(3)
が接続されていることを特徴とする請求項１の光電圧計
測器。
【請求項３】センサ部(3) と計測部(9) が絶縁支持棒も
しくは絶縁支持パイプ(8) で連結されていることを特徴
とする請求項１の光電圧計測器。
【請求項４】測定端子(1) が着脱可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１の光電圧計測器。
【請求項５】一方の端部に測定端子(1) が取り付けられ
た被測定電圧に対して充分な外表面沿面絶縁特性を持つ
絶縁ブッシングもしくは絶縁端子(2) と、絶縁ブッシングもしくは絶縁端子(2) の他方の端部に設
けられ、内部に絶縁ガスを封入したセンサ部(3) と、センサ部(3) へ光信号を送信し、センサ部(3) からの光
信号を受信し、受信された光信号を処理して測定電圧を
表示もしくは測定電圧に対応した電気信号を出力する計
測部(9) と、センサ部(3) と計測部(9) 間で光信号を伝送する光ファ
イバー(6) とを備えた光電圧計測器において、センサ部(3) に充填した絶縁ガスの圧力を点検もしくは
監視する手段(9a)を設けたことを特徴とする光電圧計測
器。
【請求項６】センサ部(3) と計測部(9) 間をガス配管で
接続し、センサ部(3) における絶縁ガス圧を監視する手
段を計測部(9) に設けたことを特徴とする請求項５の光
電圧計測器。
【請求項７】ガス圧監視手段をセンサ部(3) に設けたこ
とを特徴とする請求項５の光電圧計測器。
【請求項８】絶縁被覆上から被覆電線と所定以上の面積
に渡って接触する測定端子(50)をセンサ部(3) に設け、被覆電線の心線導体と測定端子（50) の間の静電容量Ｃ
１とセンサ部(3) の静電容量ＣｓをＣ１＞＞Ｃｓの関係
にしたことを特徴とする請求項１または請求項５記載の
光電圧計測器。