JPH0654330B2 - ガス絶縁開閉装置用電流測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はガス絶縁開閉装置用電流測定装置に係り、特に
導体電流を光で測定するのに好適な構成を備えたガス絶
縁開閉装置用に関する。

〔発明の背景〕

現在、ガス絶縁開閉装置の導体電流の測定には巻線形変
流器（以下ＣＴと略称する。）が用いられているが、小
型化、耐雑音性などの要求を満たすものとして磁気光学
効果を利用した光電流変成器（以下光ＣＴと略称す
る。）が注目されるようになつてきた。光ＣＴのガス絶
縁開閉装置への取付方法としては、例えば特開昭５８−
５０４６９などに記載されている。ここでは、光ＣＴの
センサいわゆる光電流センサを高電圧である導体の近く
に設置し、低電圧側の検出器と光信号の受け渡しを光フ
アイバによつて行なうことが開示されている。しかし、
このように構成すると、高電界がかかつている空間を誘
導率が大きくかつ細径の光フアイバが通ることになり、
絶縁信頼性を低下させる要因になるという問題があつ
た。

このため、光フアイバを使用せずに、導体側の光電流セ
ンサと容器との間を直接光で空間伝送することも考えら
れる。しかし、事故時に導体に大電流が流れる際や地震
などの振動や熱伸び等により導体側の光電流センサと容
器との間で位置ずれが起こり、光軸がずれて光伝送が不
可能になる可能性があり、安定した光伝送を実施できな
いという問題がある。

これに対して中空な絶縁物内部のガス空間を利用して光
信号を伝送することも検討されてきている。この場合、
絶縁物が導体と容器間に直接、固着されているため、熱
伸びや振動時の導体と容器間の相対変位により絶縁物に
大きな力が作用する。そのため、絶縁物が変形して、対
向するレンズ間に光軸ずれが発生し、測定誤差を増大さ
せるという問題があり、この対策が必要であつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述した光フアイバによる絶縁信頼性
の低下及び空間伝送時の光軸ずれの問題を解決し、かつ
安定した光信号の伝送ができる構造をもつガス絶縁開閉
装置用電流測定装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上述目的を達成するために、絶縁ガスを封入
しかつ導体を収納する容器と、この導体の近傍に電流を
測定する光電流センサを備えたものにおいて、中空の絶
縁筒の一端を前記導体に固着するとともに、他端を導電
性の弾性体を介して前記容器に固着し、前記絶縁筒内の
両端に該絶縁筒内において空間伝送される光を送受する
光学系を配置し、前記光学系の導体側を光ファイバを通
して前記光電流センサに接続し、前記光学系の容器側の
一端に光ファイバを接続したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
第１図は、ガス絶縁開閉装置の断面を示したもので絶縁
ガスが充填された円筒の容器１の内部には、容器１に固
着された絶縁スペーサ２によつて支持される導体３が中
心部に収納される。導体３の一部には、導体３の電流を
測定するための光電流センサ４が導体３を周回して設け
られる。一方、導体３には中空絶縁筒５の１端がモール
ドにより固着され、絶縁筒５の他端は、金属製の薄板６
に螺着され、薄板６は容器溶接によつて固着される。絶
縁筒５の一端と光電流センサとは光フアイバ７によつて
接続され、絶縁筒５の他端からは、同様に光フアイバ８
によつて、発光部９や受光部１０に接続される。絶縁筒
５を含む部分は第２図及び第３図の拡大図に示す如く、
その両端には、互いの光軸を合わせた棒レンズ１１が絶
縁と一体になつた端板に固定され、光信号が破線のよう
に平行光として空間伝送されるような構成となつてい
る。棒レンズ１１の片方の端板には、それぞれ光フアイ
バ７，８が接続されている。

なお、薄板６に小孔が設けて、薄板６の両側は同じガス
空間を形成することもできる。

本発明の装置の作用について第２図及び第３図により説
明する。発光部９からの光は、光フアイバ８ａを通して
絶縁筒５に固定した棒レンズ１１ａに送られ、平行光に
される。この平行光は、破線の通路で対面する棒レンズ
１１ｂに空間伝送され、さらに光フアイバ７ａを介して
光電流センサ４に入射される。光電流センサ４では、導
体３の電流の作る磁界により、光の強さが変化する。光
の強さの変化量は、磁界すなわち電流の大きさに比例す
る。この電流の大きさに比例する光信号は、光フアイバ
７ｂを通して棒レンズ１１ｃに送られ、平行光として破
線の通路で対面する棒レンズ１１ｄに空間伝送された
後、棒レンズ１１ｄから、光フアイバ８ｄにより、受光
部１０に伝送される。受光部１０で、光信号は、電気的
に処理され電流に比例した電気信号として出力端１２か
ら出力される。

ここで、空間伝送する際、もつとも問題になることは、
振動や熱伸びによる棒レンズ１１ａと１１ｂあるいは棒
レンズ１１ｃと１１ｄ間の光軸ずれであるが、ここで
は、十分に剛性が大きい絶縁筒５に棒レンズを固定する
ことにより防ぐことができる。同時に容器１と導体３間
の熱伸びの差や振動の相対変位は、光フアイバ８及び薄
板６の変形により吸収し光信号の伝送系に影響を及ぼさ
ない。また、絶縁筒５の他端は、導電性の薄板６により
容器１と同電位にされるため、光フアイバ８には電界が
印加されず絶縁信頼性を低下させることもない。

そして、高電界となる導体３と容器１間は、絶縁上十分
に信頼性の高い絶縁筒５のみが使われているため、絶縁
上の問題が解消できる。

以上のように本発明の上記一実施例によれば次の効果が
ある。

高電圧導体３と接地容器１間の光信号伝送を光フアイバ
を使用しないで空間で行なつているため、絶縁信頼性を
低下を招くことがない。

また、光信号の空間伝送を絶縁筒５に固定した光学系を
用い、かつ光フアイバ８を組み合わせることにより、振
動、熱伸びの影響のない光信号伝送系を構成でき、測定
精度が向上する。

更に、光信号の空間伝送を絶縁筒５の中で行なつている
ため、導体３と容器１が短絡しても、アーク光の影響を
受けずに電流を測定できる。

第４図は、本発明の他の実施例であり、絶縁筒５の端板
が、導体３の内側と、薄板６の外側に設けられている点
を除いては、第３図と同じ構造である。このような構造
では、両方の端板が同電位部に位置するため絶縁信頼性
の点で有利である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高電圧側に置いた光電流センサから、
低電圧側に置いた検出器までの光伝送を光フアイバで行
なうことによる絶縁信頼性の低下を防ぐことができ、か
つ安定した光信号の伝送ができる構造をもつガス絶縁開
閉装置用電流測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス絶縁開閉装置用電
流測定装置の断面図、第２図は第１図の部分拡大図、第
３図は第２図をIII−III線から見た断面図、第４図は本
発明の装置の他の実施例を示す断面図である。 １…容器、３…導体、４…光電流センサ、５…絶縁筒、
６…導電性の薄板、７ａ，７ｂ，８，８ａ，８ｂ…光フ
アイバ、９…発光部、１０…受光部、１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ、１１ｄ…棒レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ガスを封入しかつ導体を収納する容器
   と、この導体の近傍に電流を測定する光電流センサを備
   えたものにおいて、中空の絶縁筒の一端を前記導体に固
   着するとともに、他端を導電性の弾性体を介して前記容
   器に固着し、前記絶縁筒内の両端に該絶縁筒内において
   空間伝送される光を送受する光学系を配置し、前記光学
   系の導体側を光ファイバを通して前記光電流センサに接
   続し、前記光学系の容器側の一端に光ファイバを接続し
   たことを特徴とするガス絶縁開閉装置用電流測定装置。