JPH08201440A - 光変流器及びその製造方法 - Google Patents

光変流器及びその製造方法

Info

Publication number
JPH08201440A
JPH08201440A JP7011116A JP1111695A JPH08201440A JP H08201440 A JPH08201440 A JP H08201440A JP 7011116 A JP7011116 A JP 7011116A JP 1111695 A JP1111695 A JP 1111695A JP H08201440 A JPH08201440 A JP H08201440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
current
optical fiber
connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7011116A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3329612B2 (ja
Inventor
Hiroshi Miura
宏 三浦
Toru Tamagawa
徹 玉川
Kiyohisa Terai
清寿 寺井
Masao Takahashi
正雄 高橋
Sakae Ikuta
栄 生田
Keiko Niwa
景子 丹羽
Minoru Saito
実 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP01111695A priority Critical patent/JP3329612B2/ja
Publication of JPH08201440A publication Critical patent/JPH08201440A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3329612B2 publication Critical patent/JP3329612B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光気密コネクタ8に改良を施すことにより、
ガス圧差による応力、熱応力、振動等の影響下で測定精
度が低下することを防止し、振動や温度変化が大きい環
境下でも高精度で電流を測定できる光変流器を提供す
る。 【構成】 光ファイバー11を圧力隔壁1に貫通するため
の光気密コネクタ8を備えた光変流器において、光気密
コネクタ8の貫通孔19にはロッドレンズ29、あるいは光
弾性定数が 1.0×10-9cm2 /kg以下の光ファイバーを挿
入し、ヤング率が0.05 〜 100kg/mm2 であり外表面を
保護材で覆ったシリコンゴムを用いて接着封止している
ことを特徴とする光変流器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光を利用して電流値を測
定しうる、いわゆる光変流器に関するものであり、特に
光ファイバーを圧力隔壁に貫通させるための光気密コネ
クタに改良を施した光変流器及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光を利用した電力系統用電流測定装置す
なわち光変流器は、鉛ガラスや石英のブロックまたは光
ファイバーをセンサーとして導体に極く近接して置き、
直線偏光の光を通過させ、導体に流れる被測定電流によ
って発生する磁界により生ずるファラデー効果の旋光角
を測定することを原理としている。
【0003】従来の光変流器のうち、一例として光ファ
イバーをセンサーとしたものを図4に示す。圧力隔壁で
あるGISタンク1の内側に、導体2を囲むように光フ
ァイバーを用いたセンサー4が配置されている。センサ
ー4は保持材5に固定され、更に保持材5は絶縁材6に
より接地電位から絶縁して取り付けられている。
【0004】また、本構造の光変流器の光の伝達につい
て図5を参照して説明する。すなわち、光電変換部9中
で、発光ダイオード14の光源を発した光は、光ファイバ
ー11を通過した後、偏光子12にて偏光された直線偏光に
され、センサー4に入射し、導体2の周囲に発生してい
る磁界を通過することでファラデー効果による一定の旋
光角を得て、検光子13に出射され、再び光ファイバー11
を通過後、フォトダイオード15に到達する。ここで、集
光レンズ17は、光ファイバー11の両端にそれぞれ取り付
けられ、光ファイバー中を通過する光の光束をしぼる働
きをするためのものである。更に、光ファイバー11には
光コネクタ18を介した気密コネクタ8を接続して気密を
保ち、GISタンク1の内外のガス圧差に対処してい
る。更に、光電変換部9を構成する発光ダイオード14及
びフォトダイオード15は、それぞれ演算出力部10に接続
され演算処理がなされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】光気密コネクタ8に用
いられる光ファイバー等は、光の情報を乱さないよう
に、精度が良いことが望ましい。しかし、ファラデー効
果材として一般に用いられるガラスのようなアモルファ
ス固体は光学的に等方であるが、外部から応力が加えら
れると光学的に異方性となり複屈折を起こす。また、ガ
ラスが他の物質に強固に固定されている場合、他の物質
とは一般に熱膨張係数が異なるので、温度変化により発
生するガラス内部の熱応力も、複屈折の原因となる。係
る複屈折が、精度を悪化させる原因となる。
【0006】光気密コネクタ8の詳細を図6を参照して
説明する。光の通過部分19は、光ファイバー等が埋め込
まれ接着封止されているため、通常の光は通過できて
も、GISタンク内外のガス圧差、温度変化によって内
部に発生する熱応力によって、伝播経路の複屈折が大き
くなって、測定用の直線偏光の伝播精度が低下し、更に
光コネクタ結合部の光軸ずれが発生する原因にもなる。
一方、使用状態では振動をともない、かかる振動も光コ
ネクタ結合部の光軸ずれが発生する原因となり、光量の
変化による誤差ノイズをも引き起こす。
【0007】そこで本発明の目的は、光気密コネクタに
改良を施すことにより、ガス圧差による応力、熱応力、
振動等の影響下で測定精度が低下することを防止し、振
動や温度変化が大きい環境下でも高精度で電流を測定で
きる光変流器を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、請求項1に記載の発明として、絶縁媒
体が封入された圧力隔壁内に配置された通電導体の通電
電流を計測するため前記通電導体外周囲に巻回配置され
た光ファイバーと、この光ファイバーを送光する光を前
記圧力隔壁外部に配置した前記通電電流を演算する演算
出力部へ導出するため前記圧力隔壁に設けられた開口部
に気密に取り付けられ内部に貫通孔を有する光気密コネ
クターと、を備えて成る光変流器において、前記光気密
コネクターの前記貫通孔にはロッドレンズが気密に挿着
配置され、前記光を前記演算出力部へ導出していること
を特徴とする光変流器を提供する。
【0009】また、請求項2に記載の発明として、絶縁
媒体が封入された圧力隔壁内に配置された通電導体の通
電電流を計測するため前記通電導体外周囲に巻回配置さ
れた光ファイバーと、この光ファイバーを送光する光を
前記圧力隔壁外部に配置した前記通電電流を演算する演
算出力部へ導出するため前記圧力隔壁に設けられた開口
部に気密に取り付けられ内部に貫通孔を有する光気密コ
ネクタと、を備えて成る光変流器において、前記光気密
コネクタの前記貫通孔には光弾性定数が 1.0×10-9cm2
/kg以下の光ファイバーが気密に挿着配置され、前記光
を前記演算出力部へ導出していることを特徴とする光変
流器を提供する。
【0010】また、請求項3に記載の発明として、複数
の光ファイバーを前記光気密コネクタに貫通させ接着固
定する際、複数の貫通孔を形成したシースのそれら貫通
孔に光ファイバーを挿入しこれを接着固定させた後、こ
のシースを光気密コネクタに形成した貫通孔に挿入しこ
れを接着固定することを特徴とする光変流器の製造方法
を提供する。
【0011】また、請求項4に記載の発明として、前記
光気密コネクタの貫通孔における接着手段としてヤング
率が 0.05 〜 100kg/mm2 であり外表面を保護材で覆っ
たシリコンゴムを用いたことを特徴とする請求項1乃至
請求項3に記載の光変流器を提供する。
【0012】
【作用】係る構成のもとでは、光気密コネクタに形成し
た貫通孔に低歪ガラス等を挿着し接着固定したことによ
り、複屈折の発生及び光軸ずれを低減し、測定精度を向
上させることができる。また、低歪ガラス等と光気密コ
ネクタと間の気密固定は、シリコンゴムを接着剤として
用いているため、接着境界面に加わる応力等を吸収しう
るので、測定精度を高めることができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の第一実施例を図1を参照して説
明する。本実施例では、光の通過部分である貫通孔19に
低歪ガラスから成るロッドレンズを挿入し接着剤20によ
って固定している。低歪ガラスは素材の選択と徐冷処理
により内部の残留応力を除去した光学ガラスでありかか
る低歪ガラスをロッドレンズに用いたものを貫通孔19に
挿入することで光の複屈折の発生を極めて低く抑えるこ
とができる。更に、ロッドレンズはレンズとガラス棒が
一体化した物であるから、キャピラリー部22との光軸結
合では、光ファイバーの心線23に集光作用をもって良好
な光結合をさせることが可能となる他、振動や衝撃に対
しても高耐力を有する。
【0014】このロッドレンズと光気密コネクタ8との
間の接着手段として、ヤング率が 0.05 〜 100kg/mm2
のシリコンゴムの接着剤を用いればその弾性によって、
衝撃、振動、熱応力等を吸収することができるため、よ
り一層精度を向上することができる。但し、シリコンゴ
ムはSF6 ガス中のHF成分や酸素によって劣化し、ま
た紫外線を浴びると劣化速度が高まるため、保護材で外
表面を覆うことにより、特性を維持することが必要とな
る。
【0015】また、他の実施例として、光弾性定数が
1.0×10-9cm2 /kg以下である光ファイバー、いわゆる
低歪光ファイバーを、光の通過部分である貫通孔19に挿
入し接着固定したものを用いれば、応力に対して生ずる
複屈折の誘起を低減することができる。一般的に用いら
れている光ファイバーとして例えば石英製のファイバー
ではこの光弾性定数が 340×10-9cm2 /kg程度もあるた
め、本実施例における複屈折の誘起の低減は著しい。更
に、この低歪光ファイバーと光気密コネクタ8との間の
接着手段においても、ヤング率が 0.05 〜 100kg/mm2
のシリコンゴムの接着剤を用いれば、衝撃、振動、熱応
力等を吸収することができるため、より一層精度を向上
させることができる。なお、本実施例の具体的な形状は
従来形の光気密コネクタと同じであるので省略する。
【0016】さて、低歪光ファイバーは光弾性定数が小
さいため複屈折の発生を低減できるので、低歪光ファイ
バーを光コネクタ18で接続する代わりに、直接受光用あ
るいは送光用の光ファイバーと融着接合することがで
き、光路がシンプルになりコネクタ結合時の損失や光軸
ずれ、及び振動等に対する問題がなくなる。更に、接着
剤20の選択を比較的自由にすることができる他、低歪ガ
ラスや低歪光ファイバーを多芯構造にすることも可能と
なる。
【0017】係る多芯構造についての実施例について図
2及び図3にしめす構造図を参照して説明する。複数の
光ファイバーを光気密コネクタ8に固定する際、それぞ
れ別個に形成した貫通孔19にそれぞれ挿通し接着固定す
ることも可能であるが、まず、複数の光ファイバーをシ
ース27に挿通させ接着固定させた後、このシース27を光
気密コネクタ8に形成した貫通孔に挿入させ接着固定す
る、いわば、2段階固定方式を採用することができる。
【0018】係る2段階固定方式の下では、シース27と
複数の光ファイバーとの接着固定時に小程度の残留歪が
残ったとしても、小部品であるから熱処理によってこれ
を除去することができる。更に、製作する際研磨等の加
工を施し易い効果もある。
【0019】
【発明の効果】本発明においては、光気密コネクタに形
成した貫通孔に低歪ガラス等を挿着しシリコンゴム等を
用いて接着固定したことにより、複屈折の発生及び光軸
ずれを低減し、測定精度を向上させることができる。従
って、振動や温度変化が大きい環境下においても高精度
で電流を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例の、光気密コネクタの構造
を示す断面図。
【図2】本発明において、低歪光ファイバー等を多芯構
造にした場合の構造を示す断面図。
【図3】本発明において、低歪光ファイバー等を多芯構
造にする際2段階固定方式を採用するためのシースを示
す構造図。
【図4】光ファイバーをセンサーとした一般的な光変流
器の全体の構造を示す断面図。
【図5】図4に示した一般的な光変流器の光の経路を表
す概略図。
【図6】従来形の、光気密コネクタの構造を示す断面
図。
【符号の説明】
1…GISタンク、2…導体、4…センサー用光ファイ
バー、8…光気密コネクタ、10…演算出力部、11…送・
受光用光ファイバー、12…偏光子、13…検光子、14…発
光ダイオード、15…フォトダイオード、19…貫通孔、20
…接着剤、27…シース、29…ロッドレンズ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02B 13/06 H (72)発明者 高橋 正雄 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 生田 栄 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 丹羽 景子 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 齋藤 実 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁媒体が封入された圧力隔壁内に配置
    された通電導体の通電電流を計測するため前記通電導体
    外周囲に巻回配置された光ファイバーと、この光ファイ
    バーを送光する光を前記圧力隔壁外部に配置した前記通
    電電流を演算する演算出力部へ導出するため前記圧力隔
    壁に設けられた開口部に気密に取り付けられ内部に貫通
    孔を有する光気密コネクターと、を備えて成る光変流器
    において、前記光気密コネクターの前記貫通孔にはロッ
    ドレンズが気密に挿着配置され、前記光を前記演算出力
    部へ導出していることを特徴とする光変流器。
  2. 【請求項2】 絶縁媒体が封入された圧力隔壁内に配置
    された通電導体の通電電流を計測するため前記通電導体
    外周囲に巻回配置された光ファイバーと、この光ファイ
    バーを送光する光を前記圧力隔壁外部に配置した前記通
    電電流を演算する演算出力部へ導出するため前記圧力隔
    壁に設けられた開口部に気密に取り付けられ内部に貫通
    孔を有する光気密コネクタと、を備えて成る光変流器に
    おいて、前記光気密コネクタの前記貫通孔には光弾性定
    数が 1.0×10-9cm2 /kg以下の光ファイバーが気密に挿
    着配置され、前記光を前記演算出力部へ導出しているこ
    とを特徴とする光変流器。
  3. 【請求項3】 複数の光ファイバーを前記光気密コネク
    タに貫通させ接着固定する際、複数の貫通孔を形成した
    シースのそれら貫通孔に光ファイバーを挿入しこれを接
    着固定させた後、このシースを光気密コネクタに形成し
    た貫通孔に挿入しこれを接着固定することを特徴とする
    光変流器の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記光気密コネクタの貫通孔における接
    着手段としてヤング率が 0.05 〜 100kg/mm2 であり外
    表面を保護材で覆ったシリコンゴムを用いたことを特徴
    とする請求項1乃至請求項3に記載の光変流器。
JP01111695A 1995-01-27 1995-01-27 光変流器及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3329612B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01111695A JP3329612B2 (ja) 1995-01-27 1995-01-27 光変流器及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01111695A JP3329612B2 (ja) 1995-01-27 1995-01-27 光変流器及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08201440A true JPH08201440A (ja) 1996-08-09
JP3329612B2 JP3329612B2 (ja) 2002-09-30

Family

ID=11769045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01111695A Expired - Fee Related JP3329612B2 (ja) 1995-01-27 1995-01-27 光変流器及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3329612B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003075018A1 (fr) * 2002-03-01 2003-09-12 Tokyo Electric Power Company Dispositif de mesure de courant
JP2011058969A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Takaoka Electric Mfg Co Ltd 光学計測器用断熱装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003075018A1 (fr) * 2002-03-01 2003-09-12 Tokyo Electric Power Company Dispositif de mesure de courant
US7176671B2 (en) 2002-03-01 2007-02-13 The Tokoyo Electric Power Company, Inc Current measuring device
CN100334454C (zh) * 2002-03-01 2007-08-29 东京电力株式会社 电流测量装置
JP2011058969A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Takaoka Electric Mfg Co Ltd 光学計測器用断熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3329612B2 (ja) 2002-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5500909A (en) Sensor head for a fiber-optic current measuring device
GB2197069A (en) Optically driven sensor device
JPS63238441A (ja) 半導体圧力センサおよびその製造方法
CN101825500B (zh) 荧光光纤温度传感器光纤探头及制备方法
KR101916940B1 (ko) 광섬유 전류 센서 시스템
AU643374B2 (en) Optical sensor and method for producing the same
JPH08201440A (ja) 光変流器及びその製造方法
JPH03501171A (ja) 堅固化構造を有する光ファイバ貫通アセンブリ
CN101101353A (zh) 传感光纤
JPH06509427A (ja) 光学結合器ハウジング
JP2006047154A (ja) 光ファイバ温度センサ及びその製造方法
CN220322585U (zh) 一种温度传感器
JP3308891B2 (ja) 光計測用ヘッドおよび光計測装置
JPH04313709A (ja) 光ファイバカプラの保護方法
JP3308688B2 (ja) 光学式電流計測装置
JP2013217845A (ja) 光電流検出装置および光電流検出装置の製造方法
CN116878479B (zh) 一种三自惯导用光纤陀螺仪
JPH11211580A (ja) 光ファイバ式蛍光温度計
GB2266161A (en) Optic waveguides with elastomer cladding
JPH07181086A (ja) 光ファイバ温度センサ
JPH1078459A (ja) 光応用計測器
JPH0476068B2 (ja)
JPH11248969A (ja) 光学式計測装置
JPS5937704Y2 (ja) 温度測定装置
JPH06174965A (ja) マルチモ−ド光ファイバのモ−ドスクランブル方法

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees