JPH10504396A

JPH10504396A - 少なくとも２つの測定範囲からの電流測定方法および装置

Info

Publication number: JPH10504396A
Application number: JP8507692A
Authority: JP
Inventors: ボツセルマン、トーマス; バルテルト、ハルトムート
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1998-04-28
Also published as: CA2198255A1; WO1996006359A1; EP0776477B1; US5963026A; DE59502268D1; EP0776477A1; DE19580887D2

Abstract

(57)【要約】電流導体（２）に、光学的結合手段（３４）を介して直列に接続されている２つのファラデー素子（３および４）が対応付けられている。第１のファラデー素子（３）のみを通過した直線偏光された測定光（Ｌ１）のファラデー回転が第１の測定範囲からの電流に対する尺度として利用される。両ファラデー素子（３、４）を通過した直線偏光された測定光（Ｌ２）のファラデー回転が第２の測定範囲からの電流に対する尺度として使用される。

Description

【発明の詳細な説明】少なくとも２つの測定範囲からの電流測定方法および装置本発明は電流導体内の少なくとも２つの測定範囲から電流を測定するための方法および装置に関する。ファラデー効果を利用して電流導体内の電流を測定するための磁気光学的変流器とも呼ばれる光学的測定装置は公知である。ファラデー効果とは、磁界に関係しての直線偏光された光の偏光面の回転をいう。その際に回転角はいわゆるベルデ定数を比例定数として光が通過した光路に沿っての磁界の変位積分に比例している。ベルデ定数は一般に材料、温度および波長に関係している。電流を測定するためにはたとえばガラスのような光学的に透過性の材料から成るファラデー素子が電流導体の付近に配置されている。電流により発生される磁界により、ファラデー素子を通して送られる直線偏光された光の偏光面が測定信号として評価され得る回転角だけ回転させられる。一般にファラデー素子が電流導体を包囲しているので、測定光は電流導体の周りをほぼ閉じられた光路で巡る。この場合、回転角の大きさは良好な近似度で測定すべき電流の振幅に正比例している。ファラデー素子は光により一回だけ通過される中実なガラスリングとして電流導体の周りに構成されていてよいし、光を導くモノモードファイバから成る測定コイル（ファイバコイル）の形態で電流導体を包囲していてもよい。中実なファラデー素子の場合には、変流器の測定範囲は材料の適当な選定により調整され、その際に大きいほうの電流に対しては小さいほうの電流に対するものよりも小さいベルデ定数を有する材料が使用される。測定コイルの場合には、変流器の測定範囲は追加的に測定コイルの巻回数により調整され得る。なぜならば、ファラデー回転角は巻回数、従ってまた電流導体の周りの光の巡回数にも比例しているからである。測定範囲として双方の場合に、ファラデー回転角が電流の一義的な関数である電流範囲が選択される。２つの互いに逆並列に向けられている、すなわち互いに πの角度だけ回転されている測定光の偏光状態は区別できないので、磁気光学的変流器の測定範囲は最大π／２の回転角間隔に相当する。ヨーロッパ特許第0088419 号明細書から公知の磁気光学的変流器では２つのファラデー‐ガラスリングが互いに平行に共通の電流導体の周りに配置されている。両ガラスリングは相い異なる測定感度を有するファラデー材料から成っており、従ってまた相い異なる電流測定範囲を有する。各ファラデー‐ガラスリングには、直線偏光された測定光をガラスリングに送るためのそれぞれ１つの送信ユニット、それぞれファラデー‐ガラスリングを通過した後にそれぞれファラデー回転角だけ回転された測定光を相い異なる偏光面を有する２つの光部分ビームに分けるための検光子としてのそれぞれ１つのロションプリズム、ウォラストンプリズムまたは他の偏光ビームスプリッタ、それぞれ光部分信号を電気的信号に変換するためのフォトダイオードならびにそれぞれファラデー回転角に対する測定信号を計算するためのそれぞれ評価ユニットが対応付けられている。両ファラデー ‐ガラスリングの両測定信号はオアゲートに導かれ、このオアゲートが両測定信号から最大信号を求める。この最大信号により大きいほうの測定範囲がカバーされ得る。両ガラスリングの相い異なる測定範囲は両ガラスリングの等しい材料の際にも、相い異なる波長の測定光が使用されることにより達成され得る。その際ファラデー回転の波長依存性が利用される。最近の測定プラクチスでは、変流器は測定および積算計用としてはたとえば２０００Ａまでの予め定められた測定範囲内の定格電流を典型的には約０．１％と約０．５％との間の高い測定精度で、また保護用としては定格電流の１０倍ないし３０倍の測定範囲内の過電流を一般に約５％と１０％との間のより低い測定精度で検出できるようにすべきであろう。「大高圧電気システムの国際会議」ＣＩＧＲＥ、パリ、１９８８年８月２８日〜９月３日、会議論文集、Ｔ，Ｐｒｅｆ．Ｓｕｂｊ．１、第３４号、第１５巻、第１〜１０頁から、０．２％の測定精度で予め定められた最大定格電流の０．１倍と１倍との間の測定範囲内で定格電流を測定するための第１の磁気光学的変流器と、５％の測定精度で最大定格電流の０．１倍と２０倍との間の測定範囲内で過電流を測定するための第２の磁気光学的変流器とを有する光ファイバ測定装置が公知である。定格電流を測定するための第１の変流器は反射形式であり、また電流導体を巻回数Ｎの測定コイルの形態で包囲する光ファイバを含んでいる。ビームスプリッタを介して偏光子内で直線偏光された光源の光がファイバ内に入結合され、測定コイルを通り抜け、鏡によりファイバに復帰反射され、また二度目に逆方向に測定コイルを通り抜ける。ファラデー効果の非可逆性のゆえに回転角は２倍にされる。ファイバ材料の内因性の円複屈折の可逆性のゆえに円複屈折の望ましくない、特に温度依存性の効果がそれに対してまさに際立っている。ビームスプリッタを介して光は測定コイルを２回通過した後にウォラストンプリズムに供給され、またそこで２つの互いに垂直に偏光された部分光ビームに分けられ、これらの部分光ビームがそれぞれ光検出器に供給される。部分光信号に対する光検出器により形成された両電気的強度信号から電子評価回路により両強度信号の差と和との比に等しい強度正規化された信号が形成される。保護目的に予定されている第２の磁気光学的変流器は同じく光源、付設の偏光子、電流導体を測定コイルの形態で包囲するファイバおよび電子評価回路を含んでいる。測定目的に予定されている第１の磁気光学的変流器と対照的に第２の変流器は透過形式である。すなわち、偏光子内で直線偏光された光源の光は測定コイルの一端に入結合され、測定コイルを１回だけ通過し、測定コイルの他端において再び出結合され、また付設の電子評価回路に供給される。さらに、第２の変流器の測定コイルは過電流測定範囲への適応のためにただ１つの測定コイルを有する。光ファイバはその内因性の円複屈折を抑制するため回転方向に測定コイルの一方の半部に沿って、また反対方向に測定コイルの他方の半部に沿って同一の大きさだけねじられている（二重ねじりファイバ）。この公知の測定装置では両変流器の各々に対してそれぞれ光源および付設の偏光子から構成される固有の送信ユニットが直線偏光された光の送信のために必要とされる。本発明の課題は、ファラデー効果を利用して電流導体内の少なくとも２つの測定範囲から成る電流を測定するための特別な方法および特別な装置であって、測定光の送信のためにただ１つの光源しか必要としない方法および装置を提供することにある。この課題は、本発明によれば、請求項１および請求項４の特徴により解決される。本発明は、電流導体内の電流の誘導作用により発生された磁界内にファラデー効果を示す少なくとも２つのファラデー素子を配置し、また第１の電流測定範囲からの電流を測定するために第１のファラデー素子を通過する直線偏光された測定光の偏光回転を評価し、また第２の電流測定範囲からの電流を測定するために第２のファラデー素子を通過する直線偏光された測定光の偏光回転を評価するという考察に基づいている。測定範囲とは、電流に関係して生ずるファラデー回転角が電流の一義的な関数である定義範囲としての、電流導体内の電流に対する電流値の範囲または間隔をいう。この考察から出発して、電流導体内の少なくとも２つの測定範囲からの電流を、電流導体に対応付けられている少なくとも２つのファラデー素子を用いて、測定するための測定方法は下記の工程を含んでいる。ａ）第１の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子のみを通過する直線偏光された測定光のファラデー回転角が評価される。ｂ）第２の測定範囲からの電流に対する尺度として、両ファラデー素子の各々少なくとも１回通過する直線偏光された測定光のファラデー回転角が評価される。測定装置では前記の考察から出発して、電流導体に、光学的結合手段を介して光学的に直列に接続されている少なくとも２つのファラデー素子が対応付けられている。第１の評価ユニットは第１の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子のみを少なくとも１回通過する直線偏光された測定光の偏光面のファラデー回転を評価する。それに対して第２の評価ユニットは第２の測定範囲からの電流に対する尺度として、少なくとも２つのファラデー素子を少なくとも１回通過する直線偏光された測定光の偏光面のファラデー回転を評価する。電流導体内の等しい電流の際に２つのファラデー素子を通過する測定光の偏光回転は２つのファラデー素子の一方のみを通過する測定光の偏光回転よりも大きいので、第２の評価ユニットは第１の評価ユニットよりも小さい電流を測定し得る。前記の措置により測定光の送信のために１つの光源で十分である。なぜならば、測定光が光学的結合手段により２つの光成分に分けられ、それらのうち一方の光成分が第１の評価ユニットにより、また他方の光成分が第２の評価ユニットにより受信かつ評価されるからである。さらに、両ファラデー素子が空間を節減して並び合って配置され得るので、装置のコンパクトな構成が可能である。本発明による方法および装置の特別な実施態様はそれぞれ従属請求項に記載されている。第１の実施態様では第１のファラデー素子が反射装置内で作動させられる。相応の手段により第１のファラデー素子に直線偏光された測定光が入結合され、また第１のファラデー素子を１回目に通過をする。光学的結合手段はいま測定光の第１の成分を第１のファラデー素子に復帰反射させ、また第２のファラデー素子に供給される測定光の第２の成分を通過させる。結合手段はそのために測定光の伝播方向に対してほぼ垂直に配置されている部分透過性の鏡を含むことができる。測定光の第１の復帰反射された成分は第１のファラデー素子を１回目とは逆方向に２回目に通過し、また次いで第１の評価ユニットに供給される。第２の実施態様では第１のファラデー素子が透過装置内で作動させられる。入結合手段の直線偏光された測定光はこの第２の実施態様では第１のファラデー素子の通過後に光学的結合手段により２つの成分に分けられる。測定光の第１の成分は、第１のファラデー素子を再度通過することなしに、直接に第１の評価ユニットに供給される。そのために結合手段はたとえば光ファイバ結合器またはビームスプリッタを含んでいてよい。測定光の第２の成分は第２のファラデー素子に入結合される。測定光のこの第２の成分はいま第２のファラデー素子の１回の通過後に、Ａ）直接に第２の評価ユニットに供給され、もしくはＢ）光反射手段により第２のファラデー素子に復帰反射され、また、Ｂ１）第２のファラデー素子を再度の通過後に第２の評価ユニットに供給され、または、Ｂ２）両ファラデー素子の直列接続の再度の通過後に第２の評価ユニットに供給され、もしくはＣ）２つの光部分に分けられ、それらのうち一方の部分が少なくとも１つのファラデー素子を少なくとも１回通過し、また第３の評価ユニットにより第３の電流測定範囲からの電流に対して評価され、また他方の部分は同じく少なくとも第２のファラデー素子の再度の通過後に第２の評価ユニットに供給される。Ｃ）の実施例では第２のファラデー素子および別のファラデー素子は好ましくは相い異なる測定感度を有する。ファラデー素子は特に電流導体の周りの光学的ファイバコイルまたは中実リングコアにより形成することができる。以下、図面を参照して本発明を説明する。図１にはそれぞれ透過モードで作動する２つのファラデー素子を有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図２には透過モードで作動する第１のファラデー素子および反射モードで作動する第２のファラデー素子を有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図３には透過モードで作動する第１のファラデー素子および反射モードで作動する２つのファラデー素子の直列回路を有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図４には透過モードで作動する第１のファラデー素子およびそれぞれ別のファラデー素子と第１のファラデー素子との２つの直列回路を有する３つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図５には３つのファラデー素子の直列回路を有する３つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図６には２つのファイバ光学的なファラデー素子および特別な評価ユニットを有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図７には反射モードで作動する第１のファラデー素子および透過モードで作動するこの第１のファラデー素子および第２のファラデー素子の直列回路を有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図８および図９には相い異なる評価ユニットを有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置、図１０には反射モードで作動する第１のファラデー素子およびそれぞれ別のファラデー素子と第１のファラデー素子との２つの直列回路を有する２つの測定範囲からの電流を測定するための装置の概要が示されている。互いに相応する部分には同一の符号が付されている。２つの相い異なる測定範囲からの電流を測定するための装置の図１に示されている実施例は、磁気光学的ファラデー効果を利用して電流導体２内の電流Ｉを測定するためそれぞれ空間的に電流導体２の付近に配置されている２つのファラデー素子３および４を含んでいる。一般にファラデー素子３および４の少なくとも一方および好ましくは双方が電流導体２を包囲しているので、ファラデー素子を通って走る光が電流導体２を実際上閉じられた光路に沿って少なくとも１回巡る。第１のファラデー素子３および／または第２のファラデー素子４は１つの実施例ではファラデー効果を示す中実のブロック、好ましくはガラスから形成することができる。各ファラデー素子３または４に対して１つまたはそれ以上のブロックを設けることもできる。好ましくはこれらのブロックは電流導体２を実際上閉じられた光路のなかで包囲している。唯１つにまとめられたブロックはその場合に一般に多角形のリングブロックとして構成されている。このような中実のブロック、特にリングブロックは機械的に堅牢であり、また実際上円複屈折を呈さない。他の実施例では第１のファラデー素子３および／または第２のファラデー素子４は好ましくは電流導体２を少なくとも１回の巻回数を有する測定コイルの形態で包囲する光導波路ファイバにより形成されている。第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４は光学的接続手段としての３ゲート結合器１８を介して光学的に直列に接続されている。第１のファラデー素子３はその際に直線偏光された測定光Ｌを送信するための送信ユニット１０と第２のファラデー素子４との間に接続されており、従って最初に送信ユニット１０の直線偏光された測定光Ｌにより通過される。送信ユニット１０としてはたとえば後段に接続されている偏光子を有するレーザーダイオードまたは光源（たとえばＬＥＤ）を設けることができる。両ファラデー素子を光学的に結合するための３ゲート結合器１８は、送信ユニット１０から第１のファラデー素子３に入結合されて第１のファラデー素子３を通過した測定光Ｌの第１の部分Ｌ１が第１の評価ユニット７に入結合され、また第１のファラデー素子３を通過した測定光Ｌの第２の部分Ｌ２が第２のファラデー素子４に入結合されるように構成されている。３ゲート結合器１８としては、衝突する測定光Ｌのビーム方向に対して一般に４５°の角度に配置されているビーム分割する部分透過性の鏡またはＹ結合器、特にファイバ結合器を設けることができる。測定光Ｌの第２の部分Ｌ２は第２のファラデー素子４を１回だけ通過し、また次いで直接に第２の評価ユニット８に入結合される。第２のファラデー素子４はこうして測定光Ｌの第２の部分Ｌ２に関して透過モードで作動させられる。そのために第２のファラデー素子４は第２のファラデー素子４に第２の部分Ｌ２を入結合するための３ゲート結合器１８の第２のゲート１８Ｂと、また測定光Ｌの第２のファラデー素子４を通じて伝送された第２の部分Ｌ２を伝送するための第２の評価ユニット８とそれぞれ光学的に接続されている。３ゲート結合器１８の第１のゲート１８Ａは第１のファラデー素子３を通過した測定光Ｌを伝送するため第１のファラデー素子３と、また第３のゲート１８Ｃは測定光Ｌの第１の部分Ｌ１を伝送するため第１の評価ユニット７と光学的に接続されている。好ましくは、３ゲート結合器１８から第１の評価ユニット７へ測定光Ｌの第１の部分Ｌ１を伝送するため、また第２のファラデー素子４から第２の評価ユニット８へ測定光Ｌの第２の部分Ｌ２を伝送するため、それぞれ光導波路、好ましくは偏光を維持する光ファイバが設けられている。３ゲート結合器１８とファラデー素子３および４との間の光学的結合も偏光を維持する光導波路を介して行われる。最後に、送信ユニット１０の測定光Ｌも第１のファラデー素子３へ好ましくは偏光を維持する光導波路により伝送される。第１の評価ユニット７は、第１の評価ユニット７の出力端から取り出される第１の測定信号Ｐに対する測定光Ｌの第１の部分Ｌ１の偏光面の回転を評価する。それによって第１のファラデー素子３は透過モードで作動させられる。第２の評価ユニット８は、第２の評価ユニット８の出力端から取り出される第２の測定信号Ｍに対する測定光Ｌの第２の部分Ｌ２の偏光面の回転を評価する。測定光Ｌの第２の部分Ｌ２の偏光面の全ファラデー回転はその際に、第２のファラデー素子４で行われた第１のファラデー回転角部分と、第２のファラデー素子４で行われた第２のファラデー回転角部分とから成っている。両ファラデー素子３および４におけるファラデー回転が等しい方向に行われるならば、電流導体２の電流方向に対して相対的な第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４の伝送される光の等しい回転方向に相応して、全回転角は両方の個々の回転角の和に等しい。それに対して、逆の回転方向の際には生ずる回転角は両方の個々の回転角の差である。両ファラデー素子３および４から成る光学的直列回路は図１による実施例では測定光Ｌの第２の部分Ｌ２に関して透過モードで作動させられる。図２は測定装置の別の実施例を示す。第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４は光学的接続手段としての４つのゲート１９Ａないし１９Ｄを有する光学的４ゲート結合器１９を介して光学的に直列に接続されている。第２のファラデー素子４には光反射手段４０、たとえば鏡が付設されており、この鏡が測定光Ｌの第２の部分Ｌ２を第２のファラデー素子４の初回の通過の後に第２のファラデー素子４に復帰反射させる。測定光Ｌの復帰反射された第２の部分は符号Ｌ２′を付されている。この復帰反射された第２の部分Ｌ２′は第２のファラデー素子４を２回目に逆方向に通過し、また次いで４ゲート結合器１９を介して第２の評価ユニット８に供給される。４ゲート結合器１９の第２のファラデー素子４と接続されているゲート１９Ｂおよび第２の評価ユニット８と接続されているゲート１９Ｄはそのために光学的に互いに結合されている。４ゲート結合器１９の第１のファラデー素子３と接続されているゲート１９Ａおよび第１の評価ユニット７と接続されているゲート１９Ｃは同じく光学的に互いに結合されている。４ゲート結合器１９としてはたとえば光伝播方向に対して斜めに配置された部分透過性の鏡を有するビームスプリッタまたは光ファイバ結合器を設けることができる。こうして第２のファラデー素子４は図２によるこの実施例では反射モードで作動させられる。第２の評価ユニット８により評価された光部分Ｌ２′は第１のファラデー素子３を通過する際のファラデー回転および第２のファラデー素子４を通過する際のファラデー回転から成るその偏光面のファラデー回転を有する。図３は２つのファラデー素子３および４を有する測定装置の別の実施例を示す。両ファラデー素子３および４は３ゲート結合器１８を介して互いに光学的に結合されている。第２のファラデー素子４には図２中のように、１回第２のファラデー素子４を通して伝送された測定光Ｌの第２の部分Ｌ２を第２のファラデー素子４に再び復帰反射させる光反射手段４０が付設されている。測定光Ｌの復帰反射された第２の部分Ｌ２′は第２のファラデー素子４を２回目に逆方向に通過し、３ゲート結合器１８のゲート１８Ｂおよびゲート１８Ａを介して第１のファラデー素子３に供給される。続いて測定光Ｌのこの第２の部分Ｌ２′は第１のファラデー素子３を２回目に逆方向に通過し、また次いで第２の評価ユニット８に好ましくは別の光学的結合器１３を介して導かれる。光学的結合器１３は第１のファラデー素子３を送信ユニット１０とも第２の評価ユニット８とも接続する。送信ユニット１０から送られた直線偏光された測定光Ｌは結合器１３を介して第１のファラデー素子３に入結合される。結合器１３としてはファイバ結合器または部分透過性の鏡により形成されたビームスプリッタを設けることができる。送信ユニット１０はたとえばレーザーダイオードのような直線偏光された光源または後段に接続されている偏光子を有する光源であってもよいし、図示されていない実施例では光源と、光源の光を直線偏光させるために第１のファラデー素子３の直前に配置されているたとえば偏光フィルタのような偏光手段とから構成することもできる。送信ユニット１０の最後にあげた実施例では光学的結合器１３は光学的に光源と偏光手段との間に接続される。すべての実施例でファラデー素子３および４の測定感度は好ましくは、測定信号Ｍが第１の予め定められた測定範囲からの電流に対する一義的な尺度であり、また他方の測定信号Ｐが第２の予め定められた測定範囲からの電流に対する一義的な尺度であるように選定される。両ファラデー素子３および４の相い異なる測定感度を設定するため、たとえば両ファラデー素子３および４に対して相い異なるベルデ定数を有する材料を使用できるし、または電流により発生される磁界に沿って相い異なる光路長さを有するファラデー素子３および４を使用することもできる。特に有利な実施例では、透過モードで作動させられる第１のファラデー素子３の測定範囲が、たとえば１０ｋＡと少なくとも１００ｋＡとの間の範囲内にある保護目的の予め定められた過電流測定範囲に適合させられる。この過電流測定範囲内にある過電流Ｉにより発生される十分に大きいファラデー回転角は次いで保護信号としての測定信号Ｐに対する第１の評価ユニット７により評価される。両ファラデー素子３および４の個別測定範囲から成る両ファラデー素子３および４の直列回路の全測定範囲は予め定められた定格電流測定範囲に適合させられ、その際に各個のファラデー素子３および４を測定光Ｌの第２の部分Ｌ２が通過する回数が顧慮される。定格電流測定範囲は通常は過電流測定範囲の下側のほぼ係数１０ないし３０に位置している。全測定範囲とは、両ファラデー素子３および４を通して少なくとも１回伝送された測定光Ｌの第２の部分Ｌ２の全回転角が電流Ｉの一義的な関数である電流測定範囲をいう。全回転角は定格電流測定範囲内にある電流Ｉに対する尺度として第２の測定信号Ｍに対する第２の評価ユニット８により評価される。第１のファラデー素子３のファラデー回転角は定格電流Ｉの際には第１のファラデー素子３の比較的小さい測定感度のゆえに一般に第２のファラデー素子４におけるファラデー回転角よりも明らかに小さい。図４による測定装置の実施例では第１のファラデー素子３およびそれに対応付けられている第１の評価ユニット７とならんで、それぞれ第１のファラデー素子３と光学的に直列に接続されまたそれぞれ評価ユニット８Ａまたは８Ｂが対応付けられている２つの別のファラデー素子４Ａおよび４Ｂが設けられている。第２の評価ユニット８Ａは測定信号ＭＡに対する光部分として第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４Ａの直列回路を通して伝送された測定光Ｌの光部分Ｌ２Ａを評価し、また第３の評価ユニット８Ｂは別の測定信号ＭＢに対する光部分として第１のファラデー素子３および第３のファラデー素子４Ｂの直列回路を通して伝送された測定光Ｌの光部分Ｌ２Ｂを評価する。第１のファラデー素子３をファラデー素子４Ａおよび４Ｂと結合するための光学的結合手段として２つの光学的に相前後して接続されたビームスプリッタ２０および２１が設けられている。第１のビームスプリッタ２０は第１のファラデー素子３から出結合された測定光Ｌを第１の部分Ｌ１および第２の部分Ｌ２に分ける。測定光Ｌを第１の部分Ｌ１は第１の評価ユニット７に供給され、また測定光Ｌの第２の部分Ｌ２は第２のビームスプリッタ２１に伝達される。第２のビームスプリッタ２１でこの第２の部分Ｌ２は２つの光部分Ｌ２ＡおよびＬ２Ｂに分けられる。第１の光部分Ｌ２Ａは次いで第２のファラデー素子４Ａに入結合され、またこのファラデー素子４Ａの通過後に第１の別の評価ユニット８Ａに供給される。それに対して第２の光部分Ｌ２Ｂは第３のファラデー素子４Ｂに入結合され、またこの第３のファラデー素子４Ｂの通過後に第２の別の評価ユニット８Ｂに評価のために供給される。光学的結合手段は測定光Ｌを第１のファラデー素子３の通過後に３つの部分Ｌ１、Ｌ２ＡおよびＬ２Ｂに分け、また第１の部分Ｌ１を第１の評価ユニット７に、第２の部分Ｌ２Ａを第２のファラデー素子４Ａに、また第３の部分Ｌ２Ｂを第３のファラデー素子４Ｂに結合する。この機能を有する光学的結合手段はたとえば光学的Ｙ結合器または多重スプライスにより構成することができる。これらの光部分Ｌ１、Ｌ２ＡおよびＬ２Ｂの各々の相い異なるファラデー回転は付設の測定範囲からの電流に対する付属の測定信号Ｐ、ＭＡまたはＭＢを導出するため。それぞれ対応付けられている評価ユニット７、８Ａまたは８Ｂにより評価される。別の両方のファラデー素子４Ａおよび４Ｂの測定感度を相応して選定することによりこの実施例で３つの異なる測定範囲からの電流が測定できる。それぞれ第１のファラデー素子３と直列に接続されている３つ以上のファラデー素子を設けることもできる。図５は３つの測定範囲からの電流Ｉを測定するための３つのファラデー素子３、４および５を有する装置の実施例を示す。３つのファラデー素子３、４および５は光学的に直列に接続されている。第１のファラデー素子３は３ゲート結合器２２、たとえばビームスプリッタを介して第２のファラデー素子４および第１の評価ユニット７と光学的に結合されている。第２のファラデー素子４は別の３ゲート結合器２３を介して第３のファラデー素子５および第２の評価ユニット８と光学的に結合されている。送信ユニット１０の直線偏光された測定光Ｌは第１のファラデー素子３を通過し、また次いで３ゲート結合器２２のゲート２２Ａに供給される。３ゲート結合器２２は測定光Ｌを、３ゲート結合器２２の第２のゲート２２Ｂを介して第１の評価ユニット７に供給される第１の光部分ＬＡと、３ゲート結合器２２の第３のゲート２２Ｃを介して第２のファラデー素子４に供給される第２の光部分ＬＢとに分ける。第２のファラデー素子４を通過した後に第２の光部分ＬＢは光部分ＬＢ１およびＬＢ２に分けられる。光部分ＬＢ１は３ゲート結合器２３のゲート２３Ｂから第２の評価ユニット８に結合される。光部分ＬＢ２は３ゲート結合器２３の別のゲート２３Ｃにおいて出結合され、第３のファラデー素子５を通過し、また次いで第３の評価ユニット９に供給される。第１の評価ユニット７は測定光Ｌの光部分ＬＡからその第１のファラデー素子３を通じての伝送後に第１の測定範囲からの電流Ｉに対する測定信号Ｐを導出する。第２の評価ユニット８は第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４から成る直列回路を通過した測定光部分ＬＢ１から第２の測定範囲からの電流Ｉに対する測定信号Ｍ１を導出する。最後に第３の評価ユニット９はすべての３つのファラデー素子３、４および５の直列回路を通過した測定光部分ＬＢ２から第３の測定範囲からの電流Ｉに対する測定信号Ｍ２を導出する。３つの電流測定範囲は特にファラデー素子３、４および５の測定感度の選定により設定され得る。第１の評価ユニット７ならびに別の評価ユニット８、８Ａ、８Ｂまたは９でのファラデー回転角の評価のために原理的には、直線偏光された光の偏光状態を検出するためのすべてのアナログおよびディジタル評価方法を使用することができる。図６はそれぞれファイバコイルとして構成され直列に接続されている２つのファラデー素子と有利な評価ユニットとを有する実施例を示す。第１のファラデー素子３に対しても第２のファラデー素子４に対しても、電流導体２を測定コイルの形態で包囲するそれぞれ光ファイバが設けられている。好ましくは、低い直線複屈折および実質上無視可能な円複屈折を特徴とする熱処理された光ファイバ（アニールドファイバ）が設けられている。電流測定範囲の適合のためにこの実施例では両ファラデー素子３および４に対する相い異なる材料の選定とならんで測定コイルの巻回数も変更される。第２のファラデー素子４の測定コイルはその際に好ましくは第１のファラデー素子３の測定コイルよりも多い巻回数を有する。それによって、第２のファラデー素子４の測定範囲は両ファラデー素子３および４のファイバ材料の比較可能なファラデー回転の際に第１のファラデー素子３の測定範囲よりも小さい電流Ｉに位置している。図示の実施例では両ファラデー素子３および４の直列回路に対する全測定範囲は好ましくは等しい巻方向の際に第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４の両測定コイルの巻回数の和を介して適合される。送信ユニット１０は直線偏光された測定光Ｌを発生し、この測定光がを伝送路としての偏光を維持する光導波路５０を介して第１のファラデー素子３に入結合される。偏光を維持する光導波路５０としては低複屈折の光ファイバ（ＬｏＢｉファイバ）を設けることができる。スプライス５３が好ましくは光導波路５０を第１のファラデー素子３の測定コイルと結合する。第２のファラデー素子４および第２の評価ユニット８は好ましくは同じく偏光を維持する光導波路６０を介して光学的に結合されている。この光導波路６０もスプライス６４を介して第２のファラデー素子４の測定コイルと結合され、および／またはＬｏＢｉファイバとして構成される。両ファラデー素子３および４の直列回路は好ましくは３ゲート結合器１８としてのビーム分割スプライスにより行われ、また図１による実施例中のように透過モードで作動させられる。しかしファラデー素子３および４は図２または図３による実施例中のように作動させることもできる。図６にはさらに両評価ユニット７および８の有利な実施例が示されている。第１の評価ユニット７では３ゲート結合器１８のゲート１８Ｂと好ましくは偏光を維持する光導波路７０を介して光学的に結合されているビーム分割手段７２が設けられており、この手段７２が第１のファラデー素子３を通過した測定光Ｌの第１の部分Ｌ１を相い異なる偏光面を有する２つの直線偏光された部分光信号Ｌ１１およびＬ１２に分ける。さらに、この評価ユニット７は部分光信号Ｌ１１またはＬ１２をそのつどの部分光信号Ｌ１１またはＬ１２の強度に対する尺度としてのそれぞれ電気信号Ｒ１またはＲ２に変換するための光電変換器７４および７５と、これらの両電気信号Ｒ１およびＲ２から測定信号Ｐを導出するための電子的手段７６とを含んでいる。測定光部分Ｌ１を２つの部分光信号Ｌ１１およびＬ１２に分けるための手段７２としては、偏光するビームスプリッタ、好ましくはウォラストン‐プリズム、またはビームスプリッタおよび２つの光学的に後段に接続されており予め定められた角度で交叉する検光子を設けることもできる。部分光信号Ｌ１１およびＬ１２は自由ビーム装置において、または光ファイバを介しても変換器７４および７５に伝送される。光電変換器７４および７５の出力端はそれぞれ電子的手段７６の入力端と電気的に接続されている。電子的手段７６は好ましい実施例では両信号Ｒ１およびＲ２をディジタル化するためのアナログ‐ ディジタル変換器７７と、その後段に接続されており電流導体２の第１の測定範囲からの電流に対する尺度として測定信号Ｐを計算するためのディジタル計算ユニット７８とを含んでいる。好ましくは計算ユニット７８で先ず両信号Ｒ１およびＲ２の差Ｒ１＝Ｒ２および和Ｒ１＋Ｒ２から比信号（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）が計算される。この比信号は送信ユニット１０または伝送路内の強度変動の影響をほとんど受けず、ｃｏｓ（２α）に比例している。ここでαはファラデー回転角である。電流導体２の電流Ｉに対する直接的な尺度としての測定信号Ｐは関係式Ｐ＝α／（Ｎ_S・Ｖ_S）から得られる。ここでＮ_Sは第１のファラデー素子３の巻回数、またＶ_Sは第１のファラデー素子３の材料のベルデ定数である。典型的にＮ_sは過電流測定に対しては１と３との間である。第２の評価ユニット８は第１の評価ユニット７と類似して構成されている。第２のファラデー素子４と偏光を維持する光導波路６０を介して光学的に結合されているビーム分割手段８２、好ましくはウォラストン‐プリズムが設けられており、この手段８２が第２のファラデー素子４を通過した直線偏光された測定光Ｌの第２の部分Ｌ２を相い異なる偏光面を有する２つの直線偏光された部分光信号Ｌ２１およびＬ２２に分ける。光導波路６０は第２のファラデー素子４のファイバとスプライス６４を介して結合されている。偏光を維持する光導波路６０としては特に高い直線複屈折を有する光ファイバ（ＨｉＢｉファイバ）を設けることができ、その直線複屈折の特性はウォラストン‐プリズム８２の特性に調節される。さらに、第２の評価ユニット８は部分光信号Ｌ２１またはＬ２２をそのつどの部分光信号Ｌ２１またはＬ２２の強度に対する尺度としてのそれぞれ電気信号Ｔ１またはＴ２に変換するための光電変換器８４および８５と、これらの両電気信号Ｔ１およびＴ２から測定信号Ｍを導出するための電子的手段８６とを含んでいる。部分光信号Ｌ２１またはＬ２２に相応する変換器８４の出力端における電気信号Ｔ１およびＴ２は同様に電子的手段８６のアナログ‐ディジタル変換器８７および後段に接続されているディジタル計算ユニット８８に供給される。好ましくは計算ユニット８８で同じく先ず両電気信号Ｔ１およびＴ２の差Ｔ１−Ｔ２および和Ｔ１＋Ｔ２から強度正規化された比信号（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）が計算される。この比信号はｃｏｓ（２β）に比例している。ここでβは伝送された偏光された光部分ＬＴのファラデー全回転角である。特に定格電流範囲からの電流導体２内の電流Ｉに相応する測定信号Ｍは関係式Ｍ＝β／（Ｎ_S・Ｖ_S＋Ｎ_M ・Ｖ_M）から得られる。ここでＮ_Mは第２のファラデー素子４の巻回数、またＶ_M は第２のファラデー素子４の材灯のベルデ定数である。Ｎ_Mは一般に１０と５０との間に選定される。追加的に特に定格電流に対して必要とされる高い測定精度のゆえに温度補償方法が実行される。第１の測定範囲内の電流（過電流）の関数としてのファラデー回転角αおよび第２の測定範囲内の電流（定格電流）の関数としてのファラデー全回転角βに対する値範囲としては一般にそれぞれ間隔〔−π／４；＋π／４〕が選ばれる。回転角αおよびβはその場合に、測定範囲からの値である電流を値範囲からの値である回転角に模擬する一義的な関数である。図７による実施例では、第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４は電流導体２内の電流Ｉの磁界内に配置されており、また光学的結合手段１４を介して光学的に直列に接続されている。第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４から成る直列回路は光学的に送信ユニット１０と第２の評価ユニット８との間に接続されている。第１のファラデー素子３はその際に送信ユニット１０と第２のファラデー素子４との間に接続されており、また従って先ず送信ユニット１０の直線偏光された測定光Ｌにより通過される。光学的結合器１３が第１のファラデー素子３を直線偏光された測定光Ｌを送り出すための送信ユニット１０とも第１の評価ユニット７とも接続する。この結合器１３はＹファイバ結合器であってもよいし、部分透過性の鏡により形成されたビームスプリッタであってもよい。両ファラデー素子３および４を光学的に結合するための光学的結合手段１４はいま、第１のファラデー素子３を通過した測定光Ｌの一部分ＬＲが第２のファラデー素子４に復帰反射され、また他の一部分ＬＴが通過させられて第２のファラデー素子４に入結合されるように構成されている。そのために光学的結合手段１４は好ましくは、入射する測定光Ｌのビーム方向に対してほぼ垂直に配置されている部分透過性の鏡３５を含んでいる。しかしながら、入射する測定光Ｌのビーム方向に対してたとえば４５°の角度に向けられている部分透過性の鏡と、この部分透過性の鏡で反射された測定光部分ＬＲの光路に配置されており、この測定光部分ＬＲを部分透過性の鏡へ復帰反射させるための別の鏡とを有するビームスプリッタを設けてもよい。光学的結合手段１４から復帰反射された光部分ＬＲは第１のファラデー素子３を２回目に逆方向に通過し、また光学的結合器１３を介して第１の評価ユニット７に供給される。第１のファラデー素子３はこうして反射モードで作動させられる。このことは、ファラデー効果の非可逆性のゆえに測定光ＬＲがファラデー素子３をただ１回通過する場合にくらべて２倍の大きさのファラデー回転を受け、それに対して第１のファラデー素子３内の可能な円複屈折の効果はその可逆特性のゆえにまさに打ち消されるという利点を有する。評価ユニット７は第１のファラデー素子３を２回通過した測定光部分ＬＲから第１の測定信号Ｐを導出する。それに対して光学的結合手段１４を通過した測定光Ｌの部分ＬＴは第２のファラデー素子４を通過した後に第２の評価ユニット８に供給される。第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子４から成る直列回路はこうして測定光Ｌの透過された部分ＬＴに対して透過モードで作動させられる。評価ユニット８に到着する直線偏光された光部分ＬＴは、第１のファラデー素子３内で第１のファラデー回転角だけ、また第２のファラデー素子４内で第１のファラデー回転角だけ回転された偏光面を有する。第１のファラデー素子３および第２のファラデー素子内の透過光の等しい回転方向に相応して、両ファラデー素子３および４のファラデー回転が等しい方向に行われるならば、全回転角は両方の個別の回転角の和に等しい。それに対して、回転方向が反対の場合には、その結果回転角は両方の個別の回転角の差に等しい。評価ユニット８でその結果全回転角が第２の測定信号Ｍに対して評価される。両ファラデー素子３および４の測定感度はいま、測定信号Ｍが第１の測定範囲からの電流、特に定格電流に対する一義的な尺度であり、また他の測定信号Ｐが第２の測定範囲からの電流、特に過電流に対する一義的な尺度であるように設定されている。図８は測定装置の有利な実施例を示す。第１のファラデー素子３に対しても第２のファラデー素子４に対しても、図６中のように、電流導体２を測定コイルの形態で包囲するそれぞれ光導波路、好ましくは光ファイバが設けられている。好ましくは、低い内因性の直線複屈折および実質上無視可能な内因性の円複屈折を特徴とする熱処理された光ファイバが設けられている。両ファラデー素子３および４は光学的結合手段１５を介して直列に接続されている。光学的結合手段１５は部分反射性であり、また、好ましくは、スパッタリングまたは化学的析出によりファイバ端に被覆することのできる第１のファラデー素子３または第２のファラデー素子４の両ファイバの一端における半透過性の鏡３５と、鏡を設けられているファイバ端を他方のファラデー素子の隣接するファイバ端と結合するための機械的結合手段とにより構成されている。機械的結合手段は解除可能な差し込み結合であってもよいし、解除不可能なスプライス、たとえば日本電気ガラス社の毛細管であってもよい。送信ユニット１０は、結合器１３と、この結合器１３とファラデー素子３との間の伝送路としての偏光を維持する光導波路５０とを介して第１のファラデー素子３に入結合される直線偏光された測定光Ｌを発生する。送信ユニット１０としてはレーザーダイオードを設けることができる。ここに結合器１３として設けられているビームスプリッタに好ましくは、送信ユニット１０から到来する測定光Ｌと結合器１３から光導波路５に入結合された測定光Ｌとを平行光線束とするための詳細には示されていないコリメーターレンズ（グリンレンズ）が対応付けられている。偏光を維持する光導波路５０としては低複屈折光ファイバ（ＬｏＢｉファイバ）を設けることができる。スプライス５３が好ましくは光導波路５０を第１のファラデー素子３の測定コイルと結合する。第２のファラデー素子４および第２の評価ユニット８は好ましくは同じく偏光を維持する光導波路６０を介して光学的に結合されている。この光導波路６０はスプライス６４を介して第２のファラデー素子４の測定コイルと結合することができ、および／またはＬｏＢｉファイバとして構成することができる。両評価ユニット７および８は図６中と同様に構成されている。第１の評価ユニット７には、結合器１３と光学的にたとえば自由ビーム装置または光導波路を介して結合されており第１のファラデー素子３を２回通過した反射光部分ＬＲを相い異なる偏光面を有する２つの直線偏光された部分光信号ＬＲ１およびＬＲ２に分けるための手段７２と、これらの部分光信号ＬＲ１およびＬＲ２をそのつどの部分光信号ＬＲ１およびＬＲ２の強度に対する尺度としてのそれぞれ電気信号Ｒ１またはＲ２に変換するための光電変換器７４および７５と、これらの両電気信号Ｒ１およびＲ２から測定信号Ｐを導出するための電子的手段７６とが設けられている。光電変換器７４および７５の出力端はそれぞれ電子的手段７６の入力端と電気的に接続されている。電子的手段７６は好ましい実施例では、両信号Ｒ１またはＲ２をディジタル化するためのアナログ‐ディジタル変換器７７と、その後段に接続されており電流導体２内の過電流に対する尺度として測定信号Ｐを計算するためのディジタル計算ユニット７８とを含んでいる。好ましくは計算ユニット７８で先ず比信号（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）が両電気信号Ｒ１およびＲ２の差Ｒ１−Ｒ２および和Ｒ１＋Ｒ２から計算される。この比信号は送信ユニット１０または伝送路内の強度変動の影響をほとんど受けず、ｃｏｓ（２α）に比例している。ここでαはファラデー回転角である。電流導体２の電流Ｉに対する直接的な尺度としての測定信号Ｐは関係式Ｐ＝α／（２・Ｎ_S・Ｖ_S）から得られる。ここでＮ_Sは第１のファラデー素子３の巻回数、またＶ_Sは第１のファラデー素子３の材料のベルデ定数である。典型的にＮ_Sは過電流測定に対しては１と３との間である。第２の評価ユニット８は、第２のファラデー素子４と偏光を維持する光導波路６０を介して光学的に結合されており直線偏光された透過された比部分ＬＴを相い異なる偏光面を有する２つの直線偏光された部分光信号ＬＴ１およびＬＴ２に分けるための手段８２と、これらの部分光信号ＬＴ１およびＬＴ２をそのつどの部分光信号ＬＴ１およびＬＴ２の強度に対する尺度としてのそれぞれ電気信号Ｔ１またはＴ２に変換するための光電変換器８４および８５と、これらの両電気信号Ｔ１およびＴ２から測定信号Ｍを導出するための電子的手段８６とが設けられている。変換器８４および８５の出力端における電気信号Ｔ１およびＴ２は同様にアテログ‐ディジタル変換器８７と、その後段に接続されているディジタル計算ユニット８８とに供給される。好ましくは計算ユニット８８で先ず強度正規化された比信号（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）が両電気信号Ｔ１およびＴ２の差Ｔ１−Ｔ２および和Ｔ１＋Ｔ２から計算される。この比信号はｃｏｓ（２β）に比例している。ここでβは透過され偏光された光部分ＬＴのファラデー全回転角である。定格電流範囲からの電流導体２内の電流Ｉに相応する測定信号Ｍは関係式Ｍ＝β／（Ｎ_S・Ｖ_S＋Ｎ_M・Ｖ_M）から得られる。ここでＮ_Mは第２のファラデー素子４の巻回数、またＶ_Mは第２のファラデー素子４の材料のベルデ定数である。第２のファラデー素子４の券回数Ｎ_Mは一般に１０と５０との間に選ばれる。追加的に特に定格電流に対して必要とされる高い測定精度のゆえに温度補償方法が実行される。図９には過電流測定のための簡単化された評価を有する装置の実施例が示されている。評価ユニット７はここでは図８に示されている実施例による分割手段７２の代わりに、光学的に第１のファラデー素子３と結合器１３との間に接続されている偏光手段１０Ｂと、光学的に結合器１３と結合されている光検出器７９とを含んでおり、光検出器７９の出力端は電気的に電子的評価手段７６と接続されている。光学的に結合器１３と結合されており光Ｌを送り出すための光源１０Ａが設けられている。結合器１３は光ファイバ５０′を介して偏光手段１０Ｂと接続されている。このファイバ５０′はこの実施例では偏光を維持する特性なしの簡単な遠隔通信ファラデーであってよい。なぜならば、偏光手段１０Ｂが光Ｌを第１のファラデー素子３の入力端において両ファラデー素子３および４の直列回路への光Ｌの入射の直前に初めて直線偏光するからである。従って、光源１０Ａとして偏光しない簡単な光源を設けることができる。偏光手段１０Ｂおよび光源１０Ａは共通に、直線偏光された測定光Ｌを第１のファラデー素子３に入結合するための送信ユニット１０を形成する。部分反射する結合手段１５から反射されその偏光面を回転された光部分ＬＲに対して、偏光手段１０Ｂは同時に検光子として設けられている。検光子は直線偏光された光ＬＲのその予め定められた偏光面上に投影された部分ＬＲ′のみを通過させる。検光子を通り抜けた直線偏光された光部分ＬＲ′は結合器１３を介して光検出器７９に供給され、またそこで電気的測定信号Ｒに変換される。この測定信号Ｒはｃｏｓ（α）に比例している。ここでαはファラデー回転角である。評価手段７６はこの信号Ｒから電流導体２内の過電流に対する尺度として保護信号Ｐを関係式Ｐ＝α／（２・Ｎ_S・Ｖ_S）に従って求める。その他の点では図５中に示されている測定装置が図８による実施例中のように構成されている。図１０による測定装置の実施例では第１のファラデー素子３および２つの別のファラデー素子４Ａおよび４Ｂが設けられている。ファラデー素子４Ａおよび４Ｂは共に共通の光結合手段１６を介して第１のファラデー素子３と光学的に直列に接続されており、またそれらにそれぞれ評価ユニット８Ａまたは８Ｂが対応付けられている。光結合手段１６としては好ましくは部分反射性のＹ結合器が設けられている。評価ユニット８Ａは第１のファラデー素子３および第１の別のファラデー素子４Ａの直列回路を通過した光部分ＬＴＡを測定信号ＭＡとして評価し、また評価ユニット８Ｂは第１のファラデー素子３および第２の別のファラデー素子４Ｂの直列回路を通過した光部分ＬＴＢを別の測定信号ＭＢとして評価する。個々の別のファラデー素子４Ａおよび４Ｂの測定感度の相応の選定によりこの実施例では特に定格電流に対する装置の全測定範囲が拡大することができる。それぞれ第１のファラデー素子３と共通の光学的結合手段を介して直列に接続されている３つ以上の別のファラデー素子を設けることもできる。その場合、光学的結合手段はたとえば機械的な多重スプライスと第１のファラデー素子３のファイバの鏡面端とにより構成することができる。測定装置の種々の光学的構成要素の光学的結合は、好ましくは測定光Ｌおよびその部分ＬＲ、ＬＴ、ＬＴＡおよびＬＴＢを束ねるためのコリメーターレンズ（グリンレンズ）により助成される。図示されていない特別な実施例では、一般に近接して並び合って位置する種々の波長の多くの直線偏光された測定光信号が波長敏感な光学的結合手段１４、１５、１６、１８、１９、２０、２２または２３と結び付けて使用することができる。それによって保護チャネルと測定チャネルとの間の漏話を回避することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＤＥ，ＪＰ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】１．電流導体（２）内の少なくとも２つの測定範囲からの電流を、電流導体（２）に対応付けられている少なくとも２つのファラデー素子（３、４、４Ａ、４Ｂ、５）を用いて測定するための測定方法において、ａ）第１の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子（３）のみを少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（ＬＲ、Ｌ１、ＬＡ）のファラデー回転角が評価され、またｂ）第２の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子（３）および少なくとも１つの第２のファラデー素子（４、４Ａ、４Ｂ、５）をそれぞれ少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（ＬＴ、Ｌ２、Ｌ２′、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ、ＬＢ１、ＬＢ２、ＬＴＡ、ＬＴＢ）のファラデー回転角が評価されることを特徴とする少なくとも２つの測定範囲からの電流測定方法。２．第３の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子（３）および第３のファラデー素子（４Ｂ）をそれぞれ少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（ＬＴＢ、Ｌ２Ｂ）のファラデー回転角が評価されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．第３の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子（３）、第２のファラデー素子（４）および第３のファラデー素子（５）をそれぞれ少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（Ｌ２Ｂ）のファラデー回転角が評価されることを特徴とする請求項１記載の方法。４．電流導体（２）内の少なくとも２つの測定範囲からの電流を測定するための測定装置において、ａ）電流導体（２）に少なくとも２つのファラデー素子（３、４、４Ａ、４Ｂ、５）が対応付けられており、ｂ）第１の測定範囲からの電流に対する尺度として、第１のファラデー素子（３）のみを少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（ＬＲ、Ｌ１、ＬＡ）の偏光面のファラデー回転を評価するための第１の評価ユニット（７）が設けられており、ｃ）その他の各測定範囲に対して、第１のファラデー素子（３）および少なくとも１つのその他のファラデー素子（４、４Ａ、４Ｂ、５）を少なくとも１回通過する直線偏光された測定光（ＬＴ、Ｌ２、Ｌ２′、Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ、ＬＢ１、ＬＢ２、ＬＴＡ、ＬＴＢ）の偏光面のファラデー回転を評価するためのそれぞれ１つの評価ユニット（８、８Ａ、８Ｂ、９）が設けられていることを特徴とする少なくとも２つの測定範囲からの電流測定装置。５．ａ）直線偏光された測定光（Ｌ）を第１のファラデー素子（３および４）に入結合するための手段（１０）が設けられており、ｂ）第１のファラデー素子（３）が第２のファラデー素子（４、４Ａ、４Ｂ）と光学的結合手段（１４、１５、１６）を介して光学的に直列に接続されており、ｃ）光学的結合手段（１４、１５、１６）が測定光（Ｌ）の第１の成分（ＬＲ）をその第１のファラデー素子（３）の最初の通過後にこの第１のファラデー素子（３）に復帰反射し、また第２の成分（ＬＴ）を第２のファラデー素子（４、４Ａ）に入結合し、また、ｄ）第１の評価ユニット（７）が測定光（Ｌ）の第１の成分（ＬＲ）のファラデー回転をその第１のファラデー素子（３）の再度の通過後に評価することを特徴とする請求項４記載の装置。６．光学的結合手段（１４、１５、１６）が、測定光（Ｌ）の伝播方向に対してほぼ垂直に配置されている部分透過性の鏡（３５）を含んでいることを特徴とする請求項５記載の装置。７．ａ）直線偏光された測定光（Ｌ）を第１のファラデー素子（３および４）に入結合するための手段（１０）が設けられており、ｂ）第１のファラデー素子（３）が第２のファラデー素子（４、４Ａ、４Ｂ）と光学的結合手段（１４、１５、１６）を介して光学的に直列に接続されており、ｃ）光学的結合手段（１８、１９、２０）が測定光（Ｌ）の第１の成分（Ｌ１、ＬＡ）をその第１のファラデー素子（３）の１回の通過後に第１の評価ユニット（７）に供給し、また測定光（Ｌ）の第２の成分（Ｌ２、Ｌ２Ａ、ＬＢ）を第２のファラデー素子（４、４Ａ）に入結合することを特徴とする請求項４記載の装置。８．第２のファラデー素子（４）に、測定光（Ｌ）の第２の成分（Ｌ２）を第２のファラデー素子（４）の最初の通過後に第２のファラデー素子（４）に復帰反射する光反射手段（４０）が対応付けられていることを特徴とする請求項７記載の装置。９．光学的結合手段（１９）が第２のファラデー素子（４）および第２の評価ユニット（８）を光学的に互いに結合し、また光反射手段（４０）から第２のファラデー素子（４）に復帰反射された測定光（Ｌ）の第２の成分（Ｌ２′）を第２のファラデー素子（４）の再度の通過後に第２の評価ユニット（８）に供給することを特徴とする請求項８記載の装置。１０．第２の評価ユニット（８）が第１のファラデー素子（３）と光学的に結合されており、また両ファラデー素子（３、４）の再度の通過後に測定光（Ｌ）の復帰反射された第２の成分（Ｌ２′）を評価することを特徴とする請求項８記載の装置。１１．第２の評価ユニット（８、８Ａ）が測定光（Ｌ）の第２の成分（ＬＴ、ＬＴＳ、Ｌ２、Ｌ２Ａ、ＬＢ１）のファラデー回転をその第２のファラデー素子（４、４Ａ）の１回の通過後に第２の測定範囲からの電流に対する尺度として評価することを特徴とする請求項５ないし７の１つに記載の装置。１２．ａ）第３のファラデー素子（４Ｂ、５）が設けられており、ｂ）第３の評価ユニット（８Ｂ、９）が少なくとも第１のファラデー素子（３）および第３のファラデー素子（４Ｂ、５）をそれぞれ少なくとも１回通過した測定光（Ｌ２Ｂ、ＬＢ２、ＬＴＢ）のファラデー回転を第３の測定範囲からの電流に対する尺度として評価することを特徴とする請求項４ないし１１の１つに記載の装置。１３．第２のファラデー素子（４Ａ、４）および第３のファラデー素子（４Ｂ、５）が相い異なる測定感度を有することを特徴とする請求項１２記載の装置。１４．ファラデー素子（３、４、４Ａ、４Ｂ、５）が、電流導体（２）をそれぞれ少なくとも１回の巻回数を有するコイルの形態で包囲するそれぞれ１つの光導波路により形成されていることを特徴とする請求項４ないし１３の１つに記載の装置。１５．ファラデー素子（３、４、４Ａ、４Ｂ、５）がそれぞれ電流導体（２）を包囲する中実のリングブロックにより形成されていることを特徴とする請求項４ないし１３の１つに記載の装置。