JPH1114669A - 中実分圧器を有する電気光学センサ - Google Patents
中実分圧器を有する電気光学センサInfo
- Publication number
- JPH1114669A JPH1114669A JP10158188A JP15818898A JPH1114669A JP H1114669 A JPH1114669 A JP H1114669A JP 10158188 A JP10158188 A JP 10158188A JP 15818898 A JP15818898 A JP 15818898A JP H1114669 A JPH1114669 A JP H1114669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- voltage divider
- pockels cell
- sensor
- electric wire
- 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.)
- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005697 Pockels effect Effects 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/04—Voltage dividers
- G01R15/06—Voltage dividers having reactive components, e.g. capacitive transformer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/247—Details of the circuitry or construction of devices covered by G01R15/241 - G01R15/246
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 短絡の危険に対してより大きな安全性を有
し、センサに大きな信頼度と優れた測定精度を与える分
圧器に連結されたポッケルスセルを備えた電圧の電気光
学センサを提供する。 【解決手段】 電線とアース（１５）に接続され、ポッ
ケルスセルに接続された中間電極（５）によって隔てら
れた二つの絶縁区画（２、３）を有する分圧器（１）を
備えた、電線の電圧を決定するための電圧の電気光学セ
ンサ（１０）であって、中間電極（５）が、電線により
分圧器（１）に加えられた電圧から得られた減少した電
圧をポッケルスセルに供給し、各絶縁区画（２、３）が
一つの均質な誘電ブロックで構成されていることを特徴
とするセンサ。
し、センサに大きな信頼度と優れた測定精度を与える分
圧器に連結されたポッケルスセルを備えた電圧の電気光
学センサを提供する。 【解決手段】 電線とアース（１５）に接続され、ポッ
ケルスセルに接続された中間電極（５）によって隔てら
れた二つの絶縁区画（２、３）を有する分圧器（１）を
備えた、電線の電圧を決定するための電圧の電気光学セ
ンサ（１０）であって、中間電極（５）が、電線により
分圧器（１）に加えられた電圧から得られた減少した電
圧をポッケルスセルに供給し、各絶縁区画（２、３）が
一つの均質な誘電ブロックで構成されていることを特徴
とするセンサ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電線とアースに接
続され、ポッケルスセルに接続された中間電極によって
隔てられた二つの絶縁区画を有する分圧器を備えた電線
の電圧を決定するための電圧の電気光学センサであっ
て、中間電極が、ポッケルスセルに、電線によって分圧
器に加えられた電圧から減少した電圧を供給するセンサ
に関するものである。
続され、ポッケルスセルに接続された中間電極によって
隔てられた二つの絶縁区画を有する分圧器を備えた電線
の電圧を決定するための電圧の電気光学センサであっ
て、中間電極が、ポッケルスセルに、電線によって分圧
器に加えられた電圧から減少した電圧を供給するセンサ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このようなセンサは、電気通過量の「カ
ウンティング」と配電網の「保護」に必要な電線の電圧
値を決定するために配電網の中で使用される。
ウンティング」と配電網の「保護」に必要な電線の電圧
値を決定するために配電網の中で使用される。
【０００３】従来の方法では、ポッケルスセルは、たと
えばビスマス及びゲルマニウムの酸化物やビスマス及び
シリコンの酸化物などの電気光学結晶をから成る。ポッ
ケルス効果とは、導電性デポジットで被覆された結晶の
二つの面の間に電圧を印加することによって引き起こさ
れる結晶の複屈折の発生を意味する。
えばビスマス及びゲルマニウムの酸化物やビスマス及び
シリコンの酸化物などの電気光学結晶をから成る。ポッ
ケルス効果とは、導電性デポジットで被覆された結晶の
二つの面の間に電圧を印加することによって引き起こさ
れる結晶の複屈折の発生を意味する。
【０００４】ポッケルスセルはまた、偏光子と移相プレ
ートを通して入射光束を放出する電気発光ダイオードに
接続された入力光ファイバを有している。電気光学結晶
を通ることによって、入射光束はその偏光を変化させ
る。透過した光束の径路上に配置された検光子は、結晶
の出力において、偏光の変化を、遠隔エレクトロニクス
の中に位置するフォトダイオード型検知器まで出力光フ
ァイバによって搬送される光の強さの変化に変える。
ートを通して入射光束を放出する電気発光ダイオードに
接続された入力光ファイバを有している。電気光学結晶
を通ることによって、入射光束はその偏光を変化させ
る。透過した光束の径路上に配置された検光子は、結晶
の出力において、偏光の変化を、遠隔エレクトロニクス
の中に位置するフォトダイオード型検知器まで出力光フ
ァイバによって搬送される光の強さの変化に変える。
【０００５】偏光の変化は、電気光学結晶の導電面の間
に印加される電圧に依存する。
に印加される電圧に依存する。
【０００６】ポッケルスセルの特定の動作形態において
は、発光ダイオードによって放出される連続パワーに対
するフォトダイオードによって受け取られた瞬間的な光
パワーの比は、積ｋ・Ｕの正弦の形で印加電圧Ｕに依存
するということを示すことが可能である。ここで、ｋ
は、使用されるポッケルスセルの結晶に固有の電気光学
結合係数である。
は、発光ダイオードによって放出される連続パワーに対
するフォトダイオードによって受け取られた瞬間的な光
パワーの比は、積ｋ・Ｕの正弦の形で印加電圧Ｕに依存
するということを示すことが可能である。ここで、ｋ
は、使用されるポッケルスセルの結晶に固有の電気光学
結合係数である。
【０００７】ポッケルスセルは、通常は電気光学結晶の
四分の一波長電圧と呼ばれる10,000ボルトの典型値ま
で、印加された電圧Ｕを決定することができる。
四分の一波長電圧と呼ばれる10,000ボルトの典型値ま
で、印加された電圧Ｕを決定することができる。
【０００８】この限界値を超えると、受け取った瞬間的
な光パワーの時間的変化は、印加電圧Ｕの時間的変化に
関してもはや単調ではなくなる。
な光パワーの時間的変化は、印加電圧Ｕの時間的変化に
関してもはや単調ではなくなる。
【０００９】この問題を解決するための第一の解決策
は、光パワーの他の三角法的変化を生じさせるように、
入射光束を二つにすることである。
は、光パワーの他の三角法的変化を生じさせるように、
入射光束を二つにすることである。
【００１０】しかしながらこの解決策には二つの重大な
欠点がある。一つは、電圧をサポートするために非常に
長い電気光学結晶を使用する必要があるので、技術的な
限界（現在では長さ２５ｃｍ）が生じ、多大なコストが
かかることである。もう一つは、電気光学センサの通過
周波帯は、著しく制限され、「保護」経路の仕様に対応
するような電圧の高速通過信号の測定と矛盾してしまう
という点である。
欠点がある。一つは、電圧をサポートするために非常に
長い電気光学結晶を使用する必要があるので、技術的な
限界（現在では長さ２５ｃｍ）が生じ、多大なコストが
かかることである。もう一つは、電気光学センサの通過
周波帯は、著しく制限され、「保護」経路の仕様に対応
するような電圧の高速通過信号の測定と矛盾してしまう
という点である。
【００１１】第二の解決策は、ポッケルスセルを分圧器
に連結することである。分圧器は一般に、たとえば、紙
やポリプロプレンでできた絶縁薄片で隔てられたアーマ
チャの役割を果たすアルミ箔で構成され、すべて同じ複
数の基本キャパシタで形成された容量性カラムを備えて
いる。その全体を、たとえばオイルを主成分とする絶縁
液中に浸す。
に連結することである。分圧器は一般に、たとえば、紙
やポリプロプレンでできた絶縁薄片で隔てられたアーマ
チャの役割を果たすアルミ箔で構成され、すべて同じ複
数の基本キャパシタで形成された容量性カラムを備えて
いる。その全体を、たとえばオイルを主成分とする絶縁
液中に浸す。
【００１２】ポッケルスセルの電気光学結晶の導電面の
一つに電気的に接続された中間電極は、容量性カラムを
二つの絶縁区画に分ける。カラムに印加された総電圧
は、ポッケルスセルにおいて減少した電圧を発生させる
が、それらの電圧間の比は、カラムの二つの区画の容量
によって決まる。
一つに電気的に接続された中間電極は、容量性カラムを
二つの絶縁区画に分ける。カラムに印加された総電圧
は、ポッケルスセルにおいて減少した電圧を発生させる
が、それらの電圧間の比は、カラムの二つの区画の容量
によって決まる。
【００１３】電線の電圧を決定するために、ポッケルス
セルは、電線を支持するがいしの長さ全体にわたって、
内部に配置された容量性カラムに連結される。加圧ガス
で満たされたがいしの長さは、減少した電圧が、使用さ
れるポッケルスセルの電気光学結晶の四分の一波長電圧
より小さくなるために、十分に、二つの区画の容量が電
線の電圧を分割できるように、電線の電圧に応じて選択
される。
セルは、電線を支持するがいしの長さ全体にわたって、
内部に配置された容量性カラムに連結される。加圧ガス
で満たされたがいしの長さは、減少した電圧が、使用さ
れるポッケルスセルの電気光学結晶の四分の一波長電圧
より小さくなるために、十分に、二つの区画の容量が電
線の電圧を分割できるように、電線の電圧に応じて選択
される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電圧の電気光学センサには二つの問題がある。一つ
は、たとえば容量性カラムの絶縁不良が原因で内部短絡
が起きた場合、生じる温度と圧力の上昇によって、一般
的に、がいしが、たとえば磁器のようなガラス状材料で
できていても、複合材料でできていても、がいしの爆発
を招く結果となる点である。
うな電圧の電気光学センサには二つの問題がある。一つ
は、たとえば容量性カラムの絶縁不良が原因で内部短絡
が起きた場合、生じる温度と圧力の上昇によって、一般
的に、がいしが、たとえば磁器のようなガラス状材料で
できていても、複合材料でできていても、がいしの爆発
を招く結果となる点である。
【００１５】もう一つは、実際にはがいしの中に垂直に
配置される容量性カラムにおいて、カラムの低部に位置
する基本キャパシタとカラムの高部に位置する基本キャ
パシタとの間の異なる粉砕に起因して、時間とともに、
機械的な原因の寸法の変化が生じる恐れがある点であ
る。この現象は、オイルを主成分とした絶縁液体を気体
に置き換えた場合にはいっそう大きくなる。さらに、熱
的原因の寸法の変化は、カラムの低部と高部との間の温
度勾配の作用によって基本キャパシタの異なる膨張の結
果として生じることもある。したがって、こうした寸法
の変化は、電気光学センサの「カウンティング」経路と
矛盾する測定誤差を招く結果となる。
配置される容量性カラムにおいて、カラムの低部に位置
する基本キャパシタとカラムの高部に位置する基本キャ
パシタとの間の異なる粉砕に起因して、時間とともに、
機械的な原因の寸法の変化が生じる恐れがある点であ
る。この現象は、オイルを主成分とした絶縁液体を気体
に置き換えた場合にはいっそう大きくなる。さらに、熱
的原因の寸法の変化は、カラムの低部と高部との間の温
度勾配の作用によって基本キャパシタの異なる膨張の結
果として生じることもある。したがって、こうした寸法
の変化は、電気光学センサの「カウンティング」経路と
矛盾する測定誤差を招く結果となる。
【００１６】したがって、本発明の目的は、短絡の危険
に対してより大きな安全性を有し、センサに大きな信頼
度と優れた測定精度を与える分圧器に連結されたポッケ
ルスセルを備えた電圧の電気光学センサを提案すること
にある。
に対してより大きな安全性を有し、センサに大きな信頼
度と優れた測定精度を与える分圧器に連結されたポッケ
ルスセルを備えた電圧の電気光学センサを提案すること
にある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、電
線とアースに接続され、ポッケルスセルに接続された中
間電極によって隔てられた二つの絶縁区画を有する分圧
器を備えた、電線の電圧を決定するための電圧の電気光
学センサであって、中間電極が、電線によって分圧器に
加えられた電圧から得られた減少した電圧をポッケルス
セルに供給し、さらに各絶縁区画が、一つの均質な誘電
ブロックで構成されていることを特徴とする電気光学セ
ンサを対象とする。
線とアースに接続され、ポッケルスセルに接続された中
間電極によって隔てられた二つの絶縁区画を有する分圧
器を備えた、電線の電圧を決定するための電圧の電気光
学センサであって、中間電極が、電線によって分圧器に
加えられた電圧から得られた減少した電圧をポッケルス
セルに供給し、さらに各絶縁区画が、一つの均質な誘電
ブロックで構成されていることを特徴とする電気光学セ
ンサを対象とする。
【００１８】均質な誘電ブロックで構成された二つの絶
縁区画は、各区画がソリッドまたは中実であることから
ブロックという言葉が用いられるが、電気光学センサ
に、前述の容量性カラム型分圧器に比べ、短絡に対して
はるかに高い信頼性をもたらす。分圧器の機械的耐性も
また大きく改善され、ブロックの粉砕強度も、導電及び
絶縁薄片型の基本キャパシタの強度よりはるかに大きく
なる。
縁区画は、各区画がソリッドまたは中実であることから
ブロックという言葉が用いられるが、電気光学センサ
に、前述の容量性カラム型分圧器に比べ、短絡に対して
はるかに高い信頼性をもたらす。分圧器の機械的耐性も
また大きく改善され、ブロックの粉砕強度も、導電及び
絶縁薄片型の基本キャパシタの強度よりはるかに大きく
なる。
【００１９】添付の図面に示されている電気光学センサ
の実施形態を説明することで、本発明の他の特性及び利
点が明らかになるだろう。
の実施形態を説明することで、本発明の他の特性及び利
点が明らかになるだろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１では分圧器１が、二つの均質
な誘電ブロック２、３を備えている。以下上部ブロック
と呼ぶブロック２と、以下下部ブロックと呼ぶブロック
３は、円筒形であり、たとえば円形の同じ横断面を有す
る。
な誘電ブロック２、３を備えている。以下上部ブロック
と呼ぶブロック２と、以下下部ブロックと呼ぶブロック
３は、円筒形であり、たとえば円形の同じ横断面を有す
る。
【００２１】二つのブロックの断面は、たとえば、真空
蒸着または他の何らかの化学的方法によって得られたア
ルミの導電性デポジットで被覆される。次に二つのブロ
ックは、単なる圧力によってまたは導電性接着によって
組み合わされる。導電性デポジット及び接着部はともに
中間電極５を形成する。分圧器はそれ自体が、向かい合
った二つのアーマチャ７と９の間に取り付けられる。
蒸着または他の何らかの化学的方法によって得られたア
ルミの導電性デポジットで被覆される。次に二つのブロ
ックは、単なる圧力によってまたは導電性接着によって
組み合わされる。導電性デポジット及び接着部はともに
中間電極５を形成する。分圧器はそれ自体が、向かい合
った二つのアーマチャ７と９の間に取り付けられる。
【００２２】二つのアーマチャのうちの一方９は、アー
スと呼ばれる一定またはゼロの電位１５に置かれ、アー
マチャ７に印加される総電圧Ｖは、二つのブロックの間
のインターフェースで中間電極５に減少した電圧Ｕを発
生させる。分割比Ｒとも呼ばれるＶとＵとの比は、以下
の関係式にしたがって二つのブロックの厚さｅ2とｅ3に
よって決まる。
スと呼ばれる一定またはゼロの電位１５に置かれ、アー
マチャ７に印加される総電圧Ｖは、二つのブロックの間
のインターフェースで中間電極５に減少した電圧Ｕを発
生させる。分割比Ｒとも呼ばれるＶとＵとの比は、以下
の関係式にしたがって二つのブロックの厚さｅ2とｅ3に
よって決まる。
【００２３】
【数１】
【００２４】この関係式は、分圧器の二つのブロックが
同じ材料でできていると想定しているが、二つのブロッ
クが異なる材料でできている場合にも簡単に一般化でき
る点に留意しなければならない。
同じ材料でできていると想定しているが、二つのブロッ
クが異なる材料でできている場合にも簡単に一般化でき
る点に留意しなければならない。
【００２５】下部ブロック３は、中間電極５に接続され
た接触導線１３を通すことができる軸方向の穴１１を有
する。
た接触導線１３を通すことができる軸方向の穴１１を有
する。
【００２６】電圧ＶとＵとの間の比Ｒが不連続の値しか
とることができない基本キャパシタが積み重なったタイ
プの容量性カラムと比較してみると、図１の分圧器は、
厚さｅ2とｅ3により連続的な比を得ることができる。
とることができない基本キャパシタが積み重なったタイ
プの容量性カラムと比較してみると、図１の分圧器は、
厚さｅ2とｅ3により連続的な比を得ることができる。
【００２７】分圧器の二つの区画が、ガラスまたはガラ
スセラミックでできたブロックで構成されていることが
好ましい。ガラスセラミックの場合には、比誘電率がお
よそ８となり、およそ３のガラスの場合より大きくな
る。これらの材料は、浮遊容量に対して分圧器の総容量
を大きくすることができる。
スセラミックでできたブロックで構成されていることが
好ましい。ガラスセラミックの場合には、比誘電率がお
よそ８となり、およそ３のガラスの場合より大きくな
る。これらの材料は、浮遊容量に対して分圧器の総容量
を大きくすることができる。
【００２８】さらに、これらの材料は比較的安価であ
り、加工しやすい点にも注目する必要がある。
り、加工しやすい点にも注目する必要がある。
【００２９】図２では、電圧の電気光学センサ１０は、
たとえば乾燥六フッ化イオウＳＦ6または窒素Ｎ2などの
加圧絶縁気体２１で満たされ、たとえば金属でできたシ
ールドエンクロージャ２０の内側に配置された前述のよ
うな分圧器１を備えている。
たとえば乾燥六フッ化イオウＳＦ6または窒素Ｎ2などの
加圧絶縁気体２１で満たされ、たとえば金属でできたシ
ールドエンクロージャ２０の内側に配置された前述のよ
うな分圧器１を備えている。
【００３０】中性の乾燥した他の気体状のがいしもまた
シールドエンクロージャを満たすのに適することもあ
り、さらに、環境保護に対する使用規格の遵守のためと
同時に経済的な観点からも興味深いポリエチレンまたは
シリコンといった固体状のがいしも同様である。
シールドエンクロージャを満たすのに適することもあ
り、さらに、環境保護に対する使用規格の遵守のためと
同時に経済的な観点からも興味深いポリエチレンまたは
シリコンといった固体状のがいしも同様である。
【００３１】分圧器の均質誘電ブロックと両立する気体
がいしは、オイルを主成分としたがいしを使用する必要
をなくし、したがって、分圧器のアーマチャの間に短絡
が起きた場合に爆発の危険を著しく制限することができ
る。
がいしは、オイルを主成分としたがいしを使用する必要
をなくし、したがって、分圧器のアーマチャの間に短絡
が起きた場合に爆発の危険を著しく制限することができ
る。
【００３２】シールドエンクロージャは、その底面２２
がアース１５に電気的に接続されている。シールドエン
クロージャ２０の内部で、底面２２の上に置かれている
フレーム１２は、分圧器１を支持し、前述したようなタ
イプのポッケルスセル４をその中に備えている。
がアース１５に電気的に接続されている。シールドエン
クロージャ２０の内部で、底面２２の上に置かれている
フレーム１２は、分圧器１を支持し、前述したようなタ
イプのポッケルスセル４をその中に備えている。
【００３３】導線１３は、中間電極５とポッケルスセル
４の電気光学結晶の導電面との接触を確立し、他の導電
面は、アース１５に接続される。このようにして、分圧
器に印加された総電圧Ｖは、下部ブロック３のところ
と、電気的インピーダンスが低部ブロック３よりおよそ
１０００倍大きいポッケルスセルのところに、減少した
電圧Ｕを発生させる。
４の電気光学結晶の導電面との接触を確立し、他の導電
面は、アース１５に接続される。このようにして、分圧
器に印加された総電圧Ｖは、下部ブロック３のところ
と、電気的インピーダンスが低部ブロック３よりおよそ
１０００倍大きいポッケルスセルのところに、減少した
電圧Ｕを発生させる。
【００３４】ポッケルスセル４は、送信用発光ダイオー
ドに連結された光ファイバ１７と、受信用フォトダイオ
ードに連結された光ファイバ１９とを含むが、これら
は、ここには図示されていないが、送信された連続的な
光パワーと受信された瞬間的な光パワーのそれぞれの信
号を獲得するための電気装置に接続されている。信号の
処理は、減少した電圧Ｕを得ることを可能にし、分圧器
の二つのブロックの厚さｅ2とｅ3から総電圧Ｖを計算す
る。
ドに連結された光ファイバ１７と、受信用フォトダイオ
ードに連結された光ファイバ１９とを含むが、これら
は、ここには図示されていないが、送信された連続的な
光パワーと受信された瞬間的な光パワーのそれぞれの信
号を獲得するための電気装置に接続されている。信号の
処理は、減少した電圧Ｕを得ることを可能にし、分圧器
の二つのブロックの厚さｅ2とｅ3から総電圧Ｖを計算す
る。
【００３５】フレームは、冗長機能を確立する少なくと
も二つのポッケルスセルを含むことができる点も注目し
なけばならない。
も二つのポッケルスセルを含むことができる点も注目し
なけばならない。
【００３６】円筒形または円錐台形の、たとえば磁器ま
たは複合材料でできたがいし（insulator）２５が、固
定用支え面２３のところで、シールドエンクロージャ
に、たとえばネジ止めされることによって機械的に取付
けられる。がいし２５は、たとえば六フッ化硫黄ＳＦ6
といった、シールドエンクロージャ２０の中に入れられ
た気体２１と一般的に同じ性質の加圧気体で満たされ
る。支持用円錐２７は、電線から来る電気導体２８を保
持する。さらに、がいし２５とシールドエンクロージャ
２０の間を気密的に遮断することもできる。
たは複合材料でできたがいし（insulator）２５が、固
定用支え面２３のところで、シールドエンクロージャ
に、たとえばネジ止めされることによって機械的に取付
けられる。がいし２５は、たとえば六フッ化硫黄ＳＦ6
といった、シールドエンクロージャ２０の中に入れられ
た気体２１と一般的に同じ性質の加圧気体で満たされ
る。支持用円錐２７は、電線から来る電気導体２８を保
持する。さらに、がいし２５とシールドエンクロージャ
２０の間を気密的に遮断することもできる。
【００３７】電気導体２８は、がいし２５の内部に配置
され、支持用円錐２７の頂点に設けられた環状開口部２
９を介してシールドエンクロージャ中に延伸する。電気
導体２８は、分圧器１の上部誘電ブロック２のアーマチ
ャ７を、ここには図示されていないが、がいし２５によ
って支持された電線に接続する。
され、支持用円錐２７の頂点に設けられた環状開口部２
９を介してシールドエンクロージャ中に延伸する。電気
導体２８は、分圧器１の上部誘電ブロック２のアーマチ
ャ７を、ここには図示されていないが、がいし２５によ
って支持された電線に接続する。
【００３８】導体２８における電位降下は、適切な断面
を選択することによってほんのわずかに抑えられるの
で、電圧Ｖを伝送する電線は、分圧器に同じ電圧を印加
し、中間電極５は、ポッケルスセルに減少した電圧Ｕを
印加する。電気光学センサによる減少した電圧Ｕの決定
によって、電線の電圧Ｖを知ることができる。
を選択することによってほんのわずかに抑えられるの
で、電圧Ｖを伝送する電線は、分圧器に同じ電圧を印加
し、中間電極５は、ポッケルスセルに減少した電圧Ｕを
印加する。電気光学センサによる減少した電圧Ｕの決定
によって、電線の電圧Ｖを知ることができる。
【００３９】図２は、本発明による電圧の電気光学セン
サの利点を強調している。
サの利点を強調している。
【００４０】一方では、電線の電圧に耐えるがいしは、
電圧を、シールドエンクロージャの内部に配置された分
圧器まで伝達する電気導体のみを含んでいる。その結
果、短絡の危険は、絶縁気体の温度と圧力の上昇に耐え
るように設計されたシールドエンクロージャに限定され
る。
電圧を、シールドエンクロージャの内部に配置された分
圧器まで伝達する電気導体のみを含んでいる。その結
果、短絡の危険は、絶縁気体の温度と圧力の上昇に耐え
るように設計されたシールドエンクロージャに限定され
る。
【００４１】圧力が一定限界値を超えた場合に、破断限
界に達さないように、孔を開放する破裂板３０を、シー
ルドエンクロージャの壁面に設けることが好ましい。
界に達さないように、孔を開放する破裂板３０を、シー
ルドエンクロージャの壁面に設けることが好ましい。
【００４２】このようにして、電圧の電気光学センサ
は、爆発の危険に対して非常に高い安全性をもつことが
できる。
は、爆発の危険に対して非常に高い安全性をもつことが
できる。
【００４３】シールドエンクロージャ内部の電線の電圧
の局所化は、特に、二つの均質な誘導ブロックがガラス
セラミックでできている場合には、分圧器のコンパクト
サイズを活用する点に注目する必要がある。
の局所化は、特に、二つの均質な誘導ブロックがガラス
セラミックでできている場合には、分圧器のコンパクト
サイズを活用する点に注目する必要がある。
【００４４】もう一方では、シールドエンクロージャ
は、分圧器と接触する絶縁気体の温度の均質化を行な
う。このようにして、二つの均質な誘電ブロックはほぼ
同じ温度に置かれる。
は、分圧器と接触する絶縁気体の温度の均質化を行な
う。このようにして、二つの均質な誘電ブロックはほぼ
同じ温度に置かれる。
【００４５】結果的に、総電圧Ｖと減少した電圧Ｕとの
間の分割比Ｒは、シールドエンクロージャの絶縁気体の
温度とは無関係であり、その結果、二つのブロックを構
成する材料の誘電率の熱的原因の変化に起因する、分割
比Ｒの万一のずれを取り除くことができる。実際に、温
度に応じた分割比の有効性を保証することができるシー
ルドエンクロージャのサーモスタット制御は、工業的観
点から、ほとんど設計不可能であることから、このこと
は非常に大きな利点である。
間の分割比Ｒは、シールドエンクロージャの絶縁気体の
温度とは無関係であり、その結果、二つのブロックを構
成する材料の誘電率の熱的原因の変化に起因する、分割
比Ｒの万一のずれを取り除くことができる。実際に、温
度に応じた分割比の有効性を保証することができるシー
ルドエンクロージャのサーモスタット制御は、工業的観
点から、ほとんど設計不可能であることから、このこと
は非常に大きな利点である。
【００４６】ここでさらに、カラムの長さ方向において
温度勾配が存在し、カラムの中でのそれぞれの位置に応
じた基本キャパシタの容量性変化を生じる前述のような
容量性カラムの場合と比較して、二つの均質な誘電ブロ
ックの完全かつ迅速な熱的均質化を可能にする分圧器の
コンパクトサイズの利点を強調しなければならない。
温度勾配が存在し、カラムの中でのそれぞれの位置に応
じた基本キャパシタの容量性変化を生じる前述のような
容量性カラムの場合と比較して、二つの均質な誘電ブロ
ックの完全かつ迅速な熱的均質化を可能にする分圧器の
コンパクトサイズの利点を強調しなければならない。
【００４７】最後に、シールドエンクロージャはまた、
電気光学センサの付近に置かれた圧力下の外部の他の導
体から発生する恐れがある電磁的擾乱に対する完全な保
護を行うこともできる点に注目しなければならない。し
たがって、電線の電圧の測定精度が保証される。
電気光学センサの付近に置かれた圧力下の外部の他の導
体から発生する恐れがある電磁的擾乱に対する完全な保
護を行うこともできる点に注目しなければならない。し
たがって、電線の電圧の測定精度が保証される。
【００４８】このようにして、電圧の電気光学センサ
は、特殊なメンテナンスを必要とせずに、時間が経って
も高い精度と大きな信頼度を保つ作動を保証できる機械
的安定性と同時に熱的安定性を有する。
は、特殊なメンテナンスを必要とせずに、時間が経って
も高い精度と大きな信頼度を保つ作動を保証できる機械
的安定性と同時に熱的安定性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】二つの均質な誘電ブロック型分圧器の概略的断
面図である。
面図である。
【図２】ポッケルスセルに連結された分圧器を備えた電
圧の電気光学センサの断面図である。
圧の電気光学センサの断面図である。
１ 分圧器 ２、３ 絶縁区画 ５ 中間電極 １０ 電気光学センサ １５ アース
Claims (10)
- 【請求項１】 電線とアース（１５）に接続され、ポッ
ケルスセルに接続された中間電極（５）によって隔てら
れた二つの絶縁区画（２、３）を有する分圧器（１）を
備えた、電線の電圧を決定するための電圧の電気光学セ
ンサ（１０）であって、中間電極（５）が、電線により
分圧器（１）に加えられた電圧から得られた減少した電
圧をポッケルスセルに供給し、各絶縁区画（２、３）が
一つの均質な誘電ブロックで構成されていることを特徴
とするセンサ。 - 【請求項２】 各区画（２、３）が、一つのガラスまた
はガラスセラミックブロックで構成されている請求項１
に記載のセンサ。 - 【請求項３】 二つの均質な誘電ブロック（２、３）が
円筒形で、同じ横断面を有する請求項１または２に記載
のセンサ。 - 【請求項４】 二つのブロックの横断面が導電性デポジ
ットで被覆される請求項３に記載のセンサ。 - 【請求項５】 中間電極（５）が、二つの均質な誘電ブ
ロック（２、３）の導電性接着によって形成される請求
項４に記載のセンサ。 - 【請求項６】 二つの均質な誘電ブロックのいずれか一
つ（３）が、中間電極（５）をポッケルスセル（４）に
接続する導線（１３）を通すための軸方向の穴（１１）
を有する請求項３に記載のセンサ。 - 【請求項７】 分圧器（１）とポッケルスセル（４）が
シールドエンクロージャ（２０）中に配置されている請
求項１から６のいずれか一項に記載のセンサ。 - 【請求項８】 分圧器（１）が、がいし（２５）の内部
に配置され、シールドエンクロージャ（２０）の内部に
延伸する電気導体（２８）によって電線に接続されてい
る請求項７に記載のセンサ。 - 【請求項９】 シールドエンクロージャ（２０）または
がいし（２８）が、２バール未満の平均圧力で乾燥中性
気体により満たされる請求項７または８に記載のセン
サ。 - 【請求項１０】 シールドエンクロージャ（２０）が、
破裂板（３０）を有する請求項９に記載のセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9707012A FR2764390B1 (fr) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | Capteur electro-optique a diviseur de tension massif |
| FR9707012 | 1997-06-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114669A true JPH1114669A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=9507683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10158188A Pending JPH1114669A (ja) | 1997-06-06 | 1998-06-05 | 中実分圧器を有する電気光学センサ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6127817A (ja) |
| EP (1) | EP0882989B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1114669A (ja) |
| CA (1) | CA2239077A1 (ja) |
| DE (1) | DE69826363T2 (ja) |
| FR (1) | FR2764390B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6380725B1 (en) * | 2000-02-15 | 2002-04-30 | Nxtphase Corporation | Voltage sensor |
| US7173956B2 (en) | 2003-02-12 | 2007-02-06 | Northrop Grumman Corporation | Electrically controlled uniform or graded reflectivity electro-optic mirror |
| US7199571B2 (en) * | 2004-07-27 | 2007-04-03 | Optisense Network, Inc. | Probe apparatus for use in a separable connector, and systems including same |
| US8384363B2 (en) * | 2005-11-11 | 2013-02-26 | L&L Engineering, Llc | Buck DC-to-DC converter and method |
| FI118833B (fi) * | 2006-10-12 | 2008-03-31 | Kone Corp | Seurantajärjestelmä |
| ITBO20080079U1 (it) * | 2008-10-30 | 2010-04-30 | Lorenzo Peretto | Sistema costruttivo per un sensore capacitivo. |
| CN102928640B (zh) * | 2011-09-26 | 2013-06-05 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 悬浮电极式光学电压互感器 |
| US9121872B2 (en) * | 2011-09-26 | 2015-09-01 | Beijing Aerospace Times Optical-Electronic Technology Co. Ltd. | Electro-optic effect based optical voltage transformer |
| CN103424594B (zh) * | 2013-07-26 | 2016-08-31 | 易能乾元（北京）电力科技有限公司 | 一种高压传感式光学电压互感器 |
| CN103472278B (zh) * | 2013-09-05 | 2015-11-18 | 江苏思源赫兹互感器有限公司 | 一种支柱式光纤电压互感器 |
| EP2887074B1 (en) | 2013-12-18 | 2020-11-25 | 3M Innovative Properties Company | Voltage sensor |
| CN104597305B (zh) * | 2015-01-07 | 2017-11-14 | 马鞍山万兆科技有限公司 | 一种光学电压互感器及其封装方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2341073B2 (de) * | 1973-08-10 | 1980-01-10 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Meßeinrichtung für die Spannung in einer gekapselten Hochspannungsschaltanlage |
| JPS58150869A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-07 | Toshiba Corp | 信号測定方式 |
| JP2867505B2 (ja) * | 1989-12-04 | 1999-03-08 | 三菱電機株式会社 | 計器用変圧器 |
| JP2933147B2 (ja) * | 1991-09-05 | 1999-08-09 | 松下電器産業株式会社 | 電流・電圧センサー |
| US5635831A (en) * | 1991-12-11 | 1997-06-03 | Imatran Voima Oy | Optical voltage and electric field sensor based on the pockels effect |
| DE4205509A1 (de) * | 1992-02-24 | 1993-08-26 | Mwb Pruefsysteme Gmbh | Verfahren und sensor zum messen von elektrischen spannungen und/oder elektrischen feldstaerken |
| JPH05273256A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 碍子内蔵型光電圧センサ |
-
1997
- 1997-06-06 FR FR9707012A patent/FR2764390B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-14 DE DE69826363T patent/DE69826363T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-14 EP EP98401152A patent/EP0882989B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-05 CA CA002239077A patent/CA2239077A1/fr not_active Abandoned
- 1998-06-05 US US09/092,084 patent/US6127817A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-05 JP JP10158188A patent/JPH1114669A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2764390A1 (fr) | 1998-12-11 |
| FR2764390B1 (fr) | 1999-07-16 |
| DE69826363T2 (de) | 2006-02-09 |
| CA2239077A1 (fr) | 1998-12-06 |
| EP0882989B1 (fr) | 2004-09-22 |
| EP0882989A1 (fr) | 1998-12-09 |
| DE69826363D1 (de) | 2004-10-28 |
| US6127817A (en) | 2000-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2567404C2 (ru) | Датчик высокого напряжения с перекрывающимися по оси электродами | |
| EP1137950B1 (en) | Voltage sensor | |
| JPH1114669A (ja) | 中実分圧器を有する電気光学センサ | |
| JP5050052B2 (ja) | 光ｖｔ装置 | |
| CN101617237A (zh) | 用于三相气体绝缘装置的传感器和传感方法 | |
| US6885182B2 (en) | Temperature-compensated electro-optical voltage sensor | |
| EP3916399B1 (en) | Voltage measurement device and gas insulated switchgear | |
| JPS648413B2 (ja) | ||
| CN101672868A (zh) | 光学电压测量设备 | |
| JPH08211107A (ja) | ガス絶縁電気機器の光学式電圧測定装置 | |
| EP2577328B1 (en) | High-voltage sensor with axially overlapping electrodes | |
| WO2007041002A1 (en) | Voltage sensors and voltage sensing methods for gas insulated switchgear | |
| JP2969035B2 (ja) | 光ｐｔ | |
| JPH021267B2 (ja) | ||
| JP2001052942A (ja) | 計器用変圧器 | |
| JP2887829B2 (ja) | 光学式電圧測定器 | |
| JPH03235064A (ja) | 光電圧センサ | |
| JPS647452B2 (ja) | ||
| JPH07159447A (ja) | 光学式電圧測定器 | |
| JPH03175606A (ja) | 計器用変圧器 | |
| JPS644201Y2 (ja) | ||
| JP2921367B2 (ja) | 光学式電圧測定器 | |
| JPS5850468A (ja) | 電圧測定装置 | |
| JPS6345052B2 (ja) | ||
| Carreras et al. | Kerr electro-optic field mapping measurements in high voltage stressed liquid and gaseous sulfur hexafluoride |