JPS5912362A - 空間電界測定装置 - Google Patents

空間電界測定装置

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JPS5912362A
JPS5912362A JP12185282A JP12185282A JPS5912362A JP S5912362 A JPS5912362 A JP S5912362A JP 12185282 A JP12185282 A JP 12185282A JP 12185282 A JP12185282 A JP 12185282A JP S5912362 A JPS5912362 A JP S5912362A
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JP
Japan
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electric field
voltage
auxiliary electrode
induced
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP12185282A
Other languages
English (en)
Inventor
Taisuke Murakami
泰典 村上
Hideyuki Takimoto
滝本 英之
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5912362A publication Critical patent/JPS5912362A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0878Sensors; antennas; probes; detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、空間に分布する電界の墾間箪界強度および
その方向成分の測定を行う空間電界測定装置に関する。
近年、電力の需要が高まっており、これに伴ない大電力
の送電が可能な超高圧(Ul−IV)送電が盛んに検討
されている。このように送電線のIIL圧が超高圧化す
るに伴ない、送電線下における植物に生じる電界による
影響の調査、および送電線下における電界に対しての安
全性の確保が重要な課題となっている。
ところで、従来、空間に分布する電界を測定する空間電
界測定装置には電気光学的効果を利用した電圧センサが
使用されている。この電圧センサはB11zSi02o
の化学式によって表わされるもので、その感度は角度に
依存する指向特性を有している。すなわち、第1図(A
)は電界方向りの電界中に前記電圧センサ1を配置した
状態の斜視図を示し、同図中2,2′は光ファイバーで
ある。この電圧センサ1には電界によって電圧が誘起さ
れる。
そして、送信用の光ファイバー2を介して供給される光
は電圧センサ1を介し、その誘起電圧に比例した強さの
光が受信用の光ファイバ2′を介して送出される。しか
して、光ファイバ2′を介した光が電界の強度を示すこ
とになる。と仁ろで、電圧センサ1を一点鎖線によって
示す中心軸の回りに回転させた場合、その回転角と光フ
アイバ2′ヲ介して得られた光の強さとの間には第2図
(B)で示す指向特性が描かれる。
前言己指向特性のため、電界を測定する際にはTb。
圧センサ1を感度最大の方向に固定する必要があり、こ
のため使用上不便であった。また、電圧センサ1を感度
最大方向に正しく固定しない場合には誤まった電界強度
の測定をする恐れもあった。
更に、電圧センサ1による測定中に電界力向か変化した
場合には、前記指向特性のためtt)l、界強[丈が変
化した場合と等価の測定結果が得られる不都合があった
この発明は前記事情に基づいてなされたもので。
その目的とするところは、電圧センサの指向特性に影響
されることなく、空間の任意方向の電界強度およびその
方向成分を測定できるようにした架間電界測定装置を提
供することである。
以下、この発明の一実施例につき弗2図ないし第4図に
基づいて説明する。第2図は6個の補助電極体の外観図
を示し、この補助電極体11,11゜11は夫々中央部
で相互に直交して配置されている。各補助電極体11は
中空円柱形状の絶縁材料によって構成され、その両端に
は金属板11a。
118′が取(=Jけられている。この第2図の場合。
補助電極体11,11.11は同図中X、Y、7.の矢
印によって示す方向に夫々配置されており、以下、各方
向を示すために補助電極体11X、11Y、11Z構成
を示したもので、補助電極体11Yの中央中空部には電
圧センサ1Yが配置されている。そして。
この電圧センサ1Yと補助電極体11Yの金属板118
.11;1’とはリード線11.lt介して接続されて
おり、金属板11a、11a’に生じた電圧が電圧セン
サ1Yによって検出される。この電圧センサ1)′には
送信用の光ファイバ2Yおよび受信用の光ファイバ2′
Yが接続されている。X、z 方向の各補助′電極体i
ix、1iyの構成についても全く同様であるから説明
は省略する。
第4図は前記浦助゛抵極体11X、11Y、11Zを使
用して空間電界を測定する場合の点線によって囲んで示
t 1llll定回路itのブロック図を示したもので
x、 、 y 、 z方向の各電界測定用の補助電極体
11X。
11Y、11Zの各電圧センサIX、IY、IZ(1X
、IZは図示されてない)には夫々対応して一対の光フ
’y(バ2X、2’X、2Y、2’Y、2Z、2’Zの
一端カ(75続されている。そして、光ファイバ2X 
、 2Y 、 22の他端は夫々対応して光源としての
発光ダイオード12X、12Y、12Zに、光ファイバ
2’X 、 2’Y 、 2’Zは夫々対応して受光素
子13X、13Y、13Zに夫々接続されている。これ
ら発光ダイオード12X、12Y12Zから照射された
光は夫々対応する光ファイバ2x、 、 2y 、 2
Z ヲ介シテ電圧センサ1X、1Y、1Zに力えられ、
これら電圧センサIX、IY、IZを経た光は対応する
受光素子13X、13Y、13Zに人力される。受光素
子13X、13Y、15Zは人力された光を、その光の
強さに比例した電流値の信号に変換し、夫々対応して平
均受光レベル測定回路14X。
14Y、14Zおよび信号成分検出回路15X、15Y
15Zに出力する。平均受光レベル測定回路14X。
14Y、14Zは人力された信号の平均電圧レベルを検
出し、この検出された平均電圧レベルが一定値に保持さ
れるように光源駆動信号を夫々対応する光源駆動回路1
6X、16Y、16Zに出力する。光源μ;1動回路1
6X、16Y、16Zは夫々人力された光源駆動(ff
i号に従って、対応する発光ダイオード12X。
12Y、127.に信号を出力し、各発光ダイオードか
ら出力される光の強さの調節を行う。
前記信号成分検出回路15X、 15Y 、 15Zは
人力された測定信号を波形整形しその直流分を除去して
空間の交番電界に比例する交流信号の成分だけを取り出
し、夫々対応して信号成分実効値変換回路17X、17
Y、17Zに出力する。信号成分実効値変換回路17X
、17Y、17Zは夫々対応して人力された交流信号の
実効値Vx、Vy、Vzを算出し、これら実効値を示す
実効値信号を夫々対応して2乗回路18X、18Y、1
8Zおよび除算回路19N、19”l’。
19Zに出力する。2乗回路1sx、18Y、18Zは
人力された実効値信号を2乗し、この結果得られた値V
x 、Vy 、Vz を示す実効値2乗信号を夫々加力
6回路20に出力する。加算回路20は実効値2乗信号
を夫々加算し、この結果得られた(Vx2強度信号を空
間電界の強度として出力すると共に。
Ail記除算回路19X、19Y、19Zにも出力jる
。除算回路19X、19Y、19Zは夫々対応して人力
きれるVx、Vy、Vzの実効値信号をV+  の′7
σ、界強1丈信号によって除qし、この結果得られたV
 x /V r 。
Vy/Vr 、 Vz/V+の値を示すイ^号を夫々対
応してX。
Y、Z方向の空間電界の方向成分を示す信号として出力
する。
次に、この発明の動作について説明する。いま。
未知の空rFil電界中にX、Y、Z方向に夫々直交す
る前記補助電極体11X、を配置する。すると、各補助
電極体11X、11Y、11Zの金属板11a、1L+
には前記空間′電界により夫々の方向に対応した電圧が
誘起され、同誘起電圧は夫々対応して電圧センサIX 
、1Y、IZに印加される。−カ、電圧センサiX、I
Y、IZKは夫々対応して発光ダイオード12X、12
Y、12Zがら光ファイバ2X 、 2’l’ 、 2
Zを子13X、13y、13Z、へと送出される。受光
素子1ろX、13Y、1ろZに上って変換された電気信
号は夫々対応して信号成分検出回路15X、 15”l
’、 15/、信号成分実効値検出回路17X、17Y
、17Z、2乗回路18X、18Y、18Z、 加算回
路20 オJ、 D”y2乗回路21を夫り経て前記空
間電界の電界強度が算出される。一方、前記受光素子1
3X、13Y、13Zがら出力された電気信号は夫々対
応して信号成分検出回路15X、15Y、15Z、信号
成分実効値検出回路17X、17Y、17Zを夫々介し
て除算回路19X。
19’l’、19Zに出力される。そして、除算回路1
9x。
19Y、19Zは移乗回路21を経て入力される実効値
2乗和信号と実効値信号とから夫々空(H」電界のX 
、 Y 、 7.方向の成分を示す信号を作成して出刃
する。
なお、前記実施例においては互いに直交する6個の補助
電極体11,11.11をX、Y 、Z方向に配置した
場合について述べたが、これに限らず。
前記補助電極体11,11.11を空間の任意方向に配
置し、その任意方向の空間電界の成分を測定しても良い
寸だ、前記実施例においては、補助電極体11を中空円
柱形状に成形したが、補助?ム;極体11および金属板
11a、11a’の形状は自由に選定できる。
以上説明したようにこの発明によれば、空間電界によっ
て電圧が誘起される金属板1対向配置した補助電極体を
6個、相互に直交して配設し、前記各′filt #電
極体内に配設けられた市、圧センサによって前記誘起電
圧を光学的に測定し、この測定結果に基づいて空間電界
強度および前記直交した空間電界の各成分を算出するよ
うにしたから、空間電界の強度および電界方向の成分の
測定は主として補助電極体に誘起される電圧の測定によ
って行なわれ、1圧センサの指向特性に影響されること
はない。したがって、空間電界の測定に際し、電圧セン
サを感度最大方向に固定する1倒を除去することかでき
る。捷だ、空間18、界測定中に′嘔、界力向が変化し
た場合にも、その電界力向の変化は各電界の方向成分の
変化として示され、特に従来のように電界強度が変化し
た場合と等価の測定結果が得られる不都合を解−泊する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は空間電界測定中の電圧センサの斜視図、
同図(13)は電圧センサの指向哨性を示す図。 第2図は直交する6個の補助電極体の斜視図、第6図は
補助電極体の構成図、第4図は空間電界の測定回路構成
図である。 1・・・・・・電圧センサ   11・・・・・・補助
電極体11a、11a’・・・・・・金属板TI・・・
・・・測定回路特許出願人 住友電気工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相互に直交して配設され、空間電界によって電圧が誘起
    される金属板を対向配置した3個の補助電極体と、この
    各補助電極体内に設けられ、対応する前記誘起電圧を光
    学的に測定する電圧センサと、この各電圧センサの測定
    結果に基づいて空間電界強度および前記直交した空間電
    界の各方向成分を算出する測定回路とを備えてなる空間
    電界測定装置。
JP12185282A 1982-07-13 1982-07-13 空間電界測定装置 Pending JPS5912362A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6199503A (ja) * 1984-10-19 1986-05-17 ウルリツヒ・ペーターゼン 大径を有するシームレス鋼管を製作するための方法
CN107918062A (zh) * 2017-12-20 2018-04-17 中国电力科学研究院有限公司 一种宽频域的瞬态空间电场测量系统及方法

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