JPS5927266A - 偏波面保存光フアイバを用いた電流測定装置 - Google Patents

偏波面保存光フアイバを用いた電流測定装置

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JPS5927266A
JPS5927266A JP57136580A JP13658082A JPS5927266A JP S5927266 A JPS5927266 A JP S5927266A JP 57136580 A JP57136580 A JP 57136580A JP 13658082 A JP13658082 A JP 13658082A JP S5927266 A JPS5927266 A JP S5927266A
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JP
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light
optical fiber
polarization
fiber
preserving optical
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JP57136580A
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English (en)
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Yutaka Ohata
裕 大畠
Hiroshi Kajioka
博 梶岡
Toshio Iizuka
飯塚 寿夫
Tatsu Watari
亘理 達
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/245Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
    • G01R15/246Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect

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  • Power Engineering (AREA)
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  • 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】 本発明は11波面保存光−ノj・イバを用いた電流測定
装置に係り、特にフIラデー回転素子4用いた電流測定
装置の改良に閏りるbのぐある。
従来、光応用非接触電流測定方式とじC1・記の6のが
知られCいる。
(1)  電流母線よりトランス結合て゛誘起電流を取
りこの光ノフ・イバからの出射光を光電変換りる方式。
(2)  771ラシ゛−回転素子を測定電流によ−)
(生ずる磁界内に配設し、磁界ににる上記7)・シブ−
回転素子の回転角の変化から電流を測定16h式。ただ
し、この場合は、光源からの光+J偏光子を通して直線
偏光で光ファイバに結合し、この光−ファイバに結合さ
れたJ−記ノj・うγ一回転素子からの光は別の光ファ
イバ(ご導いC1この光ファイバからの出射光を検光r
を介して光電変換づる。
(3)  (2)にa3い(、磁束密1哀を増1J)=
めに、測定電流を流4ケーーlルに空隙を設()た鉄心
を鎖交さU、この空隙にファラj゛−回転累了を配置し
C1上記ノ1シテ゛一回転素子の回転ハ1の変化から電
流を測定りる方式。
(3)に承り方式の従来の電流測定装置の構成説明図を
第1図に承り。第1図にJ)b)(,1は光源、2は偏
光子、3は入口・1側の光)I−rバ、4は測定電流を
流リグーゾルに鎖交させIJ空隙を4jづる鉄心、5は
鉄心4の空隙に配置し/jツノフf−回転素子、6は出
射側の光ファイバ、7 f、L 4fr光1′、E3は
受光素子である。なお、光ノアrバ3,6tよぞれぞれ
3ス心4に透孔をり′設しくぞの透孔に挿入しCファラ
デー回転素rL、Nに対向さけである。この場合、偏光
子2おj、び検光子7(ロス心4の透孔内に設置づるよ
うにしでもよい。
しかし、(1)のh式ζ゛(Jl、誘起電流が1it)
を発光さUるに↑らない場合があり、また、1−メンス
を必要と覆ることり口5装置か人形ど<jす、さら(、
:、センリ一部は電気を用い(いるから他からの電気的
誘導a1高の影冒を受(]・(゛)りく、また、高7.
4人電流により駅1Nが破壊する恐れがある。
まlこ、(2)の13式は、電流が人さい場合IJ1.
1.問題がないが、小電流(は小流検出が困デII c
−ル)イ)。
ま1= 、レンリ一部がL^1定どなっζい/iいのC
測定誤差が人さく4にる。
一ツノ、(3)の13代、81な4′ンち、第1図(こ
ホリ()のでは、上記欠点が解消されCいるが、光ノア
1 、(バ3.6丙での偏波面の回ηシ、が避【)tう
れヂ1.1.た、鉄心4の透孔内に偏光子2、検光子7
を1iTi人した場合でも、透孔が人さ′くhす、磁束
の集東が乱れる。さらに、この方式では、ファラデー回
転索子5のファラデー回転角をΦ、ノアラブ−回転素子
5への入射光レベルをPaとづると、光電変換後の電圧
Vは、 VCc[)o  (1−5in 2ψ) −−−−11
)(示され、感磨が1)0に依存りるのぐ、光源1の支
足化が必要であるという問題を(1−づ゛る。
木yで明は上記に鑑み(なされたもの−ζ、その(1的
とづるところは、外力および光源の渦1α特性に対しで
支定C′、^精度化をはかるごとがぐきる偏波面保存光
]1イバを用いた電流測定装置を提供りることにある。
本発明の特徴は、ツノ・うi゛−回転素子を1トントレ
ンス゛C′挾み、この各目ツドレンズ(こイれぞ′れ入
射側と出射側の偏波面保存)しフ1−イパをり・j向さ
l、光源からの光は偏光子、lj J、び17/2波艮
仮を介して上記入射側の偏波面保存光フン・イハの一1
Jの軸に大剣させ、上記出射側の偏波面保存光ファイバ
からの光を偏波面保存光ファイバ用分岐器に大剣さしこ
の分岐器からの出射光をトilシ偏波面保存光ファイバ
の2軸にでれぞれ一致したfj Sat角を有する2つ
の偏光子を介してそれぞれ費光素子C受()るようにし
、上記ノj・ラブ−回転集子I、1被測定電流を流Jl
1線に鎖交させた空隙をhづる鉄心のV記空隙に装着し
た構成としl、二貞(9ニある。
以十木ブを明を第2図、g1′!3図に示した実施例を
用いて詳細に説明する。
第2図は本発明の電流測定装置の一実施例を示づ構成説
明図(・ある、、第2図に+Ijい(,11はl−10
−Neレーザまた【、L近赤外レーリータ(A−ドから
なる光源、12は漏光r、13は1/′2波長板、14
は八〇・j側の偏波面保存光ノP・イバ、15は被測定
電流を流す′母線に鎖交さけた空隙を右りる鉄心(゛、
1ス心15の形状は図示のように円形Cあっ(矩形であ
つ(わよい。16シよ鉄心15の空隙に装6しにツノ・
う1°゛一回転素子で、777ノj゛一回転素子161
.Lr−+ツトルンズ、17.”[3(”挟lυ′Cあ
り、1)ツドレンス17には1編波面保l?光フフフイ
バ14が、また、[1y l’レンズ1(3に1.L出
射側の偏波面保存光〕1イバ19が対向しくいる。
20 t、L−波面保(j光ノン・イバ用分岐器、21
゜22は(扁彼面侃(j尤ノアイバ19の2軸k”ft
tぞれ一致しlζ方イ0角を右する偏光子、2;l、2
/iは受光素子である。
次に動作につい(説明覆る。ま1F、光源11からの光
は、偏光子12.1/2波14仮133により直線偏光
とにヱリ、大剣側の偏波面保存光フPイバ14に1つの
軸方向ど同じ乃イQ角C゛入剣づる。
この偏波面保存光フ1(バ14を1ム搬した直線−)t
 LL、出射端でLJツトレンズ17にJ、り甲(jビ
ームとな−)′CC−ノアラブ−転素T1(5を通過し
、ロッドレンズ18により出射側の偏波面保存光フッ・
イバ19に入IiJ 1Jる。このどぎ光軸1)向tこ
限界かかかつていると、フ?う1−回転素子16を通過
後の偏光の方位角は角度ψだcノ回転りる。すなわち、
ψはfJJ線に流れる被測定電流に比例りる。また、偏
波面像1F光ファイバー″1/Iの軸と偏波面保存光フ
ァイバ19の軸を45°す゛らしくお()は、各直交成
分の光パワーPI、P2は、 P t ccl〕o(1sin 2ψ)−−−−一(2
1P20:Po  (1→−5in2φ) −−−−i
3)どなる。この成分をイ1りる光を偏波面像(j光)
I・イバ19を出tA後、分岐器20 ニ人III サ
I! C2分し、それぞれ偏光子21.22(・各々の
成分を取り出し、それをそれぞれ受光素子23.2/I
C−)を電変換Jる。ぞしく、四3 + −1)2 >
 、″(P+4−P2)4する演弁を施lば、出力′市
J−[VはVa:si++2  どイgす、入04 )
Isレベルの変fJI f、二影響しない出力が111
られる。
1記した本IN明の実施例によれば、 (イ) 伝送路に偏波面保存光フ)・イバ1/I。
19を用い(いるから、外力に対しく安定である。
(I」)  出射側の偏波面保存光ファイバ15〕の出
射端C′分岐器20を用いC2分岐(J、それぞれ直交
づる成分間の演瞳をtj ′)J、うにしくいるので、
尤沌!11の淘亀特性に対しく 、1.r″定Cる。
(ハ) 120部は光学系のみ(・構成しくあるから、
電極誘導雑音に対しく安定1:ある1゜(ニ) 長尺の
偏波面保存光ノア・イバ14,19を用いれば、光源部
、受光演紳部を環j1λ条件が良好な場所に設置でき、
信頼t!1を向−1,できる。
(ハ) 1−ランスを用いながら小形化がIIl能C”
ある。
などの効果がある。
413図は本発明の他の実施例を承り第2図に相当りる
構造説明図で、第2図と同 部分は同じ旬日て゛示し、
ここで゛は説明を省略りる。第33図に’、 にい(は
、)j7ラア゛一回転素子゛16からなるレンリ部に2
個の直角プリズム25.26を設け、光路を11°1角
に曲+yるようtこしで、鉄心155に偏波面1にに光
ファイバ1/l、19を通づための孔を設GJなくとも
よいようにしCある。
また、センザ部を[1ツドレンズ、)戸うj:゛一回転
素子、偏光プリズム(1=iいに両角な直線偏光を取り
出づもの)で構成し、出射側の1IAf波而保?’?光
フアイバ19を一般のマルチ’t−トノjフィバ2本と
づるようにしCも31.い。
以上説明したように、本発明に、1、れは、外力、13
よび光源の温度特性に対しC安定C1高精度化をはかる
ことがCきるという効果があイン。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のノj・ラテ゛−回転素fを用(X!こ電
流測定具;6の構造説明図、第2図【よ本発明の偏波面
保存光ファイバを用いた電流測定装置の一実施例を承り
構造説明図、第3図μ木光明の11!Iの実施例を承り
構造説明図である。 1′1:先高I、12.21.22ニー尤了、13:1
/2波長板、 14、’19:偏波面保存光ノアイバ、15:鉄心、1
0:)? −、/ ’i″−回転県1′、17.18:
I+ラッドンズ、 20ニ一波面保t?光フン1イバ用分岐器、23.24
:受光素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ファラデー回転系fを用いた電流測定装置においC
    1前記フ1シデ゛−回転系fをロッドレンズで挾み、該
    各[」ラドレンズにでれぞれ入射側と出射側の偏波面保
    (r光ファイバを対向さけ、光源からの光は偏光fおよ
    び17′2波長板を介して前記入射側の偏波面保存光フ
    ァイバの一1〕の軸に大剣さけ、前記出射側の偏波面保
    存光ファイバからの光は偏波面保存光フ1イバ用分岐器
    に入射させ、該分岐器からの出射光を前記11jii波
    面保存光ファイバの2軸にそれぞれ一致した方位角を有
    Jる2つの偏光子を/i L、−(ぞれぞれ受光素子C
    受りるようにし、前iijノフ・ラブ−回転素子は被測
    定電流を流す母線に鎖交さUた空隙を有する鉄心の前記
    空隙に[した構成としたことを特徴とづる偏波面保存光
    ’7 Fイバを用いた電流測定装置。 2 前記入射側の偏波面保存光−ノアイバの軸と前記出
    射側の偏波面保存光ファイバの軸とは45°ずらし−(
    ある特占′1請求の範囲第111’i記載の偏波面保存
    光〕I・イバを用いIC電流測定装置。
JP57136580A 1982-08-05 1982-08-05 偏波面保存光フアイバを用いた電流測定装置 Pending JPS5927266A (ja)

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