JPS5937461A - 光変流器 - Google Patents
光変流器Info
- Publication number
- JPS5937461A JPS5937461A JP57146112A JP14611282A JPS5937461A JP S5937461 A JPS5937461 A JP S5937461A JP 57146112 A JP57146112 A JP 57146112A JP 14611282 A JP14611282 A JP 14611282A JP S5937461 A JPS5937461 A JP S5937461A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- magnetic
- polarized light
- light
- rotator
- 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
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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
- G01R15/14—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
- G01R15/245—Adaptations 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
- G01R15/246—Adaptations 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光変流器に係シ、特に、高電圧導体に流れる電
流を測定するに好適な光変流器に関する。
流を測定するに好適な光変流器に関する。
周知の如く、電流による磁界中に置かれた鉛ガラス等の
透明物中を直線偏光が通過すると、直線偏光の偏光面は
、次の式で示される角度θだけ回転する。
透明物中を直線偏光が通過すると、直線偏光の偏光面は
、次の式で示される角度θだけ回転する。
θ＝ｖＨＬ １０９０１００１．
（１）ただし、■はヴエルデ定数、Ｈは光の進行方向の
磁界の強さ、Ｌは透明物質を通過する光の光路長である
。
（１）ただし、■はヴエルデ定数、Ｈは光の進行方向の
磁界の強さ、Ｌは透明物質を通過する光の光路長である
。
この現象をファラデー効果、ファラデー効果を示す物質
を磁気的旋光体といい、上記（１）式の角度θを周知の
方法で検出し、磁界の強さＨを検出することで、磁気的
旋光体近傍に流れる電流を測定する光変流器が一般的に
知られている（Ｓ、５ａｉｔｏ。
を磁気的旋光体といい、上記（１）式の角度θを周知の
方法で検出し、磁界の強さＨを検出することで、磁気的
旋光体近傍に流れる電流を測定する光変流器が一般的に
知られている（Ｓ、５ａｉｔｏ。
他４ ： Ｔｈｅ Ｌａ５ｅｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒ
ａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｆｏｒＢＶＨＰｏｗｅｒ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅｓ ； Ｉ ＥＥＥＪｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ ＶｏｌＱＥ−２，４８、Ａｕｇ、 １９６６
）。
ａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｆｏｒＢＶＨＰｏｗｅｒ Ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅｓ ； Ｉ ＥＥＥＪｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ ＶｏｌＱＥ−２，４８、Ａｕｇ、 １９６６
）。
との光変流器の一例を第１図に示す。発光ダイオード、
レーザダイオードおよびレーザ等の１つで構成された光
源１で発光された光線の一部は、光フアイバ２内を伝播
し、集光レンズ３で集光され、高分子フィルム、蒸着膜
、偏光プリズム等の周知の偏光子４で直線偏光にされた
後、磁気的旋光体５に入射される。磁気的旋光体５は、
中央部に１次導体１２が貫通される貫通孔を備えた略四
角形状の平板で構成されており、磁気的旋光体５の入射
面ａに入射される入射光は、各角部で２回全反射されて
１次導体１２を一周して射出面すから射出され、検光子
６、集光レンズ７．８および光ファイバ９，１０を介し
てフォトダイオード等を備えた受光路１１に受光される
。この磁気的旋光体５によれば、入射光が各角部で２回
全反射される。すなわち合計６回の偶数回全反射される
ため、直線偏光が楕円偏光に変化し角度θの量が低下し
、感度が低下しないようにされている。
レーザダイオードおよびレーザ等の１つで構成された光
源１で発光された光線の一部は、光フアイバ２内を伝播
し、集光レンズ３で集光され、高分子フィルム、蒸着膜
、偏光プリズム等の周知の偏光子４で直線偏光にされた
後、磁気的旋光体５に入射される。磁気的旋光体５は、
中央部に１次導体１２が貫通される貫通孔を備えた略四
角形状の平板で構成されており、磁気的旋光体５の入射
面ａに入射される入射光は、各角部で２回全反射されて
１次導体１２を一周して射出面すから射出され、検光子
６、集光レンズ７．８および光ファイバ９，１０を介し
てフォトダイオード等を備えた受光路１１に受光される
。この磁気的旋光体５によれば、入射光が各角部で２回
全反射される。すなわち合計６回の偶数回全反射される
ため、直線偏光が楕円偏光に変化し角度θの量が低下し
、感度が低下しないようにされている。
ここで、ファラデー効果による直線偏光の偏光面の回転
は光路に対して平行な磁界の強さと光路長に比例し、磁
気的旋光体５に入射した直線偏光は１次導体１２を一周
して射出するため、回転角度θは、次の（２）式で表わ
され、光路と鎖交している１次導体の電流■にのみ比例
する。
は光路に対して平行な磁界の強さと光路長に比例し、磁
気的旋光体５に入射した直線偏光は１次導体１２を一周
して射出するため、回転角度θは、次の（２）式で表わ
され、光路と鎖交している１次導体の電流■にのみ比例
する。
θ＝ＶｆＨｄｔ＝ｖ■ ・・・・・・・・・
（２）ただし、ｔは光路長である。
（２）ただし、ｔは光路長である。
なお、１次導体１２の近傍に存在する他の導体に流れる
電流は、上記光路に沿っての積分で零となるため、影響
を無視することができる。
電流は、上記光路に沿っての積分で零となるため、影響
を無視することができる。
上１己のような磁気的旋光体を用いた光変流器は、他の
導体に流れる電流に影響されることなく特定の導体に流
れる電流の大きさを測定することができるという利点を
有するが、磁気的旋光体を１個しか備えていないため、
全光路長Ｌ＝ｆｄｔが磁気的旋光体の形状で決定され、
１次導体を一周する長さ以上にすることができないため
、高感度で高年〃度な電流測定ができない、という問題
点がある。
導体に流れる電流に影響されることなく特定の導体に流
れる電流の大きさを測定することができるという利点を
有するが、磁気的旋光体を１個しか備えていないため、
全光路長Ｌ＝ｆｄｔが磁気的旋光体の形状で決定され、
１次導体を一周する長さ以上にすることができないため
、高感度で高年〃度な電流測定ができない、という問題
点がある。
本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、光路
長を長くすることで高精度、高感度の電流測定ができる
光変流器を提供することを目的とする。
長を長くすることで高精度、高感度の電流測定ができる
光変流器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の構成は、従来の磁気
的旋光体を用いた光変流器において、磁気的旋光体を複
数個並列に配置し、偏光を順に通過させるようにしたも
のである。ここで、ｎ個の磁気的旋光体を並列に配置し
た場合のファラデー効果による偏光面の回転角度θは、
次の（３）式のようになり、 θ＝ｎＶｆＨｄｔ＝ｎＶＩ ＋・＋＋＋＋＋
＋・（３）被測定電流に対して高感度になると共に、従
来と同様に回転角度θが被測定電流に比例するため高精
度になる。
的旋光体を用いた光変流器において、磁気的旋光体を複
数個並列に配置し、偏光を順に通過させるようにしたも
のである。ここで、ｎ個の磁気的旋光体を並列に配置し
た場合のファラデー効果による偏光面の回転角度θは、
次の（３）式のようになり、 θ＝ｎＶｆＨｄｔ＝ｎＶＩ ＋・＋＋＋＋＋
＋・（３）被測定電流に対して高感度になると共に、従
来と同様に回転角度θが被測定電流に比例するため高精
度になる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳５ｉｌｌに説
明する。第２図に本発明の一実施例の概略図を示す。な
お、第２図において第“１図と対応する部分には同一符
号を付して説明を省略する。
明する。第２図に本発明の一実施例の概略図を示す。な
お、第２図において第“１図と対応する部分には同一符
号を付して説明を省略する。
図に示すように、１次導体１２に流れる電流と鎖交する
ように内部に光路を備え、かつ、鉛ガラス、重フリント
ガラス、磁性ガラスまたは石英ガラス等で構成された第
１の磁気的旋光体１３と、１次導体に流れる電流と鎖交
するように内部に光路を備え、かつ、第１の磁気的旋光
体１３と同一材質で形成された第２の磁気的旋光体１４
とが近接して並列に配置されている。第１の磁気的旋光
体１３の射出面と第２の磁気的旋光体１４の入射面とは
対応するように配置され、第１の磁気的旋光体１３には
従来と同様に、光源１から光ファイバ２．集光レンズ３
および偏光子４を介して直線偏光が入射され、第２の磁
気的旋光体１４の射出側には、ローションプリズムやウ
ォラストンプリズムや偏光ビームスプリッタ等で構成さ
れた検光子６．集光レンズ７．８および光ファイバ９゜
１０が設けられて受光器１１に射出光を入射させている
。
ように内部に光路を備え、かつ、鉛ガラス、重フリント
ガラス、磁性ガラスまたは石英ガラス等で構成された第
１の磁気的旋光体１３と、１次導体に流れる電流と鎖交
するように内部に光路を備え、かつ、第１の磁気的旋光
体１３と同一材質で形成された第２の磁気的旋光体１４
とが近接して並列に配置されている。第１の磁気的旋光
体１３の射出面と第２の磁気的旋光体１４の入射面とは
対応するように配置され、第１の磁気的旋光体１３には
従来と同様に、光源１から光ファイバ２．集光レンズ３
および偏光子４を介して直線偏光が入射され、第２の磁
気的旋光体１４の射出側には、ローションプリズムやウ
ォラストンプリズムや偏光ビームスプリッタ等で構成さ
れた検光子６．集光レンズ７．８および光ファイバ９゜
１０が設けられて受光器１１に射出光を入射させている
。
第１の磁気的旋光体１３は、第３図〜、第７図に示すよ
うに構成され、入射面ａから入射した直線偏光は、反射
面す、 ｃ、 ｄ、 ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈで順に７回
全反射され、射出面ｈ′から射出される。また、第２の
磁気的旋光体１４は、第８図〜第１２図に示すように構
成され、第１の磁気的旋光体１３の射出面ｈ′から射出
された偏光が入射面ｉ′に入射されて、反射面ｉ、 ｊ
、 ｋ、 ｌ、ｍ、 ｎ、 ｏで順に７回全反射された
後、射出面ｐから射出される。
うに構成され、入射面ａから入射した直線偏光は、反射
面す、 ｃ、 ｄ、 ｅ、 ｆ、 ｇ、 ｈで順に７回
全反射され、射出面ｈ′から射出される。また、第２の
磁気的旋光体１４は、第８図〜第１２図に示すように構
成され、第１の磁気的旋光体１３の射出面ｈ′から射出
された偏光が入射面ｉ′に入射されて、反射面ｉ、 ｊ
、 ｋ、 ｌ、ｍ、 ｎ、 ｏで順に７回全反射された
後、射出面ｐから射出される。
ここで、第１の磁気的旋光体１３の射出面ｈ′から射出
される偏光は、直線偏光が第１の磁気的旋光体１３内で
奇数回全反射されるため、楕円偏光になっているが、第
２の磁気的旋光体１４の反射面ｉで全反射されて直線偏
光にもどり、その後筒２の磁気的旋光体内で隅数回全反
射されるため、回転角度の大きさが低下することなく、
従来と比較して光路長が２倍となっているため、感度が
２倍となり、高精度、冒感度の電流測定を行うことがで
きる。
される偏光は、直線偏光が第１の磁気的旋光体１３内で
奇数回全反射されるため、楕円偏光になっているが、第
２の磁気的旋光体１４の反射面ｉで全反射されて直線偏
光にもどり、その後筒２の磁気的旋光体内で隅数回全反
射されるため、回転角度の大きさが低下することなく、
従来と比較して光路長が２倍となっているため、感度が
２倍となり、高精度、冒感度の電流測定を行うことがで
きる。
第１３図〜第２２図に本発明の他の実施例に使用される
磁気的旋光体を示す。本実施例は、前記実施例の第１の
磁気的旋光体１３と第２の磁気的旋光体１４との間に、
第１３図〜第１４図に示す磁気的旋光体１５．１６を１
組として、１組または２組以上１次導体に流れる電流と
鎖交するように挿入するものである。なお、本実施例に
おいては全体構成の図示を省略し、磁気的旋光体１５．
１６の光路を図示した。
磁気的旋光体を示す。本実施例は、前記実施例の第１の
磁気的旋光体１３と第２の磁気的旋光体１４との間に、
第１３図〜第１４図に示す磁気的旋光体１５．１６を１
組として、１組または２組以上１次導体に流れる電流と
鎖交するように挿入するものである。なお、本実施例に
おいては全体構成の図示を省略し、磁気的旋光体１５．
１６の光路を図示した。
本実施例によれば、前述の実施例より光路長が長くガる
ため、更に感度を高くすることができる。
ため、更に感度を高くすることができる。
以上説明したように本発明によれば、光路長が（７）
長くガるため、他の導体に流れる電流に影響されず高感
度、高精度で電流測定を行う、という特有の効果が得ら
れる。
度、高精度で電流測定を行う、という特有の効果が得ら
れる。
第１図は、従来の光変流路を示す概略図、第２図は、本
発明の実施例を示す概略図、第３図から第７図は、各々
前記実施例に使用される第１の磁気的旋光体の正面図、
平面図、左側面図、右側面図および底面図、第８図から
第１２図は、各々前記実施例に使用される第２の磁気的
旋光体の正面図、平面図、左側面図、右側面図および底
面図、第１３図から第１７図は、各々本発明の他の実施
例に使用される磁気的旋光体の正面図、平面図。 左側面図、右側面図および底面図、第１８図から第２２
図は、各々前記他の実施例に使用される他の磁気的旋光
体の正面図、平面図、左側面図、右側面図および底面図
である。 １・・・光源、４・・・偏光子、６・・・検光子、１３
・・・第１（８） ”“゛°゛第１
１１ＵＩ 出力 第２区 工刀 第４圀 ｇｑ図 胎１囚 第１４囚 第１９０ か１３０ 早１６０爲１９圀
発明の実施例を示す概略図、第３図から第７図は、各々
前記実施例に使用される第１の磁気的旋光体の正面図、
平面図、左側面図、右側面図および底面図、第８図から
第１２図は、各々前記実施例に使用される第２の磁気的
旋光体の正面図、平面図、左側面図、右側面図および底
面図、第１３図から第１７図は、各々本発明の他の実施
例に使用される磁気的旋光体の正面図、平面図。 左側面図、右側面図および底面図、第１８図から第２２
図は、各々前記他の実施例に使用される他の磁気的旋光
体の正面図、平面図、左側面図、右側面図および底面図
である。 １・・・光源、４・・・偏光子、６・・・検光子、１３
・・・第１（８） ”“゛°゛第１
１１ＵＩ 出力 第２区 工刀 第４圀 ｇｑ図 胎１囚 第１４囚 第１９０ か１３０ 早１６０爲１９圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光源と、被測定電流と鎖交するように内部に光路を
形成した磁気的旋光体と、前記光源と前記磁気的旋光体
の入射面との間に配置された偏光子と、前記磁気的旋光
体の射出面側に配置された検光子とを備え、前記磁気的
旋光体を通過した直線偏光の偏光面の回転角度に基づい
て前記電流の大きさを検出する光変流器において、偏光
が順に通過するように前記磁気的旋光体を複数個並列に
配置したことを特徴とする光変流器。 ２、前記磁気的旋光体の光路内には、偏光を全反射する
反射面が７個以上設けられている特許請求の範囲第１項
記載の光変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57146112A JPS5937461A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 光変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57146112A JPS5937461A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 光変流器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937461A true JPS5937461A (ja) | 1984-02-29 |
Family
ID=15400418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57146112A Pending JPS5937461A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 光変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613017A1 (fr) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | GEC ALSTHOM T & D BALTEAU | Dispositif optique pour la mesure de l'intensité du courant électrique |
| US5963026A (en) * | 1994-08-23 | 1999-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for the measurement of electric currents in at least two measuring ranges |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP57146112A patent/JPS5937461A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0613017A1 (fr) * | 1993-02-22 | 1994-08-31 | GEC ALSTHOM T & D BALTEAU | Dispositif optique pour la mesure de l'intensité du courant électrique |
| FR2702051A1 (fr) * | 1993-02-22 | 1994-09-02 | Balteau France | Dispositif optique pour la mesure de l'intensité du courant électrique. |
| US5963026A (en) * | 1994-08-23 | 1999-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for the measurement of electric currents in at least two measuring ranges |
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