JPS61143905A - 絶縁装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は一般に高圧送電線や他の電気的構成要素を支持
するために用いられる絶縁器に関し、特に、１本または
それ以上の光ファイバを通信用に組み込んだ絶縁構造体
を支持するために用いられるものに関する。

〔従来技術〕

一般に、絶縁器は高圧送電線や他の構成要素を支持する
ために用いられ、また通常は接地電位又はこれに近い電
位にある送電塔や収容体およびこれと同等のものに関し
て、上記高圧送電線等の構成要素を空間的に離しておく
ために用いられる。

この一般的な型の絶縁器の一例として、カーブ（ｋａ　
Ｉ　ｂ）の米国特許第３．８９８．３７２号に示された
ものがある。この型の最近の絶縁器は、通常はファイバ
ガラスのような絶縁性物質で形成されたロッドを中心部
に有しており、このロッドの終端には通常は電気的良導
性の終端部材がしっかりと取り付けられている。この０
ツドおよび終端部材は根本的な負荷を支える構造を有し
ており、０ツドは非常に強く、かつ終端部材は縮れさせ
られ又はロッド終端にしっかりと固定して取り付けられ
ている。この０ツドは普通はスカート状の一連の部材に
よって囲まれるが、この部材は「ウェザ−シェド」ある
いは単に「シェド」と呼ばれ、質の良い絶縁性材料で作
られる。この材料としては元来はセラミックが用いられ
ていたが、最近ではＥＰＭの如きゴム状の重合体材料が
用いられ又いる。このシェドはロッドに沿って端から端
までの位置に置かれ、導電性の終端部材の間の非常に長
い外側表面を形成している。ロッドの長さとシェドの数
は、通常の電圧状態に応じて設定される。

最後に、ウェザ−シェドと中心の補強部材の間の空間は
絶縁−竹材料で満たされ、Ｓ電経路を形成する原因にな
る汚物および湿気の侵入が防止されて　　゛いる。この
目的のためには、シリコングリスの如き材料が適してい
る。

使用にあたっては、これら絶縁器は高い電位差のある（
又は高電位差のあることが予想される）点の間に終端部
材で取り付けられる。絶縁器は送電塔のアームと伝送線
の間につり下げられている絶縁器であって、この伝送線
を支持するハンガーとして用いることができる。すなわ
ち、上端で高電圧部分を持ったハウジングの上に支持さ
れる常設の部材として用いることができる。

（発明の目的） 本発明の第１の目的は、絶縁構造に収容されかつ保護さ
れる１本又はそれ以上の光学的ファイバを有する絶縁器
を提供することによって、電位差により影響を受けず、
かつ通信経路の形態以外のものに悪影響を与える電磁的
干渉の如き効果を実質的に除去するような能力を通信経
路に持たせることにある。

本発明の第２の目的は、検出された情報をより都合の良
い場所に送るための１本又はそれ以上の光学的ファイバ
を有する絶縁器を使用して、高電圧部分の物理的特性（
例えば、温度、電圧、電流など）を検知し測定するため
の測定技術を提供することにある。

本発明の第３の目的は、光学的ファイバを内部に有する
絶縁器と、支持位置の間に張られた１本又はそれ以上の
光学的ファイバを有する伝送線とを使用して、地理的に
互いに離れた場所で用いられるが電力伝送線には比較的
接近して用いられる通信技術を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記め目的を達成するため本発明の第１のものは、非導
電性の補強部材を中心に有する絶縁器具を備えており、
この絶縁器具は物理的には互いに離れており、電位の異
なる装置にこの補強部材を取り付けるため補強部材の両
端に設けられた取り付け具を有している。複数のシェド
は補強部材に沿うように設けられ、各シェドは補強部材
を囲むようになっている。絶縁器は更に少くとも１本の
光学的ファイバを含み、光学的ファイバはシェド内の補
強部材に沿って伸び、絶縁器の一方の端から他方の端に
通信経路を形成するようになっている。

本発明の第２のものは、高電圧部分の物理的特性を検出
し、接地電位に実質的により近い位置で検出特性値を与
える器具を備えており、これは非導電性材料の中心部分
を有する細長く仲ばされた絶縁体を含み、その終端部材
はそれぞれ高電圧部分と、支持点および中心部を通って
伸びた光学的ファイバとに接続されている。センサはこ
のｉｌｆ圧部分に接続され、特性の検出と、測定される
べき特性値を示す電磁的に変化する信号の発生とを行っ
ている。この電磁的信号は絶縁器の高電圧側の終端で光
学的ファイバに与えられる。上記器具は更に絶縁器の接
地電位側の終端で光学的ファイバに接続される手段を含
み、電磁的信号の受け取りと特性値の指示とを行うよう
になっている。

本発明の第３のものは、送電線に沿う２点間の通信リン
クを含んでおり、これは光学的ファイバに沿って伝送さ
れる電磁信号を送出するための送信器を一方の位置に有
し、この電磁信号を受信するための受信器を他方の位置
に有している。それぞれの位置には送電線を支持するた
めの構造体が設けれられ、これら支持構造体はそれぞれ
非導電材料製の１１１長い中心部分を有する支持絶縁体
を含んでおり、終端部材は送電線と支持点および中心部
分を通って伸びる光学的ファイバとに接続されている。

少くとも１本の光学的ファイバは支持絶縁体の間を送電
線に沿って伸び、このファイバは各終端で絶縁体中のフ
ァイバに光学的に接続されている。送信器から支持絶縁
体のうちの一方の中の光学的ファイバに電磁信号を送る
手段が設けられ、他方の位置には、支持絶縁体のうちの
伯のも。

のの中の光学的ファイバから受信器に電磁信号を送るた
めの手段が設番ノられてる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例にもとづき図面を参照して詳細に
説明りる。

第１図は前述の米国特許第３．８９８．３７２号に示さ
れた絶縁器と全体的構成において同一の絶縁器の基本構
造を示しているが、多くの点においてそれと異なってい
る。この絶縁器構造体は、公知の方法で終端部材１１．
１２にしっかりと取り付けられたファイバガラスロツド
１０を備える中心補強部材を含んぐいる。複数シェド１
４はロッド１０の中心部分を囲み、端から端まで関係づ
けられて置かれている。

シェドの形状は上記米国特許第３．８９８．３７２号の
ｂのといつくかの点で異なっている。第１に、望遠鏡の
筒のようにシェドが順次はめ込まれている訳でない。第
２に、上記米国特許のようにロッドに強く配設されてい
る訳でない。第３に、絶縁器が＋ｌＪ造されるときにシ
ェドは互いに付着されるようになっている。しかしなが
ら、このことは、本発明には直接関係しない技術的事項
である。

本発明によれば、第１図に示すようにロッド１０に沿っ
て軸方向に光学的ファイバ１６が伸びており、このファ
イバは望ましくはロッドの長子方向に沿って伸びる溝１
７の中に収められている。

終端部材１１．１２に隣接するロッドの両方の終端には
、内側にファイバ１６が伸びたハウジング１９．２０が
ある。これらハウジングは互いにほぼ同様のもので、ハ
ウシング２０の内部構造は図示されたハウジング１９の
内部と同じになっている。

各ハウジングはアルミニウムの如き導電性月利でできた
基部ディスク２２と、これと同様の材料でできた頂部デ
ィスク２４どを含んＣおり、各ディスクはロッド１０が
挿通する中央開口を有している。またこれらと同様の材
料でできｌ〔中間チューブ２６は、それぞれ反対側の終
端でディスク２２．２４の内面に付着している。ヂコー
ブ２６にはチューブの軸方向に下端から上方へ延びる細
長溝クスロット）２７が形成されている。そして、この
スロット２７はスロット１７と一致する位置にあり、フ
ァイバ１６がスロット１７からディスク２２．２４中に
延びることができるようになっている。これらは望まし
くはアルミニウム製の円筒スリーブ２９によって密開さ
れ、このスリーブ２９は１又は複数本の止めネジ３０に
より保持されている。ディスク２２．２４の外周の環状
溝にはＯ型リング３２．３３が設けられてスリーブ２９
の内面との間が密封され、これによって外側からハウジ
ング内部への湿気の侵入が防止されている。

ハウジングの内側においては、ファイバ１６が公知の光
フアイバコネクタ３５に取り付けられ、これによってフ
ァイバ１６と外部ファイバ３６が接続されている。ファ
イバ３６は周知の耐水性仕切りコネクタ３８を介してハ
ウジング内に入っており、このコネクタはディスク２４
に形成された開口に固定されている。コネクタ３８の目
的は弾性体の圧接によってファイバ３６の外面を囲みな
がらかみ合わせることであり、これによってハウジング
１９内に湿気が入るのを防止している。この目的にかな
う装置はケレムス・ディビジョン・オブ・ハーベイ・ハ
ラペル社によって製造され、そのカタログ番号は５ＨＣ
−１０２３である。

絶縁器の他方のｎＥにおいては、光学的ファイバ１６は
ハウジング２０の内部に出てファイバ４０の終端に接続
され、ファイバ４０はコネクタ３８と同様のコネクタ４
２を通っＣハウジング２０の頂部ディスクから絶縁器の
内側に伸びている。

第１図および第２図ではファイバは１本であるが、第３
図の示１ように複数本のファイバが設けられていてもよ
い。第３図において、ハウジング１９はロッド４５を囲
み、このロッドには軸方向に伸びる６本の満４７が形成
されている。そして、各々の）ｈは光学的ファイバ４８
を収容している。

この例の場合には、コネクタ３５の如きコネクタが、光
学的ファイバと外部ファイバを接続するために６個用い
られる。あるいは、１１ＩＩｉｌ又はそれ以上の複数フ
ァイバコネクタが用いられてもよい。

さらに、複数の仕切りコネクタ３８ないし複数のファイ
バを扱える異なる型の仕切りコネクタを用いてもよい。

第１図および第２図に示された技術あるいは第３図の変
形例で示された装置は、外部ファイバ３６．４０の接続
に関することを除いて全く同一に製造できる。従って、
生産現場においては、全ての絶縁器はロッド１０、終端
部材１１および１２、ハウジング１９および２０と、補
強部材に沿って形成された溝の中で伸びる７７フイバ１
６もしくはファイバ４７とで組み立てられる。ロッド１
０を囲むシェド１４の内部領域は必要な密封性および粘
着性の材料で満たされている。このようにして仕上げら
れた生産品は、重合体の粘着物すなわち封止材を用いて
欠陥等が直された後に、ほぼ完成品として出荷される。

この装置が用いられる場所で、最終的な組み立てが終端
部材１１．１２を支持構造体および一緒に用いられる電
気的要素に接続することによりなされ、ファイバ３６．
４０は仕切りコネクタに挿入されてファイバ１６の終端
に接続される。この目的のために、スリーブ２９を保持
する止めネジはゆるめられ又は取り外され、スリーブは
ハウジングの内部が見えるように軸り向に動かされる。

ファイバ３６ｄ３よびその仕切りコネクタはディスク２
４の開口に挿入され、ファイバは適当な］ネクタに接続
される。そして、スリーブ２９は元の位置に戻され、止
めネジ３０を入れてしめることにより拘束される。乾燥
剤もまたハウジング１つ内に設けられる。第１図に承り
ように、取り扱いの便宜のためにハウジング内でファイ
バ１６が余分な長さを持っていることが望ましく、これ
によってコネクタに取りイ」ける際にフフ？イバの余分
な終端部分を折れるようになっている。

この組立体の用い方およびファイバ３６．４０を延ばす
位置は、絶縁器の特定の用途によって決まる。このよう
な用途の一例とし１第４図に承りものがある。第４図で
は第１図の絶縁器組立体は符号５０で示されており（一
部分のみ示されている）、伝送線５２を支持するために
用いられている。この組立体の下端はシ１１ツクル５３
によって伝送線に接続され、上端はシＶツクル５４によ
って支持アーム５６に接続され、支持アーム５６は伝送
線支持塔の一部分をなしている。

伝送線５２はセン１ノ５８を有し、このセンサから光学
的ファイバ５つが出ている。そして光学的ファイバ５９
は、第１図で示したように終端部材６０の内側で絶縁器
５０内の内部ファイバに接続されている。絶縁器の他方
の終端では、ファイバ６２がハウジング６４内に延び、
コネクタ３５の如き］ネクタによって絶縁器内のファイ
バの細端に光学的に接続される。ファイバ６２は接合箱
６５に延び、そこでファイバ６６に接合される。

ファイバ６６は他の絶縁器からのファイバを含むマルチ
ファイバケーブルであり、このケーブルは分析Ｊ３　Ｊ
：び表示ユニット６８に接続される。

この実例の目的は、伝送線６２を通る電流を監視するこ
とにある。しかしながら、温度や振動等の如き伝送線の
物理的特性が測定の主となる。電流測定において、セン
サ５８は電流変圧器と、電流変圧器で生成された電気信
号を光学的ファイバ中を伝送できる電磁信号に変換する
周知の変換器とを有している。この電磁信号は、検知さ
れた電流の振幅に比例する可変の繰り返し比でパルス変
調された可視光とすることができる。あるいは、検出さ
れた値を種々の電流値を表わリデジタルパターンに変換
するために、コード変換器を用いることもできる。この
ようにして生成された光学的パルスは、ファイバ５９お
よび絶縁器５０内のファイバに送られ、ファイバ６２か
らファイバ６６を通って分析１ニツ］−６８にＬうえら
れる。このユニットに与えられた信号はデコードされて
、メーターによって読み取りうる形で指示され、あるい
は細長い線図上へ記録をする記録ハ１でより完全に記録
される。

後述の通り、分析Ｊ３よび表示ユニットは伝送塔の土台
に設けられ、あるいは都合の良い場所の変電所中に設【
プられる。そして、ピン４ノによって継続的かつ反復的
に測定がなされる間は、その電位ははは接地電位に保た
れる。このヒンジ−は、接地電位よりもはるかに高電位
となりうる伝送線に接続されている。このＪ、うに、継
続的に峙々記録されチェックされることは、オペレータ
にとって便利なことである。セン（Ｊ゛５８の位置では
状態変動、例えば光の乱れ、種々の要因によるラジオ周
波数フィールドの乱れ、ラジオ周波数での電磁信号の乱
れ、あるいは伝送線に沿って存在する低いレンジでの電
磁信号の乱れが現れうる。しかし、このような信号があ
っても光学的ファイバによって伝送される短波長の電磁
信号にはほとんど影響がない。もちろんこの信号は、種
々の光信号である。

すなわち、選択されたファイバおよび両方の終端の変換
器の特性に依存する秤々の波長の光である。

第５図に本発明の他の実施例を示す。ここでは、通信の
連結は地理的に離れた位１７０．７２の間でなされる。

これらの位置は互いに何マイルも離れているが、これは
必ずしも必要なことではない。

さらに、これらの位置は支持塔７４．７５を含む送電線
経路に近接しており、この支持塔のそれぞれライン７６
．７７を含む伝送線を支持している。

これらの伝送線の間には、もちろん多くの支持塔が存在
している。

それぞれの伝送線は第１図に一般的に示される絶縁器に
よって支持されているが、伝送線７７のみが光学的ファ
イバを有する絶縁器８０．８１により支持されている。

絶縁器８０．８１の間の伝送線７７の一部分は、第６図
に詳細に示すように、高電圧ケーブルに沿って延びる光
学的ファイバ８３を有している。絶縁器８１において、
ファイバ８３は仕切り］ネクタ４２を通つＵ［、縁器の
底でハウジング２０に入っており、第１図に示１ように
内部ファイバ１６に接続される。絶縁器８１のＩＣ４部
において、ファイバ１６【よ塔７５の支持アーム８４に
沿うファイバ８５に接続されており、このファイバ８５
は塔を下りて位置７２に尋かれる。

絶縁器８０において、ファイバ８３の他方の終端は同じ
方法で絶縁器８０内のファイバ１６に接続され、ファイ
バ１６の他方の終端は支持アーム８８に沿って塔７４を
下り位置７０に至るファイバ８７に接続される。位置７
０．７２のそれぞれには、変換器、受信器を一方又は両
方に設けることができる。このような変換器はそれぞれ
、ファイバによって伝送可能な波長に調整された電磁エ
ネルギー信号を生成する能力を持った周知の型式のもの
である。同様に、受信器はそれぞれ電磁信号を受信する
ための公知の型式のものである。通信の形式にもとづい
て特有の型式の変換器Ｊ　Ｊ：び受信器が選ばれる。

以上、実施例について説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、特許請求の範囲の記載を超えない範
囲において種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一部をなす絶縁器を側面から見た一部
断面図、第２図は第１図の２−２１ｉｌｆｔＦｉ面図、
第３図は第２図と同様の断面図で本発明に用いられる絶
縁器の変形例に係るもの、第４図は本発明に係る装置の
他の実施例を示す側面およびブロック図、第５図は本発
明の特徴に関係する伝送線システムの一部の概略図、第
６図は第５図の一部拡大図である。 １０・・・ファイバガラスロッド、１１．１２・・・終
端部材、１４・・・シＬド、１６，３６，４０．５９゜
６２・・・光学的ファイバ、１７．２７・・・スロット
、１９．２０．６４・・・ハウジング、２２・・・基部
ディスク、２４・・・頂部ディスク、２６・・・中間チ
ューブ、２９・・・スリーブ、３０・・・止めネジ、３
５・・・光フアイバコネクタ、３８・・・耐水性（を切
り］ネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央部に配置された非導電性の補強部材と、前記補
   強部材の両端に設けられ、この補強部材を互いに物理的
   に分離されかつ異なる電位を有する装置に取り付けるた
   めの取り付け具と、前記補強部材に沿うように配置され
   、各々がこの補強部材を囲むようになっている複数のシ
   ェドと、前記シェド内を前記補強部材に沿って延び、絶
   縁器の一端から他端に通信経路を形成する少くとも１本
   の光学的ファイバとを備える絶縁装置。 ２、前記絶縁器が複数の光学的ファイバを有する特許請
   求の範囲第１項記載の絶縁装置。 ３、前記複数のシェドの両端に前記取り付け具と隣接し
   て設けらたハウジングと、外側の光学的ファイバを前記
   ハウジングの内側に導くためにこのハウジング上に設け
   られた手段と、前記絶縁器内の光学的ファイバを前記外
   側の光学的ファイバに接続するために前記ハウジング中
   に設けらた手段とを更に有する特許請求の範囲第１項記
   載の絶縁装置。 ４、前記補強部材は細長く延びたロッド状の本体を有し
   、かつこの本体に沿って伸びる溝を形成する手段を有し
   、この溝は前記光学的ファイバを受け入れる大きさとな
   っている特許請求の範囲第１項記載の絶縁装置。 ５、前記補強部材は、まわりに一様に分配された略平行
   の複数の溝を形成すると共に前記ロッド状の本体に沿っ
   て軸方向に延びる手段を有し、前記溝はそれぞれ１本の
   光学的ファイバを受け入れる大きさとなってる特許請求
   の範囲第４項記載の絶縁装置。 ６、高電圧部分の物理的特性を検出し、ほぼ接地電位の
   位置でこの物理的特性の測定値を求める装置であって、 非導電性材料の中央部分と、前記高電圧部分および支持
   点にそれぞれ接続された終端部材と、前記中央部分を通
   って延びる光学的ファイバとを有する細長い絶縁器と、 前記高電圧部分に接続され、特性の検出およびこの特性
   の値を示して変化する電磁的信号を発生するセンサと、 前記絶縁器の高電圧終端で前記電磁信号を前記光学的フ
   ァイバに与える手段と、 前記絶縁器の接地終端で前記光学的ファイバに接続され
   、前記電磁的信号を受け取ると共に前記特性の値を指示
   するようにした手段とを備える高電圧部分の物理特性検
   出測定装置。 ７、前記特性は前記高電圧部分を流れる電流である特許
   請求の範囲第６項の物理特性検出測定装置。 ８、前記特性は前記高電圧部分の温度である特許請求の
   範囲第６項記載の物理特性検出測定装置。 ９、送電線に沿った位置の２つの地点間での通信リンク
   であって、 一方の地点に配置され、光学的ファイバに沿って運ばれ
   る型の電磁信号を発生する送信器と、他方の地点に配置
   され、光学的ファイバに沿って運ばれた電磁信号を受け
   取る受信器と、 前記送電線を支持するために前記２つの地点のそれぞれ
   に設けられ、非導電材料製の細長い中心部分を有する支
   持絶縁体をそれぞれ含み、終端部材は伝送線と支持点に
   それぞれ接続され、かつ第１の光学的ファイバが前記中
   心部分を通って延びている手段と、 前記支持絶縁体の間の前記送電線に沿って延び、両端で
   前記支持絶縁体中の第１の光学的ファイバに光学的に接
   続される少くとも１本の第２の光学的ファイバと、 前記送信器からの電磁的信号を前記支持絶縁体の一方の
   ものの中の前記第１の光学的ファイバへ与える手段と、 前記支持絶縁体の他方のものの中の前記第１の光学的フ
   ァイバからの電磁的信号を前記受信器に与える手段とを
   備える送電線における通信リンク。 １０、前記支持絶縁体のそれぞれが複数の第１の光学的
   ファイバを含み、この第１の光学的ファイバのそれぞれ
   が前記第２の光学的ファイバのうちの１方の終端に光学
   的に接続されている特許請求の範囲第９項記載の通信リ
   ンク。