JPS61213772A

JPS61213772A - 電流検出装置

Info

Publication number: JPS61213772A
Application number: JP60056425A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsuge; 憲治柘植; Masahiro Akizuki; 優宏秋月
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1986-09-22
Also published as: JPH0583870B2

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】発明の目的（産業上の利用分野）この発明は電線の電流検出装置に係り、さらに詳しくは
電線の周囲に生じた磁界を検出し得るファラデー効果の
ある光ファイバを使用した電流検出装置に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、例えば変電所においては、電線路に変流器を設け
て事故電流を検出して継電器を動作させ、遮断器をトリ
ップさせて線路を保護しているが、前記従来の変流器は
、大型のため設置作業も面倒となり、美観を損ねるとい
う問題があった。これを解消するため、従来碍子内に電
流検出装置を内蔵したものとして、実開昭５５−９４０
３４号公報あるいは実開昭５５−８６３２７号公報に示
すものが提案された。これは第１０図に示すように碍子
４１の内部空間に鉄心４２にコイル４３を巻回してなる
変流器を収容するとともに、前記コイル４３にリード線
４４を接続して外部へ導出していた。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、前記従来の変流器は大きいため、碍子全体が
大型化するとともに、変流器のまわりに接地電極がある
ので、絶縁強度上碍子頭部にある程度の肉厚が必要にな
る。このため、電線と変流器との距離が大きくなり、同
変流器に作用する磁界が弱くなり、検出精度が低下し、
さらにリード１ＪＩ４４が電磁誘導を受けるため、検出
信号にノイズが入り、この点からも検出精度が低下する
という問題があった。

この発明は前記問題点を解消した電流検出装置を提供す
ることにある。

発明の構成（問題点を解決するための手段）この発明は前記問題点を解決するため、第一発明は碍子
１に対し電線１０を縛着するバインド線１１を非磁性体
により形成し、このバインド線ｌｌ内には、ファラデー
効果のある光ファイバ１２を設け、同光ファイバ１２の
両端にはそれぞれ前記碍子ｌを経て光パワを供給し、被
変調光を導出するファラデー効果のない光ファイバ３，
４．１９．２４を前記バインド線１１とは別体に設ける
という構成を採用している。

また、第二発明は碍子１に対し電線１０を縛着するバイ
ンド線１１を非磁性体により形成し、このバインド線１
１内には、ファラデー効果のある光ファイバ１２と、碍
子１を経て同光ファイバ１２に光パワを供給し、同光フ
ァイバ１２から被変調光を導出するファラデー効果のな
い光ファイバ３．４．２９Ａ、２９Ｂとを設けるという
構成を採用している。

（作用）前記手段を採用したことにより、第一発明はファラデー
効果のある光ファイバに入射された光が電線の周囲に生
じる磁界、つまり電流の強さに比例して、同光ファイバ
により光の偏光面が回転し、偏光要素を介して強度変調
された後、ファラデー効果のない光ファイバを介して出
射される。これを受光器で電気信号に変換することによ
り電流が検出される。このとき、ファラデー効果のある
光ファイバの磁界検出感度は電界には影響されず、光フ
ァイバは静電誘導及び電磁誘導を受けないので、検出精
度の低下はない。

第二発明はファラデー効果のない光ファイバと、ファラ
デー効果のある光ファイバとをバインド線内に設けたの
で、前記第一発明の作用に加えて装柱が美化されるとと
もに、外部衝撃によるファラデー効果のない光ファイバ
の破損、離断が防止される。

（第一実施例）以下、第一発明を具体化した第一実施例を第１〜３図に
従って説明すると、磁器よりなる中空状の支持碍子１の
下端部にはベース金具２がセメントで一体に嵌着固定さ
れている。

支持碍子１の中空状部ｌａ内には高絶縁性と無誘導性と
を備えたファラデー効果のない光パワ供給用及び被変調
光導出用の一対の光ファイバ３゜４が配設され、同光フ
ァイバ３．４の下端は光コネクタ５に接続され、同光コ
ネクタ５はベース金具２に嵌合固定されている。前記光
ファイバ３゜４の上端はそれぞれ光コネクタ６．７に接
続され、同コネクタ６．７は外部より光ファイバ１９．
２４を接続できるようにしている。

支持碍子１の中空状部１ａには前記光ファイバ３．４及
び光コネクタ６．７を包蔵固定するようにレジン、ゴム
あるいはガラス等の絶縁物８が充填されている。

支持碍子１上邪の環状溝部９には電線１０が非磁性金属
管（この実施例ではステンレス）よりなる螺旋状のバイ
ンド線１１により縛着されている。

このバインド線１１内には一端部１１ａから他端部１１
ｂまで高絶縁性と無誘導性とを備え、かつ、ファラデー
効果のある光ファイバ１２が埋設されている。

バインド線１１の一端部１１ａには第２図に示すように
非磁性体よりなる保護ケース１３が取着されている。こ
の保護ケース１３内には円弧状に折り曲げ形成したファ
ラデー効果のない光ファイハ１５がクッション材１７に
より埋設され、同光ファイバ１５の一端部１５ａは、偏
光子１４を介して前記光ファイバ１２の一端部１２ａに
接続されている。そして、前記偏光子１４はレジンモー
ルド１６あるいはガラスモールド等により包蔵されてい
る。光ファイバ１５の他端部１５ｂには光コネクタ１８
を介してファラデー効果のない入射光用光ファイバ１９
が接続され、同光ファイバ１９の中間部は第１図に示す
ように電線１０に巻回されている。この光ファイバ１９
の他端には光コネクタ２０が取着され、前記光コネクタ
６に接続されている。

なお、バインド線１１の端部１１ｂには前記保護ケース
１３と同様の保護ケース２１が取着されている。同ケー
ス２１の内部構造は図示しないが前記偏光子１４を第３
図に示す検光子２２に置き換えた点が異なるのみである
。保護ケース２１には光コネクタ２３を介してファラデ
ー効果のない出射光用光ファイバ２４が接続され、その
中間部は電線１０に巻回されている。同光ファイバ２４
の他端には光コネクタ２５が取着されており、前記光コ
ネクタ７に接続されている。

次に前記のように構成した電流検出装置について１．そ
の作用を説明する。

今、電線１０に電流が流れると、同電線１０の周囲には
同心円状の磁界が生じ、同磁界がバインド線１１内部の
ファラデー効果のある光ファイバ１２に作用する。

次いで、図示しない光源（例えば、発光ダイオード）よ
り光コネクタ６．２０を介して入射光用光ファイバ１９
に光パワが伝送され、さらに偏光　′子１４を介して光
ファイバ１２に磁界方向と平行に光パワが導入されると
、ファラデー効果により同党は偏波面が回転し、検光子
２２を通過すると電流に比例した強度変調光となり、こ
の変調光は出射光用光ファイバ２４によって外部からの
電磁誘導を受けることなく伝送され、光コネクタ２５゜
７及び光ファイバ４を介して図示しない受光器に導かれ
、その後電気信号に変換され電流が測定される。

この実施例ではバインド線１１内にファラデー効果のあ
る光ファイバ１２を設けたので、電線１０との距離を小
さくして正確な磁界検出を行え、かつ、電磁誘導等の外
部影響をなくして電流の検出精度を向上することができ
る。

（第二実施例）次に第二発明を具体化した第二実施例を第４〜８図に従
って説明するが、前記第一実施例と同一の機能のものに
は同一の符号を付し、その説明を一部省略する。

第５，６図に示すようにバインド線１１上の２箇所には
接続管２６が溶着され、この溶着部分の外周には第６図
に示す止め具２７が締着されている。なお、止め具２７
に代えてテープ巻としてもよい。接続管２６には可撓性
チューブ２８が設けられ、その先端には光コネクタ２０
．２５が設けられている。接続管２６、可撓性チューブ
２８内部には後記する光ファイバ２９Ａ、２９Ｂが挿通
されている。

第７，８図に示すようにバインド線１１内には全長にわ
たって前記ファラデー効果のある一本の光ファイバ１２
が挿通され、ファラデー効果のない二本の入射光用、出
射光用光ファイバ２９Ａ。

２９Ｂが挿入されている。一方の光ファイバ２９Ａの端
部には偏光子１４が接続され、偏光子１４及び光ファイ
バ１２の端部はガラスモールド３０あるいはレジンモー
ルド等により包蔵されている。

同モールド３０外端部には反射鏡３１が取着されており
、光ファイバ２９Ａから偏光子１４を通過した光を反射
し、ファラデー効果のある光ファイバ１２に導くように
している。

バインド線１１の端部１１ａとガラスモールド３０との
間には可撓性材よりなるクッション材３２が介在され、
バインド線１１と光ファイバ１２゜２９Ａとの熱膨張の
差を吸収して光ファイバ１２゜２９Ａに対する応力を緩
和している。また、バインド線１１の端部１１ａにはガ
ラスモールド３０及び反射鏡３１を保護する保護キャッ
プ３３が取着されている。

なお、バインド線１１の端部１１ｂにも前記保護キャッ
プ３３と同様の保護キャップ３４が取着されており、前
記偏光子１４を検光子２２に置き換えた点が異なる。そ
して、この光の通路は第８図に示すようになっている。

さて、この実施例の電流検出装置は前記第一実施例の電
流検出装置の効果に加えてファラデー効果のある光ファ
イバ１２と、この光ファイバ１２に光パワを供給し、同
光ファイバ１２から光の強度変化を導出するファラデー
効果のない光ファイバ２９Ａ、２９Ｂとをバインド線ｌ
ｌ内に設けたので、装柱の美化に寄与できるとともに、
前記実施例と比較して外部衝撃による光ファイバ２９Ａ
。

２９Ｂの破損、離断を防止できる。

なお、この第二発明は第７図に示すバインド線１１の端
部構成に代えて第９図に示すものを使用してもよい。す
なわち、光ファイバ１２．２９Ａの端部には偏光子１４
を配設し、この偏光子１４にはロッドレンズ３５を当接
させて設け、ロッドレンズ３５には反射鏡３１を当接さ
せる。偏光子１４、ロッドレンズ３５及び反射鏡３１を
レジンモールド１６により一体に包蔵する。そして、バ
インド線１１の端部１１ａには保護キャップ３３を取着
し、クッション材１７を充填した構造とすること。なお
、バインド線１１の他端は前記偏光子１４に代えて、検
光子（図示略）を使用する。

なお、前記実施例では単体の光ファイバ３．４゜１２．
１５．１９．２４．２９Ａ、２９Ｂを使用したが、これ
らをケブラあるいはＰＶＣシース等で被覆した光フアイ
バケーブルを使用してもよい。

発明の効果以上詳述したように、第一発明はバインド線内にファラ
デー効果のある光ファイバを設けたので、碍子内に変流
器あるいは磁気光学素子を設けなくても済み、また、設
置スペースも不要となり、碍子を小型、軽量化すること
ができるとともに、電線と光ファイバとの距離を小さく
して正確な磁界検出を行い、かつ、電磁誘導等の外部影
響をなくして電流の検出精度を向上することができる効
果がある。

第二発明はファラデー効果のある光ファイバと同光ファ
イバに光パワを供給し、同光ファイバから変調光信号を
導出するファラデー効果のない光ファイバとをバインド
線内に設けたので、第一発明の効果に加えて、装柱美化
に寄与できるとともに、外部衝撃によるファラデー効果
のない光ファイバの破損、離断を防止できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一発明を示す正面図、第２図は同じくバイン
ド線の部分拡大断面図、第３図は同じく光の回路図、第
４図は第二発明を示す正面図、第５図は同じくバインド
線の正面図、第６図は同じくバインド線の部分拡大図、
第７図は同じくバインド線の部分拡大断面図、第８図は
光の回路図、第９図は別例を示す部分拡大断面図、第１
０図は従来の電流検出装置を内蔵した碍子を示す断面図
である。１・・・支持碍子、３，４．１５，１９，２４．２９Ａ
、２９Ｂ・・・ファラデー効果のない光ファイバ、１０
・・・電線、１１・・・バインド線、１２・・・ファラ
デー効果のある光ファイバ。第２図第３図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】１、碍子（１）に対し電線（１０）を縛着するバインド
線（１１）を非磁性体により形成し、このバインド線（
１１）内にはファラデー効果のある光ファイバ（１２）
を設け、同光ファイバ（１２）の両端にはそれぞれ前記
碍子（１）を経て光パワを供給し、被変調光を導出する
ファラデー効果のない光ファイバ（３、４、１９、２４
）を前記バインド線（１１）とは別体に設けたことを特
徴とする電流検出装置。２、碍子（１）に対し電線（１０）を縛着するバインド
線（１１）を非磁性体により形成し、このバインド線（
１１）内には、ファラデー効果のある光ファイバ（１２
）と、碍子（１）を経て同光ファイバ（１２）に光パワ
を供給し、同光ファイバ（１２）から被変調光を導出す
るファラデー効果のない光ファイバ（３、４、２９Ａ、
２９Ｂ）とを設けたことを特徴とする電流検出装置。