JPS62257071A - Earth current detection sensor - Google Patents

Earth current detection sensor

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Publication number
JPS62257071A
JPS62257071A JP61102388A JP10238886A JPS62257071A JP S62257071 A JPS62257071 A JP S62257071A JP 61102388 A JP61102388 A JP 61102388A JP 10238886 A JP10238886 A JP 10238886A JP S62257071 A JPS62257071 A JP S62257071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
ground fault
gap
fault current
optical
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
Application number
JP61102388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Fujieda
藤枝 敬史
Takatoshi Suzuka
鈴鹿 孝敏
Kiyokuji Hara
原 局司
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP61102388A priority Critical patent/JPS62257071A/en
Publication of JPS62257071A publication Critical patent/JPS62257071A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To dispense with a drive power source and to remove the effect of electromagnetic induction, by detecting the movement of a magnetic body part by an earth current as light transmission loss due to the change in the width of the gap between the end surfaces of optical fibers. CONSTITUTION:When an earth current flows to an earth cable 20, a magnetic field is generated and a magnetic body part 13 moves so as to be attracted to the earth cable 20. When the magnetic body part 13 moves as mentioned above, the end surface 2a of one optical fiber 2 moves simultaneously. Because the other optical fiber 1 is fixed by a fixing jig 15, said optical fiber 1 does not move and the width of the gap between the end surfaces 1a, 2a of the optical fibers 1, 2 becomes large. If the width of the gap between the end surfaces of the optical fibers becomes large, an earth current can be detected by the increase in the transmission loss of light transmitted from one optical fiber to the other.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、地絡電流の流れた箇所を検出するための地
絡電流検出センサに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ground fault current detection sensor for detecting a location where a ground fault current flows.

[従来の技術および発明が解決しようとする間宥点] 高電圧の送電線路では、大地と電線路とが何らかの原因
で短絡し、地絡電流と呼ばれる異常な辻違棺ネ+Iヱ巴
へh(太ス −のYらhA企 景物l−地絡電流の流れ
た箇所を検出し、対処する必要がある。そのため、送電
線路の各箇所に地絡電流検出センサが接地されている。
[The problem that the prior art and the invention are trying to solve] In high-voltage power transmission lines, when the ground and the line are short-circuited for some reason, abnormal cross-contact currents called ground fault currents can occur. It is necessary to detect the locations where ground fault currents have flowed and take appropriate action.For this reason, ground fault current detection sensors are grounded at each location on the power transmission line.

しかしながら、従来のセンサは、変動を電気的に号に変
換し金属リード線中を伝送して検出する電気的なセンサ
が多く、各センサを駆動するための電源を必要としてい
た。また、高電圧の送電線路の近傍に設置するものであ
るため、電磁誘導の影響を受け、安定して精度良く検出
することができないという問題点があった。
However, many conventional sensors are electrical sensors that convert fluctuations into signals electrically and transmit them through metal lead wires for detection, and require a power source to drive each sensor. Additionally, since it is installed near a high-voltage power transmission line, it is affected by electromagnetic induction, making it difficult to perform stable and accurate detection.

さらに、送電線路の各箇所に多数設置された各゛センサ
と検出部とをそれぞれ金属リード線で接続する必要があ
り、金属リード線の数が非常に多くなるという問題点も
あった。
Furthermore, it is necessary to connect each sensor and the detection section, which are installed in large numbers at various locations on the power transmission line, with metal lead wires, resulting in a problem that the number of metal lead wires becomes extremely large.

それゆえに、この発明の目的は、駆動電源が不要で、ま
た電磁誘導の影響を受けることのない地絡電流検出セン
サを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a ground fault current detection sensor that does not require a driving power source and is not affected by electromagnetic induction.

[問題点を解決するための手段] この発明の地絡電流検出センサは、間隙を介して端面が
対向するように配置される1対の光ファイバを備え、さ
らに該1対の光ファイバの一方側には、地絡電流が流れ
た際発生する磁場によって移動する磁性体部か取付けら
れている。
[Means for Solving the Problems] The ground fault current detection sensor of the present invention includes a pair of optical fibers arranged such that their end faces face each other with a gap therebetween, and further includes one of the pair of optical fibers. Attached to the side is a magnetic body that moves due to the magnetic field generated when ground fault current flows.

[作用] この発明の地絡電流検出センサでは、1対の光ファイバ
の一方側に磁性体部が取付けられており、地絡電流が流
れる接地テーブル近傍に該磁性体部か位置するようセン
サが設置される。接地ケーブルに地絡電流か流れると、
磁界が発生し、この磁界により近傍の磁性体部が引き寄
せられるように移動する。磁性体部か移動すると、該磁
性体部が取1・rけられている光ファイバの一方が移動
し、1対の光ファイバの端面間の間隙の幅が変化する。
[Function] In the ground fault current detection sensor of the present invention, a magnetic part is attached to one side of a pair of optical fibers, and the sensor is arranged so that the magnetic part is located near the grounding table through which the ground fault current flows. will be installed. If a ground fault current flows through the ground cable,
A magnetic field is generated, and the magnetic material in the vicinity moves so as to be attracted by this magnetic field. When the magnetic body portion moves, one of the optical fibers to which the magnetic body portion is removed moves, and the width of the gap between the end faces of the pair of optical fibers changes.

第2図に示すように光ファイバ端面間の間隙の幅と、該
間隙を通過することにより生じる光伝送損失とは比例関
係を何しているため、間隙の幅の変化により光伝送損失
も変化する。したがって、地絡電流が流れると、光ファ
イバの一方から他方へ伝送される光の光伝送損失が変化
するため、この光伝送損失の変化を検出することにより
、地絡電流の流れた箇所を検出することができる。
As shown in Figure 2, there is a proportional relationship between the width of the gap between the end faces of optical fibers and the optical transmission loss caused by passing through the gap, so the optical transmission loss changes as the gap width changes. do. Therefore, when a ground fault current flows, the optical transmission loss of light transmitted from one side of the optical fiber to the other changes, so by detecting this change in optical transmission loss, the location where the ground fault current has flowed can be detected. can do.

[実施例コ 第1図は、この発明の一実施例を示す断面図である。第
1図において、1対の光ファイバ1.2は、その端面1
a、2aが間隙を介して対向するよう配置されており、
該光ファイバ1,2はそれぞれ光ファイバ固定部材3.
4に固定されている。
Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a pair of optical fibers 1.2 have their end faces 1.
a and 2a are arranged to face each other with a gap in between,
The optical fibers 1 and 2 are each attached to an optical fiber fixing member 3.
It is fixed at 4.

光ファイバ固定部材3.4には、それぞれフランジ部3
a、4aが形成されており、該フランジ部3a、4aに
挾まれるようにして、外側バイブ7が位置している。該
外側バイブ7は略中央部分にベローズが設けられている
。該外側バイブ7が接するフランジ部3a、4aの部分
には、溝が形成され、その溝の中にOリングパツキン5
.6がそれぞれ嵌め合わされている。該Oリングパツキ
ン5.6により、外側バイブ7の内部の気密状態が保持
されている。外側バイブ7の内側には、コイルばね9を
介してリミッタバイブ8が設けられている。譲リミッタ
バイブ8の内側には、両側から光ファイバ固定部材3.
4の端部が嵌め入れられている。該リミッタバイブ8は
、光ファイバの端面1a、2aが接近した際互いに突き
当たることのないよう設けられるものである。また、コ
イルばね9の両端は、それぞれフランジ部3a、4aに
固定されており、光ファイバの端面1a、2a間の間隙
を最小限にするよう、縮む方向に常時作用している。
Each of the optical fiber fixing members 3.4 has a flange portion 3.
a, 4a are formed, and the outer vibrator 7 is positioned so as to be sandwiched between the flanges 3a, 4a. The outer vibrator 7 is provided with a bellows approximately at the center. Grooves are formed in the portions of the flange portions 3a, 4a that the outer vibrator 7 contacts, and an O-ring packing 5 is inserted into the grooves.
.. 6 are fitted together. The O-ring packing 5.6 maintains the airtight condition inside the outer vibrator 7. A limiter vibe 8 is provided inside the outer vibe 7 via a coil spring 9. Optical fiber fixing members 3. are installed inside the limiter vibe 8 from both sides.
4 ends are fitted. The limiter vibe 8 is provided so that the end surfaces 1a and 2a of the optical fibers do not collide with each other when they approach each other. Further, both ends of the coil spring 9 are fixed to the flange portions 3a, 4a, respectively, and always act in the direction of contraction so as to minimize the gap between the end faces 1a, 2a of the optical fiber.

外側バイブ7の両端近傍には、ねじ山がそれぞれ形成さ
れており、該ねじ山に螺合するようにそれぞれナツト1
0.11が嵌め合わされ固定されている。ナツト11は
、先ファイバ2に光ファイバ固定部材4を介して一体化
されており、該ナツト11には連結部12を介して磁性
体部13が取付けられている。この実施例の地絡電流検
出センサは、該磁性体部13が接地ケーブル20の近傍
に位置するよう設置されるものである。
Screw threads are formed near both ends of the outer vibrator 7, and nuts 1 are screwed onto the threads.
0.11 are fitted and fixed. The nut 11 is integrated with the tip fiber 2 via the optical fiber fixing member 4, and a magnetic body portion 13 is attached to the nut 11 via the connecting portion 12. The ground fault current detection sensor of this embodiment is installed such that the magnetic body portion 13 is located near the ground cable 20.

他方の光ファイバ固定部材3は、固定具15により固定
されている。また、ナツト10とナツト11を挾むよう
に、その外側に外部ストッパ14が設けられており、該
外部ストッパ14により、ナツト11が図面左側に過剰
に移動して、外側バイブ7のベローズを損傷するのを防
上している。
The other optical fiber fixing member 3 is fixed by a fixture 15. Further, an external stopper 14 is provided on the outside of the nuts 10 and 11 so as to sandwich them, and the external stopper 14 prevents the nut 11 from moving excessively to the left in the drawing and damaging the bellows of the outer vibrator 7. is being defended.

接地ケーブル20に地絡電流が流れると、磁場を発生し
、磁性体部13が接地ケーブル20に引き寄せられるよ
うにして移動する。このように磁性体部13が移動する
と、一方の光ファイバ1の端面1aも同時に移動する。
When a ground fault current flows through the grounding cable 20, a magnetic field is generated, and the magnetic body part 13 moves so as to be attracted to the grounding cable 20. When the magnetic body part 13 moves in this way, the end face 1a of one optical fiber 1 also moves at the same time.

他方の光ファイバ2は、固定具15により固定されてい
るため移動せず、したがって光ファイバの端面1a、2
a間の間隙の幅が大きくなる。光ファイバ端面間の間隙
の幅が大きくなると、第2図に示すように、光伝送損失
ΔPが増大するため、光ファイバの一方から他方に伝送
される光の伝送損失が増加する。
The other optical fiber 2 does not move because it is fixed by the fixture 15, so the end faces 1a and 2 of the optical fiber
The width of the gap between a becomes larger. As the width of the gap between the end faces of the optical fiber increases, as shown in FIG. 2, the optical transmission loss ΔP increases, so the transmission loss of light transmitted from one side of the optical fiber to the other increases.

したがって、この光伝送損失の増加により、地絡電流が
検出される。
Therefore, a ground fault current is detected due to this increase in optical transmission loss.

接地ケーブル20内を地絡電流が流れなくなると、磁場
が弱まり、光ファイバ固定部材4は、コイルばね9の作
用により図面右側の元の位置に復帰する。この際、リミ
ッタバイブ8が設けられているため、光ファイバの端面
1a、2aが互いに突き当たることはない。
When the ground fault current stops flowing in the grounding cable 20, the magnetic field weakens and the optical fiber fixing member 4 returns to its original position on the right side of the drawing by the action of the coil spring 9. At this time, since the limiter vibe 8 is provided, the end surfaces 1a and 2a of the optical fibers do not come into contact with each other.

以上説明したように、二の実施例の地絡電流検出センサ
は、一方の光ファイバから他方の光ファイバへ光を伝送
し、伝送された光のパワーを測定することによって地絡
電流を検出することができる。したがって、従来の電気
的な検出センサのように電源を必要としない。
As explained above, the ground fault current detection sensor of the second embodiment detects the ground fault current by transmitting light from one optical fiber to the other optical fiber and measuring the power of the transmitted light. be able to. Therefore, unlike conventional electrical detection sensors, it does not require a power source.

さらに、この実施例の地絡電流検出センサは、第3図に
示すようにそれぞれ直列に接続することができる。すな
わち、各センサ間を1本の光ファイバで接続し、光を順
次各センサに伝送させることができる。このようにして
各センサを通り伝送されてきた光は、たとえば光後方散
乱測定器により分担することができる。
Furthermore, the ground fault current detection sensors of this embodiment can be connected in series as shown in FIG. That is, by connecting each sensor with one optical fiber, light can be sequentially transmitted to each sensor. The light transmitted through each sensor in this way can be shared, for example, by a light backscatter meter.

第4図は、この光後方散乱測定器による観測波形の一例
を示す図である。光後方散乱測定器により、このように
光ファイバの各地点の距離に対応した受光レベルを算出
することができる。伝送されてきた光は、第4図に示す
ように、一定の傾斜でその受光レベルを減少しながら伝
送され、各センサA、B、C・・・においてさらにその
受光レベルを急激に減少させている。これは、各センサ
内の光ファイバ端面間の間隙による光伝送損失に対応す
るものである。したがって、光伝送損失の大きなセンサ
の位置する地点で、地絡電流が流れたことになる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a waveform observed by this optical backscattering measuring device. The light backscattering measuring device can thus calculate the received light level corresponding to the distance of each point on the optical fiber. As shown in Fig. 4, the transmitted light is transmitted while decreasing its reception level at a constant slope, and the reception level of each sensor A, B, C, etc. is further rapidly decreased. There is. This corresponds to the optical transmission loss due to the gap between the end faces of the optical fibers in each sensor. Therefore, a ground fault current flows at a point where a sensor with a large optical transmission loss is located.

たとえば、第4図の場合、センサBの地点での光伝送損
失ΔP2が、他のセンサの光伝送損失よりも大きくなっ
ており、センサBの地点で地絡電流か流れたことを知る
ことができる。
For example, in the case of Figure 4, the optical transmission loss ΔP2 at the point of sensor B is larger than the optical transmission loss of other sensors, and it is difficult to know that a ground fault current has flowed at the point of sensor B. can.

以1−1この発明の地絡電流検出センサを実施例により
説明したが、この発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。たとえば、光ファイバの端面間の間隙を元
の幅に復帰させるためのコイルばねは、実施例のように
設けられていなくてもよく、他の手段で復帰させてもよ
い。また、各センサを直列に接続して使用する例を示し
たが、各センサは必ずしも直列に接続せずともよく、た
とえば従来の電気的なセンサと同Flに、検出部との間
をそれぞれ光ファイバで接続させてもよい。
1-1 The ground fault current detection sensor of the present invention has been described using examples, but the invention is not limited to these examples. For example, the coil spring for returning the gap between the end faces of the optical fiber to its original width may not be provided as in the embodiment, and may be restored by other means. In addition, although an example has been shown in which each sensor is connected in series, each sensor does not necessarily need to be connected in series. They may also be connected by fiber.

また、先ファイバの端面は、従来光コネクタにおいて行
なわれている端面処理を施してもよい。
Further, the end face of the tip fiber may be subjected to an end face treatment that is conventionally performed in optical connectors.

この発明に用いられる先ファイバとしては、特に限定さ
れることなく、プラスチックファイバ、シリカ系ファイ
バ等従来用いられている先ファイバを使用することがで
きる。
The end fiber used in this invention is not particularly limited, and conventionally used end fibers such as plastic fibers and silica fibers can be used.

[発明の効果] 以り説明したように、この発明の地絡電流検出センサは
、光信号を伝送し検出するものであるため、従来のよう
に電磁誘導の影響を受けることはない。したがって、従
来よりも安定して精度良く地絡電流を検出することがで
きる。
[Effects of the Invention] As explained above, since the ground fault current detection sensor of the present invention transmits and detects an optical signal, it is not affected by electromagnetic induction unlike the conventional sensor. Therefore, the ground fault current can be detected more stably and accurately than before.

また、光ファイバ内を伝送する光により検出するもので
あるため、従来のようなセンサを駆動させるための電源
が不要であり、容易に設置することができる。
Furthermore, since detection is performed using light transmitted through an optical fiber, there is no need for a power source to drive a conventional sensor, and it can be easily installed.

さらに、実施例で示したように、この発明の地絡電流検
出センサは直列に接続することができるものであるため
、従来のセンサのように非常の多くのリード線を必要と
することがなく、簡便にかつ経済的に設置することがで
きる。
Furthermore, as shown in the examples, the ground fault current detection sensor of the present invention can be connected in series, so it does not require a large number of lead wires unlike conventional sensors. , can be installed easily and economically.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の一実施例を示す断面図である。第
2図は、光ファイバ端面間の間隙の幅と光伝送損失との
関係を示す図である。第3図は、この発明の地絡電流検
出センサの接続状態の一例を示す概略構成図である。第
4図は、光後方散乱ρ1定器による観測波形の一例を示
す図である。 図において、1,2は光ファイバ、la、2aは光ファ
イバの端面、13は磁性体部、20は接地ケーブルを示
す。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the width of the gap between the end faces of optical fibers and optical transmission loss. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of the connection state of the ground fault current detection sensor of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a waveform observed by the optical backscattering ρ1 constant. In the figure, 1 and 2 are optical fibers, la and 2a are end faces of the optical fibers, 13 is a magnetic body part, and 20 is a ground cable.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)間隙を介して端面が対向するように配置される1
対の光ファイバと、 該1対の光ファイバの一方側に取付けられ地絡電流が流
れた際発生する磁場によって移動する磁性体部とを備え
、該磁性体部の移動によって前記光ファイバ端面間の間
隙の幅を変化させて地絡電流を検出する、地絡電流検出
センサ。
(1) 1 arranged so that the end faces face each other with a gap in between
A pair of optical fibers is provided, and a magnetic body part is attached to one side of the pair of optical fibers and moves by a magnetic field generated when a ground fault current flows. A ground fault current detection sensor that detects ground fault current by changing the width of the gap.
JP61102388A 1986-05-01 1986-05-01 Earth current detection sensor Pending JPS62257071A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61102388A JPS62257071A (en) 1986-05-01 1986-05-01 Earth current detection sensor

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JP61102388A JPS62257071A (en) 1986-05-01 1986-05-01 Earth current detection sensor

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JP (1) JPS62257071A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445586A (en) * 2011-11-08 2012-05-09 中国矿业大学 Optical fiber sensor and method for monitoring stray currents of subway

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445586A (en) * 2011-11-08 2012-05-09 中国矿业大学 Optical fiber sensor and method for monitoring stray currents of subway

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