KR100206654B1 - A electronic mof based on optical sensors - Google Patents

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KR100206654B1 KR1019950034374A KR19950034374A KR100206654B1 KR 100206654 B1 KR100206654 B1 KR 100206654B1 KR 1019950034374 A KR1019950034374 A KR 1019950034374A KR 19950034374 A KR19950034374 A KR 19950034374A KR 100206654 B1 KR100206654 B1 KR 100206654B1
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이종훈
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성현국
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Abstract

본 발명은 광전소자를 이용한 계기용 변성기에 관한것으로, 그 계기용 변성기는 고압선로(10)상의 고전압을 분압하는 분압기(12)와, 그 분압기(12)에 의해 분압된 전압을 광전변환하는 포켈스효과를 갖는 광변압소자(14), 상기 고압선로(10)상에 흐르는 대전류를 광전변류하여 일정한 레벨로 감압하는 패러데이효과의 광변류소자(22), 일정한 전압레벨에 의해 상기 광변압소자(14)와 광변류소자(22)를 구동하는 광원구동회로(16;24), 상기 광변압소자(14)와 광변류소자(22)에 의해 변류된 전압/전류를 검출하는 수광소자구동회로(18;26) 및 그 전압신호와 전류신호를 처리하여 전력량 계량을 위한 전압신호 및 전류레벨에 대응하는 전압신회로 처리하는 신호처리회로(20;28)을 갖추어 구성된 것이다.The present invention relates to an instrument transformer using an optoelectronic device, the instrument transformer includes a voltage divider (12) for dividing a high voltage on the high-voltage line (10), and a photoelectric converter for converting the voltage divided by the voltage divider (12) The phototransformer 14 having the Kells effect, the photovoltaic device 22 having a Faraday effect of reducing the voltage to a constant level by photoelectrically converting a large current flowing on the high voltage line 10, 14 and a light source driver circuit 16 and 24 for driving the optical variable current element 22, and a light receiving element driver circuit for detecting the voltage / current shifted by the optical transformer element 14 and the optical variable element 22 ( 18 and 26, and a signal processing circuit 20 and 28 for processing the voltage signal and the current signal to process the voltage signal corresponding to the voltage signal and the current level for power quantity measurement.

Description

광전소자를 이용한 계기용 변성기Instrument transformer using optoelectronic device

제1도는 본 발명에 따른 광전소자를 이용한 계기용 변성기의 블럭구성을 나타낸 도면.1 is a block diagram showing the transformer of the instrument using the photoelectric device according to the present invention.

제2도는 제1도에 도시된 광변압소자의 구성을 설명하는 도면.FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the phototransformer shown in FIG.

제3도는 제1도에 도시된 광변류소자의 구성을 설명하는 도면.FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the optical variable current device shown in FIG.

제4도는 제2도와 제3도에 도시된 광원의 구성을 위한 광원구동회로의 구성을 나타낸 도면.4 is a diagram showing the configuration of a light source driving circuit for the configuration of the light source shown in FIG. 2 and FIG.

제5도는 제1도에 도시된 수광소자구동회로 및 신호처리회로의 구성예를 나타낸 도면.5 is a diagram showing an example of the configuration of a light receiving element driving circuit and a signal processing circuit shown in FIG.

제6도는 제1도에 도시된 광변압소자와 광변류소자가 애자내에 설치된 상태를 나타낸 도면.FIG. 6 is a view showing a state in which the phototransformer and the photoconversion device shown in FIG. 1 are installed in the insulator.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 고압선로 12 : 분압기10: high voltage line 12: voltage divider

14 : 광변압소자 16 : 광원구동회로14 optical transformer 16 light source driving circuit

18 : 수광소자구동회로 20 : 신호처리회로18: light receiving element driving circuit 20: signal processing circuit

22 : 광변류소자 24 : 광원구동회로22: optical current conversion element 24: light source driving circuit

26 : 수광소자구동회로 28 : 신호처리회로26: light receiving element driving circuit 28: signal processing circuit

30, 40 : 광원 31, 41 : 편광자30, 40: light source 31, 41: polarizer

33, 42 : 광학변조기 34, 44 : 검광자33, 42: optical modulator 34, 44: analyzer

35, 45 : 수광소자 120 : 애자35, 45: light receiving element 120: insulator

121 : 부스바121: busbar

본 발명은 광전소자를 이용한 계기용 변성기(metering out fit ; MOF)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압선로에 흐르는 고전압/대전류를 광전변환 소자에 의해 계량에 적합한 저전압/소전류로 비례변성하는 광변압소자와 광변류소자를 갖춘 광전소자를 이용한 계기용 변성기에 관한 것이다.The present invention relates to a metering out fit (MOF) using an optoelectronic device, and more particularly, a light that proportionally denatures a high voltage / large current flowing in a high voltage line to a low voltage / small current suitable for metering by a photoelectric conversion element. The present invention relates to an instrument transformer using an optoelectronic device having a transformer element and a photocurrent element.

일반적으로, 수용전력은 발전소로부터 고압배전선로를 매개하여 부하의 중심점에 근접해서 설치된 배전용 변압기로 송전되고, 상기 변압기에서 일정한 레벨의 전압으로 강압된 상태에서 저압배전선로를 통해 다수의 수용가에 공급된다.In general, the received electric power is transmitted from a power plant to a distribution transformer installed near a center of load through a high voltage distribution line, and supplied to a plurality of consumers through a low voltage distribution line while being stepped down to a certain level of voltage in the transformer. do.

그러나 전력의 송·배전계통에 따르면, 발전소에서 발전된 전기를 수용가에 송전 또는 배전하기 위해서는 다수의 송전/배전설비계통을 경유하게 되고, 그 중 변전소에서는 고압의 전기를 일정한 레벨로 변압하여 후속의 배전선로를 통해 급전을 행하게 된다.However, according to the power transmission and distribution system, in order to transmit or distribute electricity generated in a power plant to a customer, it is via a plurality of power transmission / distribution system systems, and in the substation, the high voltage electricity is transformed to a constant level so that subsequent distribution lines Feeding through the furnace.

따라서, 변전소를 운전하기 위해서는 사용전력의 계량을 위해 전력계통의 전압이나 전류의 계측이 필요하게 되며, 전력계통 및 설비를 보호하기 위해서도 상기 전압이나 전류를 계측하게 되지만, 고전압/대전류의 전기는 직접 측정하기가 어려워 상기 고전압/대전류의 전기를 적절한 전압 또는 전류로 변성해주기 위한 수단으로서 통상 계기용 변압기(Potential Transformer) 또는 계기용 변류기(Current Transformer)를 포함하는 장치가 채용된다.Therefore, in order to operate the substation, it is necessary to measure the voltage or current of the power system to measure the power used, and to measure the voltage or current to protect the power system and equipment, but the high voltage / high current electricity is directly As a means for converting the high voltage / high current electricity into a suitable voltage or current due to difficulty in measuring, a device including a potential transformer or a current transformer is usually employed.

즉, 고압회로의 전압을 측정하기 위해 직접 측정기기를 고압회로에 접속하는 경우에 수반되는 위험을 회피하기 위해 1차측 전압이 비교적 저레벨로 변압된 2차측 전압을 검출하여 고압측의 전압을 환산해 내기 위한 변압기는 주지된 바와 같이 금속제의 케이싱내에 갖추어진 철심에 고전압이 입력되는 1차측 권선과, 상기 1차측 권선에 대해 목표로 하는 레벨로 감압된 목표전압을 유도하는 권선비를 갖는 2차측 권선이 권취되어 구성된다.In other words, in order to avoid the dangers associated with connecting the measuring device directly to the high voltage circuit to measure the voltage of the high voltage circuit, the voltage on the high voltage side is detected by detecting the secondary voltage whose primary voltage is transformed to a relatively low level. As is well known, the transformer for the production includes a secondary winding having a primary winding in which a high voltage is input to an iron core provided in a metal casing, and a winding ratio inducing a target voltage reduced to a target level with respect to the primary winding. It is wound up and configured.

그러나, 이러한 구성의 변압기에 따르면 고전압이 인가되는 1차측 권선과 목표로 하는 실전압이 유도되는 2차측 권선과의 사이에서 상기 2차측의 영향이 1차측으로 전달되는 상호간섭이 발생되는 쉽고, 상기 변압기에 인가되는 외래적인 영향, 예컨대 낙뇌라든지 서지(Surge), 노이즈 등의 영향에 의한 전기적인 충격이 2차측 권선으로 유기되어 부하기기로 전달되는 경우에는 기기의 오동작 또는 파손이 초래되기 쉽다.However, according to the transformer of such a configuration, it is easy to cause mutual interference in which the influence of the secondary side is transmitted to the primary side between the primary winding to which a high voltage is applied and the secondary winding to which a target actual voltage is induced. When electrical shocks caused by foreign influences such as lightning strokes, surges, noise, etc. applied to the transformer are induced in the secondary winding and transmitted to the load, malfunction or breakage of the device is likely to occur.

더욱이, 상기 변압기의 구조상 1차측 권선에 가해지는 전압이 고전압으로 될 수록 그 전체의 부피 또는 치수가 대형으로 될 뿐만 아니라, 절연을 위한 구조가 필요하게 되어 중량이 증대되고 시설에 따른 투자비용이 증가된다.In addition, the higher the voltage applied to the primary winding due to the structure of the transformer, the larger the volume or dimensions of the entire transformer, the larger the size or the size of the insulation, and the higher the weight and the higher the investment cost of the facility. do.

또한, 1차측 권선과 2차측 권선에 의한 변압작용을 갖는 변압기에서는 온도 또는 습도라던지 경시변화(經時變化)에 기인하는 특성변화가 부수되는 한편, 철심의 포화에 따른 파형의 왜곡이 나타나게 되어 고압측의 전압을 정확하게 환산하기 어렵게 된다.In addition, in transformers having a transformer action by the primary winding and the secondary winding, characteristic changes caused by temperature or humidity or changes over time are accompanied, and waveform distortion occurs due to saturation of the iron core. It is difficult to accurately convert the voltage on the high voltage side.

그리고, 고압선로의 전류 측정시 직접 측정기기를 고압회로에 접속하게 되는 경우에 수반되는 위험을 회피하기 위해 2차측 전류를 검출하여 고압측의 전류를 환산해내기 위해 채용되는 변류기도 주지된 바와 같이 금속제의 케이싱 내에서 대전류가 입력되는 1차측 권선과, 상기 1차측 권선에 대해 목표로 하는 레벨로 변성된 목표전류를 유도하는 권선비를 갖는 2차측 권선이 권취되어 구성된다.In addition, a current transformer employed to detect the secondary side current and convert the high side current in order to avoid the danger associated with connecting the measuring device directly to the high voltage circuit when measuring the current of the high voltage line is also known. A secondary winding having a primary winding into which a large current is input in a metal casing and a winding ratio for inducing a target current modified to a target level with respect to the primary winding is wound.

그런데. 그러한 구성의 변류기에서도 해당 변류기의 2차측을 개방하는 경류 변류기의 파손이 초래될 뿐만 아니라, 상기 변류기에 인가되는 외래적인 영향에 의하거나 전기적인 충격이 2차측 권선으로 유기되어 부하기기가 오동작을 하게 되거나 심한 경우에는 파손되는 일이 종종 발생되는 실정이다.By the way. A current transformer of such a configuration not only causes breakage of the light current transformer that opens the secondary side of the current transformer, but also causes the load to malfunction because of an external influence applied to the current transformer or an electric shock is induced to the secondary side winding. In case of severe or severe damage, it often happens.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 고압선로에 흐르는 고전압/대전류를 광변압소자와 광변류소자를 적용해서 비례감압하여 저레벨의 전압/전류레벨로 변환하여 전력량의 측정을 수행하도록 된 광전소자를 이용한 계기용 변성기를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to convert the high voltage / high current flowing in the high-voltage line by applying a phototransformer and a photocurrent device to proportionally reduce the voltage / current level of the low level to measure the amount of power The present invention provides an instrument transformer using an optoelectronic device.

본 발명의 바람직한 예에 따르면 고압선로상의 고전압을 분압하는 분압수단과, 상기 분압수단에 의해 분압된 전압을 저레벨의 전압으로 광전변압하는 광변압수단, 상기 고압선로상에 흐르는 대전류를 저레벨로 광전변류하는 광변류수단, 일정한 전압레벨에 의해 상기 광변압수단과 광변류수단을 구동하는 광원구동수단, 상기 광변압수단과 광변류수단에 의해 변류된 전압/전류를 검출하는 수광소자구동수단 및 상기 전압신호와 전류신호를 처리하여 전력량 계량을 위한 전압 및 전류레벨로 처리하는 신호처리수단을 갖추어 구성된 광전소자를 이용한 계기용 변성기가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, a voltage dividing means for dividing a high voltage on a high voltage line, an optical transformation means for photoelectrically converting a voltage divided by the voltage dividing means into a low level voltage, and a high current flowing on the high voltage line at a low level Light-driving means for driving the light-transforming means and the light-changing means by a constant voltage level, light-receiving element driving means for detecting the voltage / current shifted by the light-transforming means and the light-changing means, and the voltage An instrument transformer using an optoelectronic device is provided which has a signal processing means for processing a signal and a current signal to process voltage and current levels for power quantity measurement.

바람직하게, 광전변압수단을 일정한 정전류에 의해 구동되어 일정한 광량의 광비임을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사되는 광비임을 평판형상의 광으로 선형편광시키는 편광수단, 상기 평광수단에 의해 선형편광된 광비임에 대해 π/4만큼 위상지연시켜 원편광화하는 λ/4파장판, 이 λ/4파장판에 의해 위상지연된 광비임을 상기 분압된 전압레벨의 검출을 위해 타원편광시키는 광학 변조수단, 이 광학 변조수단에 의해 타원편광된 광비임을 검광하는 검광수단, 이 검광수단에 의해 검광된 광비임을 수광하여 목표로 하는 계량전압 신호를 출력하는 수광수단을 포함하여 구성된다.Preferably, the photovoltaic means is driven by a constant constant current to emit a light beam of a constant amount of light, polarizing means for linearly polarizing the light beam emitted from the light source to the flat light, the light linearly polarized by the flattening means A λ / 4 wavelength plate that phase-polarizes the beam by phase retardation by π / 4, and an optical modulating means for elliptically polarizing the light beam phase-delayed by the λ / 4 wavelength plate for detection of the divided voltage level And a light detecting means for detecting the light beam elliptically polarized by the modulating means, and a light receiving means for receiving the light beam detected by the light detecting means and outputting a target voltage signal.

상기 편광수단은 상기 광원으로부터 방사되는 광비임을 평판형상의 광으로 선형편광시키기 위한 다수의 편광슬롯이 형성되어 구성되고, 상기 광학 변조수단은 상기 분압된 전압의 인가에 의해 형성되는 전계에 비례하도록 상기 편광자의 다수의 편광슬롯을 통과한 광비임을 타원편광시키는 포켈스 소자(Pockels effect element)로 구성되며, 상기 포켈스소자로서는 KDP, ADP(z-cut) ; LiNbO ; Bi SiO가 포함된다.The polarizing means includes a plurality of polarization slots for linearly polarizing light beams emitted from the light source into flat light, and the optical modulating means is proportional to an electric field formed by application of the divided voltage. It consists of a Pockels effect element that elliptically polarizes the light beams passing through a plurality of polarization slots of the polarizer. Examples of the Pockels element include KDP and ADP (z-cut); LiNbO; Bi SiO is included.

상기 검광수단은 상기 λ/4파장판에 의해 λ/4만큼 위상지연되어 원편광된 광비임을 검광하기 위해 성기 편광자와는 대체로 90°의 위상차를 갖는 다수의 검광슬롯이 형성된다.The detection means has a plurality of detection slots having a phase difference of approximately 90 ° from the genital polarizer to detect the light ratio which is phase-delayed by [lambda] / 4 by the [lambda] / 4 wavelength plate and circularly polarized.

상기 광전변류수단은 일정한 정전류레벨에 의해 구동되어 일정한 광비임을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사되는 광비임을 평판형상의 광으로 선형편광시키는 편광수단, 상기 편광수단에 의해 편광된 광비임에 대해 상기 고압선로 상에 흐르는 전류에 의한 자계에 따라 상기 광비임의 편광방향을 회전시키는 광학 변조수단, 이 광학 변조수단에 의해 편광방향이 회전된 광비임을 소정각도의 범위로 위상회전시키는 λ/4파장판, 이 λ/4파장판에 의해 위상회전된 광비임을 검광하는 검광수단을 포함하여 구성된다.The photovoltaic current converting means is a light source driven by a constant constant current level to emit a constant light beam, polarization means for linearly polarizing the light beam emitted from the light source, and a light beam polarized by the polarization means. An optical modulating means for rotating the polarization direction of the light beam according to a magnetic field caused by a current flowing on the high voltage line, a λ / 4 wave plate for rotating the light beam in which the polarization direction is rotated by the optical modulation means in a range of a predetermined angle; And the detecting means for detecting the light beam phase-rotated by the lambda / 4 wavelength plate.

상기 편광수단은 상기 광원으로부터 방사되는 광비임을 평판형상의 광으로 편광시키기 위한 다수의 슬롯이 형성되어 구성되고, 상기 광학 변조수단은 인가되는 자계에 의한 자기장에 의해 광비임을 목표변류레벨만큼 편광시키기 위한 패러데이효과(Faraday effect)를 갖는 소자로 구성되며, 상기 λ/4파장판은 상기 편광수단을 통과한 광비임을 대체로 λ/4 또는 45°범위로 위상회전시켜 주는 한편, 상기 λ/4검광수단은 상기 파장판에 의해 위상회전된 광비임을 검광하기 위해 편광수단과는 방향이 다른 다수의 슬롯이 형성된다.The polarizing means is formed by forming a plurality of slots for polarizing the light beam emitted from the light source to the flat light, the optical modulating means for polarizing the light beam by the target current level by the magnetic field applied by the applied magnetic field The lambda / 4 wavelength plate rotates the phase of the light beam passing through the polarization means in the range of lambda / 4 or 45 °, while the lambda / 4 detection means In order to detect the light beam phase rotated by the wave plate, a plurality of slots different in direction from the polarizing means are formed.

또, 본 발명에 따르면 상기 광학변조수단은 상자성체 및 반자성체 도우핑 글래스 ; YIG(Y3F25012; YTTRIUM IRON GARNET) ; TGG(TERBIUM GALLIUM GARNET) ; PB-GLASS ; BGO, BSO, ZnSe단결정중에서 선택되는 재료로 구성된다.In addition, according to the present invention, the optical modulating means includes paramagnetic and diamagnetic body doping glass; YIG (Y 3 F 2 5012; YTTRIUM IRON GARNET); TGG (TERBIUM GALLIUM GARNET); PB-GLASS; It consists of a material selected from BGO, BSO, and Z n S e single crystals.

상기 광원구동수단은 전원과 접지전위 사이에 적렬접속된 고정 저항과 제어단자를 갖춘 제1 및 제2 정전압소자와, 상기 저항과 제1 정전압소자의 접속마디에 접속된 가변저항에 의해 입력이득이 조절되어 상기 광변압/광변류소자의 궤환전압을 차동증폭하는 증폭기, 상기 증폭기의 츨력측에 접속된 N 채널의 MOS트랜디스터, 상기 MOS트랜지스터의 소오스측과 바이어스 저항의 접속마디에 베이스가 접속되고 상기 MOS트랜지스터의 드레인측에 공통접속된 컬렉터측에 상기 광변압소자의 광원이 접속된 트랜지스터 및, 상기 트랜지스터의 에미터 측과 접지전위 사이에 개재되어 상기 광원의 구동전류 레벨을 전압검출해서 상기 증폭기에 궤환하는 저항을 갖추어 구성된다.The light source driving means has an input gain obtained by first and second constant voltage devices having a fixed resistor and a control terminal connected between the power supply and the ground potential, and a variable resistor connected to the connection node of the resistor and the first constant voltage device. An amplifier for differentially amplifying the feedback voltage of the phototransformer / optical current transformer, a MOS transistor of an N channel connected to the output side of the amplifier, a base connected to a source node of a MOS transistor and a connection node of a bias resistor; A transistor having a light source of the phototransformer connected to a collector side commonly connected to a drain side of the MOS transistor, and interposed between an emitter side of the transistor and a ground potential to detect a voltage of a driving current of the light source, thereby providing the amplifier. It is composed of a resistor for feedback.

또, 상기 수광소자구동수단은 상시도통상태의 P채널의 제1MOS트랜지스터와 상기 제1 MOS트랜지스터와의 전류미러작용을 행하면서 게이트단에 상기 광전변압수단의 수광소자에 의해 수광된 전류신호가 가변저항에 의해 조정되는 바이어스레벨로 설정되는 P채널의 제2MOS트랜지스터와, 상기 제1 및 제2 MOS트랜지스터의 드레인 측에 비반전입력단과 반전입력단이 접속되어 차등증폭하는 증폭기로 구성되고, 상기 증폭기에는 오프셋치의 조정을 위한 가변저항이 갖추어지게 된다.Further, the light receiving element driving means performs a current mirror action between the first MOS transistor and the first MOS transistor of the P-channel in a constant conduction state, and the current signal received by the light receiving element of the photovoltaic means is variable at the gate end thereof. A second MOS transistor of a P-channel set to a bias level adjusted by a resistance, and an amplifier having a non-inverting input terminal and an inverting input terminal connected to the drain sides of the first and second MOS transistors to differentially amplify the amplifier. A variable resistor is provided for adjusting the offset value.

상기 신호처리수단은 상기 수광수자에 의해 검출된 전압신호를 반전증폭하는 제1증폭기와, 상기 반전증폭된 전압신호에 대한 영점(zero crossing point)제어를 수행하는 IC회로소자 및 상기 소자의 출력신호를 전력량 측정을 위한 전압레벨로 증폭하는 제2증폭기를 갖추어 구성된다.The signal processing means includes a first amplifier for inverting and amplifying a voltage signal detected by the light receiver, an IC circuit element for performing zero crossing point control on the inverted and amplified voltage signal, and an output of the device. And a second amplifier for amplifying the signal to a voltage level for measuring the amount of power.

그와 같이 구성된 본 발명에 따른 광전소자를 이용한 계기용 변성기에 의하면, 고압선로에 흐르는 고전압/대전류에 변압수단으로서의 광전변압소자와 변류수단으로서의 광젼변류소자를 채용하여 전력량 측정에 적합한 전압/전류레벨로 변압/변성하여 신호처리함으로써 전력량 측정을 위한 전압신호와 전류신호가 얻어지게 된다.According to the instrument transformer using the photoelectric device according to the present invention configured as described above, the voltage / current level suitable for measuring the electric power by adopting a photoelectric transformer device as a transformer means and a photoelectric transformer device as a current transformer means to the high voltage / large current flowing in the high-voltage line The voltage and current signals for measuring the amount of power can be obtained by transforming and transforming the signal into signal processing.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

제1도는 광변압소자와 광변류소자가 혼재된 상태의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광전소자를 이용한 계기용 변성기의 블럭구성을 나타낸 도면으로, 제1도에서 참조부호 10은 대략 22,900V의 고압이 흐르는 고압선로를 나타내고, 12는 상기 고압선로(10)상에서 유도되는 고압을 저전압레벨로 분압하는 다수의 분압캐패시터(도시하지 않음)으로 이루어진 분압기를 나타내며, 14는 상기 분압기(12)에 의해 분압된 전압을 전력량 계량에 적용가능한 레벨로 비례적으로 광전변압하는 광변압소자를 나타낸다.FIG. 1 is a block diagram of an instrument transformer using an optoelectronic device according to a preferred embodiment of the present invention in a state in which an optical transformer element and an optical transformer element are mixed. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes approximately 22,900V. 12 represents a voltage divider made up of a plurality of voltage dividing capacitors (not shown) for dividing a high voltage induced on the high voltage line 10 to a low voltage level, and 14 denotes a voltage divider 12. A phototransformer that proportionally phototransforms the divided voltage to a level applicable to electric power metering.

상기 광변압소자는 일정한 정전류에 의해 구동되어 일정한 광량의 광비임을 방사하는 광원(30)과, 상기 광원(30)에서 방사되는 광비임을 평판형상의 광으로 선형편광시키는 편광자(31), 상기 편광자(31)에서 편광된 광비임을 상기 분압기(12)에 의해 분압된 전압에 의해 형성되는 전계에 따라 편광시키는 λ/4파장판(32) 및 광학 변조기(33), 상기 광학변조기(33)에 의해 타원편광된 광비임을 검광하기 위한 검광자(34) 및 상기 검광자(34)에 의해 검광된 광비임을 수광하는 수광소자(35)를 포함하여 구성된다.The phototransformer is driven by a constant constant current light source 30 to emit a light beam of a constant amount of light, a polarizer 31 for linearly polarizing the light beam emitted from the light source 30 into a flat light, the polarizer ( 31) the λ / 4 wave plate 32 and the optical modulator 33 and the optical modulator 33 to polarize the light beam polarized according to the electric field formed by the voltage divided by the voltage divider 12. It comprises an analyzer 34 for detecting the polarized light beam and a light receiving element 35 for receiving the light beam detected by the analyzer 34.

여기서, 상기 광학변조기(33)는 λ/4파장판(32)에 의해 원편광된 광비임을 상기 분압 전압에 대응하여 타원편광시키게 되는 바, 상기 광학 변조기(33)는 바람직하게 상기 분압기(12)에서 분압된 전압에 비례하여 상기 원편광된 광비임을 타원편광시키는 포켈스효과(Pockels effect)를 나타내는 소자가 채용되고, 상기 포켈스효과를 갖는 재료로서는 KDP, ADP(z-cut) ; LiNbo ; Bi ; Sio 가 포함된다.Here, the optical modulator 33 is an elliptical polarization of the light ratio circularly polarized by the λ / 4 wavelength plate 32 corresponding to the divided voltage, and the optical modulator 33 is preferably the voltage divider 12. An element exhibiting a Pockels effect for elliptically polarizing the circularly polarized light beam in proportion to the voltage divided by is employed. Examples of materials having the Pockels effect include KDP and ADP (z-cut); LiNbo; Bi; Sio is included.

또, 상기 광원(30)에서 방사되는 광비임을 선형편광시키는 상기 편광자(31)는 상기 표면에 세밀한 폭(幅)의 다수의 편광슬롯(31a)이 관통형성되고, 그에 따라 상기 광원(30)에서 방사되는 광비임이 상기 편광자(31)를 통과하는 경우에는 상기 광비임의 형태가 상기 편광자(31)에 형성된 편광슬롯(31a)의 형상과 유사하게 평판형상의 광으로 된다. 또 상기 편광자(31)의 후단에 설치된 λ/4파장판(32)은 상기 편광자(31)에 의해 편광된 광비임의 위상을 λ/4만큼 지연시켜 원편광화하게 되며, 광학 변조기(33)는 상기 분압된 전압이 인가되면 상기 전압에 대응하는 레벨의 전압에 의거하여 상기 λ/4파장판(32)에 의해 λ/4만큼 위상지연되어 원편광화된 광비임을 타원편광시키는 작용을 수행하게 된다.In addition, the polarizer 31 which linearly polarizes the light beam emitted from the light source 30 has a plurality of polarization slots 31a having a fine width on the surface thereof, whereby the light source 30 When the emitted light beam passes through the polarizer 31, the shape of the light beam becomes flat light similar to the shape of the polarization slot 31 a formed in the polarizer 31. In addition, the λ / 4 wave plate 32 provided at the rear end of the polarizer 31 delays the phase of the light beam polarized by the polarizer 31 by λ / 4 to circularly polarize the optical modulator 33. When the divided voltage is applied, an elliptically polarized light beam is phase-delayed by λ / 4 by the λ / 4 wavelength plate 32 based on a voltage having a level corresponding to the voltage. .

따라서, 상기 λ/4파장판(32)과 광학 변조기(33)의 작용에 의해 상기 분압된 전압을 인가하게 되면 상기 광원(30)에서 방사되어 상기 편광자(31)의 편광슬롯(31a)을 통과한 광비임의 위상이 상기 전압에 따라 변화되고, 상기 변화된 위상의 광비임이 상기 검광자(34)에 인가된다.Therefore, when the divided voltage is applied by the action of the λ / 4 wavelength plate 32 and the optical modulator 33, the light is radiated from the light source 30 and passes through the polarization slot 31a of the polarizer 31. The phase of one light beam changes with the voltage and the light beam of the changed phase is applied to the analyzer 34.

상기 검광자(34)의 표면에는 상기 편광자(31)에 형성된 복수의 편광슬롯(31a)과 유사하게 미세한 폭으로 상기 검광자(34)를 관통하는 형태의 복수의 검광슬롯(34a)이 형성되고, 상기 검광자(34)에 형성된 복수의 검광슬롯(34a)은 상기 형성방향이 상기 편광자(31)상의 편광슬롯(31a)에 대해 대략 90°방향으로 형성된다.On the surface of the analyzer 34, a plurality of analyzer slots 34a having a fine width similar to the plurality of polarization slots 31a formed on the polarizer 31 are formed. In addition, the plurality of analyzer slots 34a formed in the analyzer 34 are formed in a direction of about 90 ° with respect to the polarization slot 31a on the polarizer 31.

따라서, 상기 검광자(34)는 상기 λ/4파장판(32)과 광학 변조기(33)에 의해 목표변환레벨의 전압에 의해 위상이 변위된 광비임을 검광하는 작용을 하게 된다.Accordingly, the analyzer 34 serves to detect the light beam whose phase is shifted by the voltage of the target conversion level by the λ / 4 wave plate 32 and the optical modulator 33.

상기 검광자(34)의 후측에는 상기 수광소자(35)가 접속되어 상기 검광자(34)에 형성된 검광슬롯(34a)을 통과한 광비임을 수광하여 전기적 신호로 출력하게 된다.The light receiving element 35 is connected to the rear side of the analyzer 34 to receive a light beam passing through the analyzer slot 34a formed in the analyzer 34 to output an electrical signal.

여기서, 상기 편광자(31)상의 편광슬롯(31a)과 상기 검광자(34)상의 검광슬롯(34a)의 형성방향은 상기한 예로 한정되지 않고 적절한 방향으로 형성되도록 해도 좋다.Here, the formation directions of the polarization slot 31a on the polarizer 31 and the analyzer slot 34a on the analyzer 34 are not limited to the above examples but may be formed in an appropriate direction.

또, 상기 광변류소자(22)는 제3도에 도시된 형태 즉, 정전압구동되어 광비임을 방사하는 광원(40)과, 상기 광원(40)에서 방사된 광비임을 평판형상의 광으로 선형편광시키기 위한 편광자(41), 상기 편광자(41)에서 편광된 광비임을 상기 고압선로(10)에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계에 따라 상기 광비임을 편광시키기 위한 광학변조기(42), 상기 광학변조기(42)에 결합되어 상기 편광된 광비임을 π/4범위 또는 45°로 위상회전시킴으로써 상기 편광자(41)를 통과한 광비임을 위상이 정현파형태의 1차측 전류의 + 방향성분과 - 방향성분이 중첩되지 않는 상태에서 정확한 정현파의 검출이 가능하도록 위상변위를 제공하는 λ/4파장판(43), 상기 λ/4파장판(43)에 의해 π/4범위로 위상변위된 광비임을 검광하기 위한 검광자(44), 상기 검광자(44)를 통해 검광되는 광비임을 수광하는 수광소자(45)를 갖추어 구성된다.In addition, the optical current conversion element 22 has a shape shown in FIG. 3, that is, a light source 40 that emits light beams by constant voltage driving, and linearly polarizes the light beams emitted by the light source 40 into flat light. A polarizer 41, an optical modulator 42 for polarizing the light beam according to a magnetic field formed by a current flowing through the high voltage line 10, and the optical modulator 42. The light beams passed through the polarizer 41 by phase-rotating the polarized light beams in a π / 4 range or 45 ° in a state in which the + direction component and the-direction component of the primary side current of the sinusoidal phase do not overlap Λ / 4 wavelength plate 43 providing phase shift so that accurate sine wave detection is possible, and an analyzer 44 for detecting light beams phase shifted in π / 4 range by the λ / 4 wavelength plate 43 , The light beam that is inspected through the analyzer 44 The light receiving element 45 for receiving light is provided.

상기 광원(40)에서 방사되는 광비임을 편광시키는 상기 편광자(41)는 수직방향으로 형성된 세밀한 폭(幅)의 다수의 편광슬롯(41a)이 갖추어지고, 그에 따라 상기 광원(40)에서 방사되는 광비임이 상기 편광자(41)를 통과하는 경우에는 상기 광비임의 형태가 상기 편광자(41)에 형성된 편광슬롯(41a)의 형상과 유사하게 평판형상의 광으로 선형편광된다.The polarizer 41 which polarizes the light beam emitted from the light source 40 is provided with a plurality of polarization slots 41a of fine width formed in the vertical direction, and thus the light ratio emitted from the light source 40. When the light passes through the polarizer 41, the shape of the light beam is linearly polarized by the flat light similar to the shape of the polarization slot 41a formed in the polarizer 41.

또, 상기 편광자(41)의 후단에 설치된 광학변조기(42)는 외부적인 전류에 대응하는 자계가 인가되는 경우 상술한 바와 같이 상기 편광자(41)의 편광슬롯(41a)에 의해 선형편광된 형태의 광비임을 상기 자계에 대응하는 정도로 편광시키는 작용을 수행하게 된다.In addition, the optical modulator 42 installed at the rear end of the polarizer 41 is linearly polarized by the polarization slot 41a of the polarizer 41 as described above when a magnetic field corresponding to an external current is applied. The light beam is polarized to a degree corresponding to the magnetic field.

상기 광학 변조기(42)는 바람직하게 평면편광이 상기 진행방향과 일치하는 자기장에 어떠한 등방성(等方性)물질을 통과시키면 상기 편광면이 회전하는 현상을 나타내는 패러데이효과를 갖는 소자로 구성되고, 상기 패러데이효과를 갖는 재료로서는 SCHOTT SF - 6 GLASS, HOYA FR - 5 GLASS, TERIBUM ALUMINA SILLICATE GLASS와 같은 성자성체 도우핑 클래스 : YIG(Y3F25012(YTTRIUM IRON GARNET) : TGG(TERBIUM GALLIUM GARNET) : PB - GLASS : BGO, BSO, ZnSe단결정등이 포함된다.The optical modulator 42 is preferably composed of an element having a Faraday effect indicating that the plane of polarization rotates when a planar polarization passes any isotropic material through a magnetic field coinciding with the traveling direction. As a material having Faraday effect, the adult doping class such as SCHOTT SF-6 GLASS, HOYA FR-5 GLASS, TERIBUM ALUMINA SILLICATE GLASS: YIG (Y 3 F 2 5012 (YTTRIUM IRON GARNET): TGG (TERBIUM GALLIUM GARNET): PB-GLASS: Includes BGO, BSO, Z n S e single crystal.

또, 상기 광학 변조기(패러데이소자 : 42)에 결합되는 λ/4파장판(43)은 상기 광학변조기(41)에 의해 편광된 광비임을 π/4의 범위로 위상을 회전시켜 정현파의 파형이 정확하게 검광되도록 하는 작용을 행하게 되는 바, 결국 상기 광학 변조기(42)와 λ/4파장판(43)에 목표변류레벨에 대응하는 자계를 인가해주게 되면 상기 광원(40)에서 방사되어 상기 편광자(41)의 편광슬롯(41a)을 통과한 광비임이 상기 자계의 세기에 따라 편광 및 위상회전되고, 상기 편광 및 위상회전된 광비임이 상기 검광자(44)에 인가된다.In addition, the λ / 4 wavelength plate 43 coupled to the optical modulator (Faraday element 42) rotates the phase of the light beam polarized by the optical modulator 41 in the range of π / 4 so that the waveform of the sine wave is accurate. When the magnetic field corresponding to the target current level is applied to the optical modulator 42 and the λ / 4 wavelength plate 43, the light is emitted from the light source 40 and the polarizer 41. The light beam passing through the polarization slot 41a is polarized and phase rotated according to the intensity of the magnetic field, and the polarized light and phase rotated light beam is applied to the analyzer 44.

상기 검광자(44)의 표면에는 상기 편광자(41)에 형성된 다수의 편광슬롯(41a)과 유사한 형태를 가지면서 상기 편광자(41)상의 편광슬롯(41a)과는 상기 형상방향이 대략 90°의 차이를 갖도록 다수의 검광슬롯(44a)이 형성된다.The shape of the analyzer 44 is similar to that of the plurality of polarization slots 41a formed in the polarizer 41, and the shape direction of the analyzer 44 is approximately 90 ° with the polarization slots 41a on the polarizer 41. Multiple inspection slots 44a are formed to have a difference.

따라서, 상기 검광자(44)는 상기 광학 변조기(42)와 λ/4파장판(43)에 의해 편광 및 위상회전된 광비임을 검광하는 작용을 하게 된다.Accordingly, the analyzer 44 serves to detect light beams polarized and phase rotated by the optical modulator 42 and the λ / 4 wave plate 43.

상기 검광자(44)의 후측에는 상기 수광소자(45)가 접속되어 상기 검광자(44)에 형성된 슬롯(44a)을 통과한 광비임을 계량전류에 대응하는 전압신호를 출력하게 된다.The light receiving element 45 is connected to the rear side of the analyzer 44 so as to output a voltage signal corresponding to the metering current of the light beam passing through the slot 44a formed in the analyzer 44.

제4도는 본 발명에 따른 계기용 변성기에서 제2도와 제3도에 도시된 광변압소자(14)와 광변류소자(22)에 갖추어진 광원(30, 40)의 구동에 공통적으로 적용가능한 광원구동회로(16;24)의 구성을 나타낸 도면으로, 상기 중 대표적인 광원구동회로(16)는 전원(Vcc)과 접지전위(GND) 사이에 직렬접속된 고정 저항(51)과 제어단자를 갖춘 제1 및 제2 정전압소자(52, 53)가 포함되고, 상기 저항(52)과 제1정전압소자(52)의 접속마디에 가변저항(54)이 접속되며, 상기 가변저항(54)에는 저항(55)과 일단이 접지전위에 접속된 저항(56)의 일단을 매개하여 차동증폭기(57)의 비반전입력단(+)이 접속되어 상기 반전입력단(-)에 궤환되는 상기 광원(30;40)의 구동전압에 대한 차동증폭을 수행하게 된다.4 is a light source which is commonly applicable to the driving of light sources 30 and 40 provided in the phototransformer 14 and the optical current transformer 22 shown in FIGS. 2 and 3 in the instrument transformer according to the present invention. The configuration of the driving circuits 16 and 24 is shown. The representative light source driving circuit 16 includes a fixed resistor 51 and a control terminal connected in series between the power supply Vcc and the ground potential GND. First and second constant voltage elements 52 and 53 are included, and a variable resistor 54 is connected to the connection node of the resistor 52 and the first constant voltage device 52, and the variable resistor 54 has a resistor ( 55 and the light source 30; 40 which is connected to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 57 through one end of the resistor 56 connected to the ground potential and fed back to the inverting input terminal (-). Differential amplification is performed for the driving voltage of.

상기 증폭기(57)의 출력측에는 N채널 MOS 트랜지스터(58)의 게이트가 접속되며, 상기 MOS 트랜지스터(58)의 소오스측과 바이어스 저항(59)의 접속마디에는 상기 MOS트랜지스터(58)의 드레인측에 공통접속된 컬렉터측에 상기 광변압소자의 광원(30)이 접속된 트랜지스터(60)의 베이스가 접속되며, 상기 트랜지스터(60)의 에미터측과 접지전위 사이에는 상기 광원(30)의 구동전류레벨을 상기 증폭기(57)에 궤한하는 전류검출 저항(61)이 개재된다.The gate of the N-channel MOS transistor 58 is connected to the output side of the amplifier 57, and the drain side of the MOS transistor 58 is connected to the source side of the MOS transistor 58 and the connection node of the bias resistor 59. The base of the transistor 60 to which the light source 30 of the phototransformer is connected is connected to the collector side connected to the common, and the driving current level of the light source 30 is connected between the emitter side of the transistor 60 and the ground potential. The current detection resistor 61 which tracks this to the amplifier 57 is interposed.

그리고 상기 광변류소자(22)의 광원(40)을 구동하는 광원구동회로(24)도 상기한 광원구동회로(16)와 유사한 구성에 의해 상기 광원(40)의 구동을 수행하게 된다.In addition, the light source driving circuit 24 driving the light source 40 of the optical variable current element 22 also performs the driving of the light source 40 by a similar configuration to the light source driving circuit 16.

제5도는 제1도에 도시된 수광소자구동회로(18;26)와 신호처리회로(20;28)의 구성을 나타낸 도면으로, 상기 중 대표적인 수광소자 구동회로(18)와 신호처리회로(20)는 상기 수광소자(35)의 출력측에 다수의 직렬저항(71, 72, 73)이 접속됨과 더불어 상기 저항(72, 73)의 양단에는 캐패시터(74)가 접속되고 상기 저항(71, 72)의 접속마디에는 게이트가 상시 접지전위로 설전된 제1의 P채널 MOS 트랜지스터(76)와 전류미러작용을 하면서 상기 수광소자(35)의 수광신호의 전류에 의해 구동되는 제2의 P 채널 MOS 트랜지스터(77)의 베이스가 접속되며, 상기 제2 트랜지스터(77)의 소오스측에는 상기 제1 트랜지스터(76)의 소오스가 접속된다. 상기 제1 및 제2 트랜지스터(76, 77)의 드레인측에는 상기 트랜지스터(76, 77)가 전류미러작용을 수행하도록 전위를 형성하는 저항(78, 79)이 대응적으로 접속됨과 더불어, 성기 저항(78, 79)의 접속점에는 저항(80)이 전위평형을 위해 접속된다.FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the light receiving element driving circuits 18 and 26 and the signal processing circuits 20 and 28 shown in FIG. 1, and the representative light receiving element driving circuits 18 and the signal processing circuits 20 are shown. ), A plurality of series resistors 71, 72, 73 are connected to the output side of the light receiving element 35, and capacitors 74 are connected at both ends of the resistors 72, 73, and the resistors 71, 72 are connected. A second P-channel MOS transistor driven by a current of a light receiving signal of the light-receiving element 35 while a gate mirrors a current of the first P-channel MOS transistor 76 in which the gate is always set to ground potential. The base of 77 is connected, and the source of the first transistor 76 is connected to the source side of the second transistor 77. On the drain side of the first and second transistors 76 and 77, resistors 78 and 79 for forming a potential to cause the transistors 76 and 77 to perform a current mirroring function are correspondingly connected, and genital resistance ( At the connection points of 78 and 79, a resistor 80 is connected for potential balance.

상기 제1 및 제2 트랜지스터(76, 77)의 드레인측에는 상기 수광소자(35)에 의해 검출된 신호전류를 차동증폭하기 위한 제1 증폭기(81)의 반전입력단(-)과 비반전입력단(+)이 접속되며, 상기 제1 증폭기(81)에는 부전원(-Vcc)에 대해 전위안정화를 위한 저항(82)과 캐패시터(83)가 접속됨과 더불어 상기 제1 증폭기(81)에 대한 오프셋치의 조정을 위한 저항(84)과 캐패시터(85) 및 가변저항(86)이 접속된다.On the drain side of the first and second transistors 76 and 77, an inverting input terminal (-) and a non-inverting input terminal (+) of the first amplifier 81 for differentially amplifying the signal current detected by the light receiving element 35 Is connected to the first amplifier (81), and a resistor (82) and a capacitor (83) for potential stabilization are connected to the negative power supply (-Vcc) and the offset value of the first amplifier (81) is adjusted. The resistor 84 for the capacitor, the capacitor 85 and the variable resistor 86 are connected.

상기 제1 증폭기(81)의 출력측에는 저항(87)을 매개하여 반전증폭기(88)의 반전입력단(-)이 접속되고, 상기 반전증폭기(88)에는 부전원(-Vcc)에 대해 전위안정화를 위한 저항(89)과 캐패시터(90)가 접속됨과 더불어 상기 반전증폭기(88)에 대한 오프셋치의 조정을 위한 저항(91)과 캐패시터(92) 및 가변저항(93)이 접속되며, 상기 반전증폭기(88)의 증폭도는 저항(87)과 저항(94)에 의해 결정된다.The inverting input terminal (-) of the inverting amplifier 88 is connected to the output side of the first amplifier 81 via a resistor 87, and the inverting amplifier 88 has potential stabilization with respect to the negative power supply (-Vcc). The resistor 89 and the capacitor 90 are connected, and the resistor 91, the capacitor 92 and the variable resistor 93 for adjusting the offset value with respect to the inverting amplifier 88 are connected, and the inverting amplifier ( The amplification degree of 88 is determined by the resistor 87 and the resistor 94.

상기 반전증폭기(88)의 출력측에는 저항(95)과 캐패시터(96) 및 저항(97)에 의해 이루어진 필터가 접속되고, 상기 필터의 후단에는 평활화 캐패시터(98)를 매개하여 입력측에 캐패시터(99)와 저항(100)이 부가된 영점(zero crossing point)조정 IC 소자(101)가 접속된다.A filter made of a resistor 95, a capacitor 96 and a resistor 97 is connected to the output side of the inverting amplifier 88, and a capacitor 99 is connected to the input side via a smoothing capacitor 98 at the rear end of the filter. And a zero crossing point adjustment IC element 101 with the resistor 100 added thereto.

상기 IC 소자(101)는 바람직하게 아날로그 디바이스사에서 제조된 AD534J형식의 IC가 채용된다.The IC element 101 is preferably an AD534J type IC manufactured by Analog Devices.

상기 IC 소자(101)의 출력측에는 제2 증폭기(102)의 비반전입력단(+)이 접속되고, 상기 제2 증폭기(102)의 증폭은 저항(103)과 저항(104)에 의해 결정된다.The non-inverting input terminal (+) of the second amplifier 102 is connected to the output side of the IC element 101, and the amplification of the second amplifier 102 is determined by the resistor 103 and the resistor 104.

또 상기 제2 증폭기(102)에는 부전원(-Vcc)에 대해 전위안정화를 위한 저항(105)과 캐패시터(106)가 접속됨과 더불어 상기 제2 증폭기(102)에 대한 오프셋치의 조정을 위한 저항(107)과 캐패시터(108) 및 가변저항(109)이 접속된다.In addition, the second amplifier 102 is connected to a resistor 105 for potential stabilization and a capacitor 106 with respect to a negative power supply (-Vcc), and a resistor for adjusting an offset value with respect to the second amplifier 102 ( 107, the capacitor 108 and the variable resistor 109 are connected.

상기 제2 증폭기(102)의 출력측에는 저항(110)과 평활 캐패시터(111)가 접속되어 적산계량을 위한 전압신호가 검출되어 전력량 계랑계기에 인가되게 된다.A resistor 110 and a smoothing capacitor 111 are connected to the output side of the second amplifier 102 so that a voltage signal for integration measurement is detected and applied to the power meter.

그리고, 상기 광변류소자(22)의 수광소자(45)에 대해서도 상기 수광소자 구동회로(18) 및 신호처리회로(20)과 유사한 회로구성을 적용해서 계량을 위한 전류치에 대응하는 전압신호가 검출되어 전력량 계량계기에 인가된다.In addition, a circuit configuration similar to the light receiving element driving circuit 18 and the signal processing circuit 20 is also applied to the light receiving element 45 of the optical variable current element 22 to detect a voltage signal corresponding to the current value for metering. And is applied to the electricity meter.

이어, 그와같이 구성된 본 발명에 따른 계기용 변성기의 작용에 대해 상세하게 설명한다.Next, the operation of the transformer for the instrument according to the present invention configured as described above will be described in detail.

고압선로(10)에서 유기되는 고전압은 분압기(12)에서 일정한 레벨로 분압된 상태에서 광전변압소자(14)에 인가되고, 상기 고압선로(10)상에서 유도되는 전류에 의해 형성되는 자계는 광변류소자(22)에 인가된다.The high voltage induced in the high voltage line 10 is applied to the photovoltaic element 14 in a state where the voltage is divided by the voltage divider 12 at a constant level, and the magnetic field formed by the current induced on the high voltage line 10 is photocurrent. Is applied to the element 22.

상기 상태에서 상기 광변압소자(14)와 광변류소자(22)에 공통적으로 적용가능한 광원구동회로(16;24)는 전원(+Vcc)의 전압에 대해 저항(51)과 제1 및 제2 정전압소자(52, 53)의 정격전압에 의해 항시 일정한 전류레벨이 설정된 상태에서 가변저항(54)에 의해 설정되는 광원구동전압이 저항(55, 56)을 매개하여 차동증폭기(57)의 비반전입력단(+)에 인가되고, 상기 차동증폭기(57)의 전압출력레벨에 의해 상기 MOS 트랜지스터(58)가 도통상태로 됨과 더불어 상기 MOS 트랜지스터(58)의 소오스와 저항(59)의 사이에 베이스가 접속된 트랜지스터(60)가 도통상태로 되어 상기 광변압소자(14)와 광변류소자(22)의 광원(30;40)이 점등되어 광비임을 방사하게 된다.In this state, the light source driving circuits 16 and 24 which are commonly applicable to the phototransformer 14 and the photocurrent converting element 22 may be provided with a resistor 51 and first and second resistors with respect to a voltage of a power supply (+ Vcc). The non-inverting of the differential amplifier 57 is driven by the light source driving voltage set by the variable resistor 54 while the constant current level is always set by the rated voltages of the constant voltage elements 52 and 53 via the resistors 55 and 56. Applied to the input terminal (+), the MOS transistor 58 is brought into a conductive state by the voltage output level of the differential amplifier 57, and a base is provided between the source of the MOS transistor 58 and the resistor 59. The connected transistor 60 is brought into a conducting state so that the light sources 30 and 40 of the phototransformer 14 and the photocurrent conversion element 22 are turned on to emit light beams.

상기 광원(30;40)의 구동전류 레벨은 상기 트랜지스터(60)의 에미터측에 접속된 저항(61)에 의해 전압으로 검출되어 상기 차동증폭기(57)의 반전입력단(-)에 궤환·증폭되므로, 상기 광원(30;40)에 대한 일정한 구동전류레벨의 확보가 가능하게 된다.The driving current level of the light sources 30 and 40 is detected as a voltage by a resistor 61 connected to the emitter side of the transistor 60 and fed back and amplified to the inverting input terminal (-) of the differential amplifier 57. In addition, it is possible to secure a constant driving current level with respect to the light sources 30 and 40.

상기 광원(30;40)에서 방사되는 광비임을 우선 광변압소자(14)의 경우에 제2도에 도시된 광변압소자(14)를 구성하는 편광자(31)의 편광슬롯(31a)를 통과하면서 평판형상의 광으로 선형편광된다. 이어, 상기 편광자(31)에서 편광된 광비임은 λ/4파장판(32)에서 π/4만큼 위상이 지연되어 원편광이 행해진 다음 광학변조기(33)에 입사되는 바, 상기 광학 변조기(33)에서는 상기 분압기(2)에서 분압된 전압레벨에 의해 그 특성상 상기 광비임 상기 전압에 의거하여 타원편광시키게 된다.The light beams emitted from the light sources 30 and 40 first pass through the polarization slot 31a of the polarizer 31 constituting the optical transformer element 14 shown in FIG. 2 in the case of the optical transformer element 14. It linearly polarizes with flat light. Subsequently, the light beam polarized by the polarizer 31 is delayed in phase by π / 4 in the λ / 4 wavelength plate 32 to be circularly polarized, and then incident on the optical modulator 33. ) Is elliptically polarized on the basis of the voltage of the light beam due to the voltage level divided by the voltage divider 2.

즉, 상기 광학 변조기(33)에 대해 상기 분압 전압이 인가되면 상기 λ/4파장판(32)에서 원편광된 광비임이 상기 전압에 비례하는 정도로 타원편광되고, 상기 광학변조기(33)에 의해 타원편향된 광비임은 상기 검광자(34)에 인가된다.That is, when the divided voltage is applied to the optical modulator 33, the light beam circularly polarized by the λ / 4 wavelength plate 32 is elliptically polarized to a degree proportional to the voltage, and is elliptical by the optical modulator 33. The deflected light beam is applied to the analyzer 34.

상기 검광자(34)에 타원편광된 광비임이 입사되는 경우, 상기 검광자(34)상에 형성된 상기 편광자(31)의 편광슬롯(31)과는 90°의 각도차를 갖는 복수의 미세한 검광슬롯(34a)에 의해 검광이 행해지게 되며, 상기 검광된 광비임이 상기 수광소자구동회로(18)에 결선된 수광소자(35)에 의해 수광된다.When an elliptically polarized light beam is incident on the analyzer 34, a plurality of minute detector slots having an angle difference of 90 ° with the polarization slot 31 of the polarizer 31 formed on the analyzer 34. Detection is performed by 34a, and the detected light beam is received by the light receiving element 35 connected to the light receiving element driving circuit 18.

그리고, 상기 광변류소자(22)의 광원(40)에 방사되는 광비임은 편광자(41)측으로 지향되어 상기 편광자(41)상에 형성된 복수의 미세한 편광슬롯(41a)을 통과하면서 일정한 방향성(본 발명에서는 슬롯(41a)의 방향에 대응하는 수평방향)을 갖는 평판형상의 광으로 된다. 상기 편광자(41)에서 평판형상으로 편광된 광비임은 광학 변조기(42)에 입사되는 바, 상기 광학 변조기(42)에는 상기 고압선로(10)에서 유도되는 전류레벨의 자계가 가해짐에 따라 상기 광학변조기(42)의 특성상 상기 광비임이 편광되고, 상기 편향된 광비임은 λ/4파장판(43)에서 π/4또는 45°만큼 위상이 회전변위된다.In addition, the light beam radiated to the light source 40 of the light conversion element 22 is directed toward the polarizer 41 and passes through a plurality of fine polarization slots 41a formed on the polarizer 41. In the present invention, flat light having a horizontal direction corresponding to the direction of the slot 41a is obtained. The light beam polarized in the shape of a plate in the polarizer 41 is incident on the optical modulator 42. As the optical modulator 42 is applied with a magnetic field having a current level induced by the high voltage line 10, The light beam is polarized due to the characteristics of the optical modulator 42, and the deflected light beam is rotationally displaced by [pi] / 4 or 45 [deg.] In the [lambda] / 4 wavelength plate 43.

즉, 상기 광학 변조기(42)와 λ/4파장판(43)에서는 상기 고압선로(10)의 전류가 유기되면 상기 전류에 의해 형성되는 자계에 대응하여 광비임을 편향시킴과 더불어 π/4만큼 위상회전변위시키게 되고, 그에 따라 상기 광학 변조기(42)와 λ/4파장판(43)을 통과한 광비임은 상기 편광자(41)를 통과하는 시점에서의 방향에 비해 위상변위된 상태로 검광자(44)에 인가된다.That is, in the optical modulator 42 and the λ / 4 wave plate 43, when the current of the high voltage line 10 is induced, the light beam is deflected corresponding to the magnetic field formed by the current, and the phase is π / 4. The light beams having passed through the optical modulator 42 and the λ / 4 wavelength plate 43 are phase shifted relative to the direction at which the light beam passes through the polarizer 41. 44).

상기 검광자(44)에 위상변위된 광비임이 입사되는 경우 상기 검광자(44)의 검광슬롯(44a)을 통과하는 광비임의 광량이 수광소자(45)에서 검출되어 상기 수광소자구동회로(26)에 인가된다.When the phase beam is incident on the analyzer 44, the amount of light beams passing through the analyzer slot 44a of the analyzer 44 is detected by the light receiving element 45, and the light receiving element driving circuit 26 Is applied to.

여기서, 상기 광변류소자(22)에 따르며, 광학 결정소자에 자계를 인가하고 상기 광학 결정소자에 편광된 광을 입사시키면 편광의 위상각이 회전하는 자기광학효과를 갖는 소자로서 전류의 변화에 따른 자계의 변화에 의해 편광면이 회전하는 패러데이 결정소자를 채용하여 2차측 전류를 측정하는 광변류기를 제공하게 된다.Here, the device has a magneto-optical effect in which the phase angle of polarization is rotated when the magnetic field is applied to the optical crystal device and the polarized light is incident on the optical crystal device. By employing a Faraday crystal element in which the polarization plane rotates due to the change of the magnetic field, an optical current transformer for measuring the secondary current is provided.

즉, 광비임이 패러데이 결정소자를 통과하면서 전류제어수단에서 인가되는 자계의 영향을 받아 편광면이 회전하게 되는바, 상기 편광의 회전각 θ는,That is, as the light beam passes through the Faraday crystal element, the polarization plane is rotated under the influence of the magnetic field applied by the current control means, and the rotation angle θ of the polarization is

단, V는 Verdet 상수, H는 인가되는 자계, L은 패러데이 결정소자의 길이,θ a는 광학 바이어스로서 사용가능한 선광성으로, 최적의 광학 바이어스인Where V is the Verdet constant, H is the magnetic field to be applied, L is the length of the Faraday crystal element, and θ a is the optical flexibility that can be used as the optical bias.

θ= 45° 를 설정하기 위해 패러데이결정소자의 길이(L)는 4.6mm로 설정된다.In order to set θ = 45 °, the length L of the Faraday crystal element is set to 4.6 mm.

따라서, 광원으로 부터 수광소자에 도달된 광의 세기를 I로 하면, I = I0(1 + sin 2VHL)(단, I0는 자계의 비인가시 광의 세기)로 표시되고, 그에 따라 자계의 비인가시 광의 양을 측정하게 되면 자계의 계측이 가능하게 된다.Therefore, if the intensity of light reaching the light receiving element from the light source is I, I = I 0 (1 + sin 2VHL) (wherein I 0 is the intensity of light when no magnetic field is applied), and thus when the magnetic field is not applied. By measuring the amount of light, the magnetic field can be measured.

상기 검출된 광량은 인가된 자계에 비례하고 자계는 도체에 흐르는 전류와 비례하게 되므로 고압선로(10)에 흐르는 전류를 광의 양으로 검출하여 2차측 전류를 환산하게 된다.Since the detected light amount is proportional to the applied magnetic field and the magnetic field is proportional to the current flowing in the conductor, the current flowing through the high voltage line 10 is detected as the amount of light to convert the secondary side current.

상기 광변압소자(14)의 수광소자(35) 또는 상기 광변류소자(22)의 수광소자(45)에서 검출되는 변환전압신호 또는 변환전류신호를 수광하는 수광소자구동회로(18;26)는 게이트가 항시 접지전위로 형성된 P채널의 제1 트랜지스터(76)의 드레인측에 항시 일정한 전류가 흐르는 상태이고, 그에 따라 저항(79)에 의해 형성되는 전위의 전압이 상기 제1 증폭기(81)의 비반전입력단(+) 에 설정된 상태이다.The light receiving element driving circuits 18 and 26 which receive the converted voltage signal or the converted current signal detected by the light receiving element 35 of the optical transformer element 14 or the light receiving element 45 of the optical transformer element 22 are provided. A constant current always flows to the drain side of the first transistor 76 of the P-channel in which the gate is always at ground potential, so that the voltage of the potential formed by the resistor 79 is lower than that of the first amplifier 81. It is set in the non-inverting input terminal (+).

상기 상태에서 상기 수광소자(35;45)에서 검출되는 변환전압신호 또는 변환전류신호의 전류치가 저항(72, 74, 75)에 의해 설정되는 레벨로 상기 P채널의 제2 트랜지스터(77)의 게이트측을 구동하도록 인가되므로, 결국 상기 제2 트랜지스터(7)의 드레인측과 저항(780의 접속마디에서 형성되는 전위의 전압이 상기 제1 증폭기(81)의 반전입력단(-)에 인가되어 차동증폭되고, 상기 제1 증폭기(81)에 대해서는 저항(82)과 캐패시터(83)에 의한 부전원안정화가 취해지는 한편 가변저항(86)의 조정에 의해 오프셋치가 조정된다.In this state, the gate voltage of the second transistor 77 of the P-channel is set to a level at which the current value of the converted voltage signal or the converted current signal detected by the light receiving elements 35 and 45 is set by the resistors 72, 74, and 75. Since it is applied to drive the side, the voltage of the potential, which is formed at the connection node of the drain side of the second transistor 7 and the resistor 780, is applied to the inverting input terminal (-) of the first amplifier 81 to differentially amplify. Subsequently, the sub-power stabilization by the resistor 82 and the capacitor 83 is taken for the first amplifier 81, and the offset value is adjusted by adjusting the variable resistor 86.

상기 제1 증폭기(81)에서 차동증폭된 신호는 상기 반전증폭기(88)의 반전입력단(-)에 인가되어 저항(87, 94)에 의한 증폭도로 반전증폭되고, 상기 반전증폭기(88)의 오프셋치는 가변저항(93)에 의해 조정되며, 저항(89)과 캐패시터(90)에 의해 전위안정화가 실현된다.The signal differentially amplified by the first amplifier 81 is applied to the inverting input terminal (−) of the inverting amplifier 88 to be inverted and amplified by the amplification by the resistors 87 and 94 and offset of the inverting amplifier 88. The value is adjusted by the variable resistor 93 and the potential stabilization is realized by the resistor 89 and the capacitor 90.

상기 반전증폭기(88)의 출력은 저항(95, 97)과 캐패시터(96)에 의해 필터링된 상태에서 캐패시터(98)에 의해 평활되어 영점조정IC 소자(101)에 인가되어 영점을 중심으로 정방향(+) 또는 부방향(-)으로 치우친 신호레벨이 영점에 일치되도록 조정된다.The output of the inverting amplifier 88 is smoothed by the capacitor 98 in the filtered state by the resistors 95 and 97 and the capacitor 96, and is applied to the zero adjustment IC element 101 so that the output of the inverting amplifier 88 is rotated in the forward direction. The signal level biased in the + or negative direction is adjusted to match zero.

상기 영점조정 IC소자(101)에서 영점조정인 신호는 제2 증폭기(102)의 비반전입력단(+)에 인가되어 저항(103, 104)에 의한 증폭도로 증폭되어 저항(110)과 캐패시터(111)에 의해 평활화된 상태에서 적산을 위한 전압신호레벨 또는 전류신호레벨에 대응하는 전압신호로 출력되어 계량계기에 인가된다.The zero adjustment signal of the zero adjustment IC element 101 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the second amplifier 102 and amplified by the amplification by the resistors 103 and 104 to be the resistance 110 and the capacitor 111. Is output as a voltage signal corresponding to the voltage signal level or the current signal level for integration in the smoothed state and applied to the meter.

제6도는 제2도와 제3도에 도시된 광변압소자(14)와 광변류소자(22)가 수납된 계기용 변성기의 애자구조를 나타낸 도면으로, 절연체의 애자(120)의 상측에는 계기용 변성기에 고압을 유도하기 위한 부스바(buss bar;121)가 설치되고, 상기 부스바(121)의 일단(121a)에는 상기 고압선로(10)가 결선되는 반면 상기 타단(121b)에는 수용자측의 급전선이 연결된다.FIG. 6 is a view showing the insulator structure of the transformer for the instrument in which the optical transformer element 14 and the optical current transformer element 22 shown in FIG. 2 and FIG. 3 are housed. An upper part of the insulator 120 of the insulator A bus bar 121 is installed to induce high pressure in the transformer, and the high voltage line 10 is connected to one end 121a of the bus bar 121 while the other end 121b is located on the receiver side. The feeder is connected.

또 상기 부스바(121)의 소정 위치에서는 상기 부스바(121)를 애자(120)에 고착시키기 위한 복수의 볼트(122, 123)가 제공되고, 그 중 볼트(122)의 종단(122a)은 상기 부스바(121)을 통해 흐르는 고압을 분압하도록 다수의 캐패시터(도시 생략)로 이루어진 분압기(12)가 접촉됨과 더불어 상기 분압기(12)의 하측에 상기 광변압소자(14)의 편광자(31)와 λ/4파장판(32), 광학 변조기(33) 및 검광자(34)가 광센서 형태로 모듈화되어 배치된다.In addition, a plurality of bolts 122 and 123 for fixing the bus bar 121 to the insulator 120 are provided at a predetermined position of the bus bar 121, among which the ends 122a of the bolt 122 are provided. A voltage divider 12 including a plurality of capacitors (not shown) is contacted to divide the high pressure flowing through the bus bar 121, and the polarizer 31 of the phototransformer 14 is disposed below the voltage divider 12. And the λ / 4 wavelength plate 32, the optical modulator 33 and the analyzer 34 are modularly arranged in the form of an optical sensor.

또, 상기 부스바(121)의 소정위치에는 상기 고압선로(10)에서 유기되는 전류를 검출하기 위해 코어(42a)의 단부 사이에 상기 광변류소자(22)의 편광자(41)와 광학변조기(42), λ/4파장판(43) 및 검광자(44)가 광센서를 형성하도록 모듈화되어 개재되며, 상기 광변류소자(22)의 광원(40)과 수광소자(45)는 상기 애자(120)의 내부공간(125)을 따라 연설되는 광케이블(126a, 126b)과 광컨넥터(도시 생략)를 통해 광학적으로 접속된다.In addition, at a predetermined position of the bus bar 121, a polarizer 41 and an optical modulator (22) of the optical current conversion element 22 are disposed between ends of the core 42a to detect a current induced in the high voltage line 10. 42, the λ / 4 wavelength plate 43 and the analyzer 44 are modularized to form an optical sensor, and the light source 40 and the light receiving element 45 of the optical current conversion element 22 are insulated ( The optical cables 126a and 126b that extend along the inner space 125 of the 120 are optically connected through an optical connector (not shown).

그리고, 상기 애자(120)의 하측에 형성되는 수납공간(120a)에는 상기 분압기(12)에 형성된 단자(도시 생략)와 광케이블(도시 생략)에 의해 광학적으로 접속되는 형태로 상기 광변압소자(14)의 광원(30)과 수광소자(35)가 배치됨과 더불어 상기 광케이블(126a, 126b)에 대응적으로 접속되는 상기 광변류소자(22)의 광원(40)과 수광소자(45)가 배치됨과 더불어, 각 광원(30;40)에 대한 광원구동회로(16;24)과 수광소자구동회로(18;26) 및 신호처리회로(20;28)의 PCB회로(도시 생략)가 배치되며, 상기 신호처리회로(20;28)에서 얻어진 계량신호(전압/전류)가 도선(128)을 통해 계량계기에 인가되게 된다.The optical transformer 14 may be optically connected to a storage space 120a formed below the insulator 120 by a terminal (not shown) and an optical cable (not shown) formed in the voltage divider 12. And a light source 30 and a light receiving element 35 of the light source 30, and a light source 40 and a light receiving element 45 of the optical current conversion element 22, which are connected to the optical cables 126a and 126b. In addition, a PCB circuit (not shown) of each of the light source driving circuits 16 and 24, the light receiving element driving circuits 18 and 26, and the signal processing circuits 20 and 28 for each light source 30 and 40 is disposed. The weighing signal (voltage / current) obtained from the signal processing circuits 20 and 28 is applied to the weighing instrument via the conducting wire 128.

상기된 바와 같이, 본 발명의 광전소자를 채용한 계기용 변성기에 의하면, 고압선로에 흐르는 고전압/대전류를 광전소자를 채용하여 계량에 적합한 전압레벨과 전류레벨의 신호로 변하게 되므로, 계기용 변성기의 부피 및 중량의 감소가 가능하게 됨과 더불어, 광전소자에 의한 변압/변류작용이 수행되게 되므로 신호에 대한 잡음비가 대폭적으로 개선될 뿐만 아니라 절연효과도 현저하게 향상되며 수명도 반영구적으로 연장될 수 있게 된다.As described above, according to the instrument transformer employing the photoelectric element of the present invention, since the high voltage / large current flowing through the high-voltage line is adopted to the signal of the voltage level and current level suitable for metering by adopting the photoelectric element, In addition to the reduction in volume and weight, the transformer / current action by the photoelectric device is performed, which not only significantly improves the noise ratio of the signal, but also significantly improves the insulation effect and extends the life semipermanently. .

한편, 본 발명은 상기한 예로 한정되지는 않고 발명의 요지와 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경과 변화가 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above examples, and various changes and modifications are possible without departing from the gist and gist of the invention.

Claims (4)

고압선로에 흐르는 고전압/대전류를 계량에 적합한 저전압/소전류로 비례변성하는 변성기에 있어서, 고압선로(10)에 연결되어 선로상에 흐르는 고전압을 분압하는 분압수단(12)과; 상기 분압수단(12)에 의해 분압된 전압을 저레벨의 전압으로 광전변압하는 광변압수단(14)과; 상기 고압선로(10)상에 흐르는 대전류를 저레벨로 광전변류하는 광변류수단(22)과; 일정한 전압레벨에 의해 상기 광변압수단(14)과 광변류수단(22)을 구동하는 광원구동수단(16;24)과; 상기 광변압수단(14)과 광변류수단(22)에 의해 변류된 전압/전류를 검출하는 수광소자구동수단(18;26); 및 해당 전압신호와 전류신호를 처리하여 전력량 계량을 위한 전압 및 전류레벨로 처리하는 신호처리수단(20;28)을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 광전소자를 이용한 계기용 변성기.A transformer for proportionally modifying a high voltage / large current flowing in a high voltage line to a low voltage / small current suitable for metering, the transformer comprising: a voltage dividing means (12) connected to the high voltage line (10) to divide the high voltage flowing on the line; Optical transformer means (14) for photoelectrically converting the voltage divided by the voltage dividing means (12) into a voltage having a low level; Optical current flowing means (22) for photoelectrically converting a large current flowing on the high voltage line (10) to a low level; Light source driving means (16; 24) for driving the optical transformer means (14) and the optical transformer means (22) by a constant voltage level; Light-receiving element driving means (18; 26) for detecting the voltage / current flowed by the optical transformer means (14) and the optical transformer means (22); And a signal processing means (20; 28) for processing the voltage signal and the current signal to process the voltage and the current level for power quantity measurement. 제1항에 있어서, 상기 광원구동수단(16;24)은 전원과 접지전위 사이에 직렬접속된 고전저항(51)과 제어단자를 갖춘 제1 및 제2 정전압소자(52, 53)와; 상기 고정저항(51)과 제1 정전압소자(52)의 접속마디에 접속된 가변저항(54)에 의해 입력이득이 조절되어 상기 광변압/광변류소자(14, 20)의 궤환전압을 차동증폭하는 증폭기(57)와; 상기 증폭기(57)의 출력측에 접속된 N채널의 MOS 트랜지스터(58), 그 MOS 트랜지스터(58)와 바이어스 저항(59)의 접속 마디에 베이스가 접속되고 상기 MOS 트랜지스터(58)의 드레인측에 공통접속된 켈렉터측에 상기 광변압/변류소자(14;20)의 광원(30;40)이 접속된 트랜지스터(60); 및 상기 트랜지스터(60)의 에미터측과 접지전위 사이에 개재되어 상기 광원(30;40)의 구동전류레벨을 전압검출해서 상기 증폭기(57)에 궤환하는 저항(61)을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 광전소자를 이용한 계기용 변성기.2. The light source driving means (16; 24) according to claim 1, further comprising: first and second constant voltage elements (52, 53) having a high resistance (51) and a control terminal connected in series between a power source and a ground potential; The input gain is controlled by the variable resistor 54 connected to the connection node of the fixed resistor 51 and the first constant voltage device 52 to differentially amplify the feedback voltage of the phototransformer / photocurrent converters 14 and 20. An amplifier 57; A base is connected to the N-channel MOS transistor 58 connected to the output side of the amplifier 57, the connection node of the MOS transistor 58 and the bias resistor 59, and is common to the drain side of the MOS transistor 58. A transistor (60) to which a light source (30; 40) of the phototransformer (current) device (14; 20) is connected to the connected collector side; And a resistor 61 interposed between the emitter side of the transistor 60 and the ground potential to detect the driving current level of the light sources 30 and 40 and feed it back to the amplifier 57. Instrument transformer using optoelectronic device. 제1항에 있어서, 상기 수광소자구동수단(18;26)은 상시도통상태의 P 채널 제1 MOS트랜지스터(76)와; 상기 제1 MOS 트랜지스터(76)와의 전류미러작용을 행하면서 게이트단에 상기 광전변압/변류수단(14;20)의 수광소자(35;45)에 의해 수광된 전류신호가 가변저항(75)에 의해 조정되는 바이어스레벨로 설정되는 P채널의 제2 MOS 트랜지스터(77)와; 상기 제1 및 제2 MOS 트랜지스터(76,77)의 드레인측에 비반전입력단과 반전입력단이 접속되어 차동증폭하는 증폭기(81)로 구성된 것을 특징으로 하는 광전소자를 이용한 계기용 변성기.2. The light receiving element driving means (18; 26) according to claim 1, further comprising: a P-channel first MOS transistor (76) in a constant conduction state; The current signal received by the light receiving elements 35 and 45 of the photovoltaic transformer / current converting means 14 and 20 is applied to the variable resistor 75 while performing a current mirror action with the first MOS transistor 76. A second MOS transistor 77 of the P channel set to the bias level adjusted by the P channel; And a non-inverting input terminal and an inverting input terminal connected to the drain sides of the first and second MOS transistors (76, 77) for amplifier amplification. 제1항에 있어서, 상기 신호처리수단(20;28)은 상기 수광소자(35;45)에 의해 검출된 전압신호를 반전증폭하는 제1증폭기(88)와; 상기 제1증폭기(88)에서 출력되는 반전증폭된 전압신호를 필터링하는 저항과 캐패시터에 의한 필터소자(95, 96, 97), 그 필터링된 신호에 대한 영점(zero crossing poing)제어를 수행하는 IC 회로소자(101); 및 상기 IC회로소자(101)의 출력신호를 전력량 측정을 위해 증폭하여 계량신호(전압/전류)를 출력하는 제2 증폭기(102)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 광전소자를 이용한 계기용 변성기.2. The apparatus of claim 1, wherein the signal processing means (20; 28) comprises: a first amplifier (88) for inverting and amplifying the voltage signal detected by the light receiving elements (35; 45); An IC for filtering the inverted-amplified voltage signal output from the first amplifier 88 and a filter element (95, 96, 97) by a capacitor and a zero crossing control for the filtered signal. Circuit element 101; And a second amplifier (102) for amplifying the output signal of the IC circuit element (101) for measuring the amount of power and outputting a metering signal (voltage / current).
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