JP3144137B2 - 蛍光ファイバの固定具と固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス絶縁開閉装置な
どの電気機器容器内で発生する異常放電を検出するため
の放電光検出器として容器内に設けられる蛍光ファイバ
を、容器内部に固定するための固定具と固定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ファイバは近年開発された製品で、
外部から侵入した光によって蛍光ファイバ内の蛍光物質
が発光し、その光が通常の光ファイバと同様に蛍光ファ
イバ内を伝播してその両端から外部に出てくるというも
のである。通常の光ファイバでは一方の端面から入った
光だけが光ファイバ内を伝播して他方の端面から出るも
ので、途中の光ファイバ表面からは光が漏れ出ることが
ない代わりに侵入してくることもない。前述のように、
蛍光ファイバはその全長にわたって表面から侵入した光
を蛍光物質を介して波長や強度が変わるにしても端面ま
で伝播されるという点が大きな違いであり、このような
特徴を利用したガス絶縁開閉装置内部の異常放電を検出
する検出器が種々提案されている（例えば、特開平２−
１８１６６８号公報、平成３年９月４日提出の特許願
〔整理番号 ９１０４０４２〕）。

【０００３】蛍光ファイバが取付けられるガス絶縁開閉
装置の容器は一般に鉄又はアルミニウム製で数ミリない
し十数ミリの金属板を成形して製作され、その中に高電
圧導体、開閉機器などが収納され、内部空間に一般にＳ
Ｆ₆ と称されている高圧の絶縁ガスが封入されており、
容器の形状は高圧に耐えるだけの機械的強度を確保する
ために円筒状のものが主体でその直径は０．５ないし１
メータ程度である。この発明に係わる蛍光ファイバはこ
の金属製円筒容器の内面に固定して使用されるものであ
る。

【０００４】蛍光ファイバは直径が１mm程度の細い合成
樹脂製であるから何らかの保持具でガス絶縁開閉装置内
部に固定する必要がある。しかし、実際には前述の公報
などを含めて蛍光ファイバの固定方法について具体的に
示された例はない。機器内を引き回す配線などから類推
した蛍光ファイバの固定方法には次のようなものが考え
られる。

【０００５】図４はねじ締めによる蛍光ファイバの固定
具の例を示す斜視図である。この図において、蛍光ファ
イバ４の固定具は、容器２内面に溶接などで取付けられ
た座２１、２枚の板で蛍光ファイバ４を挟む蛍光ファイ
バ保持具２０、この蛍光ファイバ保持具２０を座２１に
固定するためのねじ２３及びねじ２３をねじ込むために
座２１と蛍光ファイバ保持具２０にそれぞれ設けられた
ねじ穴２１１，２０１からなっている。座２１は容器２
が製作される際にあらかじめ所定の位置に溶接またはね
じ締めで取付けておかれる。

【０００６】蛍光ファイバ４は蛍光ファイバ保持具２０
に取付けられた上でねじ２３で座２１に取付け、固定さ
れる。図５は蛍光ファイバを固定するための図４とは異
なる固定具の例を示す斜視図である。この図において、
座２１Ａは弾性のある薄板を図示のように成形して容器
２に取付けておき、図４の蛍光ファイバ保持具２０を中
に挿入して座２１Ａの弾性を利用して折曲部２１Ａ１で
蛍光ファイバ保持具２０を押付けることによって固定す
るものである。蛍光ファイバ保持具２０は図４の構成に
こだわるものではなく座２１Ａの構成に応じた適切なも
のを採用すればよい。

【０００７】図６は蛍光ファイバを固定するための図
４，図５とは異なる固定具の例を示す斜視図である。こ
の図おいて、座２１Ｂは容器２に固定される部分から突
き出した屈曲性のあるバインダ２１Ｂ１によって蛍光フ
ァイバ保持具２０を固定するものである。この場合も蛍
光ファイバ保持具２０は図４の構成にこだわるものでは
なく座２１Ｂの構成に応じた適切なものを採用すればよ
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように一般的な
従来技術から類推することのできる蛍光ファイバの固定
具では、座２１，２１Ａ又は２１Ｂをあらかじめ容器２
の内壁に取付けておく必要があり、また、蛍光ファイバ
４を容器２内に固定する段階でねじ締めなどの作業が必
要になる。容器２内は前述のように作業者が中で作業す
るのが困難な程度の大きさなので、前述のような座２
１，２１Ａ又は２１Ｂに蛍光ファイバ保持具２０を取付
ける蛍光ファイバ固定作業は、容器２の外から何らかの
方法で作業することになるが、容易に想像できるように
極めて作業性が悪いという問題がある。

【０００９】この発明の目的は、このような問題を解決
し、蛍光ファイバの容器内への固定作業が容易に行える
蛍光ファイバの固定具と固定方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、容器内部の放電光を検出するた
めの蛍光ファイバを容器内部に固定する蛍光ファイバの
固定具において、蛍光ファイバに取りつけた強磁性の蛍
光ファイバ保持具、容器の外壁の所定の位置に設置した
永久磁石とからなり、容器壁を介して永久磁石による吸
引力によって蛍光ファイバ保持具が容器内壁に固定され
るものとし、また、永久磁石が、蛍光ファイバ固定作業
前に容器外壁に取付けられる仮固定用永久磁石と、固定
作業完了後に仮固定用永久磁石に近接して取付けられる
本固定用永久磁石とからなるものとする。

【００１１】

【作用】この発明の構成において、蛍光ファイバの固定
具を、蛍光ファイバに取りつけた強磁性の蛍光ファイバ
保持具と容器の外壁の所定の位置に取付けた永久磁石と
で構成し、容器壁を介して永久磁石が発生する磁束によ
って強磁性の蛍光ファイバ保持具に生ずる吸引力によっ
て永久磁石の取付け位置に対向する容器内壁の位置に蛍
光ファイバ保持具が固定されので、蛍光ファイバ保持具
を所定の位置まで単に移動させるだけでねじ締めなど必
要とせずに固定することができる。

【００１２】また、永久磁石を、仮固定用永久磁石と本
固定用永久磁石とに分けて構成し、蛍光ファイバの固定
作業前に仮固定用永久磁石だけを容器外壁に取付け、固
定作業が終了した後で本固定用永久磁石を取付けること
によって、固定作業時には仮固定用永久磁石によって蛍
光ファイバ保持具を固定位置に固定するに充分な弱い吸
引力を発生させて蛍光ファイバ保持具の所定の位置への
移動を容易にし、そのあと本固定用永久磁石を追加して
取付けて長期間にわたって安定して固定状態を維持する
に足る強力な吸引力を発生させることができる。

【００１３】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例を示すガス絶縁開閉装置の断面
図である。この図において、ガス絶縁開閉装置の容器２
の断面形状は円形であり、中央部に高電圧導体としての
高圧リード１が配置されており、内部空間には絶縁ガス
３が所定の圧力で封入されている。実際のガス絶縁開閉
装置では、３相一括母線と呼ばれている３本の高圧リー
ドが三角形の頂点位置に配置されたものや遮断器が設け
られている部分もある。容器２内には蛍光ファイバ４が
容器２内面に沿って円形状に配置され４箇所で蛍光ファ
イバ保持具１０で固定されている。

【００１４】高圧リード１から放電が生じて容器２内に
放電光が発せられると蛍光ファイバ４がこの放電光を受
けて内部の蛍光物質が発光してその蛍光が蛍光ファイバ
４を伝播する。蛍光ファイバ４の一端は導通孔のフラン
ジ部に設けられた光気密端子７を介して通常の光ファイ
バ５に接続されるとともに外部に引き出され、ガス絶縁
開閉装置の設置場所からは離れた位置に設けられている
受光器６に導かれて伝播されてきた光が電気信号に変換
されるとともに異常判定などの電子回路での操作が行わ
れた上でその結果が表示器８に表示される。

【００１５】蛍光ファイバ保持具１０は鋼材などの強磁
性からなっていて、容器２の外壁の所定の位置に取付け
られた永久磁石１１の吸引力よって容器２の内壁に固定
されている。図２は蛍光ファイバ保持具１０の斜視図で
ある。この図において、蛍光ファイバ保持具１０は前述
の蛍光ファイバ保持具２０と同様に２枚の板で蛍光ファ
イバを挟みこれらの板を接着またはねじ締めした構成で
ある。

【００１６】永久磁石１１はあらかじめ所定の位置に固
定しておく。固定する位置が容器２の外壁なので接着に
よるにせよ他の方法によるにせよその固定方法は簡単で
その作業は容易である。蛍光ファイバ４の固定作業は蛍
光ファイバ保持具１０をそれぞれ対向する永久磁石１１
の位置に移動させるたけである。蛍光ファイバ保持具１
０が容器２の壁を挟んで永久磁石１１に対向する位置に
来ると永久磁石１１が発生する磁束によって蛍光ファイ
バ保持具１０が吸引されてその位置に固定される。この
ような作業なので容器２の外部から操作しても容易に蛍
光ファイバの固定作業を行うことができる。

【００１７】蛍光ファイバ４による放電光の検出範囲は
広いので蛍光ファイバ４の位置のずれは検出感度に余り
影響しない。また蛍光ファイバ４は屈曲性に富むので蛍
光ファイバ保持具個々の相対位置が少々ずれても差し支
えない。このようなことから蛍光ファイバ保持具１０の
固定位置は数ミリ程度の誤差があっても実用上全く問題
ない。前述の永久磁石１１の吸引力による蛍光ファイバ
保持具１０の固定方法では高い寸法精度は期待できない
が前述のような理由からそれでも実用上問題はない。こ
の点が永久磁石１１による固定方法を採用することので
きる大きな理由である。

【００１８】図３は永久磁石１１の別の構成を示す断面
図である。この図において、永久磁石１１は仮固定用永
久磁石１１Ａと本固定用永久磁石１１Ｂとの２層で構成
し、蛍光ファイバ保持具１０を取付ける作業のときには
仮固定用永久磁石１１Ａだけを所定の位置に取付けてお
き、蛍光ファイバ保持具１０の固定が完了した時点で本
固定用永久磁石１１Ｂを取付ける。このように永久磁石
１１の構成を２つに分けたのは次の理由による。

【００１９】永久磁石１１による蛍光ファイバ保持具１
０の固定はガス絶縁開閉装置の寿命期間中の数１０年に
わたって継続されねばならないものであり、地震などの
外部から加わる振動やガス絶縁開閉装置の遮断器の投入
・遮断動作時に伝わって来る振動などによって蛍光ファ
イバ保持具１０の取付け位置が移動する可能性があるこ
のような移動が生ずると、蛍光ファイバが切断したり、
蛍光ファイバ保持具１０が脱落して導電異物として絶縁
強度を低下させて絶縁破壊の原因になるなどの問題に発
展する可能性が考えられる。したがって、永久磁石１１
による蛍光ファイバ保持具１０の吸引力は充分に大きな
ものでなければならない。一方、吸引力が大きいと蛍光
ファイバ保持具１０の取付け作業が困難になるという問
題が生ずる。 前述の永久磁石１１を仮固定用永久磁石
１１Ａと本固定用永久磁石１１Ｂとの２層に分けたのは
この問題を解決するための対策である。

【００２０】蛍光ファイバ４の固定作業は次のような順
序で行われる。すなわち、最初には仮固定用永久磁石１
１Ａだけを所定の位置に取付けておいて蛍光ファイバ保
持具１０の取付け作業を行う。この作業が終了した後で
仮固定用永久磁石１１Ａの上に本固定用永久磁石１１Ｂ
を重ねて取付ける。これらの磁化の方向は同方向になる
ように取付けられるから互いの間に強力な吸引力が働く
ので接着は必ずしも必要ではない。本固定用永久磁石１
１Ｂを追加することによって蛍光ファイバ保持具１０に
かかる吸引力が増加して前述の振動などがあっても位置
が変わらない程度の吸引力が得られる。

【００２１】図３では２つの永久磁石を磁化の方向に重
ねる構成を示したが、これは永久磁石の磁化の方向の寸
法を大きくすることによって発生する磁束量を増大させ
たものであり、このような構成の代わりに永久磁石の面
積を大きくすることによって発生磁束量を増加させて吸
引力を大きくする方法を採用することもできる。その方
法として、２つの永久磁石を並べて配置する構成があ
る。並べる方法としては長方形状の永久磁石を文字通り
並べて配置してもよいが、このときには初めと後とで磁
気中心が変わらないようにするために、例えば仮固定用
永久磁石として最初に１つの長方形板状の永久磁石を取
付けておき、同じく長方形板状の２つの本固定用永久磁
石１１Ｂをその両側に取付ける。あるいは、円形の仮固
定用永久磁石とその外側に同心に配置するリング状の本
固定用永久磁石の組み合わせを採用することもできる。

【００２２】なお、蛍光ファイバ保持具１０として、図
２のように２枚の板で蛍光ファイバ４を挟む構成の他に
も蛍光ファイバ４を保持するための保持具１０には、こ
の発明の目的に反しない範囲で種々の構成を採用するこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は前述のように、蛍光ファイバ
の固定具を、強磁性の蛍光ファイバ保持具と容器の外壁
の所定の位置に取付けた永久磁石とで構成し、永久磁石
によって蛍光ファイバ保持具を吸引しこれによって永久
磁石の取付け位置に対向する容器内壁の位置に蛍光ファ
イバ保持具を固定することができることから、蛍光ファ
イバの固定作業時には蛍光ファイバ保持具を単に移動さ
せるだけで、ねじ締めなどの作業が不要になり容器の外
部からでも容易に蛍光ファイバ保持具の固定作業が行え
ることから、蛍光ファイバ固定の作業時間の短縮による
電気機器のコストダウンと製作期間の短縮という効果が
得られる。

【００２４】また、永久磁石を、仮固定用永久磁石と本
固定用永久磁石との２つに分け、あらかじめ仮固定用永
久磁石だけを容器外壁に取付け、蛍光ファイバの固定作
業が終了した後で本固定用永久磁石を取付けることによ
って、固定作業時には蛍光ファイバ保持具を固定位置に
固定するに充分な弱い吸引力を発生させるに足る磁束を
仮固定用永久磁石で発生して、蛍光ファイバ保持具を所
定の位置に移動する作業を容易にして前述の効果を更に
大きくすることができるとともに、そのあと本固定用永
久磁石を追加して取付けて強力な吸引力を発生させて長
期間にわたって固定状態が維持される信頼性の高い固定
具と固定方法になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すガス絶縁開閉装置の断
面図

【図２】図１の蛍光ファイバ保持具の斜視図

【図３】図１の永久磁石の別の構成を示す断面図

【図４】従来技術における蛍光ファイバの固定具の例を
示す斜視図

【図５】従来技術における図４とは異なる固定具の例を
示す斜視図

【図６】従来技術における図４、図５とは異なる固定具
の例を示す斜視図

【符号の説明】

２ 容器 ４ 蛍光ファイバ １０ 蛍光ファイバ保持具 １１ 永久磁石 １１Ａ 仮固定用永久磁石 １１Ｂ 本固定用永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−285185（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/12 - 31/20 H01F 7/00 - 7/02 H01H 9/50

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内部の放電光を検出するための蛍光フ
   ァイバを容器内部に固定する蛍光ファイバの固定具にお
   いて、 蛍光ファイバに取付けた強磁性の蛍光ファイバ保持具及
   び容器の外壁の所定の位置に取付けた永久磁石からな
   り、永久磁石による吸引力によって蛍光ファイバ保持具
   が容器内壁に固定されることを特徴とする蛍光ファイバ
   の固定具。
2. 【請求項２】永久磁石が、蛍光ファイバ固定作業前に容
   器外壁に取付けられる仮固定用永久磁石と、固定作業完
   了後に仮固定用永久磁石に近接して取付けられる本固定
   用永久磁石とからなることを特徴とする請求項１記載の
   蛍光ファイバ固定具。
3. 【請求項３】容器内部の放電光を検出するための蛍光フ
   ァイバを容器内部に固定する蛍光ファイバの固定方法に
   おいて、 容器の外壁の所定の位置に永久磁石を取付けた後、蛍光
   ファイバに取りつけた強磁性の蛍光ファイバ保持具を永
   久磁石が取付けられている位置に対向する容器内壁の位
   置に移動させて、永久磁石による吸引力によって容器内
   壁に固定することを特徴とする蛍光ファイバの固定方
   法。
4. 【請求項４】永久磁石が、仮固定用永久磁石と本固定用
   永久磁石とからなり、蛍光ファイバの固定作業前に仮固
   定用永久磁石だけを容器外壁に取付け、固定作業が終了
   した後で本固定用永久磁石を取付けることを特徴とする
   請求項３記載の蛍光ファイバの固定方法。
5. 【請求項５】永久磁石が、円板状の仮固定用永久磁石と
   この仮固定用永久磁石の径寸法よりも大きな内径寸法の
   リング状の本固定用永久磁石とからなり、本固定用永久
   磁石が仮固定用永久磁石の外側に同心に取付けられるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光ファイバの固
   定具。
6. 【請求項６】永久磁石が、円板状の仮固定用永久磁石と
   この仮固定用永久磁石の径寸法よりも大きな内径寸法の
   リング状の本固定用永久磁石とからなり、本固定用永久
   磁石が仮固定用永久磁石の外側に同心に取付けられるこ
   とを特徴とする請求項３又は４記載の蛍光ファイバの固
   定方法。
7. 【請求項７】永久磁石が、長方形板状の仮固定用永久磁
   石と２枚の長方形状の本固定用永久磁石とからなり、２
   枚の本固定用永久磁石が仮固定用永久磁石を挟んで取付
   けられることを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光フ
   ァイバの固定具。
8. 【請求項８】永久磁石が、長方形板状の仮固定用永久磁
   石と２枚の長方形状の本固定用永久磁石とからなり、２
   枚の本固定用永久磁石が仮固定用永久磁石を挟んで取付
   けられることを特徴とする請求項３又は４記載の蛍光フ
   ァイバの固定方法。