JPH03295478A - 電力系統の故障点検出装置 - Google Patents
電力系統の故障点検出装置Info
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- JPH03295478A JPH03295478A JP2098799A JP9879990A JPH03295478A JP H03295478 A JPH03295478 A JP H03295478A JP 2098799 A JP2098799 A JP 2098799A JP 9879990 A JP9879990 A JP 9879990A JP H03295478 A JPH03295478 A JP H03295478A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 39
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高電圧線路に発生した故障点の存在する区間
を光学的手段により検出する電力系統の故障点検出装置
に関する。
を光学的手段により検出する電力系統の故障点検出装置
に関する。
磁場内の透明物質が旋光性を現わす磁気旋光現象のファ
フデー効果を利用して高電圧機路における故障点の存在
する区間を検出することが末近行なわれるようになって
きた。第５図は例えば、特開平１−１９６５’７９号公
報に開示さｎた尤センサを利用した従来の電力系統の故
障点構出装置の櫓成を示す模式図である。図において、
（１）は′？ｉ６屯圧機略の一相分の導体、（ｌｌａ）
、（ｌｌｂ）は党を出射する発光素子、（１２ａ）、（
１２ｂ）は発光素子（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）の出射１−
た光音ｔコニ巌偏尤に変える偏光子、（ユ３ａ）。
フデー効果を利用して高電圧機路における故障点の存在
する区間を検出することが末近行なわれるようになって
きた。第５図は例えば、特開平１−１９６５’７９号公
報に開示さｎた尤センサを利用した従来の電力系統の故
障点構出装置の櫓成を示す模式図である。図において、
（１）は′？ｉ６屯圧機略の一相分の導体、（ｌｌａ）
、（ｌｌｂ）は党を出射する発光素子、（１２ａ）、（
１２ｂ）は発光素子（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）の出射１−
た光音ｔコニ巌偏尤に変える偏光子、（ユ３ａ）。
（１ｓｂ ）は偏光子（ユ２ａ ） 、 （ユ２ｂ、）
から入射した直訳偏光の偏光面を印加でれる磁界の強度
に応じて回転させるファラデー素子、（１４ａ）、（１
４ｂ） ｔｒｉファラデー素子（１３ａ）、（１３ｂ）
で回転した偏光面の回転角に対応した光イ＝’ｅ’ｔｓ
出する横光子、（１５ａ） 、 （１５ｂ）は横光子（
１４ａ）、（，１４ｂ）で検出した元信号を電気信号に
変換する受光素子、（１６ａ ） 、 （１６ｂ）は発
光素子（ｌｘａ）、（１ｘｂ）と偏光子（１２ａ）、（
１２ｂ） ｆ／ｆＡぶ光ファイバ、（Ｐ７ａ） 、 （
Ｐ７ｂ） Ｉｄ、 横光子（１４ａ）、（１４ｂ）と受
光素子（ｘ５ａ）、（１ａｂ） ｋ ｂぶ光ファイバ、
（２１ａ ） 、 （２１ｂ）は受光素子（１５ａ ）
、 （１５ｂ ）で変換した電気信号の交流成分を通
過式せるバンドパスフィルタ、（２＜ａ）。
から入射した直訳偏光の偏光面を印加でれる磁界の強度
に応じて回転させるファラデー素子、（１４ａ）、（１
４ｂ） ｔｒｉファラデー素子（１３ａ）、（１３ｂ）
で回転した偏光面の回転角に対応した光イ＝’ｅ’ｔｓ
出する横光子、（１５ａ） 、 （１５ｂ）は横光子（
１４ａ）、（，１４ｂ）で検出した元信号を電気信号に
変換する受光素子、（１６ａ ） 、 （１６ｂ）は発
光素子（ｌｘａ）、（１ｘｂ）と偏光子（１２ａ）、（
１２ｂ） ｆ／ｆＡぶ光ファイバ、（Ｐ７ａ） 、 （
Ｐ７ｂ） Ｉｄ、 横光子（１４ａ）、（１４ｂ）と受
光素子（ｘ５ａ）、（１ａｂ） ｋ ｂぶ光ファイバ、
（２１ａ ） 、 （２１ｂ）は受光素子（１５ａ ）
、 （１５ｂ ）で変換した電気信号の交流成分を通
過式せるバンドパスフィルタ、（２＜ａ）。
（２２ｂ）は受光素子（ユａａ）、（１５ｂ）からの電
ｉ ｉ ｖの直流成分金通過芒せる直流フィルタ、（２
ふ） １２３ｂ）はバンドパスフィルタ（２１ａ）、（
２１ｂ）を通過した交流成分を直流フィルタ（２２ａ、
） 、 （２２ｂ）全通過した直流成分で割ｘ−するｍ
Ｊ Ｊ４回帖、■は割算回路（２３ａ ） 。
ｉ ｉ ｖの直流成分金通過芒せる直流フィルタ、（２
ふ） １２３ｂ）はバンドパスフィルタ（２１ａ）、（
２１ｂ）を通過した交流成分を直流フィルタ（２２ａ、
） 、 （２２ｂ）全通過した直流成分で割ｘ−するｍ
Ｊ Ｊ４回帖、■は割算回路（２３ａ ） 。
（２ｓｂ ）の各出力制８−を互に減算する減算回路、
に）は減算回路（至）の出力１ぎ号により所定区間に２
ける４庫（１）の故−の有無を判定する判定回路でめる
。
に）は減算回路（至）の出力１ぎ号により所定区間に２
ける４庫（１）の故−の有無を判定する判定回路でめる
。
従来の電力系統の故障点横出綬ｔｌｔに以上のように構
成され、襄電圧線路の所定区間の両端で導体（１）の近
傍に偏光子（１２ａ ） 、 （ｘ；ａｂ）、ファラデ
ー素子（１３ａ ） 、 （コ３ｂ）、横光子（１４ａ
） 、（１４ｂ）ｋ 配ｆｋｔし、大地電位の発光素
子（ｌｌａ）、（ユ、１ｂ）と偏光子（１２ａ）、（１
２ｂ）との闇を光ファイバ（１６ａ）、（１６ｂ）で、
また、横光子（コ、４ａ 几（１４ｂ）と大地電位の受
光素子（コ５ａ ） 、 （，１５ｂ）との間金光ファ
イバ（，１ａ）、（１７ｂ）で結ぷ○発光素子（ｌｌａ
）Ｊｌｌｂ）から出射した光は光ファイバ（ｌｋ）。
成され、襄電圧線路の所定区間の両端で導体（１）の近
傍に偏光子（１２ａ ） 、 （ｘ；ａｂ）、ファラデ
ー素子（１３ａ ） 、 （コ３ｂ）、横光子（１４ａ
） 、（１４ｂ）ｋ 配ｆｋｔし、大地電位の発光素
子（ｌｌａ）、（ユ、１ｂ）と偏光子（１２ａ）、（１
２ｂ）との闇を光ファイバ（１６ａ）、（１６ｂ）で、
また、横光子（コ、４ａ 几（１４ｂ）と大地電位の受
光素子（コ５ａ ） 、 （，１５ｂ）との間金光ファ
イバ（，１ａ）、（１７ｂ）で結ぷ○発光素子（ｌｌａ
）Ｊｌｌｂ）から出射した光は光ファイバ（ｌｋ）。
（１６ｂ）を経て４１Ｊｊａ光子（１２ａ ） 、 （
１２ｂ）に入射し１１Ｎ偏光となる。この１＃！偏光は
ファラデー素子（１３ａ）。
１２ｂ）に入射し１１Ｎ偏光となる。この１＃！偏光は
ファラデー素子（１３ａ）。
（ユ３ｂ）ｉ／ｆ：入射すると導体（１）電流れる！ｌ
ｉ流の磁界の強度に応じてその偏光面を回転する。この
回転した偏光面の回転角に対応した＊＠号を検出子（ユ
鉦）。
ｉ流の磁界の強度に応じてその偏光面を回転する。この
回転した偏光面の回転角に対応した＊＠号を検出子（ユ
鉦）。
（コ４ｂ）で検出し、光ファイバ（ニアａ）ｊ１７ｂ）
ｋＭて受光素子（ｘａａ）、１５ｂ）で電気１ｄ号に
変換する。この電気１ｆ！号の交流成分はバンドパスフ
ィルり（２ｈ）。
ｋＭて受光素子（ｘａａ）、１５ｂ）で電気１ｄ号に
変換する。この電気１ｆ！号の交流成分はバンドパスフ
ィルり（２ｈ）。
（２１ｂ）を通過しＩ直流成分は直流フィルタ（２２ａ
）。
）。
（２２ｂ）全通過する。このａＩ５！成分はファラデー
素子（１３ａ、、）、（’１３ｂ）に磁界が印加されな
い場合に対応するものでろり、又流成分は印加された磁
界の強度に比例するものである。割算回路（２３ａ）、
（２３ｂ）ではバンドパスフィルタ（２１ａ） 、 （
２１ｂ）からの交流成分を直流フィルタ（２２ａ、、）
、（２２ｂ）からの１頁流成分で割ＪｔＬ、て、光フア
イバ（１６ａ、）、（１６ｂ）、（１’７ａ）、（１’
７ｂ）での光の減衰量の差による測定誤差を除去する。
素子（１３ａ、、）、（’１３ｂ）に磁界が印加されな
い場合に対応するものでろり、又流成分は印加された磁
界の強度に比例するものである。割算回路（２３ａ）、
（２３ｂ）ではバンドパスフィルタ（２１ａ） 、 （
２１ｂ）からの交流成分を直流フィルタ（２２ａ、、）
、（２２ｂ）からの１頁流成分で割ＪｔＬ、て、光フア
イバ（１６ａ、）、（１６ｂ）、（１’７ａ）、（１’
７ｂ）での光の減衰量の差による測定誤差を除去する。
そ（７て、減算回路（至）では割算回路（２３ａ）、（
２３ｂ）の各出力信号を互に減算するが、この区間の導
体（１）に故障がなければ、導体（１）のファラデー素
子（１３ａ）。
２３ｂ）の各出力信号を互に減算するが、この区間の導
体（１）に故障がなければ、導体（１）のファラデー素
子（１３ａ）。
（１３ｂ）を配置した電位ｋにおける電流は位相と大き
さが同じであり、したがって、減算回路儲の出力信′８
′は殆んど零となる。判定回路肖では減算回路＠からの
出力信号が所定値以下であるので、この区間の導体（１
）に故障がないと判定する。また、この区間の導体（１
）に例えば、接地故障があれば、ソ（７）故障点［２４
！体（１）のＦ７ｊ ｔｔｔｌｌ または片側から電流
が流入するが、両側から流入する場合には導体（１）の
ファフデ〜素子（１３ａ）、（１３ｂ）全配置した町位
置における電流は位相が逆で太きでも一般に異なる〇し
たがって、減算回路＠の出力信Ｊ８は導体（１）のファ
ラデー素子（１３ａ） 、 （１３ｂ）を配置した電位
置における電流の絶対値の和に対応したものとなジ、判
定回Ｉｊ８−では所定値以下となって、この区間の導体
（１）に故障があると判定する。
さが同じであり、したがって、減算回路儲の出力信′８
′は殆んど零となる。判定回路肖では減算回路＠からの
出力信号が所定値以下であるので、この区間の導体（１
）に故障がないと判定する。また、この区間の導体（１
）に例えば、接地故障があれば、ソ（７）故障点［２４
！体（１）のＦ７ｊ ｔｔｔｌｌ または片側から電流
が流入するが、両側から流入する場合には導体（１）の
ファフデ〜素子（１３ａ）、（１３ｂ）全配置した町位
置における電流は位相が逆で太きでも一般に異なる〇し
たがって、減算回路＠の出力信Ｊ８は導体（１）のファ
ラデー素子（１３ａ） 、 （１３ｂ）を配置した電位
置における電流の絶対値の和に対応したものとなジ、判
定回Ｉｊ８−では所定値以下となって、この区間の導体
（１）に故障があると判定する。
〔発明が解決しようとする課題］
従来の電力系統の故障点検出装＃は以上のように構成さ
れているので、高′眞圧巌路の所定区間の両端で導体（
１）の近傍に配置したファラデー素子（１３ａ）、（１
３ｂ）に直結する偏光子（１２ａ）、（１２ｂ八検光子
（１４ａ ） 、（１４ｂ）と大地電位の発光素子（ｌ
ｌａ ） 。
れているので、高′眞圧巌路の所定区間の両端で導体（
１）の近傍に配置したファラデー素子（１３ａ）、（１
３ｂ）に直結する偏光子（１２ａ）、（１２ｂ八検光子
（１４ａ ） 、（１４ｂ）と大地電位の発光素子（ｌ
ｌａ ） 。
（ユニｂ）、受光素子（ｘ５ａ）、（ユ５ｂ）とをそれ
ぞれ結ぶ光ファイバ（１６ａ）、（１６ｂ）ｊｌ’７ａ
）、（１’７ｂ）の条数や発光素子（１１ａ ） ＋
（１１ｂ ）、受光素子（１５ａ）、（１５ｂ）の個数
が多くなるほか受光素子（ユ５ａ ） ＊ （ユ５ｂ）
で変換した電気信号を処理する回路構成が複雑になるな
どの解決すべき技術的課題があった。
ぞれ結ぶ光ファイバ（１６ａ）、（１６ｂ）ｊｌ’７ａ
）、（１’７ｂ）の条数や発光素子（１１ａ ） ＋
（１１ｂ ）、受光素子（１５ａ）、（１５ｂ）の個数
が多くなるほか受光素子（ユ５ａ ） ＊ （ユ５ｂ）
で変換した電気信号を処理する回路構成が複雑になるな
どの解決すべき技術的課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであって、光ファイバの条数や発光素子、受光素子
の個数を少なくできるとともに受光素子でｆ侯した電気
信′５＋全処理する回転構成を簡略化することのできる
電力系統の故障点検出装置を得ることを目的とする。
ものであって、光ファイバの条数や発光素子、受光素子
の個数を少なくできるとともに受光素子でｆ侯した電気
信′５＋全処理する回転構成を簡略化することのできる
電力系統の故障点検出装置を得ることを目的とする。
この発明に係る電力系統の故障点検圧装置は高電圧線路
の所定区間の両端でその導体の近傍にそれぞれ第一のフ
ァラデー素子と第二のファラデー素子を配置して、この
両者を偏光面保存型の第一の光ファイバで結び、大地電
位の発光素子から出射した光を第一のファラデー素子に
直結されるか、または、大地電位にあって第一のファラ
デー素子と偏光面保存型の第二の光ファイバで結ばれた
偏光子で直流偏光に変えて第一のファラデー素子に入射
させ、導体を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を
回転して出射した直線偏光を第一の光フアイバを経て第
二のファラデー素子に入射させ同様に偏光面を回転して
出射したｌ［槻偏光の偏光面の回転角に対応した光信号
を第二のファラデー素子に直結されるか、または大地電
位にあって第二のファラデー素子と偏光面保存型の第三
の党ファイバで結ばれた検光子で検圧し、光信号を大地
電位の受光素子で電気信号に変換したのち、この電気信
号に基づき所定区間における導体の故障のＭ無を判定す
るものである。
の所定区間の両端でその導体の近傍にそれぞれ第一のフ
ァラデー素子と第二のファラデー素子を配置して、この
両者を偏光面保存型の第一の光ファイバで結び、大地電
位の発光素子から出射した光を第一のファラデー素子に
直結されるか、または、大地電位にあって第一のファラ
デー素子と偏光面保存型の第二の光ファイバで結ばれた
偏光子で直流偏光に変えて第一のファラデー素子に入射
させ、導体を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を
回転して出射した直線偏光を第一の光フアイバを経て第
二のファラデー素子に入射させ同様に偏光面を回転して
出射したｌ［槻偏光の偏光面の回転角に対応した光信号
を第二のファラデー素子に直結されるか、または大地電
位にあって第二のファラデー素子と偏光面保存型の第三
の党ファイバで結ばれた検光子で検圧し、光信号を大地
電位の受光素子で電気信号に変換したのち、この電気信
号に基づき所定区間における導体の故障のＭ無を判定す
るものである。
この発明においては第一の党ファイバで結ばれた第一の
ファラデー素子と第二のファラデー素子が導体を流れる
電流の強度に応じてそれぞれ入射する直線偏光の偏光面
を回転して出射するから、偏光面の各回転角は加算され
る。
ファラデー素子と第二のファラデー素子が導体を流れる
電流の強度に応じてそれぞれ入射する直線偏光の偏光面
を回転して出射するから、偏光面の各回転角は加算され
る。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す模式図である
。図において、（１）は上記従来の装置におけるものと
同一であり、卸、Ｑ５．シυ〜＠、肖は上記従来の装置
におけるアルファベットを添えた同番号のものに相当す
る。に）は大地電位にある偏光子、（３３ａ ）は第一
のファラデー素子、（３３ｂ）は第二のファラデー素子
、■は大地電位にある横光子、山。
。図において、（１）は上記従来の装置におけるものと
同一であり、卸、Ｑ５．シυ〜＠、肖は上記従来の装置
におけるアルファベットを添えた同番号のものに相当す
る。に）は大地電位にある偏光子、（３３ａ ）は第一
のファラデー素子、（３３ｂ）は第二のファラデー素子
、■は大地電位にある横光子、山。
＠はそれぞれ発光素子（ロ）と偏光子に）、横光子得と
受光素子四を結ぶ偏光面非保存型の光フアイバ、（３８
ａ ） ＋ （３８ｂ ）はそれぞれ偏光子に）と第一
のファラデー素子（３３ａ） 、第二のファラデー素子
（３３’ｂ）と検光子−を結ぶ偏光面保存型の第二の光
ファイバと第三の光フアイバ、ｃ１１ｒｉ第一のファラ
デー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）
を結ぶ偏光面保存型の第一の光フアイバである。
受光素子四を結ぶ偏光面非保存型の光フアイバ、（３８
ａ ） ＋ （３８ｂ ）はそれぞれ偏光子に）と第一
のファラデー素子（３３ａ） 、第二のファラデー素子
（３３’ｂ）と検光子−を結ぶ偏光面保存型の第二の光
ファイバと第三の光フアイバ、ｃ１１ｒｉ第一のファラ
デー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）
を結ぶ偏光面保存型の第一の光フアイバである。
上記のように構成された電力系統の故障点検圧装置にお
いては、高電圧線路の所定区間の両端で導体（１）の近
傍に第一のファラデー素子（３３ａ）と第二のファラデ
ー素子（３３ｂ ）を配置し、発光素子（ロ）。
いては、高電圧線路の所定区間の両端で導体（１）の近
傍に第一のファラデー素子（３３ａ）と第二のファラデ
ー素子（３３ｂ ）を配置し、発光素子（ロ）。
偏光子四、検光子咎、受光素子ＣＬ９ｔ−大地電位に置
くＯそして発光素子（６）と偏光子に）、検光子例と受
光素子（至）をそれぞれ偏光面非保存型の光ファイバ（
至）、＠で結び、偏光子に）と第一のファラデー素子（
３３ａ ） ＃ Ｍ−のファラデー素子（３Ｓａ）と第
二のファラデー素子（３３ｂ） 、第二のファラデー素
子（３３ｂ）と横光子Ｇ３４１をそれぞれ偏光面保存型
の第二の光ファイバ（３８ａ） ｓ Ｍ−の光ファイバ
ー、第三の光フアイバ（３８ｂ）で結ぷ０発光素子辿か
ら出射した光フアイバ内を経て偏光子μｓに入射し直線
偏光になる。この直Ｓｍ党は第二の光ファイバ（３８ａ
、）を経て第一のファラデー素子（３３ａ）に入射する
と導体（１）を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面
を回転して出射し、更に、第一の光ファイバーを経て第
二のファラデー素子（３３ｂ）に入射すると、再び導体
（１）電流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を回転
する。偏光面を再度回転したこの直線偏光は第三の光フ
ァイバ（３Ｂｂ）を経て検光子咎に入射し、検光子■で
はその偏光面の回転角に対応した光信号が検出される。
くＯそして発光素子（６）と偏光子に）、検光子例と受
光素子（至）をそれぞれ偏光面非保存型の光ファイバ（
至）、＠で結び、偏光子に）と第一のファラデー素子（
３３ａ ） ＃ Ｍ−のファラデー素子（３Ｓａ）と第
二のファラデー素子（３３ｂ） 、第二のファラデー素
子（３３ｂ）と横光子Ｇ３４１をそれぞれ偏光面保存型
の第二の光ファイバ（３８ａ） ｓ Ｍ−の光ファイバ
ー、第三の光フアイバ（３８ｂ）で結ぷ０発光素子辿か
ら出射した光フアイバ内を経て偏光子μｓに入射し直線
偏光になる。この直Ｓｍ党は第二の光ファイバ（３８ａ
、）を経て第一のファラデー素子（３３ａ）に入射する
と導体（１）を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面
を回転して出射し、更に、第一の光ファイバーを経て第
二のファラデー素子（３３ｂ）に入射すると、再び導体
（１）電流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を回転
する。偏光面を再度回転したこの直線偏光は第三の光フ
ァイバ（３Ｂｂ）を経て検光子咎に入射し、検光子■で
はその偏光面の回転角に対応した光信号が検出される。
そして、この光信８は光ファイバ＠を経て受光素子（至
）に入射し、電気信号に変換される。この電気信８は直
流フィルタ四と交流フィルタｃ２ηでそれぞれ直流成分
と交流成分とに分離されるが、直流成分は第一のファラ
デー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）
に磁界が印加されないか、印加式れる磁界の方向が同じ
場合に対応するものであシ、交流成分は第一のファラデ
ー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）の
いずれか一方に磁界が印加されるか、その両方に印加さ
れる磁界の方向が逆の場合に対応するものである。割算
回烙奏でこの交流成分を直流成分で割算し、光フアイバ
働。
）に入射し、電気信号に変換される。この電気信８は直
流フィルタ四と交流フィルタｃ２ηでそれぞれ直流成分
と交流成分とに分離されるが、直流成分は第一のファラ
デー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）
に磁界が印加されないか、印加式れる磁界の方向が同じ
場合に対応するものであシ、交流成分は第一のファラデ
ー素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（３３ｂ）の
いずれか一方に磁界が印加されるか、その両方に印加さ
れる磁界の方向が逆の場合に対応するものである。割算
回烙奏でこの交流成分を直流成分で割算し、光フアイバ
働。
（９）、第二の光ファイバ（３８ａ） ＊第一一の光フ
アイバ（７）、第三の光ファイバ（３Ｂｂ）における光
の波設−の差による測定誤差金除去したのち、判定回路
鱒で交流成分と直流成分の比が所定値以下であれば、こ
の区間の導体（１） Ｋ故障がないと判定し、所定値以
上であれば、故障があると判定する。
アイバ（７）、第三の光ファイバ（３Ｂｂ）における光
の波設−の差による測定誤差金除去したのち、判定回路
鱒で交流成分と直流成分の比が所定値以下であれば、こ
の区間の導体（１） Ｋ故障がないと判定し、所定値以
上であれば、故障があると判定する。
次に、第一のファラデー素子（３３ａ）と第二のファラ
デー素子（３３ｂ）に入射した１１線偏光が導体（１）
を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を回転する部
分について史に説明する。第２図（Ａ） 、 ＣＢ）
。
デー素子（３３ｂ）に入射した１１線偏光が導体（１）
を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光面を回転する部
分について史に説明する。第２図（Ａ） 、 ＣＢ）
。
（ｅ）は第１７図の実施例で所定区間の導体（１）に故
障がない場合を示す説明図、第３図（４、（Ｂ） 、
（Ｃ）は第〕。
障がない場合を示す説明図、第３図（４、（Ｂ） 、
（Ｃ）は第〕。
図の実施例で所定区間の導体（１）に接地故障がある場
合を示す説明図である。偏光子−から第二〇光ファイバ
（３８ａ） ｋ経て第一のファラデー素子（３３ａ）に
入射する直線偏光の偏光面を慣Ｎに対し４５没の角度に
あるものとする（第２図（Ａ）、第３図（Ａ）【照）。
合を示す説明図である。偏光子−から第二〇光ファイバ
（３８ａ） ｋ経て第一のファラデー素子（３３ａ）に
入射する直線偏光の偏光面を慣Ｎに対し４５没の角度に
あるものとする（第２図（Ａ）、第３図（Ａ）【照）。
この区間の導体（１） Ｋ故障がなければ、導体（１）
の第一のファラデー素子（３８；＋）と第二のファラデ
ー素子（３８ｂ）を配置した電位ｇｔｖｃおける電流は
位相と大きさが同じであり、したがって、第一のファラ
デー素子（３３ａ ）と第二のファラデー素子（３３ｂ
）の受ける磁界の方向も強度も同じであるにの直線偏光
が第一のファラデー素子（：ｂｓａ）に入射すると、そ
の磁界によシ偏光面を角度ψだけ回転して出射する（第
２図（Ｂ）参照〕。次に、この直線偏光が第一の光ファ
イバｔｌを経て第二のファラデー素子（３３ｂ）に入射
すると、男−のファラデー素子（３３ａ）の場合と磁界
の方向と強度は同じであるが、直線偏光の進行方向が逆
になってしるので、偏光面を角度−ψだけ回転して、結
局、第一のファラデー素子（３３ａ ）に入射する前の
偏光面の角度で出射する（第２図（Ｃ）参照）ｏしたが
って、受光素子ｑ５で変換した電気信号の交流成分とｌ
：流成分の比が所定値以下となって、判定回路（４）で
はこの区間の導体（１）に故障がないと判定する。ｌた
、この区間の導体（１） Ｖｒ−接地故障があれば、そ
の故障点に導体（１）の両側または片側から電流が流入
するが両側から流入する場合には、導体（１）の第一の
ファラデ・−素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（
３３ｂ）を配置した電位置における電流は位相が逆にな
り大きさも一般に異なる。だが、ここでは便宜上、この
電流の位相が逆で大きさは同じと仮定する。
の第一のファラデー素子（３８；＋）と第二のファラデ
ー素子（３８ｂ）を配置した電位ｇｔｖｃおける電流は
位相と大きさが同じであり、したがって、第一のファラ
デー素子（３３ａ ）と第二のファラデー素子（３３ｂ
）の受ける磁界の方向も強度も同じであるにの直線偏光
が第一のファラデー素子（：ｂｓａ）に入射すると、そ
の磁界によシ偏光面を角度ψだけ回転して出射する（第
２図（Ｂ）参照〕。次に、この直線偏光が第一の光ファ
イバｔｌを経て第二のファラデー素子（３３ｂ）に入射
すると、男−のファラデー素子（３３ａ）の場合と磁界
の方向と強度は同じであるが、直線偏光の進行方向が逆
になってしるので、偏光面を角度−ψだけ回転して、結
局、第一のファラデー素子（３３ａ ）に入射する前の
偏光面の角度で出射する（第２図（Ｃ）参照）ｏしたが
って、受光素子ｑ５で変換した電気信号の交流成分とｌ
：流成分の比が所定値以下となって、判定回路（４）で
はこの区間の導体（１）に故障がないと判定する。ｌた
、この区間の導体（１） Ｖｒ−接地故障があれば、そ
の故障点に導体（１）の両側または片側から電流が流入
するが両側から流入する場合には、導体（１）の第一の
ファラデ・−素子（３３ａ）と第二のファラデー素子（
３３ｂ）を配置した電位置における電流は位相が逆にな
り大きさも一般に異なる。だが、ここでは便宜上、この
電流の位相が逆で大きさは同じと仮定する。
したがって、第一のファラデー素子（３３ａ）と第一の
ファラデー素子（３３ｂ）の受ける磁界の方向が逆で強
度は同じである。直線偏光が第一のファラデー素子（、
’３３ａ）に入射すると、磁界により偏光面を角度−ψ
だけ回転して出射する（第３図（Ｂ）参照）。
ファラデー素子（３３ｂ）の受ける磁界の方向が逆で強
度は同じである。直線偏光が第一のファラデー素子（、
’３３ａ）に入射すると、磁界により偏光面を角度−ψ
だけ回転して出射する（第３図（Ｂ）参照）。
この直線偏光が第二の光ファイバ■を経て第二のファラ
デー素子（ｓａｓｂ）に入射すると、第一のファラデー
素子（３３ａ）の場合と磁界の強度は同じであるが、磁
界の方向と直線偏光の進行方向が逆になるので、偏光面
を更に角度−ψだけ回転して、結局、第一のファラデー
素子（３３ａ ）に入射する曲の偏光面を一２ψだけ回
転して出射する（第３図（Ｃ）参照）。したがって、受
光素子（ハ）で変換した電気信号の交流成夕）と直流成
分の比が所定値以上となって、判定回路□で６、この区
間の４メ体（１）に故障があると＠足する。
デー素子（ｓａｓｂ）に入射すると、第一のファラデー
素子（３３ａ）の場合と磁界の強度は同じであるが、磁
界の方向と直線偏光の進行方向が逆になるので、偏光面
を更に角度−ψだけ回転して、結局、第一のファラデー
素子（３３ａ ）に入射する曲の偏光面を一２ψだけ回
転して出射する（第３図（Ｃ）参照）。したがって、受
光素子（ハ）で変換した電気信号の交流成夕）と直流成
分の比が所定値以上となって、判定回路□で６、この区
間の４メ体（１）に故障があると＠足する。
なお、上記実施例では偏光子に）と検光子例を大地電位
Ｋｔき、偏光子穂と第一のファラデー素子（３３ａ、）
、第二のファラデー素子（３３ｂ）と検光子例をそれ
ぞれ第二の光ファイバ（３８ａ） 、 第三の光７アイ
バ（３８ｂ）で結ぶものとしたが、第４図はこの発明の
他の実施例の構成を示す模式図であって、この実施例で
は、偏光子（５２）を第一のファラデー素子（５３ａ）
に直結し、また、検光子（ｂ４）ｆａｘノファヲデー素
子（５３ｂ）に直結して、導体（１）の近傍にｌ１８＆
シ、大地電位の発光素子Ｑ力と偏光子（５２）。
Ｋｔき、偏光子穂と第一のファラデー素子（３３ａ、）
、第二のファラデー素子（３３ｂ）と検光子例をそれ
ぞれ第二の光ファイバ（３８ａ） 、 第三の光７アイ
バ（３８ｂ）で結ぶものとしたが、第４図はこの発明の
他の実施例の構成を示す模式図であって、この実施例で
は、偏光子（５２）を第一のファラデー素子（５３ａ）
に直結し、また、検光子（ｂ４）ｆａｘノファヲデー素
子（５３ｂ）に直結して、導体（１）の近傍にｌ１８＆
シ、大地電位の発光素子Ｑ力と偏光子（５２）。
検光子（５４）と大地電位の受光素子Ｑ５をそれぞれ光
ファイバ（１）、りで結んでいる。この実施例によって
も同様の効果を期待することができる。
ファイバ（１）、りで結んでいる。この実施例によって
も同様の効果を期待することができる。
この発明は以」−説明したとおり、高電圧線路の所定区
間の両端でその導体の近傍にそれぞれ第一のファラデー
素子と第二のファラデー素子を１１ｄＩｉｉｔして、こ
の両者を偏光面保存卆の第一の光フアイバで結び、大地
電位の発光素子から出射（７た元紫第−のファラデー素
子に直結されるか、ｌたけ、大地電位にあって第一のフ
ァラデー素子と偏光面保存型の第二の光ファイバで結ば
れた偏光子で直線偏光に変えて第一のファラデー素子に
入射させ、導体を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光
面を回転して出射したｕｒ、ｓ偏光を第一の光ファイバ
を経て第二のファラデー素子に入射させ、同様に偏光面
を回転して出射した直線偏光の偏光面の回転角に対応し
た光信号を第二のファラデー素子に直結されるか、また
は、大地電位にあって第二のファラデー素子と偏光面保
存型の第三の光ファイバで結ばれた検光子で検出し、そ
の光信８を大地電位の受光素子で電気信号に変換したの
ち、この電気信号に基づきこの所定区間における導体の
故障の有無を判定するので、光ファイバの条飲や発光素
子、受光素子の個数を少なくできるとともに受光素子で
変換した′［ｌＥ気ｇ！ｉ号を処理する回路構成を簡略
化することができると云う効果がある０
間の両端でその導体の近傍にそれぞれ第一のファラデー
素子と第二のファラデー素子を１１ｄＩｉｉｔして、こ
の両者を偏光面保存卆の第一の光フアイバで結び、大地
電位の発光素子から出射（７た元紫第−のファラデー素
子に直結されるか、ｌたけ、大地電位にあって第一のフ
ァラデー素子と偏光面保存型の第二の光ファイバで結ば
れた偏光子で直線偏光に変えて第一のファラデー素子に
入射させ、導体を流れる電流の磁界の強度に応じて偏光
面を回転して出射したｕｒ、ｓ偏光を第一の光ファイバ
を経て第二のファラデー素子に入射させ、同様に偏光面
を回転して出射した直線偏光の偏光面の回転角に対応し
た光信号を第二のファラデー素子に直結されるか、また
は、大地電位にあって第二のファラデー素子と偏光面保
存型の第三の光ファイバで結ばれた検光子で検出し、そ
の光信８を大地電位の受光素子で電気信号に変換したの
ち、この電気信号に基づきこの所定区間における導体の
故障の有無を判定するので、光ファイバの条飲や発光素
子、受光素子の個数を少なくできるとともに受光素子で
変換した′［ｌＥ気ｇ！ｉ号を処理する回路構成を簡略
化することができると云う効果がある０
第１図はこの発明の一夫施例の構成を示す模式図、第２
ｍ（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （ｃ）は第１図の犬施例
で導体に故障がない場合を示す説明図、第３図（＾、
（Ｂ） 、 （Ｃ）は第１図の実施例で導体に故障があ
る場合を示す説明図、第４図はこの発明の他の実施例の
構成を示す模式図、第５図は従来の電力系統の故障点検
出装置の構成を示す模式図である。 図において、（１）は導体、東は発光素子、（至）は受
光素子、Ｑはバンドパスフィルり、＠は直流フイｙり、
＠は割算回路、（至）は判定回路、（２）は偏光子、（
３３ａ ）は第一のファラデー素子、（３３ｂ）は第二
のファラデー素子、曽は検光子、（７）、＠は光ファイ
バ、（３８ａ）は第二の光ファイバ、 （３８ｂ）に
第三の光ファイバ、■ｒｉ第一〇光ファイバ、 （５３
ａ）は第一のファラデー素子、 （５３ｂ）は第二のフ
ァラデー素子、（５４）は検光子である。 なお、各図において同−符８は同一または相当するもの
を示す。
ｍ（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （ｃ）は第１図の犬施例
で導体に故障がない場合を示す説明図、第３図（＾、
（Ｂ） 、 （Ｃ）は第１図の実施例で導体に故障があ
る場合を示す説明図、第４図はこの発明の他の実施例の
構成を示す模式図、第５図は従来の電力系統の故障点検
出装置の構成を示す模式図である。 図において、（１）は導体、東は発光素子、（至）は受
光素子、Ｑはバンドパスフィルり、＠は直流フイｙり、
＠は割算回路、（至）は判定回路、（２）は偏光子、（
３３ａ ）は第一のファラデー素子、（３３ｂ）は第二
のファラデー素子、曽は検光子、（７）、＠は光ファイ
バ、（３８ａ）は第二の光ファイバ、 （３８ｂ）に
第三の光ファイバ、■ｒｉ第一〇光ファイバ、 （５３
ａ）は第一のファラデー素子、 （５３ｂ）は第二のフ
ァラデー素子、（５４）は検光子である。 なお、各図において同−符８は同一または相当するもの
を示す。
Claims (1)
- 高電圧線路の所定区間の両端でその導体の近傍にそれぞ
れ第一のフアラデー素子と第二のフアラデー素子を配置
してこの両者を偏光面保存型の第一の光フアイバで結び
、大地電位の発光素子から出射した光を上記第一のフア
ラデー素子に直結されるか、または大地電位にあつて上
記第一のフアラデー素子と偏光面保存型の第二の光フア
イバで結ばれた偏光子で直線偏光に変えて上記第一のフ
アラデー素子に入射させ、上記導体を流れる電流の磁界
の強度に応じて偏光面を回転して出射した直線偏光を上
記第一の光フアイバを経て上記第二のフアラデー素子に
入射させ、同様に偏光面を回転して出射した直線偏光の
偏光面の回転角に対応した光信号を上記第二のフアラデ
ー素子に直結されるかまたは大地電位にあつて上記第二
のフアラデー素子と偏光面保存型の第三の光フアイバで
結ばれた検光子で検出し、上記光信号を大地電位の受光
素子で電気信号に変換したのち、この電気信号に基づき
上記所定区間における上記導体の故障の有無を判定する
ことを特徴とする電力系統の故障点検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098799A JPH03295478A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電力系統の故障点検出装置 |
| US07/681,055 US5134362A (en) | 1990-04-13 | 1991-04-05 | Apparatus for detecting failure in power system |
| EP19910400964 EP0452218A3 (en) | 1990-04-13 | 1991-04-10 | An apparatus for detecting failure in power system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098799A JPH03295478A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電力系統の故障点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03295478A true JPH03295478A (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=14229401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2098799A Pending JPH03295478A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 電力系統の故障点検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134362A (ja) |
| EP (1) | EP0452218A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03295478A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018146252A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 東芝産業機器システム株式会社 | 電路の故障検出装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4227904C1 (ja) * | 1992-08-22 | 1993-07-22 | Felten & Guilleaume Energietechnik Ag, 5000 Koeln, De | |
| DE4227903C1 (ja) * | 1992-08-22 | 1993-07-22 | Felten & Guilleaume Energietechnik Ag, 5000 Koeln, De | |
| US6084396A (en) * | 1994-03-31 | 2000-07-04 | Intel Corporation | Method for performing quantitative measurement of DC and AC current flow in integrated circuit interconnects by the measurement of magnetic fields with a magneto optic laser probe |
| US5736737A (en) * | 1995-11-22 | 1998-04-07 | Dawson; Jay W. | Concatenated magneto-optic field sensors |
| EP1040361A4 (en) | 1998-10-21 | 2005-01-12 | Paul G Duncan | METHOD AND DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT USING RARE IRON IRONS GRANTS ONLY THE POLARIZATION ROTATION OF OPTICAL WAVE AREA |
| EP1133701B1 (en) * | 1998-11-23 | 2005-06-22 | Harry E. Orton | Method for diagnosing insulation degradation in underground cable |
| US6434285B1 (en) * | 1998-12-31 | 2002-08-13 | Nxtphase Technologies Srl | Fiber optic difference current sensor |
| US6483309B1 (en) | 2000-12-11 | 2002-11-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Power frequency magnetic field (PF-MF) detection systems and operating methods therefor |
| US7973672B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-07-05 | The Southern Company | Fallen conductor warning system having a disruption assembly |
| RU2446534C1 (ru) * | 2011-05-04 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") | Устройство для защиты от коротких замыканий в "мертвой зоне" открытых распределительных устройств объектов энергетики |
| RU2508585C1 (ru) * | 2012-11-08 | 2014-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" | Устройство для защиты от коротких замыканий в "мертвой" зоне открытых распределительных устройств объектов электроэнергетики высокого или сверхвысокого напряжения - на участках между трансформаторами тока и выключателями |
| DE112014001200T5 (de) * | 2013-03-08 | 2016-01-21 | Abb Research Ltd. | Überstromschutzvorrichtung und -verfahren |
| US9465052B2 (en) * | 2013-06-10 | 2016-10-11 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring fiber optic current sensing systems |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU472417A1 (ru) * | 1973-10-31 | 1975-05-30 | Московский Ордена Ленина Энергетический Институт | Устройство дл оптико-электронной дифференциальной токовой защиты шин с присоединени ми |
| DE2543134A1 (de) * | 1975-09-26 | 1977-04-07 | Siemens Ag | Magnetooptischer hochspannungsstrom- messwandler |
| JPS613075A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 送電線用事故区間判別装置 |
| DE3615557A1 (de) * | 1986-05-09 | 1987-11-12 | Felten & Guilleaume Energie | Einrichtung zur strommessung bei einem energiekabel unter einsatz von lichtwellenleitern (lwl) |
| US4894608A (en) * | 1987-07-22 | 1990-01-16 | Square D Company | Electric current sensor using the faraday effect |
| US4947107A (en) * | 1988-06-28 | 1990-08-07 | Sundstrand Corporation | Magneto-optic current sensor |
| US4916387A (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-10 | Asea Brown Boveri, Inc. | Optical system for a Faraday effect current sensor |
| US4973899A (en) * | 1989-08-24 | 1990-11-27 | Sundstrand Corporation | Current sensor and method utilizing multiple layers of thin film magneto-optic material and signal processing to make the output independent of system losses |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2098799A patent/JPH03295478A/ja active Pending
-
1991
- 1991-04-05 US US07/681,055 patent/US5134362A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-10 EP EP19910400964 patent/EP0452218A3/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018146252A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 東芝産業機器システム株式会社 | 電路の故障検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0452218A3 (en) | 1992-09-02 |
| EP0452218A2 (en) | 1991-10-16 |
| US5134362A (en) | 1992-07-28 |
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