JPH063475B2 - 光フアイバ零相変流器 - Google Patents
光フアイバ零相変流器Info
- Publication number
- JPH063475B2 JPH063475B2 JP61192748A JP19274886A JPH063475B2 JP H063475 B2 JPH063475 B2 JP H063475B2 JP 61192748 A JP61192748 A JP 61192748A JP 19274886 A JP19274886 A JP 19274886A JP H063475 B2 JPH063475 B2 JP H063475B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- zero
- phase
- phase 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、配電線特に３相配電線の地絡事故を検出す
る光ファイバ零相変流器に関するものである。
る光ファイバ零相変流器に関するものである。
［従来の技術］ 第２図は例えば昭和37年８月に電気書院から発光された
池田美穂司著「計器用変成器」の第79ページに示された
従来の零相変流器を示す構成図であり、図において(1)
は３相配電線であって、各相電線(1a),(1b),(1c)からな
る。(2)は従来の零相変流器であって、３相配電線(1)が
貫通される鉄心(21)およびこの鉄心(21)に巻回された２
次巻線(22)から成る。(3)は零相変流器(2)の２次巻線(2
2)の両端間に接続される保護リレー等の２次負担であ
る。
池田美穂司著「計器用変成器」の第79ページに示された
従来の零相変流器を示す構成図であり、図において(1)
は３相配電線であって、各相電線(1a),(1b),(1c)からな
る。(2)は従来の零相変流器であって、３相配電線(1)が
貫通される鉄心(21)およびこの鉄心(21)に巻回された２
次巻線(22)から成る。(3)は零相変流器(2)の２次巻線(2
2)の両端間に接続される保護リレー等の２次負担であ
る。
従来の零相変流器(2)は上述したように構成されてお
り、まず零相電流を検出する原理について説明する。３
相配電線(1)の各相電線(1a),(1b),(1c)を流れる電流は
定常時には正相分と逆相分のみである。鉄心(21)に誘起
される磁束が各相の正相分と逆相分の電流に比例した磁
界を合成した磁界によって誘起されるので、鉄心(21)中
の定常時の磁束は零である。そのため、鉄心(21)に巻回
した２次巻線(22)には電流が流れない。
り、まず零相電流を検出する原理について説明する。３
相配電線(1)の各相電線(1a),(1b),(1c)を流れる電流は
定常時には正相分と逆相分のみである。鉄心(21)に誘起
される磁束が各相の正相分と逆相分の電流に比例した磁
界を合成した磁界によって誘起されるので、鉄心(21)中
の定常時の磁束は零である。そのため、鉄心(21)に巻回
した２次巻線(22)には電流が流れない。
次に、３相配電線(1)に地絡事故が発生すると、３相分
の電流を合成しても零にならない零相分電流が流れるた
め、鉄心(21)中に磁束が誘起され、２次巻線(22)には零
相電流に比例した２次電流が流れる。
の電流を合成しても零にならない零相分電流が流れるた
め、鉄心(21)中に磁束が誘起され、２次巻線(22)には零
相電流に比例した２次電流が流れる。
零相変流器(2)は、３相配電線(1)を一括して包囲する鉄
心(21)を設けることにより、上述したような地絡事故が
発生したときに流れる零相電流を高感度で検出して３相
配電線(1)の地絡事故を検出するものであり、変電所の
構内に設けられて地絡事故が発生した３相配電線(1)を
切離して事故の拡大を防いでいる。
心(21)を設けることにより、上述したような地絡事故が
発生したときに流れる零相電流を高感度で検出して３相
配電線(1)の地絡事故を検出するものであり、変電所の
構内に設けられて地絡事故が発生した３相配電線(1)を
切離して事故の拡大を防いでいる。
［発明が解決しようとする問題点］ 近年、地絡事故が発生し場合でも、出来るだけ停電区間
を限定し、しかも復旧時間を短くするため、事故点を早
期にかつ正確に発見できる手段が要望されている。この
ため、零相変流器(2)を変電所構内だけでなく、３相配
電線(1)の途中に多数個設置する必要がある。しかし、
従来の零相変流器(2)は３相配電線(1)を１個の鉄心(21)
で包囲する構造のため、屋外の配電柱の上に設置するに
は鉄心(21)が大型化しすぎ、また導電体の鉄心(21)で３
相配電線(1)を包囲するため、落雷等の発生等に事故が
拡大する原因となるなどの問題点があった。
を限定し、しかも復旧時間を短くするため、事故点を早
期にかつ正確に発見できる手段が要望されている。この
ため、零相変流器(2)を変電所構内だけでなく、３相配
電線(1)の途中に多数個設置する必要がある。しかし、
従来の零相変流器(2)は３相配電線(1)を１個の鉄心(21)
で包囲する構造のため、屋外の配電柱の上に設置するに
は鉄心(21)が大型化しすぎ、また導電体の鉄心(21)で３
相配電線(1)を包囲するため、落雷等の発生等に事故が
拡大する原因となるなどの問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、配電柱の上に設置するのに適した、軽量で、
しかも事故を拡大あるいは誘発する恐れのない光ファイ
バ零相変流器を得ることを目的とする。
たもので、配電柱の上に設置するのに適した、軽量で、
しかも事故を拡大あるいは誘発する恐れのない光ファイ
バ零相変流器を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る光ファイバ零相変流器は、従来の零相変
流器の鉄心と２次巻線に代って、表面に磁歪材料が塗布
された光ファイバで、３相配電線を包囲し、その各端に
それぞれ光分配器および発光素子、光合波器および受光
素子を接続したものである。
流器の鉄心と２次巻線に代って、表面に磁歪材料が塗布
された光ファイバで、３相配電線を包囲し、その各端に
それぞれ光分配器および発光素子、光合波器および受光
素子を接続したものである。
［作用］ ３相配電線の事故には、磁歪材料塗布済光ファイバのみ
が零相電流に比例した磁界を受けてその表面の磁歪材料
が伸縮し、これによって光ファイバ長が変化するため、
磁歪材料塗布済光ファイバを通過する光と他の磁歪材料
塗布済光ファイバを通過する光が光合波器に達する時間
に差を生じるため、２つの光の間に位相差を生じる。こ
の位相差は零相電流の大きさに比例するため、この位相
差を検出することにより、３相配電線の零相電流を検出
することが可能になる。
が零相電流に比例した磁界を受けてその表面の磁歪材料
が伸縮し、これによって光ファイバ長が変化するため、
磁歪材料塗布済光ファイバを通過する光と他の磁歪材料
塗布済光ファイバを通過する光が光合波器に達する時間
に差を生じるため、２つの光の間に位相差を生じる。こ
の位相差は零相電流の大きさに比例するため、この位相
差を検出することにより、３相配電線の零相電流を検出
することが可能になる。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す構
成図であり、第２図の場合と同様に(1)は３相配電線
で、(1a),(1b),(1C)は３相配電線(1)の各相電線であ
る。(2B)はこの発明に係る光ファイバ零相変流器であっ
て、３相配電線(1)が包囲するようにこの３相配電線(1)
に巻回されかつ表面に磁歪材料が塗布されたシングルモ
ード光ファイバ［以下、磁歪材料塗布済光ファイバと云
う。］(4A)およびこの磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)の
両端間に接続された信号変換器(5A)から成る。この信号
変換器(5A)は、発光ダイオード等の発光素子(6)、およ
びこの発光素子(6)の出力側と磁歪材料塗布済光ファイ
バ(4A)の一端との間に接続された光分配器(11)、磁歪材
料塗布済光ファイバ(4A)の他端に接続された光合波器(1
2)、この光合波器(12)の出力側に接続されて光を電気に
変換する受光素子(9)、およびこの受光素子(9)で得た電
気信号を零相電流に比例する信号に変換する電子回路(1
0)、並びに光分配器(11)と光合波器(12)の間に接続さ
れ、磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)と同じ処理をしかつ
同一長さにした他の磁歪材料塗布済光ファイバ(4B)を内
蔵している。
成図であり、第２図の場合と同様に(1)は３相配電線
で、(1a),(1b),(1C)は３相配電線(1)の各相電線であ
る。(2B)はこの発明に係る光ファイバ零相変流器であっ
て、３相配電線(1)が包囲するようにこの３相配電線(1)
に巻回されかつ表面に磁歪材料が塗布されたシングルモ
ード光ファイバ［以下、磁歪材料塗布済光ファイバと云
う。］(4A)およびこの磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)の
両端間に接続された信号変換器(5A)から成る。この信号
変換器(5A)は、発光ダイオード等の発光素子(6)、およ
びこの発光素子(6)の出力側と磁歪材料塗布済光ファイ
バ(4A)の一端との間に接続された光分配器(11)、磁歪材
料塗布済光ファイバ(4A)の他端に接続された光合波器(1
2)、この光合波器(12)の出力側に接続されて光を電気に
変換する受光素子(9)、およびこの受光素子(9)で得た電
気信号を零相電流に比例する信号に変換する電子回路(1
0)、並びに光分配器(11)と光合波器(12)の間に接続さ
れ、磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)と同じ処理をしかつ
同一長さにした他の磁歪材料塗布済光ファイバ(4B)を内
蔵している。
上述したように構成された光ファイバ零相変流器(2B)で
は、発光素子(6)から出た光は光分配器(11)で分けら
れ、一方は磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)を通り、他方
は光分配器(11)と光合波器(12)との間に接続された他の
磁歪材料塗布済光ファイバ(4B)を通って光合波器(12)に
おいて磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)からの光と合成さ
れて受光素子(9)で光電変換される。
は、発光素子(6)から出た光は光分配器(11)で分けら
れ、一方は磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)を通り、他方
は光分配器(11)と光合波器(12)との間に接続された他の
磁歪材料塗布済光ファイバ(4B)を通って光合波器(12)に
おいて磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)からの光と合成さ
れて受光素子(9)で光電変換される。
通常、磁歪材料塗布済光ファイバ(4A),(4B)を通過する
光は光ファイバ長が同じであるため同時に光合波器(12)
に達するが、３相配電線(1)の事故時には、磁歪材料塗
布済光ファイバ(4A)のみが零相電流に比例した磁界を受
けて磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)の表面の磁歪材料が
伸縮し、これによって光ファイバ長が変化するため、磁
歪材料塗布済光ファイバ(4A)を通過する光と他の磁歪材
料塗布済光ファイバ(4B)を通過する光が光合波器(12)に
達する時間に差を生じるため、２つの光の間に光の位相
差を生じる。この位相差は零相電流の大きさに比例する
ため、この位相差を検出することにより、３相配電線
(1)の零相電流を検出することが可能になる。この方法
はマツハツエンダー干渉系と称されるが、光の位相差を
電気出力として取り出す方法としてヘテロダイン検波法
あるいはホモダイン検波法が用いられ、また、発光素子
および発光素子としてレーザーおよびアバランシエホト
ダイオードが使用される。
光は光ファイバ長が同じであるため同時に光合波器(12)
に達するが、３相配電線(1)の事故時には、磁歪材料塗
布済光ファイバ(4A)のみが零相電流に比例した磁界を受
けて磁歪材料塗布済光ファイバ(4A)の表面の磁歪材料が
伸縮し、これによって光ファイバ長が変化するため、磁
歪材料塗布済光ファイバ(4A)を通過する光と他の磁歪材
料塗布済光ファイバ(4B)を通過する光が光合波器(12)に
達する時間に差を生じるため、２つの光の間に光の位相
差を生じる。この位相差は零相電流の大きさに比例する
ため、この位相差を検出することにより、３相配電線
(1)の零相電流を検出することが可能になる。この方法
はマツハツエンダー干渉系と称されるが、光の位相差を
電気出力として取り出す方法としてヘテロダイン検波法
あるいはホモダイン検波法が用いられ、また、発光素子
および発光素子としてレーザーおよびアバランシエホト
ダイオードが使用される。
［発明の効果］ この発明は、以上説明したように、３相配電線を包囲す
る磁歪材料塗布済光ファイバと、発光素子および光分配
器、受光素子および光合波器、並びに他の磁歪材料塗布
済光ファイバを含む信号変換器とを設けたことにより、
従来のように鉄心を使用しなくても３相配電線の零相電
流を検出できるので、小形、軽量で、かつ光ファイバが
絶縁物であるため安全な光ファイバ零相変流器が得ら
れ、従来困難であった配電柱上への設置も可能となる効
果がある。
る磁歪材料塗布済光ファイバと、発光素子および光分配
器、受光素子および光合波器、並びに他の磁歪材料塗布
済光ファイバを含む信号変換器とを設けたことにより、
従来のように鉄心を使用しなくても３相配電線の零相電
流を検出できるので、小形、軽量で、かつ光ファイバが
絶縁物であるため安全な光ファイバ零相変流器が得ら
れ、従来困難であった配電柱上への設置も可能となる効
果がある。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す構
成図、第２図は従来の零相変流器を示す構成図である。 図において、(1)は３相配電線、(2B)は光ファイバ零相
変流器、(4A)と(4B)は磁歪材料塗布済光ファイバ、(5A)
は信号変換器、(6)は発光素子、(9)は受光素子、(10)は
電子回路、(11)は光分配器、(12)は光合波器である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
成図、第２図は従来の零相変流器を示す構成図である。 図において、(1)は３相配電線、(2B)は光ファイバ零相
変流器、(4A)と(4B)は磁歪材料塗布済光ファイバ、(5A)
は信号変換器、(6)は発光素子、(9)は受光素子、(10)は
電子回路、(11)は光分配器、(12)は光合波器である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】３相配電線を包囲するように巻回されかつ
表面に磁歪材料が塗布された光ファイバと、 この光ファイバの一端に接続された光分配器およびこの
光分配器に接続された発光素子、前記光ファイバの他端
に接続された光合波器およびこの光合波器に接続された
受光素子、並びに前記光分配器と前記光合波器の間に接
続され、前記光ファイバと同一の長さを有しかつ表面に
磁歪材料が塗布された他の光のファイバを含む信号変換
器と、 を備えたことを特徴とする光ファイバ零相変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192748A JPH063475B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 光フアイバ零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192748A JPH063475B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 光フアイバ零相変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350765A JPS6350765A (ja) | 1988-03-03 |
| JPH063475B2 true JPH063475B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16296395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192748A Expired - Lifetime JPH063475B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 光フアイバ零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063475B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190247U (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | 長友 正明 | 温きゆう器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62150673U (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-24 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61192748A patent/JPH063475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190247U (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | 長友 正明 | 温きゆう器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6350765A (ja) | 1988-03-03 |
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