JPH0716171U - ガス絶縁電気設備用変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短絡等のおそれがなくて信頼性が高く、導体
に流れる電流を精度よく検出することができ、設置が容
易で、構造が簡単で安価なガス絶縁電気設備用変流器を
提供する。 【構成】 管体２，３間に挾持され導体１が貫通したス
ペーサ４に、導体１に鎖交するように光ファイバ電流セ
ンサ６を巻装している。この際、光ファイバ電流センサ
６は、スペーサ４の外周面に設けた周溝４ａの内部に配
置している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ガス絶縁電気設備（ＧＩＳ）の管体中を通る導体を流れる電流を 光ファイバ電流センサを用いて検出するガス絶縁電気設備用変流器に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

図４（ａ），（ｂ）に従来のガス絶縁電気設備用変流器を付設したガス絶縁電 気設備の変流器周辺部分の断面図を示す。図４において、２１は導体、２２，２ ３はそれぞれ導体２１を包囲する金属製の管体である。２４は管体２２，２３の 継ぎ目に介在し管体２２，２３に挾持された絶縁スペーサで、導体２１が貫通し ており、導体２１を管体２２，２３から絶縁した状態で支持するとともに、管体 ２２内の空間と管体２３内の空間とを気密分離し絶縁ガスの流通を阻止する。２ ５は、管体２２，２３の両フランジを絶縁スペーサ２４を挟んだ状態で連結固定 するボルトナット等の固着手段である。２６は例えば管体２２の位置で導体２１ に直に巻装された光ファイバ電流センサで、その両端部は例えば管体２２に設け た気密アダプタ２７を介して管体２２の外部に引き出された後、光送受信器２８ に接続されている。

【０００３】 この図４に示されたガス絶縁電気設備用変流器は、光送受信器２８より光ファ イバ電流センサ２６の一端面に光を入射させ、光ファイバ電流センサ２６の他端 からの出射光を光送受信器２８で検出することにより、導体２１に流れる電流を 検出するようになっている。 ここで、電流検出の原理について簡単に説明する。光ファイバ電流センサ２６ は、磁界中に磁界と平行に配置すると、内部を伝播する直線偏光の偏波面が回転 する。磁界の強さが大きくなると、偏波面の回転角が大きくなる。今、導体２１ に鎖交するように光ファイバ電流センサ２６を巻装しているため、導体２１に流 れる電流により発生する磁界は、光ファイバ電流センサ２６と平行になる。その 結果、光ファイバ電流センサ２６内を伝播する直線偏光の偏波面が回転する。し たがって、導体２１に流れる電流が大きくなると、直線偏光の偏波面の回転角が 大きくなる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

図４に示したような構成では、導体２１に巻装した光ファイバ電流センサ２６ の両端部が管体２２に設けた気密アダプタ２７を介して管体２２の外部に引き出 される構造であり、光ファイバ電流センサ２６を巻装した高圧側の導体２１と気 密アダプタ２７が設けられた低圧側の管体２２との間が光ファイバ電流センサ２ ６で結ばれることになるため、耐圧を考慮しないと導体２１と管体２２とが短絡 する可能性があり、信頼性が低かった。

【０００５】 また、導体２１の発熱で、光ファイバ電流センサ２６が温度上昇し、その温度 特性により、電流検知感度が低下し、導体２１の電流を精度よく検出することが できなかった。 また、管体２２に気密アダプタ２７の取付孔を設ける加工が必要であり、ガス 絶縁電気設備用変流器の設置が容易でなく、また管体２２と気密アダプタ２７と の間の気密を保つことが必要で、構造が複雑で高価になるという問題があった。

【０００６】 この考案の目的は、短絡等のおそれがなく信頼性の高いガス絶縁電気設備用変 流器を提供することである。 この考案の他の目的は、導体に流れる電流を精度よく検出することができるガ ス絶縁電気設備用変流器を提供することである。 この考案のさらに他の目的は、設置が容易で、構造が簡単で安価なガス絶縁電 気設備用変流器を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案のガス絶縁電気設備用変流器は、管体間に挾持され導体が貫通したス ペーサに、導体に鎖交するように光ファイバ電流センサを巻装している。この際 、光ファイバ電流センサは、スペーサの外周面に周溝を形成し、この周溝の内部 に配置するか、または、スペーサに光ファイバ電流センサを埋設する。また、光 ファイバ電流センサの外周側は電磁シールド板で覆うことが望ましい。

【０００８】

【作用】

この考案の構成によれば、スペーサに設けた光ファイバ電流センサで導体に流 れる電流を検出することができる。 また、スペーサの外周面の周溝の内部に光ファイバ電流センサを配置すると、 光ファイバ電流センサは管体の外側に位置することになり、光ファイバ電流セン サの着脱が容易である。

【０００９】 また、スペーサに光ファイバ電流センサを埋設すると、スペーサを取り付ける のと同時に光ファイバ電流センサを設置することができる。 また、光ファイバ電流センサの外周側を電磁シールド板で覆うと、外部のノイ ズ磁界が光ファイバ電流センサに影響を与えるのを防止することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面を参照しながら説明する。 図１（ａ），（ｂ）にこの考案の第１の実施例のガス絶縁電気設備用変流器を 設置したガス絶縁電気設備の断面図を示す。図１において、１は導体、２，３は それぞれ導体１を包囲する金属製の管体である。４は管体２，３の継ぎ目に介在 し管体２，３に挾持された絶縁スペーサで、導体１が貫通しており、導体１を管 体２，３から絶縁した状態で支持するとともに、管体２内の空間と管体３内の空 間とを気密分離し絶縁ガスの流通を阻止し、さらに外周面に周溝４ａが形成され ている。５は、管体２，３の両フランジを絶縁スペーサ４を挟んだ状態で連結固 定するボルトナット等の固着手段である。６は絶縁スペーサ４の外周面の周溝４ ａに導体１に鎖交するように巻装された光ファイバ電流センサで、その両端部は 管体２の外部で光送受信器７に接続されている。図１（ａ）では、絶縁スペーサ ４は外観で示している。

【００１１】 この図１に示されたガス絶縁電気設備用変流器は、光送受信器７より光ファイ バ電流センサ６の一端面に光を入射させ、光ファイバ電流センサ６の他端からの 出射光を光送受信器７で検出することにより、導体１に流れる電流を検出するよ うになっている。電流検出の原理については、従来例の説明で述べたとおりであ る。

【００１２】 このガス絶縁電気設備用変流器によれば、絶縁スペーサ４の外周面の周溝４ａ に導体１に鎖交するように光ファイバ電流センサ６を巻装して導体１の電流を検 出するようにしたので、電流検出用の光ファイバ電流センサ６は管体２，３に近 接した低圧側にあり、高圧側の導体１とは電気的に完全に分離しており、また管 体２，３の内部には電流検出のための部品が何も入らず、また何も取り付けない ので、高圧側の導体１と低圧側の管体２，３とは元の設計通り電気的に絶縁され た状態が保たれ、高圧側の導体１と低圧側の管体２，３が電流検出のための光フ ァイバ電流センサ６等を設けたことによって短絡するということはなく、信頼性 が高い。

【００１３】 また、光ファイバ電流センサ６は、絶縁スペーサ４の外周面の周溝４ａに巻装 してあり、発熱する導体１から離れているので、導体１の発熱による温度上昇が ほとんどなく、電流検知感度の変化が少なく、導体に流れる電流を精度よく検出 することができる。 さらに、光ファイバ電流センサ６は、絶縁スペーサ４の外周面に巻装してあり 、管体の外部にあるため、光ファイバ電流センサ６の引出しのために従来例のよ うに管体２，３を貫通する気密アダプタ取付孔を設けることは不要で、また気密 を保つための特別の配慮は不要であり、ガス絶縁電気設備用変流器の設置が容易 で、構造が簡単で安価である。

【００１４】 さらに、気密アダプタを使用しないことにより、光送受信器７から出射した光 が光ファイバ電流センサ６を通って戻ってくるまでの光量損失が少ない。 また、管体２，３の外側に光ファイバ電流センサ６が設けられているので、光 ファイバ電流センサ６のスペーサ４からの着脱が容易で、メンテナンス作業が容 易である。

【００１５】 図２にこの考案の第２の実施例のガス絶縁電気設備用変流器の断面図を示す。 このガス絶縁電気設備用変流器は、図２に示すように、光ファイバ電流センサ６ を巻装したスペーサ４の外周面の全周を覆うように帯状の電磁シールド板８を取 り付けたもので、その他の構成は図１のものと同様である。９は電磁シールド板 をスペーサ４に取り付けるためのボルトナット等の固着手段である。

【００１６】 この実施例によれば、電磁シールド板９を設けたことによって、外部のノイズ 磁界を遮断することができ、導体１に流れる電流を一層高精度の測定することが 可能である。その他の効果は第１の実施例と同様である。 図３にこの考案の第３の実施例のガス絶縁電気設備用変流器の断面図を示す。 このガス絶縁電気設備用変流器は、外周面の周溝４ａに光ファイバ電流センサ６ を巻装した図１のようなスペーサ４を用いるのに代えて、環状に巻回した光ファ イバ電流センサ１０を埋設するとともに、光ファイバ電流センサ１０の外周を覆 うように帯状の電磁シールド板１１を埋設したスペーサ１２を用いたもので、そ の他の構成は図１に示したものと同様である。

【００１７】 光ファイバ電流センサ１０の両端部は、スペーサ１２の外周面から外部に引き 出されて、光送受信器７に接続される。 この実施例における電流検出動作は前記実施例と同様である。 この実施例によれば、光ファイバ電流センサ１０の巻径が小さく、導体１に近 づけることができるので、電流検出感度を高くすることができ、しかも、光ファ イバ電流センサ１０をスペーサ１２と一体化しているので、第１の実施例のよう にスペーサへの巻付け固定作業は不要であり、スペーサ１２の設置と同時にガス 絶縁電気設備用変流器をガス絶縁電気設備に設けることができ、ガス絶縁電気設 備用変流器の設置が一層容易である。その他、メンテナンス容易の効果を除き、 上記第２の実施例と同様の効果が得られる。

【００１８】 なお、図３の構成において、電磁シールド板１１は省くこともできる。

【００１９】

【考案の効果】

この考案のガス絶縁電気設備用変流器によれば、管体間に挾持され導体が貫通 したスペーサに、導体に鎖交するように光ファイバ電流センサを巻装したので、 光ファイバ電流センサは管体に近接した低圧側にあり、高圧側の導体とは電気的 に完全に分離しており、また管体の内部には電流検出のための部品が何も入らず 、また何も取り付けないので、高圧側の導体と低圧側の管体とは元の設計通り電 気的に絶縁された状態が保たれ、高圧側の導体と低圧側の管体が電流検出のため の光ファイバ電流センサ等を設けたことによって短絡するということはなく、信 頼性が高い。

【００２０】 また、光ファイバ電流センサは、絶縁スペーサの外周面の周溝に配置してあり 、発熱する導体から離れているので、導体の発熱による温度上昇がほとんどなく 、電流検知感度の変化が少なく、導体に流れる電流を精度よく検出することがで きる。 さらに、光ファイバ電流センサは、絶縁スペーサの外周面に巻装してあり、管 体の外部にあるため、光ファイバ電流センサの引出しのために従来例のように管 体を貫通する気密アダプタ取付孔を設けることは不要で、また気密を保つための 特別の配慮は不要であり、ガス絶縁電気設備用変流器の設置が容易で、構造が簡 単で安価である。

【００２１】 また、光ファイバ電流センサをスペーサの外周に巻装してあれば、スペーサか らの光ファイバ電流センサの着脱が容易で、メンテナンス作業を容易に行うこと ができる。 また、光ファイバ電流センサをスペーサに埋設してあれば、光ファイバ電流セ ンサの巻径が小さく、導体に近づけることができるので、電流検出感度を高くす ることができ、しかも、光ファイバ電流センサがスペーサと一体化しているので 、スペーサへの巻付け固定作業は不要であり、スペーサの設置と同時にガス絶縁 電気設備用変流器をガス絶縁電気設備に設けることができ、ガス絶縁電気設備用 変流器の設置が一層容易である。

【００２２】 また、光ファイバ電流センサの外周を包囲するように、電磁シールド板を設け れば、外部からのノイズ磁場の影響を受けることなく、導体の電流を検出するこ とができ、導体に流れる電流を一層精度よく検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）はそれぞれこの考案の第１の実
施例のガス絶縁電気設備用変流器の断面図である。

【図２】この考案の２の実施例のガス絶縁電気設備用変
流器の断面図である。

【図３】この考案の３の実施例のガス絶縁電気設備用変
流器の断面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来のガス絶縁電気
設備用変流器の一例の断面図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 管体 ３ 管体 ４ スペーサ ４ａ 周溝 ５ 固着手段 ６ 光ファイバ電流センサ ７ 光送受信器

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体間に挾持され導体が貫通したスペー
   サに、前記導体に鎖交するように光ファイバ電流センサ
   を巻装したガス絶縁電気設備用変流器。
2. 【請求項２】 スペーサの外周面に周溝を形成し、この
   周溝の内部に光ファイバ電流センサを配置した請求項１
   記載のガス絶縁電気設備用変流器。
3. 【請求項３】 スペーサに光ファイバ電流センサを埋設
   した請求項１記載のガス絶縁電気設備用変流器。
4. 【請求項４】 光ファイバ電流センサの外周側を電磁シ
   ールド板で覆った請求項１，請求項２または請求項３記
   載のガス絶縁電気設備用変流器。