JPH08178987A - ガス絶縁電気機器の零相電流計測装置 - Google Patents
ガス絶縁電気機器の零相電流計測装置Info
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- JPH08178987A JPH08178987A JP6336683A JP33668394A JPH08178987A JP H08178987 A JPH08178987 A JP H08178987A JP 6336683 A JP6336683 A JP 6336683A JP 33668394 A JP33668394 A JP 33668394A JP H08178987 A JPH08178987 A JP H08178987A
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Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】零相電流計測装置の設置場所をガス絶縁電気機
器に確保する設計検討上の手間を省き、同時にガス絶縁
電気機器の大型化や重量の増加という欠点を解消し、さ
らに電気的な雑音の影響で計測精度が低下することがな
く、絶縁性能低下の危険性のない零相電流計測装置を提
供する。 【構成】光信号発生器５をガス絶縁電気機器の外部に設
け、発生した光信号を絶縁スペーサ３内部まで伝送する
ために光信号ケーブル６を設ける。光信号ケーブル６の
先端に偏光器７，零相電流検出部８，変換器９を順番に
設ける。そして変換器９から出力される回転角信号をガ
ス絶縁電気機器の外部に設けた零相電流表示器１１まで
伝送するように出力ケーブル１０を設ける。
器に確保する設計検討上の手間を省き、同時にガス絶縁
電気機器の大型化や重量の増加という欠点を解消し、さ
らに電気的な雑音の影響で計測精度が低下することがな
く、絶縁性能低下の危険性のない零相電流計測装置を提
供する。 【構成】光信号発生器５をガス絶縁電気機器の外部に設
け、発生した光信号を絶縁スペーサ３内部まで伝送する
ために光信号ケーブル６を設ける。光信号ケーブル６の
先端に偏光器７，零相電流検出部８，変換器９を順番に
設ける。そして変換器９から出力される回転角信号をガ
ス絶縁電気機器の外部に設けた零相電流表示器１１まで
伝送するように出力ケーブル１０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガス絶縁電気機器の
零相電流計測装置に関する。
零相電流計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス絶縁電気機器の零相電流計測
装置としては、電流により誘起される磁界をこれに鎖交
する二次巻線の電流として検出し、これをベクトル的に
加え合わせて零相電流を求める変流器が一般的に用いら
れている。この変流器はガス絶縁電気機器の内部あるい
はその周辺に設置場所を確保して設置する必要がある。
装置としては、電流により誘起される磁界をこれに鎖交
する二次巻線の電流として検出し、これをベクトル的に
加え合わせて零相電流を求める変流器が一般的に用いら
れている。この変流器はガス絶縁電気機器の内部あるい
はその周辺に設置場所を確保して設置する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の変流
器を用いた零相電流計測装置では、ガス絶縁電気機器の
設計の段階から設置場所を検討する必要があり、同時に
ガス絶縁電気機器全体が大型化し、また重量が増化して
しまうという欠点がある。また変流器の出力が電気信号
であるために電気的な雑音が混入して計測精度が低下す
る。さらには、変流器の高圧導体と鉄心や二次巻線の間
の絶縁性能が長期にわたる熱ストレスや電圧ストレスに
より低下する危険性がある。
器を用いた零相電流計測装置では、ガス絶縁電気機器の
設計の段階から設置場所を検討する必要があり、同時に
ガス絶縁電気機器全体が大型化し、また重量が増化して
しまうという欠点がある。また変流器の出力が電気信号
であるために電気的な雑音が混入して計測精度が低下す
る。さらには、変流器の高圧導体と鉄心や二次巻線の間
の絶縁性能が長期にわたる熱ストレスや電圧ストレスに
より低下する危険性がある。
【０００４】本発明は、変流器を用いるときの設置場所
をガス絶縁電気機器に確保する設計検討上の手間を省
き、同時にガス絶縁電気機器の大型化や重量の増加とい
う欠点を解消し、さらに電気的な雑音の影響で計測精度
が低下することがなく、絶縁性能低下の危険性のない零
相電流計測装置を提供するものである。
をガス絶縁電気機器に確保する設計検討上の手間を省
き、同時にガス絶縁電気機器の大型化や重量の増加とい
う欠点を解消し、さらに電気的な雑音の影響で計測精度
が低下することがなく、絶縁性能低下の危険性のない零
相電流計測装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一定出力で一定周波数の
光信号を発生する光信号発生器を設け、光信号発生器か
ら絶縁スペーサの内部まで光信号を伝送する光信号ケー
ブルを設ける。また、絶縁スペーサの内部に埋め込ま
れ、三相の高圧導体を一括して周回するように配置され
るリング状のファラデー効果材料から成る零相電流検出
部を設け、絶縁スペーサの内部に埋め込まれ、光信号ケ
ーブルに接続されて、伝送された光信号を直線偏光信号
に変換して零相電流検出部に入力する偏光器を設け、絶
縁スペーサの内部に埋め込まれ、零相電流検出部から出
力される回転した偏光信号を受信して、その回転角の大
きさに比例した回転角信号を出力する変換器を設ける。
さらに、回転角信号を変換器から絶縁スペーサの外部ま
で伝送する出力ケーブルを設け、出力ケーブルに接続さ
れて、回転角信号を受信して零相電流を求めて表示する
零相電流表示器を設ける。
光信号を発生する光信号発生器を設け、光信号発生器か
ら絶縁スペーサの内部まで光信号を伝送する光信号ケー
ブルを設ける。また、絶縁スペーサの内部に埋め込ま
れ、三相の高圧導体を一括して周回するように配置され
るリング状のファラデー効果材料から成る零相電流検出
部を設け、絶縁スペーサの内部に埋め込まれ、光信号ケ
ーブルに接続されて、伝送された光信号を直線偏光信号
に変換して零相電流検出部に入力する偏光器を設け、絶
縁スペーサの内部に埋め込まれ、零相電流検出部から出
力される回転した偏光信号を受信して、その回転角の大
きさに比例した回転角信号を出力する変換器を設ける。
さらに、回転角信号を変換器から絶縁スペーサの外部ま
で伝送する出力ケーブルを設け、出力ケーブルに接続さ
れて、回転角信号を受信して零相電流を求めて表示する
零相電流表示器を設ける。
【０００６】
【作用】三相の高圧導体の各相に流れる電流のベクトル
和は零相電流と呼ばれており、対称三相負荷時にはこの
値は非常に小さな値である。しかし、負荷にアンバラン
スを生じた場合や地絡事故の場合においては三相は不平
衡となり、零相電流が発生する。本発明による零相電流
計測装置では、零相電流検出部を伝送する直線偏光信号
が磁界により回転するファラデー効果を利用して、零相
電流を測定する。
和は零相電流と呼ばれており、対称三相負荷時にはこの
値は非常に小さな値である。しかし、負荷にアンバラン
スを生じた場合や地絡事故の場合においては三相は不平
衡となり、零相電流が発生する。本発明による零相電流
計測装置では、零相電流検出部を伝送する直線偏光信号
が磁界により回転するファラデー効果を利用して、零相
電流を測定する。
【０００７】この作用について以下に説明する。零相電
流測定装置の光信号発生器では一定出力，一定周波数の
光信号が発生し、光信号ケーブルにより偏光器へ伝送さ
れる。偏光器により光信号は偏波面の揃った直線偏光信
号に変換され、零相電流検出部に入力される。ファラデ
ー効果材料からなる零相電流検出部を通過する偏光信号
は、各相の電流により誘起される磁界の絶対値Ｈと光の
伝搬方向と磁界との成す角の余弦ｃｏｓαの積に比例し
た回転を生じる。この時、零相電流がゼロの場合には、
リング状の電流検出部を周回した時の磁界の積分はゼロ
となり、従って偏光信号は回転を生じない。零相電流が
存在する場合には、その零相電流の大きさに比例して偏
光信号には回転が生じる。変換器では、偏光信号は回転
角の大きさに比例した回転角信号に変換され、出力ケー
ブルにより零相電流表示器に伝送される。零相電流表示
器では、回転角信号から零相電流が求められ、表示され
る。
流測定装置の光信号発生器では一定出力，一定周波数の
光信号が発生し、光信号ケーブルにより偏光器へ伝送さ
れる。偏光器により光信号は偏波面の揃った直線偏光信
号に変換され、零相電流検出部に入力される。ファラデ
ー効果材料からなる零相電流検出部を通過する偏光信号
は、各相の電流により誘起される磁界の絶対値Ｈと光の
伝搬方向と磁界との成す角の余弦ｃｏｓαの積に比例し
た回転を生じる。この時、零相電流がゼロの場合には、
リング状の電流検出部を周回した時の磁界の積分はゼロ
となり、従って偏光信号は回転を生じない。零相電流が
存在する場合には、その零相電流の大きさに比例して偏
光信号には回転が生じる。変換器では、偏光信号は回転
角の大きさに比例した回転角信号に変換され、出力ケー
ブルにより零相電流表示器に伝送される。零相電流表示
器では、回転角信号から零相電流が求められ、表示され
る。
【０００８】
【実施例】図１及び図２は、本発明によるガス絶縁電気
機器の零相電流計測装置の一実施例で、図１はガス絶縁
電気機器を正面から見た図であり、図２は図１を側面か
らみて零相電流計測装置全体を示した図である。ガス絶
縁電気機器は図１に示すように、機器の大部分を覆う外
壁１と、三相電流の流れる高圧導体２と、高圧導体２を
支持する絶縁スペーサ３と、外壁１内部の空隙部に封入
されている絶縁ガス４とから構成される。
機器の零相電流計測装置の一実施例で、図１はガス絶縁
電気機器を正面から見た図であり、図２は図１を側面か
らみて零相電流計測装置全体を示した図である。ガス絶
縁電気機器は図１に示すように、機器の大部分を覆う外
壁１と、三相電流の流れる高圧導体２と、高圧導体２を
支持する絶縁スペーサ３と、外壁１内部の空隙部に封入
されている絶縁ガス４とから構成される。
【０００９】本発明による零相電流計測装置を図２より
説明すると、一定出力で一定周波数の光信号を発生する
光信号発生器５をガス絶縁電気機器の外部に設け、発生
した光信号を絶縁スペーサ３の内部まで伝送するために
光信号ケーブル６を設ける。光信号ケーブル６の先端
に、絶縁スペーサ３の内部に埋め込まれて光信号ケーブ
ル６から伝送された光信号を直線偏光信号に変換して零
相電流検出部８に入力する偏光器７を設ける。絶縁スペ
ーサ３の内部に埋め込まれて、三相の高圧導体を一括し
て周回するように配置されるリング状のファラデー効果
材料から成る零相電流検出部８を設ける。絶縁スペーサ
３の内部に埋め込まれて、零相電流検出部８から出力さ
れる回転した偏光信号を受信して、その回転角の大きさ
に比例した回転角信号を出力する変換器９を設ける。そ
して変換器９から出力される回転角信号を伝送する出力
ケーブル１０を設け、出力ケーブル１０から伝送された
回転角信号を受信してガス絶縁電気機器の零相電流求め
て表示する零相電流表示器１１をガス絶縁電気機器の外
部に設ける。ここで零相電流検出部８はファラデー効果
による零相電流検出の精度を向上するために、絶縁スペ
ーサ３の内部の三相の高圧導体２をすべて取り囲むよう
にループ状とする。ファラデー効果材料としては鉛ガラ
スファイバー等を用いる。
説明すると、一定出力で一定周波数の光信号を発生する
光信号発生器５をガス絶縁電気機器の外部に設け、発生
した光信号を絶縁スペーサ３の内部まで伝送するために
光信号ケーブル６を設ける。光信号ケーブル６の先端
に、絶縁スペーサ３の内部に埋め込まれて光信号ケーブ
ル６から伝送された光信号を直線偏光信号に変換して零
相電流検出部８に入力する偏光器７を設ける。絶縁スペ
ーサ３の内部に埋め込まれて、三相の高圧導体を一括し
て周回するように配置されるリング状のファラデー効果
材料から成る零相電流検出部８を設ける。絶縁スペーサ
３の内部に埋め込まれて、零相電流検出部８から出力さ
れる回転した偏光信号を受信して、その回転角の大きさ
に比例した回転角信号を出力する変換器９を設ける。そ
して変換器９から出力される回転角信号を伝送する出力
ケーブル１０を設け、出力ケーブル１０から伝送された
回転角信号を受信してガス絶縁電気機器の零相電流求め
て表示する零相電流表示器１１をガス絶縁電気機器の外
部に設ける。ここで零相電流検出部８はファラデー効果
による零相電流検出の精度を向上するために、絶縁スペ
ーサ３の内部の三相の高圧導体２をすべて取り囲むよう
にループ状とする。ファラデー効果材料としては鉛ガラ
スファイバー等を用いる。
【００１０】つぎに本構成による零相電流計測装置の作
用について説明する。光信号発生器５は一定出力で一定
周波数の光信号を発生し、光信号ケーブル６はこの光信
号を偏光器７まで伝送する。偏光器７は光信号を直線偏
光信号に変換し、零相電流検出部８に入力する。リング
状の零相電流検出部８を伝搬する偏光信号は、各所にお
いて高圧導体２を流れる電流Ｉにより誘起される磁界Ｈ
の影響を受けて、数１に示される回転角θを生じる。
用について説明する。光信号発生器５は一定出力で一定
周波数の光信号を発生し、光信号ケーブル６はこの光信
号を偏光器７まで伝送する。偏光器７は光信号を直線偏
光信号に変換し、零相電流検出部８に入力する。リング
状の零相電流検出部８を伝搬する偏光信号は、各所にお
いて高圧導体２を流れる電流Ｉにより誘起される磁界Ｈ
の影響を受けて、数１に示される回転角θを生じる。
【００１１】
【数１】
【００１２】なお、Ｖはファラデー効果材料のファラデ
ー効果の大きさを表すヴェルデ定数，ｄＬはファラデー
効果材料の光路長，αは光の伝搬方向と磁界Ｈとのなす
角度である。この時、高圧導体２を流れる電流のベクト
ル和、即ち零相電流がゼロの場合にはアンペールの周回
積分の法則により数２が成り立つ。
ー効果の大きさを表すヴェルデ定数，ｄＬはファラデー
効果材料の光路長，αは光の伝搬方向と磁界Ｈとのなす
角度である。この時、高圧導体２を流れる電流のベクト
ル和、即ち零相電流がゼロの場合にはアンペールの周回
積分の法則により数２が成り立つ。
【００１３】
【数２】
【００１４】よって回転角θ＝０となる。また、零相電
流が存在する場合には、その大きさに比例した回転角θ
が生じることがわかる。ついで変換器９はこの直線偏光
信号をあらかじめ定めておいた基準と比較して回転角の
大きさに比例した回転角信号に変換し、出力ケーブル１
０はこの回転角信号を零相電流表示器１１まで伝送す
る。零相電流表示器１１は回転角に対して所定の信号処
理を施し、零相電流を求め、表示する。
流が存在する場合には、その大きさに比例した回転角θ
が生じることがわかる。ついで変換器９はこの直線偏光
信号をあらかじめ定めておいた基準と比較して回転角の
大きさに比例した回転角信号に変換し、出力ケーブル１
０はこの回転角信号を零相電流表示器１１まで伝送す
る。零相電流表示器１１は回転角に対して所定の信号処
理を施し、零相電流を求め、表示する。
【００１５】
【発明の効果】本発明による零相電流計測装置は、装置
の主要部分を絶縁スペーサ３に内蔵しているので、ガス
絶縁電気機器に零相電流計測装置の設置場所を新たに確
保する設計上の手間を省くことができ、同時にガス絶縁
電気機器が大型化し、重量が増加することを防いでい
る。またこの零相電流計測装置はファラデー効果材料な
どによって構成された光応用の計測装置なので、信号伝
送経路などに電気的な雑音が混入して計測精度が低下す
る心配がない。さらに、ガス絶縁電気機器内に組み込む
部分は全て非金属材料を絶縁スペーサに埋込む構成であ
るため、ガス絶縁電気機器の絶縁性能への影響は生じな
い。
の主要部分を絶縁スペーサ３に内蔵しているので、ガス
絶縁電気機器に零相電流計測装置の設置場所を新たに確
保する設計上の手間を省くことができ、同時にガス絶縁
電気機器が大型化し、重量が増加することを防いでい
る。またこの零相電流計測装置はファラデー効果材料な
どによって構成された光応用の計測装置なので、信号伝
送経路などに電気的な雑音が混入して計測精度が低下す
る心配がない。さらに、ガス絶縁電気機器内に組み込む
部分は全て非金属材料を絶縁スペーサに埋込む構成であ
るため、ガス絶縁電気機器の絶縁性能への影響は生じな
い。
【図１】本発明によるガス絶縁電気機器の零相電流計測
装置の一実施例を示す図であり、ガス絶縁電気機器の正
面からみた図である。
装置の一実施例を示す図であり、ガス絶縁電気機器の正
面からみた図である。
【図２】図１を側面からみて零相電流計測装置全体を示
す図である。
す図である。
１ 外壁 ２ 高圧導体 ３ 絶縁スペーサ ４ 絶縁ガス ５ 光信号発生器 ６ 光信号ケーブル ７ 偏光器 ８ 零相電流検出部 ９ 変換器 １０ 出力ケーブル １１ 零相電流表示器
Claims (1)
- 【請求項１】 三相電流の流れる高圧導体を絶縁スペー
サにより外壁から支持し、外壁内の空隙に絶縁ガスを封
入したガス絶縁電気機器において、 一定出力で一定周波数の光信号を発生する光信号発生器
と、 光信号発生器から絶縁スペーサの内部まで光信号を伝送
する光信号ケーブルと、 絶縁スペーサの内部に埋め込まれ、三相の高圧導体を一
括して周回するように配置されるリング状のファラデー
効果材料から成る零相電流検出部と、 絶縁スペーサの内部に埋め込まれ、光信号ケーブルに接
続されて、伝送された光信号を直線偏光信号に変換して
零相電流検出部に入力する偏光器と、 絶縁スペーサの内部に埋め込まれ、零相電流検出部から
出力される回転した偏光信号を受信して、その回転角の
大きさに比例した回転角信号を出力する変換器と、 回転角信号を変換器から絶縁スペーサの外部まで伝送す
る出力ケーブルと、 出力ケーブルに接続されて、回転角信号を受信して零相
電流を求めて表示する零相電流表示器と、 から構成するガス絶縁電気機器の零相電流計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6336683A JPH08178987A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ガス絶縁電気機器の零相電流計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6336683A JPH08178987A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ガス絶縁電気機器の零相電流計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178987A true JPH08178987A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18301728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6336683A Pending JPH08178987A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ガス絶縁電気機器の零相電流計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178987A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115026A1 (ja) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | 株式会社日本Ａｅパワーシステムズ | 光ファイバ内蔵型絶縁スペーサ |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6336683A patent/JPH08178987A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115026A1 (ja) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | 株式会社日本Ａｅパワーシステムズ | 光ファイバ内蔵型絶縁スペーサ |
| US8847084B2 (en) | 2010-03-19 | 2014-09-30 | Hitachi, Ltd. | Insulating spacer with built-in optical fiber |
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