JPH0951610A - ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置 - Google Patents
ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置Info
- Publication number
- JPH0951610A JPH0951610A JP7200813A JP20081395A JPH0951610A JP H0951610 A JPH0951610 A JP H0951610A JP 7200813 A JP7200813 A JP 7200813A JP 20081395 A JP20081395 A JP 20081395A JP H0951610 A JPH0951610 A JP H0951610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- insulating spacer
- polarized light
- gas
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
- H02G5/06—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
- H02G5/066—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
- H02G5/068—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure being part of the junction between two enclosures
Landscapes
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Installation Of Bus-Bars (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁スペーサの絶縁性能の低下を常時監視で
きる手段を備えたガス絶縁電気機器の絶縁スペーサを得
る。 【解決手段】 円筒状の金属容器の内部に配置した高電
圧の導体を絶縁支持するとともに絶縁ガスを封入した金
属容器の両端を密閉するモールド樹脂からなる絶縁スペ
ーサにおいて、導体と同心状に一定間隔で配置する複数
の導電性シールドと、これらの導電性シールドの間に配
置して微小電磁気量検出センサと、このセンサに入射す
る光を伝送する外部に通じた第一光ファイバと、このセ
ンサから出射する光を伝送する外部に通じた第二光ファ
イバをモールド樹脂に埋設する。
きる手段を備えたガス絶縁電気機器の絶縁スペーサを得
る。 【解決手段】 円筒状の金属容器の内部に配置した高電
圧の導体を絶縁支持するとともに絶縁ガスを封入した金
属容器の両端を密閉するモールド樹脂からなる絶縁スペ
ーサにおいて、導体と同心状に一定間隔で配置する複数
の導電性シールドと、これらの導電性シールドの間に配
置して微小電磁気量検出センサと、このセンサに入射す
る光を伝送する外部に通じた第一光ファイバと、このセ
ンサから出射する光を伝送する外部に通じた第二光ファ
イバをモールド樹脂に埋設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は円筒状の金属容器
の内部に高電圧のかかる導体を配置し、絶縁ガスを封入
して電気絶縁を行ったガス絶縁電気機器の導体を絶縁支
持するとともに金属容器の両端を密閉する絶縁スペーサ
とその絶縁監視装置に関する。
の内部に高電圧のかかる導体を配置し、絶縁ガスを封入
して電気絶縁を行ったガス絶縁電気機器の導体を絶縁支
持するとともに金属容器の両端を密閉する絶縁スペーサ
とその絶縁監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば、特開昭６０−９６９２７
号公報に開示されたものと類似のガス絶縁電気機器の金
属容器と金属容器の接続部分を示す断面図、図８は図７
のVIII-VIII断面を示す断面図である。図７と図８にお
いて、１、２はそれぞれ隣接した円筒状の金属容器でい
ずれも接地電位にある。１ａ、２ａはそれぞれ金属容器
１、２のフランジ、３は金属容器１、２の内部に同心状
に配置した高電圧のかかる導体、４は金属容器１と金属
容器２で挟持し、導体３を絶縁支持する絶縁スペーサで
モールド樹脂からなる。４ａは絶縁スペーサ４のモール
ド樹脂に埋設したパイプ状の埋め金、４ｂは絶縁スペー
サ４のモールド樹脂に埋設した金属からなるシールドリ
ング、４ｃは絶縁スペーサ４のモールド樹脂に埋設した
接続導体で埋め金４ａとシールドリング４ｂとを導電接
続する。５、６は金属容器１、２のそれぞれフランジ１
ａ、２ａで絶縁スペーサ４を挟持し締め付けるボルトと
ナットである。
号公報に開示されたものと類似のガス絶縁電気機器の金
属容器と金属容器の接続部分を示す断面図、図８は図７
のVIII-VIII断面を示す断面図である。図７と図８にお
いて、１、２はそれぞれ隣接した円筒状の金属容器でい
ずれも接地電位にある。１ａ、２ａはそれぞれ金属容器
１、２のフランジ、３は金属容器１、２の内部に同心状
に配置した高電圧のかかる導体、４は金属容器１と金属
容器２で挟持し、導体３を絶縁支持する絶縁スペーサで
モールド樹脂からなる。４ａは絶縁スペーサ４のモール
ド樹脂に埋設したパイプ状の埋め金、４ｂは絶縁スペー
サ４のモールド樹脂に埋設した金属からなるシールドリ
ング、４ｃは絶縁スペーサ４のモールド樹脂に埋設した
接続導体で埋め金４ａとシールドリング４ｂとを導電接
続する。５、６は金属容器１、２のそれぞれフランジ１
ａ、２ａで絶縁スペーサ４を挟持し締め付けるボルトと
ナットである。
【０００３】従来のガス絶縁電気機器の金属容器と金属
容器の接続部分に用いる絶縁スペーサ４は以上のように
構成され、導体３を絶縁支持するとともに金属容器１、
２の端面を密閉し、金属容器１、２の内部の絶縁ガスを
密封している。導体３と金属容器１、２の各内周面との
間の距離は絶縁ガスを封入しているので、空気などによ
る絶縁に比べて著しく小さく、導体３に高電圧をかける
と、導体３と接地電位の金属容器１、２との間に高い電
界を生じる。とくに金属容器１、２と絶縁スペーサ４と
絶縁ガスが境界を接する図７のＡ1、Ａ2の部分には電界
が集中し、絶縁性能が低下するので、絶縁スペーサ４の
モールド樹脂に導体３と同心状のシールドリング４ｂな
らびに、接続導体４ｃを埋め金４ａとともに埋設し、シ
ールドリング４ｂと接地電位の埋め金４ａとを接続導体
４ｃで接続して電界の集中を緩和するようになってい
る。
容器の接続部分に用いる絶縁スペーサ４は以上のように
構成され、導体３を絶縁支持するとともに金属容器１、
２の端面を密閉し、金属容器１、２の内部の絶縁ガスを
密封している。導体３と金属容器１、２の各内周面との
間の距離は絶縁ガスを封入しているので、空気などによ
る絶縁に比べて著しく小さく、導体３に高電圧をかける
と、導体３と接地電位の金属容器１、２との間に高い電
界を生じる。とくに金属容器１、２と絶縁スペーサ４と
絶縁ガスが境界を接する図７のＡ1、Ａ2の部分には電界
が集中し、絶縁性能が低下するので、絶縁スペーサ４の
モールド樹脂に導体３と同心状のシールドリング４ｂな
らびに、接続導体４ｃを埋め金４ａとともに埋設し、シ
ールドリング４ｂと接地電位の埋め金４ａとを接続導体
４ｃで接続して電界の集中を緩和するようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のガス絶縁電気機
器の絶縁スペーサは以上のように構成されているが、絶
縁スペーサ４のモールド樹脂とシールドリング４ｂ、接
続導体４ｃ、埋め金４ａとの熱膨張係数の差に基因して
モールド樹脂とシールドリング４ｂなどとの境界面に剥
離を生じたり、クラックを生じて電界が集中し、部分放
電を生じて絶縁破壊に至ることが考えられ、事実、ガス
絶縁電気機器で絶縁スペーサの絶縁破壊による地絡事故
も報告されている。しかしながら、この絶縁スペーサ４
ではその絶縁性能の低下を常時監視する手段を備えてお
らず、絶縁破壊を予知してガス絶縁電気機器の地絡事故
を未然に防ぐことができない。
器の絶縁スペーサは以上のように構成されているが、絶
縁スペーサ４のモールド樹脂とシールドリング４ｂ、接
続導体４ｃ、埋め金４ａとの熱膨張係数の差に基因して
モールド樹脂とシールドリング４ｂなどとの境界面に剥
離を生じたり、クラックを生じて電界が集中し、部分放
電を生じて絶縁破壊に至ることが考えられ、事実、ガス
絶縁電気機器で絶縁スペーサの絶縁破壊による地絡事故
も報告されている。しかしながら、この絶縁スペーサ４
ではその絶縁性能の低下を常時監視する手段を備えてお
らず、絶縁破壊を予知してガス絶縁電気機器の地絡事故
を未然に防ぐことができない。
【０００５】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、絶縁スペーサの絶縁性能の低下を常
時監視できる手段を備えたガス絶縁電気機器の絶縁スペ
ーサを提供することを第一の目的とし、絶縁スペーサの
絶縁性能の低下を常時監視する絶縁スペーサの絶縁監視
装置を提供することを第二の目的とする。
になされたもので、絶縁スペーサの絶縁性能の低下を常
時監視できる手段を備えたガス絶縁電気機器の絶縁スペ
ーサを提供することを第一の目的とし、絶縁スペーサの
絶縁性能の低下を常時監視する絶縁スペーサの絶縁監視
装置を提供することを第二の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るガス絶縁
電気機器の絶縁スペーサは円筒状の金属容器の内部に高
電圧のかかる導体を配置し、絶縁ガスを封入して電気絶
縁を行なったガス絶縁電気機器の導体を絶縁支持すると
ともに、金属容器の両端を密閉するモールド樹脂からな
る絶縁スペーサにおいて、導体と同心状に所定の間隔を
置いて配置する複数の導電性シールドと、導電性シール
ドと導電性シールドの間に配置してモールド樹脂の中に
存在する微小電磁気量を光の強度に変調する光ファイバ
微小電磁気量検出センサと、光ファイバ微小電磁気量検
出センサへ入射する光を伝送する外部に通じた第一光フ
ァイバと、光ファイバ微小電磁気量検出センサから出射
する光を伝送する外部に通じた第二光ファイバをモール
ド樹脂に埋設したものである。
電気機器の絶縁スペーサは円筒状の金属容器の内部に高
電圧のかかる導体を配置し、絶縁ガスを封入して電気絶
縁を行なったガス絶縁電気機器の導体を絶縁支持すると
ともに、金属容器の両端を密閉するモールド樹脂からな
る絶縁スペーサにおいて、導体と同心状に所定の間隔を
置いて配置する複数の導電性シールドと、導電性シール
ドと導電性シールドの間に配置してモールド樹脂の中に
存在する微小電磁気量を光の強度に変調する光ファイバ
微小電磁気量検出センサと、光ファイバ微小電磁気量検
出センサへ入射する光を伝送する外部に通じた第一光フ
ァイバと、光ファイバ微小電磁気量検出センサから出射
する光を伝送する外部に通じた第二光ファイバをモール
ド樹脂に埋設したものである。
【０００７】また、この発明に係る絶縁スペーサの絶縁
監視装置は前記のガス絶縁電気機器の絶縁スペーサにお
いて、第一光ファイバで伝送する光を出射する光源と、
第二光ファイバで伝送する光を光電変換により電気信号
に変換して監視する光受信機とを備えたものである。
監視装置は前記のガス絶縁電気機器の絶縁スペーサにお
いて、第一光ファイバで伝送する光を出射する光源と、
第二光ファイバで伝送する光を光電変換により電気信号
に変換して監視する光受信機とを備えたものである。
【０００８】さらに、光ファイバ微小電磁気量検出セン
サは第一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる
偏光子と、偏光子からの直線偏光を円偏光にかえる１／
４波長板と、１／４波長板からの円偏光をポッケルス効
果によりモールド樹脂中の電界強度に比例した楕円度の
楕円偏光にかえる電気光学素子と、電気光学素子からの
楕円偏光の楕円度に対応して光の強度変調を行なう検光
子とからなる。
サは第一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる
偏光子と、偏光子からの直線偏光を円偏光にかえる１／
４波長板と、１／４波長板からの円偏光をポッケルス効
果によりモールド樹脂中の電界強度に比例した楕円度の
楕円偏光にかえる電気光学素子と、電気光学素子からの
楕円偏光の楕円度に対応して光の強度変調を行なう検光
子とからなる。
【０００９】つぎに、電気光学素子は電界の方向と光の
進行方向とが互いに垂直の横型電気光学素子である。
進行方向とが互いに垂直の横型電気光学素子である。
【００１０】そして、電気光学素子は電界の方向と光の
進行方向とが互いに平行の縦型電気光学素子である。
進行方向とが互いに平行の縦型電気光学素子である。
【００１１】また、光ファイバ微小電磁気量検出センサ
は第一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる偏
光子と、偏光子の偏光面をファラデー効果によりモール
ド樹脂中の平行に作用する磁界の強さに比例して回転し
た直線偏光にかえる磁気光学素子と、磁気光学素子から
の直線偏光の偏光面の回転角に対応して光の強度変調を
行なう検光子とからなる。
は第一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる偏
光子と、偏光子の偏光面をファラデー効果によりモール
ド樹脂中の平行に作用する磁界の強さに比例して回転し
た直線偏光にかえる磁気光学素子と、磁気光学素子から
の直線偏光の偏光面の回転角に対応して光の強度変調を
行なう検光子とからなる。
【００１２】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す断
面図、図２は図１のII−II断面を示す断面図である。図
１と図２において、１、１ａ、２、２ａ、３、５、６は
従来の技術の図７と図８で説明したものと同じである。
１４は金属容器１と金属容器２で挟持し導体３を絶縁支
持する絶縁スペーサでモールド樹脂からなる。１４ａは
絶縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設したパイプ状の
埋め金１４ｂ、１４ｃは導体３と同心状に所定の間隔を
おいて配置し、絶縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設
した導電性シールドで金網からなる。１４ｄは絶縁スペ
ーサ１４のモールド樹脂に埋設した接続導体で埋め金１
４ａと導電性シールド１４ｃとを接続する。１４ｅ、１
４ｆはそれぞれ導電性シールド１４ｂ、１４ｃの両側端
に取り付けた電界緩和のための金属リング、２０は導電
性シールド１４ｂ、１４ｃの間に配置して絶縁スペーサ
１４のモールド樹脂の中に存在する微小電磁気量を光の
強度に変調する光ファイバ微小電磁気量検出センサ、３
０ａは光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０へ入射す
る光を伝送する第一光ファイバで絶縁スペーサ１４の外
部に通じている。３０ｂは光ファイバ微小電磁気量検出
センサ２０から出射する光を伝送する第二光ファイバで
絶縁スペーサ１４の外部に通じている。
面図、図２は図１のII−II断面を示す断面図である。図
１と図２において、１、１ａ、２、２ａ、３、５、６は
従来の技術の図７と図８で説明したものと同じである。
１４は金属容器１と金属容器２で挟持し導体３を絶縁支
持する絶縁スペーサでモールド樹脂からなる。１４ａは
絶縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設したパイプ状の
埋め金１４ｂ、１４ｃは導体３と同心状に所定の間隔を
おいて配置し、絶縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設
した導電性シールドで金網からなる。１４ｄは絶縁スペ
ーサ１４のモールド樹脂に埋設した接続導体で埋め金１
４ａと導電性シールド１４ｃとを接続する。１４ｅ、１
４ｆはそれぞれ導電性シールド１４ｂ、１４ｃの両側端
に取り付けた電界緩和のための金属リング、２０は導電
性シールド１４ｂ、１４ｃの間に配置して絶縁スペーサ
１４のモールド樹脂の中に存在する微小電磁気量を光の
強度に変調する光ファイバ微小電磁気量検出センサ、３
０ａは光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０へ入射す
る光を伝送する第一光ファイバで絶縁スペーサ１４の外
部に通じている。３０ｂは光ファイバ微小電磁気量検出
センサ２０から出射する光を伝送する第二光ファイバで
絶縁スペーサ１４の外部に通じている。
【００１３】実施の形態１の絶縁スペーサ１４は以上の
ように構成されており、導体３を絶縁支持するとともに
金属容器１、２の端面を密閉し、金属容器１、２の内部
の絶縁ガスを密封している。導体３に高電圧がかかる
と、導体３と接地電位の金属容器１、２との間に高い電
界を生じ、従来の絶縁スペーサ（図７を参照）と同様に
金属容器１、２の円筒部分とフランジ１ａ、２ａとの接
合部分の角に電界が集中し絶縁性能が低下する。このた
め導体３と同心状に所定の間隔を置いて金属リング１４
ｅ、１４ｆを取り付けた導電性シールド１４ｂ、１４ｃ
を配置し、埋め金１４ａ、接続導体１４ａとともに絶縁
スペーサ１４のモールド樹脂に埋設して導電性シールド
１４ｃ、金属リング１４ｆを接地電位にし電界の集中を
緩和している。また、導電性シールド１４ｂ、１４ｃの
間には光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０を配置
し、これに接続して絶縁スペーサ１４の外部に通じる第
一光ファイバ３０ａ、第二光ファイバ３０ｂとともに絶
縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設している。導電性
シールド１４ｂ、１４ｃ、金属リング１４ｅ、１４ｆ、
光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０とモールド樹脂
との境界面に生じる剥離、クラックにより電界集中や部
分放電が発生したり、モールド樹脂が絶縁劣化すると、
モールド樹脂中の電界や漏れ電流、放電電流の微小な変
化があるので、これを光ファイバ微小電磁気量検出セン
サ２０で検出して絶縁性能の低下を監視する。
ように構成されており、導体３を絶縁支持するとともに
金属容器１、２の端面を密閉し、金属容器１、２の内部
の絶縁ガスを密封している。導体３に高電圧がかかる
と、導体３と接地電位の金属容器１、２との間に高い電
界を生じ、従来の絶縁スペーサ（図７を参照）と同様に
金属容器１、２の円筒部分とフランジ１ａ、２ａとの接
合部分の角に電界が集中し絶縁性能が低下する。このた
め導体３と同心状に所定の間隔を置いて金属リング１４
ｅ、１４ｆを取り付けた導電性シールド１４ｂ、１４ｃ
を配置し、埋め金１４ａ、接続導体１４ａとともに絶縁
スペーサ１４のモールド樹脂に埋設して導電性シールド
１４ｃ、金属リング１４ｆを接地電位にし電界の集中を
緩和している。また、導電性シールド１４ｂ、１４ｃの
間には光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０を配置
し、これに接続して絶縁スペーサ１４の外部に通じる第
一光ファイバ３０ａ、第二光ファイバ３０ｂとともに絶
縁スペーサ１４のモールド樹脂に埋設している。導電性
シールド１４ｂ、１４ｃ、金属リング１４ｅ、１４ｆ、
光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０とモールド樹脂
との境界面に生じる剥離、クラックにより電界集中や部
分放電が発生したり、モールド樹脂が絶縁劣化すると、
モールド樹脂中の電界や漏れ電流、放電電流の微小な変
化があるので、これを光ファイバ微小電磁気量検出セン
サ２０で検出して絶縁性能の低下を監視する。
【００１４】この実施の形態１で用いる光ファイバ微小
電磁気量検出センサ２０は絶縁体の光学部品で構成され
て小型、軽量であり、また、これに絶縁体の第一光ファ
イバ３０ａ、第二光ファイバ３０ｂを接続して絶縁スペ
ーサ１４の外部に引き出しているので高電圧の下でも適
用することができ、第二光ファイバ３０ｂで伝送する光
を光電変換により電気信号に変換して監視する光受信機
４２を高電圧、大電流の影響を受けない一定距離離れた
ところに設置して電磁誘導ノイズを避けることができ
る。
電磁気量検出センサ２０は絶縁体の光学部品で構成され
て小型、軽量であり、また、これに絶縁体の第一光ファ
イバ３０ａ、第二光ファイバ３０ｂを接続して絶縁スペ
ーサ１４の外部に引き出しているので高電圧の下でも適
用することができ、第二光ファイバ３０ｂで伝送する光
を光電変換により電気信号に変換して監視する光受信機
４２を高電圧、大電流の影響を受けない一定距離離れた
ところに設置して電磁誘導ノイズを避けることができ
る。
【００１５】実施の形態２．実施の形態２は実施の形態
１の絶縁スペーサ１４に第一光ファイバ３０ａで伝送す
る光を出射する光源４１と第二光ファイバ３０ｂで伝送
する光を光電変換により電気信号に変換して監視する光
受信機４２を設けたものであり、その構成は図１に示す
通りである。光源４１で発生した所定の波長の光を第一
光ファイバ３０ａで伝送し、光ファイバ微小電磁気量検
出センサ２０に入射して絶縁スペーサ１４のモールド樹
脂の中に存在する微小電磁気量の電界、磁界、あるい
は、電圧、電流を光の強度に変調する。光ファイバ微小
電磁気量検出センサ２０を出射する強度変調した光を第
二光ファイバ３０ｂで伝送し、光受信機４２に入射して
光電変換により光の強度に対応した電気信号に変換して
監視する。これにより絶縁スペーサ１４の性能の低下を
常時監視することができる。
１の絶縁スペーサ１４に第一光ファイバ３０ａで伝送す
る光を出射する光源４１と第二光ファイバ３０ｂで伝送
する光を光電変換により電気信号に変換して監視する光
受信機４２を設けたものであり、その構成は図１に示す
通りである。光源４１で発生した所定の波長の光を第一
光ファイバ３０ａで伝送し、光ファイバ微小電磁気量検
出センサ２０に入射して絶縁スペーサ１４のモールド樹
脂の中に存在する微小電磁気量の電界、磁界、あるい
は、電圧、電流を光の強度に変調する。光ファイバ微小
電磁気量検出センサ２０を出射する強度変調した光を第
二光ファイバ３０ｂで伝送し、光受信機４２に入射して
光電変換により光の強度に対応した電気信号に変換して
監視する。これにより絶縁スペーサ１４の性能の低下を
常時監視することができる。
【００１６】実施の形態３．実施の形態３は実施の形態
１の光ファイバ微小電磁気量検出センサを光ファイバ電
界センサにしたものである。図３はその要部の構成図で
ある。図３において、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４
ｅ、１４ｆは実施の形態１で図１、図２について説明し
たものと同じものである。１２０はモールド樹脂の中に
存在する電界強度を光の強度に変調する光ファイバ電界
センサ、１２１は平行光線束の径を拡大、縮小するセル
フォックマイクロレンズ、１２２はセルフォックマイク
ロレンズ１２１から入射する光を全反射する全反射ミラ
ー、１２３は全反射ミラー１２２から入射する光を直線
偏光にかえる偏光子で偏光ビームスプリッタを用いる。
１２４は偏光子１２３から入射する直線偏光を円偏光に
かえる１／４波長板、１２５は１／４波長板１２４から
入射する円偏光をポッケルス効果によりモールド樹脂中
の電界強度に比例した楕円度の楕円偏光にかえる電気光
学素子で電界の方向と光の進行方向とが互いに平行の縦
型電気光学素子になっている。１２６は電気光学素子１
２５から入射する楕円偏光の楕円度に対応して光の強度
変調を行う検光子で偏光ビームスプリッタを用いる。
１の光ファイバ微小電磁気量検出センサを光ファイバ電
界センサにしたものである。図３はその要部の構成図で
ある。図３において、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４
ｅ、１４ｆは実施の形態１で図１、図２について説明し
たものと同じものである。１２０はモールド樹脂の中に
存在する電界強度を光の強度に変調する光ファイバ電界
センサ、１２１は平行光線束の径を拡大、縮小するセル
フォックマイクロレンズ、１２２はセルフォックマイク
ロレンズ１２１から入射する光を全反射する全反射ミラ
ー、１２３は全反射ミラー１２２から入射する光を直線
偏光にかえる偏光子で偏光ビームスプリッタを用いる。
１２４は偏光子１２３から入射する直線偏光を円偏光に
かえる１／４波長板、１２５は１／４波長板１２４から
入射する円偏光をポッケルス効果によりモールド樹脂中
の電界強度に比例した楕円度の楕円偏光にかえる電気光
学素子で電界の方向と光の進行方向とが互いに平行の縦
型電気光学素子になっている。１２６は電気光学素子１
２５から入射する楕円偏光の楕円度に対応して光の強度
変調を行う検光子で偏光ビームスプリッタを用いる。
【００１７】第一光ファイバ３０ａから入射する平行光
線束の光をセルフォックマイクロレンズ１２１で径を拡
大した平行光線束の光にかえ、反射ミラー１２２で全反
射させて偏光子１２３に入射し、直線偏光にかえる。こ
の直線偏光を１／４波長板１２４に垂直に入射させる
と、１／４波長板１２４は内部での光の振動方向が入射
した光の振動方向に対して４５゜になるように配置され
ているので、円偏光になる。この円偏光が電気光学素子
１２５に入射すると電気光学素子１２５を構成する酸化
物結晶が導電性シールド１４ｂと接地電位の導電性シー
ルド１４ｃとの間の電界中にあるので、その電界強度に
比例して主屈折率が変化し楕円偏光になる。この楕円偏
光を検光子１２６に入射してその楕円度に対応した光の
強度変調を行う。この強度変調した光をセルフォックマ
イクロレンズ１２１で径を縮小した平行光線の光にかえ
第二光ファイバ３０ｂで伝送する。
線束の光をセルフォックマイクロレンズ１２１で径を拡
大した平行光線束の光にかえ、反射ミラー１２２で全反
射させて偏光子１２３に入射し、直線偏光にかえる。こ
の直線偏光を１／４波長板１２４に垂直に入射させる
と、１／４波長板１２４は内部での光の振動方向が入射
した光の振動方向に対して４５゜になるように配置され
ているので、円偏光になる。この円偏光が電気光学素子
１２５に入射すると電気光学素子１２５を構成する酸化
物結晶が導電性シールド１４ｂと接地電位の導電性シー
ルド１４ｃとの間の電界中にあるので、その電界強度に
比例して主屈折率が変化し楕円偏光になる。この楕円偏
光を検光子１２６に入射してその楕円度に対応した光の
強度変調を行う。この強度変調した光をセルフォックマ
イクロレンズ１２１で径を縮小した平行光線の光にかえ
第二光ファイバ３０ｂで伝送する。
【００１８】この実施の形態３の電気光学素子１２５に
は感度の高いＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛にランタ
ンを添加した金属酸化物で透明な焼結体であり、電気光
学係数が大きい）を用いることができるが、温度の変化
による出力誤差を小さくするには酸化物結晶のＢｉ12Ｇ
ｅＯ20、Ｂｉ12ＳｉＯ20などが適当であり、例えば、Ｂ
ｉ12ＧｅＯ20を用いてその自然旋光性による直線偏光の
偏光面の回転角が４５゜になるようにその光路の長さを
選べば、温度の変化による出力誤差は理論上ゼロにな
る。
は感度の高いＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛にランタ
ンを添加した金属酸化物で透明な焼結体であり、電気光
学係数が大きい）を用いることができるが、温度の変化
による出力誤差を小さくするには酸化物結晶のＢｉ12Ｇ
ｅＯ20、Ｂｉ12ＳｉＯ20などが適当であり、例えば、Ｂ
ｉ12ＧｅＯ20を用いてその自然旋光性による直線偏光の
偏光面の回転角が４５゜になるようにその光路の長さを
選べば、温度の変化による出力誤差は理論上ゼロにな
る。
【００１９】実施の形態４．実施の形態３での電気光学
素子１２５はモールド樹脂中の電界の方向と光の進行方
向とが互いに平行の縦型電気光学素子であったが、実施
の形態４はその要部の構成を図４に示す通り、電気光学
素子１４５をモールド樹脂中の電界の方向と光の進行方
向とが互いに垂直の横型電気光学素子にしているので、
光ファイバ電界センサ１４０の内部の配置構成から導電
性シールド１４ｂ、１４ｃの間隔が小さくなり、モール
ド樹脂の内部に導電性シールド１４ｂ、１４ｃと光ファ
イバ電界センサ１４０を多数設けることができる。
素子１２５はモールド樹脂中の電界の方向と光の進行方
向とが互いに平行の縦型電気光学素子であったが、実施
の形態４はその要部の構成を図４に示す通り、電気光学
素子１４５をモールド樹脂中の電界の方向と光の進行方
向とが互いに垂直の横型電気光学素子にしているので、
光ファイバ電界センサ１４０の内部の配置構成から導電
性シールド１４ｂ、１４ｃの間隔が小さくなり、モール
ド樹脂の内部に導電性シールド１４ｂ、１４ｃと光ファ
イバ電界センサ１４０を多数設けることができる。
【００２０】また、この実施の形態４では偏光子１２３
と検光子１２６のいずれにも反射型の偏光ビームスプリ
ッタを用いているが、いずれか一方に反射型の偏光ビー
ムスプリッタを用い、他方に透過型の偏光ビームスプリ
ッタを用いれば、光源４１（図１を参照）の光のスペク
トルが温度の上昇とともに波長が長くなる方向にシフト
しても、反射型で分離されるＳ偏光は減少し、透過型で
分離されるＰ偏光は増加するので、出力誤差を小さくす
ることができる。図５は偏光子１２３に反射型の偏光ビ
ームスプリッタ、検光子１６６に透過型の偏光ビームス
プリッタを用いて検光子１６６から出射する光を反射ミ
ラー１２２で反射するようにした電気光学素子１６０を
示す。
と検光子１２６のいずれにも反射型の偏光ビームスプリ
ッタを用いているが、いずれか一方に反射型の偏光ビー
ムスプリッタを用い、他方に透過型の偏光ビームスプリ
ッタを用いれば、光源４１（図１を参照）の光のスペク
トルが温度の上昇とともに波長が長くなる方向にシフト
しても、反射型で分離されるＳ偏光は減少し、透過型で
分離されるＰ偏光は増加するので、出力誤差を小さくす
ることができる。図５は偏光子１２３に反射型の偏光ビ
ームスプリッタ、検光子１６６に透過型の偏光ビームス
プリッタを用いて検光子１６６から出射する光を反射ミ
ラー１２２で反射するようにした電気光学素子１６０を
示す。
【００２１】実施の形態５．実施の形態５は実施の形態
１の光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０を光ファイ
バ磁界センサにしたもである。図６はその要部の構成図
である。図６において、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４
ｅ、１４ｆは実施の形態１（図１、図２）で、また、１
２１、１２３、１２６は実施の形態３（図３）で説明し
たものと同じものである。１８０はモールドの中に存在
する磁界の強さを光の強度に変調する光ファイバ磁界セ
ンサ、１８５は偏光子１２３から入射する直線偏光の偏
光面をファラデー効果によりモールド樹脂中の平行に作
用する磁界の強さに比例して回転して直線偏光にかえる
磁気光学素子である。
１の光ファイバ微小電磁気量検出センサ２０を光ファイ
バ磁界センサにしたもである。図６はその要部の構成図
である。図６において、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４
ｅ、１４ｆは実施の形態１（図１、図２）で、また、１
２１、１２３、１２６は実施の形態３（図３）で説明し
たものと同じものである。１８０はモールドの中に存在
する磁界の強さを光の強度に変調する光ファイバ磁界セ
ンサ、１８５は偏光子１２３から入射する直線偏光の偏
光面をファラデー効果によりモールド樹脂中の平行に作
用する磁界の強さに比例して回転して直線偏光にかえる
磁気光学素子である。
【００２２】第一光ファイバ３１ａから入射する平行光
線束の光をセルフォックマイクロレンズ１２１で径を拡
大した平行光線束の光にかえ、偏光子１２３で直線偏光
にかえる。この直線偏光を磁気光学素子１８５に入射す
ると、磁気光学素子１８５が導電性シールド１４ｂと接
地電位の導電性シールド１４ｃとの間にあるので、その
漏れ電流あるいは放電電流により平行に作用する磁界の
強さに比例して偏光面を回転した直線偏光になる。この
直線偏光を検光子１２６に入射して偏光面の回転角に対
応して光の強度変調を行う。この強度変調した光をセル
フォックマイクロレンズ１２１で径を縮小した平行光線
束の光にかえ、第二光ファイバ３０ｂで伝送する。
線束の光をセルフォックマイクロレンズ１２１で径を拡
大した平行光線束の光にかえ、偏光子１２３で直線偏光
にかえる。この直線偏光を磁気光学素子１８５に入射す
ると、磁気光学素子１８５が導電性シールド１４ｂと接
地電位の導電性シールド１４ｃとの間にあるので、その
漏れ電流あるいは放電電流により平行に作用する磁界の
強さに比例して偏光面を回転した直線偏光になる。この
直線偏光を検光子１２６に入射して偏光面の回転角に対
応して光の強度変調を行う。この強度変調した光をセル
フォックマイクロレンズ１２１で径を縮小した平行光線
束の光にかえ、第二光ファイバ３０ｂで伝送する。
【００２３】この実施の形態５の磁気光学素子は微小な
漏れ電流、放電電流による磁界を検出するので、感度の
高い希土類−鉄−ガーネットの薄膜を用いることができ
る。また、この実施の形態５でも偏光子１２３と検光子
１２６のいずれか一方に反射型の偏光ビームスプリッタ
を用い、他方に透過型の偏光ビームスプリッタを用いれ
ば、光源（図１を参照）の温度の変化による出力誤差を
小さくすることができる。
漏れ電流、放電電流による磁界を検出するので、感度の
高い希土類−鉄−ガーネットの薄膜を用いることができ
る。また、この実施の形態５でも偏光子１２３と検光子
１２６のいずれか一方に反射型の偏光ビームスプリッタ
を用い、他方に透過型の偏光ビームスプリッタを用いれ
ば、光源（図１を参照）の温度の変化による出力誤差を
小さくすることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおりこの発明によれば、
円筒状の金属容器の内部に高電圧のかかる導体を配置
し、絶縁ガスを封入して電気絶縁を行なったガス絶縁電
気機器の導体を絶縁支持するとともに、金属容器の両端
を密閉するモールド樹脂からなる絶縁スペーサにおい
て、導体と同心状に所定の間隔を置いて配置する複数の
導電性シールドと、導電性シールドと導電性シールドの
間に配置してモールド樹脂の中に存在する微小電磁気量
を光の強度に変調する光ファイバ微小電磁気量検出セン
サと、光ファイバ微小電磁気量検出センサへ入射する光
を伝送する外部に通じた第一光ファイバと、光ファイバ
微小電磁気量検出センサから出射する光を伝送する外部
に通じた第二光ファイバをモールド樹脂に埋設するの
で、絶縁スペーサの絶縁性能の低下を常時監視できる手
段が得られる。
円筒状の金属容器の内部に高電圧のかかる導体を配置
し、絶縁ガスを封入して電気絶縁を行なったガス絶縁電
気機器の導体を絶縁支持するとともに、金属容器の両端
を密閉するモールド樹脂からなる絶縁スペーサにおい
て、導体と同心状に所定の間隔を置いて配置する複数の
導電性シールドと、導電性シールドと導電性シールドの
間に配置してモールド樹脂の中に存在する微小電磁気量
を光の強度に変調する光ファイバ微小電磁気量検出セン
サと、光ファイバ微小電磁気量検出センサへ入射する光
を伝送する外部に通じた第一光ファイバと、光ファイバ
微小電磁気量検出センサから出射する光を伝送する外部
に通じた第二光ファイバをモールド樹脂に埋設するの
で、絶縁スペーサの絶縁性能の低下を常時監視できる手
段が得られる。
【００２５】また、同じガス絶縁電気機器の絶縁スペー
サにおいて、第一光ファイバで伝送する光を出射する光
源と、第二光ファイバで伝送する光を光電変換により電
気信号に変換して監視する光受信機とを備えるので、絶
縁スペーサの絶縁性能の低下を常時監視することができ
る。
サにおいて、第一光ファイバで伝送する光を出射する光
源と、第二光ファイバで伝送する光を光電変換により電
気信号に変換して監視する光受信機とを備えるので、絶
縁スペーサの絶縁性能の低下を常時監視することができ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 図１のII-II断面を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態３の要部を示す構成図
である。
である。
【図４】 この発明の実施の形態４の要部を示す構成図
である。
である。
【図５】 この発明の実施の形態４を一部変更した例の
要部を示す構成図である。
要部を示す構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態５の要部を示す構成図
である。
である。
【図７】 従来のガス絶縁電気機器の要部を示す断面図
である。
である。
【図８】 図７のVIII−VIII断面を示す断面図である。
１ ：金属容器 ２ ：
金属容器 ３ ：導体 １４ ：
絶縁スペーサ １４ａ：埋め金 １４
ｂ：導電性シールド １４ｃ：導電性シールド １４
ｄ：接続導体 １４ｅ：金属リング １４
ｆ：金属リング ２０ ：光ファイバ微小電磁気量検出センサ ３０
ａ：第一光ファイバ ３０ｂ：第二光ファイバ ４１
：光源 ４２ ：光受信機 １２
０：光ファイバ電界センサ １２２：全反射ミラー １２
３：偏光子 １２４：１／４波長板 １２
５：電気光学素子 １２６：検光子 １４
０：光ファイバ電界センサ １４５：電気光学素子 １６
０：光ファイバ電界センサ １６６：検光子 １８
０：光ファイバ磁界センサ １８５：磁気光学素子
金属容器 ３ ：導体 １４ ：
絶縁スペーサ １４ａ：埋め金 １４
ｂ：導電性シールド １４ｃ：導電性シールド １４
ｄ：接続導体 １４ｅ：金属リング １４
ｆ：金属リング ２０ ：光ファイバ微小電磁気量検出センサ ３０
ａ：第一光ファイバ ３０ｂ：第二光ファイバ ４１
：光源 ４２ ：光受信機 １２
０：光ファイバ電界センサ １２２：全反射ミラー １２
３：偏光子 １２４：１／４波長板 １２
５：電気光学素子 １２６：検光子 １４
０：光ファイバ電界センサ １４５：電気光学素子 １６
０：光ファイバ電界センサ １６６：検光子 １８
０：光ファイバ磁界センサ １８５：磁気光学素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｇ 5/06 Ｇ０１Ｒ 15/07 Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 円筒状の金属容器の内部に高電圧のかか
る導体を配置し、絶縁ガスを封入して電気絶縁を行なっ
たガス絶縁電気機器の前記導体を絶縁支持するととも
に、前記金属容器の両端を密閉するモールド樹脂からな
る絶縁スペーサにおいて、前記導体と同心状に所定の間
隔を置いて配置する複数の導電性シールドと、前記導電
性シールドと前記導電性シールドの間に配置して前記モ
ールド樹脂の中に存在する微小電磁気量を光の強度に変
調する光ファイバ微小電磁気量検出センサと、前記光フ
ァイバ微小電磁気量検出センサへ入射する光を伝送する
外部に通じた第一光ファイバと、前記光ファイバ微小電
磁気量検出センサから出射する光を伝送する外部に通じ
た第二光ファイバを前記モールド樹脂に埋設したことを
特徴とするガス絶縁電気機器の絶縁スペーサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のガス絶縁電気機器の絶
縁スペーサにおいて、第一光ファイバで伝送する光を出
射する光源と、第二光ファイバで伝送する光を光電変換
により電気信号に変換して監視する光受信機とを備えた
ことを特徴とする絶縁スペーサの絶縁監視装置。 - 【請求項３】 光ファイバ微小電磁気量検出センサは第
一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる偏光子
と、前記偏光子からの直線偏光を円偏光にかえる１／４
波長板と、前記１／４波長板からの円偏光をポッケルス
効果によりモールド樹脂中の電界強度に比例した楕円度
の楕円偏光にかえる電気光学素子と、前記電気光学素子
から楕円偏光の楕円度に対応して光の強度変調を行なう
検光子とからなる光ファイバ電界センサであることを特
徴とする請求項１に記載のガス絶縁電気機器の絶縁スペ
ーサ。 - 【請求項４】 電気光学素子は電界の方向と光の進行方
向とが互いに垂直の横型電気光学素子であることを特徴
とする請求項３に記載のガス絶縁電気機器の絶縁スペー
サ。 - 【請求項５】 電気光学素子は電界の方向と光の進行方
向とが互いに平行の縦型電気光学素子であることを特徴
とする請求項３に記載のガス絶縁電気機器の絶縁スペー
サ。 - 【請求項６】 光ファイバ微小電磁気量検出センサは第
一光ファイバから入射する光を直線偏光にかえる偏光子
と、前記偏光子からの直線偏光の偏光面をファラデー効
果によりモールド樹脂中の平行に作用する磁界の強さに
比例して回転した直線偏光にかえる磁気光学素子と、前
記磁気光学素子からの直線偏光の偏光面の回転角に対応
して光の強度変調を行なう検光子とからなる光ファイバ
磁界センサであることを特徴とする請求項１に記載のガ
ス絶縁電気機器の絶縁スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7200813A JPH0951610A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7200813A JPH0951610A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951610A true JPH0951610A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16430631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7200813A Pending JPH0951610A (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008534939A (ja) * | 2005-03-30 | 2008-08-28 | ヴァ テク トランスミッション アンド ディストリビューション ソシエテ アノニム | スイッチギヤのための光センサ装置 |
| WO2009062841A1 (de) | 2007-11-16 | 2009-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung mit einem isolierstoffkörper sowie verfahren zur herstellung eines isolierstoffkörpers |
| CN103913682A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-09 | 重庆大学 | 应用于电气设备的绝缘气体绝缘性能实验***及其方法 |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP7200813A patent/JPH0951610A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008534939A (ja) * | 2005-03-30 | 2008-08-28 | ヴァ テク トランスミッション アンド ディストリビューション ソシエテ アノニム | スイッチギヤのための光センサ装置 |
| WO2009062841A1 (de) | 2007-11-16 | 2009-05-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung mit einem isolierstoffkörper sowie verfahren zur herstellung eines isolierstoffkörpers |
| RU2485655C2 (ru) * | 2007-11-16 | 2013-06-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство с телом из изоляционного материала, а также способ изготовления тела из изоляционного материала |
| CN103913682A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-09 | 重庆大学 | 应用于电气设备的绝缘气体绝缘性能实验***及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0338542B1 (en) | A current and/or voltage detector for a distribution system | |
| RU2567404C2 (ru) | Датчик высокого напряжения с перекрывающимися по оси электродами | |
| JP2008534939A (ja) | スイッチギヤのための光センサ装置 | |
| US7633285B2 (en) | Sensors and sensing methods for three-phase, gas insulated devices | |
| KR19980019004A (ko) | 전압 트랜스(voltage transformer) | |
| JPH0951610A (ja) | ガス絶縁電気機器の絶縁スペーサならびにその絶縁監視装置 | |
| JPH1114669A (ja) | 中実分圧器を有する電気光学センサ | |
| KR100882562B1 (ko) | 광 전압센서를 내장한 애자 | |
| JPS648413B2 (ja) | ||
| JPH05273256A (ja) | 碍子内蔵型光電圧センサ | |
| JPH09215135A (ja) | ガス絶縁機器及び絶縁スペーサ | |
| JP3302155B2 (ja) | 光学式電流計測装置 | |
| JPS644202Y2 (ja) | ||
| KR100989700B1 (ko) | 광 전압센서 내장 애자를 구비한 배전반 | |
| JPH0658959A (ja) | 光センサ | |
| JPH0450685B2 (ja) | ||
| JP3347449B2 (ja) | 光学式電流計測装置 | |
| JPH10142265A (ja) | 光変流器 | |
| KR100319829B1 (ko) | 광계측 배전 자동화 개폐기 | |
| JPS6290546A (ja) | 光方式電流測定装置 | |
| JPS644205Y2 (ja) | ||
| JP2921367B2 (ja) | 光学式電圧測定器 | |
| JPS6290561A (ja) | ガス絶縁開閉装置用電流測定装置 | |
| JPH08101234A (ja) | 光変流器 | |
| JPH0684371U (ja) | 光サージ電圧センサ |