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
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- 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
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- light
- insulating spacer
- polarized light
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- 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 |
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