JPH01309216A - 光電流センサ付き碍子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は送電線や変電所において、線路や母線等の導体
を絶縁支持させるとともに、導体に流れる電流を検出す
るために用いられる光電流センサ付き碍子に関するもの
である。

（従来の技術） 送？ｉｌｉ線、変電所等において線路や母線等に流れる
電流を検出するためには従来から碍子型ＣＴ（変流器）
が用いられているが、このために余分な設置スペースや
設備費が必要となるうえ、ＣＴの出力は電気信号として
取出されるため周囲の電界や磁界の影響によるノイズが
入り易い等の問題があった会 そこで本発明者等は光ファイバを内蔵させた碍子の下端
に光電流センサを取付けるとともにこの碍子により導体
を支持させ、導体に流れる電流を光電流センサによって
光信号に変換したうえ光ファイバを通じて接地側に取出
すようにした光電流センサ付き碍子を先に発明し、既に
特許出願を行ったところである。しかしこの場合には光
ファイバ内蔵碍子が導゛体を絶縁支持する役割を持つこ
ととなるために光ファイバ内ｉ！碍子に高度のｍ縁信頬
性が要求されることとなり、光ファイバを貫通させるた
めの貫通孔部分の絶縁対策に高度の技術が要求されその
製作費が高くつくうえに、信※■性についてはなお不安
が残されていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、余分な
設置スペースを全く必要とせず、しかも周囲の電界や磁
界の影響を受けずに線路や母線等の電流を検出すること
ができるうえ、高度の絶縁信幀性を得ることができる光
電流センサ付き碍子を目的として完成されたものである
。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を達成するためになされた第１の発明は下端
に導体クランプを備えた支持碍子の側方に、この支持碍
子に支持された導体を流れる電流によって発生する磁界
を検出する光電流センサが下端に設けられた光ファイバ
内Ｒ碍子を、導体と光電流センサとの間に所定のギャッ
プを設けて取付けたことを特徴とするものである。また
同一の課題を達成するためになされた第２の発明は光フ
ァイバ内蔵碍子の下端に導体を流れる電流によって発生
する磁界を検出する光電流センサを取付けるとともに、
更にその下方に光ファイバを内蔵させない碍子を設け、
その下端に導体クランプを取付けたことを特徴とするも
のである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明する
。

（第１の発明の実施例） 第１図及び第２図は第１の発明の実施例を示すものであ
り、（１）は通常の長幹支持碍子等の支持碍子、（２）
はその下端に設けられた導体クランプ、（３）は導体で
ある。（４）はこの支持碍子ｆｉｌの側方に固定された
光ファイバ内蔵碍子であり、その上端部は金属製の碍子
固定板（５）によって支持碍子ｆｉ＋に固定され、また
その下端部はＦＲＰ、セラミック等のコロナ発生のおそ
れのない絶縁材料製の固定ロッド（６）によって支持碍
子（１１に固定されている。光ファイバ内蔵碍子（４）
は磁器製の碍子の中央に貫通孔を設けて光ファイバ（７
）を挿通したものを用いることもできるが、軽量化、小
型化、低コスト化を図ルだめに、第２図のようにＢＰゴ
ム、シリコンゴム等のゴム質やエポキシ樹脂のような有
Ｗ１質からなる外被（８）の内部に２本の縦溝（９）付
きのＦＲＰロッドＯＩを挿通し、これらの縦溝（９）内
に光ファイバ（７）を挿通したものを用いることもでき
る。このような光ファイバ内Ｗａ碍子（４）の下端には
、導体（３）を流れる電流によって発生する磁界を検出
する光電流センサａυが設けられている。光電流センサ
αυとしてはＹＩＧＳＢＳＯなどのファラディ素子が用
いられる。またその取付方法は特に限定されるものでは
ないが、第２図の例では外被（８）の下端に金属、セラ
ミックス又は有ｊａ絶縁物（例えば、エポキシ樹脂、Ｆ
ＲＰ）からなるキャップ（２）をセメント等により固定
し、その内部に保護ケース０湯に入った光電流センサα
０を収納したうえでＯリングＱ４１付きの蓋α９で固定
する方法が採られている。キャンプ０乃は絶縁物である
ためにコロナ放電の発生のおそれがない。

本発明においては、光ファイバ内蔵碍子（４）の下端の
光電流センサα０と導体（３）との間に所定のギヤツブ
が設けられ、光電流センサａＯはこのギャップを介して
導体（３）の電流を測定することとなる。ギャップの大
きさが変動すると光電流センサ０υを通過する磁界の強
さが大きく変化することとなるが、本発明では両者間の
距離は一定に保たれているので誤差が生ずるおそれはな
い。

なお、光電流センサ０υと導体（３）間の距離を一定に
保つ方法として、例えば第３図に示すような懸垂碍子連
などの場合には、アース側１個の碍子のキャップ金具部
分に光電流センサαυを絶縁物でできた収納部に治め固
定する方法もある。この場合、碍子連は導体と同一ふれ
角変で横ぶれするため、光電流センサと導体の位置関係
は一定に保れる、この方式は懸垂碍子連に適用できる。

以上に説明した第１の発明においては、光電流センサ０
υを持つ光ファイバ内蔵碍子（４）を支持碍子ｆｉ＋の
側方に取付け、導体（３）を流れる電流による磁界をギ
ャップを介して検出するようにしたので、導体（３）は
従来どおり支持碍子ｆｌ）によって絶縁支持されること
となり、光ファイバ内蔵碍子（４）にははとんど電圧が
かからない状態となる。このため光ファイバ内蔵碍子（
４）は課電劣化がほとんどないうえに、仮に光ファイバ
内蔵碍子（４）が劣化した際にも閃絡を生ずるおそれが
なく、従来の支持碍子（１）によって導体（３）を支持
させたものと同じ高い信頼性を得ることができる。また
本発明によれば既存の支持碍子ｆｌｌをそのまま利用す
ることができるので余分の設置スペースは不要であり、
しかも導体（３）を流れる電流の状態を示す信号は光信
号として取出されるので周囲の電界や磁界によるノイズ
のおそれもない。

（第２の発明の実施例） 第４図と第５図は第２の発明の実施例を示すものであり
、（２１）は光ファイバ（２２）を内蔵した光ファイバ
内蔵碍子、（２３）はその下端に取付けられたファラデ
ィ素子のような光電流センサである。図示のように、光
電流センサ（２３）は光ファイバ内蔵碍子（２１）の下
端に金具（２４）を介して設けられたセラミック製又は
有機絶縁物（例えばエポキシ樹脂、ＦＲＰなど）のセン
サ収納部（２５）に収納されており、光ファイバ（２２
）はセンサ収納部（２５）内でループ状の余裕を持たせ
て光電流セ、ンサ（２３）に接続されている。（２６）
はセンサ収納部（２５）の更に下方に設けられた中実碍
子のような光ファイバを内蔵させない碍子であり、（２
７）はこの碍子（２６）の下端に取付けられた導体（２
８）を支持するための導体クランプである。なお碍子（
２６）は、光ファイバ内蔵碍子（２１）が完全導通状態
となった場合にもなお内部閃絡を生じないような磁器長
を持たせるものとする。

第６図と第７図は第２の発明の他の実施例を示すもので
、光ファイバ内蔵碍子（２１）の下端に接続される光フ
ァイバを内蔵させない碍子（２６）の上端に中空のセン
サ収納部（２５）を設け、その内部に絶縁性の固定ベー
ス（２９）に支持させた光電流センサ（２３）を収納し
た構造である。光ファイバ内ＡＩ碍子（２１）の下端と
光ファイバを内蔵していない碍子（２６）との間は、エ
ポキシ樹脂等で接着するものとする。いずれの実施例に
おいても、光電流センサ（２３）と導体（２８）との間
は碍子（２６）によって絶縁されていることとなる。

以上に説明した第２の発明においては、光電流センサ（
２３）が導体（２日）を流れる電流によって生ずる磁界
を検出して光信号とし、光ファイバ（２２）を介して接
地側に取出すことは第１の発明と同様である。しかし導
体（２８）は光ファイバ内蔵碍子（２１）の下端に設け
られた中実碍子等の光ファイバを内蔵しない碍子（２６
）を介して支持されているので、仮に光ファイバ内蔵碍
子（２１）が導通状態となっても碍子（２６）によって
導体（２８）は絶縁状態に保たれ、閃絡事故を生ずるこ
とはない。従って第１の発明と同様の高い信頼性を確保
することができる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本願の第１及び第２の発明はい
ずれも導体を支持する碍子に光電流センサを取付けたの
で碍子型ＣＴを取付ける場合のような余分の設置スペー
スを必要とせず、また導体を流れる電流の状態を光ファ
イバを通じて光信号として取出すので周囲の電界等によ
るノイズを受けるおそれがない。また導体と光電流セン
サとの間にはギャップ又は碍子が設けられているので光
ファイバ内蔵碍子により直接導体を支持していた従来の
ものに比較して光ファイバ内蔵碍子に高度の絶縁信顛性
を要求されず、光ファイバ内蔵碍子を安価に製造するこ
とが可能であるとともに、導体の絶縁性は光ファイバを
内蔵しない碍子によって確保されるので高い信頼性を得
ることができる更にまた上下３本の導体によって送電を
行う３相送電線路においては、中相の導体のための光電
流センサは上相及び下相の導体による磁界の影グを受け
るために、第８図に示されるように光電流センサをでき
るだけ導体に近付けることが他相磁界の影響を小さくす
るうえで有利である。一方、導体が固定されていない場
合には導体が風等の影響により横ぶれした際には破線で
示されるように水平磁界が大きく変動することとなる。

しかし本発明においては導体が本発明の碍子に固定され
ているため、強風時においても光電流センサを通過する
磁界はほとんど変化しない、従って本発明においては光
電流センサを十分に導体に近付けて他相磁界の影響を防
止しつつ、強風時の磁界の変化率も小さくすることがで
きる。

このように本発明は従来の問題点を一掃したものである
から、送電線や変電所等において導体を流れる電流の状
態を検知するに好適な光電流センサ付き碍子として、産
業の発展に寄与するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例を示す正面図、第２図はそ
の要部の拡大断面図、第３図は第１の発明の第２の実施
例を示す正面図、第４図は第２の発明の第１の実施例を
示す一部切欠正面図、第５図は要部の水平断面図、第６
図は第２の発明の第２の実施例を示す正面図、第７図は
その要部の拡大断面図、第８図はセンサの位置りと導体
が固定されず強風によって横ぶれした時のセンサ磁界の
変化率及び他相磁界の比との関係を示すグラフである。 （１）：支持碍子、（２）：導体クランプ、（３）：導
体、（４）；光ファイバ内蔵碍子、００：光電流センサ
、（２１）　：光ファイバ内蔵碍子、（２３）　：光電
流センサ、（２６）　：光ファイバを内蔵させない碍子
、（２７）　：　５体クランプ、（２８）　：導体。 特許出願人　　日本碍子株式会社 代　　理　　人　　　　名　　嶋　　　明　　　部間　
　　　　　　　　　　綿　　貫　　達　　離開　　　　
　　　　　　　山　　　零　　文　　　夫第２図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下端に導体クランプ（２）を備えた支持碍子（１）
   の側方に、この支持碍子（１）に支持された導体（３）
   を流れる電流によって発生する磁界を検出する光電流セ
   ンサ（１１）が下端に設けられた光ファイバ内蔵碍子（
   ４）を、導体（３）と光電流センサ（１１）との間に所
   定のギャップを設けて取付けたことを特徴とする光電流
   センサ付き碍子。 ２、光ファイバ内蔵碍子（２１）の下端に導体（２８）
   を流れる電流によって発生する磁界を検出する光電流セ
   ンサ（２３）を取付けるとともに、更にその下方に光フ
   ァイバを内蔵させない碍子（２６）を設け、その下端に
   導体クランプ（２７）を取付けたことを特徴とする光電
   流センサ付き碍子。