JPH02128164A - 三相導体の電流測定方法 - Google Patents
三相導体の電流測定方法Info
- Publication number
- JPH02128164A JPH02128164A JP63279461A JP27946188A JPH02128164A JP H02128164 A JPH02128164 A JP H02128164A JP 63279461 A JP63279461 A JP 63279461A JP 27946188 A JP27946188 A JP 27946188A JP H02128164 A JPH02128164 A JP H02128164A
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- plane
- faraday element
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- conductors
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
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。
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、ファラデー効果を利用した三相導体の電流測
定方法に関する。
定方法に関する。
（従来の技術）
三相導体の各導体中を流れる電流の測定方法には、例え
ば変流器や周回積分型光センサ等による方法がある。
ば変流器や周回積分型光センサ等による方法がある。
変流器による方法は、第６図に示すように、コイル１を
巻回したリング状の鉄心２の中空部に導体３を貫通・配
置し、コイル１の両端における誘導電流の出力差を測定
することにより導体を流れる電流を個々に測定するもの
である。
巻回したリング状の鉄心２の中空部に導体３を貫通・配
置し、コイル１の両端における誘導電流の出力差を測定
することにより導体を流れる電流を個々に測定するもの
である。
一方、周回積分型光センサによる方法は、第７図に示す
ように、矢印方向に電流が流れている導体４にファラデ
ー素子５とプリズム６とを複数組合わせて形成した光路
を、導体４を取り囲むように周回させて配置する。そし
て、光路の一端に設けたレンズ７と偏光子８とを通した
偏光をファラデー素子５内に入射させ、この偏光を光路
の他端から検光子９を通して出射させ、導体４による磁
界によって回転させられた出射光の偏光面の回転角θを
求める。この回転角θに基づいて、導体４の磁界の強さ
を次式から求め、この磁界強度から導体４を流れる電流
を個々に測定するものである。
ように、矢印方向に電流が流れている導体４にファラデ
ー素子５とプリズム６とを複数組合わせて形成した光路
を、導体４を取り囲むように周回させて配置する。そし
て、光路の一端に設けたレンズ７と偏光子８とを通した
偏光をファラデー素子５内に入射させ、この偏光を光路
の他端から検光子９を通して出射させ、導体４による磁
界によって回転させられた出射光の偏光面の回転角θを
求める。この回転角θに基づいて、導体４の磁界の強さ
を次式から求め、この磁界強度から導体４を流れる電流
を個々に測定するものである。
θＮｖ、 ・Ｈ−２
ここに、■。はベルデ定数、Ｈは導体４の磁界強度、２
はファラデー素子２における実効光路長である。
はファラデー素子２における実効光路長である。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、三相導体の電流測定においては、上記変’／
Ｍ器や周回積分型光センサ等は、通常、測定精度を考慮
して、導体の磁界強度が最も高い位置に配置するのが一
般的である。このため、他の導体から磁界の影響を受け
ないように、磁路を閉じた構造としなければならず、何
れの方法を用いたセンサであっても大型になってしまう
という欠点があった。
Ｍ器や周回積分型光センサ等は、通常、測定精度を考慮
して、導体の磁界強度が最も高い位置に配置するのが一
般的である。このため、他の導体から磁界の影響を受け
ないように、磁路を閉じた構造としなければならず、何
れの方法を用いたセンサであっても大型になってしまう
という欠点があった。
しかも、変流器においては導体の磁界強度が最も高い位
置に配置され、誘導電流によって導体を流れる電流を測
定することから、誘導電流が他の導体による磁界の影響
を受けないように絶縁する必要がある。また、周回積分
型光センサにあってはファラデー素子やプリズム等種々
の光学部品を必要とし、変流器に比べて高価になるとい
う問題があった。
置に配置され、誘導電流によって導体を流れる電流を測
定することから、誘導電流が他の導体による磁界の影響
を受けないように絶縁する必要がある。また、周回積分
型光センサにあってはファラデー素子やプリズム等種々
の光学部品を必要とし、変流器に比べて高価になるとい
う問題があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、他の導体
による磁界の影響を受けることなく被測定導体を流れる
電流を測定することができる三相導体の電流測定方法を
提供することを目的とする。
による磁界の影響を受けることなく被測定導体を流れる
電流を測定することができる三相導体の電流測定方法を
提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成すべく本発明者は三相導体の電流測定方
法について鋭意検討を加えた。その結果、ファラデー素
子中を伝播する直線偏光に対して偏光面の回転を生じさ
せる磁界は光路方向の磁界のみであり、光路に直交する
磁界はファラデー素子に対して何ら影響を及ぼさないと
いう事実に着目して、本発明の測定方法をなすに到った
のである。
法について鋭意検討を加えた。その結果、ファラデー素
子中を伝播する直線偏光に対して偏光面の回転を生じさ
せる磁界は光路方向の磁界のみであり、光路に直交する
磁界はファラデー素子に対して何ら影響を及ぼさないと
いう事実に着目して、本発明の測定方法をなすに到った
のである。
即ち、本発明の三相導体の電流測定方法は、所定方向に
偏光面を有する直線偏光をファラデー・素子中に入射さ
せ、咳ファラデー素子の光路が任意の三導体を結ぶ直線
と一致するようにファラデー素子の位置を調整し、ファ
ラデー素子中を伝播した出射光の偏光面回転角から残余
の導体中を流れる電流値を求めることを特徴とするもの
である。
偏光面を有する直線偏光をファラデー・素子中に入射さ
せ、咳ファラデー素子の光路が任意の三導体を結ぶ直線
と一致するようにファラデー素子の位置を調整し、ファ
ラデー素子中を伝播した出射光の偏光面回転角から残余
の導体中を流れる電流値を求めることを特徴とするもの
である。
（作用）
ファラデー素子の光路を任意の三導体を結ぶ直線と一致
するように調整すると、ファラデー素子にはこれら三導
体からの磁界が直角に作用するため、三導体からの磁界
はファラデー素子中を伝播する直線偏光に対して何ら影
響を及ぼさず、直線偏光には残余の導体からの磁界のみ
が作用することになる。
するように調整すると、ファラデー素子にはこれら三導
体からの磁界が直角に作用するため、三導体からの磁界
はファラデー素子中を伝播する直線偏光に対して何ら影
響を及ぼさず、直線偏光には残余の導体からの磁界のみ
が作用することになる。
（実施例）
以下本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図において、Ａ、Ｂ及びＣは電流測定の対象となる
三相導体を構成する各々の導体で、夫々矢印方向に電流
が流れている。
三相導体を構成する各々の導体で、夫々矢印方向に電流
が流れている。
、直線偏光を入射させるファラデー素子１０は、例えば
鉛ガラスやＹＩＧ（イツトリウム、鉄、ガーネット）等
の光透過度が良好な磁気光学材料を用いて角柱状に形成
されている。ここにおいて、磁気光学材料は、前記のご
とく磁気光学効果たるファラデー効果を生ずる素材を用
いるが、係る素材の中には電界によって偏光面が回転す
るポッケルス効果を生ずるものがあるので、このような
素材の場合には電界の影響を遮断するため、例えばアル
ミ箔等を用いてファラデー素子に電界シールドを施せば
、ファラデー素子として使用し得る素材のうえで制限が
なくなる。このファラデー素子ＩＯの長手方向両端の入
射側と出射側の端部には、第２図に示すように、入射側
の側面から入射した直線偏光が長手方向の光路Ｐに沿、
って伝播し、出射側の側面から射出されるように夫々直
角プリズム１１．１２が光学接着剤により接着されてい
る。
鉛ガラスやＹＩＧ（イツトリウム、鉄、ガーネット）等
の光透過度が良好な磁気光学材料を用いて角柱状に形成
されている。ここにおいて、磁気光学材料は、前記のご
とく磁気光学効果たるファラデー効果を生ずる素材を用
いるが、係る素材の中には電界によって偏光面が回転す
るポッケルス効果を生ずるものがあるので、このような
素材の場合には電界の影響を遮断するため、例えばアル
ミ箔等を用いてファラデー素子に電界シールドを施せば
、ファラデー素子として使用し得る素材のうえで制限が
なくなる。このファラデー素子ＩＯの長手方向両端の入
射側と出射側の端部には、第２図に示すように、入射側
の側面から入射した直線偏光が長手方向の光路Ｐに沿、
って伝播し、出射側の側面から射出されるように夫々直
角プリズム１１．１２が光学接着剤により接着されてい
る。
そして、上記三相導体の各導体Ａ、Ｂ、Ｃを流れる電流
測定は、以下のようにして行う。
測定は、以下のようにして行う。
先ず、偏波面保存光ファイバを用いた入力光ファイバ１
３から送波されてくる光を偏光子１４に通し、光の振動
面が配向した直線偏光を得る。この所定方向に偏光面を
存する直線偏光を、導体Ａの近傍に配置したファラデー
素子ＩＯの一側から入射側の直角プリズム１１に入射し
、この直角プリズム１１で伝播方向を９０°変化させて
ファラデー素子１０内へと導入する。そして、ファラデ
ー素子１０内を伝播させた後、出射側の直角ブリズム１
２で再度伝播方向を９０°変化させ、直線偏光を偏光子
１４に対して４５°角度をずらせた検光子１５を通して
偏波面保存光ファイバからなる出射光ファイバ１６へと
導く。
３から送波されてくる光を偏光子１４に通し、光の振動
面が配向した直線偏光を得る。この所定方向に偏光面を
存する直線偏光を、導体Ａの近傍に配置したファラデー
素子ＩＯの一側から入射側の直角プリズム１１に入射し
、この直角プリズム１１で伝播方向を９０°変化させて
ファラデー素子１０内へと導入する。そして、ファラデ
ー素子１０内を伝播させた後、出射側の直角ブリズム１
２で再度伝播方向を９０°変化させ、直線偏光を偏光子
１４に対して４５°角度をずらせた検光子１５を通して
偏波面保存光ファイバからなる出射光ファイバ１６へと
導く。
ついで、ファラデー素子１０の光路Ｐが、導体ＡとＢと
を最短距離で結ぶ直線りと一致するように、ファラデー
素子１０の位置を調整する。このとき、ファラデー素子
１０には各導体Ａ、Ｂ及びＣから夫々Ｈ，，Ｈ，，Ｈ，
なる強さの磁界が作用している。しかし、ファラデー素
子１０の位置を調整したことにより、ファラデー素子１
０には、光路Ｐと直交する方向にＨＡ ＋１（、なる強
さの磁界が、光路Ｐと角度θをなす方向にＨｃなる強さ
の磁界が夫々作用する。
を最短距離で結ぶ直線りと一致するように、ファラデー
素子１０の位置を調整する。このとき、ファラデー素子
１０には各導体Ａ、Ｂ及びＣから夫々Ｈ，，Ｈ，，Ｈ，
なる強さの磁界が作用している。しかし、ファラデー素
子１０の位置を調整したことにより、ファラデー素子１
０には、光路Ｐと直交する方向にＨＡ ＋１（、なる強
さの磁界が、光路Ｐと角度θをなす方向にＨｃなる強さ
の磁界が夫々作用する。
したがって、導体Ａ、Ｂに対しファラデー素子１０の位
置調整を行ったことにより、ファラデー素子１０内を伝
播する直線偏光に対して偏光面の回転を生じさせる磁界
は、導体Ｃの光路Ｐ方向の磁界、即ちＨ９・ｃｏｓ θ
のみで、導体Ａ、 Ｂによる磁界ＨＡ−＋−Ｈ，は光路
Ｐと直交しているので、ファラデー素子１０内を伝播す
る直線偏光の偏光面を回転させない。
置調整を行ったことにより、ファラデー素子１０内を伝
播する直線偏光に対して偏光面の回転を生じさせる磁界
は、導体Ｃの光路Ｐ方向の磁界、即ちＨ９・ｃｏｓ θ
のみで、導体Ａ、 Ｂによる磁界ＨＡ−＋−Ｈ，は光路
Ｐと直交しているので、ファラデー素子１０内を伝播す
る直線偏光の偏光面を回転させない。
したがって、出射光ファイバ１６へ入射する直線偏光は
、導体Ｃの磁界）ｆｃ’ｃｏｓ θに比例した強度変化
を受ける。このため、出射光ファイバ１６の端部に配設
した検出器（図示せず）によって出射光の光強度を検出
し、出力（１）を縦軸に、偏光面の回転角θと検光子１
５のバイアス角θ。
、導体Ｃの磁界）ｆｃ’ｃｏｓ θに比例した強度変化
を受ける。このため、出射光ファイバ１６の端部に配設
した検出器（図示せず）によって出射光の光強度を検出
し、出力（１）を縦軸に、偏光面の回転角θと検光子１
５のバイアス角θ。
（＝４５°）との和（θ十〇。）を横軸とした第３図に
示すように、出射光ファイバ１６からは磁界Ｈｃ −
ｃｏｓ θに比例した出力が得られる。したがって、こ
の出力Ｉに基づいて偏光面の回転角θ、更には導体Ｃを
流れる電流値を求めることができる。
示すように、出射光ファイバ１６からは磁界Ｈｃ −
ｃｏｓ θに比例した出力が得られる。したがって、こ
の出力Ｉに基づいて偏光面の回転角θ、更には導体Ｃを
流れる電流値を求めることができる。
尚、ファラデー素子は、その光路が任意の二重体を結ぶ
直線と一致するように配置されていれば、本実施例のよ
うに導体近傍の当該直線の延長上に配置してもよいし、
あるいは任意の二重体間に配置してもよい。
直線と一致するように配置されていれば、本実施例のよ
うに導体近傍の当該直線の延長上に配置してもよいし、
あるいは任意の二重体間に配置してもよい。
また、第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示し、
高圧ケーブルをＳＦ、（六フン化イオウ）等のガスで絶
縁したガス絶縁ケーブルに用いるＧＩｓスペーサにファ
ラデー素子を組込んで、三相導体の各電流値を同時に測
定するものである。尚、前記実施例の構成要素と対応す
る要素には同一の符号を付した。
高圧ケーブルをＳＦ、（六フン化イオウ）等のガスで絶
縁したガス絶縁ケーブルに用いるＧＩｓスペーサにファ
ラデー素子を組込んで、三相導体の各電流値を同時に測
定するものである。尚、前記実施例の構成要素と対応す
る要素には同一の符号を付した。
ＧＩＳスペーサ２０は、等間隔に三箇所膜けられ、導体
Ａ、Ｂ及びＣを夫々個々に挿通ずる挿通孔２０ａと、各
−組の挿通孔２０ａの中心を結ぶ直線上に配置されるフ
ァラデー素子１０、直角プリズム１１，１２、入射側の
直角プリズム１１に当接・配置される偏光子１４、出射
側の直角プリズム１２に当接・配置される検光子１５、
入力光ファイバ１３及び出射光ファイバ１６とを存して
おり、例えばエポキシ樹脂を用い、一体にモールドする
ことにより円板状に成形されている。
Ａ、Ｂ及びＣを夫々個々に挿通ずる挿通孔２０ａと、各
−組の挿通孔２０ａの中心を結ぶ直線上に配置されるフ
ァラデー素子１０、直角プリズム１１，１２、入射側の
直角プリズム１１に当接・配置される偏光子１４、出射
側の直角プリズム１２に当接・配置される検光子１５、
入力光ファイバ１３及び出射光ファイバ１６とを存して
おり、例えばエポキシ樹脂を用い、一体にモールドする
ことにより円板状に成形されている。
そして、このＧＩＳスペーサ２０は、内部に絶縁ガスを
封入すると共に導体Ａ、Ｂ及びＣを収容したアルミ管等
の管路２１に所定間隔を置ル１て複数配設される。また
、入力光ファイバ１３は適宜の光Ｂ（図示せず）に、出
射光ファイバ１６は出射光の光強度を検出する検出器（
図示せず）に夫々接続されている。したがって、各導体
Ａ、Ｂ及びＣを流れる電流値は前記実施例と同様にして
一度に測定することができる。しかも、ＧＩＳスペーサ
２０は、管路２１に複数配設されているので測定場所を
適宜選択することができる。尚、本実施例においても、
ファラデー素子１０がポンケルス効果をも生ずる素材の
場合には、ファラデー素子に電界シールドを施す。
封入すると共に導体Ａ、Ｂ及びＣを収容したアルミ管等
の管路２１に所定間隔を置ル１て複数配設される。また
、入力光ファイバ１３は適宜の光Ｂ（図示せず）に、出
射光ファイバ１６は出射光の光強度を検出する検出器（
図示せず）に夫々接続されている。したがって、各導体
Ａ、Ｂ及びＣを流れる電流値は前記実施例と同様にして
一度に測定することができる。しかも、ＧＩＳスペーサ
２０は、管路２１に複数配設されているので測定場所を
適宜選択することができる。尚、本実施例においても、
ファラデー素子１０がポンケルス効果をも生ずる素材の
場合には、ファラデー素子に電界シールドを施す。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の三相導体の電流測定方法
は、所定方向に偏光面を有する直線偏光をファラデー素
子中に入射させ、該ファラデー素子の光路が任意の二重
体を結ぶ直線と一致するようにファラデー素子の位置を
調整し、ファラデー素子中を伝播した出射光の偏光面回
転角から残余の導体中を流れる電流値を求めるように構
成したので、他の導体からの磁界の影響を受けることな
く被測定導体を流れる電流を測定することができ、４゜ しかも測定に際しセンサを小型にすることができる等の
効果を奏する。
は、所定方向に偏光面を有する直線偏光をファラデー素
子中に入射させ、該ファラデー素子の光路が任意の二重
体を結ぶ直線と一致するようにファラデー素子の位置を
調整し、ファラデー素子中を伝播した出射光の偏光面回
転角から残余の導体中を流れる電流値を求めるように構
成したので、他の導体からの磁界の影響を受けることな
く被測定導体を流れる電流を測定することができ、４゜ しかも測定に際しセンサを小型にすることができる等の
効果を奏する。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は三相導体の電流測定方法を示す斜視図、第２図は
同じく平面図、第３図はファラデー素子中を伝播した出
射光の出力を示す出力特性図、第４図及び第５図は本発
明の他の実施例を示すもので、第４図はファラデー素子
を組込んで、三相導体の各電流値の同時測定を可能とし
たＣ、ＩＳスペーサの斜視図、第５図はＧＩＳスペーサ
の管路への配置を示す配置図、第６図及び第７図は従来
の測定方法を示すもので、第４図は変流器を用いた測定
方法の説明図、第５図は周回積分型センサを用いた測定
方法の説明図である。 １０・・・ファラデー素子、Ｐ・・・ファラデー素子の
光路、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・導体、Ｌ・・・任意の三導体を
結ぶ直線、２０・・・ＧＩＳスペーサ。
１図は三相導体の電流測定方法を示す斜視図、第２図は
同じく平面図、第３図はファラデー素子中を伝播した出
射光の出力を示す出力特性図、第４図及び第５図は本発
明の他の実施例を示すもので、第４図はファラデー素子
を組込んで、三相導体の各電流値の同時測定を可能とし
たＣ、ＩＳスペーサの斜視図、第５図はＧＩＳスペーサ
の管路への配置を示す配置図、第６図及び第７図は従来
の測定方法を示すもので、第４図は変流器を用いた測定
方法の説明図、第５図は周回積分型センサを用いた測定
方法の説明図である。 １０・・・ファラデー素子、Ｐ・・・ファラデー素子の
光路、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・導体、Ｌ・・・任意の三導体を
結ぶ直線、２０・・・ＧＩＳスペーサ。
Claims (2)
- （１）所定方向に偏光面を有する直線偏光をファラデー
素子中に入射させ、該ファラデー素子の光路が任意の二
導体を結ぶ直線と一致するようにファラデー素子の位置
を調整し、ファラデー素子中を伝播した出射光の偏光面
回転角から残余の導体中を流れる電流値を求めることを
特徴とする三相導体の電流測定方法。 - （２）前記ファラデー素子に電界シールドを施す請求項
１記載の三相導体の電流測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279461A JPH02128164A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 三相導体の電流測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279461A JPH02128164A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 三相導体の電流測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128164A true JPH02128164A (ja) | 1990-05-16 |
Family
ID=17611393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63279461A Pending JPH02128164A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 三相導体の電流測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02128164A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03255964A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 三相一括型ガス絶緑開閉装置の導体電流測定装置 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63279461A patent/JPH02128164A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03255964A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 三相一括型ガス絶緑開閉装置の導体電流測定装置 |
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