JPH0571911B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0571911B2 JPH0571911B2 JP62149584A JP14958487A JPH0571911B2 JP H0571911 B2 JPH0571911 B2 JP H0571911B2 JP 62149584 A JP62149584 A JP 62149584A JP 14958487 A JP14958487 A JP 14958487A JP H0571911 B2 JPH0571911 B2 JP H0571911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- zero
- optical signal
- phase
- electrical
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、３相配電線の地絡事故を発見すべく
零相電流を検出する零相変流器に関する。
零相電流を検出する零相変流器に関する。
第２図は、「計器用変成器」（電気書院、池田三
穂司著）に記されている従来の零相変流器の構成
を示す模式図であり、図中１ａ，１ｂ，１ｃは位
相差が120度の３相配電線を示す。その内部を３
相配電線１ａ，１ｂ，１ｃが貫通するようにして
環状の鉄芯２が設けられ、鉄芯２の一部には２次
巻線３が巻回されており、２次巻線３には、２次
巻線３を流れる電流を検出する電流検出部４が接
続されている。
穂司著）に記されている従来の零相変流器の構成
を示す模式図であり、図中１ａ，１ｂ，１ｃは位
相差が120度の３相配電線を示す。その内部を３
相配電線１ａ，１ｂ，１ｃが貫通するようにして
環状の鉄芯２が設けられ、鉄芯２の一部には２次
巻線３が巻回されており、２次巻線３には、２次
巻線３を流れる電流を検出する電流検出部４が接
続されている。
３相配電線１ａ，１ｂ，１ｃを流れる電流を、
定常時は正相分及び逆相分からなり、鉄芯２に誘
起される磁束は、各相の正相分及び逆相分の電流
に比例した磁界を合成したものであるから、定常
時の鉄芯２の磁束は零である。従つてこの場合に
は２次巻線３には電流が流れない。ところが配電
線に地絡が発生すると、零相電流が配電線に流れ
て３相分の電流を合成しても零とならないので、
鉄芯２に磁束が誘起され、２次巻線３には零相電
流に比例した２次電流が流れ、電流検出部４にて
その電流が検出される。
定常時は正相分及び逆相分からなり、鉄芯２に誘
起される磁束は、各相の正相分及び逆相分の電流
に比例した磁界を合成したものであるから、定常
時の鉄芯２の磁束は零である。従つてこの場合に
は２次巻線３には電流が流れない。ところが配電
線に地絡が発生すると、零相電流が配電線に流れ
て３相分の電流を合成しても零とならないので、
鉄芯２に磁束が誘起され、２次巻線３には零相電
流に比例した２次電流が流れ、電流検出部４にて
その電流が検出される。
地絡事故が発生した場合、停電領域をできる限
り狭くし、しかも復旧時間を短くするためには、
地絡事故地点を早急かつ正確に発見することが必
要であり、このためには零相変流起を変電所構内
だけでなく、配電線の中途にも設置したほうが良
い。
り狭くし、しかも復旧時間を短くするためには、
地絡事故地点を早急かつ正確に発見することが必
要であり、このためには零相変流起を変電所構内
だけでなく、配電線の中途にも設置したほうが良
い。
ところが従来の零相変流起では、１個の鉄芯内
を３相配電線が貫通する構成を有しているので、
鉄芯が大型化して屋外の配電柱等に零相変流器を
設置しようとする場合には、その設置が困難であ
るという問題点があり、また導体の鉄芯内を配電
線が貫通しているので落雷等の際には事故が拡大
することがあるという問題点があつた。
を３相配電線が貫通する構成を有しているので、
鉄芯が大型化して屋外の配電柱等に零相変流器を
設置しようとする場合には、その設置が困難であ
るという問題点があり、また導体の鉄芯内を配電
線が貫通しているので落雷等の際には事故が拡大
することがあるという問題点があつた。
配電線に地絡事故が発生した場合に生じる零相
電流の大きさは、定常時に各配電線に流れる電流
の大きさの１／100〜１／1000であり、各相電流
を検出し、電気信号に変換した後各相電流を合成
して零相電流を検出する方法では、各相電流の検
出精度を高くする必要があつた。
電流の大きさは、定常時に各配電線に流れる電流
の大きさの１／100〜１／1000であり、各相電流
を検出し、電気信号に変換した後各相電流を合成
して零相電流を検出する方法では、各相電流の検
出精度を高くする必要があつた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであ
り、小型、軽量であつて、しかも地絡事故を拡大
する虞がなく、配電柱等に設置することに適した
零相変流器を提供することを目的とする。
り、小型、軽量であつて、しかも地絡事故を拡大
する虞がなく、配電柱等に設置することに適した
零相変流器を提供することを目的とする。
本発明に係る零相変流器は、３相配電線の零相
電流を検出する零相変流器において、３相配電線
の各相の電流を検出する３個の光電流検出素子
と、該各光電流検出素子に光出力信号を与える電
気・光信号変換器と、前記各光電流検出素子から
の光信号出力に基づき、前記電気・光信号変換器
から各光電流検出素子に与える光出力信号のレベ
ルが同一となるよう電気・光信号変換器を制御す
る光信号出力制御器と、前記３個の光電流検出素
子夫々からの各光信号出力を個別に取り出してこ
れらを合成する光合波器と、該光合波器の出力に
基づいて３相配電線の零相電流を検出する回路と
を具備する。
電流を検出する零相変流器において、３相配電線
の各相の電流を検出する３個の光電流検出素子
と、該各光電流検出素子に光出力信号を与える電
気・光信号変換器と、前記各光電流検出素子から
の光信号出力に基づき、前記電気・光信号変換器
から各光電流検出素子に与える光出力信号のレベ
ルが同一となるよう電気・光信号変換器を制御す
る光信号出力制御器と、前記３個の光電流検出素
子夫々からの各光信号出力を個別に取り出してこ
れらを合成する光合波器と、該光合波器の出力に
基づいて３相配電線の零相電流を検出する回路と
を具備する。
本発明の零相変流器では３相配電線夫々に設け
られた光電流検出素子にて各相の電流が光信号に
て検出される。検出された光信号が光合波器によ
り合成され、次いで光合波器の出力に基づき零相
電流が検出される。
られた光電流検出素子にて各相の電流が光信号に
て検出される。検出された光信号が光合波器によ
り合成され、次いで光合波器の出力に基づき零相
電流が検出される。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて
具体的に説明する。第１図は本発明の零相変流器
の構成を示す模式図であり、図中１ａ，１ｂ，１
ｃは位相差が120度の３相配電線を示す。磁界強
度に応じた光の偏向面の回転に基づき対応する配
電線を流れる電流の大きさを検出できる光電流検
出素子５ａ，５ｂ，５ｃが、各配電線１ａ，１
ｂ，１ｃの電流にて生じる磁界内に設けられてい
る。光電流検出素子５ａ（５ｂ，５ｃ）は、光フ
アイバ６ａ（６ｂ，６ｃ）、７ａ（７ｂ，７ｃ）を
夫々介して、電気信号を光信号に変換する電気・
光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）、光電流検出素子
５ａ（５ｂ，５ｃ）からの光信号を分配する光分
配器９ａ（９ｂ，９ｃ）に接続している。電気・
光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）から出力された
光信号は、光フアイバ６ａ（６ｂ，６ｃ）、光電流
検出素子５ａ（５ｂ，５ｃ）、光フアイバ７ａ（７
ｂ，７ｃ）を通過して光分配器９ａ（９ｂ，９ｃ）
に入力する。配電線１ａ（１ｂ，１ｃ）を流れる
電流によつて生じる磁界により、光電流検出素子
５ａ（５ｂ，５ｃ）において光の偏向面が回転す
る。光分配器９ａ（９ｂ，９ｃ）は入力した光信
号を分配し、電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８
ｃ）に接続して該電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，
８ｃ）からの光信号出力を制御する光信号出力制
御器１０ａ（１０ｂ，１０ｃ）、及び複数の光信号
を合成する光合波器１１にその分配した光信号を
出力する。
具体的に説明する。第１図は本発明の零相変流器
の構成を示す模式図であり、図中１ａ，１ｂ，１
ｃは位相差が120度の３相配電線を示す。磁界強
度に応じた光の偏向面の回転に基づき対応する配
電線を流れる電流の大きさを検出できる光電流検
出素子５ａ，５ｂ，５ｃが、各配電線１ａ，１
ｂ，１ｃの電流にて生じる磁界内に設けられてい
る。光電流検出素子５ａ（５ｂ，５ｃ）は、光フ
アイバ６ａ（６ｂ，６ｃ）、７ａ（７ｂ，７ｃ）を
夫々介して、電気信号を光信号に変換する電気・
光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）、光電流検出素子
５ａ（５ｂ，５ｃ）からの光信号を分配する光分
配器９ａ（９ｂ，９ｃ）に接続している。電気・
光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）から出力された
光信号は、光フアイバ６ａ（６ｂ，６ｃ）、光電流
検出素子５ａ（５ｂ，５ｃ）、光フアイバ７ａ（７
ｂ，７ｃ）を通過して光分配器９ａ（９ｂ，９ｃ）
に入力する。配電線１ａ（１ｂ，１ｃ）を流れる
電流によつて生じる磁界により、光電流検出素子
５ａ（５ｂ，５ｃ）において光の偏向面が回転す
る。光分配器９ａ（９ｂ，９ｃ）は入力した光信
号を分配し、電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８
ｃ）に接続して該電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，
８ｃ）からの光信号出力を制御する光信号出力制
御器１０ａ（１０ｂ，１０ｃ）、及び複数の光信号
を合成する光合波器１１にその分配した光信号を
出力する。
光信号出力制御器１０ａ（１０ｂ，１０ｃ）は、
各電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）からの
光出力信号のレベルが同一となるように制御信号
を電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）に出力
する。光合波器１１は光分配器９ａ，９ｂ，９ｃ
からの出力を合成し、この合成した光信号をフイ
ルタに通してDC成分とAC成分とに分け、その２
成分の光信号を光・電気信号変換器１２に出力す
る。光・電気信号変換器１２はこの２成分の光信
号を電気信号に夫々変換し、その電気信号を信号
処理回路１３に出力する。信号処理回路１３は入
力した２成分の電気信号の商（AC成分／DC成
分）を算出し、この算出値を零相電流に換算す
る。
各電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）からの
光出力信号のレベルが同一となるように制御信号
を電気・光信号変換器８ａ（８ｂ，８ｃ）に出力
する。光合波器１１は光分配器９ａ，９ｂ，９ｃ
からの出力を合成し、この合成した光信号をフイ
ルタに通してDC成分とAC成分とに分け、その２
成分の光信号を光・電気信号変換器１２に出力す
る。光・電気信号変換器１２はこの２成分の光信
号を電気信号に夫々変換し、その電気信号を信号
処理回路１３に出力する。信号処理回路１３は入
力した２成分の電気信号の商（AC成分／DC成
分）を算出し、この算出値を零相電流に換算す
る。
次に動作について説明する。電気・光信号変換
器８ａ，８ｂ，８ｃにて電気信号から変換された
同一レベルの光信号が電気・光信号変換器８ａ，
８ｂ，８ｃから光フアイバ６ａ，６ｂ，６ｃを介
して出力され、光電流検出素子５ａ，５ｂ，５ｃ
において、配電線１ａ，１ｂ，１ｃを流れる電流
によつて生じる磁界の強さに応じて光の偏向面が
回転する。偏向面が回転された光信号は光フアイ
バ７ａ，７ｂ，７ｃを経て光分配器９ａ，９ｂ，
９ｃを通過して光合波器１１に入力し、光合波器
１１で３相の光信号が合成される。光分配器９
ａ，９ｂ，９ｃにて分配された光信号が光信号制
御器１０ａ，１０ｂ，１０ｃに入力され、この入
力信号に基づき、各電気・光信号変換器８ａ，８
ｂ，８ｃの光出力信号のレベルが同一となるよう
に光信号出力制御器１０ａ，１０ｂ，１０ｃから
制御信号が電気・光信号変換器８ａ，８ｂ，８ｃ
に出力される。
器８ａ，８ｂ，８ｃにて電気信号から変換された
同一レベルの光信号が電気・光信号変換器８ａ，
８ｂ，８ｃから光フアイバ６ａ，６ｂ，６ｃを介
して出力され、光電流検出素子５ａ，５ｂ，５ｃ
において、配電線１ａ，１ｂ，１ｃを流れる電流
によつて生じる磁界の強さに応じて光の偏向面が
回転する。偏向面が回転された光信号は光フアイ
バ７ａ，７ｂ，７ｃを経て光分配器９ａ，９ｂ，
９ｃを通過して光合波器１１に入力し、光合波器
１１で３相の光信号が合成される。光分配器９
ａ，９ｂ，９ｃにて分配された光信号が光信号制
御器１０ａ，１０ｂ，１０ｃに入力され、この入
力信号に基づき、各電気・光信号変換器８ａ，８
ｂ，８ｃの光出力信号のレベルが同一となるよう
に光信号出力制御器１０ａ，１０ｂ，１０ｃから
制御信号が電気・光信号変換器８ａ，８ｂ，８ｃ
に出力される。
合成された光信号は光号波器１内のフイルタを
通つてAC成分及びDC成分に分けられ、光・電気
信号変換器１２にて各成分の光信号が電気信号に
変換され、その電気信号は信号処理回路１３にて
換算され零相電流が検出される。
通つてAC成分及びDC成分に分けられ、光・電気
信号変換器１２にて各成分の光信号が電気信号に
変換され、その電気信号は信号処理回路１３にて
換算され零相電流が検出される。
定常時は３相配電線１ａ，１ｂ，１ｃを流れる
交流のベクトル和は零であり、電気・光信号変換
器８ａ，８ｂ，８ｃからの光出力信号のレベルは
同一であるので、定常時の光信号のAC成分は零
である。従つて信号処理回路１３での両成分の商
は零となり、零相電流は検出されない。
交流のベクトル和は零であり、電気・光信号変換
器８ａ，８ｂ，８ｃからの光出力信号のレベルは
同一であるので、定常時の光信号のAC成分は零
である。従つて信号処理回路１３での両成分の商
は零となり、零相電流は検出されない。
一方地絡事故が発生すると、３相配電線１ａ，
１ｂ，１ｃを流れる交流のベクトル和は零ではな
く、光信号のAC成分が存在する。この場合は信
号処理回路１３にて両成分の商（零でない値）が
算出され、この算出値に適当な比例定数をかけて
零相電流を検出する。
１ｂ，１ｃを流れる交流のベクトル和は零ではな
く、光信号のAC成分が存在する。この場合は信
号処理回路１３にて両成分の商（零でない値）が
算出され、この算出値に適当な比例定数をかけて
零相電流を検出する。
本実施例では、信号処理回路１３にて処理され
る信号は零相電流成分のみであるので、信号処理
回路１３の処理精度をあまり高くすることなく正
確に零相電流を検出することができる。
る信号は零相電流成分のみであるので、信号処理
回路１３の処理精度をあまり高くすることなく正
確に零相電流を検出することができる。
以上の如く本発明に係る零相変流器は、各光電
流検出素子からの光信号出力を個別に取り出し、
これら各光信号出力に基づいて、電気・光信号変
換器から各光電流検出素子に与える光出力信号の
レベルが同一となるよう、電気・光信号変換器を
制御する光信号出力制御器を備えるから、各光電
流検出素子夫々の変調度、損失等の特性、また電
気・光信号変換器の特性、その他光伝達媒の損失
等のばらつき、その他経時的な特性劣化のばらつ
きが存在していても、これらに影響されることな
く各光電流検出素子に対して同一レベルの光信号
出力を与えることが出来、安定した検出精度が確
保出来て高い信頼性が得られる等優れた効果を奏
する。
流検出素子からの光信号出力を個別に取り出し、
これら各光信号出力に基づいて、電気・光信号変
換器から各光電流検出素子に与える光出力信号の
レベルが同一となるよう、電気・光信号変換器を
制御する光信号出力制御器を備えるから、各光電
流検出素子夫々の変調度、損失等の特性、また電
気・光信号変換器の特性、その他光伝達媒の損失
等のばらつき、その他経時的な特性劣化のばらつ
きが存在していても、これらに影響されることな
く各光電流検出素子に対して同一レベルの光信号
出力を与えることが出来、安定した検出精度が確
保出来て高い信頼性が得られる等優れた効果を奏
する。
第１図は本発明の零相変流器の構成を示す模式
図、第２図は従来の零相変流器の構成を示す模式
図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……３相配電線、５ａ，５
ｂ，５ｃ……光電流検出素子、１１……光合波
器。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分
を示す。
図、第２図は従来の零相変流器の構成を示す模式
図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……３相配電線、５ａ，５
ｂ，５ｃ……光電流検出素子、１１……光合波
器。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ３相配電線の零相電流を検出する零相変流器
において、 ３相配電線の各相の電流を検出する３個の光電
流検出素子と、該各光電流検出素子に光出力信号
を与える電気・光信号変換器と、前記各光電流検
出素子からの光信号出力に基づき、前記電気・光
信号変換器から各光電流検出素子に与える光出力
信号のレベルが同一となるよう電気・光信号変換
器を制御する光信号出力制御器と、前記３個の光
電流検出素子夫々からの各光信号出力を個別に取
り出してこれらを合成する光合波器と、該光合波
器の出力に基づいて３相配電線の零相電流を検出
する回路とを具備することを特徴とする零相変流
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149584A JPS63313074A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149584A JPS63313074A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 零相変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313074A JPS63313074A (ja) | 1988-12-21 |
| JPH0571911B2 true JPH0571911B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=15478393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62149584A Granted JPS63313074A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313074A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4319523B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2009-08-26 | 三菱電機株式会社 | 保護継電装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221678A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 光応用零相成分計測装置 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62149584A patent/JPS63313074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63313074A (ja) | 1988-12-21 |
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