JPH0583870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は電線の電流検出装置に係り、さらに
詳しくは電線の周囲に生じた磁界を検出し得るフ
アラデー効果のある光フアイバを使用した電流検
出装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、例えば変電所においては、電線路に変流
器を設けて事故電流を検出して継電器を動作さ
せ、遮断器をトリツプさせて線路を保護している
が、前記従来の変流器は、大型のため設置作業も
面倒となり、美観を損ねるという問題があつた。
これを解消するため、従来碍子内に電流検出装置
を内蔵したものとして、実開昭55−94034号公報
あるいは実開昭58−86327号公報に示すものが提
案された。これは第１０図に示すように碍子４１
の内部空間に鉄心４２にコイル４３を巻回してな
る変流器を収容するとともに、前記コイル４３に
リード線４４を接続して外部へ導出していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の変流器は大きいため、碍
子全体が大型化するとともに、変流器のまわりに
接地電極があるので、絶縁強度上碍子頭部にある
程度の肉厚が必要になる。このため、電線と変流
器との距離が大きくなり、同変流器に作用する磁
界が弱くなり、検出精度が低下し、さらにリード
線４４が電磁誘導を受けるため、検出信号にノイ
ズが入り、この点からも検出精度が低下するとい
う問題があつた。

この発明は前記問題点を解消した電流検出装置
を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は前記問題点を解決するために第１の
発明では、碍子に対し電線を縛着するバインド線
を非磁性体により形成し、このバインド線内には
フアラデー効果のある光フアイバを一体的に封装
し、同フアラデー効果のある光フアイバの一端側
には、この光フアイバとは別体に設けられ、前記
バインド線から露出しているフアラデー効果のな
い光フアイバの一端側を光学的に接続するととも
に、同フアラデー効果のない光フアイバの他端側
には、前記碍子内に絶縁物を介して埋設され、同
碍子に取付けた光コネクタを介して光パワが供給
されるフアラデー効果のない光フアイバを光学的
に接続し、かつ、前記フアラデー効果のある光フ
アイバの他端側には、この光フアイバとは別体に
設けられ、前記バインドから露出しているフアラ
デー効果のない光フアイバの一端側を光学的に接
続するとともに、同フアラデー効果のない光フア
イバの他端側には、前記碍子内に絶縁物を介して
埋設され、同碍子に取付けた光コネクタを介して
被変調光を導出するフアラデー効果のない光フア
イバを光学的に接続した構成を採用している。

また第２の発明は、碍子に対し電線を縛着する
バインド線を被磁性体により形成し、このバイン
ド線内には、フアラデー効果のある光フアイバ
と、この光フアイバの両端にその一端側を夫々光
学的に接続されたフアラデー効果のない二本の光
フアイバとを一体的に封装し、前記一方のフアラ
デー効果のない光フアイバの他端側には、前記碍
子内に絶縁物を介して埋設され、同碍子に取付け
た光コネクタを介して光パワが供給されるフアラ
デー効果のない光フアイバを光学的に接続すると
ともに、更にもう一本の前記フアラデー効果のな
い光フアイバの他端側には、前記碍子内に絶縁物
を介して埋設され、同碍子に取付けた光コネクタ
を介して被変調光を導出するフアラデー効果のな
い光フアイバを光学的に接続した構成を採用して
いる。

（作用） 前記手段を採用したことにより、第一発明はフ
アラデー効果のある光フアイバに入射された光が
電線の周囲に生じる磁界、つまり電流の強さに比
例して、同光フアイバにより光の偏光面が回転
し、偏光要素を介して強度変調された後、フアラ
デー効果のない光フアイバを介して出射される。
これを受光器で電気信号に変換することにより電
流が検出される。このとき、フアラデー効果のあ
る光フアイバの磁界検出感度は電界には影響され
ず、光フアイバは静電誘導及び電気誘導を受けな
いので、検出精度の低下はない。又光フアイバは
前記の如くにバインド線及び碍子内を通つている
ので、直接的に機械的なストレスを受けることが
ないので折損が防止され、雨水や汚損による光フ
アイバ表面への電線からの漏れ電流が軽減して安
全性が向上する。

第二発明はフアラデー効果のない光フアイバ
と、フアラデー効果のある光フアイバとをバイン
ド線内に設けたので、前記第一発明の作用に加え
て装柱が美化されるとともに、外部衝撃によるフ
アラデー効果のない光フアイバの破損、離断が防
止される。

（第一実施例） 以下、第一発明を具体化した第一実施例を第１
〜３図に従つて説明すると、磁器よりなる中空状
の支持碍子１の下端部にはベース金具２がセメン
トで一体に嵌着固定されている。

支持碍子１の中空状部１ａ内には高絶縁性と無
誘導性とを備えたフアラデー効果のない光パワ供
給用及び被変調光導出用の一対の光フアイバ３，
４が配設され、同光フアイバ３，４の下端は光コ
ネクタ５に接続され、同光コネクタ５はベース金
具２に嵌合固定されている。前記光フアイバ３，
４の上端はそれぞれ光コネクタ６，７に接続さ
れ、同コネクタ６，７は外部より光フアイバ１
９，２４を接続できるようにしている。

支持碍子１の中空状部１ａには前記光フアイバ
３，４及び光コネクタ６，７を包蔵固定するよう
にレジン、ゴムあるいはガラス等の絶縁物８が充
填されている。

支持碍子１上部の環状溝部９には電線１０が非
磁性金属管（この実施例ではステンレス）よりな
る螺旋状のバインド線１１により縛着されてい
る。このバインド線１１内には一端部１１ａから
他端部１１ｂまで高絶縁性と無誘導性とを備え、
かつ、フアラデー効果のある光フアイバ１２が封
装されている。

バインド線１１の一端部１１ａには第２図に示
すように非磁性体よりなる保護ケース１３が取着
されている。この保護ケース１３内には円弧状に
折り曲げ形成したフアラデー効果のない光フアイ
バ１５がクツシヨン材１７により埋設され、同光
フアイバ１５の一端部１５ａは、偏光子１４を介
して前記光フアイバ１２の一端部１２ａに接続さ
れている。そして、前記偏光子１４はレジンモー
ルド１６あるいはガラスモールド等により包蔵さ
れている。光フアイバ１５の他端部１５ｂには光
コネクタ１８を介してフアラデー効果のない入射
光用光フアイバ１９が接続され、同光フアイバ１
９の中間部は第１図に示すように電線１０に巻回
されている。この光フアイバ１９の他端には光コ
ネクタ２０が取着され、前記光コネクタ６に接続
されている。

なお、バインド線１１の端部１１ｂには前記保
護ケース１３と同様の保護ケース２１が取着され
ている。同ケース２１の内部構造は図示しないが
前記偏光子１４を第３図に示す検光子２２に置き
換えた点が異なるのみである。保護ケース２１に
は光コネクタ２３を介してフアラデー効果のない
出射光用光フアイバ２４が接続され、その中間部
は電線１０に巻回されている。同光フアイバ２４
の他端には光コネクタ２５が取着されており、前
記光コネクタ７に接続されている。

次に前記のように構成した電流検出装置につい
て、その作用を説明する。

今、電線１０に電流が流れると、同電線１０の
周囲には同心円状の磁界が生じ、同磁界がバイン
ド線１１内部のフアラデー効果のある光フアイバ
１２に作用する。

次いで、図示しない光源（例えば、発光ダイオ
ード）より光コネクタ６，２０を介して入射光用
光フアイバ１９に光パワが伝送され、さらに偏光
子１４を介して光フアイバ１２に磁界方向と平行
に光パワが導入されると、フアラデー効果により
同光は偏波面が回転し、検光子２２を通過すると
電流に比例した強度変調光となり、この変調光は
出射光用光フアイバ２４によつて外部からの電磁
誘導を受けることなく伝送され、光コネクタ２
５，７及び光フアイバ４を介して図示しない受光
器に導かれ、その後電気信号に変換され電流が測
定される。

この実施例ではバインド線１１内にフアラデー
効果のある光フアイバ１２を設け、フアラデー効
果のない光フアイバ３，４を碍子１内に設けたの
で、電線１０との距離を小さくして正確な磁界検
出を行え、かつ、電磁誘導等の外部影響をなくし
て電流の検出精度を向上することができる。更に
この実施例では前記の構成を採用したので、機械
的なストレスはバインド線１１が受容して光フア
イバ１２を保護して、電線の揺動や柱上作業時に
接触して折損するのを防止し、又フアラデー効果
のない光フアイバ３，４は碍子１内に埋設したの
で、雨水や汚染による光フアイバ表面への電線か
らの漏れ電流が軽減されて測定精度が向上する。
加えてこの実施例では、碍子１、バインド線１１
と柱装上従来使用されている部材を利用して設置
されているので、特別な設置スペースを必要とし
ない。

（第二実施例） 次に第二発明を具体化した第二実施例を第４〜
８図に従つて説明するが、前記第一実施例と同一
の機能のものには同一の符号を付し、その説明を
一部省略する。

第５，６図に示すようにバインド線１１上の２
箇所には接続管２６が溶着され、この溶着部分の
外周には第６図に示す止め具２７が締着されてい
る。なお、止め具２７に代えてテープ巻としても
よい。接続管２６には可撓性チユーブ２８が設け
られ、その先端には光コネクタ２０，２５が設け
られている。接続管２６、可撓性チユーブ２８内
部には後記する光フアイバ２９Ａ，２９Ｂが挿通
されている。

第７，８図に示すようにバインド線１１内には
全長にわたつて前記フアラデー効果のある一本の
光フアイバ１２が挿通され、フアラデー効果のな
い二本の入射光用、出射光用光フアイバ２９Ａ，
２９Ｂが挿入されている。一方の光フアイバ２９
Ａの端部には偏光子１４が接続され、偏光子１４
及び光フアイバ１２の端部はガラスモールド３０
あるいはレジンモールド等により包蔵されてい
る。同モールド３０外端部には反射鏡３１が取着
されており、光フアイバ２９Ａから偏光子１４を
通過した光を反射し、フアラデー効果のある光フ
アイバ１２に導くようにしている。

バインド線１１の端部１１ａとガラスモールド
３０との間には可撓性材よりなるクツシヨン材３
２が介在され、バインド線１１と光フアイバ１
２，２９Ａとの熱膨脹の差を吸収して光フアイバ
１２，２９Ａに対する応力を緩和している。ま
た、バインド線１１の端部１１ａにはガラスモー
ルド３０及び反射鏡３１を保護する保護キヤツプ
３３が取着されている。

なお、バインド線１１の端部１１ｂにも前記保
護キヤツプ３３と同様の保護キヤツプ３４が取着
されており、前記偏光子１４を検光子２２に置き
換えた点が異なる。そして、この光の通路は第８
図に示すようになつている。

さて、この実施例の電流検出装置は前記第一実
施例の電流検出装置の効果に加えてフアラデー効
果のある光フアイバ１２と、この光フアイバ１２
に光パワを供給し、同光フアイバ１２から光の強
度変化を導出するフアラデー効果のない光フアイ
バ２９Ａ，２９Ｂとをバインド線１１内に設けた
ので、装柱の美化に寄与できるとともに、前記実
施例と比較して外部衝撃による光フアイバ２９
Ａ，２９Ｂの破損、離断を防止できる。

なお、この第二発明は第７図に示すバインド線
１１の端部構成に代えて第９図に示すものを使用
してもよい。すなわち、光フアイバ１２，２９Ａ
の端部には偏光子１４を配設し、この偏光子１４
にはロツドレンズ３５を当接させて設け、ロツド
レンズ３５には反射鏡３１を当接させる。偏光子
１４、ロツドレンズ３５及び反射鏡３１をレジン
モールド１６により一体に包蔵する。そして、バ
インド線１１の端部１１ａには保護キヤツプ３３
を取着し、クツシヨン材１７を充填した構造とす
ること。なお、バインド線１１の他端は前記偏光
子１４に代えて、検光子（図示略）を使用する。

なお、前記実施例では単体の光フアイバ３，
４，１２，１５，１９，２４，２９Ａ，２９Ｂを
使用したが、これらをケプラあるいはPVCシー
ス等で被覆した光フアイバケーブルを使用しても
よい。

発明の効果 以上群述したように、第一発明はバインド線内
にフアラデー効果のある光フアイバを設けたの
で、碍子内に変流器あるいは磁気光学素子を設け
なくても済み、また、設置スペースも不要とな
り、碍子を小型、軽量化することができるととも
に光フアイバの折損や汚損を防止し、電線と光フ
アイバとの距離を小さくして正確な磁界検出を行
い、かつ、電磁誘導等の外部影響をなくして電流
の検出精度を向上することができる効果がある。

第二発明はフアラデー効果のある光フアイバと
同光フアイバに光パワを供給し、同光フアイバか
ら変調光信号を導出するフアラデー効果のない光
フアイバとをバインド線内に設けたので、第一発
明の効果に加えて、装柱美化に寄与できるととも
に、外部衝撃によるフアラデー効果のない光フア
イバの破損、離断を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一発明を示す正面図、第２図は同じ
くバインド線の部分拡大断面図、第３図は同じく
光の回路図、第４図は第二発明を示す正面図、第
５図は同じくバインド線の正面図、第６図は同じ
くバインド線の部分拡大図、第７図は同じくバイ
ンド線の部分拡大断面図、第８図は光の回路図、
第９図は別例を示す部分拡大断面図、第１０図は
従来の電流検出装置を内臓した碍子を示す断面図
である。 １……支持碍子、３，４，１５，１９，２４，
２９Ａ，２９Ｂ……フアラデー効果のない光フア
イバ、１０……電線、１１……バインド線、１２
……フアラデー効果のある光フアイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 碍子１に対し電線１０を縛着するバインド線
   １１を非磁性体により形成し、このバインド線１
   １内にはフアラデー効果のある光フアイバ１２を
   一体的に封装し、同フアラデー効果のある光フア
   イバ１２の一端側には、この光フアイバ１２とは
   別体に設けられ、前記バインド線１１から露出し
   てなるフアラデー効果のない光フアイバ１９の一
   端側を光学的に接続するとともに、同フアラデー
   効果のない光フアイバ１９の他端側には、前記碍
   子１内に絶縁物８を介して埋設され、同碍子１に
   取付けた光コネクタ５を介して光パワが供給され
   るフアラデー効果のない光フアイバ３を光学的に
   接続し、かつ、前記フアラデー効果のある光フア
   イバ１２の他端側には、この光フアイバ１２とは
   別体に設けられ、前記バインド１１から露出して
   いるフアラデー効果のない光フアイバ２４の一端
   側を光学的に接続するとともに、同フアラデー効
   果のない光フアイバ２４の他端側には、前記碍子
   １内に絶縁物８を介して埋設され、同碍子１に取
   付けた光コネクタ５を介して被変調光を導出する
   フアラデー効果のない光フアイバ４を光学的に接
   続したことを特徴とする電流検出装置。 ２ 碍子１に対し電線１０を縛着するバインド線
   １１を非磁性体により形成し、このバインド線１
   １内には、フアラデー効果のある光フアイバ１２
   と、この光フアイバ１２の両端にその一端側を
   夫々光学的に接続されたフアラデー効果のない二
   本の光フアイバ２９Ａ，２９Ｂとを一体的に封装
   し、前記一方のフアラデー効果のない光フアイバ
   ２９Ａの他端側には、前記碍子１内に絶縁物８を
   介して埋設され、同碍子１に取付けた光コネクタ
   ５を介して光パワが供給されるフアラデー効果の
   ない光フアイバ３を光学的に接続するとともに、
   更にもう一本の前記フアラデー効果のない光フア
   イバ２９Ｂの他端側には、前記碍子１内に絶縁物
   ８を介して埋設され、同碍子１に取付けた光コネ
   クタ５を介して被変調光を導出するフアラデー効
   果のない光フアイバ４を光学的に接続したことを
   特徴とする電流検出装置。