JPH0641963B2 - 光零相変流器 - Google Patents
光零相変流器Info
- Publication number
- JPH0641963B2 JPH0641963B2 JP62113815A JP11381587A JPH0641963B2 JP H0641963 B2 JPH0641963 B2 JP H0641963B2 JP 62113815 A JP62113815 A JP 62113815A JP 11381587 A JP11381587 A JP 11381587A JP H0641963 B2 JPH0641963 B2 JP H0641963B2
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- JP
- Japan
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- optical
- signal
- zero
- phase current
- phase
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- Expired - Lifetime
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光を利用して、配電源の地絡事故を検出す
る光零相変流器に関するものである。
る光零相変流器に関するものである。
第３図は例えば昭和３７年８月発行の「計器用変成器」
（電気書院刊、池田三穂司著）Ｐ、７９に示された従来
の零相変流器の構成図であり、図において(1)は三相配
電線であり、(1A)、(1B)、(1C)は、その各相の配電線であ
る。(2)は三相配電線(1)を内部に囲むように配置された
中空円筒状の鉄心である。(3)は鉄心(2)に巻回された二
次巻線である。(4)は二次巻線(3)に接続された零相電流
検出部である。
（電気書院刊、池田三穂司著）Ｐ、７９に示された従来
の零相変流器の構成図であり、図において(1)は三相配
電線であり、(1A)、(1B)、(1C)は、その各相の配電線であ
る。(2)は三相配電線(1)を内部に囲むように配置された
中空円筒状の鉄心である。(3)は鉄心(2)に巻回された二
次巻線である。(4)は二次巻線(3)に接続された零相電流
検出部である。
従来の零相変流器は上記のように構成され、三相配電線
(1)の各相配電線(1A)、(1B)、(1C)を流れる電流は、定常
時は、正相分電流と逆相分電流のみが流れると考えても
よい。一方、配電線(1)を囲む鉄心(2)に誘起される磁束
は、上記の正相分電流と逆相分電流の大きさに比例して
発生する磁界を合成したものによつて誘起されるため、
定常時の上記磁束は零であり、存在しない。従つて、鉄
心(2)に巻回してある二次巻線(3)には電流は流れず、零
相電流検出部(4)の検出する二次電流は零である。
(1)の各相配電線(1A)、(1B)、(1C)を流れる電流は、定常
時は、正相分電流と逆相分電流のみが流れると考えても
よい。一方、配電線(1)を囲む鉄心(2)に誘起される磁束
は、上記の正相分電流と逆相分電流の大きさに比例して
発生する磁界を合成したものによつて誘起されるため、
定常時の上記磁束は零であり、存在しない。従つて、鉄
心(2)に巻回してある二次巻線(3)には電流は流れず、零
相電流検出部(4)の検出する二次電流は零である。
次に、三相配電線(1)に地絡が発生すると、各相配電線
(1A)、(1B)、(1C)に流れる電流をベクトル的に加算しても
零にはならない零相分の電流が流れるため、鉄心(2)中
に磁束が誘起されて、二次巻線(3)に上記の零相電流に
比例した大きさの二次電流が流れる。零相電流検出部
(4)はこの二次電流の大きさを検出することにより、地
絡の発生を検出する。即ち、従来の零相変流器は、三相
配電線(1)を一括して包囲する鉄心(2)を設けることによ
り、地絡事故が発生したときに流れる零相電流を検出し
て、配電線(1)の地絡事故を検出するもので、変電所構
内に多く設置され、地絡事故が発生した配電線(1)を系
統より切り離して事故の拡大を防ぐ働きを担うものであ
る。又、近年は、配電線(1)の地中埋設化により、架空
配電線(1)から地下ケーブル敷設へ急速に移行しつつあ
り、零相変流器は、上記ケーブルの地絡事故の際にみら
れる針状波電流も、上記架空配電線(1)の場合と同様に
検出する。この針状波電流は、ケーブルに不完全な地絡
が発生した場合に、各相配電線(1A)、(1B)、(1C)ともピー
ク電圧に近くなると発生するものであり、零相変流器は
この電流を検出して大規模な事故の発生を未然に防ぐ役
割を担う。
(1A)、(1B)、(1C)に流れる電流をベクトル的に加算しても
零にはならない零相分の電流が流れるため、鉄心(2)中
に磁束が誘起されて、二次巻線(3)に上記の零相電流に
比例した大きさの二次電流が流れる。零相電流検出部
(4)はこの二次電流の大きさを検出することにより、地
絡の発生を検出する。即ち、従来の零相変流器は、三相
配電線(1)を一括して包囲する鉄心(2)を設けることによ
り、地絡事故が発生したときに流れる零相電流を検出し
て、配電線(1)の地絡事故を検出するもので、変電所構
内に多く設置され、地絡事故が発生した配電線(1)を系
統より切り離して事故の拡大を防ぐ働きを担うものであ
る。又、近年は、配電線(1)の地中埋設化により、架空
配電線(1)から地下ケーブル敷設へ急速に移行しつつあ
り、零相変流器は、上記ケーブルの地絡事故の際にみら
れる針状波電流も、上記架空配電線(1)の場合と同様に
検出する。この針状波電流は、ケーブルに不完全な地絡
が発生した場合に、各相配電線(1A)、(1B)、(1C)ともピー
ク電圧に近くなると発生するものであり、零相変流器は
この電流を検出して大規模な事故の発生を未然に防ぐ役
割を担う。
又、近年は、地絡事故が発生した場合でも、できるだけ
停電区間を限定し、復旧時間を短くするため、事故点を
早急に、しかも正確に発見できることが要求されてお
り、このため、零相変流器を変電所構内のみでなく、配
電線(1)の途中にも、多数個設置する必要が生じてき
た。
停電区間を限定し、復旧時間を短くするため、事故点を
早急に、しかも正確に発見できることが要求されてお
り、このため、零相変流器を変電所構内のみでなく、配
電線(1)の途中にも、多数個設置する必要が生じてき
た。
上記のような従来の零相変流器では、三相配電線(1)を
一個の鉄心(2)で包囲する構造のため、屋外の配電柱の
上に設置するには、鉄心(2)が大形化し、その配置が難
しいという問題点、及び、導電体である鉄心(2)で配電
線(1)を包囲するため、落雷等の発生時に事故が拡大す
る原因になる恐れがあるという問題点があつた。
一個の鉄心(2)で包囲する構造のため、屋外の配電柱の
上に設置するには、鉄心(2)が大形化し、その配置が難
しいという問題点、及び、導電体である鉄心(2)で配電
線(1)を包囲するため、落雷等の発生時に事故が拡大す
る原因になる恐れがあるという問題点があつた。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、屋外の配電柱の上に設置するのに適し、鉄心を用い
ず、事故を拡大する恐れがなく、零相電流の高周波信号
成分と商用周波数信号成分とを検出することができ、か
つ安定した検出精度を確保することができる光零相変流
器を得ることを目的とする。
で、屋外の配電柱の上に設置するのに適し、鉄心を用い
ず、事故を拡大する恐れがなく、零相電流の高周波信号
成分と商用周波数信号成分とを検出することができ、か
つ安定した検出精度を確保することができる光零相変流
器を得ることを目的とする。
この発明による光零相変流器は、上記の問題点を解決
し、かつ上記の目的を達成するために、三相配電線の各
相配電線の近傍にそれぞれ設けられ、上記各相配電線に
流れる電流により光信号の特性を変調する光素子と、こ
の各光素子へ上記光信号をそれぞれ送信すると共に、上
記各光素子により特性を変調された光信号をそれぞれ受
信して、電気信号に変換する光送信変換回路と、この光
送信変換回路の出力する三相分の出力電気信号を、それ
ぞれ高周波信号成分と商用周波数信号成分とに分離し、
上記各成分ごとに加算して零相電流を検出する信号合成
回路とから構成したものである。
し、かつ上記の目的を達成するために、三相配電線の各
相配電線の近傍にそれぞれ設けられ、上記各相配電線に
流れる電流により光信号の特性を変調する光素子と、こ
の各光素子へ上記光信号をそれぞれ送信すると共に、上
記各光素子により特性を変調された光信号をそれぞれ受
信して、電気信号に変換する光送信変換回路と、この光
送信変換回路の出力する三相分の出力電気信号を、それ
ぞれ高周波信号成分と商用周波数信号成分とに分離し、
上記各成分ごとに加算して零相電流を検出する信号合成
回路とから構成したものである。
この発明においては、光送信変換回路が各光素子へ光信
号を送信し、光素子が各相配電線に流れる電流に応じて
上記光信号の特性を変調し、各光素子で変調された個別
の光信号を光送信変換回路が受信して、電気信号に変換
し、変換された三相分の電気信号を、信号合成回路が電
気的に加算して、零相電流を検出する。
号を送信し、光素子が各相配電線に流れる電流に応じて
上記光信号の特性を変調し、各光素子で変調された個別
の光信号を光送信変換回路が受信して、電気信号に変換
し、変換された三相分の電気信号を、信号合成回路が電
気的に加算して、零相電流を検出する。
第１図はこの発明の一実施例の概要を示す光零相変流器
の構成図であり、(1)、(1A)、(1B)、(1C)は従来と同じも
のである。
の構成図であり、(1)、(1A)、(1B)、(1C)は従来と同じも
のである。
(5A)、(5B)、(5C)は、各相配電線(1A)、(1B)、(1C)の近傍に
配置された各々の光素子であり、全体で光素子(5)を構
成する。(6)は光素子(5)へ光信号を送信すると共に、光
素子(5)で特性を変調された光信号を受信し、電気信号
に変換する光送信変換回路である。(7)は、光送信変換
回路(6)と光素子(5)と間で、光信号を伝達するための光
フアイバーである。(8)は、光送信変換回路(6)の出力す
る三相分の電気信号を加算する信号合成回路である。
(9)は、光送信変換回路(6)の出力する三相分の電気信号
を信号合成回路(8)へ伝達する電線である。
配置された各々の光素子であり、全体で光素子(5)を構
成する。(6)は光素子(5)へ光信号を送信すると共に、光
素子(5)で特性を変調された光信号を受信し、電気信号
に変換する光送信変換回路である。(7)は、光送信変換
回路(6)と光素子(5)と間で、光信号を伝達するための光
フアイバーである。(8)は、光送信変換回路(6)の出力す
る三相分の電気信号を加算する信号合成回路である。
(9)は、光送信変換回路(6)の出力する三相分の電気信号
を信号合成回路(8)へ伝達する電線である。
上記のように構成された光零相変流器においては、光送
信変換回路(6)が、それぞれの光フアイバー(7)を介し
て、光素子(5)へ光信号を送信する。各々の光素子(5A)、
(5B)、(5C)は、各相配電線(1A)、(1B)、(1C)に流れる電流
に応じて、上記光信号の特性を変調する。光送信変換回
路(6)は、それぞれの光フアイバー(7)を介して、上記特
性を各光素子（５Ａ）、（５Ｂ）、（５Ｃ）で変調され
た個別の光信号を受信し、これを電気信号に変換して出
力する。出力力された三相分の電気信号を、電電線(9)
を介して、信号合成回路(8)が受信し電気的に加算する
ことにより、三相配電線(1)に流れる零相分の電流（零
相電流）を検出する。したがって、この光零相変流器は
各光素子（５Ａ）、（５Ｂ）、（５Ｃ）の特性（変調
度）、光源等のばらつきの影響を受けることなく、安定
した検出精度を確保することができる。また、 この光零相変流器を屋外の配電柱の上に設置する場合、
電気絶縁性の光素子(5)のみを電気絶縁性光フアイバー
(7)を介して三相配電線(1)の近傍に設置するだけでよ
く、他の部品は配電柱の途中や地上に設置すればよい。
従つて、落雷等が発生しても事故を拡大する恐れがな
い。又、配電柱上に大形重量物を設置しないので、設置
が容易となる。
信変換回路(6)が、それぞれの光フアイバー(7)を介し
て、光素子(5)へ光信号を送信する。各々の光素子(5A)、
(5B)、(5C)は、各相配電線(1A)、(1B)、(1C)に流れる電流
に応じて、上記光信号の特性を変調する。光送信変換回
路(6)は、それぞれの光フアイバー(7)を介して、上記特
性を各光素子（５Ａ）、（５Ｂ）、（５Ｃ）で変調され
た個別の光信号を受信し、これを電気信号に変換して出
力する。出力力された三相分の電気信号を、電電線(9)
を介して、信号合成回路(8)が受信し電気的に加算する
ことにより、三相配電線(1)に流れる零相分の電流（零
相電流）を検出する。したがって、この光零相変流器は
各光素子（５Ａ）、（５Ｂ）、（５Ｃ）の特性（変調
度）、光源等のばらつきの影響を受けることなく、安定
した検出精度を確保することができる。また、 この光零相変流器を屋外の配電柱の上に設置する場合、
電気絶縁性の光素子(5)のみを電気絶縁性光フアイバー
(7)を介して三相配電線(1)の近傍に設置するだけでよ
く、他の部品は配電柱の途中や地上に設置すればよい。
従つて、落雷等が発生しても事故を拡大する恐れがな
い。又、配電柱上に大形重量物を設置しないので、設置
が容易となる。
第２図は、この実施例の詳細を示す構成図であり、(1)
〜(7)は第１図と同じである。光送信変換回路(6)は、各
相配電線(1A)、(1B)、(1C)に対応する三つの部分(6A)、(6
B)、(6C)に分かれており、これに応じて電線(9)も(9A)(9
B)、(9C)に分かれている。(8)は信号合成回路であり、光
送信変換回路(6)からの出力電気信号のうち、商用周波
数信号成分のみを取り出す低域フイルター(8A)、(8B)、(8
C)と、高周波の針状波信号成分のみを取り出す高域フイ
ルター(8D)、(8E)、(8F)と、商用周波数信号成分のみを加
算する商用周波数信号合成回路(8G)と、高周波信号成分
のみを加算する高周波信号合成回路(8H)と、商用周波数
信号成分と高周波信号成分の両方を加算する最終信号合
成回路(8I)とからなる。
〜(7)は第１図と同じである。光送信変換回路(6)は、各
相配電線(1A)、(1B)、(1C)に対応する三つの部分(6A)、(6
B)、(6C)に分かれており、これに応じて電線(9)も(9A)(9
B)、(9C)に分かれている。(8)は信号合成回路であり、光
送信変換回路(6)からの出力電気信号のうち、商用周波
数信号成分のみを取り出す低域フイルター(8A)、(8B)、(8
C)と、高周波の針状波信号成分のみを取り出す高域フイ
ルター(8D)、(8E)、(8F)と、商用周波数信号成分のみを加
算する商用周波数信号合成回路(8G)と、高周波信号成分
のみを加算する高周波信号合成回路(8H)と、商用周波数
信号成分と高周波信号成分の両方を加算する最終信号合
成回路(8I)とからなる。
本実施例の信号合成回路(8)においては、低域フイルタ
ー(8A)〜(8C)及び高域フイルター(8D)〜(8F)で、光送信
変換回路(6A)〜(6C)からの出力電気信号をあらかじめ商
用周波数信号成分と高周波信号成分とに分離し、それぞ
れを商用周波数信号合成回路(8G)及び高周波信号合成回
路(8H)とで加算した後、加算された両周波数信号成分を
最終信号合成回路(8I)で最終的に加算して、三相配電線
(1)に流れる零相電流を検出する。このため両周波数信
号成分の測定精度を上げることができ、零相電流を高精
度で検出することができる。
ー(8A)〜(8C)及び高域フイルター(8D)〜(8F)で、光送信
変換回路(6A)〜(6C)からの出力電気信号をあらかじめ商
用周波数信号成分と高周波信号成分とに分離し、それぞ
れを商用周波数信号合成回路(8G)及び高周波信号合成回
路(8H)とで加算した後、加算された両周波数信号成分を
最終信号合成回路(8I)で最終的に加算して、三相配電線
(1)に流れる零相電流を検出する。このため両周波数信
号成分の測定精度を上げることができ、零相電流を高精
度で検出することができる。
〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、三相配電線の近傍に設
けられた光素子と、この光素子へ光信号を送信し、各光
素子で特性を変調された個別の光信号を受信して電気信
号に変換する光送信変換回路と、これらの電気信号を、
それぞれ高周波数信号成分と商用周波数信号成分とに分
離し、各成分ごとに加算して零相電流を検出する信号合
成回路とから構成したので、各光素子（５Ａ）、（５
Ｂ）、（５Ｃ）の特性（変調度）、光源等のばらつきが
あっても安定した検出精度を確保することができる。ま
た、鉄心が不要となり屋外の配電柱の上に設置するのに
適し、落雷等の発生時に事故を拡大する恐れがないとい
う効果がある。また、零相電流の高周波信号成分と商用
周波数信号成分とを、高精度で検出することができる。
従って、地下ケーブルの不完全地絡時に発生する針状波
電流を、高精度で検出することができる。
けられた光素子と、この光素子へ光信号を送信し、各光
素子で特性を変調された個別の光信号を受信して電気信
号に変換する光送信変換回路と、これらの電気信号を、
それぞれ高周波数信号成分と商用周波数信号成分とに分
離し、各成分ごとに加算して零相電流を検出する信号合
成回路とから構成したので、各光素子（５Ａ）、（５
Ｂ）、（５Ｃ）の特性（変調度）、光源等のばらつきが
あっても安定した検出精度を確保することができる。ま
た、鉄心が不要となり屋外の配電柱の上に設置するのに
適し、落雷等の発生時に事故を拡大する恐れがないとい
う効果がある。また、零相電流の高周波信号成分と商用
周波数信号成分とを、高精度で検出することができる。
従って、地下ケーブルの不完全地絡時に発生する針状波
電流を、高精度で検出することができる。
第１図はこの発明による光零相変流器の一実施例の概要
を示す構成図、第２図は同実施例の詳細を示す構成図、
第３図は従来の零相変流器を示す構成図である。 図において、(1)は三相配電線、(5)は光素子、(6)は光
送信変換回路、(8)は信号合成回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
を示す構成図、第２図は同実施例の詳細を示す構成図、
第３図は従来の零相変流器を示す構成図である。 図において、(1)は三相配電線、(5)は光素子、(6)は光
送信変換回路、(8)は信号合成回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】三相配電線の各相配電線の近傍にそれぞれ
設けられ、上記各相配電線に流れる電流により光信号の
特性を変調する光素子と、この各光素子へ上記光信号を
それぞれ送信すると共に、上記各光素子により特性を変
調された光信号をそれぞれ受信して、電気信号に変換す
る光送信変換回路と、この光送信変換回路の出力する三
相分の出力電気信号を、それぞれ高周波信号成分と商用
周波数信号成分とに分離し、上記各成分ごとに加算して
零相電流を検出する信号合成回路とからなることを特徴
とする光零相変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113815A JPH0641963B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 光零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113815A JPH0641963B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 光零相変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279173A JPS63279173A (ja) | 1988-11-16 |
| JPH0641963B2 true JPH0641963B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14621740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113815A Expired - Lifetime JPH0641963B2 (ja) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | 光零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641963B2 (ja) |
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
- 1987-05-11 JP JP62113815A patent/JPH0641963B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63279173A (ja) | 1988-11-16 |
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