JPH083502B2 - 光学式変流器及び光学式零相変流器 - Google Patents
光学式変流器及び光学式零相変流器Info
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- JPH083502B2 JPH083502B2 JP63111992A JP11199288A JPH083502B2 JP H083502 B2 JPH083502 B2 JP H083502B2 JP 63111992 A JP63111992 A JP 63111992A JP 11199288 A JP11199288 A JP 11199288A JP H083502 B2 JPH083502 B2 JP H083502B2
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- current
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高圧配電線路等の高圧電気回路において使
用される絶縁及び耐ノイズ性が要求される電流測定装置
に関し、特に電流の変化を光学的に検出する光学式変流
器及び光学式零相変流器に関する。
用される絶縁及び耐ノイズ性が要求される電流測定装置
に関し、特に電流の変化を光学的に検出する光学式変流
器及び光学式零相変流器に関する。
電力配電分野においては、電流を測定するためには一
般に変流器が使用される。すなわち、一次導体が貫通す
る環状のコアに二次巻線を巻装し、二次電流を電流計等
で測定することにより一次電流を求めている。高圧回路
の電流測定に際しては絶縁性と耐ノイズ性が要求される
が、通常の変流器では、一次側と二次側の絶縁性に限度
があり、電流を直接測定することは困難であった。ま
た、高圧ノイズが測定電流に混入して測定誤差が生じた
りすることがあり、特に、測定装置にマイクロコンピュ
ータが使用されているような場合、誤動作を生じやす
い。このため、従来から特開昭58-191160号公報，特開
昭59−198360号公報及び特開昭59−143275号公報等に開
示されるような光磁界センサを使用した光学式変流器の
使用が提案されている。これは、たとえば、方向性珪素
鋼板，パーマロイ，アモルファスコアのいずれかからな
るトロイダルコアの一部にギャップを設け、その部分に
ファラデー効果を有する素子を用いた光磁界センサを配
置して電流を測定するものである。
般に変流器が使用される。すなわち、一次導体が貫通す
る環状のコアに二次巻線を巻装し、二次電流を電流計等
で測定することにより一次電流を求めている。高圧回路
の電流測定に際しては絶縁性と耐ノイズ性が要求される
が、通常の変流器では、一次側と二次側の絶縁性に限度
があり、電流を直接測定することは困難であった。ま
た、高圧ノイズが測定電流に混入して測定誤差が生じた
りすることがあり、特に、測定装置にマイクロコンピュ
ータが使用されているような場合、誤動作を生じやす
い。このため、従来から特開昭58-191160号公報，特開
昭59−198360号公報及び特開昭59−143275号公報等に開
示されるような光磁界センサを使用した光学式変流器の
使用が提案されている。これは、たとえば、方向性珪素
鋼板，パーマロイ，アモルファスコアのいずれかからな
るトロイダルコアの一部にギャップを設け、その部分に
ファラデー効果を有する素子を用いた光磁界センサを配
置して電流を測定するものである。
第５図は従来の光磁界センサを使用した光学式変流器
の構成例を示している。
の構成例を示している。
第５図において、51は磁気コア、52はこの磁気コア51
のギャップ部に設けられた光磁界センサであり、磁気コ
ア51の軸部を貫通して一次導体Ｌが配設されている。こ
の光磁界センサ52は、光ファイバ53を介して電気光変換
器54に光学的に結合されている。そして、電気光変換器
54からの光を光ファイバ53を介して光磁界センサ52に照
射し、光磁界センサ52を通過した光の変化を光ファイバ
55を介して電気光変換器56に戻し、戻り光の変化を検出
している。
のギャップ部に設けられた光磁界センサであり、磁気コ
ア51の軸部を貫通して一次導体Ｌが配設されている。こ
の光磁界センサ52は、光ファイバ53を介して電気光変換
器54に光学的に結合されている。そして、電気光変換器
54からの光を光ファイバ53を介して光磁界センサ52に照
射し、光磁界センサ52を通過した光の変化を光ファイバ
55を介して電気光変換器56に戻し、戻り光の変化を検出
している。
この光学式変流器においては、一次導体Ｌに電流が流
れると、この電流によって生じる起磁力の大部分は光磁
界センサ52が置かれたギャップ部で消費される。したが
って、ギャップ部では磁束密度が高くなり、光磁界セン
サ52の高感度化が図られる。この光磁界センサ52を通過
する光パワーの変化は、前記の磁束の強さに対応して変
化する。したがって、光磁界センサ52の出力を光ファイ
バ55で光電気変換器56に導びき、電気信号に変換した
後、演算処理を施せば電流が求められる。
れると、この電流によって生じる起磁力の大部分は光磁
界センサ52が置かれたギャップ部で消費される。したが
って、ギャップ部では磁束密度が高くなり、光磁界セン
サ52の高感度化が図られる。この光磁界センサ52を通過
する光パワーの変化は、前記の磁束の強さに対応して変
化する。したがって、光磁界センサ52の出力を光ファイ
バ55で光電気変換器56に導びき、電気信号に変換した
後、演算処理を施せば電流が求められる。
しかしながら、第５図に示される従来の光学式変流器
には、次に述べるような問題があった。
には、次に述べるような問題があった。
すなわち、第１の問題は、磁気コア51を使用すること
から大電流領域で磁気コア51が磁気飽和を起こし、大電
流の測定が正確にできないことである。
から大電流領域で磁気コア51が磁気飽和を起こし、大電
流の測定が正確にできないことである。
一般に変流器は、定格電流の10％の小電流から定格電
流のｎ倍（ｎ＝5,10,20）の大電流まで精度が規定され
ている。（たとえば、電気学会技術報告第227号：計器
用変成器における最近の技術的諸問題）。たとえば、過
電流定数ｎ＞10の場合、定格電流の10倍の値において、
誤差が±10％以内であることを保証しなければならない
が、磁気コア51が磁気飽和を起こすと、磁束量と電流の
関係の直線性が維持されなくなり、測定精度の確保が極
めて困難であった。たとえば、ギャップが10mm程度の方
向性珪素鋼板を使用したトロイダルコアの場合、1000A
程度で磁気飽和を起こしてしまう。このため、定格電流
の大きな変流器は実際上実現不可能であった。
流のｎ倍（ｎ＝5,10,20）の大電流まで精度が規定され
ている。（たとえば、電気学会技術報告第227号：計器
用変成器における最近の技術的諸問題）。たとえば、過
電流定数ｎ＞10の場合、定格電流の10倍の値において、
誤差が±10％以内であることを保証しなければならない
が、磁気コア51が磁気飽和を起こすと、磁束量と電流の
関係の直線性が維持されなくなり、測定精度の確保が極
めて困難であった。たとえば、ギャップが10mm程度の方
向性珪素鋼板を使用したトロイダルコアの場合、1000A
程度で磁気飽和を起こしてしまう。このため、定格電流
の大きな変流器は実際上実現不可能であった。
なお、この問題を解決するためギャップを大きくする
ことも考えられるが、この場合、外部磁界の影響を受け
易くなったり、感度低下が生じるという問題がある。
ことも考えられるが、この場合、外部磁界の影響を受け
易くなったり、感度低下が生じるという問題がある。
第２の問題点は、定格電流が数Ａ以下で小さい場合、
光磁界センサ52として高感度のものが入手し難く、必要
とする信号対雑音比がとれないということである。たと
えば、定格電流1Aの光学式変流器では、10％の電流すな
わち100mAでは、所定の精度を得る光磁界センサはまだ
開発されていない。
光磁界センサ52として高感度のものが入手し難く、必要
とする信号対雑音比がとれないということである。たと
えば、定格電流1Aの光学式変流器では、10％の電流すな
わち100mAでは、所定の精度を得る光磁界センサはまだ
開発されていない。
本発明は、上述の問題点を解決するために案出された
ものであって、絶縁性と耐ノイズ性を確保しつつ、大電
流から小電流にわたって精度の高い電流測定を行うこと
を目的とする。
ものであって、絶縁性と耐ノイズ性を確保しつつ、大電
流から小電流にわたって精度の高い電流測定を行うこと
を目的とする。
本発明の光学式変流器は、前記目的を達成するため、
一次導体が貫通する環状の磁気コアに二次巻線及び三次
巻線を巻装し、前記二次巻線の出力端子に励磁インピー
ダンスより小さな抵抗を接続し、前記三次巻線に電気光
学効果素子を使用した光電圧センサを接続し、該光電圧
センサにより前記一次導体に流れる電流を測定すること
を特徴とする。
一次導体が貫通する環状の磁気コアに二次巻線及び三次
巻線を巻装し、前記二次巻線の出力端子に励磁インピー
ダンスより小さな抵抗を接続し、前記三次巻線に電気光
学効果素子を使用した光電圧センサを接続し、該光電圧
センサにより前記一次導体に流れる電流を測定すること
を特徴とする。
また、本発明の光学式零相変流器は、三相の一次導体
が貫通する環状の磁気コアに二次巻線及び三次巻線を巻
装し、前記二次巻線の出力端子に励磁インピーダンスよ
り小さな抵抗を接続し、前記三次巻線に電気光学効果素
子を使用した光電圧センサを接続し、該光電圧センサに
より前記三相の一次導体に流れる電流の零相分を測定す
ることを特徴とする。
が貫通する環状の磁気コアに二次巻線及び三次巻線を巻
装し、前記二次巻線の出力端子に励磁インピーダンスよ
り小さな抵抗を接続し、前記三次巻線に電気光学効果素
子を使用した光電圧センサを接続し、該光電圧センサに
より前記三相の一次導体に流れる電流の零相分を測定す
ることを特徴とする。
前記光学式変流器又は光学式零相変流器の磁気コア，
二次巻線，三次巻線，抵抗及び光電圧センサは、樹脂に
より一体モールドすることができる。
二次巻線，三次巻線，抵抗及び光電圧センサは、樹脂に
より一体モールドすることができる。
以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の
特徴を具体的に説明する。
特徴を具体的に説明する。
第１図は本発明の第１実施例の光学式変流器を説明す
るための図である。
るための図である。
図において、１は一次導体Ｌを取り巻く環状の磁気コ
アを示し、この磁気コア１に、二次巻線２及び三次巻線
３が巻装されている。この二次巻線２は、可能なかぎり
磁気コア１に密着して巻付けることが望ましい。二次巻
線２の出力端子には負担抵抗４が接続され、更に、三次
巻線３の出力端子には光電圧センサ５が接続されてい
る。光電圧センサ５は、偏光素子5a,1/4波長板5b,ポッ
ケルス素子等の電気光学効果素子5c,検光素子5dから構
成されている。
アを示し、この磁気コア１に、二次巻線２及び三次巻線
３が巻装されている。この二次巻線２は、可能なかぎり
磁気コア１に密着して巻付けることが望ましい。二次巻
線２の出力端子には負担抵抗４が接続され、更に、三次
巻線３の出力端子には光電圧センサ５が接続されてい
る。光電圧センサ５は、偏光素子5a,1/4波長板5b,ポッ
ケルス素子等の電気光学効果素子5c,検光素子5dから構
成されている。
光電圧センサ５には光電気変換器６からの光が光ファ
イバ7aを介して照射され、偏光素子5a,1/4波長板5b,電
気光学効果素子5c,検光素子5dを通過し、光ファイバ7b
を介して光電気変換器６へ戻る。光電圧センサ５の電気
光学効果素子5cには三次巻線３からの電圧が印加されて
いるので、この電圧の変化に応じて電気光学効果素子5c
による偏光面の回転量を変化し、光電気変換器６へ戻る
光量が変化する。したがって、光電気変換器６で光量を
電気量に変換すれば、一次導体Ｌに流れる電流が測定で
きる。
イバ7aを介して照射され、偏光素子5a,1/4波長板5b,電
気光学効果素子5c,検光素子5dを通過し、光ファイバ7b
を介して光電気変換器６へ戻る。光電圧センサ５の電気
光学効果素子5cには三次巻線３からの電圧が印加されて
いるので、この電圧の変化に応じて電気光学効果素子5c
による偏光面の回転量を変化し、光電気変換器６へ戻る
光量が変化する。したがって、光電気変換器６で光量を
電気量に変換すれば、一次導体Ｌに流れる電流が測定で
きる。
以下に、この光学式変流器の動作原理について簡単に
説明する。
説明する。
二次巻線２の負担抵抗４の両端に発生する電圧V2は、
一次導体Ｌに流れる電流をＩとし、負担抵抗４の抵抗値
をＲとしたとき、 V2＝Ｉ・Ｒ・N1／N2 となる。ここでN1は一次巻線の巻数、N2は二次巻線２の
巻数である。なお、ここでは、一次巻線は一次導体Ｌで
あり、N1＝１である。
一次導体Ｌに流れる電流をＩとし、負担抵抗４の抵抗値
をＲとしたとき、 V2＝Ｉ・Ｒ・N1／N2 となる。ここでN1は一次巻線の巻数、N2は二次巻線２の
巻数である。なお、ここでは、一次巻線は一次導体Ｌで
あり、N1＝１である。
また、三次巻線３に誘起する電圧V3は、光学式変流器
の励磁電流，励磁インピーダンスを無視すれば、 V3＝Ｒ・Ｉ・N1・N3／N2 2 となる。ここで、N3は三次巻線３の巻数である。したが
って、V3を大きくするためにはN3を多くN2を少なくすれ
ばよい。
の励磁電流，励磁インピーダンスを無視すれば、 V3＝Ｒ・Ｉ・N1・N3／N2 2 となる。ここで、N3は三次巻線３の巻数である。したが
って、V3を大きくするためにはN3を多くN2を少なくすれ
ばよい。
したがって、定格電流に合わせて必要なだけ、電圧を
増幅することができ、Ｒ及びN2,N3を自由に選ぶことに
よって数100mA程度の定格電流の小さな光変流器を高精
度で得ることができる。
増幅することができ、Ｒ及びN2,N3を自由に選ぶことに
よって数100mA程度の定格電流の小さな光変流器を高精
度で得ることができる。
更に本実施例によれば、二次巻線２を負担抵抗４で短
絡しているので、二次巻線２において逆起電力が発生す
る。これにより、二次巻線２において、一次導体Ｌに流
れる電流による磁束とは逆向きの磁束が発生し磁気コア
１の磁気飽和が避けられる。
絡しているので、二次巻線２において逆起電力が発生す
る。これにより、二次巻線２において、一次導体Ｌに流
れる電流による磁束とは逆向きの磁束が発生し磁気コア
１の磁気飽和が避けられる。
二次巻線２に接続された負担抵抗４の値Ｒを小さく、
望ましくは励磁インピーダンスより小さくすることによ
って、磁気飽和が小さくできるので、過電流定数がかな
り大きくとれる。このため一種類の鉄心でＨ級及びＬ級
（JEC−1201,1985計器用変成器（保護継電器用））の特
性を満足できるという効果もある。
望ましくは励磁インピーダンスより小さくすることによ
って、磁気飽和が小さくできるので、過電流定数がかな
り大きくとれる。このため一種類の鉄心でＨ級及びＬ級
（JEC−1201,1985計器用変成器（保護継電器用））の特
性を満足できるという効果もある。
また、磁気コア１が飽和しないので、一次電流と出力
電圧が比例するだけでなく、電流波形の歪みがないため
電流波形の計測ができる。
電圧が比例するだけでなく、電流波形の歪みがないため
電流波形の計測ができる。
なお、二次巻線２の電圧V2を直接光電圧センサ２に印
加しない理由は、小電流の場合、二次電流を大きくする
にはN2が小さくなるので、励磁インピーダンスも小さく
なり、したがって接続する抵抗Ｒも小さな値となり、該
抵抗Ｒによる電圧V2も小さくなるため、V2を測定するよ
りV3を測定した方が効果的であるからである。
加しない理由は、小電流の場合、二次電流を大きくする
にはN2が小さくなるので、励磁インピーダンスも小さく
なり、したがって接続する抵抗Ｒも小さな値となり、該
抵抗Ｒによる電圧V2も小さくなるため、V2を測定するよ
りV3を測定した方が効果的であるからである。
一方、大電流になると二次回路の電流を小さくする必
要上、N2をあまり小さくできないので励磁インピーダン
スが大きくでき、その分Ｒも大きな値を使用できるた
め、多少効果が薄れるが、三次巻線方式は電流を流さな
いので断面の小さな径の銅線を多数回巻けるというメリ
ットがある。
要上、N2をあまり小さくできないので励磁インピーダン
スが大きくでき、その分Ｒも大きな値を使用できるた
め、多少効果が薄れるが、三次巻線方式は電流を流さな
いので断面の小さな径の銅線を多数回巻けるというメリ
ットがある。
いずれの場合においても、二次負担Ｒを小さくできる
ため、変流器に加わる負担は殆ど零となるので変流器が
小型化できる。
ため、変流器に加わる負担は殆ど零となるので変流器が
小型化できる。
上述のように本実施例の光学式変流器は、光電圧セン
サ５を使用して電流を間接的に測定するので、磁気コア
１の絶縁は光ファイバ7a,7bでとることができる。ま
た、測定情報は光ファイバ7a,7bで伝送されるので、変
流器の出力電圧がノイズの影響を受けるがことがなくな
る。更に、接地をとる必要がないので、測定環境の影響
を受けることがなく高精度の測定が可能である。
サ５を使用して電流を間接的に測定するので、磁気コア
１の絶縁は光ファイバ7a,7bでとることができる。ま
た、測定情報は光ファイバ7a,7bで伝送されるので、変
流器の出力電圧がノイズの影響を受けるがことがなくな
る。更に、接地をとる必要がないので、測定環境の影響
を受けることがなく高精度の測定が可能である。
第２図は本発明の第２実施例の光学式零相変流器の構
成を示している。
成を示している。
この実施例は、三相の一次導体L1,L2,L3を一括して変
流器の一次側に貫通させたいわゆる零相変流器（ZCT）
に本発明を適用したものである。
流器の一次側に貫通させたいわゆる零相変流器（ZCT）
に本発明を適用したものである。
以下、動作原理を簡単に説明する。
この図において、一次導体L1,L2,L3は三相を一括して
いるので、正相分また逆相分は、一次導体L1,L2,L3側で
相殺され零相分のみが残る。この零相分を第１実施例と
同様な方法で測定すれば、零相分の電流が検出できるこ
とになる。
いるので、正相分また逆相分は、一次導体L1,L2,L3側で
相殺され零相分のみが残る。この零相分を第１実施例と
同様な方法で測定すれば、零相分の電流が検出できるこ
とになる。
すなわち、零相分の電流をI0とすると、 V3＝Ｒ・I0・N1・N3／N2 2 となる。零相変流器の場合、 N1＝１ であるので V3＝Ｒ・I0N3／N2 2 となる。
非接地系配電線路では、I0の大きさは200mA〜10数Ａ
程度であるので、この零相変流器に適用する鉄心材料と
しては、パーマロイあるいはアモルファス合金のような
低磁束密度系のコアが最適である。
程度であるので、この零相変流器に適用する鉄心材料と
しては、パーマロイあるいはアモルファス合金のような
低磁束密度系のコアが最適である。
このように、光学式零相変流器は、小電流の測定がで
きるので、非接地配電線路などの200mA程度の地絡電流
検出が可能であるだけでなく、過電流強度が大きくなる
のでｎ＞2000倍の異相地絡検出もできるという特徴もあ
る。
きるので、非接地配電線路などの200mA程度の地絡電流
検出が可能であるだけでなく、過電流強度が大きくなる
のでｎ＞2000倍の異相地絡検出もできるという特徴もあ
る。
更に、光学式零相変流器は、配電線路の地絡電流分布
を測定し、事故点の標定また事故区間検出に最適であ
る。この理由を次に述べる。
を測定し、事故点の標定また事故区間検出に最適であ
る。この理由を次に述べる。
すなわち、配電線路では、線的，面的に広がった各地
点での地絡電流を多点計測をする必要があるが、本実施
例で述べた光電圧センサ５を使用した方法は、一般の電
気式の計測方法と異なり、非接地で計測できるので、多
点アースによるまわり回路を流れる電流による誤測定が
なくしかも200mA程度の電流を高精度測定できるという
効果がある。
点での地絡電流を多点計測をする必要があるが、本実施
例で述べた光電圧センサ５を使用した方法は、一般の電
気式の計測方法と異なり、非接地で計測できるので、多
点アースによるまわり回路を流れる電流による誤測定が
なくしかも200mA程度の電流を高精度測定できるという
効果がある。
更に、本実施例においては光電圧センサ５を使用して
いるので、耐ノイズ性に優れており、たとえばマイクロ
コンピュータで事故区間の判定を行うような場合、信頼
性の高いシステムを構築できるという効果がある。
いるので、耐ノイズ性に優れており、たとえばマイクロ
コンピュータで事故区間の判定を行うような場合、信頼
性の高いシステムを構築できるという効果がある。
また、第３図は長円形の磁気コア11を採用した第３実
施例の光学式零相変流器である。この実施例の場合、磁
気コア11の長軸の長さを一次導体L1,L2,L3の配線幅より
広くしておけば、一次導体L1,L2,L3を磁気コア11の中心
側に寄せて曲げる必要がないという効果がある。
施例の光学式零相変流器である。この実施例の場合、磁
気コア11の長軸の長さを一次導体L1,L2,L3の配線幅より
広くしておけば、一次導体L1,L2,L3を磁気コア11の中心
側に寄せて曲げる必要がないという効果がある。
第４図は光学式変流器又は光学式零相変流器の実装構
造の一例を示している。磁気コア１上に二次巻線２及び
三次巻線３が順次巻装される。そして、この磁気コア１
等と負担抵抗４及び光センサ５とを磁気コア１部分に対
応する環状凹部と負担抵抗４及び光センサ５部分に対応
する基台凹部からなる注入型の中に入れ、エポキシ樹脂
等の硬化性の合成樹脂８を注入して一体モールドする。
これにより、磁気コア1,二次巻線2,三次巻線3,負担抵抗
４及び光電圧センサ５は、合成樹脂８により覆われ、負
担抵抗４及び光センサ５部分には台形状の基台９が形成
される。基台９からは第１図の偏光素子5a,検光素子5d
に対応した個所から光ファイバ7a,7bが導出される。
造の一例を示している。磁気コア１上に二次巻線２及び
三次巻線３が順次巻装される。そして、この磁気コア１
等と負担抵抗４及び光センサ５とを磁気コア１部分に対
応する環状凹部と負担抵抗４及び光センサ５部分に対応
する基台凹部からなる注入型の中に入れ、エポキシ樹脂
等の硬化性の合成樹脂８を注入して一体モールドする。
これにより、磁気コア1,二次巻線2,三次巻線3,負担抵抗
４及び光電圧センサ５は、合成樹脂８により覆われ、負
担抵抗４及び光センサ５部分には台形状の基台９が形成
される。基台９からは第１図の偏光素子5a,検光素子5d
に対応した個所から光ファイバ7a,7bが導出される。
このように、光学式変流器又は光学式零相変流器を一
体モールド構造とすることにより、取り扱いが容易にな
るとともに絶縁性も確保できる。
体モールド構造とすることにより、取り扱いが容易にな
るとともに絶縁性も確保できる。
もし、本発明によらず、二次巻線の両端の電圧を光電
圧センサで測定しようとすると大きな電圧を発生させる
ために大きな二次負担抵抗Ｒを接続する必要があるた
め、変流器の負担が増大し、光電圧センサのような高イ
ンピーダンスのセンサで計測する効果が薄れる。
圧センサで測定しようとすると大きな電圧を発生させる
ために大きな二次負担抵抗Ｒを接続する必要があるた
め、変流器の負担が増大し、光電圧センサのような高イ
ンピーダンスのセンサで計測する効果が薄れる。
以上に述べたように、本発明によれば、磁気コアに二
次巻線を設け、励磁インピーダンスより小さな抵抗で短
絡しているので二次巻線において逆起電力が発生する。
これにより、二次巻線において一次導体に流れる電流に
よる磁束とは逆向きの磁束が発生し磁気コアの磁気飽和
が避けられる。したがって、大電流領域においても精度
の高い測定が可能となる。また、二次巻線とは別に三次
巻線を巻装しているので、二次巻線と三次巻線の巻数比
を変えることにより、出力電圧を増幅した状態で光電圧
センサにより測定することができる。したがって、充分
な信号対雑音比を得ることができ、小電流領域において
も精度の高い測定が可能となる。更に、本発明のよう
に、高インピーダンスを有する光電圧センサと三次巻線
を有する変流器を組み合わせることによって変流器の負
担を小さくし、変流器を小型化できるという大きな効果
が得られる。
次巻線を設け、励磁インピーダンスより小さな抵抗で短
絡しているので二次巻線において逆起電力が発生する。
これにより、二次巻線において一次導体に流れる電流に
よる磁束とは逆向きの磁束が発生し磁気コアの磁気飽和
が避けられる。したがって、大電流領域においても精度
の高い測定が可能となる。また、二次巻線とは別に三次
巻線を巻装しているので、二次巻線と三次巻線の巻数比
を変えることにより、出力電圧を増幅した状態で光電圧
センサにより測定することができる。したがって、充分
な信号対雑音比を得ることができ、小電流領域において
も精度の高い測定が可能となる。更に、本発明のよう
に、高インピーダンスを有する光電圧センサと三次巻線
を有する変流器を組み合わせることによって変流器の負
担を小さくし、変流器を小型化できるという大きな効果
が得られる。
第１図は本発明の第１実施例の光学式変流器を説明する
ための図、第２図は本発明の第２実施例の光学式零相変
流器を説明するための図、第３図は本発明の第３実施例
の光学式零相変流器を説明するための図、第４図
（ａ），（ｂ）は光学式変流器及び光学式零相変流器の
実装構造の一例を示す断面図及び側面図、第５図は従来
の光磁界センサを使用した光学式変流器の構成例を示す
図である。 1:磁気コア、2:二次巻線 3:三次巻線、4:負担抵抗 5:光電圧センサ、6:光電気変換器 7a,7b:光ファイバ、8:合成樹脂 9:基台 L,L1〜L3：一次導体
ための図、第２図は本発明の第２実施例の光学式零相変
流器を説明するための図、第３図は本発明の第３実施例
の光学式零相変流器を説明するための図、第４図
（ａ），（ｂ）は光学式変流器及び光学式零相変流器の
実装構造の一例を示す断面図及び側面図、第５図は従来
の光磁界センサを使用した光学式変流器の構成例を示す
図である。 1:磁気コア、2:二次巻線 3:三次巻線、4:負担抵抗 5:光電圧センサ、6:光電気変換器 7a,7b:光ファイバ、8:合成樹脂 9:基台 L,L1〜L3：一次導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 浩一 福岡県北九州市八幡西区大字藤田2346番地 株式会社安川電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−60562（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−112169（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】一次導体が貫通する環状の磁気コアに二次
巻線及び三次巻線を巻装し、前記二次巻線の出力端子に
励磁インピーダンスより小さな抵抗を接続し、前記三次
巻線に電気光学効果素子を使用した光電圧センサを接続
し、該光電圧センサにより前記一次導体に流れる電流を
測定することを特徴とする光学式変流器。 - 【請求項２】前記磁気コア，二次巻線，三次巻線，抵抗
及び光電圧センサを、樹脂により一体モールドしたこと
を特徴とする請求項１記載の光学式変流器。 - 【請求項３】三相の一次導体が貫通する環状の磁気コア
に二次巻線及び三次巻線を巻装し、前記二次巻線の出力
端子に励磁インピーダンスより小さな抵抗を接続し、前
記三次巻線に電気光学効果素子を使用した光電圧センサ
を接続し、該光電圧センサにより前記三相の一次導体に
流れる電流の零相分を測定することを特徴とする光学式
零相変流器。 - 【請求項４】前記磁気コア，二次巻線，三次巻線，抵抗
及び光電圧センサを、樹脂により一体モールドしたこと
を特徴とする請求項３記載の光学式零相変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111992A JPH083502B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 光学式変流器及び光学式零相変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63111992A JPH083502B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 光学式変流器及び光学式零相変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282468A JPH01282468A (ja) | 1989-11-14 |
| JPH083502B2 true JPH083502B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=14575232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63111992A Expired - Lifetime JPH083502B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 光学式変流器及び光学式零相変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083502B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2563294Y2 (ja) * | 1992-03-03 | 1998-02-18 | 日本碍子株式会社 | 零相電流・電圧検出ユニット |
| JPH10185961A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光変流器 |
| CN115932364B (zh) * | 2022-12-30 | 2026-03-03 | 湖北工业大学 | 一种双环电磁磁光混合式电流互感器 |
| CN118688498B (zh) * | 2024-06-03 | 2025-01-21 | 华北电力大学 | 一种考虑电场传感器高度的三相电压间接测量方法 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP63111992A patent/JPH083502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01282468A (ja) | 1989-11-14 |
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