JPS6326607B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6326607B2 JPS6326607B2 JP57163715A JP16371582A JPS6326607B2 JP S6326607 B2 JPS6326607 B2 JP S6326607B2 JP 57163715 A JP57163715 A JP 57163715A JP 16371582 A JP16371582 A JP 16371582A JP S6326607 B2 JPS6326607 B2 JP S6326607B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- wavelength
- detection device
- discharge detection
- 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
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、放電検出装置に関するものであ
り、もう少し詳しくいうと、電力機器等の内部に
発生する放電を検出して当該機器に生じる地絡等
の事故を監視するための放電検出装置に関するも
のである。
り、もう少し詳しくいうと、電力機器等の内部に
発生する放電を検出して当該機器に生じる地絡等
の事故を監視するための放電検出装置に関するも
のである。
電力機器を構成する変圧器、遮断器等に起こる
地絡のごとき事故は、事故に際して発生するアー
ク放電光（以下、アーク光という）を検出するこ
とにより監視することができる。したがつて、何
らかの光検出素子を電力機器内に配置してアーク
光を検出すればよいのであるが、高圧機器にあつ
ては電磁誘導等の影響を受ける難点があり、ま
た、導体を機器内に配置すると電界分布等につい
て悪影響を与えるという問題がある。
地絡のごとき事故は、事故に際して発生するアー
ク放電光（以下、アーク光という）を検出するこ
とにより監視することができる。したがつて、何
らかの光検出素子を電力機器内に配置してアーク
光を検出すればよいのであるが、高圧機器にあつ
ては電磁誘導等の影響を受ける難点があり、ま
た、導体を機器内に配置すると電界分布等につい
て悪影響を与えるという問題がある。
そこで、絶縁体である光フアイバを用い、アー
ク光を機器の外部に導き、検出する方法が考えら
れる。しかし、この場合、アーク光の波長は、
400ｍμにピークのある300ｍμ〜500ｍμの領域
にあり、一方、光フアイバの伝送損失の波長依存
性は、第１図に示すように、アーク光の波長領域
において伝送損失が著しく大である。このことか
ら、光フアイバによる放電検出においては、対象
機器から離隔した場所で放電を検出することが、
きわめて困難となる。なお、第１図は石英系光フ
アイバに係る特性図である。
ク光を機器の外部に導き、検出する方法が考えら
れる。しかし、この場合、アーク光の波長は、
400ｍμにピークのある300ｍμ〜500ｍμの領域
にあり、一方、光フアイバの伝送損失の波長依存
性は、第１図に示すように、アーク光の波長領域
において伝送損失が著しく大である。このことか
ら、光フアイバによる放電検出においては、対象
機器から離隔した場所で放電を検出することが、
きわめて困難となる。なお、第１図は石英系光フ
アイバに係る特性図である。
この発明は、以上のような課題を解決しようと
するものであり、アーク光を波長変換し、絶縁体
である光フアイバにより伝送損失を極小にして機
器外部に導くことにより、電力機器等の異常を離
隔位置で監視できる放電検出装置を提供すること
を目的とするものである。
するものであり、アーク光を波長変換し、絶縁体
である光フアイバにより伝送損失を極小にして機
器外部に導くことにより、電力機器等の異常を離
隔位置で監視できる放電検出装置を提供すること
を目的とするものである。
以下、この発明を、図面を参照して説明する。
第２図は、この発明の一実施例であり、コア１
ａ、クラツド１ｂでなる光フアイバ１の光入力端
に波長選択性を有する被膜２ａを被着した球状レ
ンズ２を、接着剤３により接合固着する。球状レ
ンズ２は螢光体を含有する透明材質になるもの
で、アーク光４の波長（400ｍμ付近）の光を長
波長（500ｍμ〜600ｍμ）の光に変換する機能を
有するものである。光フアイバ１の他端である光
出力端はシリコン・ホトダイオードのごとき光検
出器（図示せず）に光結合される。
ａ、クラツド１ｂでなる光フアイバ１の光入力端
に波長選択性を有する被膜２ａを被着した球状レ
ンズ２を、接着剤３により接合固着する。球状レ
ンズ２は螢光体を含有する透明材質になるもの
で、アーク光４の波長（400ｍμ付近）の光を長
波長（500ｍμ〜600ｍμ）の光に変換する機能を
有するものである。光フアイバ１の他端である光
出力端はシリコン・ホトダイオードのごとき光検
出器（図示せず）に光結合される。
つぎに動作について説明する。
電力機器内部でアーク光４が発生すると、当該
電力機器内に位置する球状レンズ２によつて、ア
ーク光４が光フアイバ１に結合伝搬される。球状
レンズ２は、レンズ機能とともに光波長変換機能
を有していて、アーク光４をより長い波長（500
ｍμ〜600ｍμ）に変換することにより、第１図
にみるように、伝送損失を低減して光フアイバ１
にアーク光４を伝送させる。一方、光検出器がシ
リコン・ホトダイオードの場合は、その感度が
800ｍμの波長付近にピークを有しているので、
光検出器の応答出力も増大される。
電力機器内に位置する球状レンズ２によつて、ア
ーク光４が光フアイバ１に結合伝搬される。球状
レンズ２は、レンズ機能とともに光波長変換機能
を有していて、アーク光４をより長い波長（500
ｍμ〜600ｍμ）に変換することにより、第１図
にみるように、伝送損失を低減して光フアイバ１
にアーク光４を伝送させる。一方、光検出器がシ
リコン・ホトダイオードの場合は、その感度が
800ｍμの波長付近にピークを有しているので、
光検出器の応答出力も増大される。
かようにして電力機器から離隔した場所まで光
フアイバ１を延出しても伝送損失が少なく、か
つ、光検出器へ高感度の波長域の光を伝送するこ
とができ、電力機器から離隔した場所における放
電検出を可能にすることができる。
フアイバ１を延出しても伝送損失が少なく、か
つ、光検出器へ高感度の波長域の光を伝送するこ
とができ、電力機器から離隔した場所における放
電検出を可能にすることができる。
ここで、球状レンズ２に含有される螢光体につ
いて述べる。第３図はSm3+イオンの吸収、発光
スペクトルのデータを示し、斜線を施した部分が
発光スペクトル、斜線を施してない部分は吸収ス
ペクトルである。αは吸収係数、Ｉは相対発光出
力を示す。この図から、Sm3+イオンは、前述し
たアーク光４のピーク波長にほぼ一致した400ｍ
μに吸収ピークをもち、500ｍμ〜600ｍμと700
ｍμ付近で大きな発光ピークを有している。この
ことからSm3+イオンを含む螢光体は、球状レン
ズ２に光波長変換機能を与える物質として好適で
あることがわかる。したがつて、球状レンズ２に
Sm3+イオンを含む螢光体を添加すればよく、た
とえばSm2O3などの使用が考えられる。
いて述べる。第３図はSm3+イオンの吸収、発光
スペクトルのデータを示し、斜線を施した部分が
発光スペクトル、斜線を施してない部分は吸収ス
ペクトルである。αは吸収係数、Ｉは相対発光出
力を示す。この図から、Sm3+イオンは、前述し
たアーク光４のピーク波長にほぼ一致した400ｍ
μに吸収ピークをもち、500ｍμ〜600ｍμと700
ｍμ付近で大きな発光ピークを有している。この
ことからSm3+イオンを含む螢光体は、球状レン
ズ２に光波長変換機能を与える物質として好適で
あることがわかる。したがつて、球状レンズ２に
Sm3+イオンを含む螢光体を添加すればよく、た
とえばSm2O3などの使用が考えられる。
さらに、第２図において、波長λ１のアーク光
４に対しては透過させ、螢光体２ｂにより波長変
換された波長λ２の光を反射する被膜する２ａを
球状レンズ２に被着してあるので、光フアイバ１
に伝送させる光量を増大せしめ、アーク光４に対
する指向性が改善され、よつて、検出感度を著し
く向上する。
４に対しては透過させ、螢光体２ｂにより波長変
換された波長λ２の光を反射する被膜する２ａを
球状レンズ２に被着してあるので、光フアイバ１
に伝送させる光量を増大せしめ、アーク光４に対
する指向性が改善され、よつて、検出感度を著し
く向上する。
球状レンズ２の材質としては、ガラスあるいは
樹脂のいずれであつてもよく、また、屈折率分布
型レンズに螢光体を添加したものでもよい。
樹脂のいずれであつてもよく、また、屈折率分布
型レンズに螢光体を添加したものでもよい。
以上の構成になるこの発明の放電検出装置は、
電力機器等の被検出機器に応じて適宜に設置され
るが、一例としてガス絶縁開閉装置に設置した場
合を、第４図ａ，ｂに示す。同図ａに示すガス絶
縁開閉装置１０において、遮断器１１、断路器１
２および接続部分等は課電部を中心とした同心円
筒として構成され、課電部は支持絶縁物１３によ
つて支持されている。
電力機器等の被検出機器に応じて適宜に設置され
るが、一例としてガス絶縁開閉装置に設置した場
合を、第４図ａ，ｂに示す。同図ａに示すガス絶
縁開閉装置１０において、遮断器１１、断路器１
２および接続部分等は課電部を中心とした同心円
筒として構成され、課電部は支持絶縁物１３によ
つて支持されている。
中心課電部１４と外部金属容器１５間の短絡事
故等を、この発明の放電検出装置５によつて監視
しようとするものである。１６はケーブルであ
る。放電検出装置５は、同図ｂに示すように、外
部金属容器１５の壁部に設けたコネクタ１７に光
フアイバ１を貫通させ、光フアイバ１の先端の球
状レンズ２を外部金属容器１５内に突出して配置
し、光フアイバ１の外延端である光出力端を光検
出器（図示せず）に光結合する。
故等を、この発明の放電検出装置５によつて監視
しようとするものである。１６はケーブルであ
る。放電検出装置５は、同図ｂに示すように、外
部金属容器１５の壁部に設けたコネクタ１７に光
フアイバ１を貫通させ、光フアイバ１の先端の球
状レンズ２を外部金属容器１５内に突出して配置
し、光フアイバ１の外延端である光出力端を光検
出器（図示せず）に光結合する。
かようにして、ガス絶縁開閉装置１０の電磁誘
導等の影響を受けることなく、ガス絶縁開閉装置
１０内の電界分布に関与することなく、放電検出
装置５を容易に配設して放電検出を行うことがで
きる。
導等の影響を受けることなく、ガス絶縁開閉装置
１０内の電界分布に関与することなく、放電検出
装置５を容易に配設して放電検出を行うことがで
きる。
第５図は、この発明の他の実施例であり、波長
選択性を有する被膜２ａを被着した球状レンズ２
を接着剤３により光入力端に固着した光フアイバ
１に保護管６を被ふくしてなるものであり、同様
の効果が得られる。
選択性を有する被膜２ａを被着した球状レンズ２
を接着剤３により光入力端に固着した光フアイバ
１に保護管６を被ふくしてなるものであり、同様
の効果が得られる。
なお、以上の実施例では球状レンズ２とした
が、必ずしも球状である必要はなく、螢光体を含
有する透明体であればよい。また、被検出機器
は、電力機器に限るものでないことはいうまでも
ない。
が、必ずしも球状である必要はなく、螢光体を含
有する透明体であればよい。また、被検出機器
は、電力機器に限るものでないことはいうまでも
ない。
以上のように、この発明は、対象機器に光フア
イバを適宜設置し、光フアイバの先端に光波長変
換機能を有する媒質を備えた構成にしたので、装
置が簡単で安価であり、また、信頼性の高いもの
が得られる効果がある。
イバを適宜設置し、光フアイバの先端に光波長変
換機能を有する媒質を備えた構成にしたので、装
置が簡単で安価であり、また、信頼性の高いもの
が得られる効果がある。
第１図は光フアイバの伝送損失の波長依存性を
示す特性線図、第２図はこの発明の一実施例の要
部側断面図、第３図は同じく螢光体の吸収、発光
スペクトル図、第４図ａは同じく設置態様の一例
を示す側断面図、同図ｂは同じく詳細側断面図、
第５図はこの発明の他の実施例の要部側断面図で
ある。 １……光フアイバ、２……球状レンズ（光波長
変換体）、２ａ……被膜、３……接着剤、４……
アーク光、６……保護管。なお、各図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。
示す特性線図、第２図はこの発明の一実施例の要
部側断面図、第３図は同じく螢光体の吸収、発光
スペクトル図、第４図ａは同じく設置態様の一例
を示す側断面図、同図ｂは同じく詳細側断面図、
第５図はこの発明の他の実施例の要部側断面図で
ある。 １……光フアイバ、２……球状レンズ（光波長
変換体）、２ａ……被膜、３……接着剤、４……
アーク光、６……保護管。なお、各図中、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 光入力端を被検出機器内に臨ませ光出力端を
前記被検出機器の外部に配置した光検出器に光結
合した光フアイバにより前記被検出機器内に発生
するアーク放電光を検出する放電検出装置におい
て、前記光フアイバの光入力端に固着され螢光体
を添加した光波長変換体と、この光波長変換体の
表面に被着された波長選択性を有する被膜を備え
てなることを特徴とする放電検出装置。 ２ 光波長変換体が、球状レンズである特許請求
の範囲第１項記載の放電検出装置。 ３ 波長選択性を有する被膜が、アーク放電光は
透過し螢光は反射する特性を有するものである特
許請求の範囲第１項記載の放電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163715A JPS5953019A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 放電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163715A JPS5953019A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 放電検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953019A JPS5953019A (ja) | 1984-03-27 |
| JPS6326607B2 true JPS6326607B2 (ja) | 1988-05-31 |
Family
ID=15779259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163715A Granted JPS5953019A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 放電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953019A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61110062A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Kansai Electric Power Co Inc:The | トリガパルス発生装置 |
| JP2011095083A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Toshiba Corp | 火炎検出装置 |
| US8963555B2 (en) * | 2011-05-13 | 2015-02-24 | General Electric Company | Methods, systems, and apparatus for detecting light and acoustic waves |
-
1982
- 1982-09-18 JP JP57163715A patent/JPS5953019A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5953019A (ja) | 1984-03-27 |
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