(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射射型の光ファイバ電流計測装置において、被測定物に巻き回すセンサファイバに所定の巻き回し方向を指示する表示を設置したことを特徴とする反射型の光ファイバ電流計測装置のセンサファイバの巻き回し方向の表示方法
【請求項２】
上記センサファイバの巻き回し方向を指示する表示は、センサファイバの外周に被測定物の所定の電流方向を表示し、前記電流方向の表示の方向と、被測定物の所定の電流方向が一致するように前記センサファイバを前記被測定物に巻き回すことを特徴とする請求項１に記載の反射型の光ファイバ電流計測装置のセンサファイバの巻き回し方向の表示方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを用いた電流計測装置のセンサファイバ部に被測定電流方向を表記する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導体を流れる電流を計測する装置としては、測定対象である導体に流れる被測定電流により発生する磁界の作用によって、光ファイバの中を伝播する直線偏波光の偏波面が被測定電流の大きさに比例して回転するファラデー効果の原理を利用し、センサファイバに入射した直線偏波光の偏波面の回転角を測定することによって電流の大きさを求める光ファイバを用いた電流計測装置（以下、「光ファイバ電流計測装置」という。）がある。この光ファイバ電流計測装置は、センサ部が光学部品で構成され、電磁ノイズの影響を受けないなどの利点があるため、変電設備、送電設備などの高電圧設備における電流計測などに好適に用いられている。
【０００３】
図５にセンサファイバを通過する直線偏波光の偏波面が磁界の大きさに比例して回転するファラデー効果の原理を示す。センサファイバ１に入射した直線偏波光はセンサファイバ１の中で被測定電流によって発生する磁界Ｈの大きさに比例して偏波面が回転する。この偏波面の回転角度をファラデー回転角１０という。
【０００４】
この光ファイバ電流計測装置には、センサファイバの一端から直線偏波光を入射し、その光をセンサファイバの他端の反射ミラーで反射させ、戻ってきた光（センサファイバの前記入射端から出射する光）の偏波面の回転角度を測定することで被測定電流を求めることができる反射型の光ファイバ電流計測装置がある。（以下、「反射型光ファイバ電流計測装置」という。）
【０００５】
また、反射型光ファイバ電流計測装置はセンサファイバを被測定物に巻き回すだけで被測定物の電流を測定できるため、簡易に電流を測定できるという特長がある。特に既設の設備に設置する場合は、センサファイバを設置するために被測定物である既設のケーブル等の電線を取り外す必要がなく、後付けが容易に行えるほか、測定箇所の変更も容易に行えるため、好適に用いられている。
【０００６】
反射型光ファイバ電流計測装置の構成例を図６に示す。反射型光ファイバ測定装置は  センサファイバ１（鉛ガラスファイバ）、送光ファイバ２、受光ファイバ３、反射ミラー４、光学系装置５からなるセンサヘッド、および光源１１、受光素子１２、信号処理回路６からなる信号処理装置で構成されている。図６に示す反射型光ファイバ電流計測装置では、光源１１から発せれた光は、送光ファイバ２を通過し、光学系装置５で直線偏波光に変換され、センサファイバ１に入射される。入射された直線偏波光はセンサファイバ他端の反射ミラー４で反射され、再び光学系装置５に戻ってくる。センサファイバ１は被測定電流に周回するように巻き回されており、直線偏波光はセンサファイバ通過時に被測定電流により発生する磁界Ｈによるファラデー回転を受けている。光学系装置５で取り出された直線偏波光は、受光ファイバ３を通過して、信号処理回路５で電気信号に変換され、ファラデー回転角を測定することで被測定電流を求めることができる。
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反射型光ファイバ電流計測装置を実設備に設置するためには、センサファイバをケーブル等の被測定物に巻きつける作業が必要になるが、従来のセンサファイバには、被測定物に巻き回す方向が表示されていないため、センサファイバを設置する作業員がセンサファイバをあらかじめ設定された巻き回し方向と逆の巻き回し方向で設置した場合、光ファイバ電流計測装置で計測した被測定電流の位相が実際の電流と比較して１８０度ずれて計測されてしまうおそれがあった。
【０００８】
ここで、センサファイバの巻き回し方向の違いによって光ファイバ電流計測装置で計測した被測定電流の位相が実際の電流と比較して１８０度ずれて計測されてしまうことを説明する。
【０００９】
図６において、光源１１から発せられた光が送光ファイバ２で光学系装置５に送られ、直線偏波光に変換され、センサファイバ１に入射される。センサファイバ１に入射された直線偏波光はセンサファイバ他端の反射ミラー４で反射され、センサファイバ１を再び通過し、センサファイバ１から出射される。このセンサファイバ１を通過した直線偏波光には、被測定電流Ｉによって発生する磁界Ｈによるファラデー効果により、被測定電流Ｉの大きさに比例した偏波面の回転（ファラデー回転）が生じる。そして、この直線偏波光の回転角を信号処理装置で測定し、被測定電流Ｉを求めている。図６に示す状態では、センサファイバ１を被測定電流Ｉに対し時計回りの方向Ｆ１に巻き回しており、被測定電流Ｉにより発生する磁界Ｈの方向と、センサファイバの巻き回し方向Ｆ１は一致している。
【００１０】
一方、図７にセンサファイバ１を被測定電流Ｉに対し反時計回りの方向Ｆ２に巻き回した状態を示す。この状態では、被測定電流Ｉにより発生する磁界Ｈの方向と、センサファイバの巻き回し方向Ｆ２は一致していないため、センサファイバ中を通過する直線偏波光が受けるファラデー回転は図６の状態と比較して逆回転になり、光ファイバ電流計測装置で計測される被測定電流Ｉの方向も図６の状態と比較して逆向きになってしまい、被測定電流Ｉの位相が１８０度ずれた状態で計測されてしまう。
【００１１】
このようにセンサファイバの被測定物への巻き回し方向を逆にしてしまうと、光ファイバ電流計測装置で計測した被測定電流の位相が所定の電流と比較して１８０度ずれて計測される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、反射型の光ファイバ電流計測装置において、被測定物に巻き回すセンサファイバに所定の巻き回し方向を指示する表示を設置したことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記反射型の光ファイバ電流計測装置において、センサファイバの巻き回し方向の表示は、センサファイバの外周に被測定物の所定の電流方向を表示し、前記電流方向の表示の方向と、被測定物の所定の電流方向が一致するようにセンサファイバを被測定物に巻き回すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、反射型光ファイバ電流計測装置のセンサファイバをケーブル等の被測定物に巻きつける作業において、センサファイバを設置する作業員がセンサファイバに表示されている被測定電流の方向の表示と、被測定物に流れる所定の電流方向が一致するように、センサファイバを被測定物に巻き回すことにより、所定の巻き回し方向にセンサファイバを設置できるため、光ファイバ電流計測装置で計測した被測定電流の位相が実際の被測定電流の位相と１８０度ずれることを確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本願発明の実施の形態を示す構成図である。図１において、被測定電流の方向表示７は、センサファイバ端部の反射ミラー４の収納部と、光学系装置５の収納部の２箇所に矢印によって表示されている。ただし、この表示はセンサファイバ１の巻き回す方向が確認できればよいため、必ずしも２箇所である必要はなく、センサファイバ１の巻き回し開始部からセンサファイバ端部の反射ミラー４の収納部の間に少なくとも１箇所あればよい。
【００１６】
図２はセンサファイバの断面を示す図である。図２において、被測定電流の方向表示７は、センサファイバ１の外周面に沿って同一方向に複数箇所に表示している。この表示が複数箇所あれば、センサファイバ１が回転した場合でも被測定電流の方向表示７が被測定物の外側から確実に確認できる状態に設置できるが、センサファイバの巻き回し方向が確認できれば少なくとも１箇所でもよい。
【００１７】
また、この被測定電流の方向表示７は、実用上耐候性等に問題がなければ、どのような形態でもよい。例えば、センサファイバの被覆部に直接矢印を描いてもよく、矢印をテープ状の物に表示して被測定物の外周に巻き回してもよい。また、金属製やプラスチック製の表示札に表示して被測定物の外周に固定してもよい。
【００１８】
図３は本願発明のセンサファイバ１を被測定物８に巻き回した状態を示す図である。図３において、被測定電流の方向表示７の方向と、被測定物８に流れる所定の電流方向が一致するようにセンサファイバ１を被測定物８に巻き回した状態を示しており、センサファイバ１を被測定物８に対し反時計周りに巻き回している。図３の巻き回し状態では、センサファイバの巻き回し方向と、被測定電流Ｉにより発生する磁界Ｈの方向が一致しており、この光ファイバ電流計測装置ではこの状態を所定の電流方向に規定している。
【００１９】
図４は被測定電流の方向表示７の方向と、被測定物８の所定の電流方向Ｉが一致しないようにセンサファイバ１を被測定物８に巻き回した状態を示す図である。図４のように巻き回した状態では、センサファイバ１は被測定物に時計周りに巻き回されてしまい、センサファイバの巻き回し方向と、被測定電流Ｉにより発生する磁界Ｈの方向が図１で規定した方向とは逆方向となり、光ファイバ電流計測装置で測定される被測定物の電流は所定の方向に対して位相が１８０度ずれた状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図
【図２】本発明の実施例の電流方向表示方法を示す図
【図３】本発明の実施例の電流方向表示の設置方法を示す図
【図４】本発明の実施例の電流方向表示の誤った設置方法を示す図
【図５】ファラデー効果の原理を示す図
【図６】反射型光ファイバ電流計測装置におけるセンサファイバの巻き回し方法（時計回り）とファラデー効果による磁界発生方向の関係を示す図
【図７】反射型光ファイバ電流計測装置におけるセンサファイバの巻き回し方法（反時計回り）とファラデー効果による磁界発生方向の関係を示す図
【符号の説明】
【００２１】
１  センサファイバ
２  送光ファイバ
３  受光ファイバ
４  反射ミラー
５  光学系装置
６  信号処理回路
７  被測定電流の方向表示
８  被測定物
９  入射光（直線偏波光）
１０  ファラデー回転角
１１  光源
１２  受光素子
Ｆ  センサファイバの巻き回し方向
Ｆ１  センサファイバの巻き回し方向（時計回り）
Ｆ２  センサファイバの巻き回し方向（反時計回り）
Ｉ  被測定電流
Ｈ  被測定電流によって発生する磁界
【図２】
0005136896.tif 000002
【図３】
0005136896.tif 000003
【図４】
0005136896.tif 000004
【図５】
0005136896.tif 000005
【図６】
0005136896.tif 000006
【図７】
0005136896.tif 000007
【図１】
0005136896.tif 000008