(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルコア基体（１１）に設けられた、２つの側面壁（１２１、１２２）を有すると共に開口を有する溝（１２）内に電気導体（１３、１３１、１３２）が圧入された電気機器（８０）内に装着される、少なくとも１つの光センサ（５１、５２、５３）と、前記光センサ（５１、５２、５３）に接続されて、当該光センサ（５１、５２、５３）からの光信号（ＬＳ）を伝送する光ファイバ（３０）と、前記光センサ（５１、５２、５３）に前記光ファイバ（３０）を介して接続されて前記コイルコア基体（１１）および／または前記電気導体（１３、１３１、１３２）の温度を評価する評価装置（７０）とを備えた光学測定装置であって、
前記光センサ（５１、５２、５３）と前記光ファイバ（３０）における前記光センサ（５１、５２、５３）に対して近接したセンサ近接部（３１）とが、前記溝（１２）内で、前記電気機器（８０）の製造時および／または運転時に掛かる機械荷重が前記側面壁（１２１、１２２）よりも小さい部位として、前記側面壁（１２１、１２２）から離れた部位である前記電気導体（１３、１３１、１３２）の側面（１３７）に配置されている
ことを特徴とする電気機器のための光学測定装置。
【請求項２】
前記側面（１３７）に、前記センサ近接部（３１）および前記光センサ（５１、５２、５３）に対して前記電気機器（８０）の製造時および／または運転時に掛かる機械荷重を緩和するための、少なくとも１つの保護片（４１、４２、４３、４４、４５１、４５４、４６）が配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項３】
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が、互いに並べて配置される２つの保護片（４１、４２）同士の間に配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項４】
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が、少なくとも部分的に前記保護片（４３）によって包囲されている
ことを特徴とする請求項２記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項５】
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が、保護片（４４、４５１、４５２、４５３）に埋め込まれている
ことを特徴とする請求項２記載の電気機器のための光学測定装置。
【請求項６】
前記保護片（４６）が、支持体（６３）のための空所（６２）を有し、前記光センサ（５１、５２、５３）が、前記支持体（６３）に固定されて、当該支持体（６３）と共に前記保護片（４６）の空所（６２）に配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項７】
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が、１つの管（６１）内に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１つの項に記載の電気機器のための光学測定装置。
【請求項８】
前記電気導体（１３、１３１、１３２）が、前記電気機器（８０）として、特に発電機（８０）の固定子巻線（１４）の構成要素であり、
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が配置された前記電気導体（１３、１３１、１３２）の側面（１３７）が、前記開口を通して前記発電機（８０）の回転子（２０）に対面する方向に向いている
ことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１つの項に記載の電気機器のための光学測定装置。
【請求項９】
前記電気導体（１３、１３１、１３２）が、当該電気導体（１３、１３１、１３２）をその外側から包囲する外部絶縁（１３４）を備え、
前記光センサ（５１、５２、５３）および前記センサ近接部（３１）が、前記外部絶縁（１３４）の内側に配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし８のうちいずれか１つの項に記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項１０】
前記光センサ（５１、５２、５３）が、ファイバ・ブラッグ格子センサ（５１、５２、５３）として形成されたものである
ことを特徴とする請求項１ないし９のうちいずれか１つの項に記載の、電気機器のための光学測定装置。
【請求項１１】
前記光センサ（５１、５２、５３）が、光温度センサとして形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１つの項に記載の、電気機器のための光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、２つの側面壁を持つ溝内に圧入された少なくとも１つの電気導体を備える電気機器のための光学測定装置に関する。特に本発明は、発電及び配電分野で使われる電気機器、例えば発電機や変圧器のための光学測定装置に関する。
【０００２】
このような電気機器（重電機器とも言う）は非常に高価なかつ長寿命の投資財である。その故障は重電機器自体を危険に曝すだけでなく、修理に伴う停止時間により、場合によっては非常に大きな収益損失の原因となる。これを回避するため、益々、例えば光学測定装置を備えた診断システムの使用が欠陥を早期に認識するために重要視されている。この診断システムは、その他に、重電機器のより高い使用率、従ってより良い収益性を可能とする。
【０００３】
重電機器の構造は高い効率、低い渦流損、コンパクトな構成及び充分な絶縁の点で最適化される。それ故、特に重電機器の主要部には、センサを改造のための費用なしで配置可能な隙間や空間は存在しない。発電機の固定子や回転子は、基体、特に固定子積層鉄心又は回転子鉄心の溝に高圧力で圧入される多数の導体バーを備える。この結果、大きな隙間のない上述のコンパクトな構造が得られる。
【０００４】
導体バーには稼動中、ｋＡ範囲に達する非常に大きな電流が流れるので、この導体バーはかなり発熱する。それ故その温度は、重要な診断情報の１つである。個々の導体バー間並びに導体バーと基体との間の高い電位差により、電気的センサはこの測定目的には不適当である。
【０００５】
１９９７年１０月２８〜３１日開催の第１２回光ファイバセンサ国際会議におけるＭ．レキム氏の概説論文「産業利用上のファイバセンサ」の第６６〜７１頁に、測定値の検出に各々少なくとも１つの光センサを使用する発電機用光学測定装置が種々記載されている。従来の電気的測定検出器と異なり、光センサは、高電圧（典型的には数１０ｋＶ以上）、高磁界（５テスラ迄）及び侵食性の雰囲気（Ｈ2及びＳＦ6）においても非常に良好に動作する。特に導体バーを冷却するために使いる冷却媒体の温度の他に、上述の光学測定装置は振動スペクトルムをも検出する。単一測定位置用として構想された光ファイバ、ポイントセンサも、また複数の測定位置を備える光ファイバ・センサネットワークも使用される。
【０００６】
１９９２年１月２９〜３１日開催の第８回光ファイバセンサ国際会議におけるＨ．フェブリエ氏の専門論文「温度光ファイバセンサネットワーク：実験室での可能性から現場試験迄」の第２６２〜２６５頁に、所謂ＯＳＤＲ（光時間遅れ反射測定）を介して準分割の温度検出を行う、光ファイバ・センサネットワークとして形成された光センサネットワークが記載されている。２５０ＭＷ発電機についての現場試験で、発電機ハウジング内に複数の光温度センサが、その中の幾つかは大地電位の磁気保護シールドに、幾つかは冷却循環路の高電位水槽に配置されている。しかし、光センサの詳細な取付け法及び光ファイバの発電機内部の敷設に関する記載は一切ない。
【０００７】
ジャーナル、オブ、ライトウェーブ、テクノロジー、第１３巻７号（１９９５年７月）、１３５４〜１３６１頁所載のＣ．ムーニエ氏の専門論文「原子力発電所におけるターボ発電機の温度モニタリングのための光ファイバ・センサネットワーク−その設計、適性及び問題解決」に、９００ＭＷターボ発電機における温度検出のための光学測定装置が開示されている。この場合、光ファイバ・センサネットワークは、所謂白色光干渉計測の原理に基づくもので、これにより複数の光センサを同時に読み取ることができる。水温検出用に設計されたこの光センサは、冷却媒体管の導体出口範囲にある水接続部材に接着される。光センサは、従って、発電機巻線の巻線頭部に取付けられる。
【０００８】
更に、ルクストロン社は、そのホームページhttp://www.luxtron.com/product/utility/fiber.html（1999.12.13現在）に、感応素子の温度依存性蛍光に基づく光センサを掲載している。このセンサは、特に高圧電力変圧器の導体巻線における温度測定に適する。しかしこの温度センサを、導体巻線にどのように適用するか、また光ファイバを電力変圧器内にどのように敷設するかは開示していない。
【０００９】
更に、ヨーロッパ特許出願公開第００７１５６１号明細書から、動力プラントを光ファイバによって監視することは一般的に公知である。その他に、国際特許出願公開９８／３１９８７号明細書は、測定量をファイバ・ブラッグ格子センサとして構成した光センサにより検出することを開示している。このファイバ・ブラッグ格子センサは、その場合、（石油掘削用）中空孔内部の電気ポンプに取付けられ、地表面の評価装置に接続される。
【００１０】
これら公知の光学測定装置は、それ故、例えば冷却媒体循環路での温度測定において行われるような間接的な温度測定が可能であるか、或いは光センサ及び直接測定量検出のために敷設する光ファイバを、例えば監視すべき導体或いは導体巻線にどのように配置するかについての具体的な記載を欠いている。
【００１１】
本発明の課題は、２つの側面壁を備えた基体の溝に圧入された電気導体を備える電気機器のための光学測定装置であって、電気導体においてできるだけ直接検出を可能にするものを提供することにある。なおその場合、電気機器の機能にはできるだけ影響しないようにすべきである。更に、光学測定装置を作動させるための電気機器の改造は不要とすべきである。
【００１２】
この課題は、請求項１の特徴による光学測定装置により解決される。
【００１３】
本発明による光学測定装置は、
コイルコア基体に設けられた、２つの側面壁を有すると共に開口を有する溝内に電気導体が圧入された電気機器に装着される、少なくとも１つの光センサと、前記光センサに接続されて、当該光センサからの光信号を伝送する光ファイバと、前記光センサに前記光ファイバを介して接続された評価装置とを備えた光学測定装置であって、
前記光センサ（５１、５２、５３）と前記光ファイバ（３０）における前記光センサ（５１、５２、５３）に対して近接したセンサ近接部（３１）とが、前記溝（１２）内で、前記電気機器（８０）の製造時および／または運転時に掛かる機械荷重が前記側面壁（１２１、１２２）よりも小さい部位として、前記側面壁（１２１、１２２）から離れた電気導体（１３、１３１、１３２）の側面（１３７）に配置される。
【００１４】
その場合本発明は、光センサ及び光ファイバのセンサ近接部が側面において導体に対し、電気機器の動作特性の低下を伴うことなく、空間的に非常に密に接触するという認識に基づく。光センサ及び敷設される光ファイバのための、特に有利な取付け位置は、これにより先ず特に重電機器として形成された電気機器の導体における測定量の直接検出を可能にする。同時に、この取付け位置は既存の電気機器の改造を必要としない。本発明による解決策は、導体における他の取付け位置に対し、光センサ及び敷設される光ファイバの機械荷重の点で、また場合によっては必要な改造の点で決定的な利点を示す。
【００１５】
側面に取付け位置を設けることで、電気機器の製造及び運転時、不必要に高い機械荷重が光センサ及び光ファイバに作用するのを防げる。即ち、溝側面壁と反対側の側面とを比較して、溝側面壁側に向いた導体接触側面には明らかにより大きい機械荷重が発生する。即ち、多くの場合押圧力は、特に導体のこの接触面に作用する。その他に、光センサ及び光ファイバの側面設置は、製造工程の非常に遅くに行われる。そのため、製造時にも、光センサ及び光ファイバに作用する機械荷重を大幅に低下できる。
【００１６】
光学測定装置の特別な構成は、関連する請求項に記載してある。
【００１７】
１つの好ましい構成例では、側面に少なくとも１つの保護片を設ける。該保護片は、光センサ及び光ファイバのセンサ近接部における機械荷重を更に減らすように働く。導体を溝に側面側で圧入する際に作用する力は、この保護片により光センサ及び光ファイバのセンサ近接部から遠ざけられる。保護片は、少なくとも１８０℃の温度に耐える材料、例えばカプトンからなる。保護片は、しかし同様に、プラスチック、炭素繊維及びセラミクスの少なくとも１つを含む複合材料であってもよい。かかる複合材料の例は、ガラス繊維強化プラスチックや石英粉末を充填したエポキシである。その場合石英粉末は、保護片の機械的、特に熱的挙動を、通常石英ガラスで作られる光ファイバのそれに適合させる作用をする。その他に、保護片としてノーメックステープを使用することもできる。
【００１８】
更に、光センサ及び光ファイバのセンサ近接部を、互いに並べて側面に配置した２つの保護片間に置いてもよい。その場合、この２つの保護片は、側面を互いに並べて配置され、各々導体の側面に対し平行に延びる。その場合、光センサ及び光ファイバ（以下では全体を「光学部品」とも呼ぶ）を、両保護片間の隙間に配置する。この光学部品に対する保護作用は、その場合、特に良好となる。
【００１９】
同様の好ましい保護作用は、光学部品のセンサ近接部を部分的に又は完全に保護片で囲んだ２つの異なる構成例において得られる。第一の例では、保護片は１つの表面に開口を、例えば長手方向に延びる溝或いは切込みの形で持ち、これに光学部品のセンサ近接部が簡単に挿入される。第二の例では、光学部品のセンサ近接部が保護片に完全に埋め込まれる。このために特に好適な構造の保護片は、組み合わせ可能な２つの保護片半部からなり、その中の１つの半部が光ファイバのセンサ近接部を納めるための、長手方向に延びる切込みを持つ。
【００２０】
その他に、光センサを支持体に固定し、この支持体と共にこのために特別に保護片に設けた空所内に配置する構成変形例もある。光センサを支持体に固定することでセンサ精度を、特に支持体が石英ガラスからなり、従って光ファイバと同じ熱膨張特性を持った場合に改善できる。
【００２１】
更に別の構成例では、少なくとも光ファイバのセンサ近接部と光センサを付加的な管内に配置する。この管は、好適には少なくとも１８０℃迄の耐熱性材料、特に石英ガラスからなる。この管は光学部品の付加的な機械的保護体ともなる。
【００２２】
更に他の構成例では、導体は例えば発電機の固定子巻線である。光センサ及び光ファイバがある導体の側面が発電機の回転子に対向するとよい。光センサ及び光ファイバは、かかる発電機に常に存在する空隙の範囲にある。そのときこの位置で、光学部品を発電機の改造なしに直接導体に配置できる。更にこの取付け位置は、この導体の範囲が運転中電気的、機械的に強く負荷され、それ故この範囲からの直接の測定情報が発電機の診断に特に有益であるという利点がある。
【００２３】
しかし、導体が発電機の回転子巻線の構成要素であってもよい。回転子内に生ずる大きな遠心力のため、導体が同様に圧入された回転子鉄心の溝は、その固定子側に向いた側面に通常付加的に楔を備える。運転中導体は遠心力により高い圧力で楔に押し付けられる。それ故このような回転子巻線では、光センサ及び光ファイバのセンサ近接部を固定子及び溝側面壁から反対側の導体側面に配置するとよい。その場合、この位置、即ち特に溝底に向いて機械的荷重は最小となる。
【００２４】
他の有利な構成例は、光センサと光ファイバのセンサ近接部とを導体の外部絶縁下に置くことを特徴とする。基体と導体の間に数１０ｋＶ迄の電位差があるので、導体はそれに応じ大きな誘電強度を持つ外部絶縁を有する。光センサと導体との結合を出来るだけ良好にするため、外部絶縁の下に配置すると特に有利である。このことは特に温度測定において当て嵌まる。
【００２５】
光センサと光ファイバを誘電材料だけで作るので、外部絶縁の下に配置することで誘電強度の悪化も生じない。外部絶縁は、例えば特にエポキシ樹脂で含浸した絶縁テープからなる複数層の巻回体を備える。特に光ファイバは基体の範囲で外部絶縁の下に導かれ、基体の外側にあり、この基体に圧入される導体バーの電気接続が行われる所謂巻線頭部に外部絶縁を通して導かれる。機械荷重をできるだけ小さく保つため、光学部品は外部絶縁を形成した直後に初めて、導体の側面に取付けるとよい。
【００２６】
光センサは、ブラッグ格子を光ファイバに書き込むことで作ったファイバ・ブラッグ格子センサとして形成すると特に好ましい。かかる有効なファイバ・ブラッグ格子センサの寸法は、ほぼ使用する光ファイバにより決まる。ファイバ・ブラッグ格子センサの所要スペースが極めて小さいので、導体側面への取付けが容易である。更に、測定量の検出のため、光ファイバからの光信号を結合したり、解除したりする必要がない利点もある。ファイバ・ブラッグ格子センサでは、光は常に光ファイバの内部を導かれるので、これにより特に影響を受けない測定量検出が可能となる。
【００２７】
使用する光センサは、種々の測定量を検出すべく構成する。光ファイバ温度センサとして構成すると特に簡単で、同時に発電機診断にも非常に有益である。即ち、導体で直接検出した温度は、電気機器の状態を監視する診断システムにとって重要な情報である。しかし光センサは、他の測定量、例えば機械振動や加速を検出するようにも設計できる。
【００２８】
光学測定装置は、特に多数の光センサと多数の光ファイバを備えてもよい。このようなセンサネットワークにより、電気機器内部の多数の異なる測定位置の情報を得て、電気機器の状態に関して確実な診断を行える。
【００２９】
本発明の光学測定装置の好適な実施例を、図面を参照して詳しく説明する。説明を判り易くするため、図面は尺度的には正確に作成しておらず、かつ幾つかの特徴は模式的に示す。なお、対応する部分は各図において同一の符号を付す。
【００３０】
図１は、発電機８０として形成した電気機器の内部で光学的に測定量を検出する電気機器の光学測定装置１００を示す。この光学測定装置１００は発電機８０の外部に配置された評価装置７０を備え、該評価装置は光ファイバ３０を介して発電機８０の詳しくは示さない内部空間に光学的に接続されている。光ファイバは複数本設けてもよい。光ファイバ３０を介して伝送される光信号ＬＳにより、発電機の内部室における少なくとも１つの光学測定位置が読み取られる。
【００３１】
図１に示す発電機は、特に１００ＭＷ以上の大出力用に設計されている。この場合、発電機には数ｋＡ迄の電流と数１０ｋＶ迄の電位差が発生する。しかし、図示の発電機８０に代わって、光学測定装置１００は、例えばその構造が発電機８０のそれに非常に似た同期機や非同期機のような電動駆動機にも同様に使用できる。この光学測定装置１００は、その動作電圧が数１００ｋＶ迄にもなる高圧電力用変圧器に対しても同様に使用できる。
【００３２】
光ファイバ３０により、必要に応じてこのように大きい電位差も問題なく大きな追加費用なしに橋渡しすることができる。使用する光学部品は発電機８０の絶縁耐力を損なわない。
【００３３】
図２は、発電機８０の固定子１０と回転子２０を断面で示す。固定子１０は固定子巻線１４を備え、これは、特に複数の導体１３から構成される。ここでは、導体バーとして形成された導体１３は、固定子積層鉄心１１内に配置される。導体は高圧で固定子積層鉄心１１の溝１２に圧入される。光学測定装置１００は特に図２に示す導体１３の１つにおいて直接測定量を検出する。
【００３４】
図２の断面図に、光ファイバ３０の複数のセンサ近接部３１も記入してある。これらは導体１３の回転子２０側に向いた側面１３７に配置され、固定子１０と回転子２０の間の、詳しくは示さない空隙に置かれる。この取付け位置では、光ファイバ３０のセンサ近接部３１にかかる機械荷重は比較的小さい。これに対し導体１３の横側の接触側面１３５、１３６には遥かに大きい機械力が働く。この接触側面１３５、１３６は、その場合、各々溝側壁１２１及び１２２に向かい合う。導体１３の圧入時、既に接触側面１３５、１３６には大きな機械荷重が加わり、この位置に設けた各光ファイバ３０を破損するおそれがある。
【００３５】
図示しない、他の光学測定装置では、光ファイバ３０を発電機８０の回転子巻線或いは電力用変圧器巻線の構成要素である導体の側面に配置する。
【００３６】
図３及び４は、各々固定子巻線１４の導体バー１３１、１３２を拡大断面で示す。両導体バー１３１、１３２は、ここでは矩形断面を持ち、多数の個別の部分導体１３３から構成されている。他の図示しない構成例では、溝１２、従ってまた圧入された導体バー１３１、１３２は他の断面形状、例えば台形、Ｖ字形或いはＵ字形の断面形状を持つことができる。部分導体１３３は銅からなり、望ましくない渦流を削減すべく相互に絶縁される。同じ理由から、導体バー１３１及び１３２は所謂転位バー、即ち転位導体として形成される。部分導体１３３は、このために、各部分導体１３３が矩形断面において少なくとも１回転位導体の長手方向に入り込むように組織的に転位される。全部分導体１３３の全体は、共通の外部絶縁１３４によって囲まれる。部分導体１３３と外部絶縁１３４との間で、その側面１３７に光ファイバ３０のセンサ近接部３１が配置される。図３及び４の断面図に図示する光学センサもこの位置にある。
【００３７】
機械荷重から保護するため、光ファイバ３０のセンサ近接部３１並びに図示しないセンサも、２つの保護片４１と４２の間に配置するか、保護片４３内に配置する。好ましくは耐熱性のカプトンからなる保護片４１〜４３は、側面１３７に作用する機械的な力を吸収し、特に光ファイバ３０のセンサ近接部３１又は図示しない光センサから隔離する役目を果たす。これにより、この位置においた光学部品の機械荷重を更に削減できる。
【００３８】
図３、４に斜線で概略的に示す光ファイバ３０と、保護片４１〜４３との間の隙間は、必要に応じ耐圧誘電体、例えばシリコーン、ＳＦ6ガス或いは発泡材で充填する。この耐圧誘電充填材は、その場合、特にこの隙間における望ましくない部分放電を回避するのに役立つ。
【００３９】
保護片４１、４２は、ここでは各々導体バー１３１により定まる略８ｍｍの幅と、使用する光ファイバ３０により定まる０．１〜３ｍｍの高さとを持つ。所要空間をできるだけ縮小すべく、保護片の高さはできるだけ小さく選ぶ。この高さの代表的な値は０．５ｍｍ、１ｍｍ或いは１．５ｍｍである。保護片４１、４２は、特に各々上記の高さ寸法を持つノーメックステープで構成してもよい。保護片４１及び４３は図示の例では溝１２と同一の長さである。しかし、保護片４１、４３は、必要に応じて短くすることもできる。
【００４０】
電流の流れる部分導体１３３に直接隣接して光センサを配置すると非常に高い測定精度が得られる。この密接配置は、それ自体非常に良い熱結合を与え、特に導体バー１３１、１３２の導体温度を非常に正確に検出できる。この達成可能な精度は、冷却媒体の循環路内の水温で間接的に測定する場合よりも明白に良い。光学部品を外部絶縁１３４の下に配置することで、その他に、ヒステリシスやオフセットエラー等の、さもなければ外部絶縁１３４上の配置において生ずる望ましくない効果を回避するのに貢献する。同時に、絶縁された導体バー１３１、１３２の絶縁耐圧は、光ファイバ３０が誘電材料からなるから、外部絶縁１３４下に配置された光ファイバ３０によっても決定的に損なわれることがない。
【００４１】
更に、図５のように、光ファイバ３０を、ここでは例として３つの光センサ５１、５２及び５３を含むそのセンサ近接部３１で完全に保護片４４に埋め込むことも考えられる。保護片４４は、結合された２つの保護片半部４４１、４４２からなる。光ファイバ３０は、両保護片半部４４１、４４２の１つの、図示しない切込みに装着される。
【００４２】
各センサ５１〜５３間により大きい間隔が必要な場合、保護片を、図６のように複数の部分保護片４５１、４５２及び４５３から形成し、これらに各々光センサ５１〜５３の１つ或いは複数を収納できる。これにより、導体１３における測定位置の場所的な自由度が向上する。場合によっては、それにより１つの光ファイバ３０を複数の導体１３における測定量の検出にも使用できる。
【００４３】
図７の構成例では、光センサ５１〜５３を各々石英ガラス製の支持体６３に固定している。この場合、同等の熱膨張率により測定精度が向上する。支持体６３は、そのために設けた保護片４６の空所６２に配置する。ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３は、支持体６３と共に複合材料物体６２に埋め込む。
【００４４】
図８及び９は、光ファイバ３０のセンサ近接部３１並びに光センサ５１、５２及び５３の実施例に関する。その場合図示の装置は、各々導体バー１３１又は１３２の側面１３７で、保護片４１、４２の間又は部分保護片４５１、４５２及び４５３の内部に置かれる。
【００４５】
図８の最も簡単な構成例では、裸の光ファイバ３０と、その中に組入れた光センサ５１、５２及び５３とを上述の保護片構成体の１つに直接埋め込む。図示の３つの光センサ５１、５２及び５３は、この場合、各々、光ファイバ３０にブラッグ格子をそれ自体公知の書き込みによって作ったファイバ・ブラッグ格子センサとして形成されている。このブラッグ格子は検出すべき測定量の影響でその光反射性を変える。この例では、ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３により導体１３における各取付け位置の温度を検出する。ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３のブラッグ格子は、反射性が最大である波長が異なる。それ故、各々ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３に当る広帯域の光信号ＬＳの内、唯一センサ固有スペクトル成分だけが評価装置７０に反射される。そこで測定値が、反射された成分の正確なスペクトル配列により求められる。
【００４６】
ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３の寸法は、光ファイバ３０に応じて定まる。光ファイバ３０の好適な代表的外径は例えば１２５μｍである。ファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３の長さは例えば約３ｍｍである。それ故導体１３の側面１３７に、各光ファイバ３０に集積されたファイバ・ブラッグ格子センサ５１〜５３を備えた光ファイバ３０のセンサ近接部３１が置かれる。所要空間は、その場合、非常に小さい。その結果保護片４１〜４６も小さくできる。
【００４７】
図９では、図８の光ファイバ３０の少なくともそのセンサ近接部３１に付加的な管６１を装着し、これと共に上述の保護片構成体に埋め込んでいる。管６１は好ましくは石英ガラスからなる。これは光ファイバ３０の付加的な機械的保護の役目をする。光ファイバ３０は管６１の中をゆるく通る。必要に応じ、管６１は耐圧誘電媒体で満たされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  発電機の光学測定装置を模式的に示す。
【図２】  発電機の固定子及び回転子の断面を示す。
【図３】  発電機の巻線導体の１例を断面で示す。
【図４】  発電機の巻線導体の異なる例を断面で示す。
【図５】  保護片に挿入された光センサ及び光ファイバの１例を示す。
【図６】  保護片に挿入された光センサ及び光ファイバの異なる例を示す。
【図７】  保護片に挿入された光センサ及び光ファイバの更に異なる例を示す。
【図８】  光センサを組込んだ光ファイバを示す。
【図９】  管の内部に配置された光ファイバを示す。
【符号の説明】
１０              固定子
１１              固定子鉄心
１２              溝
１２１、１２２    溝の側壁面
１３              導体
１３１、１３２    転位導体
１３３            部分導体
１３４            外部絶縁
１３５、１３６    接触側面
１３７            側面
１４              巻線
２０              回転子
３０              光ファイバ
３１              センサ近接部
４１、４２、４３、４４  保護片
４４１、４４２    保護片半部
４５１、４５２、４５３    部分保護片
４６              複合材料物体
５１、５２、５３  光センサ
６１              管
６２              空所
６３              支持体
７０              評価装置
８０              発電機
１００            光学測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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