(57)【要約】【課題】簡易かつ小型の構成によって電圧の測定精度を向上させることができる光電圧測定装置を提供する。【解決手段】本実施形態による光電圧測定装置は、分圧器と計測器とを備える。分圧器は、回路に印加される被測定電圧が０から最大測定可能電圧までの範囲において、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比が一定である直列の複数の抵抗を有し、被測定電圧を分圧する。計測器は、分圧器で分圧された被測定電圧を、電気光学効果に基づいて測定する。【選択図】図１
2017003524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路に印加される被測定電圧が０から最大測定可能電圧までの範囲において、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比が一定である直列の複数の抵抗を有し、前記被測定電圧を分圧する分圧器と、
前記分圧器で分圧された前記被測定電圧を、電気光学効果に基づいて測定する計測器と、を備える光電圧測定装置。
【請求項２】
前記抵抗値同士の比は、前記複数の抵抗の抵抗値が１０％以上変化しても一定である請求項１に記載の光電圧測定装置。
【請求項３】
前記複数の抵抗は同一形状である請求項１または２に記載の光電圧測定装置。
【請求項４】
前記分圧器は、
絶縁体と、
前記絶縁体の一端に設けられた第１電極と、
前記絶縁体の他端に設けられた第２電極と、
前記絶縁体の一端と他端との間に設けられた第３電極と、
前記絶縁体の一端から他端に延び、前記第１〜第３電極を結ぶ抵抗膜と、を備え、
前記複数の抵抗は、前記抵抗膜における前記第１電極と前記第３電極との間の部分と、前記抵抗膜における前記第３電極と前記第２電極との間の部分とを有する請求項１または２に記載の光電圧測定装置。
【請求項５】
前記抵抗膜の厚みおよび幅は一定である請求項４に記載の光電圧測定装置。
【請求項６】
前記分圧器は、前記抵抗膜を覆う絶縁層を更に備える請求項４または５に記載の光電圧測定装置。
【請求項７】
前記分圧器は、
エポキシ樹脂と抵抗体との複合体と、
前記複合体の一端に設けられた第１電極と、
前記複合体の他端に設けられた第２電極と、
前記複合体の一端と他端との間に設けられた第３電極とを備え、
前記複数の抵抗は、前記複合体における前記第１電極と前記第３電極との間の部分と、前記複合体における前記第３電極と前記第２電極との間の部分とを有する請求項１または２に記載の光電圧測定装置。
【請求項８】
前記回路は、開閉装置の主回路である請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光電圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、数ｋＶ以上の高電圧開閉装置においては、静電容量分圧や抵抗分圧によって主回路電圧を測定する電圧測定装置が採用されていた。この種の電圧測定装置は、被測定電圧を分圧する分圧器と、分圧器で分圧された被測定電圧を測定する計測器とを備える。分圧器は、主回路導体に接続される抵抗器Ｒ１と、接地電位側において抵抗器Ｒ１に直列接続された抵抗器Ｒ２とによって構成されている。計測器は、オシロスコープやマルチメータなどの低電圧の計測器であり、抵抗器Ｒ２に並列接続されている。計測器は、抵抗器Ｒ１の抵抗値と抵抗器Ｒ２の抵抗値との比で分圧された被測定電圧を測定する。
【０００３】
ここで、抵抗器Ｒ２の抵抗値を１ＭΩ、抵抗器Ｒ２に並列接続された計測器の入力抵抗を１ＭΩとすると、これらの合成抵抗は５００ｋΩとなる。したがって、被測定電圧は、抵抗器Ｒ１と合成抵抗５００ｋΩとによって分圧され、この分圧された電圧が計測器で測定される。具体的には、計測器で取り出される電圧をＶＯ、被測定電圧をＶＩ、抵抗器Ｒ１の抵抗値をＲ１［ｋΩ］とすると、次式が成立する。
ＶＯ＝｛５００／（５００＋Ｒ１）｝ＶＩ      （１）
【０００４】
上記の分圧器においては、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の変化が電圧測定精度の悪化に直接繋がるため、安定した抵抗値が求められる。しかしながら、抵抗値は、温度や湿度によって変化するだけでなく電界によっても変化するため、高い電圧測定精度を得ることが困難であるといった問題があった。また、このような問題に対して、電界による抵抗値の変化を低減するために抵抗値の変化が小さい電界領域で電圧測定装置を使用する場合には、抵抗が大型化するといった問題があった。また、このような抵抗の大型化の問題を回避するために、多数の抵抗を螺旋形状に配置する場合には、分圧器の構造が複雑になり、分圧器の故障リスクを増大させるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、簡易かつ小型の構成によって電圧の測定精度を向上させることができる光電圧測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態による光電圧測定装置は、分圧器と計測器とを備える。分圧器は、回路に印加される被測定電圧が０から最大測定可能電圧までの範囲において、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比が一定である直列の複数の抵抗を有し、被測定電圧を分圧する。計測器は、分圧器で分圧された被測定電圧を、電気光学効果に基づいて測定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の光電圧測定装置の図である。
【図２】図２Ａは、第１の実施形態の光電圧測定装置における抵抗器の抵抗値と電界との関係を示す図であり、図２Ｂは、第１の実施形態の光電圧測定装置における抵抗器による分圧比と電界との関係を示す図である。
【図３】第２の実施形態の光電圧測定装置の図である。
【図４】第３の実施形態の光電圧測定装置の図である。
【図５】第４の実施形態の光電圧測定装置の図である。
【図６】第５の実施形態の光電圧測定装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の光電圧測定装置１の図である。第１の実施形態の光電圧測定装置１は、例えば、発変電所などに適用される開閉装置の主回路電圧の測定すなわち数ｋＶ以上の高電圧の測定に用いることができる。図１に示すように、光電圧測定装置１は、分圧器としての分圧部１１と計測器としての計測部１２とを備える。
【００１１】
図１に示すように、分圧部１１は、主回路導体２に接続される抵抗器Ｒ１と、抵抗器Ｒ１と接地電位との間において抵抗器Ｒ１に直列接続された抵抗器Ｒ２とを備える。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、例えば、エポキシ樹脂とＺｎＯとの混合物によって形成されていてもよい。
【００１２】
ここで、図２Ａは、第１の実施形態の光電圧測定装置１における抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値（縦軸）と電界（横軸）との関係を示す図である。図２Ｂは、第１の実施形態の光電圧測定装置１における抵抗器Ｒ１、Ｒ２による分圧比（縦軸）と電界（横軸）との関係を示す図である。図２Ａに示すように、抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、主回路導体２に印加される被測定電圧すなわち主回路電圧が０から最大測定可能電圧までの範囲において、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比Ｒ１／Ｒ２（もしくは、Ｒ２／Ｒ１）が一定である。すなわち、抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、電界の変化に応じた抵抗値の変化特性が共通する。なお、抵抗値の比Ｒ１／Ｒ２が一定（（Ｒ１／Ｒ２）＝Ｃ、Ｃは定数）であるとは、完全な一定（電界値の変化に拘らずＣは常にある１つの定数）であってもよいが、図２Ｂの分圧比の変化が許容限度に収まる限度において誤差があってもよい。なお、この誤差は、少なくとも図２Ｂの破線枠部に示すような分圧比を±１０％以内に収めるためには、±１０％以下であれば良いが、望ましくは±５％以下、さらに実用的には±１％以下が最も望ましい。また、最大測定可能電圧は、数ｋＶ以上の所望の電圧であってもよい。図２Ａの特性は、例えば、電圧降下法によって測定することができる。
【００１３】
分圧部１１は、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値に応じた分圧比で、主回路導体２に印加される被測定電圧を分圧する。
【００１４】
図１に示すように、計測部１２は、光電圧センサ検出部１２１と、光電圧センサ信号処理部１２２と、光ファイバ１２３とを備える。光電圧センサ検出部１２１は、抵抗器Ｒ２に並列接続されている。光電圧センサ検出部１２１は、光学結晶の一例である不図示のポッケルス結晶すなわち誘電体の等方性結晶を有する。光電圧センサ信号処理部１２２は、光ファイバ１２３を介して光電圧センサ検出部１２１に光学的に接続されている。計測部１２は、分圧部１１によって分圧された被測定電圧を、電気光学効果の一例であるポッケルス効果によって検出する。
【００１５】
次に、図１の光電圧測定装置１を用いた被測定電圧すなわち主回路電圧の測定について説明する。光電圧測定装置１によって被測定電圧を測定する際には、図１に示すように、抵抗器Ｒ１を主回路導体２に接続し、抵抗器Ｒ２を接地する。また、計測部１２を抵抗器Ｒ２に並列接続する。
【００１６】
そして、分圧部１１に、被測定電圧（以下、入力電圧ＶＩともいう）を印加する。分圧部１１は、入力電圧ＶＩを、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の分圧比によって分圧する。なお、分圧比は、抵抗器Ｒ１の抵抗値をＲ１、抵抗器Ｒ２の抵抗値をＲ２とすると、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。分圧部１１の分圧により、抵抗器Ｒ２から計測部１２に取り出される出力電圧ＶＯは、次式のようになる。
ＶＯ＝｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ＶＩ      （２）
【００１７】
光電圧センサ検出部１２１は、抵抗器Ｒ２から取り出された出力電圧ＶＯを、ポッケルス効果に基づく複屈折を反映した光信号に変換する。すなわち、光電圧センサ検出部１２１で得られる光信号は、ポッケルス結晶に印加された出力電圧ＶＯに応じて光量や位相等が変化した光信号である。
【００１８】
光電圧センサ検出部１２１で得られた光信号は、光ファイバ１２３を通じて光電圧センサ信号処理部１２２に送信される。
【００１９】
光電圧センサ信号処理部１２２は、光電圧センサ検出部１２１から受信した光信号に基づいて、入力電圧ＶＩを求める。このようにして、被測定電圧を測定する。
【００２０】
ここで、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、抵抗器Ｒ１、Ｒ２に印加される電界に応じて非線形に変化することが知られている。図２Ａの例では、電界が０〜０．２ｋＶ／ｍｍ変化すると、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、２桁以上変化する。
【００２１】
もし、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の比が、電界の変化に対して一定でない場合、ある電界変化量に対して、抵抗器Ｒ１の抵抗値はｋ１倍になり、抵抗器Ｒ２の抵抗値はｋ２（≠ｋ１）となる。そして、出力電圧ＶＯは、｛ｋ２・Ｒ２／（ｋ１・Ｒ１＋ｋ２・Ｒ２）｝ＶＩとなり、抵抗値の倍数ｋ１、ｋ２を含む（すなわち、倍数を相殺できない）こととなる。この結果、出力電圧ＶＯは、電界変化に応じて変化してしまい、不安定となってしまう。
【００２２】
また、もし、オシロスコープやマルチメータなどの電気的な計測器を用いる場合、数式（１）に示したように、入力電圧ＶＩの分圧に、計測器の入力抵抗を考慮しなければならない。すなわち、電気的な計測器の入力抵抗は、抵抗器Ｒ２の抵抗値に対して無視できない程小さい。例えば、電気的な計測器の入力抵抗は、通常、高くても１ＭΩ止りであり、高速性が要求される場合には、さらに入力抵抗を小さくする必要がある。電気的な計測器の入力抵抗が無視できないので、当該入力抵抗をＲ３とすると、ＶＯは、［｛Ｒ２・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）｝／｛Ｒ１＋Ｒ２・Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）｝］ＶＩとなる。そして、電界の変化が生じた場合の出力電圧ＶＯは、たとえ、Ｒ１とＲ２とがともにｋ倍変化すると仮定した場合においても、［｛ｋ・Ｒ２・Ｒ３／（ｋ・Ｒ２＋Ｒ３）｝／｛ｋ・Ｒ１＋ｋ・Ｒ２・Ｒ３／（ｋ・Ｒ２＋Ｒ３）｝］ＶＩとなる。すなわち、電気的な計測器を用いた場合の出力電圧ＶＯは、たとえ、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の比が電界の変化に対して一定であったとしても、抵抗値の倍数ｋを含むものとなり、電界に応じて変化してしまう。
【００２３】
これに対して、第１の実施形態においては、電気的な計測器ではなく、ポッケルスセルである光電圧センサ検出部１２１を備えた計測器１２を用いている。光電圧センサ検出部１２１の入力抵抗は、抵抗器Ｒ２の抵抗値に対して無視できるほど大きい。具体的には、光電圧センサ検出部１２１の入力抵抗としては、１ＧΩ以上を容易に実現できる。光電圧センサ検出部１２１の入力抵抗が非常に大きいので、当該入力抵抗をＲ３とした場合の合成抵抗：Ｒ２／（１＋Ｒ２／Ｒ３）において、Ｒ２／Ｒ３を０とみなすことができる。これにより、合成抵抗をＲ２とみなすことができるので、入力電圧ＶＩをＲ１とＲ２との分圧比で分圧する数式（２）を満足できる。
【００２４】
また、第１の実施形態においては、図２Ａに示すように、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値の比が、電界の変化に対してほぼ一定である。したがって、ある電界の変化量に対して、抵抗器Ｒ１の抵抗値がｋ倍になったとき、抵抗器Ｒ２の抵抗値もｋ倍になる。このときの出力電圧ＶＯは、次式で表すことができる。
ＶＯ＝｛ｋ・Ｒ２／（ｋ・Ｒ１＋ｋ・Ｒ２）｝ＶＩ
＝｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ＶＩ                （３）
【００２５】
数式（３）では、抵抗値の倍数ｋが相殺されている。すなわち、数式（３）は、電界変化にかかわらず出力電圧ＶＯが一定であることを示している。図２Ｂの破線枠部に示すように、実際に、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値が２桁以上変化した場合でも、分圧比Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）の変化を±１０％以内に収めることができる。すなわち、入力電圧ＶＩが０から最大測定可能電圧までの範囲において、複数の抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値が１０％以上変化したとしても、出力電圧ＶＯをほぼ一定値に安定させることができる。
【００２６】
ここで、１０％以上の抵抗値の変化がある抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、通常は、分圧器として機能し得ない。しかし、第１の実施形態では、抵抗値が１０％以上変化しても抵抗値同士の比が一定の抵抗器Ｒ１、Ｒ２を組み合わせ、更に、ポッケルス効果に基づく測定を適用することで、電界変化に対する分圧比の変化を抑制することができる。これにより、抵抗器Ｒ１、Ｒ２を分圧器として適正に機能させることができる。
【００２７】
なお、図２Ａによれば、各抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値が５０％以上変化したとしても、抵抗値同士の比を一定にして出力電圧ＶＯを安定させることができる。また、各抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値が１０％〜１０００％の範囲で変化したとしても、抵抗値同士の比を一定にして出力電圧ＶＯを安定させることができる。また、抵抗値の変化にかかわらず出力電圧ＶＯを一定にすることができるので、電界による抵抗値の変化を低減するために抵抗器を大型化することを要しない。また、多数の抵抗を螺旋形状に配置することで構造を複雑化することを要しない。
【００２８】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比Ｒ１／Ｒ２が一定の抵抗器Ｒ１、Ｒ２で分圧した被測定電圧をポッケルス効果に基づいて測定することで、電界の変化にかかわらず、簡易かつ小型の構成によって被測定電圧を高精度に測定することができる。
【００２９】
なお、ＺｎＯ以外の材料で形成された抵抗器で被測定電圧を分圧するために本実施形態を適用することもできる。ＺｎＯは、電界変化にともなう抵抗値変化が大きい材料であるのため、これよりも抵抗値変化が小さい材料では、より安定した被測定電圧の測定を行い得る。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として、同一形状の抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する光電圧測定装置１の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の説明において、第１の実施形態に対応する構成部については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図３は、第２の実施形態の光電圧測定装置１の図である。
【００３１】
図３に示すように、第２の実施形態の光電圧測定装置１は、第１の実施形態に対して分圧部１１の構成が特定されている。具体的には、第２の実施形態の分圧部１１は、直列接続された２つの抵抗器Ｒ１と１つの抵抗器Ｒ２とを備える。各抵抗器Ｒ１、Ｒ２の形状（大きさを含む、以下、同様）および材質はいずれも同じである。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、同じ製品であってもよい。なお、図３において、被測定電圧は符号４で示されている。
【００３２】
第２の実施形態において、分圧部１１は、被測定電圧４を１／３に分圧する。そして、計測部１２は、第１の実施形態と同様に、分圧された被測定電圧４を測定する。
【００３３】
形状および材質が同一であることから、抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比Ｒ１／Ｒ２が一定である。したがって、電界、温度および湿度が変化した場合、抵抗器Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、同じ変化量ずつ変化する。変化量を倍率ｋで表現すると、次式のようになる。
ＶＯ＝｛ｋ・Ｒ２／（ｋ・２Ｒ１＋ｋ・Ｒ２）｝ＶＩ
＝｛Ｒ２／（２Ｒ１＋Ｒ２）｝ＶＩ                （４）
【００３４】
数式（４）から明らかなように、第２の実施形態においても、電界等の変化の前後で分圧比は変化しない。したがって、第１の実施形態と同様に、電界の変化にかかわらず、簡易かつ小型の構成によって被測定電圧を高精度に測定することができる。また、同一の抵抗器を用いることで、構成を更に簡素化できる。
【００３５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、絶縁体に抵抗膜を設けた光電圧測定装置１の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態の説明において、第１の実施形態に対応する構成部については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図４は、第３の実施形態の光電圧測定装置１の図である。
【００３６】
図４に示すように、第３の実施形態の光電圧測定装置１は、第１の実施形態に対して分圧部１１の構成が特定されている。具体的には、第３の実施形態の分圧部１１は、絶縁体１１１と、第１電極としての高電圧側電極１１２と、第２電極としての接地側電極１１３と、第３電極としての中間電極１１４と、抵抗膜１１５とを備える。
【００３７】
絶縁体１１１は、円筒形状を有する。高電圧側電極１１２、接地側電極１１３および中間電極１１４は、絶縁体１１１に設けられている。各電極１１２〜１１４は、絶縁体１１１よりも軸方向Ｄの長さが短い円筒形状を有する。より具体的には、高電圧側電極１１２は、絶縁体１１１の軸方向Ｄの一端において、絶縁体１１１の外周面に巻き付いている。接地側電極１１３は、絶縁体１１１の軸方向Ｄの他端において、絶縁体１１１の外周面に巻き付いている。中間電極１１４は、高電圧側電極１１２と接地側電極１１３との間において、絶縁体１１１の外周面に巻き付いている。抵抗膜１１５は、絶縁体１１１の軸方向Ｄの一端から他端に延び、高電圧側電極１１２と中間電極１１４と接地側電極１１３とを結んでいる。抵抗膜１１５における絶縁体１１１の径方向の寸法である厚みと、抵抗膜１１５における絶縁体１１１の周方向の寸法である幅とは、一定である。
【００３８】
そして、第３の実施形態においては、抵抗膜１１５における高電圧側電極１１２と中間電極１１４との間の部分が、抵抗器Ｒ１として機能し、また、抵抗膜１１５における中間電極１１４と接地側電極１１３との間の部分が、抵抗器Ｒ２として機能する。
【００３９】
なお、絶縁体１１１は、エポキシ樹脂であってもよい。高電圧側電極１１２、接地側電極１１３および中間電極１１４は、金属の蒸着によって形成してもよい。抵抗膜１１５は、カーボンや酸化金属の刷毛塗りによって形成してもよい。
【００４０】
第３の実施形態の光電圧測定装置１を用いて被測定電圧４を測定する際には、図４に示すように、高電圧側電極１１２と接地側電極１１３との間に被測定電圧４を印加する。そして、被測定電圧４を抵抗膜１１５で分圧した電圧を、中間電極１１４と接地側電極１１３との間において計測部１２で取り出す。
【００４１】
このとき、抵抗膜１１５の厚みおよび幅が均一であることで、抵抗膜１１５への印加電界およびその変化は一様になる。抵抗膜１１５における印加電界の変化が一様であることで、抵抗膜１１５に含まれる各抵抗器Ｒ１、Ｒ２における電界変化も同一となる。そして、各抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、同一材質であるので、電界の変化に対して互いの抵抗値同士の比Ｒ１／Ｒ２が一定となる。すなわち、第３の実施形態の抵抗器Ｒ１、Ｒ２も、電界変化に対して既述の数式（２）を満足する。
【００４２】
第３の実施形態によれば、支持物として好適な絶縁体１１１で電極１１２〜１１４および抵抗器Ｒ１、Ｒ２（１１５）を支持することで、第１の実施形態と同様に、簡易かつ小型の構成でありながら、電界の変化にかかわらず被測定電圧を安定的に測定することができる。
【００４３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態として、第３の実施形態の抵抗膜１１５を覆う絶縁層を備えた光電圧測定装置１の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態の説明において、第３の実施形態に対応する構成部については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図５は、第４の実施形態の光電圧測定装置１の図である。
【００４４】
図５に示すように、第４の実施形態の光電圧測定装置１は、第３の実施形態の光電圧測定装置１に対して、分圧部１１が絶縁層１１６を更に備える点において異なる。図５に示すように、絶縁層１１６は、絶縁体１１１の外周において抵抗膜１１５を覆っている。より具体的には、絶縁層１１６は、絶縁体１１１の外周面を全面的に被覆している。ただし、高電圧側電極１１２および接地側電極１１３と被測定電圧４との接点と、中間電極１１４および接地側電極１１３と計測部１２との接点は確保されている。絶縁層１１６は、例えば、エポキシ樹脂などであってもよい。
【００４５】
第４の実施形態によれば、絶縁層１１６によって抵抗膜１１５を保護することができるので、抵抗膜１１５が機械的に傷つくことや、抵抗膜１１５への水分の混入を低減することができる。この結果、抵抗膜１１５の抵抗変化を抑制できるので、被測定電圧の測定精度を更に向上させることが可能となる。なお、絶縁層１１６は、抵抗膜１１５の表面における沿面放電を抑制するために、絶縁層１１６の層の厚みを増したり、絶縁層１１６の表面に碍子のような凹凸面を設けることで、沿面距離を長くとるようにしても良い。
【００４６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態として、分圧部１１がエポキシ樹脂と抵抗体との複合体を備えた光電圧測定装置１の実施形態について説明する。なお、第５の実施形態の説明において、第１および第３の実施形態に対応する構成部については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図６は、第５の実施形態の光電圧測定装置１の図である。
【００４７】
図６に示すように、第５の実施形態の光電圧測定装置１は、第１の実施形態に対して分圧部１１の構成が特定されている。具体的には、第５の実施形態の分圧部１１は、エポキシ樹脂１１７１と抵抗体１１７２との複合体１１７と、第１電極としての高電圧側電極１１２と、第２電極としての接地側電極１１３と、第３電極としての中間電極１１４とを備える。
【００４８】
複合体１１７は、円柱形状を有する。高電圧側電極１１２、接地側電極１１３および中間電極１１４は、円板形状を有する。高電圧側電極１１２は、複合体１１７の軸方向Ｄの一端に設けられている。接地側電極１１３は、複合体１１７の軸方向Ｄの他端に設けられている。中間電極１１４は、複合体１１７における高電圧側電極１１２と接地側電極１１３との間に設けられている。
【００４９】
そして、第５の実施形態においては、複合体１１７における高電圧側電極１１２と中間電極１１４との間の部分が、抵抗器Ｒ１として機能し、複合体１１７における中間電極１１４と接地側電極１１３との間の部分が、抵抗器Ｒ２として機能する。
【００５０】
なお、複合体１１７を構成する抵抗体１１７２は、ＺｎＯであってもよい。
【００５１】
第５の実施形態の分圧部１１を用いて被測定電圧４を測定する際には、図６に示すように、高電圧側電極１１２と接地側電極１１３との間に被測定電圧４を印加する。そして、被測定電圧４を複合体１１７で分圧した電圧を、中間電極１１４と接地側電極１１３との間において計測部１２で取り出す。
【００５２】
このとき、複合体１１７は、円柱形状を有することで、電界の印加方向に垂直な断面の形状および大きさが一定である。これにより、複合体１１７への印加電界は一様すなわち等電界となり、印加電界の変化も一様になる。複合体１１７における印加電界の変化が一様であることで、複合体１１７に含まれる各抵抗器Ｒ１、Ｒ２における電界変化は同一となる。そして、各抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、同一材質であるので、同一の電界変化に対して互いの抵抗値同士の比Ｒ１／Ｒ２が一定となる。すなわち、第５の実施形態の抵抗器Ｒ１、Ｒ２も、電界変化に対して既述の数式（２）を満足する。なお、電界の印加方向に垂直な断面の形状および大きさが一定であれば、複合体１１７は、直方体などの円柱形状以外の形状を有していてもよい。
【００５３】
第５の実施形態によれば、電界が一様な複合体１１７で構成した抵抗器Ｒ１、Ｒ２で被測定電圧４を分圧し、分圧した電圧をポッケルス効果に基づいて測定することができる。これにより、第１の実施形態と同様に、簡易かつ小型の構成でありながら、電界の変化にかかわらず被測定電圧４を安定的に測定することができる。また、複合体１１７を構成するエポキシ樹脂１１７１によって分圧部１１の機械強度を確保できる。
【００５４】
なお、第３〜第５の実施形態において、高電圧側電極１１２と中間電極１１４との間に、１つ以上の中間電極を追設してもよい。この場合には、被測定電圧を３つ以上の抵抗器で分圧することができる。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１  光電圧測定装置
１１  分圧部
１２  計測部
【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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