(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する光の偏光面が磁界の強さに比例して回転する性質を備え持つファラデ効果型光ファイバを被計測導体が貫通する巻枠の外周に周回させるとともに前記ファラデ効果型光ファイバの入力端から出力端へ光を通過させ、ファラデ効果型光ファイバを通過する光の偏光面の回転角度に比例する信号を出力させ、この信号から被計測導体に流れている電流を計測する光変流器において、
前記巻枠が周方向に二つに分割された巻枠部よりなるとともに巻枠に被計測導体が挿入される開口部が形成可能であり、かつ、前記巻枠部の端部同士がねじ止めされ、ねじを外すことにより一方の巻枠部が取り除かれ前記開口部が形成されることを特徴とする光変流器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通過光の偏光面が磁界の強さに比例して回転する性質を備え持つファラデ効果型光ファイバを用いて導体に流れる電流を計測する光変流器に関し、特に、被計測導体が通電されている最中でも着脱可能な光変流器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電流の計測にファラデ効果型光ファイバを用いた光変流器を使用することによって、鉄心に巻線が巻かれた従来型の変流器と比べて鉄心の飽和現象がないことや絶縁し易いことなどから小型化が可能である。また、光変流器によって将来は電気所をトータル的に光制御できるなどの利点もある。
【０００３】
図１１は、従来の光変流器の構成を示す斜視図である。磁性を持たない巻枠３の外周にファラデ効果型光ファイバ２が巻回され、ファラデ効果型光ファイバ２の入力端２Ａに偏光子４を介して入力用の光ファイバ７が接続され、ファラデ効果型光ファイバ２の出力端２Ｂに検光子５とレンズ６とを介して出力用の光ファイバ８が接続されている。巻枠３の内部に電流が計測される被計測導体１が貫通している。
【０００４】
図１１において、ファラデ効果型光ファイバ２は、通過する光の偏光面が磁界の強さに比例して回転する性質を備え、例えば、鉛ガラス（酸化鉛を多量に含む石英ガラス）で構成された光ファイバである。ファラデ効果とは、磁界中に置かれた鉛ガラスなどを光が通過する際に、その光の偏光面が回転角度θ＝Ｖ・Ｈ・Ｌだけ回転する現象である。ここで、Ｖはヴェルデ定数、Ｈは光の進行方向の磁界、Ｌが光の行路長である。
【０００５】
鉛ガラスは、酸化鉛を含まない一般の石英ガラスに比べてヴェルデ定数Ｖが約６倍も大きく、磁界Ｈに対する光の偏光面の回転角度θが大きい。但し、入力用の光ファイバ７および出力用の光ファイバ８は、酸化鉛を含まない普通の石英ガラス製の光ファイバあるいはプラスチックス製の光ファイバである。被計測導体１に電流Ｉが流れると、その周囲にその電流Ｉに比例して増減する磁界Ｈが形成される。その状態で入力用の光ファイバ７に入射光Ｐ１を注入すると、偏光子４によってその入射光Ｐ１が一方向に直線偏光された光Ｐとなりファラデ効果型光ファイバ２の入力端２Ａに入る。
【０００６】
光Ｐは、ファラデ効果型光ファイバ２を通過するときに磁界Ｈによってその偏光面が回転角度θだけ回転する。回転角度θだけ傾いた光Ｐは、ファラデ効果型光ファイバ２の出力端２Ｂに達して検光子５に注入される。検光子５は、光Ｐのうち通過可能な方向の光の成分だけを透過させ、レンズ６でもって集光され、透過光Ｐ２として出力用の光ファイバ８に出射される。被計測導体１に電流が流れていないときの透過光Ｐ２の光量に対して、被計測導体１の電流が流れたときの透過光Ｐ２の光量の変化分が回転角度θに比例するので、透過光Ｐ２の光量の変化分を求めることによって電流Ｉを知ることができる。透過光Ｐ２の光量の変化分は、図示されていない変換装置によって電気信号に変換されて出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の装置は、被計測導体が通電されている最中は、光変流器を取り付けることができないという問題があった。
すなわち、巻枠に被計測導体を貫通させる必要があり、被計測導体の通電を一旦中止して、被計測導体の一方端を結合されていた相手の導体から一旦外し、巻枠に被計測導体を貫通させる必要があった。そのためには、停電させねばならないので従来は、電流計測が非常にやり難かった。
この発明の目的は、被計測導体が通電されている最中でも着脱可能な光変流器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、通過する光の偏光面が磁界の強さに比例して回転する性質を備え持つファラデ効果型光ファイバを被計測導体が貫通する巻枠の外周に周回させるとともに前記ファラデ効果型光ファイバの入力端から出力端へ光を通過させ、ファラデ効果型光ファイバを通過する光の偏光面の回転角度に比例する信号を出力させ、この信号から被計測導体に流れている電流を計測する光変流器において、前記巻枠が周方向に二つに分割された巻枠部よりなるとともに巻枠に被計測導体が挿入される開口部が形成可能であり、かつ、前記巻枠部の端部同士がねじ止めされ、ねじを外すことにより一方の巻枠部が取り除かれ前記開口部が形成されるようにするとよい。それによって、被計測導体が通電されている最中でも被計測導体を開口部から挿入し、被計測導体の電流計測が可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の基本原理にかかる光変流器の構成を示す斜視図である。巻枠３が周方向に二つに分割された巻枠部３Ａ，３Ｂよりなる。巻枠部３Ａ，３Ｂの一方の分割面３Ｃが直線状であるとともに蝶番１１を介して互いに連結されている。巻枠部３Ａ，３Ｂの他方の分割面３ＤはＺ字状であり、互いに突き合わせになっている。その他は従来の構成である図１１と同一であり同じ部分には同一参照符号を付け詳細な説明は省略する。
【００１０】
図２は、図１の巻枠３に開口部１２が形成された構成を示す斜視図である。蝶番１１によって、巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｄが周方向に開かれ開口部１２が形成されている。この開口部１２から被計測導体１が挿入可能である。したがって、被計測導体１が通電されている最中でも被計測導体１に流れている電流Ｉの計測が可能である。それによって、被計測導体の電流計測時に停電をする必要がなくなるとともに、光変流器を活線中に移動することができ、電流計測の作業能率が非常に向上する。
【００１１】
図３は、この発明の基本原理にかかる別の光変流器の構成を示す斜視図である。巻枠３が巻枠部３Ａ，３Ｂに分割され，巻枠部３Ａ，３Ｂの一方の分割面３ＣがＺ字状であるとともに周方向に平行に分割された面が蝶番１１を介して互いに連結されている。その他は図１と同じである。
図４は、図３の巻枠３に開口部１２が形成された構成を示す斜視図である。蝶番１１によって、巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｄが軸方向に開かれ開口部１２が形成されている。この開口部１２から被計測導体１が挿入可能である。したがって、被計測導体１が通電されている最中でも被計測導体１に流れている電流Ｉの計測が可能である。
【００１２】
図５は、この発明の基本原理にかかるさらに別の光変流器の構成を示す斜視図である。巻枠３が巻枠部３Ａ，３Ｂに分割され，巻枠部３Ａ，３Ｂの一方の分割面３Ｃが直線状であるとともに分割面３Ｃ同士の双方に周方向に向けて埋め込まれたピン１３を介して連結されている。その他は図１と同じである。
図６は、図５の巻枠３に開口部１２が形成された構成を示す斜視図である。ピン１３を支点にして、巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｄが軸方向に開かれ開口部１２が形成されている。この開口部１２から被計測導体１が挿入可能である。したがって、被計測導体１が通電されている最中でも被計測導体１に流れている電流Ｉの計測が可能である。
【００１３】
図７は、この発明の基本原理にかかる他の光変流器の構成を示す斜視図である。巻枠３が巻枠部３Ａ，３Ｂに分割され，巻枠部３Ａ，３Ｂの一方の分割面３ＣがＺ字状であるとともに周方向に平行に分割された面同士の双方に軸方向に向けて埋め込まれたピン１３を介して連結されている。その他は図１と同じである。
図８は、図７の巻枠３に開口部１２が形成された構成を示す斜視図である。ピン１３を支点にして、巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｄが周方向に開かれ開口部１２が形成されている。この開口部１２から被計測導体１が挿入可能である。したがって、被計測導体１が通電されている最中でも被計測導体１に流れている電流Ｉの計測が可能である。
【００１４】
図９は、この発明の実施例にかかる光変流器の構成を示す斜視図である。巻枠３が巻枠部３Ａ，３Ｂに分割され，巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｅが互いに嵌合する切り欠き面であるとともに分割面３Ｅ面同士がねじ１４でもって固定されている。その他は図１と同じである。
図１０は、図９の巻枠３に開口部１２が形成された構成を示す斜視図である。ねじ１４が抜かれ、ねじ穴１５の明いた巻枠部３Ａ，３Ｂが分割面３Ｅで分離されるとともに周方向に開く開口部１２が形成されている。この開口部１２から被計測導体１が挿入可能である。したがって、被計測導体１が通電されている最中でも被計測導体１に流れている電流Ｉの計測が可能である。
【００１５】
なお、巻枠に開口部を設ける方法としては、その他にも種々の構成が考えられる。例えば、図１において、蝶番１１の代わりに板状のものにして、ねじでもって巻枠部３Ａ，３Ｂの分割面３Ｃを固定してもよい。ねじを抜くことによって巻枠部３Ａ，３Ｂを分割可能にして開口部１２を形成することができる。あるいはまた、巻枠部３Ａ，３Ｂが分割面３Ｃに互いに嵌合し合うホックを取り付けてもよい。ホックを外すことによって巻枠部３Ａ，３Ｂを分割可能にして開口部１２を形成することができる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明は前述のように、巻枠が周方向に二つに分割された巻枠部よりなるとともに巻枠に被計測導体が挿入される開口部が形成可能であるようにすることによって、被計測導体が通電されている最中でも被計測導体を開口部から挿入し、被計測導体の電流計測が可能になる。それによって、被計測導体の電流計測時に停電をする必要がなくなるとともに、光変流器を活線中に移動することができ電流計測の作業能率が非常に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の基本原理にかかる光変流器の構成を示す斜視図
【図２】  図１の巻枠に開口部が形成された構成を示す斜視図
【図３】  この発明の基本原理にかかる別の光変流器の構成を示す斜視図
【図４】  図３の巻枠に開口部が形成された構成を示す斜視図
【図５】  この発明の基本原理にかかるさらに別の光変流器の構成を示す斜視図
【図６】  図５の巻枠に開口部が形成された構成を示す斜視図
【図７】  この発明の基本原理にかかる他の光変流器の構成を示す斜視図
【図８】  図７の巻枠に開口部が形成された構成を示す斜視図
【図９】  この発明の実施例にかかる光変流器の構成を示す斜視図
【図１０】  図９の巻枠に開口部が形成された構成を示す斜視図
【図１１】  従来の光変流器の構成を示す斜視図
【符号の説明】
１：被計測導体、２：ファラデ効果型光ファイバ、２Ａ：入力端、２Ｂ：出力端、３：巻枠、３Ａ，３Ｂ：巻枠部、３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ：分割面、θ：回転角度、Ｉ：電流、７，８：光ファイバ、１１：蝶番、１２：開口部、１４：ねじ、１５：ねじ穴
【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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【図１０】
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【図１１】
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