单相用光学电流互感器制造技术

提供一种能够可靠地进行大电流的测量、且能够以小型、经济的方式制作、安装作业也容易的单相用光学电流互感器。在内部配置通电导体(2)的圆筒状容器(1)的外周面的一部分中粘合固定安装座，在该安装座上以可自由装卸的方式固定容纳法拉第效应部件的壳体。法拉第效应部件(10)构成为：以预先确定的间隔维持平行来设置按照利用规定尺寸的2根光纤(24A、24B)相对通电导体(2)的轴方向交叉的方式配置的第1及第2光程(11A、11B)，并且在各光纤的一端面上设置使直线偏振光反射的镜面(12)。使来自同一光源的直线偏振光分别入射至第1及第2光程(11A、11B)，根据被镜面(12)反射而往返的直线偏振光的法拉第旋转角来测量流过通电导体(2)的电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及单相用光学电流互感器(single-phase optical current transformer)，尤其涉及能够可靠地测量单相的大电流的单相用光学电流互感器。
技术介绍
为了测量在气体绝缘开关装置(以下简称为“GIS”)等中使用的高电压的通电导体中流过的电流，以往使用了一种通电导体贯通由环形铁心及二次线圈构成的二次侧的形式的线圈型变流器。但是，由于线圈型变流器大型且重量大，所以研究了利用光的偏振面因磁场的作用而旋转的法拉第效应的光学电流互感器，该光学电流互感器尤其适用于没有其他相的磁场引起的影响的单相用。通常，单相用光学电流互感器在通电导体的周围设置光程，并使来自光源的直线偏振光通过该光程内时，在检测器侧检测因流经通电导体的电流的磁场作用而旋转的直线偏振光的法拉第旋转角，来测量电流的大小。作为单相用光学电流互感器的一个形式，有作为法拉第效应部件而采用了块状的铅玻璃的例如在日本专利公开公报平成3-105259号(专利文献1)中记载的形式。该单相用光学电流互感器通过在流过电流的通电导体的周围组合配置块状的铅玻璃来形成光程，并使来自光源的直线偏振光通过该光程内，由检测器检测因通电导体中的电流的磁场作用而变化的法拉第旋转角，来测量电流。另外，作为其他形式的单相用光学电流互感器，有作为法拉第效应部件而采用了光纤的例如在日本专利公开公报平成7-248338号(专利文献2)中记载的形式。该单相用光学电流互感器以光纤包围通电导体的方式被配置，从而形成闭环光程，与上述同样地使直线偏振光通过该光程来测量电流。但是，以块状的铅玻璃构成光程的单相用光学电流互感器难以实现小型化且装配复杂，故以轻量的光纤构成光程的单相用光学电流互感器是更有利的。此外，公知，以光纤构成闭环光程的单相用光学电流互感器还有通过了光程内的直线偏振光反射回来而在检测器侧检测法拉第旋转角的反射型、以及直线偏振光通过光程内并直接在检测器侧检测法拉第旋转角的透过型。另一方面，GIS变得高电压且大容量、大型化，在内部配置通电导体并封入绝缘气体的圆筒状容器的直径也变大。因此，安装于GIS中的单相用光学电流互感器构成为：在大直径的圆筒状容器的外部或者内部，配置光纤来设置闭环光程。上述的现有技术中的单相用光学电流互感器由于都以法拉第效应部件形成闭环光程，所以在使事故电流等大电流流经通电导体时，通过光程内的直线偏振光因大电流的磁场作用，导致法拉第旋转角饱和。因而，存在着在检测器侧无法根据法拉第旋转角准确地测量电流的问题。另外，现有技术中的单相用光学电流互感器需要利用法拉第效应部件以包围通电导体的方式设置闭环光程。因而，若在如GIS那样的大直径的圆筒状容器的外部或内部配置光纤来设置闭环光程，则存在配置于确定的位置上的作业变得比较难且作业性恶化的问题。进而，圆筒状容器因直射阳光或通电导体的温度上升而引起上下的温度差，法拉第效应部件的上下温度差成为测量误差的原因。即便在法拉第效应部件中采用轻量的光纤的情况下，也是同样的。本专利技术的目的在于提供一种单相用光学电流互感器，即便在通电导体中流过事故电流等大电流的情况下，通过短的第1及第2光程内的直线偏振光的法拉第旋转角也不易饱和，能够可靠地进行大电流的测量，能够实现小型化且经济形的制作。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种单相用光学电流互感器，能够容易安装到圆筒状容器的外面的一部分，且组装及更换作业容易。
技术实现思路
本专利技术的单相用光学电流互感器的特征在于，在圆筒状容器的内部配置通电导体，在所述圆筒状容器中设置形成直线偏振光的光程的法拉第效应部件，并根据通过所述光程的直线偏振光的法拉第旋转角来测量流过所述通电导体的电流时，所述法拉第效应部件构成为：以预先确定的间隔维持平行来设置按照利用规定尺寸的2根光纤相对所述通电导体的轴方向交叉的方式配置的第1及第2光程，并且在各所述光纤的一端面上设置使直线偏振光反射的镜面，所述法拉第效应部件使来自同一光源的直线偏振光分别入射至各所述光程，并根据被所述镜面反射回来的直线偏振光的法拉第旋转角来测量电流。另外，本专利技术的单相用光学电流互感器的特征在于，在圆筒状容器的内部配置通电导体，在所述圆筒状容器中设置形成直线偏振光的光程的法拉第效应部件，并根据通过所述光程的直线偏振光的法拉第旋转角来测量流过所述通电导体的电流时，在所述圆筒状容器的外周面的一部分中粘合固定安装座，在所述安装座上以可自由装卸的方式固定容纳所述法拉第效应部件的壳体，所述法拉第效应部件构成为：以预先确定的间隔维持平行来设置按照利用规定尺寸的2根光纤相对所述通电导体的轴方向交叉的方式配置的第1及第2光程，并且在各所述光纤的一端面上设置使直线偏振光反射的镜面，所述法拉第效应部件使来自同一光源的直线偏振光分别入射至各所述光程，并根据被所述镜面反射回来的直线偏振光的法拉第旋转角来测量电流。优选，在所述壳体内配置位置固定用底座，各所述光纤分别夹着保护管配置于所述位置固定用底座。(专利技术效果)根据本专利技术的单相用光学电流互感器，由于作为法拉第效应部件而采用了规定尺寸的光纤，所以第1及第2光程变短，故直线偏振光的法拉第旋转角不易饱和，从而具有能够可靠地测量事故时等大电流的效果。另外，以通过由短的光纤形成的第1及第2光程的直线偏振光的法拉第旋转角来测量小范围的磁场，所以不仅测量精度及温度差的影响变小，而且还能使单相用光学电流互感器小型化，故具有能够以经济的方式制作的优点。进而，本专利技术的单相用光学电流互感器在圆筒状容器的外面的一部分中粘合固定了安装座，在该安装座上以可自由装卸的方式固定的壳体内，容纳成为法拉第效应部件的光纤，以预先确定的间隔平行地设置了按照相对圆筒状容器内的通电导体的轴方向交叉的方式配置的第1及第2光程，因此能够与通电导体无关地独立地进行装配、安装，故也能容易地进行安装及更换作业。附图说明图1是表示本专利技术的单相用光学电流互感器的原理说明图。图2是表示应用了本专利技术的单相用光学电流互感器的一实施例的示意纵向剖视图。图3是从A-A线观察了图2的单相用光学电流互感器的示意剖视图。图4是表示图2的主要部分的放大图。图5是图4的左侧视图。具体实施方式本专利技术的单相用光学电流互感器在圆筒状容器的外周面的一部分，设置了形成直线偏振光的光程的法拉第效应部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.21 JP 2009-2887651.一种单相用光学电流互感器，其在圆筒状容器的内部配置通电导
体，在所述圆筒状容器中设置形成直线偏振光的光程的法拉第效应部件，
根据通过所述光程的直线偏振光的法拉第旋转角来测量流过所述通电导
体的电流，所述单相用光学电流互感器的特征在于，
所述法拉第效应部件构成为：以预先确定的间隔维持平行来设置按照
利用规定尺寸的2根光纤相对所述通电导体的轴方向交叉的方式配置的
第1及第2光程，并且在各所述光纤的一端面上设置使直线偏振光反射的
镜面，所述法拉第效应部件使来自同一光源的直线偏振光分别入射至各所
述光程，并根据被所述镜面反射回来的直线偏振光的法拉第旋转角来测量
电流。
2.一种单相用光学电流互感器，其在圆筒状容器的内部配置通电导
体，在所述圆筒状容器中设置形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，山口达史，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，东光电气株式会社，
类型：
国别省市：