[发明专利]电气设备用光变流器

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备用光变流器，尤其是涉及能够提高电流的测定精度的电气设备用光变流器。

背景技术

通常，气体绝缘开闭装置、气体断路器(遮断器)、气体绝缘母线等电气设备作为送配电设备被使用。在这些电气设备中，为了计测在密封的容器内配置的通电导体中流动的电流，而提出了使用光变流器的方案。

通常，光变流器使用周知的铅玻璃制的光纤作为电流传感器。并且，在反射形的光变流器的情况下，在如图9(a)、(b)所示的形成为圆筒状的电气设备的容器(未图示)的内部配置有电流流过的通电导体1时，以包围通电导体1的方式卷绕配置光纤2，通电导体1与光纤2正交(交叉)。

在该光纤2的一方的端部配置具有永久磁铁的光学构件3，而且在另一方的端部配置反射构件4，所述光学构件3及反射构件4配置在光纤2的卷绕圆上，即配置在以与通电导体1的轴线正交(交叉)的方式卷绕的光纤2的卷绕延长线上。由此，例如图9(a)、(b)所示，在电流I从通电导体1的下方朝向上方流动时，因电流I而在直角方向上产生的磁场H向光纤2施加。

在该反射形的光变流器中，使直线偏振光从发光部(未图示)经由光纤2的一端侧的光学构件3向内部入射，由光纤2的另一端侧的反射构件4反射而返回，到达设于外部的计测部(未图示)。入射的直线偏振光成为因光纤的法拉第(フアラデ一)效应而旋转的出射光，因此利用计测部来检测该出射光的旋转角，从而计测通电电流。

在日本的专利公开公报2000-314751号(专利文献1)中提出了如下的方案：在将光变流器装入电气设备而使用时，为了配置卷绕于通电导体的光纤，而使用在轴向端面上具有环绕槽的环状框体。

专利文献1记载的光变流器将光纤收纳固定在环状框体的环绕槽内而使之与通电导体交叉，并在环绕槽内的光纤的两端部配置沿着环绕方向延伸的偏振体部和检光体(検光子)。通过形成为这种光变流器的结构，与在环状框体的外周面上卷绕光纤的情况相比，能够缩短全长而减少光传送损失。

另外，在日本的专利公开公报2000-121676号(专利文献2)中提出了如下一种将卷绕于通电导体的光纤环绕为正的整数圈(タ一ン)，即使光纤的环绕径减小，也能消除流过通电导体的电流产生的磁场的影响，不会产生计测误差的高精度的光变流器。

在专利文献2记载的光变流器中，将光纤的卷绕端部向外方折弯，在将配置偏振体的输入端及配置检光体的输出端引出时，利用磁性屏蔽将从环绕的位置到输入端及输出端覆盖，由此防止磁场的影响而形成为没有计测误差的高精度。

在上述的图9所示的以往的光变流器或专利文献1记载的光变流器中，光学构件等配置在与通电导体1的轴向正交(交叉)的光纤的卷绕圆上，即，在与通电导体1的轴向交叉的光纤的卷绕延长线上配置光学构件3或反射构件4，成为与因电流I而产生的磁场H的方向相同的方向。

在这种光变流器中，在流过通电导体的电流所产生的磁场中，对光学构件内的永久磁铁造成的影响增大，成为测定误差的原因。即，这是由于以下的理由。光学构件内的永久磁铁因该磁场的效果而使得直线偏振波的角度饱和，作为光信号而使用。电流流过通电导体时产生磁场，但是在光学构件内的永久磁铁的磁场与流过通电导体的电流产生的磁场方向一致时，即使再从外部施加磁场，由于直线偏振波光已经饱和，因此不会受到影响。然而，在永久磁铁的磁场方向与流过通电导体1的电流i产生的磁场H的方向相反时，若(永久磁铁产生的磁场)-(流过通电导体的电流所生成的磁场)＜(垂直偏振波光饱和磁场)，则直线偏振波未饱和，从而成为以光学构件3内的永久磁铁的磁场饱和的情况为前提而算出电流值的测定器的误差的原因。

另外，如专利文献2的光变流器那样，在光纤的卷绕端部的配置偏振体的输入端及配置检光体的输出端由磁性屏蔽覆盖而消除磁场产生的影响时，光纤的卷绕端部的结构变得复杂而难以制作。

本发明的目的在于提供一种以简单的结构减少磁场的影响，并能够提高流过通电导体的电流的测定精度的电气设备用光变流器。

发明内容

本发明的电气设备用光变流器至少具备配置在电气设备的容器内的通电导体、以与所述通电导体的轴向正交的方式卷绕配置的光纤、设置在所述光纤的一端的光学构件及设置在另一端的反射构件时，其特征在于，至少所述光学构件以其永久磁铁的磁场轴位于通过所述通电导体的中心轴的任意的假想平面内的方式配置。

优选的是，其特征在于，所述光学构件和所述反射构件这双方配置在同一轴线上。另外，优选的是，其中，所述光学构件和所述反射构件这双方相互接近而并列设置。