磁性ガ-ネット薄膜を用いた高速・高感度光電流センサシステムの電力機器への適用

磁性石榴石薄膜高速高灵敏度光电流传感器系统在电力设备中的应用

• 批准号: 07650341
• 负责人: 金子 正光
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Miyazaki Municipal University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650341/
• 关键词: 光電流センサ; ファラデー効果; 配電系統; 光応用技術; 希土類鉄ガ-ネット結晶; リングコアレス

情報化社会の進展,都市機能の高度化,社会・家庭における快適な生活指向の高まりに伴い,安定良質な電力供給に対する要請が一段と高まっている。これらの要請に答えるには,現在配電用変電所だけで行われている常時及び事故時の電圧,電流計測を配電線路側にも広げて,配電系統の監視・制御・保護機能を高度化にする必要がある。配電線に設置する電圧,電流センサには,高絶縁性,誘導ノイズを受けない,非接触で測定できる,などの要求があり,これらの諸要求に大して,従来の電圧,電流変換装置による電気的計測方式の適用は困難である。一方,近年,クローズアップされている光応用技術計測方式は,電気的計測方式に比べ格段の優れた諸特徴を有し,これらの諸特徴を生かして高電圧下での電圧,電流センサの研究開発が非常に重要になっている。本研究では,活線状態で間接工法によって絶縁線に設置できるリングコアレス方式(小型・軽量)でかつ高速・高感度の配電用光電流センサシステムの開発を行い,その実証評価を行った。ファラデー素子として,高感度が実現できる新素材の希土類鉄ガ-ネット薄膜結晶(R_3Fe_5O_<12>)を用いた。著者等が開発した配電用光電流センサシステムは,交流磁界で校正した後,室内において実用の配電線にそのセンサを取り付け,60Hzの交流電流を流して,1Aから550Aまでの電流計測を行い,その結果,出力の直線性が±1.0%以内と良好であった。さらに,間接工法で3セットの光電流センサを6.6kVの配電系統の実線路に活線状態で取り付け,フィールド実験でその性能を実証した。それらの研究成果は,9th ISH,Graz in AUSTRIA と11th Int.Conf.on Gas Discharges and Their Applicationsで発表するとともに電気設備学会と宮崎公立大学紀要に論文として掲載した。

With the development of information society, the upgrading of urban functions, the rapid development of social and family life, and the stability and quality of power supply, it is necessary to establish a high level of cooperation. This is the main reason why the current distribution system is divided into normal and emergency voltage, current measurement and distribution line side, and the monitoring, control and protection functions of the distribution system are highly necessary. Distribution line installation of voltage, current, high insulation, induction, non-contact measurement, requirements, requirements, large, incoming voltage, current conversion device, electrical measurement method is difficult to apply. On the other hand, in recent years, the measurement method of optical technology has been improved. The measurement method of electric energy has been improved compared with the characteristics of the grid section. The development of electric voltage and electric current under high voltage is very important. In this study, the development of high speed and high sensitivity distribution photocurrent system is carried out, and the actual evaluation is carried out. A new material, rare earth iron-based thin film crystal (R_3Fe_5O_ ), was used in the development of high sensitivity<12>. After correction of AC magnetic field, the current measurement of 60Hz AC current is carried out, and the linearity of output is within ±1.0%. In addition, the indirect method has been used to verify the performance of the three-point photoelectric current distribution system with a 6.6kV live line status. The results of this research were published in the Proceedings of the Institute of Electrical Equipment and Miyazaki Public University, 9th ISH,Graz in AUSTRIA, 11th Int. Conf.on Gas Discharges and Their Applications.

项目成果

辻 利則,金子正光,他: "R_3FeO_<12>磁気光学結晶薄膜を用いた光ファイバ付配電用光電流センサシステムの開発" 電気設備学会. 16(2). 98-105 (1996)

Toshinori Tsuji、Masamitsu Kaneko 等人：“利用 R_3FeO_<12> 磁光晶体薄膜开发用于光纤配电的光电流传感器系统”，日本电气工程师学会 16(2)。 1996）

金子正光,辻 利則,他: "Characteristics and Field Test Evaluation of Optical Current Sensor Systems for Power Distribution Lines" Proc.of 11th Iiter.Conf.on Gas Disch.and Their Appli.,No.II. 246-249 (1995)

Masamitsu Kaneko、Toshinori Tsuji 等人：“配电线路光学电流传感器系统的特性和现场测试评估”第 11 届 IIter.Conf.on Gas Disch 及其应用，No.II。 (1995)

金子正光,辻 利則,他: "Characteristics of a Fiber Optic Current Sensor Systems Bismuth-Substituted Rare-Earth Iron Garnetsfor Distribution Systems" Proc.of 9th ISH,GRAZ. 4521-1-4521-4 (1995)

Masamitsu Kaneko、Toshinori Tsuji 等人：“用于配电系统的铋取代稀土铁石榴石的光纤电流传感器系统的特性”，第 9 版 ISH，GRAZ（1995 年）。

金子正光,辻 利則,他: "配電用光電流センサシステムの開発と高圧配電線の高調波電流測定" 宮崎公立大学人文学部紀要. 3(1). 139-153 (1996)

Masamitsu Kaneko、Toshinori Tsuji 等人：“用于高压配电线路的配电和谐波电流测量的光电流传感器系统的开发”宫崎公立大学人文学院公告 3(1)。 1996）