JP2006287010A - 電力ケーブル用変流器 - Google Patents

Abstract

【課題】電力ケーブルの外周部に配置する分割形変流器を簡単な支持構造で支持することができるようにし、現地組み立て作業を簡素化した電力ケーブル用変流器を提供する。
【解決手段】分割形変流器２の貫通孔２ａ内に電力ケーブル１を位置し、変流器分割体３ａ，３ｂの下部となる電力ケーブル１の所定の高さ位置の外周部に１対の絶縁取付分割体８ａ，８ｂを対向配置し、貫通孔２ａを形成する分割形変流器２の内壁面下部と電力ケーブル１の外周面との間に絶縁取付部材７の頭部挿入部分９ａを挿入し、ボルト４を締め付けて、絶縁取付部材７の密着部９ｃを変形させながら電力ケーブル１の外周面に圧接し、この圧接状態の絶縁取付部材７を介して分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に支持固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力ゲーブルの外周部に取り付けて使用される電力ゲーブル用変流器に関する。

一般に、ガス絶縁開閉装置等においては、端部に電力ケーブルなどの絶縁導出手段が接続されており、この電力ケーブルの外周部に分割形の電力ケーブル用変流器が取り付けられている。例えば、従来の電力ケーブル用変流器は、図６に示すようにガス絶縁開閉装置のケーブルヘッド密閉容器１０から主回路を形成する導体を絶縁導出して、電力ケーブル１のケーブル終端部１ａに接続し、またケーブルヘッド密閉容器１０の下部にはこれを支持する架台１１を設け、この架台１１内に位置する部分の電力ケーブル１の外周部に分割形変流器２を相毎に、例えば電力ケーブル１の軸方向に３つ配置している。一般にケーブルヘッド密閉容器１０などは円筒状の圧力容器が用いられ、その内部に配置された主回路導体は絶縁上の合理的な設計から三角形の各頂点に三相分が配置される構成となっており、電力ケーブル１との接続部および三相分の電力ケーブル１も類似の三角形の各頂点に配置する構造となる。分割形変流器２の支持構造は、図７に示すように三角形の各頂点に配置した三相分の電力ケーブル１の外周部に、周方向で二分割されて中心部に電力ケーブル１を配置可能な貫通孔２ａを有する分割形変流器２をそれぞれ配置した後、その分割部を連結し、架台１１に固定した様々な取付金具１４を用いて各分割形変流器２を支持固定していた（例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３を参照）。

特開平５−２６７０８３号公報 実開昭６０−９０８２０号公報 実開昭６０−１４１１２２号公報

しかしながら、従来の電力ケーブル用変流器は、それぞれ複雑な形状の取付金具１４を用いて各分割形変流器２を架台１１内に支持固定する構造であったため、架台１１内の制約された空間部での狭隘作業が必要となり、また各分割形変流器２の分割部における連結位置と取付金具１４との位置関係を考慮しながら支持しなければならず、現地での作業が煩わしいものとなっていた。

本発明の目的は、電力ケーブルの外周部に配置する分割形変流器を簡単な支持構造で支持することができるようにし、現地組み立て作業を簡素化した電力ケーブル用変流器を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、周方向に分割した分割形変流器の中心部に形成した貫通孔に電力ケーブルを配置した電力ケーブル用変流器において、上記分割形変流器の上記貫通孔を形成する内壁面と、上記電力ケーブルの外周部間に絶縁取付部材を配置し、上記電力ケーブルの外周部に密着させた上記絶縁取付部材によって上記分割形変流器を上記電力ケーブルに支持固定したことを特徴とする。

また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、上記分割形変流器の上記内壁面側に上記電力ケーブルの周方向に通電面積を確保すると共に、上記電力ケーブルの軸方向における上記分割形変流器の両側にそれぞれ上部端子および下部端子を有する接地線接続導体を設けたことを特徴とする。

さらに請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、上記絶縁取付部材は、上記分割形変流器の上記内壁面側と接触する外周側に上記電力ケーブルの軸方向に徐々に径を増大したテーパーを有するテーパー部と、このテーパー部に加わる上記分割形変流器の荷重によって上記電力ケーブルの外周部へ密着する密着部とを備えて構成したことを特徴とする。

本発明による電力ケーブル用変流器は、分割形変流器を電力ケーブルの外周部に絶縁取付部材を用いて支持固定しているため、架台内の制約された空間部で従来の取付金具を用いて分割形変流器を架台へ支持する作業が不必要になり、狭い架台内での作業を簡素化して現地での煩わしい作業を減らすことができ、また、従来の取付金具を省略することによって、分割形変流器の支持構造を非常に簡単にすることができる。

また請求項２に記載の本発明による電力ケーブル用変流器は、誘導電流または事故電流キャンセルのために接地線を分割形変流器の貫通孔内に挿通させる場合、分割形変流器に一体的に取り付けた接地線接続導体の上部端子と下部端子にそれぞれ接続した接地線とすれば良く、この接地線によって絶縁取付部材が電力ケーブルの外周部に密着する際に悪影響を受けることがない。また単純に分割形変流器の貫通孔に接地線を挿通する場合、変流器分割体間を連結するボルトを取り外した状態で接地線を配置しなければならないが、予め付設した接地線接続導体を利用するため、変流器分割体間をボルトによって連結した後に行うこともできるので作業性が良い。

また請求項３に記載の本発明による電力ケーブル用変流器は、分割形変流器の荷重が絶縁取付部材に加わると、絶縁取付部材における分割形変流器との接触部はテーパー面を有したテーパー部であるため、荷重は絶縁取付部材の密着部を電力ケーブルへ圧接する力となり、分割形変流器を電力ケーブルの外周面にしっかりと固定することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明の一実施の形態による電力ケーブル用変流器を示す断面図および平面図である。
一相の電力ケーブル１の外周部に配置する分割形変流器２は、円周方向に二分割した略Ｃ字状の変流器分割体３ａ，３ｂを有しており、この変流器分割体３ａ，３ｂの互いの対向部分を合わせた状態でボルト４などによって連結して組み合わせたとき、その中心部に電力ケーブル１を位置させることができる貫通孔２ａを有している。また、少なくとも片方の変流器分割体３ａ，３ｂの上面および下面には上部端子５ａおよび下部端子５ｂがそれぞれ設けられ、この上部端子５ａと下部端子５ｂ間は、少なくとも片方の変流器分割体３ａ，３ｂの内壁部側に配置されて電力ケーブル１の周方向に通電面積を確保した接地線接続導体６によって電気的に接続されている。また電力ケーブル用変流器は、もう一つの構成要素として、分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に支持固定する絶縁取付部材７を有している。

図３は、上述した分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に支持固定する絶縁取付部材７の斜視図である。
この絶縁取付部材７は、筒状部材を円周方向で二分割した絶縁取付分割体８ａ，８ｂから成り、これらの絶縁取付分割体８ａ，８ｂはほぼ同様の形状で構成されているので、ここでは絶縁取付分割体８ａについて説明する。絶縁取付分割体８ａは、分割形変流器２の貫通孔２ａ内にその下部から挿入可能な外径を有する頭部挿入部９ａと、この頭部挿入部９ａから徐々に分割形変流器２の貫通孔２ａの径よりも大きな外径を持つようにしたテーパー部９ｂと、電力ケーブル１の外周面に十分な接触抵抗を有して密着するように内面部に襞を形成した密着部９ｃとを有している。このような絶縁取付部材７は、電力ケーブル１を流れる主回路電流によって誘導電流が流れることが無く、また電力ケーブル１の外周部にその軸方向における十分な接触抵抗を有して圧接するようにさせるためにゴム製とし、望ましくは耐候・防振性ネオプレンゴム製としている。１対の絶縁取付分割体８ａ，８ｂは、電力ケーブル１の外周部に配置したとき、互いの対向部がほぼ接触する円筒状を形成せず、互いの対向部間に変形用の隙間を有するようにしている。

次に、上述した電力ケーブル用変流器の取り付け作業について説明する。
先ず、分割形変流器２の変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結している複数のボルト４を緩めながら少なくともその一つを取り外し、分割形変流器２の貫通孔２ａ内に電力ケーブル１を位置させる。その後、変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結するボルト４を仮締めした状態で、図１に示したように変流器分割体３ａ，３ｂの下部となる電力ケーブル１の所定の高さ位置の外周部に図３に示した１対の絶縁取付分割体８ａ，８ｂを対向配置する。その後、図１に示すように貫通孔２ａを形成する分割形変流器２の内壁面下部と電力ケーブル１の外周面との間に絶縁取付部材７の頭部挿入部分９ａを挿入するように、分割形変流器２の位置合わせを行う。すると、ここでは貫通孔２ａと頭部挿入部分９ａとテーパー部９ｂの径関係から、分割形変流器２の内壁面下部が絶縁取付部材７におけるテーパー部９ｂの軸方向途中で接触することになる。

この位置合わせ後、変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結する複数のボルト４を締め付けて、絶縁取付部材７の密着部９ｃを変形させながら電力ケーブル１の外周面に圧接し、この圧接状態の絶縁取付部材７を介して分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に支持固定する。同様の方法で、電力ケーブル１の軸方向に図４に示すように例えば三つの分割形変流器２を支持固定し、さらに同様の方法で三相分の分割形変流器２を組み立て分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に支持固定する。

この状態で、分割形変流器２の荷重は絶縁取付部材７に加わるが、絶縁取付部材７における分割形変流器２との接触部はテーパー面を有したテーパー部９ｂであるため、荷重は絶縁取付部材７の密着部９ｃを電力ケーブル１へ圧接する力としても分散され、分割形変流器２を電力ケーブル１の外周面にしっかりと固定することができる。少なくとも絶縁取付部材７の密着部９ｃをゴム製とした場合、密着部９ｃは分割形変流器２の荷重によって変形して電力ケーブル１の外周面への密着性を高めることができる。また、この説明から分かるように絶縁取付部材７は、テーパー部９ｂをプラスチック製とし密着部９ｃをゴム製としたり、密着部９ｃもプラスチック製として電力ケーブル１の絶縁外皮の弾性変形を利用して支持固定することもできる。

また、誘導電流または事故電流キャンセルのために接地線を分割形変流器２の貫通孔２ａ内に挿通させる場合がある。このような場合は、分割形変流器２に一体的に取り付けた接地線接続導体６の上部端子５ａと下部端子５ｂにそれぞれ接続した接地線を設ければ良い。単純に分割形変流器２の貫通孔２ａに接地線を挿通する場合は、変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結するボルト４を取り外した状態で接地線を配置しなければならないが、予め付設した接地線接続導体６を利用するため、ボルト４を取り外す必要はなく接続作業は簡単である。つまり、この接続作業は、変流器分割体３ａ，３ｂ間をボルト４によって連結した後でも行うことができ、また従来のように分割形変流器２を架台に支持する取付部材が存在していないので狭隘作業とはならず作業性が良い。

また、単純に分割形変流器２の貫通孔２ａに接地線を挿入した場合、この接地線によって絶縁取付部材７が電力ケーブル１の外周面に密着するための変形を阻止したり密着力を低下させたりする危険があるが、予め絶縁取付部材７の密着性を考慮した形状および位置に付設した接地線接続導体６とすることができるため、接地線の影響を受けることなく分割形変流器２を良好に電力ケーブル１の外周面に支持固定することができる。しかも、接地線を接続するために予め組み込んだ接地線接続導体６は、電力ケーブル１の円周方向に通電断面積を確保した板状のものを使用することができるので、結局、貫通孔２ａを小さくして分割形変流器２を小型にすることもできる。この接地線接続導体６は、変流器分割体３ａ，３ｂと一体的に構成しても良いし、変流器分割体３ａ，３ｂと別体に構成した後、変流器分割体３ａ，３ｂにはめ込むなどして固定しても良い。後者の場合でも、接地線接続導体６の通電断面積を電力ケーブル１の円周方向に確保することによって貫通孔２ａを小さくして分割形変流器２を小型にすることができる。

図４および図５は、ガス絶縁開閉装置に接続した電力ケーブル１の外周部に分割形変流器２を支持固定した状態を示す正面図および要部断面図である。
ガス絶縁開閉装置側は、絶縁上、三角形の各頂点に三相分の主回路導体を配置する構成であり、ケーブルヘッド密閉容器１０から絶縁導出された電力ケーブル１もほぼ同様の配置となる。しかし、従来のようにケーブルヘッド密閉容器１０の下部に設けた架台１１へ取付金具を用いて各相の分割形変流器２を支持するのではなく、上述したように各分割形変流器２を電力ケーブル１の外周部に絶縁取付部材７を用いて直接支持固定しているため、図５に示すように架台１１内の制約された空間部で従来の取付金具１４を用いて分割形変流器２を架台１１へ支持する作業が不必要になり、狭い架台１１内での作業を簡素化して現地での煩わしい作業を減らすことができる。しかも、従来の取付金具を省略することによって、図５に示すように分割形変流器２の支持構造が非常に簡単になる。

また、このような分割形変流器２の取り付け構造によれば、三相分の分割形変流器２の支持構造を同一にすることが可能であり、他の二つの相においても同一構造の絶縁取付部材７を使用することができる。従って、同一構造の絶縁取付部材７を用いて三相分の分割形変流器２を電力ケーブル１に簡単に支持固定することができ、同部の構成を簡略化すると共に部品コストも低減することができる。

分割形変流器２の端面には、図２に示したように所定の位置に設置した制御盤に接続するＣＴ制御線１２と、このＣＴ制御線１２の接続のための端子１３が設けられている。このＣＴ制御線１２を架台１１付近で何等かの方法で支持する必要がある場合は、適当な支持部材を用いて架台１１に支持することができる。このＣＴ制御線１２のための支持部材は、分割形変流器２のための支持部材よりも簡素なもので済み、また分割形変流器２のように架台１１の中心部に配置する必要もないので作業性が問題になることはない。

上述した実施の形態では、分割形変流器２の荷重の少なくとも一部を利用して絶縁取付部材７を電力ケーブル１の外周部に密着させているが、本発明の他の実施の形態では、変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結するボルト４の締め付け力を用いて絶縁取付部材７を電力ケーブル１の外周部に密着させることもできる。例えば、変流器分割体３ａの内面部に図３に示した一方の絶縁取付分割体８ａを一体的もしくは簡易に支持した構造とし、同様に他方の変流器分割体３ｂの内面部に他方の絶縁取付分割体８ｂを一体的もしくは簡易に支持した構造とし、変流器分割体３ａ，３ｂ間を連結するボルト４の締め付け力によって絶縁取付分割体８ａおよび絶縁取付分割体８ｂの両密着部１２ｃを電力ケーブル１の外周面に密着させたり、または電力ケーブル１の外皮絶縁物の弾性変形を利用して電力ケーブル１の外周面に分割形変流器２支持固定してもほぼ同様の効果を得ることができる。

さらに、本発明の他の実施の形態では、ガス絶縁開閉装置に接続した電力ケーブル１に分割形変流器２を支持固定した電力ケーブル用変流器について説明したが、その他の電気機器に接続した電力ケーブル１に分割形変流器２を支持固定した電力ケーブル用変流器に適用することもできる。また、図３に示したガス絶縁開閉装置に限らず、相分離構成のものや、その他の構成の電力ケーブルに分割形変流器２を取り付ける構造のものに適用することができる。

本発明の一実施の形態による電力ケーブル用変流器を示す部分断面図である。 図１に示した電力ケーブル用変流器の平面図である。 図１に示した電力ケーブル用変流器の絶縁取付分割体を示す斜視図である。 図１に示した電力ケーブル用変流器を使用したガス絶縁開閉装置の要部正面図である。 図４に示したガス絶縁開閉装置の要部平面図である。 従来の電力ケーブル用変流器を使用したガス絶縁開閉装置の要部正面図である。 図６に示したガス絶縁開閉装置の要部平面図である。

符号の説明

１ 電力ケーブル
２ 分割形変流器
２ａ 貫通孔
３ａ，３ｂ 変流器分割体
４ ボルト
５ａ 上部端子
５ｂ 下部端子
６ 接地線接続導体
７ 絶縁支持部材
８ａ，８ｂ 絶縁取付分割体
９ａ 頭部挿入部
９ｂ テーパー部
９ｃ 密着部

Claims (3)

1. 周方向に分割した分割形変流器の中心部に形成した貫通孔に電力ケーブルを配置した電力ケーブル用変流器において、上記分割形変流器の上記貫通孔を形成する内壁面と、上記電力ケーブルの外周部間に絶縁取付部材を配置し、上記電力ケーブルの外周部に密着させた上記絶縁取付部材によって上記分割形変流器を上記電力ケーブルに支持固定したことを特徴とする電力ケーブル用変流器。
2. 請求項１に記載のものにおいて、上記分割形変流器の上記内壁面側に上記電力ケーブルの周方向に通電面積を確保すると共に、上記電力ケーブルの軸方向における上記分割形変流器の両側にそれぞれ上部端子および下部端子を有する接地線接続導体を設けたことを特徴とする電力ケーブル用変流器。
3. 請求項１に記載のものにおいて、上記絶縁取付部材は、上記分割形変流器の上記内壁面側と接触する外周側に上記電力ケーブルの軸方向に徐々に径を増大したテーパーを有するテーパー部と、このテーパー部に加わる上記分割形変流器の荷重によって上記電力ケーブルの外周部へ密着する密着部とを備えて構成したことを特徴とする電力ケーブル用変流器。

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