JP2012099641A

JP2012099641A - ガス絶縁計器用変圧器

Info

Publication number: JP2012099641A
Application number: JP2010246153A
Authority: JP
Inventors: Shuichiro Abe; 秀一郎阿部; Masahito Aoyanagi; 雅人青柳
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-24
Also published as: CN202210462U

Abstract

【課題】耐電圧試験時にＧＩＳとの切離しができ、耐電圧試験終了後はＧＩＳとの接続を容易に行うことができる断路機構を備えるガスＶＴを提供する。
【解決手段】埋め込み導体５ｃを備えた絶縁スペーサ５によって封止され絶縁ガスが充填された容器２に電圧変成要素１が収納され、電圧変成要素１は、鉄心１ａと、鉄心１ａに巻かれた二次コイル１ｂと、二次コイル１ｂの外側に同軸上に巻かれた一次コイル１ｃと、電界緩和シールド１ｄとによって構成され、埋め込み導体５ｃと一次コイル１ｃとの接続および切離しを行うガス絶縁計器用変圧器において、容器２に設けられた回転機構部１１と、回転機構部１１に取付けられた絶縁フレーム９と、絶縁フレーム９に取付けられた接続導体８を備え、接続状態では対向する埋め込み導体５ｃと一次コイル１ｃ間に接続導体８が挿入され、切離し状態では対向する埋め込み導体５ｃと一次コイル１ｃ間から接続導体８が離れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変電所等の母線または線路に接続されるガス絶縁計器用変圧器（以下、ガスＶＴと記載する）に関するものである。

ガスＶＴは、矩形状の鉄心と前記鉄心の一つの脚部に巻回された一次コイルおよび二次コイルとからなる電圧変成要素を容器内に収容して、前記容器にＳＦ_６ガス等の絶縁媒体を封入した構造を有している。この種のガスＶＴは、通常ガス絶縁開閉装置（以下、ＧＩＳと記載する）に組み込まれて、母線や線路の電圧を変成し、計器や継電器に電圧を供給するために用いられている。

ＧＩＳは変電所等の現地に設置した後に直流および交流の高電圧を印加する耐電圧試験が実施される。しかし、ガスＶＴはＧＩＳの直流および交流耐電圧試験を実施するとガスＶＴの鉄心が磁気飽和し、一次コイルを焼損する恐れがある。そのため耐電圧試験時には、ガスＶＴに試験電圧が印加されないようにＧＩＳから切離さなければならなかった。

そのため、従来は、耐電圧試験時には、先ずガスＶＴが接続されているＧＩＳの容器内のＳＦ_６ガスを回収し、次いで、ガスＶＴを取り外した後、前記ガスＶＴを取付けていた容器の取付け孔を蓋板により閉じて、容器内にＳＦ_６ガスを再充填するようにしていた。このように、従来は、耐電圧試験時にＳＦ_６ガスの回収と再充填とを行っていたが、ＳＦ_６ガスは、地球温暖化防止の規制対象になっていて、取扱いには細心の注意を必要とするため、ＳＦ_６ガスの回収と再充填とを行う際の作業が繁雑になり、耐電圧試験時に多くの手間と時間がかかるという問題があった。

そこで、特許文献１に示されているように、絶縁スペーサにより封止される容器内に、絶縁スペーサの軸線方向に移動自在に支持されたガイド装置を設けて、前記ガイド装置に電圧変成要素を取付けている。そして電圧変成要素の一次端子と絶縁スペーサの埋め込み導体との間に断路部を設けるとともに、容器内で電圧変成要素を移動させる移動機構を設けて、前記移動機構により電圧変成要素を移動させることによって、断路部の開閉操作を行わせるようにしている。

また、特許文献２に示されているように、絶縁スペーサにより封止され電圧変成要素を収容する容器内に、電圧変成要素を移動させることができる可動板等からなる駆動機構を設けることによって、絶縁スペーサに設けられた埋め込み導体から電気的に切離す提案もなされている。

実開昭６３−２４８１７号公報特開２００４−５５７４０号公報

電圧変成要素を収容する容器内に電圧変成要素を移動自在に支持するガイド装置や駆動機構を設ける必要があったため、容器内の構成が複雑になり、前記容器が大形になるのを避けられなかった。そして、ガイド装置や駆動機構を設けるためにコストが高くなるといった問題もあった。

また、ガスＶＴの電圧階級が上がるにつれ電圧変成要素が大形になり重量が増加するため、ガイド装置や駆動機構も電圧変成要素の重量の増加に対応した構造にする必要があり、ガイド装置や駆動機構の種類が増えるといった問題があった。そして、電圧変成要素の重量の増加に伴い、耐電圧試験時におけるＧＩＳとの切離しや接続時に大きな操作力が必要になるといった問題もあった。

上記課題を解決するため、本発明に係るガスＶＴは、埋め込み導体を備えた絶縁スペーサによって封止され絶縁ガスが充填された容器に電圧変成要素が収納され、前記電圧変成要素は、鉄心と、前記鉄心に巻かれた二次コイルと、前記二次コイルの外側に同軸上に巻かれた一次コイルと、電界緩和シールドとによって構成され、前記埋め込み導体と前記一次コイルとの接続および切離しを行うガス絶縁計器用変圧器において、前記容器に設けられた操作機構と、前記操作機構に取付けられた絶縁フレームと、前記絶縁フレームに取付けられた接続導体を備え、接続状態では対向する前記埋め込み導体と前記一次コイル間に前記接続導体が挿入され、切離し状態では対向する前記埋め込み導体と前記一次コイル間から前記接続導体が離れることを特徴とする。

本発明によれば、ガスＶＴの電圧階級に関係なく電圧変成要素とＧＩＳとの切離しや接続といった操作を小さな力で、確実且つスムーズに、しかも簡単に行うことができる。また、ガスＶＴの電圧階級に関係なく、同一の断路部を使用することが出来るのでガスＶＴの標準化を図ることが出来る。

図１は本発明の一実施形態において、断路部を閉じた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は本発明の一実施形態において、断路部を開いた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図３は本発明の他の実施形態において、断路部を閉じた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図４は本発明の他の実施形態において、断路部を開いた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図５は本発明において、接続導体の他の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の実施例について図１および図２を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態のガスＶＴにおいて断路部を閉じた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は断路部を開いた状態の内部構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図１および図２において、１は電圧変成要素、２は電圧変成要素１を収容する容器である。

電圧変成要素１は、矩形状に形成された鉄心１ａを備えている。鉄心１ａは、鋼板の積層体からなっていて、二次巻形を介して二次コイル１ｂが巻回され、二次コイル１ｂの外側に一次巻形を介して一次コイル１ｃが巻回されている。一次コイル１ｃを取り囲むように非接地側の一次端子を兼ねる電界緩和シールド１ｄが配置され、一次コイル１ｃの巻終り側の端末部が電界緩和シールド１ｄに接続されている。一次コイル１ｃの巻始め側の端末部は前記一次コイル１ｃの内周側に配置された電位固定板を通して鉄心１ａに接地されている。

容器２は、軸線方向の一端および他端が開口した円筒状の容器本体３と、前記容器本体３の一端を封止するように設けられた蓋板４と、容器本体３の他端を封止する絶縁スペーサ５とからなっている。そして、容器本体３は金属からなっていて、一端にフランジ部３ａが形成され、他端にフランジ部３ｃが形成された胴部３ｂで構成されている。容器本体の胴部３ｂは、電圧変成要素１を取り囲む部分であり、前記胴部３ｂの内面と電圧変成要素１との間に所定の間隙が形成されるように、胴部３ｂの内径が設定されている。

蓋板４は、容器本体３の一端のフランジ部３ａにボルト６により締結されている。蓋板４と容器本体３のフランジ部３ａとの間にはＯリング（図示せず）が配設され、前記Ｏリングにより、蓋板４と容器本体３のフランジ部３ａとの接続部の気密が図られて、容器本体３の一端が封止されている。蓋板４の容器内側には電圧変成要素１がボルト７で締結されている。

絶縁スペーサ５は、絶縁樹脂からなる円錐状の本体５ａと、本体５ａの外周部に一体に形成されたフランジ部５ｂとからなっていて、本体５ａの中心部を貫通した状態で埋込み導体５ｃが設けられている。絶縁スペーサ５は、そのフランジ部５ｂを容器本体３のフランジ部３ｃにボルト（図示せず）で締結することにより容器本体に取り付けられている。絶縁スペーサ５のフランジ部５ｂと容器本体３のフランジ部３ｃとの間にはＯリング（図示せず）が配設され、前記Ｏリングにより、絶縁スペーサ５のフランジ部５ｂと容器本体３のフランジ部３ｃとの接続部の気密が図られて、容器本体３の他端が封止されている。

絶縁スペーサ５の埋め込み導体５ｃの一端側はＧＩＳの高圧回路に接続され、埋め込み導体５ｃの他端側には導体５ｄが取付けられており、さらに導体５ｄには導体側接触子５ｅが設けられている。電圧変成要素１の非接地側の一次端子（電界緩和シールド１ｄ）にはコイル側接触子１ｅが設けられている。図１のように、断路部を閉じた状態では、接続導体８は導体側接触子５ｅに接続されると同時に、接続導体８の真下のコイル側接触子１ｅに接続される。コイル側接触子１ｅは、導体側接触子５ｅと同様に内部にバネ（図示せず）が設けられているので、上下に動くことができる。そして、そのバネの力によって導体側接触子５ｅと接続する接続導体８との接触圧を保持している。また、図５に示すように、このバネ機構を備えた導体側接触子８ａとコイル側接触子８ｂを接続導体８に設けることで接触圧を保持することもできる。

容器外部には操作機構１０が設けられている。図１および図２の実施例では、操作機構１０は回転機構部１１とハンドル１２から構成されている。回転機構部１１が容器本体３の側面に設けられており、回転機構部１１の内部には、ベベルギア等の回転機構が内蔵されている。回転機構部１１には、絶縁フレーム９の一端が接続されており、絶縁フレーム９の他端に接続導体８が取付けられている。接続導体８は、対向する導体側接触子５ｅとコイル側接触子１ｅ間に挿入されるように設けられている。回転機構部１１には回転機構を作動させるためのハンドル１２が設けられており、ハンドル１２を回転させることによって接続導体８が回動し、図２に示すように、対向する導体側接触子５ｅとコイル側接触子１ｅ間から離れるように接続導体８が移動し、断路することができるように構成されている。

本発明の他の実施例について図３および図４を用いて、構成の異なる部分についてのみ説明する。容器外部には操作機構１０が設けられている。容器本体３の側面にはガイド機構部１３が取付けられており、ガイド機構部１０の内部には、容器内部と絶縁フレーム９を封止するためのＯリング（図示せず）が設けられている。容器の外部に導出された絶縁フレーム９の一端にはレバー１４の一端が回動自在に接続されている。容器本体３には支持台１５が取付けられており、レバー１４の中央付近が前記支持台先端付近に回動自在に接続されている。絶縁フレーム９の他端には接続導体８が取付けられており、接続導体８が対向する導体側接触子５ｅとコイル側接触子１ｅ間に挿入されるように設けられている。断路する場合には、図４に示すように、レバー１４の他端部を容器側に押すように動作させると、支持台１５との接続部分を支点としてレバー１４が時計方向に回転し、接続導体８が対向する導体側接触子５ｅとコイル側接触子１ｅ間から引き抜かれ、断路することができるように構成されている。

１電圧変成要素
１ａ鉄心
１ｂ二次コイル
１ｃ一次コイル
１ｄ電界緩和シールド
１ｅコイル側接触子
２容器
３容器本体
３ａフランジ部
３ｂ胴部
３ｃフランジ部
４蓋板
５絶縁スペーサ
５ａ本体
５ｂフランジ部
５ｃ埋め込み導体
５ｄ導体
５ｅ導体側接触子
６ボルト
７ボルト
８接続導体
８ａ導体側接触子
８ｂコイル側接触子
９絶縁フレーム
１０操作機構
１１回転機構部
１２ハンドル
１３ガイド機構部
１４レバー
１５支持台

Claims

埋め込み導体を備えた絶縁スペーサによって封止され絶縁ガスが充填された容器に電圧変成要素が収納され、前記電圧変成要素は、鉄心と、前記鉄心に巻かれた二次コイルと、前記二次コイルの外側に同軸上に巻かれた一次コイルと、電界緩和シールドとによって構成され、前記埋め込み導体と前記一次コイルとの接続および切離しを行うガス絶縁計器用変圧器において、前記容器に設けられた操作機構と、前記操作機構に取付けられた絶縁フレームと、前記絶縁フレームに取付けられた接続導体を備え、接続状態では対向する前記埋め込み導体と前記一次コイル間に前記接続導体が挿入され、切離し状態では対向する前記埋め込み導体と前記一次コイル間から前記接続導体が離れることを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。