JP2016512653A - 誘電流体によって絶縁された高圧変電所のための抵抗要素、ｒｃモジュール、およびｒｃ分圧器 - Google Patents

Abstract

本発明は、誘電流体によって絶縁された変電所のためのＲＣ分圧器用ＲＣモジュール（２０）を提供する。上記ＲＣモジュール（２０）は、変電所に備え付けられると、上記誘電流体と協働してコンデンサを形成するように互いに分離された第１および第２の平面導電支持体（２１０ａ、ｂ）を備える。上記モジュールはさらに、上記第１および第２の導電支持体（２１０ａ、ｂ）を互いに電気的に接続する、少なくとも１つの抵抗要素（２２０ａ、ｂ）を備え、上記抵抗要素は、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を含んだ抵抗性電気回路を画成するプリント回路（２２２）を備える。本発明はまた、抵抗要素および分圧器を提供する。

Description

本発明は、電圧を測定する分野と、かかる電圧の測定を可能にする装置の分野に関する。

誘電流体によって絶縁された高圧変電所での電圧測定には必ず、高電圧に耐えるように適合された電圧測定装置が必要になる。

そのような装置の中で、分圧器が、電圧低減の可能性をもたらすことから、特に適している。このような分圧器が抵抗・容量（ＲＣ）分圧器である場合、それらは一般に、互いに直列に接続された抵抗要素と容量要素で構成される。

本発明は、より詳細には、抵抗要素、ＲＣモジュール、およびＲＣ分圧器に関する。

純粋に抵抗性なのか、ＲＣタイプすなわち抵抗・容量タイプかどうかにかかわらず、高圧変電所に備え付けられるように設計された分圧器は、変電所の１つの相とそのグランドとの間に配設された少なくとも１つの抵抗モジュールまたはＲＣモジュールの使用を基本とする。

より詳細には、ＲＣ分圧器では、したがってＲＣタイプのモジュールは一般に、コンデンサを形成するために、２枚のプレートの間に配設された少なくとも１つのセラミック支持体を含む。このセラミック支持体は絶縁体として機能する。

特許文献１および特許文献２に記載されているように、各ＲＣモジュールはセラミック支持体を含み、そのセラミック支持体には、それを間に挟むコンデンサの２枚のプレートを相互接続する少なくとも１つの抵抗回路が書き込まれている。したがって、各モジュールは、２枚のプレートで形成されたコンデンサと、少なくとも１つの抵抗回路で形成された抵抗器が、互いに並列に接続されたＲＣ回路を形成する。

分圧器を形成するために、こういったモジュールが、変電所の相の１つすなわち高電圧とグランドすなわち低電圧との間に互いに直列に接続される。

このようなモジュールは、高電圧の測定に特に適した分圧器の形成を可能にするが、いくつかの欠点を有する。セラミックへの抵抗回路の書き込みを可能にする技術は特に、制御が困難なために費用がかかる。さらに、セラミックが支持体として使用されるので、このようなモジュールは重くて脆い。その結果、このようなモジュールを輸送する場合厳しい制約に従う必要があり、このようなモジュールは、地震時に受けうる衝撃などの衝撃に耐える能力という点から見ると強度が不十分である。

仏国特許第２４６２７１３号 欧州特許第０９８０００３号

本発明の目的は上記の欠点を解決することである。

したがって、本発明の目的は、従来技術のＲＣモジュールと比較して重量を低減した、ＲＣ分圧器用ＲＣモジュールを提供することである。

本発明の他の目的は、衝撃の影響を受けにくいＲＣ分圧器用ＲＣモジュールを提供することである。

このため、本発明は、誘電流体によって絶縁された変電所のためのＲＣ分圧器用ＲＣモジュールに関し、上記ＲＣモジュールは、変電所に備え付けられると、上記誘電流体と協働してコンデンサを形成するように互いに分離された第１および第２の平面導電支持体を備え、さらに、上記第１および第２の導電支持体を互いに電気的に接続する、少なくとも１つの抵抗要素を備え、上記抵抗要素は、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を含んだ抵抗性電気回路を画成するプリント回路を備える。

上記および下記のこの文書の残りの部分では、用語「プリント回路」とは、２端子抵抗素子などのディスクリート電子部品を支持し互いに接続するように適合された支持体、したがって、そういった素子を装備すると電気回路を画成するように適合された支持体を意味する。

２つの互いに向かい合う導電プレートの間に配置されたかかる抵抗要素を含んだＲＣモジュールにより、それが備え付けられた変電所の誘電流体を、コンデンサの絶縁体として使用することが可能になり、したがってＲＣモジュールは支持セラミックを全く必要としない。したがって、かかるＲＣモジュールは、セラミック支持体を使用する従来技術のＲＣモジュールの欠点を持たない。

したがって、かかるＲＣモジュールは、従来技術のＲＣモジュールと比較して、重量が特に軽く、衝撃に耐える能力の点で優れた強度を有する。

尚、かかる抵抗要素を用いると、その抵抗要素は、その抵抗よりも数桁小さい抵抗を有する２端子抵抗素子を使用しているにもかかわらず、高い抵抗を有しうる。この高い抵抗が可能になるということは、２端子抵抗素子で消費される電力の値が小さくなることに結び付く。というのは、抵抗要素を介して消費される電力が、２端子抵抗素子間で分配されるからである。

上記モジュールは、上記第１および第２の導電支持体の間に並列に取り付けられた、４個の抵抗要素を備えうる。

かかる抵抗要素の冗長性により、抵抗要素を１つだけしか有さないＲＣモジュールと異なって、消費される電力を各抵抗要素によって４つに分割することが可能になる。さらに、かかるＲＣモジュールは、４つの抵抗要素のうちの２つが故障したとしても動作し続けうるので、特に信頼性を有する。

上記第１および第２の導電支持体は回転軸に対して円対称であり、上記第１および第２の導電支持体の間に、上記４個の抵抗要素が軸対称に分散配置されうる。

抵抗要素のかかる構成により、抵抗要素の不適切な配置の結果生じうる電場の不均一性および非対称性の問題を低減することが可能になる。

上記抵抗要素は十字に交差しうる。

上記抵抗要素は、上記第１の導電支持体の平面と角度４５°を成すようにモジュールに配置されうる。

かかる構成で上記抵抗要素が取り付けられるモジュールは、高電圧の分圧器に配設されるように特に適合され、特にコンパクトである。

上記抵抗要素は、上記第１の導電支持体と上記第２の導電支持体に対してほぼ垂直であってもよい。

この構成は、電圧測定専用ＲＣモジュールの形成に特に適している。

本発明はまた、本発明のＲＣモジュールのための抵抗要素を提供し、上記抵抗要素は、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を含んだ抵抗性電気回路を画成するプリント回路を備える。

かかる要素は、衝撃の影響を受けにくい軽量のＲＣモジュールの形成に特に適している。上記抵抗要素はプリント回路を備えるので、それにより、従来技術のＲＣモジュールで必要なセラミック支持体の必要性を回避することが可能になる。

複数の２端子抵抗素子は、大部分のディスクリート部品を含みうるが、ディスクリート部品のみを含むと好ましい。

上記プリント回路は、上記抵抗性電気回路を形成するように互いに接続された複数の導電トラック部分が配設された誘電支持体を含みうる。少なくとも２つの導電トラック部分が、上記支持体に設けられた開口によって互いに分離される。

かかる開口は、その開口によって分離された２つの導電トラック部分の間における絶縁耐力に特に有利である。誘電流体によって絶縁された変電所に存在する、気体状六フッ化硫黄などの誘電流体の絶縁耐力は一般に、プリント回路の誘電支持体の絶縁耐力より著しく大きい（例えば、エポキシ樹脂の絶縁耐力は、気体状六フッ化硫黄の絶縁耐力の９分の１である）。したがって、開口によって分離された２つのトラック部分の間の距離を縮めることが可能になり、したがって、コンパクトな抵抗要素を得ることが可能になる。

プリント回路は、複数の導電トラック部分が配設される誘電支持体を含みうる。複数の導電トラック部分は、互いに平行で、抵抗性電気回路を形成するように互いに接続され、２つの連続する導電トラック部分は、上記支持体に設けられた開口によって互いに分離される。

上記プリント回路は第１および第２の面を有しうる。上記抵抗性電気回路が、上記２端子抵抗素子が上記プリント回路の両面の各面に分散配置されるような形で、上記第１の面から上記第２の面まで折り返しによって延びる。

上記モジュールのかかる構成は、かかる抵抗要素の絶縁耐力と、その放熱に特に有利である。２端子抵抗素子がプリント回路の両面のそれぞれに分散配置されると、その素子間したがって電気回路のトラック間の距離をほぼ２倍にするような形で、電気回路を適合させることが可能になる。したがって、２つの連続する導電トラック間のアーク放電のリスクが低減される。さらに、この２端子抵抗素子間の距離により、上記２端子抵抗素子からジュール効果により放出される熱が閉じ込められるのを、軽減することが可能になる。

上記第１および第２の面の各面にある上記抵抗回路は、互いに平行な導電トラック部分によって基本的に形成されうる。上記導電トラック部分に沿って上記２端子抵抗素子が分散配置され、上記導電トラック部分は、上記プリント回路のもう一方の面上に存在する導電トラック部分によって互いに電気的に接続される。

上記のフレーズ「抵抗回路が互いに平行な導電トラック部分によって基本的に形成される」は、互いに平行な導電トラック部分が、回路の直線距離の５０％超、好ましくはその直線距離の７０％、または実際にはその９０％に相当することを意味する。当然ながら、「直線距離」はトラックの長さを意味し、トラック内の２端子素子は回路の直線距離の計算に考慮されない。

上記導電トラック部分間の間隔付けは、それらの間における電気相互作用のリスクを制限するように適合しうる。

上記プリント回路は、上記第１の面上の導電トラック部分を、上記第２の面上の導電トラック部分から電気的に絶縁するように適合された誘電支持体を有しうる。

かかる誘電支持体は、一方の面に存在する導電トラック部分と、もう一方の面に存在する導電トラック部分との間に優れた誘電体絶縁をもたらす。

誘電支持体は、例えばＦＲ４すなわち耐燃性４として等級付けされた支持体などの、ガラス／ポリエポキシド支持体であってもよい。

支持体の厚さは、３．２ミリメートル（ｍｍ）以上であってもよい。

誘電支持体は、その支持体が屈曲可能なように、したがって抵抗要素が屈曲可能なように、誘電ポリマー製であってもよい。

上記２端子抵抗素子は、表面実装部品タイプの抵抗器と、スルーホール部品タイプの抵抗器と、上記プリント回路の表面に付着させたカーボンブラックなどの抵抗材料製のトラックとの中から選択されうる。

本発明はまた、誘電流体によって絶縁された変電所のためのＲＣ分圧器用ＲＣモジュールを提供し、上記ＲＣモジュールは、容量要素と並列に、本発明の少なくとも１つの抵抗要素を含む。

かかるモジュールは、それが備え付けられた変電所の誘電流体を絶縁体として使用するという利点をもたらし、したがって上記モジュールは支持セラミックを全く有さない。したがって、かかるＲＣモジュールは、セラミック支持体を使用する従来技術のＲＣモジュールの欠点を持たない。

かかるＲＣモジュールは、従来技術のＲＣモジュールと比較して、重量が特に軽く、耐衝撃力の点で優れた強度を有する。

上記容量要素は、上記モジュールが変電所に備え付けられると、上記誘電流体と協働してコンデンサを形成するように互いに分離された第１および第２の平面の導電支持体を備えうる。上記抵抗要素は、上記第１および第２の導電支持体を互いに電気的に接続する。

本発明はまた、本発明の抵抗要素を複数含むＲＣモジュールのセットを提供し、２つの連続する抵抗要素が平面導電支持体によって互いに電気的に接続され、各上記抵抗要素とそれが接続される両上記平面導電支持体とのリンクが折り曲げ可能であり、その折り曲げは、２つの連続する導電支持体が、それらを互いに接続する上記抵抗要素と協働して本発明のＲＣモジュールを形成するために、互いに平行であると同時に互いに向かい合って配置されることを可能にするようになっている。

かかるＲＣモジュールのセットにより、耐衝撃性の点で特に頑丈な分圧器を形成することが可能になる。折り曲げ可能なリンクにより、そのような衝撃によって伝達される位置エネルギーの一部分を吸収することが可能になる。

各抵抗要素は、その抵抗要素とそれが接続される導電支持体の一方とのリンクの折り曲げを可能にするように、可撓性を有しうる。

抵抗要素の屈曲によって、衝撃を受けたとき、あるいは、分圧器の特定の構成要素の熱膨張および／または分圧器を含んだチャンバの熱膨張が原因で、分圧器に伝達される変動を吸収することが可能になる。

本発明はさらに、誘電流体によって絶縁された高圧変電所に備え付けられるように設計された分圧器を提供し、上記分圧器は、上記変電所のグランドとその変電所の１つの相との間に互いに直列に接続される、本発明の少なくとも２つのＲＣモジュールを備える。

かかる分圧器は、従来技術の分圧器と比較して、重量が特に軽く、衝撃の影響を受けない。

本発明はさらに、誘電流体によって絶縁された高圧変電所に備え付けられるように設計された分圧器を提供し、上記分圧器は、本発明の少なくとも１つのモジュールのセットを備え、２つの連続する導電支持体が互いに平行であると同時に互いに向かい合うように、上記抵抗要素と上記導電支持体が折り曲げられる。

かかる分圧器は特に、従来技術の分圧器と比較して、衝撃の影響を受けない。

上記誘電流体は誘電ガスであってもよい。

上記誘電流体は六フッ化硫黄（ＳＦ６）であってもよい。

本発明は、以下の実施形態の説明を添付の図面を参照して読むとより理解できるであろう。この実施形態は単に非限定的な例示として示されている。

ガス絶縁変電所に備え付けられるように設計された、本発明の分圧器を含んだチャンバの立体図である。 図１に示されている分圧器に備え付けられる、４個の抵抗要素を含んだＲＣモジュールの図である。 図２に示されているＲＣモジュールに備え付けられる抵抗要素の外形図である。 図３に示されている抵抗要素の第１の面の電気回路の図である。 図３に示されている抵抗要素の第２の面の電気回路の図である。 図１に示されているように低電圧と接触する部分で分圧器に備え付けられる、図３、４ａおよび４ｂに示されている抵抗要素を４個含んだＲＣモジュールの図である。 連続する導電トラック部分の間の絶縁を改良するために開口を備える支持体を有する、本発明の分圧器の第２の実施形態のＲＣモジュールのための抵抗要素の図である。 ガス絶縁変電所の各相に備え付けられるように分散配置された複数の分圧器の図である。 図１に示されている分圧器のセンタリング・システムの図である。 分圧器の第２の実施形態を形成するように設計されたＲＣモジュールのセットの図である。 分圧器の第２の実施形態を形成するように設計されたＲＣモジュールのセットの図である。

図から図への移動を容易にするように、各図の同一、同様、または等価な部分は同じ参照符を有する。

各図に示されている各種部分は、図を明確にするために、必ずしも一定の縮尺で示されているとは限らない。

各種の可能形態（変形形態および実施形態）は、互いに相容れないものではなく、相互に組み合わせうるものと理解されたい。

図１に、ＳＦ６ガスなどの誘電流体によって絶縁された高圧変電所のチャンバ１０が示されている。そのチャンバ内に、本発明のＲＣ分圧器１００の第１の実施形態が設置される。

本発明のＲＣ分圧器１００は、高圧変電所の１つの相と、低電圧すなわちその変電所のグランドとの間に、互いに直列に接続された複数のＲＣモジュール２０、３０を含む。

したがって、図１に示されているＲＣ分圧器１００は、１１個の一般ＲＣモジュール２０と１個の測定ＲＣモジュール３０を有する。一般ＲＣモジュール２０および測定ＲＣモジュール３０は、絶縁材料製のねじと側部垂直材システム５１とによって、１つにまとめて保持されうる。

図２に示されているように、各ＲＣモジュール２０、３０は、一般モジュールか測定モジュールかを問わず、第１および第２の平面導電支持体２１０ａ、ｂと、４個の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄで構成される。

上記ＲＣモジュール２０、３０の導電支持体２１０ａ、ｂは、導電材料製の２つの支持体であり、ＲＣモジュール２０、３０に平面コンデンサを形成するように配置され、導電支持体２１０ａ、ｂの間に存在する高圧変電所の誘電流体が、そのコンデンサの絶縁体を形成する。

各導電支持体２１０ａ、ｂは、図２に示されているように、円板の形であってもよい。したがって、導電支持体２１０ａ、ｂは、回転軸に対して円対称になっている。各導電支持体２１０ａ、ｂの材料は、鋼鉄やアルミニウムなどの金属であってもよい。上記ＲＣモジュール２０、３０の２つの導電支持体２１０ａ、ｂは、そのＲＣモジュールに、並列かつ互いに向かい合うように配置される。

図２に示されているように、導電支持体２１０ａ、ｂはまた、上記流体が２つの導電支持体２１０ａ、ｂの間に停滞するリスクを制限するために、したがって熱対流を容易にするために、開口２１１を備えうる。

導電支持体２１０ａ、ｂはそれぞれ４個の接続システムを有し、その接続システムはそれぞれ、ＲＣモジュール２０、３０の抵抗要素のうちの対応する１つを接続するためのものである。図２に示されている実施形態では、かかる接続システムが、各導電支持体２１０ａ、ｂに設けられた、対応するＲＣモジュール２０、３０の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄのうちの１つの一方の端部２２１を受けるための、スロット２１２の形をとる。

ＲＣモジュール２０、３０近傍の電場の均一な分布を実現するために、各ＲＣモジュールの導電支持体２１０ａ、ｂのうちの一方が、コロナ防止リングを装備しうる。このリングは、図１に示されている実施形態では、各導電支持体２１０ａ、ｂの周縁部に配置されることになる、トーラス形の金属チューブ２３０の形をしている。したがって、導電支持体２１０ａ、ｂには、電場を乱し部分的な放電現象を助長しうる、尖った縁部が全くない。

図３、４ａ、および４ｂに示されているように、各抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは、複数の２端子抵抗素子（図示せず）を含んだ電気回路を画成するプリント回路２２２を有する。

この第１の実施形態では、各プリント回路２２２が、複数の２端子抵抗素子と共に電気回路を形成する導電トラック２２４を含んだ平面の誘電支持体２２３を備える。各誘電支持体２２３は、第１および第２の面２２３ａ、ｂを有する。本発明の可能形態では、誘電支持体２２３は、ポリエポキシド製、ポリエポキシドを含んだ複合材料製、またはその他任意の電気絶縁基板製の支持体であってもよい。

上記の可能形態では、誘電支持体２２３は、ＦＲ４エポキシ・グラス・ファイバとしてよく知られている、ＦＲ４タイプのグラス・ファイバ／ポリエポキシド複合材料製であってもよい。

図３に示されている実施形態では、各誘電支持体２２３は、平面の縦長矩形ブロックの全般形状をしている。誘電支持体はそれぞれ、その両端２２３に、対応するＲＣモジュール２０、３０の導電支持体２１０ａ、ｂのうちの一方の１つの接続システムと協働するように適合された突出を備える。誘電支持体２２３の厚さは、誘電支持体２２３の第１の面２２３ａと第２の面２２３ｂにそれぞれ位置する２つの導電トラックの間にある絶縁体の、絶縁破壊のリスクを制限するように適合される。この導電トラックには、ＲＣ分圧器１００の動作時に抵抗要素に印加される電圧の振幅とほぼ同等の振幅の電圧が印加される。したがって、誘電支持体２２３がＦＲ４タイプの支持体である場合、誘電支持体２２３の厚さは、本発明の通常の構成では３．２ｍｍより厚くなりうる。

図３に示されている本発明の有利な構成では、導電トラック２２４は、対応する誘電支持体２２３の第１の面２２３ａから、その誘電支持体２２３の第２の面２２３ｂまで、交互折り返しによって延びる。図３に示されている構成では、このような、誘電支持体２２３の第１の面２２３ａからその第２の面２２３ｂまでの折り返しによる延長は、対応する誘電支持体２２３に設けられる貫通接続によって実現される。かかる構成は特に、誘電支持体２２３の両面に分散配置された２端子抵抗素子の放熱に有利である。

導電トラック２２４により、２端子抵抗素子が相互接続され、その２端子抵抗素子の半田による機械的固定が可能になる。プリント回路の通常の構成では、導電トラック２２４は銅製であってもよい。この構成では、導電支持体２１０ａ、ｂと導電トラック２２４の間の酸化還元作用を回避するために、銅は、スズまたはニッケル／金の仕上げ処理を備えうる。銅の導電トラックの代替として、導電トラック２２４は、アルミニウム、または少なくとも部分的に電気を伝えるその他任意の材料などの、銅以外の金属製であってもよい。

各導電トラック２２４は複数のトラック部分２２４ａ、ｂ、ｃで構成される。このトラック部分２２４ａ、ｂ、ｃは、対応する誘電支持体の面２２３ａ、ｂの一面に延び、折り返しによってその第１の面２２３ａと第２の面２２３ｂに延びる。２つの連続するトラック部分２２４ａ、ｂは、貫通接続のうちの１つを介して相互接続される。上記導電トラック２２４のトラック部分２２４ａ、ｂ、ｃは、このように、誘電支持体２２３の両端間で互いに直列に接続されるように相互接続される。

上記トラック部分間におけるアーク放電などの電気的相互作用のリスクを制限するために、誘電支持体２２３の上記面２２３ａ、ｂ上で連続するトラック部分２２４ａ、cは、全般に互いにほぼ平行になっている。この特徴はまた、電気回路に備え付けられる２端子抵抗素子から放出される熱エネルギーを逃がすのに有利である。図３、４ａ、および４ｂに示されている構成では、導電トラック２２４の各経路が対称的になるようにするために、各誘電支持体２２３の両端２２１におけるトラック部分２２４ａ、ｂ、ｃと、その誘電支持体２２３の中心に位置するトラック部分は、上記の特徴を満たさない。

図３、４ａ、および４ｂに示されている構成では、各導電トラック２２４の経路は、ほぼ鋸歯の形をしている。このような経路の代替として、諸構成（図示せず）で、各導電トラック２２４の経路を、本発明の範囲を逸脱することなしに、正弦波形や鋸壁形など様々な形状のものであってもよい。

トラック部分２２４ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、図４ａおよび４ｂに示されているように複数の不連続部２２５を有する１つのトラック区間で形成され、各不連続部２２５は、２端子抵抗素子を受けるように適合されている。この不連続部２２５への２端子抵抗素子の備え付けは、各２端子抵抗素子が、１つの不連続部２２５によって分離された対応するトラック部分２２４ａ、ｂ、ｃの２つの断片を互いに接続するようになっている。このように、２端子抵抗素子は、対応する導電トラック２２４に沿って直列に取り付けられると同時に、その導電トラックに電気的な連続性をもたらす。

図３に示されている実施形態では、２端子抵抗素子は、「ＳＭＣタイプ」とも呼ばれる表面実装部品タイプの抵抗器である。ＳＭＣタイプ抵抗器の代替である他の可能形態では、２端子抵抗素子を、貫通ピンを有する標準的な抵抗器、または実際には、カーボンブラックなどの抵抗材料で形成されたトラックであってもよい。通常の構成では（必ずしも本発明の構成ではない）、任意の所与の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄに備え付けられる２端子抵抗素子は、ほぼ同一の抵抗を有する。

したがって、各抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄの導電トラック２２４は、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を有する抵抗性電気回路を画成する。したがって、任意の所与の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄの抵抗は、その導電トラックに沿って取り付けられた各素子の抵抗の合計に等しい。それに加えて、上記抵抗要素の両端間に印加される電圧は、種々の２端子抵抗素子の間で分配される。したがって、これら２つの特徴によって、数桁小さい抵抗を有する２端子抵抗素子を使用するにもかかわらず、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは高い抵抗を有しうる。このとき各２端子抵抗素子で消費される電力の値は小さく、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して消費される電力が全ての２端子抵抗素子で分配される。

各導電トラック２２４は、それに沿って各２端子抵抗素子が取り付けられ、抵抗性電気回路を形成する。

図２および５に示されているように、測定ＲＣモジュール３０と同様に、いずれの一般ＲＣモジュール２０にも４個の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄが存在する。いずれのＲＣモジュール２０、３０の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄも、２枚の平面支持体の間に取り付けられ、それらの両端２２１はそれぞれ、第１および第２の導電支持体２１０ａ、ｂの各接続システムのうちの１つと協働する。

抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄはＲＣモジュール２０、３０に取り付けられ、この４個の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは、第１および第２の導電支持体２１０ａ、ｂの間に、軸対称に分散配置される。上記ＲＣモジュールにおける抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは十字に交差する。この抵抗要素は、第１の導電支持体２１０aの平面と角度４５°を成すように、ＲＣモジュールに配置される。

本発明の一実施形態では、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは、幅４０ｍｍに対して長さ１００ｍｍ、厚さ３．２ｍｍを有するＦＲ４タイプの支持体の形をとりうる。かかる要素の導電トラックは、図４ａおよび４ｂに示されている経路をたどることによって、１４０個の２端子抵抗素子を有しうる。各導電支持体は直径１２０ｍｍ、２枚の導電支持体の間隔は８０ｍｍを有しうる。

２端子抵抗素子が０．２５ワット（Ｗ）〜１Ｗの範囲にあるエネルギーを消費し、耐電圧１，０００ボルト（Ｖ）であるように適合される場合、六フッ化硫黄（ＳＦ６）で絶縁された高圧変電所に備え付けられるときの、この実施形態におけるＲＣモジュールは、以下の特徴を有する:
２枚の導電支持体間に印加可能な公称電圧は３０，０００Ｖ超、
絶縁耐圧は１００，０００Ｖ超、
電力消費はほぼ３０Ｗ（電流１ミリアンペア（ｍＡ）時）、すなわち、抵抗要素が１個当たり８Ｗで、その抵抗要素が備える２端子抵抗素子はそれぞれ動作時に０．０６Ｗ消費する。

さらに、この実施形態では、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄのうちの２つが開回路と等価になることによって損傷した場合、損傷していない抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄの２端子抵抗素子によってそれぞれ消費される電力は、ＲＣ分圧器１００の動作に対して著しい影響を与えることなくそのまま０．１２Ｗに制限される。

したがって、単独のＲＣモジュール２０、３０が、標準的な２端子抵抗素子が使用されているにもかかわらず、高圧変電所における１つの相とグランドの間に存在する電圧と同じ桁の印加電圧値に耐えうるということが分かる。

図５に示されている測定ＲＣモジュール３０では、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは、一般ＲＣモジュール２０と異なった形で取り付けられる。測定ＲＣモジュール３０の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄは、第１および第２の支持体２１０ａ、ｂに対して垂直に、測定ＲＣモジュール３０に取り付けられる。測定ＲＣモジュール３０の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ、その抵抗要素から軸方向に対向する抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄに対してほぼ平行に、そして、それ以外の２つの抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄに対してほぼ垂直に取り付けられる。

測定ＲＣモジュール３０の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ、電圧の測定を可能にするように適合される。そのような適合は、例えば、チャンバ１０の外側の方に延びる電気的接続の存在によって実現され、この電気的接続により、抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄの２端子抵抗素子の１つまたは複数の端子間の電圧を測定することが可能になる。上記抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄはまた、チャンバ内における支配的な状態を判定し、その状態に応じて測定値を補正するために、温度センサや圧力センサなどのセンサを含みうる。上記の原理を使用して、測定ＲＣモジュール３０はまた、データ格納システムを含みうる。データ格納システムには、書込み可能または他の方法で任意に書き換え可能な不揮発性メモリなどがあり、そのデータ格納システムに、チャンバ１０内における支配的な状態に応じた測定値の較正を可能にするパラメータが示される。かかる格納システムは、例えば、測定ＲＣモジュール３０に備え付けられる抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれに存在しうる。

図１に示されている構成では、本発明のＲＣ分圧器１００は、ＲＣモジュール２０、３０の熱膨張に応じた接続コネクタの移動を可能にするような形で、スライド式電気接続システムを介して、高圧変電所の１つの相に電気的に接続される。

図６に、本発明の分圧器１００の第２の実施形態に備え付けられる抵抗要素２２０ａが示されている。この分圧器１００の第２の実施形態が分圧器１００の第１の実施形態と異なる点は、分圧器１００を構成するＲＣモジュール２０、３０が抵抗要素２２０ａを含み、その抵抗要素２２０ａでは、その絶縁耐力の一部が、プリント回路に設けられた開口によってもたらされる点である。

この第２の実施形態では、導電トラックが、誘電支持体２２３の第１の面２２３ａのみに延びる。主トラック部分２２４ａ、ｂは、ほぼ互いに平行で、誘電支持体２２３の長手に対して横向きに延びる。主トラック部分２２４ａ、ｂは、誘電支持体２２３の長手とほぼ平行な副トラック部分２２４ｅ、ｆを介して互いに接続される。各主導電トラック２２４ａ、ｂは、導電トラック２２４に沿ってその直ぐ後に続く主トラック部分２２４ａ、ｂと、誘電支持体２２３に設けられた開口２２５によって、分離される。誘電支持体における開口２２５は、誘電支持体２２３をその厚さ全体にわたって貫通する開口である。各開口２２５は、それが分離するトラック部分２２４ａ、ｂに沿って延びる。

したがって、かかる開口２２５を用いると、抵抗要素２２０ａは改善された絶縁耐力を有する。対応する開口が設けられることによって、２つの連続するトラック部分２２４ａ、ｂの間における各分離箇所は、誘電流体を有する絶縁支持体の表面と、その流体自体の両方を含む。この誘電流体を有する絶縁支持体表面は、エポキシ樹脂のものよりも約３倍高く（一般に３キロボルト毎ミリメートル（ｋＶ／ｍｍ））、六フッ化硫黄のものより約３倍低い絶縁耐力を特徴とする。

この第２の実施形態では、導電トラック２２４したがって２端子抵抗素子は、誘電支持体の単一の面に分散配置されるが、本発明の範囲を逸脱することなしに、誘電支持体の両面に導電トラックを分散配置することも可能である。かかる構成（図示せず）では、導電トラックに沿って互いに連続する２つの主トラック部分２２４ａ、ｂが、誘電支持体に設けられた開口によって互いに分離されうる。かかる構成は特に絶縁耐力に有利であり、かかる構成により、２端子抵抗素子から放出される熱の良好な放熱が可能になる。

図７に、本発明のＲＣ分圧器１００を三相高圧変電所に設置するための代替が示されている。この代替設置構成では、高圧変電所が本発明の３つのＲＣ分圧器１００ａ、ｂ、ｃを含み、これらの分圧器が、図８に示されているチャンバ１０の断面によって示されているように、チャンバ１０に設置される。チャンバ１０はそのために細長い断面を有する。

図８に、本発明の代替の有利な可能形態が示されており、その可能形態では、コロナ防止リング２３０が各導電支持体２１０ａ、ｂに組み込まれており、ＲＣ分圧器１００における２つの連続するＲＣモジュール２０ａ、ｂが、ＲＣ分圧器１００が設置されるチャンバ１０の壁と協働するように適合された中間部品２４０によって分離される。かかる中間部品２４０は、ＲＣ分圧器１００を中心に配置するためのセンタリング・システムとして機能する。

この代替可能形態では、チャンバ１０（図８の特定の例では絶縁材料製）の電場を乱さないようにするために、中間部品２４０は、ポリエポキシドやポリエポキシドを含んだ複合材料などの誘電材料製であってもよい。

図９ａおよび９ｂに、ＲＣ分圧器１００がＲＣモジュールのセット６０によって形成される、本発明の第３の実施形態が示されている。かかるＲＣ分圧器１００がＲＣ分圧器の第１の実施形態と異なるのは、抵抗要素６１と導電支持体６２を含んだモジュールのセット６０によって形成される点である。２つの連続する抵抗要素６１が導電支持体６２によって互いに接続され、各抵抗要素６１とそれが接続される両導電支持体６２とのリンクが折り曲げ可能になっている。

図９ａに、折り曲げられていない位置にあるモジュールのセット６０が示されている。第１の実施形態の導電支持体と全く同じように、導電支持体６２は、アルミニウムや鋼鉄などの金属のような、剛性を有する導電材料製である。折り曲げ易く、分圧器を形成し易くするために、導電支持体６２は正方形になっている。

図９ａおよび９ｂに示されている構成では、各抵抗要素６１が、可撓プリント回路によって形成される。かかる可撓プリント回路により、そのプリント回路が接続される導電支持体６２との可撓リンクを提供することが可能になる。したがって、かかる可撓リンクは折り曲げ可能である。各抵抗要素６２は４個の導電トラック６２ａを有し、その導電トラック６２ａに、第１の実施形態の抵抗要素２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄに用いられた原理に類似した原理を用いて、２端子抵抗素子が取り付けられる。これらの導電トラック６２ａはそれぞれ、対応する２端子抵抗素子と協働して、抵抗性電気回路を形成する。

図９ｂに、分圧器１００を形成する際のモジュールのセット６０の取り付け方が示されている。かかる取り付け構成では、モジュールのセット６０は、２つの連続する導電支持体６２が互いに平行であると同時に互いに向かい合うように取り付けられる。図９ｂに示されている構成では、この取り付けは、導電支持体６２を担持する絶縁ピン６３によって実現される。

この分圧器１００の第２の実施形態は、分圧器１００の第１の実施形態と比較して重量が特に軽く、優れた耐衝撃強度を有するという利点をもたらす。

１０ チャンバ
２０ 一般ＲＣモジュール
２０ａ 一般ＲＣモジュール
２０ｂ 一般ＲＣモジュール
３０ 測定ＲＣモジュール
５１ 側部垂直材システム
６０ ＲＣモジュールのセット
６１ 抵抗要素
６２ 導電支持体
６２ａ 導電トラック
１００ ＲＣ分圧器
１００ａ ＲＣ分圧器
１００ｂ ＲＣ分圧器
１００ｃ ＲＣ分圧器
２１０ａ 導電支持体
２１０ｂ 導電支持体
２１２ スロット
２２０ａ 抵抗要素
２２０ｂ 抵抗要素
２２０ｃ 抵抗要素
２２０ｄ 抵抗要素
２２１ 抵抗要素の端部
２２２ プリント回路
２２３ 誘電支持体
２２３ａ 誘電支持体の第１の面
２２３ｂ 誘電支持体の第２の面
２２４ 導電トラック
２２４ａ トラック部分
２２４ｂ トラック部分
２２４ｃ トラック部分
２２４ｅ 副トラック部分
２２４ｆ 副トラック部分
２２５ 不連続部、開口
２３０ 金属チューブ、コロナ防止リング
２４０ 中間部品

Claims (14)

1. 誘電流体によって絶縁された変電所のためのＲＣ分圧器（１００）用ＲＣモジュール（２０、３０）であって、変電所に備え付けられると、前記誘電流体と協働してコンデンサを形成するように互いに分離された第１および第２の平面導電支持体（２１０ａ、ｂ）を備え、さらに、前記第１および第２の導電支持体（２１０ａ、ｂ）を互いに電気的に接続する、少なくとも１つの抵抗要素（２２０ａ、ｂ）を備え、前記抵抗要素が、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を含んだ抵抗性電気回路を画成するプリント回路（２２２）を備えることを特徴とする、ＲＣモジュール（２０、３０）。
2. 前記第１および第２の導電支持体の間に並列に取り付けられた、４個の抵抗要素（２２０ａ、ｂ）を備える、請求項１に記載のＲＣモジュール（２０、３０）。
3. 前記第１および第２の導電支持体が回転軸に対して円対称であり、前記第１および第２の導電支持体（２１０ａ、ｂ）の間に、前記４個の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が軸対称に分散配置される、請求項２に記載のＲＣモジュール（２０、３０）。
4. 前記抵抗要素が十字に交差する、請求項２または請求項３に記載のＲＣモジュール（２０）。
5. 前記抵抗要素が、前記第１の支持体と前記第２の支持体に対してほぼ垂直である、請求項２または請求項３に記載のＲＣモジュール（３０）。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のＲＣモジュール（３０）のための抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）であって、直列に取り付けられた複数の２端子抵抗素子を含んだ抵抗性電気回路を画成するプリント回路（２２２）を備えることを特徴とする、抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。
7. 前記プリント回路が、前記抵抗性電気回路を形成するように互いに接続された複数の導電トラック部分が配設された誘電支持体を含み、少なくとも２つの導電トラック部分が、前記支持体に設けられた開口によって互いに分離される、請求項１から６のいずれか一項に記載の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。
8. 前記プリント回路（２２２）が第１および第２の面（２２３ａ、ｂ）を有し、前記抵抗性電気回路が、前記２端子抵抗素子が前記プリント回路の前記両面（２２３ａ、ｂ）の各面に分散配置されるように、前記第１の面（２２３ａ）から前記第２の面（２２３ｂ）まで折り返しによって延びる、請求項６または請求項７に記載の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。
9. 前記第１および第２の面（２２３ａ、ｂ）の各面にある前記抵抗回路が、互いに平行な導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）によって基本的に形成され、前記導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）に沿って前記２端子抵抗素子が分散配置され、前記導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）が、前記プリント回路のもう一方の面上に存在する導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）によって互いに電気的に接続される、請求項６から８のいずれか一項に記載の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。
10. 前記プリント回路が、前記第１の面（２２３ａ）上の導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）を、前記第２の面（２２３ｂ）上の導電トラック部分（２２４ａ、ｂ、ｃ）から電気的に絶縁するように適合された誘電支持体を有する、請求項６から９のいずれか一項に記載の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。
11. 前記２端子抵抗素子が、表面実装部品タイプの抵抗器と、スルーホール部品タイプの抵抗器と、前記プリント回路の表面に付着させたカーボンブラックなどの抵抗材料製のトラックとの中から選択される、請求項６から１０のいずれか一項に記載の抵抗要素（２２０ａ、ｂ、ｃ）。
12. 請求項６から１１のいずれか一項に記載の抵抗要素（６１）を複数含み、２つの連続する抵抗要素（６１）が平面導電支持体（６２）によって互いに電気的に接続され、各前記抵抗要素（６１）とそれが接続される両前記平面導電支持体（６２）とのリンクが折り曲げ可能であり、その折り曲げは、２つの連続する導電支持体（６２）が、それらを互いに接続する前記抵抗要素（６１）と協働して請求項１に記載のＲＣモジュールを形成するために、互いに平行であると同時に互いに向かい合って配置されることを可能にするようになっていることを特徴とする、ＲＣモジュールのセット（６０）。
13. 誘電流体によって絶縁された高圧変電所に備え付けられるように設計された分圧器（１００）であって、前記変電所のグランドとその変電所の１つの相との間に互いに直列に接続される、請求項１から５のいずれか一項に記載の少なくとも２つのＲＣモジュール（２０、３０）を備えることを特徴とする、分圧器。
14. 誘電流体によって絶縁された高圧変電所に備え付けられるように設計された分圧器（１００）であって、請求項１２に記載の少なくとも１つのモジュールのセット（６０）を備え、２つの連続する導電支持体（６２）が互いに平行であると同時に互いに向かい合うように、前記抵抗要素（６１）と前記導電支持体（６２）が折り曲げられることを特徴とする、分圧器。

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