JP2018085406A

JP2018085406A - ユニット形コンデンサ装置

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Publication number: JP2018085406A
Application number: JP2016226869A
Authority: JP
Inventors: 風太上坂; Futa Kamisaka; 純一大河内; Junichi Okochi; 雅章高瀬; Masaaki Takase; 寛資三谷; Hiroshi Mitani
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-31
Anticipated expiration: 2036-11-22
Also published as: JP6788833B2; CN207124123U

Abstract

【課題】装置の出力容量のきめ細かな制御、構成部品の削減による装置のコンパクト化、絶縁媒体量の削減を容易に実現し得るユニット形コンデンサ装置を提供する。【解決手段】複数のコンデンサ素子を集合することにより構成された３個のコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを単一のコンデンサ容器２１内に収容し、全てのコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、少なくとも１個のコンデンサの電力容量が残余のコンデンサの電力容量と異なるように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電力系統の力率改善などに使用されるコンデンサをコンデンサ容器に収容したユニット形コンデンサ装置に関する。

電力系統の力率改善などに使用されるユニット形コンデンサ装置として、本出願人は、例えば、特許文献１で開示された構造のものを先に提案している。

この特許文献１のユニット形コンデンサ装置は、図１２および図１３に示すように、コンデンサ１１１ａ、直列リアクトル１１２ａ、制御回路を含む開閉器１１４ａおよび電力ヒューズ１１５ａが順次結線され、直列リアクトル１１２ａと制御回路を含む開閉器１１４ａの間に放電コイル１１３ａの一端が接続された回路と、コンデンサ１１１ｂ、直列リアクトル１１２ｂ、制御回路を含む開閉器１１４ｂおよび電力ヒューズ１１５ｂが順次結線され、直列リアクトル１１２ｂと制御回路を含む開閉器１１４ｂの間に放電コイル１１３ｂの一端が接続された回路の２回路で構成され、母線１１６に接続されている。なお、電力系統は三相であるため、前述の各回路は三線であるところ、説明を分かり易くするために単線結線で表している。以下も同様である。

コンデンサ１１１ａ，１１１ｂは、絶縁油を充填したコンデンサ容器１２１に収容されている。直列リアクトル１１２ａ，１１２ｂや放電コイル１１３ａ，１１３ｂは、絶縁油を充填したコイル容器１２２に収容されている。電力ヒューズ１１５ａ，１１５ｂおよび制御回路を含む開閉器１１４ａ，１１４ｂは、制御箱１２３に収容されている。

このユニット形コンデンサ装置は、前述したコンデンサ容器１２１の上にコイル容器１２２を積載し、コンデンサ容器１２１およびコイル容器１２２の前面に制御箱１２３を配置することにより構成されている。なお、この単一のコンデンサ容器１２１に収容されている２個のコンデンサは、それぞれ複数のコンデンサ素子を集合することにより構成されている。

特許第５１３１５８２号公報

ところで、この種のユニット形コンデンサ装置では、近年、電力系統の力率を改善する上で装置の出力容量の変更ができ、きめ細かな制御が必要となり、また、構成部品の削減による装置のコンパクト化、絶縁媒体量の削減が要望されている。

そこで、本発明は前述した課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、装置の出力容量の変更、きめ細かな制御、構成部品の削減による装置のコンパクト化、絶縁媒体量の削減を容易に実現し得るユニット形コンデンサ装置を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係るユニット形コンデンサ装置は、複数のコンデンサ素子を集合することにより構成された３個以上のコンデンサを単一のコンデンサ容器に収容し、全てのコンデンサは、少なくとも１個のコンデンサの電力容量が残余のコンデンサの電力容量と異なるように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るユニット形コンデンサ装置では、少なくとも１個のコンデンサの電力容量が残余のコンデンサの電力容量と異なるように構成された３個以上のコンデンサを単一のコンデンサ容器に収容したことにより、電力系統の力率を改善する上でコンデンサ装置の出力容量の変更が可能となる。

本発明において、３個以上のコンデンサを選択的に組み合わせることにより、１個のコンデンサが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位で可変の出力容量を持つユニット形コンデンサ装置が望ましい。

このような構成を採用すれば、１個のコンデンサが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位でユニット形コンデンサ装置の出力容量を可変することができるので、電力系統の力率を改善する上できめ細かな制御を実現することができる。

本発明において、３個以上のコンデンサに対して単一の電力ヒューズを共通接続したユニット形コンデンサ装置が望ましい。

このような構成を採用すれば、３個以上のコンデンサに対して単一の電力ヒューズを共通接続することで、ユニット形コンデンサ装置において部品点数の削減によるコンパクト化を容易に実現することができる。

本発明において、コンデンサが接続された配線を外部に導出するブッシングをコイル容器に配設し、コイル容器外部のブッシング根元部位に電流検出コイルを取り付けたユニット形コンデンサ装置が望ましい。

このような構成を採用すれば、コイル容器外部のブッシング根元部位に電流検出コイルを取り付けることで、電流検出コイルを省スペースおよび簡易配線で設置することができ、その電流検出コイルにより、異常な過電流がユニット形コンデンサ装置に流れていないか容易に監視することができる。

本発明において、コンデンサのうちで最大電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さと、最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサの少なくとも一つの素子集合方向長さとを合致させたユニット形コンデンサ装置が望ましい。

ここで、「最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサの少なくとも一つの素子集合方向長さ」とは、最大電力容量以外の電力容量を持つ一つのコンデンサの素子集合方向長さ以外に、最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサを合計した時の素子集合方向長さを含むことを意味する。

また、「素子集合方向長さ」とは、コンデンサ素子を縦方向に集合させた場合には高さとなり、コンデンサ素子を横方向に集合させた場合には奥行あるいは幅となることを意味する。

このような構成を採用すれば、コンデンサのうちで最大電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さと、最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサの少なくとも一つの素子集合方向長さとを合致させることで、コンデンサ容器に対するコンデンサの占有率を高め、無駄な絶縁媒体量の削減を図ることができる。

本発明において、コンデンサのうち、１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサについて、比率１の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数を、比率４の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数と同一に集合し、比率４の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子のｎ直列２ｎ並列接続で構成し、比率１の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子の２ｎ直列ｎ並列接続で構成するユニット形コンデンサ装置が望ましい（但し、ｎは整数）。

このように、１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサについて、比率１の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数と、比率４の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数とを同一に集合すれば、比率１の電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さと、比率４の電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さとを同一にすることができる。

このように、二つのコンデンサの素子集合方向長さの共通化により、コンデンサ容器に対するコンデンサの占有率をより一層高めることができる。その結果、無駄な絶縁媒体量をより一層削減することができる。

また、本発明では、１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサについて、比率４の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子のｎ直列２ｎ並列接続、例えばｎ＝２とした場合、２直列４並列接続で構成し、比率１の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子の４直列２並列接続で構成すれば、コンデンサの電力容量が出力電圧の二乗に比例することから、比率１の電力容量を持つコンデンサの１直列段にかかる電圧分担を比率４の電力容量を持つコンデンサの半分にすることができる。

このように、コンデンサの電圧分担を半減できることにより、比率１の電力容量を持つコンデンサの使用頻度が高い場合、そのコンデンサの耐久性の向上が図れて長寿命化を実現することが容易となる。

本発明において、コンデンサは、比率１の電力容量を持つコンデンサと、比率２の電力容量を持つコンデンサと、比率４の電力容量を持つコンデンサを含む場合、比率１の電力容量を持つコンデンサと比率４の電力容量を持つコンデンサのそれぞれを２個の分割体に分けて並置し、比率１の電力容量を持つコンデンサの各分割体のコンデンサ素子数と、比率２の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数と、比率４の電力容量を持つコンデンサの各分割体のコンデンサ素子数とを同一に集合したユニット形コンデンサ装置が望ましい。

このような構造を採用すれば、比率１の電力容量を持つコンデンサの各分割体の素子集合方向長さと、比率４の電力容量を持つコンデンサの各分割体の素子集合方向長さとを、比率２の電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さに合わせることで、全てのコンデンサの素子集合方向長さを同一にすることができる。

このように、全てのコンデンサの素子集合方向長さの共通化により、コンデンサ容器に対するコンデンサの占有率をより一層高めることができる。その結果、無駄な絶縁媒体量をより一層削減することができる。

本発明によれば、少なくとも１個のコンデンサの電力容量が残余のコンデンサの電力容量と異なるように構成された３個以上のコンデンサを単一のコンデンサ容器に収容したことにより、ユニット形コンデンサ装置の出力容量の変更が可能となり、３個以上のコンデンサを選択的に組み合わせることにより、１個のコンデンサが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位で出力容量を可変できるのできめ細かな制御を容易に実現することができる。

また、３個以上のコンデンサに対して単一の電力ヒューズを共通接続したことにより、構成部品の削減による装置のコンパクト化を容易に実現でき、コンデンサのうちで最大電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さと、最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサの少なくとも一つの素子集合方向長さとを合致させたことにより、コンデンサ容器に対するコンデンサの占有率を高め、絶縁媒体量を削減できる。

１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサについて、比率４の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子のｎ直列２ｎ並列接続で構成し、比率１の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子の２ｎ直列ｎ並列接続で構成すれば、比率１の電力容量を持つコンデンサの１直列段にかかる電圧分担を比率４の電力容量を持つコンデンサの半分にできることにより、比率１の電力容量を持つコンデンサ素体の使用頻度が高い場合、そのコンデンサ素体の耐久性の向上が図れて長寿命化を容易に実現することができる。

本発明の実施形態で、（Ａ）はユニット形コンデンサ装置の全体構成を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。図１のユニット形コンデンサ装置の単線結線図である。図１（Ｂ）のコンデンサ容器およびコイル容器を示す拡大図である。コンデンサ容器に収容された１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。図４のコンデンサを構成するコンデンサ素子を示す斜視図である。（Ａ）はコンデンサ素子の２直列４並列接続で構成した４００ｋｖａｒ用コンデンサを示す回路図、（Ｂ）はコンデンサ素子の４直列２並列接続で構成した１００ｋｖａｒ用コンデンサを示す回路図である。コンデンサ容器に収容された２００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒおよび８００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。図４の変形例で、コンデンサ容器に収容された１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。コンデンサ容器に収容された１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび３００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。図９の変形例で、コンデンサ容器に収容された１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび３００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。コンデンサ容器に収容された２００ｋｖａｒ、３００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒのコンデンサを示す概略構成図である。従来例で、（Ａ）はユニット形コンデンサ装置の全体構成を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。図１２のユニット形コンデンサ装置の単線結線図である。

本発明に係るユニット形コンデンサ装置の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。

以下の実施形態では、例えば３回路のユニット形コンデンサ装置を例示する。図１は、この実施形態のユニット形コンデンサ装置の外観を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図２は、図１のユニット形コンデンサ装置の単線結線図を示す。なお、この実施形態では、３回路のユニット形コンデンサ装置を例示するが、４回路以上のユニット形コンデンサ装置であってもよい。

同図に示すように、ユニット形コンデンサ装置は、コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを収容して絶縁油等の絶縁媒体を封入したコンデンサ容器２１と、直列リアクトル１２ａ，１２ｂ，１２ｃや放電コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃを収容して絶縁媒体を封入したコイル容器２２と、電力ヒューズ１５および制御回路を含む開閉器１４ａ，１４ｂ，１４ｃを収容した制御箱２３とで主要部が構成されている。

このユニット形コンデンサ装置は、前述のコンデンサ容器２１の上にコイル容器２２を積載し、コンデンサ容器２１およびコイル容器２２の前面に制御箱２３を配置した構造を具備する。コンデンサ１１ａ、直列リアクトル１２ａ、制御回路を含む開閉器１４ａが順次結線され、直列リアクトル１２ａと制御回路を含む開閉器１４ａの間に放電コイル１３ａの一端が接続された回路と、コンデンサ１１ｂ、直列リアクトル１２ｂ、制御回路を含む開閉器１４ｂが順次結線され、直列リアクトル１２ｂと制御回路を含む開閉器１４ｂの間に放電コイル１３ｂの一端が接続された回路と、コンデンサ１１ｃ、直列リアクトル１２ｃ、制御回路を含む開閉器１４ｃが順次結線され、直列リアクトル１２ｃと制御回路を含む開閉器１４ｃの間に放電コイル１３ｃの一端が接続された回路の３回路が単一の電力ヒューズ１５に共通接続され、電力ヒューズ１５が母線１６に接続されている。

この実施形態のユニット形コンデンサ装置は、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒの電力容量を持つコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、直列リアクトル１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、放電コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃおよび開閉器１４ａ，１４ｂ，１４ｃからなる３回路に対して単一の電力ヒューズ１５を共通接続した構成としたことから、ユニット形コンデンサ装置において部品点数の削減によるコンパクト化を容易に実現することができる。

なお、この電力ヒューズ１５は、３回路の開閉器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの動作回数分が負荷されることから、その開閉器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの動作回数に耐え得る高性能なものを採用している。これにより、電力ヒューズ１５の長寿命化および交換頻度の低減を図っている。

ここで、図３に示すように、コイル容器２２の制御箱２３と対向する前面に、コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、直列リアクトル１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび放電コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃが接続された配線を外部に導出するブッシング１８ａ，１８ｂ，１８ｃが設けられている。このブッシング１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、コイル容器２２と制御箱２３とを連結する枠状フレーム２５に配置されている〔図１（Ｂ）参照〕。

この実施形態のユニット形コンデンサ装置では、コイル容器２２と制御箱２３とを連結する枠状フレーム２５内で、コイル容器２２の外部に露呈するブッシング１８ａ，１８ｂ，１８ｃの根元部位に、異常な過電流を監視するための電流検出コイル１７ａ，１７ｂ，１７ｃ（図２参照）が取り付けられている。

このように、コイル容器２２の外部に露呈するブッシング１８ａ，１８ｂ，１８ｃの根元部位に電流検出コイル１７ａ，１７ｂ，１７ｃを取り付けたことにより、電流検出コイル１７ａ，１７ｂ，１７ｃを省スペースおよび簡易配線で設置することができ、電流検出コイル１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより、異常な過電流がユニット形コンデンサ装置に流れていないか容易に監視することができる。

一方、このユニット形コンデンサ装置は、図４に示すように、複数のコンデンサ素子１１を縦方向に集合したコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、異なる電力容量、例えば１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒとしてコンデンサ容器２１内に設置して絶縁媒体２６を封入した構造を具備する。

１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒの各コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを構成するコンデンサ素子１１は、例えば、アルミニウム等の導電体箔を一対の電極として、複数枚の導電体箔間をフィルム等の誘電体シートにより絶縁した状態で巻回したもので、所定の厚みを有するシート状をなす（図５参照）。

１００ｋｖａｒのコンデンサ１１ａは、例えば、８個のコンデンサ素子１１を集合することにより構成され、２００ｋｖａｒのコンデンサ１１ｂは、４個のコンデンサ素子１１を集合することにより構成され、４００ｋｖａｒのコンデンサ１１ｃは、８個のコンデンサ素子１１を集合することにより構成されている。

なお、図４において、各コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを構成するコンデンサ素子１１同士の電気的接続は、図示省略している。

このユニット形コンデンサ装置では、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒの各コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを開閉器１４ａ，１４ｂ，１４ｃのオンオフ切り替えにより選択的に組み合わせることにより、１個のコンデンサ１１ａが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位で出力容量を可変することができる。つまり、出力容量を１００ｋｖａｒ単位で１００ｋｖａｒから７００ｋｖａｒまで可変できる。

このようにして、ユニット形コンデンサ装置の出力容量を必要に応じて可変することにより、電力系統での力率を改善する上で、コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの容量調整でもってきめ細かな制御を実現することができる。

このユニット形コンデンサ装置では、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒの各コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうち、１対４の比率で電力容量を持つコンデンサ、つまり、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃについて、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａを構成するコンデンサ素子１１の素子数と、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃを構成するコンデンサ素子１１の素子数とを同一に集合している。

つまり、このユニット形コンデンサ装置では、例えば、８個のコンデンサ素子１１を集合した１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａと、４個のコンデンサ素子１１を集合した２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂと、８個のコンデンサ素子１１を集合した４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃとをコンデンサ容器２１に収容して絶縁媒体２６を封入した構造を具備する。

これにより、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒの各コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃをコンデンサ容器２１内に設置したユニット形コンデンサ装置では、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの素子集合方向長さである高さＨと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの高さＨとを同一にすることができる。

このように、ユニット形コンデンサ装置では、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの高さＨの共通化により、コンデンサ容器２１に対するコンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの占有率を高めることができる。その結果、無駄な絶縁媒体量の削減を図ることができる。

このユニット形コンデンサ装置では、１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサ、つまり、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃについて、図６（Ａ）に示すように、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃをコンデンサ素子１１の２直列４並列接続で構成するのに対して、図６（Ｂ）に示すように、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａをコンデンサ素子１１の４直列２並列接続で構成している。

ここで、コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの電力容量Ｑ［ｋｖａｒ］は出力電圧Ｖの二乗に比例する（Ｑ＝２πｆＣＶ²、但し、ｆは周波数、Ｃは静電容量）。このことから、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃをコンデンサ素子１１の２直列４並列接続で構成し、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａをコンデンサ素子１１の４直列２並列接続で構成したことにより、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの電圧分担を４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの電圧分担の半分にすることができる。

このように、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの電圧分担を４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの電圧分担の半分にすることができることで、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの使用頻度が高い場合、つまり、電力系統における力率を改善（調整）するために１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの開閉器１４ａのオンオフが頻繁に繰り返される場合、投入回数や課電時間が多くなる１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａについて、耐久性の向上が図れて長寿命化を容易に実現することができる。

以上の実施形態では、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃをコンデンサ容器２１内に設置したユニット形コンデンサ装置を例示したが、図７に示すように、２００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒおよび８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅをコンデンサ容器２１内に設置して絶縁媒体２６を封入したユニット形コンデンサ装置もある。

このユニット形コンデンサ装置では、２００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒおよび８００ｋｖａｒの各コンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅを開閉器のオンオフ切り替えにより選択的に組み合わせることにより、１個のコンデンサ１１ｄが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位で出力容量を可変することができる。つまり、出力容量を２００ｋｖａｒ単位で２００ｋｖａｒから１４００ｋｖａｒまで可変できる。

このユニット形コンデンサ装置では、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄを２個の分割体１１ａ（図４の１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａと相当）に分けて並置することで構成し、８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｅを２個の分割体１１ｃ（図４の４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃと相当）に分けて並置することで構成している。

これにより、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄの各分割体１１ａと、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃと、８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｅの各分割体１１ｃとを構成するコンデンサ素子１１の素子数を同一に集合した構造となる。

この構造により、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄの各分割体１１ａと８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｅの各分割体１１ｃの高さＨを４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの高さＨに合わせることで、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄの各分割体１１ａと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃと８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｅの各分割体１１ｃからなる全てのコンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅの高さＨを同一にすることができる。

このように、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄの各分割体１１ａと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃと８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｅの各分割体１１ｃからなる全てのコンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅの高さＨの共通化により、コンデンサ容器２１に対するコンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅの占有率をより一層高めることができる。

その結果、無駄な絶縁媒体量をより一層削減することができる。また、全てのコンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅの高さＨの共通化は、コンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅの生産効率を向上させる点でも有効である。

図４に示す実施形態では、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａの高さＨと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃの高さＨとを同一にした場合について説明したが、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇをコンデンサ容器２１内に設置して絶縁媒体２６を封入したユニット形コンデンサ装置は、図８に示すような構造とすることも可能である。

このユニット形コンデンサ装置では、図７の実施形態と同様、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆを２個の分割体１１ｈ（５０ｋｖａｒ用コンデンサ）に分けて並置することで構成し、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｇを２個の分割体１１ｂ（図４の２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂに相当）に分けて並置することで構成している。

これにより、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆの各分割体１１ｈと、２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂと、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｇの各分割体１１ｂとを構成するコンデンサ素子１１の素子数を同一に集合した構造となる。

この構造により、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆの各分割体１１ｈと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｇの各分割体１１ｂの高さＨ／２を２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂの高さＨ／２に合わせることで、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆの各分割体１１ｈと２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｇの各分割体１１ｂからなる全てのコンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇの高さＨ／２を同一にすることができる。

このように、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｆの各分割体１１ｈと２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂと４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｇの各分割体１１ｂからなる全てのコンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇの高さＨ／２の共通化により、コンデンサ容器２１に対するコンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇの占有率をより一層高めることができる。

その結果、無駄な絶縁媒体量をより一層削減することができる。また、全てのコンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇの高さＨ／２の共通化は、コンデンサ１１ｆ，１１ｂ，１１ｇの生産効率を向上させる点でも有効である。

図７および図８に示す実施形態では、比率１の電力容量を持つコンデンサと、比率２の電力容量を持つコンデンサと、比率４の電力容量を持つコンデンサからなる３個のコンデンサについて説明したが、比率１の電力容量を持つコンデンサと、比率２の電力容量を持つコンデンサと、比率４の電力容量を持つコンデンサと、それ以外の比率の電力容量を持つコンデンサも含む４個以上のコンデンサについても適用可能である。

以上の実施形態では、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃあるいは２００ｋｖａｒ、４００ｋｖａｒおよび８００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｄ，１１ｃ，１１ｅを組み込んだユニット形コンデンサ装置について説明したが、図９〜図１１に示す構造のユニット形コンデンサ装置であってもよい。

図９は、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび３００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｉ，１１ｂ，１１ｊを組み込んだユニット形コンデンサ装置であり、１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｉは、図４および図７に示す１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ａを逆Ｌ字状に成形したものである。また、３００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｉは、例えば、６個のコンデンサ素子１１を集合したものである。これにより、全てのコンデンサ１１ｉ，１１ｂ，１１ｊの高さ３Ｈ／４を同一にしている。

図１０は、１００ｋｖａｒ、２００ｋｖａｒおよび３００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｋ，１１ｂ，１１ｊを組み込んだユニット形コンデンサ装置であり、例えば、２個のコンデンサ素子１１を集合した１００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｋを２００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂの上に積層したものである。これにより、全てのコンデンサ１１ｋ，１１ｂ，１１ｊの高さ３Ｈ／４を同一にしている。

図１１は、２００ｋｖａｒ、３００ｋｖａｒおよび４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｂ，１１ｊ，１１ｍを組み込んだユニット形コンデンサ装置であり、４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｍは、図４および図７に示す４００ｋｖａｒ用コンデンサ１１ｃを逆Ｌ字状に成形したものである。これにより、全てのコンデンサ１１ｂ，１１ｊ，１１ｍの高さ３Ｈ／４を同一にしている。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１１コンデンサ素子
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｍコンデンサ
１５電力ヒューズ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ電流検出コイル
１８ａ，１８ｂ，１８ｃブッシング
２１コンデンサ容器
２２コイル容器

Claims

複数のコンデンサ素子を集合することにより構成された３個以上のコンデンサを単一のコンデンサ容器に収容し、全てのコンデンサは、少なくとも１個のコンデンサの電力容量が残余のコンデンサの電力容量と異なるように構成されていることを特徴とするユニット形コンデンサ装置。
前記３個以上のコンデンサを選択的に組み合わせることにより、１個のコンデンサが持つ最小電力容量から、全てのコンデンサで合算した総電力容量まで、最小電力容量単位で可変の出力容量を持つ請求項１に記載のユニット形コンデンサ装置。
前記３個以上のコンデンサに対して単一の電力ヒューズを共通接続した請求項１又は２に記載のユニット形コンデンサ装置。
前記コンデンサが接続された配線を外部に導出するブッシングをコイル容器に配設し、コイル容器外部のブッシング根元部位に電流検出コイルを取り付けた請求項１〜３のいずれか一項に記載のユニット形コンデンサ装置。
前記コンデンサのうちで最大電力容量を持つコンデンサの素子集合方向長さと、最大電力容量以外の電力容量を持つコンデンサの少なくとも一つの素子集合方向長さとを合致させた請求項１〜４のいずれか一項に記載のユニット形コンデンサ装置。
前記コンデンサのうち、１対４の比率で電力容量を持つ二つのコンデンサについて、比率１の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数を、比率４の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数と同一に集合し、比率４の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子のｎ直列２ｎ並列接続で構成し、比率１の電力容量を持つコンデンサをコンデンサ素子の２ｎ直列ｎ並列接続で構成した請求項１〜５のいずれか一項に記載のユニット形コンデンサ装置。
前記コンデンサは、比率１の電力容量を持つコンデンサと、比率２の電力容量を持つコンデンサと、比率４の電力容量を持つコンデンサを含み、比率１の電力容量を持つコンデンサと比率４の電力容量を持つコンデンサのそれぞれを２個の分割体に分けて並置し、比率１の電力容量を持つコンデンサの各分割体のコンデンサ素子数と、比率２の電力容量を持つコンデンサのコンデンサ素子数と、比率４の電力容量を持つコンデンサの各分割体のコンデンサ素子数を同一に集合した請求項１〜６のいずれか一項に記載のユニット形コンデンサ装置。