JP2020113723A - 真空コンデンサ形計器用変圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】真空コンデンサ形計器用変圧器の計測精度を向上する。【解決手段】高圧側真空コンデンサ２、接地側真空コンデンサ３および分圧コンデンサ５を備える真空コンデンサ形計器用変圧器１である。接地側真空コンデンサ３は、絶縁筒１１で絶縁された高圧部１２と接地部１３を備える。高圧部１２は、絶縁筒１１の高圧側の開放端に備えられる高圧端子１２ａと、高圧端子１２ａから絶縁筒１１内に延在する高圧電極１２ｂを備える。接地部１３は、絶縁筒１１の接地側の開放端に備えられる接地端子１３ａと、接地端子１３ａから絶縁筒１１内に延在する筒状の接地電極１３ｂを備える。接地電極１３ｂ内に内部絶縁筒１５を備える。接地端子１３ａに内部絶縁筒１５を介して有底筒状の分圧電極１４を備える。高圧電極１２ｂを、接地電極１３ｂおよび分圧電極１４内に延在するように備える。【選択図】図２

Description

本発明は、一次線路側端子と分圧点の間の主コンデンサに真空コンデンサを備えた真空コンデンサ形計器用変圧器に関する。

主コンデンサと分圧コンデンサに真空コンデンサを用いた真空コンデンサ形計器用変圧器がある（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−０５４７９６号公報 特開２００１−０５２９４２号公報

ＪＥＣ−１２０１ 計器用変成器（保護継電器用） ２００７年制定、電気学会電気規格調査会 編、株式会社 電気書院、２００８年５月、ｐ．７５−７６

従来の真空コンデンサ形計器用変圧器は、分圧部が外面に対し金属で覆われていないため、外部からの電磁波が分圧部に影響し、高精度計測が困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、真空コンデンサ形計器用変圧器の計測精度の向上に貢献する技術を提供することを目的としている。

上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の一態様は、
直列に接続される高圧側真空コンデンサと接地側真空コンデンサを有する主コンデンサと、前記接地側真空コンデンサに直列に接続される分圧コンデンサと、を備える真空コンデンサ形計器用変圧器であって、
前記接地側真空コンデンサは、
絶縁筒と、
前記絶縁筒の高圧側の開放端に備えられる高圧端子と、
当該高圧端子から前記絶縁筒内に延在する高圧電極と、
前記絶縁筒の接地側の開放端に備えられる接地端子と、
前記接地端子から前記絶縁筒内に延在する筒状の接地電極と、
前記接地電極内に備えられ、前記接地端子から前記絶縁筒内に延在する内部絶縁筒と、
前記内部絶縁筒の端部に備えられる分圧電極と、を備え、
前記接地側真空コンデンサの高圧電極は、前記接地電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記分圧電極は筒状であり、
前記接地側真空コンデンサの高圧電極は、前記分圧電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記接地電極の内径は、前記分圧電極の外径よりも大きい、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記接地電極は、前記接地電極の先端部から当該接地電極の内周側に突出したリング状の突部、または、前記接地電極の先端部が当該接地電極の内周側に折り曲げて形成される突部を備える、ことを特徴としている。

また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記高圧側真空コンデンサは、
絶縁筒と、
前記絶縁筒の高圧側の開放端に備えられる高圧端子と、
当該高圧端子から前記絶縁筒内に延在する筒状の高圧電極と、
前記絶縁筒の低圧側の開放端に備えられる低圧端子と、
前記低圧端子から前記絶縁筒内に延在する低圧電極と、を備え、
前記低圧電極は、前記高圧側真空コンデンサの高圧電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴としている。

以上の発明によれば、真空コンデンサ形計器用変圧器の計測精度が向上する。

本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器の概略図である。 本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器の要部断面図である。

本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器について、図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器は、一次線路側端子と分圧点の間に真空コンデンサ（主コンデンサ）を備え、分圧点と接地側端子との間に真空コンデンサ（分圧コンデンサ）を備える。そして、分圧コンデンサに並列に接続して使用するコンデンサ計器用変圧器の変圧器、変圧器の出力を必要な出力形態に変換する変成装置部を備える。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１は、高圧側真空コンデンサ２、接地側真空コンデンサ３、出力端子４および分圧コンデンサ５を備える。高圧側真空コンデンサ２および接地側真空コンデンサ３を直列接続することで、主コンデンサ６が形成される。分圧コンデンサ５は筐体７内に備えられ、出力端子４は筐体７から外部に引き出される。なお、高圧側真空コンデンサ２は、複数直列に備えてもよい。

図２に示すように、高圧側真空コンデンサ２は、絶縁筒８と、絶縁筒８の高圧側の開放端に備えられる高圧部９と、絶縁筒８の接地側の開放端に備えられる低圧部１０を備える。

高圧部９は、絶縁筒８の高圧側の開放端にろう付けされるフランジを備える高圧端子９ａと、高圧端子９ａから絶縁筒８内に延在する筒状の高圧電極９ｂを備える。

低圧部１０は、絶縁筒８の接地側の開放端にろう付けされるフランジを備える低圧端子１０ａと、低圧端子１０ａから絶縁筒８内に延在する棒状の低圧電極１０ｂを備える。低圧電極１０ｂは、高圧電極９ｂ内に非接触状態で挿入される。

絶縁筒８の開放端をそれぞれ高圧端子９ａと低圧端子１０ａで封止することで内部を真空状態とした高圧側真空コンデンサ２が形成される。

接地側真空コンデンサ３は、絶縁筒１１と、絶縁筒１１の高圧側の開放端に備えられる高圧部１２と、絶縁筒１１の接地側の開放端に備えられる接地部１３と、分圧電極１４を備える。

高圧部１２は、絶縁筒１１の高圧側の開放端にろう付けされるフランジを備える高圧端子１２ａと、高圧端子１２ａから絶縁筒１１内に延在する棒状の高圧電極１２ｂを備える。

接地部１３は、絶縁筒１１の接地側の開放端にろう付けされるフランジを備える接地端子１３ａと、接地端子１３ａから絶縁筒１１内に延在する筒状の接地電極１３ｂを備える。

接地電極１３ｂは、絶縁筒１１と同軸に備えられる。接地電極１３ｂの先端部には、接地電極１３ｂの内周側に突き出たリング状の突部１３ｃが備えられる。突部１３ｃは、接地電極１３ｂの先端部を接地電極１３ｂの内周側に丸く折り曲げて形成することもできる。

絶縁筒１１の一方の開放端を高圧端子１２ａで封止し、他方の開放端を接地端子１３ａ、分圧電極１４および後に詳細に説明する内部絶縁筒１５で封止することで、内部を真空状態とした接地側真空コンデンサ３が形成される。

分圧電極１４は有底筒状であり、接地端子１３ａの絶縁筒１１内部側に内部絶縁筒１５を介して支持される。分圧電極１４は、内部絶縁筒１５から絶縁筒１１内に延在して備えられる。分圧電極１４の内径は、高圧電極１２ｂの外径より大きく、高圧電極１２ｂは、分圧電極１４内に非接触状態で挿入される。また、分圧電極１４の外径は、接地電極１３ｂの内径より小さく、分圧電極１４の長さは、接地電極１３ｂより短い。したがって、分圧電極１４は、接地電極１３ｂに覆われるように備えられる。分圧電極１４の底部であって内部絶縁筒１５内部側には、分圧端子１６が備えられる。

分圧端子１６は、内部絶縁筒１５内および接地端子１３ａの中央部に形成された開口部１３ｄを通って外部に引き出される。分圧端子１６には、分圧コンデンサ５や出力端子４が接続される。

内部絶縁筒１５は、絶縁筒１１よりも径の小さい絶縁筒であり、絶縁筒１１と同軸に備えられる。内部絶縁筒１５は、接地電極１３ｂ内に備えられる。内部絶縁筒１５は、接地端子１３ａから絶縁筒１１内部に延在して備えられる。内部絶縁筒１５の絶縁筒１１内部側の開放端は、分圧電極１４の底部により封止される。

上記構成を備える本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器１では、高圧側真空コンデンサ２の高圧部９と低圧部１０は、絶縁筒８によってお互いに絶縁される。また、接地側真空コンデンサ３の高圧部１２と接地部１３は絶縁筒１１によってお互いに絶縁され、分圧電極１４と接地部１３は内部絶縁筒１５によってお互いに絶縁される。

そして、高圧側真空コンデンサ２と接地側真空コンデンサ３を直列に接続した場合、高圧側真空コンデンサ２の低圧部１０と、接地側真空コンデンサ３の高圧部１２と分圧電極１４は、それぞれ高圧側真空コンデンサ２の高圧部９と、接地側真空コンデンサ３の接地部１３によって覆われる。その結果、外部から分圧電極１４、高圧電極１２ｂまたは低圧電極１０ｂへの電磁波の侵入部を小さくすることができ、電磁力を遮蔽した高精度計測ができる。

また、接地側真空コンデンサ３の接地電極１３ｂの先端部に突部１３ｃを備えることで電界強度が高くなり、放電時に放電アークを高圧電極１２ｂと接地電極１３ｂの間に生じさせることができる。このように、分圧電極１４や分圧端子１６等といった分圧部から放電アークを遠ざけることで分圧電極１４（分圧部）が高電圧にならないようにできる。

本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１は、特に、高電圧用計器用変圧器（ＶＣＴ）として、電磁力を遮蔽して高精度測定ができ、小型で大きな静電容量が得られ、高電圧が侵入した場合に分圧部に入らないようにすることが可能となる。

以上、具体的な実施形態を示して本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器について説明したが、本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器は、実施形態に限定されるものではなく、その特徴を損なわない範囲で適宜設計変更が可能であり、設計変更されたものも、本発明の技術的範囲に属する。

１…真空コンデンサ形計器用変圧器、
２…高圧側真空コンデンサ、３…接地側真空コンデンサ、４…出力端子
５…分圧コンデンサ、６…主コンデンサ
７…筐体、８、１１…絶縁筒
９…高圧部、９ａ…高圧端子、９ｂ…高圧電極
１０…低圧部、１０ａ…低圧端子、１０ｂ…低圧電極
１２…高圧部、１２ａ…高圧端子、１２ｂ…高圧電極
１３…接地部、１３ａ…接地端子、１３ｂ…接地電極、１３ｃ…突部、１３ｄ…開口部
１４…分圧電極、１５…内部絶縁筒、１６…分圧端子

Claims (5)

1. 直列に接続される高圧側真空コンデンサと接地側真空コンデンサを有する主コンデンサと、前記接地側真空コンデンサに直列に接続される分圧コンデンサと、を備える真空コンデンサ形計器用変圧器であって、
   前記接地側真空コンデンサは、
   絶縁筒と、
   前記絶縁筒の高圧側の開放端に備えられる高圧端子と、
   当該高圧端子から前記絶縁筒内に延在する高圧電極と、
   前記絶縁筒の接地側の開放端に備えられる接地端子と、
   前記接地端子から前記絶縁筒内に延在する筒状の接地電極と、
   前記接地電極内に備えられ、前記接地端子から前記絶縁筒内に延在する内部絶縁筒と、
   前記内部絶縁筒の端部に備えられる分圧電極と、を備え、
   前記接地側真空コンデンサの高圧電極は、前記接地電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
2. 前記分圧電極は筒状であり、
   前記接地側真空コンデンサの高圧電極は、前記分圧電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴とする請求項１に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
3. 前記接地電極の内径は、前記分圧電極の外径よりも大きい、ことを特徴とする請求項２に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
4. 前記接地電極は、前記接地電極の先端部から当該接地電極の内周側に突出したリング状の突部、または、前記接地電極の先端部が当該接地電極の内周側に折り曲げて形成される突部を備える、ことを特徴する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
5. 前記高圧側真空コンデンサは、
   絶縁筒と、
   前記絶縁筒の高圧側の開放端に備えられる高圧端子と、
   当該高圧端子から前記絶縁筒内に延在する筒状の高圧電極と、
   前記絶縁筒の低圧側の開放端に備えられる低圧端子と、
   前記低圧端子から前記絶縁筒内に延在する低圧電極と、を備え、
   前記低圧電極は、前記高圧側真空コンデンサの高圧電極内に非接触で延在して備えられた、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。

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