JP3161027B2 - ガス絶縁変流器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁ガスが封入された
外殻容器内に変流器本体を収納したガス絶縁変流器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】超高圧で使用されるガス絶縁変流器とし
て図６に示したものが知られている。同図において１は
ベース、２は下端をベース１に固定した絶縁支持筒、３
は絶縁支持筒２の上端に固定されたフランジ金具４の上
に伏せた状態で取付けられた釣鐘形の導電性圧力容器
で、絶縁支持筒２及び圧力容器３により外殻容器５が構
成されている。絶縁支持筒２内の中心部には、該絶縁支
持筒の軸線方向に沿って延びる２次リード収納パイプ６
が配置され、このパイプはその下端がベース１に固定さ
れて大地電位に保たれている。

【０００３】７は絶縁支持筒の中心軸線と直交する方向
に沿って圧力容器３内を横切るように設けられた１次導
体である。１次導体７は圧力容器３の側壁に設けられた
孔を貫通した状態で設けられていて、該１次導体の一端
は導体からなる環状の支持リング８を介して圧力容器３
に支持され、これにより圧力容器３の電位が１次導体７
の電位に固定されている。１次導体７の他端は絶縁スペ
ーサ９を介して圧力容器３に支持されている。１次導体
７の両端には外部端子金具７Ａ及び７Ｂが取り付けられ
ている。

【０００４】１０は２次コイルユニットで、この２次コ
イルユニットは、１次導体７を取り囲むリング状の鉄心
１１に巻回された２次コイル１２を鉄心１１と共にトロ
イダル状のシールドケース１３内に収納した公知の構造
を有している。２次コイルユニット１０は、フランジ金
具４に固定された絶縁スペーサ１４の貫通導体１５の上
端に接続されて支持され、貫通導体１５の下端に２次リ
ード収納パイプ６の上端が接続されている。この例では
絶縁スペーサ１４により２次コイルユニット１０を支持
する絶縁支持部１６が構成されている。２次コイルユニ
ット１０の２次コイル１２から引き出された２次リード
は、２次リード収納パイプ６内を通して、ベース１の内
側に設けられた２次端子箱１７内に導入されている。

【０００５】絶縁支持筒２内及び圧力容器３内にはＳＦ
₆ ガスが所定の圧力で封入され、このガスにより、１次
導体７と２次コイルユニットとの間及び圧力容器３と２
次コイルユニットとの間の絶縁が図られている。また圧
力容器３及び１次導体７は単一の碍管からなる絶縁支持
筒２により大地に対して気中絶縁されている。

【０００６】上記のような構造の変流器では、気中にあ
る絶縁支持筒２の上端付近の外表面で電界の集中が生じ
易く、この部分が絶縁の弱点になり易い。そのため、絶
縁支持筒２の上端の内側に２次リード収納パイプ６を同
心的に取り囲む電界緩和用高圧側シールド筒１８を配置
し、このシールド筒１８の上端をフランジ金具４（絶縁
支持筒２と絶縁支持部１６との境界部）に固定して、該
シールド筒１８の電位を圧力容器３の電位に固定してい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、絶縁支
持筒の内側に高圧側シールド筒１８を配置しただけで
は、絶縁支持筒２の上端の外表面の気中部分での電界の
緩和を十分に図ることができないため、所定の絶縁性能
を満足させるために絶縁支持筒２の高さを高くする必要
があり、特に超高圧用の変流器では、絶縁支持筒２の高
さが著しく高くなるという問題があった。

【０００８】また従来のガス絶縁変流器では、２次コイ
ルユニットを支持する絶縁支持装置が単一の絶縁物から
なっていて、該絶縁物が２次コイルユニットと圧力容器
との間の全電圧を負担する必要があったため、超高圧用
のガス絶縁変流器では絶縁支持装置が大形化するという
問題があった。

【０００９】更に従来のガス絶縁変流器では、絶縁支持
装置が単一の絶縁物からなっていたため、該絶縁支持装
置の耐電圧検証をするための試験装置として大形のもの
を用意する必要があり、試験設備のコストが高くなると
いう問題があった。

【００１０】また従来のガス絶縁変流器では、圧力容器
を支持する絶縁支持筒が単一の碍管からなっていたた
め、長大で高価な碍管を用いる必要があり、変流器のコ
ストが高くなるのを避けられなかった。

【００１１】本発明の目的は、絶縁支持筒の外表面の電
界を改善して該絶縁支持筒の高さを低くすることができ
る上に、２次コイルユニットを支持する絶縁支持装置の
容積を小さくすることができるようにしたガス絶縁変流
器を提供することにある。

【００１２】また本発明の他の目的は、２次コイルユニ
ットを支持する絶縁支持装置の耐電圧の検証を低い電圧
で行うことができるようにしたガス絶縁変流器を提供す
ることにある。

【００１３】本発明の更に他の目的は、長さが短く耐電
圧が低い安価な碍管を組み合わせることにより絶縁支持
筒を構成してコストの低減を図ることができるようにし
たガス絶縁変流器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、下端をベース
に固定した絶縁支持筒及び該絶縁支持筒の上端に支持さ
れた導電性の圧力容器からなっていて内部に絶縁ガスが
封入された外殻容器と、絶縁支持筒内の中心部に軸線方
向に沿って配置されて下端がベースに固定された大地電
位の２次リード収納パイプと、圧力容器内を横切るよう
に設けられて該圧力容器に電位が固定された１次導体
と、１次導体を取り囲むリング状の鉄心に巻回された２
次コイルを該鉄心と共にシールドケース内に収納した構
造を有して絶縁支持筒の上端に絶縁支持装置を介して支
持された２次コイルユニットと、絶縁支持筒の内側で２
次リード収納パイプを同心的に囲むように設けられて上
端が絶縁支持部と絶縁支持筒との境界部付近で圧力容器
に電位が固定された高圧側シールド筒とを備えたガス絶
縁変流器に係わるものである。

【００１５】本発明においては、上記絶縁支持装置を、
直列に配置されたｎ（ｎは２以上の整数）個の絶縁支持
部に分割して、該ｎ個の絶縁支持部相互間のｎ−１個の
境界部にそれぞれ高圧側シールド筒の内側で２次リード
収納パイプを同心的に取り囲むｎ−１個の中間電位シー
ルド筒の上端を接続し、該中間電位シールド筒の下端を
高圧側シールド筒の下端よりも下方に位置させるように
した。ここでｎ−１個の中間電位シールド筒は、内側に
位置するものの下端が外側に位置するものの下端よりも
下方に位置するようにそれぞれの長さを異にして設ける
ようにした。

【００１６】また請求項２に記載した発明では、ｎ個の
絶縁支持部相互間の境界部のそれぞれに、圧力容器との
間に所定の静電容量を持つ中間電位調整用電極を接続
し、該中間電位調整用電極により、ｎ−１個の中間電位
シールド筒の電位を調整し得るようにした。

【００１７】更に請求項３に記載した発明では、上記絶
縁支持筒を、軸線を共有した状態で直列に接続されたｎ
個の碍管により構成して、該ｎ個の碍管相互間のｎ−１
個の境界部にそれぞれ中間電位板を配置し、ｎ−１個の
中間電位シールド筒の下端付近をｎ個の碍管相互間の境
界部に配置されたｎ−１個の電位固定板にそれぞれ接続
するようにした。

【００１８】また請求項４に記載した発明では、ｎ個の
絶縁支持部のそれぞれが負担する電圧をほぼ等しくする
ようにｎ個の絶縁支持部のそれぞれの軸線方向寸法長さ
を設定するとともに、ｎ個の碍管のそれぞれが負担する
電圧をほぼ等しくするように該ｎ個の碍管のそれぞれの
長さを設定するようにした。

【００１９】

【作用】上記のように、高圧側シールド筒と２次リード
収納パイプとの間に更に中間電位シールド筒を配置して
該中間電位シールド筒の下端を高圧側シールド筒の下端
よりも下方に位置させると、高圧側シールド筒のみを設
ける場合に比べて更に絶縁支持筒内の電界分布を均一に
することができるため、該絶縁支持筒の外表面の電界を
改善（緩和）することができる。従って絶縁支持筒の気
中絶縁性能を高めることができ、電圧が同じであれば絶
縁支持筒の長さを短くすることができる。上記のよう
に、２次コイルユニットを支持する絶縁支持装置をｎ個
の絶縁支持部に分割すると、各絶縁支持部が負担する電
圧が低くなって、各絶縁支持部を容積が小さい絶縁物に
より構成することができるため、絶縁支持装置の容積を
縮小することができる。例えば、絶縁支持装置を２分割
した場合には、各絶縁支持部が全電圧の１／２の耐電圧
を有していればよいため、各絶縁支持部の容積は単一の
絶縁物で全電圧を負担する場合の絶縁物の容積の約１／
４になる。従ってこの絶縁支持部を２段重ねにして絶縁
支持装置を構成した場合、その容積は従来の約１／２に
なる。

【００２０】また各絶縁支持部の耐電圧の検証は、従来
よりも低い電圧で行うことができるため、小形の試験装
置を用いて絶縁支持装置の耐電圧試験を行うことがで
き、試験設備のコストを低減することができる。

【００２１】ｎ−１個の中間電位シールド筒は、絶縁支
持筒の外表面の電界を緩和するために、それぞれの位置
に適合した電位に保つことが必要であるが、単に絶縁支
持部相互間の境界部に中間電位シールド筒の上端を接続
しただけでは、各中間電位シールド筒の電位を所望の電
位にすることが難しいことが多い。

【００２２】例えば、高圧側シールド筒と２次リード収
納パイプとの間の中間位置に１つの中間電位シールド筒
を設ける場合には、該中間電位シールド筒の対地電位
を、圧力容器の対地電位のほぼ５０％とするのが好まし
い。この場合、高圧側シールド筒と中間電位シールド筒
との間の静電容量と、中間電位シールド筒と２次リード
収納パイプとの間の静電容量とをほぼ等しくすることが
必要であるが、絶縁支持筒の外表面の電界分布を改善す
るためには、中間電位シールド筒の長さをできるだけ長
くすることが必要になり、高圧側シールド筒と中間電位
シールド筒との間の静電容量よりも、中間電位シールド
筒と２次リード収納パイプとの間の静電容量の方が大き
くなるのを避けられないため、中間電位シールド筒の電
位を圧力容器の対地電位の５０％の電位に等しくするこ
とは難しい。

【００２３】そこで中間電位シールド筒の電位を容易に
調整し得るようにするため、請求項２に記載した発明の
ように、ｎ個の絶縁支持部相互間の境界部のそれぞれに
中間電位調整用電極を設けておくのが好ましい。このよ
うに中間電位調整用電極を設けておくと、該中間電位調
整用電極と圧力容器との間の静電容量を調整することに
より、中間電位シールド筒の電位を容易に調整すること
ができるようになり、絶縁設計を容易にすることができ
る。

【００２４】請求項３に記載した発明では、絶縁支持筒
をｎ個の碍管に分けて構成するが、このように構成する
と、絶縁耐力が低い安価な碍管を組み合わせることによ
り絶縁支持筒を構成できるため、絶縁支持筒全体を長大
で高価な単一の碍管により構成する場合に比べてコスト
を引き下げることができる。

【００２５】本発明のガス絶縁変流器では、２次コイル
ユニットを支持する絶縁支持装置をｎ個の絶縁支持部に
分割して、該ｎ個の絶縁支持部相互間の境界部にそれぞ
れｎ−１個の中間電位シールド筒の上端を支持するが、
単に中間電位シールド筒の上端のみを支持した場合に
は、変流器を輸送時に横倒しにしたときに中間電位シー
ルド筒が片持ちで支持されることになるため、中間電位
シールド筒が大きな曲げモーメントを受けて変形したり
破損したりするおそれがある。

【００２６】そこで、請求項３に記載された発明のよう
に、絶縁支持筒をｎ個の碍管により構成して、該ｎ個の
碍管相互間の境界部に設けた中間電位板に中間電位シー
ルド筒の下端付近を接続するようにすると、各中間電位
シールド筒の両端を支持することができるため、変流器
を横倒しにして輸送する場合に中間電位シールド筒が大
きな曲げモーメントを受けるのを防ぐことができ、中間
電位シールド筒の変形や破損を防止することができる。

【００２７】絶縁支持筒の外表面の電界を改善するため
の絶縁設計を容易にするためには、請求項４に記載した
発明のように、ｎ個の絶縁支持部のそれぞれが負担する
電圧をほぼ等しくするように（圧力容器の対地電位の１
／ｎの電圧を負担するように）ｎ個の絶縁支持部のそれ
ぞれの軸線方向寸法を設定し、ｎ個の碍管のそれぞれが
負担する電圧をほぼ等しくするようにｎ個の碍管のそれ
ぞれの長さを設定するのが好ましい。

【００２８】

【実施例】図１及び図２は本発明の第１の実施例を示し
たもので、図１は全体の構造を示し、図２は頭部の構造
を拡大して示している。これらの図において図６の各部
と同等の部分にはそれぞれ同一の符号を付してある。

【００２９】本実施例では、圧力容器３が、浅い下部容
器３Ａと該下部容器の上端にフランジ結合された釣鐘形
の上部容器３Ｂとからなり、下部容器３Ａの下端に設け
られたフランジ金具３ａが絶縁支持筒２の上端に設けら
れたフランジ２ａに接続されている。１次導体７は上部
容器３Ｂに導電性の支持リング８と絶縁スペーサ９とを
介して支持されている。圧力容器３の上端には放圧装置
１９が取り付けられている。

【００３０】下部容器３Ａのフランジ３ａの上に絶縁支
持筒２の軸線方向と平行に伸びる少なくとも３本の支持
碍子２０が固定され、該支持碍子２０の上端にリング状
の金属平板からなる支持板２１が固定されている。支持
板２１は２次コイルユニット１０とフランジ３ａとの間
の電圧をほぼ２分する位置に配置され、支持板２１の上
面に、円錐状の絶縁スペーサ２２が取付けられている。
絶縁スペーサ２２は、その中心軸線を絶縁支持筒２の中
心軸線と一致させた状態で配置されていて、該絶縁スペ
ーサ２２の中心に設けられた貫通導体２３の上端に２次
コイルユニット１０のシールドケースの最下部に設けら
れた取付け座１３ａが接続され、該貫通導体２３の下端
に２次リード収納パイプ６の上端が接続されている。

【００３１】本実施例では、支持碍子２０により第１の
絶縁支持部１６Ａが構成され、絶縁スペーサ２２により
第２の絶縁支持部１６Ｂが構成されている。これらの絶
縁支持部が直列に配置されて２次コイルユニット１０を
支持する絶縁支持装置１６が構成されている。

【００３２】圧力容器３の下端のフランジ３ａには、絶
縁支持筒２内で２次リード収納パイプ６を同心的に取り
囲む高圧側シールド筒１８の上端が接続され、支持板２
１の下面に中間電位シールド筒２５の上端が接続されて
いる。高圧側シールド筒１８及び中間電位シールド筒２
５の上端部付近はそれぞれフランジ３ａ及び支持板２１
の板面に滑らかに接続されるように、上方に向かって次
第に径が大きくなるホーン状の形状に形成されている。
本実施例では、高圧側シールド筒１８の上端が支持碍子
２０とフランジ３ａとの間に挟み込まれた状態で配置さ
れ、中間電位シールド筒２５の上端は支持碍子２０と支
持板２１との間に挟み込まれた状態で配置されている。

【００３３】中間電位シールド筒２５はその下端が高圧
側シールド筒１８の下端よりも更に下方に伸びるよう
に、十分長く形成される。本実施例では、中間電位シー
ルド筒２５の下端が絶縁支持筒２を上下にほぼ２分する
位置よりも更に下方に達するように、該中間電位シール
ド筒の長さが設定されている。また高圧側シールド筒１
８と２次リード収納パイプ６との間の電位のほぼ５０％
の位置に中間電位シールド筒２５が配置されるように中
間電位シールド筒２５の径寸法が設定されている。高圧
側シールド筒１８及び中間電位シールド筒２５の下端に
はそれぞれシールド環１８ａ及び２５ａが設けられてい
る。

【００３４】本実施例ではまた、支持板２１（第１の絶
縁支持部１６Ａと第２の絶縁支持部１６Ｂとの境界部）
に環状の中間電位調整用電極２７が接続されている。中
間電位調整用電極２７は支持板２１と絶縁スペーサ２７
との接続部付近の電界を緩和するためのシールドを兼ね
るもので、ほぼＣ字状の断面形状を有するように湾曲さ
せられた環状体からなっており、その下端が支持板２１
と支持碍子２０との間に挟み込まれた状態で取り付けら
れている。支持碍子２０とフランジ３ａとを結合するボ
ルト等の突出部に電界が集中するのを防止するため、各
突出部を遮蔽するシールド２９（図２参照）が設けられ
ている。絶縁支持筒２と圧力容器３とにより変流器の外
殻容器５が構成され、この外殻容器５内にＳＦ₆ ガスが
所定の圧力で封入されている。

【００３５】本実施例においては、絶縁支持筒２の外表
面の電界を改善するために、中間電位シールド筒２５の
電位を、圧力容器の対地電位のほぼ５０％の電位に保つ
ようにしている。そのためには、高圧側シールド筒と中
間電位シールド筒との間の静電容量と中間電位シールド
筒と２次リード収納パイプとの間の静電容量とを等しく
することが必要であるが、高圧側シールド筒よりも中間
電位シールド筒の方が長さがかなり長いため、高圧側シ
ールド筒と中間電位シールド筒との間の静電容量より
も、中間電位シールド筒と２次リード収納パイプとの間
の静電容量の方が大きくなるのを避けられない。

【００３６】そこで本実施例では、中間電位調整用電極
２７を設けて、該電極２７と圧力容器３との間の静電容
量を高圧側シールド筒と中間電位シールド筒との間の静
電容量に加えることにより、中間電位シールド筒２５の
電位を、圧力容器の対地電位のほぼ５０％の電位に調整
し得るようにしている。

【００３７】上記の実施例のように、絶縁支持装置１６
を絶縁支持部１６Ａと１６Ｂとに分割すると、各絶縁支
持部１６Ａ及び１６Ｂはそれぞれ圧力容器の対地電位の
１／２の電圧に耐えれば良いため、各絶縁支持部を小形
の絶縁物により構成することができる。この種の絶縁物
は耐電圧が１／２となるとその容積が約１／４となるた
め、該絶縁物を２段重ねに配置することにより所定の耐
電圧を有する絶縁支持装置を得るようにすると、該絶縁
支持装置を単一の絶縁物で構成する場合に比べて絶縁物
の使用量を少なくすることができ、コストの低減を図る
ことができる。特に絶縁支持部に円錐状の絶縁スペーサ
を用いる場合には、その効果が大である。

【００３８】また上記の実施例のように、２次コイルユ
ニット１０を支持する絶縁支持装置１６を複数の絶縁支
持部１６Ａ，１６Ｂに分割するようにすると、絶縁支持
装置付近の電界の集中を緩和することができるため、絶
縁支持装置の表面に異物が付着した場合の耐電圧性能を
改善することができる。

【００３９】更に上記実施例のように、絶縁支持装置１
６を絶縁支持部１６Ａ，１６Ｂに分割すると、絶縁支持
部１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの耐電圧試験を行うことに
より絶縁支持装置１６の耐電圧性能の検証を行うことが
できるため、試験装置として電圧が低い小形のものを用
いることができ、経済的である。

【００４０】上記の実施例では、支持碍子２０と絶縁ス
ペーサ２２とにより２次コイルユニットの絶縁支持装置
を構成したが、このように構成すると、２次コイルユニ
ットのシールドケース１３の下部に座部１３ａを１つだ
け設ければよいため、シールドケース１３の製作を容易
にすることができ、また２次コイルユニット回りの組立
を容易にすることができる。しかしながら本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば図３に示したよう
に、２次コイルユニット１０の軸線方向の両端付近の両
側にそれぞれ２次コイルユニットの放射方向に伸びる柱
状の絶縁支持装置１６を合計４個配置して、これらの絶
縁支持装置１６により２次コイルユニットを支持する場
合にも、本発明を適用できる。

【００４１】図３の実施例では、各絶縁支持装置１６が
直列に接続された第１の支持碍子３０Ａ及び第２の支持
碍子３０Ｂからなっており、これらの支持碍子によりそ
れぞれ絶縁支持部１６Ａ及び１６Ｂが構成されている。
支持碍子３０Ａ及び３０Ｂは、圧力容器３の対地電位の
ほぼ５０％の電圧を負担するのに十分な絶縁耐力を有す
るようにそれぞれの長さが設定されている。

【００４２】各第１の支持碍子３０Ａの下端のフランジ
金具は圧力容器３の下部容器３Ａの内面に設けられた取
付け台３ｂにボルト止めされている。支持碍子３０Ａの
フランジ金具と取付け台３ｂとを連結するボルトの頭部
を遮蔽するため、シールド３１が取り付けられている。
第１の支持碍子３０Ａの上端のフランジ金具は第２の支
持碍子３０Ｂの下端のフランジ金具に連結され、第２の
支持碍子３０Ｂの上端のフランジ金具は２次コイルユニ
ット１０のシールドケース１３の下部に設けられた取付
け座１３ｂにボルト止めされている。

【００４３】第１の支持碍子３０Ａと第２の支持碍子３
０Ｂとの各接続部に、該接続部を取り囲むドーナツ状の
中間電位調整用電極３２が取り付けられている。この電
極３２は、支持碍子３０Ａ，３０Ｂの接続部付近の電界
を緩和するシールドと、静電容量調査用の電極とを兼ね
ていて、支持碍子３０Ａ，３０Ｂの接続部のフランジ金
具に接続されて支持されている。

【００４４】本実施例では、第１の支持碍子３０Ａによ
り第１の絶縁支持部が構成され、第２の支持碍子３０Ｂ
により第２の絶縁支持部が構成されている。中間電位シ
ールド筒２５の上端は中間電位調整用電極３２に接続さ
れて支持碍子３０Ａ，３０Ｂに対して支持されている。
中間電位シールド筒２５の上端にはシールド環２５ｂが
取り付けられている。

【００４５】２次コイルユニット１０のシールドケース
１３の最下部の中央には接続金具３３が取付けられ、こ
の接続金具３３に２次リード収納パイプ６の上端が接続
されている。その他の点は図１の実施例と同様である。

【００４６】図４は本発明の更に他の実施例の要部を示
したもので、この例では、図６に示した従来例と同様
に、圧力容器３が絶縁支持筒２の上端に接続されたフラ
ンジ４の上に固定された釣鐘形の容器からなり、フラン
ジ４の上に、絶縁支持筒２の軸線方向と平行な方向に伸
びる少なくとも３本の支持碍子２０を介してリング状の
支持板２１が支持されている。支持板２１の上に固定さ
れた導電性の取付け台２１ａの傾斜面に、２次コイルユ
ニット１０の径方向にのびる支持碍子３４の下端のフラ
ンジ金具が接続され、該支持該し３４の上端のフランジ
金具が２次コイルユニット１０のシールドケースの下部
に設けられた取付け座１３ｂに接続されている。支持該
し３４は２次コイルユニット１０の軸線方向の両端部付
近の両側にそれぞれ（合計４本）設けられていて、これ
らの支持碍子により２次コイルユニット１０が、その中
心軸線を１次導体７の中心軸線と一致させた状態で支持
されている。

【００４７】支持板２１の外周部には、４本の支持碍子
３４を周囲から取り囲む環状の中間電位調整用電極３５
が接続されている。この電極３５は支持碍子３４と支持
板２１との接続部付近を遮蔽するシールドを兼ねるもの
で、円弧状の断面形状を有するように湾曲されている。
その他の点は図３に示した実施例と同様である。

【００４８】図１に示した実施例では、中間電位シール
ド筒２５の上端のみが支持されているため、この変流器
を輸送する際に横倒しにすると、長い中間電位シールド
筒２５が片持ちで支持される状態になる。そのため中間
電位シールド筒２５が大きな曲げモーメントを受けるこ
とになり、該中間電位シールド筒が変形したり破損した
りするおそれがある。また図１に示したように長大な絶
縁支持筒２を単一の碍管により構成した場合には、その
コストが著しく高くなるのを避けられない。

【００４９】図５は、変流器を横倒しにした場合に中間
電位シールド筒が変形したり破損したりするのを防ぐこ
とができる上に、絶縁支持筒２のコストの低減を図るこ
とができる実施例を示したもので、この実施例では、絶
縁支持筒２が第１及び第２の碍管２Ａ及び２Ｂに分割さ
れている。

【００５０】第１の碍管２Ａ及び第２の碍管２Ｂはそれ
ぞれの両端にフランジ金具２ｆを有していて、第１の碍
管２Ａの下端のフランジ金具２ｆはベース１に接続され
ている。第１の碍管２Ａの上端のフランジ金具２ｆはリ
ング状の中間電位板４０を介して第２の碍管２Ｂの下端
のフランジ金具２ｆに接続されている。また第２の碍管
２Ｂの上端のフランジ金具２ｆは圧力容器３の下端のフ
ランジ３ａに接続されている。

【００５１】２次コイルユニット１０及び中間電位シー
ルド筒２５の上端を支持する絶縁支持装置１６は図１の
実施例と同様に、支持碍子２０と支持板２１と絶縁スペ
ーサ２２とからなっており、該支持装置１６により、中
間電位シールド筒２５の上端が圧力容器３の対地電位の
ほぼ５０％の位置に支持されている。中間電位シールド
筒２５の下端は中間電位板４０よりも下方まで伸びてい
て、該中間電位シールド筒２５の下端付近が中間電位板
４０に適宜の接続手段を介して機械的及び電気的に接続
されている。また中間電位板２５には、該中間電位板２
５と中間電位シールド筒２５との接続部を遮蔽する環状
のシールド４１が取付けられている。

【００５２】図５に示した実施例において、碍管２Ａ及
び２Ｂはそれぞれの長さがほぼ等しく設定されていて、
各碍管が圧力容器３の電位のほぼ５０％の電圧に十分耐
え得るようになっており、両碍管２Ａ，２Ｂの境界部
（中間電位板４０）の電位が圧力容器３の対地電位のほ
ぼ５０％の電位の位置に配置されている。従って中間電
位シールド筒２５の下端付近を中間電位板４０に接続し
ても何等支障を来さない。

【００５３】図５の実施例のように、絶縁支持筒を２個
の碍管２Ａ，２Ｂにより構成して、両碍管相互間の境界
部に設けた中間電位板４０に中間電位シールド筒２５の
下端付近を接続するようにすると、中間電位シールド筒
２５の両端を支持することができるため、変流器を横倒
しにして輸送する場合に中間電位シールド筒が大きな曲
げモーメントを受けるのを防ぐことができ、中間電位シ
ールド筒の変形や破損を防止することができる。

【００５４】上記の実施例のように、絶縁支持部１６Ａ
及び１６Ｂのそれぞれが負担する電圧をほぼ等しくする
ように絶縁支持部のそれぞれの軸線方向寸法を設定し、
碍管２Ａ，２Ｂのそれぞれが負担する電圧をほぼ等しく
するように両碍管の長さを設定して、中間電位シールド
筒２５の電位が圧力容器の対地電位をほぼ等分した電位
になるようにすると、絶縁支持筒の外表面の電界を改善
するための最適絶縁設計を容易にすることができる。し
かしながら本発明においては、必ずしも圧力容器の対地
電位を等分する位置に中間電位シールド筒を配置する必
要はなく、圧力容器の対地電位を等分する位置からずれ
た位置に中間電位シールド筒を配置するようにしても良
い。

【００５５】上記の各実施例において、絶縁支持装置１
６を構成する絶縁支持部に支持碍子を用いる場合、該支
持碍子は単純な円柱状の形状でも良く、また円錐台状
や、球状の形状でも良い。更に支持碍子は、エンタシス
形式の柱のように、円柱の外面に膨らみをもたせた形状
のものでもよい。

【００５６】図５に示した実施例において、碍管２Ａ及
び２Ｂとして通常の磁器製碍管を用いると、碍管の表面
が汚損されたり、碍管の表面が湿気を帯びたりして、碍
管の表面に絶縁抵抗が異なる部分が生じると、碍管の表
面の電位がアンバランスになって、中間電位シールドの
電位が変動することが考えられる。これを防ぐために
は、碍管の表面の笠に、シリコーンゴム等の撥水性を有
する絶縁材料からなる塗料を塗布して、碍管の表面の絶
縁抵抗を高いレベルに保つようにすればよい。

【００５７】また磁器製の碍管を用いる代りに、表面の
笠の材料としてシリコーンゴムを用いた非磁器製の碍管
（コンポジットインシュレータ）を使用することによっ
ても、同様の効果を得ることができる。

【００５８】上記の各実施例では、２次コイルユニット
を支持する絶縁支持装置を２つの絶縁支持部１６Ａ，１
６Ｂに分割して両絶縁支持部の境界部に中間電位シール
ド２５の上端を接続するようにしたが、絶縁支持装置を
更に多段に分割するようにしてもよい。即ち本発明おい
ては、絶縁支持装置をｎ（ｎは２以上の整数）個の絶縁
支持部に分割して、該ｎ個の絶縁支持部相互間のｎ−１
個の境界部にそれぞれ中間電位シールドの上端を接続す
るようにすればよい。

【００５９】また圧力容器を支持する絶縁支持筒をｎ個
の碍管に分割する場合には、該ｎ個の碍管相互間の境界
部にそれぞれｎ−１個の中間電位板を設けて、これらの
中間電位板に、それぞれの電位に相応した電位の中間電
位シールド筒の下端付近を接続すればよい。

【００６０】絶縁支持装置を３以上の絶縁支持部に分割
する場合にも、各絶縁支持部が負担する電圧及び各碍管
が負担する電圧を等しくするように各絶縁支持部及び碍
管の寸法を設定するのが好ましい。例えば絶縁支持装置
を３分割する場合には、各絶縁支持部及び碍管が圧力容
器の対地電位の１／３に相当する電圧を負担するように
するのが好ましい。２次コイルユニットを支持する絶縁
支持装置を３分割する場合には、高圧側シールド筒と２
次リード収納パイプとの間に２個の中間電位シールド筒
を同心的に配置するが、この場合２個の中間電位シール
ド筒は、内側のシールド筒の下端を外側のシールド筒の
下端よりも下方に位置させた状態で設ける。また内側の
中間電位シールド筒は圧力容器の対地電位のほぼ２／３
の電位に保ち、内側の中間電位シールド筒は圧力容器の
対地電位のほぼ１／３の電位に保つようにする。

【００６１】更に絶縁支持筒を負担電圧が等しい３つの
碍管に分割して、該３つの碍管相互間の２つの境界部に
それぞれ中間電位板を設ける場合には、外側の中間電位
シールド筒の下端付近を、圧力容器の対地電位のほぼ２
／３の電位にある下から２番面の中間電位板に接続し、
内側の中間電位シールド筒の下端付近を、圧力容器の対
地電位のほぼ１／３の電位にある一番下の中間電位板に
接続する。

【００６２】図５の実施例においては、図１及び図２に
示した実施例と同様に、絶縁支持装置１６を支持碍子２
０と支持板２１と絶縁スペーサ２２とにより構成してい
るが、該絶縁支持装置１６を図３または図４に示したよ
うに構成してもよいのはもちろんである。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高圧側
シールド筒と２次リード収納パイプとの間に更に中間電
位シールド筒を配置して該中間電位シールド筒の下端を
高圧側シールド筒の下端よりも下方に位置させたので、
高圧側シールド筒のみを設ける場合よりも更に絶縁支持
筒の外表面の電界を改善緩和することができる。従って
絶縁支持筒の気中絶縁性能を高めることができ、電圧が
同じであれば絶縁支持筒の長さを短くすることができ
る。

【００６４】また本発明では、２次コイルユニットを支
持する絶縁支持装置をｎ個の絶縁支持部に分割するの
で、各絶縁支持部が負担する電圧を低くして、各絶縁支
持部を容積が小さい絶縁物により構成することができ
る。そのため、絶縁支持装置の容積を縮小することがで
き、変流器の小形軽量化を図ることができる。

【００６５】更に本発明によれば、従来よりも低い電圧
で各絶縁支持部の耐電圧試験を行うことにより、絶縁支
持装置全体の耐電圧性能の検証を行うことができるた
め、小形の試験装置を用いて絶縁支持装置の耐電圧試験
を行うことができる利点がある。

【００６６】また請求項２に記載した発明によれば、ｎ
個の絶縁支持部相互間の境界部のそれぞれに中間電位調
整用電極を設けたので、中間電位調整用電極と圧力容器
との間の静電容量を調整することにより、中間電位シー
ルド筒の電位を容易に調整することができ、絶縁設計を
容易にすることができる。

【００６７】更に請求項３に記載した発明によれば、絶
縁支持筒をｎ個の碍管に分けて構成するので、絶縁耐力
が低い安価な碍管を組み合わせることにより絶縁支持筒
を構成することができ、絶縁支持筒全体を長大で高価な
単一の碍管により構成する場合に比べてコストを引き下
げることができる。

【００６８】また請求項３に記載された発明のように、
絶縁支持筒をｎ個の碍管により構成して、該ｎ個の碍管
相互間の境界部に設けた中間電位板に中間電位シールド
筒の下端付近を接続するようにすると、各中間電位シー
ルド筒の両端を支持することができるため、変流器を横
倒しにして輸送する場合に中間電位シールド筒が大きな
曲げモーメントを受けて変形したり破損したりするのを
防止することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体的な構成を示す断面図で
ある。

【図２】図１の実施例の要部を拡大して詳細に示した断
面図である。

【図３】本発明の他の実施例の要部を示した断面図であ
る。

【図４】本発明の更に他の実施例の要部を示した断面図
である。

【図５】本発明の更に他の実施例の全体的な構成を示し
た断面図である。

【図６】従来のガス絶縁変流器の全体的な構成を示した
断面図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ 絶縁支持筒 ２Ａ 碍管 ２Ｂ 碍管 ３ 圧力容器 ５ 外殻容器 ６ ２次リード収納パイプ ７ １次導体 １０ ２次コイルユニット １１ 鉄心 １２ コイル １３ シールドケース １６ 絶縁支持装置 １６Ａ 絶縁支持部 １６Ｂ 絶縁支持部 ２０ 支持碍子 ２１ 支持板 ２２ 絶縁スペーサ ２５ 中間電位シールド筒 ２７ 中間電位調整用電極 ３０Ａ 支持碍子 ３０Ｂ 支持碍子 ４０ 中間電位板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 27/36,38/24,38/28

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端をベースに固定した絶縁支持筒及び該
   絶縁支持筒の上端に支持された導電性の圧力容器からな
   っていて内部に絶縁ガスが封入された外殻容器と、前記
   絶縁支持筒内の中心部に軸線方向に沿って配置されて下
   端が前記ベースに固定された大地電位の２次リード収納
   パイプと、前記圧力容器内を横切るように設けられて該
   圧力容器に電位が固定された１次導体と、前記１次導体
   を取り囲むリング状の鉄心に巻回された２次コイルを該
   鉄心と共にシールドケース内に収納した構造を有して前
   記絶縁支持筒の上端に絶縁支持装置を介して支持された
   ２次コイルユニットと、前記絶縁支持筒の内側で前記２
   次リード収納パイプを同心的に囲むように設けられて上
   端が前記絶縁支持部と絶縁支持筒との境界部付近で圧力
   容器に電気的に接続された高圧側シールド筒とを備え、
   前記２次コイルユニットから引き出された２次リードが
   前記２次リード収納パイプ内を通して２次端子箱内に導
   入されているガス絶縁変流器において、 前記絶縁支持装置は直列に配置されたｎ（ｎは２以上の
   整数）個の絶縁支持部に分割され、 前記ｎ個の絶縁支持部相互間のｎ−１個の境界部にそれ
   ぞれ前記高圧側シールド筒の内側で２次リード収納パイ
   プを同心的に取り囲むｎ−１個の中間電位シールド筒の
   上端が接続されて該ｎ−１個の中間電位シールド筒の下
   端が高圧側シールド筒の下端よりも更に下方に配置さ
   れ、 前記ｎ−１個の中間電位シールド筒は、内側に位置する
   ものの下端が外側に位置するものの下端よりも下方に位
   置するように長さを異にして設けられていることを特徴
   とするガス絶縁変流器。
2. 【請求項２】前記ｎ個の絶縁支持部相互間の境界部のそ
   れぞれに前記圧力容器との間に所定の静電容量を持つ中
   間電位調整用電極が接続されていることを特徴とする請
   求項１に記載のガス絶縁変流器。
3. 【請求項３】前記絶縁支持筒は軸線を共有した状態で直
   列に接続されたｎ個の碍管からなっていて、該ｎ個の碍
   管相互間のｎ−１個の境界部にそれぞれ中間電位板が配
   置され、 前記ｎ−１個の中間電位シールド筒の下端は前記ｎ個の
   碍管相互間の境界部に配置されたｎ−１個の電位固定板
   にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項２に
   記載のガス絶縁変流器。
4. 【請求項４】前記ｎ個の絶縁支持部のそれぞれが負担す
   る電圧がほぼ等しくなるように前記ｎ個の絶縁支持部の
   それぞれの軸線方向寸法が設定され、 前記ｎ個の碍管のそれぞれが負担する電圧がほぼ等しく
   なるように該ｎ個の碍管のそれぞれの長さが設定されて
   いることを特徴とする請求項１，２または３のいずれか
   に記載のガス絶縁変流器。