JP6942673B2 - 変成器 - Google Patents

Description

本発明は、磁気コアを備える変成器に関する。

従来、磁気コアを備える変成器が知られている。たとえば、特開平９−８００８０号公報（特許文献１）には、基板に固定された磁気コアを備える電流検出装置が開示されている。当該磁気コアのバスバー貫通空間に楔形の保護具が形成されたバスバーが挿通されることにより、保護具が磁気コアに当接した状態でバスバー貫通空間の中心にバスバーが位置決めされる。その結果、バスバー貫通空間内でのバスバーのガタつきによる損傷を防止することができる。

特開平９−８００８０号公報

磁気コアが固定されている基板が振動した場合、磁気コアが基板から乖離し、変成器が故障し得る。しかし、特許文献１に開示されている電流検出装置においては、基板の振動に対する耐震性の向上については考慮されていない。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、変成器の耐震性を向上させることである。

本発明に係る変成器は、基板に対して固定された線路導体を通過する電流を測定する。変成器は、磁気コアと、固定部とを備える。磁気コアには、線路導体が通過する空芯部が形成されている。磁気コアは、基板に固定されている。固定部は、磁気コアを線路導体に固定する。

本発明に係る変成器によれば、基板に対して固定された線路導体に磁気コアが固定部によって固定されるため、変成器の耐震性を向上させることができる。

実施の形態に係る複数の変成器が用いられる電力変換装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１の変成器の外観斜視図である。 図２の変成器をＹ軸方向から平面視した図である。 比較例に係る変成器の外観斜視図である。

図１は、実施の形態に係る複数の変成器１０（１０ａ〜１０ｆ）が用いられる電力変換装置１００の構成を示す回路ブロック図である。図１に示されるように、電力変換装置１００は、モジュラー・マルチレベル変換器（Modular Multilevel Converter：以下、ＭＭＣと称する）２と、ＭＭＣ２を制御する制御装置３とを備える。高耐圧大容量化が可能なＭＭＣ２を備える電力変換装置１００によれば、たとえば超高圧直流送電（ＵＨＶＤＣ：UltraHigh−Voltage Direct Current）を行なうことができる。

ＭＭＣ２は、変圧器４を介して電力系統１に接続されている。ＭＭＣ２は、変圧器４と、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬとを含む。変圧器４は、３つの一次巻線および３つの二次巻線を含む。３つの一次巻線は、電力系統１の三相の送電線１ｕ，１ｖ，１ｗにそれぞれ接続される。３つの二次巻線は、交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬの一方端子にそれぞれ接続される。

変成器１０ａ〜１０ｃは、送電線１ｕ〜１ｗを流れる電流をそれぞれ測定し、制御装置３に出力する。変成器１０ｄ〜１０ｆは、交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬを流れる電流をそれぞれ測定し、制御装置３に出力する。

ＭＭＣ２は、アームＡ１〜Ａ３をさらに含む。アームＡ１は、交流ラインＵＬの他方端子と交流ラインＶＬの他方端子との間に接続される。アームＡ２は、交流ラインＶＬの他方端子と交流ラインＷＬの他方端子との間に接続される。アームＡ３は交流ラインＷＬの他方端子と交流ラインＵＬの他方端子との間に接続される。すなわち、アームＡ１〜Ａ３はデルタ結線で接続されている。

アームＡ１〜Ａ３の各々は、直列に接続された複数の電力変換ユニットＵを有する。複数の電力変換ユニットＵの各々は、制御装置３からの制御信号に従って双方向の電力変換を行なう。

図２は、図１の変成器１０の外観斜視図である。図３は、図２の変成器１０をＹ軸方向から平面視した図である。図２および図３に示されるように、変成器１０は、磁気コア１１と、固定部１２とを備える。磁気コア１１は、基板５０に固定されている。磁気コアには空芯部１１１が形成されている。

固定部材４１，４２は、基板５０に固定されている。碍子３１は、固定部材４１に基板５０の法線方向（Ｚ軸方向）に積層されて固定さている。碍子３２は、固定部材４２にＺ軸方向に積層されて固定されている。線路導体２１，２３は、碍子３１，３２にそれぞれ固定されているとともに、空芯部１１１を通過する線路導体２２に固定されている。変成器１０は、線路導体２２を通過する電流を測定する。

固定部１２は、固定部材１２１（第１固定部材）と、固定部材１２２（第２固定部材）と、固定部材１２３（第３固定部材）とを含む。固定部材１２１〜１２３の各々は、絶縁体から形成されている。固定部材１２１，１２２の各々は、Ｌ字型の形状を有する。固定部材１２１，１２２の各々は、空芯部１１１の外部において線路導体２２に固定されている。固定部材１２３は、線路導体２２の長手方向に延在し、空芯部１１１の外部において固定部材１２１，１２２を接続している。磁気コア１１は、固定部材１２１と１２２とに挟まれることによって線路導体２２に固定されている。磁気コア１１は、基板５０に直接に固定されているとともに、基板５０に固定されている線路導体２２に固定されることにより、間接的にも基板５０に固定されている。

図４は、比較例に係る変成器９０の外観斜視図である。変成器９０の構造は、図２の変成器１０から固定部１２が除かれた構成である。それ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図２の変成器１０と図４の変成器９０とを比較すると、変成器１０は、変成器９０よりも固定部１２によって基板５０への一体性が高められている。その結果、変成器９０よりも変成器１０の方が耐震性が高い。

以上、実施の形態に係る変成器によれば、変成器の耐震性を向上させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電力系統、１ｕ〜１ｗ 送電線、３ 制御装置、４ 変圧器、１０，１０ａ〜１０ｆ，９０ 変成器、１１ 磁気コア、１２ 固定部、２１〜２３ 線路導体、３１，３２ 碍子、４１，４２，１２１〜１２３ 固定部材、５０ 基板、１００ 電力変換装置、１１１ 空芯部、Ａ１〜Ａ３ アーム、Ｕ 電力変換ユニット、ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ 交流ライン。

Claims (8)

1. 基板に対して固定された線路導体を通過する電流を測定する変成器であって、
   前記線路導体が通過する空芯部が形成され、前記基板に固定された磁気コアと、
   前記磁気コアを前記線路導体に固定する固定部とを備え、
   前記固定部は、前記磁気コアの一部を覆っている、変成器。
2. 前記固定部は、
   前記線路導体に固定される第１固定部材と、
   前記線路導体に固定される第２固定部材とを含み、
   前記磁気コアは、前記第１固定部材と前記第２固定部材とに挟まれることによって前記線路導体に固定される、請求項１に記載の変成器。
3. 前記第１固定部材および前記第２固定部材の各々は、前記空芯部の外部において前記線路導体に固定されている、請求項２に記載の変成器。
4. 前記第１固定部材および前記第２固定部材の各々は、Ｌ字型の形状を有する、請求項３に記載の変成器。
5. 前記固定部は、前記線路導体の長手方向に延在する第３固定部材をさらに含み、
   前記第３固定部材は、前記空芯部の外部において前記第１固定部材と前記第２固定部材とを接続する、請求項３または４に記載の変成器。
6. 前記第１固定部材、前記第２固定部材、および前記第３固定部材の各々は、絶縁体から形成されている、請求項５に記載の変成器。
7. 基板に対して固定された線路導体を通過する電流を測定する変成器であって、
   前記線路導体が通過する空芯部が形成され、前記基板に固定された磁気コアと、
   前記磁気コアを前記線路導体に固定する固定部とを備え、
   前記磁気コアは、前記基板の一方の面において前記線路導体を巻回している、変成器。
8. 基板に対して固定された線路導体を通過する電流を測定する変成器であって、
   前記線路導体が通過する空芯部が形成され、前記基板に固定された磁気コアと、
   前記磁気コアを前記線路導体に固定する固定部とを備え、
   前記固定部は、
   前記線路導体に固定される第１固定部材と、
   前記線路導体に固定される第２固定部材とを含み、
   前記磁気コアは、前記第１固定部材と前記第２固定部材とに挟まれることによって前記線路導体に固定され、
   前記第１固定部材および前記第２固定部材の各々は、前記空芯部の外部において前記線路導体に固定され、
   前記第１固定部材および前記第２固定部材の各々は、Ｌ字型の形状を有する、変成器。

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