JPH01258405A - 高電圧用電圧変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、請求項１および８の上位概念に示された、高
電圧用の電流−および電圧変換器の、例えばキャップ状
に形成された組み合わせ装置に関する。

従来装置 この種の高電圧用電圧変換装置は公知である。

キャップ状の電流−および電圧変換器組み合わせ装置の
場合は通常は、コア、高電圧巻線および低電圧巻線から
構成される変換器作動部は、絶縁された円柱上に取り付
けられさらにキャップケーシングによシ囲まれている。

絶縁円柱は、変換装置の引き出し栂に対する端子板を有
する端子ボックスを支持する脚部に取り付けられている
。そのため変換装置のキャップケーシングから端子板へ
の２次側引き出し線は著しく長くなる。このことは例え
ば、本出願による公開さｎなかった先行のドイツ連邦共
罪国特許出願第Ｐ１６０８３９０．９号に示された、電
圧変換器を電流変換器の上方に配置した構成の高電圧用
電流−および電圧変換器組み合わせ装置に対してあては
まる。

高電圧巻線の金属シールドと低電圧巻線との間で低電圧
巻線に対して必要とされる取り付はエレメントにもとづ
いて定まる大きい間隔のために、両方の巻線の金属シー
ルド間の容量が著しく小さくなる。

この種の装置の場合、次のことが示されている。即ち、
過渡的な、例えば高い周波数の動作過程の場合とくに切
り換え過程により引きおこさｎて、電圧変換器の高電圧
巻線の、それ自体は低電圧の電位におかれる金属シール
ドが数１０Ｋｖから１００ＫＶにまたはそれ以上に上昇
し得ることが示されている。その結果、高い電位の発生
の場合に高電圧巻線の金属シールドにおける高い周波数
の過渡的な過電圧にもとづいて、この高い周波数の電圧
が低電圧巻線へ入力結合される。そのため、金属シール
ドと低電圧巻線との間の絶縁が破かいされると、この種
の高電圧用電圧変換器さえも損傷されることがある。

発明の解決すべき問題点 本発明の課題は、例えば昼い周波数の過程的な切シ換え
過程に引き起こされて高い電位が変換器の２次側へ例え
ば２次側の接続端子へ障害となる値にはもはや入力結合
し得ないように改善された、冒頭に示された、高電圧用
電圧変換器と電流変換器とをΦヤツプ状に組み合わせた
高電圧用電圧変換装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 この課題は請求項１および８の特徴部分に示された構成
によシ解決されている。

本発明によシ、高電圧巻線の金属シールドと電圧変換器
のバイパス電極すなわち肪導放出電極との間に著しく大
きい容量が形成されることが、保証される。バイパス電
極は最短距離でしたがって著しく小さいインダクタンス
で外側シールド電極と電気接続される。そのため高電圧
巻線の金属シールドの電位の、計容できない高い値への
上昇が確実に阻止されるようになシ、さらに低電圧巻線
への、許容できない高い過渡的な過電圧の入力結合が阻
止される。

実施例の説明 次に本発明の実施例を同面を用いて説明する。

第１図に高電圧用電流−および電圧変換器組み合わせ装
置が示されている。この装置は、端子板２を含む端子ボ
ックス３を有する脚部１から構成されている。脚部１の
上に支持絶縁体４が密に固定的に＠シ付けられている。

この支持絶縁体は上方に閉鎖板５を支持する。閉鎖板上
に、脚７，８および基板９を有するＵ字形の１次導体６
が取り付けられている。この場合、−方の脚８は閉鎖板
５と導電接続されておシ、他方の脚７は電気的に絶縁さ
れて案内されて外部から接触可能にされている。

１次導体６０基板９は、複数個のコアを有する２次巻線
１０によシ同心的に囲まれている。

１次導体６および２次巻線１０が筒電圧用電流変侯器を
構成し、それの２次側の引き出し縁が端子盤２へ導びか
れている。脚７．８の端子１１はしたかつて閉鎖板５は
高電圧の電位に置かれる。

高電圧用電流変換器６，１００上方に高電圧用電圧変換
器１２が設けられている。この電圧変換器は例えば接続
部材１３によシ高電圧用電流変換器と電気的に接続され
ている。この場合、接続部材１３の中に電圧変換器１２
の引き出し導体が配置されており、さらに−電流変換器
６゜１０の２次側引き出し導体と同様に一端子板２へ導
びかれている。

電圧変換器１２は公知のように、磁化可能な材料から成
る鉄コア１５から構成されている。

鉄コアの一つの脚のまわシに高電圧巻線１６が、円筒状
−１階段状−または台形状巻線として取り付けられてい
る。この高電圧巻線は低電圧巻？ａ１７によ）同心的に
囲まれている。電圧変換器全体のこの作動部分は、リン
グ状のないし円筒状の、アース電位に置かれろシールド
電極°１８により同心的に囲まれている。

閉鎖板５の上にポット状の１つまたは複数個の部材から
成るケーシング１９が密に固定的に取り付けられている
。このケーシングは両方の変換器６，１０および１２を
共通に囲みかつ高電圧の電位に置かれ′ている。

第２図に第１図に示したキャップ状に構成した高電圧用
電流−および電圧変換器組み合わせ装置のうちの電圧変
換器の断面が示さｎている。

この電圧変換器は電流変換器と組み合せなくても使用で
きる。鉄コアを囲む２段の高電圧巻線１６の最後の巻同
部または巻回層には金属シールド２０が設けられている
。この金属シールドはこの巻線層の長平方向の長さにわ
九シ延在するスリットを有する。この金属シールドは電
気的に良導体の材料九とえば銅、銀またはすすから、ま
たは金属フィルムまたは金属円筒の形状の金属被膜から
形成されている。この金属シールド２０は、短絡電流の
発生を阻止するために、公知のように巻線の長手軸Ｗの
方向へスリットが設けらｎている。金属シールド２０と
引き出し巌２１が電気的に接続されており、この引き出
し蛛路は端子板２における高電圧巻線１６のための接続
端子Ｘへ導びかれている。

金属シールド２０かられずかな間隔Ａをおいてこの金属
シールＰを同心的に囲むバイパス電極２２が設けられて
おり、このバイパス電極は金属シールド２０と大きい容
量全形成する。この間隔により形成される間隙は、絶縁
テープまたは絶縁シートで部分的にまたは全体が充てん
される。この場合これらのテープまたはシートは、ガス
またはオイルで絶縁された高電圧用電流変換器と電圧変
換器の組み合わせ装置の既に存在する絶縁ガスまたは絶
縁流動体により含浸されている。厚さが４０〜６０μの
、１８縁テープ−または絶縁シートの場合は、数個の絶
縁層の例えば４〜乙の絶縁層の取り付けで十分である。

そのため全体の間隔Ａは１６０〜６６０μとなる。しか
しより大〈の絶縁層を最大間隔約５１＋Ｉｌｌ＋まで設
けることもできる。

バイパス電極２２においても短絡電流が生じないように
するために、このバイパス電極にも、巻回＠Ｗの方向に
走行する少くとも一つのスリットが設けらｎる。バイパ
ス電極２２は導電層から例えば金属層から、あるいは金
属円筒または金属シートまたはその一部から形成される
。

金属円筒電極または全開シート電極を用いる場合は、こ
れらは接着されるか、および／または例えば絶縁性の巻
回テープを用いて巻回される。

バイパス電極２２の上方に、主として必要な取り付け−
および支持エレメント２４により定まる比較的大きい間
隔区間Ｂの中に、同軸の低電圧巻線１７が設けられる。

この低電圧巻線には、接地された金属シールド２５が設
けられる。

この金属シールドは低電圧巻線１７の全面を包囲する。

この金属シールドの円筒部も、低電圧巻線１７の長手軸
Ｗの方向におよび周方向にスリットが、短絡電流を阻止
するために、設けらｎている。低電圧巻線１１のシール
ド２５は、周に配分されている複数個接続集電部材２６
を介して、わずかなインダクタンスで、アース電゛位に
置かれるシールド電極１８と導電接続されている。

バイパス電極２２も、例えば周に配分されている複数個
の短かいかつできるだけ幅の広い接続導体２Ｔのうちの
少くとも１つを介して、同様にシールド電極１８と接続
されている。この接続は、できるだけわずかなインダク
タンスで、即ちできるだけ短かく形成する必要がある。

低電圧巻線１７の２次側の引き出し線２８゜２９は、金
属シールド２０のための引き出し線路２１と同様に、端
子板２へ導びかれる。このことは引き出し線パイプ内で
、３ＫＶの絶縁レベルの遵守の下に行なわれる。端子ボ
ックス３における接続端子への高すぎる電位の入力結合
に起因する、高い周波数の過渡的な過程の場合のスパー
クの危険は、本発明の構成により効果的に除去される。

第６図に示さｎている実施例は、第２図の高電圧用電圧
変換器の変形実施例を示す。この場合、同じ部分には同
じ番号が付さｎている。

第６図の高電圧用電圧変換器の変形実施例においては、
高″毫圧巻森１６の金属シールド２０は、高電圧巻線１
６の周に配分さｎている導電端子エレメント２０１介し
て、さらに少くとも１つの別の金属フィルム２（Ｊ＆を
する金属台２４を介して、低電圧巻線１７の支持体３０
に導電的に接触接続され、さらに引き出し線２１を介し
て、高電圧巻線１６に対する接続端子Ｘと接続されてい
る。それの詳細は例えば第４図および第５図に示されて
いる。

最大５１１１１までの間隔Ａで、低電圧巻線１７の支持
体３０の上の別の金属フィルム２０ａのうちの少くとも
１つから離して、これらの別の金属フィルム２０ａを同
心的に囲む少くとも１つのバイパス電極２２ａが、電気
的に絶縁されて取り付けらｎている。金属フィルム２０
ａとバイパス電極２２ａとの間のこの電気的絶縁は、例
えば第２図に詳細に示さｎた実施例に相応する。第６図
の実施例の場合も１つまたは複数個のバイパス電極２２
ａが１つまたは複数個の接続線２７ａを介して、最短距
離で即ちわずかなインダクタンスで、シールド電極１８
と電気的に接続されている。

第５図に示されているように、−ノー多くの金、・南フ
ィルム２０ａおよび相応の個数のバイパス電極２２ａの
使用が、これらのフィルム間のないし電極間の容量を一
層大きくする利点を与える。

発明の効果 本発明によシ、過渡的な切り換え過程により誘起される
鳥い電位の、２次側への入力結合が著しく低減さｎる高
電圧用の電圧変換器が提供される。

【図面の簡単な説明】 第１図は高電圧の電流−および電圧変換器組み合わせ装
置のキャップ状断面図、第２図は第１図の組み合わせ装
置のうちの電圧変換器を示す部分断面図、第６図は第２
図の高電圧−′電圧変換器の変形実施例の断面図、第４
図および第５図は第６図に示されたシールドおよび導出
電極の実施例のｔａ’ｒ面図を示す。 １・・・脚部、２・・・端子板、３・・・端子ボックス
、４・・・支持絶縁体、５・・・閉鎖板、６・・・１次
導朱、１．８・・・脚、９・・・基板、１０・・・２次
巻線、１１・・・端子、１２・・・電圧変換器、１３・
・・接続部材、１６・・・高電圧巻線、１Ｔ・・・低域
圧巻−１１８・・・シールド電極、１９・・・ケーシン
グ、２０・・・金属シ・−ルド、２１−・・引き出し線
、２２・・・導出電極、２４・・・支持エレメント、２
５・・・金属シールド、２６・・・端子集電部材、２７
・・・接続線路、２８゜２９・・・２次側引き出し線。 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．高電圧の加わるコアを備え、該コアを、スリットの
   設けられた金属シールドを有する高電圧巻線が同軸に囲
   むようにされており、さらに該高電圧巻線を同じく同軸
   に囲む低電圧巻線を備え、ならびに高電圧−および低電
   圧巻線を囲む、アース電圧におかれる同軸のシールド電
   極とを備えている高電圧用電圧変換装置において、 金属シールド（２０）を引き出し線（２１）を用いて高
   電圧巻線（１６）に対する接続端子（Ｘ）と接続し； 金属シールド（２０）から最大で５ｍｍま でのわずかな間隔（Ａ）で該金属シールドを同心的に囲
   むバイパス電極（２２）を、金属シールド（２０）に対
   して絶縁して取り付けるようにし； バイパス電極（２２）を１つまたは、複数 個の接続線（２７）を介して、インダクタンスが少くな
   るようにシールド電極（１８）と導電的に接続し； 低電圧巻線（１７）に、スリットの設け られた別の金属シールド（２５）を設け、該別の金属シ
   ールドもインダクタンスが小さくなるようにシールド電
   極（１８）と導電的に接続したことを特徴とする高電圧
   用電圧変換装置。
2. ２．金属シールド（２０）とバイパス電極（２２）との
   間の間隙（Ａ）の全部または一部を、帯状のまたはシー
   ト状の絶縁材料（２３）から成る複数個の層により、形
   成した請求項１記載の高電圧用電圧変換装置。
3. ３．バイパス電極（２２）を、絶縁体上に支持される導
   電性の巻線軸（Ｗ）方向に分割 された薄膜から形成した請求項１記載の高電圧用電圧変
   換装置。
4. ４．バイパス電極（２２）を、絶縁材料（２３）の上へ
   嵌着可能に巻線軸（Ｗ）の方向へ延在する、スリットの
   設けられた金属円筒から形成した請求項１又は２記載の
   高電圧用電圧変換装置。
5. ５．金属円筒を絶縁材料（２３）の上へ接着するか、ま
   たは絶縁性のバンドを外側から巻回することにより、金
   属シールド（２０）の絶縁材料（２３）の上へ取り付け
   た請求項４記載の高電圧用電圧変換装置。
6. ６．高電圧巻線（１６）の接続端子（Ｘ）に対する引き
   出し線（２１）を、ケーシング（１９）からおよび低電
   圧巻線（１７）の引き出し線（２８，２９）から絶縁し
   て、共通の端子板（２）へ導びくようにした請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載の高電圧用電圧変換装置。
7. ７．高電圧用電圧変換器に絶縁性のガスの圧力を加える
   ようにした請求項１から６までのいずれか１項記載の高
   電圧用電圧変換装置。
8. ８．高電圧におかれるコアを備え、該コアを、スリット
   の設けられた金属シールドを有する高電圧巻線が同軸に
   囲むようにされており、さらに該高電圧巻線を同じく同
   軸に囲む低電圧巻線を備え、ならびに高電圧−および低
   電圧巻線を囲むアース電圧におかれる同軸電極とを備え
   ている高電圧用電圧変換装置において、 −高電圧巻線（１６）の金属シールド（２０）を、低電
   圧巻線（１７）の支持体（３０）の上の別の金属フィル
   ム（２０ａ）の少くとも１つと導電的に接触接続しさら
   に該金属シールドを、引き出し線（２１）を用いて高電
   圧巻線（１６）に対する接続端子（Ｘ）と接続し； −低電圧巻線（１７）の上に別の金属フイ ルム（２０ａ）の少くとも１つから、最大で５ｍｍまで
   の間隔で離して、該低電圧巻線（１７）を同心的に囲む
   バイパス電極（２２ａ）を電気的に絶縁して取り付ける
   ようにし； −１つまたは複数個のバイパス電極（２２ａ）を、１つ
   または複数個の接続線（２７ａ）を介して最短距離で即
   ち小さいインダクタンスで、シールド電極（１８）と導
   電接続したことを特徴とする高電圧用電圧変換装置。