JPH0282166A

JPH0282166A - 分圧器

Info

Publication number: JPH0282166A
Application number: JP63233610A
Authority: JP
Inventors: Sumi Nishiyama; 寿美西山; Fumio Tanaka; 文雄田中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1990-03-22

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、交流電圧の電圧変換を行なう分圧器に関する
ものである。

（従来の技術）従来、この種の分圧器は第３図に示すような構成であっ
た。第４図はその断面図である。同図において、１１は
一次電圧導体、１２は一次電圧導体１１を軸として周囲
を囲むようにして設けた第一誘電体部、１３は第一誘電
体部１２の外周に設けた第一電極、　１４は第一電極１
３を囲むようにして設けた第二Ｍ電体部、１５は第二１
ｖｆｆｉ体部１４の外周に設けた第二電極、１６ｔ５よ
び１７は各々第一電極１３および第二電極１５に電気的
に接続された二次電圧出力幼子であり、第二誘電体部１
４にはポリエチレン樹脂が用いられていた。

以上のように構成された分圧器について、その動作を説
明する。ここでは、前提として、既設の電力送配電線の
大地間電圧をモニタする場合に使用する分圧器と設定し
て説明を行なう。

まず、−次電圧導体１１は電力送配電線自体と兼用する
こととし、−次電圧導体１１ｔｉ−軸として周囲を囲む
ようにして設けた第一誘電体部１２と第一電極１３によ
ってコンデンサが構成され、その静電容量をＣ□とする
０次に、第一電極１３と第二ｖｌｌ棒体部１４第二ａｔ
；ｉｔｓとで第二のコンデンサが構成され、その静電容
量を０２とする。また、第二電極１５と大地間の浮遊容
量により第三のコンデンサが構成され、その静電容量を
０３とする。また、電力送配電線の大地間電圧をｖＩＩ
とすると、以上の電力送配電線と従来の分圧器との等価
回路は第５図に示すようになる。同図において、２１は
一次電圧導体１１と第一！ｌｌ！！電体部１電体第１２
極１３とで構成される静電容量Ｃ□のコンデンサ（Ｉ）
、２２は第一電極１３と第二誘電体部１４と第二ｌ極１
５とで構成されろ静電容量Ｃ８のコンデンサ（ＴＩ）、
２３は第二型ｔＩｆｉ、１５と空間の浮遊容量と大地間
で構成される静電容量Ｃ３のコンデンサ（ｌｉｔ）、２
４は大地、２５は大地間電圧ｖＭの一次電源、２６は一
次電圧導体１１を兼ねる電力送配電線、２７はコンデン
サ（ｎ）の両端と電気的に接続した二次電圧出力端子で
ある。

そして、電磁気宇によれば、直列接続された複数のコン
デンサの各々の分担電圧は、各々のコンデンサの容量に
反比例するので、コンデンサ（Ｉ）。

（ｎＬ（ＩＩ）の分担電圧を各々Ｖ、、Ｖ、、Ｖ３とす
ると、次式が成立する。

Ｃｘ　Ｖ　１＝　Ｃｍ　Ｖｓ　＝　Ｃ３Ｖａ　　　　”
’　”’　”’　”’　（１）また、ｖ、＝ｖ□＋Ｖ、＋Ｖ、　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２）であるから、二次電圧出力端子
２７に生じる電圧ｖ２は次式のようになる。

に二で、電力送配電線２６の地」ユ高を１５ｍと仮定する
と、Ｃ３の値として数ρＦ〜ｌ０ＰＦを実現することは
可能であり、Ｃ工およびＣ２の静電容量を任意に選ぶこ
とにより１分圧器として動作することができる８例えば
、Ｃ３を１０ＰＦとし、Ｃ工およびＣ２を等しく　２０
０ｐＦとすれば、大地間電圧Ｖ、の２２分の１を分圧す
ることができる。

コンデンサ（ｎ）の静電容量Ｃ２は次式で表わされる。

ここで、εは第二ｖＩ電棒体部１４ｖｉ誘電率Ｌは第二
電極１５の長さ、ｒ工、ｒ３はそれぞれ第二誘電体部１
４の内径と外径である。

第二誘電体部１４にポリエチレン樹脂が用いられている
理由は、この種の分圧器が主に電力送配電線設備に用い
られており、この用途としての長年の実績によるもので
ある。ポリエチレン樹脂の比誘電率は２．３〜２．４で
、密度は０．９〜０．９７ｇ／ａＪである。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の構成では１分圧器度を上げるためにはＣ３だ
けを小さくすることが必要であるが、ポリエチレン樹脂
を用いる限り、その外径ｒ□を大きくしなければならず
、分圧器が大型で重いものになり、送配電線には取り付
けにくい欠点があった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、性能を劣化させ
ることなく小型軽量の分圧器を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明の分圧器は、−次電圧導体を軸として周囲を囲む
ようにして設けた第一誘電体部と、この第一１ｔｌｔ体
部の外周に設けた第一電極と、この第−ｆｆｉ極を囲む
ようにして設けた第二ｖＩＩ体部と。

この第二誘電体部の外周に設けた第二電極とを有し、第
−ｆｔ！極と第二電極から二次電圧を取り出す分圧器の
第二誘電体部を構成する材質としてポリメチルペンテン
を用いるものである。

（作　用）上記構成によって、従来と同一形状の場合には第二誘電
体部の誘電率が小さくなるので、（４）式よりＣ８が小
さくなり、（３）式よりｖ２を大きくすることができ、
分圧出力の増加、すなわち分圧精度の向上を図ることが
できる。また、密度が小さいことから軽量化できること
になる。また、従来と同一の分圧Ｖ、を得る場合には、
（４）式より第二誘電体部の外径ｒ２を小さくすること
ができて軽量化できることとなる。

（実施例）本発明の一実施例を第１図および第２図にＪルづいて説
明する。

第１図は本発明の分圧器の斜視図であり、第２図は同断
面図である。同図において、１は一次電圧導体、２は一
次電圧導体１を軸として周囲を囲むようにして設けた第
一誘電体部、３は第一誘電体部２の外周に設けた第一′
＋１１極、４は第一電極３を囲むようにして設けた第二
誘電体部、５は第二誘電体部４の外周に設けた第二電極
であり、６および７は各々第一電極３および第二電極５
に電気的に接続された二次電圧出力端子である。第二誘
電体部４はポリメチルペンテンを使用している。

このポリメチルペンテンは三井石油化学工業四より阪売
されており、比誘電率は２．１２、密度は０．８３ｇ／
ｃｉである。

従来と同一形状としたとき、ポリメチルペンテンの誘電
率はポリエチレン樹脂の誘電率の０．８８〜０．９２倍
であるので、従来のＣ１，Ｃ，を２００ｐＦ、　Ｃ。

をｌ０ＰＩ”とすると、本実施例の分圧器のコンデンサ
（Ｉｌｌ）の静電容量０２′は約１８０ｐＦで、Ｃ，、
Ｃ，は不変であるから、ｖ２は（３）式より１９．９分
の１の分圧が得られ、ポリエチレンの場合の２２分の１
よりも大きな分圧が得られることとなる。

また、ポリメチルペンテンの密度が０．８３　ｇ　／ｃ
ａｌであり、ポリエチレン樹脂の密度が０．９〜０．９
７　ｇ／ｄであることから、同一形状で！＋１！　量化
できることとなる。

また、（４）式において、同じＣ２でεが小さくなれば
分母も小さくなり、対数函数Ｑ、ｘは単調増加函数であ
るから、’ｚ／ｒ□も小さくなる。したがって、Ｃ８が
同じであればｒ、を小さくすることができ、小型化でき
、軽量化できることとなる。

以上のように、本実施例によれば、分圧向上と軽量化を
同時に図った分圧器が得られる。

（発明の効果）本発明によれば、−次電圧導体を軸として周囲を囲むよ
うにして設けた第−誘電休部と、この第一誘電体部の外
周に設けた第一電極と、この第一電極を囲むようにして
設けた第二誘電体部と、この第二ｖｌ電体部の外周に設
けた第二電極とを有し、第一電極および第二電極から二
次電圧を取り出す分圧器の第二誘電体部を枯成する材質
としてポリメチルペンテンを用いることにより、分圧の
大きな’ＩＩｌ　量の分圧器を得ることができ、その実
用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における分圧器の斜視図、第
２図は同断面図、第３図は従来の分圧器の斜視図、第４
図は同断面図、第５図は同等価回路図である。１・・・−次電圧導体、　２・・・第一誘電体部、３・
・・第一？Ｉ！極、　４・・・第二誘電体部、　５・・
・第二電極、　６，７・・・二次電圧出力端子。第１図特許出願人　松下電器産業株式会社第２図ノ１−次電圧４偽第図１］］２図＼

Claims

【特許請求の範囲】

一次電圧導体を軸として周囲を囲むようにして設けた第
一誘電体部と、前記第一誘電体部の外周に設けた第一電
極と、前記第一電極を囲むようにして設けた第二誘電体
部と、前記第二誘電体部の外周に設けた第二電極とを有
し、前記第一電極と第二電極から二次電圧を取り出す分
圧器の前記第二誘電体部を構成する材質としてポリメチ
ルペンテンを用いたことを特徴とする分圧器。