JPH05267082A - 零相変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保護ケースを設けた零相変流器を提供する。 【構成】 リング状の鉄心の周上に二次巻線を施した零
相変流器を合成樹脂内に入れてモールド成形し、該二次
巻線の外周上にさらにケースを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一次回路の地絡電流
または漏洩電流を検知するために使用する零相変流器に
関し、特にリング状鉄心および二次巻線等が合成樹脂に
モールド埋込されて使用される零相変流器の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、零相変流器２は、図４に示すよう
な楕円形（あるいは円形）をなし、複数相の一次回路１
全体を囲むように設置して使用され、そしてその二次巻
線の端子（図示しない）に生じる電流または電圧を見る
ことによって一次回路１の地絡電流または漏洩電流を検
出するものである。図５は、図４に示す零相変流器２の
Ａ−Ａ部断面を示すもので、中央の２１はリング状の鉄
心、２３はこの鉄心２１を収納する絶縁カバー、２２は
上記鉄心２１と絶縁カバー２３との空隙に充填するグリ
ースなどの緩衝材であり、この緩衝材２２は鉄心２１に
歪が生じないようにするものである。絶縁カバー２３の
直上には必要に応じて緊縛テープ２４が施され、さらに
その周上に、二次巻線２５が巻付けられており、最外層
には保護テープ巻層などによる絶縁層２６が設けられて
いる。

【０００３】また、一次回路１に電流が流れた場合、二
次巻線２５に大きな残留電流または電圧が生ずることが
あり、これを少なくするため、図６の断面図に示すよう
に上記絶縁層２６の周上にさらにシールド層２７、シー
ルド押えテープ２８を設けるものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成であると、図７およびその側面図である図８
に示すように、零相変流器２を合成樹脂のモールド成形
体３などの中に埋め込んで使用する場合、樹脂と硬化剤
との化学反応によるモールド成形体３の収縮および冷却
時のモールド成形体３の熱収縮によって零相変流器の鉄
心あるいはシールド層に歪が生じる問題がある。そのた
め、著しく電気特性を悪化させ、その結果、往々にして
使用に耐えられなくなる場合がある。例えば、モールド
成形体３の樹脂がエポキシ樹脂の場合、熱反応および熱
収縮率は０．５〜０．７％程度であり、ここで楕円形零
相変流器２の長半径を２３０ｍｍとすれば、この収縮量
は１．２〜１．６ｍｍとなり、鉄心２１およびシールド
層２７に相当量の歪が発生することになり、二次電圧特
性に変化をきたし、残留電圧特性は初期値の約１０００
倍に達する場合がある。

【０００５】また、これを高電圧（３．３ｋＶ，６．６
ｋＶなど）課電の回路に使用した場合には、その内部に
残っている気泡部分において部分放電が発生し、種々の
障害が出る恐れがある。

【０００６】この発明の目的は、上記した従来の欠点を
解消し、埋込時の電気特性の悪化を改善し、部分放電の
発生を抑えた零相変流器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、二次巻線ま
たはシールド層とモールド成形体の間に、これらに歪が
生じないよう空隙または緩衝材を介在させた外部ケース
を設けた点、外部シースの外部に導電層または半導電層
を有する材料から構成した点および二次巻線の外側に設
けたシールド層の円周方向の途中に電気絶縁箇所を設
け、シールド層が電気的に循環回路とならない構造とし
た点にある。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、二次巻線とモールド成形
体の間に外部ケースを設けているため、合成樹脂のモー
ルド成形体から二次巻線側に受ける歪を解消でき、電気
特性の安定が図られる。

【０００９】また、外部ケースの外側を導電性あるいは
半導電性を有する材料から構成し、さらにまた、二次巻
線周上にシールド層を設けているため、これらシールド
層および（または）導電性あるいは半導電性を有する材
料を設置することによって、部分放電の発生を大幅に抑
えることができる。

【００１０】

【実施例】この発明の零相変流器の一実施例を図１〜図
３に基づいて説明する。図１および図２は、この発明の
零相変流器の部分断面図である。なお、従来技術と同一
の部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。

【００１１】図１は、零相変流器の構成を示す断面図
で、二次巻線２５の外周に、例えばゴムテープ、発泡ゴ
ム等の弾性を有する緩衝材２９を設け、さらにこの緩衝
材２９の周上に外部ケース３０を、さらにその外部に例
えばポリエステル製の外層テープ３１を設けた零相変流
器を示している。この外部ケース３０は、強度や耐熱性
およびモールド時に受ける温度約１３０℃に十分に耐え
るフェノール樹脂，ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）などを使用する。

【００１２】図２は、零相変流器を構成するシールド層
２７の外周に緩衝材２９を設け、さらにこの緩衝材２９
の周上に外部ケース３０を、さらにこの外部に外層テー
プ３１を設けた零相変流器を示している。このままでは
二次巻線２５と外部ケース３０間に空隙が生じ部分放電
が発生し易い。この場合、外部ケース３０の外側に導電
性または半導性材料塗料の塗布部を用いこれを接地する
ことにより上記部分放電の問題は著しく改善される。ま
た、これは外部ケース３０自体に半導電性を付与しても
よい。

【００１３】図３は、内部を省略して示した上記零相変
流器におけるシールド層２７の結線図である。零相変流
器の４辺に設けられた各シールド層２７はそれぞれ結線
３２で繋れていると共に任意の一端が電気絶縁物３３で
絶縁され、さらに接地線３４を介して接地されている。
なお、上記のような電気絶縁物３３を設けなかった場合
には、各シールド層２７が電気的に循環回路を構成し
て、それによってこのシールド層２７自体がコイルの機
能を持ってしまい、その結果零相変流器本来の電気的特
性が変わってしまう問題があった。しかしながら、この
発明は前記の構成とすることによって、上記の問題を解
決し、シールド層は本来の電気的遮蔽機能のみを備える
ようにすることで、零相変流器の電気的特性の安定化を
図っている。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の零相変
流器によれば、変流器を構成する二次巻線またはシール
ド層の外周に弾性を有する緩衝材および外部ケースを設
けているため、その外側に形成される合成樹脂のモール
ド成形体から二次巻線またはシールド層側に設ける歪を
解消でき、その結果、二次電圧、残留電流または電圧特
性の変化は極僅かとなり、大幅な電気特性の改善が図れ
る。さらに、外部ケースの外側に導電性あるいは半導電
性を有する材料を接地することにより、零相変流器内に
起こる部分放電の発生を著しく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の零相変流器の一実施例の部分説明図で
ある。

【図２】本発明の零相変流器の一実施例の部分説明図で
ある。

【図３】本発明の零相変流器におけるシールド層の結線
説明図である。

【図４】零相変流器の全体説明図である。

【図５】従来の零相変流器の部分説明図である。

【図６】従来の零相変流器の部分説明図である。

【図７】合成樹脂のモールド成形体を形成した状態の零
相変流器の全体説明図である。

【図８】図７の側面図である。

【符号の説明】

１ 一次回路 ２ 零相変流器 ３ モールド成形体 ２１ 鉄心 ２２，２９ 緩衝材 ２３ 内部ケース ２４ 緊縛テープ ２５ 二次巻線 ２６ 絶縁層 ２７ シールド層 ３０ 外部ケース ３１ 外層テープ ３２ 結線 ３３ 電気絶縁物 ３４ 接地線 ５８ シールド押えテープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住川 博昭 茨城県日立市日高町５丁目１番１号「日立 電線株式会社日高工場内」 (72)発明者 一丸 和博 佐賀県佐賀市大財北町１番１号「株式会社 戸上電機製作所内」 (72)発明者 岩崎 文雄 千葉県柏市布施新町２丁目14番12号 (72)発明者 伊部 正之 埼玉県草加市弁天町448番地

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状の鉄心の周上に二次巻線を施し
   た零相変流器を合成樹脂内に入れてモールド成形し、上
   記二次巻線の外周上にさらにケースを設けたことを特徴
   とする零相変流器。
2. 【請求項２】 二次巻線の外周上に設けたケース外側に
   導電性または半導電性を有する材料を設けたことを特徴
   とする「請求項１」記載の零相変流器。
3. 【請求項３】 二次巻線とその外周上に設けたケースと
   の間にシールド層を設けたことを特徴とする「請求項
   １」または「請求項２」記載の零相変流器。
4. 【請求項４】 シールド層の円周方向の途中に電気絶縁
   箇所を設けたことを特徴とする「請求項３」記載の零相
   変流器。