JPH0553235U - ガス絶縁変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤差階級が高く、過電流強度が大きく、さら
に絶縁強度の高いガス絶縁変流器を提供することにあ
る。 【構成】 複数巻回した一次コイル２を外装樹脂４でモ
ールドし、この外装樹脂４の表面を高圧シールド６で被
覆した一次コイル体１と、この一次コイル体１をベース
板17上に隙間を開けて固定支持する支持碍子７と、二次
コイル９をトロイダルに巻き、一次コイル体１と交差状
に組付く鉄心10の、一次コイル体１に対向する表面部分
にアースシールド13を設けた二次コイル体８と、から構
成することにより、０．３Ｗ級程度の誤差階級とするこ
とを可能とすると共に、電磁力に対する機械的強度を高
めることにより、過電流強度を大幅に向上させ、さらに
電界強度を高めることにより、絶縁強度の高いものとし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高圧変流器であるガス絶縁変流器を構成する一次コイル体と二次コ イル体との構成、および両コイル体の組合せ構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のガス絶縁変流器としては、三相一括形のコンパクトなものとして特開昭 ５７−９９７１７号公報、通気管付きの一次コイルをモールドしたものとして実 開昭６２−４０８１６号公報、冷却構造の一次コイルを有しかつ一次コイルをシ ールド化したものとして実公昭５７−５４２５８号公報、貫通形で二次コイルを モールドしたものとして実公昭５６−２９９６１号公報、そして貫通形のものと して実公昭５７−２２４２３号公報等に示されている。

【０００３】 上記した従来技術にあっては、６６／７７ＫＶ級変流器は油入形であり、一次 コイルの固定は、フレームの隙間にプレスボードを接着して行っていた。

【０００４】 従来の高圧変流器であるガス絶縁変流器は、一次コイルが、１巻きまたは貫通 形であり、かつ定格電流の大きいものであった。

【０００５】 また、一次コイルと二次コイルとの間の絶縁を、この一次コイルと二次コイル との間に充填したエポキシ樹脂等の樹脂絶縁材で達成していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来技術にあっては、一般計器用のガス絶縁変流器の 場合で、高い誤差階級が要求されることがなかったので、その誤差階級は良くて も０・５％であり、また１１０ＫＶ、１５４ＫＶ級の電力需給用の変流器の場合 で、誤差階級は０．３％であるが、過電流強度が１５０倍（１５ＫＡ）と小さい と言う問題があった。おな、例え油入形のものであっても、過電流強度は２００ 倍（２０ＫＡ）程度であった。

【０００７】 これは、ガス絶縁変流器の誤差階級を高くするには、一次電流と一次コイルの 巻数との積を大きくすれば良いのであるが、過電流時にコイルに働く電磁力は巻 数の２乗に比例するため、小電流（５０Ａ）のガス絶縁変流器では、誤差階級を 高く（０．３Ｗ級程度）すると、過電流強度が小さくなるからである。

【０００８】 一次コイルが１巻きまたは貫通形である場合、そのほとんどが０．５〜１Ｗ級 の誤差階級であるため、高い精度での計測ができないと言う問題があった。

【０００９】 一次コイルが絶縁ガス中に露出した状態となっているため、過電流強度はせい ぜい大きくて１５０倍程度（油入形のものでも２００倍程度）に止まり、実際の 使用上、その過電流強度に不満を生じることがしばしば発生すると言う問題があ った。

【００１０】 電力会社で現在使用している絶縁変流器は、誤差階級０．３Ｗ級を満足しなけ ればならないのであるが、上記した従来技術におけるガス絶縁変流器では誤差階 級０．３Ｗ級を満足することはできず、電力需給用として利用することができな いと言う問題があった。

【００１１】 そこで、本考案は、上記した従来技術における問題点を解消すべく考案された もので、一次コイルの漏洩磁束を少なくすると共に、一次電流による電磁力に対 する機械的強度を高めることを技術的課題とし、もって誤差特性の高いかつ過電 流強度の大きいガス絶縁変流器を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記技術的課題を解決する本考案の手段は、 リング状に複数巻回した一次コイルを、絶縁樹脂材料である外装樹脂でモールド し、この外装樹脂の表面を高圧シールドで被覆してリング状に構成された一次コ イルを有すること、 この一次コイルを取付け基台としてのベース板上に間隔を開けて固定支持する支 持碍子を有すること、 二次コイルをトロイダルに巻き、一次コイル体と交差状に組合さるリング状の鉄 心の、一次コイル体に対向する表面部分にアースシールドを設け、ベース板上に 起立状に固定された二次コイル体を有すること、 にある。

【００１３】 一次コイルの巻回数は、１〜１２回、望ましくは２〜９回の範囲にするのが良 い。

【００１４】 高圧シールドで被覆する外装樹脂の表面部分は、一次コイルの両端子を形成す る一次端子と、支持碍子による一次コイル体の支持部分である固定座とを除いた 部分とするのが良い。

【００１５】 二次コイル体を構成する鉄心を、一対の巻鉄心のカットコアの組合せにより構 成するのが有利である。

【００１６】 二次コイルをトロイダルに巻いた鉄心に、リング平板状の一対の支持板を挟み 付ける形態で組付け、この両支持板により二次コイル体をベース板上に起立状に 固定するのが良い。

【００１７】 アースシールドを、二次コイル体の、上面を覆う上面アースシールドと、上部 内周面および上部両側面を覆う上部アースシールドと、下部内周面および下部両 側面を覆う下部アースシールドと、に分割して構成するのが有利である。

【００１８】 一次コイルをクッションで覆って固定部である外装樹脂でモールドするのが望 ましい。

【００１９】

【作用】

一次コイルを複数巻回して一次コイル体を構成し、この一次コイル体を二次コ イル体の鉄心に交差状に組合せているので、従来の一回巻形、貫通形に比べて、 漏洩磁束が充分に小さくなり、これにより誤差特性が飛躍的に向上している。

【００２０】 複数巻回した一次コイル全体を、外装樹脂でモールドし、さらにこの外装樹脂 表面を高圧シールドで覆って一次コイル体を構成しているので、定格電流が流れ ることにより一次コイルに発生する電磁力に対する機械的強度が充分に高いもの となり、これにより過電流強度が飛躍的に大きくなっている。

【００２１】 また、一次コイル全体を外装樹脂でモールドすることにより、一定の絶縁距離 を保ための一次コイル固定用の固定座を、一次コイルと一体的にこの外装樹脂内 に埋設固定することができる。

【００２２】 一次コイル体全体は、高圧シールドで覆われているので、一次コイル体の対地 電位に対する電界強度を緩和し、絶縁強度を充分に高めることができ、これによ り安定した動作を発揮することになると共に、変流器全体のコンパクト化の達成 が容易となる。

【００２３】 一次コイル体全体を支持碍子で浮かせて支持することにより、二次コイル体お よびベース板等の接地シールド部分との間に絶縁保持に必要な間隙、すなわちガ スギャップを確保することができ、これにより一次コイル体全体を完全なガス絶 縁状態に保持することができる。

【００２４】 二次コイル体に設けられたアースシールドは、高圧シールドで覆われた一次コ イル体の表面に対向して配置されている、すなわち一次コイル体から二次コイル 体に作用する電界の作用を有効に遮断し、二次コイル体の電位を安定したものと することになり、これにより例えば一次コイル体側に地絡事故等が発生しても、 二次コイル体を安全に保護することになる。

【００２５】 前記したように、ガス絶縁変流器にあっては、誤差階級と過電流強度とは相反 する関係にある。そこで、まず誤差階級をクリアできる一次コイルの最小巻数を 求め、ガス絶縁変流器の一次コイルの巻数を減らす一つの方法である鉄心を大き くすると言う手段との整合により、全体の大きさと鉄心の大きさとのバランスに 従って、前記した巻数範囲内で一次コイルの巻数を設定する。

【００２６】 鉄心に対して二次コイルをトロイダルに巻いたので、一次コイルと二次コイル との間に電磁力が働き難くなり、かつ一次コイルを外装樹脂でモールドしたので 過電流強度が充分に大きくなる。

【００２７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、図１および図２を参照しながら説明する。 図１は、本考案によるガス絶縁変流器の主要部分の右半分を縦断した正面図で あり、図２は、図１に示した実施例の右半分を縦断した側面図である。

【００２８】 図示実施例の場合、一次コイル２は６回巻かれているが、この一次コイル２の 巻回回数は１〜１２回、望ましくは２〜９回が適当であり、巻回回数が大きくな るほど、誤差特性を０．３Ｗ級点度まで向上させることが可能となる。但し、一 次コイル２の巻回回数が多くなるほど、一次コイル体１の機械的寸法が大きくな って、製造および取扱いが面倒となり、過電流強度を大きくするのに機械的な困 難さが増すことになるので、実施例のように６回程度が適当である。

【００２９】 なお、５０／５Ａ、０．３Ｗ級の本考案を実施したガス絶縁変流器の実作器例 にあっては、一次コイル２の巻数は９回であった。

【００３０】 外装樹脂４は、電気絶縁性および機械的強度に優れたエポキシ樹脂で成形され ており、ゴム等のクッション１８で全体を覆った一次コイル２全体をモールドし た状態で、一次コイル２の両端子である一対の一次端子３、３を上面側に、そし て支持碍子７との結合部分を提供する一対の固定座５を、周面の左右斜め下方箇 所にそれぞれ突出した状態でモールド固定している。

【００３１】 高圧シールド６は、一次端子３および両固定座５を突出固定した周面箇所を除 く、外装樹脂４の全表面を覆って取付けられている。

【００３２】 この一次コイル体１は、ベース板17上に起立固定された一対の支持碍子７、７ 上に、固定座５を介してネジ止めされた状態で起立姿勢で固定されるが、この一 次コイル体１をベース板１７上に浮かせた状態で固定支持する支持碍子７は、二 次コイル体８がベース板１７上に固定された際に、交差状に組付けられる一次コ イル体１と二次コイル体８とが、互いの中央中空部中心に他方の一部が位置する 高さに予め設定されている。

【００３３】 二次コイル体８を構成する鉄心１０は、リング状の一次コイル体１に対する二 次コイル体８の交差状の組付けを達成し易くするために、良質の巻鉄心の一対の カットコアを、その鉄心分割面１１（図２参照）で突き合わせて組付けてリング 状に構成されており、この鉄心１０に二次コイル９をトロイダルに巻いている。

【００３４】 この鉄心１０と二次コイル９との組合せ物に、中央にこの組合せ物の中央中空 部とほぼ等しい大きさの窓孔を有する一対の支持板１２を、この組合せ物を挟み 込む形態で組付け、この一対の支持板１２をベース板１７上面に固定することに より、二次コイル体８のベース板１７への取付けを達成する。両支持板１２の二 次コイル９と鉄心１０との組合せ物に対する挟み付けた状態での組付けは、組合 せ物を間に位置させた状態で、両支持板１２の四隅間をネジにより締め付け固定 することにより達成される。

【００３５】 アースシールド１３は、支持板１２を介して二次コイル９と鉄心１０との組合 せ物に取付けられており、二次コイル体８の一次コイル体１に対する組付きを達 成し易くするために、この組合せ物の上面側に位置する上面アースシールド１４ と、上半分に位置する上部アースシールド１５と、下半分に位置する下部アース シールド１６とに分割されており、二次コイル９と鉄心１０との組合せ物を一次 コイル体１およびベース板１７に支持板１２により取付けた後、この支持板１２ に各アースシールド１３を個々に組付けるのである。

【００３６】

【考案の効果】

本考案は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。 一次コイルを複数巻回した構造としたので、漏洩磁束を充分に少なくすること ができ、これにより誤差特性を大幅に向上させることができ、もって誤差階級を ０．３Ｗ級程度とすることが可能となった。

【００３７】 複数巻回された一次コイル全体を外装樹脂でモールドしているので、一次コイ ルに一次電流が流れることにより発生する電磁力に対する機械的強度を充分に高 めることができ、もって過電流強度を大幅に増強させることができる。

【００３８】 一次コイル全体を高圧シールドで覆うと共に、一次コイル体と二次コイル体お よび接地部分との間に完全なガスギャップを形成することがてきるので、一次コ イル体と他の部分との間を完全なガス絶縁とすることができ、もって電界強度が 緩和され、絶縁強度の優れたガス絶縁変流器を提供することができる。

【００３９】 二次コイル体の鉄心を、巻鉄心の一対のカットコアにより構成したので、一次 コイル体と二次コイル体との交差状の組付けが容易となり、もって組立て製造を 容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるガス絶縁流器の一実施例の主要部
分の右半分を縦断した正面図。

【図２】図１に示した本考案の一実施例の半分を縦断し
た側面図。 符号の説明 １ ； 一次コイル体 ２ ； 一次コイル ３ ； 一次端子 ４ ； 外装樹脂 ５ ； 固定座 ６ ； 高圧シールド ７ ； 支持碍子 ８ ； 二次コイル体 ９ ； 二次コイル １０； 鉄心 １１； 鉄心分割面 １２； 支持板 １３； アースシールド １４； 上面アースシールド １５； 上部アースシールド １６； 下部アースシールド １７； ベース板 １８； クッション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 柿沼 智 東京都千代田区有楽町一丁目７番１号 東 光電気 株式会社内 (72)考案者 長谷川 晴輝 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力 株式会社内

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状に複数巻回した一次コイル(2)
   を絶縁樹脂材料である外装樹脂(4) でモールドし、該外
   装樹脂(4) の表面を高圧シールド(6) で被覆してリング
   状に構成された一次コイル体(1) と、該一次コイル体
   (1) を取付け基台としてのベース板(17)上に間隔を開け
   て固定支持する支持碍子(7) と、二次コイル(9) をトロ
   イダルに巻き、前記一次コイル体(1) と交差状に組合さ
   るリング状の鉄心(10)の前記一次コイル体(1) に対向す
   る表面部分にアースシールド(13)を設け、前記ベース板
   (17)上に起立状に固定された二次コイル体(8) と、を有
   するガス絶縁変流器。
2. 【請求項２】 一次コイル(2) を１〜１２回、望ましく
   は２〜９回巻回して一次コイル体(1) を構成した請求項
   １に記載のガス絶縁変流器。
3. 【請求項３】 高圧シールド(6) で被覆する外装樹脂
   (4) の表面部分を、一次コイル(2) の両端子を形成する
   一次端子(3) と、支持碍子(7) による一次コイル体(1)
   の支持部分である固定座(5) とを除いた部分とした請求
   項１または２に記載のガス絶縁変流器。
4. 【請求項４】 二次コイル体(8) を構成する鉄心(10)
   を、一対の巻鉄心のカットコアの組合せにより構成した
   請求項１または２または３に記載のガス絶縁変流器。
5. 【請求項５】 二次コイル(9) をトロイダルに巻いた鉄
   心(10)に、リング平板状の一対の支持板(12)を挟み付け
   る形態で組付け、該両支持板(12)により二次コイル体
   (8) をベース板(17)上に起立状に固定した請求項１また
   は２または３または４に記載のガス絶縁変流器。
6. 【請求項６】 アースシールド(13)を、二次コイル体
   (8) の、上面を覆う上面アースシールド(14)と、上部内
   周面および上部両側面を覆う上部アースシールド(15)
   と、下部内周面および下部両側面を覆う下部アースシー
   ルド(16)と、から構成した請求項１または２または３ま
   たは４または５に記載のガス絶縁変流器。
7. 【請求項７】 一次コイル(2) をクッション(18)で覆っ
   て固定部である外装樹脂(4) でモールドした請求項1 ま
   たは２または３または４または５または６に記載のガス
   絶縁変流器。