WO2011027797A1 - 真空コンデンサ形計器用変圧器 - Google Patents

真空コンデンサ形計器用変圧器 Download PDF

Info

Publication number
WO2011027797A1
WO2011027797A1 PCT/JP2010/064963 JP2010064963W WO2011027797A1 WO 2011027797 A1 WO2011027797 A1 WO 2011027797A1 JP 2010064963 W JP2010064963 W JP 2010064963W WO 2011027797 A1 WO2011027797 A1 WO 2011027797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
capacitor
voltage dividing
vacuum
ground
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/064963
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徹 谷水
徹 西澤
利眞 深井
薫 北寄崎
隆義 谷村
Original Assignee
株式会社明電舎
有限会社技術コンサルティング谷水
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社明電舎, 有限会社技術コンサルティング谷水 filed Critical 株式会社明電舎
Priority to US13/393,703 priority Critical patent/US9159488B2/en
Priority to DE112010003127.4T priority patent/DE112010003127B4/de
Priority to CN201080039027.1A priority patent/CN102483990B/zh
Publication of WO2011027797A1 publication Critical patent/WO2011027797A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/425—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for voltage transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/24—Voltage transformers

Definitions

  • the present invention uses a vacuum capacitor as the main capacitor between the primary line side terminal and the voltage dividing point, and a vacuum type voltage dividing capacitor between the voltage dividing point and the ground side terminal, and a capacitor type connected in parallel thereto
  • the present invention relates to a vacuum capacitor type instrument transformer comprising an instrument transformer transformer and a transformer unit for converting the output of the transformer into a required output form.
  • CVT capacitor type instrument transformer
  • CVT is defined as an instrument transformer using capacitor voltage division, and a main capacitor between the primary line side terminal and the voltage dividing point, a voltage dividing capacitor between the voltage dividing point and the ground side terminal,
  • a CVT transformer (hereinafter referred to as a CVT transformer) used by connecting in parallel to a voltage dividing capacitor directly or through a resonant reactor is configured to obtain a CVT divided voltage.
  • the CVT for bushings disclosed in Non-Patent Document 2 is generally used.
  • the CVT for bushings utilizes, as a main capacitor, the capacitance of a capacitor bushing composed of a resin-impregnated insulating paper used for the primary line side terminal of the transformer, a solid insulation such as epoxy or epoxy, and an insulating oil.
  • the CVT for bushings is also listed as having a large constraint on the secondary burden that can be produced and the degree of certainty.
  • the dielectric constant of the dielectric impregnated with resin-impregnated insulating paper or epoxy or other solid insulation and insulating oil constituting these capacitances fluctuates due to fluctuations in temperature, moisture, air pressure and the like. If the dielectric constant is not stable, the CVT partial voltage becomes unstable, the accuracy class as an instrument transformer becomes low, and accurate protection and measurement are difficult.
  • Capacitance of the main capacitor and the voltage divider capacitor by placing solid insulation such as resin impregnated insulating paper and epoxy and highly insulating dielectric such as insulating oil in the two electrode surfaces facing each other on the primary line side and the ground side In the CVT to obtain the necessary capacitance is obtained by reducing the distance between the two electrodes.
  • the measured current obtained from the main capacitor and the voltage dividing capacitor tends to fluctuate, and it is difficult to measure with high accuracy by the measured voltage converted by the transformer.
  • a minute leakage current also flows in the connecting wire connecting the CVT divided voltage and the measurement current to the CVT transformer.
  • the current of the main capacitor and the voltage dividing capacitor is also a minute current. If the above two types of leakage current intervene in the CVT transformer that works with this minute current and the transformer unit that converts it into the required output form, the measurement error becomes large due to the influence of the leakage current. This lowers the accuracy class as an instrument transformer, making high-precision protection and measurement difficult.
  • An object of the present invention is to provide a highly safe vacuum capacitor type instrument transformer capable of suppressing a fluctuation of a measurement voltage and measuring an accurate voltage.
  • the main capacitor between the primary line side terminal and the voltage dividing point, the voltage dividing capacitor between the voltage dividing point and the ground side terminal, the static of the main capacitor portion and the voltage dividing capacitor portion A transformer unit that outputs a measurement current of a capacitance ratio as a voltage; At least the insulation of the main capacitor is vacuum-insulated.
  • a vacuum vessel with a ground comprising an insulating cylinder and a conductive end plate in which the open end of the insulating cylinder is closed so that the inside of the insulating cylinder is in a vacuum state;
  • the main grounding circuit that leaks the current from the vacuum vessel surface on the primary line side to the ground, and the leakage current flowing to the ground via the voltage dividing insulator provided between the main capacitor and the voltage dividing capacitor and the ground And a pressure grounding circuit.
  • a supporting plate having a partial pressure insulating cylinder supported by one conductive end plate in a vacuum vessel, a voltage dividing plate attached to the supporting plate for passing a measuring current, and a partial pressure insulating cylinder.
  • the storage chamber is provided with a drying means for keeping the storage chamber in a dry state.
  • a transformer unit for outputting, as a voltage, a measurement current which is a capacitance ratio of a main capacitor portion on the primary line side and a voltage dividing capacitor portion on the ground side.
  • a main grounding circuit that houses the main capacitor section and the voltage dividing capacitor section in a grounded vacuum vessel and flows leakage current from the surface of the vacuum vessel on the primary line side to the ground, the main capacitor section, the voltage dividing capacitor section, and the ground Use a resistor that does not change the resistance value even if the temperature changes, instead of the voltage dividing capacitor unit, which has a voltage dividing and grounding circuit that allows leakage current to flow to ground through the voltage dividing insulator provided between It is characterized by doing.
  • the vacuum insulation of the capacitor section utilizing the electrostatic capacitance stability of vacuum against temperature, moisture and pressure and the nonexplosivity and insulation recovery property at the time of vacuum short circuit
  • stable and safe capacitance is obtained
  • the CVT divided voltage is stable
  • the accuracy class as an instrument transformer is increased, and accurate protection and measurement can be performed.
  • the inside of the vacuum vessel is not contaminated and the leakage current can be minimized.
  • leakage current from the surface of the vacuum vessel on the primary line side is made to flow to the ground by the main grounding circuit, and leakage current from the voltage dividing grounding circuit in which a voltage dividing insulating cylinder is arranged between the main capacitor section, the voltage dividing capacitor section and the ground.
  • the flow of current to the ground can reduce the leakage current as much as the voltage dividing insulating cylinder is disposed in the vacuum vessel. As a result, the fluctuation of the CVT divided voltage is reduced and the output is stabilized.
  • the measurement current from the capacitance ratio of the main capacitor on the primary line side to the voltage dividing capacitor on the ground side becomes stable, and the measurement voltage converted by the transformer can be stable. It has become possible to measure more accurately because the amount of leakage current removed from the measured voltage.
  • Example 1 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described using a vacuum capacitor type instrument transformer (referred to as VCVT) shown in FIG.
  • VCVT vacuum capacitor type instrument transformer
  • the insulating cylinder 2 is made of a ceramic material formed in a cylindrical shape. Cylindrical cylindrical portions 3A and 3B are attached to the open ends of the insulating cylinder 2, respectively. The open ends of the cylindrical portions 3A, 3B are disposed between the primary line side flange 4A and the ground side flange 4B and brazed, and the open ends of the cylindrical portions 3A, 3B, the primary line side flange 4A and the ground side flange 4B , And the inside of the insulating cylinder is evacuated to form a vacuum vessel 5.
  • the primary line flange 4A and the ground flange 4B are constituted by end plates made of conductive members. Alternatively, the vacuum vessel 5 may be formed by directly attaching the primary line flange 4A and the ground flange 4B to the insulating cylinder 2.
  • a voltage dividing plate 6 is disposed at an intermediate portion in the vacuum vessel.
  • the voltage dividing plate 6 is supported by a cylindrical support plate 12, and the support plate 12 is brazed and supported at the center of the ground side flange 4B.
  • the ground side flange 4B is grounded E.
  • a primary side terminal 7 connected to a high voltage system is attached to the center portion of the primary line flange.
  • the main capacitor portion 8 is connected between the primary line flange 4 ⁇ / b> A and the voltage dividing plate 6.
  • the voltage dividing plate 6 supplies a measurement current.
  • the main capacitor portion 8 is provided with a plurality of first electrodes 9A on the primary line side flange 4A between the insulating cylinder 2 and the primary side terminal 7.
  • the first electrode 9A extends in the direction of the voltage dividing plate.
  • a plurality of first electrodes each having a diameter smaller than this are disposed.
  • a plurality of second electrodes 9B are disposed between the first electrode 9A and the first electrode 9A so as to extend toward the primary line flange 4A so as to face the first electrode 9A. Is supported by the voltage dividing plate 6 as the distance between the first electrode 9A and the second electrode 9B. A capacitance is charged on the facing surface of the first electrode 9A and the second electrode 9B.
  • the arrangement of the electrodes can be used as the main capacitor portion 8 of vacuum even with the minimum configuration in which the first electrode and the second electrode are arranged opposite to each other.
  • the voltage dividing capacitor unit 10 is connected between the voltage dividing plate 6 and the ground side flange 4B.
  • a voltage dividing insulating cylinder 11 is disposed in the middle between the voltage dividing plate 6 and the grounding side flange 4B.
  • the partial pressure insulating cylinder 11 is attached by a support plate 12.
  • a vacuum chamber 5A is formed by the voltage dividing plate 6, the voltage dividing insulating cylinder 11, the support plate 12, the ground side flange 4A, and the insulating cylinder 2.
  • the main condenser portion 8 and the voltage dividing condenser portion 10 are disposed in the vacuum chamber 5A.
  • the voltage dividing capacitor unit 10 includes a plurality of layers of first voltage dividing electrodes 13A supported by the voltage dividing plate 6, and a second voltage dividing electrode 13B attached to the ground side flange 4B.
  • the insulation distance of vacuum according to the withstand voltage specification of the voltage dividing capacitor unit 10 is the distance between the first voltage dividing electrode 13A and the second voltage dividing electrode 13B.
  • the first voltage dividing electrode 13A and the second voltage dividing electrode 13B are disposed to face each other so as to form a capacitance, and extend in the direction of the ground side flange and the voltage dividing plate, respectively.
  • the distance between the first electrode 9A and the second electrode 9B of the main capacitor unit 8 is larger than the distance between the first voltage dividing electrode 13A and the second voltage dividing electrode 13B of the voltage dividing capacitor unit 10, and the capacitance generation efficiency is
  • the capacitor unit 10 is higher than the main capacitor unit 8.
  • the axial length L ⁇ b> 8 is configured to be longer than the axial length L ⁇ b> 10 of the voltage dividing capacitor portion 10 so that the main capacitor portion 8 obtains necessary capacitance.
  • the area of the main capacitor portion 8 may be wider than the area of the voltage dividing capacitor portion 10. That is, the capacitance value of the main capacitor unit 8 and the voltage dividing capacitor unit 10 are set to obtain necessary capacitance values while satisfying the withstand voltage specifications.
  • the storage chamber 21 is in communication with an opening 14 formed in the ground side flange 4B.
  • the transformation unit 15 is disposed in the storage room 21 from the opening 14.
  • the primary side conductor 16 of the transformer unit 15 is connected to the voltage dividing plate 6.
  • the inside of the transformer unit has a primary winding connected to the primary side conductor 16 wound around an iron core, and a secondary winding wound around the iron core, and the secondary side terminal 17 of the secondary winding is drawn outside It is done.
  • the primary and secondary windings and the iron core are covered with an insulating resin member or the like and are not shown.
  • the metamorphic device portion 15 is supported by an insulating substrate 18 provided on the secondary terminal side of the metamorphic device portion 15, and the insulating substrate 18 is supported by a mounting seat 19 at a circular metal seat 20.
  • the metal seat 20 is supported by the ground side flange 4B by welding.
  • the ground-side flange 4B is supported on a chassis plate 22 of an electric device or the like by fastening means (not shown). Moreover, you may use the storage chamber 21 by a vacuum.
  • a sealing member (not shown) is provided on the metal seat 20 and the secondary side terminal 17 which support the transformation device unit 15, airtight leakage of the storage chamber 21 can be prevented more effectively. Further, the support of the shift device unit 15 may be directly attached to the ground side flange 4B.
  • Reference numeral 25 denotes a control unit attached to the insulating substrate.
  • the shift device unit 15 disposed in the storage chamber 21 of this embodiment is shielded by the support plate 12 having the voltage dividing insulating cylinder 11, the voltage dividing plate 6 and the ground side flange 4B, noise intrusion from the outside is caused. Therefore, the measurement voltage can measure more accurate voltage as much as the ingress noise is removed.
  • the adjacent partial pressure side insulating tube 11 is less moisture absorption rate, further reduce the leakage current I 11, the output is constant In other words, because it can be stabilized, more accurate voltage can be measured.
  • the outer surface distance of the insulating cylinder 2 can be increased, and the withstand voltage performance of the outer surface of the insulating cylinder 2 can be improved.
  • the transforming unit 15 is disposed in the storage chamber 21 formed inside the partial pressure insulating cylinder, it is possible to miniaturize the VCVT without the transformation unit body protruding outward.
  • the voltage can be measured even if only the main part of the metamorphic device is disposed outside the vacuum vessel.
  • a high voltage of about 66 KV is divided into about 1 KV to 10 KV in the voltage dividing plate 6 through the main capacitor unit 8 by the primary side terminal 7 and measurement from the primary side terminal 7
  • the current I 1 flows from the main capacitor unit 8 through the voltage dividing plate 6 to the primary conductor 16 and is measured as a low voltage at the secondary terminal 17 of the transformer unit 15.
  • the insulation in the vacuum vessel is conventionally performed by liquid or solid insulation, but in the present invention, the insulation is performed by vacuum insulation. For this reason, since it is not influenced by temperature, moisture, barometric pressure, etc., it is stable even at low voltage with electrostatic capacity partial pressure, so that stable voltage can be measured.
  • the withstand voltage characteristics do not deteriorate even if the distance between the electrodes is reduced, and the life of the VCVT can extend the lifespan solid insulation to the lifeless vacuum insulation.
  • insulation recovery is quick even if breakdown occurs, operation can be sustained without losing the function of VCVT, and furthermore, the vacuum does not explode even if breakdown occurs, thereby improving safety. I can do it.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit of FIG.
  • the vacuum vessel outer surface of the primary-side terminals 7 connected to the high voltage system K is the primary line side come fouled by the use of long, thereby the leakage current I 2 to the ground E through the vacuum container outer surface Flow.
  • a main ground circuit 30 this because the main grounding circuit 30 leakage current I 2 to the ground E from flowing, exactly an amount corresponding to the removal of the leakage current I 2 as compared to the measurement voltage containing the conventional leakage current I 2 Voltage can be measured.
  • the leakage current I 11 flowing in the voltage-dividing grounding circuit 31 from the voltage dividing plate 6 through the voltage dividing side insulating cylinder 11 to the ground E is supplied to the ground E. Then, the leakage current I 11 becomes very small constant current, since partial pressure side insulating cylinder 11 is disposed in a vacuum container, because hardly contamination adheres. Furthermore, the leakage current I 11 decreases by drying the housing chamber 21 as described above, output can be made more stable than a predetermined clogging.
  • the measurement voltage can measure the voltage more accurately because the intruding noise is removed.
  • Example 2 The resistor is disposed instead of the voltage-dividing capacitor unit 10 by using a metal whose resistance value becomes a constant value even if the temperature changes.
  • the resistor instead of the voltage dividing capacitor unit 10 is attached to the first voltage dividing resistance electrode at a location corresponding to the plurality of layers of the first voltage dividing electrode 13A supported by the voltage dividing plate 6 and the second flange 4B.
  • the first resistance electrode is formed at a position corresponding to the voltage dividing electrode 13B, and is disposed opposite to each other so as to form a capacitance between the first voltage dividing resistance electrode and the second resistance electrode. It is configured to extend in the direction of the voltage dividing plate.
  • the resistance value is constant even if the temperature changes, so the leakage current flowing in the voltage-dividing grounding circuit becomes an extremely small constant current and can be grounded, so the output voltage is constant. In other words, it can be made more stable.
  • the size can be reduced by vacuum insulation, the life can be extended, the safety can be enhanced by non-explosion even at the time of a short circuit, and the insulation can quickly recover itself.
  • the measured current I 1 and the measured voltage can stably, was able to measure a voltage more accurately in the conversion device portion.
  • VCVT vacuum capacitor type instrument transformer
  • Voltage dividing plate 7 primary side terminal, 8 main capacitor portion, 9A first electrode, 9B second electrode, 10 partial pressure capacitor portion, 11 voltage dividing side insulating cylinder, 12 support plate, 13A first number Voltage dividing electrode, 13B: second voltage dividing electrode, 14: opening, 15: metamorphic device, 16: primary side conductor, 17: secondary side terminal, 18: insulating substrate, 19: screw, 20: metal seat, 21 ... storage room, 30 ... main grounding circuit, 31 ... partial pressure grounding circuit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、測定電流及び電圧をより正確に計測できる真空コンデンサ形計器用変圧器を提供することにある。 【解決手段】主コンデンサ部８と分圧コンデンサ部１０とを接地付き真空容器内に収納し、一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流Ｉ2を接地Ｅに流す主接地回路３０と、主コンデンサ部８と分圧コンデンサ部１０と接地Ｅとの間に設けた分圧絶縁筒１１の漏洩電流Ｉ11を接地Ｅに流す分圧接地回路３１とを有することにある。

Description

真空コンデンサ形計器用変圧器
　本発明は一次線路側端子と分圧点との間の主コンデンサに真空コンデンサを用い、分圧点と接地側端子との間の真空分圧コンデンサと、それに並列に接続して使用するコンデンサ形計器用変圧器の変圧器、変圧器の出力を必要な出力形態に変換する変成装置部とを備えた真空コンデンサ形計器用変圧器に関する。
　一般にコンデンサ形計器用変圧器（以下、ＣＶＴと記載する）は非特許文献１の掲載によれば、次のように記載されている。
　即ち、ＣＶＴはコンデンサ分圧を利用した計器用変圧器と定義され、一次線路側端子と分圧点との間の主コンデンサと、分圧点と接地側端子との間の分圧コンデンサと、分圧コンデンサに直接又は共振リアクトルを通して、並列に接続して使用するＣＶＴの変圧器（以下、ＣＶＴ変圧器と記載する）により、ＣＶＴの分圧電圧を得られるように構成されている。
　更に具体的に云えば非特許文献２に掲載されたブッシング用ＣＶＴが一般的である。ブッシング用ＣＶＴは変圧器の一次線路側端子に使用される樹脂含浸絶縁紙やエポキシなど固体絶縁および絶縁油により構成したコンデンサブッシングの静電容量を主コンデンサとして利用している。また、ブッシング用ＣＶＴは、製作可能な二次負担や確度階級についての制約条件が大きいとも掲載されている。
「計器用変成器―第２部：計器用変圧器」ＪＩＳ　Ｃ１７３１－２：１９９８、財団法人　日本規格協会、１９９８年、ｐ．１ 「計器用変成器」ＪＥＣ－１２０１－２００７、株式会社　電気書院、２００７年、ｐ．７５－７６
　しかし、このＣＶＴでは次のような課題がある。　　
　１．これら静電容量を構成する樹脂含浸絶縁紙やエポキシなど固体絶縁および絶縁油などの誘電体は温度や水分、更には気圧などの変動により誘電率が変動する。誘電率が安定しないとＣＶＴの分圧電圧は不安定となり、計器用変圧器としての確度階級が低くなり、正確な保護・計測が困難である。
　２．一次線路側と接地側の向かい合った２つの電極面に樹脂含浸絶縁紙やエポキシなど固体絶縁および絶縁油など高絶縁性の誘電体を入れて構成することにより主コンデンサや分圧コンデンサの静電容量を得るＣＶＴにおいて、２つの電極間距離を小さくすることにより必要な静電容量を得ている。
　しかし、２つの電極間距離を小さくすると耐電圧特性と長期寿命が低下する。現在のものはそれらのバランスを考えて設計されている。その結果、高性能なＣＶＴほど事故発生率が高くなっている。
　３．更に、２つの電極間の絶縁油や絶縁物が一旦絶縁破壊すると、絶縁回復が出来ず、ＣＶＴは機能喪失するだけでなく、爆発炎上する危険性がある。
　等の理由により、主コンデンサや分圧コンデンサから得られる測定電流は変動しやすく、変成装置部で変換した測定電圧で高精度に計測するのが困難である。
　４．絶縁物を誘電体として静電容量を得るためには、一次線路側と接地側の向かい合った２つの電極と、それらの２つの電極間にエポキシなどの絶縁物を入れたものを、磁器やエポキシなどの絶縁物などで覆い、２つの電極相互に支持と絶縁をしている。しかし、向かい合った２つの電極間にエポキシなどの絶縁物が存在する限り、絶縁物の表面に微小な漏れ電流が流れる。また、湿度や汚損により、支持と絶縁をしている絶縁の表面に微小な漏れ電流が流れる。
　更にＣＶＴの分圧電圧および測定電流をＣＶＴ変圧器まで接続する接続電線においても同様に微小な漏れ電流が流れる。
　一方、主コンデンサや分圧コンデンサの電流も微小電流である。この微小電流により働くＣＶＴ変圧器や、必要な出力形態に変換する変成装置部に、上記２種の漏れ電流が介在すると漏れ電流の影響により測定誤差が大きくなる。これにより計器用変圧器としての確度階級が低くなり、高精度な保護・計測が困難である。
　本発明の目的は、測定電圧の変動を抑制し正確な電圧を測定出来、安全性の高い真空コンデンサ形計器用変圧器を提供することにある。
　本発明の第１は、一次線路側端子と分圧点との間の主コンデンサと、分圧点と接地側端子との間の分圧コンデンサと、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを備え、
　少なくとも主コンデンサの絶縁を真空絶縁とすることを特徴とするものである。
　本発明の第２は、絶縁筒と絶縁筒端部開放端を絶縁筒内部が真空状態になるように塞いだ導電性端板とより成る接地付き真空容器と、この真空容器内に収納した一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部と、主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを備え、
　一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流を接地に流す主接地回路と、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部と接地との間に設けた分圧絶縁筒を介して漏洩電流を接地に流す分圧接地回路とを有することを特徴とするものである。
　本発明の第３は、真空容器内の一方側導電性端板に支持された分圧絶縁筒を有する支持板と、支持板に取付けられた測定電流を流す分圧板と、分圧絶縁筒を有する支持板と分圧板と一方側導電性端板とによりシルードされた内部を密閉状態にした収納室と、この収納室に一次導体を分圧板に接続するように配置された変成装置部とからな成ることを特徴とするものである。
　本発明の第４は、前記収納室に収納室を乾燥状態に維持する乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項２の記載から成るものである。
　本発明の第５は、一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部を備え、
　主コンデンサ部と分圧コンデンサ部とを接地付き真空容器内に収納し、一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流を接地に流す主接地回路と、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部と接地との間に設けた分圧絶縁筒を介して漏洩電流を接地に流す分圧接地回路とを有し、前記分圧コンデンサ部に代えて温度が変化しても抵抗値が変わらない抵抗体を使用することを特徴とするものである。
　本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器によれば、温度や水分、気圧に対する真空の静電容量安定性および真空の短絡時の非爆発性と絶縁回復性などを利用するコンデンサ部の真空絶縁化により、安定・安全な静電容量が得られ、ＣＶＴの分圧電圧は安定し、計器用変圧器としての確度階級が高くなり、正確な保護・計測が出来るようになった。
　又、本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器によれば、真空容器内部は汚損などがないため漏洩電流が最小にできる。又、一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流を主接地回路により接地に流し、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部と接地との間に分圧絶縁筒を配置した分圧接地回路より漏洩電流を接地に流すことにより、分圧絶縁筒を真空容器内に配置した分だけ漏洩電流を小さくできる。これらによりＣＶＴの分圧電圧の変動が少なくなり、出力が安定する。このことにより一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比からの測定電流は安定になり、変成装置部で変換した測定電圧も安定にできるから、測定電流及び測定電圧から漏洩電流を除去した分だけより正確に測定することが出来るようになった。
本発明の実施形態である真空コンデンサ形計器用変圧器を説明するための縦方向断面図である。 図１の本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の等価回路である。
　［実施例１］
　以下、本発明の実施例を図１に示した真空コンデンサ形計器用変圧器（ＶＣＶＴと称する）により説明する。
　絶縁筒２は円筒形状に形成されたセラミック材より成る。この絶縁筒２の各開放端には円筒形状の円筒部３Ａ，３Ｂを取付けている。円筒部３Ａ，３Ｂの開放端と一次線路側フランジ４Ａと接地側フランジ４Ｂとの間に配置してロー付し、円筒部３Ａ，３Ｂの開放端と一次線路側フランジ４Ａと接地側フランジ４Ｂとの間を密閉し、絶縁筒内部を真空状態にした真空容器５を形成している。一次線路側フランジ４Ａ及び接地側フランジ４Ｂは導電部材よりなる端板で構成している。また絶縁筒２に直接一次線路側フランジ４Ａ及び接地側フランジ４Ｂを取付け、真空容器５を形成しても良い。
　真空容器内中間部に分圧板６を配置している。分圧板６は円筒形状の支持板１２に支持され、支持板１２は接地側フランジ４Ｂの中央にロー付支持されている。接地側フランジ４Ｂは接地Ｅしている。一次線路側フランジ中央部には高電圧系統と接続する一次側端子７を取付けている。
　主コンデンサ部８は一次線路側フランジ４Ａと分圧板６との間に接続されている。分圧板６は測定電流を流す。主コンデンサ部８は絶縁筒２と一次側端子７との間の一次線路側フランジ４Ａに複数個の第１電極９Ａを設けている。第１電極９Ａは分圧板方向に伸びている。円筒形状の第１電極内にこれより直径が順次小さくなる第１電極を複数個配置している。
　第２電極９Ｂは第１電極９Ａと第１電極９Ａとの間に第１電極９Ａと対向するように一次線路側フランジ４Ａ側に伸びるように複数個配置され、主コンデンサ部８の耐電圧仕様による真空の絶縁距離を第１電極９Ａと第２電極９Ｂの間隔として、分圧板６に支持されている。第１電極９Ａと第２電極９Ｂとの対向面に静電容量を電荷する。
　また電極の配置は第１電極と第２電極とが対向配置された最少の構成だけでも真空の主コンデンサ部８として使用できる。
　分圧コンデンサ部１０は分圧板６と接地側フランジ４Ｂとの間に接続されている。分圧コンデンサ部１０は分圧板６と接地側フランジ４Ｂとの間の中間に分圧絶縁筒１１を配置している。分圧絶縁筒１１は支持板１２により取付けられている。分圧板６と分圧絶縁筒１１及び支持板１２と接地側フランジ４Ａ及び絶縁筒２とより真空室５Ａを形成している。この真空室５Ａに主コンデンサ部８及び分圧コンデンサ部１０を配置している。
　分圧コンデンサ部１０は分圧板６に支持された複数層の第１分圧電極１３Ａと、接地側フランジ４Ｂに取付けられた第２分圧電極１３Ｂとからなる。分圧コンデンサ部１０の耐電圧仕様による真空の絶縁距離を第１分圧電極１３Ａと第２分圧電極１３Ｂの間隔としている。第１分圧電極１３Ａと第２分圧電極１３Ｂとの間に静電容量を形成するように対向配置され、それぞれ接地側フランジ方向及び分圧板方向に伸びている。
　主コンデンサ部８の第１電極９Ａと第２電極９Ｂの間隔は、分圧コンデンサ部１０の第１分圧電極１３Ａと第２分圧電極１３Ｂの間隔より大きく、静電容量生成効率は分圧コンデンサ部１０の方が主コンデンサ部８より高い。主コンデンサ部８が必要な静電容量を得るように軸方向の長さＬ８は、分圧コンデンサ部１０の軸方向の長さＬ１０より長くなるように構成されている。又、主コンデンサ部８の面積を分圧コンデンサ部１０の面積より広く構成しても良い。つまり、主コンデンサ部８の静電容量値と分圧コンデンサ部１０が各々耐電圧仕様を満足させながら、必要な静電容量値を得られるように設定する。
　分圧絶縁筒１１を有する支持板１２と分圧板６と接地側フランジ４Ｂとによりシルードされた状態で内部を密閉状態にした円柱形状の収納室を形成している。この収納室には乾燥空気例えば窒素ガス，炭酸ガス等を注入する。又は乾燥剤例えばシリカゲルを配置しても良い。収納室２１は接地側フランジ４Ｂに形成された開口部１４と連通している。変成装置部１５は開口部１４より収納室２１に配置されている。
　変成装置部１５の一次側導体１６を分圧板６に接続している。変成装置部内部は周知のように一次側導体１６と接続した一次巻線を鉄心に巻回し、更に鉄心に二次巻線を巻回し、二次巻線の二次側端子１７が外部に引出されている。一次巻線及び二次巻線と鉄心とは絶縁樹脂部材などに被覆されており、図示していない。
　変成装置部１５の二次端子側に設けられた絶縁基板１８により変成装置部１５を支持し、絶縁基板１８は取付けネジ１９により円形形状の金属座２０に支持されている。金属座２０は溶接により接地側フランジ４Ｂに支持されている。接地側フランジ４Ｂは電気機器などのシャーシ板２２に図示しない締付手段により支持されている。また収納室２１は真空にて使用しても良い。
　変成装置部１５を支持する金属座２０及び二次側端子１７には封止部材（図示せず）を設ければ、収納室２１の気密漏れをより一層効果的に防止することができる。また変成装置部１５の支持は接地側フランジ４Ｂに直接取付けても良い。２５は絶縁基板に取付けられた制御部である。
　この実施例の収納室２１に配置された変成装置部１５は、分圧絶縁筒１１を有する支持板１２と分圧板６と接地側フランジ４Ｂとによりシルードされているので、外部からのノイズの侵入を阻止できるから、計測電圧は侵入ノイズが除去された分だけ、より正確な電圧を測定できる。
　収納室２１に乾燥空気例えば窒素ガス，炭酸ガス等を注入或いは乾燥剤を配置すれば、隣接する分圧側絶縁筒１１は水分吸収率が少なくなり、より一層漏洩電流Ｉ11が小さく、出力が一定つまり安定にできるので、より正確な電圧を測定できる。
　真空容器５内側に主コンデンサ部８と分圧コンデンサ部１０を配置したので、絶縁筒２の外表面距離が大きくでき、絶縁筒２外表面の耐電圧性能を向上させることができる。
　分圧絶縁筒内側に形成した収納室２１に変成装置部１５を配置したので、変成装置部本体が外側に突出することなく、ＶＣＶＴを小形化することが出来るようになった。尚、変成装置部本体のみを真空容器外に配置しても電圧は測定できる。
　このＶＣＶＴにより電圧を測定するには、例えば約６６ＫＶの高電圧は一次側端子７により主コンデンサ部８を介して、分圧板６では約１ＫＶ～１０ＫＶに分圧され、一次側端子７からの測定電流Ｉ1は、主コンデンサ部８より分圧板６を介して一次側導体１６に流れ、変成装置部１５の二次側端子１７で低い電圧として計測される。
　本発明の実施例では、真空容器内の絶縁を従来は液体または固体絶縁により行っていたが、本発明では真空絶縁により行うようした。このため、温度,水分,気圧などの影響を受けず、静電容量分圧で低電圧においても安定しているので、安定した電圧を計測出来るようになった。
　また、電極間は真空だから電極間距離を小さくしても、耐電圧特性が低下せず、ＶＣＶＴの寿命は寿命のある固体絶縁を、寿命のない真空絶縁まで延ばすことが出来る。又、真空は絶縁破壊を生じても絶縁回復が早く、ＶＣＶＴの機能を喪失することがなく運転持続可能となり、更に、真空は絶縁破壊が生じても爆発することがないので安全性を向上することが出来る。
　計測電圧を図２の等価回路により説明する。図２は図１の等価回路である。一次線路側である高電圧系統Ｋに接続した一次側端子７からの真空容器外表面が長年の使用により汚損されてくると、これにより漏洩電流Ｉ2が真空容器外表面を介して接地Ｅに流れる。これを主接地回路３０と称し、この主接地回路３０から接地Ｅに漏洩電流Ｉ2が流れるから、従来の漏洩電流Ｉ2を含んだ測定電圧に比べて漏洩電流Ｉ2を除去した分だけ正確に電圧を測定できる。
　本発明の実施例では電圧を更により正確に測定するために、分圧板６より分圧側絶縁筒１１を介して接地Ｅに至る分圧接地回路３１に流れる漏洩電流Ｉ11を接地Ｅに流す。そして、漏洩電流Ｉ11が極めて小さな一定な電流となるのは、分圧側絶縁筒１１が真空容器内に配置されているので、汚染が付着し難いからである。更に、漏洩電流Ｉ11は前述したように収納室２１を乾燥することにより小さくなり、出力を一定つまりより一層安定にすることが出来る。
　このように、本発明の実施例では漏洩電流Ｉ2及び漏洩電流Ｉ11を除去した分だけ測定電流Ｉ1及び測定電圧を一定にできるので、より正確に電圧を計測できる。また前述のように計測電圧は侵入ノイズを除去した分だけ、更により正確な電圧を測定できる。
　［実施例２］
　抵抗体は温度が変化しても、抵抗値が一定値になる金属を抵抗体として分圧コンデンサ部１０の代わりに配置し。分圧コンデンサ部１０の代わり抵抗体は、分圧板６に支持された複数層の第１分圧電極１３Ａに相当する個所に第１分圧抵抗電極と、接地側フランジ４Ｂに取付けられた第２分圧電極１３Ｂに相当する個所に第１抵抗電極とから成り、第１分圧抵抗電極と第２抵抗電極との間に静電容量を形成するように対向配置され、それぞれ接地側フランジ方向及び分圧板方向に伸びるように構成されている。
　この構成によれば、抵抗体は温度が変化しても、抵抗値が一定値であるから、分圧接地回路に流れる漏洩電流は極めて小さな一定な電流となり、接地にながれるので、出力電圧を一定つまりより一層安定にすることが出来る。
　以上のように、本発明のＶＣＶＴによれば、真空絶縁により小型にでき、寿命が長くなり、短絡時でも非爆発により安全が高められ、速やかに絶縁が自己回復することが出来るようになった。
　更に、本発明のＶＣＶＴによれば、測定電流Ｉ1及び測定電圧を安定にできるので、変成装置部で電圧をより正確に測定出来るようになった。
　１…ＶＣＶＴ（真空コンデンサ形計器用変圧器）、２…絶縁筒、３Ａ，３Ｂ…円筒部、４Ａ…一次線路側フランジ、４Ｂ…接地側フランジ、５…真空容器、５Ａ…真空室、６…分圧板、７…一次側端子、８…主コンデンサ部、９Ａ…第１電極、９Ｂ…第２電極、１０…分圧コンデンサ部、１１…分圧側絶縁筒、１２…支持板、１３Ａ…第１分圧電極、１３Ｂ…第２分圧電極、１４…開口部、１５…変成装置部、１６…一次側導体、１７…二次側端子、１８…絶縁基板、１９…ネジ、２０…金属座、２１…収納室、３０…主接地回路、３１…分圧接地回路。

Claims (5)

  1. 　一次線路側端子と分圧点との間の主コンデンサと、分圧点と接地側端子との間の分圧コンデンサと、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを備え、
    　少なくとも主コンデンサの絶縁を真空絶縁とすることを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
  2. 　絶縁筒と絶縁筒端部開放端を絶縁筒内部が真空状態になるように塞いだ導電性端板とより成る接地付き真空容器と、この真空容器内に収納した一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部と、主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを備え、
    　一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流を接地に流す主接地回路と、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部と接地との間に設けた分圧絶縁筒を介して漏洩電流を接地に流す分圧接地回路とを有することを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
  3. 　絶縁筒と絶縁筒端部開放端を絶縁筒内部が真空状態になるように塞いだ導電性端板とより成る接地付き真空容器と、この真空容器内に収納した一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部と、主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを備え、
    　真空容器内の一方側導電性端板に支持された分圧絶縁筒を有する支持板と、支持板に取付けられた測定電流を流す分圧板と、分圧絶縁筒を有する支持板と分圧板と一方側導電性端板とによりシルードされた内部を密閉状態にした収納室と、この収納室に一次導体を分圧板に接続するように配置された変成装置部と、から成ることを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
  4. 　前記収納室に収納室を乾燥状態に維持する乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
  5. 　絶縁筒と絶縁筒端部開放端を絶縁筒内部が真空状態になるように塞いだ導電性端板とより成る接地付き真空容器と、この真空容器内に一次線路側の主コンデンサ部と接地側の分圧コンデンサ部との静電容量比より成る測定電流を電圧として出力する変成装置部とを収納し、
    　一次線路側の真空容器表面からの漏洩電流を接地に流す主接地回路と、主コンデンサ部と分圧コンデンサ部と接地との間に設けた分圧絶縁筒を介して漏洩電流を接地に流す分圧接地回路とを有し、前記分圧コンデンサ部に代えて温度が変化しても抵抗値が変わらない抵抗体を使用することを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
PCT/JP2010/064963 2009-09-02 2010-09-01 真空コンデンサ形計器用変圧器 WO2011027797A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/393,703 US9159488B2 (en) 2009-09-02 2010-09-01 Vacuum capacitor-voltage-transformer
DE112010003127.4T DE112010003127B4 (de) 2009-09-02 2010-09-01 Spannungsumformer mit vakuumkondensator
CN201080039027.1A CN102483990B (zh) 2009-09-02 2010-09-01 真空电容式电压互感器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-202969 2009-09-02
JP2009202969A JP5476524B2 (ja) 2009-09-02 2009-09-02 真空コンデンサ形計器用変圧器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011027797A1 true WO2011027797A1 (ja) 2011-03-10

Family

ID=43649332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/064963 WO2011027797A1 (ja) 2009-09-02 2010-09-01 真空コンデンサ形計器用変圧器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9159488B2 (ja)
JP (1) JP5476524B2 (ja)
CN (1) CN102483990B (ja)
DE (1) DE112010003127B4 (ja)
WO (1) WO2011027797A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5987622B2 (ja) * 2012-10-11 2016-09-07 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器
JP5998827B2 (ja) * 2012-10-12 2016-09-28 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器の製造方法
JP6064508B2 (ja) * 2012-10-16 2017-01-25 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器
JP6089573B2 (ja) * 2012-10-18 2017-03-08 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器
CN103151156A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 湖南大北互互感器有限公司 户内单相高精度可调变比接地式电压互感器
CN110289190A (zh) * 2015-10-23 2019-09-27 北京瑞恒新源投资有限公司 带真空灭弧室的多功能电容型套管
CN105589052B (zh) * 2016-01-25 2018-06-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局 一种基于零序电压监视的cvt电容在线监测方法
CN107134325A (zh) * 2016-02-29 2017-09-05 北京瑞恒新源投资有限公司 大电容量的绝缘芯体、高压电器和多功能高压套管
JP6762327B2 (ja) 2018-01-10 2020-09-30 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器
JP2021086867A (ja) * 2019-11-26 2021-06-03 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器
JP6984706B1 (ja) * 2020-09-07 2021-12-22 株式会社明電舎 真空コンデンサ形計器用変圧器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1031037A (ja) * 1996-07-17 1998-02-03 Meidensha Corp コンデンサ分圧器
JP2001028321A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Meidensha Corp 真空コンデンサ
WO2009066570A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Meidensha Corporation 真空コンデンサ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB701923A (en) 1951-03-14 1954-01-06 Dubilier Condenser Co 1925 Ltd Improvements in or relating to electric potential dividers
US3101443A (en) 1961-11-06 1963-08-20 Morton J Fried Capacitance voltage divider
JPS5216670A (en) * 1975-07-30 1977-02-08 Hitachi Ltd Grounded tank breaker
JPS5261726A (en) * 1975-11-18 1977-05-21 Toshiba Corp Potential current transformer
JPS62206466A (ja) * 1986-03-07 1987-09-10 Toshiba Corp コンデンサ形計器用変圧器
JPS62263623A (ja) * 1986-05-09 1987-11-16 Toshiba Corp コンデンサ形計器用変圧器
JPS6467833A (en) * 1987-09-08 1989-03-14 Ngk Insulators Ltd Insulator for ac voltage divider
EP0309978B1 (en) * 1987-09-29 1994-02-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vacuum discharge device
GB9605367D0 (en) * 1996-03-14 1996-05-15 Nat Grid Comp Plc Switchgear device
JP2005174989A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Meidensha Corp 真空コンデンサ
CN100543475C (zh) * 2005-05-02 2009-09-23 三菱电机株式会社 电压检测装置
CN1912638B (zh) * 2006-08-17 2010-04-14 国网电力科学研究院 罐式电容式电压互感器
CN201015098Y (zh) * 2007-01-19 2008-01-30 何排枝 一种真空式电压互感器
JP2009016652A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Meidensha Corp 電力用電気機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1031037A (ja) * 1996-07-17 1998-02-03 Meidensha Corp コンデンサ分圧器
JP2001028321A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Meidensha Corp 真空コンデンサ
WO2009066570A1 (ja) * 2007-11-20 2009-05-28 Meidensha Corporation 真空コンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102483990A (zh) 2012-05-30
DE112010003127T5 (de) 2012-06-21
US9159488B2 (en) 2015-10-13
JP5476524B2 (ja) 2014-04-23
JP2011054796A (ja) 2011-03-17
US20120153932A1 (en) 2012-06-21
CN102483990B (zh) 2014-09-10
DE112010003127B4 (de) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011027797A1 (ja) 真空コンデンサ形計器用変圧器
CN1912638B (zh) 罐式电容式电压互感器
US20140306786A1 (en) Current transformer
US3763378A (en) Voltage transformer for fully insulated, metal-clad high voltage switching installations
KR20090130308A (ko) 광 ｖｔ 장치
JP5117987B2 (ja) ガス絶縁開閉装置
WO2019138632A1 (ja) 真空コンデンサ形計器用変圧器
ITMI20000161U1 (it) Isolatore passante monolitico
US8552737B2 (en) High-voltage transformer
JP2012114135A (ja) コンデンサ形計器用変圧器
US6717499B2 (en) Transformer for gas insulated electric apparatus
CN106771464A (zh) 一种用于高压gis的罐式电容式电压互感器
US10514395B2 (en) Method and system for insulating an RC voltage divider with an active part in oil and an outer part in gas
US10236132B2 (en) Hermetically sealed electrolytic capacitor with double case
KR102645010B1 (ko) 개폐장치용 변류기 모듈 및 상응하는 개폐장치
JP6064508B2 (ja) 真空コンデンサ形計器用変圧器
US4580094A (en) Active capacitive voltage transformer
WO2015049725A1 (ja) 部分放電センサー
JP2019220519A (ja) 容量分圧器
WO2013113374A1 (en) Removable under pressure transportation supports for pure gas wall bushings
WO2020174521A1 (ja) 電圧変成器
RU2771859C1 (ru) Способ измерения и высоковольтный измерительный преобразователь с чистым воздухом
JP2013187215A (ja) 容量分圧器
RU2305340C1 (ru) Высоковольтный трансформатор тока наружной установки
KR950034338A (ko) 가스차단기

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080039027.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10813746

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120100031274

Country of ref document: DE

Ref document number: 112010003127

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13393703

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10813746

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1