WO2023037511A1 - 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置 - Google Patents

変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023037511A1
WO2023037511A1 PCT/JP2021/033388 JP2021033388W WO2023037511A1 WO 2023037511 A1 WO2023037511 A1 WO 2023037511A1 JP 2021033388 W JP2021033388 W JP 2021033388W WO 2023037511 A1 WO2023037511 A1 WO 2023037511A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inclined portion
conductive pattern
electrode
circumferential direction
conductive
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/033388
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃一 小川
達史 山口
Original Assignee
株式会社東光高岳
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 株式会社東光高岳 filed Critical 株式会社東光高岳
Priority to JP2021577659A priority Critical patent/JP7066076B1/ja
Priority to CN202180100997.6A priority patent/CN117716455A/zh
Priority to KR1020227025180A priority patent/KR102445136B1/ko
Priority to PCT/JP2021/033388 priority patent/WO2023037511A1/ja
Publication of WO2023037511A1 publication Critical patent/WO2023037511A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28Current transformers
    • H01F38/30Constructions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear

Definitions

  • the present invention relates to current transformers, instrument transformers, and gas-insulated switchgear.
  • a gas insulated switchgear has a configuration in which devices such as a circuit breaker unit, a disconnecting switch unit, and an instrument transformer are housed in a container filled with an insulating gas (see, for example, Patent Document 1. ).
  • Potential transformers of such gas-insulated switchgear include potential transformers intended for high voltage measurements.
  • a capacitive voltage divider is sometimes used as such a voltage transformer.
  • a Rogowski coil is sometimes used as such a current transformer.
  • a Rogowski coil is known to have two mirror-image windings on a multi-layer printed circuit board having an opening through which a conductor penetrates in the center (see, for example, Patent Document 2). According to the description of Patent Document 2, the two windings are configured by electrically connecting the outer substrate surface of the printed circuit board and the radially extending metal foil formed on the inner layer through the substrate. be. Two mirror-image windings are connected in series to form a Rogowski coil.
  • An object of the present invention is to provide a current transformer, an instrument transformer, and a gas-insulated switchgear capable of facilitating the formation of wiring patterns while reducing noise and improving detection accuracy.
  • a current transformer includes an annular laminated substrate in which a plurality of conductive layers are laminated via an insulating layer, and a coil portion formed in the laminated substrate.
  • the winding coil includes a plurality of first conductive patterns spaced apart in the circumferential direction on the first conductive layer and connected to the outer through electrodes and the inner through electrodes; a plurality of second conductive patterns provided at intervals in the direction and connected to the outer through electrodes and the inner through electrodes, the first conductive patterns extending radially inwardly from the outer side of the laminated substrate; a first inclined portion inclined in a first direction; and a first outwardly extending portion connected to the outer through electrode and the first inclined portion and extending in the radial direction; a second inclined portion that inclines in the second direction toward the inside from the A third conductive pattern provided on a third conductive layer between the first conductive layer and the second conductive layer and extending in the circumferential direction, the first outer extendinging portion and the second outer extending portion When viewed from the stacking direction, the third conductive pattern overlaps with the first sloped portion and the second sloped portion when viewed from the stacking direction.
  • the outer through-hole electrodes and the inner through-hole electrodes may be provided so as to be displaced in the circumferential direction when viewed from the radial direction.
  • the first angle formed by the first outwardly extending portion and the first inclined portion and the second angle formed by the second outwardly extending portion and the second inclined portion may be the same angle.
  • the first conductive pattern includes a first inner extending portion connected to the inner through electrode and the first inclined portion and extending in the radial direction
  • the second conductive pattern is connected to the inner through electrode and the second inclined portion.
  • a second connected radially extending inner extension may be provided.
  • the first inwardly extending portion and the second inwardly extending portion may overlap when viewed from the stacking direction.
  • the first inclined portion and the second inclined portion may be provided so as to be continuous in the circumferential direction when viewed from the stacking direction.
  • an instrument transformer according to an aspect of the present invention includes the current transformer of the aspect described above.
  • a gas-insulated switchgear according to an aspect of the present invention includes the instrument transformer of the aspect described above.
  • the second inclined portion is arranged in a wavy or zigzag shape in the circumferential direction.
  • the third conductive pattern forming the rewinding coil overlaps the first inclined portion and the second inclined portion when viewed from the stacking direction, the third conductive pattern also continues in a wavy or zigzag shape in the circumferential direction. Become. As a result, the number of turns in the circumferential direction of the winding coil and the winding coil can be increased within a limited space.
  • the cross-section of the winding coil perpendicular to the coil winding direction (toroidal direction) is offset by the cross-section of the rewinding coil, suppressing the influence of the external magnetic field, thereby reducing noise and improving detection accuracy. .
  • the third conductive pattern has a wave-like bent portion.
  • the angle is about 90 degrees, and the third conductive pattern does not have an acute-angled portion, which facilitates pattern formation.
  • the first conductive pattern provided with the first inclined portion, the inner through-electrode, and the second inclined portion are provided.
  • the first angle formed by the first outwardly extending portion and the first inclined portion and the second angle formed by the second outwardly extending portion and the second inclined portion are the same angle
  • the first angle The third conductive pattern that overlaps the inclined portion and the second inclined portion may have a shape that repeats symmetrical patterns in the circumferential direction.
  • the first conductive pattern has the first inwardly extending portion and the second conductive pattern has the second inwardly extending portion
  • the first slanted portion and the second slanted portion are located at the outer through electrode in the radial direction. and the inner through electrode.
  • the third conductive pattern can be arranged in the intermediate portion between the outer through electrode and the inner through electrode in the radial direction.
  • the radially inner end portion of the first inclined portion and the radially inner end portion of the second inclined portion are overlapped when viewed from the stacking direction.
  • the third conductive pattern can prevent the third conductive pattern from being displaced from the radially inner end of the first inclined portion and the radially inner end of the second inclined portion. Also, the number of turns in the circumferential direction of the advancing coil can be increased. In addition, in the configuration in which the first inclined portion and the second inclined portion are provided so as to be continuous in the circumferential direction when viewed from the stacking direction, the third conductive pattern overlaps the first inclined portion and the second inclined portion in the circumferential direction. It can be formed in a continuous wave shape or in a zigzag shape.
  • the instrument transformer according to the above aspect includes the above-described current transformer, it is possible to reduce noise and improve detection accuracy in detecting the current flowing through the primary conductor.
  • gas-insulated switchgear since the gas-insulated switchgear according to the above aspect includes the instrument transformer with improved noise reduction and detection accuracy, it is possible to provide a highly functional gas-insulated switchgear.
  • FIG. 1 is an external view showing an example of an instrument transformer;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an internal configuration of an instrument transformer;
  • FIG. It is a sectional view showing an example of composition of a current transformer.
  • It is a figure which shows an example of a structure of the 1st conductive pattern of a current transformer.
  • It is a figure which shows an example of a structure of the 3rd conductive pattern of a current transformer.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of part of a winding coil and a winding coil of a current transformer; It is a figure which shows an example of a 1st conductive pattern. It is a figure which shows an example of a 2nd conductive pattern. It is a figure which shows an example of a 3rd conductive pattern.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the first and second conductive patterns of the winding coil and the third conductive pattern of the rewinding coil; It is the figure which expanded some winding advance coils.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a gas-insulated switchgear 1 according to an embodiment.
  • a gas-insulated switchgear 1 according to this embodiment is installed in a substation or the like.
  • the gas-insulated switchgear 1 according to the present embodiment is installed in a high-voltage three-phase AC power system of, for example, 24 kV to 1100 kV.
  • the gas-insulated switchgear 1 includes a circuit breaker unit 2, a first disconnector unit 3A, a second disconnector unit 3B, and a power receiving unit 5.
  • the circuit breaker unit 2 includes a circuit breaker tank 21 and a circuit breaker (not shown) housed in the circuit breaker tank 21 .
  • the first disconnector unit 3A and the second disconnector unit 3B are arranged on one side of the circuit breaker unit 2 .
  • the first disconnecting switch unit 3A and the second disconnecting switch unit 3B respectively include a disconnecting switch tank 31 connected to the circuit breaker tank 21, a bus disconnecting switch (not shown) provided in the disconnecting switch tank 31, Prepare.
  • the first disconnecting switch unit 3A and the second disconnecting switch unit 3B are connected to a first bus bar and a second bus bar (not shown), respectively.
  • the power receiving unit 5 is arranged on the other side of the circuit breaker unit 2 .
  • the power receiving unit 5 includes a tank 51 and an instrument transformer 50.
  • FIG. The tank 51 is formed in a cylindrical shape extending in the axial direction Da along the central axis 51c.
  • one end 51 a of the tank 51 is connected to the circuit breaker tank 21 .
  • the other end 51b of the tank 51 is connected to the power receiving side.
  • a total of three sets of instrument transformers 50 are provided in a tank 51 for each of three phases.
  • the three sets of instrument transformers 50 are arranged at intervals in the circumferential direction Dc around the central axis 51c of the tank 51 .
  • Each instrument transformer 50 is provided on the outer peripheral side of a primary conductor 52 extending in the tank 51 along the axial direction Da, and is electrically connected to the tank 51 via a mounting plate 100 .
  • Each instrument transformer 50 comprises a capacitive voltage divider 55 and a current transformer 60 .
  • the capacitive voltage divider 55 and the current transformer 60 are arranged symmetrically in the axial direction Da of each instrument transformer 50 . That is, each instrument transformer 50 includes two sets of capacitive voltage dividers 55 and current transformers 60 along the axial direction Da.
  • Each instrument transformer 50 has two capacitive voltage dividers 55 in the center in the axial direction Da.
  • Each instrument transformer 50 includes current transformers 60 on both sides of the two capacitive voltage dividers 55 in the axial direction Da.
  • each instrument transformer 50 is provided with two sets of capacitive voltage dividers 55 and current transformers 60, but the present invention is not limited to this.
  • Each instrument transformer 50 may have only one set of capacitive voltage divider 55 and current transformer 60
  • Each capacitive voltage divider 55 divides the high voltage flowing through the primary conductor 52 .
  • a capacitive voltage divider 55 divides the voltage according to the ratio of the capacitance between the primary conductor 52 and the space electrode (not shown) and the capacitance between the space electrode and the ground electrode.
  • the current transformer 60 is arranged outside in the radial direction Dr of the primary conductor 52 before and after the capacitive voltage divider 55 .
  • the current transformer 60 is used as a sensing coil for sensing the high voltage current value flowing through the primary conductor 52 .
  • the current transformer 60 is connected to a signal processing device (not shown).
  • the signal processing device detects the current value flowing through the primary conductor based on the signal waveform output from the current transformer 60 .
  • the current transformer 60 is arranged outside the primary conductor 52 in the radial direction Dr, but its installation position can be changed as appropriate.
  • the current transformer 60 may be arranged outside the capacitive voltage divider 55 in the radial direction Dr.
  • the current transformer 60 includes a laminated substrate 61 and a coil portion 62.
  • the laminated substrate 61 is annular and has an opening 61h in the central portion.
  • the laminated substrate 61 has a plate shape with a predetermined thickness in the axial direction Da.
  • the laminated substrate 61 has a plurality of conductive layers 64 laminated on both sides of a base material 63 .
  • four conductive layers 64A to 64D are laminated in the axial direction Da (hereinafter, the direction in which the plurality of conductive layers 64 are laminated is referred to as the lamination direction Ds).
  • a plurality of conductive layers 64A to 64D are laminated with an insulating layer 65 interposed between the base material 63, which is an insulating layer.
  • the conductive layers 64A to 64D are formed from a conductive material, and conductive patterns, electrodes, etc., which will be described later, are formed by photolithography or the like.
  • the laminated substrate 61 includes a plurality of outer through-hole electrodes 71 and a plurality of inner through-hole electrodes 72 .
  • the outer through electrodes 71 and the inner through electrodes 72 electrically connect the plurality of conductive layers 64A to 64D, respectively.
  • the outer through-electrode 71 and the inner through-electrode 72 extend in the stacking direction Ds to penetrate the plurality of conductive layers 64A to 64D, the base material 63, and the insulating layer 65, and are formed, for example, in a columnar shape.
  • the plurality of outer through electrodes 71 are provided at intervals in the circumferential direction Dc on the outer peripheral portion 61a of the laminated substrate 61 .
  • the plurality of outer through electrodes 71 are provided on concentric circles around the central axis 61c of the laminated substrate 61 at regular intervals in the circumferential direction Dc.
  • the outer through electrodes 71 adjacent to each other in the circumferential direction Dc are arranged so that the sandwiched angle around the central axis 61c is the angle ⁇ .
  • the plurality of inner through electrodes 72 are provided at intervals in the circumferential direction Dc in the inner peripheral portion 61b of the laminated substrate 61 .
  • the plurality of inner through electrodes 72 are provided at regular intervals in the circumferential direction Dc.
  • the inner through electrodes 72 adjacent to each other in the circumferential direction Dc are arranged so that the sandwiched angle in the circumferential direction Dc is the angle ⁇ .
  • the outer through-electrode 71 and the inner through-electrode 72 are provided shifted in the circumferential direction Dc when viewed from the radial direction Dr.
  • the plurality of inner through electrodes 72 are arranged with an angle of ⁇ /2 shifted in the circumferential direction Dc with respect to the plurality of outer through electrodes 71 . That is, when viewed from the stacking direction Ds, the virtual line in the radial direction Dr passing through the inner through-electrode 72 does not match the virtual line in the radial direction Dr passing through the outer through-electrode 71, and the two outer through-electrodes 71 (near the center).
  • the coil section 62 includes a winding coil 70 and a winding coil 80.
  • the winding coil 70 winds in the first direction Dc ⁇ b>1 in the circumferential direction Dc of the laminated substrate 61 .
  • the unwinding coil 80 is unwound in the second direction Dc2 in the circumferential direction Dc.
  • the winding coil 70 includes a plurality of first conductive patterns 73 , a plurality of second conductive patterns 74 , a plurality of outer through electrodes 71 provided on the laminated substrate 61 , and a plurality of inner through electrodes provided on the laminated substrate 61 .
  • the multiple first conductive patterns 73 are provided on the conductive layer 64 positioned at one end in the stacking direction Ds (axial direction Da) of the multiple conductive layers 64 .
  • the plurality of first conductive patterns 73 are provided on the first conductive layer 64A located at one end of the plurality of conductive layers 64 in the stacking direction Ds.
  • the plurality of first conductive patterns 73 are provided at intervals in the circumferential direction Dc on the first conductive layer 64A. Both ends of each first conductive pattern 73 are connected to the outer through electrode 71 and the inner through electrode 72 .
  • the first conductive pattern 73 includes a first outwardly extending portion 731, a first inclined portion 732, and a first inwardly extending portion 733.
  • One end of the first outer extending portion 731 is connected to the outer through electrode 71 .
  • the first outer extending portion 731 extends inward in the radial direction Dr from the outer through electrode 71 .
  • the other end of the first outer extending portion 731 is connected to the first inclined portion 732 .
  • the first outer extending portion 731 is connected to the outer through electrode 71 and the first inclined portion 732 .
  • the first inclined portion 732 is provided inside the first outer extending portion 731 in the radial direction Dr.
  • the first inclined portion 732 extends from the outside in the radial direction Dr toward the inside while being inclined in the first direction Dc1 in the circumferential direction Dc.
  • the other end of the first inclined portion 732 is connected to one end of the first inner extension portion 733 .
  • the first inner extending portion 733 extends inward in the radial direction Dr from the other end of the first inclined portion 732 .
  • the other end of the first inner extending portion 733 is connected to the inner through electrode 72 .
  • the first inner extending portion 733 is connected to the first inclined portion 732 and the inner through electrode 72 .
  • the plurality of second conductive patterns 74 are provided on the conductive layer 64 located at the other end in the stacking direction Ds (axial direction Da) of the plurality of conductive layers 64 .
  • the plurality of second conductive patterns 74 are provided on the second conductive layer 64 ⁇ /b>D positioned at the other end of the plurality of conductive layers 64 in the stacking direction Ds.
  • the plurality of second conductive patterns 74 are provided at intervals in the circumferential direction Dc on the second conductive layer 64D. As shown in FIGS. 8, 10 and 12, both ends of each second conductive pattern 74 are connected to the outer through electrode 71 and the inner through electrode 72 .
  • the second conductive pattern 74 includes a second outer extension portion 741 , a second inclined portion 742 and a second inner extension portion 743 .
  • One end of the second outer extending portion 741 is connected to the outer through electrode 71 .
  • the second outer extending portion 741 extends inward in the radial direction Dr from the outer through electrode 71 .
  • the other end of the second outer extending portion 741 is connected to the second inclined portion 742 .
  • the second outer extending portion 741 is connected to the outer through electrode 71 and the second inclined portion 742 .
  • the second inclined portion 742 is provided inside the second outer extending portion 741 in the radial direction Dr.
  • the second inclined portion 742 extends from the outside in the radial direction Dr toward the inside while being inclined in the second direction Dc2 in the circumferential direction Dc.
  • the other end of the second inclined portion 742 is connected to one end of the second inner extension portion 743 .
  • the second inner extending portion 743 extends inward in the radial direction Dr from the other end of the second inclined portion 742 .
  • the other end of the second inner extending portion 743 is connected to the inner through electrode 72 .
  • the second inner extending portion 743 is connected to the second inclined portion 742 and the inner through electrode 72 .
  • the first outer extending portion 731 of the first conductive pattern 73 and the second outer extending portion 741 of the second conductive pattern 74 connected to the outer through electrodes 71 are Each extends in the radial direction Dr. That is, the first outer extending portion 731 of the first conductive pattern 73 connected to each outer through electrode 71 and the second outer extending portion 741 of the second conductive pattern 74 overlap each other when viewed from the stacking direction Ds. Also, the first inwardly extending portion 733 of the first conductive pattern 73 and the second inwardly extending portion 743 of the second conductive pattern 74 connected to each inner through electrode 72 each extend in the radial direction Dr.
  • first inwardly extending portion 733 of the first conductive pattern 73 connected to each inner penetrating electrode 72 and the second inwardly extending portion 743 of the second conductive pattern 74 overlap each other when viewed from the stacking direction Ds.
  • the positions of the first inclined portion 732 of the first conductive pattern 73 and the second inclined portion 742 of the second conductive pattern 74 match in the radial direction Dr. Since the first outer extending portion 731 and the second outer extending portion 741 overlap each other when viewed from the stacking direction Ds, the outer end portion of the first inclined portion 732 in the radial direction Dr and the first outer extending portion 731 overlap each other.
  • the connecting portion J11 and the connecting portion J12 between the outer end portion of the second inclined portion 742 in the radial direction Dr and the second outer extending portion 741 overlap when viewed from the stacking direction Ds.
  • the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 are connected to the first outer extending portion 731 and the second outer extending portion 741 at the outer end portion in the radial direction Dr when viewed from the stacking direction Ds. From J11 and J12, it extends in a V shape toward the inside in the radial direction Dr.
  • a first angle ⁇ 1 formed between the first outwardly extending portion 731 and the first inclined portion 732 and a second angle ⁇ 2 formed between the second outwardly extending portion 741 and the second inclined portion 742 are the same angles.
  • first inner extending portion 733 and the second inner extending portion 743 overlap each other when viewed from the stacking direction Ds, the inner end portion of the first inclined portion 732 in the radial direction Dr and the first inner extending portion 733
  • the connecting portion J13 and the connecting portion J14 between the inner end portion of the second inclined portion 742 in the radial direction Dr and the second inner extending portion 743 overlap when viewed from the stacking direction Ds.
  • the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 are connected to the first inner extending portion 733 and the second inner extending portion 743 at the inner ends in the radial direction Dr when viewed from the stacking direction Ds. It extends outward in the radial direction Dr in a V shape from J13 and J14.
  • the third angle ⁇ 3 formed between the first inwardly extending portion 733 and the first inclined portion 732 and the fourth angle ⁇ 4 formed between the second inwardly extending portion 743 and the second inclined portion 742 are the same angles.
  • the first slanted portion 732 and the second slanted portion 742 are provided so as to continue in a wavy, zigzag shape in the circumferential direction Dc when viewed from the stacking direction Ds.
  • the first angle ⁇ 1 (third angle ⁇ 3) and the second angle ⁇ 2 (fourth angle ⁇ 4) are each set to an obtuse angle.
  • the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 are set from 91 degrees to 135 degrees, for example.
  • the angles formed by the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 when viewed from the stacking direction Ds are approximately 90 degrees, and the wave-like shape is formed. Sharp bends are avoided.
  • first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 are set to approximately 135 degrees, it is possible to prevent one first conductive pattern 73 or second conductive pattern 74 from becoming wider in the circumferential direction Dc. As a result, it is possible to form a large number of the first conductive patterns 73 or the second conductive patterns 74 in the circumferential direction Dc, thereby increasing the number of turns of the winding coil 70 within a limited space.
  • the winding coil 70 has a connection terminal 77 connected to an external input terminal connected to the outer through electrode 71S arranged at the winding start position.
  • the winding coil 70 is a toroidal coil that winds in the first direction Dc1 of the circumferential direction Dc by sequentially passing through the first conductive pattern 73, the inner through electrode 72, the second conductive pattern 74, and the outer through electrode 71. .
  • the winding coil 70 is connected to the unwinding coil 80 via the inner through electrode 72E arranged at the winding end position.
  • the rewind coil 80 is provided on the conductive layer 64 between the first conductive layer 64A and the second conductive layer 64D.
  • the unwinding coil 80 is provided on the third conductive layer 64C between the first conductive layer 64A and the second conductive layer 64D.
  • the unwinding coil 80 may be provided on the conductive layer 64B between the first conductive layer 64A and the second conductive layer 64D.
  • the rewind coil 80 includes a third inner extension portion 81 , a third conductive pattern 82 and a third outer extension portion 83 .
  • One end of the third inner extending portion 81 is connected to the inner through electrode 72E arranged at the winding end position of the winding coil 70 on the third conductive layer 64C.
  • the third inner extending portion 81 extends outward in the radial direction Dr from the inner through electrode 72E.
  • the other end of the third inner extending portion 81 is connected to the starting end 82s of the third conductive pattern 82 .
  • the third conductive pattern 82 extends in the second direction Dc2 of the circumferential direction Dc from the starting end 82s toward the terminal end 82e. As shown in FIGS. 8 and 12, the third conductive pattern 82 overlaps the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 when viewed from the stacking direction Ds.
  • the third conductive pattern 82 has a third inclined portion 813 that overlaps the first inclined portion 732 when viewed from the stacking direction Ds, and a fourth inclined portion 814 that overlaps the second inclined portion 742 when viewed from the stacking direction Ds. Alternately prepare for Dc.
  • the position of the third conductive pattern 82 in the radial direction Dr matches the positions of the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 in the radial direction Dr.
  • a connecting portion J31 between the outer end portion of the third inclined portion 813 in the radial direction Dr and the outer end portion of the fourth inclined portion 814 in the radial direction Dr is the outer end portion of the first inclined portion 732 in the radial direction Dr. and the first outer extending portion 731, and the connecting portion J12 between the outer end of the second inclined portion 742 in the radial direction Dr and the second outer extending portion 741 when viewed from the stacking direction Ds.
  • a junction J32 between the inner end of the third inclined portion 813 in the radial direction Dr and the inner end of the fourth inclined portion 814 in the radial direction Dr is the inner end of the first inclined portion 732 in the radial direction Dr. and the first inwardly extending portion 733, and the connecting portion J14 between the inner end of the second inclined portion 742 in the radial direction Dr and the second inwardly extending portion 743, as viewed from the stacking direction Ds. Overlap.
  • one end of the third outer extending portion 83 is connected to the terminal end 82e of the third conductive pattern 82.
  • the third outer extending portion 83 extends outward in the radial direction Dr.
  • the other end of the third outer extending portion 83 is connected to the outer through electrode 71F arranged at the winding end position of the rewinding coil 80 in the third conductive layer 64C.
  • a connection terminal 78 to which an external output terminal is connected is connected to the outer through electrode 71F in the first conductive layer 64A.
  • the unwinding coil 80 is a planar coil wound in the second direction Dc2 of the circumferential direction Dc through the third conductive pattern 82 from the inner through electrode 72E arranged at the winding end position of the winding coil 70 .
  • the first conductive pattern 73F of the winding coil 70 in which the first outer extending portion 731 overlaps the third outer extending portion 83 when viewed from the stacking direction Ds is the outer through electrode 71F. It is connected via a bent portion 79 to the outer through electrode 71S arranged so as to avoid interference with the . Further, the outer through electrode 71H to which the other first conductive pattern 73H adjacent to the first conductive pattern 73F is connected is arranged inside the radial direction Dr so as to avoid interference with the outer through electrode 71S and the bent portion 79. placed.
  • a first inclined portion 732 inclined in the direction Dc1 and a second inclined portion 742 inclined in the second direction Dc2 in the circumferential direction Dc toward the inside in the radial direction Dr from the second outer extending portion 741 are arranged from the stacking direction Ds. When viewed, they are arranged in a wavy or zigzag shape in the circumferential direction Dc.
  • the third conductive pattern 82 forming the rewinding coil 80 overlaps the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 when viewed from the stacking direction Ds. Or it will continue in a zigzag pattern. Further, by setting the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 to an obtuse angle of 91 degrees to 135 degrees, it is possible to avoid forming an acute-angled portion in the third conductive pattern 82 . That is, when forming the pattern, the acute-angled portion is likely to be damaged, increasing the possibility of causing defects in the rewind coil 80 . Therefore, it is necessary to pay close attention to the formation of the third conductive pattern 82.
  • the third conductive pattern 82 has no acute-angled portions, so that the third conductive pattern 82 can be easily formed. can be formed.
  • the cross section of the winding coil 70 perpendicular to the coil winding direction is offset by the cross section of the unwinding coil 80, thereby suppressing the influence of the external magnetic field. As a result, it is possible to reduce noise and improve detection accuracy.
  • the winding coil 70 can be moved in the first direction Dc1 in the circumferential direction Dc of the laminated substrate 61 with a simple configuration. can roll forward.
  • the first angle ⁇ 1 formed between the first outer extending portion 731 and the first inclined portion 732 and the second angle ⁇ 2 formed between the second outer extending portion 741 and the second inclined portion 742 are the same angle.
  • the third conductive pattern 82 that overlaps the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 can have a shape that repeats a symmetrical pattern in the circumferential direction Dc. As described above, by setting the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 to obtuse angles in the range of 91 degrees to 135 degrees, the bent portion of the third conductive pattern 82 can be formed at an obtuse angle of 90 degrees or more. . As a result, the third conductive pattern 82 has no acute-angled portion, and the third conductive pattern 82 can be properly formed.
  • the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 are It is located at an intermediate portion between the outer through electrode 71 and the inner through electrode 72 in the radial direction Dr.
  • the third conductive pattern 82 can be arranged in the intermediate portion between the outer through electrode 71 and the inner through electrode 72 in the radial direction Dr.
  • the inner end portion of the first inclined portion 732 in the radial direction Dr and the second inclined portion 742 overlaps when viewed from the stacking direction Ds.
  • the third conductive pattern 82 extends long in the circumferential direction Dc at the portion where the end portion of the first inclined portion 732 on the inner side in the radial direction Dr and the end portion of the second inclined portion 742 on the inner side in the radial direction Dr overlap. can be suppressed. Therefore, the number of turns in the circumferential direction Dc of the winding coil 70 and the winding coil 80 can be increased.
  • the first inclined portion 732 and the second inclined portion 742 overlap each other.
  • the three conductive patterns 82 can be formed in a wave shape or a zigzag shape continuous in the circumferential direction Dc.
  • a plurality of current transformers 60 may be arranged side by side in the axial direction Da.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

【課題】ノイズ低減、検出精度向上を図りつつ、配線パターンの形成の容易化を図る。 【解決手段】変流器60は、積層基板61に形成されるコイル部62を備え、コイル部62は、巻き進みコイル70と、巻き戻しコイル80と、を備える。巻き進みコイル70の第1導電パターン73は、積層基板61の径方向Drの外側から内側に向かって第1方向Dc1に傾斜する第1傾斜部732を備え、第2導電パターン74は、径方向Drの外側から内側に向かって第2方向Dc2に傾斜する第2傾斜部742を備える。巻き戻しコイル80は、周方向Dcに延びる第3導電パターン82を備え、第3導電パターン82は、積層方向Dsから見て第1傾斜部732と第2傾斜部742とに重なる。

Description

変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置
 本発明は、変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置に関する。
 ガス絶縁開閉装置(GIS:Gas Insulated Switchgear)は、絶縁ガスを封入した容器内に、遮断器ユニット、断路器ユニット、計器用変成器等の機器を収納した構成を有する(例えば、特許文献1参照)。このようなガス絶縁開閉装置の計器用変成器は、高電圧の測定を目的とした計器用変圧器を備える。このような計器用変圧器として、容量分圧器が用いられることがある。
 計器用変成器は、大電流の測定を目的とした変流器を備える。このような変流器として、ロゴウスキーコイルが用いられることがある。ロゴウスキーコイルは、中央に導体が貫通する開口部を有する複数層のプリント基板に、鏡像関係にある2つの巻線を備える形態が知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の記載によれば、2つの巻線は、プリント基板の外側の基板面と内層に形成された放射状に延びる金属箔とを、基板を貫通して電気的に接続することにより構成される。2つの互いに鏡像関係にある巻線は、直列に接続されてロゴウスキーコイルが形成されている。
特開2017-112661号公報 特開2003-130894号公報
 特許文献2に記載のようなロゴウスキーコイルにおいては、ノイズ低減、検出精度向上が常に望まれている。また、特許文献2に記載のように、基板を積層して形成する場合、基板において配線パターンが適切に形成されることが求められている。
 本発明は、ノイズ低減、検出精度向上を図りつつ、配線パターンの形成の容易化を図ることが可能な変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
 本発明の態様に係る変流器は、複数の導電層が絶縁層を介して積層される円環状の積層基板と、積層基板に形成されるコイル部と、を備え、積層基板は、外周部において周方向に間隔を空けて設けられ、複数の導電層を電気的に接続する複数の外側貫通電極と、内周部において周方向に間隔を空けて設けられ、複数の導電層を電気的に接続する複数の内側貫通電極と、を備え、コイル部は、積層基板の周方向における第1方向に向かって巻き進む巻き進みコイルと、周方向における第2方向に向かって巻き戻す巻き戻しコイルと、を備え、巻き進みコイルは、第1導電層において周方向に間隔を空けて設けられ、外側貫通電極と内側貫通電極とに接続される複数の第1導電パターンと、第2導電層において周方向に間隔を空けて設けられ、外側貫通電極と内側貫通電極とに接続される複数の第2導電パターンと、を備え、第1導電パターンは、積層基板の径方向の外側から内側に向かって第1方向に傾斜する第1傾斜部と、外側貫通電極と第1傾斜部とに接続され、径方向に延びる第1外側延在部と、を備え、第2導電パターンは、径方向の外側から内側に向かって第2方向に傾斜する第2傾斜部と、外側貫通電極と第2傾斜部とに接続され、径方向に延びる第2外側延在部と、備え、巻き戻しコイルは、第1導電層と第2導電層との間の第3導電層に設けられ、周方向に延びる第3導電パターンを備え、第1外側延在部と第2外側延在部とは、積層基板の積層方向から見て重なり、第3導電パターンは、積層方向から見て第1傾斜部と第2傾斜部とに重なる。
 また、外側貫通電極と内側貫通電極とは、径方向から見て周方向にずれて設けられてもよい。また、第1外側延在部と第1傾斜部とがなす第1角度と、第2外側延在部と第2傾斜部とがなす第2角度とは、同じ角度であってもよい。また、第1導電パターンは、内側貫通電極と第1傾斜部とに接続され、径方向に延びる第1内側延在部を備え、第2導電パターンは、内側貫通電極と第2傾斜部とに接続され、径方向に延びる第2内側延在部を備えてもよい。また、第1内側延在部と第2内側延在部とは、積層方向から見て重なってもよい。また、第1傾斜部と第2傾斜部とは、積層方向から見て周方向に連続するように設けられていてもよい。
 また、本発明の態様に係る計器用変成器は、上記した態様の変流器を備える。
 また、本発明の態様に係るガス絶縁開閉装置は、上記した態様の計器用変成器を備える。
 上記態様に係る変流器は、巻き進みコイルを構成する第1導電パターンの第1外側延在部と第2導電パターンの第2外側延在部とが積層方向から見て重なっていることにより、第1外側延在部から径方向の内側に向かって周方向における第1方向に傾斜する第1傾斜部と、第2外側延在部から径方向の内側に向かって周方向における第2方向に傾斜する第2傾斜部とは、積層方向から見ると、周方向に波型、又はジグザグ状に配置される。巻き戻しコイルを構成する第3導電パターンは、積層方向から見て第1傾斜部と第2傾斜部とに重なるので、第3導電パターンも周方向に波型、又はジグザグ状に連続することになる。これにより、限られたスペース内で巻き進みコイル、巻き戻しコイルの周方向における巻き数を増加させることができる。また、巻き進みコイルにおけるコイル巻き方向(トロイダル方向)に垂直な断面が、巻き戻しコイルにおける断面によって相殺され、外部磁界による影響が抑えられることで、ノイズ低減、検出精度の向上を図ることができる。また、例えば、第1傾斜部の第1方向に対する傾斜角と、第2傾斜部の第2方向に対する傾斜角とを鈍角の約135度とすることで、第3導電パターンは波状の屈曲部が約90度となり、第3導電パターンに鋭角部分を形成しないので、パターンの形成が容易となる。
 また、外側貫通電極と内側貫通電極とは、径方向から見て周方向にずれて設けられる構成では、第1傾斜部を備えた第1導電パターン、内側貫通電極、第2傾斜部を備えた第2導電パターン、外側貫通電極を順次経ることで、巻き進みコイルを積層基板の周方向における第1方向に向かって巻き進めることができる。また、第1外側延在部と第1傾斜部とがなす第1角度と、第2外側延在部と第2傾斜部とがなす第2角度とが、同じ角度である構成では、第1傾斜部と第2傾斜部とに重なる第3導電パターンが、周方向において対称なパターンを繰り返す形状とすることができる。
 また、第1導電パターンが第1内側延在部を備え、第2導電パターンが第2内側延在部を備える構成では、第1傾斜部と第2傾斜部とが、径方向において外側貫通電極と内側貫通電極との中間部に位置することになる。これにより、第3導電パターンを、径方向において外側貫通電極と内側貫通電極との中間部に配置することができる。また、第1内側延在部と第2内側延在部とが、積層方向から見て重なる構成では、第1傾斜部の径方向内側の端部と第2傾斜部の径方向内側の端部とが、積層方向から見て重なる。これにより、第3導電パターンが、第1傾斜部の径方向内側の端部、及び第2傾斜部の径方向内側の端部からずれて形成されるのを抑えることができる。また、巻き進みコイルの周方向における巻き数を増加させることができる。また、第1傾斜部と第2傾斜部とが、積層方向から見て周方向に連続するように設けられる構成では、第1傾斜部と第2傾斜部とに重なる第3導電パターンを周方向に連続する波型、又はジグザグ状に形成することができる。
 また、上記態様に係る計器用変成器では、上記した変流器を備えるので、一次導体を流れる電流の検出において、ノイズ低減、検出精度の向上を図ることができる。
 また、上記態様に係るガス絶縁開閉装置では、ノイズ低減、検出精度が向上した計器用変成器を備えるので、高機能なガス絶縁開閉装置を提供することができる。
実施形態に係るガス絶縁開閉装置の一例を示す外観図である。 計器用変成器の一例を示す外観図である。 計器用変成器の内部構成の一例を示す断面図である。 変流器の構成の一例を示す断面図である。 変流器の第1導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の第3導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の第2導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の巻き進みコイル、及び巻き戻しコイルの一部の構成を示す斜視図である。 第1導電パターンの一例を示す図である。 第2導電パターンの一例を示す図である。 第3導電パターンの一例を示す図である。 巻き進みコイルの第1導電パターン、及び第2導電パターンと、巻き戻しコイルの第3導電パターンとの関係を示す図である。 巻き進みコイルの一部を拡大した図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する内容に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現しており、実際の製品とは寸法、形状が異なっている場合がある。図1は、実施形態に係るガス絶縁開閉装置1の一例を示す図である。本実施形態に係るガス絶縁開閉装置1は、変電所等に設置される。本実施形態に係るガス絶縁開閉装置1は、例えば24kV~1100kVといった高電圧の3相交流の電力系統に設けられる。
 図1に示すように、ガス絶縁開閉装置1は、遮断器ユニット2と、第1断路器ユニット3A、及び第2断路器ユニット3Bと、受電側ユニット5と、を備える。遮断器ユニット2は、遮断器タンク21と、遮断器タンク21内に収容された遮断器(図示無し)と、を備える。第1断路器ユニット3A、第2断路器ユニット3Bは、遮断器ユニット2の一方側に配置される。第1断路器ユニット3A、第2断路器ユニット3Bは、それぞれ、遮断器タンク21に接続された断路器タンク31と、断路器タンク31内に設けられた母線用断路器(図示無し)と、を備える。第1断路器ユニット3A、第2断路器ユニット3Bは、それぞれ、第1母線、第2母線(図示無し)に接続される。
 受電側ユニット5は、遮断器ユニット2の他方側に配置される。図1~図3に示すように、受電側ユニット5は、タンク51と、計器用変成器50と、を備える。タンク51は、中心軸51cに沿った軸方向Daに延びる円筒状に形成される。図1に示すように、タンク51の一端51aは、遮断器タンク21に接続される。タンク51の他端51bは、受電側に接続される。図3に示すように、計器用変成器50は、タンク51内に3相分のそれぞれの相ごとに、計3組設けられる。3組の計器用変成器50は、タンク51の中心軸51c周りの周方向Dcに間隔をあけて配置される。
 各計器用変成器50は、タンク51内を軸方向Daに沿って延びる一次導体52の外周側に設けられ、取付板100を介してタンク51と電気的に接続される。各計器用変成器50は、容量分圧器55と、変流器60と、を備える。本実施形態において、容量分圧器55、及び変流器60は、各計器用変成器50の軸方向Daにおいて対称に配置される。つまり、各計器用変成器50は、軸方向Daに沿って2組の容量分圧器55、及び変流器60を備える。各計器用変成器50は、軸方向Daの中央部に、2つの容量分圧器55を備える。各計器用変成器50は、2つの容量分圧器55に対し、軸方向Daの両側に、それぞれ変流器60を備える。なお、本実施形態では、各計器用変成器50が2組の容量分圧器55、及び変流器60を備えるようにしたが、これに限られない。各計器用変成器50は、1組のみの容量分圧器55、及び変流器60を備えるようにしてもよい。
 各容量分圧器55は、一次導体52を流れる高電圧の分圧を行う。容量分圧器55は、一次導体52と空間電極(図示無し)との間の静電容量と、空間電極と接地電極との間の静電容量との比に応じて、分圧を行う。変流器60は、容量分圧器55の前後の一次導体52の径方向Drの外側に配置される。変流器60は、一次導体52を流れる高電圧の電流値を検出するための検出コイルとして用いられる。変流器60は、不図示の信号処理装置に接続される。信号処理装置は、変流器60から出力される信号波形に基づき、一次導体を流れる電流値を検出する。なお、本実施形態では、変流器60を一次導体52の径方向Drの外側に配置しているが、その設置位置については適宜変更可能である。例えば、変流器60は、容量分圧器55の径方向Drの外側に配置するようにしてもよい。
 図4~図7に示すように、変流器60は、積層基板61と、コイル部62と、を備える。積層基板61は、円環状で、中央部に開口61hを有する。積層基板61は、軸方向Daに所定の厚さを有した板状である。図4に示すように、積層基板61は、基材63の両面に積層された複数の導電層64を備える。本実施形態は、例えば4層の導電層64A~64Dが、軸方向Daに積層されている(以下、複数の導電層64が積層された方向を積層方向Dsと称する)。複数の導電層64A~64Dは、絶縁層である基材63を挟みかつ絶縁層65を介して積層されている。導電層64A~64Dは、導電性材料から形成され、それぞれフォトリソグラフィ法等により、後述するような導電パターン、電極等が形成される。
 図4~図11に示すように、積層基板61は、複数の外側貫通電極71と、複数の内側貫通電極72と、を備える。外側貫通電極71、内側貫通電極72は、それぞれ、複数の導電層64A~64Dを電気的に接続する。外側貫通電極71、内側貫通電極72は、それぞれ、積層方向Dsに延びて複数の導電層64A~64D、基材63、及び絶縁層65を貫通し、例えば円柱状に形成される。
 複数の外側貫通電極71は、積層基板61の外周部61aにおいて、周方向Dcに間隔をあけて設けられる。複数の外側貫通電極71は、積層基板61の中心軸61cを中心とした同心円上に、周方向Dcに等間隔をあけて設けられる。周方向Dcにおいて隣り合う外側貫通電極71どうしは、中心軸61cを中心とした挟み角が角度θとなるように配置される。
 複数の内側貫通電極72は、積層基板61の内周部61bにおいて、周方向Dcに間隔をあけて設けられる。複数の内側貫通電極72は、周方向Dcに等間隔をあけて設けられる。図12に示すように、周方向Dcにおいて隣り合う内側貫通電極72どうしは周方向Dcの挟み角が角度θとなるように配置される。外側貫通電極71と内側貫通電極72とは、径方向Drから見て周方向Dcにずれて設けられる。複数の内側貫通電極72は、複数の外側貫通電極71に対し、周方向Dcに角度θ/2ずつずらして配置される。すなわち、積層方向Dsから見ると、内側貫通電極72を通過する径方向Drの仮想線は、外側貫通電極71を通過する径方向Drの仮想線と一致せず、2つの外側貫通電極71の間(中央付近)を通過する状態となっている。
 図4~図12に示すように、コイル部62は、巻き進みコイル70と、巻き戻しコイル80と、を備える。巻き進みコイル70は、積層基板61の周方向Dcにおける第1方向Dc1に向かって巻き進む。巻き戻しコイル80は、周方向Dcにおける第2方向Dc2に向かって巻き戻す。
 巻き進みコイル70は、複数の第1導電パターン73と、複数の第2導電パターン74と、積層基板61に設けられた複数の外側貫通電極71と、積層基板61に設けられた複数の内側貫通電極72と、を備える。複数の第1導電パターン73は、複数の導電層64の積層方向Ds(軸方向Da)のうち一方の端部に位置する導電層64に設けられる。本実施形態では、複数の第1導電パターン73は、複数の導電層64の積層方向Dsの一方の端部に位置する第1導電層64Aに設けられる。複数の第1導電パターン73は、第1導電層64Aにおいて、周方向Dcに間隔を空けて設けられる。各第1導電パターン73の両端は、外側貫通電極71と内側貫通電極72とに接続される。
 図8、図9、図12に示すように、第1導電パターン73は、第1外側延在部731と、第1傾斜部732と、第1内側延在部733と、を備える。第1外側延在部731の一端は外側貫通電極71に接続されている。第1外側延在部731は、外側貫通電極71から径方向Drの内側に延びる。第1外側延在部731の他端は第1傾斜部732に接続される。第1外側延在部731は、外側貫通電極71と第1傾斜部732とに接続される。第1傾斜部732は、第1外側延在部731に対して径方向Drの内側に設けられる。第1傾斜部732は、径方向Drの外側から内側に向かって周方向Dcの第1方向Dc1に傾斜して延びる。第1傾斜部732の他端は、第1内側延在部733の一端に接続される。第1内側延在部733は、第1傾斜部732の他端から径方向Drの内側に延びる。第1内側延在部733の他端は、内側貫通電極72に接続される。第1内側延在部733は、第1傾斜部732と内側貫通電極72とに接続される。
 図4に示すように、複数の第2導電パターン74は、複数の導電層64の積層方向Ds(軸方向Da)のうち、他方の端部に位置する導電層64に設けられる。本実施形態では、複数の第2導電パターン74は、複数の導電層64の積層方向Dsの他方の端部に位置する第2導電層64Dに設けられる。複数の第2導電パターン74は、第2導電層64Dにおいて、周方向Dcに間隔を空けて設けられる。図8、図10、図12に示すように、各第2導電パターン74の両端は、外側貫通電極71と内側貫通電極72とに接続される。
 第2導電パターン74は、第2外側延在部741と、第2傾斜部742と、第2内側延在部743と、を備える。第2外側延在部741の一端は外側貫通電極71に接続されている。第2外側延在部741は、外側貫通電極71から径方向Drの内側に延びる。第2外側延在部741の他端は第2傾斜部742に接続される。第2外側延在部741は、外側貫通電極71と第2傾斜部742とに接続される。第2傾斜部742は、第2外側延在部741に対して径方向Drの内側に設けられる。第2傾斜部742は、径方向Drの外側から内側に向かって周方向Dcの第2方向Dc2に傾斜して延びる。第2傾斜部742の他端は、第2内側延在部743の一端に接続される。第2内側延在部743は、第2傾斜部742の他端から径方向Drの内側に延びる。第2内側延在部743の他端は、内側貫通電極72に接続される。第2内側延在部743は、第2傾斜部742と内側貫通電極72とに接続される。
 図8、図12に示すように、各外側貫通電極71に接続された第1導電パターン73の第1外側延在部731と、第2導電パターン74の第2外側延在部741とは、それぞれ径方向Drに延びる。つまり、各外側貫通電極71に接続された第1導電パターン73の第1外側延在部731と、第2導電パターン74の第2外側延在部741とは、積層方向Dsから見て重なる。また、各内側貫通電極72に接続された第1導電パターン73の第1内側延在部733と、第2導電パターン74の第2内側延在部743とは、それぞれ径方向Drに延びる。つまり、各内側貫通電極72に接続された第1導電パターン73の第1内側延在部733と、第2導電パターン74の第2内側延在部743とは、積層方向Dsから見て重なる。
 第1導電パターン73の第1傾斜部732と、第2導電パターン74の第2傾斜部742とは、径方向Drにおける位置が一致している。第1外側延在部731と第2外側延在部741とは積層方向Dsから見て重なるので、第1傾斜部732の径方向Drの外側の端部と第1外側延在部731との接続部J11と、第2傾斜部742の径方向Drの外側の端部と第2外側延在部741との接続部J12とは、積層方向Dsから見て重なる。第1傾斜部732、及び第2傾斜部742は、積層方向Dsから見て、径方向Drの外側の端部における第1外側延在部731、及び第2外側延在部741との接続部J11、J12から、径方向Drの内側に向かってV字状に延びる。ここで、本実施形態において、第1外側延在部731と第1傾斜部732とがなす第1角度θ1と、第2外側延在部741と第2傾斜部742とがなす第2角度θ2とは、同じ角度である。
 第1内側延在部733と第2内側延在部743とは積層方向Dsから見て重なるので、第1傾斜部732の径方向Drの内側の端部と第1内側延在部733との接続部J13と、第2傾斜部742の径方向Drの内側の端部と第2内側延在部743との接続部J14とは、積層方向Dsから見て重なる。第1傾斜部732、及び第2傾斜部742は、積層方向Dsから見て、径方向Drの内側の端部における第1内側延在部733、及び第2内側延在部743との接続部J13、J14から、径方向Drの外側に向かってV字状に延びる。ここで、本実施形態において、第1内側延在部733と第1傾斜部732とがなす第3角度θ3と、第2内側延在部743と第2傾斜部742とがなす第4角度θ4とは、同じ角度である。このようにして、第1傾斜部732と第2傾斜部742とは、積層方向Dsから見ると、周方向Dcに波状、ジグザグ状に連続するように設けられる。
 また、図12及び図13に示すように、第1角度θ1(第3角度θ3)と第2角度θ2(第4角度θ4)とは、それぞれ鈍角に設定されされる。例えば、第1角度θ1と第2角度θ2とは、例えば、91度から135度に設定される。第1角度θ1と第2角度θ2とを約135度に設定することで、積層方向Dsから見て第1傾斜部732と第2傾斜部742とで成す角度がそれぞれ約90度となり、波状の屈曲部が鋭角となることが回避される。また、第1角度θ1及び第2角度θ2を約135度に設定することで、1つの第1導電パターン73又は第2導電パターン74が周方向Dcに広くなることを防止できる。その結果、周方向Dcにおいて第1導電パターン73又は第2導電パターン74を多く形成することが可能となり、限られたスペース内で巻き進みコイル70の巻き数を多くすることができる。
 図8、図9に示すように、巻き進みコイル70は、巻き始め位置に配置された外側貫通電極71Sに、外部の入力端子が接続される接続端子77が接続される。巻き進みコイル70は、第1導電パターン73、内側貫通電極72、第2導電パターン74、外側貫通電極71を順次経ることで、周方向Dcの第1方向Dc1に向かって巻き進むトロイダルコイルである。巻き進みコイル70は、巻き終わり位置に配置された内側貫通電極72Eを介して、巻き戻しコイル80に接続される。
 図4、図8に示すように、巻き戻しコイル80は、第1導電層64Aと第2導電層64Dとの間の導電層64に設けられる。本実施形態において、巻き戻しコイル80は、第1導電層64Aと第2導電層64Dとの間の第3導電層64Cに設けられる。巻き戻しコイル80は、第1導電層64Aと第2導電層64Dとの間の導電層64Bに設けるようにしてもよい。図8、図11に示すように、巻き戻しコイル80は、第3内側延在部81と、第3導電パターン82と、第3外側延在部83と、を備える。
 第3内側延在部81の一端は、第3導電層64Cで巻き進みコイル70の巻き終わり位置に配置された内側貫通電極72Eに接続される。第3内側延在部81は、内側貫通電極72Eから径方向Drの外側に延びる。第3内側延在部81の他端は、第3導電パターン82の始端82sに接続される。
 第3導電パターン82は、始端82sから終端82eに向けて周方向Dcの第2方向Dc2に延びる。図8、図12に示すように、第3導電パターン82は、積層方向Dsから見て第1傾斜部732と第2傾斜部742とに重なる。第3導電パターン82は、積層方向Dsから見て第1傾斜部732と重なる第3傾斜部813と、積層方向Dsから見て第2傾斜部742と重なる第4傾斜部814と、を周方向Dcに交互に備える。第3導電パターン82の径方向Drにおける位置は、第1傾斜部732、及び第2傾斜部742の径方向Drにおける位置と一致する。
 第3傾斜部813の径方向Drの外側の端部と第4傾斜部814の径方向Drの外側の端部との接続部J31は、第1傾斜部732の径方向Drの外側の端部と第1外側延在部731との接続部J11、第2傾斜部742の径方向Drの外側の端部と第2外側延在部741との接続部J12に積層方向Dsから見て重なる。第3傾斜部813の径方向Drの内側の端部と第4傾斜部814の径方向Drの内側の端部との接合部J32は、第1傾斜部732の径方向Drの内側の端部と第1内側延在部733との接続部J13と、第2傾斜部742の径方向Drの内側の端部と第2内側延在部743との接続部J14とに積層方向Dsから見て重なる。
 図8、図11に示すように、第3導電パターン82の終端82eには、第3外側延在部83の一端が接続される。第3外側延在部83は、径方向Drの外側に延びる。第3外側延在部83の他端は、第3導電層64Cにおいて、巻き戻しコイル80の巻き終わり位置に配置された外側貫通電極71Fに接続される。外側貫通電極71Fは、第1導電層64Aにおいて、外部の出力端子が接続される接続端子78が接続される。巻き戻しコイル80は、巻き進みコイル70の巻き終わり位置に配置された内側貫通電極72Eから、第3導電パターン82を通して周方向Dcの第2方向Dc2に向かって巻き進む平面コイルである。
 ここで、図8に示すように、積層方向Dsから見て、第1外側延在部731が第3外側延在部83に重なる巻き進みコイル70の第1導電パターン73Fは、外側貫通電極71Fとの干渉を避けるように配置された外側貫通電極71Sに、屈曲部79を介して接続される。また、第1導電パターン73Fに隣り合う他の第1導電パターン73Hが接続される外側貫通電極71Hは、外側貫通電極71S、及び屈曲部79との干渉を避けるように、径方向Drの内側に配置される。
 このように、本実施形態に係る変流器60、計器用変成器50、ガス絶縁開閉装置1によれば、巻き進みコイル70を構成する第1導電パターン73の第1外側延在部731と第2導電パターン74の第2外側延在部741とが積層方向Dsから見て重なっていることにより、第1外側延在部731から径方向Drの内側に向かって周方向Dcにおける第1方向Dc1に傾斜する第1傾斜部732と、第2外側延在部741から径方向Drの内側に向かって周方向Dcにおける第2方向Dc2に傾斜する第2傾斜部742とが、積層方向Dsから見て、周方向Dcに波型、又はジグザグ状に配置される。
 巻き戻しコイル80を構成する第3導電パターン82は、積層方向Dsから見て第1傾斜部732と第2傾斜部742とに重なるので、第3導電パターン82は、周方向Dcに波型、又はジグザグ状に連続することになる。また、第1角度θ1と第2角度θ2とが91度から135度の鈍角に設定されることで、第3導電パターン82に鋭角部分が形成されるのを回避できる。すなわち、パターンの形成時において、鋭角部分が欠損しやすくなり、巻き戻しコイル80の不良が生じる可能性が高まる。そこで、第3導電パターン82の形成には細心の注意を払う必要があるが、上記のように改善を施すことにより第3導電パターン82に鋭角部分がなくなるので、第3導電パターン82を容易に形成することができる。また、巻き進みコイル70におけるコイル巻き方向(トロイダル方向)に垂直な断面が、巻き戻しコイル80における断面によって外部磁界が相殺され、その影響が抑制される。その結果、ノイズ低減、検出精度向上を図ることが可能となる。
 また、外側貫通電極71と内側貫通電極72とが、径方向Drから見て周方向Dcにずれて設けられる構成では、第1傾斜部732を備えた第1導電パターン73、内側貫通電極72、第2傾斜部742を備えた第2導電パターン74、外側貫通電極71を順次経ることで、巻き進みコイル70を、簡易な構成により、 積層基板61の周方向Dcにおける第1方向Dc1に向かって巻き進めることができる。
 また、第1外側延在部731と第1傾斜部732とがなす第1角度θ1と、第2外側延在部741と第2傾斜部742とがなす第2角度θ2とが、同じ角度である構成では、第1傾斜部732と第2傾斜部742とに重なる第3導電パターン82が、周方向Dcにおいて対称なパターンを繰り返す形状とすることができる。上記したように、第1角度θ1及び第2角度θ2を91度から135度の範囲の鈍角に設定することで、第3導電パターン82の屈曲部を、90度以上の鈍角とすることができる。その結果、第3導電パターン82に鋭角な部分がなくなり、第3導電パターン82を適切に形成することができる。
 また、第1導電パターン73が第1内側延在部733を備え、第2導電パターン74が第2内側延在部743を備える構成では、第1傾斜部732と第2傾斜部742とが、径方向Drにおいて外側貫通電極71と内側貫通電極72との中間部に位置することになる。これにより、第3導電パターン82を、径方向Drにおいて外側貫通電極71と内側貫通電極72との中間部に配置することができる。
 また、第1内側延在部733と第2内側延在部743とが、積層方向Dsから見て重なる構成では、第1傾斜部732の径方向Dr内側の端部と第2傾斜部742の径方向Dr内側の端部とが、積層方向Dsから見て重なる。これにより、第3導電パターン82が、第1傾斜部732の径方向Dr内側の端部と第2傾斜部742の径方向Dr内側の端部とに重なる部分で、周方向Dcに長く延びるのを抑えることができる。従って、巻き進みコイル70、巻き戻しコイル80の周方向Dcにおける巻き数を増加させることができる。
 また、第1傾斜部732と第2傾斜部742とが、積層方向Dsから見て周方向Dcに連続するように設けられる構成では、第1傾斜部732と第2傾斜部742とに重なる第3導電パターン82が、周方向Dcに連続する波型、又はジグザグ状に形成することができる。
 以上、実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態で説明した範囲には限定されない。上記した実施形態で説明した要件の1つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記した実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記した実施形態において、変流器60は、軸方向Daに複数枚を並べて配置されてもよい。
1・・・ガス絶縁開閉装置
50・・・計器用変成器
55・・・容量分圧器
60・・・変流器
61・・・積層基板
61a・・・外周部
61b・・・内周部
63・・・基材
62・・・コイル部
64・・・導電層
64A・・・第1導電層(導電層)
64C・・・第3導電層(導電層)
64D・・・第2導電層(導電層)
65・・・絶縁層
70・・・巻き進みコイル
71、71F、71H、71S・・・外側貫通電極
72、72E・・・内側貫通電極
73、73F、73H・・・第1導電パターン
731・・・第1外側延在部
732・・・第1傾斜部
733・・・第1内側延在部
74・・・第2導電パターン
741・・・第2外側延在部
742・・・第2傾斜部
743・・・第2内側延在部
80・・・巻き戻しコイル
82・・・第3導電パターン
Dc・・・周方向
Dc1・・・第1方向
Dc2・・・第2方向
Dr・・・径方向
Ds・・・積層方向
θ・・・角度
θ1・・・第1角度
θ2・・・第2角度
 

Claims (8)

  1.  複数の導電層が絶縁層を介して積層される円環状の積層基板と、
     前記積層基板に形成されるコイル部と、を備え、
     前記積層基板は、
     外周部において周方向に間隔を空けて設けられ、前記複数の導電層を電気的に接続する複数の外側貫通電極と、
     内周部において周方向に間隔を空けて設けられ、前記複数の導電層を電気的に接続する複数の内側貫通電極と、を備え、
     前記コイル部は、
     前記積層基板の周方向における第1方向に向かって巻き進む巻き進みコイルと、
     前記周方向における第2方向に向かって巻き戻す巻き戻しコイルと、を備え、
     前記巻き進みコイルは、
     第1導電層において前記周方向に間隔を空けて設けられ、前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とに接続される複数の第1導電パターンと、
     第2導電層において前記周方向に間隔を空けて設けられ、前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とに接続される複数の第2導電パターンと、を備え、
     前記第1導電パターンは、
     前記積層基板の径方向の外側から内側に向かって前記第1方向に傾斜する第1傾斜部と、
     前記外側貫通電極と前記第1傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第1外側延在部と、を備え、
     前記第2導電パターンは、
     前記径方向の外側から内側に向かって前記第2方向に傾斜する第2傾斜部と、
     前記外側貫通電極と前記第2傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第2外側延在部と、備え、
     前記巻き戻しコイルは、前記第1導電層と前記第2導電層との間の第3導電層に設けられ、前記周方向に延びる第3導電パターンを備え、
     前記第1外側延在部と前記第2外側延在部とは、前記積層基板の積層方向から見て重なり、
     前記第3導電パターンは、前記積層方向から見て前記第1傾斜部と前記第2傾斜部とに重なる、変流器。
  2.  前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とは、前記径方向から見て前記周方向にずれて設けられる、請求項1に記載の変流器。
  3.  前記第1外側延在部と前記第1傾斜部とがなす第1角度と、前記第2外側延在部と前記第2傾斜部とがなす第2角度とは、同じ角度である、請求項1又は請求項2に記載の変流器。
  4.  前記第1導電パターンは、前記内側貫通電極と前記第1傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第1内側延在部を備え、
     前記第2導電パターンは、前記内側貫通電極と前記第2傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第2内側延在部を備える、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の変流器。
  5.  前記第1内側延在部と前記第2内側延在部とは、前記積層方向から見て重なる、請求項4に記載の変流器。
  6.  前記第1傾斜部と前記第2傾斜部とは、前記積層方向から見て前記周方向に連続するように設けられる、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の変流器。
  7.  請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の変流器を備える、計器用変成器。
  8.  請求項7に記載の計器用変成器を備える、ガス絶縁開閉装置。
     
PCT/JP2021/033388 2021-09-10 2021-09-10 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置 WO2023037511A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021577659A JP7066076B1 (ja) 2021-09-10 2021-09-10 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置
CN202180100997.6A CN117716455A (zh) 2021-09-10 2021-09-10 变流器、仪表用变量器以及气体绝缘开关装置
KR1020227025180A KR102445136B1 (ko) 2021-09-10 2021-09-10 변류기, 계기용 변성기 및 가스 절연 개폐 장치
PCT/JP2021/033388 WO2023037511A1 (ja) 2021-09-10 2021-09-10 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/033388 WO2023037511A1 (ja) 2021-09-10 2021-09-10 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023037511A1 true WO2023037511A1 (ja) 2023-03-16

Family

ID=81584958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/033388 WO2023037511A1 (ja) 2021-09-10 2021-09-10 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7066076B1 (ja)
KR (1) KR102445136B1 (ja)
CN (1) CN117716455A (ja)
WO (1) WO2023037511A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06176947A (ja) * 1992-06-05 1994-06-24 Gec Alsthom T & D Sa ロゴスキコイル
JP2000228323A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Toshiba Corp ロゴスキーコイル
JP2005276878A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Tdk Corp インダクティブデバイス及びその製造方法
JP2009085620A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Panasonic Electric Works Co Ltd 電流センサ
JP2015122368A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 電流測定用コイル、それに適する回路基板及びその回路基板の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130894A (ja) 2001-10-29 2003-05-08 Toshiba Corp 変流器
JP6455811B2 (ja) * 2014-02-21 2019-01-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 電流検出用コイル
JP6564317B2 (ja) 2015-12-14 2019-08-21 株式会社東光高岳 ガス絶縁開閉装置
CN109100558B (zh) * 2018-06-06 2021-11-16 中国电力科学研究院有限公司 一种罗氏线圈及电流测量装置
KR101943400B1 (ko) * 2018-08-28 2019-01-30 주식회사 코본테크 차단기에 적용되는 독립형 순시 전류 검출용 피시비 ct소자
CN209979722U (zh) * 2019-03-13 2020-01-21 武汉华中华昌能源电气科技有限公司 一种罗氏线圈电路板以及差分罗氏线圈电路板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06176947A (ja) * 1992-06-05 1994-06-24 Gec Alsthom T & D Sa ロゴスキコイル
JP2000228323A (ja) * 1999-02-05 2000-08-15 Toshiba Corp ロゴスキーコイル
JP2005276878A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Tdk Corp インダクティブデバイス及びその製造方法
JP2009085620A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Panasonic Electric Works Co Ltd 電流センサ
JP2015122368A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 電流測定用コイル、それに適する回路基板及びその回路基板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7066076B1 (ja) 2022-05-12
KR102445136B1 (ko) 2022-09-21
CN117716455A (zh) 2024-03-15
JPWO2023037511A1 (ja) 2023-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5206621A (en) Barrel-wound conductive film transformer
US10978241B2 (en) Transformers having screen layers to reduce common mode noise
US20100127815A1 (en) Electrostatic shield and voltage transformer
EP2541561B1 (en) Improved foil design for a high voltage capacitor bushing
US10062496B2 (en) Planar transformer
JP2008053735A (ja) 高圧トランス
EP3018665B1 (en) Low inter-winding capacitance coil form
US20080186120A1 (en) Winding Arrangement for Planar Transformer and Inductor
WO2023037511A1 (ja) 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置
US3875327A (en) Electrical bushing having a spiral tap assembly
JPH0311534B2 (ja)
JP2001230136A (ja) 計器用変成器
JPH11111539A (ja) 静止誘導電気機器
US3183467A (en) Winding for electrical apparatus
US1973073A (en) Electrical apparatus
JPH11135345A (ja) 計器用変成器
SU1700616A1 (ru) Трансформатор тока
JP2577202Y2 (ja) ガス絶縁変圧器
JPH0992557A (ja) 計器用変圧器の一次巻線
JPH0727619Y2 (ja) 計器用変圧器
US3644859A (en) Electrical winding of sheet conductor
JP2602145Y2 (ja) 変圧器巻線
JPH0338821Y2 (ja)
JP2545313Y2 (ja) 計器用変圧器
JPH0250410A (ja) ガス絶縁計器用変圧器

Legal Events

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

Ref document number: 2021577659

Country of ref document: JP

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

Ref document number: 21956808

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180100997.6

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE