(57)【要約】【課題】直列リアクトル用タンクに設けられる放熱器を簡略化する。【解決手段】コンデンサ装置（１）は、単位コンデンサ（１４）を収容するコンデンサ容器（２３）を絶縁油（３２）と共に収容するコンデンサ用タンク（２１）と、直列リアクトル（１２）を絶縁油（３２）と共に収容する直列リアクトル用タンク（２２）とを備える。コンデンサ用タンク（２１）内の絶縁油（３２）と、直列リアクトル用タンク（２２）内の絶縁油（３２）とが連通管（３３）・（３４）を介して対流するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサおよび直列リアクトルを備えるコンデンサ装置であって、
前記コンデンサを第１絶縁油と共に収容するコンデンサ用タンクと、
前記直列リアクトルを第１絶縁油と共に収容する直列リアクトル用タンクとを備え、
前記コンデンサ用タンク内の第１絶縁油と、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油とが対流するようになっていることを特徴とするコンデンサ装置。
【請求項２】
前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、水平方向に並べて配置され、
前記コンデンサ用タンクと前記直列リアクトル用タンクとを連通する複数の連通部材を備え、
該複数の連通部材は、鉛直方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ装置。
【請求項３】
前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、鉛直方向に隣接して配置され、
前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、対向面に開口部を有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ装置。
【請求項４】
前記コンデンサ用タンクにおいて、前記コンデンサを第２絶縁油と共に収容するコンデンサ容器をさらに備えており、
前記第２絶縁油は、前記第１絶縁油に比べて絶縁性能が高いことを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載のコンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサおよび直列リアクトルを備えるコンデンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記コンデンサ装置は、力率改善、電圧調整などの目的で，高圧の交流が印加される回路に設けられるものである。上記コンデンサは負荷と並列に接続され、上記直列リアクトルは上記コンデンサに直列に挿入されて使用される。
【０００３】
上記コンデンサおよび上記直列リアクトルは、動作時に高圧の交流が印加されて温度が上昇する。また、上記コンデンサよりも上記直列リアクトルの方が高温となる。このため、上記コンデンサおよび上記直列リアクトルは個別のタンクに絶縁油と共に収容され、該タンクには放熱器が設けられている。
【０００４】
上記コンデンサ装置の一例として、特許文献１に記載のコンデンサ装置が挙げられる。このコンデンサ装置では、上記コンデンサ用タンクと上記直列リアクトル用タンクとを下部で連通している。これにより、上記コンデンサ用タンクの油量調整装置（コンサベータ）と、上記直列リアクトル用タンクの油量調整装置とを共通として、上記コンデンサ装置のコンパクト化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５２−２８２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンデンサは、誘電体の改良などにより、現在では損失率が著しく低下しており、コンデンサの動作時の温度上昇は、１０Ｋ程度となっている。このため、コンデンサ用の放熱器は、サイズを小さくしたり、放熱器内の放熱板の構造を単純化したり、或いは省略したりするなど、簡略化を実現できている。
【０００７】
一方、直列リアクトルは、改良の余地が少ないため、損失率が依然として高く、直列リアクトルの動作時の温度上昇は依然として高い。その結果、直列リアクトル用の放熱器は依然としてサイズが大きい。
【０００８】
本発明の一態様は、直列リアクトル用の放熱器を簡略化できるコンデンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るコンデンサ装置は、コンデンサおよび直列リアクトルを備えるコンデンサ装置であって、前記コンデンサを第１絶縁油と共に収容するコンデンサ用タンクと、前記直列リアクトルを第１絶縁油と共に収容する直列リアクトル用タンクとを備え、前記コンデンサ用タンク内の第１絶縁油と、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油とが対流するようになっていることを特徴としている。
【００１０】
上述のように、前記コンデンサの動作時の温度上昇は、前記直列リアクトルの動作時の温度上昇よりも低い。そこで、前記の構成によると、前記コンデンサ用タンク内の第１絶縁油と、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油とが対流することにより、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油を冷却することができる。その結果、前記直列リアクトル用の放熱器を簡略化することができる。
【００１１】
また、本態様に係るコンデンサ装置では、前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、水平方向に並べて配置され、前記コンデンサ用タンクと前記直列リアクトル用タンクとを連通する複数の連通部材を備え、該複数の連通部材は、鉛直方向の異なる位置に設けられていてもよい。この場合、上側に設けられた連通部材では、前記直列リアクトル用タンクから前記コンデンサ用タンクに前記第１絶縁油が流れる一方、下側に設けられた連通部材では、前記コンデンサ用タンクから前記直列リアクトル用タンクに前記第１絶縁油が流れることになる。その結果、前記対流が実現できる。
【００１２】
また、本態様に係るコンデンサ装置では、前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、鉛直方向に隣接して配置され、前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンクは、対向面に開口部を有してもよい。この場合、前記コンデンサ用タンク内の第１絶縁油の対流と、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油の対流とにより、前記コンデンサ用タンク内の第１絶縁油と、前記直列リアクトル用タンク内の第１絶縁油とが、開口部を介して対流することになる。
【００１３】
ところで、前記コンデンサは、前記直列リアクトルに比べて電界強度が著しく高い。このため、前記コンデンサ用の絶縁油は、前記直列リアクトル用の絶縁油よりも絶縁性能が高いことが望ましい。しかしながら、絶縁性能の高い絶縁油は、絶縁性能の低い絶縁油よりも高価である。
【００１４】
そこで、本態様に係るコンデンサ装置では、前記コンデンサ用タンクにおいて、前記コンデンサを第２絶縁油と共に収容するコンデンサ容器をさらに備えており、前記第２絶縁油は、前記第１絶縁油に比べて絶縁性能が高い構成でもよい。この場合、前記コンデンサ用タンクおよび前記直列リアクトル用タンク間の流通に安価な絶縁油を利用する一方、絶縁性能が高い絶縁油により前記コンデンサの絶縁破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、直列リアクトル用の放熱器を簡略化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンデンサ装置の内部構成を示す断面図である。
【図２】上記コンデンサ装置の回路図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るコンデンサ装置の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。
【００１８】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１・図２を参照して説明する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るコンデンサ装置の回路図である。図２に示すように、コンデンサ装置１は、三相交流の配線Ｕ・Ｖ・Ｗにそれぞれ接続されるものである。コンデンサ装置１は、コンデンサセット１１、直列リアクトル１２、および放電コイル１３を各相に備えている。
【００２０】
コンデンサセット１１は、複数の単位コンデンサ１４（コンデンサ）が直並列に接続されたものである。直列リアクトル１２はコンデンサセット１１に直列接続される。三相のコンデンサセット１１および直列リアクトル１２は、一端が三相の端子１５にそれぞれ接続され、他端が互いに接続される。放電コイル１３は、コンデンサセット１１に並列接続される。なお、三相の放電コイル１３が端子１５間にそれぞれ接続されてもよい。
【００２１】
本実施形態では、三相のコンデンサセット１１および放電コイル１３がコンデンサ用タンク２１に収容され、三相の直列リアクトル１２が直列リアクトル用タンク２２にそれぞれ収容されている。さらに、三相のコンデンサセット１１は、コンデンサ容器２３に収容されている。
【００２２】
図１は、コンデンサ装置１の内部構成を示す断面図である。なお、図２に示す放電コイル１３、端子１５、および配線、並びにこれらの関連部材は、公知のものを利用しているので、図１から省略し、その説明を省略している。
【００２３】
図１に示すコンデンサ装置１では、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２は、絶縁性の土台２４上に水平方向に並べて配置されている。コンデンサ用タンク２１には補強部材２５が適所に設けられており、直列リアクトル用タンク２２には放熱器２６が適所に設けられている。
【００２４】
コンデンサ容器２３には、三相のコンデンサセット１１、すなわち三相分の単位コンデンサ１４を絶縁油３１（第２絶縁油）と共に収容されている。コンデンサ容器２３は、絶縁油３１の膨張および収縮に対応して膨張および収縮するようになっている。
【００２５】
コンデンサ用タンク２１には、コンデンサ容器２３が絶縁油３２（第１絶縁油）と共に収容されている。直列リアクトル用タンク２２には、三相の直列リアクトル１２が絶縁油３２と共に収容されている。
【００２６】
コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２としては鉱物油が利用され、コンデンサ容器２３内の絶縁油３１としては化学合成油が利用されている。一般に、化学合成油は、鉱物油に比べて、絶縁性能が高いが高価である。
【００２７】
本実施形態では、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２の下部に絶縁油３１が流通する連通管３３（連通部材）が設けられている。さらに、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２の上部に絶縁油３１が流通する連通管３４（連通部材）が設けられている。
【００２８】
上記の構成によると、上述のように、コンデンサ装置１の動作中は、コンデンサ用タンク２１内の絶縁油３２よりも直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２の方が、温度が高くなる。従って、対流現象により、直列リアクトル用タンク２２内の高温の絶縁油３２は、連通管３４を介してコンデンサ用タンク２１内に流れる。また、コンデンサ用タンク２１内の低温の絶縁油３２は、連通管３３を介して直列リアクトル用タンク２２内に流れる。
【００２９】
これにより、直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２を冷却することができるので、直列リアクトル用タンク２２に設けられる放熱器２６を簡略化することができる。その結果、コンデンサ装置１の規模を縮小したり、製造コストを低減したり、メンテナンスの合理化を図ったりすることができる。
【００３０】
また、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２間の流通に安価な鉱物油を利用する一方、絶縁性能が高い化学合成油により単位コンデンサ１４の絶縁破壊を防止することができる。
【００３１】
また、図１に示すように、コンデンサ用タンク２１の上部には、油量調整装置２７が設けられている。油量調整装置２７は、絶縁油３２の膨張および収縮に対応して油量を調整するものである。本実施形態では、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２の絶縁油３２が互いに流通するので、直列リアクトル用タンク２２に油量調整装置２７を設ける必要が無い。すなわち、油量調整装置２７は、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２の一方に設ければよく、両方に設ける必要は無い。
【００３２】
なお、本実施形態では、連通管３３・３４を２つ設けているが、３つ以上でもよく、少なくとも鉛直方向の異なる位置に複数本設ければよい。
【００３３】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図３を参照して説明する。
【００３４】
図３は、本実施形態に係るコンデンサ装置１の内部構成を示す断面図である。図３に示すコンデンサ装置１は、図１に示すコンデンサ装置１に比べて、コンデンサ用タンク２１の上方に直列リアクトル用タンク２２が隣接して設けられている点と、連通管３３・３４の代わりに、コンデンサ用タンク２１および直列リアクトル用タンク２２の対向面に開口部４１・４２が設けられている点とが異なり、その他の構成は同様である。
【００３５】
上記の構成によると、絶縁油３２は、コンデンサ用タンク２１内で対流し、直列リアクトル用タンク２２内で対流する。また、上述のように、コンデンサ用タンク２１内の絶縁油３２と直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２とは温度差が生じている。
【００３６】
従って、対流現象により、直列リアクトル用タンク２２内の高温の絶縁油３２は、開口部４２・４１を介してコンデンサ用タンク２１内に流れる。また、コンデンサ用タンク２１内の低温の絶縁油３２は、開口部４１・４２を介して直列リアクトル用タンク２２内に流れる。これにより、図１および図２に示すコンデンサ装置１と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、１つの開口部４１・４２を設けているが、複数の開口部をコンデンサ用タンク２１の上部と直列リアクトル用タンク２２の下部とに設けてもよい。また、開口部４１・４２を連通管で連通してもよい。
【００３８】
また、直列リアクトル用タンク２２の上方にコンデンサ用タンク２１が隣接して設けられてもよい。この場合、コンデンサ用タンク２１内の絶縁油３２と直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２との対流が促進されるので、直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２を冷却する効率が向上する。
【００３９】
（付記事項）
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、コンデンサ容器２３内の絶縁油３１と、コンデンサ用タンク２１内および直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２とが異なっているが、同じであってもよい。この場合、コンデンサ容器２３を設ける必要はない。
【００４１】
また、コンデンサ用タンク２１内および直列リアクトル用タンク２２内の絶縁油３２をポンプ等により強制対流させてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、三相交流用のコンデンサ装置に本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。二相交流用のコンデンサ装置に本発明を適用してもよいし、単相交流用のコンデンサ装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  コンデンサ装置
１１  コンデンサセット
１２  直列リアクトル
１３  放電コイル
１４  単位コンデンサ（コンデンサ）
１５  端子
２１  コンデンサ用タンク
２２  直列リアクトル用タンク
２３  コンデンサ容器
２４  土台
２５  補強部材
２６  放熱器
２７  油量調整装置
３１  絶縁油（第２絶縁油）
３２  絶縁油（第１絶縁油）
３３・３４  連通管（連通部材）
４１・４２  開口部
【図１】
2020205395.tif 000003
【図２】
2020205395.tif 000004
【図３】
2020205395.tif 000005