(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧巻線が巻装された環状鉄心、および、交差角度が１２０度であって前記環状鉄心の中心軸と平行な２平面を有する立体である連結位置決定部を一体として備える３個の変流器と、
前記連結位置決定部を用いて連結位置を決定した３個の前記変流器を連結固定する３個の連結固定部と、
を備える貫通形変流器であって、
連結位置決定部の立体における１２０度の頂角が接するように３個の連結位置決定部を組み立てて３個の前記変流器を位置決めし、前記連結固定部により３個の前記変流器を固定して三相用の変流器を形成することを特徴とする貫通形変流器。
【請求項２】
請求項１に記載の貫通形変流器において、
前記連結位置決定部を含む前記変流器は、中心角度が１２０度の略扇形平面である上面および下面ならびに前記略扇形平面の外周に沿って前記略扇形平面に対し略垂直に立設する側面からなる立体と、この立体の前記上面から下面まで貫通する孔とを備え、前記孔の中心軸と前記変流器の環状鉄心の中心軸とが一致するように配置されていることを特徴とする貫通形変流器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の貫通形変流器において、
前記変流器は、前記環状鉄心を一体として合成樹脂によりモールド成形されて外表面を覆う外装部を備えることを特徴とする貫通形変流器。
【請求項４】
請求項３に記載の貫通形変流器において、
前記外装部は、貫通孔側の内周端部にＲ部を形成することを特徴とする貫通形変流器。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の貫通形変流器において、
前記連結固定部は、前記変流器の側面において、隣接する変流器に跨がって連結固定されることを特徴とする貫通形変流器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＩＳ（密閉形ガス絶縁開閉装置）等に用いられる貫通形変流器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の貫通形変流器について説明する。図３および図４は、従来の貫通形変流器を説明する説明図であり、図３（ａ）は、ＧＩＳに装着された貫通形変流器の側断面図、図３（ｂ）は、リング状変流器、側面支持板、ボルトおよびナットを用いて組み立てられた貫通形変流器の正面図、図４（ａ）は、リング状変流器の構造を説明する説明図、図４（ｂ）は、リング状変流器、側面支持板、ボルトおよびナットを用いて組み立てられた貫通形変流器のＢ−Ｂ線断面図である。
【０００３】
電流検出を行うための貫通形変流器１００は、図３（ａ）に示すように、ＧＩＳ１１０の収納部ユニット１２０に、取付板１３０を介して装着される。貫通形変流器１００は、図３（ｂ）に示すように、三相母線それぞれの電流検出を行うリング状変流器１０１，１０２，１０３を備える。
【０００４】
母線１０４，１０５，１０６は、貫通形変流器１００のリング状変流器１０１，１０２，１０３の中央を貫通している。３個のリング状変流器を代表してリング状変流器１０１について説明する。図４（ａ）に示すように、リング状変流器１０１は、絶縁体が被覆された環状鉄心１０１ａの全周にわたって、さらに場合によっては複数層にわたって、低圧巻線１０１ｂが巻装される。
【０００５】
さらに、エポキシ樹脂等の固体絶縁物の被覆や絶縁テープを重ね巻き等の手段で側面に絶縁体を被覆し、低圧巻線１０１ｂを覆うように外装部１０１ｃが形成され、１個のリング状変流器１０１ｄとなる。図４（ｂ）に示すように、リング状変流器１０１は、３つのリング状変流器１０１ｄが並べられて構成されている。また他の２個の変流器１０２，１０３も同様の構成をしている。
【０００６】
３個のリング状変流器１０１ｄのそれぞれの孔部に絶縁体を介して内接するようにパイプ１０７が挿通される。このパイプ１０７は、鉄、ステンレス、またはアルミニウム等金属製である。他のリング状変流器１０２，１０３にもパイプが挿通される。これらリング状変流器のパイプに各相の母線が挿入貫通された状態で、金属製の側面支持板１０８ａ、１０８ｂにより、３個のパイプは貫通形変流器の両側から挟持される。そして、複数のスタッドボルトおよびナットにより側面支持板１０８ａ、１０８ｂは締結される。
【０００７】
パイプは母線と同軸円筒状に配設されるため、パイプ両端エッジ部の電界集中を緩和する必要がある。そこで、外側へラッパ状に開口する低圧シールド１０９ａ，１０９ｂがパイプ１０７両端に取り付けられる。他の２個のパイプにも同様にシールドが取り付けられる。このように貫通形変流器１００は構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
貫通形変流器をＧＩＳに装着する場合、ＧＩＳの母線とパイプとの絶縁距離を十分確保するため、パイプ孔の内径を大きくする必要がある。パイプ孔の内径が大きいことに起因し、パイプまたは変流器の環状鉄心の直径が大きくなり、貫通形変流器は大型重量物となる。そして、組立関連部品であるパイプや支持板等も頑強な構造にする必要があり、小型化・軽量化は困難であった。
【０００９】
また、貫通形変流器を組み立てる場合、精度の高い電流検出を行うため、構成する部品の位置を調整しながら組み立てる必要があるが、部品数が多いため組立作業が困難となり時間を要していた。
【００１０】
また、パイプ、両側の側面支持板および側面支持板を挟持するスタッドボルトが互いに接触すると、誘導電流がそれらを循環して流れ、環状鉄心を貫通する母線に対し逆起電力が発生し、電流検出の精度が低くなり、また、それらに発熱を伴ってしまう。電流検出の精度を高めるため、および、発熱を防止するため、スタッドボルト、ナットまたはワッシャー等の部品に至るまで絶縁作業を必要とするが、部品の低コスト化・一般化が困難であり、また、作業工数を多くしていた。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、組立に伴う作業を著しく低減し、小型・軽量で検出精度の高い貫通形変流器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の貫通形変流器によれば、
低圧巻線が巻装された環状鉄心、および、交差角度が１２０度であって前記環状鉄心の中心軸と平行な２平面を有する立体である連結位置決定部を一体として備える３個の変流器と、
前記連結位置決定部を用いて連結位置を決定した３個の前記変流器を連結固定する３個の連結固定部と、
を備える貫通形変流器であって、
連結位置決定部の立体における１２０度の頂角が接するように３個の連結位置決定部を組み立てて３個の前記変流器を位置決めし、前記連結固定部により３個の前記変流器を固定して三相用の変流器を形成することを特徴とする。
【００１３】
低圧巻線が巻装された環状鉄心が変流器に予め一体となるようにし、変流器に形成された連結位置決定部により３個の変流器を容易に位置決めしたのちに連結固定部を用いて連結する貫通形変流器とすることにより、貫通形変流器の組立・調整作業を著しく低減することができる。
この際、連結位置決定部の二等辺三角形立体の中心角度が１２０度となる頂点が接するように３個の連結位置決定部を組み立てることで変流器の位置決めを行うことができ、位置決め作業を容易にする。
【００１４】
また、請求項２記載の貫通形変流器は、
請求項１に記載の貫通形変流器において、
前記連結位置決定部を含む前記変流器は、中心角度が１２０度の略扇形平面である上面および下面ならびに前記略扇形平面の外周に沿って前記略扇形平面に対し略垂直に立設する側面からなる立体と、この立体の前記上面から下面まで貫通する孔とを備え、前記孔の中心軸と前記変流器の環状鉄心の中心軸とが一致するように配置されていることを特徴とする。略扇形平面である上面および下面を貫通する孔の中心軸に沿って母線が通過するように、連結位置決定部を用いて３つの変流器を簡単に配置でき、位置決め・組立作業を容易にする。
【００１５】
また、請求項３記載の貫通形変流器は、
請求項１または請求項２に記載の貫通形変流器において、
前記変流器は、前記環状鉄心を一体として合成樹脂によりモールド成形されて外表面を覆う外装部を備えることを特徴とする。変流器を容易に製作することができ、かつ、金属製の構成部品に絶縁を施すというような処理を省略することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の貫通形変流器は、
請求項３に記載の貫通形変流器において、
前記外装部は、貫通孔側の内周端部にＲ部を形成することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５記載の貫通形変流器は、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の貫通形変流器において、
前記連結固定部は、前記変流器の側面において、隣接する変流器に跨がって連結固定されることを特徴とする。連結位置決定部により既に位置決めされた３個の変流器の外側面形状に沿って連結固定部を配置し、側面から締結することで、位置決め等を伴う締結を回避し、作業性を高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の貫通形変流器について説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態の貫通形変流器を説明する説明図であり、図１（ａ）は、分解図、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図、図２（ａ）は、組立図、図２（ｂ）は、底面図である。以下、図に沿って本発明の一実施形態の貫通形変流器の構成について説明する。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）において、三相母線が貫通する貫通形変流器を図示する。
【００１９】
貫通形変流器は、図１（ａ）に示すように、低圧巻線が巻装された環状鉄心と一体である変流器１，２，３を備えている。３個の変流器を代表して変流器１について、図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図を用いて説明する。変流器１の環状鉄心１ａの表面に絶縁体１ｂが覆われて絶縁されている。この絶縁体１ｂを覆うように全周にわたって、場合によってはさらに複数層にわたって、低圧巻線１ｃが巻装されている。外装部１ｄは、エポキシ樹脂等の固体絶縁物の被覆や絶縁テープの重ね巻きにより、この低圧巻線１ｃを覆って絶縁する。
【００２０】
外装部１ｄには、内外周端部全周にわたってＲを持たせるため、四隅にＲ部（曲部）１ｅが形成されている。特に、外装部１ｄの貫通孔側の内周端部には曲率の大きいＲ部が形成される。このようにＲ部を設ける理由としては、外装部１ｄの内周端部が外側に開く形状となるので、六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６）と外装部１ｄのエポキシ樹脂という誘電率の異なる絶縁媒体が介在しても電界集中が緩和され易く、また、パイプ等を挿入する必要がないので変流器１の環状鉄心１ａを母線１０になるべく近接させて精度の高い電流検出を行うことができるためである。
【００２１】
したがって、Ｒ部を設けることで、特に低圧シールドを設けなくともよくなり、組立作業の工数を低減することができる。しかし、電界緩和用の低圧シールドを外装部１ｄの貫通孔に埋設する等、低圧シールドを適宜設けると、電界集中が更に緩和される。このように、いずれの手段を用いて電界集中を緩和しても本発明の実施は可能である。
【００２２】
変流器１，２，３は、中心角度が１２０度の略扇形平面である上面および下面ならびに前記略扇形平面の外周に沿って立設する側面からなる立体と、この立体の上面から下面まで貫通する孔を備え、孔の中心軸と低圧巻線が巻装された環状鉄心の中心軸とが一致するように配置された上で合成樹脂等でモールド一体成形される。この略扇形の立体のうち、交差角度が１２０度であって環状鉄心の中心軸に平行な２平面を有する立体を、連結位置決定部とする。
【００２３】
これら変流器１，２，３は、図１（ａ）にも示すように、それぞれの変流器の上面および下面の扇形平面の中心を結ぶ中心軸が共に一致するように組み合わされる。そして、連結固定部４，５，６により連結固定される。連結固定部４，５，６は、具体的には、取付金具４ａ，５ａ，６ａと複数のねじ部４ｂ，５ｂ，６ｂを備えている。
【００２４】
３個の変流器の外側面に沿って互いに当接させて、放射状中心方向ヘスライドさせ、隣接する２個の変流器に跨がって連結固定するだけで、貫通形変流器は、おのずと変流器１，２，３のそれぞれの環状鉄心の貫通孔の中央に三相母線１０，２０，３０が配置される。そして、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すような、一体の貫通形変流器となる。そして、この貫通形変流器は、図示しないＧＩＳ等の装置に、図示しない取付治具を介して固定される。
【００２５】
従来の貫通形変流器においては、リング状変流器、パイプおよび側面支持板を用い、各部品のはめあい部のギャップにもとづく寸法ズレの調整や補助部品を使う寸法調整により位置決めを行いつつ組み立てていた。しかしながら、本発明の貫通形変流器では、個々の変流器が備える連結位置決定部の側面形状に沿って配置することで、三相母線に対して所定の範囲内に収まるように位置決めを行うことができるとともに、連結固定部を用いて固定するだけで組み立てられるため、組立作業性を高めることができる。
【００２６】
上述のように、本発明の貫通形変流器により、ＧＩＳの母線とパイプとの絶縁距離を十分確保するために変流器の環状鉄心の内周直径を大きくしても、低圧巻線が巻装された環状鉄心と変流器とを一体として小型化・軽量化を実現するとともに、充分な強度を確保することができる。また、低圧巻線が巻装された環状鉄心と変流器とを一体とすることで、部品点数を少なくすることができる。
また、部品間の相互の位置を調整しながら組み立てなくとも良く、簡単・短時間な組立作業とすることができる。
また、変流器自体を合成樹脂等の絶縁体とすることで、部品の絶縁に伴う作業を省略できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、組立に伴う作業を著しく低減し、小型・軽量で電流検出精度の高い貫通形変流器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の貫通形変流器を説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態の貫通形変流器を説明する説明図である。
【図３】従来の貫通形変流器を説明する説明図である。
【図４】従来の貫通形変流器を説明する説明図である。
【符号の説明】
１                                                            変流器
１ａ                        環状鉄心
１ｂ                        絶縁体
１ｃ                        低圧巻線
１ｄ                        外装部
１ｅ                        Ｒ部
２，３                          変流器
４，５，６                      連結固定部
４ａ，５ａ，６ａ                取付金具
４ｂ，５ｂ，６ｂ                ねじ部
１０，２０，３０                母線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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