(57)【要約】【課題】真空コンデンサ形計器用変圧器の分圧部への電磁波の影響を抑制し、高精度計測を行う。【解決手段】主コンデンサを構成する真空コンデンサ２と、分圧コンデンサ３を備える真空コンデンサ形計器用変圧器１である。絶縁筒９の各端部に高圧部６または接地部７をろう付け接合し、絶縁筒９の内部に備えられた絶縁筒１０の各端部に接地部７または分圧部８をろう付け接合し、絶縁筒９内部を真空状態とする。円筒状の高圧電極６ｂを、高圧端子６ａの絶縁筒９内側に備える。円筒状の接地電極７ｂを、接地端子７ａの絶縁筒９内側に備える。接地電極７ｂの先端部を、高圧電極６ｂと接触しない状態で、高圧電極６ｂ内に延在する。接地電極７ｂの端部に絶縁筒１０を備え、絶縁筒１０を介して分圧電極８ａを支持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主コンデンサと、前記主コンデンサと直列に接続される分圧コンデンサと、を備える真空コンデンサ形計器用変圧器であって、
前記主コンデンサのうち、前記分圧コンデンサと直接接続されるコンデンサは、
絶縁筒と、
前記絶縁筒の一端に備えられ、前記絶縁筒の一端を封止する高圧端子と、
前記高圧端子から前記絶縁筒の内側に延在する筒状の高圧電極と、
前記絶縁筒の他端に備えられ、前記絶縁筒の他端を封止する接地端子と、
前記接地端子から前記絶縁筒の内側に延在する筒状の接地電極と、
前記接地電極の端部に内部絶縁筒を介して備えられる分圧電極と、を備え、
前記接地電極の端部は、前記高圧電極と接しない状態で、前記高圧電極の内部に延在して設けられ、
前記分圧電極の電極軸は、前記内部絶縁筒および前記接地電極の内部を挿通して設けられた、ことを特徴とする真空コンデンサ形計器用変圧器。
【請求項２】
前記分圧電極は、半円球状である、ことを特徴とする請求項１に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
【請求項３】
前記高圧電極の先端部は、リング状または当該先端部を内側に曲げて丸く形成された、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
【請求項４】
前記高圧端子、前記高圧電極、前記接地端子および前記接地電極の一部または全部が、磁性体で形成された、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の真空コンデンサ形計器用変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空コンデンサ形計器用変圧器に関する。特に、一次線路側端子と分圧点との間に備えられる主コンデンサとして、真空コンデンサを備えた真空コンデンサ形計器用変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空コンデンサ形計器用変圧器は、真空コンデンサの高耐電圧により、従来の計器用変圧器（ＶＴ）より小型化することができる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０５４７９６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「計器用変成器」ＪＥＣ−１２０１−２００７、株式会社  電気書院、２００７年、ｐ．７５−７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のコンデンサ形計器用変圧器は、外部からの電磁波が分圧部に影響する等の理由により、高精度の計測が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、真空コンデンサ形計器用変圧器に備えられたコンデンサの分担電圧に対する外部の影響を低減した真空コンデンサ形計器用変圧器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の一態様は、
主コンデンサと、前記主コンデンサと直列に接続される分圧コンデンサと、を備える真空コンデンサ形計器用変圧器であって、
前記主コンデンサのうち、前記分圧コンデンサと直接接続されるコンデンサは、
絶縁筒と、
前記絶縁筒の一端に備えられ、前記絶縁筒の一端を封止する高圧端子と、
前記高圧端子から前記絶縁筒の内側に延在する筒状の高圧電極と、
前記絶縁筒の他端に備えられ、前記絶縁筒の他端を封止する接地端子と、
前記接地端子から前記絶縁筒の内側に延在する筒状の接地電極と、
前記接地電極の端部に内部絶縁筒を介して備えられる分圧電極と、を備え、
前記接地電極の端部は、前記高圧電極と接しない状態で、前記高圧電極の内部に延在して設けられ、
前記分圧電極の電極軸は、前記内部絶縁筒および前記接地電極の内部を挿通して設けられた、ことを特徴としている。
【０００８】
また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記分圧電極は、半円球状である、ことを特徴としている。
【０００９】
また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記高圧電極の先端部は、リング状または当該先端部を内側に曲げて丸く形成された、ことを特徴としている。
【００１０】
また、上記目的を達成する本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器の他の態様は、上記真空コンデンサ形計器用変圧器において、
前記高圧端子、前記高圧電極、前記接地端子および前記接地電極の一部または全部が、磁性体で形成された、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
以上の発明によれば、コンデンサの分担電圧に対する外部の影響が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器の概略図である。
【図２】主コンデンサを構成する真空コンデンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１は、主コンデンサ（または、主コンデンサの一部）を構成する真空コンデンサ２と、分圧コンデンサ３を備える。
【００１５】
分圧コンデンサ３は、例えば、真空コンデンサやフィルムコンデンサ等であり、筐体４内に設けられる。また、真空コンデンサ２と分圧コンデンサ３の共通接続点には、出力端子５が接続される。図示省略しているが、分圧コンデンサ３と並列に共振リアクトルや変圧器、または電圧検出部が備えられ、これらの出力を必要な出力形態に変換する変成装置部が備えられる。
【００１６】
図２に示すように、真空コンデンサ２は、高圧端子６ａと高圧電極６ｂを備える高圧部６、接地端子７ａと接地電極７ｂを備える接地部７および、分圧電極８ａと分圧端子８ｂを備える分圧部８を具備する。高圧部６と接地部７は絶縁筒９で絶縁され、接地部７と分圧部８は、絶縁筒１０で絶縁される。絶縁筒９、１０は、例えば、セラミック等で形成される。
【００１７】
真空コンデンサ２において、絶縁筒９の各端部に高圧部６または接地部７がろう付け接合され、絶縁筒９の内部に備えられた絶縁筒１０の各端部に接地部７または分圧部８がろう付け接合される。これにより、絶縁筒９内部が真空状態となっている。
【００１８】
高圧端子６ａは、絶縁筒９の一端にろう付け接合される板状の部材である。高圧端子６ａの絶縁筒９の外側の中央部には、主コンデンサを構成する他の真空コンデンサまたは母線等（図示せず）が接続される接続部６ｃが設けられる。
【００１９】
高圧電極６ｂは、高圧端子６ａの絶縁筒９内側に設けられる。高圧電極６ｂは、例えば、高圧端子６ａから絶縁筒９の内側に延在する筒状の電極である。高圧電極６ｂの先端部は、リング状に形成される。例えば、高圧電極６ｂの先端部は、高圧電極６ｂの内側方向に厚みが厚いリング状に形成される。これにより、高圧電極６ｂの先端部において、高圧電極６ｂの内周面と、高圧電極６ｂに接触しない状態で挿入された接地電極７ｂの側面との間隔が短くなる。なお、高圧電極６ｂの先端部は、先端が丸く、内側に凸形状であればよいので、高圧電極６ｂの先端部を内側に折り曲げて、高圧電極６ｂの先端部に丸みをおびた折り返し部を形成してもよい。
【００２０】
接地端子７ａは、絶縁筒９の高圧端子６ａが設けられていない側の端部にろう付け接合される板状の部材である。接地端子７ａの中央部には、後に詳述する分圧部８の電極軸８ｃが挿通される孔７ｃが形成される。
【００２１】
接地電極７ｂは、分圧部８の電極軸８ｃが挿通可能な筒状の電極である。接地電極７ｂは、例えば、接地端子７ａの絶縁筒９内側に備えられ、その先端部は、高圧電極６ｂと接触しない状態で、高圧電極６ｂ内に延在している。接地電極７ｂの端部には、絶縁筒１０が備えられる。絶縁筒１０は、その軸が接地電極７ｂの軸と重なるように接地電極７ｂの端部に立設され、絶縁筒１０の端部に分圧電極８ａがろう付け接合される。
【００２２】
分圧電極８ａは、例えば、絶縁筒１０を覆うような半円球状に形成される。分圧電極８ａの絶縁筒１０内側の面には、電極軸８ｃの一端が接合される。電極軸８ｃの他端には、分圧端子８ｂが設けられる。つまり、電極軸８ｃは、絶縁筒１０および接地電極７ｂを挿通して備えられ、真空コンデンサ２の外部に引き出された分圧端子８ｂには、分圧コンデンサ３および出力端子５が接続される。
【００２３】
以上のような、本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１によれば、分圧部８の分圧電極８ａを、接地部７の接地電極７ｂと、高圧部６の高圧電極６ｂで覆うことで、外部からくる電磁波の侵入部を小さくし、分圧部８を遮蔽することができる。したがって、電磁波の分圧部８への影響を阻止し、高精度計測ができるようになる。
【００２４】
また、高圧電極６ｂに覆われた分圧部８の分圧電極８ａを、少なくとも半円球状にすることにより、高電圧印加時にかかる電界強度を低減させ、絶縁筒９、１０の径を縮小することができる。
【００２５】
また、接地電極７ｂの外径を、高圧電極６ｂの先端部の内径より小さくすることにより、絶縁筒９を小径化することができ、真空コンデンサ２を小型にすることができる。
【００２６】
また、高圧電極６ｂの先端をリング状または当該先端部を内側に曲げて丸く形成し、高圧電極６ｂの先端部に接地電極７ｂの先端を、高圧電極６ｂと接触しない状態で挿入することにより、高圧電極６ｂと接地電極７ｂ間の電界強度が高くなる。そして、接地電極７ｂの先端を、高圧電極６ｂに挿入することで、放電時に放電アークをより距離の近い高圧電極６ｂと接地電極７ｂとの間に生じさせることができる。これにより、分圧部８が放電アークから遠ざけられ、分圧部８が高電圧にならないようにできる。
【００２７】
また、高圧部６および接地部７の一部あるいは全体の部品を、磁性体とすることで、より強い電磁対策を行うことができる。例えば、高圧部６および接地部７の一部あるいは全体の部品を、鉄、ステンレス、ニッケル合金等の公知の軟磁性体で形成することで、十分な磁気シールド効果を得ることができる。また、高圧部６および接地部７の一部あるいは全体の部品を、軟磁性体かつ電気抵抗の低い材料で形成することで、磁気シールド効果がさらに向上する。なお、メッキ等により高圧部６や接地部７にこれら磁性体の薄膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
従来のコンデンサ形計器用変圧器のように、分圧部が外面に対して金属で覆われていない場合、外部からの電磁波が分圧部に影響し、高精度の計測が困難であったが、本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器１では、上記のような電磁対策を行うことで、より高精度の計測を行うことができる。
【００２９】
特に、本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１を、高電圧用の計器用変圧器に適用することで、電磁力を遮断した高精度測定ができ、小型でより大きな静電容量が得られる。また、真空コンデンサ形計器用変圧器１に高電圧が侵入した場合に分圧部８に入らないようにすることができる。
【００３０】
また、本発明の実施形態に係る真空コンデンサ形計器用変圧器１は、高い電磁対策効果を有するので、特に、盤内より大きな電磁力（特に、磁力）が働くような、盤外で使用される計器用変圧器に好適に用いることができる。
【００３１】
以上、具体的な実施形態を示して本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器について説明したが、本発明の真空コンデンサ形計器用変圧器は、実施形態に限定されるものではなく、その特徴を損なわない範囲で適宜設計変更が可能であり、設計変更されたものも、本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００３２】
１…真空コンデンサ形計器用変圧器
２…真空コンデンサ（主コンデンサ）
３…分圧コンデンサ
４…筐体
５…出力端子
６…高圧部、６ａ…高圧端子、６ｂ…高圧電極、６ｃ…接続部
７…接地部、７ａ…接地端子、７ｂ…接地電極、７ｃ…孔
８…分圧部、８ａ…分圧電極、８ｂ…分圧端子、８ｃ…電極軸
９…絶縁筒
１０…絶縁筒（内部絶縁筒）
【図１】
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【図２】
2019212723.tif 000004