【手続補正書】
【提出日】平成19年12月12日(2007.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を測定するための装置であって、電気的絶縁部と、一方が前記絶縁部の一端にあり、他方がその一端から離れた前記絶縁部の他端にあり、それらの間で電位差Ｖが測定される、離間させた一対の導体と、前記絶縁部内の少なくとも１つの位置で電場を感知する、少なくとも１個の電場センサと、前記少なくとも１個の電場センサで感知した前記電場に基づいた前記電位差Ｖを表わす値Ｖd を測定する検出器とを備え、実際的強度の外部電場干渉源が前記電位差Ｖを表わす前記値Ｖd に大きな誤差を発生する、前記少なくとも１つの位置で感知した前記電場を変化させないように、前記絶縁部が上記装置への前記実際的強度の外部電場干渉源の影響を免れる前記少なくとも１つの位置の十分なシールドを与える２５ＧΩから５０ｋΩの範囲内の抵抗を有する、主として抵抗材料で形成されている装置。
【請求項２】
電圧を測定するための装置であって、電気的絶縁部と、一方が前記絶縁部の一端にあり、他方がその一端から離れた前記絶縁部の他端にあり、それらの間で電位差Ｖが測定される、離間させた一対の導体と、前記絶縁部内の少なくとも１つの位置で電場を感知する、少なくとも１個の電場センサと、前記少なくとも１個の電場センサで感知した前記電場に基づいた前記電位差Ｖを表わす値Ｖd を測定する検出器とを備え、実際的強度の外部電場干渉源が前記電位差Ｖを表わす前記値Ｖd に大きな誤差を発生する、前記少なくとも１つの位置で感知した前記電場を変化させないように、前記絶縁部が上記装置への前記実際的強度の外部電場干渉源の影響を免れる前記少なくとも１つの位置の十分なシールドを与える２５ＧΩ／ｍから５０ｋΩ／ｍの範囲内の単位長さあたりの抵抗を有する、主として抵抗材料で形成されている装置。
【請求項３】
単位長さあたりの前記コンダクタンスが１ＧΩ／ｍから５００ｋΩ／ｍの範囲内である請求項２に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項４】
前記十分なシールドは前記絶縁部が備えられない場合に得られる電圧Ｖd 誤差の２５％よりも小さくなるように前記測定される電圧Ｖd の誤差を減少する請求項１、２または３のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項５】
前記十分なシールドは６％よりも小さくなるように前記測定される電圧Ｖd の誤差を減少する請求項１、２または３のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項６】
前記十分なシールドは１％よりも小さくなるように前記測定される電圧Ｖd の誤差を減少する請求項１、２または３のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項７】
前記十分なシールドは０．３％よりも小さくなるように前記測定される電圧Ｖd の誤差を減少する請求項１、２または３のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項８】
前記絶縁部が中空であることを含む請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項９】
さらに、環境の影響を免れて前記絶縁部を保護する保護スリーブを備えることを含む請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１０】
前記電場センサが光電場センサであることを含む請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１１】
前記絶縁部がカーボン・ブラックを用いてドープしたポリエチレンから製作される請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１２】
前記絶縁部が中空である請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１３】
環境の影響を免れて前記絶縁部を保護する保護スリーブを備える請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１４】
前記電場センサが光電場センサである請求項１ないし１３
のいずれか１項に記載の電圧を測定するための装置。
【請求項１５】
距離Ｌによって隔てられた第１および第２の端子（８、１０）とそれぞれ連結される、離間させた第１および第２の導体間の電位Ｖを測定するための装置であって、前記第１および第２の端子（８、１０）間の電位が前記離間させた導体間の電位と関係する電場分布を成立させており、
前記第１および第２の端子間にあって、前記電場が指示する電場出力信号を与える少なくとも１個の電場センサ（６）と、
前記電場出力信号の関数として前記離間させた第１および第２の導体間の前記電位Ｖを示す値Ｖd を検出する検出手段（１２）と
前記電場センサに近接して設けられ、前記第１および第２の端子と電気的に接続される第１および第２の端子部を有する電場絶縁部（２）とを備え、
前記電場絶縁部が外部電場じょう乱によるＶd の誤差を減少するように、ある選ばれた電気的抵抗特性を有する装置。
【請求項１６】
前記抵抗特性が前記第１および第２の端子間の前記絶縁部に沿って２５ＧΩメートルから５０ｋΩメートル等級である請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記絶縁部（２）が中空管状抵抗体であり、前記少なくとも１個の電場センサ（６）が前記中空管状抵抗体内部に設けられる請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の端子を支持する中空絶縁コラム（３）を備え、前記絶縁部（２）および前記少なくとも１個の電場センサ（６）が前記中空絶縁コラム（３）内部に設けられる請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記絶縁部が前記中空絶縁体（３）内面に抵抗コーティングによって構成される請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１個の電場センサ（６）が光電場センサである請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
距離Ｌによって隔てられた第１および第２の端子（８、１０）とそれぞれ連結される、離間させた第１および第２の導体間の電位Ｖを測定するための装置であって、前記第１および第２の端子（８、１０）間の電位が前記離間させた導体間の電位と関係する電場分布を成立させており、
前記第１および第２の端子（８、１０）間にあって、前記電場が指示する電場出力信号を与える少なくとも１個の電場センサ（６）と、
前記電場出力信号の関数として前記離間させた第１および第２の導体間の前記電位Ｖを示す値Ｖd を検出する検出手段（１２）と、
前記第１および第２の導体と電気的に接続される第１および第２の端子部を有する管状抵抗体（２）とを備え、
前記少なくとも１個の電場センサは前記管状抵抗体の内部に位置を定めており、
前記管状抵抗体が外部電場じょう乱によるＶd の誤差を減少するように、ある選ばれた電気抵抗特性を有する装置。
【請求項２２】
前記電気抵抗特性が前記第１および第２の端子間の前記管状抵抗体に沿って２５ＧΩメートルから５０ｋΩメートル等級である請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
さらに、前記第１および第２の端子を支持する中空絶縁コラム（３）を備え、前記管状抵抗体（２）および前記少なくとも１個の電場センサ（６）が前記中空絶縁コラム（３）内部に設けられる請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１個の電場センサ（６）が光電場センサである請求項２１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
系統−接地間電圧を測定するための隔離構造２１に適用する、本発明は図２に図式的に示される。この隔離構造２１は上記の本発明の基本的要素によって形成される。隔離構造２１はシェッド４と、軸方向の両端にスタンド５のような導体（典型的には、金属）要素と連結する、フランジ１３とを有する外側保護スリーブ（チューブ）３で囲われる内側チューブ２を備える。導体要素は、また、隔離構造２１を支える。外側チューブ３およびシェッド４は周囲環境から本発明の要部を保護するために備えられる。また一方、本発明の絶縁および両端での機械的支持を与える。図２に示す実施例では金属スタンド５は符号９で示す地表に接地し、上部電極８はＨＶ系統に接続する。コロナリング７はフラッシュオーバを生じる上部電極８に存在する高電場を抑制するように、高電圧が印加される上部電極８に近い位置に吊り下げる。典型的には、上部電極８は極めて高電圧状態で高電圧ＨＶ系統と電気的に接続し、本発明が系統−接地間電圧を測定するために使用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
物体内に発生し、消散する熱は、また、電力Ｐ＝Ｖ2／Ｒという量と関係する。絶縁部の場合、この電力Ｐは電位差を測定する導体から得る。当然、エネルギを浪費させないためにこの量は本発明にとって受け入れ可能な最大導電率が十分に小さくなる程度に小さくしなければならない。たとえば、電流３０００アンペア、１３０ｋＶ系統−接地（約２３０ｋＶ系統−系統）の送電系統の場合、送電系統に沿って送られる総電力は約Ｐt ＝１３００００×３０００ワット（Ｗ）＝３９０ＭＷである。Ｒ＝１０ＭΩ（Ｇ＝０．１μＳ）を備えた絶縁部を有する本発明を用いてこの送電系統の電圧を測る場合、消費電力ＰはＰ＝（１３０，０００）2／１０7 Ｗ＝１．６９ｋＷである。したがって、失われる電力量はＰ／Ｐt ＜０．０００５％である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本発明は装置の全体精度が得られる点で従来技術を凌駕する大きな進歩をもたらす。すなわち、コンダクタンスＧを増大する、絶縁部２を形成している材料の導電率σを増大することで、十分なアドミッタンス・シールドを果たすことが可能になる。最も重要な点として、Ｌは極めて近接して配置した導体による高電場の集中を防ぐのに十分な長さを選ぶことができ、それゆえ、特別の絶縁を使用する必要がなくなり、電圧トランスジューサをより簡素に、安全なものにすることが可能になる。たとえば、２３０ｋＶＥＦＳＶＴの場合、絶縁部２のコンダクタンスＧは長さ２．０７メートル（絶縁部２のたて軸と平行に測定）であるとき、１０ｎＳ（１×１０-8Ｓ）である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
言い換えると、“ＶＴはＩＥＣ 標準６００４４−２（１９９７−０２）に従う全クラス３Ｐ精度条件を満たす”ことを意味する。一般に、“材料”変化または誤差は関係する用途または状況あるいは条件が関係する限り、機器使用者には受け入れ難い変化または誤差を称する。言い換えると、“十分な精度”とはその装置の精度について使用者の条件が満たされるような“十分に小さい誤差”を意味する。この特許明細書で使用される、“十分な遮蔽”のような他の用語は同様に解釈されるべきである。高電圧または電力業界において、これらの精度条件は先に言及したような技術当局によってしばしば推奨され、指定される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
（１）長さＬ
（２）断面積Ａ
（３）導電率σ
（４）相対誘電率ε
（５）相対透磁率μ
一般に、電気的特性が一定した材料からなる絶縁部２（図１および図２参照）の場合、絶縁部２の長さＬをより短くおよび／または断面積Ａをより大きくするならば、インピーダンスをより減少させることができ、したがって、Ｙをより大きくすることが可能になる。一般に、幾何学的形状が一定した絶縁部２の場合、絶縁部２の導電率σをより大きく、誘電率εをより大きく、および／または透磁率μをより小さくするならば、Ｙをより大きくすることができる。本発明によって教示されるように、σを変化させると、実際に望ましいＹを達成する適応性を大きく増す。しかしながら、パラメータ（１）から（５）の値を選ぶに当たっては電圧センサのための精度および安全条件のような考察対象によって左右される。絶縁部２の高いアドミッタンス材料は一まとめのアドミッタンス・モデルに従ってＹie を減少するためにより中心に限定されなければならない。これにより、乱れを伴う電界効果の影響を免れて中心部の電場の絶縁を改善することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
リニア媒体について一般的に言えば、その媒体が電場Ｅの関数ではなく、その媒体に作用を及ぼす電圧源が１つの周波数を持つ一時的正弦波であるならば、電場Ｅの各成分は同一周波数を有する一時的正弦波である。したがって、Ｅx は６０Ｈｚの周波数を有する正弦波であり、振幅および位相によって表わすことができる。