(57)【要約】【課題】静電板の絶縁部の絶縁性能を向上する。【解決手段】第１基板部材１１０ａの一方端およびこの一方端と接続される第２基板部材１１０ｂの一方端の間に位置して、第１基板部材１１０ａと第２基板部材１１０ｂとを絶縁する絶縁物１２０を備える。第１基板部材１１０ａは、上記一方端の端面に第１嵌合部１１１ａ、および、他方端の端面に第２嵌合部１１２ａを有する。第２基板部材１１０ｂは、上記一方端の端面に上記第１嵌合部１１１ａと嵌合する第１被嵌合部１１１ｂ、および、他方端の端面に上記第２嵌合部１１２ａと嵌合する第２被嵌合部１１２ｂを有する。第１嵌合部１１１ａと第１被嵌合部１１１ｂとは絶縁物１２０を互いの境界に介在させて嵌合し、第２嵌合部１１２ａと第２被嵌合部１１２ｂとは互いに直接接触して嵌合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器の巻線に隣接して対向するように配置される静電板であって、
前記巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの一方の半周部の外形を有して導電性樹脂からなる第１基板部材と、
前記巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの他方の半周部の外形を有して前記導電性樹脂からなり、前記第１基板部材と組み合わされて周状の導電性基板を構成する第２基板部材と、
前記第１基板部材の一方端および該一方端と接続される前記第２基板部材の一方端の間に位置して、前記第１基板部材と前記第２基板部材とを絶縁する絶縁物と
を備え、
前記第１基板部材は、前記一方端の端面に第１嵌合部、および、他方端の端面に第２嵌合部を有し、
前記第２基板部材は、前記一方端の端面に前記第１嵌合部と嵌合する第１被嵌合部、および、他方端の端面に前記第２嵌合部と嵌合する第２被嵌合部を有し、
前記第１嵌合部と前記第１被嵌合部とは前記絶縁物を互いの境界に介在させて嵌合し、前記第２嵌合部と前記第２被嵌合部とは互いに直接接触して嵌合している、静電板。
【請求項２】
前記絶縁物が絶縁紙である、請求項１に記載の静電板。
【請求項３】
前記絶縁紙において、前記第１嵌合部と前記第１被嵌合部とに挟まれる部分に、空気抜き用のスリットが形成されている、請求項２に記載の静電板。
【請求項４】
前記導電性基板の表面を覆い平面視Ｃ字状の外形を有する第１絶縁体と、
前記導電性基板の裏面を覆い平面視Ｃ字状の外形を有する第２絶縁体と
をさらに備え、
前記第１絶縁体および前記第２絶縁体のそれぞれは、前記絶縁物と組み合わされて周状の略平坦面を構成する、請求項１から３のいずれかに記載の静電板。
【請求項５】
前記第１絶縁体および前記第２絶縁体が絶縁紙である、請求項４に記載の静電板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電板に関し、特に、変圧器の巻線の電位振動抑制のために用いられる静電板に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器には、雷サージ侵入時に変圧器の巻線の電位振動および局部的な高電界部が発生することを抑制するために、電界を均一化する目的で、巻線と同じ平面形状を有する平板電極である静電板が巻線群内に設置されている。
【０００３】
静電板の構成を開示した先行文献として、特開２０１０−９２９１５号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された静電板は、絶縁性基板とこの絶縁性基板表面に設けられた導電層とを有している。導電層は、導電性塗料により形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電板には、静電板を通過する磁束により静電板を周回する循環電流が流れることを防止するために、導電性塗料を塗布しない絶縁部が設けられている。この場合、絶縁部と接している導電層の端部の角部に局所的な高電界部が発生する。局所的な高電界部が発生すると、絶縁部の絶縁性能が低下する。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、絶縁性能の高い絶縁部を有する静電板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】
【０００７】
本発明に基づく静電板は、変圧器の巻線に隣接して対向するように配置される静電板である。巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの一方の半周部の外形を有して導電性樹脂からなる第１基板部材と、巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの他方の半周部の外形を有して導電性樹脂からなり、第１基板部材と組み合わされて周状の導電性基板を構成する第２基板部材と、第１基板部材の一方端およびこの一方端と接続される第２基板部材の一方端の間に位置して、第１基板部材と第２基板部材とを絶縁する絶縁物とを備える。第１基板部材は、上記一方端の端面に第１嵌合部、および、他方端の端面に第２嵌合部を有する。第２基板部材は、上記一方端の端面に上記第１嵌合部と嵌合する第１被嵌合部、および、他方端の端面に上記第２嵌合部と嵌合する第２被嵌合部を有する。第１嵌合部と第１被嵌合部とは絶縁物を互いの境界に介在させて嵌合し、第２嵌合部と第２被嵌合部とは互いに直接接触して嵌合している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、静電板の絶縁部の絶縁性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電板の構成を示す平面図である。
【図２】図１の静電板を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。
【図３】図１の静電板を矢印ＩＩＩ方向から見た側面図である。
【図４】絶縁体を配置した状態の静電板の外観を示す平面図である。
【図５】図４の静電板を矢印Ｖ方向から見た側面図である。
【図６】図４の静電板を矢印ＶＩ方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る静電板について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る静電板の構成を示す平面図である。図２は、図１の静電板を矢印ＩＩ方向から見た側面図である。図３は、図１の静電板を矢印ＩＩＩ方向から見た側面図である。
【００１２】
本実施形態に係る静電板は、変圧器の巻線に隣接して対向するように配置される静電板である。具体的には、静電板は、変圧器内の巻線群において、端部に位置する巻線、または、電流引き出し用タップと接続された巻線に隣接して対向するように配置されている。
【００１３】
静電板１００は、巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状を有して導電性樹脂からなる導電性基板を含んでいる。導電性樹脂としては、合成樹脂材料にカーボンの粉末を混合したものを用いている。導電性基板に要求される強度および耐熱性に応じて、合成樹脂材料が適宜選定される。
【００１４】
導電性基板は、図１〜３に示すように、巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの一方の半周部の外形を有する第１基板部材１１０ａと、巻線の対向する面の形状と同等の周状の形状のうちの他方の半周部の外形を有する第２基板部材１１０ｂとが組み合わされて構成されている。
【００１５】
第１基板部材１１０ａは、一方端の端面に第１嵌合部１１１ａ、および、他方端の端面に第２嵌合部１１２ａを有している。本実施形態においては、第１嵌合部１１１ａおよび第２嵌合部１１２ａは、凹部形状を有している。
【００１６】
第２基板部材１１０ｂは、一方端の端面に第１嵌合部１１１ａと嵌合する第１被嵌合部１１１ｂ、および、他方端の端面に第２嵌合部１１２ａと嵌合する第２被嵌合部１１２ｂを有している。本実施形態においては、第１被嵌合部１１１ｂおよび第２被嵌合部１１２ｂは、凸部形状を有している。なお、第１嵌合部１１１ａおよび第２嵌合部１１２ａが凸部形状を有し、第１被嵌合部１１１ｂおよび第２被嵌合部１１２ｂが凹部形状を有していてもよい。
【００１７】
静電板１００は、第１基板部材１１０ａの一方端およびこの一方端と接続される第２基板部材１１０ｂの一方端の間に位置して、第１基板部材１１０ａと第２基板部材１１０ｂとを絶縁する絶縁物１２０を含んでいる。本実施形態においては、絶縁物１２０は絶縁紙であり、より具体的には、成形加工されたプレスボードである。
【００１８】
第１嵌合部１１１ａと第１被嵌合部１１１ｂとは絶縁物１２０を互いの境界に介在させて嵌合し、第２嵌合部１１２ａと第２被嵌合部１１２ｂとは互いに直接接触して嵌合している。
【００１９】
図１，３に示すように、絶縁物１２０は、第２基板部材１１０ｂの一方端の段部１１１に沿って曲折して第２基板部材１１０ｂの表面を覆う被覆部１２１と、第１嵌合部１１１ａと第１被嵌合部１１１ｂとの間に挟まれた部分である挟着部１２２とを含んでいる。
【００２０】
本実施形態においては、絶縁物１２０の挟着部１２２に空気抜き用のスリット１２３が形成されている。このスリット１２３により、第１嵌合部１１１ａと第１被嵌合部１１１ｂとを嵌合させる際に、絶縁物１２０の内側である第１被嵌合部１１１ｂ側に存在する空気を絶縁物１２０の外側に移動させて排出可能となる。その結果、第１嵌合部１１１ａと第１被嵌合部１１１ｂとの間に微小な空隙が形成されることを抑制できる。
【００２１】
上記のように構成された導電性基板上に、短絡板１３０が設けられている。短絡板１３０は、静電板１００の縁に沿って設けられ、線路端部１４０に接続されている。その結果、導電性基板および短絡板１３０の電位が線路端部１４０の電位に固定されている。短絡板１３０は、金属箔などからなり導電性基板に接触した状態で、締め付けて固定されている。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の静電板１００においては、絶縁物１２０が位置する絶縁部は、線路端部１４０とは導電性基板の周方向において略反対側の位置に形成されている。
【００２３】
本実施形態においては、短絡板１３０の一部は、線路端部１４０から絶縁部まで導電性基板の周方向における一方向に向けて連続して配置されている。短絡板１３０の残部は、線路端部１４０から絶縁部まで上記一方向とは反対向きの他方向に向けて連続して配置されている。かつ、短絡板１３０の一部と残部とが略対称配置されている。
【００２４】
上記の構成によれば、線路端部１４０と絶縁部との間における部分の短絡板１３０の一部と短絡板１３０の残部とにおいてサージインピーダンスがほぼ等しくなるため、線路端部１４０に急峻なサージが侵入した場合においても絶縁部の両端に発生する電圧を低減することができる。
【００２５】
低減された電圧では、絶縁部に配置された絶縁物１２０の絶縁がサージ電圧で損傷することはない。よって、線路端部１４０からサージが侵入した場合においても、絶縁部にダメージが発生することを抑制することができる。
【００２６】
なお、静電板は、変圧器内において絶縁油に浸漬されて使用される。絶縁物１２０と絶縁油とは誘電率が異なるため、図３に示す絶縁物１２０の被覆部１２１の角部には電界が集中しやすい。
【００２７】
そこで、本実施形態の静電板においては、被覆部１２１の角部に電界が集中することを抑制するために、静電板１００の両側に絶縁体を配置している。
【００２８】
図４は、絶縁体を配置した状態の静電板の外観を示す平面図である。図５は、図４の静電板を矢印Ｖ方向から見た側面図である。図６は、図４の静電板を矢印ＶＩ方向から見た側面図である。
【００２９】
図４〜６に示すように、静電板１００ａは、導電性基板の表面を覆い平面視Ｃ字状の外形を有する第１絶縁体１５０と、導電性基板の裏面を覆い平面視Ｃ字状の外形を有する第２絶縁体１５１とをさらに備えている。本実施形態においては、第１絶縁体１５０および第２絶縁体１５１は絶縁紙であり、より具体的には、プレスボードである。
【００３０】
第１絶縁体１５０および第２絶縁体１５１のそれぞれは、絶縁物１２０と組み合わされて周状の略平坦面を構成している。具体的には、絶縁物１２０の被覆部１２１の角部は、第１絶縁体１５０または第２絶縁体１５１と接して繋がっている。そのため、絶縁物１２０の被覆部１２１の角部に電界が集中することを抑制することができる。
【００３１】
図６に示すように、絶縁部においては、矢印１０，１１，２０で示す向きの電界が発生する。このいずれの電界も絶縁物１２０の厚み方向に作用する。そのため、絶縁物１２０は、上記の電界に対して高い絶縁性能を示し、静電板１００ａの絶縁部の絶縁性能を著しく向上することができる。
【００３２】
なお、静電板は、第１絶縁体１５０および第２絶縁体１５１を必ずしも有さなくてもよく、第１絶縁体１５０および第２絶縁体１５１の一方のみを有していてもよい。
【００３３】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１００，１００ａ  静電板、１１０ａ  第１基板部材、１１０ｂ  第２基板部材、１１１  段部、１１１ａ，１１２ａ  嵌合部、１１１ｂ，１１２ｂ  被嵌合部、１２０  絶縁物、１２１  被覆部、１２２  挟着部、１２３  スリット、１３０  短絡板、１４０  線路端部、１５０  第１絶縁体、１５１  第２絶縁体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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