(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心円上に配置された円筒状の一次巻線および二次巻線の外半径と内半径との寸法差をその軸方向長さよりも大にして、半径方向に長く、かつ、軸方向に短く扁平した偏平円筒状巻線と、
一次巻線と電気的に接続される一次巻線接続端子部と、
偏平円筒状巻線の全面および一次巻線接続端子部の一部を被覆し、偏平円筒状巻線を貫通する中心孔が形成される絶縁部と、
一次巻線接続端子部が突出する底面と、この底面に連接するテーパ面と、による穴部を備え、一次巻線接続端子部と高圧側母線との接続をスリップオン嵌合可能とするように絶縁部と一体に形成される円筒部と、
略コ字状である２組の半割り鉄心を絶縁部の中心孔に挿通させつつ挟着して外側をバンドで締め付け固定し、偏平円筒状巻線の軸方向に対して外側面が垂直となるように配置した略ロ字状の鉄心を、二個設けてなる断面が略８の字状の鉄心と、
を備え、全体として偏平円筒状巻線の軸方向と同じ方向の幅を薄くしたことを特徴とする計器用変成器。
【請求項２】
同心円上に配置された円筒状の一次巻線および二次巻線の外半径と内半径との寸法差をその軸方向長さよりも大にして、半径方向に長く、かつ、軸方向に短く扁平した偏平円筒状巻線と、
一次巻線と電気的に接続される一次巻線接続端子部と、
偏平円筒状巻線の全面および一次巻線接続端子部の一部を被覆し、偏平円筒状巻線を貫通する中心孔が形成される絶縁部と、
一次巻線接続端子部が突出する先端と、この先端に連接するテーパ面と、により、一次巻線接続端子部と高圧側母線との接続をスリップオン嵌合可能とするように絶縁部と一体に形成される凸部と、
略コ字状である２組の半割り鉄心を絶縁部の中心孔に挿通させつつ挟着して外側をバンドで締め付け固定し、偏平円筒状巻線の軸方向に対して外側面が垂直となるように配置した略ロ字状の鉄心を、二個設けてなる断面が略８の字状の鉄心と、
を備え、全体として偏平円筒状巻線の軸方向と同じ方向の幅を薄くしたことを特徴とする計器用変成器。
【請求項３】
請求項１または２記載の計器用変成器において、
絶縁部としてエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする計器用変成器。
【請求項４】
請求項１または２または３記載の計器用変成器を、三台並列に配置して移動用架台に挿着し、高圧側母線の同軸方向に移動して嵌合接続することを特徴とする計器用変成器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次巻線及び二次巻線を絶縁樹脂により一体成形したモールド形の計器用変成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、計器用変成器、即ち一次巻線を高圧側母線と接続して一次回路を形成し、一次巻線電圧を低電圧に変成して、二次巻線に接続された電圧計や継電器を動作させる計器用変圧器（以下ＶＴと称す）や接地形計器用変圧器（以下ＥＶＴと称す）、あるいは一次巻線電流を低電流に変成して、二次巻線に接続された電流計や継電器を動作させる変流器（以下ＣＴと称す）は、電圧／電流計測用として、または回路保護用異常電圧／電流検出センサとして、受配電設備に不可欠な電気機器であり、配電盤等の閉鎖形受配電設備の内部に、他の電気機器や絶縁機器と共に一括収納されている。そして、単相ＶＴあるいはＥＶＴは、図７に示す内部断面図のように、二脚鉄心１に、円筒状一次巻線２と二次巻線３を同心円上に配置し、エポキシ樹脂４により絶縁を施した構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一次巻線一端を高圧側母線と接続し、他端を接地して一次回路を形成するＥＶＴは、通常、図８に示すように単相ＥＶＴ３台が相間方向に並列配置されるので、各単相ＥＶＴ自身の相間方向寸法が増大し、高圧側母線の相間距離を必要以上に広げてしまう。図において、５〜７がＥＶＴ、８〜１０が接触子、１１が移動用台車である。これらの結果、高圧側母線の相間距離拡大に伴い、配電盤等の閉鎖形受配電設備の筐体が大型化するのみならず、高圧側母線が本来の引き込み間隔のままでは配線できず、ＥＶＴ設置部分で高圧側母線の外側２相を局部的に折り曲げ処理して相間寸法を調整する必要も生じている。
【０００４】
又、三相ＥＶＴは、一般に５脚鉄心を水平配置し３脚それぞれに円筒状の一次巻線と二次巻線を同心円上に配置し絶縁を施す構成なので、両端の鉄心ヨーク部が三相ＥＶＴ本体から突き出るため相間方向に寸法が増大する傾向にあり、更に三相ＥＶＴは大型化に伴い製作工数や費用が増大する等の問題があった。
又、比較的小電流（３００Ａ以下）が流れる高圧側母線に、一次巻線の両端子を介して直列接続し母線電流を取り込む巻線形ＣＴについても、３台が相間方向に並列配置されるので同様に高圧側母線の相間距離拡大に伴う不都合を生じていた。
【０００５】
このように、計器用変成器の大きさ自体が、配電盤等の閉鎖形受配電設備を小型化して据え付け面積を縮小しコスト低減等をはかろうとする際の障害の一つとなっていた。
また、キュービクル形絶縁開閉装置（以下Ｃ−ＧＩＳと称す）にあっては、内蔵機器の小型化と共に、高圧母線の相間距離を極力縮小して装置全体を小型化する要望があり、単相ＥＶＴあるいは巻線形ＣＴ自身の相間方向寸法が、相間距離の縮小、ひいてはＣ−ＧＩＳ全体の小型化に対する障害となっていた。
そこで、本発明は、ますますコンパクト化、低コスト化が要求される配電盤等の閉鎖形受配電設備に対応可能なＥＶＴ、巻線形ＣＴ等のモールド形の計器用変成器を提供することを課題とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、同心円上に配置された円筒状の一次巻線および二次巻線の外半径と内半径との寸法差をその軸方向長さよりも大にして、半径方向に長く、かつ、軸方向に短く扁平した偏平円筒状巻線と、
一次巻線と電気的に接続される一次巻線接続端子部と、
偏平円筒状巻線の全面および一次巻線接続端子部の一部を被覆し、偏平円筒状巻線を貫通する中心孔が形成される絶縁部と、
一次巻線接続端子部が突出する底面と、この底面に連接するテーパ面と、による穴部を備え、一次巻線接続端子部と高圧側母線との接続をスリップオン嵌合可能とするように絶縁部と一体に形成される円筒部と、
略コ字状である２組の半割り鉄心を絶縁部の中心孔に挿通させつつ挟着して外側をバンドで締め付け固定し、偏平円筒状巻線の軸方向に対して外側面が垂直となるように配置した略ロ字状の鉄心を、二個設けてなる断面が略８の字状の鉄心と、
を備え、全体として偏平円筒状巻線の軸方向と同じ方向の幅を薄くしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、同心円上に配置された円筒状の一次巻線および二次巻線の外半径と内半径との寸法差をその軸方向長さよりも大にして、半径方向に長く、かつ、軸方向に短く扁平した偏平円筒状巻線と、
一次巻線と電気的に接続される一次巻線接続端子部と、
偏平円筒状巻線の全面および一次巻線接続端子部の一部を被覆し、偏平円筒状巻線を貫通する中心孔が形成される絶縁部と、
一次巻線接続端子部が突出する先端と、この先端に連接するテーパ面と、により、一次巻線接続端子部と高圧側母線との接続をスリップオン嵌合可能とするように絶縁部と一体に形成される凸部と、
略コ字状である２組の半割り鉄心を絶縁部の中心孔に挿通させつつ挟着して外側をバンドで締め付け固定し、偏平円筒状巻線の軸方向に対して外側面が垂直となるように配置した略ロ字状の鉄心を、二個設けてなる断面が略８の字状の鉄心と、
を備え、全体として偏平円筒状巻線の軸方向と同じ方向の幅を薄くしたことを特徴とする計器用変成器。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の計器用変成器において、絶縁部としてエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１または２または３記載の計器用変成器を、三台並列に配置して移動用架台に挿着し、高圧側母線の同軸方向に移動して嵌合接続することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図に基づき本発明の実施形態をＥＶＴについて説明する。以下、特に断りがない場合ＥＶＴは単相をいう。図１は本発明によるＥＶＴの第１の実施形態の外観図を示し、図２は主要部分を表した説明図を示す。図２において、１２は一次巻線、１３は二次巻線であり、同心円上に配設されている。１４，１５は鉄心であるところのカットコアであり、１６，１７はカットコア１４，１５の端部を覆うフレーム、１８は一次巻線１２の接続端子部である。接続端子部１８の周囲には、内側にテーパ面を形成した円筒部１９が突設され、スリップオン嵌合を可能にしている。これらのうち、カットコア１４，１５およびフレーム１６，１７をのぞく部分は、エポキシ樹脂により一体成形される。前記円筒部１９を含むエポキシ樹脂の全体を、絶縁部２０として示す。
【００１１】
図１において、２１〜２４は、半割りのカットコア１４，１５を外側より結束するバンドであり、カットコア１４，１５は巻線１２，１３の周囲に断面略８の字状に配設される。図１（ｂ）において、バンド２２の右方には、端子金具が埋設されて接地側接続端子部２５が配設されている。一次巻線１２の一端は接続端子部１８に接続され、他端が接地側接続端子部２５に接続されている。また、バンド２１，２３の左方には、二次端子２６が配設されて、二次巻線１３の両端が接続されている。なお、必要に応じて、開放三角結線を形成して零相電圧を検出する三次巻線（図示せず）を二次巻線１３の内側に設け三次端子（図示せず）に引き出せる構成としている。
【００１２】
一般に、ＥＶＴの巻線、特に細い電線を多数巻装する一次巻線は、巻線の型崩れや電線のズレ・落線を防止するためと、巻線自体の製作のしやすさから、軸方向に比較的長い円筒状巻線、あるいは複数の短い円筒状巻線を同軸平行に配置して構成している。これに対し、本実施形態による巻線２，３はプリプレグ（絶縁基材テープに熱硬化性樹脂をコーティングしたもの）を層間絶縁紙にして幅を狭く多層に巻装して、図２（ｂ）に示すように円筒面外半径R1と円筒面内半径R2の差がその円筒長Lより大である円筒形状、即ち偏平円筒状巻線を構成している。このプリプレグを用いた場合は、電線の巻回の作業性は比較的良いが、一般的な絶縁紙であるポリエステルフィルムを使用する場合は、表面が滑らかであるため、滑りやすく、型崩れしやすい。そのため、ポリエステルフィルムを用いる場合は、巻芯および絶縁紙に電線を巻回した後は、軸を水平に保ち、型崩れしないように注意を払いながら金型内に装着し、樹脂を注型しなければならない。
【００１３】
断面略８の字状に組付けられたカットコア１４，１５は、中央脚部分の鉄心断面積を上下に二分して磁路を形成することによりヨーク部の鉄心厚（図１（ｃ）における厚さｄ）を半減して、全体を薄型に形成することができる。更に、２組の略ロ字状をしたカットコア１４，１５を断面略８の字状にバンド締めして形成することで、鉄心組み立てが極めて容易になるのみならず、ＥＶＴ本体がフレーム１６を介するだけで配電盤隔壁あるいは直接移動用架台に挿着することが容易になる。
【００１４】
ＥＶＴ上部絶縁樹脂の高圧側母線（図２（ｃ）参照）と同軸上に一次巻線の接続端子部１８が設けられ、その高圧側端子金具が円筒部１９の底面に位置しているので、高圧側端子金具と対地間（移動用架台や配電盤隔壁等）の絶縁樹脂表面の漏洩距離が増大し、絶縁性能を十分保持できる。そして一次巻線の接続端子部１８は、図２（ｃ）に示すごとく高圧側母線５１との接続をスリップオン嵌合構成とすれば、接続作業が容易となり絶縁性能も更に安定する。
【００１５】
図３は第２の実施形態を示す外観図である。この実施形態の特徴は、一次巻線接続端子部の部分であり、絶縁部２０に設けた凸部３２の先端に金具を埋設して、一次巻線接続端子部３１を構成したものである。その他の部分は第１の実施形態と共通であるので、共通部分には、同一の符号を付して説明を省略する。この第２の実施形態の場合、高圧側母線との接続後、絶縁カバー（図示せず）を取り付ける等の適宜な絶縁保護をすることで、接続作業も容易となり絶縁性能も安定する。
【００１６】
第１の実施形態のＥＶＴは、上述の一次巻線の接続端子部１８を設けて絶縁樹脂表面の漏洩距離を増加させることと、偏平円筒状をした一次巻線１２の外周を対地（鉄心ヨーク部や移動用架台あるいは配電盤隔壁等）に近接させながら、誘導率の大きいエポキシ樹脂を介在して絶縁耐力を確保させることによって、相間方向寸法を極力縮小しても上下方向の寸法拡大に殆ど影響を与えていない。こうして本実施形態によるＥＶＴ３台を図４に示したように、並列配置し、接触子（図示せず）を介して接続する構成としたことにより、高圧側３相母線の相間距離を縮小した分、配電盤等の閉鎖形受配電設備の筐体寸法の縮小に寄与することができる。ここで言う相間距離の方向とは、一次巻線１２および二次巻線１３の軸方向を指している。図４において、４１〜４３はＥＶＴ、４４はフレームを兼ねた台車である。
【００１７】
次に、巻線形ＣＴについて説明する。図５は、巻線形ＣＴからなる第３の実施形態の外観図であり、図６が主要部を表した説明図である。
図６において、６１は一次巻線、６２は二次巻線であり、巻線間絶縁部６３を介して同心円上に配設されている。６４，６５は鉄心であるところのカットコアであり、６６，６７はカットコア６４，６５の端部を覆うフレーム、６８，６９は一次巻線６１の接続端子部であり、一次巻線６１の巻始め、巻終りがそれぞれ接続端子部６８，６９と接続されている。接続端子部６８，６９の周囲には、内側にテーパ面を形成した円筒部７１，７２が突設され、スリップオン嵌合を可能にしている。これらのうち、カットコア６４，６５およびフレーム６６，６７をのぞく部分は、エポキシ樹脂により一体成形される。前記円筒部７１，７２を含むエポキシ樹脂の全体を、絶縁部７３として示す。
【００１８】
図５において、７４〜７７は、半割りのカットコア６４，６５を外側より結束するバンドであり、カットコア６４，６５は巻線６１，６２の周囲に断面略８の字状に配設される。バンド７６の右方には二次端子７８が配設され、バンド７７の左方には二次端子７９が配設されている。
図示されるように、この巻線形ＣＴは、上部両端の接続端子部６８，６９の周囲に円筒部７１，７２が形成されているが、これを図３の凸部３２のように突出させた構成とすることも可能である。
【００１９】
一般に巻線形ＣＴの巻線は、一次巻線６１、二次巻線６２共に太い電線が用られ、しかも巻数が少なく、偏平円筒状巻線を構成しやすい。そのため、巻線製作後は、型崩れやズレが生じにくく、取扱いが容易となる。その他は上述のＥＶＴと概ね同様な構成である。
なお、巻線形ＣＴの場合、一次巻線と二次巻線の間は、母線電圧の絶縁耐力を要する。ＥＶＴの場合、一次巻線は最外層から接地電位となる最内層までで母線電圧を分担している。
【００２０】
そこで、巻線形ＣＴは、巻線を構成する太い電線を引き回し、接続端子部や端子金具等と鑞付けにより接続し一体化することにより、一次・二次巻線が金型内に装着される際に、接続端子部や端子金具を介して固定保持されるため巻線間寸法も確保しやすくなる。従って、一次巻線と二次巻線の間を絶縁樹脂が充填されやすくなり、絶縁耐力の確保も容易となる。
そして、この巻線形ＣＴ３台を並列配置し、両一次巻線接続端子部を直接高圧母線各相に直列接続すれば、高圧側３相母線の相間距離を縮小した分、配電盤等の閉鎖形受配電設備の筐体寸法の縮小に寄与することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、一次巻線および二次巻線を偏平形状にするとともに鉄心を断面略８の字状に挟着することで、相間寸法が縮小される。それにより、特に高圧側母線の相間距離が縮小可能となり、コンパクト化が要求される配電盤等の閉鎖形受配電設備を縮小可能として、低コスト化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の外観を示す図である。
【図２】第１の実施形態の主要部の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の外観を示す図である。
【図４】第１の実施形態の取り付け例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の外観を示す図である。
【図６】第３の実施形態の主要部の説明図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
【図８】従来例の取り付け例を示す図である。
【符号の説明】
１２  一次巻線
１３  二次巻線
１４，１５  カットコア
１６，１７  フレーム
１８  接続端子部
１９  円筒部
２０  絶縁部
２１〜２４  バンド
２５  接地側接続端子部
２６  二次端子
４１〜４３  ＥＶＴ
４４  台車
５１  高圧側母線
６１  一次巻線
６２  二次巻線
６３  巻線間絶縁部
６４，６５  カットコア
６６，６７  フレーム
６８，６９  接続端子部
７１，７２  円筒部
７３  絶縁部
７４〜７７  バンド
７８，７９  二次端子
【図１】
0003929222.tif 000002
【図２】
0003929222.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003929222.tif 000006
【図６】
0003929222.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003929222.tif 000009