(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対をなす二個の変流器が上段となり、また、複数の計器用変圧器が下段となるように、固定用フレームにそれぞれ複数個配置して組み立てた状態で外箱に一体収納し、二個の変流器の間に、計器用変圧器の一次巻線から引出される接続用リード線を挿通した状態で固定保持する計器用変圧変流器であって、
前記変流器は、
一次巻線及び二次巻線を被覆し、一次端子、二次端子及び鉄心挿入窓が形成される絶縁樹脂被覆部と、
絶縁樹脂被覆部上に設けられ、接合面が形成された接合用突起部と、
接合用突起部の接合面上で略平行に設けられる複数の直線状溝部と、
鉄心挿入窓を貫通する鉄心と、
を備えるものであり、
対をなす二個の変流器の接合用突起部の接合面を接触させて、両側の直線状溝部により形成した孔部に接続用リード線が挿通されることを特徴とする計器用変成器。
【請求項２】
請求項１に記載の計器用変成器において、
上段に変流器を２相配置し、下段に計器用変圧器を２相配置したことを特徴とする計器用変成器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の計器用変成器において、
前記直線状溝部は、一次端子または二次端子の延伸方向に対して略平行または略垂直となる方向に設けられることを特徴とする計器用変成器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の計器用変成器において、
前記直線状溝部は断面半円、断面△形、または、断面□形の何れかであることを特徴とする計器用変成器。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の計器用変成器において、
前記絶縁樹脂被覆部はエポキシ樹脂を硬化させて形成した被覆部であ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】
一次巻線及び二次巻線を絶縁樹脂で被覆し、鉄心を装着したモールド形の計器用変成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計器用変成器は、変流器（Current Transformer  以下、ＣＴという）、計器用変圧器（Voltage Transformer  以下、ＶＴという）、および計器用変圧変流器（Voltage Current Transformer  以下、ＶＣＴという）を総称するものである。
計器用変成器は、高電圧、大電流の受電設備の母線に一次巻線を接続し、二次巻線から変成比に応じた低電圧、低電流を出力し、継電器や電力量計を作動させる。
【０００３】
特に、電力需給用の計器用変成器は電力量計、無効電力計又は最大需要電力計と組み合わせて使用されるものであり、電気料金取引にかかわる計量機器の一部を構成している。
正しい電気料金を徴収するため、計器用変成器として、無視し得るほどの誤差しか生じないという優れた変成比特性を有する電磁式計器用変成器（例えば電磁式ＶＴ及びＣＴ）が採用されている。
【０００４】
続いて、このような計器用変成器の従来技術の一例としてＶＣＴについて図を参照しつつ説明する。図４はＣＴ・ＶＴの外観図、図５はＶＣＴの電気的結線図、図６はＶＣＴの外形形状を示す外観図、図７はＶＣＴの受電設備内への収納配置を説明する説明図、図８はＶＣＴ内部の配線を説明する説明図である。
ＶＣＴは、例えば、６．６ｋＶ三相３線式高圧需要家の受電設備に配設される。このＶＣＴは、フレームに組付けられたＶＴとＣＴとが外箱に一体収納されて構成されるものである。
【０００５】
ＶＴ及びＣＴ各単体は、例えば、図８（ａ）、（ｂ），（ｃ）で示すような外観を有している。ＣＴ３００は、図８（ａ）で示すように、変成器本体１００と鉄心２００とを備えている。
変成器本体１００は、図４（ａ），（ｂ）で示すように、円筒状一次巻線と二次巻線とを同心配置し、一次・二次巻線の各端子である一次端子１１０、二次端子１２０を設け、絶縁樹脂被覆部１３０により一体に被覆形成したものである。
絶縁樹脂被覆部１３０は、耐電気的絶縁性能や耐荷重性能等優れた物理的特性、安定した化学的特性を備え、製作し易く取り扱い易い固体絶縁であるエポキシ樹脂を硬化させて形成したものである。
ＣＴは、鉄心挿入窓１４０に鉄心２００（図８（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）が挿通されて構成される。
【０００６】
これらＶＴ・ＣＴは、図５で示すように結線され、図６で示すような計器用変成器が完成する。
図５の結線図において、ＶＴは、一次巻線の両端を母線側のＵ相−Ｖ相間とＶ相−Ｗ相間とにそれぞれ２相並列接続されており、また、ＣＴは、一次巻線の両端を母線側のＵ相とＷ相とにそれぞれ２相直列接続されている。
【０００７】
ＶＴ一次巻線からの接続用リード線を、ＣＴ一次巻線と接続している一次側ケーブルに接続して外箱内部で結線し、図６で示すように、外箱１１００の両側面に配置されているブッシング１２００から伸延する一次側ケーブルを母線に電源側及び負荷側で接続している。
一方、ＶＴ及びＣＴの二次巻線からリード線を引き回して端子配列した二次側接続ターミナル１３００を設け、母線側から変成された低電圧及び低電流を、二次側接続ターミナル１３００を介して、電力量計、無効電力量計、最大需要電力計、等に供給している。
【０００８】
ところで、上述のＶＣＴ１０００は、図７（ａ）の懸垂形配置、また、図７（ｂ）の据置形配置の何れの場合でも、キュービクル等受電設備に収納配置する際に、ＶＣＴ１０００の内部でＣＴの一次巻線が一次側ケーブルを介して母線と直結することと寸法や形状の制約とに起因し、上段に２相のＣＴを配置し、下段に２相のＶＴを配置して外箱に一体収納する構成とせざるを得ない。
このような構成を採用する場合、配線に工夫が施されていた。
【０００９】
この配線について説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）で示すように、接続用リード線５００は下側にあるＶＴ（図示せず）の一次巻線から引出されて配線されることとなるが、ＣＴ（計器用変成器）３００の鉄心２００や図示しない外箱等大地電位部分を避けるため、リードスペーサ４００と称する固定具を介して固定保持されて引き回されて一次側ケーブルに接続されている。
【００１０】
リードスペーサ４００は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）でも明らかなように二個のＣＴ３００に挟まれるような位置で配置されており、このようなリードスペーサ４００の貫通する孔部にＶＴ接続用の接続用リード線５００が挿通されるという構成を有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で使用されているリードスペーサ４００は、耐電気的絶縁性能に加え、ボルト締付け力、圧縮力に耐え得る耐荷重性能も備える必要があり、ベークライト、或いはフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、等材料が限定されるため高価な部品であった。
【００１２】
また、ＶＴの接続用リード線５００を挟持するリードスペーサ４００自体を係止させる為、ＣＴ３００の絶縁樹脂被覆部１３０に別途取付枠加工を施す等、部品点数が多くコスト高の要因であった。
さらにまた、リードスペーサ４００の存在が、ＶＴ及びＣＴの円筒状一次巻線と二次巻線から必然的に略円筒形状に形成される絶縁樹脂被覆部１３０によるデッドスペースの形成も相俟って、必要以上にＣＴとＶＴ各単体それぞれの相互距離を延ばすこととなり、外箱も大型になっていた。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、リードスペーサ等高価な部品または取付用加工を無くし、容易に外箱内部で電気的結線を施しながら、小型で低コストのＶＣＴを提供し、ひいてはキュービクル等高圧需要家受電設備の敷設面積低減をはかる計器用変成器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
対をなす二個の変流器が上段となり、また、複数の計器用変圧器が下段となるように、固定用フレームにそれぞれ複数個配置して組み立てた状態で外箱に一体収納し、二個の変流器の間に、計器用変圧器の一次巻線から引出される接続用リード線を挿通した状態で固定保持する計器用変圧変流器であって、
前記変流器は、
一次巻線及び二次巻線を被覆し、一次端子、二次端子及び鉄心挿入窓が形成される絶縁樹脂被覆部と、
絶縁樹脂被覆部上に設けられ、接合面が形成された接合用突起部と、
接合用突起部の接合面上で略平行に設けられる複数の直線状溝部と、
鉄心挿入窓を貫通する鉄心と、
を備えるものであり、
対をなす二個の変流器の接合用突起部の接合面を接触させて、両側の直線状溝部により形成した孔部に接続用リード線が挿通されることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、
請求項１に記載の計器用変成器において、
上段に変流器を２相配置し、下段に計器用変圧器を２相配置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の計器用変成器において、
前記直線状溝部は、一次端子または二次端子の延伸方向に対して略平行または略垂直となる方向に設けられることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の計器用変成器において、
前記直線状溝部は断面半円、断面△形、または、断面□形の何れかであることを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の計器用変成器において、
前記絶縁樹脂被覆部はエポキシ樹脂を硬化させて形成した被覆部であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づき本発明の第一実施形態を説明する。図１は本実施形態の計器用変成器の構成図、図２は変成器本体の構成図である。
この計器用変成器は、詳しくは、先に図４〜７を用いて説明した６．６ｋＶ三相３線式高圧需要家の受電設備に配設されるＶＣＴにおいて使用されるというものであり、ＣＴを２相配置して形成される側面閉空間に、ＶＴの一次巻線から引出される接続用リード線を挿通し固定保持するというものである。
【００２０】
この場合の２相配置したＣＴは、図１（ａ），（ｂ）で示すように、変成器本体１０、鉄心２０からなる計器用変成器３０を一対に配置し、この一対の計器用変成器３０の間に接続用リード線４０を配置している。
この変成器本体１０は、図２で示すように、絶縁樹脂被覆部１、接合用突起部２、一次端子３、二次端子４、鉄心挿入窓５、直線状溝部６、接合面７を備えている。
【００２１】
絶縁樹脂被覆部１は、図示しない一次巻線及び二次巻線を重ねた状態でエポキシ樹脂に代表される絶縁樹脂を被覆して形成されるものであり、絶縁樹脂被覆部１が硬化した場合に一次端子３、二次端子４及び鉄心挿入窓５が一体に形成される。
【００２２】
接合用突起部２は、絶縁樹脂被覆部１から突出して一体に形成されるが、直線状溝部６が形成できる程度の高さを少なくとも有している。
巻線に一体被覆して固体絶縁物とするエポキシ樹脂は、もともとリードスペーサにも勝る耐電気的絶縁性能やボルト締付け力に耐え得る耐荷重性能を備えているため、接合用突起部２は、若干の高さを形成すればよく、図１（ｂ）で示す一対の計器用変成器１０の間に生じるデッドスペースを低減している。
【００２３】
一次端子３は、図示しない一次巻線に電気的に接続されている端子であり、絶縁樹脂被覆部１から突出した状態で形成される。
二次端子４は、図示しない二次巻線に電気的に接続されている端子であり、絶縁樹脂被覆部１から突出した状態で形成される。
【００２４】
鉄心挿入窓５は、鉄心２０（図１（ａ），（ｂ）参照）が貫通される孔である。
直線状溝部６は、接続用リード線４０（図１（ａ），（ｂ）参照）の被覆部分が当接できるように断面が略半円状に形成されており、接合用突起部２の側面である接合面７上に形成される。直線状溝部６は、この接合面７の面上に複数（図１，２では４個）形成されており、それぞれが略平行となるように設けられる。
【００２５】
直線状溝部６は、図１，図２でも明らかなように、一次端子３の延伸方向に対して略平行に、また、二次端子４の延伸方向に対して略垂直となる方向に設けらている。これは一次端子３・二次端子４に接続されるケーブルも延伸方向に伸びるように配線されるためである。
これにより接続用リード線４０と一次端子３に接続されるケーブルとは略平行に配線され、また、接続用リード線４０と二次端子４に接続されるケーブルとは略垂直に配線されるため、配線が全体的に整えられるという利点がある。
【００２６】
接合面７は、他の変成器本体１０と接触する面であり、ここで接合されて対をなす。
なお、接合面７は、図１，図２でも明らかなように、一次端子３の延伸方向および二次端子４の延伸方向に対してそれぞれ平行となる方向に設けらている。
これにより、接続用リード線４０は一次端子３の延伸方向に伸びるケーブルおよび二次端子４の延伸方向に伸びるケーブルと交差しないように配慮されている。
【００２７】
続いて６．６ｋＶ三相３線式高圧需要家の受電設備に配設されるＶＣＴにおける配置について説明する。
図示しないが、円筒状一次巻線及び二次巻線を同心配置しエポキシ樹脂等絶縁樹脂で被覆し、鉄心を装着してなるＶＴ（図８（ａ），（ｂ）（ｃ）の計器用変成器３００と同一形状）が下段に配置される。
ＶＴは、一次巻線の両端を母線側のＵ相−Ｖ相間とＶ相−Ｗ相間にそれぞれ２相並列接続されている。
【００２８】
各ＶＴの一次巻線両端をＵ相とＶ相の一次側ケーブル及びＶ相とＷ相の一次側ケーブルにそれぞれ並列接続する接続用リード線４０が立ち上がっている。
一方、二個のＣＴ（図１（ａ），（ｂ）の計器用変成器３０参照）の側面を接触させた場合、両側の断面が略半円の直線状溝部６により孔部が形成される。
ＶＴ一次巻線から引出される接続用リード線４０をこの孔部に挿通し固定保持している。そして、上段に２相配置される各ＣＴは、それぞれ一次巻線のＫ端子から電源側母線に、Ｌ端子から負荷側母線に直列接続するように、Ｕ相とＷ相の一次側ケーブルが接続される（図５参照）。
【００２９】
なお、Ｖ相一次側ケーブルは電源側母線から負荷側母線にブッシングを介して外箱内を挿通している。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の一次側ケーブルは、電源側と負荷側の外箱に配置されるブッシングを介して母線側と接続するように外部に伸びている（図６参照）。
【００３０】
以上本実施形態について説明した。
なお、直線状溝部６は断面半円に限るという趣旨ではなく、断面△形、断面□形、任意形状にしてもよく、これら接合用突起部２や直線状溝部６もＣＴ等の樹脂注型用金型の一部を代替するだけで容易に形成することが出来る。
【００３１】
さらにまた、接合面７の直線状溝部６は、上述の如く外箱に収納されるＶＣＴの接続用リード線４０による電気的接続時の使用に限定されるものではなく、機械的構造用、例えば金属棒、ボルト等、を窪み部に押圧させて、計器用変成器単体を設置固定したり、或いは単にロープ等を窪み部に係止して、計器用変成器単体の運搬輸送用に供する等してもよい。
【００３２】
このような本実施形態では、エポキシ樹脂を用いて接合用突起部２を有するような絶縁樹脂被覆部１を形成することで、ＶＴも含めＣＴ等単体同士を固定用フレーム（図示せず）だけで組立て近接配置させ、接続用リード線４０を挿通し固定保持しながら寸法縮小をはかることが出来ると共に、リードスペーサ等高価な部品や取付用加工を削減出来る。
【００３３】
続いて、本発明の第二実施形態について図を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の計器用変成器の変成器本体の構成図である。
本実施形態の変成器本体１０’は、直線状溝部６’以外は第一実施形態と同様であり、その重複する説明を省略する。
【００３４】
この直線状溝部６’は、図２を用いて説明した第一実施形態の直線状溝部６の方向に対し、直角方向となるように形成されている。この場合、図３に示すように接合用突起部２を必要最小限のみ突出させるだけでよくなり、左右一対の形成器本体１０’を接合した場合、第一実施形態ではデッドスペースとなっていた位置に接続ケーブルの挿通用の孔部が形成され、デッドスペースを減少させることも出来る。
【００３５】
なお、直線状溝部６’も断面△形に限るという趣旨ではなく、断面半円形、断面□形、任意形状にしてもよく、これら接合用突起部２や直線状溝部６’もＣＴ等の樹脂注型用金型の一部を代替するだけで容易に形成することが出来る。
さらにまた、接合面７の直線状溝部６’も、機械的構造用、例えば金属棒、ボルト等、を窪み部に押圧させて、計器用変成器単体を設置固定したり、或いは単にロープ等を窪み部に係止して、計器用変成器単体の運搬輸送用に供する等してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、略円筒形状に形成される絶縁樹脂被覆部により、近接配置する際に形成するデッドスペースを低減し、リードスペーサ等高価な部品或いは取付用加工を無くし、容易に外箱内部で電気的結線を施しながら、小型で低コストのＶＣＴを提供し、ひいてはキュービクル等高圧需要家受電設備の敷設面積低減をはかる計器用変成器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の計器用変成器の構成図である。
【図２】変成器本体の構成図である。
【図３】本発明の第二実施形態の計器用変成器の変成器本体の構成図である。
【図４】ＣＴ・ＶＴの外観図である。
【図５】ＶＣＴの電気的結線図である。
【図６】ＶＣＴの外形形状を示す外観図である。
【図７】ＶＣＴの受電設備内への収納配置を説明する説明図である。
【図８】ＶＣＴ内部の配線を説明する説明図である。
【符号の説明】
１            絶縁樹脂被覆部
２            接合用突起部
３            一次端子
４            二次端子
５            鉄心挿入窓
６，６’      直線状溝部
７            接合面
１０，１０’  変成器本体
２０          鉄心
３０          計器用変成器
４０          接続用リード線
【図１】
0004148695.tif 000002
【図２】
0004148695.tif 000003
【図３】
0004148695.tif 000004
【図４】
0004148695.tif 000005
【図５】
0004148695.tif 000006
【図６】
0004148695.tif 000007
【図７】
0004148695.tif 000008
【図８】
0004148695.tif 000009