(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁消弧性ガスを封入した環状接地容器内に高電圧導体を配置したガス絶縁電気機器に適用されるガス絶縁電気機器用変成器において、
上記環状接地容器の内面に設けられた枝管のフランジに取付けられた絶縁密封端子を介して浮遊電極を高電圧導体の対向位置に有するコンデンサ型分圧器と、
上記環状接地容器の外周面へ搭載されるとともに、一端が接地され他端が上記コンデンサ型分圧器を介して浮遊電極に接続され、上記浮遊電極と上記環状接地容器との間のインピーダンスより十分に小さなインピーダンスを有する分圧用オーム抵抗と、
上記分圧用オーム抵抗に並列接続され、該分圧用オーム抵抗の抵抗値よりも十分に大きな入力インピーダンスを有し、上記高電圧導体の検出電圧を二次側で処理できる電圧値に変換する変換部と
を備えたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス絶縁電気機器用変成器において、
上記浮遊電極は、対向する上記高電圧導体の直径以下の直径を有する円盤形状としたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【請求項３】
請求項１に記載のガス絶縁電気機器用変成器において、
上記浮遊電極は、対向する上記高圧導体の直径以下の短軸を有する高電圧導体軸方向に長い長円板形状としたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【請求項４】
請求項１に記載のガス絶縁電気機器用変成器において、
上記浮遊電極は、対向する上記高圧導体直径以下の直径を有する球形状としたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のガス絶縁電気機器用変成器において、
上記変換部を変成器内部に設けたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のガス絶縁電気機器用変成器において、
上記高電圧導体と上記浮遊電極間の浮遊容量の温度特性誤差を補償する温度補償用抵抗体ユニットをさらに設けたことを特徴とするガス絶縁電気機器用変成器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス絶縁電気機器用変成器に関し、特に、電力系統の変電分野で使用されるガス絶縁開閉装置に対するガス絶縁電気機器用変成器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、例えば、特開平２−１１５７７０号公報に開示された従来の三相一括型ガス絶縁開閉装置の電圧検出装置を示す構成図である。
図５において、ＳＦ６ガス等の絶縁消弧性ガスを充填した環状接地容器１内には、三相の高電圧導体３ａ〜３ｃが正三角形状に配置されている。相互に接続された環状接地容器１の開口部間には金属材料からなる円盤状の仕切板取付板１７が介在し、高電圧導体３ａ〜３ｃの周縁部に図示しないボルトを挿入して締め付け固定されている。
【０００３】
この仕切取付板１７は、高電圧導体３ａ〜３ｃが挿通されても充分に絶縁を保持できる程度の直径の貫通穴１８ａ〜１８ｃを同軸状に有し、この貫通穴１８ａ〜１８ｃに絶縁材料からなる単相スペーサ１９ａ〜１９ｃを夫々取付け、高電圧導体３ａ〜３ｃを支持している。
【０００４】
さらに、仕切取付板１７の貫通穴１８ａ〜１８ｃと同軸上に位置し、単相スペーサ１９ａ〜１９ｃの取付フランジ部の電界を緩和する円筒状の接地シールド１６ａ〜１６ｃが、単相スペーサ１９ａ〜１９ｃと共通の締付ねじにより取付仕切板１７に固定されている。
【０００５】
また、高電圧導体３ａ〜３ｃの外周、かつ上記接地シールド１６ａ〜１６ｃの内部にこれと同軸に円筒状の浮遊電極１５ａ〜１５ｃが設けられ、これらの浮遊電極１５ａ〜１５ｃは夫々の接地シールド１６ａ〜１６ｃと絶縁物２０を介して固定されている。
【０００６】
各浮遊電極１５ａ〜１５ｃは、それぞれに最も近接する位置に取り付けた環状接地容器１上の絶縁密封端子２１を貫通し、接地シールド１６ａ〜１６ｃに設けた孔部２２ａ〜２２ｃを貫通する導体２３を介して環状接地容器１の外部に配された補助コンデンサを含む変成器部２４ａ〜２４ｃに接続されている。
【０００７】
また、上記浮遊電極１５ａ〜１５ｃは、その軸方向については接地シールド１６ａ〜１６ｃの中央部に配置され、かつ接地シールド長ｌｘは、浮遊電極１５ａ〜１５ｃの長さｌｚの概略２倍以上としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来のガス絶縁開閉装置におけるコンデンサ型分圧器では、他相からの影響を抑制するため、浮遊電極１５ａ〜１５ｃの同軸径方向に接地シールド１６ａ〜１６ｃを設けた構成となっているため、高電圧導体３ａ〜３ｃの各相間隔を狭めることが困難となり、三相一括型ガス絶縁開閉機器の縮小化の妨げとなる問題があった。また、接地シールド１６ａ〜１６ｃを設けることにより三相一括型ガス絶縁開閉機器のコスト増加にもつながるといった問題もある。
【０００９】
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、接地シールドが不要で、簡素な構造ながらも高精度なガス絶縁電気機器用変成器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガス絶縁電気機器用変成器は、絶縁消弧性ガスを封入した環状接地容器内に高電圧導体を配置したガス絶縁電気機器に適用されるガス絶縁電気機器用変成器において、上記環状接地容器の内面に設けられた枝管のフランジに取付けられた絶縁密封端子を介して浮遊電極を高電圧導体の対向位置に有するコンデンサ型分圧器と、上記環状接地容器の外周面へ搭載されるとともに、一端が接地され他端が上記コンデンサ型分圧器を介して浮遊電極に接続され、上記浮遊電極と上記環状接地容器との間のインピーダンスより十分に小さなインピーダンスを有する分圧用オーム抵抗と、上記分圧用オーム抵抗に並列接続され、該分圧用オーム抵抗の抵抗値よりも十分に大きな入力インピーダンスを有し、上記高電圧導体の検出電圧を二次側で処理できる電圧値に変換する変換部とを備えたものである。
【００１１】
また、上記浮遊電極は、対向する上記高電圧導体の直径以下の直径を有する円盤形状としたものである。
【００１２】
また、上記浮遊電極は、対向する上記高圧導体の直径以下の短軸を有する高電圧導体軸方向に長い長円板形状としたものである。
【００１３】
また、上記浮遊電極は、対向する上記高圧導体直径以下の直径を有する球形状としたものである。
【００１４】
また、上記変換部を変成器内部に設けたものである。
【００１５】
また、上記高電圧導体と上記浮遊電極間の浮遊容量の温度特性誤差を補償する温度補償用抵抗体ユニットをさらに設けたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るガス絶縁電気機器用変成器を備えたガス絶縁電気機器の断面図、図２は、上記図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図において、図５と同一符号は同一箇所または相当部分を示し、その説明は省略する。
【００１７】
図において、絶縁消弧性ガスＳＦ６ガスが充填された圧力容器である環状接地容器１内には高電圧導体３ａ〜３ｃが収容されている。環状接地容器１には、高電圧導体３ａ〜３ｃに対向するように、フランジ形状の枝管２ａ〜２ｃが取付けられており、分圧部４ａ〜４ｃはフランジ形状の枝管２ａ〜２ｃによって固定されている。
【００１８】
なお、上記分圧部４ａ〜４ｃは、円板形状の平板アンテナ６ａ〜６ｃと支持導体７ａ〜７ｃからなる浮遊電極５ａ〜５ｃと、中心導体９ａ〜９ｃと、その周囲のフランジ形状の注型絶縁物１０ａ〜１０ｃからなる絶縁密封端子８ａ〜８ｃから構成されたコンデンサ型分圧器である。
【００１９】
また、支持導体７ａ〜７ｃは、フランジ形状の注型絶縁物１０ａ〜１０ｃと垂直に中心導体９ａ〜９ｃで接続され、浮遊電極５ａ〜５ｃは環状接地容器１と絶縁されている。
また、環状接地容器１は、フランジ形状の枝管２ａ〜２ｃとフランジ形状の注型絶縁物１０ａ〜１０ｃとにより、気密性が保たれている。
【００２０】
さらに、分圧用オーム抵抗１１ａ〜１１ｃの一端は、中心導体９ａ〜９ｃと接続され、分圧用オーム抵抗１１ａ〜１１ｃの他端は、環状接地容器１と同電位である接地ケース１２ａ〜１２ｃに接続されている。
【００２１】
以上のような構成において、分圧用オーム抵抗１１ａ〜１１ｃの抵抗値を浮遊電極５ａ〜５ｃと環状接地容器１間のインピーダンスより十分に小さくすることにより、浮遊電極５ａ〜５ｃと環状接地容器１間における静電界による影響が抑えられるため、従来のように、浮遊電極５ａ〜５ｃと環状接地容器１間に接地シールド１６ａ〜１６ｃを設ける必要がなく、接地シールドを設けることによる組み立て誤差等の影響を受けず安定して高精度な分圧器を得ることができる。
【００２２】
また、変換部２６ａ〜２６ｃの入力インピーダンスを十分に大きくすることにより、分圧用オーム抵抗１１ａ〜１１の抵抗値を数ｋΩ以上とすることができ、ひいては円盤形状の平板アンテナ６ａ〜６ｃを小型化すること、および分圧器を小型化することが可能となる。
さらに、円盤形状の平板アンテナ６ａ〜６ｃの小型化により、他相導体電圧による静電界の影響が小さくなり、安定して高精度な分圧器を備えたガス絶縁電気機器用変成器を得ることができる。
【００２３】
また、温度補償抵抗ユニット２７ａ〜２７ｃを分圧器内部に設けることで高電圧導体３ａ〜３ｃと浮遊電極５ａ〜５ｃ間の浮遊容量の温度特性誤差を補償することが可能となり、さらに安定して高精度な分圧器を備えたガス絶縁電気機器用変成器を得ることができる。
【００２４】
さらに、積分処理機能、および電気アナログ信号を光デジタル信号に変換する機能を備えた変換部２６ａ〜２６ｃとすることにより、高電圧導体３ａ〜３ｃの検出電圧を二次側で処理できる電圧値に変換し、分圧用オーム抵抗１１ａ〜１１ｃ間に発生する二次出力電圧を外部ノイズの影響を受けずに光デジタル伝送することが可能となる。
また、上記変換部２６ａ〜２６ｃをガス絶縁電気機器直付けの変成器２５ａ〜２５ｃ内部に収納することにより、ガス絶縁電気機器の縮小化が図れる。
【００２５】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係るガス絶縁電気機器の変成器部を示す断面図である。上記実施の形態１と異なる点は、浮遊電極５ａ〜５ｃが高電圧導体３ａ〜３ｃ軸方向に長い長円形状アンテナ１３ａ〜１３ｃにより構成されている点である。
本実施の形態２では、以上のような構成とすることにより、上記実施の形態１と同様、他相導体電圧による静電界の影響を小さくし、安定して高精度、かつ二次出力電圧が十分に高い分圧器を備えたガス絶縁電気機器用変成器を得ることができる。
【００２６】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係るガス絶縁電気機器の変成器部を示す断面図である。上記実施の形態１および２と異なる点は、浮遊電極５ａ〜５ｃが球形状アンテナ１４ａ〜１４ｃにより構成されている点である。
本実施の形態３では、以上のような構成とすることにより、アンテナ部の指向性がなく、組み立て誤差等の影響を受けず、さらに高精度な分圧器を備えたガス絶縁電気機器用変成器を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明に係るガス絶縁電気機器用変成器によれば、環状接地容器の内面に設けられた枝管のフランジに取付けられた絶縁密封端子を介して浮遊電極を高電圧導体の対向位置に有するコンデンサ型分圧器と、環状接地容器の外周面へ搭載されるとともに、一端が接地され他端がコンデンサ型分圧器を介して浮遊電極に接続され、浮遊電極と環状接地容器との間のインピーダンスより十分に小さなインピーダンスを有する分圧用オーム抵抗と、分圧用オーム抵抗に並列接続され、該分圧用オーム抵抗の抵抗値よりも十分に大きな入力インピーダンスを有し、上記高電圧導体の検出電圧を二次側で処理できる電圧値に変換する変換部とを備えたことにより、組み立て誤差等の影響を受けず安定して高精度な分圧器を得ることができるため、接地シールドを設ける構造をとることなく、高電圧導体の各相間隔を狭めることができる。よって、ガス絶縁開閉機器の縮小化が図れるとともに、接地シールドが必要ないためコストも削減できる。
【００２８】
また、浮遊電極は、対向する上記高電圧導体の直径以下の直径を有する円板形状としたことにより、他相高電圧導体による静電界の影響を小さくすることができる。
【００２９】
また、浮遊電極は、対向する上記高圧導体の直径以下の短軸を有する高電圧導体軸方向に長い長円板形状としたことにより、他相高電圧導体による静電界の影響を小さくすることができる。
【００３０】
また、浮遊電極は、対向する上記高圧導体直径以下の直径を有する球形状としたことにより、アンテナ部の指向性がなくなり、組み立て誤差等の影響を小さくすることができる。
【００３１】
また、変換部を変成器内部に設けたことにより、ガス絶縁電気機器の縮小化が図れる。
【００３２】
また、高電圧導体と浮遊電極間の浮遊容量の温度特性誤差を補償する温度補償用抵抗体ユニットをさらに設けたことにより、安定して、高精度な分圧器を備えたガス絶縁電気機器用変成器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係るガス絶縁電気機器用変成器を備えたガス絶縁電気機器の断面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ面に沿うガス絶縁電気機器の断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態２に係るガス絶縁電気機器用変成器を備えたガス絶縁電気機器の断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態３に係るガス絶縁電気機器用変成器を備えたガス絶縁電気機器の断面図である。
【図５】  従来のガス絶縁電気機器用変成器を備えたガス絶縁電気機器の断面図である。
【符号の説明】
１  環状接地容器、２ａ〜２ｃ  フランジ形状の枝管、３ａ〜３ｃ  高電圧導体、４ａ〜４ｃ  分圧部、５ａ〜５ｃ  浮遊電極、６ａ〜６ｃ  円板形状の平板アンテナ、７ａ〜７ｃ  支持導体、８ａ〜８ｃ  絶縁密封端子、９ａ〜９ｃ  中心導体、１０ａ〜１０ｃ  フランジ形状の注型絶縁物、１１ａ〜１１ｃ  分圧用オーム抵抗、１２ａ〜１２ｃ  接地ケース、１３ａ〜１３ｃ  長円板形状の平板アンテナ、１４ａ〜１４ｃ  球形状アンテナ、１５ａ〜１５ｃ  同軸円筒状の浮遊電極、１６ａ〜１６ｃ  接地シールド、１７  仕切取付板、１８ａ〜１８ｃ  貫通穴、１９ａ〜１９ｃ  単相スペーサ、２０  絶縁物、２１  絶縁密封端子、２２ａ〜２２ｃ  孔部、２３  導体、２４ａ〜２４ｃ  変成器、２５ａ〜２５ｃ変成器、２６ａ〜２６ｃ  変換部、２７ａ〜２７ｃ  温度補償抵抗ユニット。
【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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