(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧電極と低圧電極との間に誘電体が介装され、前記誘電体が高圧電極に接して配されてなる高圧コンデンサにおいて、前記低圧電極と同電位のガード電極が前記高圧電極を周回するとともに前記誘電体に接して配され、高圧電極とガード電極との間に絶縁樹脂が挿入されることを特徴とする高圧コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、進相用の高圧コンデンサに関し、特に、従来より高い電圧でもって使用することのできる高圧コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高圧コンデンサは例えば高圧の電力系統の進相用に用いられ、力率調整装置でもって電力系統へ挿入されるキャパシタンス分の増減がなされる。
図３は、従来の高圧コンデンサの構成を示す断面図である。高圧電極１０と低圧電極２との間に絶縁間隙５と誘電体４とが直列に介装され、誘電体４が高圧電極１０に接して配されている。誘電体４は例えばチタン酸ストロンチウムなど誘電率の大きい材料からなり、高圧電極１０と低圧電極２との間のキャパシタンス分を増やしている。一方、絶縁間隙５には絶縁液体あるいは絶縁ガスが封入される。あるいはまた、絶縁間隙５は真空であってもかまわない。また、絶縁間隙５を設けなくても、低圧電極２が誘電体４に接して配される構成も用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の高圧コンデンサは電極端部の電界が高く、この端部電界が使用電圧を高める上でのネックとなっていた。
すなわち、図３において、絶縁間隙５に封入される絶縁液体あるいは絶縁ガスの絶縁耐力は誘電体４のそれより低いので、高圧コンデンサの使用電圧を高めると高圧電極１０の端部１０Ａあるいは低圧電極２の端部２Ａから部分放電が発生し、絶縁劣化が起き易かった。また、絶縁間隙５を設けなくて低圧電極２が誘電体４に接して配される構成の高圧コンデンサの場合も、低圧電極２，誘電体４および高圧電極１０の周囲の絶縁液体あるいは絶縁ガスの絶縁耐力が誘電体４のそれより低いことから高圧コンデンサの使用電圧を高めると高圧電極１０の端部１０Ａあるいは低圧電極２の端部２Ａから部分放電が発生し、絶縁劣化が起き易かった。そのために、従来の構成の高圧コンデンサでは、使用電圧をさらに高めることができず、端部電界がネックとなっていた。高圧コンデンサの使用電圧を従来より高めることができれば、進相用に電力系統に挿入される電力用コンデンサを構成するコンデンサ素子となる高圧コンデンサの個数を減らすことができ、電力設備の経済性を確保することができる。
この発明の目的は、従来より高い電圧でもって使用することのできる高圧コンデンサを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、高圧電極と低圧電極との間に誘電体が介装され、前記誘電体が高圧電極に接して配されてなる高圧コンデンサにおいて、前記低圧電極と同電位のガード電極が前記高圧電極を周回するとともに前記誘電体に接して配され、高圧電極とガード電極との間に絶縁樹脂が挿入されるようにするとよい。それによって、ガード電極でもって低圧電極の端部電界が緩和されるとともに、高圧電極の端部、および高圧電極とガード電極との間が絶縁耐力の高い絶縁樹脂でもって封止され、部分放電の発生が抑えられる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。図１は、この発明の実施例にかかる高圧コンデンサの構成を示す断面図である。リード線６を介して低圧電極２に接続されたガード電極３が高圧電極１の外周に配され、高圧電極１とガード電極３との間に絶縁性の樹脂部７が介装されている。
【０００６】
図２は、図１のＡ矢視図であり、図１の低圧電極２と誘電体４とを除外し高圧電極１とガード電極３とを見た図である。ガード電極３が高圧電極１を周回している。
図１に戻り、図１のその他は、図３の従来の構成と同一であり、同じ部分には同一符号を付することによって詳細な説明は省略する。低圧電極２と同電位のガード電極３でもって低圧電極２の端部２Ａがシールドされている。それによって、低圧電極２の端部電界が緩和され低圧電極２の端部２Ａから部分放電が発生し難くなっている。また、高圧電極１とガード電極３との間７Ａに絶縁耐力の高い樹脂部７が介装されているので、高圧電極１の端部１Ａからも部分放電が発生し難くなっている。そのために、高圧コンデンサの使用電圧を従来より高めることができる。それによって、高圧コンデンサを電力系統の進相用に使用した場合、電力系統に挿入される電力用コンデンサを構成するコンデンサ素子となる高圧コンデンサの個数を減らすことができ、電力設備の経済性を確保することができる。なお、同一の静電容量を持つコンデンサ素子を直列接続した場合の合成静電容量値はコンデンサ素子自体の静電容量を直列接続個数で割った値になるとともに、コンデンサ素子を並列接続した場合の合成静電容量値はコンデンサ素子自体の静電容量に並列接続個数を掛けた値になる。したがって、この発明にかかる高圧コンデンサを，電力用コンデンサを構成するコンデンサ素子として用いた場合、高圧コンデンサの静電容量が従来の高圧コンデンサの静電容量と同一で、かつ、その耐電圧が高圧コンデンサの耐電圧のｎ倍となっているとすると、電力用コンデンサとして所要の合成静電容量値を実現するためのコンデンサ素子数，すなわち，高圧コンデンサの個数は、従来の１／ｎ2 に減らすことが可能となる。
【０００７】
なお、図１における実施例では、高圧電極１および低圧電極２の形状が円形であったが、この両電極の形状は長方形であっても構わない。両電極の長辺側の長さが短辺側のそれより極端に長くてもガード電極３が高圧電極１を周回していればよい。
また、図１における実施例では、低圧電極２と誘電体４との間の絶縁間隙５が介装された構成を示したが、この発明にかかる高圧コンデンサの構成は上記の構成に限定されるものではなく、上記の絶縁間隙５を設けなくて，低圧電極２が誘電体４に接して配される構成にも適用することができる。
【０００８】
また、この発明にかかる高圧コンデンサの構成は、低圧電極２の高圧電極１に対する相対的位置が固定された構成に限定されるものではなく、低圧電極２が図１の上下方向に移動可能とした構成も採用することができる。これより、低圧電極２を高圧電極１に対して移動させて電極間距離を変化させることによって静電容量分を連続的調整することができ、容量可変型の高圧コンデンサを構成することが可能となる。このような容量可変型の高圧コンデンサを電力系統の進相用に用いた場合、その静電容量が連続的調整可能であるため、従来のようは複数台の並列コンデンサの入り切り制御によって電力系統の静電容量が段階的に増減することがなくなるので、コンデンサの投入時の瞬時電圧低下と過渡的な過電流，および，コンデンサの開放時のインパルス過電圧が電力系統に発生するのを抑制することができる。
【０００９】
【発明の効果】
この発明は前述のように、低圧電極と同電位のガード電極が高圧電極を周回するとともに誘電体に接して配され、高圧電極とガード電極との間に絶縁樹脂が挿入されるようにすることによって、高圧コンデンサを進相用に使用した場合、電力系統に挿入される電力用コンデンサを構成するコンデンサ素子となる高圧コンデンサの個数を減らすことができ、電力設備の経済性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例にかかる高圧コンデンサの構成を示す断面図
【図２】図１のＡ矢視図
【図３】従来の高圧コンデンサの構成を示す断面図
【符号の説明】
１，１０：高圧電極、２：低圧電極、３：ガード電極、４：誘電体、５：絶縁間隙、６：リード線、７：樹脂部
【図１】
0003760702.tif 000002
【図２】
0003760702.tif 000003
【図３】
0003760702.tif 000004