(57)【要約】  本発明は、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて分離可能なコネクタ（２）内の電圧を測定するためのセンサ（３）に関し、このセンサは、  分離可能なコネクタ（２）の高電圧導体（７）に機械的かつ電気的に接続されるように、かつ分離可能なコネクタからＨＶ／ＭＶ電圧を受け取るように適合された高電圧接続部を備えるアダプタ要素（１１）と、  複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリ（２４）であって、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作するように直列に電気接続されている、ディバイダアセンブリ（２４）と、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワーク内に存在する高電圧信号に対応する低電圧信号を供給するように構成された低電圧接続部（４２）と、を有する、アダプタ要素（１１）に機械的かつ電気的に接続されるように適合されたセンサ本体（１２）と、を備え、  アダプタ要素（１１）及びセンサ本体（１２）は、分離可能なコネクタ（２）に設置されるように適合された別々の要素であり、アダプタ要素は、分離可能なコネクタとセンサ本体との間に設置されるように構成されている。
2020535435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて分離可能なコネクタ（２）内の電圧を測定するためのセンサ（３）であって、前記センサは、
前記分離可能なコネクタ（２）の高電圧導体（７）に機械的かつ電気的に接続されるように、かつ前記分離可能なコネクタからＨＶ／ＭＶ電圧を受け取るように適合された高電圧接続部を備えるアダプタ要素（１１）と、
複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリ（２４）であって、前記複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作するように直列に電気接続されている、前記ディバイダアセンブリ（２４）と、前記ＨＶ／ＭＶ電力ネットワーク内に存在する高電圧信号に対応する低電圧信号を供給するように構成された低電圧接続部（４２）と、を有する、前記アダプタ要素（１１）に機械的かつ電気的に接続されるように適合されたセンサ本体（１２）と、を備え、
前記アダプタ要素（１１）及びセンサ本体（１２）は、前記分離可能なコネクタ（２）に設置されるように適合された別々の要素であり、前記アダプタ要素は、前記分離可能なコネクタと前記センサ本体との間に設置されるように構成されている、
センサ。
【請求項２】
前記センサ（３）は、絶縁材料を含み、前記センサは、前記分離可能なコネクタ（２）に挿入され、前記分離可能なコネクタの前記高電圧導体（７）を包み込むように構成されている、請求項１に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項３】
前記アダプタ要素（１１）は、前記分離可能なコネクタ（２）の前記高電圧導体（７）に電気的かつ機械的に接続するための金属部品（１５）を備える、請求項１又は２に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項４】
前記アダプタ要素（１１）は、前記分離可能なコネクタ（２）の前記高電圧導体（７）にねじ留め、あるいはねじ込むためのねじ山を備え、及び／又は、前記アダプタ要素を前記分離可能なコネクタにねじ留め、あるいはねじ込むための、任意の種類の工具と協働する突起を有する、請求項３に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項５】
前記アダプタ要素（１１）は、前記アダプタ要素を前記センサ本体（１２）に機械的かつ電気的に接続するための手段（１６、１７）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項６】
前記アダプタ要素（１１）は、前記分離可能なコネクタ（２）の凹部に嵌合するようなサイズ及び形状の絶縁要素を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項７】
前記センサ本体（１２）は、前記アダプタ要素（１１）の前記金属部品（１５）に機械的かつ電気的に接続されるように適合された導体（２１）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項８】
前記センサ本体（１２）は、前記導体（２１）及び前記ディバイダアセンブリ（２４）を担持する絶縁要素（２２）を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項９】
前記センサ本体（１２）の前記絶縁要素（２２）は、前記アダプタ要素（１１）及び／又は前記分離可能なコネクタ（２）の接触面にサイズ及び形状が適合された外側弾性表面（２３）を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１０】
前記センサ本体（１２）は、細長いハンドル部分（１９）を提供する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１１】
前記センサ本体（１２）の前記ハンドル部分（１９）は、前記ディバイダアセンブリ（２４）を保持する、請求項１０に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１２】
前記センサ本体（１２）は、前記センサ本体を前記アダプタ要素（１１）に機械的に接続するための手段（２５、２６）を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１３】
前記センサ（３）は、前記アダプタ要素（１１）に装着されるバヨネット式ベース（１０）を備え、前記バヨネット式ベースはバヨネットスロット（３３）を備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１４】
前記センサ本体（１２）は、前記バヨネット式ベース（１０）と係合するためのピン（３６）を備える、請求項１３に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１５】
前記アダプタ要素（１１）は、前記バヨネット式ベース（１０）内の多角形の孔と係合するための多角柱状のピン（３２）を備える、請求項１３又は１４に記載の電圧を測定するためのセンサ。
【請求項１６】
ＨＶ／ＭＶ電力導体と、分離可能なコネクタ（２）と、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のセンサ（３）とを備える、電力ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧又は中電圧（ＨＶ／ＭＶ）電力ネットワークにおいて分離可能なコネクタ内に存在する電圧を測定するためのセンサに関する。本発明はまた、ＨＶ／ＭＶ電力導体と、分離可能なコネクタと、本発明によるセンサとを備える、電力ネットワークにも関する。
【背景技術】
【０００２】
再生可能エネルギーの出現によって配電が更に複雑化するため、分散型発電及びインテリジェント配電、並びに関連する電気的検知の有用性、更には必要性が増している。有用な検知には、配電ネットワーク内の様々な場所における電圧の検知、電流の検知、及び、電圧と電流の関係の表示が含まれ得る。
【０００３】
比較的高い電圧用の既存の変圧器及び開閉装置の多くは、特に高電圧の適用例（例えば、５ｋＶ〜６９ｋＶ、又はそれ以上）では、ケーブルアクセサリのための専用スペースを有するが、そのスペースは限られている。そのようなケーブルアクセサリ接続部は、分離可能なコネクタと呼ばれる場合があり、例えばエルボ又はＴ型コネクタなどである。こうしたケーブルアクセサリ接続部は、いわゆるプラグ、差し込み、又はリアインサートのためのスペースを備えることがある。
【０００４】
多くのケーブルアクセサリにはテストポイントが実装されており、ケーブルアクセサリのための、絶縁されシールドされた導体に存在するライン電圧の分数が測定される。こうしたテストポイントは、従来、変圧器又は開閉装置におけるライン電圧の存在を示すために使用されてきた。多くの場合、こうしたテストポイントでは、現代のグリッドオートメーション電力品質及び制御の適応例に必要な、例えばプラスマイナス０．５ボルトの、電圧テスト精度は得られない。
【０００５】
その他、ケーブルアクセサリでの電圧測定の課題として、例えば高電圧用の変圧器及び開閉装置内のスペースが限られていることがある。更に、高電圧への適用、及び、絶縁されシールドされた導体を使用することから、必要な安全性を得るために、特別な要件が必須である。こうした背景での重要な一局面として、アセンブリの部品間に空気が閉じ込められる可能性のある、空隙などのスペースを回避する必要がある。また、必要な部品を全て適切にシールドすることが重要である。更に重要な局面は、容易に設置できるセンサ解決手段を提供することである。
【０００６】
こうした背景において、欧州特許第２６０５０２３Ａ１号に、高電圧配電セルに差し込むことのできる差し込みコネクタの内部に収容された抵抗分圧器が開示されている。この抵抗分圧器は、ジグザグ形状に配置された誘電体によって支持される複数の抵抗要素を含む。この抵抗分圧器は、高電圧の適用例で電圧を測定するために使用することができる。
【０００７】
別の例として、ドイツ特許第１０２０１５０００３０１号に、組み込みセンサアセンブリを備えたＨＶ／ＭＶ電力ネットワーク用の分離可能なコネクタが開示されている。
【０００８】
上記の状況を考慮すると、ＭＶ／ＨＶの適用例で電圧を測定するために、ある一定の精度の測定結果が得られ、保存システムが得られ、かつ容易に設置できる、簡潔な代替解決手段を提供する必要が依然として存在する。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、高電圧又は中電圧（ＨＶ／ＭＶ）電力ネットワークにおいて分離可能なコネクタ内の電圧を測定するためのセンサを提供し、このセンサは、
分離可能なコネクタの高電圧導体に機械的かつ電気的に接続されるように、かつ分離可能なコネクタからＨＶ／ＭＶ電圧を受け取るように適合された高電圧接続部を備えるアダプタ要素と、
複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリであって、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作するように直列に電気接続されている、ディバイダアセンブリと、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワーク内に存在する高電圧に対応する低電圧信号を供給するように構成された低電圧接続部と、を有する、アダプタ要素に機械的かつ電気的に接続されるように適合されたセンサ本体と、を備え、
アダプタ要素及びセンサ本体は、分離可能なコネクタに設置されるように適合された別々の要素であり、アダプタ要素は、分離可能なコネクタとセンサ本体との間に設置されるように構成されている。
【００１０】
したがって、本発明は、少なくとも２つの別々の要素を有するセンサを提供し、それらのうちの少なくとも１つは、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて必要な精度で電圧を測定するためのディバイダアセンブリを含む。１つの要素、例えばアダプタ要素は高電圧接続部を備え、この高電圧接続部は、分離可能なコネクタの高電圧導体に機械的かつ電気的に接続されて、ＨＶ／ＭＶ電圧を受け取るように適合されている。もう１つの要素、例えばセンサ本体は、アダプタ要素に機械的かつ電気的に接続するための手段と、電圧を測定するためのディバイダアセンブリとを含む。本発明によるセンサは、例えば、電力ネットワークの分離可能なコネクタの絶縁プラグ又はリアインサートとしても使用することができる。
【００１１】
分離可能なコネクタに設置されるように適合された２つの別々の要素を含み、第１の要素が分離可能なコネクタと第２の要素との間に設置されているセンサによって、設置又は装着の利点が得られる。分離可能なコネクタ内、又はその上にプラグ又はリアインサートを装着することによって、例えば、電圧変圧器又は開閉装置内に得られるスペースが制限されることなどの、いくつかの課題が呈される。もう１つの課題としてあり得るものは、特に分離可能なコネクタ及び／又はプラグ若しくはリアインサートが硬質絶縁材料であるか、又は硬質絶縁材料でできている場合に、空気を閉じ込めないようにプラグ又はリアインサートを装着するために必要な力である。確実で安全な接続を確保するには、分離可能なコネクタに装着される部品間に、ある一定の接触圧又は表面圧が必要とされることがある。これを実現することは、特にレトロフィット型の解決手段では、分離可能なコネクタがプラグ又はリアインサートのために備えるスペースが標準化されておらず、その形状及び／又は寸法が多様であるために、困難な場合がある。
【００１２】
そこで、２つの別々の要素を有するセンサを提供することによって、第１の要素、例えば寸法が限られていることがあるアダプタ要素を、センサの分離可能なコネクタとアダプタ要素との間に空気が閉じ込められないように設置することが可能になり得る。アダプタ要素の寸法が限られていれば、アダプタ要素を、例えば回転運動などの一般的な動きを使って固定することも考え得る。要素を小さくすれば、分離可能なコネクタとセンサとの間に要求される面圧又は接触圧を簡単に引き上げられる場合もある。アダプタ要素が分離可能なコネクタとセンサ本体との間に設置されるように構成されていれば、アダプタ要素とセンサ本体の間の境界部（ここで境界部とは、設置された状態で互いに触れ合う、つまり接触し合う、アダプタ要素とセンサ本体の接触面を意味する）は、センサ本体をアダプタ要素に追加する設置ステップが簡単になるように設計されることになり得る。これは、例えば、アダプタは硬質の表面を備え、センサ本体はアダプタの表面よりも軟質の表面を備えるなどのように、異なる硬さを有する接触面を提供することによって実現され得る。センサ本体が分離可能なコネクタに直接接触する場合には、センサ本体の接触面の硬さを分離可能なコネクタより高くすることも考え得る。
【００１３】
本発明のシナリオによれば、センサ本体は、アダプタ要素の寸法よりも大きい形状及び寸法を有し得る。アダプタ要素とセンサ本体の間の装着方法は、センサ本体がより大きいか、又は長く延びている場合にセンサ本体を回転させる必要がないように選択してもよく、これにより、限られた空間条件においても、より大きな寸法を有するセンサの設置が可能になる。
【００１４】
本明細書で使用するとき、「中高電圧」という語は、高電圧の閾値以上の電圧を意味する。高電圧の閾値は、記載される特定のシステムに適用される標準的法域要件、又はエンドユーザ要件に基づいてもよい。例えば、中高電圧は、定格２．５ｋＶ〜３５ｋＶ（位相間実効値（ＲＭＳ：root mean square）として分類される）の配電系のセパレート絶縁コネクタのための電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格３８６（２０１６）などの標準に規定された定格電圧程度の電圧での動作に該当してもよい。適用例に応じて、中高電圧の閾値は、約２．５ｋＶ、約３ｋＶ、約１５ｋＶ、約２５ｋＶ、約２８ｋＶ、約３５ｋＶ、約５２ｋＶ、約６９ｋＶ、又はそれ以上（位相間実効値として分類される）であってもよい。
【００１５】
本明細書で使用するとき、「低電圧」という語は、中高電圧未満の電圧を意味する。低電圧は、低電圧閾値より低く定められてもよい。低電圧閾値と中高電圧閾値は、同じ閾値であってもよいし、又は異なる閾値であってもよい。低電圧は、中高電圧の分数、つまり１より小さい比率であってもよい。低電圧は、閾値分数、つまり比率分によって規定してもよい（例えば、約１：１００以下）。本明細書の開示において特に明記しない限り、低電圧は、位相接地間実効値を使用して記載される。適用例に応じて、低電圧閾値は、例えば、約１ｋＶ以下であってもよい。
【００１６】
本明細書で使用するとき、分離可能なコネクタは、運用中の境界部において接続を係合又は分離することによって容易に確立又は解消することのできる、高電圧システム用の接続部又は境界部を意味する。分離可能なコネクタは、完全に絶縁及びシールドされていてもよく、電力ケーブルを終端させて絶縁するため、別の電気部品を絶縁するため、又は絶縁された電力ケーブルを電気器具、他の電力ケーブル、若しくはその両方に接続するために使用されてもよい。分離可能なコネクタは、変圧器又は開閉装置に接続されてもよい。一部の分離可能なコネクタは、デッドフロント型の変圧器及び開閉装置に使用されてもよい。デッドフロント型とは、電力事業産業における電力ケーブルと変圧器又は開閉装置との間のコネクタの中に高電圧表面が露出しないことを指す。分離可能なコネクタの非限定的な例には、エルボ分離可能な絶縁されたコネクタ及びＴ型分離可能な絶縁されたコネクタ（例えば、Ｔ型コネクタ）が含まれる。
【００１７】
本発明の高電圧導体は、分離可能なコネクタに挿入され、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの電圧を担持する、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの電気導体である。この導体は中電圧を担持することもあるが、本特許出願の中では高電圧導体と呼ばれる。
【００１８】
本明細書で使用するとき、「接続部」という語は、構成要素を電気的かつ／又は機械的に接続するために使用される境界部、コネクタ、又は他の構造体を意味する。例えば、接続部としては、プラグ若しくはソケット、ワイヤ、ケーブル、基板上の導体、はんだ、導電バイア、又は他の類似の電気的かつ／又は機械的な接続が含まれ得る。
【００１９】
「接続された（coupled）」又は「接続された（connected）」という語は、要素を互いに、直接付着させること（互いに直接接触させる）、又は間接的に付着させること（１つ以上の要素を２つの要素の間に置き、２つの要素を付着させる）を指す。
【００２０】
本発明によるディバイダアセンブリは、複数の（例えば、２つ、３つ、又はそれ以上）の離散的インピーダンス要素を含んでよく、それらの要素は、例えばＨＶ／ＭＶ電力ネットワーク内に存在する電圧などの電圧を検知する分圧器として動作可能であるように、直列に電気的に接続されている。複数の離散的インピーダンス要素は、例えば鎖を形成するように、直列に機械的に接続してもよい。分圧器は、電力導体の内部導体と、低電圧又は電気接地との間に位置してもよい。分圧器は、電力導体と、低電圧又は電気接地との両方に電気的に接続してもよい。インピーダンス要素は、例えば、抵抗器、キャパシタ、又はインダクタであってもよい。複数の離散的インピーダンス要素は、１つの抵抗器及び１つ以上のキャパシタを含んでもよい。複数の離散的インピーダンス要素は、１つの抵抗器及び１つ以上のインダクタを含んでもよい。複数の離散的インピーダンス要素は、１つのインダクタ及び１つ以上のキャパシタを含んでもよい。一般に、複数の離散的インピーダンス要素は、１つ以上の抵抗器、及び／又は１つ以上のキャパシタ、及び／又は１つ以上のインダクタを含んでもよい。抵抗器、キャパシタ、及びインダクタは、手頃な価格で容易に入手可能であるため、分圧器を形成するために特に適した要素である。また、一般に、それらの電気特性は精密に指定されている。
【００２１】
ディバイダアセンブリは硬質であってもよい。そのことによって、ディバイダアセンブリを、本発明のセンサ本体の空洞に容易に押し込むことが可能になる。あるいは、ディバイダアセンブリは、ある程度軟質であってもよく、例えば屈曲可能であってもよい。ディバイダアセンブリがプリント回路基板（「ＰＣＢ」）を含み、そこに複数の離散的インピーダンス要素を配置してもよい。ＰＣＢは、軟質でもよいし、硬質でもよい。複数の離散的インピーダンス要素は、分圧器として動作可能であるように、直列に接続される。これらの要素は、ワイヤによって、又はＰＣＢ上の導電トレースによって、又ははんだ付け材料によって、電気的に接続してもよい。それぞれのインピーダンス要素は、その要素を電気的に接続するための２つの接点を含んでもよい。
【００２２】
複数の離散的インピーダンス要素のうち、第１のインピーダンス要素は、電力導体又は、例えば分離可能なコネクタの高電圧導体などの高電圧の構成要素への、直接的又は間接的な電気的接続のために、高電圧接点を有してもよい。ディバイダアセンブリが、第１の端部及び反対側の第２の端部を含む細長い形状を有する場合は、高電圧接点を、ディバイダアセンブリの第１の端部に配置してもよい。
【００２３】
複数の離散的インピーダンス要素のうち、第２のインピーダンス要素は、低電圧又は電気接地への電気的な接続のために、低電圧接点を有してもよい。一般に、低電圧接点は、センサ本体の外部から電気的に接触するためにアクセス可能であるように配置してもよい。ディバイダアセンブリが、第１の端部及び反対側の第２の端部を含む細長い形状を有し、高電圧接点が第１の端部に配置される場合は、低電圧接点を、ディバイダアセンブリの第２の端部に配置してもよい。低電圧接点の電圧がセンサ本体の外部で利用可能になるように、低電圧接点に接地ワイヤを電気的に接続してもよい。
【００２４】
ディバイダアセンブリは、複数の離散的インピーダンス要素から分圧した電圧をピックアップするために、中間アクセス接点を含んでもよい。中間アクセス接点は、第１のインピーダンス要素と第２のインピーダンス要素との間に電気的に配置してもよい。中間アクセス接点の電圧がセンサの外部で利用可能になるように、中間アクセス接点に信号ワイヤを電気的に接続してもよい。
【００２５】
直列に接続された複数の離散的インピーダンス要素は、直鎖状に配置してもよい。複数のインピーダンス要素に沿う電圧は、一般に、高電圧接点から低電圧接点へと低下するので、電圧の異なる２つの離散的インピーダンス要素の間の距離は直鎖形状の場合に最大となり、それによって、インピーダンス要素間、又は、インピーダンス要素をそれぞれの隣接要素と接続する導電性ワイヤ若しくはトレース間の、放電の危険が低減する。あるいは、複数の離散的インピーダンス要素は、Ｚ字形状の鎖に配置してもよく、又は一般的に言えば、折り畳まれた鎖状に配置してもよい。このような幾何学構成によって、ディバイダアセンブリの構造の柔軟性が高まり得る。いくつかの状況下では、この幾何学構成によって、ディバイダアセンブリの延長を短く保つことができる。例えば、インピーダンス要素の構成として、らせん状など、他のどのような構成も考え得る。具体的には、複数の離散的インピーダンス要素は、直鎖状の軟質ＰＣＢの上に配置してもよく、この軟質のＰＣＢ自体が、らせん状に巻かれていてもよい。巻かれたＰＣＢを、センサ本体の空洞内で受容スペースを同軸状に取り巻いて配置してもよい。
【００２６】
ディバイダアセンブリがカプセル体を含んでもよく、そこに複数の離散的インピーダンス要素を封入又は内蔵してもよい。カプセル体は、本発明のセンサ本体を形成してもよい。カプセル体の中にインピーダンス要素を封入することによって、インピーダンス要素に、互いに対する、及び、センサのそれ以外の部分に対する電気絶縁を更にもたらすことがある。カプセル体はまた、摩損などの機械的衝撃、又は、化学的若しくは環境的な衝撃に対して、インピーダンス要素を更に保護することもある。カプセル体は、樹脂から成っていてもよい。樹脂は、硬化樹脂であってもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、センサは絶縁材料を含み、分離可能なコネクタに挿入され、分離可能なコネクタの高電圧導体を包み込むように構成されている。絶縁材料は、アダプタ要素及び／又はセンサ本体によって提供してもよい。絶縁材料は、アダプタ要素及び／又はセンサ本体の部品又は全面を覆ってもよい。本発明の文脈では、「包み込む」とは、高電圧導体を担持する分離可能なコネクタの絶縁プラグとして、包囲、包絡、その他の様式で機能することと解釈することができる。換言すれば、このセンサはまた、分離可能なコネクタに挿入されたときに高電圧表面が露出しない絶縁プラグとして機能し得る。よって、本発明によるセンサは２つの機能を備え、その１つは検知機能であり、他方は絶縁機能である。
【００２８】
本発明の別の実施形態によれば、センサのアダプタ要素は、分離可能なコネクタの高電圧導体に電気的かつ機械的に接続するための金属部品を備えてもよい。アダプタ要素はまた、分離可能なコネクタの高電圧導体に電気的かつ機械的に接続することができる他のどのような材料を含んでもよい。また、アダプタ要素が絶縁材料から作られており、分離可能なコネクタの導体及びセンサ本体への電気的な接続を得るために、導電性材料でできた、コーティング、挿入部、又はその他の任意の部分を含むことも考え得る。センサとして機能できるためには、センサ本体と高電圧導体との間の電気的な接続が不可欠である。したがって、アダプタ要素が分離可能なコネクタの高電圧導体への電気的な接続を提供することは、１つの要件となる。これは、例えば、アダプタ全体を金属から作ることによって、又は、アダプタ要素内に金属部品を備えることによって実現してもよい。アダプタ要素の金属部品は、センサ本体への方向及び分離可能なコネクタの導体への方向の、２つの方向に高電圧接続を提供する。この高電圧接続は、アダプタの両側の他方の要素、例えば、ディバイダアセンブリを有するセンサ本体、及び／又は分離可能なコネクタの導体に、高電圧を伝達できるように適合される必要がある。
【００２９】
分離可能なコネクタの導体とアダプタとの間の機械的な接続は、例えば、ねじ接続によって確立してもよい。分離可能なコネクタは、通常、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの高電圧導体に電気的に接続される、ねじ部を備える。よって、アダプタ要素は、分離可能なコネクタのねじと協働するように適合された、ねじ山又はねじ付き部品を備えてもよい。アダプタ要素は、例えば、分離可能なコネクタのねじ部品に被せて回転させることによって、分離可能なコネクタに接続してもよい。ねじ山は、金属又は他のどのような導電性材料から作られていてもよい。また、ねじ山は、高電圧を伝達できる電気的な接続が分離可能なコネクタの高電圧導体とセンサとの間に確立される限り、他のどのような材料から作られていてもよい。一実施形態によれば、アダプタの金属部品は、分離可能なコネクタにねじ留め、あるいはねじ込むためのねじ山を備えてもよい。金属部品のねじ山は、機械的かつ電気的な接続を提供してもよい。
【００３０】
加えて、本発明によるセンサのアダプタ要素はまた、アダプタ要素を分離可能なコネクタにねじ留め、あるいはねじ込むための、任意の種類の工具と協働するか、又はその工具を受容するための突起を含んでもよい。突起は、例えば、相補的な六角形の受け部分を有する任意の種類の標準的な工具を受容するように適合された、六角形の突起であってもよい。突起はまた、標準的な工具を受容し得る、他のどのような種類の標準化された突起であってもよい。突起は、金属部品の一部であってもよいし、又はアダプタ要素の他のどのような部分の一部であってもよい。一実施形態によれば、アダプタ要素の金属部品は、ねじ及び突起の両方を備えてもよい。
【００３１】
アダプタ要素は、アダプタ要素をセンサ本体に機械的かつ電気的に接続するための手段を更に備えてもよい。ねじ、ナット、ボルト、リベット、スナップフィット若しくはクランプ手段、又はニーレバーなどの、どのような種類の機械的な締結手段も、アダプタ要素をセンサ本体と機械的に接続するために適する。アダプタ要素及びセンサ本体は、それらの機械的な締結手段に適した受容要素を備えてもよい。アダプタ要素とセンサ本体との間の境界部は、装着又は設置の工程が簡略化されるように設計してもよい。アダプタ要素へのセンサ要素の装着は、例えば、片手で、更なる工具を利用せずにできるものであってもよい。このような簡潔な解決手段として考え得る実施形態について、以下に説明する。本発明のもう１つの局面は、装着状態では互いに接触する、アダプタ要素の表面及びセンサ本体の表面を、装着工程又は設置の後に、この２つの要素の境界部、つまり接触する領域の間に空気が閉じ込められないように設計することである。
【００３２】
本発明による電圧を測定するためのセンサのアダプタ要素は、分離可能なコネクタの凹部に嵌合するようなサイズ及び形状の絶縁要素を更に備えてもよい。この絶縁要素は、本発明によるセンサを保持する分離可能なコネクタの凹部又は空洞に調和する形状を備えてもよい。このような構造により、本発明によるセンサは、凹部の内面にアダプタ要素が接触するように凹部に挿入され得る。分離可能なコネクタ及びアダプタから材料の最適な組み合わせを選択することによって、分離可能なコネクタとセンサのアダプタとの間に空気が閉じ込められることを確実に避けることができる。材料の良好な組み合わせの一例は、１つの要素を硬質とし、他方を軟質にすることである。例えば、絶縁要素は、例えばエポキシなどの、セラミック又はプラスチックから作られてもよい。絶縁要素が硬質材料から作られている場合、分離可能なコネクタに軟質材料が備わって凹部を構築していれば、設置に支障はない。このような状況では、分離可能なコネクタはその形状を、アダプタ要素の形状及び寸法に応じて適合させることができ、その結果、設置の後に空気が閉じ込められることはない。また、アダプタ要素の寸法を、凹部の内壁に接触しないが、内壁に触れることなく挿入するには十分小さい寸法とすることも考えられる。
【００３３】
本発明による電圧を測定するためのセンサのセンサ本体は、アダプタ要素の金属部品に機械的に接続されるように適合された導体を備えてもよい。センサ本体の導体は、分離可能な導体の高電圧導体の電圧を伝達してもよく、この電圧は金属部品によってアダプタ要素を通して伝達される。高電圧導体の電圧は、センサの導体を介して、ディバイダアセンブリまで、例えばディバイダアセンブリの高電圧端まで導かれてもよい。導体は、高電圧をディバイダアセンブリに伝達することができる限り、どのような種類の形状及びサイズを有してもよい。
【００３４】
本発明の更に別の実施形態によれば、電圧を測定するためのセンサのセンサ本体は、導体及びディバイダアセンブリを担持する絶縁要素を備えてもよい。導体及びディバイダアセンブリを担持する絶縁要素を備えることによって、検知アセンブリ全体が絶縁されるという利点が得られることがある。このことは、また、分離可能なコネクタ内で高電圧導体を絶縁するための解決手段でもある。
【００３５】
また、センサ本体の絶縁要素は、アダプタ要素及び／又は分離可能なコネクタの、受容領域、凹部又は空洞の内側表面にサイズ及び形状が適合された外側弾性表面を備えることも考え得る。弾性表面は、センサ本体全体を覆ってもよいし、又は、アダプタ要素の受容領域に挿入される部品のみを覆ってもよい。本発明による内側表面は、設置状態において、本発明のセンサがセンサ本体の部品の外側表面と直接接触しているか、又は直接触れている、アダプタ要素の表面である。少なくとも、設置状態でアダプタ要素に接触する所では、センサ本体の弾性表面によって、センサ本体の形状がアダプタ要素の形状に適合し得るので、アダプタ要素へのセンサ本体の設置が容易になり得る。アダプタ要素が前述した硬質材料から作られている場合は、センサ本体の表面上の軟質材料によって、設置が容易になり、かつ、本発明による電圧を測定するためのセンサの２つの要素の接触する表面の間に空気が閉じ込められないようになる。
【００３６】
電圧を測定するためのセンサのセンサ本体は、細長いハンドル部分を含んでもよい。センサ要素のハンドル部分は、ディバイダアセンブリを保持してもよい。センサ本体の細長い部分によって、ディバイダアセンブリを複数の離散的インピーダンス要素と容易に一体化することができるという利点が得られることがある。上記で既に述べたように、離散的のインピーダンス要素を直鎖形状に要素を配置することは有利であり得る。その理由は、そうすることによって、電圧の異なる２つの離散的インピーダンス要素の間の距離が最大化するからである。それにより、インピーダンス要素間、又は、インピーダンス要素をそれぞれの隣接要素と接続する導電性ワイヤ若しくはトレース間の、放電の危険が低減する。細長いハンドル部分は分離可能なコネクタから外に延び、弾性の外側表面を備える必要はない。
【００３７】
本発明によるアダプタ要素が最初に設置され、また、細長いセンサ本体を回転させる必要のない締結手段を備える場合には、利用可能な空間が限られているときでも、細長いセンサ本体を容易に設置することができる。
【００３８】
本発明による電圧を測定するためのセンサのセンサ本体は、センサ本体をアダプタ要素に機械的かつ電気的に接続するための手段を備えてもよい。このセンサ本体をアダプタ要素に機械的に接続するための手段は、上記のアダプタ要素をセンサ本体に機械的に接続するための手段に調和すべきである。ねじ、ナット、ボルト、リベット、スナップフィット若しくはクランプ手段、又はニーレバーなどの、どのような種類の機械的な締結手段も、センサ本体をアダプタ要素に接続するために適する。センサ本体とアダプタ要素の間の境界部は、装着又は設置工程が簡略化されるように設計してもよい。アダプタ要素上へのセンサ本体の装着は、例えば、片手のみで行われてもよい。このような簡略化された解決手段の考え得る実施形態を以下に説明する。本発明のもう１つの局面は、装着状態では互いに接触する、アダプタ要素の表面及びセンサ本体の表面を、装着工程又は設置の後に空気を閉じ込めないように設計することである。このことは、例えば、硬質要素が常に軟質要素に隣接して配置されるように、異なる要素の材料を選択することによって達成することができる。軟質要素は、その形状を硬質要素の形状に適合させて、２つの要素の間に空気が閉じ込められないようにし得る。
【００３９】
別の実施形態によれば、本発明による電圧を測定するためのセンサは、センサのアダプタ要素に装着されるバヨネット式ベースを備え、バヨネット式ベースはバヨネットスロットを備える。バヨネット式ベースは、アダプタ要素及びセンサ本体とは別々の要素であってもよく、アダプタ要素とセンサ本体との間に装着するように設計してもよい。バヨネット式ベースは、例えば、ねじ、ねじ、ナット、ボルト、リベット、又はスナップフィットなどのどのような種類の知られている締結要素を用いてアダプタ要素に装着してもよい。バヨネット式ベースをアダプタ要素にねじ留めされてもよい。本発明による電圧を測定するためのセンサのセンサ本体は、バヨネット式ベースのスロットと係合するためのピンを備えてもよい。
【００４０】
バヨネット式ベースは、バヨネットマウントの一部であるバヨネットスロットを備えてもよい。バヨネットマウントとは、１つ以上の径方向ピンを有する円筒状の雄側と、適合するスロットを有する雌側レセプタとからなる標準的な機械接続機構である。スロットは、例えば、大文字の活字Ｌのように、Ｌの水平アームの端部にセリフ、すなわち、短い上向きの部分の付いたＬ字形状であってもよい。２つの部品を接続するために、雄部品のピンがＬ字形スロットの垂直アームの中へ摺動してもよい。部品を互いに対して部分的に回転させた後、Ｌ字形スロットの水平アームに沿ってピンを移動させてから、セリフ部分に押し込んでもよい。Ｌ字形スロットの水平アーム内にピンを押し込むための力は、本発明では、分離可能なコネクタの軟質材料がアダプタ要素又はセンサ本体のいずれかに押しつけられることによって実現してもよい。こうした種類の接続機構は、例えば、カメラへのレンズの接続や、又は、ある種の電球取り付け具によって知られている。センサ本体とアダプタ要素又はバヨネット式ベースとの間のバヨネット接続によって、センサを設置する際にセンサ本体を大きく移動させる必要がないという利点が得られる。これにより、センサ本体を設置する必要のある場所があまり広くない場合でも、センサ本体の延長を長くすることができるようになる。
【００４１】
本発明による電圧を測定するためのセンサのアダプタ要素は、バヨネット式ベース内の多角形の孔と係合するための多角柱状のピンを備えてもよい。この種の接続によって、アダプタ要素とセンサのバヨネット式ベースとの間での回転が確実に不可能になる。ピンと孔の側面の数は、同じでなくてもよい。例えば、ピンの外側には１８の側面があり、孔の内側には６つの側面があることも考え得る。２つの要素間の回転を妨げる、他のどのような種類の機械的な解決手段もまた、考え得る。
【００４２】
本発明はまた、ＨＶ／ＭＶ電力導体と、分離可能なコネクタと、上記の説明によるセンサとを備える、電力ネットワークにも関する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
ここで、本発明の特定の実施形態を例示する以下の図を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図１】本発明によるＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて電圧を測定するためのセンサの第１の実施形態の変圧器又は開閉装置のチャンバ内の、３つの分離可能なコネクタの斜視図である。
【図２】図１のセンサと併せた分離可能なコネクタの分解断面図である。
【図３】図１のセンサのアダプタ要素の断面斜視図である。
【図４】図１のセンサのセンサ本体の斜視図である。
【図５】ディバイダアセンブリを有する図１のセンサのセンサ本体の斜視図である。
【図６】図１のセンサを内部に装着した分離可能なコネクタの断面図である。
【図７】本発明によるＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて電圧を測定するためのセンサの別の実施形態の変圧器又は開閉装置のチャンバ内の、３つの分離可能なコネクタの斜視図である。
【図８】１つのセンサ本体を取り除いた、図７の変圧器又は開閉装置の斜視図である。
【図９】図７のセンサと併せた分離可能なコネクタの分解断面図である。
【図１０】ディバイダアセンブリを有する図７のセンサのセンサ本体の斜視図である。
【図１１】センサ本体をバヨネット式ベースに最終的に接続する前の、図７のセンサを内部に装着した分離可能なコネクタの断面図である。
【図１２】図７のセンサを内部に装着した分離可能なコネクタの断面図である。
【図１３】図７のセンサのアダプタ要素及びバヨネット式ベースの分解断面図である。
【図１４】図７のセンサのアダプタ要素及びバヨネット式ベースの分解断面図である。
【図１５】図７のセンサのセンサ本体の、装着状態で分離可能なコネクタに対面する側の、バヨネットピンが示された側面図である。
【００４４】
本明細書では、以下に、本発明の様々な実施形態を記載し、また図面に示すが、図中では、同様の要素には同じ参照番号が付けられる。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、３つの分離可能なコネクタ２を有する変圧器又は開閉装置のチャンバ１を概略的に示す。分離可能なコネクタ２は、高電圧／中（ＨＶ／ＭＶ）電圧電力ネットワークの導体を受容するための１つの延長部、及び、更に２つの延長部を備えるＴ型コネクタであり、その２つの延長部のうち１つは、センサ３を受容するためのものである。チャンバ１内の３つのセンサ３は、図２、３及び４を参照してより詳細に説明されるように、差し込み部分及び細長いハンドル部分を備える。
【００４６】
図２は、図１に示すセンサ３と併せた分離可能なコネクタ２の分解断面図である。分離可能なコネクタ２は、ＨＶ／ＭＶ電圧電力ネットワークの導体７を受容するための空洞を有する第１の延長部４を有する、Ｔ型コネクタである。導体７は、図２には単に概略的に示されている。この導体は、金属接続要素８への電気的かつ機械的な接続を行う。金属接続要素８は、少なくとも１つのねじ付き端部９を備える。分離可能なコネクタ２はまた、プラグ又はリアインサートを受容するための空洞を有する第２の延長部５を備える。接続要素９のトレッド付き端部９は、延長部５の中に配置されている。第２の延長部５を使用して、本発明によるセンサ３を受容することができる。そして、分離可能なコネクタ２は、変圧器又は開閉装置からブッシングを受容するための空洞を有する第３の延長部６を備える。
【００４７】
図１に示す実施形態によるセンサ３は、アダプタ要素１１及びセンサ本体１２を備える。アダプタ要素１１及びセンサ本体１２は、分離可能なコネクタ２に設置されるように適合された２つの別々の要素であり、アダプタ要素１１は、分離可能なコネクタ２とセンサ本体１２との間に設置されるように構成されている。アダプタ要素１１は、差し込み又はリアインサートのような円錐形状を備えており、これについて、図３を参照してより詳細に説明する。
【００４８】
図３は、図１のセンサのアダプタ要素１１の断面斜視図である。アダプタ要素は円錐形状を備え、その円錐形状のサイズ及び形状は、分離可能なコネクタ２の第２の延長部５の空洞のサイズ及び形状に適合されている。アダプタ要素１１は、前端部１３及び後端部１４を有する更なる中空要素である。センサの装着状態では、アダプタ要素１１の前端１３は分離可能なコネクタ２に対面し、後端１４はセンサ本体１２に対面する。アダプタ要素１１の前端１３は、分離可能なコネクタ２の接続要素９を受容する形状及びサイズに適合された金属部品１５を備える。金属部品１５は、高電圧接続部として使用されるように構成されている。したがって、この部品は、ねじのない円筒形部分１５ａ及びねじ付きの円筒部分１５ｂを含む。ねじ付きの円筒形部分１５ｂを、接続要素８にねじ留めされてもよい。ねじ付きの円筒部分１５ｂはまた、アダプタ要素１１を分離可能なコネクタ２に装着するための相補的な工具を受容するための六角形状の部分を備えてもよい。金属部品１５は、ねじ付きの円筒部分１５ｂに対して垂直に延びる接触領域１５ｃを更に備えてもよい。設置された状態では、接触領域１５ｃは、以下でより詳細に説明するように、センサ本体の導体２１と接触して、アダプタ２を介してセンサ本体３へ電圧を伝達できるようにする。
【００４９】
金属部品１５は、ＨＶ／ＭＶ電圧電力ネットワークの導体７から本発明のセンサ３に電圧を伝達できるように、導電性である必要がある。この部品はまた、材料が導電性であるか、又は、導電性材料からできた分離可能なコネクタからセンサへの経路を提供する限り、金属以外の材料から作られてもよい。アダプタ要素１１の後端１４は、センサ本体１２をアダプタ要素１１に接続する締結手段を受容するために、複数の孔１６を有するリング１７を備える。孔１６は全て同じ直径を有し、互いからの距離は全て同じである。孔１６は、ねじと相互作用するねじ山を備えてもよい。リング１７は、センサ本体１２への接続を確実に行うために十分な硬さの、金属又は他の任意の適した材料から作られてもよい。アダプタ要素１１の残りの部分は、上記の中空の円錐形状を備える絶縁材料から作られる。絶縁材料は硬質であってもよい。
【００５０】
アダプタ要素１１は、例えば六角形状の工具を利用して、金属接続要素８の周囲で回転させ、それによりアダプタ１１を金属接続要素８にねじ留めすることによって、分離可能なコネクタ２の第１の延長部４の空洞内に非常に簡単に装着し得る。上記で既に概説したように、アダプタ要素の延長は限られているので、アダプタ要素を回転させることによって装着することが可能である。細長い延長部を有するセンサ本体では、回転させて装着することは可能ではない。分離可能なコネクタ２はいくらかの軟性を備え、その形状をアダプタ要素１１の形状の周りに適合させるので、硬質のアダプタ要素１１を、空気を閉じ込め得る一切の空隙なしで分離可能なコネクタ２の延長部５に装着することができる。
【００５１】
図４に見られるように、センサ本体１２は、差し込み部分１８及び細長いハンドル部分１９を含む。差し込み部分１８もまた円錐形状であり、そのサイズはアダプタ要素１１の内部の中空空間に適合されている。差し込み部分は軟質の表面を備え、この表面によって、センサ本体１２をアダプタ要素１１上に空気を閉じ込めないように簡単に設置できる。センサ本体１２の差し込み部分１８は、金属部品１５、特にアダプタ要素１１の金属部品１５の接触領域１５ｃへの電気的な接続を行うための導体２１を更に備える。センサ本体１２の導体２１は、アダプタ要素１１の金属部品１５を受容するための凹部を備えてもよい。センサ本体３は、導体２１を担持する絶縁要素２２を更に含む。絶縁要素２２は硬質であってもよい。差し込み部分１８を軟質にするために、差し込み部分は、軟質材料の層２３に取り巻かれていてもよい。
【００５２】
絶縁要素２２はまた、センサ本体１２のハンドル部分１９の中へ延びていてもよい。また、この絶縁要素によってハンドル部分１９を構築してもよい。ハンドル部分１９は長く延びており、センサ本体１２の差し込み部分１８に対してほぼ垂直に延びる。ハンドル部分１９は複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリ２４を担持し、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作可能であるように直列に電気接続されており、ディバイダアセンブリ２４は、センサ本体１２の導体２１に電気接続されている（図６参照）。離散的インピーダンス要素は、例えば、ＰＣＢ上に配置してもよい。
【００５３】
センサ本体には、差し込み部分１８がハンドル部分１９にあたる所に、円形リングセクション２５が備わる。リングセクション２５のサイズ及び形状は、アダプタ要素１１のリング１７のサイズ及び形状に適合されている。リングセクション２５は、貫通孔２６を備える。
【００５４】
センサ本体１２のハンドル部分１９の全体がシールドされていてもよい。シールド材は、図面に示されていない。シールド材は、リング部分２５を含めたハンドル部分１９の外側に延びる導電性材料の薄層として配置してもよい。シールド材は、シールド材を接地するための知られているどのような手段で接地してもよい。
【００５５】
センサを設置するには、ここでセンサ本体１２をアダプタ要素１１に接続して、センサ本体１２をアダプタ要素１１に挿入してもよい。第２のステップとして、アダプタ要素１１のリング１７の孔１６を、センサ本体のリングセグメント２５の貫通孔２６に揃えてもよい。アダプタ要素１１のリング１７に複数の孔１６が存在することによって、センサ本体１２をアダプタ要素１１に対して多くの異なる位置に固定し得るようになり、このことは、変圧器又は開閉装置のような、空間の限られた環境において有利であり得る。次に、ねじ２７をセンサ本体１２の貫通孔２６に挿入し、アダプタ要素１１の孔１６にねじ込み、このねじを利用してセンサ本体１２をアダプタ要素１１に固定してもよい。図１〜６に示される実施形態では、３つのねじ２７を使用する。
【００５６】
片手で行える設置を可能にするために、貫通孔２６は、一方の端部の半径が大きく、他方の端部の半径が小さい、洋梨のような形状であってもよい（図示されず）。大きい方の半径は、ねじ２７のうち１つの頭部を受容するのに十分大きいことが必要である。小さい方の半径は、ねじ２７の頭部のうち１つを保持するために十分小さいことが必要である。このような構成では、最初に、ねじ２７をアダプタの孔１６内に挿入することができる。その後、センサ本体１２をアダプタに挿入し、それによって、貫通孔２６の大きい方の半径の部分がねじ２７の頭部に隣接するように、かつ、センサ本体１２をねじ２７の頭部に押しつけることができるようにセンサ本体１２を位置させる。センサ本体１２をねじ２７の頭部に押しつけた後、センサ本体を回転させて、ねじが貫通孔２６の小さい方の部分に納まるようにする。
【００５７】
図５は、センサ本体１２の内部にディバイダアセンブリが配置された、本発明によるセンサ３のセンサ本体１２の斜視図である。上記で既に述べたように、センサ本体１２は、差し込み部分１８及び細長いハンドル部分１９を備える。差し込み部分１８は導体２１を担持し、この導体は、アダプタ要素１１の金属部品１５に機械的かつ電気的に接触し、分離可能なコネクタからの高電圧を担持できるような寸法である。導体２１は、ねじ４１を介してディバイダアセンブリ２４の高電圧端に接続されている。ボルト、リベット、ねじ山、ナットなどの、他の機械的な締結手段も同様に使用することができる。電気的な接続は、例えば、導体２１に対面するディバイダアセンブリの側面上の接触領域（図示せず）によって実現してもよい。ねじ４１を介して導体２１をディバイダアセンブリに接続することによって、接触領域が導体２１と接触し、それによって電圧を伝達することができる。細長いハンドル部分１９は、複数の離散的インピーダンス要素（図示せず）を有するディバイダアセンブリを担持し、複数の離散的インピーダンス要素はＰＣＢ２４上に配置されていてもよい。ディバイダアセンブリ２４の高電圧端とは反対の側に、低電圧接続要素４２が備わっている。低電圧接続要素４２は、センサ本体１２から外へ延びるように配置してもよい。この要素は、知られているどのような接続手段で電気的に接地してもよい。センサ本体１２はまた、電圧を測定するために必要な信号を担持する、追加の出力部を備えてもよい。この信号は、例えば、低電圧ケーブルを介してセンサ本体１２からＲＴＵ（遠隔端末ユニット）に伝達してもよい。ＲＴＵは、センサ本体１２からの低電圧信号を、分離可能なコネクタ２内の高電圧に対応する値に変換してもよい。
【００５８】
図６は、センサ３を有する分離可能なコネクタ２の断面図であり、この図には、本発明によるＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて電圧を測定するためのセンサ３が、分離可能なコネクタ２に挿入された装着状態で示されている。分離可能なコネクタ２はＴ型コネクタであり、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体７の端部に電気的に接触するボルト様の金属接続要素８を含む。センサ３は、アダプタ要素１１及びセンサ本体１２と共に、分離可能なコネクタ２に装着される。アダプタ要素１１が、その金属部品１５によって、接続要素８にねじ留めされる。アダプタ要素１１の外側表面は、分離可能なコネクタ２の第１の延長部５の空洞の内側表面に完全に揃う。センサ本体１２はアダプタ要素１１に完全に挿入されており、それによってセンサ本体１２とアダプタ要素１１の境界部、つまり２つの接触面が揃っている。センサ本体１２は、ねじ２７を介してアダプタ要素１１に固定され、図６には、ねじ２７のうち１つが示されている。センサ要素１２の導体２１は、アダプタ要素１１の金属部品１５に機械的かつ電気的に接続され、それによってＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体７に電気的に接続されている。センサ本体１２は複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリ２４を更に担持し、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作可能であるように直列に電気接続されている。ディバイダアセンブリは、導体２１を介して、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体に電気的に接続されている。
【００５９】
図７は、３つの分離可能なコネクタ２を有する変圧器又は開閉装置のチャンバ１を概略的に示す。分離可能なコネクタ２は、高電圧／中（ＨＶ／ＭＶ）電圧電力ネットワークの導体を受容するための１つの延長部、及び、更に２つの延長部を備えるＴ型コネクタであり、その２つの延長部のうち１つは、センサ３を受容するためのものである。３つのセンサ３は、図９〜図１４を参照してより詳細に説明されるように、細長いハンドル部分と共に、差し込み部分を備える。
【００６０】
図８は、センサ３の１つを部分的に取り除いた図１のチャンバ１を概略的に示し、そのセンサ３のセンサ本体１２が取り除かれている。分離可能なコネクタの空洞及びアダプタ要素１１が、バヨネット式ベース１０と共に示されている。
【００６１】
図９は、図６及び７に示すような、センサ３と併せた分離可能なコネクタ２の分解断面図を示す。分離可能なコネクタ２は、ＨＶ／ＭＶ電圧電力ネットワークの導体７を受容するための空洞を有する第１の延長部４を有する、Ｔ型コネクタである。導体７は、図９には単に概略的に示されている。この導体は、金属接続要素８への電気的かつ機械的な接続を行う。金属接続要素８は、少なくとも１つのねじ付き端部９を備える。分離可能なコネクタ２はまた、プラグ又はリアインサートを受容するための空洞を有する第２の延長部５を備える。接続要素８のねじ付き端部９は、延長部５の中に配置されている。第２の延長部５を使用して、本発明によるセンサ３を受容することができる。そして、分離可能なコネクタ２は、変圧器又は開閉装置からブッシングを受容するための空洞を有する第３の延長部６を備える。
【００６２】
図１０は、センサ本体１２の内部にディバイダアセンブリが配置された、本発明によるセンサ３のセンサ本体１２の斜視図である。上記で既に述べたように、センサ本体１２は、差し込み部分１８及び細長いハンドル部分１９を含む。差し込み部分１８は導体２１を担持し、この導体は、アダプタ要素１１及びバヨネット式ベース１０に機械的かつ電気的に接続し、センサ本体１２の導体２１は、分離可能なコネクタ２からの高電圧を担持できるような寸法である。導体２１は、ねじ４１を介してディバイダアセンブリ２４の高電圧端に接続されている。ボルト、リベット、ねじ、ナットなどの他の機械的な締結手段も同様に使用することができる。電気的な接続は、例えば、導体２１に対面するディバイダアセンブリの側面上の接触領域（図示せず）によって実現してもよい。ねじ４１を介して導体２１をディバイダアセンブリに接続することによって、接触領域が導体２１と接触し、それによって電圧を伝達することができる。細長いハンドル部分１９は、複数の離散的インピーダンス要素（図示せず）を有するディバイダアセンブリ２４を担持する。ディバイダアセンブリ２４の高電圧端とは反対の側に、低電圧接続要素４２が備わっている。低電圧接続要素４２は、センサ本体１２から外へ延びるように配置してもよい。この要素は、知られているどのような接続手段で電気的に接地してもよい。センサ本体１２はまた、電圧を測定するために必要な信号を担持する、追加の出力部を備えてもよい。この信号は、例えば、低電圧ケーブルを介してセンサ本体１２からＲＴＵ（遠隔端末ユニット）に伝達してもよい。ＲＴＵは、センサ本体１２からの低電圧信号を、分離可能なコネクタ２内の高電圧に対応する値に変換してもよい。
【００６３】
センサ本体１２のハンドル部分１９の全体がシールドされていてもよい。シールド材は、図面に示されていない。シールド材は、ハンドル部分１９の外側に延びる導電性材料の薄層として配置してもよい。シールド材は、シールド材を接地するための知られているどのような手段で接地してもよい。
【００６４】
図７及び８に示す実施形態によるセンサ３は、アダプタ要素１１、バヨネット式ベース１０、及びセンサ本体１２を備える。アダプタ要素１１、バヨネット式ベース１０、及びセンサ本体１２は、分離可能なコネクタ２に設置されるように適合された３つの別々の要素であり、アダプタ要素１１は、分離可能なコネクタ２とセンサ本体１２との間に設置されるように構成されている。アダプタ要素１１は、貫通孔を有する円筒形状を備える。アダプタ要素には、２つの異なる直径が備わる。アダプタ要素１１の分離可能なコネクタ２に向かう部分の直径は、アダプタ要素１１のセンサ本体１２に向かう部分の直径よりも大きい。貫通孔は、アダプタ要素１１の両端で、ねじ山を施されている。分離可能なコネクタ２に対面する部分のサイズは、接続要素８のねじ付き端部９を収容するようになされている。センサ本体１２に対面する部分のサイズは、バヨネット式ベース１０をアダプタ要素１１に固定するねじを収容するようになされている。次に、図１３を参照ながら、アダプタ要素について、より詳細に説明する。
【００６５】
図１３は、図７及び８のセンサのアダプタ要素１１及びバヨネット式ベース１０の分解斜視図である。上記で既に述べたように、アダプタ要素１１は、太い端部３１と細い端部３２とを有する円筒形状を備える。太い端部３１は、分離可能なコネクタ２に対面するように設計されている。この端部は、ねじ付き貫通孔（図１１には図示せず）及び、平坦な外側表面を有する。アダプタ要素の細い端部３２は、ねじ付き貫通孔及び、多角柱状の外側表面（多角柱状のピン）を備える。アダプタ要素１１の太い端部３１の、細い端部３２に向かう端部には、接続要素８のねじ付き部分９にアダプタ要素１１を固定（回転）する工具を受容するための、六角形の領域が備わる。
【００６６】
アダプタ要素は、金属接続要素８の周囲で回転させ、それによりアダプタ１１を金属接続要素８にねじ留めすることによって、分離可能なコネクタ２の第１の延長部４の空洞内に非常に簡単に装着し得る。
【００６７】
バヨネット式ベース１０はまた、貫通孔を有する円筒形要素でもある。バヨネット式ベース１０の貫通孔は、アダプタ要素１１の多角柱状のピン３２を受容するための多角形の面を備える。多角形の貫通孔及び多角柱状のピン３２を備えることにより、アダプタ要素１１とバヨネット式ベース１０との間の相対的な回転が抑止される。バヨネット式ベース１０は更に、４つのバヨネットスロット３３を備える。バヨネットスロットは、バヨネット式ベース１０の表面に軸方向に延びる長いスロット部分と、軸方向に垂直な方向に延びる短いスロット部分とを有するＬ字形状である。
【００６８】
アダプタ要素１１へのバヨネット式ベース１０の装着は、図９、図１１及び図１２に示すように、ねじ３４及びワッシャ３５を利用して行われる。例えば、ボルト、ナット、リベット、スナップフィット又はクランプ手段などの代替的な装着手段も考え得る。
【００６９】
図１４は、アダプタ要素１１及びバヨネット式ベース１０の別の実施形態の分解斜視図である。アダプタ要素１１は、太い端部３１と細い端部３２とを有する円筒形状を備える。太い端部３１は、分離可能なコネクタ２に対面するように設計されている。この端部は、平坦な外側表面を有する。アダプタ要素の細い端部３２は、ねじ付き貫通孔を備える。図１３に示す実施形態とは異なり、この端部には、平坦な表面が備わる。アダプタ要素１１の太い端部３１の、細い端部３２に向かう端部には、接続要素８のねじ付き部分９にアダプタ要素１１を固定（回転）する工具を受容するための、六角形の領域が備わる。
【００７０】
アダプタ要素は、金属接続要素８の周囲で回転させ、それによりアダプタ１１を金属接続要素８にねじ留めすることによって、分離可能なコネクタ２の第１の延長部４の空洞内に非常に簡単に装着し得る。
【００７１】
バヨネット式ベース１０はまた、貫通孔を有する円筒形要素でもある。バヨネット式ベース１０の貫通孔は平坦であり、この点も、図１３に示す実施形態とは異なっている。アダプタ要素１１とバヨネット式ベース１０との間の相対的な回転を抑止するために、追加の要素、摩擦シム４５が備わる。摩擦シム４５は、スチールの芯部と、両側のニッケル層に埋め込まれた微細なダイヤモンドとを有する平ワッシャである。摩擦シム４５は、ねじのトルクを維持しつつ、バヨネット式ベース１０とアダプタ要素１１との間の摩擦係数を大きく増加させる。
【００７２】
バヨネット式ベース１０は更に、４つのバヨネットスロット３３を備える。バヨネットスロット３３は、バヨネット式ベース１０の表面に軸方向に延びる長いスロット部分と、軸方向に垂直な方向に延びる短いスロット部分とを有するＬ字形状である。
【００７３】
アダプタ要素１１へのバヨネット式ベース１０の装着は、図９、図１１及び図１２にも示すように、ねじ３４及びワッシャ３５を利用して行われる。例えば、ボルト、ナット、リベット、スナップフィット又はクランプ手段などの代替的な装着手段も考え得る。
【００７４】
例えば図９に示すように、センサ本体１２は、差し込み部分１８及び細長いハンドル部分１９を備える。差し込み部分１８は円錐形状であり、そのサイズは分離可能なコネクタ２の第１の延長部５の空洞に適合されている。センサ本体１２の差し込み部分１８は、バヨネット式ベース１０及びアダプタ要素１１への機械的かつ電気的な接続を行うための導体２１を更に備える。導体２１は、アダプタ要素１１及びバヨネット式ベース１０を受容するための凹部を有する円筒形状を備える。凹部は、バヨネット式ベース１０のバヨネットスロット３３と係合するバヨネットピン３６を更に備える。電気的な接続は、導体２１のバヨネットピン３６にわたって確立してもよい。
【００７５】
絶縁要素２２はまた、センサ本体１２のハンドル部分１９の中へ延びていてもよい。また、この絶縁要素によってハンドル部分１９を構築してもよい。ハンドル部分１９は長く延びており、センサ本体１２の差し込み部分１８に対してほぼ垂直に延びる。ハンドル部分１９は複数の離散的インピーダンス要素を有するディバイダアセンブリ２４を担持し、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作可能であるように直列に電気接続されており、ディバイダアセンブリ２４は、センサ本体１２の導体２１に電気接続されている。
【００７６】
センサ３を設置するには、ここでセンサ本体１２をアダプタ要素１１及びバヨネット式ベース１０に接続し、センサ本体１２を、バヨネットピン３６がバヨネット式ベース１０に接触するまで、分離可能なコネクタ２の第１の延長部の空洞に挿入してもよい。バヨネット式ベース１０の付いたアダプタ要素１１に対してセンサ本体１２を回転させると、バヨネットスロット３４の開始位置にバヨネットピン３６が到達する。この位置で、バヨネットスロット３３の長いスロット部分の端部にバヨネットピン３６が到達するまで、センサ本体１２を分離可能なコネクタ２の中へ更に動かすことができる。センサ本体１２を分離可能なコネクタ２に対して回転させることによってセンサ本体１２がアダプタ要素１１に固定され、それにより、センサ３が分離可能なコネクタ２の中に固定される。分離可能なコネクタ２の延長部５による軟性と、センサ本体３の差し込み部分による硬性とを有する材料の組み合わせによって力が発生し、この力は、センサ本体３を、延長部５からバヨネットスロット３３の短いスロット部分に向けて押しつける。このような設置は簡単で、片手で行うことができる。この材料の組み合わせはまた、分離可能なコネクタ２の表面とセンサ本体３の差し込み部分１８との間に空気が閉じ込められないようにするためにも役立つ。
【００７７】
図１１及び図１２は、センサ３を有する分離可能なコネクタ２の断面図であり、本発明によるＨＶ／ＭＶ電力ネットワークにおいて分離可能なコネクタ２内の電圧を測定するためのセンサ３を、ほぼ装着された状態及び、装着された状態で示す。分離可能なコネクタ２はＴ型コネクタであり、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体７の端部に電気的に接触するボルト様の金属接続要素８を含む。センサ３は、アダプタ要素１１、バヨネット式ベース１０、及びセンサ本体１２と共に、分離可能なコネクタ２に装着される。アダプタ要素１１は、分離可能なコネクタ２の接続要素８にねじ留めされる。バヨネット式ベース１０は、ねじ３４を利用してアダプタ要素１１に装着される。図１１では、センサ本体１２は、バヨネットピン３６がバヨネット式ベース１０に触れるまで、分離可能なコネクタ２に挿入されている。図１２では、センサ本体１２は、バヨネットピン３６がバヨネット式ベース１０内のバヨネットスロット３３に沿って完全に移動された状態で、分離可能なコネクタ２に更に挿入されている。
【００７８】
センサ本体１２が分離可能なコネクタ２に完全に挿入されると、センサ本体１２と分離可能な要素との２つの接触面は、このとき空気が閉じ込められるように互いに完全に揃う。センサ要素１２の導体２１は、アダプタ要素１１に機械的かつ電気的に接続され、それによってＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体７に電気的に接続されている。センサ本体１２は複数の離散的インピーダンス要素２４を有するディバイダアセンブリ２４を更に担持し、複数の離散的インピーダンス要素は、電圧を検知するための分圧器として動作可能であるように直列に電気接続されている。ディバイダアセンブリは、導体２１を介して、ＨＶ／ＭＶ電力ネットワークの導体に電気的に接続されている。
【００７９】
図１４は、図７のセンサ本体の、２つのバヨネットピン３６が両側に配置された導体２１を示す、差し込み部分１８に向かった側面図である。
【図１】
2020535435.tif 000003
【図２】
2020535435.tif 000004
【図３】
2020535435.tif 000005
【図４】
2020535435.tif 000006
【図５】
2020535435.tif 000007
【図６】
2020535435.tif 000008
【図７】
2020535435.tif 000009
【図８】
2020535435.tif 000010
【図９】
2020535435.tif 000011
【図１０】
2020535435.tif 000012
【図１１】
2020535435.tif 000013
【図１２】
2020535435.tif 000014
【図１３】
2020535435.tif 000015
【図１４】
2020535435.tif 000016
【図１５】
2020535435.tif 000017
【国際調査報告】
2020535435.tif 000018
2020535435.tif 000019
2020535435.tif 000020