JP2000077241A - 非直線性抵抗体素子内蔵変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タップ位置に関係なく、雷サージによる巻線
中間部の電位振動及びタップ切換器の電位を非直線性抵
抗体素子の制限電圧に抑えることにより、巻線並びにタ
ップ切換器の過電圧を防いで経済性及び信頼性の向上を
図る。 【解決手段】 負荷時タップ切換器８には第１の固定接
点９及び第２の固定接点１１が設けられている。これら
固定接点９，１１には粗タップ巻線１２が接続され、第
１の固定接点９と大地との間に素子７が接続されてい
る。さらに、素子７には中間端子１０が形成されてお
り、この中間端子１０と第２の固定接点１１とが接続さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非直線性抵抗体素
子を内蔵した変圧器に係り、特に、タップ切換器を有す
る非直線性抵抗体素子内蔵変圧器において非直線性抵抗
体素子の接続構成に改良を加えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、変電所における変圧器の近くに
は避雷器が設置されており、この避雷器によって変圧器
が雷サージなどの過電圧から保護されている。しかし、
変圧器の巻線は電気回路的にインダクタンスとキャパシ
タンスを持つので、変圧器の線路端子から雷サージが侵
入すると、巻線中間部で電位振動を引き起こすことにな
る。その結果、電位振動により巻線に過電圧が発生す
る。したがって、変圧器においては、避雷器によって変
圧器の線路端子に侵入した雷サージを抑えるだけではな
く、巻線中間部の電位振動による過電圧を十分に考慮し
た絶縁設計を行わなければならない。

【０００３】そこで従来技術としては、特公昭５９−３
７８４４号公報に示すような変圧器が提案されている。
この変圧器では図５に示すように、変圧器の各巻線１，
２，３がΔ形結線されており、各巻線１，２，３の線路
端子４，５，６を除く中間部と大地との間に非直線性抵
抗体素子７（以下、素子と称する）が接続されたことを
特徴としている。素子７とは正常な電圧ではほぼ絶縁特
性を示し、過電圧が印加された時に比較的低抵抗となる
素子であり、近年では酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの金属製
酸化物を主成分としたものが主流となっている。

【０００４】以上のような変圧器では巻線１，２，３の
中間部と大地と間に素子７を接続したことにより、巻線
１，２，３中間部の電位振動を素子７の制限電圧に抑え
ることができる。したがって線路端子４，５，６から雷
サージが侵入しても、巻線１，２，３中間部に電位振動
を起きることがなく、巻線１，２，３における過電圧の
発生を防ぐことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の非直線
性抵抗体素子内蔵変圧器において、負荷時タップ切換器
あるいは無電圧タップ切換器といったタップ切換器が各
相に設置されたものが知られている。このようなタップ
切換器を有する非直線性抵抗体素子内蔵変圧器では、線
路端子から雷サージが侵入した場合、素子を巻線中間部
に接続していても、タップ位置によっては巻線中間部の
電位振動を素子の制限電圧に抑えることができないこと
があった。また、仮に巻線中間部の電位振動を素子の制
限電圧に抑えたとしても、線路端子から侵入した雷サー
ジによりタップ切換器に過電圧が発生するおそれがあっ
た。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
に提案されたものであり、その目的は、タップ切換器を
有する非直線性抵抗体素子内蔵変圧器においてタップ位
置に関係なく、雷サージによる巻線中間部の電位振動及
びタップ切換器の電位を非直線性抵抗体素子の制限電圧
に抑えることにより、巻線並びにタップ切換器の過電圧
を防いで経済性及び信頼性の向上を図ることができる非
直線性抵抗体素子内蔵変圧器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、タップ切換器を有する非直線
性抵抗体素子内蔵変圧器において、タップ切換器に第１
の固定接点が設けられ、この第１の固定接点と大地との
間に非直線性抵抗体素子が接続されたことを特徴とする
ものである。

【０００８】このような請求項１の発明によれば、タッ
プ切換器の固定接点と大地との間に非直線性抵抗体素子
を接続したので、変圧器線路端子から雷サージが侵入し
ても、タップ位置に関係なく、雷サージによる巻線中間
部の電位振動及びタップ切換器の電位を非直線性抵抗体
素子の制限電圧に抑えることができる。したがって、巻
線並びにタップ切換器における過電圧の発生を防ぐこと
が可能となる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の非直線
性抵抗体素子内蔵変圧器において、非直線性抵抗体素子
から中間端子が引き出され、タップ切換器には第２の固
定接点が設けられ、この第２の固定接点と前記中間端子
とが接続されたことを特徴としている。

【００１０】以上のような請求項２の発明では、タップ
切換器の第１の固定接点と大地との間に非直線性抵抗体
素子を接続すると共に、非直線性抵抗体素子の中間端子
とタップ切換器の第２の固定接点とを接続したので、第
１及び第２の固定接点間に発生する電圧を、非直線性抵
抗体素子の制限電圧に抑制することができる。

【００１１】また、請求項３の発明は、タップ切換器を
有する非直線性抵抗体素子内蔵変圧器において、タップ
切換器に可動接点が設けられ、この可動接点と大地との
間に非直線性抵抗体素子が接続されたことを特徴とす
る。このような請求項３の発明によれば、タップ切換器
の可動接点と大地との間に非直線性抵抗体素子を接続し
たので、上記第１の発明と同様、変圧器線路端子から雷
サージが侵入しても、タップ位置に関係なく、雷サージ
による巻線中間部の電位振動及びタップ切換器の電位を
非直線性抵抗体素子の制限電圧に抑えることができ、巻
線並びにタップ切換器における過電圧の発生を防ぐこと
が可能となる。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１、２または３
記載の非直線性抵抗体素子内蔵変圧器において、タップ
切換器が負荷時タップ切換器または無電圧タップ切換器
から構成されたことを特徴とする。この請求項４の発明
においては、負荷時タップ切換器または無電圧タップ切
換器を有する非直線性抵抗体素子内蔵変圧器において、
上記の作用効果を発揮することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について、図面を参照して具体的に説明する。本実施の
形態は請求項１及び２に対応する非直線性抵抗体素子内
蔵変圧器である。なお、図５に示した従来例と同一の部
材に関しては同一の符号を付し、説明は省略する。

【００１４】（１）代表的な実施の形態 ［構成］図１に示すように本実施の形態は、中性点を外
部に引き出さないようにＹ形結線されており、各相には
負荷時タップ切換器８が設置されている。負荷時タップ
切換器８には第１の固定接点９、第２の固定接点１１及
び可動接点１３が設けられている。このうち固定接点
９，１１には粗タップ巻線１２が接続され、可動接点１
３には密タップ巻線１４が接続されている。このような
本実施の形態では第１の固定接点９と大地との間に素子
７が接続されたことを構成上の特徴としている。さら
に、素子７には中間端子１０が形成されており、この中
間端子１０と第２の固定接点１１とが接続されている。

【００１５】［作用効果］以上の構成を有する本実施の
形態において、変圧器に雷サージが侵入した場合に、第
１の固定接点９と大地との間に素子７を接続したので、
固定接点９に接続している粗タップ巻線１２中間部の電
位振動と、固定接点９における電位とを、素子７の制限
電圧に抑制することができる。したがって、粗タップ巻
線１２及び負荷時タップ切換器８における過電圧の発生
を防ぎ、これにより経済性及び信頼性の向上を図ること
ができる。また、本実施の形態では、素子７の中間端子
１０と第２の固定接点１１とを接続したことにより、固
定接点９，１１間に発生する電圧も素子７の制限電圧に
抑制することができる。しかも、固定接点９に素子７を
接続しているため、負荷時タップ切換器８がどのタップ
を選択していても上記の作用効果を期待できる。

【００１６】（２）他の実施の形態 なお、本発明は以上のような実施の形態に限定されるも
のではなく、図２に示すような他の実施の形態も包含す
る。この実施の形態は請求項３に対応するもので、上記
実施の形態における負荷時タップ切換器８の可動接点１
３と大地との間に素子７を接続した点を特徴としてい
る。このような実施の形態によれば、変圧器に雷サージ
が侵入しても、タップ位置に関係なく、可動接点１３に
つながる密タップ巻線１４中間部の電位振動と、可動接
点１３における電位とを、素子７の制限電圧に抑制する
ことができる。これにより密タップ巻線１４及び負荷時
タップ切換器８での過電圧発生を防止し、上記実施の形
態と同じく、経済性及び信頼性の向上を図ることができ
る。

【００１７】また、非直線性抵抗体素子内蔵変圧器にお
ける巻線の結線については△形結線、Ｙ形結線あるいは
Ｖ形結線など適宜選択可能であり、さらにタップ切換器
に関しても負荷時タップ切換器ではなく無電圧タップ切
換器でも良い。例えば、図３及び図４に示す他の実施の
形態は、巻線１，２，３がΔ形結線された変圧器に無電
圧タップ切換器１５が設置されたものである。

【００１８】図３に示した実施の形態では、各相の無電
圧タップ切換器１５において第１の固定接点１６及び第
２の固定接点１７が設けられている。このうち、第１の
固定接点１６と大地との間に素子７が接続され、さらに
素子７の中間端子１０と第２の固定接点１７とが接続さ
れている。

【００１９】このような実施の形態では、線路端子４，
５，６から雷サージが侵入した場合に第１の固定接点１
６及び大地間に接続された素子７により、固定接点１６
に接続している巻線１，２，３中間部の電位振動と、第
１の固定接点１６における電位とを、素子７の制限電圧
に抑制することができる。そのため、巻線１，２，３及
び無電圧タップ切換器１５における過電圧の発生を防ぐ
ことができ、経済性及び信頼性に優れた非直線性抵抗体
素子内蔵変圧器を得ることができる。また、素子７の中
間端子１０と第２の固定接点１７を接続することにより
固定接点１６，１７間に発生する電圧も素子７の制限電
圧に抑制することができる。さらに、固定接点１６に素
子１７を接続したことにより、無電圧タップ切換器１５
がどのタップを選択していても上記の作用効果を期待で
きる。

【００２０】一方、図４に示した実施の形態では、無電
圧タップ切換器１５において可動接点１３が設けられ、
この可動接点１３と大地との間に素子７が接続されてい
る。この実施の形態によれば、線路端子４，５，６から
雷サージが侵入した場合、どのタップ位置においても可
動接点１３につながる巻線１，２，３中間部の電位振動
及び可動接点１３の電位を素子７の制限電圧に抑制で
き、経済性及び信頼性の向上を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タップ切換器の接点と大地との間に非直線性抵抗体素子
を接続するという極めて簡単な構成をとることにより、
変圧器線に雷サージが侵入した場合でもタップ切換器の
接点に接続された巻線中間部の電位振動及びタップ切換
器の電位を、素子の制限電圧に抑えることが可能とな
り、経済性及び信頼性に優れた非直線性抵抗体素子内蔵
変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施の形態における負荷時タ
ップ切換器の固定接点と素子との接続図

【図２】本発明の他の実施の形態における負荷時タップ
切換器の可動接点と素子との接続図

【図３】本発明の他の実施の形態における無電圧タップ
切換器の固定接点と素子との接続図

【図４】本発明の他の実施の形態における無電圧タップ
切換器の可動接点と素子との接続図

【図５】従来の非直線性抵抗体素子内蔵変圧器における
巻線と素子との接続図

【符号の説明】

１，２，３…変圧器巻線 ４，５，６…線路端子 ７…非直線性抵抗体素子 ８…負荷時タップ切換器 ９，１６…第１の固定接点 １０…中間端子 １１，１７…第２の固定接点 １２…粗タップ巻線 １３…可動接点 １４…密タップ巻線 １５…無電圧タップ切換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製酸化物を主成分とした非直線性抵
   抗体素子が内蔵された変圧器において、 タップ切換器が設置され、 このタップ切換器には第１の固定接点が設けられ、 この第１の固定接点と大地との間に前記非直線性抵抗体
   素子が接続されたことを特徴とする非直線性抵抗体素子
   内蔵変圧器。
2. 【請求項２】 前記非直線性抵抗体素子から中間端子が
   引き出され、 前記タップ切換器には第２の固定接点が設けられ、 この第２の固定接点と前記中間端子とが接続されたこと
   を特徴とする請求項１記載の非直線性抵抗体素子内蔵変
   圧器。
3. 【請求項３】 金属製酸化物を主成分とした非直線性抵
   抗体素子が内蔵された変圧器において、 タップ切換器が設置され、 このタップ切換器には可動接点が設けられ、 この可動接点と大地との間に前記非直線性抵抗体素子が
   接続されたことを特徴とする非直線性抵抗体素子内蔵変
   圧器。
4. 【請求項４】 前記タップ切換器が負荷時タップ切換器
   または無電圧タップ切換器から構成されたことを特徴と
   する請求項１、２または３記載の非直線性抵抗体素子内
   蔵変圧器。