JPH056376U - ガス絶縁開閉装置用光電圧変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器の大形化を招くことなくガス絶縁開閉装
置用の光電圧変成器を構成する 【構成】 容器１３の側壁部に、充電部電極２１ｕ〜２
１ｗにそれぞれ対向する位置で容器１３の内面に開口し
た中間電極収納室２５ｕ〜２５ｗを設ける。中間電極収
納室２５ｕ〜２５ｗの開口部付近にシールド２７ｕ〜２
７ｗを配置し、中間電極収納室２５ｕ〜２５ｗ内にそれ
ぞれ配置した中間電極２６ｕ〜２６ｗを、シールドの窓
部を通して、充電部電極２１ｕ〜２１ｗに対向させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光電圧センサを用いて３相一括形のガス絶縁開閉装置の充電部の電圧 を検出する光電圧変成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

３相一括形のガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスを封入した容器内に、３相分の機 器を一括して収納したものである。従来ガス絶縁開閉装置においては、巻線形の 電圧変成器（ＰＴ）が用いられてきたが、最近になって、光電圧センサを利用し た光電圧変成器を用いて各相の電圧を検出することが検討されるようになった。 図８は、既に提案されている３相一括形のガス絶縁開閉装置用の光電圧変成器 を示したもので、同図において１はＳＦ₆ ガスが封入された円筒状の容器、２ｕ 〜２ｗはＵ，Ｖ，Ｗ３相の充電部に接続された充電部電極である。容器１内には また電極２ｕ〜２ｗをそれぞれ取り囲む環状の中間電極３ｕ〜３ｗが設けられ、 これらの中間電極を囲むように接地電極４ｕ〜４ｗが設けられている。中間電極 ３ｕ〜３ｗはそれぞれ、容器１の側壁に設けられた管台１ａを閉塞するように設 けられた蓋板５を気密に貫通して外部に導出された電線６ｕ〜６ｗを通して分圧 電圧調整用コンデンサ７ｕ〜７ｗの一端に接続されている。コンデンサ７ｕ〜７ ｗの他端は接地され、コンデンサ７ｕ〜７ｗの両端に得られる電圧が、ポッケル ス効果を利用した光電圧センサ８ｕ〜８ｗに入力されている。

【０００３】 上記の光電圧変成器においては、充電部電極２ｕ〜２ｗの対地電圧が、充電部 電極２ｕ〜２ｗと中間電極３ｕ〜３ｗとの間の静電容量と、中間電極３ｕ〜３ｗ と接地電極４ｕ〜４ｗとの間の静電容量及びコンデンサ７ｕ〜７ｗの静電容量と により分圧されて光電圧センサ８ｕ〜８ｗに印加され、該光電圧センサ８ｕ〜８ ｗにより充電部電極２ｕ〜２ｗの電圧が検出される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 従来のガス絶縁開閉装置用光電圧変成器では、３相の各相毎に充電部電極と中 間電極と接地電極とを同心的に配置する必要があるため、必要な絶縁強度を確保 するためには容器１の径を相当に大きくする必要があり、ガス絶縁開閉装置が大 形化するという問題があった。容器１が大形化すると、ガスの使用量が多くなる ため不経済であった。

【０００５】 また一般に３相一括形のガス絶縁開閉装置では、３相の導体が２等辺三角形の 頂点に位置するように配置されるが、従来の光電圧変成器では、各相の充電部電 極を同心的に囲むように中間電極と接地電極とを配置する必要があるため、３相 の充電部電極を正三角形の頂点に位置するように配置せざるを得なかった。その ため光電圧変成器の部分だけ導体配置を他の部分と異ならせることが必要になり 、ガス絶縁開閉装置に用いる導体及び絶縁スペーサの種類が多くなってコストが 高くなるという問題があった。

【０００６】 更に従来の光電圧変成器では、中間部電極及び接地電極を充電部電極に対して 同心的に位置決めする必要があるため、それぞの固定構造が複雑になり、組み立 てが面倒になるのを避けられなかった。

【０００７】 本考案の目的は、容器の大形化を招くことなく、また充電部電極の配置をガス 絶縁開閉装置の他の部分の導体配置と異ならせることなく、３相の中間電極を配 置することができるようにしたガス絶縁開閉装置用光電圧変成器を提供すること にある。

【０００８】 本考案の他の目的は、各相の電圧を他相の電圧誘導の影響を受けずに正確に検 出することができるようにしたガス絶縁開閉装置用光電圧変成器を提供すること にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、絶縁ガスが封入された容器内に配置された３相の充電部電極と、各 相の充電部電極に対向配置された中間電極と、各相の中間電極の対地電圧を検出 する光電圧センサとを備えたガス絶縁開閉装置用光電圧変成器に係わるものであ る。

【００１０】 本考案においては、上記容器の各相の充電部電極に対向する位置に、該容器の 内面に開口した中間電極収納室を設け、各相の中間電極収納室内に各相の中間電 極を配置する。

【００１１】 本考案においてはまた、各相の中間電極収納室の容器内面側の開口部付近に、 対応する相の充電部電極の軸線方向に長い窓部を有するシールドを配置して、各 相の中間電極を、各相のシールドの窓部を通して対応する相の充電部電極に対向 するように配置してもよい。この場合、各相のシールドにより各相の中間電極が 他の相の充電部導体から実質的に遮蔽されるように、シールドの窓部の幅寸法を 設定する。

【００１２】

【作用】

上記のように、容器の内面に開口する中間電極収納室を設けて、該収納室の内 部に中間電極を配置するようにすると、充電部電極を同心的に取り囲む形状の中 間電極を用いることなく、他相の電界の影響を少なくして各相の電圧を検出する ことができる。この場合中間電極は充電部電極に対向する形状であればよく、充 電部電極を同心的に取り囲む構造にする必要はないため、中間電極の固定構造を 簡単にすることができる。また充電部電極を同心的に取り囲む中間電極を用いる 場合に比べて容器の径を小さくすることができる。

【００１３】 更に、各充電部電極の周囲には電極を配置しないため、３相の充電部電極の配 置を正三角形配置にする必要はなく、ガス絶縁開閉装置における通常の導体配置 である２等辺三角形配置とすることができる。従ってガス絶縁開閉装置に用いる 導体の種類及び絶縁スペーサの種類を少なくすることができる。

【００１４】 特に請求項２に記載した考案のように、中間電極収納室の開口部付近にシール ドを配置して、該シールドに設けた窓部を通して中間電極を対応する充電部電極 に対向させるようにすると、他相の電界の影響をなくして各相の電圧を正確に検 出することができる。

【００１５】

【実施例】

本考案においては、図４に示したように、容器１３の充電部電極２１ｕ〜２１ ｗにそれぞれ対向する位置に、該容器の内面に開口した中間電極収納室２５ｕ〜 ２５ｗを設け、これらの中間電極収納室内に中間電極２６ｕ〜２６ｗを配置する 。このように中間電極２６ｕ〜２６ｗを中間電極収納室２５ｕ〜２５ｗ内に配置 すると、各相の中間電極は図のＸ部のみで他相の充電部電極と対向するだけであ るため、他相の充電部電極による誘導電界の影響を少なくすることができる。従 って図８に示したように中間電極を充電部電極と同心的に配置しなくても、各相 の電圧をわずかな誤差で測定することができる。

【００１６】 本考案においてはまた、図５に示すように、中間電極収納室２５ｕ〜２５ｗの 容器１３内への開口部付近に、シールド２７ｕ〜２７ｗを配置し、シールド２７ ｕ〜２７ｗにそれぞれ設けた窓部２７ａを通して中間電極２６ｕ〜２６ｗを充電 部電極２１ｕ〜２１ｗに対向させるようにしてもよい。このように構成すると、 窓部２７ａの幅寸法を十分狭く設定しておくことにより、中間電極２６ｕ〜２６ ｗを他相の充電部電極から遮蔽できるため、多相の充電電極による誘導電界の影 響をなくして測定誤差を更に小さくすることができる。

【００１７】 以下図５のようにシールド２７ｕ〜２７ｗを設ける場合の実施例を図１〜図３ と図６及び図７とを参照して説明する。

【００１８】 図７はガス絶縁開閉装置の一例を示したもので、このガス絶縁開閉装置は、架 台を兼ねる操作器箱１０の上に支持された円筒状の遮断部容器１１と、架台１２ の上に支持された円筒状のケーブルヘッド容器１３とを備え、容器１１と１３と が絶縁スペーサ１４を介して相互に接続されている。また遮断器容器１１には、 絶縁スペーサ１５及び１６を介して母線容器１７及び１８が接続されている。

【００１９】 遮断器容器１１内に遮断器ＣＢや接地開閉器ＥＳ1 ，ＥＳ2 が３相分収納され て遮断器ユニットが構成され、ケーブルヘッド容器１３内に３相のケーブルヘッ ドＣＨdu〜ＣＨdw（図７にはＣＨdu及びＣＨdvのみを図示してある。）と、各相 のケーブルヘッドに接続された線路側断路器ＤＳ1 と、各相のケーブルヘッドの 端子を接地する接地開閉器ＥＳ3 とが収納されて受電ユニットが構成されている 。遮断器ユニットＵ1 と受電ユニットＵ2 とは絶縁スペーサ１４の貫通導体を介 して接続されている。

【００２０】 また母線容器１７内に母線側断路器ＤＳ2 とともに第１の母線を構成する導体 が収納されて母線ユニットＵ3 が構成され、母線容器１８内に母線側断路器ＤＳ 3 とともに第２の母線を構成する導体が収納されて母線ユニットＵ4 が構成され ている。母線ユニットＵ3 及びＵ4 はそれぞれ絶縁スペーサ１５の貫通導体及び 絶縁スペーサ１６の貫通導体を介して遮断器ユニットＵ1 に接続されている。

【００２１】 遮断器容器１１、ケーブルヘッド容器１３及び母線容器１７，１８は、導電性 の金属からなっていて、これらの容器内にはＳＦ₆ ガスが所定の圧力で封入され ている。ケーブルヘッドＣＨdu〜ＣＨdwには地下から立ち上げられた３相のケー ブル１９の端末部のコネクタ１９ａが接続されている。また操作器箱１０内には 遮断器や接地開閉器の操作器２０等が収納されている。

【００２２】 ３相のケーブルヘッドＣＨdu〜ＣＨdwはそれぞれの上部にシールド２１ｕ〜２ １ｗを備え、これらのシールドの電位はそれぞれのケーブルヘッドの端子の電位 に固定されている。本実施例では、これら３相のケーブルヘッドのシールド２１ ｕ〜２１ｗを充電部電極として、光電圧変成器を構成する。

【００２３】 図１は図７のケーブルヘッドユニットＵ2 の光電圧変成器が構成された部分を 図７のＡ−Ａ´線に沿って断面して示したもので、３相のケーブルヘッドＣＨdu 〜ＣＨdwはそれぞれの中心軸線を、容器１３の半径方向に伸びる１つの直線上に ２つの頂点を位置させた２等辺三角形の３つの頂点に位置させた状態で配置され ている。この配置はガス絶縁開閉装置の他の部分での３相導体の配置と同様であ る。

【００２４】 容器１３の側壁の、充電部電極２１ｕ〜２１ｗにそれぞれ対向する位置に開口 部が設けられていてそれぞれの開口部に金属製の管台２２ｕ〜２２ｗが溶接され ている。管台２２ｕ〜２２ｗのそれぞれのフランジ部に蓋板２３ｕ〜２３ｗが取 り付けられ、該蓋板２３ｕ〜２３ｗの外側に円筒状のケース２４ｕ〜２４ｗがそ れぞれ取り付けられている。

【００２５】 この実施例では、管台２２ｕ〜２２ｗの内部が中間電極収納室２５ｕ〜２５ｗ となっており、これらの収納室内にそれぞれ中間電極２６ｕ〜２６ｗがシールド ２７ｕ〜２７ｗとともに収納されている。

【００２６】 各相のシールド及び中間電極の取付構造を図２及び図３に詳細に示してある。 尚各相の管台及びケース内部の構造（図１において鎖線で囲んだ部分の構造）は 全て同一であるので、図２及び図３においては、各部品を示す番号から相を区別 するための添え字ｕ，ｖ，ｗを取り除いて、各相に共通の構造を示してある。

【００２７】 各相のシールド２７は、外周部が管台２２の内周にわずかな隙間を介して対向 する円盤状の部材に充電部電極２１の軸線方向に長い矩形状の窓部２７ａを設け たものからなっていて、１対のコの字形のステー２８，２８により蓋板２３に固 定されている。シールド２７の電位はステー２８を介して容器１３の電位（接地 電位）に固定されている。

【００２８】 蓋板２３の中央部には孔２３ａが設けられていて、蓋板２３のケース２４内に 位置する面にボルト２９により固定された板３０を貫通させて設けられたブッシ ング３１が孔２３ａを通して管台２２内に導入されている。

【００２９】 中間電極２６は、矩形状の電極部２６ａと、該電極部の一端側から直角に折れ 曲った折り曲げ部２６ｂと、該折り曲げ部２６ｂの先端から直角に折れ曲った座 部２６ｃとを一体に有し、座部２６ｂに設けられた孔がブッシング３１の中心導 体の一端に設けられたネジ３１ａに嵌合されている。ネジ３１ａにナット３２が 噛み合わされ、該ナットにより中間電極２６がブッシング３１に固定されている 。このように中間電極２６をブッシングに固定した状態で、電極部２６ａがシー ルド２７の窓部２７ａ内に配置されるようになっている。

【００３０】 中間電極２６ｕ〜２６ｗが接続されたブッシング３１の中心導体の他端はケー ス２４ｕ〜２４ｗ内に配置された分圧電圧調整用コンデンサ７ｕ〜７ｗの非接地 側端子に接続され、これらのコンデンサの両端の電圧が光電圧センサ８ｕ〜８ｗ に入力されている。

【００３１】 光電圧センサ８ｕ〜８ｗには入力光を与える光ファイバケーブル３３ｕ〜３３ ｗと電圧により変調された光出力を取り出す光ファイバケーブル３４ｕ〜３４ｗ が接続され、これらの光ファイバケーブルはケース２４ｕ〜２４ｗを貫通して外 部に導出されている。

【００３２】 上記の実施例において、シールド２７ｕ〜２７ｗの窓部２７ａの幅寸法ａ（図 ３参照）は、他相の誘導電界の影響を少なくするために十分に狭く設定し、窓部 ２７ａの長さｂは、充電部電極と中間電極との対向面積を広くとって、充電部電 極と中間電極との間の静電容量を十分に大きくするために、十分に長く設定して おくことが好ましい。

【００３３】 尚シールドの窓部２７ａの長さは充電部電極の長さ寸法により制約を受ける。 図３に示したように、ケーブルヘッドのシールド部を充電部電気よ２１とする場 合には、窓部２７ａの長さをケーブルヘッドのシールド部以上の長さに設定する ことは意味がないが、図６（Ａ）に示したように、充電部電極２１が長い導体か らなっている場合には、シールド２７の窓部２７ａも導体の長さに合わせて細長 い形状にすることができる。

【００３４】 図１ないし図３に示した実施例では、シールドの窓部２７ａ内に中間電極を配 置しているが、図６（Ｂ）に示したように、シールド２７よりも内側に中間電極 ２６を配置するようにしても良い。

【００３５】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、容器の内面に開口した中間電極収納室を設け て、該収納室の内部に中間電極を配置するようにしたので、充電部電極を同心的 に取り囲む形状の中間電極を用いることなく、簡単な構造で、他相の電界の影響 を少なくして電圧を検出することができる利点がある。

【００３６】 また本考案において中間電極は、充電部電極に対向する形状であればよく、充 電部電極を同心的に取り囲む構造にする必要はないため、中間電極の固定構造を 簡単にすることができ、充電部電極を同心的に取り囲む中間電極を用いる場合に 比べて容器の径を小さくすることができる。

【００３７】 更に本考案においては、各充電部電極の周囲に電極を配置しないため、３相の 充電部電極の配置を正三角形配置にする必要がなく、ガス絶縁開閉装置における 通常の導体配置である２等辺三角形配置とすることができる。従ってガス絶縁開 閉装置に用いる導体の種類及び絶縁スペーサの種類を少なくすることができ、こ れらの標準化を図ってコストの低減を図ることができる。

【００３８】 特に請求項２に記載した考案によれば、中間電極収納室の開口部付近にシール ドを配置して、該シールドに設けた窓部を通して中間電極を対応する充電部電極 に対向させるようにしたので、他相の誘導電界の影響をなくして各相の電圧を更 に正確に検出することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】図１の要部の拡大断面図である。

【図３】本考案の実施例の要部の分解斜視図である。

【図４】本考案の実施例の基本構成を示した要部の断面
図である。

【図５】本考案の他の実施例の基本構成を示した要部の
断面図である。

【図６】（Ａ）はシールドと充電部導体の変形例を概略
的に示した斜視図である。（Ｂ）はシールドと中間電極
との位置関係の変形例を示した断面図である。

【図７】ガス絶縁開閉装置の構成例を示した断面図であ
る。

【図８】従来のガス絶縁開閉装置用光電圧変成器の構成
を概略的に示した断面図である。

【符号の説明】

８ｕ〜８ｗ…光電圧センサ、１３…ガス絶縁開閉装置の
容器、２１ｕ〜２１ｗ…充電部電極、２２ｕ〜２２ｗ…
管台、２４ｕ〜２４ｗ…ケース、２５ｕ〜２５ｗ…中間
電極収納室、２６ｕ〜２６ｗ…中間電極、２７ｕ〜２７
ｗ…シールド、２７ａ…シールドの窓部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが封入された容器内に配置され
   た３相の充電部電極と、各相の充電部電極に対向配置さ
   れた中間電極と、各相の中間電極の対地電圧を検出する
   光電圧センサとを備えたガス絶縁開閉装置用光電圧変成
   器において、 前記容器は各相の充電部電極に対向する位置に、該容器
   の内面に開口した中間電極収納室を有し、 各相の中間電極収納室内に各相の中間電極が配置されて
   いることを特徴とするガス絶縁開閉装置用光電圧変成
   器。
2. 【請求項２】 絶縁ガスが封入された容器内に配置され
   た３相の充電部電極と、各相の充電部電極に対向配置さ
   れた中間電極と、各相の中間電極の対地電圧を検出する
   光電圧センサとを備えたガス絶縁開閉装置用光電圧変成
   器において、 前記容器は各相の充電部電極に対向する位置に、該容器
   の内面に開口した中間電極収納室を有し、 各相の中間電極収納室の容器内面側の開口部付近に、対
   応する相の充電部電極の軸線方向に長い窓部を有するシ
   ールドが配置され、 各相の中間電極は各相のシールドの窓部を通して対応す
   る相の充電部電極に対向するように配置され、 各相のシールドにより各相の中間電極が他の相の充電部
   導体から実質的に遮蔽されるように、前記シールドの窓
   部の幅寸法が設定されていることを特徴とするガス絶縁
   開閉装置用光電圧変成器。