JPH10132860A - 容量分圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サージ電流による高周波異常電圧の発生を低
減させることができる容量分圧器を提供する。 【解決手段】 母線タンク１と高電圧導体２との間に中
間電極３に配置し、中間電極３にブッシング５を取り付
ける。ブッシング５の分圧電圧口出し部と分圧コンデン
サ９とを、円筒タンク形の密封容器１０に収納する。密
封容器１０の一端を接地された母線タンク１に取り付け
て電気的に接続し、他端を蓋１２に取り付けて気密構造
とする。箱型で高電圧側端子１４と低電圧側端子１６が
突出している８個の分圧コンデンサ９ａ〜９ｈを、ブッ
シング５と同心円上に放射状に配置し、高電圧側端子１
４相互間とブッシング５を円形の接続板１５によって接
続し、低電圧側端子１６相互間と密封容器１０を釜形の
接地板１７によって接続する。接地板１７を密封容器１
０の内面に電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、送電系統
におけるガス絶縁開閉装置の電圧計測装置に係り、特
に、分圧コンデンサに複数のコンデンサを使用した容量
分圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】送電系統におけるガス絶縁開閉装置の母
線回線、線路回線の高電圧測定を行うために、この高電
圧を容量分圧器によって１００Ｖ程度に変換することが
行われている。この容量分圧器は、容量の異なる２つの
コンデンサを、直列に接続して構成したものであるが、
その一例を、図９を参照して以下に説明する。すなわ
ち、ガス絶縁開閉装置の管路部が、接地された母線タン
ク１によって構成され、その内部に、これと同軸の高電
圧導体２が配設されている。この母線タンク１と高電圧
導体２との間には、これと同軸円筒状の中間電極３が配
置され、高電圧導体２と中間電極３との間の静電容量を
主コンデンサ４として利用可能な構成となっている。

【０００３】中間電極３にはブッシング５が取り付けら
れている。このブッシング５の分圧電圧口出し部は、母
線タンク１の一部に接続されたコンデンサ室７内に突出
している。コンデンサ室７内には、分圧コンデンサ６が
収納されている。この分圧コンデンサ６の一方の端子は
リード線８ａを介してブッシング５に接続され、他方の
端子はリード線８ｂを介してコンデンサ室７に接続され
ている。コンデンサ室７は母線タンク１に電気的に接続
され、母線タンク１とともに接地されることにより、接
地電極を構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成の容量分圧器においては、次のような問題点
があった。すなわち、遮断器の開閉操作時、断路器の開
閉操作時などには、分圧コンデンサ６に接続されたリー
ド線８ａ，８ｂのインダクタンスや、分圧コンデンサ６
内のインダクタンスに、サージ電流が流れる。すると、
ブッシング５の分圧電圧口出し部に高周波異常電圧が発
生して、ブッシング５が瞬時スパークする現象が生じ
る。そして、この過渡現象により直流分を含む電圧が分
圧電圧に重畳され、二次出力波形にひずみが生じたり、
分圧電圧を検出する電圧センサを破壊したりする場合が
ある。特に、系統が高電圧化すると、このような現象が
発生する可能性が高くなる。

【０００５】また、分圧コンデンサをただ１個のコンデ
ンサで構成する場合には、一般に大容量のコンデンサを
必要とするので、耐電圧、絶縁、小型化の観点から不利
になるが、この問題も系統の高電圧化に伴って大きくな
る。

【０００６】さらに、分圧コンデンサをただ１個のコン
デンサで構成する場合には、一定の分圧比を得るため
に、主コンデンサ、分圧コンデンサ共に容量の許容差の
管理を厳しくする必要がある。しかし、一般には、高電
圧導体及び中間電極によって構成される主コンデンサは
規模が大きく、高電圧導体及び中間電極の位置や間隔を
所望の容量に合わせて精密に固定することは困難であ
る。このため、主コンデンサの容量を正確に管理しにく
く、結局、分圧比の管理は分圧コンデンサ以降において
調整する必要がある。

【０００７】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その主たる目
的は、サージ電流による高周波異常電圧の発生を低減可
能な容量分圧器を提供することである。

【０００８】本発明の第２の目的は、小容量のコンデン
サを使用することによって、耐電圧性、絶縁性に優れた
量分圧器を提供することである。

【０００９】本発明の第３の目的は、分圧比の管理が容
易な容量分圧器を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ガス絶縁開閉装置の管路部の高電圧導
体と接地された母線タンクとの間に中間電極が配置さ
れ、前記高電圧導体と前記中間電極との間の静電容量に
よって主コンデンサが構成され、前記中間電極と接地電
位側との間に分圧コンデンサが接続された容量分圧器に
おいて、以下のような構成上の特徴を有している。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明では、いず
れか１つの面から高電圧側端子と低電圧側端子が突出し
た箱形のコンデンサを、複数個並列に接続することによ
り、前記分圧コンデンサが構成され、前記分圧コンデン
サは、接地された容器内に収納され、前記中間電極にブ
ッシングが接続され、前記高電圧側端子と前記中間電極
との間及び前記低電圧側端子と前記容器との間が、それ
ぞれ金属板で接続されていることを特徴とする。

【００１２】以上のような構成を有する請求項１記載の
発明では、小容量のコンデンサを並列接続して必要な容
量の分圧コンデンサを構成することができるので、コン
デンサに必要な耐電圧を確保することが容易になるとと
もに、コンデンサ内のインダクタンスを低減することが
できる。また、個々のコンデンサとしては小形のものが
使用できるため、分圧器全体の小形化が実現できるとと
もに、容器の大きさ及び形状に適したスペース効率のよ
いコンデンサ配置が可能となる。

【００１３】さらに、分圧コンデンサの高電圧側端子と
ブッシングとの間及び分圧コンデンサの低電圧側端子と
容器との間が、それぞれ金属板によって接続されている
ので、接続リード線が不要となり、インダクタンスを低
減できるとともに、耐サージ性を向上させることができ
る。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の容
量分圧器において、前記分圧コンデンサを構成する複数
個のコンデンサが、前記ブッシングと同軸円上に放射状
に配置され、前記高電圧側端子相互間と前記ブッシング
とが１枚の第１の金属板によって接続され、前記低電圧
側端子相互間と前記容器とが１枚の第２の金属板によっ
て接続されていることを特徴とする。

【００１５】以上のような請求項２記載の発明では、特
に、容器の形状を、ブッシングと同軸の円筒タンク形と
した場合に、コンデンサの配置がスペース効率のよい最
適なものとなり、容量分圧器の小形化が実現できる。ま
た、高電圧側端子相互間とブッシングとの接続、低電圧
側端子相互間と容器との接続が、それぞれ１枚ずつの第
１及び第２の金属板によって実現されているので、複数
の端子をそれぞれリード線等により個別に接続する場合
に比べて、接続作業が容易となる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１記載の容
量分圧器において、前記分圧コンデンサを構成する複数
個のコンデンサが、前記ブッシングを挟んで２列に配置
され、前記コンデンサの高電圧側端子相互間と前記ブッ
シングとが１枚の第１の金属板によって接続され、一方
の列の前記低電圧側端子相互間と前記容器とが一枚の第
２の金属板によって接続され、他方の列の前記低電圧側
端子相互間と前記容器とが一枚の第３の金属板によって
接続されていることを特徴とする。

【００１７】以上のような請求項３記載の発明では、特
に、容器の形状を、ブッシングを中心とする箱形とした
場合に、コンデンサの配置がスペース効率のよい最適な
ものとなり、容量分圧器の小形化が実現できる。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器内
に、前記容器と電気的に接続された水平方向の接地金属
板が設けられ、前記接地金属板の両面に、前記分圧コン
デンサを構成する複数個のコンデンサが配設されている
ことを特徴とする。

【００１９】以上のような請求項４記載の発明では、分
圧コンデンサ用の複数のコンデンサが接地金属板の両面
に配設されているので、請求項１〜３記載の容量分圧器
においてコンデンサを多数使用する場合であっても、ス
ペース効率が向上し、コンパクト化が可能になる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器を密
閉する蓋を介して、前記低電圧側端子相互間と前記容器
とが接続されていることを特徴とする。

【００２１】以上のような請求項５記載の発明では、容
器の蓋を介して低電圧側端子相互間と容器とが接続され
ているので、接続用の金属板の一部を蓋が兼ねることに
なり金属板を小形化できるとともに、蓋と低電圧側端子
との距離が接近するので、容量分圧器のさらなるコンパ
クト化が可能になる。

【００２２】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器の蓋
の内面には、前記高電圧側端子相互間と前記ブッシング
とを接続する第１の金属板が、弾性部材を介して絶縁支
持されるとともに、前記低電圧側端子相互間と前記容器
とを接続する第２の金属板が、弾性部材を介して電気的
に接続支持されていることを特徴とする。

【００２３】以上のような請求項６記載の発明では、容
器の蓋をすることにより、分圧コンデンサを構成する複
数のコンデンサ相互の接続ができるので、コンデンサの
取り付け、交換が容易となる。特に、接続用の第１及び
第２の金属板が弾性部材によって支持されているので、
蓋と高電圧側端子及び低電圧側端子との距離の誤差が吸
収され、金属板との接触不良が生じにくい。

【００２４】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器内に
補助コンデンサが設けられ、前記補助コンデンサは、２
枚のコンデンサ用金属板の間の静電容量によって構成さ
れ、前記コンデンサ用金属板の一方が前記ブッシングに
電気的に接続され、他方が前記容器に電気的に接続され
ることにより、前記補助コンデンサが前記分圧コンデン
サと並列に接続され、、前記コンデンサ用金属板の板間
距離が調節可能に設けられていることを特徴とする。

【００２５】以上のような請求項７記載の発明では、分
圧コンデンサと補助コンデンサとを組み合わせることに
より、精密な分圧比の設定が可能になる。また、主コン
デンサ、分圧コンデンサの定格容量の誤差による理想分
圧比からのずれを、コンデンサ用金属板の板間距離を調
整することにより補償でき、一定の分圧比を容易に得る
ことができる。

【００２６】請求項８記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器内に
補助コンデンサが設けられ、前記補助コンデンサは、コ
ンデンサ用金属板と前記容器の内壁との間の静電容量に
よって構成され、前記コンデンサ用金属板が前記ブッシ
ングに電気的に接続されることにより、前記補助コンデ
ンサが前記分圧コンデンサと並列に接続され、前記コン
デンサ用金属板と前記容器の内壁との間の距離が調節可
能に設けられていることを特徴とする。

【００２７】以上のような請求項８記載の発明では、コ
ンデンサ用金属板を２枚備える必要がないので、請求項
７記載の発明に比べてさらに構成が単純化し、製造コス
トが節約できる。

【００２８】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれか１項に記載の容量分圧器において、前記容器内
に、絶縁ガスが封入されていることを特徴とする。

【００２９】以上のような請求項９記載の発明では、容
器内に絶縁ガスを封入したことにより絶縁特性が向上
し、コンデンサとブッシング、コンデンサ同士の間の絶
縁距離を短くとれるので、コンパクトな構成が可能とな
る。特に、請求項７又は請求項８記載の発明の場合、コ
ンデンサ用金属板間又はコンデンサ用金属板と容器内壁
との間を狭くしても、十分な絶縁距離を保つことができ
るので、大容量の補助コンデンサを構成できる。

【００３０】請求項１０記載の発明は、請求項１〜９記
載のいずれか１項に記載の容量分圧器において、光電圧
センサが接続されていることを特徴とする。

【００３１】以上のような請求項１０記載の発明では、
光電圧センサは高絶縁性、無誘導特性、小形軽量等の特
徴を有しているため、耐サージ性に優れ、コンパクトな
容量分圧器を構成できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て以下に説明する。なお、図８に示した従来技術と同様
の部材は同一の符号を付し、説明は省略する。

【００３３】（１）第１の実施の形態 請求項１、請求項２及び請求項９記載の発明に対応する
一つの実施の形態を、第１の実施の形態として図１及び
図２に従って以下に説明する。なお、請求項に記載の第
１の金属板は接続板、第２の金属板は接地板とする。ま
た、図１及び図２は本実施の形態の構成図であり、図１
は径方向断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図であ
る。

【００３４】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、母線タンク１と高電圧導体２との間に
配置された中間電極３には、ブッシング５が取り付けら
れ、このブッシング５の分圧電圧口出し部と分圧コンデ
ンサ９とが、ブッシング５と同軸円筒タンク形の密封容
器１０に収納されている。密封容器１０の図中上端部
は、オーリング１１ａを介して母線タンク１に取り付け
られ、密封容器１０の図中下端部には、オーリング１１
ｂを介して蓋１２が取り付けられているので、密封容器
１０は気密構造となっている。このオーリング１１ａ，
１１ｂは、ゴム等から成るリングで、圧縮締結すること
によって気密を保持するものである。そして、蓋１２に
おける密封容器１０の内部側には、吸着剤１３が封入さ
れている。このような密封容器１０は、母線タンク１に
電気的に接続され、母線タンク１とともに接地されるこ
とにより、接地電極を構成している。

【００３５】そして、図１及び図２に示すように、箱型
で、その図中下面側から高電圧側端子１４と低電圧側端
子１６が突出している８個の分圧コンデンサ９ａ〜９ｈ
が、並列に接続されている。これらの分圧コンデンサ９
ａ〜９ｈは、ブッシング５と同軸円上に放射状に配置さ
れている。分圧コンデンサ９ａ〜９ｈの高電圧側端子１
４相互間およびブッシング５は、１枚の円形の接続板１
５によって接続されている。分圧コンデンサ９ａ〜９ｈ
の低電圧側端子１６相互間は、中心がくり貫かれ、分圧
コンデンサ９ａ〜９ｈを覆うようににかぶせられた釜形
の接地板１７によって接続されている。この接地板１７
は、密封容器１０の内面に接触固定され、電気的に接続
されている。さらに、分圧コンデンサ９ａ〜９ｈへの印
可電圧が高い場合は、必要に応じてＳＦ６等の絶縁ガス
が密封容器１０内に封入され、コンデンサ相互間、密封
容器内面からの必要な絶縁距離が確保されている。

【００３６】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施の形態の構成は以下の通りである。すなわち、小
容量のコンデンサを並列接続して、必要な容量の分圧コ
ンデンサ９ａ〜９ｈを構成するので、分圧コンデンサ９
ａ〜９ｈの耐電圧を確保することが容易になる。また、
個々の分圧コンデンサ９ａ〜９ｈとしては、小形なもの
が使用できるため、分圧器全体として小形化が可能とな
る。特に、分圧コンデンサ９ａ〜９ｈは、円筒タンク形
の密封容器１０内にこれと同軸円上に放射状に配置され
ているので、スペース効率が良く、よりコンパクトな容
量分圧器となる。

【００３７】そして、分圧コンデンサ９ａ〜９ｈは、密
封構造の密封容器１０に収納されているので、粉塵等に
よる沿面汚染による絶縁劣化を防止できる。さらに密封
容器１０には、吸着剤が封入されているので容器内の乾
燥を維持でき、吸湿による分圧コンデンサ９ａ〜９ｈの
劣化を防止できる。

【００３８】また、８個の分圧コンデンサ９ａ〜９ｈが
並列接続されているため、個々のコンデンサ内のインダ
クタンスを低減することができる。そして、高電圧側端
子１４相互間とブッシング５との接続が接続板１５によ
りなされ、低電圧側端子１６相互間と密封容器１０との
接続が接地板１７によりなされているので、リード線を
不要としつつ最短で接続されることになり、インダクタ
ンスを低減できる。このように、分圧コンデンサ９ａ〜
９ｈ全体としてインダクタンスを低減できるので、サー
ジ電流による高周波異常電圧の発生を押さえることがで
き、二次出力波形に歪み、分圧電圧を検出する電圧セン
サの破壊を防止できる。従って、容量分圧器の耐サージ
性が向上する。さらに、接続板１５及び接地板１７はそ
れぞれ１枚ずつなので、複数の端子をそれぞれリード線
等により個別に接続する場合に比べて接続作業が容易と
なる。

【００３９】（２）第２の実施の形態 請求項１、請求項２及び請求項９記載の発明に対応する
他の実施の形態を、第２の実施の形態として図３及び図
２に従って以下に説明する。なお、図３は本実施の形態
の容量分圧器における密閉容器内の構成を示す縦断面図
である。

【００４０】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、密封容器１０内において、８個の分圧
コンデンサ９ａが、ブッシング５と同軸円上に放射状に
配置されている。分圧コンデンサ９ａの高電圧側端子１
４相互間およびブッシング５は、接続板１５ａによって
接続されている。分圧コンデンサ９ａの低電圧側端子１
６相互間および密封容器１０は接地板１７ａによって接
続されている。

【００４１】そして、密封容易１０内における８個の分
圧コンデンサ９ａの外側には、８個の分圧コンデンサ９
ｂが、ブッシング５と同軸円上に放射状に配置されてい
る。分圧コンデンサ９ｂの高電圧側端子１４相互間およ
びブッシング５は、接続板１５ｂによって接続されてい
る。分圧コンデンサ９ｂの低電圧側端子１６相互間およ
び密封容器１０は接地板１７ｂによって接続されてい
る。

【００４２】また、密封容器１０内における分圧コンデ
ンサ９ａ，９ｂの上には、ドーナツ状の接地電極板１８
が設置されている。この接地電極板１８は、密封容器１
０と電気的に接続されている。そして、接地電極板１８
上には、２段目の分圧コンデンサが以下のように配置さ
れている。すなわち、接地電極板１８上には、８個の分
圧コンデンサ９ｃがブッシング５と同軸円上に放射状に
配置されている。分圧コンデンサ９ｃの高電圧側端子１
４相互間およびブッシング５は、接続板１５ｃによって
接続されている。分圧コンデンサ９ｃの低電圧側端子１
６相互間および接地電極板１８は、接地板１７ｃによっ
て接続されている。

【００４３】さらに、接地電極板１８上には、８個の分
圧コンデンサ９ｃの外側に、８個の分圧コンデンサ９ｄ
がブッシング５と同軸円上に放射状に配置されている。
分圧コンデンサ９ｄの高電圧側端子１４相互間およびブ
ッシング５は、接続板１５ｄによって接続されている。
分圧コンデンサ９ｄの低電圧側端子１６相互間および接
地電極板１８は、接地板１７ｄによって接続されてい
る。以上の接続板１５ａ〜１５ｄは、ブッシング５と同
軸の円筒形とドーナツ形とを組み合わせた形状であり、
接地板１７ａ〜１７ｄは、第１の実施の形態と同様の釜
形である。

【００４４】なお、本実施の形態は、分圧コンデンサ９
の数及びその配置に対応した部分以外の構成は、第１の
実施の形態と同様であり、密封容器１０は吸着剤が封入
された気密構造の円筒タンク形状で、母線タンクと電気
的に接続されている。

【００４５】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施の形態の作用・効果は以下の通りである。すなわ
ち、密封容器１０内において、小容量のコンデンサを接
続板１５及び接地板１７によって並列接続し、必要な容
量の分圧コンデンサ９を構成するので、第１の実施の形
態と同様の効果が得られる。さらに、分圧コンデンサ９
ａ〜９ｄの配置が合理的なので、分圧コンデンサ９ａ〜
９ｄを多数使用して大容量化しても、容量分圧器の小形
化、省スペース化を実現できる。

【００４６】（３）第３の実施の形態 請求項１、請求項３及び請求項９記載の発明に対応する
一つの実施の形態を、図４に従って以下に説明する。な
お、請求項に記載の第１の金属板は接続板、第２の金属
板は接地板１７ａ、第３の金属板は接地板１７ｂとす
る。また、図４は本実施の形態の容量分圧器の平面透視
図である。

【００４７】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、ブッシング５を中心とする箱形の密封
容器１０の内部において、６個の分圧コンデンサ９ａ〜
９ｆが、ブッシング５を挟んで２列に配設されている。
分圧コンデンサ９ａ〜９ｆの高電圧側端子１４相互間お
よびブッシング５は、四角形の接続板１５によって接続
されている。一方の列の分圧コンデンサ９ａ〜９ｃの低
電圧側端子１６相互間および密封容器１０は、端部を直
角に屈折させて断面をＬ形とした接地板１７ａによって
接続されている。他方の列の分圧コンデンサ９ｄ〜９ｆ
の低電圧側端子１６相互間および密封容器１０は、接地
板１７ａと同形で、これに対向配置された接地板１７ｂ
により接続されている。

【００４８】なお、本実施の形態は、分圧コンデンサ９
の数及びその配置に対応した部分以外の構成は、第１の
実施の形態と同様であり、密封容器１０は吸着剤が封入
された気密構造の円筒タンク形状で、母線タンクと電気
的に接続されている。

【００４９】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施の形態の作用・効果は以下の通りである。すなわ
ち、密封容器１０内において、小容量のコンデンサを接
続板１５及び接地板１７ａ，ｂによって並列接続し、必
要な容量の分圧コンデンサ９を構成するので、第１の実
施の形態と同様の効果が得られる。さらに、分圧コンデ
ンサ９ａ〜９ｆは、ブッシング５を中心とする箱型形状
の密閉容器１０内に、ブッシング５を挟んで２列に配置
されているので、スペース効率が良く、コンパクトな容
量分圧器を実現できる。

【００５０】（４）第４の実施の形態 請求項１、請求項４及び請求項９記載の発明に対応する
一つの実施の形態を、第４の実施の形態として図５に従
って以下に説明する。なお、図５は本実施の形態の容量
分圧器における密閉容器内の構成を示す縦断面図であ
る。

【００５１】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、密封容器１０内においては、ドーナツ
状の接地電極板１８が水平方向に設置されている。この
接地電極板１８は、密封容器１０と電気的に接続されて
いる。そして、接地電極板１８の図中上下には、分圧コ
ンデンサ９ａ〜９ｂが以下のように配置されている。す
なわち、接地電極板１８の一方の面には、８個の分圧コ
ンデンサ９ａが、ブッシング５と同軸円上に放射状に配
置されている。分圧コンデンサ９ａの高電圧側端子１４
相互間およびブッシング５は、接続板１５ａによって接
続されている。分圧コンデンサ９ａの低電圧側端子１６
相互間および接地電極板１８は、接地板１７ａによって
接続されている。

【００５２】さらに、接地電極板１８における８個の分
圧コンデンサ９ａを配置した面と逆の面には、８個の分
圧コンデンサ９ｂがブッシング５と同軸円筒状に放射状
に設置されている。分圧コンデンサ９ｂの高電圧側端子
１４相互間およびブッシング５は、接続板１５ｂによっ
て接続されている。分圧コンデンサ９ｂの低電圧側端子
１６相互間および接地電極板１８は、接地板１７ｂによ
って接続されている。以上の接続板１５ａ，１５ｂは、
ブッシング５と同軸の円板形、円筒形及びドーナツ形を
組み合わせた形状であり、接地板１７ａ，１７ｂは、第
１の実施の形態と同様の釜形である。

【００５３】なお、本実施の形態は、分圧コンデンサ９
の数及びその配置に対応した部分以外の構成は、第１の
実施の形態と同様であり、密封容器１０は吸着剤が封入
された気密構造の円筒タンク形状で、母線タンクと電気
的に接続されている。

【００５４】（作用・効果）以上のような構成を有する
第４の実施の形態の作用・効果は以下の通りである。す
なわち、密封容器１０内において、小容量のコンデンサ
を接続板１５ａ，１５ｂ、接地板１７ａ，１７ｂによっ
て並列接続し、必要な容量の分圧コンデンサ９を構成す
るので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さ
らに、第２の実施の形態のように配置する場合に比べ
て、上下方向の幅を節約できるので、多数の分圧コンデ
ンサ９を必要とする場合であっても、コンパクトな容量
分圧器を実現できる。

【００５５】（５）第５の実施の形態 まず、請求項１、請求項５及び請求項６記載の発明に対
応する一つの実施の形態を、第５の実施の形態として図
６に従って以下に説明する。なお、請求項６記載の弾性
部材はバネとする。また、図６は本実施の形態の容量分
圧器における密閉容器内の構成を示す縦断面図である。

【００５６】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。本実施の形態は、密閉容器の蓋が分圧コンデンサ
の接地板の機能を一部兼ねる構成となっている。すなわ
ち、密封容器１０内においては、第１の実施の形態と同
様に、ブッシング５と同軸円上に放射状にコンデンサ９
が配置されている。密封容器１０の蓋１２は、密封容器
１０と電気的に接続されているため、接地電位にある。
蓋１２の内面側中央部には絶縁板１９が取り付けられ、
この絶縁板１９には複数のバネ２０の一端が取り付けら
れている。バネ２０の他端には、円形の接続板１５が取
り付けられている。従って、絶縁板１９は、バネ２０及
び絶縁板１９を介して蓋１２に絶縁支持されている。

【００５７】一方、蓋１２には、導電性のバネ２１の一
端が取り付けられている。バネ２１の他端には、ドーナ
ツ形の接地板１７が取り付けられている。従って、接地
板１７はバネ２１を介して蓋１２に電気的に接続されて
いる。

【００５８】以上のようなバネ２０及びバネ２１は、蓋
１２を密封容器１０に取り付けたときに、接続板１５及
び接地板１７が、それぞれ高電圧側端子１４及び低電圧
側端子１６に接触する長さに調整されている。従って、
蓋１２を取り付けることにより、複数のコンデンサ９が
並列接続されるとともに、ブッシング５と接地電極すな
わち密閉容器１０との間が電気的に接続される構成とな
っている。

【００５９】なお、本実施の形態は、接続板１５、接地
板１７、絶縁板１９、バネ２０，２１及びこれらに対応
して密閉容器１０を小形化した以外の構成は、第１の実
施の形態と同様であり、密封容器１０は吸着剤が封入さ
れた気密構造の円筒タンク形状で、母線タンクと電気的
に接続されている。

【００６０】（作用・効果）以上のような構成を有する
第５の実施の形態の作用・効果は、以下の通りである。
すなわち、密封容器１０内において、小容量のコンデン
サを接続板１５、接地板１７等によって並列接続し、必
要な容量の分圧コンデンサ９を構成するので、第１の実
施の形態と同様の効果が得られる。さらに、接地板１７
及び絶縁板１９の支持を、蓋１２側で行うので、密封容
器１０を図中上下方向に小さくすることができ、容量分
圧器の小形化が実現できる。

【００６１】そして、接地板１７及び絶縁板１９がバネ
２０，２１によって支持されているので、接地板１７及
び絶縁板１９と高電圧側端子１４及び低電圧側端子１６
との間の寸法誤差を吸収できる。従って、バネ２０，２
１を所定の長さとすれば、蓋１２を閉じたときに寸法が
合わずに接触不良となる事態を防止できる。

【００６２】また、分圧コンデンサ９間の並列接続、ブ
ッシング５、接地電極に対する接続が密閉容器１０の蓋
１２を取り付ける作業と同時に実現されるため、容量分
圧器の組み立て、分圧コンデンサ９の交換作業が容易と
なる。

【００６３】（６）第６の実施の形態 請求項１、請求項７及び請求項９記載の発明に対応する
一つの実施の形態を、図７に従って以下に説明する。な
お、図７は本実施の形態の容量分圧器における密閉容器
内の構成を示す縦断面図である。

【００６４】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。本実施の形態は、補助コンデンサにより分圧比を
調整可能な構成となっている。すなわち、密封容器１０
内においては、第１の実施の形態と同様に、ブッシング
５と同軸円上に放射状にコンデンサ９が配置されてい
る。密封容器１０の蓋１２は、密封容器１０と電気的に
接続されているため、接地電位にある。蓋１２の内面側
には絶縁板２２が取り付けられ、この絶縁板２２に金属
柱２３ａの一端が取り付けられている。金属柱２３ａの
他端には、コンデンサ用金属板２４ａが取り付けられて
いる。コンデンサ用金属板２４ａとブッシング５とは、
接続線２６により電気的に接続されている。従って、ブ
ッシング５、コンデンサ９の高電圧側端子１４、コンデ
ンサ用金属板２４ａは同電位となっている。

【００６５】一方、密封容器１０の内面におけるコンデ
ンサ用電極板１４ａに対向する位置には、金属柱２３ｂ
の一端が取り付けられている。金属柱２３ｂの他端に
は、コンデンサ用電極板２４ａに対峙する位置に、コン
デンサ用金属板２４ｂが取り付けられている。従って、
コンデンサ用金属板２４ｂは接地されている。このよう
に、コンデンサ用金属板２４ａと２４ｂとは向かい合っ
た位置に配設されているので、コンデンサ用金属板２４
ａ、２４ｂ間の静電容量によって、補助コンデンサ２５
が構成されている。また、補助コンデンサ２５は、分圧
コンデンサ９と並列に接続されている。さらに、金属柱
２３ａ，２３ｂは伸縮可能に設けられているので、金属
柱２３の長さを変えることによって補助コンデンサ２５
の静電容量を調整可能な構成となっている。

【００６６】なお、本実施の形態は、補助コンデンサ２
５に対応した部分以外の構成は、第１の実施の形態と同
様であり、密封容器１０は吸着剤が封入された気密構造
の円筒タンク形状で、母線タンクと電気的に接続されて
いる。

【００６７】（作用・効果）以上のような構成を有する
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用・効果
を保持した上で、分圧コンデンサ９と並列接続された補
助コンデンサ２５のコンデンサ用金属板２３，２４間の
距離を調整することにより、精密な分圧比の設定を容易
に行うことができる。

【００６８】また、一般に主コンデンサ、分圧コンデン
サともにその静電容量は製造誤差を持つため、容量分圧
器は理想の分圧比に対して数パーセントから数十パーセ
ントの誤差を持つ。この誤差を補助コンデンサ２５のコ
ンデンサ用金属板２３，２４間の距離を調整することに
より補償することができるので、理想の分圧比を容易に
得ることができる。

【００６９】さらに、密封容器１０内には、絶縁ガスが
封入されているので、補助コンデンサ２５を構成するコ
ンデンサ用金属板２４ａ，２４ｂの間隔を狭くしても、
十分な絶縁距離をとることができ、補助コンデンサの容
量を大きくできる。

【００７０】（７）第７の実施の形態 請求項１０記載の発明に対応する一つの実施の形態を、
第７の実施の形態として以下に説明する。

【００７１】（構成）まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、本実施の形態は、第１〜第６の実施の
形態の容量分圧器において、図８に示すように、分圧コ
ンデンサ６と並列となるように、主コンデンサ４に対し
て光電圧センサ２７を接続したものである。この光電圧
センサ２７は、電気光学素子に電界を印加すると、透過
光の偏光状態が変化するという性質を利用して分圧電圧
を検出するものであり、一般的には、光ファイバーを光
の伝送経路として用い、光の入射側から偏光子、１／４
λ素子、電気光学素子、検光子等を配列することにより
構成されている。この電気光学素子としては、通常、屈
折率が電界強度に比例して変化するポッケルス素子が使
用されている。

【００７２】（作用・効果）以上のような本実施の形態
によれば、光電圧センサは、高絶縁性、無誘導特性、小
形軽量等の特徴を有しているため、第１〜６の実施の形
態の容量分圧器と組み合わせることにより、分圧部、検
出部を含めて耐サージ性に優れ、コンパクトな容量分圧
器とすることができる。

【００７３】（８）他の実施の形態 本発明は上記のような実施の形態に限定されるものでは
なく、各部材の配置、数量、形状等は適宜変更可能であ
り、各請求項に記載された発明は自由に組み合わせ可能
である。例えば、第２の実施の形態では、ブッシングと
同軸円上の放射状の分圧コンデンサ９の組を径方向に２
重、縦方向に２段としたが、これはガス絶縁開閉装置の
レイアウトまたは、容量分圧器１０の設置スペース等を
考慮して適当に選択できる。また、第４〜６の実施の形
態において、分圧コンデンサ９を径方向に２重に配置す
ることも可能である。

【００７４】そして、請求項５記載の発明に対応する他
の実施の形態として、密封容器１０の蓋１２にソケット
を取り付け、蓋１２をすることにより、分圧コンデンサ
９の電極がソケットに差し込まれ，コンデンサ相互間、
および接地電極との接続が行われる構成とすることもで
きる。

【００７５】さらに、請求項８記載の発明に対応する一
つの実施の形態として、上記第６の実施の形態におい
て、コンデンサ用金属板２４ｂを省略して、密封容器１
０の内壁面とコンデンサ用金属板２４ａとの間の静電容
量を、補助コンデンサ２５として利用するものも構成可
能である。このような実施の形態によれば、コンデンサ
用金属板を２枚備える必要がないので、第６の実施の形
態に比べてさらに構成が単純化し、製造コストが節約で
きる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サージ電流による高周波異常電圧の発生を低減可能な容
量分圧器を提供することができる。

【００７７】また、本発明によれば、小容量のコンデン
サを使用することによって、耐電圧性、絶縁性に優れた
容量分圧器を提供することができる。

【００７８】さらに、本発明によれば、分圧比の管理が
容易な容量分圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の容量分圧器の構成
を示す径方向断面図である。

【図２】図１の実施の形態におけるＡ−Ａ矢視図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態の容量分圧器におけ
る密閉容器内の構成を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態の容量分圧器の平面
透視図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態の容量分圧器におけ
る密閉容器内の構成を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態の容量分圧器におけ
る密閉容器内の構成を示す縦断面図である。

【図７】本発明の第６の実施の形態の容量分圧器におけ
る密閉容器内の構成を示す縦断面図である。

【図８】本発明の第７の実施の形態の容量分圧器におけ
る光電圧センサとの接続関係を示す結線図である。

【図９】従来の容量分圧器の一例の構成を示す径方向断
面図である。

【符号の説明】

１…母線タンク ２…高電圧導体 ３…中間電極 ４…主コンデンサ ５…ブッシング ６…分圧コクデンサ ７…コンデンサ室 ８…リード線 ９…分圧コンデンサ １０…密封容器 １１…オーリング １２…蓋 １３…吸着剤 １４…高電圧側端子 １５…接続板 １６…低電圧側端子 １７…接地板 １８…接地電極板 １９…絶縁板 ２０，２１…バネ ２２…絶縁板 ２３…金属柱 ２４ａ，２４ｂ…コンデンサ用金属板 ２５…補助コンデンサ ２６…接続線 ２７…光電圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 雄三 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 宮下 暢 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁開閉装置の管路部の高電圧導体
   と接地された母線タンクとの間に中間電極が配置され、
   前記高電圧導体と前記中間電極との間の静電容量によっ
   て主コンデンサが構成され、前記中間電極と接地電位側
   との間に分圧コンデンサが接続された容量分圧器におい
   て、 いずれか１つの面から高電圧側端子と低電圧側端子が突
   出した箱形のコンデンサを、複数個並列に接続すること
   により、前記分圧コンデンサが構成され、 前記分圧コンデンサは、接地された容器内に収納され、 前記中間電極にブッシングが接続され、 前記高電圧側端子と前記ブッシングとの間及び前記低電
   圧側端子と前記容器との間が、それぞれ金属板で接続さ
   れていることを特徴とする容量分圧器。
2. 【請求項２】 前記分圧コンデンサを構成する複数個の
   コンデンサが、前記ブッシングと同軸円上に放射状に配
   置され、 前記高電圧側端子相互間と前記ブッシングとが１枚の第
   １の金属板によって接続され、 前記低電圧側端子相互間と前記容器とが１枚の第２の金
   属板によって接続されていることを特徴とする請求項１
   記載の容量分圧器。
3. 【請求項３】 前記分圧コンデンサを構成する複数個の
   コンデンサが、前記ブッシングを挟んで２列に配置さ
   れ、 前記コンデンサの高電圧側端子相互間と前記ブッシング
   とが１枚の第１の金属板によって接続され、 一方の列の前記低電圧側端子相互間と前記容器とが１枚
   の第２の金属板によって接続され、 他方の列の前記低電圧側端子相互間と前記容器とが１枚
   の第３の金属板によって接続されていることを特徴とす
   る請求項１記載の容量分圧器。
4. 【請求項４】 前記容器内に、前記容器と電気的に接続
   された水平方向の接地金属板が設けられ、 前記接地金属板の両面に、前記分圧コンデンサを構成す
   る複数個のコンデンサが配設されていることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか１項に記載の容量分圧器。
5. 【請求項５】 前記容器を密閉する蓋を介して、前記低
   電圧側端子相互間と前記容器とが接続されていることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の容量分
   圧器。
6. 【請求項６】 前記容器の蓋の内面には、前記高電圧側
   端子相互間と前記ブッシングとを接続する第１の金属板
   が、弾性部材を介して絶縁支持されるとともに、前記低
   電圧側端子相互間と前記容器とを接続をする第２の金属
   板が、弾性部材を介して電気的に接続支持されているこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の容
   量分圧器。
7. 【請求項７】 前記容器内に補助コンデンサが設けら
   れ、 前記補助コンデンサは、２枚のコンデンサ用金属板の間
   の静電容量によって構成され、 前記コンデンサ用金属板の一方が前記ブッシングに電気
   的に接続され、他方が前記容器に電気的に接続されるこ
   とにより、前記補助コンデンサが前記分圧コンデンサと
   並列に接続され、、 前記コンデンサ用金属板の板間距離が調節可能に設けら
   れていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
   に記載の容量分圧器。
8. 【請求項８】 前記容器内に補助コンデンサが設けら
   れ、 前記補助コンデンサは、コンデンサ用金属板と前記容器
   の内壁との間の静電容量によって構成され、 前記コンデンサ用金属板が前記ブッシングに電気的に接
   続されることにより、前記補助コンデンサが前記分圧コ
   ンデンサと並列に接続され、 前記コンデンサ用金属板と前記容器の内壁との間の距離
   が調節可能に設けられていることを特徴とする請求項１
   〜６のいずれか１項に記載の容量分圧器。
9. 【請求項９】 前記容器内に、絶縁ガスが封入されてい
   ることを特徴とする特徴とする請求項１〜８のいずれか
   １項に記載の容量分圧器。
10. 【請求項１０】 光電圧センサが接続されていることを
    特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の容量分
    圧器。