JPH1055921A

JPH1055921A - 受電用トランス

Info

Publication number: JPH1055921A
Application number: JP8225886A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamamoto; 山本　　誠; Isao Karasawa; 功唐澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-24
Also published as: TW440882B

Abstract

(57)【要約】【課題】清掃や点検作業に際しての感電事故の発生を
防止すると共に、ケーブルが破断することで電流や電圧
の測定作業に支障を来たすのを防止する。【解決手段】トランスＴｒの１次コイル１０と２次コ
イル１２とが、径方向に離間して同心円状に配置される
と共に、２次コイル１２に変流器ＣＴおよび計器用変圧
器ＰＴのコイルが電気的に接続する。トランスＴｒのコ
イル１０,１２、変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴの
コイルの周りに、絶縁モールド材１４を充填して一体的
にブロック化する。トランスＴｒの絶縁モールド材１４
の内部に、変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴに電気的
に接続する発信装置２２が配設される。発信装置２２
は、該装置２２に取込んだ変流器ＣＴおよび計器用変圧
器ＰＴの信号を、トランスＴｒとは完全に分離された受
信装置に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、受電用トランス
に関し、更に詳細には、トランスのコイルと、変流器
(ＣＴ)および計器用変圧器(ＰＴ)を電気的に接続したも
とで、これらを絶縁モールド材で一体的にブロック化し
た受電用トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変電所等に設置されるキュービクルの内
部には、電力分配用のトランスを中心として電流測定用
の変流器、電圧測定用の計器用変圧器および遮断器等が
所要の配置で配設され、各機器はケーブルで接続される
ようになっている。なお前記トランスとしては、その劣
化および絶縁保護のために合成樹脂等によりモールドし
た乾式のモールドトランスが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記トランスや変流器
および計器用変圧器等からなる変電設備は、各機器が別
体として構成されてキュービクルの内部に配置されてい
るため、両機器の接続部分やケーブル自体が露出するこ
ととなっていた。この場合において、変電設備を構成す
る各機器の清掃や保守点検作業に際し、作業者がキュー
ビクルの内部に入ると、前記露出する高圧部分に作業者
が誤って触れて感電する事故が発生することがあり、極
めて危険な作業となっていた。また各機器が別々に配置
されているため、キュービクル内での作業が煩雑になる
と共に、内部スペースの有効利用が図られず、設備が大
型になると共に製造コストも嵩む欠点も指摘される。な
お、従来の変流器に接続される電流計には、可動コイル
形のものが使用されていたため、その指針を作動する際
には大きな電流が流れ、これが感電事故の原因ともなっ
ていた。また計器用変圧器に接続される電圧計について
も接触式であったため、同様に感電事故の原因となって
いた。

【０００４】更に、キュービクルの内部には昆虫やねず
み等が進入することが往々にあり、このときには該昆虫
やねずみ等が露出する高圧部分に触れて感電し、当該変
流器や計器用変圧器が劣化したり破損する事故を招く問
題もあった。すなわち、従来のキュービクル内において
は、作業者の感電事故やねずみ等に起因する感電事故に
対する対策が不充分であり、例えば作業者の感電事故は
年間数百件にも上っていた。

【０００５】そこで、前述した各種問題に対処する１つ
の提案が、本件出願人により、発明「集積型受変電設備
機能トランス」として出願されている。先の出願に係る
トランスは、トランスのコイルに変流器および計器用変
圧器のコイルを電気的に接続したもとで、トランスのコ
イル、変流器および計器用変圧器のコイルの周りに、絶
縁モールド材を充填して一体的にブロック化したもので
ある。従って、高圧部分が露出することはなく、感電事
故を防止すると共に変流器および計器用変圧器の劣化や
破損の発生を未然に防止することができるものであっ
た。

【０００６】前記絶縁モールド材でブロック化したトラ
ンスにおいて、モールド材の内部に配設した変流器およ
び計器用変圧器で検出した電流値や電圧値は、外部に設
けたメータに表示する必要がある。この場合に、メータ
をトランスの外表面に一体的に設けるのが一般的である
が、キュービクルの内部の状況によって当該トランスの
設置向きが限定される場合は、作業者が点検する際の確
認が容易に行ない難い部位にメータが臨むことがある。
そこで、変流器および計器用変圧器に接続するケーブル
をトランスの外部に引出し、トランスから分離して作業
者が点検し易い位置に設置したメータにケーブルを接続
することが提案される。しかるにこの場合は、ケーブル
が露出するために点検作業に際して作業者が誤って引掛
けて破断してしまったり、またはねずみ等が噛って破断
することで電流や電圧の測定作業に支障を来たすおそれ
があり、これを如何に解決するか、が解決課題となって
いる。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、前述した従来の技術に内在し
ている欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案され
たものであって、清掃や点検作業に際しての感電事故の
発生を防止すると共に、ケーブルが破断することで電流
や電圧の測定作業に支障を来たすことのない受電用トラ
ンスを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る受電用トランスは、トランスのコイル
に変流器および計器用変圧器を電気的に接続したもと
で、前記トランスのコイル、変流器および計器用変圧器
の周りに、エポキシやポリイミド等の合成樹脂やブチル
ゴム等の合成ゴムを材質とする絶縁モールド材を充填し
て一体的にブロック化したトランスにおいて、前記変流
器および計器用変圧器に電気的に接続する発信装置を、
前記絶縁モールド材の内部に一体的に設け、該発信装置
から出力される信号を、ブロック化したトランスとは分
離されたメータ等の受信装置で受信するようにしたこと
を特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る受電用トラン
スにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しな
がら以下説明する。

【００１０】図１は、実施例に係る受電用トランスの概
略斜視図、図２は、受電用トランスの概略構成を示す要
部断面図である。電力分配用のトランスＴｒ(単相また
は三相等の組合わせ)の１次コイル(高圧側)１０と２次
コイル(低圧側)１２とが、径方向に離間して同心円状に
配置されると共に、外側の２次コイル１２に近接して、
変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴのコイルが非接触状
態で配置されて、これらコイルを電磁誘導原理により電
気的に接続している。なお、変流器ＣＴおよび計器用変
圧器ＰＴは、図４に示すように複数配設されるが、図２
では模式的に１基づつのみ示す。そして、トランスＴｒ
のコイル１０,１２、変流器ＣＴおよび計器用変圧器Ｐ
Ｔのコイルの周りに、絶縁モールド材１４を充填して一
体的にブロック化することにより、変流器ＣＴおよび計
器用変圧器ＰＴを内蔵した受電用トランスＴｒが構成さ
れる。すなわち、トランスＴｒのコイル１０,１２、変
流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴのコイルは、絶縁モー
ルド材１４により一体的にモールド化されて、その高圧
部分が外部に露出しないようになっている。

【００１１】前記絶縁モールド材１４としては、エポキ
シ、ポリイミド、ポリエステル等の合成樹脂や、ブチル
ゴム、エチレン・プロピレンゴム等の合成ゴムが好適に
使用される。なお、トランスＴｒのコイル１０,１２、
変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴのコイルを一体的に
ブロック化した際に、外部に磁界が出ないようにした
り、または出るようにすることも、適宜選択することが
可能である。

【００１２】前記トランスＴｒの絶縁モールド材１４に
は、図２に示す如く、１次コイル１０の中心軸線に沿っ
て軸方向(図の上下方向)に開放する中心通孔１６が形成
され、この中心通孔１６にコア(鉄心)１８が挿通されて
いる。また絶縁モールド材１４には、中心通孔１６と平
行な複数の通風孔２０が、１次コイル１０と２次コイル
１２との間や２次コイル１２の外側に穿設されて、各通
風孔２０は外方に開放している。この通風孔２０は、外
部空気を流通させることによってトランスＴｒの内部で
の温度上昇を抑制し、該トランスＴｒの出力低下を防止
すると共に、使用寿命を向上させるべく機能する。

【００１３】前記２次コイル１２の外側に位置する通風
孔２０を挟んで該コイル１２とは反対側の絶縁モールド
材１４の内部には、図２に示す如く、前記変流器ＣＴお
よび計器用変圧器ＰＴにケーブル等により電気的に接続
する発信装置２２が配設されている。この発信装置２２
は、マイコンや半導体等の電子回路が好適に使用され、
該発信装置２２に取込んだ変流器ＣＴおよび計器用変圧
器ＰＴの信号を、トランスＴｒとは完全に分離された受
信装置２４に出力するよう構成されている(図３参照)。
受信装置２４では、発信装置２２から出力された信号を
受けて、変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴで測定され
た電流値や電圧値をデジタル等で表示するよう構成され
る。なお、発信装置２２では、変流器ＣＴおよび計器用
変圧器ＰＴの信号を符号化したり、またはそのままの信
号を赤外線や電波等によって受信装置２４に出力され
る。

【００１４】ここで、実施例のトランスＴｒでは、変流
器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴの信号を小さな電力で作
動する発信装置２２で取込んだ後に、受信装置２４に出
力して該装置２４で測定値を表示するから、変流器ＣＴ
および計器用変圧器ＰＴから出力される電力を小さく設
定することができる。例えば計器用変圧器ＰＴの電力と
しては、５Ｖ，１Ａ〜１０ｍＡとすることが可能であ
る。また計器用変圧器ＰＴは、強磁界の中で使用される
から、図５に示す如く、磁気シールド材２６で囲繞する
ことが推奨される。

【００１５】また実施例の変流器ＣＴは、トランスＴｒ
の２次コイル１２に接続するトランスタップ２８におけ
る絶縁モールド材１４の内部に臨む位置に電気的に接続
されるようになっている。トランスタップ２８に対する
変流器ＣＴの接続形態としては、図６〜図８のものがあ
る。例えば図６に示す形態例は、トランスタップ２８に
おける絶縁モールド材１４の内部に臨む位置に弧状の収
納部３０を形成し、この収納部３０に、変流器ＣＴのコ
イルを同心的に収納することで、該コイルにはトランス
タップ２８に流れる電流に応じた電力が発生する。この
ようにトランスタップ２８を弧状に形成することで、変
流器ＣＴのコイルに効率的に磁束を集めることができ、
トランスタップ２８に流れる電流が小さい場合であって
も、前記電子回路からなる発信装置２２を作動させるの
に必要な電力を発生させることが可能となる。

【００１６】図７に示す形態例は、真直なトランスタッ
プ２８に変流器ＣＴのコイルを隣接配置するものであっ
て、この形態例はトランスタップ２８に流れる電流が大
きい場合に好適に使用される。また図８に示す形態例
は、リング状のコア３２を真直なトランスタップ２８に
外嵌すると共に、このリング状コア３２に変流器ＣＴの
コイルを配設したものである。そして図８に示す形態例
は、図６に示す形態例と同様に、変流器ＣＴのコイルに
効率的に磁束を集めることができ、トランスタップ２８
に流れる電流が小さい場合に好適に使用可能である。

【００１７】

【実施例の作用】前述した実施例に係る受電用トランス
Ｔｒは、外装体としてのキュービクル(図示せず)の内部
に収納配置するに際し、該トランスＴｒから分離された
受信装置２４を、作業者が点検等に際して見易い位置
(例えばキュービクル内に配設される監視盤等)に取付け
る。また受電用トランスＴｒは、キュービクルの内部の
状況に応じた向きで設置する。この受電用トランスＴｒ
は、前記変流器ＣＴや計器用変圧器ＰＴを絶縁モールド
材１４で一体的にブロック化すると共に、変流器ＣＴや
計器用変圧器ＰＴで測定した電流値や電圧値を、絶縁モ
ールド材１４の内部に一体的に内蔵した発信装置２２に
より前記受信装置２４に出力するものであるから、キュ
ービクルの内部には高圧部分が露出することはなく、各
機器の清掃や保守点検作業に際して、作業者がキュービ
クルの内部に入って作業を行なっても感電するおそれは
ない。また変流器ＣＴや計器用変圧器ＰＴをモールドす
ることにより、その耐久寿命を向上させることができる
と共に、昆虫やねずみ等の感電による劣化や破損を未然
に防止することができる。

【００１８】更に、トランスＴｒから外部のメータ等に
接続するケーブルも存在しないから、この部位での感電
事故を防止することができると共に、ケーブルの配線作
業を不要としてトランスＴｒを設置する際の作業性を向
上させることができる。また作業者が点検に際して誤っ
てケーブルを引掛けたり、ねずみ等が噛って破断するこ
ともなく、変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴでの測定
を常に支障なく行ない得る。なお、小さな電力で作動す
る発信装置２２により変流器ＣＴおよび計器用変圧器Ｐ
Ｔでの測定値を外部の受信装置２４に出力して表示する
ようにしたから、変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＰＴの
小型化を図ることができ、トランス全体の小型化および
低コスト化を図り得る。

【００１９】なお、実施例では絶縁モールド材１４の内
部に１基の発信装置２２を配設する場合につき説明した
が、複数の発信装置２２を配設し、使用中の発信装置２
２に故障等が発生した場合には予備の発信装置２２が作
動する構成を採用することができる。またトランスＴｒ
の１次コイル１０と２次コイル１２とが実施例とは逆
で、外側に高圧の１次コイル１０を配置した場合は、発
信装置２２を高耐圧絶縁材や磁気シールド材により囲繞
することが推奨される。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る受電
用トランスによれば、トランスのコイル、変流器および
計器用変圧器を電気的に接続したもとで、その周りに絶
縁モールド材を充填して一体的にブロック化したトラン
スにおいて、絶縁モールド材の内部に変流器および計器
用変圧器と電気的に接続する発信装置を配設し、該発信
装置からトランスとは完全に分離された受信装置に信号
を出力して測定値等を表示するよう構成した。すなわ
ち、トランスの外部に高圧部分を露出させないので、当
該トランスを例えばキュービクルに収納した場合に、該
キュービクル内での感電事故の発生を有効に防止するこ
とができ、清掃や保守点検作業を安全に行ない得る。ま
た、キュービクル内に進入した昆虫やねずみ等に起因す
る変流器および計器用変圧器の劣化および破損の発生を
未然に防止することができ、耐久寿命を向上してランニ
ングコストを低減することが可能となる。そしてこの場
合には、変電設備のフリーメンテナンスを達成し得る。
更に、トランスの外部には各機器を接続するケーブルは
存在しないから、作業者が誤ってケーブルを破断させた
りねずみ等が噛って破断させることで測定に支障を来た
すおそれは全くない。

【００２１】また、トランスのコイル、変流器および計
器用変圧器を一体化したことにより、トランスの設置ス
ペースを小さくすることができ、設備の小型化を図り得
ると共に、コストを低減し得る利点もある。更に、発信
装置は絶縁モールド材に穿設した通風孔を挟んでトラン
スのコイルから離間した部位に配設されるから、通風孔
を流通する外部空気の空冷作用によって発信装置は冷却
され、トランスのコイルから発生する熱の影響を低く抑
えることができる。これにより、発信装置の機能低下を
防止すると共に、使用寿命を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る受電用トランスを示す概
略斜視図である。

【図２】実施例に係る受電用トランスの概略構成を示す
要部断面図である。

【図３】実施例に係る受電用トランスの概略構成を示す
説明図である。

【図４】実施例に係る受電用トランスの一例としての回
路図である。

【図５】実施例に係る受電用トランスの計器用変圧器を
示す説明図である。

【図６】実施例に係る受電用トランスのトランスタップ
に対する変流器の配設例を示す説明図である。

【図７】実施例に係る受電用トランスのトランスタップ
に対する変流器の別の配設例を示す説明図である。

【図８】実施例に係る受電用トランスのトランスタップ
に対する変流器の更に別の配設例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１次コイル１２２次コイル１４絶縁モールド材２０通風孔２２発信装置２４受信装置ＴｒトランスＣＴ変流器ＰＴ計器用変圧器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｊ 13/00 ３０１Ｈ０１Ｆ 40/04 ３１１ 40/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランス(Tr)のコイル(10,12)に変流器
(CT)および計器用変圧器(PT)を電気的に接続したもと
で、前記トランス(Tr)のコイル(10,12)、変流器(CT)お
よび計器用変圧器(PT)の周りに、エポキシやポリイミド
等の合成樹脂やブチルゴム等の合成ゴムを材質とする絶
縁モールド材(14)を充填して一体的にブロック化したト
ランス(Tr)において、前記変流器(CT)および計器用変圧器(PT)に電気的に接続
する発信装置(22)を、前記絶縁モールド材(14)の内部に
一体的に設け、該発信装置(22)から出力される信号を、
ブロック化したトランス(Tr)とは分離されたメータ等の
受信装置(24)で受信するようにしたことを特徴とする受
電用トランス。
【請求項２】前記絶縁モールド材(14)には、前記トラ
ンス(Tr)のコイル(10,12)から外側に離間する部位に、
該コイル(10,12)の中心軸線と平行で外方に開放する通
風孔(20)が形成され、この通風孔(20)を挟んでコイル(1
0,12)とは反対側の絶縁モールド材(14)の内部に前記発
信装置(24)が配設されている請求項１記載の受電用トラ
ンス。