JPH11317133A - 開閉器用操作電源装置 - Google Patents
開閉器用操作電源装置Info
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- JPH11317133A JPH11317133A JP12310698A JP12310698A JPH11317133A JP H11317133 A JPH11317133 A JP H11317133A JP 12310698 A JP12310698 A JP 12310698A JP 12310698 A JP12310698 A JP 12310698A JP H11317133 A JPH11317133 A JP H11317133A
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- Japan
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- dividing capacitor
- power supply
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 開閉器の大容量化にともない、モールド形変
圧器の容積が相対的に増大し、電源装置自体が開閉器本
体に比較し大型になる不都合があった。 【解決手段】 配電線路と接地間に、分圧コンデンサ１
および分圧コンデンサ２を直列に接続するとともに、分
圧コンデンサ２に変圧器５を接続する。取り出された電
圧を制御器へ電源供給するとともに開閉駆動用の投入コ
イル１１ヘ電源供給し接点１２を開閉駆動する。また、
配電線路に接続される電極３１と分圧コンデンサ１と中
間電極４と分圧コンデンサ２と接地電極３２を絶縁樹脂
３３で一体成形し、さらに両分圧コンデンサ１，２には
セラミックコンデンサを用いる。
圧器の容積が相対的に増大し、電源装置自体が開閉器本
体に比較し大型になる不都合があった。 【解決手段】 配電線路と接地間に、分圧コンデンサ１
および分圧コンデンサ２を直列に接続するとともに、分
圧コンデンサ２に変圧器５を接続する。取り出された電
圧を制御器へ電源供給するとともに開閉駆動用の投入コ
イル１１ヘ電源供給し接点１２を開閉駆動する。また、
配電線路に接続される電極３１と分圧コンデンサ１と中
間電極４と分圧コンデンサ２と接地電極３２を絶縁樹脂
３３で一体成形し、さらに両分圧コンデンサ１，２には
セラミックコンデンサを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開閉器用操作電源
装置に関し、詳しくは地中線用開閉器に付帯するSOG（S
trage Over‐current Ground relay：過電流蓄勢トリッ
プ付地絡リレー）、或いは地中線事故区間自動区分方式
における自動多回路開閉器制御装置等の制御器と共に、
開閉器と一体的に付設される操作電源装置に関する。
装置に関し、詳しくは地中線用開閉器に付帯するSOG（S
trage Over‐current Ground relay：過電流蓄勢トリッ
プ付地絡リレー）、或いは地中線事故区間自動区分方式
における自動多回路開閉器制御装置等の制御器と共に、
開閉器と一体的に付設される操作電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の操作電源装置を地中線用
開閉器に取り付ける構造としては、例えば、実公平7−3
5261号公報に記載されているものがある。図３はその構
成を示し、高圧需要家の引き込み点に設置される高圧キ
ャビネット内の開閉器と操作電源装置の内部機構を一部
省略した縦断面図である。この装置は、開閉器の幹線側
に接続された可動接点１０２と負荷側に接続された固定
接点１０３とがケーシング１０１内に設置され、かつケ
ーシング１０１の底部にブッシング１０９が取り付けら
れていると共に、付帯する制御器によりトリップ動作が
可能な開閉器本体と、操作電源装置が変圧器２０２やヒ
ューズ１１１等で形成されている。また、変圧器一次側
からブッシング１０９を介して固定接点１０３側に接続
されると共に、変圧器二次側から制御器に接続して、ブ
ッシング下方に一体的に付設されている。そして、操作
電源とする変圧器２０２は、一次巻線と二次巻線をエポ
キシ樹脂等絶縁樹脂にて一体モールドし、カットコアを
組み付けてフレーム等で固定するモールド形変圧器が採
用されている。
開閉器に取り付ける構造としては、例えば、実公平7−3
5261号公報に記載されているものがある。図３はその構
成を示し、高圧需要家の引き込み点に設置される高圧キ
ャビネット内の開閉器と操作電源装置の内部機構を一部
省略した縦断面図である。この装置は、開閉器の幹線側
に接続された可動接点１０２と負荷側に接続された固定
接点１０３とがケーシング１０１内に設置され、かつケ
ーシング１０１の底部にブッシング１０９が取り付けら
れていると共に、付帯する制御器によりトリップ動作が
可能な開閉器本体と、操作電源装置が変圧器２０２やヒ
ューズ１１１等で形成されている。また、変圧器一次側
からブッシング１０９を介して固定接点１０３側に接続
されると共に、変圧器二次側から制御器に接続して、ブ
ッシング下方に一体的に付設されている。そして、操作
電源とする変圧器２０２は、一次巻線と二次巻線をエポ
キシ樹脂等絶縁樹脂にて一体モールドし、カットコアを
組み付けてフレーム等で固定するモールド形変圧器が採
用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のモールド形変圧器は、負荷容量が数10VA程度と極め
て小さいので、設計上では断面積の小さい電線で巻線を
想定できるが、巻線製作の都合上では一定断面積以上の
電線を設定して一次巻線及び二次巻線を用いている。ま
た、一次巻線は、開閉器の固定接点等の配電線路側の相
間又は一相接地間に接続し、その電圧を二次巻線へ100V
等の一定電圧に変圧するため、配電線路電圧の高低に応
じて、一次巻線の巻数の増加、配電線路側と接地間の表
面漏洩距離の確保、巻線絶縁構成の強化等が必要とな
り、モールド形変圧器本体の容積が相乗的に増大するこ
とで開閉器本体に比較して、操作電源装置が大型化して
しまうという不都合があった。
来のモールド形変圧器は、負荷容量が数10VA程度と極め
て小さいので、設計上では断面積の小さい電線で巻線を
想定できるが、巻線製作の都合上では一定断面積以上の
電線を設定して一次巻線及び二次巻線を用いている。ま
た、一次巻線は、開閉器の固定接点等の配電線路側の相
間又は一相接地間に接続し、その電圧を二次巻線へ100V
等の一定電圧に変圧するため、配電線路電圧の高低に応
じて、一次巻線の巻数の増加、配電線路側と接地間の表
面漏洩距離の確保、巻線絶縁構成の強化等が必要とな
り、モールド形変圧器本体の容積が相乗的に増大するこ
とで開閉器本体に比較して、操作電源装置が大型化して
しまうという不都合があった。
【０００４】その結果、従来のモールド形変圧器を単独
で用いた開閉器用操作電源装置は、6.6kV配電線路迄し
か適用できないのが実情であった。そこで、本発明は、
都市化の進展や用地取得難等配電設備設置スペースが極
めて限定されつつある状況のなかで、特高配電を合む配
電供給システムの高電圧化、高信頼度化、自動化への対
応をはかるべく、小型に構成可能な開閉器用操作電源装
置を提供することを課題とする。
で用いた開閉器用操作電源装置は、6.6kV配電線路迄し
か適用できないのが実情であった。そこで、本発明は、
都市化の進展や用地取得難等配電設備設置スペースが極
めて限定されつつある状況のなかで、特高配電を合む配
電供給システムの高電圧化、高信頼度化、自動化への対
応をはかるべく、小型に構成可能な開閉器用操作電源装
置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、請求項１の発明は、制御器により接点開閉動
作が可能な開閉器と一体的に付設された開閉器用操作電
源装置において、一方の電極を配電線路に接続される配
電線路側電極とした第１の分圧コンデンサと、一方の電
極を接地線に接続される設置側電極とした第２の分圧コ
ンデンサと、第１および第２の分圧コンデンサの他方の
電極間を接続する中間電極と、一次側を前記第２の分圧
コンデンサの両電極に並列接続するとともに二次側を電
源取出端子とした変圧器とを備えたことを特徴とする。
るために、請求項１の発明は、制御器により接点開閉動
作が可能な開閉器と一体的に付設された開閉器用操作電
源装置において、一方の電極を配電線路に接続される配
電線路側電極とした第１の分圧コンデンサと、一方の電
極を接地線に接続される設置側電極とした第２の分圧コ
ンデンサと、第１および第２の分圧コンデンサの他方の
電極間を接続する中間電極と、一次側を前記第２の分圧
コンデンサの両電極に並列接続するとともに二次側を電
源取出端子とした変圧器とを備えたことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、第１の分圧コンデンサの配電線路側電極と、第１の
分圧コンデンサ本体と、中間電極と、第２の分圧コンデ
ンサ本体と、第２の分圧コンデンサの接地側電極とを同
軸上に配設して連続一体的に構成するとともにその周囲
を絶縁樹脂で一体的に被覆したことを特徴とする。
て、第１の分圧コンデンサの配電線路側電極と、第１の
分圧コンデンサ本体と、中間電極と、第２の分圧コンデ
ンサ本体と、第２の分圧コンデンサの接地側電極とを同
軸上に配設して連続一体的に構成するとともにその周囲
を絶縁樹脂で一体的に被覆したことを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、第１および第２の分圧コンデンサに
セラミックコンデンサを用いたことを特徴とする。
２の発明において、第１および第２の分圧コンデンサに
セラミックコンデンサを用いたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明を22kV特高配電線路に設
置される開閉器用操作電源装置に適用した場合の主要構
成を示す回路図である。図において、３は分圧コンデン
サ本体であり、配電線路と接地接地間に接続されてい
る。分圧コンデンサ本体３は、さらに、分圧コンデンサ
１，２が直列に接続されて構成されており、分圧コンデ
ンサ１，２を互いに接続する中間電極４と分圧コンデン
サ２の接地側電極との間に変圧器５の一次側が接続され
ている。変圧器５の二次側には電源制御部６が接続され
ている。
態を説明する。図１は、本発明を22kV特高配電線路に設
置される開閉器用操作電源装置に適用した場合の主要構
成を示す回路図である。図において、３は分圧コンデン
サ本体であり、配電線路と接地接地間に接続されてい
る。分圧コンデンサ本体３は、さらに、分圧コンデンサ
１，２が直列に接続されて構成されており、分圧コンデ
ンサ１，２を互いに接続する中間電極４と分圧コンデン
サ２の接地側電極との間に変圧器５の一次側が接続され
ている。変圧器５の二次側には電源制御部６が接続され
ている。
【０００９】電源制御部６は、インピーダンス調整回路
７、整流回路８、エネルギー蓄積用コンデンサ９から構
成され、その出力側に、補助スイッチ１０を介して投入
コイル１１が接続されている。この補助スイッチ１０が
閉じられると、投入コイル１１へ電流が流れて配電線路
の接点１２すなわち開閉器の接点が駆動される。この接
点１２の駆動機構および他の論理部、送受信部、開閉制
御部等は従来と同様であるので、詳述を省略している。
なお、必要に応じて、中間電極４と変圧器５の一次側の
間にインダクタンスLを挿入し、インダクタンスLと容量
Cの直列共振により変圧比を安定させることも可能であ
る。
７、整流回路８、エネルギー蓄積用コンデンサ９から構
成され、その出力側に、補助スイッチ１０を介して投入
コイル１１が接続されている。この補助スイッチ１０が
閉じられると、投入コイル１１へ電流が流れて配電線路
の接点１２すなわち開閉器の接点が駆動される。この接
点１２の駆動機構および他の論理部、送受信部、開閉制
御部等は従来と同様であるので、詳述を省略している。
なお、必要に応じて、中間電極４と変圧器５の一次側の
間にインダクタンスLを挿入し、インダクタンスLと容量
Cの直列共振により変圧比を安定させることも可能であ
る。
【００１０】ここで、負荷をＷ［VA］、周波数をｆ［H
z］、電圧をＶ［kV］とすると、分圧コンデンサ本体３
の容量Ｃ［F］は、次式のようになる。
z］、電圧をＶ［kV］とすると、分圧コンデンサ本体３
の容量Ｃ［F］は、次式のようになる。
【００１１】
【数1】C＝W×10-6／2πfV2
【００１２】また、コンデンサ容量Cは、変圧器自己イ
ンピーダンスも含めて操作電源装置の全負荷Wの値を100
［VA］とすれば、配電線路対地電圧Vの値が22／√３［k
V］であるので、容量Ｃの値は、次式のように求められ
る。
ンピーダンスも含めて操作電源装置の全負荷Wの値を100
［VA］とすれば、配電線路対地電圧Vの値が22／√３［k
V］であるので、容量Ｃの値は、次式のように求められ
る。
【００１３】
【数2】C＝100×10-6／2×50π×（22／√３）2＝1.97
×10-9［F］
×10-9［F］
【００１４】この値から容量Ｃは、2000［pF］と設定す
れば十分である。そして、配電線路の1相と接地間に分
圧コンデンサ1と分圧コンデンサ2を、例えば各々の分圧
コンデンサ容量を4000［pF］として直列に設置して、配
電線対地電圧の分担電圧を変圧器５の一次側に供給す
る。ここで、変圧器５は、変圧比及びその容積共ほぼ6.
6kVモールド形変圧器相当とすることができる。
れば十分である。そして、配電線路の1相と接地間に分
圧コンデンサ1と分圧コンデンサ2を、例えば各々の分圧
コンデンサ容量を4000［pF］として直列に設置して、配
電線対地電圧の分担電圧を変圧器５の一次側に供給す
る。ここで、変圧器５は、変圧比及びその容積共ほぼ6.
6kVモールド形変圧器相当とすることができる。
【００１５】また、変圧器５の二次側から、鉄共振抑制
や電流制御するインピーダンス調整回路７、整流回路
８、多頻度使用可能なフラッシュ用エネルギー蓄積用コ
ンデンサ９等を介して開閉器の投入コイル１１又はトリ
ップコイル（図示せず）等の開閉駆動用コイルに電源供
給することにより、制御器からの指令信号により接点１
２の開閉動作を行う。更に、分圧コンデンサ1と分圧コ
ンデンサ2の容量比率を変えて、分圧コンデンサ2の分担
電圧を小さくすれば、変圧器５の変圧比、つまり変圧器
５の容積を小さくすることもできる。
や電流制御するインピーダンス調整回路７、整流回路
８、多頻度使用可能なフラッシュ用エネルギー蓄積用コ
ンデンサ９等を介して開閉器の投入コイル１１又はトリ
ップコイル（図示せず）等の開閉駆動用コイルに電源供
給することにより、制御器からの指令信号により接点１
２の開閉動作を行う。更に、分圧コンデンサ1と分圧コ
ンデンサ2の容量比率を変えて、分圧コンデンサ2の分担
電圧を小さくすれば、変圧器５の変圧比、つまり変圧器
５の容積を小さくすることもできる。
【００１６】図２は、図１の分圧コンデンサ本体３の構
成を模擬的に示した縦断面図である。図示されるよう
に、分圧コンデンサ本体３は、配電線路接続電極３１，
分圧コンデンサ１、中間電極４、分圧コンデンサ２、接
地電極３２を同軸上に配設した回転体の形状として、そ
の周囲をエポキシ樹脂等の絶縁樹脂３３により被覆して
構成されている。ここで、分圧コンデンサ1と分圧コン
デンサ2を、セラミックコンデンサとすることで、容量
設定が容易になるとともに容量変動を少なくすることが
できる。また、上述したように、各電極や分圧コンデン
サを例えばエポキシ樹脂等の絶縁樹脂３３で一体成形す
ることで、極めてコンパクトで取扱易い分圧コンデンサ
が得られる。
成を模擬的に示した縦断面図である。図示されるよう
に、分圧コンデンサ本体３は、配電線路接続電極３１，
分圧コンデンサ１、中間電極４、分圧コンデンサ２、接
地電極３２を同軸上に配設した回転体の形状として、そ
の周囲をエポキシ樹脂等の絶縁樹脂３３により被覆して
構成されている。ここで、分圧コンデンサ1と分圧コン
デンサ2を、セラミックコンデンサとすることで、容量
設定が容易になるとともに容量変動を少なくすることが
できる。また、上述したように、各電極や分圧コンデン
サを例えばエポキシ樹脂等の絶縁樹脂３３で一体成形す
ることで、極めてコンパクトで取扱易い分圧コンデンサ
が得られる。
【００１７】例えば2000［PF］の分圧コンデンサの容積
は、大凡φ100×80mm程度と設定できて、後述の変圧器
単独と比較すると、若干の容積増加に留まる。一方、22
kVモールド形変圧器は、巻線や絶縁寸法からその容積が
大凡、幅250mm×高さ400mm×奥行き800mm程度は必要で
あり、従来の6.6kVモールド形変圧器相当と単純比較し
ても幅・高さ・奥行き共3倍強の容積となり、更に重量
はその３乗強となる。
は、大凡φ100×80mm程度と設定できて、後述の変圧器
単独と比較すると、若干の容積増加に留まる。一方、22
kVモールド形変圧器は、巻線や絶縁寸法からその容積が
大凡、幅250mm×高さ400mm×奥行き800mm程度は必要で
あり、従来の6.6kVモールド形変圧器相当と単純比較し
ても幅・高さ・奥行き共3倍強の容積となり、更に重量
はその３乗強となる。
【００１８】こうして、本発明の開閉器用操作電源装置
は、分圧コンデンサや電源制御用素子等若干容積が増加
するものの、配電線路電圧が高くなる程、特に特高配電
を含む配電供給システムの高電圧化に対し、変圧器単独
のそれに比べ大幅にコンパクト化が可能となる。またそ
の結果、開閉器本体に、電源装置として内蔵することも
可能となる。
は、分圧コンデンサや電源制御用素子等若干容積が増加
するものの、配電線路電圧が高くなる程、特に特高配電
を含む配電供給システムの高電圧化に対し、変圧器単独
のそれに比べ大幅にコンパクト化が可能となる。またそ
の結果、開閉器本体に、電源装置として内蔵することも
可能となる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、配電
線路に接続される第１の分圧コンデンサと、該第１の分
圧コンデンサと接地間に直列に接続される第２の分圧コ
ンデンサと、該第２の分圧コンデンサから電圧を取り出
す変圧器とを備え、該変圧器から制御器へ電源供給する
と共に開閉駆動用コイルヘ電源供給し接点開閉動作す
る。又、配電線路に接続される電極と第１の分圧コンデ
ンサと中間電極と第２の分圧コンデンサと接地電極を絶
縁樹脂で一体成形し、更に第１および第２の分圧コンデ
ンサをセラミックコンデンサとする。その結果、変圧器
本体が小型化された分、操作電源装置自体の小型軽量化
が可能になる。
線路に接続される第１の分圧コンデンサと、該第１の分
圧コンデンサと接地間に直列に接続される第２の分圧コ
ンデンサと、該第２の分圧コンデンサから電圧を取り出
す変圧器とを備え、該変圧器から制御器へ電源供給する
と共に開閉駆動用コイルヘ電源供給し接点開閉動作す
る。又、配電線路に接続される電極と第１の分圧コンデ
ンサと中間電極と第２の分圧コンデンサと接地電極を絶
縁樹脂で一体成形し、更に第１および第２の分圧コンデ
ンサをセラミックコンデンサとする。その結果、変圧器
本体が小型化された分、操作電源装置自体の小型軽量化
が可能になる。
【図１】本発明の実施形態の主要な構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図２】図１の分圧コンデンサ本体の構成を模擬的に示
した縦断面図である。
した縦断面図である。
【図３】従来例を示した縦断面図である。
１，２ 分圧コンデンサ ３ 分圧コンデンサ本体 ４ 中間電極 ５ 変圧器 ６ 電源制御部 ７ インピーダンス調整回路 ８ 整流回路 ９ エネルギー蓄積用コンデンサ １０ 補助スイッチ １１ 投入コイル １２ 接点 ３１ 配電線路接続電極 ３２ 接地電極 ３３ 絶縁樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】 制御器により接点開閉動作が可能な開閉
器と一体的に付設された開閉器用操作電源装置におい
て、 一方の電極を配電線路に接続される配電線路側電極とし
た第１の分圧コンデンサと、 一方の電極を接地線に接続される設置側電極とした第２
の分圧コンデンサと、第１および第２の分圧コンデンサ
の他方の電極間を接続する中間電極と、 一次側を前記第２の分圧コンデンサの両電極に並列接続
するとともに二次側を電源取出端子とした変圧器と、 を備えたことを特徴とする開閉器用操作電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の開閉器用操作電源装置に
おいて、 第１の分圧コンデンサの配電線路側電極と、第１の分圧
コンデンサ本体と、中間電極と、第２の分圧コンデンサ
本体と、第２の分圧コンデンサの接地側電極とを同軸上
に配設して連続一体的に構成するとともにその周囲を絶
縁樹脂で一体的に被覆したことを特徴とする開閉器用操
作電源装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の開閉器用
操作電源装置において、 第１および第２の分圧コンデンサにセラミックコンデン
サを用いたことを特徴とする開閉器用操作電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12310698A JP3693492B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 開閉器用操作電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12310698A JP3693492B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 開閉器用操作電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317133A true JPH11317133A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3693492B2 JP3693492B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=14852341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12310698A Expired - Fee Related JP3693492B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 開閉器用操作電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3693492B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110255318A1 (en) * | 2008-02-25 | 2011-10-20 | Abb Technology Ag | Insulator integrated power supply |
| CN112670972A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-16 | 安徽凯民电力技术有限公司 | 一种接地故障暂态电流发生器 |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP12310698A patent/JP3693492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110255318A1 (en) * | 2008-02-25 | 2011-10-20 | Abb Technology Ag | Insulator integrated power supply |
| US8964433B2 (en) * | 2008-02-25 | 2015-02-24 | Abb Technology Ag | Insulator integrated power supply |
| CN112670972A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-16 | 安徽凯民电力技术有限公司 | 一种接地故障暂态电流发生器 |
| CN112670972B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-12-08 | 安徽凯民电力技术有限公司 | 一种接地故障暂态电流发生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3693492B2 (ja) | 2005-09-07 |
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