JPS6059732B2 - かん形コンデンサの保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンデンサ要素を収納した可撓壁を備えた容器
内に絶縁油を充填したいわゆるかん形コンデンサに関し
、特に内部異常を検出し、速やかに保護するようにした
ものである。

一般に絶縁油を含浸して密封構造とするコンデンサにお
いては、温度変化による絶縁油の膨張収縮を調整するた
めに、大容量例えば単器容量が５００ＫＶＡ〜２０００
ＫＶＡのものではタンク内にコンデンサ素子を収納し、
このタンクの上部に圧力変化に応じて膨張収縮する油量
調整装置を設けた、いわゆるタンク形コンデンサが実用
化されている。

これに対し、小容量例えば■ＫＶＡ〜３００ＫＶＡのも
のでは、可撓壁を備えた容器内にコンデンサ素子を収納
し、この容器の可撓壁の変位により絶縁油の膨張収縮を
調整するかん形コンデンサが実用化されている。ところ
が、これらコンデンサの内部で異常が発生した場合、そ
の異常により生じたアークなどにより絶縁油が分解され
ガスが発生し、内部圧力が上昇し、コンデンサの容器が
破壊し、ときには爆発、火災などの２次的な事故を誘引
することがある。

このような事故を未然に防止するために、大容量のタン
ク型コンデンサをもつて構成されるコンデンサ設備にあ
つては、コンデンサの内部故障検出として２次巻線を有
する放電コイル、絶縁変圧器、継電器などをもつて構成
される周知の電圧差動継電方式などが採用されている。

しかし、単器容量の小さいかん形コンデンサを・数台〜
数十台、ときには数百台をもつて構成されるコンデンサ
設備にあつては、上述した電圧差動継電方式などを採用
すると、その回路構成がきわめて煩雑となり、その費用
が増大すること、その検出感度が悪いこと、などの点よ
り採用されてお・らず、現状では、容器内圧が一定圧力
以上に上昇したときに破裂する破裂板よりなる安全弁を
設′ナたり、容器の可撓壁の変位により動作する開閉器
を設けたりしているが、前者にあつては、０．８〜２ｋ
９／ｄ（ゲージ圧以下同じ）程度の低圧力て動作せしめ
るには、破裂板の受圧面積を大きくしなければならずこ
の種かん形コンデンサに適用するには問題があるととも
に、破裂板が破裂し、内部の絶縁油が飛散するなどとい
つた欠点を有している。また、後者は、開閉器を取付る
ための構造が大きくなり、設置面積が増大すること、お
よび可撓壁の特性のバラツキを生じるなどといつた欠点
を有している。本発明は上述の事柄に鑑み、コンデンサ
要素を収納した可撓壁を備えた容器内に絶縁油を充填し
たかん形コンデンサの保護装置において、前記容器の内
部と連結可能な導管と、この導管を介して油密に連通さ
れる受圧素子と、この受圧素子と圧接状態にあり受圧素
子の膨張により変位する可動板と、この可動板に動作圧
力を調整する調整具を介して連結されかつ前記受圧素子
に反力を与える圧力平衡バネと、前記可動板の所定変位
により動作し、これにともなつて接点に接触圧力を加え
る変形バネとを備えた内部圧力検出装置を、前記かん形
コンデンサに附設し、前記接点の動作に基づき保護回路
を作動せしめるように構成したものである。

以下本発明の一実施例を示す第１図〜第３図に基づいて
説明すると、１はコンデンサ要素２を収納した可撓壁３
を備えた容器４内に例えは鉱物油、合成油などよりなる
絶縁油５を充填して構成されたかん形コンデンサ、６は
前記容器４の内部．と連通する例えばダイヤフラム、内
圧検出用ベローズなどよりなる受圧素子７（図示する例
では内圧検出用ベローズ）の膨張に基づき動作する接点
８を備えた内部圧力検出装置で、図示する例ては容器４
の内部と内圧検出用ベローズ７の内部とは．第１結合具
９、第２結合具１０、第３結合具１１および導管１２を
介して密着結合されている。

１３は可動板て、前記受圧素子７と圧接状態にあり受圧
素子７の膨張により変位し、前記接点８を設定圧力に達
すれは動作させる。

１４は内圧検出用，ベローズ７に対して反力を与える圧
力平衡バネである。

１５はボルト１６とナット１７よりなり、可動板１３と
圧力平衡バネ１４とを接ぎ、接点８の動作圧力を調整す
る調整具、１８は接点８に接触圧力を加えるとともに、
接点８の位置を保持する変形バネである。

１９はかん形コンデンサ１と線路（図示せず）との間に
挿入されるしや断器（図示せず）の押ボタンスイッチＣ
Ｓｌと投入操作継電器５２Ｘを有する投入回路、２０は
押ボタンスイッチＣＳ２と引はずしコイル５２Ｔとしや
断器の補助継電器（図示せず）の常開接点，ＡＸａを有
する引はずし回路で、前記接点８は押ボタンスイッチＣ
Ｓ２と並列に接続されて保護回路２１を形成し″ている
。

なお、８″， 『・・・・・・はこのかん形コンデンサ
１と並列あるいは直列に接続される他のかん形コンデン
サ（図示せず）の接点、Ａは可動板１３の支点、２２は
ブッシングである。なお、上述の実施例では導管１２を
容器４に結合具９，１０，１１を用いて密着結合してい
るが、これに代えて導管１２を容器４内にロウ付、溶接
などによつて密着結合してもよいのは勿論で、要は容器
４内部と受圧素子７とが導管１２を介して油密に連通さ
れるように構成すればよい。次に図示する例に基づき本
発明の詳細な説明すると、かん形コンデンサ１が線路に
接がれ正常に運転している状態では、容器４の内部の圧
力は、第４図に示すかん形コンデンサ１の内部の温度と
圧力との関係図より明らかな通り、容器４の最低破壊圧
力例えは、２〜５ｋ９／Ｃｌｔおよび、内部圧力検出装
置６の接点８の最低動作圧力、例えば０．７〜１．８ｋ
９／Ｃｉより低い圧力範囲、例えば０．２〜０．７ｋ９
／Ｃ鑓である。

従つて、接点８は動作せず正常状態で運転が継続される
。ところが、今仮にかん形コンデンサ１の内部で異常が
発生し、容器４の内部圧力が上昇したとすると、この容
器４の内部圧力は第１結合具９、第２結合具１０、第３
結合具１１および導管１２を通つて内圧検出用ベローズ
７に伝えられる。

この内圧検出用ベローズ７はその圧力により変位し、図
示する例では右方向に膨張し、可動板１３を右方向へ移
動するようなりが作用し、圧力平衡バネ１４を引張方向
に作用するが圧力平衡バネ１４の復元力の方が大きい範
囲内では接点８は開路状態を維持している。しかし容器
４の内圧が更に上昇し、動作設定圧力以上になると可動
板１３の変位は大きくなり、変形バネ１８が働いて接点
８を瞬時の内に動作させる方向に作用し、保護回路２１
の接点８を閉路する。従つて、しや断器の引はずし回路
２０が接点８の閉路と同時に閉路され、引はずしコイル
５２Ｔが励磁されしや断器を開路し、かん形コンデンサ
１を線路より切離し、運転を中止することとなる。この
結果、容器４内の圧力上昇はその電力供給が中止された
ことにより、なくなり、容器４の破壊などの事故は未然
に防止されることとなる。なお、接点８の復帰設定圧力
は動作設定圧力よりも低く設定してもよく、また接点８
が閉路した後には、機械的あるいは電気的に容器４の内
圧低下に基づき自動的に接点８が開路（復帰）しないよ
うに構成してもよい。

本発明によれば上述した通り、従来のこの種装置に比し
て、構造簡単、小形にして、かつ絶縁油の飛散をともな
わずして、かん形コンデンサの内部異常にともなつて発
生する２次的な事故を未然に防止することができる。

また、内部圧力検出装置の動作設定圧力は、受圧素子に
加わる容器の内圧と、これに反力を与える圧力平衡バネ
との関係により決定され、受圧素子に加わる容器の内圧
は可動板によつて確実に圧力平衡バネに伝わり、この圧
力平衡バネの復元力は調整具のボルトとナットの螺合位
置を変えることにより調整できる。

したがつて、前記動作設定圧力の調整は、何ら熟練など
必要とせず、極めて容易に行うことができるとともに、
変形バネは接点に接触圧力を加えるのて、接点の接触が
確実となる。しかも、これらは一体的に形成され、容器
に附設する以前に導管を通じて受圧素子内に圧力を加え
ることにより、実際に容器に圧力を加えることなく、こ
の内部圧力検出装置単独で簡単に動作設定圧力の調整及
び確認をすることができる。更に、受圧素子が小形なも
ので構成でき、動作設定圧力のバラツキを少なくするこ
とができるなどにより極めて信頼性の高い保護装置とす
ることができる。なお、内部圧力検出装置６は第５図に
示す如く容器４の上面２３あるいは、あまり可撓しない
側（巾の狭い側）の壁面２４に設けるようにすれば他の
かん形コンデンサとの寸法が小さくなり、設置面積の有
効利用が図れる。

また、保護回路２１は第６図に示す如く、接点８と直列
に警報ランプＬあるいはブザーＢまたは、これら両者を
接続し、接点８の動作に基づきランプＬあるいはブザー
Ｂを作動せしめて響報を発するように構成してもよいの
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
はかん形コンデンサの概略構成を示す一部断面正面図、
第２図は保護回路を示す結線図、第３図は要部を拡大し
て示す要部拡大断面図、第４図はかん形コンデンサの内
部の温度と圧力との関係を示す特性図である。 第５図はかん形コンデンサの設置例を示す斜視図、第６
図は保護回路の他の実施例を示す結線図てある。１・・
・・・・かん形コンデンサ、２・・・・・コンデンサ要
素、３・・・・・・可撓壁、４・・・・・・容器、６・
・・・・内部圧力検出装置、７・・・・・・受圧素子、
８・・・・・・接点、２１・・・・保護回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサ要素を収納した可撓壁を備えた容器内に
   絶縁油を充填したかん形コンデンサの保護装置において
   、前記容器の内部と連結可能な導管と、この導管を介し
   て油密に連通される受圧素子と、この受圧素子と圧接状
   態にあり受圧素子の膨張により変位する可動板と、この
   可動板に動作圧力を調整する調整具を介して連結されか
   つ前記受圧素子に反力を与える圧力平衡バネと、前記可
   動板の所定変位により動作し、これにともなつて接点に
   接触圧力を加える変形バネとを備えた内部圧力検出装置
   を、前記かん形コンデンサに附設し、前記接点の動作に
   基づき保護回路を動作せしめるように構成したことを特
   徴とするかん形コンデンサの保護装置。