JP3796871B2 - ガス絶縁変流器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の電流を監視するために用いるガス絶縁変流器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス絶縁変流器は、開口部がコーン状の絶縁スペーサにより気密に閉じられて内部に絶縁ガスが封入された金属製の容器と、該容器内に収納された変流器本体とを備えている。絶縁スペーサを貫通した状態で環状の外側端子導体が設けられるとともに、該外側端子導体の内側に内側端子導体が同軸的に（中心軸線を共有した状態で）設けられ、該外側端子導体と内側端子導体とにより同軸端子導体が構成されている。また容器内には、変流器本体の一次コイルの一端に一端が接続された中空管状の外側接続導体と該外側接続導体の内側に配置されて一端が変流器本体の一次コイルの他端に接続された内側接続導体とからなる同軸往復導体が設けられ、同軸端子導体を構成する外側端子導体及び内側端子導体がそれぞれ同軸往復導体を構成する外側接続導体及び内側接続導体を通して変流器本体の一次コイルの一端及び他端に接続されている。
【０００３】
従来のガス絶縁変流器では、絶縁スペーサに設けられた同軸端子導体の内側端子導体と、容器内に設けられた同軸往復導体の内側接続導体とがチューリップコンタクトを介して接続されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガス絶縁変流器では、絶縁スペーサに設けられた同軸端子導体の内側端子導体を同軸往復導体の内側接続導体に接続する手段として、構造が複雑なチューリップコンタクトを用いていたため、コストが高くなるのを避けられなかった。
【０００５】
また通電容量が大きい場合、チューリップコンタクトは大形になるため、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部が大形化して変流器が大形になるという問題があった。
【０００６】
そこで、内側端子導体の同軸往復導体側の端部に管状部を形成して該管状部を雌形コンタクト部とするとともに、内側接続導体の同軸端子導体側の端部を棒状に形成して該棒状の端部を雄形コンタクト部とし、該雄形コンタクト部をルーバコンタクトを介して雌形コンタクト部に嵌め合い構造で接続するガス絶縁変流器が提案された。
【０００７】
ルーバーコンタクトは、銅などの良導体金属からなる板に多数のスリットを形成して、各スリットのエッジ部分を板面から突出させるように変形させることにより多数のルーバ状の接点部を形成したもので、板面から突出したエッジ部分が、相手側のコンタクト部に食い込むようにして接触する。このルーバーコンタクトは、全体が環状をなすように形成されて、雄形コンタクト部の外周に設けられた溝内に嵌合させた状態で取り付けられる。
【０００８】
上記のように内側端子導体及び内側接続導体にそれぞれ管状の雌形コンタクト部及び棒状の雄形コンタクト部を設けて、両コンタクト部を嵌め合い構造で接続するようにすると、チューリップコンタクトを用いる場合に比べて部品点数を少なくして構造を簡単にすることができるため、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部を小形に構成することができる。
【０００９】
また上記のように構成すると、雌形コンタクト部と雄形コンタクト部との間に介在させるルーバコンタクトの数を増やすだけで、両コンタクト部間を通して流し得る電流の容量を増大させることができるため、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部を大形にすることなく、電流容量の増大に対応することができる。
【００１０】
しかしながら、上記のようにルーバコンタクトを使用する場合には、内側端子導体に設ける雌形コンタクト部と内側接続導体に設ける雄形コンタクト部との間の隙間の寸法精度を０．１［mm］程度の精度で管理する必要があるため、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部の組立て精度を高くするために特別の配慮が必要になって、コストが高くなるという問題があった。
【００１１】
また同軸往復導体を構成する外側接続導体と内側接続導体とは、僅かな間隔を隔てて同軸的に配置されるため、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部を組立てる際に、万一雄形コンタクト部と雌形コンタクト部とが偏心した状態になると、同軸往復導体の内側接続導体と外側接続導体とが接触して変流器が機能しなくなるおそれがあった。
【００１２】
本発明の目的は、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部が大形化するのを防止するとともに構造の簡素化を図ってコストを引き下げることができるようにしたガス絶縁変流器を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ルーバコンタクトを使用するために必要とされる組立精度を容易に出すことができるようにしたガス絶縁変流器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、開口部が絶縁スペーサにより気密に閉じられて内部に絶縁ガスが封入された容器と、該容器内に収納された変流器本体と、絶縁スペーサを貫通した状態で設けられた環状の外側端子導体及び該外側端子導体の内側に同軸的に設けられた内側端子導体を有する同軸端子導体と、変流器本体の一次コイルの一端に接続された中空管状の外側接続導体及び該外側接続導体の内側に同軸的に配置されて一次コイルの他端に接続された内側接続導体を有する同軸往復導体とを備えて、外側端子導体及び内側端子導体がそれぞれ外側接続導体及び内側接続導体を介して変流器本体の一次コイルの一端及び他端に接続されるガス絶縁変流器に係わるものである。
【００１５】
本発明においては、同軸端子導体を構成する外側端子導体及び内側端子導体を、スリーブ状の第１の絶縁部材を介して嵌め合わせることにより同軸的に位置決めする。また、同軸往復導体の外側接続導体及び内側接続導体をスリーブ状の第２の絶縁部材を介して嵌め合わせることにより同軸的に位置決めし、内側端子導体及び内側接続導体の一方及び他方にそれぞれ雌形コンタクト部及び雄形コンタクト部を設けて雄形コンタクト部をルーバコンタクトを介して雌形コンタクト部に接触させる。更に、外側端子導体と外側接続導体とを、雌形コンタクト部を同心的に取り囲むように設けたアダプタ導体を介して接続し、アダプタ導体と雌形コンタクト部との間に介在するスリーブ状の第３の絶縁部材を設けて、該第３の絶縁部材により雌形コンタクト部とアダプタ導体とを同心的に位置決めする。
【００１６】
上記のように、同軸端子導体を構成する外側端子導体と内側端子導体とを絶縁物を介して嵌め合わせ、同軸往復導体を構成する外側接続導体と内側接続導体とを絶縁物を介して嵌め合わせるとともに、アダプタ導体と雌形コンタクト部とを絶縁物を介して嵌め合わせる構造にすると、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部を所定の順序で組立てるだけで、これらの導体の中心軸線を一致させることができるため、組立てを容易にして、コストの低減を図ることができる。また同軸端子導体及び同軸往復導体をそれぞれ構成する導体の中心軸線を常に一致させることができるため、コンタクト部の隙間を常にルーバコンタクトの使用に適した大きさに管理して所定の通電性能を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わるガス絶縁変流器の構造を示したもので、同図において１は上端に開口部１ａを有する金属容器、２は容器１の開口部１ａを気密に閉じるように取り付けられた絶縁スペーサ、３は絶縁スペーサ２に取り付けられた同軸端子導体、４は容器１内に収納された変流器本体、５は同軸端子導体３と変流器本体との間を接続する同軸往復導体であり、容器１内には絶縁ガスとしてＳＦ₆ ガス６が所定の圧力で封入されている。
【００１８】
金属容器１は、縦断面の輪郭形状がほぼ円弧状を呈するように形成された底部１ｂを有し、該底部１ｂ寄りの部分に取付け金具１０１が溶接されている。取付け金具１０１は、ベース板７に固定された支持台８にボルト止めされ、該支持台８により、金属容器１がその軸線を垂直方向に向けた状態で支持されている。容器１の上端の開口部にはフランジ金具１０２が溶接され、該フランジ金具１０２に環状のフランジ板１０３がボルト止めされている。
【００１９】
絶縁スペーサ２は、エポキシ樹脂などの絶縁材料によりコーン状に形成された周知のもので、その外周に形成されたフランジ部２ａがフランジ板１０３にボルト止めされている。
【００２０】
図２に詳細に示したように、同軸端子導体３は、絶縁スペーサ２の中央部を気密に貫通させた状態で取り付けられた環状の外側端子導体３０１と、該外側端子導体の内側に同軸的に配置された円柱状の内側端子導体３０２とからなっている。外側端子導体３０１と内側端子導体３０２とは、両者間にスリーブ状の第１の絶縁部材９を介在させた状態で、きつく嵌め合わされて（嵌め合い構造で）気密に結合されている。内側端子導体３０２の容器１内に位置する部分は管状に形成され、該管状の部分により雌形コンタクト部３０２ａが構成されている。雌形コンタクト部３０２ａの先端部の外径を小さくすることにより該コンタクト部３０２ａの先端に薄肉部３０２ａ1 が形成されている。後記する雄形コンタクト部の挿入を容易にするため、薄肉部３０２ａ1 の先端部の内側の部分にはアールが付けられている。
【００２１】
変流器本体４は、所定のターン数（図示の例では１ターン）を有するように巻回された一次コイル４０１と、一次コイル４０１と鎖交するように設けられた環状の鉄心に巻回された二次コイル４０２とからなっている。一次コイル４０１及び二次コイル４０２はそれぞれ電界緩和用シールドで覆われていて、適宜の手段により容器１に対して固定されている。
【００２２】
変流器本体４の一次コイル４０１の両端は、変流器本体と絶縁スペーサとの間を容器１の中心軸線に沿って伸びるように設けられた同軸往復導体５を通して同軸端子導体３に接続されている。
【００２３】
図２に示したように、同軸往復導体５は、外側端子導体３０１と同軸的に（軸線を共有した状態で）設けられた管状の外側接続導体５０１と、該外側接続導体５０１の内側に配置された内側接続導体５０２とからなっていて、外側接続導体５０１の一端、及び内側接続導体５０２の一端が、それぞれ一次コイル４０１の一端及び他端に接続されている。外側接続導体５０１及び内側接続導体５０２は、スリーブ状に形成された第２の絶縁部材１０を介して嵌め合わされてそれぞれの軸線を共有するように位置決めされている。
【００２４】
内側接続導体５０２の他端には、外側接続導体５０１の他端から内側端子導体３０２側に突出した棒状の雄形コンタクト部５０２ａが形成されている。雄形コンタクト部５０２ａの外周には、その軸線方向に並べた状態で複数（図示の例では３個）の溝が設けられていて、これらの溝内にそれぞれルーバコンタクト１１が取り付けられている。図４に示したように、ルーバコンタクト１１は、銅などの良導電性を有する金属からなる板に多数のスリットを形成して、各スリットのエッジ部分を板面から突出させるように変形させることにより多数のルーバ状の接点部１１ａを形成したものをリング状に成形したもので、各接点部１１ａのエッジ部分が、相手側のコンタクト部に食い込むようにして接触する。
【００２５】
雄形コンタクト部５０２ａは、同軸端子導体３の内側端子導体３０２に形成された雌形コンタクト部３０２ａの内側に挿入されて、ルーバコンタクト１１を介して該雌形コンタクト部３０２ａに接触させられている。
【００２６】
また雌形コンタクト部３０２ａを同軸的に囲むように管状のアダプタ導体１２が設けられていて、該アダプタ導体１２の軸線方向の一端及び他端にそれぞれ設けられたフランジ１２ａ及び１２ｂがボルト１３及び１４により外側端子導体３０１及び外側接続導体５０１に接続されている。アダプタ導体１２の外側端子導体３０１側の端部の内周、及び外側接続導体５０１側の端部の内周には、それぞれ拡大径部１２ｃ及び１２ｄが形成され、拡大径部１２ｄの内周に、アダプタ導体と雌形コンタクト部との間に介在するスリーブ状の第３の絶縁部材１５が嵌合されている。絶縁部材１５の内周に雌形コンタクト部３０２ａの先端の薄肉部３０２ａ1 が嵌合され、これにより、雌形コンタクト部３０２ａとアダプタ導体１２とが同軸的に位置決めされている。同軸端子導体３と同軸往復導体５との接続部を覆うように電界緩和用のシールド１６が取り付けられている。
【００２７】
図３は、上記同軸端子導体３と同軸往復導体５との接続部の組立方の一例を示したものである。この例では、先ず雌形コンタクト部３０２ａを同軸的に取り囲むようにアダプタ導体１２を配置し、該アダプタ導体１２の一端のフランジ１２ａを外側端子導体３０１にボルトで仮固定する。次いでアダプタ導体１２の拡大径部１２ｄの内周と雌形コンタクト部３０２ａの先端部の薄肉部３０２ａ1 との間の隙間にスリーブ状の第３の絶縁部材１５を嵌合させて固定する。ルーバコンタクト１１が取り付けられた同軸往復導体５の先端の雄形コンタクト部５０２ａを雌形コンタクト３０２ａの内側に挿入して、アダプタ導体１２のフランジ１２ｄを外側接続導体５０１にボルト止めする。その後シールド１６を取り付けて、同軸端子導体３と同軸往復導体５との接続部の組立を完了する。
【００２８】
上記のように、外側接続導体５０１と内側接続導体５０２と両導体間に介在する絶縁部材１０とを嵌め合い構造により同軸的に位置決めし、アダプタ導体１２と雌形コンタクト部３０２ａと絶縁部材１５とを嵌め合い構造により同軸的に位置決めするようにすると、組立を所定の順序で行うことにより、外側端子導体３０１、外側接続導体５０１、内側端子導体３０２、及び内側接続導体３０２のそれぞれの中心軸線を自動的に一致させることができる。したがって、特に面倒な組立作業を行うことなく、内側端子導体３０２の先端に形成した雌形コンタクト部３０２ａと内側接続導体５０２の先端に形成した雄形コンタクト部５０２ａとの間の隙間をルーバコンタクト１１の使用に適した大きさに管理することができ、組立に要するコストの低減を図ることができる。
【００２９】
また上記のように嵌め合い構造の雌形コンタクト及び雄形コンタクトと、両コンタクト間に介在するルーバコンタクトを用いて同軸端子導体と同軸往復導体との間の接続部を構成すると、チューリップコンタクトを用いる場合に比べて構造を簡単にすることができる。
【００３０】
上記の例では、３個のルーバコンタクトを設けているが、ルーバコンタクトの数は変流器の一次側に流す必要がある電流の大きさに応じて増減することができる。本発明によれば、軸線方向に並べて設けるルーバコンタクトの数を増やすことにより電流容量を増大させることができるため、同軸端子導体と同軸往復導体との間の接続部を大形にすることなく、一次通電容量の増大に対応することができる。
【００３１】
上記の例では、内側端子導体３０２の先端に雌形コンタクト部３０２ａを設け、内側接続導体５０１の先端に雄形コンタクト部５０２ａを設けたが、内側端子導体３０２の先端に雄形コンタクト部を設け、内側接続導体５０２の先端に雌形コンタクト部を設けるようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、同軸端子導体の外側端子導体と内側端子導体とを絶縁物を介して嵌め合わせ、同軸往復導体の外側接続導体と内側接続導体とを絶縁物を介して嵌め合わせるとともに、アダプタ導体と雌形コンタクト部とを絶縁物を介して嵌め合わせる構造にして、同軸端子導体と同軸往復導体との接続部を所定の順序で組立てるだけで、これらの導体の中心軸線を一致させて雄形コンタクト部と雌形コンタクト部との間の隙間をルーバコンタクトの使用に適した大きさに管理することができるようにしたので、組立てを容易にして、コストの低減を図ることができる。
【００３３】
また本発明では、嵌め合い構造の雌形コンタクト及び雄形コンタクトと、両コンタクト間に介在するルーバコンタクトとを用いて同軸端子導体と同軸往復導体との間の接続部を構成したので、チューリップコンタクトを用いる場合に比べて該接続部の構造を簡単にして小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるガス絶縁変流器の構成例を示した縦断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図１の要部の組立順序を説明するための組立図である。
【図４】図１のガス絶縁変流器で用いるルーバコンタクトの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 容器
２ 絶縁スペーサ
３ 同軸端子導体
３０１ 外側端子導体
３０２ 内側端子導体
３０２ａ 雌形コンタクト部
４ 変流器本体
４０１ 一次コイル
４０２ 二次コイル
５ 同軸往復導体
５０１ 外側接続導体
５０２ 内側接続導体
５０２ａ 雄形コンタクト
９ 第１の絶縁部材
１０ 第２の絶縁部材
１１ ルーバコンタクト
１２ アダプタ導体

Claims (1)

1. 開口部が絶縁スペーサにより気密に閉じられて内部に絶縁ガスが封入された容器と、前記容器内に収納された変流器本体と、前記絶縁スペーサを貫通した状態で設けられた環状の外側端子導体及び該外側端子導体の内側に同軸的に設けられた内側端子導体を有する同軸端子導体と、前記変流器本体の一次コイルの一端に接続された中空管状の外側接続導体及び該外側接続導体の内側に同軸的に配置されて前記一次コイルの他端に接続された内側接続導体を有する同軸往復導体とを備え、前記外側端子導体及び内側端子導体がそれぞれ前記外側接続導体及び内側接続導体を介して前記変流器本体の一次コイルの一端及び他端に接続されたガス絶縁変流器において、
   前記外側端子導体及び内側端子導体は、スリーブ状の第１の絶縁部材を介して嵌め合わされて同軸的に位置決めされ、
   前記外側接続導体及び内側接続導体はスリーブ状の第２の絶縁部材を介して嵌め合わされて同軸的に位置決めされ、
   前記内側端子導体及び内側接続導体の一方及び他方にそれぞれ雌形コンタクト部及び雄形コンタクト部が設けられて該雄形コンタクト部がルーバコンタクトを介して雌形コンタクト部に接触させられ、
   前記外側端子導体と外側接続導体とは前記雌形コンタクト部を同軸的に取り囲むように設けられたアダプタ導体を介して接続され、
   前記アダプタ導体と雌形コンタクト部との間に介在するようにスリーブ状の第３の絶縁部材が設けられて、該第３の絶縁部材により前記雌形コンタクト部とアダプタ導体とが同軸的に位置決めされていることを特徴とするガス絶縁変流器。

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