JP7066076B1 - 変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ低減、検出精度向上を図りつつ、配線パターンの形成の容易化を図る。【解決手段】変流器６０は、積層基板６１に形成されるコイル部６２を備え、コイル部６２は、巻き進みコイル７０と、巻き戻しコイル８０と、を備える。巻き進みコイル７０の第１導電パターン７３は、積層基板６１の径方向Ｄｒの外側から内側に向かって第１方向Ｄｃ１に傾斜する第１傾斜部７３２を備え、第２導電パターン７４は、径方向Ｄｒの外側から内側に向かって第２方向Ｄｃ２に傾斜する第２傾斜部７４２を備える。巻き戻しコイル８０は、周方向Ｄｃに延びる第３導電パターン８２を備え、第３導電パターン８２は、積層方向Ｄｓから見て第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とに重なる。

Description

本発明は、変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Ｇａｓ Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ）は、絶縁ガスを封入した容器内に、遮断器ユニット、断路器ユニット、計器用変成器等の機器を収納した構成を有する（例えば、特許文献１参照）。このようなガス絶縁開閉装置の計器用変成器は、高電圧の測定を目的とした計器用変圧器を備える。このような計器用変圧器として、容量分圧器が用いられることがある。

計器用変成器は、大電流の測定を目的とした変流器を備える。このような変流器として、ロゴウスキーコイルが用いられることがある。ロゴウスキーコイルは、中央に導体が貫通する開口部を有する複数層のプリント基板に、鏡像関係にある２つの巻線を備える形態が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の記載によれば、２つの巻線は、プリント基板の外側の基板面と内層に形成された放射状に延びる金属箔とを、基板を貫通して電気的に接続することにより構成される。２つの互いに鏡像関係にある巻線は、直列に接続されてロゴウスキーコイルが形成されている。

特開２０１７－１１２６６１号公報 特開２００３－１３０８９４号公報

特許文献２に記載のようなロゴウスキーコイルにおいては、ノイズ低減、検出精度向上が常に望まれている。また、特許文献２に記載のように、基板を積層して形成する場合、基板において配線パターンが適切に形成されることが求められている。

本発明は、ノイズ低減、検出精度向上を図りつつ、配線パターンの形成の容易化を図ることが可能な変流器、計器用変成器、及びガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。

提示される変流器は、ガス絶縁開閉装置に用いる変流器である。変流器は、複数の導電層が絶縁層を介して積層される円環状の積層基板を備える。変流器は、積層基板に形成されるコイル部を備える。積層基板は、外周部において周方向に間隔を空けて設けられ、複数の導電層を電気的に接続する複数の外側貫通電極を備える。積層基板は、内周部において周方向に間隔を空けて設けられ、複数の導電層を電気的に接続する複数の内側貫通電極を備える。コイル部は、周方向における第１方向に向かって巻き進む巻き進みコイルを備える。コイル部は、周方向における第１方向とは反対方向の第２方向に向かって巻き戻す巻き戻しコイルを備える。巻き進みコイルは、第１導電層において周方向に間隔を空けて設けられ、外側貫通電極と内側貫通電極とに接続される複数の第１導電パターンを備える。巻き進みコイルは、第２導電層において周方向に間隔を空けて設けられ、外側貫通電極と内側貫通電極とに接続される複数の第２導電パターンを備える。第１導電パターンは、積層基板の径方向の外側から内側に向かって第１方向に傾斜する第１傾斜部を備える。第１導電パターンは、外側貫通電極と第１傾斜部とに接続され、径方向に延びる第１外側延在部を備える。第２導電パターンは、径方向の外側から内側に向かって第２方向に傾斜する第２傾斜部を備える。第２導電パターンは、外側貫通電極と第２傾斜部とに接続され、径方向に延びる第２外側延在部を備える。巻き戻しコイルは、第１導電層と第２導電層との間の第３導電層に設けられ、周方向に延びる第３導電パターンを備える。全ての外側貫通電極は、第１半径の円周上に設けられる。全ての内側貫通電極は、第２半径の円周上に設けられる。外側貫通電極と内側貫通電極とは、径方向に延びる同一線上において互いに重ならないように、周方向において互いにずれた位置に設けられる。第１外側延在部と第２外側延在部とは、積層基板の積層方向から見て重なる。第３導電パターンは、積層方向から見て第１傾斜部と第２傾斜部とに重なり、第１傾斜部に重なるパターンと第２傾斜部に重なるパターンとの成す角度が９０度以上である。

第１外側延在部と第１傾斜部とがなす第１角度と、第２外側延在部と第２傾斜部とがなす第２角度とは、同じ角度であってよい。第１導電パターンは、内側貫通電極と第１傾斜部とに接続され、径方向に延びる第１内側延在部を備えてよい。第２導電パターンは、内側貫通電極と第２傾斜部とに接続され、径方向に延びる第２内側延在部を備えてよい。第１内側延在部と第２内側延在部とは、積層方向から見て重なってよい。第１傾斜部と第２傾斜部とは、積層方向から見て周方向に連続するように設けられていてよい。

また、本発明の態様に係る計器用変成器は、上記した態様の変流器を備える。

また、本発明の態様に係るガス絶縁開閉装置は、上記した態様の計器用変成器を備える。

上記態様に係る変流器は、巻き進みコイルを構成する第１導電パターンの第１外側延在部と第２導電パターンの第２外側延在部とが積層方向から見て重なっていることにより、第１外側延在部から径方向の内側に向かって周方向における第１方向に傾斜する第１傾斜部と、第２外側延在部から径方向の内側に向かって周方向における第２方向に傾斜する第２傾斜部とは、積層方向から見ると、周方向に波型、又はジグザグ状に配置される。巻き戻しコイルを構成する第３導電パターンは、積層方向から見て第１傾斜部と第２傾斜部とに重なるので、第３導電パターンも周方向に波型、又はジグザグ状に連続することになる。これにより、限られたスペース内で巻き進みコイル、巻き戻しコイルの周方向における巻き数を増加させることができる。また、巻き進みコイルにおけるコイル巻き方向（トロイダル方向）に垂直な断面が、巻き戻しコイルにおける断面によって相殺され、外部磁界による影響が抑えられることで、ノイズ低減、検出精度の向上を図ることができる。また、例えば、第１傾斜部の第１方向に対する傾斜角と、第２傾斜部の第２方向に対する傾斜角とを鈍角の約１３５度とすることで、第３導電パターンは波状の屈曲部が約９０度となり、第３導電パターンに鋭角部分を形成しないので、パターンの形成が容易となる。

また、外側貫通電極と内側貫通電極とは、径方向から見て周方向にずれて設けられる構成では、第１傾斜部を備えた第１導電パターン、内側貫通電極、第２傾斜部を備えた第２導電パターン、外側貫通電極を順次経ることで、巻き進みコイルを積層基板の周方向における第１方向に向かって巻き進めることができる。また、第１外側延在部と第１傾斜部とがなす第１角度と、第２外側延在部と第２傾斜部とがなす第２角度とが、同じ角度である構成では、第１傾斜部と第２傾斜部とに重なる第３導電パターンが、周方向において対称なパターンを繰り返す形状とすることができる。

また、第１導電パターンが第１内側延在部を備え、第２導電パターンが第２内側延在部を備える構成では、第１傾斜部と第２傾斜部とが、径方向において外側貫通電極と内側貫通電極との中間部に位置することになる。これにより、第３導電パターンを、径方向において外側貫通電極と内側貫通電極との中間部に配置することができる。また、第１内側延在部と第２内側延在部とが、積層方向から見て重なる構成では、第１傾斜部の径方向内側の端部と第２傾斜部の径方向内側の端部とが、積層方向から見て重なる。これにより、第３導電パターンが、第１傾斜部の径方向内側の端部、及び第２傾斜部の径方向内側の端部からずれて形成されるのを抑えることができる。また、巻き進みコイルの周方向における巻き数を増加させることができる。また、第１傾斜部と第２傾斜部とが、積層方向から見て周方向に連続するように設けられる構成では、第１傾斜部と第２傾斜部とに重なる第３導電パターンを周方向に連続する波型、又はジグザグ状に形成することができる。

また、上記態様に係る計器用変成器では、上記した変流器を備えるので、一次導体を流れる電流の検出において、ノイズ低減、検出精度の向上を図ることができる。

また、上記態様に係るガス絶縁開閉装置では、ノイズ低減、検出精度が向上した計器用変成器を備えるので、高機能なガス絶縁開閉装置を提供することができる。

実施形態に係るガス絶縁開閉装置の一例を示す外観図である。 計器用変成器の一例を示す外観図である。 計器用変成器の内部構成の一例を示す断面図である。 変流器の構成の一例を示す断面図である。 変流器の第１導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の第３導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の第２導電パターンの構成の一例を示す図である。 変流器の巻き進みコイル、及び巻き戻しコイルの一部の構成を示す斜視図である。 第１導電パターンの一例を示す図である。 第２導電パターンの一例を示す図である。 第３導電パターンの一例を示す図である。 巻き進みコイルの第１導電パターン、及び第２導電パターンと、巻き戻しコイルの第３導電パターンとの関係を示す図である。 巻き進みコイルの一部を拡大した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する内容に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現しており、実際の製品とは寸法、形状が異なっている場合がある。図１は、実施形態に係るガス絶縁開閉装置１の一例を示す図である。本実施形態に係るガス絶縁開閉装置１は、変電所等に設置される。本実施形態に係るガス絶縁開閉装置１は、例えば２４ｋＶ～１１００ｋＶといった高電圧の３相交流の電力系統に設けられる。

図１に示すように、ガス絶縁開閉装置１は、遮断器ユニット２と、第１断路器ユニット３Ａ、及び第２断路器ユニット３Ｂと、受電側ユニット５と、を備える。遮断器ユニット２は、遮断器タンク２１と、遮断器タンク２１内に収容された遮断器（図示無し）と、を備える。第１断路器ユニット３Ａ、第２断路器ユニット３Ｂは、遮断器ユニット２の一方側に配置される。第１断路器ユニット３Ａ、第２断路器ユニット３Ｂは、それぞれ、遮断器タンク２１に接続された断路器タンク３１と、断路器タンク３１内に設けられた母線用断路器（図示無し）と、を備える。第１断路器ユニット３Ａ、第２断路器ユニット３Ｂは、それぞれ、第１母線、第２母線（図示無し）に接続される。

受電側ユニット５は、遮断器ユニット２の他方側に配置される。図１～図３に示すように、受電側ユニット５は、タンク５１と、計器用変成器５０と、を備える。タンク５１は、中心軸５１ｃに沿った軸方向Ｄａに延びる円筒状に形成される。図１に示すように、タンク５１の一端５１ａは、遮断器タンク２１に接続される。タンク５１の他端５１ｂは、受電側に接続される。図３に示すように、計器用変成器５０は、タンク５１内に３相分のそれぞれの相ごとに、計３組設けられる。３組の計器用変成器５０は、タンク５１の中心軸５１ｃ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて配置される。

各計器用変成器５０は、タンク５１内を軸方向Ｄａに沿って延びる一次導体５２の外周側に設けられ、取付板１００を介してタンク５１と電気的に接続される。各計器用変成器５０は、容量分圧器５５と、変流器６０と、を備える。本実施形態において、容量分圧器５５、及び変流器６０は、各計器用変成器５０の軸方向Ｄａにおいて対称に配置される。つまり、各計器用変成器５０は、軸方向Ｄａに沿って２組の容量分圧器５５、及び変流器６０を備える。各計器用変成器５０は、軸方向Ｄａの中央部に、２つの容量分圧器５５を備える。各計器用変成器５０は、２つの容量分圧器５５に対し、軸方向Ｄａの両側に、それぞれ変流器６０を備える。なお、本実施形態では、各計器用変成器５０が２組の容量分圧器５５、及び変流器６０を備えるようにしたが、これに限られない。各計器用変成器５０は、１組のみの容量分圧器５５、及び変流器６０を備えるようにしてもよい。

各容量分圧器５５は、一次導体５２を流れる高電圧の分圧を行う。容量分圧器５５は、一次導体５２と空間電極（図示無し）との間の静電容量と、空間電極と接地電極との間の静電容量との比に応じて、分圧を行う。変流器６０は、容量分圧器５５の前後の一次導体５２の径方向Ｄｒの外側に配置される。変流器６０は、一次導体５２を流れる高電圧の電流値を検出するための検出コイルとして用いられる。変流器６０は、不図示の信号処理装置に接続される。信号処理装置は、変流器６０から出力される信号波形に基づき、一次導体を流れる電流値を検出する。なお、本実施形態では、変流器６０を一次導体５２の径方向Ｄｒの外側に配置しているが、その設置位置については適宜変更可能である。例えば、変流器６０は、容量分圧器５５の径方向Ｄｒの外側に配置するようにしてもよい。

図４～図７に示すように、変流器６０は、積層基板６１と、コイル部６２と、を備える。積層基板６１は、円環状で、中央部に開口６１ｈを有する。積層基板６１は、軸方向Ｄａに所定の厚さを有した板状である。図４に示すように、積層基板６１は、基材６３の両面に積層された複数の導電層６４を備える。本実施形態は、例えば４層の導電層６４Ａ～６４Ｄが、軸方向Ｄａに積層されている（以下、複数の導電層６４が積層された方向を積層方向Ｄｓと称する）。複数の導電層６４Ａ～６４Ｄは、絶縁層である基材６３を挟みかつ絶縁層６５を介して積層されている。導電層６４Ａ～６４Ｄは、導電性材料から形成され、それぞれフォトリソグラフィ法等により、後述するような導電パターン、電極等が形成される。

図４～図１１に示すように、積層基板６１は、複数の外側貫通電極７１と、複数の内側貫通電極７２と、を備える。外側貫通電極７１、内側貫通電極７２は、それぞれ、複数の導電層６４Ａ～６４Ｄを電気的に接続する。外側貫通電極７１、内側貫通電極７２は、それぞれ、積層方向Ｄｓに延びて複数の導電層６４Ａ～６４Ｄ、基材６３、及び絶縁層６５を貫通し、例えば円柱状に形成される。

複数の外側貫通電極７１は、積層基板６１の外周部６１ａにおいて、周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられる。複数の外側貫通電極７１は、積層基板６１の中心軸６１ｃを中心とした同心円上に、周方向Ｄｃに等間隔をあけて設けられる。周方向Ｄｃにおいて隣り合う外側貫通電極７１どうしは、中心軸６１ｃを中心とした挟み角が角度θとなるように配置される。

複数の内側貫通電極７２は、積層基板６１の内周部６１ｂにおいて、周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられる。複数の内側貫通電極７２は、周方向Ｄｃに等間隔をあけて設けられる。図１２に示すように、周方向Ｄｃにおいて隣り合う内側貫通電極７２どうしは周方向Ｄｃの挟み角が角度θとなるように配置される。外側貫通電極７１と内側貫通電極７２とは、径方向Ｄｒから見て周方向Ｄｃにずれて設けられる。複数の内側貫通電極７２は、複数の外側貫通電極７１に対し、周方向Ｄｃに角度θ／２ずつずらして配置される。すなわち、積層方向Ｄｓから見ると、内側貫通電極７２を通過する径方向Ｄｒの仮想線は、外側貫通電極７１を通過する径方向Ｄｒの仮想線と一致せず、２つの外側貫通電極７１の間（中央付近）を通過する状態となっている。

図４～図１２に示すように、コイル部６２は、巻き進みコイル７０と、巻き戻しコイル８０と、を備える。巻き進みコイル７０は、積層基板６１の周方向Ｄｃにおける第１方向Ｄｃ１に向かって巻き進む。巻き戻しコイル８０は、周方向Ｄｃにおける第２方向Ｄｃ２に向かって巻き戻す。

巻き進みコイル７０は、複数の第１導電パターン７３と、複数の第２導電パターン７４と、積層基板６１に設けられた複数の外側貫通電極７１と、積層基板６１に設けられた複数の内側貫通電極７２と、を備える。複数の第１導電パターン７３は、複数の導電層６４の積層方向Ｄｓ（軸方向Ｄａ）のうち一方の端部に位置する導電層６４に設けられる。本実施形態では、複数の第１導電パターン７３は、複数の導電層６４の積層方向Ｄｓの一方の端部に位置する第１導電層６４Ａに設けられる。複数の第１導電パターン７３は、第１導電層６４Ａにおいて、周方向Ｄｃに間隔を空けて設けられる。各第１導電パターン７３の両端は、外側貫通電極７１と内側貫通電極７２とに接続される。

図８、図９、図１２に示すように、第１導電パターン７３は、第１外側延在部７３１と、第１傾斜部７３２と、第１内側延在部７３３と、を備える。第１外側延在部７３１の一端は外側貫通電極７１に接続されている。第１外側延在部７３１は、外側貫通電極７１から径方向Ｄｒの内側に延びる。第１外側延在部７３１の他端は第１傾斜部７３２に接続される。第１外側延在部７３１は、外側貫通電極７１と第１傾斜部７３２とに接続される。第１傾斜部７３２は、第１外側延在部７３１に対して径方向Ｄｒの内側に設けられる。第１傾斜部７３２は、径方向Ｄｒの外側から内側に向かって周方向Ｄｃの第１方向Ｄｃ１に傾斜して延びる。第１傾斜部７３２の他端は、第１内側延在部７３３の一端に接続される。第１内側延在部７３３は、第１傾斜部７３２の他端から径方向Ｄｒの内側に延びる。第１内側延在部７３３の他端は、内側貫通電極７２に接続される。第１内側延在部７３３は、第１傾斜部７３２と内側貫通電極７２とに接続される。

図４に示すように、複数の第２導電パターン７４は、複数の導電層６４の積層方向Ｄｓ（軸方向Ｄａ）のうち、他方の端部に位置する導電層６４に設けられる。本実施形態では、複数の第２導電パターン７４は、複数の導電層６４の積層方向Ｄｓの他方の端部に位置する第２導電層６４Ｄに設けられる。複数の第２導電パターン７４は、第２導電層６４Ｄにおいて、周方向Ｄｃに間隔を空けて設けられる。図８、図１０、図１２に示すように、各第２導電パターン７４の両端は、外側貫通電極７１と内側貫通電極７２とに接続される。

第２導電パターン７４は、第２外側延在部７４１と、第２傾斜部７４２と、第２内側延在部７４３と、を備える。第２外側延在部７４１の一端は外側貫通電極７１に接続されている。第２外側延在部７４１は、外側貫通電極７１から径方向Ｄｒの内側に延びる。第２外側延在部７４１の他端は第２傾斜部７４２に接続される。第２外側延在部７４１は、外側貫通電極７１と第２傾斜部７４２とに接続される。第２傾斜部７４２は、第２外側延在部７４１に対して径方向Ｄｒの内側に設けられる。第２傾斜部７４２は、径方向Ｄｒの外側から内側に向かって周方向Ｄｃの第２方向Ｄｃ２に傾斜して延びる。第２傾斜部７４２の他端は、第２内側延在部７４３の一端に接続される。第２内側延在部７４３は、第２傾斜部７４２の他端から径方向Ｄｒの内側に延びる。第２内側延在部７４３の他端は、内側貫通電極７２に接続される。第２内側延在部７４３は、第２傾斜部７４２と内側貫通電極７２とに接続される。

図８、図１２に示すように、各外側貫通電極７１に接続された第１導電パターン７３の第１外側延在部７３１と、第２導電パターン７４の第２外側延在部７４１とは、それぞれ径方向Ｄｒに延びる。つまり、各外側貫通電極７１に接続された第１導電パターン７３の第１外側延在部７３１と、第２導電パターン７４の第２外側延在部７４１とは、積層方向Ｄｓから見て重なる。また、各内側貫通電極７２に接続された第１導電パターン７３の第１内側延在部７３３と、第２導電パターン７４の第２内側延在部７４３とは、それぞれ径方向Ｄｒに延びる。つまり、各内側貫通電極７２に接続された第１導電パターン７３の第１内側延在部７３３と、第２導電パターン７４の第２内側延在部７４３とは、積層方向Ｄｓから見て重なる。

第１導電パターン７３の第１傾斜部７３２と、第２導電パターン７４の第２傾斜部７４２とは、径方向Ｄｒにおける位置が一致している。第１外側延在部７３１と第２外側延在部７４１とは積層方向Ｄｓから見て重なるので、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒの外側の端部と第１外側延在部７３１との接続部Ｊ１１と、第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒの外側の端部と第２外側延在部７４１との接続部Ｊ１２とは、積層方向Ｄｓから見て重なる。第１傾斜部７３２、及び第２傾斜部７４２は、積層方向Ｄｓから見て、径方向Ｄｒの外側の端部における第１外側延在部７３１、及び第２外側延在部７４１との接続部Ｊ１１、Ｊ１２から、径方向Ｄｒの内側に向かってＶ字状に延びる。ここで、本実施形態において、第１外側延在部７３１と第１傾斜部７３２とがなす第１角度θ１と、第２外側延在部７４１と第２傾斜部７４２とがなす第２角度θ２とは、同じ角度である。

第１内側延在部７３３と第２内側延在部７４３とは積層方向Ｄｓから見て重なるので、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒの内側の端部と第１内側延在部７３３との接続部Ｊ１３と、第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒの内側の端部と第２内側延在部７４３との接続部Ｊ１４とは、積層方向Ｄｓから見て重なる。第１傾斜部７３２、及び第２傾斜部７４２は、積層方向Ｄｓから見て、径方向Ｄｒの内側の端部における第１内側延在部７３３、及び第２内側延在部７４３との接続部Ｊ１３、Ｊ１４から、径方向Ｄｒの外側に向かってＶ字状に延びる。ここで、本実施形態において、第１内側延在部７３３と第１傾斜部７３２とがなす第３角度θ３と、第２内側延在部７４３と第２傾斜部７４２とがなす第４角度θ４とは、同じ角度である。このようにして、第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とは、積層方向Ｄｓから見ると、周方向Ｄｃに波状、ジグザグ状に連続するように設けられる。

また、図１２及び図１３に示すように、第１角度θ１（第３角度θ３）と第２角度θ２（第４角度θ４）とは、それぞれ鈍角に設定されされる。例えば、第１角度θ１と第２角度θ２とは、例えば、９１度から１３５度に設定される。第１角度θ１と第２角度θ２とを約１３５度に設定することで、積層方向Ｄｓから見て第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とで成す角度がそれぞれ約９０度となり、波状の屈曲部が鋭角となることが回避される。また、第１角度θ１及び第２角度θ２を約１３５度に設定することで、１つの第１導電パターン７３又は第２導電パターン７４が周方向Ｄｃに広くなることを防止できる。その結果、周方向Ｄｃにおいて第１導電パターン７３又は第２導電パターン７４を多く形成することが可能となり、限られたスペース内で巻き進みコイル７０の巻き数を多くすることができる。

図８、図９に示すように、巻き進みコイル７０は、巻き始め位置に配置された外側貫通電極７１Ｓに、外部の入力端子が接続される接続端子７７が接続される。巻き進みコイル７０は、第１導電パターン７３、内側貫通電極７２、第２導電パターン７４、外側貫通電極７１を順次経ることで、周方向Ｄｃの第１方向Ｄｃ１に向かって巻き進むトロイダルコイルである。巻き進みコイル７０は、巻き終わり位置に配置された内側貫通電極７２Ｅを介して、巻き戻しコイル８０に接続される。

図４、図８に示すように、巻き戻しコイル８０は、第１導電層６４Ａと第２導電層６４Ｄとの間の導電層６４に設けられる。本実施形態において、巻き戻しコイル８０は、第１導電層６４Ａと第２導電層６４Ｄとの間の第３導電層６４Ｃに設けられる。巻き戻しコイル８０は、第１導電層６４Ａと第２導電層６４Ｄとの間の導電層６４Ｂに設けるようにしてもよい。図８、図１１に示すように、巻き戻しコイル８０は、第３内側延在部８１と、第３導電パターン８２と、第３外側延在部８３と、を備える。

第３内側延在部８１の一端は、第３導電層６４Ｃで巻き進みコイル７０の巻き終わり位置に配置された内側貫通電極７２Ｅに接続される。第３内側延在部８１は、内側貫通電極７２Ｅから径方向Ｄｒの外側に延びる。第３内側延在部８１の他端は、第３導電パターン８２の始端８２ｓに接続される。

第３導電パターン８２は、始端８２ｓから終端８２ｅに向けて周方向Ｄｃの第２方向Ｄｃ２に延びる。図８、図１２に示すように、第３導電パターン８２は、積層方向Ｄｓから見て第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とに重なる。第３導電パターン８２は、積層方向Ｄｓから見て第１傾斜部７３２と重なる第３傾斜部８１３と、積層方向Ｄｓから見て第２傾斜部７４２と重なる第４傾斜部８１４と、を周方向Ｄｃに交互に備える。第３導電パターン８２の径方向Ｄｒにおける位置は、第１傾斜部７３２、及び第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒにおける位置と一致する。

第３傾斜部８１３の径方向Ｄｒの外側の端部と第４傾斜部８１４の径方向Ｄｒの外側の端部との接続部Ｊ３１は、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒの外側の端部と第１外側延在部７３１との接続部Ｊ１１、第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒの外側の端部と第２外側延在部７４１との接続部Ｊ１２に積層方向Ｄｓから見て重なる。第３傾斜部８１３の径方向Ｄｒの内側の端部と第４傾斜部８１４の径方向Ｄｒの内側の端部との接合部Ｊ３２は、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒの内側の端部と第１内側延在部７３３との接続部Ｊ１３と、第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒの内側の端部と第２内側延在部７４３との接続部Ｊ１４とに積層方向Ｄｓから見て重なる。

図８、図１１に示すように、第３導電パターン８２の終端８２ｅには、第３外側延在部８３の一端が接続される。第３外側延在部８３は、径方向Ｄｒの外側に延びる。第３外側延在部８３の他端は、第３導電層６４Ｃにおいて、巻き戻しコイル８０の巻き終わり位置に配置された外側貫通電極７１Ｆに接続される。外側貫通電極７１Ｆは、第１導電層６４Ａにおいて、外部の出力端子が接続される接続端子７８が接続される。巻き戻しコイル８０は、巻き進みコイル７０の巻き終わり位置に配置された内側貫通電極７２Ｅから、第３導電パターン８２を通して周方向Ｄｃの第２方向Ｄｃ２に向かって巻き進む平面コイルである。

ここで、図８に示すように、積層方向Ｄｓから見て、第１外側延在部７３１が第３外側延在部８３に重なる巻き進みコイル７０の第１導電パターン７３Ｆは、外側貫通電極７１Ｆとの干渉を避けるように配置された外側貫通電極７１Ｓに、屈曲部７９を介して接続される。また、第１導電パターン７３Ｆに隣り合う他の第１導電パターン７３Ｈが接続される外側貫通電極７１Ｈは、外側貫通電極７１Ｓ、及び屈曲部７９との干渉を避けるように、径方向Ｄｒの内側に配置される。

このように、本実施形態に係る変流器６０、計器用変成器５０、ガス絶縁開閉装置１によれば、巻き進みコイル７０を構成する第１導電パターン７３の第１外側延在部７３１と第２導電パターン７４の第２外側延在部７４１とが積層方向Ｄｓから見て重なっていることにより、第１外側延在部７３１から径方向Ｄｒの内側に向かって周方向Ｄｃにおける第１方向Ｄｃ１に傾斜する第１傾斜部７３２と、第２外側延在部７４１から径方向Ｄｒの内側に向かって周方向Ｄｃにおける第２方向Ｄｃ２に傾斜する第２傾斜部７４２とが、積層方向Ｄｓから見て、周方向Ｄｃに波型、又はジグザグ状に配置される。

巻き戻しコイル８０を構成する第３導電パターン８２は、積層方向Ｄｓから見て第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とに重なるので、第３導電パターン８２は、周方向Ｄｃに波型、又はジグザグ状に連続することになる。また、第１角度θ１と第２角度θ２とが９１度から１３５度の鈍角に設定されることで、第３導電パターン８２に鋭角部分が形成されるのを回避できる。すなわち、パターンの形成時において、鋭角部分が欠損しやすくなり、巻き戻しコイル８０の不良が生じる可能性が高まる。そこで、第３導電パターン８２の形成には細心の注意を払う必要があるが、上記のように改善を施すことにより第３導電パターン８２に鋭角部分がなくなるので、第３導電パターン８２を容易に形成することができる。また、巻き進みコイル７０におけるコイル巻き方向（トロイダル方向）に垂直な断面が、巻き戻しコイル８０における断面によって外部磁界が相殺され、その影響が抑制される。その結果、ノイズ低減、検出精度向上を図ることが可能となる。

また、外側貫通電極７１と内側貫通電極７２とが、径方向Ｄｒから見て周方向Ｄｃにずれて設けられる構成では、第１傾斜部７３２を備えた第１導電パターン７３、内側貫通電極７２、第２傾斜部７４２を備えた第２導電パターン７４、外側貫通電極７１を順次経ることで、巻き進みコイル７０を、簡易な構成により、 積層基板６１の周方向Ｄｃにおける第１方向Ｄｃ１に向かって巻き進めることができる。

また、第１外側延在部７３１と第１傾斜部７３２とがなす第１角度θ１と、第２外側延在部７４１と第２傾斜部７４２とがなす第２角度θ２とが、同じ角度である構成では、第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とに重なる第３導電パターン８２が、周方向Ｄｃにおいて対称なパターンを繰り返す形状とすることができる。上記したように、第１角度θ１及び第２角度θ２を９１度から１３５度の範囲の鈍角に設定することで、第３導電パターン８２の屈曲部を、９０度以上の鈍角とすることができる。その結果、第３導電パターン８２に鋭角な部分がなくなり、第３導電パターン８２を適切に形成することができる。

また、第１導電パターン７３が第１内側延在部７３３を備え、第２導電パターン７４が第２内側延在部７４３を備える構成では、第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とが、径方向Ｄｒにおいて外側貫通電極７１と内側貫通電極７２との中間部に位置することになる。これにより、第３導電パターン８２を、径方向Ｄｒにおいて外側貫通電極７１と内側貫通電極７２との中間部に配置することができる。

また、第１内側延在部７３３と第２内側延在部７４３とが、積層方向Ｄｓから見て重なる構成では、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒ内側の端部と第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒ内側の端部とが、積層方向Ｄｓから見て重なる。これにより、第３導電パターン８２が、第１傾斜部７３２の径方向Ｄｒ内側の端部と第２傾斜部７４２の径方向Ｄｒ内側の端部とに重なる部分で、周方向Ｄｃに長く延びるのを抑えることができる。従って、巻き進みコイル７０、巻き戻しコイル８０の周方向Ｄｃにおける巻き数を増加させることができる。

また、第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とが、積層方向Ｄｓから見て周方向Ｄｃに連続するように設けられる構成では、第１傾斜部７３２と第２傾斜部７４２とに重なる第３導電パターン８２が、周方向Ｄｃに連続する波型、又はジグザグ状に形成することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態で説明した範囲には限定されない。上記した実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記した実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記した実施形態において、変流器６０は、軸方向Ｄａに複数枚を並べて配置されてもよい。

１・・・ガス絶縁開閉装置
５０・・・計器用変成器
５５・・・容量分圧器
６０・・・変流器
６１・・・積層基板
６１ａ・・・外周部
６１ｂ・・・内周部
６３・・・基材
６２・・・コイル部
６４・・・導電層
６４Ａ・・・第１導電層（導電層）
６４Ｃ・・・第３導電層（導電層）
６４Ｄ・・・第２導電層（導電層）
６５・・・絶縁層
７０・・・巻き進みコイル
７１、７１Ｆ、７１Ｈ、７１Ｓ・・・外側貫通電極
７２、７２Ｅ・・・内側貫通電極
７３、７３Ｆ、７３Ｈ・・・第１導電パターン
７３１・・・第１外側延在部
７３２・・・第１傾斜部
７３３・・・第１内側延在部
７４・・・第２導電パターン
７４１・・・第２外側延在部
７４２・・・第２傾斜部
７４３・・・第２内側延在部
８０・・・巻き戻しコイル
８２・・・第３導電パターン
Ｄｃ・・・周方向
Ｄｃ１・・・第１方向
Ｄｃ２・・・第２方向
Ｄｒ・・・径方向
Ｄｓ・・・積層方向
θ・・・角度
θ１・・・第１角度
θ２・・・第２角度

Claims (7)

1. ガス絶縁開閉装置に用いる変流器であって、
   複数の導電層が絶縁層を介して積層される円環状の積層基板と、
   前記積層基板に形成されるコイル部と、を備え、
   前記積層基板は、
   外周部において周方向に間隔を空けて設けられ、前記複数の導電層を電気的に接続する複数の外側貫通電極と、
   内周部において前記周方向に間隔を空けて設けられ、前記複数の導電層を電気的に接続する複数の内側貫通電極と、を備え、
   前記コイル部は、
   前記周方向における第１方向に向かって巻き進む巻き進みコイルと、
   前記周方向における前記第１方向とは反対方向の第２方向に向かって巻き戻す巻き戻しコイルと、を備え、
   前記巻き進みコイルは、
   第１導電層において前記周方向に間隔を空けて設けられ、前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とに接続される複数の第１導電パターンと、
   第２導電層において前記周方向に間隔を空けて設けられ、前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とに接続される複数の第２導電パターンと、を備え、
   前記第１導電パターンは、
   前記積層基板の径方向の外側から内側に向かって前記第１方向に傾斜する第１傾斜部と、
   前記外側貫通電極と前記第１傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第１外側延在部と、を備え、
   前記第２導電パターンは、
   前記径方向の外側から内側に向かって前記第２方向に傾斜する第２傾斜部と、
   前記外側貫通電極と前記第２傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第２外側延在部と、を備え、
   前記巻き戻しコイルは、前記第１導電層と前記第２導電層との間の第３導電層に設けられ、前記周方向に延びる第３導電パターンを備え、
   全ての前記外側貫通電極は、第１半径の円周上に設けられ、
   全ての前記内側貫通電極は、第２半径の円周上に設けられ、
   前記外側貫通電極と前記内側貫通電極とは、前記径方向に延びる同一線上において互いに重ならないように、前記周方向において互いにずれた位置に設けられ、
   前記第１外側延在部と前記第２外側延在部とは、前記積層基板の積層方向から見て重なり、
   前記第３導電パターンは、前記積層方向から見て前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とに重なり、前記第１傾斜部に重なるパターンと前記第２傾斜部に重なるパターンとの成す角度が９０度以上である、変流器。
2. 前記第１外側延在部と前記第１傾斜部とがなす第１角度と、前記第２外側延在部と前記第２傾斜部とがなす第２角度とは、同じ角度である、請求項１に記載の変流器。
3. 前記第１導電パターンは、前記内側貫通電極と前記第１傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第１内側延在部を備え、
   前記第２導電パターンは、前記内側貫通電極と前記第２傾斜部とに接続され、前記径方向に延びる第２内側延在部を備える、請求項１又は請求項２に記載の変流器。
4. 前記第１内側延在部と前記第２内側延在部とは、前記積層方向から見て重なる、請求項３に記載の変流器。
5. 前記第１傾斜部と前記第２傾斜部とは、前記積層方向から見て前記周方向に連続するように設けられる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の変流器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の変流器を備える、計器用変成器。
7. 請求項６に記載の計器用変成器を備える、ガス絶縁開閉装置。

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