JPS6011498Y2 - Capacitor with internal element abnormality detection device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、コンデンサ内部素子の異常をすみやかに検出
し、安全性を高め、コンデンサ爆発等の二次災害を防止
することを目的とする内部素子異常検出装置付コンデン
サに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a capacitor with an internal element abnormality detection device, which aims to promptly detect abnormalities in the internal elements of the capacitor, improve safety, and prevent secondary disasters such as capacitor explosions. .

従来、コンデンサ単器内部の内部素子に異常を生じたと
き、これを検出する方法としては、第１にコンデンサ容
器内圧にガスが発生し、内圧が上昇する現象をとらえた
圧力継電器があづた。Conventionally, when an abnormality occurs in the internal elements inside a single capacitor, the first method to detect this is to use a pressure relay that detects the phenomenon in which gas is generated in the internal pressure of the capacitor and the internal pressure rises. .

これはコンデンサ容器内部素子が破壊してから、圧力継
電器が動作する所定の゛圧力にコンデンサ容器内圧が上
昇するまでに時間的に遅れが非常に大きかった。This was because there was a very long time delay from when the internal elements of the capacitor container were destroyed until the internal pressure of the capacitor container rose to a predetermined pressure at which the pressure relay operated.

また第２の方法としては、例えば交流３相の場合、複数
台のコンデンサ重器をダブルスターに集合してなるコン
デンサバンクの中性点間に、変流器または変圧器等を接
続してコンデンサ内部素子の異常を検出していた。The second method, for example in the case of three-phase AC, is to connect a current transformer or transformer between the neutral points of a capacitor bank made up of multiple capacitor heavy equipment assembled into a double star. An abnormality in an internal element was detected.

また同じく３相の場合、重器コンデンサ内部をダブルス
ターに構成し、その中性点を２本のブッシングを通じて
外部に引出し、その中性点間に、変流器、変圧器等を接
続してコンデンサ内部素子の異常を検出する方法が容易
に考えられるが、いずれの方法も大型になり、高価にな
る欠点があづた。Similarly, in the case of three-phase, the inside of the heavy equipment capacitor is configured as a double star, the neutral point of which is drawn out to the outside through two bushings, and a current transformer, transformer, etc. is connected between the neutral points. It is easy to think of a method of detecting abnormalities in the internal elements of the capacitor, but each method has the disadvantage of being large and expensive.

本考案は、このような従来の欠点を除去したものであり
、以下その一実施例として１．３相コンデンサの場合を
例にとり、図面によって説明する。The present invention eliminates such conventional drawbacks, and will be described below with reference to the drawings, taking the case of a 1.3-phase capacitor as an example.

第１図は、本考案による３相コンデンサの内部結線図を
示す。FIG. 1 shows an internal wiring diagram of a three-phase capacitor according to the present invention.

はぼ等しい容量のＣ１，Ｃ２，Ｃ３のコンデンサ素子を
スター結線してなる第１のコンデンサ素子ブロック１と
、はぼ等しい容量のＣ□’９ ｃ２’、 Ｃ３’のコン
デンサ素子をスター結線してなる第２のコンデンサ素子
ブロック２からなり、第１のコンデンサ素子ブロック１
の電気的中性点Ｎ□と、第２のコンデンサ素子ブロック
の電気的中性点Ｎ２の間には、電磁コイル３が接続され
、電磁コイル３に電気的入力が加えられた場合に開閉す
る１対の接点４，５がある。The first capacitor element block 1 is formed by star-connecting capacitor elements C1, C2, and C3 of approximately equal capacitance, and the star-connecting capacitor elements C□'9 c2' and C3' having approximately equal capacitance. The first capacitor element block 1 consists of a second capacitor element block 2 and a first capacitor element block 1.
An electromagnetic coil 3 is connected between the electrical neutral point N□ of the second capacitor element block and the electrical neutral point N2 of the second capacitor element block, and opens and closes when an electrical input is applied to the electromagnetic coil 3. There is a pair of contacts 4 and 5.

第２図は、第１図の要素を含むコンデンサの１部断面正
面図で、６は電磁コイル３、接点４，５等を含む。FIG. 2 is a partially sectional front view of a capacitor including the elements shown in FIG. 1, and 6 includes an electromagnetic coil 3, contacts 4, 5, and the like.

コンデンサ素子異常検出器であり、その実施例は第３図
でもって後述する。This is a capacitor element abnormality detector, and an embodiment thereof will be described later with reference to FIG.

７，８はコンデンサケース９の適当なところに取付けら
れた異常検出器の接点４および５と各々電気的に接続さ
れた引出端子用ブッシングで、通常制御を行うため低電
流低電圧用で小形なものである。7 and 8 are lead terminal bushings that are electrically connected to the contacts 4 and 5 of the abnormality detector installed at appropriate locations on the capacitor case 9, and are small, low-current, low-voltage bushings for normal control. It is something.

１０゜１１．１２はコンデンサケース９の適当なところ
に取付けられたブッシングあり、ブッシング１０の端子
はコンデンサ素子Ｃ□およびＣ□′の一方の電極と接続
され、ブッシング１１の端子はコンデンサ素子Ｃ２およ
び０２′の一方の電極と接続され、ブッシング１２の端
子はコンデンサＣ３およびＣ３′の一方の電極と接続さ
れている。10゜11.12 is a bushing attached to an appropriate place of the capacitor case 9, the terminal of the bushing 10 is connected to one electrode of the capacitor elements C□ and C□', and the terminal of the bushing 11 is connected to the capacitor element C2 and one electrode of the capacitor element C□'. 02', and the terminal of the bushing 12 is connected to one electrode of capacitors C3 and C3'.

またコンデンサ内部空隙部は充分な処理を行った絶縁油
で充満している。Furthermore, the internal cavity of the capacitor is filled with sufficiently treated insulating oil.

第３図は、コンデンサの内部素子異常検出装置を示すも
のであり、図中、３は絶縁材料からなるコイルボビン１
３に巻回された前述の電磁コイル、１４は鉄芯であり、
この鉄芯１４の端部には隈取りコイル１５が構成されて
いる。Fig. 3 shows an internal element abnormality detection device of a capacitor, and in the figure, 3 indicates a coil bobbin 1 made of an insulating material.
3 is the aforementioned electromagnetic coil wound around, 14 is an iron core,
A shading coil 15 is constructed at the end of this iron core 14.

１６は継鉄、１７はその１部が継鉄１６と接し、また１
部が鉄心１４の隈取りコイル１５の構成された面と引張
りバネ１８によって間隙をもって対向するように構成さ
れた可動接極子である。16 is a yoke, 17 is partially in contact with the yoke 16, and 1
The armature is a movable armature that is configured to face the surface of the iron core 14 on which the shaded coil 15 is formed with a gap provided by the tension spring 18.

この接極子１７には自分自身の動きに応じて動作する絶
縁ロッド１９が接続されている。An insulating rod 19 is connected to the armature 17, which operates according to its own movement.

そして前述の接点４は良導電性金属からなる接点端子２
０に固定され、前述の接点５は１端が良導電性金属から
なる端子２１に固定された良導電性金属板バネ２２の端
部に固定され、接極子１７の動きに応じて動作する絶縁
ロッド１９によって板バネ２２が動作し、その板バネ２
２の動きに応じて接点４，５が開閉するように構成され
ている。The aforementioned contact 4 is a contact terminal 2 made of a highly conductive metal.
0, and the aforementioned contact 5 is fixed to the end of a highly conductive metal plate spring 22 whose one end is fixed to a terminal 21 made of a highly conductive metal, and is an insulator that operates according to the movement of the armature 17. The plate spring 22 is operated by the rod 19, and the plate spring 2
The contacts 4 and 5 are configured to open and close in accordance with the movement of the contact point 2.

２３は上記の構成物を固定する絶縁材料よりなる固定台
である。Reference numeral 23 denotes a fixing base made of an insulating material for fixing the above-mentioned components.

次に異常検出器６の動作を説明する。Next, the operation of the abnormality detector 6 will be explained.

第１図において、コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
□’９ Ｃ２’？ Ｃ３’各々が正常な時には中性点Ｎ
１とＮ２の間にはほとんど電位差もなく、電磁コイル３
にはほとんど電流が流れない。In FIG. 1, capacitor elements C1, C2, C3, C
□'9 C2'? When each C3' is normal, the neutral point N
There is almost no potential difference between 1 and N2, and the electromagnetic coil 3
Almost no current flows through.

ところが、コンデンサ素子のいずれかが絶縁破壊すると
、インピーダンスに不平衡が生じ、中性点Ｎ１とＮ２の
間に電位差が生じ、電磁コイル３には電流が流れる。However, if any of the capacitor elements breaks down, the impedance becomes unbalanced, a potential difference occurs between the neutral points N1 and N2, and current flows through the electromagnetic coil 3.

電磁コイル３に電流が流れると、第３図における鉄芯１
４と接極子１７の対向面の間に吸引力が働き、接極子１
７は鉄芯１４の方向に動きく接極子１７の動きに応じて
絶縁ロッド１９を介して板バネ２２が動作し、接点４．
５が接触し、その接触したことによる電気的な信号を、
端子２０．２１および第２図におけるブッシング７．８
を通じて外部に取出すことが可能で、その信号によって
コンデンサ素子を回路から切離す等の制御を行うことが
できる。When a current flows through the electromagnetic coil 3, the iron core 1 in FIG.
4 and the opposing surfaces of the armature 17, an attractive force acts between the opposing surfaces of the armature 1
7, a leaf spring 22 operates via an insulating rod 19 in response to the movement of the armature 17 that moves in the direction of the iron core 14, and the contact point 4.7 operates.
5 makes contact, and the electrical signal caused by that contact is
Terminal 20.21 and bushing 7.8 in Fig. 2
The signal can be used to perform controls such as disconnecting the capacitor element from the circuit.

なお、上記実施例は３相のコンデンサについて説明した
が、単相コンデンサにおいても、第４図に示すように電
気的中性点Ｎ□′およびＮ２′に、コンデンサ素子異常
検出器を接続することにより同様の動作をさせることが
できる。Although the above embodiment has been explained for a three-phase capacitor, even for a single-phase capacitor, a capacitor element abnormality detector can be connected to the electrical neutral points N□' and N2' as shown in Fig. 4. A similar operation can be performed by

以上のような構成よりなる本考案の内部素子異常検出装
置付コンデンサは、コンデンサの回路と異常検出信号の
発生部分が絶縁ロッドおよび絶縁油によって絶縁されて
いるために絶縁信頼性が高く、また絶縁ロッド、絶縁油
による絶縁によって小型、軽量に構成でき、したがって
コンデンサ素子異常検出器が内蔵されたコンデンサであ
っても、内蔵することによってコンデンサが大形になる
懸念がほとんどない。The capacitor with an internal element abnormality detection device of the present invention, which has the above configuration, has high insulation reliability because the capacitor circuit and the part where the abnormality detection signal is generated are insulated by the insulating rod and insulating oil. The structure can be made small and lightweight by the rod and insulation using insulating oil, and therefore, even if the capacitor has a built-in capacitor element abnormality detector, there is almost no concern that the capacitor will become large due to the built-in capacitor element abnormality detector.

またコンデンサ素子異常時に電磁コイルに流れる電流は
交流電流であるが、隈取りコイルの作用によりうなりま
たはチャタリング等の現象がない。Furthermore, although the current flowing through the electromagnetic coil when the capacitor element is abnormal is an alternating current, there is no phenomenon such as beats or chattering due to the action of the shaded coil.

さらに異常時の信号は接点信号であるので、警報器を動
作させたり、コンデンサを回路から切り離すための電磁
開閉器等を直接制御できるために制御回路が簡単でかつ
取扱いも容易である等の効果がある。Furthermore, since the signal in the event of an abnormality is a contact signal, it is possible to directly control an electromagnetic switch for operating an alarm or disconnecting a capacitor from the circuit, so the control circuit is simple and easy to handle. There is.

さらに高電圧に対して絶縁ロッドにより高圧回路と低圧
回路を分離でき、しかも電磁コイル（高圧部）と接点部
（低圧部）間距離が絶縁ロッドの長さで一定しているた
め動作が安定しているという利点、および異常検出装置
をコンデンサケース内に設けるためその中の絶縁油で絶
縁が可能であるという利点がある。Furthermore, the high-voltage circuit and low-voltage circuit can be separated using an insulating rod for high voltages, and the distance between the electromagnetic coil (high-voltage part) and the contact part (low-voltage part) is constant depending on the length of the insulating rod, resulting in stable operation. This has the advantage that the abnormality detection device is installed inside the capacitor case, so it can be insulated with the insulating oil inside the capacitor case.

その上従来のコンデンサ内圧上昇によるコンデンサ素子
異常検出装置よりも検出時間が非常に早いという利点が
ある。Furthermore, there is an advantage that the detection time is much faster than the conventional capacitor element abnormality detection device due to an increase in internal pressure of the capacitor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本考案による内部素子異常検出装置付コンデン
サの一実施例の内部結線図、第２図は同コンデンサの一
部断面正面図、第３図は内部素子異常検出装置の二部断
面正面図、第４図は他の実施例の内部結線図である。 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ工’ｖ Ｃ２’＊ Ｃ３’・・・
・・・コンデンサ素子、Ｎ１．Ｎ２．Ｎ１′、Ｎ２′・
・・・・・電気的中性点、１，２・・・・・・コンデン
サ素子ブロック、３・・・・・・電磁コイル、４，５・
・・・・・接点、６・・・・・・コンデンサ素子異常検
ｌ、７．８・・・・・・ブッシング、９・・・・・・コ
ンデンサケース、１４・・・・・・鉄芒、１５・・・・
・・隈取りコイル、１６・・・・・・継鉄、 ・・・絶縁ロンド。 １７・・・・・・可動接極子、 １９・・・Fig. 1 is an internal wiring diagram of an embodiment of a capacitor with an internal element abnormality detection device according to the present invention, Fig. 2 is a partial cross-sectional front view of the same capacitor, and Fig. 3 is a two-part cross-sectional front view of the internal element abnormality detection device. 4 are internal wiring diagrams of other embodiments. C1, C2, C3, C'v C2'* C3'...
... Capacitor element, N1. N2. N1', N2'・
...Electrical neutral point, 1, 2... Capacitor element block, 3... Electromagnetic coil, 4, 5...
...Contact, 6...Capacitor element abnormality detection, 7.8...Bushing, 9...Capacitor case, 14...Iron auger , 15...
...Shading coil, 16...Yoke, ...Insulation rond. 17...Movable armature, 19...

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 絶縁油の充満されたコンデンサケース内に複数個のコン
デンサ素子からなる。 １対のコンデンサ素子ブロックを収納し、その各ブロッ
クの電気的中性点間に電磁コイルを接続し、その電磁コ
イルに１部に隈取りコイルを有する鉄芯と継鉄とその継
鉄と磁気的に一部接続し電磁コイルに電気的入力がない
場合に鉄芯の隈取りコイルの有する鉄芯面と間隙を設け
て対抗する可動接触子からなる磁気回路を設け、かつ前
記可動接触子の動きに応じて絶縁ロッドを介して開閉す
る少なくとも１対の接点を設け、その各接点と電気的に
接続されたブッシングをコンデンサケースに設けた内部
素子異常検出装置付コンデンサ。[Claim for Utility Model Registration] Consists of multiple capacitor elements inside a capacitor case filled with insulating oil. A pair of capacitor element blocks is housed, an electromagnetic coil is connected between the electrical neutral points of each block, and the electromagnetic coil has an iron core with a shaded coil in a part, a yoke, and a magnetic A magnetic circuit consisting of a movable contact that is partially connected to the electromagnetic coil and opposes the iron core surface of the iron core shaded coil with a gap when there is no electrical input to the electromagnetic coil is provided, and A capacitor with an internal element abnormality detection device, which is provided with at least one pair of contacts that open and close according to the insulating rod, and a bushing that is electrically connected to each contact in the capacitor case.