JPS60207068A - ガス絶縁変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の按術分野］ 本発明は、ガス絶縁変流器に関りるものであり、特に光
磁界センソ及びその検出装置を備え、この間で光を空間
伝送りる４Ｍ成を右Ｊるガス絶縁変流器に係る。

［発明の技術的青用］ 従来、ガス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁変流器は
、ケイ素鋼板にコイルを巻きイ」【プて成る鉄心タイプ
の変流器：ｌアにより４１４成されていた。

この様な従来のガス絶縁変流器を、１′１に３相一括型
のガス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁変流器を例に
どっｌｃ第１図により説明づる。

円筒形のタンク１内にはＵ、Ｖ、Ｗ相の３相の導体２Ｕ
〜２Ｗが配設されている。タンク１の前後には絶縁スペ
ーリ゛３が設（）られ、こねによって導体２Ｕ〜２Ｗが
支持されている。タンク゛１は、その軸に垂直に前後に
分割され、前方にあって本来の径を有するタンク１ａと
、後方にあって変流器コア４の寸法分だり径が大きくさ
れｌこタンク１ｂとから構成されている。このタンク１
ｂの内側端部の導体２Ｕ〜２Ｗの延長上に夫々変流器コ
ア４が設置されている。そして、この変流器コア４の前
方（即ち、後ブ１のタンク１［）の端部）には支持板５
が設りられ、変流器コア４の内側にはこれど連結して絶
縁シールド６が設けられ、口れらにより、変流ｆ′！ｊ
”ア４の支持、及び導体２ｕ〜２Ｗとの絶縁がなされて
いる。史に、タンク１の下部には、変流器コア４の電流
を引さ出す為の密封端子７が設けられている。

ところで、この様なガス絶縁変流器におい又は、各相に
設ける変流器コアが重い為、これを支える支持板、絶縁
シールド等もかなりの人きさとなり、しかも３相一括型
ではこれらを３箇所に設ける為に機器が複雑・大型化し
、１Ｆし人さくなつ１しなう。また、変流器コアは１コ
アで１用途にしか使用できない為、継電器用や［［測用
などに複数のコアが必要となり、これも大型化の原因と
なる他、ロスト的にも高価となってしまう。

これらの欠点に鑑み、最近では、細径性、絶縁性、無誘
導性、耐環境性等の優れた特徴を有づる光ファイバーを
用いた胴側技術が注目され、これを応用した光磁界レン
サにより変流器を構成づる試みがなされている。

ところで、この様な光ＶＡ稈ｔンザを用いたガス絶縁変
流器として（よ、高圧導体側にファラデー素子、偏光子
、検光子、１／４波長板等をひとまとめにしで構成した
光磁界ヒンサを設り、この光磁界レンザと接地タンク側
に設りた光検出装置とを光ファイバーで接続し、この光
ファイバーで光を伝）：ｔＳづるもの、及び高ル尊体側
にはファラデー素子を設置Ｊ、接地タンク側には光検出
装＋Ｆｊを直接取りつ１ノで光を空間伝送づるもの舌が
提案されている。

しかし４丁から、前７１については、光ノＩイバーが畠
電界部に配される為、光ファイバーのクララ　１−ど外
被間にミク［］ボイド等が存右しＩこ揚台に絶縁不良を
生ずる可能性があり、絶縁信頼性の魚で問題がある。一
方、空間伝送が４１される１（古においては、この様な
欠点はなく、絶縁信頼１１に優れている。従って、この
長所から空間伝送タイプのガス絶縁変流器がより有望視
され−（いる。

第２図及び第３図に従って、この様な空間伝送タイプの
光磁界レンリを用いたガス絶縁変流器の基本例を説明づ
る。

テ１、ヂ、第２図に、この様なガス絶縁度が１器を応用
した３相一括型ガス絶縁聞ｒ３Ｉ］装首の構成例を承り
。

同図におい゛（、主母線Ｍ　Ｂは、Ｌ／　ｊｂ　ｌ１ｌ
ｉ器Ｃ［３及び断路器ＤＳ１．ＤＳ２を介してり°−プ
ルヘッドＣＩ−１ｄに引き出されている。ウーブルヘッ
ドＣｌ−１ｄ側の断路器ＤＳ２とケーブルｌベッドＣ１
１ｄの門からは、接地装置［Ｓ及び８１器用変圧盟ＰＴ
が引き出されている。、断路器ＤＳ２及び接地装置］玉
Ｓは、同一タンク内に一括して収納され、またδｌ器用
変圧器ＰＴは、このタンクとケーブルヘッドの間に設（
）られたｌ−字形タンク１１の下に取付けられている。

そし１、このし字形タンク１１内に光変流器ＣＴが収納
されている。

ところで、光変流器ＣＴの具体内構或は、第３図＜Ａ＞
（Ｂ）に示す如く、タンク１１内に配設された３相のη
体２ｕ〜２Ｗには、イの＾電弄側に光磁界センリ８が設
りられ、この延長上のタンク１１外側には、密封端子７
が限りられ（いる。

光磁界センサ８は、ｚｎｓｅｖのファラデー素子から構
成され、密封端子７は光発信器と、光受信器及び演算子
からなる検出装置に接続されるものである。

このガス絶縁変流器の作用は次の通りＣある。

即ち、密封端子７を介して光発信器から光磁界センサ８
に光が送られると、この光は７ノ・ラブ−素子を通過づ
る際に磁界の大きざに応じた角度の偏光となった後、再
び密封端子７に戻り、これに接続された検出装置に送ら
れる。イ、して、光受信器によって光パワーとして取り
出された後、演算処理によって磁界の大きさに比例した
出力に変換される。

光磁界センＶは絶縁性に優れる為、」−記の如く導体２
ｕ〜２Ｗの近傍に配置でき、また密封端子７も小型化で
きる。イの結果、ガス絶縁変流器は大幅に縮小、軽量化
される。特に具体的に数値を示せば、長さについては２
０％程度、直径については６０％程度に縮小された実例
がある。まｌこ、光磁界センサは、信号の多重化が自由
である為、従来の様に、使用用途別に複数のコアを設【
フるものと違い、１つのセン゛りを設けるだけで、これ
を多用途に使用できる。従って、この点において、変流
器をより小型化・簡略化りることが可能であり、コスト
的にも安価である。

なお、この種の変流器を早引型のガス絶縁開閉装置に応
用した場合にも３相が１相になる他は、以上と同様の構
成を有することはいうまでもない。

【背景技術の問題点］ ・ところで、空間伝送型のガス絶縁変流器においては、
導体に設りるファラデー素子と、タンクに設ける検出装
置との間で高１１度の調芯合せが要求される。なぜなら
、７７？ラデー素子を経由した光の径は数ｍｍという極
小サイズである為、ファラデー素子の先出入面に対し、
検出Ｂ置の光受信器の位置が少しでもずれると検出不可
能となってしまうからである。

しかしながら、第３図に示した様な従来のガス絶縁変流
器の構成ににれは、ガス絶縁開閉装置がより大容量化し
てガス絶縁変流器の導体及びタンク２１の長さ史、タン
ク２１の内径ＤＩが大型化した場合（例えば２７５ＫＶ
級のガス絶縁開閉装置においては長さ吏は約２〜３ｍ、
内径１〕ｉは約１ｍとなることが９１１られている）、
高精度の調芯は困難である。即ら、導体２ｕ〜２Ｗが長
くなると導体の撓みもそれに比例して大きくなる為、フ
ァラデー素子の位置ずれが生ずる。また、タンクが大型
化づるとタンク製缶公差も拡大し、タンク側に設番プた
検出装置の位置ずれが生じ易くなる。

特に、タンクの大型化に伴う重量の増大は、組立作業に
おける高精頂の調芯の障害となる。

また、−ガス絶縁変流器の試ａＷＡ整は、タンクを取り
外してなされる為、タンクを取り外して再び組立てる作
業が必要とされ、更に、変流器の精度が狂った捺にもタ
ンクの取替が心数となり、同様の作業が行なわれるが、
タンクが大型化し！、：場合は、これらの作業は極めて
困難であった。特に、第３図の様な従来の構成では、こ
れらの作業の際、タンク下部の計器用変圧器１）　１−
　ｂ同時に移動さμな（プればならず、全体として相当
な重量になってしまう１゜ その上、従来の光１０界センリ−は、導体の周囲に所定
の間隔で複数個設【プられ、これら各光磁界センサで検
出したデータをもどに、゛）Ｉンベールの定理に基く周
回積分の近似式から中心導体の電流を計測していたが、
導体の全周■１の眼界を検出するものではないから、隣
接磁界の影響を受け易く、事故時等の様に大電流が流れ
ると、でれに伴う強磁界により計測結果に誤差が出ると
いう問題点もあった。

［発明の目的］ 本発明は、上記の如き従来技術の問題点を解消するため
に提案されたもので、その目的は、ガス絶縁変流器を独
立した小型コニツ１へとして構成づることににす、モの
導体長さ及びタンク長さを縮小して、重量を軽減し、高
精度の調芯が可能で且つ試験調整やタンク取替の為の作
業を容易に実施できるガス絶縁変流器を提供することで
ある。

［発明の概要］ 本発明によるガス絶縁変流器は、両端に接続子を有づる
導体を絶縁スペーサを介してタンクに支持さ「、この導
体の接続子の近傍に５９体を周回づる様に光磁界センサ
を設り、このシ９体良さを光磁界センサ°を取付りるだ
【プの最小限の長さとしく。

またタンクの長さもこの導体長さに合せ検出装置を取り
何番ノるだけの最小限の長さとすることで、機器の小型
・軽量化を可能に（）、１１つタンクの両端にはフラン
ジ部を設【ノ、これを隣接づるタンクのフランジ部どポ
ル１−等で着脱白石に結合りる様に構成づることににす
、ガス絶縁変流器全体を独立したユニットとしＩｃもの
である。

［発明の実施例］ 上述の々［ｌぎ本発明ににるガス絶縁変流器の一実施例
として３相−積形を例に取り第４図を用いて説明りる。

第４図に示り１〕１に、各相の０休２０１Ｊ　□−２０
ｗは絶縁スペーサ゛２１によっ（絶縁ガスを１・１人し
たタンク３１内に支持され、各導体の両端には隣接機器
のう９体２２ｔＪ〜２２ｗとに合する接続子２３ａ、２
３ｂが設りられている１、このうｌう、　ｔｉ　Ｏ）接
続子２３１）の近傍には、ン９体２０（」〜２０ｗを周
回−づ“る様にファラデー素子から成る光Ｉｄｋ界レン
セン７がＳＲｔ（られている。この光磁界ピン１〕２４
は、鉛ガラス等から成るブロック状の部４Δで、その一
端には光の出入面が形成され、また各フープ一部に【Ｊ
内部に入った光の全反射面が形成されＣいる。この光磁
界セン→ｔ　２４　ｔＪ：、その両端に段りられた金具
２５によっ（、接続子２３ｂの周囲に固定されている。

また、タンク３１の両端にはフランジ部３１ａ。

３１ｂが設けられ、イれぞれ絶縁スペーサ２１の外縁及
び隣接づる他の機器のタンク３２．３３のフランジ部３
２ａ、３３ａとボルト等で結合され、着脱自在となして
いる。このタンク３１には、導体２０ｕ〜２０Ｗに設り
た光磁界センサ２４の光の出入面の位餡に対向して、光
′ｆｆ、情（幾１．−　ｔＥ　Ｄ、光受信器ＰＤ及び演
節子０１）から成る検出装置４０が設けられている。こ
のタンク３１の長さは、前記の各導体２０ｕ−２０ｗ及
び光磁界センサ２４がタンク両端から突出ジることかな
く、タンク３１内に変流器がコニツ１〜として収納され
る寸法となっている。

以上の構成をイｊりる本実施例のガス絶縁変流器の（ｒ
用効果は次の通りである。

即ち、導体２０ｕ・〜２０．ｗ及びタンク３１の長さは
、それぞれ光４４ｉ界セン４）２４及び検出装置４Ｏを
収納１Ｊるだ（づの長さをｉｆｆ保した１で最小限に縮
小されているので、コニット全体の中量を軽減できる。

従って、導体及びタンクが短い為に容易に加ｒ、粕１哀
を向上でさ、また、訂１立作業の際にも軽量Ｃある為に
、光磁界センサ２／Ｉと光光侶ＩＥＤ器及び光受信セ３
０Ｄどの９粕１良の調詠が可能であり１作業口体も軽減
される。更に本実施例のガス絶ｔＥ、変流器は、独立（
〕た軽軽量小型」ニラ）〜どされている為、試験調整へ
１）機器の取扱の際に、取り夕１し及び組立が極めて容
易にでさ、従来の様に８Ｆ器用変圧器が一体と成った大
型タンク仝体を取り外したり組立てたつづる作業に比べ
、能率が人１幅に向上づる。

次に、本実施例を用いた変流器の試験り法の一例を第５
図に基いて説明づる。

Ｍ接するタンクから取り外され１こ変流器〕ニラｈ　Ｃ
丁Ｕに対して、各（１１の導体２０ｕ〜２０ｗを一方の
喘部に形成された接続子２３ｉ）を用いて電源Ｅにそれ
ぞれ接続づると共に、他方の接続子２３ａ同十を）、Ｑ
絡接続さぜる。この様に構成りれば、晴接Ｉａ器なし１
．：向］ニットだ１）で誤差精１哀試験が容易に実施で
きる。

また、絶縁スペーサ２１に透孔２１ａを設ければ、隣接
機器と同一ガス圧力で用いることができ、その結果絶縁
スペーサ２１に差圧が）ノ１目つらなくなる為、絶縁ス
ペーサ２１の変型が少なくなり、絶縁スペーサに支Ｊ：
′ｌされている導イホ及び光磁界セン４ノーの位首ずれ
がなくなり、光磁界センサとタンク側の検出装置との調
芯精度が高くなる。

また、本実施例では、図示の杵に導体の全周囲を光磁界
センサで取囲み、検出装置からの光を導体の回りで周回
させる様にしたので、導体の周囲の閉ループの磁界を８
１測りることが可能どなり、隣接相からの磁界の影響を
受ｔプることなく、精度の高い計測が可能となる利点も
ある。

なお、本発明は上記実施例の様な３相一括型に限らず、
単相型のガス絶縁変流器にも採用でさ、同様の効果を有
りることはいうまでもない。

また、光磁界センサとしては、センリ′内に入つｌζ光
が全反射により屈折して元の検出装置に戻るムの以夕１
（ｌｌ　、鉤カラスの様４メ素１４を導体の周囲に：１
イル状に巻き飼り、イの一端から光を入用し、他端から
ｉ９出づる様むちのを使用し、この光磁弄しンリの端部
を検出装置に対向さＵるＱとで、タンク内の空間伝送を
可ｆ１シとしてし良い１゜「発明のダｊ果コ 以」、説明した様に本発明にＪ、れば、各相の導体及び
タンクの長さを、それぞれ光１イエ弄レンリ及び（與出
装置を取イ・」りるだけの最小限の■（さとＬＪること
で、機器を小型・軽量化し、１１つ燐圧機器のタンクと
る脱白作な］ニット化覆ることがＩす能となり、高精度
の調芯が可（１ヒで試験調整−＼ゝ）クンク取８の為の
作業を容易にしたガス絶縁変流器を提供できる。。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は変流器コアを用いた従来のガス絶
縁変流器の一例を承り正面図と側面図、第２図は光磁界
センサを応用した従来のガス絶縁間閉装Ｗイの　（１１
１成例を示り側面図、第３し１（△）（Ｂ）は第２図の
刀ス絶縁聞閉Ｙ装置に用いられる従来のガス絶縁変流器
を示す正面図と側面図、第４図（Δ）＜［３）ｔ、；＋
本発明にｊ、るガス絶縁変流器の一実施例を示づ断面図
と側面図、第５図（Ｊ本発明によるガス絶縁変流器を用
いた試験方法の一例を示づ斜視図である１、 １．１１−・・タンク、２　ｕ−２ｗ　・＝　ｉＱ体、
、３．１３・・・絶縁スペーサ、４・・変流器：」ア、
（５・・支持板、６・・・絶縁シールド、７・・・密月
端子、８・・・）も１公弄レン）ノー。 ＭＢ・・主母線、ＣＢ・・・し１５匹器、ＤＳｌ、ＤＳ
２・・・断路器、ＣＮ　ｄ・・・ケーブルヘッド、ＥＳ
・・・接地引ＬＰ丁・・・甜器用変圧器、Ｃ−［・・・
光変流器、Ｃ工Ｕ・・・光変流器コニツｌ−。 ２　ＯＬ１〜２０Ｗ・・・導体、２１・・・絶縁スペー
４）、２２　ｕ　〜２２　Ｗ　−ＦＡ接（幾器の導体、
２３ａ、２．１ｂ・・・接続子、２／ｌ・光磁界センサ
、２５・・金具、３１・・・タンク、３２．３３・・隣
接１幾器のタンク、３１　ａ、３２ａ、３３ａ−７シン
ジ部、’Ｉ　Ｏ・・・検出装置。 第１図 （Ａ）　（Ｂ） 第　２　図 （Ａ）　（８）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁ガスが封入されるタンク内に絶縁スペーサに
   よって支１！１され１こ第１の４休が配置ｄされ、。 この第１の導体の両端には隣接機器の第２の）！２体と
   の接続部が形成され、 前記第１の尋体には、これを周回Ｊる様に形成されたフ
   ァラデー素子から成る光磁界センソが設けられ、且つ前
   記タンクにはこの光磁弄しン４ノの位置に合せて光発信
   部、光受信部等から成る検出装置が段りられ、更に光磁
   界センソと検出装置とはそれぞれ光路の光軸に直交する
   様に配置されて、空間伝送によって光が授受される様に
   構成され、前記タンクの両端には隣接ＩＮ器と６）悦自
   在に結合する１＝めのノランジ部が段【ノられているこ
   とを特徴とりるガス絶縁変流器。
2. （２）絶縁スペーサが、変流器のタンク内部と、隣接機
   器のタンク内部とを同圧にする為の透孔を有づるもので
   ある特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁変流器。
3. （３）光磁界セン１ノが、導体の周囲に配設されたブロ
   ック状の部材で、タンク側の検°出装置に対向しＩＣ光
   の出入面と、：〕−す一部の全反射面とを佑えているも
   のである１ｂ訂請求の範囲第１項記載のガス絶縁変流器
   。
4. （４）導体が、同一タンク内に３相を一括して配置され
   たものである特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項
   記載のガス絶縁変流器。