JPS6396566A

JPS6396566A - ガス絶縁変流器

Info

Publication number: JPS6396566A
Application number: JP61241954A
Authority: JP
Inventors: Isao Kamata; 功鎌田; Takaaki Sakakibara; 榊原　高明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1986-10-14
Publication date: 1988-04-27

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ガス絶縁変流器に関するものであり、特に光
磁界センサ及びその検出装置を備え、この間で光を伝送
する構成を有するガス絶縁変流器に係る。

（従来の技術）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付けて成る鉄心タイプの変
流器コアにより構成されていた。

この様な従来のガス絶縁変流器を、特に３相−捨型のガ
ス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁変流器を例に取っ
て、第２図に基いて説明する。

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
ーサ３が設けられ、これによって導体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の寸法分だけ径が大きくされたタ
ンク１ｂとから構成されている。このタンク１ｂ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
、後方のタンク１ｂの端部）には支持板５が設けられ、
変流器コア４の内側にはこれと連結して絶縁シールド６
が設けられ、これらにより変流器コア４の支持及び導体
２ｕ〜２ｗとの絶縁がなされている。更に、タンク１の
下部には、変流器コア４の電流を引き出す為の密封端子
７が設けられている。

ところで、この様なガス絶縁３相変流器においては、３
箇所に設（プる変流器コアが重い為、これを支えや支持
板、絶縁シールド等もかなりの大きざとなり、これらを
３箇所に設ける為に機器が複維且つ大型化し、単４も大
きくなってしまう。また、変流器コアはココアで１用途
にしか使用できない為、継電器用や計測用等に複数のコ
アが必要となり、これも大型化の原因となる他、コスト
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する光ファイバーを
用いた計測技術が注目され、これを応用した光磁界セン
サにより変流器を構成する試みがなされている。

第３図に、この様な光磁界センサによるガス絶縁変流器
の構成を示した。

第３図（Ｂ）において、しゃ断器のタンク２１内には、
３相の導体２２ｕ〜２２Ｗが配設され、これらの導体２
２ｕ〜２２Ｗの両端には、ガス絶縁開閉装置内に配設さ
れた隣接導体と接続する為の接続部２２ａ、２２ｂが形
成されている。これらの導体２２ｕ〜２２Ｗの略中央位
置には、各導体を周回する様に取付けられる光磁界セン
サ２３をその内部に収納できるようなシールドケース２
６が取付けられている。このシールドケース２６は銅、
アルミ等の導電材料又はこれら導電材料とケイ素綱板等
の磁性材料を組み合わせて形成されたもので、電界シー
ルドとしての機能も兼ねたものである。また、このシー
ルドケース２６は、ケース２６ａ、７タ２６ｂ１絶縁リ
ング２６ｃの３つの部分から構成され、シールドケース
２６の２つの導体貫通部の内、一方の貫通部は溶接によ
って導体とり゛−ス２６ａとが固定され、他方の貫通部
は絶縁リング２６ｃとフタ２６ｂを介してケース２６ａ
に導体が固定されている。

また、第３図（Ａ＞に示した様に、タンク２１には、３
箇所の口出し部２１ｕ、２１ｖ、２１ｗが円周方向に等
間隔に形成され、この口出し部のフランジに支持容器２
９がボルトで着脱自在に固定されている。この支持容器
２９とシールドケース２６との間には、シールドケース
２６及び導体２２ｕ〜２２Ｗを支持するための絶縁筒２
８が各導体２２ｕ〜２２Ｗと垂直に設けられている。更
に、導体２２、シールドケース２６、絶縁筒２８、支持
容器２９、支持容器の外側に配設されるフタ３４等の各
接続部には、オーリング３５〜４１によるガスシール部
を設けて、これらを気密状の導体ユニットとし、このユ
ニット内にタンク２１内と同圧力のＳＦ６ガス等の絶縁
ガスを封入して、各相のユニット毎に水分、ガス圧管理
を図示しない吸着剤ケース、密度スイッチ等で行なって
いる。

一方、前記シールドケース２６内には、）７ラデー素子
からなる光磁界センサ２３が、各導体２２ｕ〜２２Ｗを
周回し、且つ各導体２２ｕ〜２２Ｗと接触しないように
、支持台２５によって固定されている。この光磁界セン
サ２３は、全反射面、反射ミラー等を僅えた断面略正方
形のものである。

また、光磁界センサ２３は磁界強度によりファラデー回
転角を生ずる鉛ガラス等のガラスで形成され、各］−ナ
ーに全反射面を設けたファラデー素子と反射ミラーを組
み合せて構成され、ファラデー素子透過光が導体を周回
する様な構成とされ、更に、反射ミラーにより光路を往
復させることで、外部の磁界の影響を受けることなく高
精度、高感度な計測が行えるようにしたものである。

また、絶縁筒２８内の空間を介して対向する位置に配設
されたシールドケース２６と支持容器２９の対向面には
、それぞれ光通過用の孔２７，３０が形成されている。

更に、支持容器２９内には、レンズ、偏光子、検光子等
より成る発受光部３２が支持部材３１により支持容器２
９に固定され、この発受光部３２と光磁界センサ２３の
先出入面２４とは、光路の光軸上に対向する様に配置さ
れ、絶縁筒２８内の空間を介して光の伝送が行なわれる
様に構成されている。

また、支持容器２９に取付けられたフタ３４には密封端
子３３が設けられ、この密封端子３３を介して発受光部
３２とタンク２１の外部に設けられた検出袋＠４４とが
送光用及び受光用の光ファイバー４２．４３により接続
されている。

以上の様な構成を有するガス絶縁変流器においては、光
磁界センサ２３を電界シールドを兼ねたシールドケース
２６内に配置したので、光磁界セン９２３が外部磁界の
影響を受けることを回避できると共に、光磁界センサ２
３が高電界中に曝されることも防止できる。

また、光磁界センサ２３は支持台２５によってシールド
ケース２６内に固定され、導体２２と接触しないように
構成されているので、導体の伸縮、撓み等が、光磁界セ
ンサ２３の光学特性に影響を与えたり、光軸をずらせた
りすることも防止できる。

その上、導体２２、シールドケース２６、絶縁筒２８、
支持容器２つ、フタ３４等の各接続部にオーリング３５
〜４１によるガスシール部を設けて、これらを気密一体
ユニットとし、このユニットの中に光磁界センナ２３、
発受光部３２等の光学部品を納めることにより、変流器
近傍において発生するアーク等の閃光や、ガス絶縁開閉
装置のアークしゃ断時や地絡事故時に発生する絶縁ガス
の気体及び固体分解生成物から、これらの光学部品を保
護することもできる。

しかしながら１、以上の様な構成を有する従来のガス絶
縁変流器においては、各相の導体２２Ｕ〜２２Ｗに電流
が流れると、それらの導体の周囲の温度が上昇する。そ
れに伴って、各導体を周回するように取付けられている
光磁界センサ２３の近傍においても温度分布が変化する
。その結果、光磁界センサ２３を構成するファラデー素
子等の光学素子の光学的パラメーターが不均一なものと
なり、ファラデー素子透過光の偏光度が変化してしまい
、第４図に示した様に、変流器の出力誤差が増大し、精
度の高い測定が行えないといった欠点があった。

即ら、第４図に示した様に、導体に一定の電流を流した
場合に、通電時間が長くなるに従って導体の温度が上昇
し、それに伴って変流器の出力に誤差が生ずる。

そこで、光磁界センサ近傍における温度変化の影響を考
慮した精度の高いガス絶縁変流器の開発が切望されてい
た。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来のガス絶縁変流器においては、導体に
電流が流れた場合に導体の温度が上昇し、それに伴って
、光磁界センサを構成するファラデー素子等の光学素子
の光学的パラメーターが不均一なものとなり、ファラデ
ー素子透過光の偏光度が変化して、変流器の出力誤差が
増大し、精度の高い測定が行えなかった。

そこで、本発明は上記の様な従来技術の問題点を解決す
るために提案されたもので、その目的は、導体内部に発
生する熱の影響が、光磁界センサの近傍に及ばないよう
にして、変流器の測定精度を大幅に向上させたガス絶縁
変流器を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明のガス絶縁変流器
は、シールドケースを貫通する導体内部に、その一端に
冷却フィンを設けたヒートパイプ等よりなる熱伝達素子
を配設したものである。

（作用）上記の様な構成を有する本発明のガス絶縁変流器は、導
体に電流が流れて、導体部分の温度が変化した場合に、
導体内部に配設した熱伝達素子によって、その熱を導体
外部に放散させ、導体の周囲に配設された光磁界センサ
に熱による影響が及ばないようにして、光磁界センサを
構成するファラデー素子等の光学素子の光学的パラメー
ターが変化しないようにしたものでおる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第３図に示した従来型と同一の部材につ
いては同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施例の構成＊第１図において、導体２２Ｖの内部に、その両端に形成
された接続部２２ａ、２２ｂを貫通するように、ヒート
パイプ等からなる熱伝達素子５１が配設されている。こ
の熱伝達素子５１の一端には、冷却フィン５２が取付け
られ、この冷却フィン５２が前記導体２２Ｖの両側に接
続されるガス絶縁開閉装置の隣接導体６０内に配置され
るように構成されている。

一方、隣接導体６０には、前記冷却フィン５２の配設箇
所に、熱伝達素子５１によって伝達された熱を導体６０
の外部に放散するための穴部６１が形成されている。

本実施例の作用＊上記の様な構成を有する本実施例のガス絶縁変流器にお
いては、導体２２ｖに電流が流れて導体部分の温度が上
昇した場合でも、その熱は導体２２ｖ内部に配設された
熱伝達素子５１によって、導体２２Ｖに接続されている
隣接導体６０に放出される。また、前記導体２２Ｖより
隣接導体６０に放出された熱は、ざらに、熱伝達素子５
１の端部に設けられた冷却フィン５２及び隣接導体に形
成された穴部６１によって、隣接導体６０の外部に放散
される。

この様にして、導体２２ＬＪ〜２２ｗに電流が流れて導
体部分の温度が変化しても、その熱は熱伝達素子５１に
よって導体２２ｕ〜２２Ｗの外部に放散されるので、導
体２２ｕ〜２２Ｗの周囲に配設された光磁界センサ２３
近傍における温度変化を最小に抑えることができる。そ
の結果、光磁界センサを構成するファラデー素子等の光
学素子の光学的パラメーターを均一なものとでき、ファ
ラデー素子透過光の偏光度も一定に保持できるので、変
流器に出力誤差が生じるのを防止することができる。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明によれば、導体内部に熱伝達
素子を配設するという簡単な手段によって、導体内部に
発生する熱の影響が、光磁界センサの近傍に及ばないよ
うにして、変流器の測定精度を大幅に向上させたガス絶
縁変流器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガス絶縁変流器の一実施例を示
す断面図、第２図（Ａ＞、（Ｂ）は、夫々変流器コアを
用いた従来のガス絶縁変流器を示す正面図と側断面図、
第３図（Ａ＞、（Ｂ）は光磁界センサを用いた従来のガ
ス絶縁変流器を示す縦断面図と側断面図、第４図は従来
の光磁界センサを用いたガス絶縁変流器による出力測定
例を示す図である。１・・・タンク、２ｕ〜２Ｗ・・・導体、３・・・絶縁
スペーサ、４・・・変流器コア、５・・・支持板、６・
・・絶縁シールド、７・・・密封端子、２１・・・タン
ク、２２Ｕ〜２２Ｗ・・・導体、２２ａ、２２ｂ・・・
接続部、２３・・・・・・光磁界センサ、２４・・・先
出入面、２５・・・支持台。２６・・・磁気シールドケース、２６ａ・・・ケース、
２６ｂ・・・フタ、２６Ｃ・・・絶縁リング、２７・・
・孔、２８・・・絶縁筒、２９・・・支持容器、３０・
・・孔、３１・・・支持部材、３２・・・発受光部、３
３・・・密封端子、３４・・・フタ、３５〜４１・・・
オーリング、４２．４３・・・光ファイバー、４４・・
・検出装置、５１・・・熱伝達素子、５２・・・冷却フ
ィン、６０・・・導体、６１・・・穴部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）しや断器等のガス絶縁電気装置のタンク内に、絶
縁物によつて支持されたシールドケースを配設し、この
シールドケースを貫通するように導体を固定し、この導
体の両端に隣接するガス絶縁電気装置の導体と接続する
接続部を設け、また、前記シールドケース内に位置する
導体の周囲に光磁界センサを配設したガス絶縁変流器に
おいて、前記シールドケースを貫通する導体内部に、熱
伝達素子を配設したことを特徴とするガス絶縁変流器。
（２）前記熱伝達素子が、その一端に冷却フィンを配設
した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）冷却フィンが、ガス絶縁電気装置の導体内に配設
され、且つこの導体がその冷却フィンの配設箇所に熱伝
達素子によって伝達された熱を導体外部に放散するため
の穴部が形成されたものである特許請求の範囲第２項記
載のガス絶縁変流器。
（４）前記熱伝達素子が、ヒートパイプよりなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載のガス
絶縁変流器。