ガス絶縁計器用変圧器
专利汇可以提供ガス絶縁計器用変圧器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且【課題】系統に直接接続されて単独設置が可能なガス絶縁計器用変圧器を提供する。【解決手段】ガス絶縁計器用変圧器(ガスVT)10は、気中ブッシング14を備えて系統に直接接続可能で、絶縁ガスGを充填するタンク11も独立した構成として、ガス絶縁開閉装置(GIS)とは独立して設置可能とした。【選択図】図1，下面是ガス絶縁計器用変圧器专利的具体信息内容。
前記タンクは、前記変圧器本体を主として収容可能で自身で独立して前記絶縁ガスが密閉充填される内部空間を有して構成されると共に、
前記タンクには、系統と接続して前記変圧器本体の一次側に系統電源を引き込む気中ブッシングが設置されて構成されていることを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。
前記変圧器本体は、二次コイルの外周側に一次コイルが同軸上に巻装されるものであり、両コイル間に前記絶縁ガスの流通可能な隙間が形成されていることを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。
本発明は、ガス絶縁計器用変圧器に関する。
ガス絶縁計器用変圧器（ガスＶＴ）は、系統電圧を一次側電圧として受け、二次側に接続される計測機器類に適した二次側電圧に変成する電力機器である（例えば特許文献１参照）。
ところで、ガスＶＴは、一般にガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の１つのコンポーネントとして組み込まれるものである。 即ち、ガスＶＴにおいて変圧器本体を収容するタンクと、遮断器、断路器等、開閉装置の主要機器を収容するＧＩＳ本体側のタンクとが連設され、両タンクに跨って形成される内部空間に絶縁ガスが充填されている。 また、ＧＩＳ本体側で系統に接続され、ガスＶＴとしてはＧＩＳ本体から延びる高圧導体に接続されている。 つまり、ガスＶＴの単独設置は、従来では想定されているものではなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、系統に直接接続されて単独設置が可能なガス絶縁計器用変圧器を提供することにある。
上記課題を解決するガス絶縁計器用変圧器は、タンク内に変圧器本体を収容し、該タンク内に絶縁ガスを充填してなるガス絶縁計器用変圧器であって、前記タンクは、前記変圧器本体を主として収容可能で自身で独立して前記絶縁ガスが密閉充填される内部空間を有して構成されると共に、前記タンクには、系統と接続して前記変圧器本体の一次側に系統電源を引き込む気中ブッシングが設置されて構成される。
この構成によれば、ガス絶縁計器用変圧器（ガスＶＴ）は、気中ブッシングを備えて系統に直接接続可能であり、絶縁ガスを充填するタンクも独立した構成をなしているので、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の有無に拘わらず系統に対して単独設置が可能である。 また、ガスＶＴは二次側出力を測定機器の動作用とする使用用途のみならず、低圧電源を生成する電源装置として使用できるため、単独設置可能なガスＶＴとして構成することで、開閉所や変電所等の所内低圧電源を生成する電源装置として設置し易い。
また上記のガス絶縁計器用変圧器において、前記変圧器本体は、二次コイルの外周側に一次コイルが同軸上に巻装されるものであり、両コイル間に前記絶縁ガスの流通可能な隙間が形成されることが好ましい。
この構成によれば、変圧器本体の一次及び二次コイル間に隙間を形成して絶縁ガスを流通可能とすることで、コイルでの発熱に対して絶縁ガスによる放熱効果が向上する。 特に、ガスＶＴを電源装置としての使用用途を踏まえて二次側出力を高めた構成とした場合等に、一次及び二次コイル間の隙間に絶縁ガスを流通させて放熱性を向上させることは有用である。
本発明のガス絶縁計器用変圧器によれば、系統に直接接続されて単独設置することができる。
以下、ガス絶縁計器用変圧器の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のガス絶縁計器用変圧器（ガスＶＴ）１０は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）とは独立して設置可能な単相用の計器用変圧器として構成されている。
具体的には、ガスＶＴ１０のタンク１１は、変圧器本体１２を主として収容可能で自身で独立した内部空間を有し、その内部空間に例えばＳＦ 6ガス等の絶縁ガスＧが密閉充填される構造をなしている。 タンク１１内に充填された絶縁ガスＧは、該タンク１１の外側面に設置されるガス監視装置１３にてそのガス圧が監視される。
タンク１１の上部には、単相用として１つの気中ブッシング１４が設置されている。 気中ブッシング１４は、タンク１１に対して絶縁及び支持の機能を有する碍管１５に高圧導体１６が挿通されてなり、高圧導体１６の先端部は碍管１５から外部に露出されて系統の母線（図示略）と接続される。 高圧導体１６の基端部は、タンク１１内部において変圧器本体１２と接続されている。
図１及び図２に示すように、変圧器本体１２は、四角環状の鉄心２１の上辺部に装着されるボビン２２に二次コイル２３が巻装され、該二次コイル２３の外周側に配置されるボビン２４に一次コイル２５がその二次コイル２３と同軸上に巻装されて構成されている。 一次コイル２５は高圧導体１６の基端部と接続され、該一次コイル２５には系統電圧が一次側電圧として印加される。 二次コイル２３は二次端子箱３１に設置される端子部３２とリード線３３を介して接続され、一次及び二次コイル２５，２３にて降圧変成された二次側電圧が端子部３２に出力される。 そして、端子部３２に計測機器（図示略）を接続することで、該計測機器による系統電圧及び電流の計測が可能となっている。
また本実施形態のガスＶＴ１０は、系統電源から低圧電源を生成する電源装置として使用可能に構成されている。 大規模な太陽光発電システムの開閉所等は僻地に建設されがちで、その開閉所内で１００〜２００Ｖ程度の低圧電源を得難い状況であるため、このような状況において本実施形態のガスＶＴ１０は電源装置として使用される。 本実施形態のガスＶＴ１０では、例えば系統電圧（一次側電圧）が６６ｋＶに対して、二次側で１０〜４０ｋＶＡの出力が得られる構成となっている。
ここで、従来の一般的な６６ｋＶクラスのガスＶＴは、一次コイルが例えば丸線でその線径が０．２〜０．３ｍｍ程度、二次コイルが例えば角線でその断面積が８〜１６ｍｍ 2程度のものが用いられている。 因みに、一次コイルの巻数の方が二次コイルの巻数よりも多い。
これに対し、本実施形態のガスＶＴ１０は、一次コイル２５が例えば丸線でその線径が１ｍｍ程度、二次コイル２３が例えば角線でその断面積が４８〜９６ｍｍ 2程度のものが用いられ、一次側電圧が６６ｋＶから１０〜４０ｋＶＡの二次側出力が得られるようにしている。 因みに、一次及び二次コイル２５，２３の巻数については、従来のガスＶＴの一次及び二次コイルの巻数と同じとしている。
また本実施形態のガスＶＴ１０は、電源装置としての使用用途を考慮して二次側出力を１０〜４０ｋＶＡと大きく設定していることから、使用時での変圧器本体１２の発熱を考慮し、一次コイル２５と二次コイル２３との間に隙間Ｓが設けられ、絶縁ガスＧの流通による放熱性向上が図られている。 因みに本実施形態では、二次コイル２３の外周部と一次コイル２５の内周部との間に略角柱状の支持部材２６を軸方向に沿って周方向等間隔に複数配置し、該支持部材２６にて一次コイル２５を二次コイル２３に対して支持すると共に、隣接の支持部材２６間にて軸方向に沿って貫通する隙間Ｓを形成して絶縁ガスＧが流通する構造としている。
更に本実施形態のガスＶＴ１０は、変圧器本体１２に対するタンク１１の容量を従来の一般的なガスＶＴよりも大きいものを使用し、変圧器本体１２（コイル２５，２３）からの発熱の放熱性をも高める絶縁ガスＧが多く充填される構造となっている。
このように本実施形態のガスＶＴ１０は、気中ブッシング１４及び絶縁ガスＧが充填される内部空間が自身で完結する構成をなすことから、系統に対して単独で設置でき、計器用変圧器のみの使用用途のみならず、二次側から低圧電源を取り出す電源装置としての使用用途が想定された構成となっている。 つまり、このガスＶＴ１０は、系統電源から低圧電源を変成する変圧器としては小型軽量なものとなっている。 これを一般的な降圧用変圧器に置換した場合、６６ｋＶ／６．６ｋＶ変成の特別高圧変圧器と６．６ｋＶ／２１０Ｖ変成の高圧変圧器とが必要となることからも、本実施形態のガスＶＴ１０を電源装置として使用するのは有用である。
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ガスＶＴ１０は、気中ブッシング１４を備えて系統に直接接続可能であり、絶縁ガスＧを充填するタンク１１も独立した構成をなしているので、ＧＩＳの有無に拘わらず系統に対して単独設置することが可能である。 また、ガスＶＴ１０は二次側出力を測定機器の動作用とする使用用途のみならず、低圧電源を生成する電源装置として使用できるため、本実施形態のように単独設置可能なガスＶＴ１０として構成することで、開閉所や変電所等の所内低圧電源を生成する電源装置として設置し易い。
（２）変圧器本体１２の一次及び二次コイル２５，２３間に隙間Ｓを形成して絶縁ガスＧを流通可能に構成したことで、コイル２５，２３での発熱に対して絶縁ガスＧによる放熱効果を向上させることができる。 特に、ガスＶＴ１０を電源装置としての使用用途を踏まえて二次側出力を高めた構成とした場合等に、一次及び二次コイル２５，２３間の隙間Ｓに絶縁ガスＧを流通させて放熱性を向上させることは有用である。
（３）一次及び二次コイル２５，２３間の隙間Ｓを軸方向に沿って貫通した形状としたことで、絶縁ガスＧが流通し易くなり、コイル２５，２３での発熱に対して絶縁ガスＧによる放熱効果をより向上させることができる。
（４）ガスＶＴ１０を単相用としたことで、外観や内部構造を共に簡素にでき、小型軽量とすることができる。
尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ガスＶＴ１０を単相用にて構成したが、多相用（三相用）として構成してもよい。
・一次及び二次コイル２５，２３間に略角柱状の支持部材２６を軸方向に沿って配置し、軸線と平行に貫通する隙間Ｓを形成したが、これに限定されるものではない。 例えば、支持部材２６を軸方向に沿って配置するものとしたが、周方向に略環状に配置するものであってもよい。 また支持部材２６を複数用いたが、隙間（孔）を有する環状の一つの部材を用いてもよい。 また、ボビン２４やボビン２２に隙間（孔）を一体形成し、部材を省略してもよい。
・上記した一次及び二次電圧やコイル２５，２３の径・断面積等の数値は一例であり、これに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項２に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記隙間は、少なくとも前記コイルの軸方向に沿って貫通した形状をなしていることを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。
（ロ）請求項１，２，上記（イ）の何れか一項に記載のガス絶縁計器用変圧器において、前記気中ブッシングが１つであって単相用に構成されていることを特徴とするガス絶縁計器用変圧器。
（ハ）請求項１，２，上記（イ）（ロ）の何れか一項に記載のガス絶縁計器用変圧器を電源装置として用い、系統電源から低圧電源を生成するように構成されていることを特徴とする電源システム。
１０…ガス絶縁計器用変圧器、１１…タンク、１２…変圧器本体、１４…気中ブッシング、２３…二次コイル、２５…一次コイル、Ｇ…絶縁ガス、Ｓ…隙間。
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