真空电容式仪表用变压器的制作方法

本发明涉及真空电容式仪表用变压器。特别涉及具备多个真空电容器作为主电容器的真空电容式仪表用变压器，所述主电容器设置于一次线路侧端子与分压点之间。

背景技术：

真空电容式仪表用变压器通过真空电容器的高耐电压，与以往的仪表用变压器(vt)相比能够小型化。但是，为了实现高耐电压，电极形状变复杂，制造工序也变长(例如专利文献1)。

有如下的电容式仪表用变压器：在绝缘管内收纳串联连接的多个主电容器和与主电容器串联连接的分压电容器而构成(例如专利文献2)。

在电容式仪表用变压器中，由于受到接地等外部的影响，因此串联连接的电容器的分担电压会发生变化。由于电容器的分担电压发生变化，因此有可能在特定的电容器中产生电场集中而导致电容式仪表用变压器的可靠性受损。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-054796号公报

专利文献2：日本特开2001-228180号公报

非专利文献

非专利文献1：“仪表用变量器”jec-1201-2007，电气书院株式会社，2007年，第75-76页

技术实现要素：

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供降低了外部对电容器的分担电压的影响的真空电容式仪表用变压器。

根据实现上述目的的本发明的真空电容式仪表用变压器的一个方面：

一种真空电容式仪表用变压器，包括主电容器、与所述主电容器串联连接的分压电容器及收纳所述主电容器的绝缘筒，

其中，所述主电容器包括串联连接的多个真空电容器，

其中，在与所述真空电容式仪表用变压器的高压侧连接的一侧的端部具备高压屏蔽件。

另外，根据实现上述目的的本发明的真空电容式仪表用变压器的另一个方面：

一种真空电容式仪表用变压器，包括主电容器、与所述主电容器串联连接的分压电容器及收纳所述主电容器的绝缘筒，

其中，所述主电容器包括串联连接的多个真空电容器，

其中，在所述多个真空电容器中，配置在高压侧的真空电容器的静电电容大于配置在低压侧的真空电容器的静电电容。

根据以上的发明，降低外部对电容器的分担电压的影响。

附图说明

图1是本发明的实施方式的真空电容式仪表用变压器的剖视图。

图2是本发明的实施方式的真空电容式仪表用变压器的电路图。

具体实施方式

基于附图，详细说明本发明的实施方式的真空电容式仪表用变压器。

如图1所示，本发明的实施方式的真空电容式仪表用变压器1包括主电容器2和收纳主电容器2的绝缘筒3。此外，虽然在图1中省略图示，但真空电容式仪表用变压器1包括与主电容器2串联连接的分压电容器。即，如图2所示，分压电容器4与主电容器2串联连接，利用该主电容器2和分压电容器4构成真空电容式仪表用变压器1。分压电容器4例如是真空电容器或薄膜电容器等，并与在后面详细说明的主电容器2的输出端子16连接。另外，接地侧端子5与分压电容器4连接。

如图1所示，主电容器2包括串联连接的多个真空电容器2a～2c和设置于真空电容器2c之下的真空电容器2d。真空电容器2d与配置在真空电容器2a～2c的最下层的真空电容器2c串联连接。此外，根据主电容器2分担的电压，适当选择配置在绝缘筒3中的真空电容器2a～2c的数量。

在绝缘筒3的一方的端部设置有高压侧电极6，在绝缘筒3的另一方的端部设置有接地侧电极7。在高压侧电极6设置有高压侧端子6a，高压侧端子6a与一次线路侧连接。

绝缘筒3例如利用frp树脂(纤维强化塑料)等形成，在绝缘筒3的内部填充有机硅树脂或环氧树脂等树脂。另外，在高压侧电极6设置有高压屏蔽件8。虽然省略图示，但在绝缘筒3的内部填充树脂，并且在绝缘筒3的外周部形成用于防止沿面闪络的褶皱。该褶皱例如利用与填充在绝缘筒3的内部的树脂相同的树脂等形成。

真空电容器2a包括用陶瓷形成的绝缘筒9、与绝缘筒9的一方的端部钎焊接合的高压侧端板10以及与绝缘筒9的另一方的端部钎焊接合的低压侧基座11。绝缘筒9的端部用高压侧端板10和低压侧基座11密封，绝缘筒9内部成为真空状态。此外，由于真空电容器2b、2c的结构也与真空电容器2a相同，所以对相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。

在高压侧端板10的绝缘筒9内侧的面上设置有外侧电极10a。外侧电极10a例如是在绝缘筒9的内侧延伸而设置的筒状的电极。另一方面，在高压侧端板10的外周侧的面上突出设置有柱状的高压端子10b。高压端子10b设置在形成于高压侧电极6的槽部6b中。此外，真空电容器2b、2c的高压端子10b设置在形成于相邻的其他真空电容器2a(或真空电容器2b)的低压侧基座11的槽部11b中。

在高压端子10b的前端与槽部6b(或槽部11b)之间形成有间隙，在该间隙中设置有弹簧等导电性的弹性体(未图示)。利用该弹性体确保真空电容器2a的高压端子10b与高压侧电极6之间(或者真空电容器2b的高压端子10b与真空电容器2a的低压侧基座11之间等)的电连接。另外，在高压端子10b的外周部设置有o形密封圈等密封件(未图示)。

在低压侧基座11的绝缘筒9内侧的面上设置有中心侧电极11a。中心侧电极11a例如是在绝缘筒9的内侧延伸而设置的棒状的电极。中心侧电极11a插入外侧电极10a内而设置。另一方面，在低压侧基座11的外周侧的面上形成有设置相邻的其他真空电容器2b的高压端子10b的槽部11b。

此外，真空电容器2a～2c各自的外侧电极10a、中心侧电极11a的形状不同，上层的真空电容器(例如真空电容器2a)的静电电容大于下层的真空电容器(例如真空电容器2b)的静电电容。另外，在后面详细说明的真空电容器2d的静电电容小于真空电容器2c的静电电容。

真空电容器2d包括绝缘筒9、与绝缘筒9的一方的端部钎焊接合的高压侧端板10以及与绝缘筒9的另一方的端部钎焊接合的接地部12。绝缘筒9的端部用高压侧端板10和接地部12密封，绝缘筒9内部成为真空状态。此外，在真空电容器2d的说明中，对与真空电容器2a～2c相同的结构，标注相同的附图标记并省略详细的说明。

在接地部12的绝缘筒9内周侧，设置有用陶瓷形成的绝缘筒13。向绝缘筒9内部突出的绝缘筒13的端部用分压基座14密封。

在分压基座14的绝缘筒9内周侧设置有分压电极15。分压电极15以在绝缘筒9内部延伸的方式设置，并插入外侧电极10a中。另一方面，在分压基座14的外周侧设置有输出端子16。输出端子16插通绝缘筒13、接地部12及接地侧电极7而设置，并连接到设置于外部的分压电容器(未图示)及与分压电容器并联连接的测量设备(未图示)。

高压屏蔽件8包括以绝缘筒3的轴心为中心向绝缘筒3的径向外侧延伸的屏蔽部8a和将屏蔽部8a的端部向绝缘筒3的径向内侧折返而形成的折返部8b。虽然省略图示，但也能够在折返部8b的端部形成折返部。通过在高压屏蔽件8设置折返构造，从而能够缓和高压屏蔽件8中的电场集中。由于高压屏蔽件8越大则越能够降低接地的影响，所以考虑真空电容式仪表用变压器1的小型化等，决定高压屏蔽件8的水平方向(绝缘筒3的径向)上的大小。例如，优选的是，水平方向(绝缘筒3的径向)上的最大直径形成为真空电容式仪表用变压器1的全长的1/2～1/3左右的大小。另外，优选的是，高压屏蔽件8的水平方向上的直径具有比绝缘筒3的直径(例如7cm左右)大的直径。

根据以上的本发明的实施方式的真空电容式仪表用变压器1，通过将多个真空电容器2a～2c与真空电容器2d串联连接，从而能够使施加高电压时的各真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的外侧电极10a与中心侧电极11a(或分压电极15)间的电场强度降低，并使绝缘筒3的直径缩小化。

另外，通过配置高压屏蔽件8，从而降低由真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)与地面的静电电容带来的影响。也就是说，缓和真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的电场集中，确保真空电容式仪表用变压器1的绝缘性。另外，通过配置高压屏蔽件8，从而降低设置在高压屏蔽件8周围的高压线等的影响。

另外，通过将串联连接的各真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的静电电容设为上层比下层大，从而向各真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)施加的电压受到地面的影响而变得不均匀的情况得到缓和。即，通过使各真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的静电电容最佳化，从而能够进行降低了来自地面的影响的、高电压的测定。也就是说，通过将真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的静电电容最佳化，从而缓和真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的电场集中，并确保真空电容式仪表用变压器1的绝缘性。

另外，通过用树脂形成绝缘筒3(及包括设置在绝缘筒3的外周的褶皱的绝缘管)，从而与用陶瓷等形成绝缘子的情况相比，能够使真空电容式仪表用变压器1轻量化。另外，由于无需在内部填充绝缘油或气体，所以能够简化真空电容式仪表用变压器1的结构。在用树脂形成绝缘筒3(及绝缘管)的情况下，绝缘筒3(及绝缘管)由于热等而伸缩。由于绝缘筒3(及绝缘管)的伸缩而导致应力施加于真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)，因此真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)有可能破损。因此，通过在槽部6b(或槽部11b)中设置高压端子10b，从而能够防止由热引起的绝缘筒3(及绝缘管)的尺寸变化的影响所导致的真空电容器2a～2c(或真空电容器2d)的破损。另外，通过在高压端子10b使用密封件，从而防止向绝缘筒3内填充树脂时树脂进入槽部6b(或槽部11b)。并且，真空电容式仪表用变压器1的绝缘筒3的径向上的可动区域由于密封件而增加。

以上，示出具体实施方式并说明了本发明的真空电容式仪表用变压器，但本发明的真空电容式仪表用变压器不限定于实施方式，能够在无损其特征的范围内适当进行设计变更，设计变更而成的方案也属于本发明的技术范围。

例如，在实施方式的说明中，示出在高压端子10b的外周部设置有密封件的例子，但不一定需要密封构件，也能够设为将高压端子10b能够滑动地设置于槽部6b(或槽部11b)的方案。

另外，在实施方式的说明中，示出在高压侧电极6设置有高压屏蔽件8的例子，但只要是高压施加部(例如被施加高电压的绝缘管(bushing：套管)的上部等)，高压屏蔽件8能够设为设置于任意高压施加部的方案。

另外，本发明的真空电容式仪表用变压器在一次线路侧与分压点之间具备主电容器，且在分压点与接地侧端子之间具备分压电容器即可，例如包含如下方案：具备将来自分压电容器的输出转换为需要的输出形态的变换装置部。

另外，真空电容器2a～2c的高压端子10b不一定限定于设置在高压侧，也能够在低压侧设置突出的端子。

另外，具备在实施方式中说明的真空电容式仪表用变压器1的特征的一部分的方式也属于本发明的技术范围。例如，在实施方式的说明中，例示并说明了具备聚合物绝缘子的真空电容式仪表用变压器，但在使用陶瓷制的绝缘子的情况下，也能够得到具备高压屏蔽件8而得到的效果、对真空电容器2a～2c及真空电容器2d的静电电容设置差异而带来的效果。

另外，也能够设为如下方案：在构成主电容器2的各真空电容器2a～2d中，在高压侧端板10设置棒状的中心侧电极，在低压侧基座11(或接地部12)设置筒状的外侧电极。