特開 2024-829 カバーおよびガス絶縁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000829

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】カバーおよびガス絶縁装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/045 20060101AFI20231226BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

H02B13/045 Z

H01F27/02 A

H01F27/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099771

(22)【出願日】2022-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】阿部 秀一郎

(72)【発明者】

【氏名】塩尻 健

(72)【発明者】

【氏名】中島 宗一

【テーマコード（参考）】

5E059

5G017

【Ｆターム（参考）】

5E059BB18

5E059CC07

5E059FF02

5G017BB16

5G017DD14

(57)【要約】

【課題】ガス絶縁装置において、容器の内部への水などの侵入を防止可能なカバーを実現する。
【解決手段】カバー（２０）は、ガス絶縁装置の端部に対向する天面部（２１）と、天面部の外縁に位置する側部（２２）と、側部の外縁に位置し、かつ端部に取り付けられる取付部（２３）とを備え、天面部から側部の少なくとも一部まで、複数のリブ（２４）が形成され、取付部は、シール部材が配置される溝（２３ｂ）を、端部に接する面に有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス絶縁装置の端部を被覆するカバーであって、
前記端部に対向する天面部と、
前記天面部の外縁に位置し、かつ前記天面部に対して角度を有する側部と、
前記側部の外縁に位置し、かつ前記端部に取り付けられる取付部とを備え、
前記天面部から前記側部の少なくとも一部まで、放射状に延在する複数のリブが形成され、
前記取付部は、前記端部および前記カバーにより囲まれる空間を気密状態にするためのシール部材が配置される溝を、前記端部に接する面に有するカバー。

【請求項2】

前記カバーはアルミニウムで形成されている請求項１に記載のカバー。

【請求項3】

前記複数のリブは、延在する方向が互いに異なる少なくとも４つの前記リブを含み、
延在する方向が互いに隣接する２つの前記リブは、互いに直交する方向に延在する請求項１に記載のカバー。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のカバーを備えるガス絶縁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス絶縁計器用変圧器およびガス絶縁開閉装置の端部を被覆するカバーに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、貫通形変流器用の容器が開示されている。当該容器は、磁性材料からなる胴板を備える。胴板の一部に、軸線方向に延びる窓が形成されている。当該窓は、非磁性材料からなる着脱可能な蓋板により閉じられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５８－８９９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス絶縁装置においては、コイルなどが容器に収容されている。容器は、コイルなどを収容するための開口を有し、当該開口にはスペーサが配されている。スペーサは、容器の内部から外部へ貫通するスペーサ導体を備える。コイルに接続された導体が、スペーサ導体に接続されている。当該スペーサは、容器の内部への水分または粉塵などの侵入を防止する。

【0005】

ガス絶縁装置の製造過程においては、製造途中の状態の装置を輸送または保管する場合がある。そのような場合には、スペーサが取付けられていない状態の容器をカバーで被覆する。しかし、従来のカバーでは気密性が考慮されていなかった。このため、例えばスペーサが取り付けられていない状態のガス絶縁装置を輸送または保管する場合に、容器の内部へ水分または粉塵などが侵入してしまい、コイルの品質に悪影響を及ぼす懸念があった。

【0006】

本発明の一態様は、ガス絶縁装置において、容器の内部への水分または粉塵などの侵入を防止し、外部からの衝撃を低減することが可能なカバーを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカバーは、ガス絶縁装置の端部を被覆するカバーであって、前記端部に対向する天面部と、前記天面部の外縁に位置し、かつ前記天面部に対して角度を有する側部と、前記側部の外縁に位置し、かつ前記端部に取り付けられる取付部とを備え、前記天面部から前記側部の少なくとも一部まで、放射状に延在する複数のリブが形成され、前記取付部は、前記端部および前記カバーにより囲まれる空間を気密状態にするためのシール部材が配置される溝を、前記端部に接する面に有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、ガス絶縁装置において、容器の内部への水分または粉塵などの侵入を防止し、外部からの衝撃を防止することが可能なカバーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係るガス絶縁装置の一例を示す図である。

【図2】図１に示したガス絶縁装置の、製造途中の状態の例を示す図である。

【図3】実施形態に係るカバーの上面図である。

【図4】実施形態に係るカバーの底面図である。

【図5】実施形態に係るカバーの前方側面図である。

【図6】実施形態に係るカバーの右方側面図である。

【図7】図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。以下の説明において、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」は、特記しない限り「Ａ以上かつＢ以下」を意味する。

【0011】

図１は、本実施形態に係るガス絶縁装置１の一例を示す図である。図１において、符号１０１は鉛直方向に平行な面における断面図であり、符号１０２は水平な面における断面図である。また、符号１０２は符号１０１における符号Ｉ２－Ｉ２線断面図であり、符号１０１は符号１０２におけるＩ１－Ｉ１線断面図である。図１に示す例では、ガス絶縁装置１は、ガス絶縁計器用変圧器である。また、ガス絶縁装置１の別の例としては、ガス絶縁開閉装置が挙げられる。図１に示すように、ガス絶縁装置１は、コイル１１、複数の導体１２、容器１３およびスペーサ１４を備える。

【0012】

コイル１１は、一次巻線、二次巻線、および鉄心などにより構成される。ガス絶縁装置１においては、一次巻線の入力端子（不図示）に一次電圧を入力することで、一次巻線と二次巻線との巻数比に応じた二次電圧が、二次巻線の出力端子（不図示）から出力される。一次巻線と二次巻線との巻数比は、所望の一次電圧と二次電圧との比率に応じて適宜決定されればよい。

【0013】

複数の導体１２は、コイル１１が有する一次巻線の入力端子または二次巻線の出力端子に接続されている導体である。個々の導体１２は、例えば略円柱形状を有するが、これに限られない。ガス絶縁装置１の使用者は、導体１２を介して一次巻線の入力端子に一次電圧を入力し、二次巻線の出力端子から二次電圧を得る。

【0014】

容器１３は、コイル１１および導体１２を気密状態で収容する。ガス絶縁装置１が製品として完成した状態において、容器１３内には、絶縁用のガスとして、例えばＳＦ_６が充填される。ただし、容器１３に充填されるガスの圧力および種類はこれに限らない。

【0015】

容器１３は、端部１３ａを有する。端部１３ａには、開口が形成されている。図１に示す例では、端部１３ａは、容器１３の上部に位置する。ただし、端部１３ａの位置はこれに限らず、例えば容器１３の側部に位置してもよい。

【0016】

スペーサ１４は、端部１３ａに配される。スペーサ１４は、絶縁樹脂により形成されてよい。スペーサ１４が端部１３ａに配されることで、端部１３ａに開口を有する容器１３を気密状態とすることができる。

【0017】

スペーサ１４は、スペーサ導体１４ａを備える。スペーサ導体１４ａは、スペーサ１４が端部１３ａに配された状態において、容器１３の内部から外部へ貫通している。導体１２は、容器１３の内部においてスペーサ導体１４ａに接続される。

【0018】

図２は、図１に示したガス絶縁装置１の、製造途中の状態の例を示す側面図である。図２においては、視認性のため、容器１３を透過して内部を描いている。図２に示す例では、端部１３ａにスペーサ１４が配されていない。このため、カバー２０の部分にシール材がない状態では、容器１３は気密状態ではない。また、コイル１１に導体１２が接続されていない。

【0019】

ガス絶縁装置１の製造工程においては、図２に示したような製造途中の状態で、ガス絶縁装置１を輸送または保管する場合がある。製造途中の状態のガス絶縁装置１を輸送または保管する場合、図２に示すように、ガス絶縁装置１は、カバー２０を備えてよい。カバー２０は、ガス絶縁装置１の端部１３ａを被覆する。カバー２０は、例えば複数のボルト２５により、端部１３ａを被覆する位置に取り付けられる。カバー２０は図１においても表れている。ただし、ガス絶縁装置１の完成品の使用時にはカバー２０は取り外される。

【0020】

図３は、カバー２０の上面図である。図４は、カバー２０の底面図である。図５は、カバー２０の前方側面図である。図６は、カバー２０の右方側面図である。図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。図７においては、断面だけでなく、断面の奥にある構造も図示している。カバー２０の後方側面図は、図５に示した前方側面図と対称であるため省略している。カバー２０の左方側面図は、図６に示した右方側面図と対称であるため省略している。図３～図７に示すように、カバー２０は、天面部２１と、側部２２と、取付部２３とを備える。

【0021】

天面部２１は、ガス絶縁装置１の端部１３ａに対向する部位である。天面部２１は、例えば略円形状であってよいがこれに限られない。側部２２は、天面部２１の外縁に位置し、かつ天面部２１に対して角度を有する部位である。天面部２１が略円形である場合、天面部２１の外縁に位置する側部２２は環状である。取付部２３は、側部２２の外縁に位置し、かつ端部１３ａに取り付けられる部位である。天面部２１が略円形である場合、取付部２３も環状である。

【0022】

取付部２３は、ボルト２５が挿入される複数の貫通孔２３ａを有する。視認性のため、図３および図４においては一部の貫通孔２３ａにのみ符号を付している。ガス絶縁装置１の端部１３ａは、カバー２０が端部１３ａを被覆した状態における取付部２３の位置に対応する位置に、ボルト２５が挿入される複数の孔を有する。貫通孔２３ａ、および当該貫通孔２３ａに対応する端部１３ａの孔の一方からボルト２５を挿入し、他方から突出するボルト２５にナットを締結させることで、カバー２０を端部１３ａに取り付けることができる。

【0023】

貫通孔２３ａの数は図３および図４に示されている例に限られず、カバー２０を端部１３ａに取り付けるために必要な数の貫通孔２３ａを取付部２３が有していればよい。ただし、カバー２０を端部１３ａに取り付ける方法は、ボルト２５を用いるものには限られず、例えば取付部２３および端部１３ａをクランプするクランプ機構を用いるものであってもよい。この場合には、取付部２３は貫通孔２３ａを有する必要はない。また、この場合には、端部１３ａもボルト２５が挿入される孔を有する必要はない。

【0024】

取付部２３は、端部１３ａと接する面に、溝２３ｂを有する。溝２３ｂは、端部１３ａおよびカバー２０により囲まれる空間を気密状態にするためのシール部材が配置される溝である。シール部材は例えばゴム製のＯリングであるがこれに限られない。

【0025】

溝２３ｂにシール部材を配置した状態で、カバー２０により端部１３ａを被覆することにより、カバー２０および容器１３の内部が気密状態となる。したがって、図２に示すように、スペーサ１４が端部１３ａに配されていない場合であっても、水分および粉塵などが端部１３ａから容器１３の内部に侵入することを防止できる。また、端部１３ａを衝撃から保護することができる。

【0026】

カバー２０および容器１３の内部を気密状態とする場合、カバー２０および容器１３の内部に不活性ガスが充填されてよい。不活性ガスの例としては窒素が挙げられる。これにより、カバー２０および容器１３の内部を気密状態とした時点で当該内部に存在していた大気中の酸素などがコイル１１に悪影響を及ぼすことを防止できる。

【0027】

また、カバー２０および容器１３の内部に充填される不活性ガスの圧力は、１気圧よりも低くてよく、例えば０．５気圧であってよい。不活性ガスの圧力を１気圧よりも低くすることで、カバー２０が大気圧により端部１３ａに向けて押圧される。その結果、不活性ガスの圧力が１気圧以上である場合と比較して、カバー２０が端部１３ａに強く固定される。ただし、この場合、カバー２０の強度が十分でなければ、大気圧によりカバー２０が変形または破損する可能性がある。

【0028】

カバー２０には、天面部２１から側部２２の少なくとも一部まで、放射状に延在する複数のリブ２４が形成されている。視認性のため、図３～図７においては一部のリブ２４にのみ符号を付している。リブ２４がカバー２０に形成されていることで、リブ２４がカバー２０に形成されていない場合と比較して、カバー２０の強度が向上する。したがって、カバー２０および容器１３の内部に充填する不活性ガスの圧力を１気圧よりも低くした場合であっても、大気圧によりカバー２０が変形または破損することを防止できる。

【0029】

図３などに示した例では、複数のリブ２４は、カバー２０が端部１３ａを被覆した状態において、端部１３ａに向かって凸である形状を有する。ただし、リブ２４の形状はこれに限られず、端部１３ａとは逆に向かって凸な形状を有してもよい。また、図３などに示した例では、複数のリブ２４は、天面部２１の中央部近傍において互いに連結している。ただし、複数のリブ２４は、互いに連結していなくてもよい。

【0030】

リブ２４は、延在する方向が互いに異なる少なくとも４つのリブ２４を含んでいてよい。その場合、当該４つのリブ２４のうち、延在する方向が互いに隣接する２つのリブ２４は、互いに直交する方向に延在してよい。このような少なくとも４つのリブ２４がカバー２０に形成されていることで、リブ２４がカバー２０に形成されていない場合と比較して、カバー２０の強度が十分に向上する。

【0031】

カバー２０には、さらに多くのリブ２４が形成されていてもよい。図３などにおいては、カバー２０には、延在する方向が等角度間隔で互いに異なる１２のリブ２４が形成されている。カバー２０にさらに多くのリブ２４が形成される場合には、それぞれのリブ２４が延在する方向は、必ずしも等角度間隔でなくてもよい。ただし、容器１３の内部圧力に対する応力集中が起こり難いことから、リブ２４を等角度間隔とした方が好ましい。

【0032】

カバー２０は、アルミニウムで形成されていてよい。具体的には、カバー２０は、アルミニウム板をプレス成型することで形成されていてよい。アルミニウム板の厚さは２ｍｍ～５ｍｍの範囲であってよく、例えば３ｍｍとしてよい。

【0033】

このような方法でカバー２０を形成することで、例えば鉄で別個に形成された天面部、側部および取付部を互いに溶接する方法でカバー２０を形成する場合と比較して、カバー２０を軽量化できる。このため、作業者によるカバー２０の取り扱いが容易になる。したがって、カバー２０を端部１３ａに取り付ける作業に要する時間を短縮できる。また、カバー２０を端部１３ａに取り付ける作業の過程において、作業者がカバー２０の取り扱いを誤ってガス絶縁装置１の構成要素に衝突させ、当該構成要素を損傷させる可能性が低減される。さらに、カバー２０の材料コストを低減し、ガス絶縁装置１自体の製造コストも低減できる。

【0034】

上述したとおり、側部２２は天面部２１に対して角度を有する。具体的には、側部２２は、天面部２１に対して傾斜していてよい。さらに、複数のリブ２４のいずれかに沿った断面において、天面部２１と側部２２との接続部は曲線状であってよい。

【0035】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカバーは、ガス絶縁装置の端部を被覆するカバーであって、前記端部に対向する天面部と、前記天面部の外縁に位置し、かつ前記天面部に対して角度を有する側部と、前記側部の外縁に位置し、かつ前記端部に取り付けられる取付部とを備え、前記天面部から前記側部の少なくとも一部まで、放射状に延在する複数のリブが形成され、前記取付部は、前記端部および前記カバーにより囲まれる空間を気密状態にするためのシール部材が配置される溝を、前記端部に接する面に有する。

【0036】

上記の構成によれば、シール部材を溝に配した状態のカバーによりガス絶縁装置の端部を被覆することで、カバーの内部を気密状態とすることができる。天面部から側部の少なくとも一部まで、放射状に延在する複数のリブが形成されていることにより、例えばカバーを軽量化したとしても、外圧または内圧によるカバーの変形を防止することができる。それゆえ、気密状態を適切に維持することができる。

【0037】

本発明の態様２に係るカバーは、アルミニウムで形成されている。

【0038】

上記の構成によれば、例えばカバーを鉄で形成する場合と比較してカバーを軽量化できる。

【0039】

本発明の態様３に係るカバーにおいて、前記複数のリブは、延在する方向が互いに異なる少なくとも４つの前記リブを含み、延在する方向が互いに隣接する２つの前記リブは、互いに直交する方向に延在する。

【0040】

上記の構成によれば、カバーにリブが形成されていない場合と比較して、カバーの強度が十分に向上する。

【0041】

本発明の態様４に係るガス絶縁装置は、態様１から３のいずれかのカバーを備える。

【0042】

上記の構成によれば、ガス絶縁装置が製造途中の状態であっても、装置の内部を気密状態とすることができる。

【0043】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0044】

１ ガス絶縁装置
２０ カバー
２１ 天面部
２２ 側部
２３ 取付部
２３ｂ 溝
２４ リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】