JP2015018912A - Gas insulation transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、絶縁巻線か引き出されるリード線を備えたガス絶縁変圧器に関するものである。 Embodiments of the present invention relate to a gas insulated transformer with a lead wire drawn from an insulated winding.
一般に、都市部地下変電所などには、小型で安全性の高い変圧器を設置することが要求されている。この要求に応えるために、絶縁媒体として絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器が広く利用されている。ガス絶縁変圧器に封入される絶縁ガスには、不燃性で爆発の危険のないSF6ガスが用いられている。 Generally, it is required to install a small and highly safe transformer in an urban underground substation or the like. In order to meet this demand, gas-insulated transformers in which an insulating gas is sealed as an insulating medium are widely used. As the insulating gas sealed in the gas-insulated transformer, SF6 gas that is nonflammable and has no risk of explosion is used.
SF6ガスは、強い電界依存性を有した絶縁特性を示すので、高電圧電極表面上の電界が一定の破壊電圧に達すると、絶縁破壊を起こすことが知られている。このことから、通常の絶縁設計では、高電圧電極の曲率を大きくし、電界を下げることが行われている。 Since SF6 gas exhibits insulation characteristics having strong electric field dependence, it is known that dielectric breakdown occurs when the electric field on the surface of the high voltage electrode reaches a certain breakdown voltage. For this reason, in a normal insulation design, the curvature of the high voltage electrode is increased to lower the electric field.
しかし近年では、ガス絶縁変圧器の高電圧化及び大容量化が進んでおり、高電圧電極の曲率が十分に大きくできない場合がある。そこで従来では、電極の曲率が足りないことを補うために、高電圧電極に絶縁被覆層を施す技術が提案されている。例えば、ガス絶縁変圧器には絶縁巻線からリード線が引き出されているが、このリード線の絶縁設計についても絶縁被覆層を施す技術が採用されている。 In recent years, however, gas insulation transformers have been increased in voltage and capacity, and the curvature of the high voltage electrode cannot be sufficiently increased. Therefore, conventionally, a technique for applying an insulating coating layer to a high voltage electrode has been proposed to compensate for the lack of curvature of the electrode. For example, a lead wire is drawn out from an insulated winding in a gas-insulated transformer, and a technique for applying an insulating coating layer is adopted for the insulation design of the lead wire.
すなわち図6に示したリード線は、芯線となる金属撚り線1の周りに、絶縁被覆層2が設けられている。絶縁被覆層2を有するリード線では、絶縁被覆層2の表面が最大電界となるので、絶縁フィルム等を多数巻回して絶縁被覆層2の厚さを大きくすることで、絶縁被覆層2表面における絶縁ガス中の電界を弱め、リード線全体の絶縁強度を高めることができる。
That is, the lead wire shown in FIG. 6 is provided with the insulating
絶縁被覆層が施されたリード線の従来技術としては、特許文献1や特許文献2などがある。特許文献1のリード線では、1mm以下のギャップを設けながら金属撚り線に絶縁フィルムを巻きつけて絶縁被覆している。
As a conventional technique of the lead wire provided with the insulating coating layer, there are
また、ガスギャップ長と破壊電界の関係から絶縁被覆層内の微小ガスギャップの絶縁強度が定まるが、この絶縁強度を一定値に保つことが重要である。そこで、特許文献2では、エンボス状あるいはクレープ状のフィルムを多層に巻回して絶縁被覆層を構成することにより、絶縁被覆層内の電界を一定値に保つようにしている。
In addition, the insulation strength of the minute gas gap in the insulating coating layer is determined from the relationship between the gas gap length and the breakdown electric field, but it is important to maintain this insulation strength at a constant value. Therefore, in
最近の電力需要の増大に伴い、ガス絶縁変圧器の高電圧化及び大容量化が益々進んでおり、ガス絶縁変圧器のリード線に絶縁被覆層を施した場合、絶縁被覆層の電界は高くなる傾向にある。そこで、絶縁被覆層の表面の電界を下げるだけではなく、絶縁被覆層の内部の電界を下げることが、より強く求められている。 With the recent increase in power demand, higher voltage and larger capacity of gas insulation transformers are progressing. When the insulation coating layer is applied to the lead wire of the gas insulation transformer, the electric field of the insulation coating layer is high. Tend to be. Therefore, not only lowering the electric field on the surface of the insulating coating layer but also lowering the electric field inside the insulating coating layer is strongly demanded.
本発明の実施形態は、上記課題を解決するためになされたもので、リード線の絶縁被覆層内の電界を下げて絶縁強度を高め、小型化及び信頼性の向上に寄与することが可能なガス絶縁変圧器を得ることを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made to solve the above problems, and can reduce the electric field in the insulating coating layer of the lead wire to increase the insulation strength, thereby contributing to downsizing and improvement in reliability. The purpose is to obtain a gas-insulated transformer.
上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、リード線を有するガス絶縁変圧器において、前記リード線は金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線にペースト状又は粉状の金属を塗布し、塗布した上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a gas insulated transformer having a lead wire, wherein the lead wire has a metal stranded wire as a core wire, and a paste-like or powdery metal is applied to the metal stranded wire. In addition, an insulating coating layer is provided on the coated layer.
[第1の実施形態]
(構成)
図1は本発明に係る第1の実施形態を示す構成図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るリード線は、金属撚り線1を芯線として備えている。金属撚り線1は細い7本の金属線を撚り合わせたものであり、高い柔軟性を発揮するようになっている。
[First Embodiment]
(Constitution)
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 1, the lead wire according to the first embodiment includes a metal stranded
金属撚り線1の表面にはペースト状金属3を塗布し、その上から絶縁被覆層2を設けている。ペースト状金属3は、金属粒子が液体中に分散した物質であって、例えば導電性ペースト等であり、流動性と粘性を有している。ペースト状金属3中の金属粒子の種類はアルミや銅など、適宜変更可能であり、流動性や粘性等も適宜選択可能である。
A paste-
ペースト状金属3を金属撚り線1に塗布するタイミングも適宜選択自由である。すなわち、金属撚り線1を構成する各金属線の表面にペースト状金属3を塗布してから撚り合わせてもよいし、撚り合わせた後の金属撚り線1の表面にペースト状金属3を塗布してもよい。また、ペースト状金属3は絶縁被覆層2の内面に塗布するようにしてもよい。ペースト状金属3は塗布後、加熱乾燥させてもよいし、自然乾燥させてもよい。
The timing at which the paste-
(作用及び効果)
金属撚り線1は複数の金属線を撚り合わせてなるので、各金属線の曲面の一部分だけが露呈し、金属撚り線1の長手方向に沿って、複数の凹状部分が金属撚り線1表面に形成される。本実施形態では、金属撚り線1の表面にペースト状金属3を塗布することで、金属撚り線1の表面の凹状部分を埋めることができ、金属撚り線1の表面を平たく滑らかにすることができる。また、金属撚り線1表面にペースト状金属3を塗った後、その上から絶縁被覆層2を設けるため、金属撚り線1と絶縁被覆層2の内面との間に、ペースト状金属3が存在し、微小なガスギャップが生じる心配がない。
(Function and effect)
Since the metal stranded
このように、ペースト状金属3の塗布により金属撚り線1の表面を滑らかにし、且つ絶縁被覆層2の内側にある微小なガスギャップを無くしたので、絶縁被覆層2の内部の電界を下げることができる。したがって、絶縁被覆層2の内部の電界における不平等性を抑えることが可能となり、リード線の絶縁強度を高くすることができる。これにより、ガス絶縁変圧器の小型化を進めつつ、信頼性の向上に寄与することができる。
As described above, the surface of the metal stranded
[第1の実施形態の変形例]
第1の実施形態の変形例としては、ペースト状金属3に代えて、金属撚り線1の表面に粉末状金属を付着させるようにしてもよい。粉末状金属の種類はペースト状金属3と同様、アルミや銅等、適宜選択可能である。また、ペースト状金属3や粉末状金属に代えて、図2に示すように、金属撚り線1の表面に対し銅箔粘着テープ等の金属テープ4を巻きつけてもよい。金属テープ4の材質としては銅の他、アルミ等でもよい。これらの実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果に加えて、次のような独自の効果を得ることができる。
[Modification of First Embodiment]
As a modification of the first embodiment, powder metal may be attached to the surface of the
粉末状金属を付着させた実施形態では、ペースト状金属3と違って、金属撚り線1から垂れ落ちることがなく、作業性を高めることができる。金属テープ4を巻いた実施形態では、粉末状金属が飛び散る心配もないので、作業性がさらに向上する。金属テープ4は伸縮性のあるものを使用すれば、作業効率がより高まる。粉末状金属や金属テープ4の種類や、それらを金属撚り線1に付けるときの条件については、適宜選択変更可能である。また、金属テープ4に代えて、アルミ箔や銅箔等の金属箔を用いてもよいし、半導体性テープや半導体性粘着テープ等を用いてもよい。
In the embodiment in which the powder metal is adhered, unlike the
[第2の実施形態]
(構成)
図3は本発明に係る第2の実施形態を示す構成図である。第2の実施形態に係るリード線では、円筒状のプラスチック製パイプ5を設け、プラスチック製パイプ5の内側に金属を蒸着させて金属蒸着層6を形成する。また、第2の実施形態ではプラスチック製パイプ5の中空部に金属撚り線1を通している。このため、プラスチック製パイプ5自体が絶縁被覆層2の役割を果たすことになる。金属撚り線1と、プラスチック製パイプ5内側の金属蒸着層6とは同電位になっている。金属蒸着層6の金属の種類は、適宜選択自由である。また、プラスチック製パイプ5の形状や寸法等も適宜変更可能である。
[Second Embodiment]
(Constitution)
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment according to the present invention. In the lead wire according to the second embodiment, a cylindrical
(作用及び効果)
第2の実施形態では、プラスチック製パイプ5の内側に蒸着金属層6を設けることにより、高電圧部分の凹凸部分が全くなくなり、プラスチック製パイプ5の内部の電界における不平等性を解消することができる。しかも、プラスチック製パイプ5における最大電界部分が蒸着金属層6の外側部分となるので、プラスチック製パイプ5内の電界を、理想的に低減させることができる。
(Function and effect)
In the second embodiment, by providing the vapor-deposited metal layer 6 inside the
さらに、第2の実施形態においては、プラスチック製パイプ5の内側空間に金属撚り線1を通したことで、通電電流を十分増加させることができる。したがって、絶縁強度の高いリード線を実現することができ、ガス絶縁変圧器の小型化と高信頼化を図ることが可能となる。
Furthermore, in the second embodiment, the energizing current can be sufficiently increased by passing the metal stranded
[第3の実施形態]
(構成)
図4は本発明の第3の実施形態を示す構成図である。第3の実施形態に係るリード線は、金属撚り線1を使用するのではなく、金属製パイプ7を設け、金属製パイプ7の外周部に絶縁被覆層2を設けた点に特徴がある。金属製パイプ7の金属の種類、パイプの形状や寸法等も適宜変更可能である。
[Third Embodiment]
(Constitution)
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The lead wire according to the third embodiment is characterized in that a
(作用及び効果)
第3の実施形態において、金属製パイプ7は金属撚り線1のように表面に凹部を持たないので、絶縁被覆層2の内部の電界が不平等にならない。また、絶縁被覆層2内の最大電界部分である金属製パイプ7の外側表面部は円状になっている。このため、絶縁被覆層2の内部の電界を理想的に低減させることができる。したがって、絶縁強度の高いリード線を実現することができ、ガス絶縁変圧器の小型化及び高信頼化を図ることができる。
(Function and effect)
In the third embodiment, since the
(第3の実施形態の変形例)
図5は第3の実施形態の変形例を示す構成図である。図5に示した実施形態は、前記図4の構成の金属製パイプ7の内側に通電用の金属撚り線1を通したものである。この実施形態によれば、通電用の金属撚り線1を金属製パイプ7内に配置したことで、絶縁被覆層2の内部の電界を下げると共に、金属製パイプ7の厚さを薄くすることが可能である。したがって、図5に示す実施形態では、リード線の軽量化を実現することができる。
(Modification of the third embodiment)
FIG. 5 is a configuration diagram showing a modification of the third embodiment. In the embodiment shown in FIG. 5, a metal stranded
[他の実施形態]
なお、上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。例えば、金属撚り線1を構成する各金属線の本数や絶縁被覆層の厚さ等は適宜変更可能である。
[Other Embodiments]
In addition, said embodiment is shown as an example in this specification, Comprising: It does not intend limiting the range of invention. In other words, the present invention can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof in the same manner as included in the scope and gist of the invention. For example, the number of metal wires constituting the metal stranded
1…金属撚り線
2…絶縁被覆層
3…ペースト状金属
4…半導電性テープ
5…プラスチック製パイプ
6…金属蒸着層
7…金属製パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記リード線は、金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線にペースト状又は粉状の金属を塗布し、塗布した上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。 In gas-insulated transformers with lead wires,
The lead wire is a gas insulated transformer characterized in that a metal stranded wire is used as a core wire, a paste-like or powdery metal is applied to the metal stranded wire, and an insulating coating layer is provided after the application.
前記リード線は、金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線に金属製のテープ部材又は半導体性のテープ部材を巻き、その上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。 In gas-insulated transformers with lead wires,
A gas insulated transformer, wherein the lead wire has a metal stranded wire as a core wire, a metal tape member or a semiconductor tape member is wound around the metal stranded wire, and an insulating coating layer is provided thereon.
前記リード線は、プラスチック製パイプを設け、当該プラスチック製パイプの内面には金属を蒸着させて蒸着金属層を設け、前記プラスチック製パイプの内部に前記蒸着金属層と同電位となる金属撚り線を通したことを特徴とするガス絶縁変圧器。 In gas-insulated transformers with lead wires,
The lead wire is provided with a plastic pipe, a metal is vapor-deposited on the inner surface of the plastic pipe, a vapor-deposited metal layer is provided, and a metal stranded wire having the same potential as the vapor-deposited metal layer is provided inside the plastic pipe. A gas-insulated transformer that has been passed through.
前記リード線は、金属製パイプを設け、当該金属製パイプの外周部に絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。 In gas-insulated transformers with lead wires,
The lead wire is provided with a metal pipe, and an insulating coating layer is provided on an outer peripheral portion of the metal pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013144590A JP2015018912A (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Gas insulation transformer |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015018912A true JP2015018912A (en) | 2015-01-29 |
Family
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JP2013144590A Pending JP2015018912A (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Gas insulation transformer |
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JP (1) | JP2015018912A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018109843A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社 東芝 | Gas-insulated static induction electrical apparatus |
-
2013
- 2013-07-10 JP JP2013144590A patent/JP2015018912A/en active Pending
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WO2018109843A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社 東芝 | Gas-insulated static induction electrical apparatus |
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