JP2022068559A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents
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Abstract
Description
本願において、極座標系のZ方向、R方向およびθ方向が以下のように定義される。Z方向は筒状のバリアの軸方向である。例えば、Z方向は鉛直方向である。+Z方向は鉛直方向の上側の方向(上方向)である。R方向はバリアの径方向である。+R方向は径方向の外側の方向である。例えば、R方向は水平方向である。θ方向はバリアの周方向である。
図1は、第1実施形態のガス絶縁変圧器1の部分断面斜視図である。例えば、ガス絶縁変圧器1は、ガス絶縁静止誘導電器である。例えば、ガス絶縁変圧器1は、変圧器2と、不図示のタンクと、を備える。
図2に示すように、最内側ターン30は、最内側ターン本体35及び絶縁パーチ36を備える。例えば、最内側ターン本体35は、絶縁被覆された平角銅線である。最内側ターン本体35は、θ方向に延びる。最内側ターン30は、絶縁パーチ36を介してバリア13の外周面と接する。レール16(図3参照)は、最内側ターン30とバリア13との間には設けられない。
図3に示すように、スペーサ15は、R方向と平行に配置される。スペーサ15は、θ方向において間欠的に配置される。例えば、スペーサ15は、θ方向において等角度間隔で配置される。
第2スペーサ52は、第1スペーサ51よりも短い長さでR方向に延びる。第2スペーサ52は、Z方向において第1スペーサ51と隣接ターン31(円板巻線12において最内側ターン30以外の部分)との間に配置される。第2スペーサ52の-R方向の端部は、絶縁パーチ36の+R方向の端部と接する。
レール16は、R方向に開口する貫通孔55を有する。貫通孔55は、バンド14の凸部42を嵌合可能な大きさに形成される。貫通孔55は、R方向から見て矩形状に形成される。貫通孔55は、R方向においてバンド14の凸部42と重なる。
バリア13の外周面と最内側ターン30との間にガスギャップが無くなるため、最内側ターン30から発生した部分放電の進展がバリア13の外周面によって抑制される。これにより、放電エネルギーの増大を抑制し、バリア13が貫通されることを抑制することができる。したがって、特定ガスとしてSF6の代替ガスを利用する場合でも、円板巻線12とバリア13との間の絶縁性能を向上することができる。
冷却ガス道40を流れる冷却ガスにより、R方向において最内側ターン30と隣接ターン31との間の部分(最内側ターン30のバリア13とは反対側の部分)を冷却することができるため、最内側ターン30の発熱を抑制することができる。したがって、冷却ガスとしてSF6の代替ガスを利用する場合でも、最内側ターン30を冷却することができる。
レール16の貫通孔55にバンド14の凸部42を嵌合することにより、レール16とともにスペーサ15を保持することができる。加えて、θ方向に間隔を置いて隣り合うレール16の間に、冷却ガス道40を確保することができる。
絶縁パーチ36により、最内側ターン本体35から発生した部分放電がバリア13の外周面に沿って進展することを抑制することができる。したがって、円板巻線12とバリア13との間の絶縁性能をより一層向上することができる。
絶縁パーチ36の多重巻きにより、円板巻線12とバリア13との間の絶縁性能を更に向上することができる。
図5に示すように、円板巻線12は、最内側ターン30と隣接ターン31とを接続する接続線32を更に備える。例えば、接続線32は、絶縁被覆された導線により形成される。接続線32は、最内側ターン30、隣接ターン31及び上下セクション47,48(第2セクション47及び第3セクション48)とは独立した別の導体で構成される。接続線32は、R方向において最内側ターン30と隣接ターン31との間に配置される。接続線32は、最内側ターン30に沿ってθ方向と交差するように延びる。
最内側ターン30の発熱を考慮する必要がなくなるため、第1実施形態よりも冷却性能を向上することができる。
実施形態のバンド14は、冷却ガスが通過可能な冷却ガス道40を有する。これに対して、バンド14は、冷却ガス道40を有しなくてもよい。例えば、冷却ガス道40は、バンド14とは異なる部材に設けられてもよい。例えば、冷却ガス道40の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
比較例は、高電圧印加線135と絶縁板113との間にガスギャップ140を設けたものを用いた。絶縁板113は、接地電極110と高電圧印加線135との間に配置した。高電圧印加線135は、実施形態の最内側ターン本体35(絶縁被覆した平角銅線)を模擬したものである。絶縁板113は、実施形態のバリア13(+R方向において最も外側に配置される第3バリア27)を模擬したものである。ガスギャップ140は、実施形態の冷却ガス道40を模擬したものである。接地電極110は、実施形態の低圧コイル10を模擬したものである。
第1実施例は、高電圧印加線135を絶縁板113に当接したものを用いた。第1実施例は、ガスギャップ140を高電圧印加線135に対し図7の紙面上側に移動したものである。
第2実施例は、第1実施例の高電圧印加線135に絶縁紙136を多重に巻回したものを用いた。絶縁紙136は、実施形態の絶縁パーチ36を模擬したものである。第2実施例は、高電圧印加線135に絶縁紙136を3重に巻回した。
図9は、第1実施例及び第2実施例の絶縁破壊電圧を比較例と共に示す図である。比較例の絶縁破壊電圧は、基準値の1とした。第1実施例及び第2実施例の絶縁破壊電圧は、比較例に対する割合とした。
図9に示すように、第1実施例は、比較例に対し、絶縁破壊電圧が20%向上することを確認できた。第2実施例は、比較例に対し、絶縁破壊電圧が28%向上することを確認できた。
Claims (6)
- 電気絶縁性を有する筒状のバリアと、
前記バリアの径方向の外側に配置され、前記バリアの周方向に巻回された円板巻線と、を備え、
前記円板巻線は、前記径方向において最も内側に配置される最内側ターンを有し、
前記最内側ターンは、前記バリアの外周面と接する
ガス絶縁変圧器。 - 前記円板巻線は、前記径方向において前記最内側ターンの外側に配置され、前記最内側ターンと隣接する隣接ターンを有し、
前記径方向において前記最内側ターンと前記隣接ターンとの間に配置され、電気絶縁性を有するバンドを備え、
前記バンドは、冷却ガスが通過可能な冷却ガス道を有する
請求項1に記載のガス絶縁変圧器。 - 前記バリアの軸方向に隣り合う前記円板巻線の間に配置されたスペーサと、
前記径方向において前記最内側ターンと前記隣接ターンとの間に配置され、前記軸方向に延び、前記スペーサを保持するレールと、を備え、
前記レールは、前記径方向に窪む凹部を有し、
前記バンドは、前記径方向において前記凹部と重なる凸部を有する
請求項2に記載のガス絶縁変圧器。 - 前記最内側ターンは、
前記バリアの周方向に延びる最内側ターン本体と、
前記最内側ターン本体に巻回された絶縁パーチと、を備える
請求項1から3のいずれか一項に記載のガス絶縁変圧器。 - 前記絶縁パーチは、前記最内側ターン本体に多重に巻回される
請求項4に記載のガス絶縁変圧器。 - 前記円板巻線は、前記径方向において前記最内側ターンの外側に配置され、前記最内側ターンと隣接する隣接ターンを備え、
前記最内側ターンは、電流が流されず、かつ、前記隣接ターンと同電位とされる
請求項1から5のいずれか一項に記載のガス絶縁変圧器。
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