JP2508994B2 - 誘導電器円板巻線 - Google Patents
誘導電器円板巻線Info
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- JP2508994B2 JP2508994B2 JP2293565A JP29356590A JP2508994B2 JP 2508994 B2 JP2508994 B2 JP 2508994B2 JP 2293565 A JP2293565 A JP 2293565A JP 29356590 A JP29356590 A JP 29356590A JP 2508994 B2 JP2508994 B2 JP 2508994B2
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- Japan
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- winding
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- cooling passage
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- Transformer Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、SF6ガス等の気体冷媒によって冷却を行う
誘導電器円板巻線に関するものである。
誘導電器円板巻線に関するものである。
（従来の技術） 従来、変圧器等の誘導電器の巻線として用いられる円
板巻線は、第４図に示す様に構成されている。即ち、内
側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間に、素線導体を巻回し
て成る複数枚の円板巻線３が、軸方向に等間隔に複数段
積み重ねられて、それぞれの円板巻線を渡り線により電
気的に直列に接続して構成されている。各円板巻線３間
には複数個の水平間隔片４が放射状に等間隔に配置さ
れ、各円板巻線３間に半径方向の水平冷却路５が形成さ
れている。さらに、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２と前
記各円板巻線３との間には、内側垂直間隔片６及び外側
垂直間隔片７が、前記水平間隔片４の配設箇所に対応す
る位置に設けられ、円板巻線３と内側絶縁筒１の間及び
円板巻線３と外側絶縁筒２の間に、前記水平冷却路５と
連通する内側垂直冷却路８及び外側垂直冷却路９がそれ
ぞれ形成されている。そして、図示しないタンク内に、
SF6ガスあるいは変圧器油等の冷媒と共に収納され、そ
の冷媒を強制対流あるいは自然対流によって前記各冷却
路内に流通させ、巻線の冷却を行っている。
板巻線は、第４図に示す様に構成されている。即ち、内
側絶縁筒１と外側絶縁筒２との間に、素線導体を巻回し
て成る複数枚の円板巻線３が、軸方向に等間隔に複数段
積み重ねられて、それぞれの円板巻線を渡り線により電
気的に直列に接続して構成されている。各円板巻線３間
には複数個の水平間隔片４が放射状に等間隔に配置さ
れ、各円板巻線３間に半径方向の水平冷却路５が形成さ
れている。さらに、内側絶縁筒１及び外側絶縁筒２と前
記各円板巻線３との間には、内側垂直間隔片６及び外側
垂直間隔片７が、前記水平間隔片４の配設箇所に対応す
る位置に設けられ、円板巻線３と内側絶縁筒１の間及び
円板巻線３と外側絶縁筒２の間に、前記水平冷却路５と
連通する内側垂直冷却路８及び外側垂直冷却路９がそれ
ぞれ形成されている。そして、図示しないタンク内に、
SF6ガスあるいは変圧器油等の冷媒と共に収納され、そ
の冷媒を強制対流あるいは自然対流によって前記各冷却
路内に流通させ、巻線の冷却を行っている。
この様に構成された円板巻線においては、その冷却効
果をより高めるために、第５図に示した様に、数段の円
板巻線３によって１つの冷却区域が形成されるように、
円板巻線の数段毎にその全周に沿って内側閉塞栓10及び
外側閉塞栓11が交互に設けられ、前記各内側垂直冷却路
８及び外側垂直冷却路９を交互に閉塞している。そのた
め、SF6ガスなどの冷媒は、前記冷却区域毎に、流入口
及び流出口が内側・外側に反転し、ジグザグ状となって
各円板巻線３の間を流通し、巻線全体の冷却効率を高め
ている。
果をより高めるために、第５図に示した様に、数段の円
板巻線３によって１つの冷却区域が形成されるように、
円板巻線の数段毎にその全周に沿って内側閉塞栓10及び
外側閉塞栓11が交互に設けられ、前記各内側垂直冷却路
８及び外側垂直冷却路９を交互に閉塞している。そのた
め、SF6ガスなどの冷媒は、前記冷却区域毎に、流入口
及び流出口が内側・外側に反転し、ジグザグ状となって
各円板巻線３の間を流通し、巻線全体の冷却効率を高め
ている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の様に構成された従来の誘導電器
円板巻線には、以下に述べる様な解決すべき課題があっ
た。即ち、内側閉塞栓10及び外側閉塞栓11とによって仕
切られた１つの冷却区域内の各水平冷却路５に分流する
冷媒の流速分布は、第５図中点線で示した様に、必ずし
も均一にならない。例えば、SF6ガスの場合には、１つ
の冷却区域の流入口付近にある下部の水平冷却路5a内の
流速の方が、流出口付近にある上部の水平冷却路5b内の
流速に比較して非常に小さくなっており、各冷却区域内
の流入口付近で、冷媒の滞留あるいは逆流が起こること
がある。そのため、各冷却区域内の流出口付近に配置さ
れる円板巻線3bに比べ、流入口付近に配置される円板巻
線3aの冷却効率が悪く、均一な冷却効果が得られず、巻
線温度の均一化が図れなかった。また、各冷却区域内に
おいて、局所的に過大な温度上昇が起こるため、巻線絶
縁物を劣化させ、変圧器の寿命を短縮するといった欠点
もあった。
円板巻線には、以下に述べる様な解決すべき課題があっ
た。即ち、内側閉塞栓10及び外側閉塞栓11とによって仕
切られた１つの冷却区域内の各水平冷却路５に分流する
冷媒の流速分布は、第５図中点線で示した様に、必ずし
も均一にならない。例えば、SF6ガスの場合には、１つ
の冷却区域の流入口付近にある下部の水平冷却路5a内の
流速の方が、流出口付近にある上部の水平冷却路5b内の
流速に比較して非常に小さくなっており、各冷却区域内
の流入口付近で、冷媒の滞留あるいは逆流が起こること
がある。そのため、各冷却区域内の流出口付近に配置さ
れる円板巻線3bに比べ、流入口付近に配置される円板巻
線3aの冷却効率が悪く、均一な冷却効果が得られず、巻
線温度の均一化が図れなかった。また、各冷却区域内に
おいて、局所的に過大な温度上昇が起こるため、巻線絶
縁物を劣化させ、変圧器の寿命を短縮するといった欠点
もあった。
そこで、円板巻線３を形成している素線導体の断面積
を大きくして電流密度を下げることや、冷媒の水平冷却
路５内の最小流速を基準とした巻線冷却設計を行うこと
も考えられるが、いずれの場合も変圧器が大形化すると
いった欠点があった。
を大きくして電流密度を下げることや、冷媒の水平冷却
路５内の最小流速を基準とした巻線冷却設計を行うこと
も考えられるが、いずれの場合も変圧器が大形化すると
いった欠点があった。
本発明は、上記の欠点を解消するために提案されたも
ので、その目的は、各冷却区域内において、各水平冷却
路の冷却に十分な流速を確保し、局所的に過大な温度上
昇が発生しない、冷却効率の良い誘導電器円板巻線を提
供することにある。
ので、その目的は、各冷却区域内において、各水平冷却
路の冷却に十分な流速を確保し、局所的に過大な温度上
昇が発生しない、冷却効率の良い誘導電器円板巻線を提
供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の誘導電器円板巻線は、内側及び外側絶縁筒間
に円板巻線を複数段積み重ねて配置すると共に、各円板
巻線間に複数個の水平間隔片を配設して複数の水平冷却
路を形成し、さらに、前記内側及び外側絶縁筒と前記円
板巻線との間に複数個の垂直間隔片を配設して、前記水
平冷却路と連通する内側及び外側垂直冷却路を形成し、
さらに、前記複数の水平冷却路で一つの冷却区域を構成
するように、内側及び外側垂直冷却路に、内側・外側交
互に閉塞栓を設けてなり、気体冷媒により冷却される誘
導電器円板巻線において、水平冷却路の幅SHを３〜5mm
とし、垂直冷却路の幅SVが20mm≦SV≦60mmとなるよう
に、前記円板巻線及び絶縁筒を配置したことを特徴とす
る。
に円板巻線を複数段積み重ねて配置すると共に、各円板
巻線間に複数個の水平間隔片を配設して複数の水平冷却
路を形成し、さらに、前記内側及び外側絶縁筒と前記円
板巻線との間に複数個の垂直間隔片を配設して、前記水
平冷却路と連通する内側及び外側垂直冷却路を形成し、
さらに、前記複数の水平冷却路で一つの冷却区域を構成
するように、内側及び外側垂直冷却路に、内側・外側交
互に閉塞栓を設けてなり、気体冷媒により冷却される誘
導電器円板巻線において、水平冷却路の幅SHを３〜5mm
とし、垂直冷却路の幅SVが20mm≦SV≦60mmとなるよう
に、前記円板巻線及び絶縁筒を配置したことを特徴とす
る。
（作用） 本発明の誘導電器円板巻線によれば、垂直冷却路の幅
Svが、各冷却区域内における各水平冷却路を冷却するの
に十分な流速を確保できる値に設定されているため、巻
線を効率良く冷却することができ、局所的な温度上昇を
防止することができる。
Svが、各冷却区域内における各水平冷却路を冷却するの
に十分な流速を確保できる値に設定されているため、巻
線を効率良く冷却することができ、局所的な温度上昇を
防止することができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づい
て具体的に説明する。なお、第４図に示した従来型と同
一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
て具体的に説明する。なお、第４図に示した従来型と同
一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
本実施例においては、第１図に示した様に、内側閉塞
栓10及び外側閉塞栓11の厚さ、即ち、内側垂直冷却路８
及び外側垂直冷却路９の幅をSvとした場合に、20mm≦Sv
≦60mmとなるように設定されている。
栓10及び外側閉塞栓11の厚さ、即ち、内側垂直冷却路８
及び外側垂直冷却路９の幅をSvとした場合に、20mm≦Sv
≦60mmとなるように設定されている。
なお、上記の様にSvを設定したのは、以下の実験結果
に基づくものである。即ち、冷媒としてSF6ガスを用
い、各水平冷却路の幅SHを３〜5mmとし、前記垂直冷却
路の幅Svを20mm,60mmとして、同一冷却区域内の各水平
冷却路における冷媒の流速を測定し、その結果を第２図
に示した。図から明らかな様に、垂直冷却路の幅Svが20
mmの場合には、１つの冷却区域の上部で流速が大きく、
下部で流速が小さくなっている。なお、Svを20mmとした
場合の上下部における流速の差は、水平冷却路に冷媒が
滞留あるいは逆流を起こすことのない値である。また、
Svが20mm未満の場合には、第５図に示した従来型と同様
に、１つの冷却区域の下部で冷媒の滞留が生じた。一
方、Svが60mmの場合には、各水平冷却路でほぼ同じ流速
が得られ、冷却上最も好ましい流速分布となっている。
なお、Svが60mm以上の場合には、Svが60mmの場合と同様
に、各水平冷却路における流速はほぼ同一になり、ま
た、Svが20mm〜60mmの間である場合は、各水平冷却路に
おける流速は、第２図に示した両曲線の間の値となるこ
とから、各水平冷却路に滞留あるいは逆流を起こすこと
を防止し、局部的に過大な温度上昇が発生しないように
するためには、Svを20mm以上とすれば良いことになる。
に基づくものである。即ち、冷媒としてSF6ガスを用
い、各水平冷却路の幅SHを３〜5mmとし、前記垂直冷却
路の幅Svを20mm,60mmとして、同一冷却区域内の各水平
冷却路における冷媒の流速を測定し、その結果を第２図
に示した。図から明らかな様に、垂直冷却路の幅Svが20
mmの場合には、１つの冷却区域の上部で流速が大きく、
下部で流速が小さくなっている。なお、Svを20mmとした
場合の上下部における流速の差は、水平冷却路に冷媒が
滞留あるいは逆流を起こすことのない値である。また、
Svが20mm未満の場合には、第５図に示した従来型と同様
に、１つの冷却区域の下部で冷媒の滞留が生じた。一
方、Svが60mmの場合には、各水平冷却路でほぼ同じ流速
が得られ、冷却上最も好ましい流速分布となっている。
なお、Svが60mm以上の場合には、Svが60mmの場合と同様
に、各水平冷却路における流速はほぼ同一になり、ま
た、Svが20mm〜60mmの間である場合は、各水平冷却路に
おける流速は、第２図に示した両曲線の間の値となるこ
とから、各水平冷却路に滞留あるいは逆流を起こすこと
を防止し、局部的に過大な温度上昇が発生しないように
するためには、Svを20mm以上とすれば良いことになる。
また、第３図は垂直冷却路の幅Svと円板巻線内を流れ
る全流量との関係を示したものである。図から明らかな
様に、Svの値が大きい程、流路抵抗が小さくなるため、
水平冷却路に流れる冷媒流量が増加するが、Svが60mmを
超えると冷媒流量はほぼ一定となり、垂直冷却路の幅Sv
をそれ以上大きくしても冷却効率にはほぼ影響しない。
本体に、Svが20mmより小さくなると、流路抵抗が増大す
るため冷媒流量が急激に減少し、水平冷却路に滞留が発
生するばかりでなく、巻線内の温度差も拡大することに
なる。
る全流量との関係を示したものである。図から明らかな
様に、Svの値が大きい程、流路抵抗が小さくなるため、
水平冷却路に流れる冷媒流量が増加するが、Svが60mmを
超えると冷媒流量はほぼ一定となり、垂直冷却路の幅Sv
をそれ以上大きくしても冷却効率にはほぼ影響しない。
本体に、Svが20mmより小さくなると、流路抵抗が増大す
るため冷媒流量が急激に減少し、水平冷却路に滞留が発
生するばかりでなく、巻線内の温度差も拡大することに
なる。
この様に、本発明によれば、垂直冷却路の幅Svを20mm
≦Sv≦60mmとなるように設定することにより、水平流路
内の冷媒の流速分布を均一化することができ、また、冷
媒流量を大幅に増大させることができる。その結果、１
つの冷却区域内で均一な冷却効果を得られるだけでな
く、巻線の上下温度差も小さくすることができ、巻線全
体を均一な温度とすることができる。また、局所的な巻
線の温度上昇を防止できるので、素線導体の断面積を小
さくして電流密度を上げることができ、冷却効率の優れ
た小型・軽量の変圧器等を得ることができる。
≦Sv≦60mmとなるように設定することにより、水平流路
内の冷媒の流速分布を均一化することができ、また、冷
媒流量を大幅に増大させることができる。その結果、１
つの冷却区域内で均一な冷却効果を得られるだけでな
く、巻線の上下温度差も小さくすることができ、巻線全
体を均一な温度とすることができる。また、局所的な巻
線の温度上昇を防止できるので、素線導体の断面積を小
さくして電流密度を上げることができ、冷却効率の優れ
た小型・軽量の変圧器等を得ることができる。
［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、垂直冷却路の幅Sv
が20mm≦Sv≦60mmとなるように、円板巻線及び絶縁筒を
配置することによって、各冷却区域内において、各水平
冷却路の冷却に十分な流速を確保し、局所的に過大な温
度上昇が発生しない、冷却効率の良い誘導電器円板巻線
を提供することができる。
が20mm≦Sv≦60mmとなるように、円板巻線及び絶縁筒を
配置することによって、各冷却区域内において、各水平
冷却路の冷却に十分な流速を確保し、局所的に過大な温
度上昇が発生しない、冷却効率の良い誘導電器円板巻線
を提供することができる。
第１図は本発明の誘導電器円板巻線の一実施例を示す断
面図、第２図は１つの冷却区域における各水平冷却路内
の流速分布を示す特性図、第３図は垂直冷却路の幅Svと
流量との関係を示す特性図、第４図は従来の誘導電器円
板巻線の一例を示す平面図、第５図は第４図のＩ−Ｉ断
面図である。 １……内側絶縁筒、２……外側絶縁筒、３……円板巻
線、４……水平間隔片、５……水平冷却路、６……内側
垂直間隔片、７……外側垂直間隔片、８……内側垂直冷
却路、９……外側垂直冷却路、10……内側閉塞栓、11…
…外側閉塞栓。
面図、第２図は１つの冷却区域における各水平冷却路内
の流速分布を示す特性図、第３図は垂直冷却路の幅Svと
流量との関係を示す特性図、第４図は従来の誘導電器円
板巻線の一例を示す平面図、第５図は第４図のＩ−Ｉ断
面図である。 １……内側絶縁筒、２……外側絶縁筒、３……円板巻
線、４……水平間隔片、５……水平冷却路、６……内側
垂直間隔片、７……外側垂直間隔片、８……内側垂直冷
却路、９……外側垂直冷却路、10……内側閉塞栓、11…
…外側閉塞栓。
Claims (1)
- 【請求項１】内側及び外側絶縁筒間に円板巻線を複数段
積み重ねて配置すると共に、各円板巻線間に複数個の水
平間隔片を配設して複数の水平冷却路を形成し、さら
に、前記内側及び外側絶縁筒と前記円板巻線との間に複
数個の垂直間隔片を配設して、前記水平冷却路と連通す
る内側及び外側垂直冷却路を形成し、さらに、前記複数
の水平冷却路で一つの冷却区域を構成するように、内側
及び外側垂直冷却路に、内側・外側交互に閉塞栓を設け
て成り、気体冷媒により冷却される誘導電器円板巻線に
おいて、 前記水平冷却路の幅SHを３〜5mmとし、 前記垂直冷却路の幅SVが20mm≦SV≦60mmとなるように、
前記円板巻線及び絶縁筒を配置したことを特徴とする誘
導電器円板巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293565A JP2508994B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 誘導電器円板巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293565A JP2508994B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 誘導電器円板巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168707A JPH04168707A (ja) | 1992-06-16 |
| JP2508994B2 true JP2508994B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=17796394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2293565A Expired - Lifetime JP2508994B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 誘導電器円板巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508994B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3254998B2 (ja) | 1996-01-19 | 2002-02-12 | 株式会社日立製作所 | 変圧器巻線 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2741876B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1998-04-22 | 株式会社日立製作所 | 不燃変圧器巻線の冷却構造 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP2293565A patent/JP2508994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04168707A (ja) | 1992-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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