JP3153763B2 - 直流リアクトル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直流送電線路に
接続される直流リアクトルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直流送電線路は、交流から直流に変換さ
れた電圧であり、脈動成分が多く含まれている。この脈
動成分を減衰させて平滑化すること、あるいは軽負荷時
の直流電流の断続防止、故障時の過電流を抑制すること
等を目的として直列に直流リアクトルが接続されてい
る。

【０００３】図９〜図１１は、例えば特開昭５５−７１
０１１号公報に示された従来の直流リアクトルの構成を
示す部分断面図である。図９は巻線部分の状態を示す断
面図であり、図１０はコイル間のスペーサの状態を示す
ものであり、図１１は図１０のＡ−Ａ断面を示した断面
図である。図において、１は中空の円板状コイル２を積
層した巻線、３は巻線１の上下両端部に配置された静電
シールド、５は巻線１の内周に配置された内周絶縁筒、
６ａは絶縁筒５の表面から静電シールド３の上面に延在
した絶縁鍔Ａ、６ｂは下部静電シールド３の下面に延在
させた絶縁鍔Ｂ、６ｃは絶縁バリアの上面に延在させた
絶縁鍔Ｃである。７は外周絶縁バリヤであり、その両端
部の７ａ、７ｂは絶縁鍔６ａの上面及び絶縁鍔６ｂの下
面に折り曲げられて絶縁バリヤを形成した絶縁バリヤフ
ランジである。８は油流ガイドであり、巻線１の円板状
コイル２を数枚を１ブロックとして円板状コイル２の層
間の冷媒流を外径から内径、内径から外径へ交互に流れ
るように形成する油流ガイドである。９は巻線１の外周
に口の字状に配置された磁気シールド、１０は導油ボッ
クスであり、円板状コイル２の層間に冷媒流を導入する
導入穴１０ａが設けられている。１１は導油管である。
１２は円盤状コイル２の層間に形成された冷媒流路であ
り、油流ガイド８で仕切られたコイル数枚のブロック毎
に外径から内径に、内径から外径に交互の方向に冷媒が
流れる冷媒流路であり、１３は巻線２の上下部の絶縁鍔
部に形成された冷媒流路である。１４は絶縁スペーサで
あり、内周絶縁筒５の外周面から円盤状コイル２の層間
に放射状に配置され、円板状コイル２の内外周間に冷媒
流路１２を形成している。

【０００４】また、図１２、図１３は、特公昭５７−１
８８２号公報に示された空心リアクトルの巻線部分のス
ペーサの状況を示す部分図であり、図１２はコイル部分
の断面図、図１３は上面から見た平面図である。図にお
いて、１９は磁気シールド、２１はコイル、２２は磁気
シールド１８の上部を締め付け固定する上部固定金具、
２３は磁気シールドの下部を締め付け固定する下部固定
金具である。２５は内周絶縁筒、２６は架台、２７は上
部磁気シールドを締め付ける上部締め付け金具２２を連
結する連結金具、２８は架台２６と連結金具２７との間
を締め付けコイル２１に締め付け力を与える連結ロッド
である。

【０００５】次に動作について説明する。高電圧のリア
クトル等の誘導機器は、耐電圧性能を確保し、コイルの
発熱を効率的に冷却する冷却媒体として絶縁油が使用さ
れている。図９〜図１０の構成の冷却は、巻線部分は全
体が絶縁油に浸漬されており、冷却媒体の絶縁油は導油
管１１から導油ボックス１０に導入され導油ボックス１
０の上方に設けられた導油穴１０ａを通って、下部の絶
縁バリアフランジ７ｂの部分に形成された冷媒流路１３
に流入し、静電シールド３の下部から円板状コイル２の
油流ガイド８で仕切られた最下端のブロックの円板状コ
イル２の層間の冷媒通路を外周から内周に向けて流れ、
内周絶縁筒５の部分で反転し、次のブロックを内周から
外周に向かって流れ、外周部で反転する冷媒流路を反転
しながら上昇して上部の静電シールド３の上部の冷媒流
路を通ってコイルの外に放出する図中矢印で示した経路
を流れて冷却される。

【０００６】また、図１２、図１３はコイルを固定する
構造を示すものであり、巻線２１の中心部の貫通する連
結ロッド２８を締め付けて巻線２１に押し付け力を加え
て固定される構成である。この構成では巻線２１の中心
部を連結ロッドが貫通しており、この部分は電気的に接
地されており、巻線２１は回路電圧が課電されているの
で、巻線２１の内径部と連結ロッド２８との間は電気的
に耐えるように絶縁距離を確保することが必要である。
この部分の絶縁距離は、ＤＣ５００ｋＶの絶縁油充填の
機器では約２００ｍｍ程度である。図９〜図１０の構成
では冷却を説明し、巻線１を固定する構成は示されてお
らず、図１２、図１３の構成では冷却に関することが示
されていないが、実際の直流リアクトルでは両者の構成
を合体した構成である。

【０００７】次に磁界の分布について説明する。直流回
路に使用される直流リアクトルは、低負荷から過負荷領
域までインダクタンスの値がなるべく変化することがな
く、安定した値になることが回路構成上好ましくこのた
めに、上記の構成のように巻線内径部には過負荷運転時
に磁気飽和となりインダクタンスが大きく変化するよう
なギャップ付鉄心を使用せず、空心形とする。外周部に
は磁束の広がりを防止するために磁気シールドを設けた
ものとしている。この構成の直流リアクトルの巻線に直
流電流が流れると巻線の中央付近の磁界の強さは図１４
のようになる。図１４の上部のグラフは磁界の強さを示
し、下部に磁界の強さと巻線との相対位置の関係を示
す。図１４の巻線中央部の磁界の強さの最大値Ｂｍａｘ
は（式１）で求められる。

【０００８】

【数１】

【０００９】電流が数１０００Ａの直流送電線路に接続
される１ヘンリーを越える直流リアクトルではＢｍａｘ
が１テスラを越えるものもある。磁界の分布は、図１４
に示す通り、巻線中心部が最大であり、巻線内の外径方
向になるにしたがって、径方向寸法に比例して直線的に
小さくなり外周部で０になる。

【００１０】巻線に流れる電流は、系統電流であり、巻
線の中心部の磁界の強さＢｍａｘはこの系統電流に比例
し、負荷率により大きさは変動する。また、巻線電流は
直流であり通電方向が変わらない限り一定方向の磁界が
発生する。この磁界内に鉄粉等の磁性体があると、磁界
の強さが高い方向に引き付ける力を受けることになる。
その磁性体が受ける力Ｆは（式２）の通りとなる。

【００１１】

【数２】

【００１２】巻線１内に磁性体異物が侵入した場合、図
１４に示す通り巻線部分の磁界の強さは、巻線１内周端
部から外周端部にかけてほぼ一定の割合で磁界の強さが
弱くなる勾配となっている。この状態の巻線１内部に、
ｍなる磁気双極能率を有する磁性体異物には一定の力が
中心方向に働く。例えば、Ｂｍａｘを１［Ｔ（テス
ラ）］、巻線１の巾を０．５ｍとし、磁界の強さの勾配
を２［Ｔ／ｍ］とすると、１ｇの鉄粉が受ける力は、鉄
の磁気双極能率より約０．５［Ｎ（ニュートン）］と計
算され、自重の約５０倍の値となる。受ける力の方向は
巻線１の内周方向に引き寄せられるように作用する。

【００１３】空心巻線の直流リアクトルの巻線１の内部
に磁性体が存在した場合の挙動を図１５を用いて説明す
る。図１５は巻線部分の部分拡大断面図である。磁性体
異物３０が当初に存在する位置はタンク内、巻線内、あ
るいは絶縁油中に浮遊していることが考えらるが運転さ
れると、絶縁油中に浮遊した磁性体浮遊物３０は絶縁油
とともに循環して巻線１内の冷媒通路１３、１２に入
り、この部分に入ってくると磁化され、磁界の強さの強
い内径側に力が働き、内径側の絶縁鍔６ｂの部分に集積
されて蓄積する。

【００１４】直流リアクトルは、巻線の中心部には大地
電位の連結ロッドが存在し、高電圧に充電されている巻
線との間の絶縁が耐えるように設計されているが、内部
に磁性体浮遊物が存在し、運転されて巻線の内周部に集
積すると、浮遊電極となり、その形状、大きさによって
は電界が集中して絶縁が脅かされる。浮遊物に直流電圧
が課電されると電気的には分極し、直列につながる現象
も生じ易く、交流の場合に比較してさらに厳しくなるこ
とが想定される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
直流リアクトルは、磁界の強さに勾配がある巻線内に磁
性体異物が存在する場合に、巻線の内周部分に集積し、
絶縁耐力が低下する問題点がある。

【００１６】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたものであり、機器内部に磁性体浮遊物が存在し
ていても、巻線の内周側に集積しないように構成し、絶
縁耐力の低下を防止した直流リアクトルを得ることを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る直流リアクトルは、中空円板状コイルを内周絶縁筒に
接するように装着して積層した巻線の対角上の双方に配
置された絶縁冷却媒体の出入口を形成し、その一方から
流入し中空円板状コイルの両側の双方に略均一に分流
し、他方の出入口に流出するように冷媒流路を形成する
絶縁ワッシャーに絶縁スペーサが配置して構成したもの
である。

【００１８】この発明の請求項２に係る直流リアクトル
は、中空円板状コイルを積層した巻線の中空円板状コイ
ルの内径端部に、絶縁冷却媒体が内径部に流出しないよ
うに断面がチャンネル形状の絶縁部材を装着して積層し
たものである。

【００１９】この発明の請求項３に係る直流リアクトル
は、中空円板状コイルの内径端部に、絶縁冷却媒体が内
径部に流出しないように断面がチャンネル形状の絶縁部
材を装着し、中空円板状コイルの外周部には略対角上に
絶縁冷却媒体の出入口部分以外の部分に断面がチャンネ
ル形状の絶縁部材を装着したものである。

【００２０】この発明の請求項４に係る直流リアクトル
は、絶縁スペーサを貼り付けた絶縁ワッシャーを積層し
た中空円板状コイルが積層された層間の絶縁スペーサ
を、コイルの中心に対して円周方向には略同心環状であ
り、半径方向には略等間隔の放射状に配置したものであ
る。

【００２１】この発明の請求項５に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの積層
された層間の絶縁スペーサは、コイルの中心に対して円
周方向には略同心環状であり、半径方向には略等間隔の
放射状に配置され、さらに円周方向に放射状に配列され
た絶縁スペーサは一列置きに交互となるように配置した
ものである。

【００２２】この発明の請求項６に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルが積層
された巻線の端部に配置される静電シールド表面に、コ
イル面スペーサと同一角度の位置に静電シールドの中心
に対して放射状に配置された放射状スペーサ及びシール
ド内径と外径との間の任意の位置に少なくとも１個の環
状スペーサを配置し、外周には断面チャンネル状の絶縁
部材を静電シールド、放射状スペーサ及び環状スペーサ
を覆うように装着したものである。

【００２３】この発明の請求項７に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの内周
に装着する断面がチャンネル形状の絶縁部材の内周側の
上面に任意の巾の溝を設け、その外周側が中空円盤状コ
イル表面に向かって下降する斜面を形成するようにした
ものである。

【００２４】この発明の請求項８に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの内周
に断面がチャンネル形状の絶縁部材を装着し、外周の外
側に、間隔をおいて絶縁リングを設け、絶縁リングの外
周が中空円板状コイル表面に向かって下降する斜面を形
成するようにしたものである。

【００２５】この発明の請求項９に係る直流リアクトル
は、請求項１乃至請求項８に記載の直流リアクトルの絶
縁冷却媒体を絶縁油としたものである。

【００２６】この発明の請求項１０に係る直流リアクト
ルは、請求項１乃至請求項８に記載の直流リアクトルの
絶縁冷却媒体を絶縁性ガスとしたものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て説明する。 実施の形態１．図１〜図４はこの発明による実施の形態
１．の構成を示す図である。図１．は実施の形態１．の
直流リアクトルの中身の断面鳥瞰図、図２は巻線部分の
構成部品を分離した状態で示した鳥瞰図であり、実際は
密着した構成である。図３は巻線内の絶縁スペーサの配
置図、図４は静電シールド部分の構成部品の鳥瞰図であ
る。図において、４１は中空円板状コイルを積層した巻
線、４２は積層されて巻線の主要部をを構成する中空円
板状コイル、４３は巻線の上部下部に配置された静電シ
ールド、４５は絶縁冷却媒体の流通路を確保するための
コイル面スペーサ、４６は中空円板状コイル４２の外周
に装着され、絶縁冷却媒体の流路を確保し、コイルの外
周への流出を防止する外周チャンネルであり、対角上の
２カ所に一部カット部分を設けて冷却媒体流入口５０、
冷却媒体流出口５１を形成している。４７は中空円板状
コイル４２の内周に装着された内周チャンネルである。
４８は中空円板状コイル４２の間及び静電シールド４３
との間に間挿された絶縁ワッシャー、４９は巻線の周囲
を口の字状に囲うように配置された磁気シールドであ
る。

【００２８】５２は静電シールド４３の表面に絶縁冷却
媒体を形成するための放射状スペーサ、５３は同じく環
状スペーサ、５４は静電シールド４３の外周に装着され
たシールド外周チャンネルであり、図では２分割して表
示しているが静電シールド全周を覆うように装着されて
いる。５５は静電シールド４３の上面に配置された絶縁
ワッシャー、５６は放射状スペーサ、５７は環状スペー
サである。図２では、静電シールド４３部分について示
したが、下部の静電シールド４３についても上部と対称
に同様の構成に形成されている。

【００２９】絶縁冷却媒体が冷却媒体入り口５０から流
入し、左右に別れて中空円板状コイルの表面を均一に流
れるようにコイル面スペーサ４５は図３に示したように
配置されている。図３のコイル面スペーサ４５は、絶縁
冷却媒体の流量が均一になるように次の条件を満たすよ
うに配置されている。 （１）中心部から外周部に向かう方向の等間隔に配置し
た複数の放射線状の中心線に、コイル面スペーサ４５
は、コイル内周側に近い側は小さく、外周に至るに従
い、スペーサ取付位置の半径に比例した大きさのものと
し、スペーサの間は同一として貼り付けるものとする。
このようにスペーサの大きさ、間隔を規定することによ
り、コイルの内周部、外周部での冷却媒体のコイル面に
接する冷却面積比及びコイルの支持間隔が格差なく構成
される。 （２）隣接する放射線状に配置した中心線上のスペーサ
は、一列置きに交互となるように千鳥配置する。このよ
うに配置すると、巻回されているコイルの各導体は円周
方向には少なくとも一つ飛びに必ず支持されるようにな
り無支持のコイル導体がなくなる。また、中空円板状コ
イル４２及び静電シールド４３は、図４に示すように中
空円板状コイル４２のコイル面スペーサ４５の中心線、
静電シールド４３の放射状スペーサ５９の中心線の位置
を合わせて積層しており、このように積層すると軸方向
には連続密着構造となり、コイル軸方向の機械力を磁気
シールドで支持できる。

【００３０】このように構成された巻線４１の部分の絶
縁冷却媒体の流路構成について説明する。図１、図２の
巻線４１の冷却媒体流入口５０、冷却媒体流出口５１が
周囲に口の字形に配置された磁気シールド４９の口の字
の開口の方向に来るように配置されており、この冷却媒
体流入口５０に向かう図示の矢印Ａの方向に絶縁冷却媒
体を流すことにより、絶縁冷却媒体は冷却媒体流入口５
０から中空円板状コイル４２の上下に流入し、冷却媒体
流出口５１の図示矢印Ｂの方向に流出する冷媒流路が形
成され、各中空円板状コイルの冷却媒体流路は並列にな
る。

【００３１】静電シールド４３は、巻線４１の上下両端
部の電界集中を緩和するために使用されるものであり、
これ自体に電流が流れることもなく、また直流であるか
ら渦電流による標遊損が生じるものでもないので冷却に
配慮する必要はなく、絶縁耐力を考慮すればよく、絶縁
ワッシャー５５と放射状スペーサ５６と環状スペーサ５
７とを積層した構成とし、絶縁冷媒体中に気泡が残留し
ない構成として図２のように構成したものである。

【００３２】以上のような構成の直流リアクトルの巻線
内部あるいは絶縁冷却媒体中に磁性体の浮遊物が残留し
ているとした場合の挙動について説明する。図５は巻線
部分の下方部分の断面図である。巻線は内周絶縁筒４５
に、中空円板状コイル４２の内径部を嵌合して装着され
ており、巻線内の絶縁冷却媒体流路４４は、内周及び外
周に対して密閉された流路となっている。巻線部分には
直流電流が流れておりコイル４２の巻回部分は磁界の強
さが内径から外径に至るにしたがって弱くなる磁界とな
っており、巻線部分に磁性体浮遊物３０があると磁界の
強い方に引き付けられる力を受けて、図５に示す通りコ
イル間に浮遊していた磁性体浮遊物３０は冷却媒体流路
４４の内径側に集積し、電界が加わっている中空円板状
コイル４２の内径部に侵入することはなくなり、絶縁耐
力が脅かされることはなくなる。一方、静電シールド表
面のダクトでも、磁界の分布は、その位置が、コイルと
同軸に配置されていることからコイル表面と略同一であ
る。このため浮遊移動して来た磁性体は、静電シールド
内周側に集積する力を受けるが、静電シールド表面に設
けた環状スペーサにより静電シールド内周内側に至るこ
とは無く絶縁耐力が脅かされることは無い。

【００３３】上記は冷却媒体を特定しないで説明した
が、冷却媒体が絶縁油の場合は、粘性が大きいので、低
流量であっても磁性体浮遊物は絶縁冷却媒体の流れに逆
らうことなく、循環してコイル内に捕獲され易くなる。
また、絶縁冷却媒体が絶縁性ガスの場合は、一般に粘性
が小さく、熱容量が小さいので循環流量を多くし、流速
を早くする設計が行われる。流速が早い条件では磁性体
が冷却媒体中、浮遊しやすくなりコイル内に捕獲され易
くなる。

【００３４】実施の形態２．実施の形態２．の構成を図
６に示す。実施の形態２．は、実施の形態１．の構成の
内周部に集積した磁性体浮遊物の捕獲溝を設けたもので
ある。図６は巻線の内周部の部分拡大断面図である。図
において７１は内周チャンネルであり、２枚の鍔の下側
の鍔の外径側に円周方向に沿って捕獲溝７４を形成し、
捕獲溝７４の外径側は中空円板状コイル４２の上面また
は絶縁ワッシャー４８の上面に向かって傾斜するテーパ
面７５を設けた構成である。

【００３５】このように内周チャンネル７１に捕獲溝７
４を設けると直流リアクトルが運転されて内部に磁性体
浮遊物３０が存在していると巻線内に循環してきたとき
に磁界の強さの傾きによりにより磁化してコイル間の冷
媒流路の磁界の強い内径側に設けた捕獲溝７４に集積し
て捕獲され、再びリアクトル内部の絶縁的に最も厳しい
巻線中心部に集積することがなくなり、絶縁の信頼性が
高くなる。

【００３６】実施の形態３．実施の形態３．は実施の形
態２．捕獲溝の部分の形態を変えたものである。実施の
形態３．の構成を図７、図８に示す。図８は図７と同じ
部分の巻線の内周部の捕獲状況を示す説明図である。図
において、７６は内周チャンネル５１の外周の中空円盤
状コイルの上面または絶縁ワッシャーの上面に形成され
た捕獲溝である。７７は捕獲溝７６を形成する間隔を置
いて中空円盤状コイルの上面または絶縁ワッシャーの上
面に貼り付けられた捕獲リングであり、上面はコイルの
上面または絶縁ワッシャーの上面に向けて下降する傾斜
面となっている。

【００３７】この構成においても、実施の形態２．と同
様に、内部に磁性体浮遊物３０が存在していても巻線内
に循環してきたときに磁化してコイル間の絶縁冷媒流路
の磁界の強い内径側の捕獲溝７６に集積されて捕獲さ
れ、再びリアクトル内部の絶縁的に最も厳しい巻線中心
部に集積することがなくなり、絶縁の信頼性が高くな
る。

【００３８】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る直流リアクト
ルは、中空円板状コイルを内周絶縁筒に接するように装
着して積層し、巻線の対角上の双方に絶縁冷却媒体の出
入口を配置し、この一方から流入し中空円板状コイルの
両側の双方に略均一に分流して他方の出入口に流出する
ように絶縁ワッシャーに絶縁スペーサを配置したので、
巻線部分に磁性体浮遊物があっても磁化されて磁界の強
い方に引き付けられる力を受けて、絶縁冷却媒体流路の
内径側に集積しても、電界が加わっている中空円板状コ
イルの内径部に侵入することはなくなり、絶縁耐力が脅
かされることがなくなる効果を奏する。

【００３９】この発明の請求項２に係る直流リアクトル
は、中空円板状コイルを積層した巻線の中空円板状コイ
ルの内径端部に、絶縁冷却媒体が内径部に流出しないよ
うに断面がチャンネル形状の絶縁部材を装着して積層し
たものとしたので、巻線内を循環した冷却媒体が巻線中
心部に入り込むことがなくなり、巻線内に集積した磁性
体浮遊物により巻線中心部において絶縁耐力を脅かすこ
とがなくなり、絶縁の信頼性が高くなる効果を奏する。

【００４０】この発明の請求項３に係る直流リアクトル
は、中空円板状コイルの内径端部には、絶縁冷却媒体が
内径部に流出しないように断面がチャンネル形状の絶縁
部材を装着し、中空円板状コイルの外周部には略対角上
に絶縁冷却媒体の出入口部分以外の部分に断面がチャン
ネル形状の絶縁部材を装着したものとしたので、巻線内
を循環した冷却媒体が巻線中心部に入り込むことがなく
なり、外周部にも漏れないので巻線内に集積した磁性体
浮遊物が巻線中心部の絶縁耐力を脅かすことがなくな
り、絶縁の信頼性がより高くなる効果を奏する。

【００４１】この発明の請求項４に係る直流リアクトル
は、絶縁スペーサを貼り付けた絶縁ワッシャーを積層し
た中空円板状コイルが積層された層間の絶縁スペーサ
を、コイルの中心に対して円周方向には略同心環状であ
り、半径方向には略等間隔の放射状に配置したので、巻
線内の冷却媒体の流量分布が内周部と外周部で差がなく
なり流速分布が均一になる効果を奏する。

【００４２】この発明の請求項５に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの積層
された層間の絶縁スペーサは、コイルの中心に対して円
周方向には略同心環状であり、半径方向には略等間隔の
放射状に配置され、さらに円周方向に放射状に配列され
た絶縁スペーサは一列置きに交互となるように千鳥配置
したもので、巻線内の絶縁冷却媒体の流速分布はより均
一になり、均一に冷却される効果を奏する。

【００４３】この発明の請求項６に係る直流リアクトル
は、中空円板状コイルが積層された巻線の端部に配置さ
れる静電シールド表面に、コイル面スペーサと同一角度
の位置に静電シールドの中心に対して放射状に配置され
た放射状スペーサ及びシールド内径と外径との間の任意
の位置に少なくとも１個の環状スペーサを配置し、外周
には断面チャンネル状の絶縁部材を静電シールド、放射
状スペーサ及び環状スペーサを覆うように装着し、絶縁
冷却媒体が出入りしないようにしたので、静電シールド
内表面の油ダクト部分に磁性体浮遊物が循環し存在して
いても静電シールドの内周の内側部にでてくることがな
くなり、絶縁耐力を脅かすことがなくなる。

【００４４】この発明の請求項７に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの内周
に装着する断面がチャンネル形状の絶縁部材の内周側の
上面に任意の巾の溝を設け、その外周側が中空円盤状コ
イル表面に向かって下降する斜面を形成するようにした
ので、内部に浮遊する磁性体浮遊物は巻線内を循環して
きたときに容易に巻線内の内径部の捕獲溝に集積して捕
獲され、再び内部を循環して絶縁耐力を脅かすことがな
くなり、絶縁信頼性が高くなる効果を奏する。

【００４５】この発明の請求項８に係る直流リアクトル
は、絶縁ワッシャーを積層した中空円板状コイルの内周
に断面がチャンネル形状の絶縁部材を装着し、内周の内
側に、間隔をおいて絶縁リングを設け、絶縁リングの外
周が中空円板状コイル表面に向かって下降する斜面を形
成するようにしたので、請求項７と同様に、内部に浮遊
する磁性体浮遊物は巻線内を循環してきたときに巻線内
の内径部の捕獲溝に集積して捕獲され、再び内部を循環
して絶縁耐力をおびやかすことがなくなり、絶縁信頼性
が高くなる効果を奏する。

【００４６】この発明の請求項９に係る直流リアクトル
は、請求項１乃至請求項８に記載の直流リアクトルの絶
縁冷却媒体を絶縁油としたものであり、冷却媒体の粘性
が高く、磁性体浮遊物は確実に巻線内の内径部に集積し
捕獲されて絶縁の信頼性が高くなる。

【００４７】この発明の請求項１０に係る直流リアクト
ルは、請求項１乃至請求項８に記載の直流リアクトルの
絶縁冷却媒体を絶縁性ガスとしたものであり、磁性体浮
遊物は冷却媒体の循環によって巻線内の内径部に集積し
捕獲されて絶縁の信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１．の直流リアクトルの中身の断
面鳥瞰図である。

【図２】 図１の巻線部分の構成部品を分離して示した
鳥瞰図である。

【図３】 図１の巻線内の絶縁スペーサの配置図であ
る。

【図４】 静電シールド部分の構成部品の鳥瞰図であ
る。

【図５】 巻線内の磁性体浮遊物の集積状況の説明図で
ある。

【図６】 巻線内径部に捕獲溝を設けた場合の内周部の
部分拡大断面図である。

【図７】 巻線内径部に捕獲溝を設けた場合の他の実施
の形態の内周部の部分拡大断面図である。

【図８】 図７を磁性体浮遊物の捕獲状況を示す説明図
である。

【図９】 従来の直流リアクトルの巻線部分の構成を示
す及び油流に状況を示す部分断面図である。

【図１０】 従来の直流リアクトルの巻線部分のスペー
サの状況を示す説明図である。

【図１１】 従来の直流リアクトルの巻線のスペーサ部
分の断面図である。

【図１２】 従来の図１１と異なる構成の直流リアクト
ルの中身の側面図である。

【図１３】 図１２の直流リアクトル平面図である。

【図１４】 直流リアクトルの磁界分布を説明する説明
図である。

【図１５】 従来の直流リアクトルの巻線内部の磁性体
浮遊物の集積状況の説明図である。

【符号の説明】

３０ 磁性体浮遊物、３５ 内周絶縁筒、４１ 巻線、
４２ 中空円板状コイル、４３ 静電シールド、４４
冷却媒体流路、４５ コイル面スペーサ、４６ 外周チ
ャンネル、４７ 内周チャンネル、４８ 絶縁ワッシャ
ー、４９ 磁気シールド、５０ 冷却媒体流入口、５１
冷却媒体流出口、５３ 環状スペーサ、５４ シール
ド外周チャンネル、５５ 絶縁ワッシャー、５６ 放射
状スペーサ、５７ 環状スペーサ、７１ 内周チャンネ
ル、７４ 捕獲溝、７５ テーパ面、７６ 捕獲溝、７
７ 捕獲リング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 27/10 H01F 37/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の中空円板状コイルの層間に絶縁ス
   ペーサ、絶縁ワッシャーを間挿して積層した巻線、及び
   巻線端部に配置された静電シールドが密閉容器に収容さ
   れ、絶縁冷却媒体が充填された空心形の直流リアクトル
   であって、巻線は、複数の中空円板状コイルを内周部が
   内周絶縁筒に接するように装着され、絶縁スペーサが間
   挿されて積層され、上記円板状コイルの層間の外周には
   略対角上の双方に絶縁冷却媒体の出入口を配置し、他の
   部分は封止して、絶縁冷却媒体が上記出入口の一方から
   流入し、中空円板状コイルの層間の両側の双方に略均一
   に分流して他方の出入口に流出するように冷却媒体流路
   が形成されていることを特徴とする直流リアクトル。
2. 【請求項２】 中空円板状コイルの内径端部に、絶縁冷
   却媒体が内径部に流出しないように断面がチャンネル形
   状の絶縁部材を装着して積層されていることを特徴とす
   る請求項１記載の直流リアクトル。
3. 【請求項３】 中空円板状コイルの内径端部に、絶縁冷
   却媒体が内径部に流出しないように断面がチャンネル形
   状の絶縁部材を装着し、中空円板状コイルの外周部には
   略対角上に絶縁冷却媒体の出入口部分以外の部分に断面
   がチャンネル形状の絶縁部材を装着したことを特徴とす
   る請求項１記載の直流リアクトル。
4. 【請求項４】 中空円板状コイルが積層された層間の絶
   縁スペーサは、コイルの中心に対して円周方向には略同
   心環状であり、半径方向には略等間隔の放射状に配置さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
   れかに記載の直流リアクトル。
5. 【請求項５】 中空円板状コイルが積層された層間の絶
   縁スペーサはコイルの中心に対して円周方向には略同心
   環状であり、半径方向には略等間隔に配置され、さらに
   円周方向に放射状に配列された絶縁スペーサは一列おき
   に交互となるように千鳥配置されていることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の直流リアク
   トル。
6. 【請求項６】 中空円板状コイルが積層された巻線の端
   部に配置される静電シールド表面に、コイル面スペーサ
   と同一角度の位置に静電シールドの中心に対して放射状
   に放射状スペーサを配置し、静電シールド内径と外径と
   の間の任意の位置に少なくとも１個の環状スペーサを配
   置し、外周には断面チャンネル状の絶縁部材を静電シー
   ルド、放射状スペーサ及び環状スペーサを覆うように装
   着したことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれ
   かに記載の直流リアクトル。
7. 【請求項７】 中空円板状コイルの内周に装着する断面
   がチャンネル形状の絶縁部材の外周側の双方の鍔部分の
   上面に任意の巾の溝が設けられ、その外周側がコイル表
   面に向かって下降する斜面が形成されていること特徴と
   する請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の直流リア
   クトル。
8. 【請求項８】 中空円板状コイルの内周に装着する断面
   がチャンネル形状の絶縁部材の外周の外側のコイル上面
   の絶縁ワッシャーに、間隔をおいて絶縁リングを設け、
   この絶縁リング上面は、その外周側がコイル表面に向か
   って下降する斜面が形成されていることを特徴とする請
   求項２乃至請求項６のいずれかに記載の直流リアクト
   ル。
9. 【請求項９】 絶縁冷却媒体は絶縁油であることを特徴
   とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の直流リ
   アクトル。
10. 【請求項１０】 絶縁冷却媒体は絶縁性ガスであること
    を特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の
    直流リアクトル。