JP5709623B2 - 静止誘導器 - Google Patents
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Description
一方、特許文献2に示す従来の静止誘導器では、コイル角部102a〜102dが露出して存在しているため、コイル角部102a〜102dに電界が集中し、充分な絶縁性能を得られない恐れがあった。
すなわち、特許文献1の技術では高い絶縁性能を得るために冷却性能を犠牲にし、一方で特許文献2の技術では高い冷却性能を得るために絶縁性能を犠牲にしていた。
コイルの径方向端部を覆うように、かつその底部とコイルの径方向端部との間に所定のスペースを設けて配置されたバリア絶縁物、および該スペース内の一部に配置されコイルの径方向端部に存在するコイル角部をバリア絶縁物とで共同して覆う充填絶縁物を備え、スペース内の残部であってコイルに当接する部分に流体媒体が通流するコイル端部流路を形成し、充填絶縁物は、コイルの周方向に開口しコイル端部流路と連通する繰り抜き部をコイルと当接していない部分に形成した繰り抜き充填絶縁物であるとしたものである。
以下、本発明を実施するための各形態例について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による静止誘導器としての内鉄形変圧器を示す斜視図である。図2は、図1のA部を拡大して示す斜視図で、図の左側が内周側、右側が外周側となる。
図1および図2において、実施の形態1の内鉄形変圧器1は、タンク(図示せず)、鉄心2、および円盤状のコイル本体3を有している。コイル本体3は、鉄心2の脚部を囲むように鉄心2に取り付けられている。鉄心2およびコイル本体3は、絶縁兼冷却用の流体媒体である絶縁油もしくはSF6ガスと共にタンク内に収容されている。
先の実施の形態1の図3の例では、コ字状バリア絶縁物9aの表面に直方体状の充填絶縁物10a、10bを密接させたが、実施の形態2における内鉄形変圧器では、図6に示すように、直方体から一部繰り抜いた繰り抜き充填絶縁物15a、15bをコ字状バリア絶縁物9aに密接させる。
図7に繰り抜き充填絶縁物15の構造図を示す。繰り抜き充填絶縁物15は、コイル4と当接していない部分に繰り抜き部を形成する。繰り抜き部は、コイル4の周方向に1箇所以上、コイル4の軸方向にも1箇所以上設け、コイル周方向繰り抜き部16は、コイル軸方向繰り抜き部17の少なくとも一つと連通しているものとする。また、コイル軸方向繰り抜き部17は、コイル端部流路12に連通する。図7中の矢印は、流体媒体の流れる方向を示す。
なお、繰り抜き充填絶縁物15として、図7では、コイル周方向繰り抜き部16は、周方向に全て繰り抜かれていたが、図8のように、コイル周方向繰り抜き部16とコイル軸方向繰り抜き部17が連通する箇所まで繰り抜き、それ以上には繰り抜かない構造としても良い。この場合、冷却性能は図7の場合と比較して若干低下するものの、コイル半径方向の外力に対する繰り抜き充填絶縁物15の耐機械力は向上する。
先の実施の形態1、2では、静止誘導器として内鉄形変圧器を取り上げたが、本発明の実施の形態3では、静止誘導器として外鉄形変圧器を取り上げる。図9は、本発明の実施の形態3による外鉄形変圧器を示す斜視図である。
図9において、外鉄形変圧器31は、タンク32、鉄心33の他、コイル本体34を有している。タンク32の内部には、流体媒体(図示せず)が充填されている。鉄心33、コイル本体34は、タンク32の内部に収容されている。
図11、図12において、コイル本体34は、コイル35a、35bの他、複数のコイル(図示せず)を有している。コイル35a、35bは、それぞれ絶縁被覆36を施した、断面略矩形の電線37を径方向(両図では上下方向が相当する)に所定の回数巻回して平板状に形成されている。コイル35a、35bは、その軸方向(両図では、左右方向が相当する)に所定の間隔で配置され、図の下方で直列接続されている。
コイル35aと絶縁板39aとの間には、複数の絶縁スペーサ38aが間隔をおいて配置されている。コイル35aと絶縁板39aとの間の領域における互いに隣り合う絶縁スペーサ38a同士の間のスペースはコイル面流路44aとなっている。同様に、コイル35aと絶縁板39bとの間には、複数の絶縁スペーサ38bが間隔をおいて配置されている。コイル35aと絶縁板39bとの間の領域における互いに隣り合う絶縁スペーサ38b同士の間のスペースはコイル面流路44bとなっている。
図11において、断面がコの字状のコ字状バリア絶縁物40a、40bは、開口部の側面がコイル35aと密接するよう配置されている。コ字状バリア絶縁物40aの開口部の底面は、コイル35aの径方向端部と間隔をあけ、両者の間に所定のスペースを設けて配置されている。コ字状バリア絶縁物40aの開口部の底面とコイル35aとの間のスペース内の一部には、直方体状の充填絶縁物41a、41bが配置されており、同様に、コ字状バリア絶縁物40bの開口部の底面とコイル35aとの間のスペース内の一部には、直方体状の充填絶縁物41c、41dが配置されている。
図10に示すように、図11に示す断面では、流体媒体は、図の手前−奥行き方向に移動するため、コイル端部に形成されたコイル端部流路43a、43bとコイル間流路45とをつなぐ必要はない。但し、図12に示す断面では、コイル端部流路43bを通ってきた流体媒体を、図の下方から上方に向かって移動させる必要があるため、コイル端部流路43bをコイル面流路44aないし44bとつなぐ必要がある。その解決策として、充填絶縁物41dの代わりに、断面がLの字状のL字状充填絶縁物46を配置し、コイル端部流路43bとコイル面流路44bとをつなぐことが考えられる。
L字状充填絶縁物46を配置する位置については、図12に挙げた他にもL字状充填絶縁物46を充填絶縁物41cの代わりに配置してコイル端部流路43bとコイル面流路44aとをつないだり、L字状充填絶縁物46を充填絶縁物41c、41dの両方の代わりに配置したりする構造が考えられる。但し、隣接するコイルと直列接続された側の電位差がほとんどないのに対し、隣接するコイルと直列接続されていない側には大きな電位差が発生するため、隣接するコイルと直列接続された側に存在する充填絶縁物41dのみをL字状充填絶縁物46とするのが絶縁性能を維持する上で最も効果的である。
また、実施の形態1、2では、静止誘導器として、絶縁性の油またはガスを使用した内鉄形変圧器1について説明し、実施の形態3では、同様の外鉄形変圧器31について説明した。しかしながら、この発明は、例えば、絶縁性の油またはガスを使用したリアクトル等他の種類の静止誘導器についても同様に適用でき、同等の効果を奏する。
6 電線、7 絶縁スペーサ、9a,9b コ字状バリア絶縁物、
10a,10b,10c,10d 充填絶縁物、
11a,11b,11c,11d コイル角部、12a,12b コイル端部流路、
13a,13b,13c,13d L字状バリア絶縁物、
14a,14b コ字状充填絶縁物、
15a,15b,15c,15d 繰り抜き充填絶縁物、
16a,16b,16c,16d コイル周方向繰り抜き部、
17 コイル軸方向繰り抜き部、31 外鉄形変圧器、32 タンク、33 鉄心、
34 コイル本体、35,35a,35b コイル、36 絶縁被覆、37 電線、
40a,40b コ字状バリア絶縁物、41a,41b,41c,41d 充填絶縁物、42a,42b,42c,42d コイル角部、43a,43b コイル端部流路、
46 L字状充填絶縁物、48 つなぎ流路。
Claims (5)
- 絶縁被覆を施した、断面略矩形の電線を径方向に所定の回数巻回してなるコイルを複数個、前記コイルの軸方向に所定の間隔で配置し、絶縁兼冷却用の流体媒体とともにタンク内に収容してなる静止誘導器であって、
前記コイルの径方向端部を覆うように、かつその底部と前記コイルの径方向端部との間に所定のスペースを設けて配置されたバリア絶縁物、および前記スペース内の一部に配置され前記コイルの径方向端部に存在するコイル角部を前記バリア絶縁物とで共同して覆う充填絶縁物を備え、前記スペース内の残部であって前記コイルに当接する部分に前記流体媒体が通流するコイル端部流路を形成し、
前記充填絶縁物は、前記コイルの周方向に開口し前記コイル端部流路と連通する繰り抜き部を前記コイルと当接していない部分に形成した繰り抜き充填絶縁物であることを特徴とする静止誘導器。 - 前記バリア絶縁物は、前記コイルの径方向端部を覆う断面がコの字状に形成されたコ字状バリア絶縁物であることを特徴とする請求項1記載の静止誘導器。
- 前記バリア絶縁物は、断面がLの字状に形成されたL字状バリア絶縁物からなり、一対の前記L字状バリア絶縁物により前記コイルの径方向端部を覆うようにしたことを特徴とする請求項1記載の静止誘導器。
- 前記充填絶縁物は、その両端が前記コイルの径方向端部の前記軸方向両端に存在する前記コイル角部に当接する、断面がコの字状のコ字状充填絶縁物であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の静止誘導器。
- 前記充填絶縁物は、変形可能な材料で構成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の静止誘導器。
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