JP6793889B1 - 静止誘導器 - Google Patents
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Abstract
Description
主に図1〜図3を用いて、実施の形態1に係る静止誘導器100の構成を説明する。図1に示されるように、静止誘導器100は、鉄心1と、低圧巻線2と、絶縁部3と、高圧巻線4と、低圧側スペーサ5(図4参照)と、高圧側スペーサ6(図4参照)と、タンク7と、絶縁油8(図5および図6参照)とを含んでいる。なお、図1〜図3には、説明の便宜のため絶縁油8(図5および図6参照)が図示されていない。
図1を用いて、実施の形態1に係る鉄心1の構成を説明する。図1に示されるように、鉄心1は、主脚部11と、ヨーク部12とを含んでいる。主脚部11は、軸方向に延びている。本実施の形態において、軸方向とは、主脚部11が延びる方向(Y軸方向)である。径方向とは、軸方向に直交する方向(X軸方向)である。ヨーク部12は、主脚部11に接続されている。
図3〜図6を用いて、実施の形態1に係る低圧巻線2および高圧巻線4の構成を詳細に説明する。なお、図3および図4には、説明の便宜のため絶縁油8(図5および図6参照)が図示されていない。
次に、図4〜図7を用いて、実施の形態1に係る低圧側スペーサ5および高圧側スペーサ6の構成を説明する。
次に、図2〜図9を用いて、実施の形態1に係る絶縁部3の構成を説明する。
図1に示されるように、タンク7には、内部空間ISが設けられている。内部空間ISには、低圧巻線2と、高圧巻線4と、絶縁部3とが収納されている。なお、説明の便宜のためタンク7の一部のみが図示されている。
次に、図3〜図6を用いて、本実施の形態に係る静止誘導器100での絶縁部3の沿面に沿った沿面放電の発生について説明する。図3に示されるように、静止誘導器100において、高圧巻線4と低圧巻線2との間には、電位差が発生する。このため、高圧巻線4から絶縁部3の沿面に沿って低圧巻線2に向かう沿面放電が発生し得る。
次に、図10を用いて、本実施の形態に係る静止誘導器100での絶縁部3の沿面に沿った沿面放電の進展長を説明する。沿面放電の進展長について、電極系200を用いて説明する。電極系200は、高圧電極HEと、背後電極BEと、固体誘電体Dとを含んでいる。静止誘導器100が電極系200に相当し、高圧巻線4が高圧電極HEに相当し、低圧巻線2が背後電極BEに相当し、絶縁部3が固体誘電体Dに相当している。
また、固有電量Cは、固体誘電体Dの誘電率をε、厚さをdとすると、次の式(2)によって算出される。
よって、沿面放電の進展長Lsと固体誘電体Dの誘電率εとの関係は、次の式(3)によって示される。
上記の式(3)から、固体誘電体Dの誘電率εが低いほど、沿面放電の進展長Lsが短くなる。具体的には、固体誘電体Dの誘電率εが低いほど、固体誘電体Dの静電容量は小さくなる。固体誘電体Dの沿面に沿って進展長Lsを進展する放電チャンネルは、放電経路上の固体誘電体Dの静電容量から充電電流を受けて導電性を維持している。このため、固体誘電体Dの誘電率εが低いほど、沿面放電の進展長Lsが短くなる。よって、絶縁部3の誘電率が低いほど、沿面放電が短くなる。
本実施の形態に係る静止誘導器100によれば、図2に示されるように、第1端部3tおよび第2端部3bは、中央部3cよりも低い誘電率を有している。このため、沿面放電が発生したとしても、第1端部3tおよび第2端部3bが中央部3cと同じ誘電率を有している場合よりも、沿面放電が高圧巻線4から第1端部3tおよび第2端部3bを経由して低圧巻線2に橋絡することを抑制することができる。
次に、図11を用いて、実施の形態2に係る静止誘導器100の構成を説明する。
Claims (4)
- 軸方向に延びる主脚部を含む鉄心と、
前記鉄心の前記主脚部を取り囲む低圧巻線と、
前記低圧巻線を取り囲む高圧巻線と、
前記低圧巻線を取り囲み、かつ前記軸方向に直交する径方向において前記低圧巻線と前記高圧巻線とに挟み込まれた絶縁部とを備え、
前記絶縁部は、前記低圧巻線を取り囲む少なくとも1つの絶縁筒と、前記少なくとも1つの絶縁筒に隣り合う少なくとも1つの縦スペーサとを含み、
前記少なくとも1つの縦スペーサは、前記高圧巻線、前記低圧巻線および前記少なくとも1つの絶縁筒の少なくともいずれかを支持しており、
前記絶縁部は、前記軸方向における第1端部と、前記軸方向における第2端部と、前記第1端部と前記第2端部とに挟み込まれた中央部とを含み、
前記第1端部および前記第2端部は、前記中央部よりも低い誘電率を有しており、
前記少なくとも1つの絶縁筒は、前記第1端部に含まれる第1絶縁筒部と、前記第2端部に含まれる第2絶縁筒部と、前記中央部に含まれる中央絶縁筒部とを含み、
前記第1絶縁筒部および前記第2絶縁筒部は、前記中央絶縁筒部よりも低い誘電率を有しており、
前記少なくとも1つの縦スペーサは、前記第1端部に含まれる第1縦スペーサ部と、前記第2端部に含まれる第2縦スペーサ部と、前記中央部に含まれる中央縦スペーサ部とを含み、
前記第1縦スペーサ部および前記第2縦スペーサ部は、前記中央縦スペーサ部よりも低い誘電率を有している、静止誘導器。 - 前記鉄心と、前記低圧巻線と、前記高圧巻線と、前記絶縁部とが配置されている内部空間を有するタンクと、
前記タンクの前記内部空間に充填されている絶縁油とを備えている、請求項1に記載の静止誘導器。 - 前記低圧巻線に隣り合う低圧側スペーサと、
前記高圧巻線に隣り合う高圧側スペーサとを備え、
前記低圧巻線は、前記軸方向において前記中央部よりも前記第1端部側に配置された第1低圧巻線部と、前記軸方向において前記中央部よりも前記第2端部側に配置された第2低圧巻線部と、前記第1低圧巻線部と前記第2低圧巻線部との間に配置された複数の中央低圧巻線部とを含み、
前記低圧側スペーサは、前記第1低圧巻線部と前記複数の中央低圧巻線部の1つとに挟み込まれた第1低圧側スペーサ部と、前記第2低圧巻線部と前記複数の中央低圧巻線部の1つとに挟み込まれた第2低圧側スペーサ部とを含み、
前記高圧巻線は、前記軸方向において前記中央部よりも前記第1端部側に配置された第1高圧巻線部と、前記軸方向において前記中央部よりも前記第2端部側に配置された第2高圧巻線部と、前記第1高圧巻線部と前記第2高圧巻線部との間に配置された複数の中央高圧巻線部とを含み、
前記高圧側スペーサは、前記第1高圧巻線部と前記複数の中央高圧巻線部の1つとに挟み込まれた第1高圧側スペーサ部と、前記第2高圧巻線部と前記複数の中央高圧巻線部の1つとに挟み込まれた第2高圧側スペーサ部とを含み、
前記第1高圧巻線部および前記第1高圧側スペーサ部は、前記第1低圧巻線部および前記第1低圧側スペーサ部とで、前記径方向において前記第1端部を挟み込んでおり、
前記第2高圧巻線部および前記第2高圧側スペーサ部は、前記第2低圧巻線部および前記第2低圧側スペーサ部とで、前記径方向において前記第2端部を挟み込んでいる、請求項1または2に記載の静止誘導器。 - 前記第1端部は、前記中央部に接続された第1端側第1部と、前記軸方向において前記第1端側第1部に対して前記中央部とは反対側で前記第1端側第1部に接続された第1端側第2部とを含み、
前記第2端部は、前記中央部に接続された第2端側第1部と、前記軸方向において前記第2端側第1部に対して前記中央部とは反対側で前記第2端側第1部に接続された第2端側第2部とを含み、
前記第1端側第1部は、前記第1端側第2部よりも低い誘電率を有しており、
前記第2端側第1部は、前記第2端側第2部よりも低い誘電率を有しており、
前記第1高圧巻線部および前記第1高圧側スペーサ部は、前記第1低圧巻線部および前記第1低圧側スペーサ部とで、前記第1端側第1部を挟み込んでおり、
前記第2高圧巻線部および前記第2高圧側スペーサ部は、前記第2低圧巻線部および前記第2低圧側スペーサ部とで、前記第2端側第1部を挟み込んでいる、請求項3に記載の静止誘導器。
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