JPH01111310A - 静止誘導機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、冷却媒体を循環させて鉄心、コイル等から成
る中身を冷却する静止誘導機器に関する。

（従来の技術） 近年、変圧器、リアクトルなどの静止誘導機器では、高
電圧・大容量化の必要性が高まり、また据付は面積を縮
小するためにも、機器の縮小・小型化が望まれている。

さらに近年、防災上の観点から不燃化するために、絶縁
および冷却の媒体としてＳＦ、ガスなどの絶縁性気体を
用いたものが採用されている。しかし、例えばＳＦｓ　
ガスのような絶縁性気体は絶縁油に比べて絶縁特性は同
等もしくは優れているが、比熱比重が低く、冷却特性は
劣る。そこで大容量の機器ではＳＦ、ガスを強制循環さ
せて鉄心、巻線などの冷却を行なっているが、ガス流速
を増すと流路のへラドロスも増大するため数ｍ／ｓｅｃ
程度に抑える必要がある。従って冷却効果の向上に限界
があり、一般にその冷却性能は絶縁油方式に比べて数分
の−になる。

そこで上記の点を解決する手段としてＳＦ、ガスと１０
０℃程度以下の沸点をもつ不燃性液体とを併用して絶縁
は主にＳＦ、ガスにより冷却は主に液体により絶縁・冷
却する方式のものがある。この方式は液体（例えばフロ
ン）を鉄心・巻線などの損失発生部分に数分してこれが
高温の損失発生部に接したとき蒸発する気化潜熱を利用
して効率よく熱を外部に搬出するものであって、その構
造の−例を示すと第２図のようになっている。

すなわち図に示す１は熱交換器２を備えた変圧器タンク
で、このタンク１内に収納された鉄心３、外側巻線４、
内側巻線５などの上方および外周側方にノズル６を配置
し、このノズル６にタンク底部の液体９をパイプ７を通
してポンプ８により給液し、発熱体である鉄心３１巻線
４，５などに散布する。散布された液体は発熱体の高温
部に接触して一部は蒸発し、その際高温部から熱を尊い
これを冷却し、一方蒸気は熱交換器２に入り二へで熱を
タンク外に伝達して液体にもどる。この液体および発熱
体表面を伝って蒸発せずに流下した液体はタンク底部に
戻る。このようにしてポンプ８により液体を連続的に循
環させて冷却するものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記冷却構造では液体が確実に散布されるのはノズルか
ら直接液体の到着する範囲にある鉄心３゜巻線４，５の
上部の損失発部分であり、鉄心３の下部や内側巻線５内
部へは上部ノズルから散布されだ液体が流下して到達す
ることを期待したものである。従って実際には次に述べ
るように十分液体が到達しないという問題がある。

すなわち内側巻線５を円板巻線にした場合を第３図によ
り説明すると、絶縁筒１１の外側に配置したレール１２
上に夫々素線を巻回してなるセクション１３を軸方向に
スペーサ１４を介して複数段に設け、その外側に外側巻
線４に対する絶縁筒１５を設けたものである。

このような巻線構造において、上方からノズル６によっ
て液体を散布すると、液体は巻線上部の各素線に接触し
て蒸発し、量を減じながら点線で示すように流下するが
、液体と確実に接触する部分は各セクション１３の符号
Ａで示す内側付近および外側付近の素線部分でありセク
ション中間にある各素線には十分液体が到達しない。特
に下方のセクションになるほどその傾向が強く冷却が悪
くなり他の部分に比べて高温になる。従って局部的に高
温になり、それにより絶縁物も劣化し易くなる。そのた
め最高温度を制限する必要から巻線全体の温度上昇を低
く抑えて制作しなければならず不経済な巻線となる。ま
た最高温度が不確定な点があるので信頼性の高いものと
は云えなかった。

一方、フロン等の冷却媒体は、高価であり変圧器全体を
これで冷却かつ絶縁することは不合理であり、また重量
も重くなる欠点を有していた。

本発明の目的は、巻線の冷却性能が優れ、経済的で信頼
性の高い小型軽量化した静止誘導機器を得ることにある
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては。

タンク内に鉄心および巻線を収容してなる静止誘導機器
において、鉄心１巻線のうち少なくともどちらか一方を
絶縁性を有する冷却媒体と共に容器内に収納し、この容
器を絶縁媒体と共にタンク内に収納し、前記冷却媒体を
外部の冷却器に循還させるようにする。

（作　用） 前記絶縁性を有する冷却媒体は外部の冷却器に循還させ
て、鉄心あるいは巻線を冷却するため、変圧器の冷却特
性が向上し、またこの冷却媒体は鉄心あるいは巻線と共
に容器内に収められ、冷却媒体の量が少量でしかも冷却
効果が良くなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する０図
においてタンク１内に鉄心３と外側巻線４、内側巻線５
から成る巻線を絶縁性を有する冷却媒体２０と共に容器
２１内に収納する。この鉄心３や巻線４，５を収納した
容器２１をタンク１内にＳＦ、ガスなどの絶縁媒体２２
と共に収納する。

前記、容器２１内に収納した冷却媒体２０は、外部に設
けた冷却器２３に送液ポンプ２４により循環させるよう
にする。

冷却媒体としては、凝縮性あるいは非凝縮性のパーフル
オロカーボン等の不燃性冷却媒体、あるいは冷却機能を
持った絶縁油のようなものでもよい、　また、容器２１
は、強化プラスチックＦＲＰなどによる一体成形品でも
よくあるいは内筒・外筒および底板を液密に組合せたも
のでもよいが。

その一部例えば上部を開放し、冷却媒体２０をタンク側
へ蒸気としであるいは液体のままその一部を逃がすよう
に構成してもよい、また、この容器２１内に冷却媒体２
０と共に収納するのは鉄心３９巻線４．５のどちらか片
方だけでも市た両方−緒でも。

あるいは又、鉄心３及び巻線４，５をそれぞれ別々の容
器で区分してもよい。

このように構成すると、巻線４，５又は鉄心３の熱を発
生する部分は、優れた冷却機能を持つ冷却媒体２０によ
り冷却され、かつ熱を得た冷却媒体２０は冷却器２３に
より冷却されて循環され、冷却機能を向上させる。

また巻線４，５巻鉄心３はこの絶縁性能を有した冷却媒
体２０により絶縁され、巻線４，５とタンク１間の絶縁
はＳＦ、ガス等の絶縁媒体２２により絶縁される。

このようにすれば、容器２１内に収める冷却媒体２０を
不燃性媒体としタンク１内に収納する絶縁媒体２２もＳ
Ｆ、ガス等の不燃性絶縁媒体とすると変圧器全体が不燃
化される。また、容器２１内の冷却媒体２０を絶縁油の
ような絶縁性のすぐれた冷却媒体とすることにより、絶
縁は容易であり絶縁性能は向上する。また安定である。

また、容器２１内に収納する冷却媒体２０は巻線４゜５
と鉄心３を有効に冷却する範囲でその量を最小にするこ
とにより、冷却媒体の量が少なくてすみ、変圧器の価格
が安価でかつ変圧器の重量を軽減できる。従って小型・
軽量化できるので、損失も低減され、効率も高くなる。

また冷却媒体２０を循環させるので、冷却効率も高く、
また冷却媒体２０をむだにすることなく循環できるので
冷却媒体の量も少なくてすみ、又、運転中にその補充等
の必要もなく、保守が容易である。

容器２１の外部に出る部分とタンク１間の絶縁はＳＦ、
ガス等の絶縁媒体２２で行なわれるが、この絶縁媒体２
２は絶縁性能に優れていればよく、例えば冷却媒体から
蒸気が発生し、ガスに混入して、ガスの冷却効率が低下
しても絶縁性能が確保されれば何ら影響はない。

また、巻線４，５又は鉄心３が冷却媒体２０に浸せきさ
れているため、タンク１内のガス圧力が高くなることは
なく、コンサベータなどの保全保護装置が簡略化され、
信頼性も向上する。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、鉄心。

巻線の少なくとも一方を絶縁性を有する冷却媒体と共に
容器内に収納しこの容器を絶縁媒体と共にタンク内に収
納し、前記冷却媒体を外部の冷却器に循環させるように
したので、冷却効率の優れた経済的でかつ信頼度の高い
小型化した静止誘導機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静止誘導機器の断面図。 第２図は従来の蒸発冷却誘導機器の説明図、第３図は同
電機器のコイル部分の詳細図である。 １・・・タンク、　　　　　３・・・鉄　心。 ４．５・・・巻　線　　　　２０・・・冷却媒体。 ２１・・・容　器、２２・・・絶縁媒体。 ２３・・・冷却器 第　　１　　図 ゾ 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンク内に鉄心および巻線を収容してなる静止誘導機器
   において、鉄心，巻線の少なくとも一方を絶縁性を有す
   る冷却媒体と共に容器内に収納し、この容器を絶縁媒体
   と共にタンク内に収納し、前記冷却媒体を外部の冷却器
   に循環させるようにしたことを特徴とする静止誘導機器