JPH0129778Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、円環状鉄心（トロイダル鉄心）に高
圧巻線と低圧巻線とを巻装してなる環状鉄心型変
圧器に関するものである。

［従来の技術］ 最近電力用変圧器の鉄心材料として損失の少な
いアモルフアス合金板が注目されている。周知の
ように、アモルフアス合金板は極めて薄いため、
これにより変圧器鉄心を形成する場合には、円環
状の巻鉄心構造を採用するのが有利である。無切
断の環状鉄心を用いて変圧器を製造する場合、少
なくとも巻数が多い高圧巻線は機械巻きにより巻
回するのが望ましいが、環状鉄心に巻数の多い高
圧巻線を機械巻きにより巻回するためには、作業
上該高圧巻線を環状鉄心に近い側に配置するのが
有利である。また低圧巻線は発熱が多いため、そ
の冷却を良好にするためにも高圧巻線の外側に配
置するのが有利である。従つて、環状鉄心を用い
た電力用の変圧器では、高圧巻線を鉄心に近い側
に巻回し、低圧巻線を高圧巻線の外側に巻回する
構造をとることが多い。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の電力用変圧器では鉄心を接地していた
が、鉄心に近い側に高圧巻線を巻回した場合に
は、鉄心を接地すると鉄心と高圧巻線間の静電容
量が増大し、高圧巻線の対地静電容量が増大し
て、巻線の電位分布が悪くなるのを避けられな
い。また、高圧巻線と鉄心間の絶縁及び高圧巻線
の巻線間絶縁を強化する必要があり、絶縁物の占
める厚さが増大して変圧器が大形化する欠点があ
つた。

本考案の目的は、高圧巻線の電位分布を良好に
するとともに、高圧巻線と鉄心間及び高低圧巻線
間の絶縁の軽減をも図ることができるようにした
環状鉄心形変圧器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、環状鉄心に高圧巻線と低圧巻線とを
該高圧巻線を環状鉄心に近い側に配置して巻装し
てなる環状鉄心型変圧器において、上記の目的を
達成するため、鉄心を接地するのではなく、該鉄
心を前記高圧巻線の巻回数の中間部に電気的に接
続したことを特徴としたものである。

［考案の作用］ 上記のように構成すると、鉄心の電位が高圧巻
線の巻回数の中間部の電位に等しくなるので、鉄
心を接地した場合に比べて鉄心と高圧巻線との間
の電位差が小さくなり、高圧巻線と鉄心との間の
静電容量が小さくなる。一方、巻線の電位分布
は、巻線の対地静電容量Ｃと直列静電容量Ｋ（第
３図参照）とにより定まるα＝（Ｃ／Ｋ）^1/2により
評価され、このαが大きいと巻線内での電位振動
が大きくなる。本考案によれば、高圧巻線の対地
静電容量Ｃが小さくなるため、αを小さくするこ
とができ、高圧巻線内での電位振動を小さくする
ことができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図及び第２図は本考案の実施例を概略的に
示したもので、第１図は全体の構成図、第２図は
鉄心の周方向に対して直角な面で変圧器を断面し
て示した横断面図である。第１図において１はア
モルフアス合金薄板を巻回してその巻回軸を縦向
きにした環状の鉄心であり、この鉄心は外面が絶
縁物２により被覆されている。鉄心１には、その
周方向に沿つて所定の間隔をあけて多数の単位巻
線３が巻回されている。単位巻線３，３，…は順
次直列に接続され、これら直列接続された単位巻
線により高圧巻線４が構成されている。高圧巻線
４を外側から取囲むように低圧巻線５が巻回さ
れ、低圧巻線５と高圧巻線４との間は絶縁物６に
より絶縁されている。鉄心１とこれら両巻線４，
５とにより環状鉄心型変圧器が構成されている。
低圧巻線５は、例えば、棒状導体５０及び５１を
高圧巻線４を取り囲むコイルを構成するように順
次組合せて接合することにより構成される。

本考案においては、鉄心１が高圧巻線４の巻回
数の中間部に電気的に接続される。本実施例にお
いては、鉄心１が高圧巻線４の中央部４Ａに接続
線７を介して接続されている。例えば、高圧側が
6600ボルトの場合には、鉄心１を高圧巻線４の
3300ボルトの部分に接続する。

このように構成するば、高圧巻線と鉄心間の電
位差を小さくすることができ、高圧巻線の対地静
電容量を小さくすることができる。従つて高圧巻
線と鉄心間及び巻線間の電位振動を小さくするこ
とができ、高圧巻線と鉄心との間の絶縁及び高圧
巻線の巻線間絶縁の軽減を図ることができる。ま
た巻線の巻線間（導体間）の絶縁の軽減を図るこ
とができる。

即ち、今までと同じ絶縁構造を採用した場合に
は対地電圧及び外来サージに対する絶縁強度を従
来（鉄心を接地した場合）より高めることがで
き、同じ絶縁強度を得るのであれば、絶縁の軽減
を図つて変圧器の小形化を図ることができる。実
測の結果、本考案によれば、誘導雷のように巻線
の端部からインパルスが侵入した場合の高圧巻線
の対地間最大電位は鉄心を接地した場合に比べて
70％に低減することができ、また高圧巻線と鉄心
との間の電位は侵入した外来サージ電圧の約60％
に低減できることが明らかになつた。

なお本考案においては、鉄心を接地した従来の
変圧器に比べて高圧巻線と鉄心との間の電位差を
低減できればよいので、鉄心を接続する箇所は厳
密に高圧巻線の巻回数の中央部である必要はな
く、高圧巻線の巻回数の中央部から多少ずれた位
置に鉄心を電気的に接続するようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、鉄心を高圧巻
線の巻回数の中間部に電気的に接続したので、高
圧巻線と鉄心との間の電位差を低減させて高圧巻
線の対地静電容量の低減を図ることができる。従
つて高圧巻線内での電位振動の低減を図ることが
でき、且つ高圧巻線の絶縁を簡単にして変圧器の
小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した構成図、第
２図は同実施例の変圧器を鉄心の周方向に対して
直角な面で断面して示した断面図、第３図は高圧
巻線の等価回路を示した回路図である。 １……鉄心、２……絶縁物、３……単位巻線、
４……高圧巻線、５……低圧巻線、６……絶縁
物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状鉄心に高圧巻線と低圧巻線とを該高圧巻線
   を環状鉄心に近い側に配置して巻装してなる環状
   鉄心型変圧器において、前記鉄心が前記高圧巻線
   の巻回数の中間部に電気的に接続されていること
   を特徴とする環状鉄心型変圧器。