JPH02132809A - 多重円筒巻線 - 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、変圧器やりアクトル等の誘導電気機器の巻線
として用いられ同心配置ざれた複数個の円筒巻線から成
る多重円筒巻線（関するものである。

（従来の技術） 一般に高電圧、大容量変圧器の高圧巻線としては、巻線
内に電位分布の優れたインターリーブド円板巻線と共に
巻線作業性も優れた多重円筒巻線が使用されている。（
特公昭５４−２６６８７号公報参照）この多重円筒巻線
は、第４図に示すように、コイル導体を円筒状に巻回し
て成る同心配置ざれた複数の円筒巻線１から構成ざれる
。各円筒巻線１ａ，１ｂ，・・・，　１ｇは、隣接する
円筒巻線と上端、下端での接続を交互に繰り返し全体に
直列に接続され、このように構成された多重円筒巻線１
０は低圧巻線２０と共に鉄心４に装着される。

多重円筒巻線１０の外側には、電位分布改善用の胴シー
ルド６、また各円筒巻線１ａ〜１ｇの端部には、一般に
電界緩和用の静電シールドリンク７が配置されている。

この静電シールドリンク７は、２つの層に渡って、巻線
導体を連続して巻ロする巻線端部に設置するため、第５
図に示すように、巻線端部と静電シールドリンク７との
間に大きな空間部が生じる。

巻線端部と静電シールドリング間の寸法は最大ｄの偏差
があり、寸法偏差ｄは円筒巻線を構成する並列導体を一
体としてみた場合の導体高さに相当し、その大きさは変
圧器等の容量と強い相関関係をもち、大きいものでは５
０ｓ以上にもなる。

ところで、このような円筒巻線の端部構造においては、
互いに隣接し直列接続ざれていない円筒巻線１の巻線端
間に発生する誘起電圧に対する絶縁は、第６図に示すよ
うに層間端部絶縁距離Ｄと静電シールドリンク７および
巻線導体１１の絶縁によって保たれている。

（発明が解決しようとする課題） 層間絶縁距離Ｄはシールドリンク７と円筒巻線１の端部
との間隔に左右されることになる。すなわち、絶縁物製
の整形リング９の存在する部分は、電位の空間区間であ
るため、層間絶縁距離Ｄ内の等電位線は、整形リング９
部分で落ち込み、円筒巻線１の端部に位置する巻回導体
１１の角部に電界の集中を起すことになる。従って静電
シールドリンク７をつけているにもかかわらず、整形リ
ング９の電位的空間部分があるため、十分な静電シール
ド効果を期待できず、層間絶縁距＠Ｄが大きくなり、全
体的に寸法、重■が大きくなるという欠点がある。

巻回導体１１の角部における電界強度は、層間絶縁距離
Ｄ間に発生する電圧を、層間絶縁距離Ｄで割った値に、
電界集中係数を乗じた値である。それ故電界強度を下げ
るには、電界集中係数を小さくするか、或いは従来のよ
うに層間絶縁距離Ｄを必要以上に大きくせねばならない
ことになる。

等電位線の落ち込みを防ぎ電界集中を緩和するには、静
電シールドリング７自体の形状を円筒巻線端部の形状に
合わせることが考えられるが、２層に渡り端部の傾斜が
逆向きになることから、工作が極めて困難となり実用的
でない。

また絶縁物製の整形リング９に金属箔などの導電層を施
すことも考えられるが、これも整形リングの静電リング
芯としての製作が複雑になることから好ましくない。

本発明の目的は、層間絶縁寸法を縮小するため円筒巻線
の端部電界集中を全周に渡って一様に緩和できる静電シ
ールドを装着した多重円筒巻線を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の多重円筒巻線は、同心円筒状に複数層巻回した
円筒巻線を有し、隣接する円筒巻線をその上端および下
端で交互に接続して全体を直列に接続した多重円筒巻線
において、前記各層円筒巻線の上端数巻回の上側および
下端数巻回の下側に、巻線主導体とは異なる電流の流れ
ない電気的に絶縁被覆し導体を添え重ねて巻線主導体と
ともに巻回したことを特徴とするものである。

（作　用） 巻線端部間の寸法は、主導体の絶縁厚さと端部シールド
導体の絶縁厚さを加算した値となり、この寸法は端部の
巻線全周に渡って常に一定となる。

しかも小さい為、この寸法に影響ざれることなく、層間
の絶縁寸法Ｄは円筒巻線端部間に発生する誘起電圧によ
って単純に決定され、端部シールドの静電シールド効果
を十分期待できる。

（実施例） 以下、本発明を第１図および第２図に示す実施例を参照
して説明する。第１図において、本発明による多重円筒
巻線は、コイル導体を円筒状に巻回して成る同心配置さ
れた復数の円筒巻線１ａ，　１ｂ，・・・１ｇから構成
ざれる。各円筒巻線１は隣接する円筒巻線と上端、下端
での接続を交互に繰り返し全体に直列接続されて多重円
筒巻線１０が構成される。

このように構成された多重円筒巻線１０は、低圧巻線（
図示せず）と共に鉄心（図示せず）に装着ざれる。

そして本発明においては、同心配置された複数個の円筒
巻線１ａ〜１ｇの各層間に導体が渡って次層に巻回され
る巻線端部の複数巻回に、第２図に示すように巻線主導
体１１とは異なる静電シールド用導体を厚く絶縁被覆し
た端部シールド８を主導体１１の外側（巻線上端の上側
、下端の下側）に隣接して重ね合わせ、２層の円筒巻線
１ａ，　ｉｂに渡って連続して巻回したことを特徴とす
るものである。

この場合、端部シールド８が円筒巻線１ａ，　１ｂの端
部の電界集中を端部主導体の全周に渡って一様に静電シ
ールドができるように、端部シールド８を巻線の中に差
込む。巻込み量は端部シールド８の先端が巻線端部の外
側から見て見えない状態になる長さで十分である。さら
に端部シールド８は隣接する主導体の任意の１点で裸導
体同志での抑圧あるいは接続線（図示せず）により巻線
の電位に固定する。

このように構成した本発明の多重円筒巻線においては、
円筒巻線１ａ〜１ｇの端部の端部シールド８と巻線端部
の電位的空間寸法が一様でかつ導体絶縁寸法に等しい小
さな値とすることができるため、巻線端部の電界集中は
小さく一様となり、層間絶縁寸法は各円筒巻線の端部間
に発生する誘起電圧と層間絶縁媒体の破壊強度によって
単純に決定ざれる寸法まで縮小でき、端部シールド８の
静電シールド効果を十分期待できる。

また木端部シールド８は通常使用される手角導線により
構成することができるため、特別な静電シールドリング
を製作する必要もない。更に取付けも主導体と一緒に巻
回することにより容易に実施できるため、極めて単純な
構造であるため、品質的に安定した巻線とすることがで
きる。

なお、喘部シールド８の導体の構成としては、第３図（
Ｑが一般的な手角導線８ａを絶縁物８２で被覆したもの
であるが、端部シールド８自身の電界緩和を図る為に第
３図υのように導体８ｂの一部を半円にすることもでき
る。また第３図Ｃのように短絡時の電磁力が大きくない
場合には更に曲率を全体にもたせた円形導体８Ｃにすれ
ばより一層の電界緩和が図れる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、同心円筒状に複数層巻回
した円筒巻線を有し、隣接する円筒巻線を上、下端交互
に接続して全体を直列に接続した多重円筒巻線において
、各層の円筒巻線の外側に、巻線主導体とは異なる電流
の流れない絶縁被覆を施した導体を隣接して重ね合わせ
て巻線主導体と共に巻回し２層に渡って連続して巻回す
ることにより、円筒巻線端部の電界集中を全周に渡って
一様に緩和することができるため、層間絶縁寸法円筒巻
線端部に発生する電圧と層間絶縁媒体の破壊強度によっ
てきまる寸法まで縮小でき巻線占積率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多重円筒巻線の一実施例を示す断
面斜視図、第２図は第１図の層間渡り部における端部シ
ールドを示す構成図、第３図は端部シールトに用いられ
る導体形状の各実施例を示す断面図、第４図は従来の多
重円筒巻線を示す構成図、第５図は第４図の多重円筒巻
線の上端部を示す正面図、第６図は第４図の端部シール
ド部を拡大して示す断面図である。 １ａ〜１ｇ・・・円筒巻線 ８・・・端部シールド １０・・・多重円筒巻線 １１・・・巻線主導体 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　弟子丸　　　健 第 図 （ａ） （ｂノ （Ｃ） 第 図 １ｂ １Ｃ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同心円筒状に複数層巻回した円筒巻線を有し、隣接す
   る円筒巻線をその上端および下端で交互に接続して全体
   を直列に接続した多重円筒巻線において、前記各層円筒
   巻線の上端数巻回の上側および下端数巻回の下側に、巻
   線主導体とは異なる電流の流れない電気的に絶縁被覆し
   た導体を添え重ねて巻線主導体とともに巻回したことを
   特徴とする多重円筒巻線。