JPH0232513A - 変圧器巻線の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高電圧、犬容景の変圧器等にＳける円筒形
巻線の製造方法、ことに各層円筒コイルの真円度を重視
した巻線方法に関する。

〔従来の技術〕

第５図はこの種の変圧器の要部の側断面図、第６図は第
５図におけるＡ−Ａ部分の水平断面図である。図におい
て、鉄心１の主脚部には内側巻線２が対鉄心絶縁６を介
して巻装され、その外側には主絶縁７を介して外側巻線
３が内側巻線２と同軸状に巻装されるとともに、巻線２
および３の軸方向両端部には押圧リング４および５と、
その両側に配された端部絶縁８および９とが配され、巻
線２および３に軸方向の給付荷重が加えられることによ
り、巻線２および３が鉄心１に強固に支持される。また
、対鉄心絶縁６′ｊ６よび主絶縁７はいずれも複数層の
円筒状のバリヤ１１からなり、絶縁バリヤ相互間には方
形断面を有する棒状の軸方向間隔片１２　、１３等が所
定の角度を保持して放射状に配される。さらに、例えば
内側巻線２が複数層の円筒コイル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２
Ｄ等からなる円筒形巻線として構成される場合には、各
円筒コイルの層間には軸方向ダクトピース１４が前記間
隔片１２゜１３と重なりを有する放射状に配され、各円
筒コイコイルの冷却性能Ｈよび円筒コイル間の耐電圧性
能が保持される。なお、円筒コイルの分担電圧が高く、
高い耐電圧性能が要求される場合には、円筒コイル間に
絶縁筒が設けられる。

上述のように構成された変圧器にｇいて負荷短絡等が発
生すると、短絡電流によって生ずる漏れ磁束によって巻
線に電磁機械力が発生する。この電磁機械力は電流が互
いに迎向きに流れる内側巻線と外側巻線との間に反撥力
を及ぼす半径方向力と、各巻線の隣接するターン間に吸
引力を及ぼす軸方向力とに大別される。半径方向力によ
って外側巻線３は巻線半径が増す方向の力を受けるので
、巻線に使用する素線導体は作用する張力に耐える断面
積を有するものが使用され、軸方向力は押圧リングおよ
び端部絶縁を介して加えられる軸方向締付力により鉄心
側に伝達支持される。一方円側巻線２は半径方向力によ
って半径が収縮する方向のいわゆる座屈力を受けるので
、軸方向の間隔片１３、ダイトピース１４を互いに重な
るよう放射状に配して半径方向力を鉄心側に伝達支持さ
せるとともに、周方向に隣接するダクトピース相互間の
最大間隔りを適切に選ぶことにより素線導体の持っ耐座
屈強度により円筒コイルがほぼ真円を保持するよう構成
されろ。

第７図は円筒コイルの従来の巻線方法を示す斜視図であ
り、筒状の巻線機１ｏに絶縁筒１１の外周面に軸方向ダ
クトピース１４を等間隔に固層したものを取付けた状態
で巻線機１０を図中矢印で示す方向に回転させ、絶縁被
覆された平角状断面を有する素線導体加を張力Ｆ、を加
えつつ軸方向ダクトピース１４の外側に素線導体Ｉが軸
方向に密接するよう巻回することにより円筒コイル２人
が巻装される。この作業を各円筒コイル２Ｂ、２Ｃ郷に
ついても複数回繰返して行うことにより例えば内側円筒
形巻線２が形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

素線供給ドラムに巻かれることによりて巻ぐせのついた
素線導体ｍには巻線加工時に巻ぐせをは縁状に伸ばす程
度の張力Ｆｌをかけた状態で巻線作業が行われるので、
第８図に示すように軸方向ダクトピース（以下単にダク
トピースと略称する）Ｉ４の角部１４Ａ　、　１ａＢの
部分で巻線導体Ｉは曲げ方向の塑性変形を生じ、巻回さ
れた素線導体１４は角部１４Ａ　、　１４Ｂで屈曲し、
巻線された円筒コイル２Ａ。

２Ｂ等か多角形化してしまい、反径方向力に対する素線
導体加の座屈強度が低下するという問題が発生する。

そこで、円筒コイルの多角形化を避けるために、ダクト
ピース１４の等配個数を増して第９図に示すようにダク
トピース１４の間隔りを、ｅに短縮し、円筒コイルを真
円に近づける巻線方法が知られている。しかしながら、
この方法においては幅Ｗｌ　。

厚みｄｌなるダクトピースが占める割合が増加し、その
分薙保される冷却ダクト１５の面積が減少し、巻線の冷
却性能が低下するという問題があり、さらにこれを避け
るためにダクトピース１４のＷ　ミｄ　Ｉを増大する必
要が生じ、巻線が大型化する。

この発明の目的は、円筒コイルの冷却面積を減少させる
ことなく、円筒コイルの多角形化を防止することにある
。

〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するためｌこ、この発明方法によれば、
絶縁被覆された素線導体を軸方向に互いに密接して巻回
した円筒コイル複数層からなり、互いに同軸状の各円筒
コイルの内周面に接して各層互いに重なりを有する放射
状位置ｌこ配された複数の軸方向ダクトピースにより冷
却通路が保持される円筒形巻線の製造方法であって、円
周方向に互いに隣接する前記軸方向ダクトピース間に軸
方向に滑り面を有する補助ダクトピースを各層互いに重
なりを有する放射状位置に配して前記素線導体の巻回作
業を行い、円筒形巻線の巻線作業終了後前記ダクトピー
スを軸方向に引き抜くこととし、その際使用する補助ダ
クトピースとしては補助ダを緩やかに被包する絶縁チー
−プからなるもの、または補助ダクトピースが円筒コイ
ルの半径方向に傾斜して分割された二つの部材からなり
、その分割面に軸方向の案内面を有するものとする。

〔作用〕

上記手段において、ダクトピース相互間に軸方向に滑り
面を有する補助ダクトピースを設けて素線導体の巻回作
業を行い、円筒巻線の巻線作業終了後補助ダクトピース
を滑り面を利用して軸方向に引き抜くようにしたことに
より、素線導体の巻回作業時にはダクトピース相互間の
間隔が短縮されて円筒コイルの多角形化が防止され、得
られた円筒巻線からは補助ダクトピースが排除されて所
望の面積の冷却ダクトが確保されるので、耐座屈強度が
高く冷却性能にも優れた円筒形巻線が得られる。

また、棒状の間隔材との間に滑り面を保持して被包する
絶縁チー−ブを有する補助ダクトピースを用いることに
より、素線導体の絶縁被覆を損傷させることなく棒状の
間隔材を軸方向に引き抜くことが可能になるとともに、
絶縁チ、−プも容易に引き抜けるので、所望の冷却面積
を容易に確保できる利点が得られる。

さらに、半径方向に傾斜した摩擦係数の小さい軸方向の
案内面を有する二つの部材からなる補助ダクトピースを
用いることにより、二つの部材を互いに逆向きにずらす
ことによってその厚みが減り隙間が形成されるので、補
助ダクトピースを軸方向に容易に引き抜くことができる
。

〔実施例〕

以下この発明方法を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例方法を説明するための説明図
であり、巻線機１０に取付けられた絶縁筒１１の外周面
には（軸方向）ダクトピース１４が間隔りを保持して接
着剤等により固着されるとともに、隣接するダクトピー
ス１４間に補助ダクトピース％が間隔２を保持して払い
に平行に粘着テープ等を用いて仮止めされる。ηは巻線
されつつある円筒コイルであり、図の矢印方向に回転す
る巻線機１゜に対して張力Ｆ、を加えつつ素線導体銀を
巻き込れる。また、円筒コイル乙の外側には絶縁筒１１
が巻き着けられるか、あるいはダクトピース１４および
冴が取付けられ、再び第２層目の円筒コイルの巻線作業
が繰り返され、複数層の円筒コイルからなる円筒巻線が
形成される。

実施例巻線方法（こおいては、補助ダクトピースツを設
けたことにより、ダクトピース１４相瓦間の間隔りがダ
クトピース１４およびｙ間の間隔ｐに短縮され、したが
ってダクトピースの角部１４Ｂ等で素線導体かが内径側
に折り曲げられる角度が小さくなるので、ダクトピース
角部での素線導体銀の塑性変形が回避され、真円に近い
円筒コイルｎを得ることができる。

第２図は実施例方法における補助ダクトピースの断面形
状を具体的に示す要部の拡大図であり、補助ダクトピー
ス２４は方形断百を有する棒状のプレスポード等からな
る間隔材５と、間隔材δに対して低い摩擦係数を有する
絶縁チューブがとで構成される。絶縁チューブ５として
は、電気絶縁紙の一方の面にパラフィン等の潤滑剤を塗
布した素材を、潤滑面を内側にして間隔材５を余裕をも
って被包する筒状に丸めたもの、または、ポリエチレン
、ポリアミド（ナイロン）など摩擦係数の小さい合成樹
脂チューブを用いることｌこより達成される。

このように構成された補助ダクトピース冴は間隔材５と
絶縁チー−プがとの界面の滑り面の摩擦抵抗が低いので
、間隔材５を巻線の軸方向に容易に引き抜くことができ
るとともに、絶縁チューブ謳が保護層として機能して間
隔材を引き抜く際素線導体銀の絶縁被覆に損傷を与える
危険性が回避される。なお、間隔材δを引抜いた後、絶
縁チーブ２６を撤去することにより円筒コイルｎはダク
トピース１４によりその真円度および間隔りなる冷却ダ
クトが保持される。

第３図はこの発明の異なる実施例を示す補助ダクトピー
スの断面図、第４図はその要部の側面図であり、補助ダ
クトピースあはコ字状の溝を有する部材あおよび前記コ
字状の溝と嵌合する突部を有する部材あによりその厚み
方向に分割され、全体としてほぼ方形断面を有する棒状
の補助ダクトピースが形成されるとともに、両部材間に
は棒状の長手方向（円筒コイルの軸方向）に沿った軸方
向の案内面３７が形成される。案内面３７はその長手方
向に角度θで傾斜するよう形成され、棒状の補助ダクト
ピースあの二つの部材あおよび謁に互いに逆向きの引き
抜き力Ｆを加えて軸方向に引き抜く際の滑り面が形成さ
れる。したがって、二つの部材あおよびＩは低摩擦係数
のポリアミド樹脂。

ポリエチレン樹脂等の成形品として形成されるか、ある
いは表面にパラフィン等の＠滑剤を塗布したルスポード
、木材などの加工品が用いられる。

このように構成された補助ダクトピースあは、二つの部
材を軸方向の案内面３７を境にして互いに逆方向にずら
すことによって厚みｄが減少し、円筒コイルｎによる緊
縛力から開放されるので、導体の絶縁被覆を損傷させる
ことなく軸方向に容易に引き抜くことができるとともに
、巻線作業中に軸方向案内面が圧いに嵌合して横方向の
ずれが阻止されるので、円筒コイルｎの真円度が安定し
て保持される。

〔発明の効果〕

この発明方法は前述のように、複数層の円筒コイルから
なり、各円筒コイルの内周側に軸方向ダクトピースによ
り冷却ダクトが保持される円筒形巻線の巻線作業に際し
て、隣接する軸方向ダクトピース間に、滑り面を有する
補助ダクトピースを配して巻線を行い、巻線終了後補助
ダクトピースを軸方向に引抜くよう構成した。その結果
５巻線作業時には素線導体の支点間隔が補助ダクトピー
スによって短縮されて円筒コイルの多角形化が阻止され
、従来方法で問題となりたコイルの多角形化に起因する
座屈強度の低下が排除されるとともに、例えば間隔材と
これを被包する絶縁チューブとの間の滑り面、または二
つの部材間の傾斜した軸方向案内面等の滑り面を有する
補助タクトピースにより、素線絶に１被榎に損傷を与え
ることなく補助ダクトピースを軸方向に引き抜くことが
可能になるので、軸方向ダクトピースの数を増すことｌ
こよる冷却性能の低下が回避される。したがりて、この
発明方法によれば円筒コイルの多角形化が阻止されるこ
とによる耐Ｗ磁機械力性能の向上効果と、補助ダクトピ
ースが絶縁被覆を損傷せずに撤去できることによる冷却
性能および絶縁性能の向上効果と、さらには補助ダクト
ピースが再使用できることによる経済効果とを併せて得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例方法を説明するための説明図
、第２図は実施例方法における補助ダクトピースの構造
を示す拡大図、第３図および第４図は異なる実施例方法
を示す補助ダクトピースの断面図および要部の側面図、
第５図は変圧器の一般的な構造を示す要部の断面図、第
６図は第５図のＡ−Ａ方向の断面図、第７図は従来の巻
線方法を示す斜視図、第８図は従来の巻線方法の要部の
拡大図、第９図は異なる従来方法を示す要部の拡大図で
ある。 ２・・・内側巻線、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄ、２２・・
・円筒コイル、１０・・・巻線機、１１・・・絶縁筒、
１４・・・軸方向ダクトピース、１５・・・冷却ダクト
、加・・・素線導体、ｕ、３４・・・補助ダクトピース
、δ・・・間隔材、　謳・・・絶縁チューブ、ア、３６
・・・部材、３７・・・案内面（滑り面）、θ・・・傾
斜角、Ｌ、！・・・ダクトピース間隔、Ｗｌ’・・ダク
トピースの幅（周方向Ｌ　　ｄ＋ｄｔ・・・ダクトピー
スの厚み（半径方向）。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）絶縁被覆された素線導体を軸方向に互いに密接して
   巻回した円筒コイル複数層からなり、互いに同軸状の各
   円筒コイルの内周面に接して各層互いに重なりを有する
   放射状位置に配された複数の軸方向ダクトピースにより
   冷却通路が保持される円筒形巻線の製造方法であって、
   円周方向に互いに隣接する前記軸方向ダクトピース間に
   軸方向に滑り面を有する補助ダクトピースを各層互いに
   重なりを有する放射状位置に配して前記素線導体の巻回
   作業を行い、円筒形巻線の巻線作業終了後前記ダクトピ
   ースを軸方向に引き抜くことを特徴とする変圧器巻線の
   製造方法。 ２）補助ダクトピースがほぼ方形断面を有する棒状の間
   隔材と、この間隔材との間に滑り面を保持して間隔材を
   緩やかに被包する絶縁チューブからなる請求項１記載の
   変圧器巻線の製造方法。 ３）補助ダクトピースが円筒コイルの半径方向に傾斜し
   て分割された二つの部材からなり、その分割面に軸方向
   の案内面を有する請求項１記載の変圧器巻線の製造方法
   。