JPH024126B2 - - Google Patents
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- JPH024126B2 JPH024126B2 JP56083814A JP8381481A JPH024126B2 JP H024126 B2 JPH024126 B2 JP H024126B2 JP 56083814 A JP56083814 A JP 56083814A JP 8381481 A JP8381481 A JP 8381481A JP H024126 B2 JPH024126 B2 JP H024126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- sheet
- voltage winding
- cylindrical shield
- shield member
- Prior art date
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- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
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- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は巻線内およびその周辺の電界分布なら
びに巻線内部の冷却特性を改良したシート状巻線
誘導電器に関する。
びに巻線内部の冷却特性を改良したシート状巻線
誘導電器に関する。
従来のシート状巻線誘導電器は基本的には第１
図に示すように、鉄心４の上に低圧巻線１と、絶
縁層８を介して高圧巻線２が設けられ、両巻線
１，２の軸方向端部には夫々端部絶縁部３が形成
され、また高圧巻線２の高圧端部から高圧リード
線７が引出され、さらに両巻線１，２の夫々の端
部には所定の絶縁距離をおいてヨーク側接地部材
９が設けられて誘導電器本体が構成され、図示し
ないタンク内部に誘導電器本体が絶縁油あるいは
SF6ガスのような絶縁媒体５とともに収納されて
いる。
図に示すように、鉄心４の上に低圧巻線１と、絶
縁層８を介して高圧巻線２が設けられ、両巻線
１，２の軸方向端部には夫々端部絶縁部３が形成
され、また高圧巻線２の高圧端部から高圧リード
線７が引出され、さらに両巻線１，２の夫々の端
部には所定の絶縁距離をおいてヨーク側接地部材
９が設けられて誘導電器本体が構成され、図示し
ないタンク内部に誘導電器本体が絶縁油あるいは
SF6ガスのような絶縁媒体５とともに収納されて
いる。
低圧及び高圧巻線１，２は夫々シート状巻線素
線がシート状の層間絶縁部材を介して同軸状に巻
回されており、この種巻線は一般には一つの巻線
について、シート状巻線素線内部の電流密度を一
定とするため、巻線の軸方向の長さ、すなわちス
タツク長が半径方向すなわち巻線ビルド方向に一
定に保たれている。
線がシート状の層間絶縁部材を介して同軸状に巻
回されており、この種巻線は一般には一つの巻線
について、シート状巻線素線内部の電流密度を一
定とするため、巻線の軸方向の長さ、すなわちス
タツク長が半径方向すなわち巻線ビルド方向に一
定に保たれている。
このような従来の構成において第２図に示すよ
うな等電位分布が予想され、高圧巻線２の端部か
らヨーク側接地部材９までの距離d0及びdoが一定
であることから、高圧巻線２の角部Ａに過度の電
界が集中することになる。逆に角部Ａで十分な耐
電圧を有するように距離doを決定すると距離d0で
示した角部Ｂの電界は非常に低いものとなり両巻
線１，２とヨーク側接地部材９との間に形成され
る絶縁空間の利用率が低下してしまう。そこで第
３図に示すように、従来より用いられている多重
円筒形巻線のように、高圧巻線２内の電位が上昇
して行くにしたがつて、高圧巻線２の側面に傾斜
を形成し、高圧巻線２の角部の電界集中をほぼ一
定に抑えるにすることが考えられるが、このよう
な構造は、シート状巻線においては採用すること
が難しい。その理由は第３図に示すような構成と
するには、電流密度を一定とするため高電圧側に
巻回されるにしたがつて、シート状巻線素線の厚
さを増して行く必要がでてくるからである。この
ように除々にシート状巻線素線の厚さを増して行
くことは製作上の問題があり、またシート状巻線
の厚さが厚くなれば、渦電流が増加するおそれが
ある。
うな等電位分布が予想され、高圧巻線２の端部か
らヨーク側接地部材９までの距離d0及びdoが一定
であることから、高圧巻線２の角部Ａに過度の電
界が集中することになる。逆に角部Ａで十分な耐
電圧を有するように距離doを決定すると距離d0で
示した角部Ｂの電界は非常に低いものとなり両巻
線１，２とヨーク側接地部材９との間に形成され
る絶縁空間の利用率が低下してしまう。そこで第
３図に示すように、従来より用いられている多重
円筒形巻線のように、高圧巻線２内の電位が上昇
して行くにしたがつて、高圧巻線２の側面に傾斜
を形成し、高圧巻線２の角部の電界集中をほぼ一
定に抑えるにすることが考えられるが、このよう
な構造は、シート状巻線においては採用すること
が難しい。その理由は第３図に示すような構成と
するには、電流密度を一定とするため高電圧側に
巻回されるにしたがつて、シート状巻線素線の厚
さを増して行く必要がでてくるからである。この
ように除々にシート状巻線素線の厚さを増して行
くことは製作上の問題があり、またシート状巻線
の厚さが厚くなれば、渦電流が増加するおそれが
ある。
本発明は上記の点を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、製作が容易であり、渦
電流損失が増加するようなことがなく、また絶縁
空間の利用率を高めること、さらに同時に巻線の
冷却特性を向上させることのできるシート状巻線
誘導電器を提供することにある。
その目的とするところは、製作が容易であり、渦
電流損失が増加するようなことがなく、また絶縁
空間の利用率を高めること、さらに同時に巻線の
冷却特性を向上させることのできるシート状巻線
誘導電器を提供することにある。
以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して
説明する。
説明する。
第４図において、鉄心１１の上に絶縁部材１２
を介して低圧巻線１３を巻回し、さらにその上に
絶縁層１５を介して高圧巻線１６を巻回する。そ
して、低圧巻線１３及び高圧巻線１６の両端とヨ
ーク側接地部材１７との間は所定の絶縁を保つた
めに絶縁空間１８が形成される。このようにして
構成された変圧器本体は絶縁油あるいはSF6ガス
のような絶縁媒体１９とともに図示しないタンク
内部に収納されている。
を介して低圧巻線１３を巻回し、さらにその上に
絶縁層１５を介して高圧巻線１６を巻回する。そ
して、低圧巻線１３及び高圧巻線１６の両端とヨ
ーク側接地部材１７との間は所定の絶縁を保つた
めに絶縁空間１８が形成される。このようにして
構成された変圧器本体は絶縁油あるいはSF6ガス
のような絶縁媒体１９とともに図示しないタンク
内部に収納されている。
低圧巻線１３及び高圧巻線１６は何れもシート
状巻線素線をシート状絶縁部材からなるターン間
絶縁部材を介して巻回して形成する。このターン
間絶縁部材はシート状巻線素線より幅が大きく形
成されているので、夫々低圧及び高圧巻線１３，
１６の夫の両端にターン間絶縁部材が所定の長さ
だけ突出して端部絶縁部２１が形成されている。
状巻線素線をシート状絶縁部材からなるターン間
絶縁部材を介して巻回して形成する。このターン
間絶縁部材はシート状巻線素線より幅が大きく形
成されているので、夫々低圧及び高圧巻線１３，
１６の夫の両端にターン間絶縁部材が所定の長さ
だけ突出して端部絶縁部２１が形成されている。
高圧巻線１６に少なくとも１個の筒状シールド
部材２２を設けるが、この個数は１個からｎ個ま
で所定の個数に選定できる。
部材２２を設けるが、この個数は１個からｎ個ま
で所定の個数に選定できる。
図示では例えば４個の筒状シールド部材２２を
設けた実施例について説明する。
設けた実施例について説明する。
この筒状シールド部材２２は高圧巻線１６が巻
回されて電位が上昇するように巻回されて行くに
したがつて、順次挿入されるが、夫々の筒状シー
ルド部材２２の端部からヨーク側接地部材１７ま
での夫々の距離Doは、夫々距離D1，D2，D3，D4
となり、高圧巻線１６の半径方向の長さ、いわゆ
る巻線ビルドとともに順次増大するように形成さ
れている。すなわち、筒状シールド部材２２の軸
方向の長さ、いわゆるスタツク長は巻線ビルドが
大きくなるにしたがつて順次短くなるように形成
されている。この筒状シールド部材２２は高圧巻
線１６を巻回する際に、所定巻回数毎にシート状
巻線素線と一緒に巻込むようにして挿入する。ま
た、筒状シールド部材２２の端部には電界が集中
しないように円筒形の断面を有する円環２３が取
付けられている。さらに、高圧巻線１６の最外層
の端部Ａに円環状の端部シールド２４が設けられ
ている。
回されて電位が上昇するように巻回されて行くに
したがつて、順次挿入されるが、夫々の筒状シー
ルド部材２２の端部からヨーク側接地部材１７ま
での夫々の距離Doは、夫々距離D1，D2，D3，D4
となり、高圧巻線１６の半径方向の長さ、いわゆ
る巻線ビルドとともに順次増大するように形成さ
れている。すなわち、筒状シールド部材２２の軸
方向の長さ、いわゆるスタツク長は巻線ビルドが
大きくなるにしたがつて順次短くなるように形成
されている。この筒状シールド部材２２は高圧巻
線１６を巻回する際に、所定巻回数毎にシート状
巻線素線と一緒に巻込むようにして挿入する。ま
た、筒状シールド部材２２の端部には電界が集中
しないように円筒形の断面を有する円環２３が取
付けられている。さらに、高圧巻線１６の最外層
の端部Ａに円環状の端部シールド２４が設けられ
ている。
次に上述した本発明の作用効果について説明す
る。高圧巻線１６に同軸状に挿入された筒状シー
ルド２２によつて、高圧巻線１６の端部の絶縁空
間１８における電位電界分布がコントロールさ
れ、第２図に示すような角部Ａにおける電界集中
を緩和することができる。このため第２図及び第
４図に示した角部Ａ及びＢにおける巻線端部の絶
縁裕度をほぼ同程度に設定することが可能となる
ので、絶縁空間１８全体の利用率が向上し、信頼
性が向上する。またシート状巻線であるから、軸
方向には同電位のため電位の分布はなく、筒状シ
ールド部材２２を挿入したための特別の絶縁は施
す必要がなく、製作上の問題はない。
る。高圧巻線１６に同軸状に挿入された筒状シー
ルド２２によつて、高圧巻線１６の端部の絶縁空
間１８における電位電界分布がコントロールさ
れ、第２図に示すような角部Ａにおける電界集中
を緩和することができる。このため第２図及び第
４図に示した角部Ａ及びＢにおける巻線端部の絶
縁裕度をほぼ同程度に設定することが可能となる
ので、絶縁空間１８全体の利用率が向上し、信頼
性が向上する。またシート状巻線であるから、軸
方向には同電位のため電位の分布はなく、筒状シ
ールド部材２２を挿入したための特別の絶縁は施
す必要がなく、製作上の問題はない。
なお、筒状シールド部材２２の端部に電界緩和
のために設ける円環は断面が円形に限らず、だ円
形断面のものでもよく、また第５図に示すように
電位分布の形状に合わせた断面形状を有する円環
２３を設けてもよい。
のために設ける円環は断面が円形に限らず、だ円
形断面のものでもよく、また第５図に示すように
電位分布の形状に合わせた断面形状を有する円環
２３を設けてもよい。
また、第６図及び第７図に示すように、筒状シ
ールド部材２２の形状そのものを等電位面形状に
合わせて形成して挿入配設することによつて、筒
状シールド部材２２自身に電界が集中することな
く高圧巻線１６の角部Ａの電界を緩和することが
できる。
ールド部材２２の形状そのものを等電位面形状に
合わせて形成して挿入配設することによつて、筒
状シールド部材２２自身に電界が集中することな
く高圧巻線１６の角部Ａの電界を緩和することが
できる。
さらに、本発明を蒸発冷却変圧器に適用する場
合には、冷却媒体の動きを妨げることのないよう
に、筒状シールド部材そのものを孔あき形に形成
しても同様な作用効果が得られる。そして、第８
図に示すように筒状シールド部材２２を中空形状
に形成し、この中空部にフロンのような蒸発冷却
媒体を軸方向に流動させ、鉄心窓外より絶縁パイ
プ２６によつて冷却媒体２７の補給及び取出しを
行なつて冷却と電界緩和とを兼ねることができ
る。このような中空部を有する筒状シールド部材
２２を用いると、絶縁空間に使用されている絶縁
媒体と冷却媒体２２とを分離することが可能とな
り、また筒状シールド部材２２が挿入された巻線
内部を直接冷却することができるので、合理的な
冷却特性が得られる。この場合は当然のことなが
ら、蒸発冷却媒体の駆動のためのポンプと熱交換
器が別途必要である。
合には、冷却媒体の動きを妨げることのないよう
に、筒状シールド部材そのものを孔あき形に形成
しても同様な作用効果が得られる。そして、第８
図に示すように筒状シールド部材２２を中空形状
に形成し、この中空部にフロンのような蒸発冷却
媒体を軸方向に流動させ、鉄心窓外より絶縁パイ
プ２６によつて冷却媒体２７の補給及び取出しを
行なつて冷却と電界緩和とを兼ねることができ
る。このような中空部を有する筒状シールド部材
２２を用いると、絶縁空間に使用されている絶縁
媒体と冷却媒体２２とを分離することが可能とな
り、また筒状シールド部材２２が挿入された巻線
内部を直接冷却することができるので、合理的な
冷却特性が得られる。この場合は当然のことなが
ら、蒸発冷却媒体の駆動のためのポンプと熱交換
器が別途必要である。
以上説明したように本発明によれば、シート状
巻線素線をシート状のターン絶縁部材とともに巻
回してシート状巻線を形成し、このシート状巻線
に少なくとも１個の筒状シールド部材を挿入する
ことによつて、絶縁空間の電界を緩和し、製作が
容易であり、渦電流損失が増加することなく、ま
た絶縁空間の利用率を高めることができ、さらに
巻線の冷却特性を向上させることのできるシート
状巻線誘導電器を提供することができる。
巻線素線をシート状のターン絶縁部材とともに巻
回してシート状巻線を形成し、このシート状巻線
に少なくとも１個の筒状シールド部材を挿入する
ことによつて、絶縁空間の電界を緩和し、製作が
容易であり、渦電流損失が増加することなく、ま
た絶縁空間の利用率を高めることができ、さらに
巻線の冷却特性を向上させることのできるシート
状巻線誘導電器を提供することができる。
第１図ないし第３図は夫々従来のシート状巻線
変圧器の要部を示す部分断面図、第４図は本発明
のシート状巻線変圧器の要部を示す部分断面図、
第５図ないし第８図は夫々本発明の他の実施例を
示し、第５図は筒状シールド部材を示す部分断面
図、第６図及び第７図は夫々断面図、第８図は中
空部を有する筒状シールド部材を示す部分断面図
である。 １１……鉄心、１３……シート状低圧巻線、１
５……絶縁層、１６……シート状高圧巻線、１７
……ヨーク側接地部材、１８……絶縁空間、１９
……絶縁媒体、２２……筒状シールド部材、２３
……円環。
変圧器の要部を示す部分断面図、第４図は本発明
のシート状巻線変圧器の要部を示す部分断面図、
第５図ないし第８図は夫々本発明の他の実施例を
示し、第５図は筒状シールド部材を示す部分断面
図、第６図及び第７図は夫々断面図、第８図は中
空部を有する筒状シールド部材を示す部分断面図
である。 １１……鉄心、１３……シート状低圧巻線、１
５……絶縁層、１６……シート状高圧巻線、１７
……ヨーク側接地部材、１８……絶縁空間、１９
……絶縁媒体、２２……筒状シールド部材、２３
……円環。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 夫々シート状巻線素線をシート状絶縁部材を
介して巻回した低圧巻線及び高圧巻線を鉄心上に
同軸状に巻装して絶縁媒体とともにタンク内部に
収納したものにおいて、前記高圧巻線と同軸状
に、かつこの高圧巻線の両端スタツク長方向に
夫々突出した筒状シールド部材を少なくとも１個
前記高圧巻線に挿入したことを特徴とするシート
状巻線誘導電器。 ２ 複数個の筒状シールド部材を高圧巻線の巻線
ビルドが大きくなるにしたがつて順次短く形成し
た特許請求の範囲第１項記載のシート状巻線誘導
電器。 ３ 筒状シールド部材に端部に円形あるいはだ円
形断面を有する円環を取付けた特許請求の範囲第
１項記載のシート状巻線誘導電器。 ４ 筒状シールド部材の端部近傍が高圧巻線の等
電位面形状に近似した曲率に形成さされた特許請
求の範囲第１項記載のシート状巻線誘導電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56083814A JPS57199214A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Sheet-like winding induction apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56083814A JPS57199214A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Sheet-like winding induction apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57199214A JPS57199214A (en) | 1982-12-07 |
| JPH024126B2 true JPH024126B2 (ja) | 1990-01-26 |
Family
ID=13813142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56083814A Granted JPS57199214A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Sheet-like winding induction apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57199214A (ja) |
-
1981
- 1981-06-02 JP JP56083814A patent/JPS57199214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57199214A (en) | 1982-12-07 |
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