JPH03129710A - 電気機器 - Google Patents

電気機器

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JPH03129710A
JPH03129710A JP2179670A JP17967090A JPH03129710A JP H03129710 A JPH03129710 A JP H03129710A JP 2179670 A JP2179670 A JP 2179670A JP 17967090 A JP17967090 A JP 17967090A JP H03129710 A JPH03129710 A JP H03129710A
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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〕 本発明は電気機器に係り、さらに詳しくは不燃性液体を
冷却及び絶縁媒体として用いた静止誘導電器等の電気機
器に関する。
〔従来の技術〕
従来の不燃性液体を冷却、及び、絶縁媒体として用いた
静止誘導電器は、特開昭63−241909号公報に記
載のように、密閉タンクに収納された鉄心・巻線からな
る誘導電器本体と、誘導電器本体を浸漬するように密閉
タンクに封入された不燃性液体と、この不燃性液体の液
面上に形成された空間部とからなり、空間部には加圧さ
れた絶縁性気体が封入されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、加圧して充填した絶縁性気体を溶解し
た不燃性液体によって、電気機器の絶縁を行い、結縁特
性の向上を図っているが、実際の誘導電器の負荷変動や
設置されている周囲環境の温度の変化により密閉タンク
の内圧が変動し、内圧が低下することにより、不燃性液
体に溶解していた絶縁性気体が過飽和状態となり、膨張
・遊離した気泡が、巻線内部のコイル間水平波道中に停
滞し、コイル間を気泡が橋絡するという点について考慮
されておらず、コイル間の絶縁破壊の問題があった。
本発明の目的は、気泡の発生を防止し、絶縁信頼性を向
上させる電気機器を提供することにある。
(課題を解決するための手段〕 本発明は上記の目的を遠戚するために、密閉容器に、絶
縁媒体と、この媒体中に浸漬する電気機器本体とを収容
した電気機器において、前記密閉容器に、その内部の媒
体の圧力変動に応動して前記絶縁媒体に大気圧以上の圧
力を加える加圧装置を設けたものである。
〔作用〕
上記のように構成したことにより、加圧装置は絶縁媒体
の圧力変動に応動して絶縁媒体中への気体の溶解を抑え
ると共に、前述した絶縁媒体への加圧によって絶縁媒体
の沸点を上昇させることができる。その結果、電気機器
の負荷変動や周囲環境の温度変化により密閉容器内の絶
縁媒体の圧力が変動しても、これに対応して絶縁信頼性
を向上させることができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の電気機器の一実施例を示すもので、こ
の実施例においては、電気機器として静止誘導電器の場
合について説明する。この第1図において、タンク1内
には鉄心22巻線3からなる誘導電器本体4が収納され
ている。タンク1内には誘導電器本体4を冷却すると共
にその絶縁媒体となる不燃性液体5が充填されている。
この不燃性液体としては、例えばパーフルオロカーボン
液(主成分がC8F180)が用いられる。タンク1に
は誘導電器本体4の運転によって温度上昇した不燃性液
体5を冷却するための放熱器6が設けられている。タン
ク1の上部にはタンク1内の不燃性液体5に大気圧以上
の圧力を加える加圧装置7が設けられている。この加圧
装置7はタンク1に取付けられる容器71と、この容器
71内に前述した不燃性液体5と隔離する気体空間を形
成する可撓体72とを備えており、前述した気体空間に
は前述した可撓体72を介してタンク内の不燃性液体5
に大気圧以上の圧力を加えるための気体73が封入され
ている。この気体73としては空気、絶縁性ガス等を使
用することができる。前述した加圧装置7における可撓
体72は気体73が不燃性液体5内に溶解することを防
止すると共に、気体73の圧力を不燃性液体5に作用さ
せる働きを有している。
前述した巻13の構成を第2図に示す。この第2図にお
いて、31はコイルである。このコイル31間には寸法
りを有する不燃性液体5の液道32が半径方向に設けら
れている。
前述のように構成した静止誘導電器においては。
タンク1内の不燃性液体5は誘導電器本体4の運転によ
って発生する損失によって温度上昇するが。
放熱器6によって冷却されてタンク1内に戻り、誘導電
器本体4を冷却すると共に絶縁性を維持する。また、不
燃性液体5は、タンク1内において可撓体72によって
気体73とは隔離されているので、気体73が不燃性液
体5に溶解しない状態となっている。さらに、不燃性液
体5は、気体73の保有する圧力すなわち第3図に示す
ように例えば0.1〜0 、3 M P aの圧力の作
用により、その沸点が上昇されている。このため、誘導
電器が停止状態から運転状態になった場合や、低負荷運
転から過負荷運転された場合に、巻線の温度が急激に上
昇するが、この温度上昇に伴って不燃性液体5の温度が
上昇しても、それによる気泡は発生しない。これにより
、第2図に示すコイル31間の液道32にも気泡は発生
しない。その結果、絶縁性を向上させることができる。
また、周囲環境の温度変化によってタンクI内の不燃性
液体5の液圧が変動しても、上述と同様に可撓体72に
よる気体73の不燃性液体5への溶解防止と気体73の
加圧による不燃性液体5の沸点上昇との効果によって、
不燃性液体S内で気泡発生を防止し、絶縁性を向上させ
ることができる。
さらに、巻線3のコイル31間の液道32の大きさDも
気泡や熱バブルの発生を防止できること、及び、不燃性
液体5、例えば、パーフルオロカーボン液(CaFrs
O)の動粘度がO’、 8 cstと鉱油の動粘度7 
、5 cstに比べて非常に小さいことなどの理由によ
り、従来の油入静止誘導電器のコイル31間の液道32
の大きさDが5m程度であったものを、−2m以下に形
成することが可能となり、小形化が図れる。
また、誘導電器の運転温度範囲で、加圧装置7における
気体空間内の気体73の圧力を、第3図に示すように0
 、1 M P a 以上で、0 、3 M P a未
満となる様に気体空間の容積を設定することにより、気
体73の加圧による不燃性液体5の沸点上昇効果も確保
し、かつ、タンク1を特別な耐圧力容器とする必要もな
い。
次に、加圧装置7における気体空間部の容積の設定に関
して、不燃性液体として、パーフルオロカーボン液(主
成分がCaFtsO)を用いた場合を、第4図及び第5
図を用いて説明する。いま、第4図に示すように、周囲
温度θ=−25℃のとき、不燃性液体5の体積をVL 
、気体73の体積をVa、気体73の圧力をPa 、気
体73の温度をTとし、第5図に示すように、周囲温度
θ=85℃のとき、不燃性液体5の体積をVL’  、
気体73の体積をVa’  、気体73の圧力をPa’
気体73の温度をT′とすると、ボイル・シャルルの法
則より第4図及び第5図に示す条件において、次の(1
)式が成立する。
T          T’ 次に、気体73の体積Va、 Vo’はそれぞれ次の(
2)式、(3)式として表される。
Va= x X VL             −(
2)Va’  = x X VL−VL ・ β ・ 
(θ’  −8>−(3)上記(2)式、(3)式を(
1)式に代入すると、ここで、上記(5)式に次の値 Pa−0,1MPa T=273−20 = 253 @に θ=−20℃ Pa’ :0.3MPa T’ =273+85 = 358 ’に θ′=85℃ β=15.4X10″″↓(1/’C)を代入すると、 x = 0 、3  となる。
つまり、加圧装置7の気体空間部は周囲温度θが一20
℃のときを基準にして不燃性液体5の体積の30%の容
積を設ければ良いことになる。
この実施例によれば、絶縁信頼性が向上し、安定した絶
縁特性を確保できる。さらに巻線の小形化が図れ、また
特別な耐圧力容器を必要とせず、経済的な密閉タンクを
提供することができる。
第6図は、本発明の他の実施例を示すもので、この実施
例においては、加圧装置7はタンク1に対して着脱可能
に取付けた別置形の容器74と、この容器74内に設け
られた気体73を封入する可撓体75とで構成している
。この加圧装置7は、タンク上の上部に設けても良いし
、側面部に設けても良い。
この実施例によれば、上述した実施例と同様に絶縁性を
向上させることができると共に、加圧装置7の着脱可能
な構成により、輸送時の寸法も小さくすることができる
第7図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、こ
の実施例は、鉄心22巻線3からなる誘導電器本体4と
タンクlとの間の不燃性液体S中に、不燃性液体5の膨
張、収縮により体積変化する気体73を封入した可撓体
76を設けた加圧装置7を備えたものである。
この実施例によれば、上述の実施例と同様に絶縁性を向
上できると共に、不燃性液体5の液量も低減できるとい
う効果がある。また、不燃性液体5の液量を低減できる
ことにより、気体73の体積も減少し、小形化が図れる
第8図は、本発明の他の実施例を示すもので、この実施
例は鉄心22巻線3からなる誘導電器本体4とタンク1
との間の空間部に、固体絶縁物10を配置したものであ
る。
この実施例によれば、上述した実施例と同様に絶縁性を
向上させることができる共に、不燃性液体5の液量が低
減されるという効果がある。液量が低減されると、加圧
装置7の気体空間部の体積も減少し、小形化が図れる。
第9図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、こ
の実施例は加圧装置7の容器71と別に設けた液溜タン
ク11を放圧弁12を介して接続配管工3で接続したも
のである。この実施例によれば、絶縁性を向上し得ると
共に、誘導電器本体の内部故障により巻線3の内部でア
ーク発生、タンク1の内部圧力の上昇や、加圧装置7の
気体空間部の内部圧力の上昇により、タンク1、または
、容器71が破壊して、不燃性液体5が外部に流出する
のを防ぐという効果がある。つまり、タンク1や容器7
1の耐圧強度以下で働くような放圧弁12を設け、この
放圧弁12に電気的接点を設け、放圧弁12の動作によ
り静止誘導電器を回路から遮断し、内部故障の継続を遮
断するとともに、放圧弁12からの液流山分は液溜タン
ク11にて受は止められ外部流出を防止することができ
る。
第10図は、本発明の他の実施例を示すもので、この実
施例は、不燃性液体5に圧力を加える装置としてベロー
ズ76を有するピストン77にばね78で加圧する加圧
装置7に構成したものである。
この実施例によれば、上述の実施例と同様に絶縁性を向
上し得る。また、ピストン77の応動体積としては、不
燃性液体5の膨張分のみで良いことになる。すなわち、
その応動体積Vは■=β ・ (θ′ −〇) V L =15.4X10−’X105XVj=0.16VLと
なる。
つまり、不燃性液体5の16%の体積で済むことになり
小形化を図ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、タンク内に充填し
た冷却絶縁媒体への気体の溶解を抑えて、前記の冷却絶
縁媒体に大気圧以上の圧力を加えたので、温度変化が生
じても、不燃性液体中での気泡発生防止と加圧による不
燃性液体の沸点上昇とにより、絶縁性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電気機器の一実施例を示す断面図、第
2図は第1図に示される電気機器における巻線部ぽ断面
図、第3図は本発明に用いられる不燃性液体であるパー
フルオロカーボン液の圧ヵと沸点との関係を示す特性図
、第4図および第5図はそれぞれ周囲温度が変化したと
きの電気機器内の絶縁媒体と加圧気体との変化状況を説
明する図、第6図ないし第10図はそれぞれ本発明の電
気機器の他の実施例を示す断面図である。 1・・・タンク、2・・・鉄心、3・・・巻線、4・・
・誘導電器本体、5・・・不燃性液体、6・・・放熱器
、7・・・加圧装置、71;・・容器、72・・・可撓
体、73・・・気体。 第 図 第 図 第 図 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 絶対圧力(MPa) 第 図 第 図 第 図 第 了 図 第 図 第 図 12 放圧弁 13・接続配管 第 0 図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.密閉容器内に、絶縁媒体とこの絶縁媒体中に浸漬す
    る電気機器本体とを収容した電気機器において、前記密
    閉容器内に、その内部の絶縁媒体の圧力変動に応動して
    前記絶縁媒体に大気圧以上の圧力を加える加圧装置を設
    けたことを特徴とする電気機器。
  2. 2.請求項1記載の電気機器において、前記加圧装置は
    、密閉容器内を可撓体によつて絶縁媒体と空間部とに区
    画し、前記空間部内に大気圧以上の気体を封入したこと
    を特徴とする電気機器。
  3. 3.請求項1記載の電気機器において、前記加圧装置は
    、大気圧以上の圧力を有する気体を封入した可撓体で構
    成され、この可撓体を前記密閉容器内に収容したことを
    特徴とする電気機器。
  4. 4.請求項1記載の電気機器において、前記加圧装置は
    、前記密閉容器内に連通する別置の容器を備え、この容
    器内を可撓体によつて絶縁媒体と空間部とに区画し、前
    記空間部に大気圧以上の気体を封入したことを特徴とす
    る電気機器。
  5. 5.請求項1記載の電気機器において、前記加圧装置は
    、前記密閉容器内に連通する別置の容器を備え、この容
    器内に大気圧以上の圧力を有する気体を封入した可撓体
    を収納したことを特徴とする電気機器。
  6. 6.請求項2ないし5のいずれかに記載の電気機器にお
    いて、前記気体を封入した可撓体は放圧弁を介して液溜
    タンクに連通したことを特徴とする電気機器。
  7. 7.請求項1ないし6のいずれかに記載の電気機器にお
    いて、絶縁媒体は不燃性液体であることを特徴とする電
    気機器。
  8. 8.請求項7記載の電気機器において、不燃性液体はパ
    ーフルオロカーボン液であることを特徴とする電気機器
  9. 9.請求項1記載の電気機器において、前記加圧装置は
    、絶縁媒体の圧力変動に応動するベロー体と、このベロ
    ー体に圧力を加えるばねとで構成したことを特徴とする
    電気機器。
  10. 10.密閉容器内に、絶縁媒体とこの絶縁媒体中に浸漬
    する電気機器本体とを収容した電気機器において、前記
    密閉容器内における絶縁媒体とこの絶縁媒体に大気圧以
    上の圧力を加える加圧装置とを区分する可撓体を備えた
    ことを特徴とする電気機器。
JP2179670A 1989-07-10 1990-07-09 電気機器 Expired - Lifetime JPH06105654B2 (ja)

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JP17548189 1989-07-10
JP1-175481 1989-07-10

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JPH03129710A true JPH03129710A (ja) 1991-06-03
JPH06105654B2 JPH06105654B2 (ja) 1994-12-21

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JP (1) JPH06105654B2 (ja)
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