JPH03138917A - 単巻変圧器 - 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、巻線構造に改良を施した単巻変圧器に関する
ものである。

（従来の技術） 従来の円板巻線を用いた単巻変圧器の巻線構成を第３図
に示した。即ち、鉄心１の回りに内側から三次巻線２、
分路巻線３、直列巻線４が巻装され、直列巻線４の中央
部から高圧線路端子Ｕが引出され、直列巻線４は中央か
ら上下に並列に導体が巻かれ、上下端子は一括して分路
巻線３の上端から引出された端子と接続されて中圧線路
端子Ｕに接続されている。また、分路巻線３の下部端子
は中性点端子Ｎに接続されている。

（発明が解決しようとする課題） この様な巻線配置においては、巻線間に加わる電圧は次
の様になる。即ち、直列巻線４の中央部が高圧線路端の
電位をもち、これに対向する分路巻線３の中央部が中圧
線路端の１／２の電位をもつので、仮に直列巻線４と分
路巻線３の巻線比が１＝１の単巻変圧器の場合、直列巻
線４と分路巻線３の巻線間中央部（図中Ａ部）には高圧
線路端電圧の３／４の電圧が加わる。さらに、分路巻線
３と三次巻線２との間には、分路巻線３の上端（図中Ｂ
部）が中圧線路端の電位をもつので、はぼこの中圧線路
端電圧がそのまま加わる。即ち、各巻線間にはいずれも
高電圧が加わるので、巻線間絶縁を確保するため巻線間
寸法を電圧に応じて広げる必要がある。従って、鉄心窓
面積に対して巻線導体の全断面積の占める割合は小さく
なり、鉄心寸法が増大し、鉄心重量の増加、ひいては変
圧器本体の重量増加、サイズの増大を招く結果となって
いた。

上記の様に、円板巻線で単巻変圧器を構成すると、巻線
間寸法が大きくなり、変圧器本体の重量、サイズの増加
をもたらすといった欠点があった。

本発明は、以上の欠点を解消するために提案されたもの
で、その目的は、巻線間の寸法を縮小し、軽量化を可能
とした、コンパクトな単巻変圧器を提供することにある
。

［発明の構成］ （ｙＡ題を解決するための手段） 本発明の単巻変圧器は、分路巻線と直列巻線とを金属シ
ートと絶縁シートを交互に重ねて巻回した箔巻巻線で構
成したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明の単巻変圧器によれば、分路巻線と直列巻線の巻
線間型圧が零となるため、巻線間の絶縁寸法を最小に抑
えることができる。また、その結果、鉄心を縮小できる
ので、変圧器の軽量化及びコンパクト化が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第３図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、分路巻線１
０及び直列巻線１１が、巻線導体となる金属シート１２
（例えばアルミニウムシートなど）と導体のターン間絶
縁を保つための絶縁シート１３（例えば、ポリエステル
フィルムなど）を交互に重ねて巻回して構成されている
。また、絶縁シート１３の幅は金属シート１２の幅より
広く構成され、金属シートの上下端部より一定寸法だけ
張り出すように巻回されている。さらに、分路巻線１０
の巻き終わりに中圧線路端の口出し導体１４が接続され
、引き続いて直列巻線１１が巻回されている。また、第
２図に示した様に、分路巻線１０と直列巻線１１の巻線
間には、中圧線路端の口出し導体１４の厚さと等しい厚
さを有する絶縁物の詰め物１５が挿入され、直列巻線１
１の巻き始めの円形形状を保持できるように構成されて
いる。

さらに、金属シート１２と絶縁シート１３からなる箔巻
巻線の端部には、導体端部の電界集中を緩和するための
静電シールドが配設されている。即ち、直列巻線１１の
外周側の上下端部には、高圧線路端の電位を与えられた
シールド１６が配設され、分路巻線１０の内周側の上下
端部には、中性点電位を与えられたシールド１７が配設
され、さらに、分路巻線１０と直列巻線１１の間には、
前記口出し導体１４と等しい厚さを有し、中圧線路端の
電位を与えられたシールド１８が配設されている。なお
、中性点端子は分路巻線１０の巻き始めに設けられた口
出し導体１９によって、また、高圧線路端子は直列巻線
１１の巻き終わりに設けられた口出し導体２０によって
引き出されている。

この様な構成を有する本実施例の単巻変圧器においては
、分路巻線１０と直列巻線１１とが箔巻巻線で構成され
、両巻線が絶縁物から成る詰め物１５を介して巻回され
ているため、両巻線が一体化され、また、両巻線間には
巻線全面にわたって導体の１タ一ン分の電圧しか加わら
ず、巻線間の寸法は口出し導体１４を引き出すために必
要な最小の寸法で良い。さらに、分路巻線１０と三次巻
線２の巻線間寸法は、分路巻°線１０の巻き始めが中性
点であるため、三次巻線２に対して必要な絶縁寸法で良
く、従来の中圧線路端電圧に対して必要であった絶縁寸
法に比べて大幅に縮小することができる。この様に、分
路巻線１０と直列巻線１１の間及び三次巻線２と分路巻
線１０の間の巻線間寸法が縮小される結果、鉄心窓面積
が縮小し、鉄心重量が減少すると共に、変圧器中身全体
がコンパクトになり、変圧器本体の軽量化が可能となる
。

また、中圧線路端子に接続される口出し導体１４が一本
で済み、従来の様な巻線外部での口出し導体の接続、接
続部分までの這い回しか不要になり、構造の簡略化と接
続作業の簡素化が可能となる。分路巻線１０と直列巻線
１１の巻線間寸法が縮小されたことにより、巻線間のも
れインダクタンスが減少する。従って、従来と同一の断
面積を有する鉄心を使用した場合、変圧器のインピーダ
ンス電圧が小さくなるのでインピーダンス電圧を仕様に
合わせるために、鉄心サイズを小さくして導体の巻回数
を増やしている。一般に、変圧器の中身重量は、巻線に
比べて鉄心の割合が圧倒的に大きいので、巻線の巻回数
を増加することによる導体重量増加よりも、鉄心サイズ
の低減による鉄心重量の減少の方が大きく、変圧器中身
重量を大幅に減少することができる。

また、一般に、三次巻線の容量は一次、二次巻線の容量
の１／３程度と小さいので、導体断面積も小さ（、短絡
機械力に対しては三次巻線が最も厳しくなる。しかし、
本発明の構成によれば、分路巻線と直列巻線間のインピ
ーダンスに比べ、これら両巻線と三次巻線との間のイン
ピーダンスが大きくなるので、三次巻線に対する短絡機
械力が従来の構造よりも楽になる。さらに、分路巻線と
直列巻線とを一体に巻回することができるため、巻回工
数を低減することができ、巻線全体の機械的強度も向上
する。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、三次巻線も箔巻巻線で構成しても良い。この場合も
上記と同様の効果が得られる。また、分路巻線の巻き終
わりの口出し導体と、直列巻線の巻き始めの口出し導体
を別々に取付け、巻線外部で両者を接続しても良い。さ
らに、分路巻線と直列巻線を一体に巻回すると全重量が
重くなる場合には、両者を分割して巻き、後で一体に組
立てても良い。また、三次巻線を備えていない単巻変圧
器にも適用できることはいうまでもない。

［発明の効果コ 以上述べた様に、本発明によれば、単巻変圧器を構成す
る分路巻線と直列巻線とを金属シートと絶縁シートを交
互に重ねて巻回した箔巻巻線で構成するという簡単な手
段によって、巻線間の寸法を縮小し、軽量化を可能とし
た、コンパクトな単巻変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の単巻変圧器の一実施例を示す断面図、
第２図は本発明の単巻変圧器の分路巻線及び直列巻線部
分の水平断面図、第３図は従来の単巻変圧器の一例を示
す断面図である。 １・・・鉄心、２・・・三次巻線、３・・・分路巻線、
４・・・直列巻線、１０・・・分路巻線、１１・・・直
列巻線、１２・・・金属シート、１３・・・絶縁シート
、１４・・・口出し導体、１５・・・絶縁物の詰め物、
１６．　１７゜１８・・・シールド、１９．２０・・・
口出し導体。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　分路巻線と直列巻線とを金属シートと絶縁シートを交
   互に重ねて巻回した箔巻巻線で構成したことを特徴とす
   る単巻変圧器。