JPH03159216A

JPH03159216A - ガス絶縁変圧器

Info

Publication number: JPH03159216A
Application number: JP29757389A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1991-07-09

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、特に巻線端部での絶縁構造を改良したガス絶
縁変圧器に関する。

（従来の技術）ガス絶縁変圧器は平角銅線を用い、絶縁性ガスを封入す
るタイプのものと、金属シートと絶縁シートを重ねて巻
回して成る箔状巻線を用いた箔巻変圧器からなるタイプ
のものがある。ガス絶縁変圧器は、不燃性を実現できる
特徴があり、既に、数ＫＶ、数１００ＫＶＡ程度の比較
的低電圧、小容量変圧器として実用化されている。また
、近年は、その優れた長所に鑑み、高電圧、大容量の変
圧器への適用が研究されている。

第３図は、−例としてこの様なガス絶縁変圧器に箔巻変
圧器を適用した場合の巻線構成図である。

主脚鉄心１に金属シート２と金属シート２より幅広の絶
縁シート３とを重ねて巻回して低圧巻線４と高圧巻線５
が形成され、これら巻線４，５は絶縁筒６によってヨー
ク鉄心７等の接地物に対し絶縁状態で支持され、絶縁媒
体８の封入されたタンク９内に収納されている。

ところで、上記の様な各種の箔巻変圧器は、薄い金属シ
ート２と絶縁シート３を重ねて巻回することにより、低
圧巻線４や高圧巻線５が形成される為、鉄心窓内の巻線
占積率が高くなる反面、次の様な問題点がある。

即ち、数ＫＶ、数１０００ＫＶＡ程度の箔巻変圧器では
。

変圧器中身の巻線の半径も小さくスタック高さも低くし
て良い為に１巻線の重量が軽く、その自重を特に別部材
で支持する必要がなく、第３図に示した様に絶縁筒６に
金属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いた時の巻付力
によって、十分巻線の荷重を支えることができた。従っ
て、その周囲に金属シート２と絶縁シート３が巻回され
る絶縁筒６を、鉄心クランプもしくは鉄心クランプに固
定されたシールドｌＯに固定することによって巻線を支
持することができた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、より高電圧・大容景の箔巻変圧器になる
と１巻線の自重が大幅に増加するので、絶縁筒６への巻
線の巻付力だけでは巻線を支えきれなくなり、巻線の変
歪及び落下等を来たす恐れがあった。そこで、第４図に
示した様に、低圧巻線４及び高圧巻線５を、鉄心クラン
プ及びシールド１０に対して、支持絶縁物１１によって
絶縁状態で支持する必要があった。

しかしてこのように巻線４，５を支持絶縁物１１で支持
しようとした場合、巻線４，５と支持絶縁物１１の界面
１４に絶縁物と絶縁物にはさまれた小さな間隙１４が生
じる。

一方、巻線４，５の端部には巻線端部に集中する電界を
緩和するために静電シールド１２．１３が取付けられて
いる。支え絶縁物１１と静電シールド１２゜１３の間及
び静電シールド１２．１３と巻線４，５の間に連続的に
そのギャップ長が変化するようなくさび状の間隙１５が
生じる。このような間隙１４．１５のガスギャップは誘
電率Ｃが１．０であるのに対し。

絶縁物の誘電率がその数倍もあることからくさび状のガ
スギャップに電界が集中し、ガスの絶縁破壊電界をこえ
絶縁上の弱点となっていた。平角銅線のワイヤ巻線から
成るガス絶縁変圧器の場合も同様である。

本発明の目的は、特に巻線端部での絶縁信頼性を高めた
簡略で、機械的強度の優れたガス絶縁変圧器を得ること
にある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明のガス絶縁変圧器は、巻線と絶縁物、あるいは構
成絶縁物間に生じる間隙にゲル状絶縁物を充填したこと
を特徴とするものである。

（作　用）本発明のガス絶縁変圧器においては、巻線と絶縁物、絶
縁物と絶縁物の間に形成される間隙にゲル状絶縁物を充
填することにより、絶縁物間に微小なガスギャップが生
じることがなく、従って電界が集中することなく１巻線
の絶縁信頼性が高くなり、かつ運転時や輸送時の振動や
衝撃を和らげることができる。

（実施例）以下、本発明を第１図および第２図に示す一実施例を参
照して説明する。第１図および第２図において、第３図
および第４図と同一符号は同一部分を示すものである。

なお、実施例の説明は巻線が箔状巻線で形成される箔状
巻変圧器を中心に説明するが、平角銅線から成るワイヤ
巻線の場合にも同様に適用できるものである。

まず、第１図において巻線４や巻線５とそれを支える支
持絶縁物１１の間の間隙１４と、巻線４および５の巻線
端部に設ける電界緩和用静電シールド１２および１３と
それを与える支持絶縁物１１の間に生じる間隙１５とに
ゲル状絶縁物２を充填する。ゲル状絶縁物２０には例え
ばシリコーンゲル等を用いる。

ゲルには硬化に長時開票するものの常温で硬化するもの
、あるいは１００℃〜１５０℃の高温にして数時間で硬
化するもの等がある。

本実施例ではそのどちらも適用でき常温で硬化するもの
については巻線の組み立て時に充填し。

硬化に必要な時間を放置することにより上記充填した間
隙を完全に埋め込み、微小なガスギャップが生じるのを
防ぐことができる。また１、高温で硬化するゲル状絶縁
物を用いる場合は１組み立て時に充填したのち１巻線の
乾燥工程において、硬化に必要な温度まで温度を上昇さ
せ硬化させる。

第２図に示す他の実施例は平角銅線からなる巻線４’、
５’　の変圧器の場合を示す。通常、平角巻線変圧器で
は低圧巻線４′、高圧巻線５′の上下部に電界緩和用静
電シールド１３’　、１２’が設けられ、コノ静電シー
／！ｚト１２’　、１３’　ヲ有する巻＄１５’　、４
’を支持絶縁物１１′で支持する構造がとられるこの時
も支持絶縁物１１’　と静電シールド１２’　、１３’
　　の間の間隙１５′、さらには巻線あるいは静電シー
ルド１２’　、　１３’　と絶縁筒１７’　、１ｇ’　
　との間に生じる間隙１６にゲル状絶縁物２０を充填す
る。

このように構成すると、巻線と絶縁物あるいは絶縁物間
に生じる間隙１５’　、　１６’がゲル状絶縁物２０に
より完全に充填されるため、ガスギャップが生じること
がなくなる。絶縁物の誘電率は通常ガスの誘電率の数倍
あるため、絶縁物ではさまれたガスの間隙はその間隙が
小さければ小さいほど誘電率の逆数に比例して電界が集
中する。しかしこのような間隙がゲル状絶縁物２０によ
り完全に充填されてしまうため、電界が集中することな
く絶縁信頼性が向上する。さらにゲル状絶縁物は機械的
な衝撃力を吸収する力が大きく、衝撃・振動のエネルギ
ーの吸収能力にずれ運転時や輸送時の衝撃振動を和らげ
ることができる。

さらに、ゴム等の固体絶縁物を間隙に充填するのに比べ
作業が簡単でかつ技術の加工も不用、しかも完全に間隙
をすきまなく充填することができる。また、硬化も巻線
の乾燥工程を利用するなど作用効率が非常にすぐれる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、巻線と絶縁物あるい
は構成絶縁物間に形成される間隙にゲル状絶縁物を充填
するという簡単な手段により巻線端部に生じる微小ギャ
ップへの電界集中を防ぎ。

絶縁信頼性を高めるとともに、振動衝撃に強い機械的強
度の優れた変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁変圧器の一実施例を示す断面
図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、第３図
および第４図は従来のガス絶縁変圧器を示す断面図であ
る。１・・・鉄心　　　　　　　　２・・・金属シート３・
・・絶縁シート４．４’・・・低圧巻線５．５′・・・
高圧巻線　　　　　６・・・絶縁筒７・・・ヨーク鉄心
　　　　　８・・・絶縁媒体９・・・タンク　　　　　
　　　１０・・・シールド１１．１１’・・・支持絶縁
物

Claims

【特許請求の範囲】

　タンク内に鉄心および巻線を収容し、絶縁性ガスを封
入してなるガス絶縁変圧器において、巻線と絶縁物ある
いは構成絶縁物間に形成される間隙にゲル状絶縁物を充
填したことを特徴とするガス絶縁変圧器。