JPH0316770B2 - - Google Patents
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- JPH0316770B2 JPH0316770B2 JP57102108A JP10210882A JPH0316770B2 JP H0316770 B2 JPH0316770 B2 JP H0316770B2 JP 57102108 A JP57102108 A JP 57102108A JP 10210882 A JP10210882 A JP 10210882A JP H0316770 B2 JPH0316770 B2 JP H0316770B2
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- iron core
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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)
- Transformer Cooling (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、密封タンク内に収納した変圧器本体
を液体の蒸発潜熱により冷却する蒸発冷却変圧器
に関するもので、特に、非凝縮性の絶縁ガス（以
下単にガスと称する）例えばSF6ガスと、100℃
程度以下の比較的低温で沸謄する液体（以下単に
液体と称する）例えばフレオンとを、同一密封タ
ンク内に封入した変圧器本体の絶縁構造に係るも
のである。
を液体の蒸発潜熱により冷却する蒸発冷却変圧器
に関するもので、特に、非凝縮性の絶縁ガス（以
下単にガスと称する）例えばSF6ガスと、100℃
程度以下の比較的低温で沸謄する液体（以下単に
液体と称する）例えばフレオンとを、同一密封タ
ンク内に封入した変圧器本体の絶縁構造に係るも
のである。
［発明の技術的背景］
絶縁ガスと液体とを同一タンクに封入した変圧
器では、巻線等の発熱体の冷却は主に液体で行な
う。即ち、変圧器本体で発生した熱を液体に伝達
して液体を蒸発させ、この蒸気とガスの混合気体
を放熱器に送り、放熱器から熱を外部に放熱し冷
却する。また、この液体、及びガスと液体の蒸気
の混合気体は、同時に絶縁媒体としての作用を果
している。
器では、巻線等の発熱体の冷却は主に液体で行な
う。即ち、変圧器本体で発生した熱を液体に伝達
して液体を蒸発させ、この蒸気とガスの混合気体
を放熱器に送り、放熱器から熱を外部に放熱し冷
却する。また、この液体、及びガスと液体の蒸気
の混合気体は、同時に絶縁媒体としての作用を果
している。
このようにガスと液体を併用するのは液体はガ
スに比べて絶縁、冷却特性とも優れているもの
の、この種の凝縮性液体はそのコストが非常に高
く、そのためタンク内全てを液体で満たした場合
は多量の液体を必要とし、著しく変圧器のコスト
が高くなつてしまうために最も冷却を要する巻線
部分を液体により冷却、絶縁し、変圧器巻線と接
地タンク、鉄心間はガスと液体蒸気の混合気体で
絶縁するようにしたものであり、近年のガス絶縁
変圧器の主流の１つに成りつつある。
スに比べて絶縁、冷却特性とも優れているもの
の、この種の凝縮性液体はそのコストが非常に高
く、そのためタンク内全てを液体で満たした場合
は多量の液体を必要とし、著しく変圧器のコスト
が高くなつてしまうために最も冷却を要する巻線
部分を液体により冷却、絶縁し、変圧器巻線と接
地タンク、鉄心間はガスと液体蒸気の混合気体で
絶縁するようにしたものであり、近年のガス絶縁
変圧器の主流の１つに成りつつある。
この種の変圧器を発熱体と液体の接触方式によ
り大別すると、 液体を、鉄心、巻線等の発熱体に散布するス
プレイ方式、 鉄心等には液体を散布するが、発熱量の大き
い巻線は液体中に浸すセミプール方式、 鉄心、巻線等の全体を液体中に浸すプール方
式、 の３種があるが、本発明は、前記セミプール方式
の改良に関する。
り大別すると、 液体を、鉄心、巻線等の発熱体に散布するス
プレイ方式、 鉄心等には液体を散布するが、発熱量の大き
い巻線は液体中に浸すセミプール方式、 鉄心、巻線等の全体を液体中に浸すプール方
式、 の３種があるが、本発明は、前記セミプール方式
の改良に関する。
以下、このセミプール方式の変圧器の概略を第
１図によつて説明する。なお、構造を明確にする
為に、タンク１を断面にし、更にタンク１に内蔵
されている変圧器の本体２も、巻線部分に関して
中心線より左側を断面にしてある。
１図によつて説明する。なお、構造を明確にする
為に、タンク１を断面にし、更にタンク１に内蔵
されている変圧器の本体２も、巻線部分に関して
中心線より左側を断面にしてある。
この変圧器では、鉄心３の外周に一方の巻線４
（例えば低圧巻線）が配置され、その外周に他の
巻線５（例えば高圧巻線）が配置されている。
（例えば低圧巻線）が配置され、その外周に他の
巻線５（例えば高圧巻線）が配置されている。
巻線４，５は共に、タンク内部に設けられた固
体絶縁物から成る二重円筒形の巻線容器６に収め
られている。この巻線容器６は、鉄心３と内周の
巻線４との間に存在する内筒部６ａと、４，５の
外周に存在する外筒部６ｂと、更にこれらの底部
を塞ぐ環状の底板６ｃとから成る。液体７は、こ
の巻線容器６内において、巻線４，５が液体中に
没する深さに溜められており、また変圧器タンク
１の底部にも一定深さに溜められている。一方、
SF6ガス等に絶縁ガス１２はタンク１内に充満さ
れている。
体絶縁物から成る二重円筒形の巻線容器６に収め
られている。この巻線容器６は、鉄心３と内周の
巻線４との間に存在する内筒部６ａと、４，５の
外周に存在する外筒部６ｂと、更にこれらの底部
を塞ぐ環状の底板６ｃとから成る。液体７は、こ
の巻線容器６内において、巻線４，５が液体中に
没する深さに溜められており、また変圧器タンク
１の底部にも一定深さに溜められている。一方、
SF6ガス等に絶縁ガス１２はタンク１内に充満さ
れている。
この様な変圧器においては、運転時に巻線に電
流による損失熱が発生すると、これにより巻線容
器６中の液体７が熱せられた蒸気となり、巻線容
器６の外に出てガスと混合する。この蒸気とガス
とをタンク外部の放熱器８に導き、ここで熱を外
気中へ放出する。この時、蒸気の一部は液化し、
放熱器の下部からタンク１の底部へ流下して溜ま
る。巻線容器６内の液体７は、前記の蒸発にり減
量するので、このタンク１底部の液体７ａをポン
プ９によりパイプ１０を通して巻線容器６に送り
込み補給を行なう。一方、鉄心３については、パ
イプ１０から分枝したノズル１１より液体を散布
し冷却を行なう。
流による損失熱が発生すると、これにより巻線容
器６中の液体７が熱せられた蒸気となり、巻線容
器６の外に出てガスと混合する。この蒸気とガス
とをタンク外部の放熱器８に導き、ここで熱を外
気中へ放出する。この時、蒸気の一部は液化し、
放熱器の下部からタンク１の底部へ流下して溜ま
る。巻線容器６内の液体７は、前記の蒸発にり減
量するので、このタンク１底部の液体７ａをポン
プ９によりパイプ１０を通して巻線容器６に送り
込み補給を行なう。一方、鉄心３については、パ
イプ１０から分枝したノズル１１より液体を散布
し冷却を行なう。
［背景技術の問題点］
ところで、このセミプール方式の変圧器におけ
る巻線４，５の絶縁構成を見ると、巻線４，５が
液中にある為、巻線４，５間の絶縁及び各巻線の
内部絶縁（巻回間絶縁、レヤー絶縁等）の絶縁媒
体は、主に液体になつている。これに対し、例え
ば、巻線５とタンク１間、巻線４と鉄心３間等の
いわゆる大地絶縁における絶縁媒体は、巻線容器
６の中については主に液体であるが、巻線容器６
外のタンク１、鉄心３等の大地電位にある部品の
近くでは、ガスと蒸気との混合気体であつた。
る巻線４，５の絶縁構成を見ると、巻線４，５が
液中にある為、巻線４，５間の絶縁及び各巻線の
内部絶縁（巻回間絶縁、レヤー絶縁等）の絶縁媒
体は、主に液体になつている。これに対し、例え
ば、巻線５とタンク１間、巻線４と鉄心３間等の
いわゆる大地絶縁における絶縁媒体は、巻線容器
６の中については主に液体であるが、巻線容器６
外のタンク１、鉄心３等の大地電位にある部品の
近くでは、ガスと蒸気との混合気体であつた。
ところが、絶縁材料を固体・液体・気体に分け
た場合、その絶縁性能は、一般に、固体＞液体＞
気体であり、固体の絶縁強度を100とした時、液
体は10、気体は１といわれている。
た場合、その絶縁性能は、一般に、固体＞液体＞
気体であり、固体の絶縁強度を100とした時、液
体は10、気体は１といわれている。
しかるに、このセミプール方式の変圧器では、
タンク１、鉄心３等の大地電位部品の近くの絶縁
媒体が気体であつた為、巻線とタンク１、鉄心３
との間の大地絶縁に大きな寸法を要した。何故な
ら、巻線とタンク１、鉄心３と間の絶縁が気体と
巻線容器内の液体との複合絶縁となつていると、
液体が絶縁破壊を生ずる前に絶縁強度の弱い気体
に絶縁破壊を生ずることから、結局その部分の絶
縁は絶縁強度の弱い気体部分を考慮して大きな絶
縁寸法を必要とする為である。よつて、セミプー
ル方式の変圧器が高電圧・大容量器として採用さ
れる場合には、これが大きな不利をもたらしてい
た。そして、鉄心３と巻線４内の大地絶縁寸法が
大きいと、これに伴い巻線４及び５の直径が大き
くなり、巻線を形成する導体重量が増加し不経済
であつた。
タンク１、鉄心３等の大地電位部品の近くの絶縁
媒体が気体であつた為、巻線とタンク１、鉄心３
との間の大地絶縁に大きな寸法を要した。何故な
ら、巻線とタンク１、鉄心３と間の絶縁が気体と
巻線容器内の液体との複合絶縁となつていると、
液体が絶縁破壊を生ずる前に絶縁強度の弱い気体
に絶縁破壊を生ずることから、結局その部分の絶
縁は絶縁強度の弱い気体部分を考慮して大きな絶
縁寸法を必要とする為である。よつて、セミプー
ル方式の変圧器が高電圧・大容量器として採用さ
れる場合には、これが大きな不利をもたらしてい
た。そして、鉄心３と巻線４内の大地絶縁寸法が
大きいと、これに伴い巻線４及び５の直径が大き
くなり、巻線を形成する導体重量が増加し不経済
であつた。
また、巻線５とタンク１間の絶縁寸法が大きく
なると、タンク寸法も大きくなり、タンク材料が
増加すると共に、変圧器外形寸法が大きくなり、
変圧器設置床面積を増大させ、変圧器を地下室等
へ設置する場合には、変電設備室を大きくしなけ
ればならない等の不利もあつた。
なると、タンク寸法も大きくなり、タンク材料が
増加すると共に、変圧器外形寸法が大きくなり、
変圧器設置床面積を増大させ、変圧器を地下室等
へ設置する場合には、変電設備室を大きくしなけ
ればならない等の不利もあつた。
［発明の目的］
本発明は、従来のセミプール方式の変圧器にお
ける前記問題点を解決し、巻線とタンクや鉄心と
の大地絶縁部分に絶縁破壊が生せず、その為絶縁
寸法の小さくて済む、小型・軽量の蒸発冷却変圧
器を提供することを目的とする。
ける前記問題点を解決し、巻線とタンクや鉄心と
の大地絶縁部分に絶縁破壊が生せず、その為絶縁
寸法の小さくて済む、小型・軽量の蒸発冷却変圧
器を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明の蒸発冷却変圧器は、巻線容器部分に導
電体を設け、この導電体やタンクや鉄心と電気的
に接続して大地電位とすることにより、巻線とタ
ンクや鉄心間の大地絶縁を巻線容器内の液体によ
つて確保する様にしたものである。
電体を設け、この導電体やタンクや鉄心と電気的
に接続して大地電位とすることにより、巻線とタ
ンクや鉄心間の大地絶縁を巻線容器内の液体によ
つて確保する様にしたものである。
［発明の実施例］
本発明の第１実施例を第２図において説明す
る。第１図と同一の部分については、同一の番号
を不して説明を省略する。
る。第１図と同一の部分については、同一の番号
を不して説明を省略する。
本実施例において巻線容器６を構成する内筒部
６ａ、外筒部６ｂ、環状底部６ｃは板状の絶縁材
により形成され、それぞれ板厚内には導電体２１
ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。これらの
導電体２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、１枚の金属
板、箔、鋼或いは他の帯状導体により形成され、
しかも鉄心３の周囲で巻回を形成しない様に巻線
４，５と絶縁状態に設けられている。また、これ
ら各導電体２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、それぞれ
接続線２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより、タンク１
または鉄心３等の大地電位部品に接続されてい
る。
６ａ、外筒部６ｂ、環状底部６ｃは板状の絶縁材
により形成され、それぞれ板厚内には導電体２１
ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。これらの
導電体２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、１枚の金属
板、箔、鋼或いは他の帯状導体により形成され、
しかも鉄心３の周囲で巻回を形成しない様に巻線
４，５と絶縁状態に設けられている。また、これ
ら各導電体２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、それぞれ
接続線２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより、タンク１
または鉄心３等の大地電位部品に接続されてい
る。
本実施例の構成によれば、導電体２１ａ，２１
ｂ，２１ｃとタンク１や鉄心３等の大地電位部品
との間には電位差がない為、電位差による電界が
発生せず、この間の絶縁媒体が絶縁強度の低い絶
縁ガスであつても何ら絶縁特性上の障害にはなら
ない。一方、巻線４，５と導電体２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは、従来の変圧器の巻線と鉄心あるい
はタンク間よりも接近する為若干強い電界を生ず
るが、巻線容器内の液体７と巻線容器６である固
体絶縁物とにより絶縁がなされるので、気体との
複合絶縁によつた従来の変圧器に比較して充分優
れた絶縁耐力を有するものである。
ｂ，２１ｃとタンク１や鉄心３等の大地電位部品
との間には電位差がない為、電位差による電界が
発生せず、この間の絶縁媒体が絶縁強度の低い絶
縁ガスであつても何ら絶縁特性上の障害にはなら
ない。一方、巻線４，５と導電体２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは、従来の変圧器の巻線と鉄心あるい
はタンク間よりも接近する為若干強い電界を生ず
るが、巻線容器内の液体７と巻線容器６である固
体絶縁物とにより絶縁がなされるので、気体との
複合絶縁によつた従来の変圧器に比較して充分優
れた絶縁耐力を有するものである。
次に、第３図に示す第２実施例においては、導
電体が、巻線容器６とは別体に形成されている。
即ち、側部の導電体２３ａ，２３ｂは、巻線容器
６の内筒部６ａ、外筒部６ｂの内側に液体中に没
する様に配置されている。なお、環状底部６ｃに
は、その板厚内に第１実施例と同様に導電体２３
ｃが設けられている。本実施例によれば、導電体
２３ａ，２３ｂを巻線容器の板厚内に配置する必
要がなく、導電体の形成が容易である。
電体が、巻線容器６とは別体に形成されている。
即ち、側部の導電体２３ａ，２３ｂは、巻線容器
６の内筒部６ａ、外筒部６ｂの内側に液体中に没
する様に配置されている。なお、環状底部６ｃに
は、その板厚内に第１実施例と同様に導電体２３
ｃが設けられている。本実施例によれば、導電体
２３ａ，２３ｂを巻線容器の板厚内に配置する必
要がなく、導電体の形成が容易である。
第４図に示す第３実施例は、内側部の導電体２
４ａが、巻線容器６の内筒部６ａを兼ねているも
のであり、第２実施例に比してタンク内部構造が
更に簡単になる。この場合、外側部の導電体２４
ｂ，環状底部内の導電体２４ｃは、第２実施例と
同様に巻線容器６の板厚内に組込まれている。本
実施例は、固体絶縁物である巻線容器が存在しな
い為、第１実施例に比較すると絶縁強度は低い
が、内側の巻線４、が低圧巻線である場合には有
効である。
４ａが、巻線容器６の内筒部６ａを兼ねているも
のであり、第２実施例に比してタンク内部構造が
更に簡単になる。この場合、外側部の導電体２４
ｂ，環状底部内の導電体２４ｃは、第２実施例と
同様に巻線容器６の板厚内に組込まれている。本
実施例は、固体絶縁物である巻線容器が存在しな
い為、第１実施例に比較すると絶縁強度は低い
が、内側の巻線４、が低圧巻線である場合には有
効である。
［発明の効果］
本発明の蒸発冷却変圧器によれば、巻線容器部
分に導電体を設けこの導電体をタンクや鉄心と電
気的に接続して大地電位としたので、大地絶縁が
巻線容器内の液体で確保され、絶縁媒体の気体部
分に絶縁破壊の生ずる心配がなく、その為、タン
クや鉄心に大きな大地絶縁寸法を要することがな
い。よつて、変圧器の小型化・軽量化が図れ、変
圧器製造の為の所要資材、及び変圧器の設置面積
を節減できる。
分に導電体を設けこの導電体をタンクや鉄心と電
気的に接続して大地電位としたので、大地絶縁が
巻線容器内の液体で確保され、絶縁媒体の気体部
分に絶縁破壊の生ずる心配がなく、その為、タン
クや鉄心に大きな大地絶縁寸法を要することがな
い。よつて、変圧器の小型化・軽量化が図れ、変
圧器製造の為の所要資材、及び変圧器の設置面積
を節減できる。
第１図はセミプール方式の変圧器の概略構造
図、第２図は本発明の蒸発冷却変圧器の第１実施
例における左側断面図、第３図は本発明の第２実
施例における左側断面図、第４図は本発明の第３
実施例における左側断面図である。 １……タンク、２…変圧器本体、３……鉄心、
４，５……巻線、６……巻線容器、７，７ａ……
液体、８……放熱器、９……ポンプ、１０……パ
イプ、１１……ノズル、２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ……導電体、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ……
接続線。
図、第２図は本発明の蒸発冷却変圧器の第１実施
例における左側断面図、第３図は本発明の第２実
施例における左側断面図、第４図は本発明の第３
実施例における左側断面図である。 １……タンク、２…変圧器本体、３……鉄心、
４，５……巻線、６……巻線容器、７，７ａ……
液体、８……放熱器、９……ポンプ、１０……パ
イプ、１１……ノズル、２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ……導電体、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ……
接続線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 変圧器タンク内に鉄心と巻線とを有する変圧
器本体を収納し、鉄心の外周に配置した巻線を底
部が塞がれた二重円筒状の巻線容器に収納し、こ
の巻線容器内に鉄心や巻線を蒸発潜熱により冷却
する為の液体を巻線が没する深さに溜め、この液
体により巻線の絶縁及び冷却を確保すると共に前
記変圧器タンク内に絶縁ガスを封入した蒸発冷却
変圧器において、前記巻線の周囲と巻線容器との
間に少くとも絶縁ガスを介さない状態で導電体を
配設し、この導電体を大地電位としたことを特徴
とする蒸発冷却変圧器。 ２ 導電体が、巻線容器を構成する固体絶縁物の
板厚内に設けられている特許請求の範囲第１項記
載の蒸発冷却変圧器。 ３ 導電体が、巻線容器の内側に配置されている
特許請求の範囲第１項記載の蒸発冷却変圧器。 ４ 導電体が巻線容器の一部を構成している特許
請求の範囲第１項記載の蒸発冷却変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102108A JPS58219717A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 蒸発冷却変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102108A JPS58219717A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 蒸発冷却変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219717A JPS58219717A (ja) | 1983-12-21 |
| JPH0316770B2 true JPH0316770B2 (ja) | 1991-03-06 |
Family
ID=14318601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102108A Granted JPS58219717A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 蒸発冷却変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219717A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247116U (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-23 | ||
| CN102360841A (zh) * | 2011-08-01 | 2012-02-22 | 保定天威集团有限公司 | 一种干式整流变压器的接地屏结构及制作方法 |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102108A patent/JPS58219717A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219717A (ja) | 1983-12-21 |
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