JPH03289110A

JPH03289110A - 変圧器

Info

Publication number: JPH03289110A
Application number: JP9021590A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Inoue; 保井上; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-12-19

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、巻線の端部に静電シールドを取付けた変圧器
に関するもので、特に、その静電シールドの端部に絶縁
物を取付けて巻線を鉄心から絶縁保持するようにした変
圧器に係る。

（従来の技術）近年、変圧器は、小型化が要求されている。これは、例
えば変圧器を設置する場所が用地難などの理由から地下
などに集中するようになったからである。特に、地下に
設置する場合、防災型の変圧器が望まれている。そのた
め、最近では、絶縁特性の優れたガスを使用することに
より、各部の絶縁距離を短縮して、タンクその他各部の
小型縮小化を図ったガス絶縁変圧器が提案されている。

第２図は、そのようなガス絶縁変圧器の一例を示すもの
である。第２図において、１及び２は、低、高圧巻線で
あり、その巻線端部には静電シールド３，４が取付けら
れ、その静電シールド３゜４の端部に更に絶縁物５，６
が取付けられ、その絶縁物５，６によって鉄心７などの
接地物から巻線１．２が絶縁支持されている。また、絶
縁物５゜６は巻線を支える構造材ともなっていて、この
絶縁物としては、現在絶縁紙を固めたプレスポード等が
使用されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、前述したように従来のガス絶縁変圧器におい
ては、静電シールド３，４の端部に絶縁物５，６が取付
けられている構造となっているため、静電シールド３，
４と絶縁物５，６が接する部分の端部には、くさび状の
微小なギャップが形成される。例えば、巻線端部の詳細
を第３図に示すが、静電シールド４と絶縁物６との接す
る部分には、くさび状のガスギャップＧができる。

通常、ガス絶縁変圧器では、ＳＦ６ガスが絶縁媒体とし
て用いられるが、このＳＦ６ガスは電界依存型の絶縁破
壊を示す。従って、前述のように静電シールド４の端部
に絶縁物６があるような構成においては、静電シールド
４の電界が高い上、絶縁物６とガスの比誘電率の差が大
きいため、前述したくさび状のガスギャップ６部分の電
界が高くなり、その部分で部分放電の発生が生じ、絶縁
破壊を生じる欠点があった。

これを解決するため、前述した微小なガスギャップＧを
なくすよう、絶縁物６の形状を静電シールド４の形状に
合わせ製作する方法が考えられるが、この方法は、静電
シールド４の形状が変化する毎に絶縁物６の形状を変化
させなければならず、多大な工数と時間を要しており、
現実的ではない。

一方、変圧器は、通電中通電電流による電磁力によって
巻線１．２が電磁振動する。それを抑制するため、前述
した絶縁物６を介して、巻線は鉄心のクランプから締付
けられているが、その締付は圧力は大容量の変圧器にな
るほど大きくなっており、クランプや巻線１，２を支え
る絶縁物６などの構造物に大きな機械的強度が要求され
、これが巻線端部構成上の制約となるという問題があっ
た。しかも、従来から使用されているプレスボード製の
絶縁物６は、乾燥や経年変化などにより枯れが生じ、製
作当初に比べ巻線１．２の締付は力が低下するという恐
れがあり、それだけ余分な締付は力を要するという問題
もあった。

このような静電シールドと絶縁物間のギャップの存在或
いは巻線振動などの問題点は、前記のガス絶縁変圧器に
限らず、油入り変圧器においても同様に問題となってい
た。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、巻線端部に取付ける静電シールドに接する絶縁物の材
料を選択し、絶縁物と静電シールドの間にできる微小な
ギャップをなくし、絶縁耐力を高めると共に、巻線の電
磁振動を効果的に抑制することのできる変圧器を提供す
ることにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明の変圧器は、静電シールドと接する部分の絶縁物
を、例えばオレフィン系エラストマーのようなゴム弾性
体で構成するようにしたものである。

（作用）上記のような構成を有する本発明においては、オレフィ
ン系エラストマーのようなゴム弾性体は誘電率が低いた
め、静電シールドと絶縁物との間に微小ギャップが形成
されてもそのギャップに多大な電界が集中することがな
いので、破壊電圧が高くなる。また、ゴム弾性体は柔か
く、弾力性に富むので、絶縁物として使用すれば静電シ
ールドとの間に微小ギャップができ難く、電界の集中が
生ぜず、破壊電圧が高くなる。更に、ゴム弾性体の弾力
性によって、電磁振動による巻線の振動が直接クランプ
等構造物に伝わることなく、機械的強度に対する信頼性
が増す。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に従って具体的に説明
する。なお、第１図において、従来と同様な部分は同一
符号を示し、その説明は省略する。

本実施例において、静電シールド４の鉄心側にはゴム弾
性体１１が密着して配設され、このゴム弾性体１１の更
に鉄心側に従来と同一の絶縁物１２、例えばプレスポー
ドが配設され、これらのゴム弾性体１１及び絶縁物１２
を介して巻線は締付けられている。このゴム弾性体とし
ては、ＥＰゴムあるいは前述のオレフィン系エラストマ
ーやポリエステル系エラストマーが使用される。

このように本実施例では、巻線端部に取付ける静電シー
ルド４と接する部分の絶縁物としてゴム弾性体１１が使
用されている。ゴム弾性体１１の比誘電率は、オレフィ
ン系エラストマーの場合で約２．６で、これは例えば従
来使用している絶縁物１２であるプレスポードの比誘電
率の約３．２に比べてはるかに小さい。電界は、周知の
ように比誘電率に反比例して集中するので、例えば静電
シールド４と絶縁物の間にギャップが生じた場合、従来
の絶縁構成に比べて本実施例での電界集中は、２、６／
３．２＝０．８１となり、ギャップ部分の電界集中を減らすことができ、
それだけ耐電圧の優れた絶縁構成を提供することができ
る。

更に、従来の絶縁物構成では、第３図に示したように、
静電シールド３が端部部分で曲率を有しており、絶縁物
５が堅いものであったため、静電シールドの曲率部分と
絶縁物との接する部分でくさび状のギャップＧが生じ、
この部分で部分放電が生じるのが従来の変圧器の欠点の
一つでもあった。ところが、本実施例によれば、ゴム弾
性体１１は柔軟性があり、変圧器製作の途中で従来と同
様巻線の締付けを実施することにより、ゴム弾性体１１
が変形して静電シールド４と密着し、静電シールド４と
の間に従来のようなくさび状のギャップＧが形成される
ことがなく、さらに破壊電圧が高くなり、絶縁信頼性の
高い変圧器を提供できる。

一方、前述したように、ゴム弾性体１１は柔軟性があり
、変圧器の通電時に生じる巻線１．２の電磁振動をゴム
弾性体１１が吸収するので、電磁振動が直接巻線を支え
る構造物に伝わることがないので、従来のように大きな
圧縮力で巻線を締付ける必要がない。従って、巻線の支
持法が簡単となり、製作が容易になるばかりか、支持固
定装置も小型化できるので、絶縁上も機械強度も信頼性
の高い変圧器を提供できる。

（他の実施例）前記実施例は、本発明をガス絶縁変圧器に適用したもの
であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、こ
れを油入り変圧器に用いても前述した作用効果が生じる
ことは言うまでもない。特に、油入り変圧器に用いた場
合、従来の油浸絶縁物の比誘電率は４．５であるので、
その絶縁的効果はガス絶縁変圧器より更に高くなる。

また、ゴム弾性体１１を押出し成型することにより、あ
らかじめ静電シールド４の外形に倣った形状としておけ
ば、静電シールド４とゴム弾性体１１との密着性をより
良くすることができる。

［発明の効果］以上述べた通り、本発明によれば、巻線のシルト端部の
絶縁物のすくなくとも静電シールドと接する部分にゴム
弾性体を使用することにより、絶縁強度が増し、しかも
巻線の電磁振動を効果的に抑制できる信頼性の高い変圧
器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変圧器の一実施例を示す巻線端部の拡
大断面図、第２図は従来の変圧器の巻線部分の断面図、
第３図は従来の変圧器の巻線端部を示す拡大断面図であ
る。１．２・・・巻線、３，４・・・静電シールド、５，６
・・・絶縁物、７・・・鉄心、１１・・・ゴム弾性体、
１２・・・プレスポード製の絶縁物。

Claims

【特許請求の範囲】　鉄心の回りに巻線を配置し、前記巻線の端部に静電シ
ールドを取付け、この静電シールドの端部に絶縁物を取
付けて巻線を鉄心から絶縁保持するようにした変圧器に
おいて、前記絶縁物の少なくとも静電シールドに接触する部分が
ゴム弾性体で構成されていることを特徴とする変圧器。