JPH0352206A - ガス絶縁変圧器 - 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、ＳＦ６ガスのような絶縁性のガスを絶縁及び
冷却媒体として用いたガス絶縁変圧器に関するものであ
る。

（従来の技術） 最近、油入変圧器に代わる不燃性の変圧器として、絶縁
油の代わりに不燃性の絶縁ガス（例えばＳ　Ｆ　６ガス
）を絶縁及び冷却媒体として用いる、いわゆるガス絶縁
変圧器が開発され、数１　０ＭＶＡ程度の容量のものま
で実用化されている。しかし、絶縁媒体を絶縁油から絶
縁ガスに代えたことにより、変圧器が不燃化されるとい
う利点があるものの、絶縁ガスは、絶縁油に比べて熱容
量が小さく、冷却特性が劣るという欠点があった。

そこで、鉄心や巻線の内部に絶縁ガスを強制的に流して
、冷却特性を高める方法が用いられており、絶縁ガスを
用いた場合でも、絶縁油と同様の冷却特性が得られるよ
うに構戊されている。この様な強制対流を行うために、
鉄心や巻線へ絶縁ガスを送るための送風機が用いられ、
さらに、鉄心や巻線内のガス流速を上げるために、絶縁
ガスのタンク内入口側と出口側に差圧を設けるように、
タンク内を上下に仕切るガス仕切り板が取付けられてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の様な構成を有する従来のガス絶縁
変圧器においては、以下に述べる様な解決すべき課題が
あった。

即ち、容量あるいはインピーダンス電圧が大きい変圧器
では、巻線のもれ磁束が増加し、この様なもれ磁束が変
圧器内の金属構造物やタンク壁に鎖交すると、渦電流が
発生し局所過熱を起こす。

この様な現象は油入変圧器でも発生するが、前述した様
に、絶縁ガスの冷却特性は自然対流では絶縁油の１／１
０以下であるため、ガス絶縁変圧器では、油入変圧器に
比べ、小容量、低インピーダンス電圧でもこの問題が顕
在化する。

ところで、油入変圧器においては、タンク壁の過熱対策
として、タンク内壁面に沿ってアルミ製または銅製の電
磁シールド板をはって、磁束の集中を避けたり、ケイ素
鋼板の磁気シールドにより、タンク壁に入射する磁束量
を減らして対処しているが、ガス絶縁変圧器においても
同様の対策が必要となる。

しかしながら、絶縁ガスの冷却特性が劣ることから、上
記の様なタンク壁の過熱対策をガス絶縁変圧器に適用す
る場合には、ガス絶縁変圧器独特の工夫が必要であるば
かりでなく、変圧器自体の容量があまり大きくないこと
から、その対策も経済的なものであることが望まれる。

本発明は、以上の様な従来技術の欠点を解消するために
提案されたもので、その目的は、タンク壁の過熱を防止
し、安価で製作の容易なガス絶縁変圧器を提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、鉄心及び巻線を収納したタンク内に絶縁ガス
を封入し、この絶縁ガスを冷却するガス冷却器を備えた
ガス絶縁変圧器において、前記タンクの内壁面と巻線と
の間に、鉄などの磁性体から成るシールド板あるいはア
ルミ板、銅などの非磁性体から成るシールド板を配設し
、このシールド板とタンク内壁との間に絶縁ガス流路を
形戊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よれば、タンクの内壁面と巻
線との間に、鉄などの磁性体から成るシールド板あるい
はアルミ板、銅などの非磁性体から成る゜シールド板を
配設することにより、タンク壁にもれ磁束が鎖交するこ
とを防止でき、タンク壁の局所過熱を防止することがで
きる。

また、シールド板に生じる発熱に対しては、シールド板
とタンク壁との間にガス流路を形成することにより、シ
ールド板を冷却することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
具体的に説明する。

■第１実施例 本実施例においては、第１図及び第２図に示した様に、
鉄心１及びこの鉄心１に巻回された巻線２とがタンク３
内に絶縁ガス４と共に収納され、また、前記タンク３内
部は、絶縁ガス４の人口側と出口側とに差圧を設け、鉄
心１及び巻線２内にガスが流れるようにするために、仕
切り板８で上下に分割されている。また、タンク３の外
部には、送風機６を介して、ガス冷却器５が接続されて
いる。ま・た、タンク壁７の内面側には、タンク壁７と
巻線２との間に、鉄板等の磁性体から成るシールド板１
０が、タンク壁から適当な間隔（例えば、６ｍｍ程度）
をあけて取付けられている。さらに、前記シールド板１
０とタンク壁７との間にもガス流路１１が形成され、絶
縁ガス４を強制的に流すため、前記仕切り板８がガス流
路１１の入口と出口の間の適当な位置で、シールド板１
０に取付けられている。

なお、シールド板１０の配設範囲は、タンク内壁７の全
周にわたる必要はなく、第２図に示した様に、タンク壁
の温度上昇が大きくなる、巻線２に近接する部分のみで
良い。また、シールド板１０は、タンク壁７に、シール
ド板取付け部材１２を介して取付けられている。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁変圧器におい
ては、巻線端部より出たもれ磁束１３は、第３図に示し
た様に、シールド板１０を通り、巻線の反対側の端部に
戻る。この時、シールド板１０がタンク壁７の内面に取
付けられているため、このシールド板１０があたかもタ
ンク壁であるかの様に磁束が流れる。従って、タンク壁
にはもれ磁束が鎖交することはなく、過熱することもな
い。

一方、シールド板１０にはもれ磁束が鎖交するため、シ
ールド板１０内で発熱するが、シールド板１０の両面は
絶縁ガスに接しており、また、タンク壁側は強制的に絶
縁ガスが流れているため、シールド板１０は絶縁油を自
然循環した時と同程度の冷却効果が得られる。さらに、
このシールド板１０は多少発熱しても、タンク壁の場合
とは異なり、外部の塗装を傷めたり、保守・点検の障害
となることはない。

■第２実施例 本実施例においては、第１，図に示した様に、タンク壁
７の内面側には、タンク壁７と巻線２との間に、アルミ
または銅等の非磁性体から成るシールド板２０が、タン
ク壁から適当な間隔（例えば、５ｍｍ程度）をあけて取
付けられている。さらに、前記シールド板２０とタンク
壁７との間にもガス流路１１が形成され、絶縁ガス４を
強制的に流すため、前記仕切り板８がガス流路１１の人
口と出口の間の適当な位置で、シールド板２０に取付け
られている。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁変圧器におい
ては、シールド板２０の材質をアルミまたは銅などの非
磁性体にすることにより、シールド板に電磁シールド（
シールドに磁束が鎖交しようとした場合、シールド内に
渦電流を生じ、この渦電流によって生じた磁束により侵
入磁束を打ち消してしまうもの）の働きを持たせて、タ
ンク壁７へのもれ磁束の鎖交を防止するものである。

つまり、巻線端部より出たもれ磁束２１は、第４図に示
した様に、シールド板２０によって押し返され、シール
ド板に侵入しようとする磁束は打ち消される。従って、
タンク壁にはもれ磁束が鎖交することはなく、過熱する
こともない。一方、シールド板２０には渦電流が流れる
ため、シールド板２０内で発熱するが、シールド板２０
の両面は絶縁ガスに接しており、また、タンク壁７側は
強制的に絶縁ガス４が流れているため、シールド板２０
は絶縁油を自然循環した時と同程度の冷却効果が得られ
る。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、変圧器タンクの内壁
面と巻線との間に、鉄などの磁性体から成るシールド板
あるいはアルミ板、銅などの非磁性体から成るシールド
板を配設し、このシールド板とタンク内壁との間に絶縁
ガス流路を形成するという簡単な手段によって、タンク
壁の過熱を防止し、安価で製作の容易なガス絶縁変圧器
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図は本発明に用いられるシールド板のタンク面
取付け範囲を示す平面図、第３図及び第４図は本発明に
よるシールド板を取付けた際の、もれ磁束の流れを示す
概略図である。 １・・・鉄心、２・・・巻線、３・・・タンク、４・・
・絶縁ガス、５・・・ガス冷却器、６・・・送風機、７
・・・タンク壁、８・・・仕切り板、１０・・・磁性体
から成るシールド板、１１・・・ガス流路、１２・・・
シールド板取付け部材、１３・・・もれ磁束の流れ、２
０・・・非磁性体から成るシールド板、２１・・・もれ
磁束の流れ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心及び巻線を収納したタンク内に絶縁ガスを封
   入し、この絶縁ガスを冷却するガス冷却器を備えたガス
   絶縁変圧器において、 前記タンクの内壁面と巻線との間に、鉄などの磁性体か
   ら成るシールド板を配設し、このシールド板とタンク内
   壁との間に絶縁ガス流路を形成したことを特徴とするガ
   ス絶縁変圧器。
2. （２）鉄心及び巻線を収納したタンク内に絶縁ガスを封
   入し、この絶縁ガスを冷却するガス冷却器を備えたガス
   絶縁変圧器において、 前記タンクの内壁面と巻線との間に、アルミ板、銅など
   の非磁性体から成るシールド板を配設し、このシールド
   板とタンク内壁との間に絶縁ガス流路を形成したことを
   特徴とするガス絶縁変圧器。