JPH0380331B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0380331B2 JPH0380331B2 JP58012764A JP1276483A JPH0380331B2 JP H0380331 B2 JPH0380331 B2 JP H0380331B2 JP 58012764 A JP58012764 A JP 58012764A JP 1276483 A JP1276483 A JP 1276483A JP H0380331 B2 JPH0380331 B2 JP H0380331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- foil
- setback
- insulating sheet
- insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、銅或はアルミ箔等の金属シートと絶
縁シートとを重ねて巻いて成る箔状の巻線を用い
た箔巻変圧器に関する。
縁シートとを重ねて巻いて成る箔状の巻線を用い
た箔巻変圧器に関する。
［発明の技術的背景］
箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小型、軽量
化ができる特徴がある。既に数KV、数100KVA
程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器では実用
化されている。近年、その優れた長所に鑑み、よ
り高電圧、大容量の例えば275KV、300MVA級
変圧器への適用拡大が研究されているが、最大の
技術的問題点はいかに冷却能力を向上させ、高い
絶縁能力を巻線に持たせられるかということと、
短絡事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得
るかにかかつている。まだ、この様な高電圧大容
量の変圧器は実用化に到つてないが、第１図の如
く、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、この冷却ダ
クトに絶縁特性の優れた冷媒を送り込み、巻線損
失から発生する熱を冷媒の蒸発潜熱を利用して冷
却する、いわばヒートパイプ方式の箔巻変圧器が
有力である。
化ができる特徴がある。既に数KV、数100KVA
程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器では実用
化されている。近年、その優れた長所に鑑み、よ
り高電圧、大容量の例えば275KV、300MVA級
変圧器への適用拡大が研究されているが、最大の
技術的問題点はいかに冷却能力を向上させ、高い
絶縁能力を巻線に持たせられるかということと、
短絡事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得
るかにかかつている。まだ、この様な高電圧大容
量の変圧器は実用化に到つてないが、第１図の如
く、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、この冷却ダ
クトに絶縁特性の優れた冷媒を送り込み、巻線損
失から発生する熱を冷媒の蒸発潜熱を利用して冷
却する、いわばヒートパイプ方式の箔巻変圧器が
有力である。
即ち、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金
属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いて成る低
圧巻線４と高圧巻線５が巻装され、それらの巻線
内には中空状の冷却ダクト６が内蔵されている。
冷却ダクト６の中空部の薄い間隙内には、フロン
Ｒ−113やフロリナートFC75等の冷媒が封入され
ており、ポンプ７により循環され巻線内の発熱を
冷媒の蒸発潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器８内に
おいて冷却水管９で冷却させ凝縮させる様になつ
ている。液化した冷媒は、冷媒タンク１０に溜め
られ、更にポンプ７で巻線内に送り込まれるとい
う冷却系が構成されている。
属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いて成る低
圧巻線４と高圧巻線５が巻装され、それらの巻線
内には中空状の冷却ダクト６が内蔵されている。
冷却ダクト６の中空部の薄い間隙内には、フロン
Ｒ−113やフロリナートFC75等の冷媒が封入され
ており、ポンプ７により循環され巻線内の発熱を
冷媒の蒸発潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器８内に
おいて冷却水管９で冷却させ凝縮させる様になつ
ている。液化した冷媒は、冷媒タンク１０に溜め
られ、更にポンプ７で巻線内に送り込まれるとい
う冷却系が構成されている。
冷却系を構成する導液管１１はステンレス等の
金属で作られており、この導液管１１と冷却ダク
ト６とはテフロン樹脂等の絶縁パイプ１２を介し
て接続されている。また、この導液管１１は、タ
ンク１３等のアース電位にも接続されている。一
方、冷却ダクト６は、巻線内に組込まれている関
係上、近接する巻線と同電位に電気的に接続され
ている。更に、巻線各部の絶縁は、タンク１３内
に封入されたSF6ガス等の絶縁ガスにより確保さ
れている。
金属で作られており、この導液管１１と冷却ダク
ト６とはテフロン樹脂等の絶縁パイプ１２を介し
て接続されている。また、この導液管１１は、タ
ンク１３等のアース電位にも接続されている。一
方、冷却ダクト６は、巻線内に組込まれている関
係上、近接する巻線と同電位に電気的に接続され
ている。更に、巻線各部の絶縁は、タンク１３内
に封入されたSF6ガス等の絶縁ガスにより確保さ
れている。
以上説明した従来の箔巻変圧器は、冷媒の循環
する冷却系と巻線の絶縁ガスとが完全に分離され
ていることから、一般にセパレート式箔巻変圧器
と呼ばれるが、ヒートパイプ方式の箔巻変圧器に
は、これ以外にタンク内に絶縁媒体と冷媒とを混
在させておき、冷媒を巻線に散布するスプレー式
や、タンク内に設けた容器に冷媒を溜めておき、
ここに巻線を浸漬するプール式等が知られてい
る。
する冷却系と巻線の絶縁ガスとが完全に分離され
ていることから、一般にセパレート式箔巻変圧器
と呼ばれるが、ヒートパイプ方式の箔巻変圧器に
は、これ以外にタンク内に絶縁媒体と冷媒とを混
在させておき、冷媒を巻線に散布するスプレー式
や、タンク内に設けた容器に冷媒を溜めておき、
ここに巻線を浸漬するプール式等が知られてい
る。
［背景技術の問題点］
ところで、上記の如き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、高圧巻線５や低圧巻線４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。
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、高圧巻線５や低圧巻線４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。
前記した如く、低・高圧巻線４，５は薄い絶縁
シート３と金属シート２によつて巻回されるが、
その端部１４，１５は、第２図に示す如く、絶縁
シートの方が金属シートより張り出している。こ
の様な構成は、セツトバツク呼ばれるが、このセ
ツトバツクは、沿面距離を長くし金属シート端部
からのターン間破壊を防止する為に用いられるも
のである。従つて、第２図に示すセツトバツク長
ｌを充分長くとればターン間からの破壊を防止す
ることができるが、余り長くとると次の様な欠点
を有する結果となる。
シート３と金属シート２によつて巻回されるが、
その端部１４，１５は、第２図に示す如く、絶縁
シートの方が金属シートより張り出している。こ
の様な構成は、セツトバツク呼ばれるが、このセ
ツトバツクは、沿面距離を長くし金属シート端部
からのターン間破壊を防止する為に用いられるも
のである。従つて、第２図に示すセツトバツク長
ｌを充分長くとればターン間からの破壊を防止す
ることができるが、余り長くとると次の様な欠点
を有する結果となる。
即ち、不純物がセツトバツクの中に入り込んだ
時、セツトバツク長ｌが長いと不純物を取出すこ
とが困難となり、その為に、セツトバツク内で不
純物が原因でターン間破壊を生じるおそれがあ
る。また、セツトバツク長ｌを余り長くすると、
巻線の最終段階での点検時に金属シート端部を点
検することが困難となる。更に、セツトバツク長
ｌを長くとると、前記した如く、絶縁シートは薄
い為その“こし”が弱くなり、曲がりができて巻
線巻回時の作業が困難となる。更にまた、セツト
バツク長ｌを長くとることはそれだけ幅広の絶縁
シートを使用しなければならず、不経済でもあ
る。
時、セツトバツク長ｌが長いと不純物を取出すこ
とが困難となり、その為に、セツトバツク内で不
純物が原因でターン間破壊を生じるおそれがあ
る。また、セツトバツク長ｌを余り長くすると、
巻線の最終段階での点検時に金属シート端部を点
検することが困難となる。更に、セツトバツク長
ｌを長くとると、前記した如く、絶縁シートは薄
い為その“こし”が弱くなり、曲がりができて巻
線巻回時の作業が困難となる。更にまた、セツト
バツク長ｌを長くとることはそれだけ幅広の絶縁
シートを使用しなければならず、不経済でもあ
る。
上記の問題点を解決する為に、第３図に示した
如く、セツトバツク部に金属シートと同じ厚さの
スペーサ１６を取付ける手段が考えられている
が、この手段だと薄いスペーサを用意し、それを
巻線の巻回時に巻き込まなければならず、作業が
複雑で作業時間も多くなる欠点があつた。
如く、セツトバツク部に金属シートと同じ厚さの
スペーサ１６を取付ける手段が考えられている
が、この手段だと薄いスペーサを用意し、それを
巻線の巻回時に巻き込まなければならず、作業が
複雑で作業時間も多くなる欠点があつた。
［発明の目的］
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、
その目的は、金属シート端部の点検が容易で、絶
縁耐力があり、巻線巻回作業が簡単にできる信頼
性が高い箔巻変圧器を提供することにある。
その目的は、金属シート端部の点検が容易で、絶
縁耐力があり、巻線巻回作業が簡単にできる信頼
性が高い箔巻変圧器を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の箔巻変圧器の特徴において箔状巻線の
端部は、絶縁シートを金属シートより突出して設
け、その突出部の長さを、絶縁シートの厚さをｔ
（μm）とした時金属シートの端部より100×ｔ
（μm）〜2000×ｔ（μm）の範囲にしたことにあ
り、これにより突出部は“こし”が強く保たれ、
絶縁シート端部が直線状に形成された適切な長さ
に設けることができるのである。
端部は、絶縁シートを金属シートより突出して設
け、その突出部の長さを、絶縁シートの厚さをｔ
（μm）とした時金属シートの端部より100×ｔ
（μm）〜2000×ｔ（μm）の範囲にしたことにあ
り、これにより突出部は“こし”が強く保たれ、
絶縁シート端部が直線状に形成された適切な長さ
に設けることができるのである。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例を第２図乃至第４図に
基づいて説明する。なお、従来型と同じ部材は同
一符号を付して説明は省略する。
基づいて説明する。なお、従来型と同じ部材は同
一符号を付して説明は省略する。
絶縁シートの厚さがｔ（μm）である箔状巻線に
おいて、セツトバツク長ｌが金属シート２の端部
より100×ｔ（μm）〜2000×ｔ（μm）に限定され
た箔状巻線が用いられている。例えば、厚さ
50μmの絶縁シートの場合セツトバツク長ｌは100
×50（μm）〜2000×50（μm）＝５mm〜100mmに設定
される。
おいて、セツトバツク長ｌが金属シート２の端部
より100×ｔ（μm）〜2000×ｔ（μm）に限定され
た箔状巻線が用いられている。例えば、厚さ
50μmの絶縁シートの場合セツトバツク長ｌは100
×50（μm）〜2000×50（μm）＝５mm〜100mmに設定
される。
この様な構成を有する箔巻変圧器について、セ
ツトバツク長と破壊電圧の関係を実験したとこ
ろ、第４図ａの結果を得た。即ち、セツトバツク
長を2200×ｔ（μm）以上（図中Ａ部）にしても破
壊電圧は上昇していない。これはセツトバツク長
にかかわりなく、絶縁破壊が絶縁シートのターン
間で決る為である。従つて、セツトバツク長を
2200×ｔ（μm）以上にとつてもターン間から破壊
する為、セツトバツクの耐圧向上には、何ら無意
味であることが判る。更に、セツトバツク長の短
いＢ部以下においては、セツトバツクの耐圧が必
要耐電圧に達しなくなり、第５図中BDの経路で
破壊が生じる為に急激に耐電圧が低下し、信頼性
の悪い箔巻変圧器となる。
ツトバツク長と破壊電圧の関係を実験したとこ
ろ、第４図ａの結果を得た。即ち、セツトバツク
長を2200×ｔ（μm）以上（図中Ａ部）にしても破
壊電圧は上昇していない。これはセツトバツク長
にかかわりなく、絶縁破壊が絶縁シートのターン
間で決る為である。従つて、セツトバツク長を
2200×ｔ（μm）以上にとつてもターン間から破壊
する為、セツトバツクの耐圧向上には、何ら無意
味であることが判る。更に、セツトバツク長の短
いＢ部以下においては、セツトバツクの耐圧が必
要耐電圧に達しなくなり、第５図中BDの経路で
破壊が生じる為に急激に耐電圧が低下し、信頼性
の悪い箔巻変圧器となる。
一方、絶縁シートを厚くし、ターン間破壊を防
止する様にした実験として、第４図ｂの曲線を得
た。第４図ｂの曲線を見ると判る如く、セツトバ
ツク長をあまり長くとつても破壊電圧は上昇せず
飽和していることが判る。これは沿面放電特有の
特性として良く知られていることである。
止する様にした実験として、第４図ｂの曲線を得
た。第４図ｂの曲線を見ると判る如く、セツトバ
ツク長をあまり長くとつても破壊電圧は上昇せず
飽和していることが判る。これは沿面放電特有の
特性として良く知られていることである。
この実験例からも判る如く、本発明におけるセ
ツトバツク長100×ｔ（μm）〜2000×ｔ（μm）
（ｔ：絶縁シートの厚さ）は適切な範囲であり、
それ以上のセツトバツク長を伸ばしても耐圧はあ
まり向上せず無意味であることが明らかである。
ツトバツク長100×ｔ（μm）〜2000×ｔ（μm）
（ｔ：絶縁シートの厚さ）は適切な範囲であり、
それ以上のセツトバツク長を伸ばしても耐圧はあ
まり向上せず無意味であることが明らかである。
この様なセツトバツク長が100×ｔ（μm）〜
2000×ｔ（μm）内においては、絶縁シートの“こ
し”が弱くならず端部の絶縁シートは曲ることな
くほぼ直線状となる。従つて、巻線を巻回後の点
検も簡単になり、セツトバツク内に混入している
不純物も容易に見つけることができる。また、絶
縁シートの“こし”が弱くならないので、セツト
バツク内の不純物も真空掃除機等によつて容易に
取出すことができる。更に、絶縁スペーサ１６を
取付ける必要がなくなり、巻線巻回時の作業が簡
単になり、作業時間が短縮されるばかりでなく、
作業が極めて容易となり、しかも経済的である。
更にまた、絶縁シート端部がほぼ直線的になるの
で、セツトバツク部分に例えばエポキシ等の絶縁
物を充填する場合もたやすくできる。
2000×ｔ（μm）内においては、絶縁シートの“こ
し”が弱くならず端部の絶縁シートは曲ることな
くほぼ直線状となる。従つて、巻線を巻回後の点
検も簡単になり、セツトバツク内に混入している
不純物も容易に見つけることができる。また、絶
縁シートの“こし”が弱くならないので、セツト
バツク内の不純物も真空掃除機等によつて容易に
取出すことができる。更に、絶縁スペーサ１６を
取付ける必要がなくなり、巻線巻回時の作業が簡
単になり、作業時間が短縮されるばかりでなく、
作業が極めて容易となり、しかも経済的である。
更にまた、絶縁シート端部がほぼ直線的になるの
で、セツトバツク部分に例えばエポキシ等の絶縁
物を充填する場合もたやすくできる。
［発明の効果］
以上の様に本発明によれば、内部点検が容易で
優れた絶縁耐力を有し、巻線巻回作業が簡単にで
き、しかも信頼性が高く経済的な箔巻変圧器が得
られるのである。
優れた絶縁耐力を有し、巻線巻回作業が簡単にで
き、しかも信頼性が高く経済的な箔巻変圧器が得
られるのである。
第１図は、従来の箔巻変圧器の構造を示す断面
図、第２図、第３図は従来の巻線の主要部を示す
断面図、第４図は本発明の箔巻変圧器の一実験結
果を示す図、第５図はセツトバツク部分の絶縁破
壊を示す模式図である。 １……鉄心の脚部、２……金属シート、３……
絶縁シート、４……低圧巻線、５……高圧巻線、
６……冷却ダクト、７……ポンプ、８……凝縮
器、９……冷却水管、１０……冷媒ダクト、１１
……導液管、１２……絶縁パイプ、１３……変圧
器、１４……巻線端部、１５……巻線端部、１６
……スペーサ。
図、第２図、第３図は従来の巻線の主要部を示す
断面図、第４図は本発明の箔巻変圧器の一実験結
果を示す図、第５図はセツトバツク部分の絶縁破
壊を示す模式図である。 １……鉄心の脚部、２……金属シート、３……
絶縁シート、４……低圧巻線、５……高圧巻線、
６……冷却ダクト、７……ポンプ、８……凝縮
器、９……冷却水管、１０……冷媒ダクト、１１
……導液管、１２……絶縁パイプ、１３……変圧
器、１４……巻線端部、１５……巻線端部、１６
……スペーサ。
Claims (1)
- １ 金属シートと絶縁シートを重ねて鉄心の脚部
に巻回してなる箔状巻線を有する箔巻変圧器にお
いて、箔状巻線の端部においては絶縁シートを金
属シートより突出して設け、その突出部の長さを
絶縁シートの厚さをｔ（μm）とした時、金属シー
トの端部より100×ｔ（μm）〜2000×ｔ（μm）の
範囲に設定したことを特徴とする箔巻変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276483A JPS59150413A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 箔巻変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276483A JPS59150413A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 箔巻変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150413A JPS59150413A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0380331B2 true JPH0380331B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=11814463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1276483A Granted JPS59150413A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 箔巻変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150413A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242325Y2 (ja) * | 1971-12-30 | 1977-09-26 | ||
| JPS54116660A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-11 | Hitachi Ltd | Mold coil |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1276483A patent/JPS59150413A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150413A (ja) | 1984-08-28 |
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