JPH04206508A - 油入誘導電器用リード線 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油入誘導電器のリード線に係り、特に、絶縁
耐力の向上を図った多重絶縁バリヤ方式のリード線の絶
縁構造に関する。

〔従来の技術〕

変圧器は高電圧化に伴い絶縁距離が増大して大形化する
傾向がある。そのような絶縁距離の増加を押さえて小形
化を図るため、定格電圧が５００ｋＶないしそれ以上の
油入変圧器の高圧リード線では、多重絶縁バリヤ方式の
リード線を採用している場合が多い。

リード線の中心導体を被覆絶縁し、この外周にスペーサ
を介して絶縁バリヤを同心状に複数層配置して、リード
線周囲の油ギャップを細分割したものである。油ギャッ
プの絶縁強度は、ギャップ長が短かくなると向上する傾
向がある。この効果を利用して絶縁距離の短縮を図って
いるのである。

このような構成で、従来中心導体の被覆絶縁には誘電率
が３．５　の絶縁紙が、スペーサ及び絶縁バリヤには誘
電率が４．７のプレスポード等が用いられてきた。絶縁
被覆と絶縁バリヤ間、及び絶縁バリヤ同志間の空間には
油が入る。油の誘電率は２．２　あり、絶縁紙やプレス
ポードよりも小さい。このような状態で絶縁破壊は、被
覆絶縁とスペーサ間の微小な油ギャップ或いは、絶縁バ
リヤとスペーサ間の微小な油ギャップが起点になって生
じていた。油と絶縁紙、或いは、油とプレスポードの誘
電率の違いによって微小油ギャップに電界が集中してい
るためである。このような電界の集中を緩和するために
、例えば特開昭６３−６０５０９号公報に記載されてい
るように、被覆絶縁の最外層及びスペーサ、絶縁バリヤ
に低誘電率プラスチックとパルプの混抄材を使用したも
のがある。このような構成にすると、混抄材の誘電率が
プレスポードや絶縁紙よりも小さいので油の誘電率との
違いが小さくなり、微小油ギャップの電界が緩和されて
絶縁耐力が向上する。

〔発明のが解決しようとする課題〕

上記従来技術によれば微小油ギャップの電界集中を緩和
することができる。しかし、パルプを用いているので混
抄材の誘電率が油の誘電率よりも少し大きくなり、微小
油ギャップの電界集中を完全になくすことができない。

そのため、やはり他の部分に比べて微小油ギャップの絶
縁耐力が低く、ここから絶縁破壊するのが防げず、−層
の絶縁性能向上を図る上で隘路になっていた。

本発明の目的は、リード線の絶縁被覆とスペーサ間の微
小油ギャップ及び絶縁バリヤとスペーサ間の微小油ギヤ
ツプ部分の絶縁耐力の向上を図ることによってリード線
の絶縁耐力を向上させるとともに、絶縁距離縮小による
変圧器の小形化を達成することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は被覆絶縁とスペー
サ間及びスペーサと絶縁バリヤ間に多孔一体からなる絶
縁層を配置したものである。

〔作用〕

被覆絶縁とスペーサ間に配置された絶縁層は多孔質であ
るので柔かく、スペーサ巻付時の押し圧力でつぶれ、そ
れによって被覆絶縁とスペーサ間の微小な油ギャップが
排除される。同様にして、スペーサと絶縁バリヤ間の微
小油ギャップも絶縁バリヤ巻付時の押し圧力でつぶれて
排除される。

これによって絶縁上の弱点である微小油ギャップがなく
なり、多重絶縁バリヤ方式リード線の絶縁耐力を向上さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

中心導体１にクラフト紙やクレープ紙等の絶縁紙を巻回
して被覆絶縁２を形成し、その上に多孔質絶縁体のシー
トを被せて、絶縁層３を設ける。

その上に断面を波形に整形したプレスポードからなるス
ペーサ４を押しつけながら巻き付ける。さらに、その上
に多孔質絶縁体のシートを被せて絶縁層３を設ける。そ
の上に薄手のプレスポードを強く締め付けながら巻回し
て絶縁バリヤ５を形成する。同じ手順で、その上に絶縁
層３を配設しながらスペーサ４と絶縁バリヤＳを交互に
同心配置して本発明の多重絶縁バリヤ方式のリード線７
が構成される。なお、空隙部には油６が入る。

このような構成にすると、絶縁Ｎ３は多孔質なので柔か
く、スペーサ４を押し当てたときや＃＠縁バリヤ５を形
成する際の薄手のプレスポードの巻回したときの圧力に
よって押しつぶされ、被覆絶縁２やスペーサ４、絶縁バ
リヤ５に密着する。第２図はその様子をスペーサ３と被
覆＃＠縁縁間間例にとって拡大して示したもの、第３図
は、従来のリード線の同じ部位を示したものである。図
中の破線群は電界解析して求めた等電位線８である。

第３図により、従来のリード線の場合、スペーサ４と被
覆絶縁２が接する部分の微小油ギャップ９で等電位線８
の間隔が狭まっており、電界が集中している。スペーサ
４の誘電率が油６の誘電率よりも大きいためである。こ
のため、従来のリード線の場合、この微小油ギャップ９
から絶縁破壊が開始した。一方１本発明のリード線７の
場合、第２図より、同じ電界が集中している部分は絶縁
層３で充填されて油ギャップが排除され、微小油ギャッ
プ９はそこから少し離れた電界の集中がほとんどない部
分に生じている。絶縁層３は油６よりも絶縁強度が大き
い多孔質絶縁体でてきているのでここから絶縁破壊が生
じることはない。微小浦ギヤツブ９の電界の集中の度合
いを第３図の従来の場合と比較すると、３０％程度緩和
されている。

従って、その分絶縁耐力が向上して絶縁距離を３０％程
度低減でき、それによって変圧器の小形化を図れる。絶
縁層３の素材は、柔軟性のある各種のプラスチック、例
えば、シリコンゴム、ニトリルゴム、ネオプレンゴム、
四フッ化エチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ
プロピレン、ポリメチルペンテン、ポリスチロール等を
発泡や延伸等により内部に空孔が多数少じた。多孔体と
したものが柔軟性が大きく好適である。

絶縁層３が効果的に微小油ギャップ９を排除するために
は、絶縁バリヤ３を形成時の押し圧力によって元の厚さ
の少なくとも半分以下に押しつぶされる必要がある。そ
のような比較的小さな力による圧縮は絶縁層３中の空孔
が押しつぶされる場合にのみ可能である。従って、絶縁
層３中に占める空孔の割合、すなわち、空孔率が５０％
以上必要である。

なお、空孔は絶縁層３の内部ではほぼ連続してつながっ
ている。ところで従来、絶縁破壊の先晩けとしてストリ
ーマが発生して進展することが知られており、そのスト
リーマの直径はＬＱＡＬｍ程度である。そのため、空孔
の直径が１０μｍを越すと空孔を通してｗ！Ａｌｌ破壊
が生じ易くなる。従って、空孔の直径は１０ＩＬｍ以下
にした方が絶縁上よい。

また、空孔の内部には、油が含浸される。この油に加わ
る電界は周囲の絶縁物の誘電率が太きいと高くなる傾向
がある。油の絶縁耐力は低いので油に加わる電界を下げ
た方が絶縁層３の絶縁耐力が向上する。その点で、例え
ば、ボアテックスや”マツシュシール、ミクロテックス
等の商品名で知られている四フッ化エチレンの多孔体や
ポリメチルペンテンの多孔体の場合、素材の比誘電率が
２．１　と鉱油の誘電率よりも小さい。従って空孔中の
油に加わる電界が小さくなるので絶縁上好適である。

以上の多孔体の他に、プラスチック繊維をフェルト状や
不織布、或いは小圧力で抄造して低密度の紙にしたもの
、例えば四フフ化エチレン繊維を不織布にしたポリフロ
ンペーパや、アラミド繊維の低密度紙であるノーメック
ス４１１及びコーネックス低密度紙、ポリメチルペンテ
ン繊維とパルプ繊維の混抄不織布などが多孔体と同様に
弾力性があり、微小油ギャップを排除できるので絶縁層
３の素材として好適である。

その他、ゼリー状の絶縁体、例えば、液状エポキシ樹脂
や液状シリコーンゴムも多孔体と同様に弾力性があるの
で、絶縁層３の素材として好適である。

以下、本発明の他の実施例を第４図により説明する。被
覆絶縁２の上に多孔質絶縁体からなる絶縁層３を設け、
その上に断面を長方形に整形したプレスポードからなる
スペーサ１０を配設し、さらに、その上に多孔質＃＠縁
体からなる絶縁層３を被せる。そして、その上に薄手の
プレスポードを強く締め付けながら巻回して絶縁バリヤ
５を形成する。同し手１項でその上に絶縁層３を配設し
ながらスペーサ１０と絶縁バリヤ５を交互に同心配置し
て他の実施例の多重絶縁バリヤ方式のリード線１１が構
成される。このような構成にすると、前記実施例の場合
と同様に、薄手のプレスポートを巻回したときの巻回圧
力によって絶縁層３が押しつぶされ、被覆絶縁２とスペ
ーサ１０間、或いは、スペーサ１０と絶縁バリヤ３間の
微小油ギャップが排除されて、リード線１１の絶縁耐力
が向上する。

以下、本発明の他の実施例を第５図により説明する。

第１図中の波形のスペーサ４の両面に接着等により予め
絶縁層３を設ける。このような構成にすると、リード線
７の組立工数が大幅に低減できる。

以下、本発明の変形例を第６図により説明する。

ブッシング１２の下部に取付けたシールド１３の周囲に
多孔質絶縁体のシートを巻き付けて絶縁層１４を設け、
その上に断面が波形のスペーサ１５を巻き付ける。その
上にまた、多孔質絶縁体からなる！Ｉ！！縁層を設け５
さらにその上に薄毛のプレスポートシートを強く締め付
けながら巻回して絶縁バリヤ１６を形成する。シールド
１３の下部からリード線１７を引き出す。これによって
、本発明の変形例のブッシング下部絶縁バリヤ１８が構
成される。

このような構成にすると、シールド１３とスペーサ１５
間、或いは、スペーサ１５と絶縁バリヤ１６間の微小油
隙が排除されてブッシング下部絶縁バリヤ１８の絶縁耐
力が向上する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多重絶縁バリヤ方式リード線の絶縁上
の弱点であるスペーサと被覆絶縁間、或いは、スペーサ
と絶縁バリヤ間の微小油ギャップを排除して、リード線
の絶縁耐力を向上させることにより、絶縁距離を３０％
程度低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のリード線の径方向断面図、
第２図及び第３図はその動作を説明図。 第４図は本発明の他の実施例のり一１〜線の径方向断面
図、第５図は本発明の他の実施例のスペーサの断面図、
第６図は本発明の変形例のブッシング下部絶縁バリヤの
縦断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．中心導体を被覆絶縁し、この外周にスペーサを介し
   て絶縁バリヤを同心状に複数配置した多重絶縁バリヤ方
   式リード線において、 前記中心導体の被覆絶縁と前記スペーサ間、及び前記ス
   ペーサと前記絶縁バリヤ間に多孔質絶縁体からなる絶縁
   層を設けたことを特徴とする油入誘導電器用リード線。
2. ２．請求項１において、前記絶縁層の気孔率を５０％以
   上、気孔の直径を１０μｍ以下とした油入誘導電器用リ
   ード線。
3. ３．請求項１において、前記絶縁層を四フッ化エチレン
   の多孔体又は、ポリメチルペンテンの多孔体で形成した
   油入誘導電器用リード線。