JPH0430168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、金属箔と、絶縁シートとを重ねて巻
いた巻線を用い、しかも巻線内に冷却ダクトを内
蔵させた箔巻変圧器に関する。

［発明の技術的背景］ 箔巻変圧器は、巻線の占積が良く小形、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
という点である。まだ、この様な高電圧大容量変
圧器は実用化に到つていないが、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。そして、液化した冷媒は、冷媒タンク１
０に貯められ、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、巻線内に組み込まれている
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。

なお、第１図において、本発明と直接関係のな
い巻線のリード線や、それをタンクの外側に引き
出すブツシング等は省略してある。

［背景技術の問題点］ ところで、上記の如き箔巻変圧器は、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利点がある反面、
次の様な問題点がある。

即ち、第２図の拡大図に示した様に、巻線の巻
回時に同時に巻き込まれる金属製冷却ダクト６
は、挿入しやすい様に一つが円弧角で180゜以下に
なつており、冷却効率及び巻線占積率との関係か
ら、一般には隣接する冷却ダクトは互いにずらし
て、一定間隔毎に挿入されている。この冷却ダク
ト６の厚さは、金属シート２が絶縁シート３に比
べて数10倍の厚さがあるので、冷却ダクト６を部
分的に挿入することによつて、冷却ダクト６の外
側に巻回される巻線が内側に押され巻線の断面形
状が真円では無くなり、その部分に短絡機械力が
集中することになり、巻線の損傷等の原因となつ
ていた。

また、高電圧、大容量の箔巻変圧器において
は、巻回した巻線の重量が大きくなりまた冷却ダ
クト６も多数挿入される為、、巻線の荷重が増加
しそれによつてに緩みが生じやすく、巻線の支持
が不安定となつて、絶縁性能も著しく損われると
いつた欠点があつた。その為、従来から巻線の最
外側から巻線全体を締め付け固定する方法が用い
られてきたが、これだけでは、巻線の重量を支え
るには不十分なものであつた。巻線の重量を支え
るには巻線の下部から直接支える方式が効果的で
あるが、巻線の下端では金属シート２より絶縁シ
ート３の方がスタツクが長く出つ張つている為、
絶縁シート３の変形を招くことなく巻線を支承す
ることは不可能であつた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、短絡機械力に強く、安定した巻線の支
え構造を有する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は、冷却ダクトとほぼ同じ
厚さを有し、巻線スタツクより長いスタツクを有
する円弧状絶縁物を、冷却ダクトと隣接する同一
円周上に配設して、巻線が真円形に巻回される様
になし、更に円弧状絶縁物のスタツクの先端部分
を接地構成物に当接させることにより、巻線を安
定して支持させたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第３図及び第４図を
参照して説明する。なお、第１図及び第２図の従
来型と同一部分は、同一符号を付し説明は省略す
る。

第３図において、巻線内には、その巻回時に同
時に巻き込まれる冷却ダクト６とほぼ同じ厚さを
有する円弧状絶縁物２０が、冷却ダクト６が挿入
されない同一円周上の円弧角部分に配設されてい
る。

この、円弧状絶縁物２０のスタツクは、第４図
の断面図に示した様に、巻線スタツクよりも長く
形成されており、その先端部分は、箔巻変圧器の
導液管１１の内側に配設された上下２つの接地構
成物２１に当接する様に配置されている。なお、
第４図に示した箔巻変圧器においては、低圧巻線
４と高圧巻線５とが夫々別々の絶縁筒２２ａ，２
２ｂに巻回され、このうち高圧巻線５の絶縁筒２
２ｂは、前記円弧状絶縁物２０と同様に巻線より
も長いスタツクを有し、その上下端部が接地構成
物２１に当接している。

この様に構成された本発明の箔巻変圧器におい
ては、金属シートや絶縁シートに比べて数10倍も
厚い冷却ダクト６が巻線内に挿入されても、冷却
ダクト６とほぼ同じ厚さの円弧状絶縁物２０が、
同一円周状の冷却ダクト６が配設されない部分に
挿入配置されるので、巻線の面面形状はほぼ真円
形に保たれ、短絡機械的に対して安定した巻線が
得られる。また、円弧状絶縁物２０のスタツクを
巻線のスタツクより長くして、接地構造物２１と
接する様にしたことにより、巻線の荷重を接地構
成物２１で支持することができるので、大容量、
高電圧の箔巻変圧器においても、大量の巻線及び
冷却ダクトを、冷却ダクトの挿入間隔毎に支持す
ることができ、安定した巻線の支持機構が得られ
る。更に、この円弧状絶縁物２０による支持機構
は、巻線をその外周から締め付けるものの様に乾
燥時や運搬時或は運転時の振動等によつて変形を
生ずることが無く、非常に安定したものである。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるもの
では無く、挿入配置される円弧状絶縁物の一部分
のみのスタツクを長くして、その部分で巻線を支
持することもできる。また、円弧状絶縁物の下部
のスタツクのみを長くして、箔巻変圧器に配設さ
れた下部の接地構成物とのみ接する様にしても良
い。

更に、巻線の支持機構を兼用する為に、円弧状
絶縁物２０のスタツクを巻線スタツクより長くし
た場合に、接地構成物２１によつて円弧状絶縁物
２０を直接支えると沿面ストレスが高くなるおそ
れのあるものについては、第５図に示した様に絶
縁カラー２３等を用いて円弧状絶縁物２０の沿面
長を長くしても良い。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、巻線内に冷却ダ
クトと同じ厚さの円弧状絶縁物を挿入し、これを
接地構造物に当接させるという簡単な構造で、短
絡機械力に強く、安定した巻線の支持機構を有す
る箔巻変圧器を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の箔巻変圧器の構造を示す断面
図、第２図は第１図における巻線部分の拡大断面
図、第３図は本発明の一実施例の要部を示す拡大
断面図、第４図は本発明の箔巻変圧器の構造を示
す断面図、第５図は本発明の他の実施例を示す断
面図である。 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……冷媒タンク、１１
……導液管、１２……絶縁パイプ、１３……変圧
器、２０……円弧状絶縁物、２１……接地構成
物、２２ａ，２２ｂ……絶縁筒、２３……絶縁カ
ラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属シートと絶縁シートとを重ねて鉄心に巻
   回して箔状の巻線を形成し、これら金属シートと
   絶縁シートの巻回時に円弧状冷却ダクトを巻線内
   に挿入した箔巻変圧器において、前記冷却ダクト
   とほぼ同じ厚さを有する円弧状絶縁物を、前記冷
   却ダクトと隣接する同一円周上に配置したことを
   特徴とする箔巻変圧器。 ２ 円弧状絶縁物のスタツクを巻線スタツクより
   長くし、箔巻変圧器内に配設された接地構成物に
   当接させたことを特徴とする特許請求の範囲の箔
   巻変圧器。 ３ 円弧状絶縁物の下部のスタツクのみを巻線ス
   タツクより長くし、これを下部の接地構成物に当
   接させた特許請求の範囲第２項記載の箔巻変圧
   器。 ４ 円弧状絶縁物がその端部に絶縁カラーを有す
   るものである特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の箔巻変圧器。