JPH04306810A - 高電圧機器 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器その他の高電圧
機器に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に、変圧器などの高電圧機器は、Ｓ
Ｆ６　ガスや絶縁油などの絶縁媒体が収納された容器内
に、高電圧導体とその固体絶縁物を収納して構成されて
いる。

【０００４】図５及び図６は、このような高電圧機器の
一例として変圧器の巻線構成を示したものである。すな
わち、この変圧器は、基礎絶縁筒１の外周側にその軸方
向に沿ってダクト用レール２を固定し、このダクト用レ
ール２に絶縁紙や絶縁フィルムあるいは絶縁被膜などか
ら成る固体絶縁物３により被覆された導体４を巻回して
、巻線５を構成している。

【０００５】この場合、巻線５の導体４は、外側から内
側または内側から外側に巻回してセクション７をそれぞ
れ形成し、セクション７間の間隙には、その一端をダク
ト用レール２に係合したスペーサ６が挿入されている。 巻線５は、絶縁油あるいはＳＦ６　ガスなどの絶縁媒体
８と共にタンク内に収納されている。

【０００６】また、巻線５に高電圧が印加されると、鉄
心ヨーク９と対向する巻線端部に電界が集中するので、
その部分に電界緩和用の静電シールドリング１０が取り
付けられている。更に、巻線端部内周あるいは外周から
端面に至る部分を覆うように、１個ないし複数個の成型
絶縁物１１，１２が設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の高電圧機器において、電圧が高くなるほど高低
圧巻線間の絶縁距離を大きくする必要があるが、輸送制
限から要求される条件などのために、各部の絶縁距離は
極力切り詰めて縮小した構造になる。そのため、高低圧
巻線間にかかる電圧により、成型絶縁物１１，１２に電
界が集中し、過大なストレスが加わる。

【０００８】特に、成型絶縁物１１，１２は、高圧巻線
の端部を覆うように、また自らの電界を極力押さえるた
めに、大きな曲率を持った断面円弧状の形状をとる。こ
のため、成型絶縁物１１，１２とそれを取り付けるため
の絶縁筒１の間には、断面のギャップ長が連続的に変化
するような楔状のギャップＡが成型絶縁物１１，１２の
外周面全体にわたって形成される。

【０００９】このようなギャップＡには、容器内に充填
した絶縁油やＳＦ６　ガスなどの絶縁媒体８が存在する
。 一般に、絶縁媒体８の比誘電率は成型絶縁物１１，１２
の比誘電率に比較して小さいため、比誘電率の小さな絶
縁媒体８のギャップＡ部分に電界が集中し、高電界とな
って絶縁破壊に至る。このため、機器の絶縁信頼性が低
下すると共に、セクション７間の距離や巻線間の各部の
絶縁距離を大きくとる必要があり、機器の大型化を招い
ていた。

【００１０】更に、このような構成された変圧器巻線に
おいては、図６に示すように、レール２と導体の絶縁物
３及びスペーサ６、あるいは絶縁物３とスペーサ６との
間にもやはり微小なギャップや、ギャップ長が連続的に
変化するような楔状ギャップＢが生じる。

【００１１】前記の成型絶縁物の場合と同様、絶縁媒体
８の比誘電率は、レール２やスペーサ６、あるいは導体
回りの絶縁部３の比誘電率に比較し小さいため、比誘電
率の小さな絶縁媒体８のギャップＢ部分に電界が集中し
、絶縁破壊に至る原因となっていた。

【００１２】このような問題点は、変圧器に限らず、管
路母線などにおいて、中心導体をスペーサなどの支持絶
縁物で支持する場合においても生じる。すなわち、この
ような高電圧機器でも、導体と支持絶縁物との間に生じ
る微小なギャップ、あるいは接触部のトリプルジャンク
ション部においては、支持絶縁物より誘電率の小さい絶
縁ガスなどの絶縁媒体部分に電界が集中し、絶縁信頼性
を低下させる大きな原因となり、これを防止するため絶
縁距離を多くとる結果、機器の大型化を招く主原因とな
っていた。

【００１３】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、機器の絶縁信頼性を向上し、それによって絶
縁距離を小さくして機器全体の小形化を可能とした高電
圧機器を提供することを目的とする。

【００１４】［発明の構成］

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、気体あるいは液体の絶縁媒体内に、固
体絶縁物が導体または他の固体絶縁物と接触して配置さ
れた高電圧機器において、前記固体絶縁物と導体または
他の固体絶縁物との間に、少なくとも一方の絶縁物の比
誘電率より小さい比誘電率を有する絶縁物を介在させた
ことを特徴とする。

【００１６】

【作用】このような構成を有する本発明の高電圧機器に
おいては、固体絶縁物が導体や他の絶縁物に接触する部
分に微小なギャップが存在していたとしても、固体絶縁
物に近接して設けられたより小さい比誘電率を有する絶
縁物の存在で、固体絶縁物と気体あるいは液体の絶縁媒
体との比誘電率の差が低減され、これによってギャップ
部分での電界集中が緩和され、絶縁信頼性が向上する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にに従って具
体的に説明する。なお、前記図５及び図６に示した従来
技術と同一の部分については、同一の符号を付し、説明
は省略する。

【００１８】（１）代表的な実施例…図１本実施例は、
前記図５及び図６に示した変圧器巻線に本発明を適用し
たものである。

【００１９】本実施例においては、図１に示すように、
スペーサ６の導体４に接する面に、スペーサ６及び導体
４外周の絶縁物３のどちらかの比誘電率より小さい比誘
電率を有する絶縁物２０が設けられている。また、この
比誘電率の小さな絶縁物２０は、スペーサ６と成型絶縁
物１１，１２あるいは静電シールドリング１０との間、
更には基礎絶縁筒１と成型絶縁物１１との間にも介在さ
れている。

【００２０】このような構成を有する本実施例において
は、固体絶縁物同士あるいは固体絶縁物と導体が接触す
る部分に誘電率の小さな絶縁物２０が介在されているの
で、たとえこれらの間にギャップが生じても、比誘電率
の大きな固体絶縁物とギャップ中の比誘電率の小さな絶
縁媒体８との間に、固体絶縁物よりは比誘電率の小さな
絶縁物２０が存在することになり、固体絶縁物と絶縁媒
体８との比誘電率の格差が低減され、それだけギャップ
部分の電界集中が緩和される。

【００２１】また、本実施例の絶縁物２０は、部分的な
使用であり、しかも固体絶縁物や導体間に挟まれている
ので、それ自身が機械的強度を強く要求されることはな
く、この絶縁物２０の存在によって機器の機械的強度が
損なわれることもない。

【００２２】特に、比誘電率の小さな絶縁物２０を接着
剤を介して固体絶縁物や導体などに固定すれば、これら
の位置ずれを防止することもでき、機械的強度を向上さ
せることもできる。

【００２３】（２）第２実施例…図２ 本実施例は、本発明を、導体２１を絶縁物２２で支持し
てなる高電圧機器に適用したものである。

【００２４】本実施例においては、図２に示すように、
導体２１の周囲に比誘電率が支持絶縁物２２の比誘電率
よりも小さな絶縁物２３が被覆されており、支持絶縁物
２２が導体２１と比誘電率の小さな絶縁物２３を介して
接触している。

【００２５】このような構成を有する本実施例では、導
体２１と支持絶縁物２２との間に形成される楔状のギャ
ップ部分での電界集中が、この絶縁物２３によって緩和
される。

【００２６】（３）第３実施例…図３ 本実施例は、本発明を、管路母線に適用したものである
。

【００２７】本実施例においては、図３に示すように、
管路母線の中心導体２４の周囲に、スペーサなどの絶縁
物２５の比誘電率よりも小さな比誘電率を有する絶縁物
２６が設けられている。

【００２８】このような構成の本実施例では、絶縁媒体
の比誘電率と絶縁物２５の比誘電率との差が小さくなる
ので、中心導体２４とスペーサなどの絶縁物２５との間
に生じる微小ギャップや接触部での絶縁媒体への電界集
中が緩和され、絶縁信頼性が向上する。

【００２９】（４）第４実施例…図４ 本実施例は、本発明を、例えば変圧器などの巻線を構成
する導体やリード線の被覆絶縁に適用したものである。

【００３０】本実施例においては、図４に示すように、
導体３０の表面を２種類の絶縁物３１，３２で被覆する
場合、内側の固体絶縁物３１のの比誘電率に比較して外
側の絶縁物３２の比誘電率を小さくしたものである。

【００３１】このような構成の本実施例では、絶縁媒体
が例えば気体のような比誘電率が小さい場合においても
、導体３０表面の電界及び絶縁媒体に接する外側の絶縁
物３２表面の電界が低減され、絶縁信頼性の高い機器を
構成することができる。

【００３２】（５）他の実施例 本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、固体
絶縁物と導体、または固体絶縁物同士が、その固体絶縁
物よりも比誘電率が小さな気体あるいは絶縁油などの絶
縁媒体中に設けられた高電圧機器全般に広く適用するこ
とができる。

【００３３】また、固体絶縁物表面に、それよりも比誘
電率の小さな絶縁物を設ける手段としては、接着、積層
、塗布などの手段に加え、化学的なコーティングも採用
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、固体絶縁
物と導体または他の固体絶縁物との間に、少なくとも一
方の絶縁物の比誘電率より小さい比誘電率を有する絶縁
物を介在させるという簡単な手段により、接触部での電
界が緩和され、絶縁信頼性が向上した高電圧機器を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図

【図２】本発
明の第２実施例を示す断面図

【図３】本発明の第３実施
例を示す断面図

【図４】本発明の第４実施例を示す断面
図

【図５】従来の高電圧機器の一例を示す断面図

【図６
】図５の巻線部分の拡大断面図

【符号の説明】

１…基礎絶縁筒 ４…導体 ５…巻線 ６…スペーサ １１，１２…成型絶縁物 ２０…比誘電率の小さな絶縁物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体あるいは液体の絶縁媒体内に、固体絶
   縁物が導体または他の固体絶縁物と接触して配置された
   高電圧機器において、前記固体絶縁物と導体または他の
   固体絶縁物との間に、少なくとも一方の絶縁物の比誘電
   率より小さい比誘電率を有する絶縁物を介在させたこと
   を特徴とする高電圧機器。