JPH0464167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、鉄心のまわりに金属シートと絶縁シ
ートとを重ねて巻回して成る箔状巻線を有する箔
巻変圧器に関するもので、特に巻線の巻始めに配
設される口出し導体の基礎絶縁筒への取付け手段
に改良を施した箔巻変圧器に係る。

［発明の技術的背景とその問題点］ 箔巻変圧器は巻線の占積率が良いので小形軽量
化を実現できる特長がある。すでに数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。最近に至り、その優れ
た長所に鑑み、より高電圧・大容量の変圧器への
応用が研究されているが、箔巻変圧器の高電圧・
大容量化をはかる上での技術的問題点の１つとし
て下記の点が上げられる。箔状巻線の巻始めと巻
終りは、箔状巻線への電力の取り入れあるいは箔
状巻線からの電力の取出しを容易にするため、一
般には第３図に示すように矩形断面の平板状口出
し導体１，２が電気的に固着されている。

大容量変圧器の箔状巻線では、金属シート３の
断面は例えば１mm×1500mmというような大きなも
のとなるがこれが固着される巻始めの口出し導体
１は一般には断面積を金属シート３と同じかそれ
以上とするため、その断面は例えば10mm×150mm
というような大きさとなる。これまでの箔状巻線
では、基礎絶縁筒５に、金属シート３端部に取付
けられた上記寸法の口出し導体１を、例えば接着
テープなどで固定して金属シート３及び絶縁シー
ト４を重ねて巻いて行き、箔状巻線６を構成して
いた。

しかし乍ら、上記の様な厚さ10mmもある、巻始
めの口出し導体１を、基礎絶縁筒５上に置いて巻
線を巻回すると、第４図に示した様に、口出し導
体１の厚さだけ箔状巻線６が外側にふくらんだ形
となり、最終的に巻上つた箔状巻線６は外径が上
記寸法分だけ出張つた形となる。例えば、これが
第４図に示した様に、内側に巻回される低圧巻線
７において生じたことであれば、外側に巻回され
る高圧巻線８との間の絶縁距離が短かくなつてし
まうので、巻始めの口出し導体１によつて出張つ
た部分の角部９の絶縁は構造上、非常にむずかし
いものであつた。一方、低圧巻線７の最外周に配
設される巻終りの口出し導体２も、その厚さ分だ
け高圧巻線８側へ出張るが、端部を丸めるなどし
て、絶縁性能を保持することができる。

また大容量の変圧器では箔状巻線６自体の重量
が１トン以上にもなることがあるがこの重量を基
礎絶縁筒５へのシートの締付力（巻付力）で持た
せなければならないため、基礎絶縁筒５と金属シ
ート３あるいは絶縁シート４との密着性ができる
だけ良いことが望ましい。さらに上記の理由から
金属シート３や、絶縁シート４の巻付け時の引張
りテンシヨンをかなり大きくする必要がある。そ
のため、基礎絶縁筒５に配設された巻始めの口出
し導体１の両側に、第５図に示した様なテーパー
部を有する絶縁詰物１０を挿入して、金属シート
３あるいは絶縁シート４との密着性を高め、さら
に、巻付け時の引張りテンシヨンにより、金属シ
ート３や絶縁シート４が口出し導体１の角部によ
つて破損しないように構成されている。しかし乍
ら、このテーパー部を有する絶縁詰物１０を口出
し導体１の両側に挿入する作業は、作業性が悪
く、信頼性に欠ける点もあつた。

さらに、大容量箔巻変圧器においては、基礎絶
縁筒５への口出し導体１の固定構造として、第６
図に示す様な構造が考えられている。即ち、箔状
巻線６を巻付ける基礎絶縁筒５の外側面に、箔状
巻線６の巻始め部分に固着された口出し導体１を
はめ込むことのできる溝１１を設け、この溝１１
に口出し導体１をはめ込むことによつて強固に固
定するものである。

しかしながら、前述のような大容量変圧器の箔
状巻線では、絶縁筒５上に例えば11mm×155mm×
1500mmという大きな溝をつける必要があり、工作
性が悪く、コスト高となる。また、大容量変圧器
の箔状巻線では、短絡機械力の半径方向成分は、
例えば数千トンもの大きさであり、しかも内側巻
線では中心方向に向つて働くため、この基礎絶縁
筒５は、内部圧縮応力に耐えるよう厚くする必要
がある。このため上記の如く基礎絶縁筒５に溝を
入れた場合、厚さ数10mmの基礎絶縁筒が必要とな
り、その製作も容易でなく、さらにコスト高とな
る。また、この溝部では応力集中が起こるため短
絡機械力によつて基礎絶縁筒が割れる恐れもあ
る。

また、従来、大容量箔巻変圧器の巻線内で発生
した熱は、熱伝導によつて、金属シートと絶縁シ
ートを半径方向に伝わつて冷却されていた。しか
し乍ら、巻線の巻始めでは、内側に基礎絶縁筒が
配設されているため、内側への熱伝導率は小さ
く、特に基礎絶縁筒が厚い場合は、熱は、基礎絶
縁筒側へは伝わらない為、巻線の外側への熱伝導
による冷却のみとなつていた。また、箔状巻線で
は、巻線もれ磁束の関係から、金属シートの幅方
向の両側端部に渦電流が流れるため、その両側端
部では、損失が大きく、発熱量が大幅に増加して
局所的過熱を引き起こすが、この渦電流は、低圧
巻線７の最内周側と高圧巻線８の最外周側に夫々
位置する金属シートの両側端部で最も大きくな
る。さらに金属シートを流れる負荷電流は、口出
し導体と金属導体との接合部において、口出し導
体の引出し側の金属シート側端部に偏在して流れ
るため、この部分で局所過熱が生じることにな
る。上述の様に、低圧巻線の巻始め部は、他の部
分と比べて、局所的な過熱状態にあり、その上、
基礎絶縁筒へ熱が伝導されないので、冷却効率が
悪く、巻線を巻始めてすぐに冷却路を設けなけれ
ばならず、箔状巻線製作上、作業性が非常に悪い
ものとなつていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記の様な従来の箔巻変圧器の問題
点に鑑み提案されたもので、その目的は、巻始め
の口出し導体の基礎絶縁筒への固定を強固なもの
とし、巻始めの口出し導体による箔状巻線外径の
出張りをなくし、且つ巻線の巻始め部の冷却効率
の優れた、工作性及び信頼性の高い箔巻変圧器を
提供することにある。

［発明の概要］ 本発明の箔巻変圧器は、基礎絶縁筒の外周に口
出し導体とほぼ同じ厚さの間隔片を適当な間隔を
おいて複数個配置し、この間隔片と間隔片の間に
口出し導体を納めて基礎絶縁筒に固着し、隣接す
る間隔片あるいは口出し導体の間に冷却路を形成
して冷却媒体を通すことによつて、箔状巻線が外
側に出張るのを防ぎ、巻線の巻付力を強め、さら
に、巻線の巻始め部に生ずる発熱を冷却すること
ができる様にしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具
体的に説明する。なお、第３図乃至第６図に示し
た従来型と同一の部材については、同一の符号を
付し説明は省略する。

本実施例においては、箔状巻線６を巻付ける基
礎絶縁筒５の外周に、箔状巻線６の巻始めに固着
された口出し導体１の厚さと同じか、少し厚い厚
みを有する棒状の間隔片２０が適当な間隔をあけ
て複数個固着されている。この様に配設された間
隔片２０と間隔片２０の間に、巻始めの口出し導
体１が配置されて、基礎絶縁筒に固着され、巻線
６がそのまわりに巻回される。また、この間隔片
２０と間隔片２０、あるいは間隔片２０と口出し
導体１との間には、冷却路２１が形成され、この
冷却路２１に冷却媒体が通じている。

この様な構成を有する本実施例の箔巻変圧器に
おいては、口出し導体１と同じ厚みを有する間隔
片２０を基礎絶縁筒５の外周に配設したことによ
り、巻線を巻回する際に、口出し導体１によつて
箔状巻線６が外側に出張ることが無くなる。ま
た、金属シート３及び絶縁シート４を、基礎絶縁
筒５に均一な巻付力で巻回することができるの
で、密着性が増し、金属シート３及び絶縁シート
４が口出し導体１の角部によつて破損する恐れも
無くなる。さらに、隣接する間隔片２０あるいは
口出し導体１の間に形成される冷却路２１には、
冷却媒体が通じているので、低圧巻線の巻始め部
に生ずる局所的な過熱状態を十分に冷却すること
ができるので、他の部分と同様の巻回数を施すこ
とができ、箔状巻線を製作する上で作業性が著し
く向上する。また、本発明で用いた間隔片２０
は、簡単な構成であるため、製作が簡単であり、
その取付けも容易である。

なお、本発明は第１図の実施例に限定されるも
のではなく、第２図に示した様に、間隔片２０を
適当な間隔をあけて間隔片シート２２に固着し、
その間隔片シート２２を基礎絶縁筒５上に巻付け
固定しても良い。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、巻始めの口
出し導体による箔状巻線の外側への出張りがなく
なり、基礎絶縁筒への箔状巻線の巻付力が強くな
る。また、低圧巻線の巻始め部に生ずる局所的な
過熱状態も十分に冷却されるので、他の部分と同
様の巻回数を施すことができ、作業性及び信頼性
の高い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、本発明の箔巻変圧器の一実施例を示
す断面図、第２図は本発明の他の実施例に用いら
れる間隔片シートの斜視図、第３図及び第４図
は、従来の箔巻変圧器における口出し導体の取付
け構造を示す断面図、第５図は、従来の箔巻変圧
器に取付けられる口出し導体の要部拡大断面図、
第６図は、従来の箔巻変圧器への口出し導体の固
定構造の一例を示す斜視図である。 １……巻始めの口出し導体、２……巻終りの口
出し導体、３……金属シート、４……絶縁シー
ト、５……基礎絶縁筒、６……箔状巻線、７……
低圧巻線、８……高圧巻線、９……出張り部分の
角部、１０……テーパー部を有する絶縁詰物、１
１……溝、２０……間隔片、２１……冷却路、２
２……間隔片シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基礎絶縁筒の周囲に金属シートと絶縁シート
   とを重ねて巻いて成る巻線を巻装し、前記金属シ
   ートの巻始めと巻終りに口出し導体を電気的に固
   着した箔状巻線を有する箔巻変圧器において、 前記基礎絶縁筒の外周に、口出し導体とほぼ同
   じ厚さの間隔片を適当な間隔をおいて複数個配置
   し、前記間隔片と間隔片の間に、口出し導体を納
   めて基礎絶縁筒に固着し、さらに隣接する間隔片
   あるいは口出し導体の間に冷却路が形成され、前
   記冷却路内に冷却媒体が通じていることを特徴と
   する箔巻変圧器。 ２ 間隔片を、適当な間隔をおいて間隔片シート
   に固着し、この間隔片シートを基礎絶縁筒に巻付
   け固定した特許請求の範囲第１項に記載の箔巻変
   圧器。