JPH0548604B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、金属シートと絶縁シートの重ねて巻
いて成る箔状巻線を備えた箔巻変圧器に関するも
ので、特にこの箔状巻線の短絡機械力強化、巻線
支え構造を改良した箔巻変圧器に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回して巻
線を構成する箔巻変圧器は、巻線の占積率が優れ
ていること、電位分布が良好なこと、製造が簡単
なことなどにより小形・軽量化を実現できる特徴
がある。既に数KV、数百KVA程度の比較的電
圧の低い小容量の変圧器ではこの箔巻変圧器が数
多く用いられている。

一般に変圧器の巻線には、巻線の（電流×巻回
数）の値に応じて、鉄心脚に同心的に巻回された
低圧巻線と高圧巻線間の間隙、及び夫々の巻線内
に、巻線の軸方向を主成分とする漏れ磁束が生
じ、この漏れ磁束と巻線内を流れる電流により巻
線には軸方向と直角な半径方向に電磁機械力が働
く。一方、箔巻変圧器においては箔状巻線の導体
幅が広いため、導体に入射する半径方向の磁束を
打ち消そうとする渦電流が導体中に流れるための
漏れ磁束は巻線内部では軸方向に生じ、巻線端部
のところで、急激に半径方向に曲がり、巻線の上
下で対称に分布する。故に箔紙変圧器において、
低圧巻線と高圧巻線の導体幅を同じにして、導体
端部をそろえたものでは、電磁機械力は半径方向
成分のみが問題とされ、巻線の軸方向の締付けや
支え構造に対する考慮はあまり必要とされない。
このため従来の低電圧、小容量の箔巻変圧器で
は、金属シートや絶縁シートに若干のテンシヨン
を加えて巻回すればシート相互間の摩擦力で巻線
のズレを防ぎその重量を支えることができる。ま
た、テンシヨンを加えないで巻回する箔巻変圧器
では、鉄心を脚部と両側面に締付金具を備えた継
鉄部とで構成し、この鉄心の脚部の周囲に配置し
た絶縁筒上に金属シートと絶縁シートを巻回して
成る箔状巻線及びこの箔状巻線の両端部に絶縁物
を介して締付板を配置し、締付金具によつて箔状
巻線、絶縁物及び締付板を固定する構造がとられ
ることもある。

一方、最近箔巻変圧器はその優れた長所に鑑み
より高電圧、大容量の変圧器、例えば275KV、
数百MVA級変圧器への適用拡大が研究されてい
るが、実用化に当つての技術的な課題は、巻線タ
ーン数の増加、短縮電流の増大、形状寸法の拡大
などから、運転時の振動、短絡機械力に対する強
化、さらには巻線自身の支え構造の改良といつた
点などがあげられる。即ち、箔状巻線の製作で、
金属シートと絶縁シートにテンシヨンを加えて巻
回した場合幅広かつ巻回数の多いシートをテンシ
ヨン管理することは非常に困難であり、さらに箔
状巻線の巻回ターン間には、冷却路が形成される
ため、この部分での半径方向の締付力が低下して
コイルズレを発生する恐れがある。故に、高電
圧、大容量の箔巻変圧器では、より巻線の支え構
造の改良が必要となつてくる。一方、箔状巻線の
製作において、巻線の端面には、金属シート端部
の凹凸が生じるが、幅広かつ巻回数の多い箔状巻
線ではこの凹凸の差は更に大きくなる。また低圧
巻線と高圧巻線との金属シート幅には誤差がさ
り、さらに、低圧巻線と高圧巻線の中心がズレる
ことは避けられない。このため漏れ磁束の分布は
巻線の上下で非対称となり、巻線には、漏れ磁束
の半径方向成分と電流による軸方向の電磁機械力
が働き、高電圧、大容量の箔巻変圧器では運転時
の巻線振動、短絡機械力の軸方向成分の増大が無
視できなくなり、巻線端部が座屈を起こしたり締
付板や締付金物の強度が問題となる。これらの対
策として、巻線端部を樹脂等で固めて補強するこ
とが考えられるが、この場合、変圧器の長期間に
わたる運転によつて樹脂にクラツクが生じ巻線端
部よりコロナが発生する恐れがある。また、締付
板の機械強度を増すために締付板を厚くすること
は、鉄心の窓が高くなり好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術における種々の問題点
に鑑みなされたものであり、運転時の巻線振動、
短絡機械力に対する強度を増大し安定した巻線支
え構造を備えた信頼性の高い、特に高電圧、大容
量に適する箔巻変圧器を得ることを目的としてい
る。

〔発明の概要〕

本発明は以上の目的を達成するために金属シー
トと、この金属シートより幅広の絶縁シートを重
ねて巻回した箔状巻線の幅方向端部の絶縁シート
間に金属シートと同じ厚さの端部填物を施し、こ
の箔状巻線の両端部に絶縁物を介して、けい素鋼
板を巻回し円周上の１ケ所を切断したＣ形の円板
を配置し、締付金具によつて箔状巻線を鉄心脚周
囲に固定することにより運転時の巻線振動、短絡
機械力に対する強度を増大すると共に効果的に漏
れ磁束を制御するようにした高電圧、大容量の箔
巻変圧器の巻線支え構成を特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図及び第２図をも
つて説明する。

第１図は本発明による箔巻変圧器の内部構造の
縦断面図を示し、１は鉄心で、この鉄心１の脚部
１ａの周囲に間かくをおいて配置された絶縁筒３
上には金属シート４ａとこの金属シート４ａより
幅の広い絶縁シート４ｄを重ねて巻回した箔状巻
線４が夫々設けられ低圧巻線、高圧巻線が構成さ
れる。金属シート４ａの幅方向端部には金属シー
ト４ａとほぼ同じ厚さの端部填物４ｃが絶縁シー
ト４ｂ間に施されている。この箔状巻線４の上、
下両端部には、絶縁物５を介して円板８が取付け
られる。円板８は第２図に示すように、けい素鋼
板を巻回してリング状に形成し、且つ１ターン形
成しないようにその円周上に１ケ所を切断したＣ
形の円板であり、取扱いに便利なように樹脂等で
固められている。箔状巻線４の重量は、絶縁物５
を介して円板８で支えられる。さらに、箔状巻線
４、絶縁物５、及び円板８は鉄心の締付金具２に
よつてその上、下から締付固定される。

以上の様な構成を有する本発明による箔巻変圧
器においては金属シート４ａ部分で軸方向に生じ
漏れ磁束７は、けい素鋼板を巻回した円板８によ
つて誘導され金属シート４ａの端部で曲がること
なく軸方向に沿つて進み円板８に吸収されるた
め、もれ磁束７の半径方向成分は大幅に減少す
る。故に、箔状巻線の製作において金属シート４
ａ端部の凹凸、低圧巻線と高圧巻線との金属シー
ト幅の違い、及びその巻線中心のズレ等が発生し
ても漏れ磁束と電流による軸方向の電磁機械力は
大幅に減少する。従つて高電圧、大容量の変圧器
に箔状巻線を適用しても、運転時の巻線振動は低
減され、短絡機械力の軸方向成分は大幅に減少す
るため、巻線の軸方向については、従来の低電
圧、小容量の箔巻変圧器と同様に巻線重量の支え
について考慮すれば十分である。よつて巻線の端
部は絶縁シート４ｂと端部填物４ｃによつて問題
なく支持され、けい素鋼板を巻回した円板８は巻
線の重量を支えるとともに締付金具２により箔状
巻線４の両端を締付け固定することで安定した巻
線支持が得られる。

さらに、漏れ磁束が軸方向に沿つて分布するこ
とにより導体の渦電流も減少するため巻線の損失
も２〜３割減少するといつた低損失の効果も得ら
れる。

なお、本実施例では、箔状巻線４は絶縁物５を
介して円板８で支持されているが、箔状巻線４の
端部の絶縁シート４ｂと端部填物４ｃを軸方向に
延ばして円板８で直接締付固定してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べた様に本発明によれば、巻線の端部の
絶縁シート間に金属シートと同じ厚さの填物を施
した箔状巻線と、この巻線の両端部に絶縁物を介
してけい素鋼板を巻回し、円周上の１ケ所を切断
したＣ形の円板を配置し締付金具によつて固定す
ることにより、運転時の巻線振動や短絡機械力が
問題とならない、安定した巻線支え構造を備えた
信頼性の高い高電圧、大容量に適した箔巻変圧器
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は本発明に用いられる円板を示す斜視図であ
る。 １……鉄心、１ａ……脚部、１ｂ……継鉄部、
２……締付金具、３……絶縁筒、４……箔状巻
線、４ａ……金属シート、４ｂ……絶縁シート、
４ｃ……端部填物、５……絶縁物、６……締付
板、７……漏れ磁束、８……円板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属シートとこの金属シートより幅の広い絶
   縁シートとを重ねて成る箔状巻線を鉄心の周囲に
   巻回した箔巻変圧器において、金属シートの幅方
   向端部の絶縁シート間に金属シートと同じ厚さの
   端部填物を施し、箔状巻線の両端部に絶縁物を介
   してけい素鋼板を巻回して形成され、円周の少く
   とも１ケ所が切断され、樹脂で固められた円板を
   配置しこの円板により箔状巻線を支持するように
   してたことを特徴とする箔巻変圧器。