JPH057852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はタンク内の絶縁ガス空間と冷却液の循
環通路とを区画する絶縁層に収納された巻線を冷
媒液により冷却する液冷ガス絶縁誘導電器、こと
に絶縁槽の構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、従来の絶縁油に代つてSF₆ガスなどの難
燃性の絶縁ガスとフロロカーボン、フロンなどの
難燃性、絶縁性の冷媒液とを併用することにより
難燃化された誘導電器が注目されており、最近で
は、この種の誘導電器を高電圧化、大容量化する
ことが求められている。ところが、冷媒液は絶縁
油に比べて格段に高価であり、かつ多量の絶縁ガ
スを溶解して耐電圧強度が低下する性質を有する
ので、巻線および冷媒液を絶縁槽に収納して巻線
を冷媒液により顕熱冷却するとともに、絶縁ガス
空間と冷媒液とを絶縁槽により気密に区分するこ
とにより、冷媒液の使用量を低減し、かつ冷媒液
と絶縁ガスの混合を阻止して巻線近傍の高電界部
を耐電圧強度の高い冷媒液で絶縁したいわゆる液
冷ガス絶縁誘導電器が知られている。

第４図は液冷ガス絶縁誘導電器の従来構造を示
す概略側断面図である。図において、１は鉄心２
および巻線３Ａ，３Ｂを主構成要素とする誘導電
器本体であり、SF₆ガス等の絶縁ガス１１を包蔵
したタンク１０に収納されるとともに、端部絶縁
４Ａ，４Ｂを含む巻線３Ａ，３Ｂは、内周側絶縁
筒６Ａ、外周絶縁筒６Ｂ、底板７、蓄板８を相互
に気密に組合わせてなり中央部に鉄心２の脚部が
貫通する中空部５Ａを有する円環筒状の絶縁槽層
５に収納され、絶縁材よりなる受台４Ｃを介して
鉄心２に結合された下部フレーム２Ｂに載置され
るとともに、巻線上端部絶縁４Ａ側に配された金
属製の押圧リング２１、蓄板８を気密に貫通して
上部フレーム２Ａに連結された締付ボルト２２に
より巻線３Ａ，３Ｂそれぞれの軸方向に所定の締
付荷重が加えられることにより、上下一対のフレ
ーム２Ａ，２Ｂ間に押圧支持されるよう構成され
ている。また、絶縁ガス空間１１と気密に区画さ
れた絶縁槽５の内部にはフロロカーボン、フロン
などの冷媒液１４充填され、底板７および蓋板８
を介して一方端が絶縁槽５に連結し、他方端が外
部冷却器１３に連通した循環通路１２Ａ，１２Ｂ
を介して巻線３Ａ，３Ｂ内を強制循環する冷媒液
１４の顕熱により巻線が冷却されるよう構成され
ている。したがつて、絶縁槽５によつて冷媒液１
４と絶縁ガス１１とが区分され、高価な冷媒液１
４の使用量を発熱量の多い巻線部分に限定できる
とともに、冷媒液１４中への絶縁ガス１１の溶解
ならびに顕熱冷却による冷媒液の発泡が阻止され
ることにより冷媒液１４の耐電圧強度を高度に保
持できるので、高電圧化された誘導電器を経済的
に有利に製作することができる。

ところで、前述のように構成された液冷ガス絶
縁誘導電器において、巻線３Ａ，３Ｂは一般に、
絶縁被覆導体を径方向に巻き重ねてなる平板リン
グ状の複数のセクシヨンコイル相互間にセクシヨ
ン間冷却ダクトを保持するスペーサを介在させて
積層配置した円板巻線が用いられ、導体の絶縁被
覆、スペーサならびに巻線端部絶縁４Ａ，４Ｂ等
には冷媒液１４の浸透性に優れた絶縁紙、プレス
ボード等の繊維質絶縁材が用いられるが、繊維質
絶縁材が常温の常湿雰囲気中でその重量の数％に
及ぶ水分を含んでいるために、組立作業を終了し
た誘導電器本体１は真空加熱乾燥炉に収納され、
乾燥処理が行われる。ところが、前記繊維質絶縁
材は乾燥処理によつてその厚み方向に数％収縮す
る性質をもち、かつ軸方向締付荷重による寸法収
縮が加わるために、端部絶縁４Ａ，４Ｂを含めた
巻線３Ａ，３Ｂの軸方向高さは乾燥および締付工
程において100mm前後も収縮することが多い。し
たがつて、絶縁槽５を気密性および機械的強度の
優れた繊維強化プラスチツクス（FRP）を用い
て形成した場合、乾燥による収縮性の無いFRP
からなる絶縁槽５内で巻線３Ａ，３Ｂのみが100
mmも収縮することになり、巻線の軸方向寸法の収
縮に伴なつて絶縁槽５の内部に無駄な空間が発生
するとともに、大地電位となる金属製の押圧リン
グ２１が絶縁槽５内に配されているために、絶縁
槽５の軸方向を押圧リング２１の厚み分だけ更に
大きくする必要がある。その結果、絶縁槽５の上
部には巻線の絶縁や冷却に寄与しない遊休空間１
５が存在し、絶縁槽５の軸方向寸法が増大すると
ともに、高価な冷媒液１４の使用量が増加して経
済的不利益をまねく欠点がある。さらに、巻線の
収縮は締付ボルト２２の長大化をまねき、巻線の
軸方向締付力を不安定にするとともに、蓋板８の
貫通部における液漏れが増すなどの不都合につな
がる欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、
巻線の乾燥収縮等に追随して絶縁槽を軸方向に縮
小することができ、したがつて冷媒液の使用量が
少く経済的な液冷ガス絶縁誘導電器を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、端部絶縁を含む巻線を収納するよう
円環筒状に形成された巻線を押圧支持する絶縁槽
の端部側の内周側絶縁筒および外周側絶縁筒から
なる側壁部分に巻線の収縮に追随して軸方向に収
縮可能な伸縮部を設け、絶縁槽の外側から巻線に
軸方向の締付荷重を加え、巻線を絶縁槽とともに
鉄心に固定された上下一対のフレーム間に押圧支
持するよう構成したことにより、絶縁槽の容積の
無駄が排除され、したがつて高価な冷媒液の使用
量を巻線の冷却および絶縁に必要な量に低減でき
るようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す誘導電器本体部
分の概略側断面図であり、従来技術と同じ部分に
は同一参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図において、軸方向両端部に端部絶縁４Ａ，４Ｂ
を有する巻線３Ａ，３Ｂを収納した絶縁槽３５
は、平板リング状の絶縁材からなる底板３７にそ
れぞれ端部が気密に結合された内周側絶縁筒３６
Ａおよび外周側絶縁筒３６Ｂとからなり、鉄心２
の脚部を包囲するよう円環筒状に形成された容器
部と、内外絶縁筒３６Ａ，３６Ｂそれぞれに気密
にフランジ結合された伸縮絶縁継手３９Ａ，３９
Ｂと、伸縮絶縁継手３９Ａ，３９Ｂに気密にフラ
ンジ結合された蓋板３８とで構成されており、絶
縁槽３５は受台４Ｃを介いて下部フレーム２Ｂに
支承されるとともに、蓋板３８上に配された締付
リング２１、締付ボルト２２により締付荷重が加
えられることにより、鉄心に固定された一対のフ
レーム２Ａ，２Ｂ間に押圧支持されるよう構成さ
れており、底板３７および蓋板３８に端部が気密
に結合された循環通路１２Ａ，１２Ｂを介して絶
縁槽３５と外部冷却器１３との間を強制循環する
冷媒液１４により、巻線３Ａ，３Ｂが冷却される
とともに、巻線近傍の高電界部の耐電圧が保持さ
れるよう構成されている。

第２図は前述の実施例における絶縁層の要部の
一部破砕側断面図であり、耐冷媒液性を有するゴ
ム、可とう性を有する合成樹脂等の成形加工品か
らなる伸縮絶縁継手３９Ａ，３９Ｂ側の絶縁フラ
ンジ例えば４２Ａ，４２Ｂと絶縁筒側の絶縁フラ
ンジ４１Ａ，４１Ｂとをパツキング４４を介在さ
せて絶縁ボルト４５を用いて気密に連結し、フラ
ンジ４３Ａ，４３Ｂを平板リング状の蓋板３８と
の間にパツキング４４を介在させて絶縁ボルト４
５を用いて気密に連結することにより、巻線を気
密に包囲する絶縁層３５を形成することができ
る。なお伸縮絶縁継手３９Ａ，３９Ｂの軸方向の
伸縮量は巻線３Ａ，３Ｂ等の乾燥および締付収縮
量を考慮して決められることはいうまでもないこ
とである。

前述のように構成された液冷ガス絶縁誘導電器
においては、未乾燥状態あるいは仮乾燥状態の端
部絶縁４Ａ，４Ｂを含む巻線３Ａ，３Ｂを収容し
た絶縁槽３５は、伸縮絶縁継手３９Ａ，３９Ｂを
幾分伸ばした状態で蓋板３８を連結することによ
り閉鎖することができ、締付ボルト２２および剛
性を有する締付リング２１を介して絶縁槽３５に
軸方向締付荷重を加えることにより、巻線３Ａ，
３Ｂおよび端部絶縁４Ａ，４Ｂの軸方向の収縮に
追随して伸縮絶縁継手３９Ａ，３９Ｂが収縮し、
蓋板３８、底板３７、受台４Ｃを介して巻線３
Ａ，３Ｂを一対のフレーム２Ａ，２Ｂ間に押圧支
持できるとともに、絶縁槽３５が受台４Ｃの厚み
によつて決まる位置に固定された誘導電器本体１
を組立てることができる。そこで変圧器本体１を
真空加熱乾燥炉に搬入し、例えば循環通路１２
Ａ，１２Ｂを除湿孔として乾燥処理を行ない、繊
維質絶縁材の乾燥収縮に基づく締付荷重の低下を
締付ボルト２２を増し締めすることによつて補
う。このとき、端部絶縁４Ａ，４Ｂを含む巻線３
Ａ，３Ｂの乾燥収縮に追随して伸縮絶縁継手３９
Ａ，３９Ｂが収縮し、絶縁槽３５の深さを巻線３
Ａ，３Ｂの冷却性能と絶縁性能を維持するために
必要な最適寸法とすることができ、かつ絶縁槽の
外側から巻線３Ａ，３Ｂに軸方向の締付荷重を加
えることが可能となることによつて大地電位とな
る押圧リング２１を蓋板３８の外側に配すること
が可能となり、絶縁槽３５の容積を従来技術に比
べて一層縮小することができる。

第３図は本発明の異なる実施例を示す要部の概
略側断面図であり、蓋板４８を内外周絶縁筒４６
Ａ，４６Ｂ間に挿入可能な厚手の平板リング状に
形成してパツキング４７を設けることによりシー
ル部を兼ねた軸方向伸縮部４９を形成するととも
に、金属製の押圧リング２１、締付ボルト２２を
廃し、蓋板４８を押圧リングに兼用して上部フレ
ーム２Ａと蓋板４８との間に介挿された間隔片５
４により軸方向の締付荷重を保持させるよう構成
した点が前述の実施例と異なつており、誘導電器
本体の組立、乾燥工程において蓋板４８とフレー
ム２Ａとの間にジヤツキ等を仮設して絶縁槽５０
の外側から巻線３Ａ，３Ｂに軸方向の締付荷重を
加え、乾燥終了時点で締付荷重を幾分高めた状態
で所定の厚みにあらかじめ調整された間隔片５４
を蓋板４８の周方向に分布して複数個挿入し、ジ
ヤツキを取除くことにより、巻線３Ａ，３Ｂに所
定の締付荷重が加わつた状態で絶縁槽５０を上下
一対のフレーム２Ａ，２Ｂ間に押圧支持させるこ
とができ、かつ繊維質絶縁材の収縮に追随して蓋
板４８が軸方向に自在に移動することにより、絶
縁槽内に遊休空間が発生するのを阻止できる。ま
た、絶縁材からなる蓋板を巻線３Ａ，３Ｂの端部
絶縁４Ａ，４Ｂの一部に兼用できることにより、
端部絶縁４Ａ，４Ｂの厚みを低減でき、かつ間隔
片５４にも電圧を負担させられるので、蓋板４８
を厚く形成したにも拘らず絶縁槽５０の軸方向寸
法を短縮できる利点が得られる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、液冷巻線を収納する絶
縁槽の内周側および外周側絶縁筒それぞれの上端
部と蓋板との間に伸縮部を設けて軸方向に伸縮可
能な絶縁槽を形成するとともに、蓋板の上方に配
された押圧部材により絶縁槽の外側から巻線に軸
方向荷重を加えるよう構成した。その結果、端部
絶縁を含む巻線の繊維質絶縁材の乾燥収縮ならび
に軸方向荷重による収縮に追随して絶縁槽を収縮
させることができ、かつ大地電位となる押圧リン
グを絶縁槽の外部に移すことが可能となつたこと
により、従来技術で問題となつた巻線の収縮代な
らびに押圧リングの収納スペースからなる巻線の
冷却、絶縁に寄与しない絶縁槽の遊休スペースが
排除され、絶縁槽が小形化されることにより、高
価な冷媒液の使用量が少くしたがつて安価な液冷
ガス絶縁誘導電器を提供することができる。ま
た、締付ボルトが短縮または排除され、かつ蓋板
側の締付ボルトの貫通孔が排除されることによ
り、液漏れなどの危険性が少く、冷媒液への絶縁
ガスの溶解を阻止できるとともに、安定した軸方
向荷重を維持して巻線を絶縁槽とともに一対のフ
レーム間に強固に押圧支持できるので、誘導電器
の高電圧化、大容量化に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部の概略側断
面図、第２図は実施例における絶縁層部分の一部
破砕側断面図、第３図は異なる実施例を示す要部
の側断面図、第４図は従来技術を示す側断面図で
ある。 １……誘導電器本体、２……鉄心、２Ａ，２Ｂ
……フレーム、３Ａ，３Ｂ……巻線、４Ａ，４Ｂ
……端部絶縁、４Ｃ……受台、５，３５，５０…
…絶縁槽、６Ａ，３６Ａ，４６Ａ……内周側絶縁
筒、６Ｂ，３６Ｂ，４６Ｂ……外周側絶縁筒、
７，３７……底板、８，３８，４８……蓋板、１
０……タンク、１１……絶縁ガス、１２Ａ，１２
Ｂ……循環通路、１３……冷却器、１４……冷媒
液、１５……遊休空間、２１……押圧リング、２
２……締付ボルト、３９Ａ，３９Ｂ……伸縮絶縁
継手、４７……パツキング、４９……伸縮部、５
４……間隔片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁ガスを包蔵したタンク内に収納された誘
   導電器の筒状の巻線部分が、中央部に鉄心脚部が
   貫通する中空部を有する円環筒状の絶縁槽に収納
   されて鉄心脚部に装着され、かつ鉄心に固定され
   た上下一対のフレーム間に所定の締付荷重により
   押圧支持されるとともに、前記絶縁槽に連通した
   外部冷却器を介して循環する冷媒液により冷却さ
   れるものであつて、前記絶縁槽が前記巻線の軸方
   向の収縮に追随シて収縮可能な伸縮部を、前記巻
   線が押圧支持される絶縁槽の端部側に備えたこと
   を特徴とする液冷ガス絶縁誘導電器。