JPH07120589B2 - 静電シールドリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、変圧器やリアクトル等の誘導電気機器の巻線
を電気的に保護するために用いられる静電シールドリン
グに関するものである。

（従来の技術） 変圧器の絶縁階級が高くなると、電圧の印加端が巻線の
端部にある場合は巻線端部の電界がつらくなり、そこか
ら絶縁破壊を起こす恐れがある。そのため、従来から、
第３図に示すように、巻線１の上端あるいは下端の外側
に電界緩和用として静電シールドリング２が設けられて
いる。この静電シールドリング２は、巻線１の外側（鉄
心ヨーク３側）の角部が特に大きな曲率半径を持ったリ
ング状の固体絶縁物から成るリング芯2aの外周に、巻線
１端部と同一の電位を持たせるために接続線４により接
続された金属製シールドテープ2bを巻き付け、更にその
外周にこのリングの絶縁階級に応じて薄い絶縁紙2cを所
定の厚さまで巻き付けて構成されている。そして、この
巻線１及び静電シールドリング２は、静電シールドリン
グ２の外側に配置された巻線締付け板５によって、締付
け固定されている。

ところで、変圧器の絶縁階級が更に高くなると、静電シ
ールドリングの電圧も高くなり、静電シールドリングと
巻線締付け板５との間にできるクサビ状の間隙部5aの電
界強度が大きくなり、絶縁耐力の低いこのクサビ状間隙
部分で電気放電が発生し易くなる。

そこで、従来から、クサビ状間隙部分5a、即ち、静電シ
ールドリング２の鉄心ヨーク３側の曲率部分の電界強度
を弱めるために、特公昭42−1808号公報に記載されるよ
うな提案がなされている。即ち、この従来技術は、第４
図に示すように、導電性を有するリング芯20の鉄心ヨー
ク３側に、リング芯20の曲率部を覆うように加工した硬
くて機械的強度の強い絶縁物からなる第２のリング芯21
を設けたものである。この構造により、導電性リング芯
20の鉄心ヨーク３側の曲率部の絶縁層の厚さは厚くな
り、静電シールドリング２の角部の電界強度は緩和され
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第４図に示されるような構造の静電シールド
リングにおいては、硬くて機械的強度の強い絶縁物から
なる第２のリング芯21を加工することは非常に困難が伴
う。この第２のリング芯21は、電気的絶縁の機能上導電
性リング芯20と密着するように精度良く加工しなければ
ならない。また、導電性リング芯20は、現在では巻線漏
れ磁束によるリング芯の過熱を防止するため、表面のみ
に導電性を持たせ、その内側は第２のリング芯21と同様
に機械的強度の強い絶縁物から作られているのが普通で
あり、このようなリング芯20は、金属の機械加工のよう
に精度良く加工することは困難であり、導電性リング芯
20と絶縁性第２のリング芯21の間には微小ギャップが多
々でき、電気絶縁上好ましくなかった。更に、第２のリ
ング芯21を１つの絶縁物から加工するには、非常に多大
の作業時間を要していた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、巻線端部
の電界強度を効果的に弱めることができ、しかも簡単な
構造で、品質に優れ、製作時間を大巾に短縮できる静電
シールドリングを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明による静電シールドリングは、電界強度の高くな
る鉄心ヨーク側端部の角部に、可撓性のある熱可塑性エ
ラストマ絶縁物を角部に密着するような形状に加工した
充填物を挿入し、静電シールドリングの角部の絶縁層の
厚さを実質的に大きくなるように構成したものである。

（作用） このように構成した静電シールドリングは、静電シール
ドリングの角部に入れる充填物に可撓性のある熱可塑性
エラストマ絶縁物を使用しているため、充填物を静電シ
ールドリングの角部に密着させ易い。また、この充填物
は、熱可塑性合成樹脂を型で溶融押出しすることにより
容易に加工でき、従来のように絶縁物を削って精度良く
加工することは不要となり、静電シールドリングを製作
する時間を大巾に短縮できる。

（実施例） 以下、本発明を第１図及び第２図に示す実施例に従って
具体的に説明する。

第１図は本発明による静電シールドリングの縦断面図で
あるが、静電シールドリング２は、鉄心ヨーク側の角部
の曲率が大きくなるように機械的強度の高い絶縁物をリ
ング状に加工したリング芯2aに、導電性シールドテープ
2bを該リング芯2aの周囲に巻回させて構成されている。
この導電性リング芯の鉄心ヨーク側の角部には、可撓性
のある熱可塑性エラストマ絶縁物をリング芯の角部の形
状に合うように押出し加工した充填物30が密着され、そ
の周囲に絶縁紙2cが巻回されることで絶縁されている。
この充填物の材料として使用される熱可塑性エラストマ
絶縁物としては、ポリエステル系のエラストマあるいは
オレフィン系エラストマ等が比較的容易に手に入れ、加
工も容易である。また、充填物はリング芯2aにできるだ
け密着できることが望ましく、機械的圧縮強度は特に必
要ないことから、適度な弾力性を有する特性のものを選
定することが望ましい。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、従来技術の
第４図に示したものと同様に、導電性リング芯20に第２
の絶縁性リング芯21を一体に設けたものである。この場
合、本実施例では、第２の絶縁性リング芯21の断面形状
は加工し易いように単純化され、しかも導電性リング芯
20の角部に熱可塑性合成樹脂を型で押出し加工した充填
物30が密着状態で取り付けられている。この充填物の場
合は、導電性リング芯20の角部をすべて覆うように断面
形状が第１図に示す実施例の場合よりも複雑となってい
るが、本実施例の充填物は成型の容易な合成樹脂のエラ
ストマ絶縁物によって構成されているので、型による押
出しにより容易に加工できる。

また、第１図，第２図に示すように、導電性リング芯20
の角部の曲率を内径側と外径側で同じ値になるような構
造にすれば、充填物30は可撓性があるため、充填物30の
曲げ方向を反対にして同じ充填物を使用できることか
ら、押出しに必要に型は１つで済む。

［発明の効果］ 以上通り、本発明によれば、静電シールドリングの角部
に熱可塑性合成樹脂を型で押出し成形加工した熱可塑性
エラストマ絶縁物製の充填物を挿入するという簡単な手
段にもかかわらず、静電シールドリングの角部の実質的
な絶縁厚さを容易に厚くすることができ、静電シールド
リング表面の電界強度を緩和できる。また、挿入する充
填物は、熱可塑性合成樹脂を原料としており、その原料
を調整することにより適度な弾力性も付加でき、充填物
を導電性リング芯に密着させることができ、電気放電の
発生原因となる微小間隙をなくすことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静電シールドリングの縦断面図、
第２図は本発明による別の実施例を示す静電シールドリ
ングの縦断面図、第３図は従来の静電シールドリングを
使用した巻線端部の縦断面図、第４図は特公昭42−1808
号公報に示されている従来の別の静電シールドリングを
使用した巻線端部の縦断面図を示す。 １……巻線、２……静電シールドリング、2a……リング
芯、2b……シールドテープ、2c……絶縁紙、３……上部
ヨーク、４……接続線、５……巻線締付け板、5a……ク
サビ状の間隙部、20……導電性リング芯、21……第２の
絶縁性リング芯、30……熱可塑性合成樹脂製の充填物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性を有するリング芯と、このリング芯
   を覆う絶縁層から成り、前記リング芯は鉄心ヨークに対
   向する側の角部の曲率半径を巻線側の角部の曲率半径よ
   り大きくした静電シールドリングにおいて、 リング芯の曲率を有する角部とこれを覆う絶縁層との間
   に、リング芯の曲率形状と整合するように成形した合成
   樹脂を原料とした熱可塑性エラストマ絶縁物から成る充
   填物を挿入したことを特徴とする静電シールドリング。