JPH0727826B2 - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
- Publication number
- JPH0727826B2 JPH0727826B2 JP59275557A JP27555784A JPH0727826B2 JP H0727826 B2 JPH0727826 B2 JP H0727826B2 JP 59275557 A JP59275557 A JP 59275557A JP 27555784 A JP27555784 A JP 27555784A JP H0727826 B2 JPH0727826 B2 JP H0727826B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- voltage side
- coil
- fixing plate
- potential fixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、例えば試験用変圧器等のように小電流高電圧
の変圧器に関し、特には負荷側の閃絡等により生じたサ
ージ電圧からの保護手段を講じた変圧器に関する。
の変圧器に関し、特には負荷側の閃絡等により生じたサ
ージ電圧からの保護手段を講じた変圧器に関する。
＜従来の技術＞ 従来、この種の高電圧用変圧器としては、例えば第６図
に示すように、鉄心１上に巻形４を介して巻回された低
圧側線輪３上に巻形２を設け、該巻形２上に導電材から
なる電位固定板５を１ターンを形成することのないよう
にして巻き付けるとともに、この電位固定板５にコイル
の巻始め端を接続したのち、前記巻形２上に該コイルと
層間絶縁シートとを交互に巻回して高圧側線輪６を形成
し、かつ、この高圧側線輪６の巻終わり端を該高圧側線
輪６の最外周に配備された高圧シールド７および高圧端
子８に接続して変圧器中身を構成し、この変圧器中身を
絶縁ガスが封入された図外の圧力容器に収容してなるも
のが知られている。
に示すように、鉄心１上に巻形４を介して巻回された低
圧側線輪３上に巻形２を設け、該巻形２上に導電材から
なる電位固定板５を１ターンを形成することのないよう
にして巻き付けるとともに、この電位固定板５にコイル
の巻始め端を接続したのち、前記巻形２上に該コイルと
層間絶縁シートとを交互に巻回して高圧側線輪６を形成
し、かつ、この高圧側線輪６の巻終わり端を該高圧側線
輪６の最外周に配備された高圧シールド７および高圧端
子８に接続して変圧器中身を構成し、この変圧器中身を
絶縁ガスが封入された図外の圧力容器に収容してなるも
のが知られている。
このような従来例の変圧器においては、高電圧誘起時に
多層に形成された高圧側線輪６の内部に発生するジュー
ル熱を効率良く放熱させるために、該高圧側線輪６の巻
層の中間部（図では中央部）に例えば複数のスペーサ部
材（図示せず）を所定ピッチ置きに介装して該高圧側線
輪６の軸方向に貫通する環状の冷却ダクト12を形成する
ことにより、高圧側線輪６の内部にも絶縁ガスを流通さ
せるようにしている。
多層に形成された高圧側線輪６の内部に発生するジュー
ル熱を効率良く放熱させるために、該高圧側線輪６の巻
層の中間部（図では中央部）に例えば複数のスペーサ部
材（図示せず）を所定ピッチ置きに介装して該高圧側線
輪６の軸方向に貫通する環状の冷却ダクト12を形成する
ことにより、高圧側線輪６の内部にも絶縁ガスを流通さ
せるようにしている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 第７図はこの場合の高圧側線輪６の等価回路を概略化し
て示す。この図において、高圧側線輪６の各層間には静
電容量Caが形成され、冷却ダクト12部分の層間にも静電
容量Cbが形成される。この場合に、高圧側線輪６の各層
間距離よりも冷却ダクト12部分の層間距離の方が例えば
20倍〜30倍程度大きいうえ、該ダクト内を流通する絶縁
ガスの誘電率が層間絶縁シートのそれよりも、例えば1/
3程度であるため、この部分の層間静電容量Cbはその他
の層間静電容量Caと比較して1/60程度といったように遥
かに小さくなる。したがって、この等価回路と静電容量
Ca,Cbの容量比とから明らかなように、該冷却ダクト12
部分の層間に印加される電圧は、高圧側線輪６の各層間
に印加される電圧よりも遥かに高くなる。
て示す。この図において、高圧側線輪６の各層間には静
電容量Caが形成され、冷却ダクト12部分の層間にも静電
容量Cbが形成される。この場合に、高圧側線輪６の各層
間距離よりも冷却ダクト12部分の層間距離の方が例えば
20倍〜30倍程度大きいうえ、該ダクト内を流通する絶縁
ガスの誘電率が層間絶縁シートのそれよりも、例えば1/
3程度であるため、この部分の層間静電容量Cbはその他
の層間静電容量Caと比較して1/60程度といったように遥
かに小さくなる。したがって、この等価回路と静電容量
Ca,Cbの容量比とから明らかなように、該冷却ダクト12
部分の層間に印加される電圧は、高圧側線輪６の各層間
に印加される電圧よりも遥かに高くなる。
このため、例えば高圧側に接続された負荷側において試
料閃絡等が生じてサージ電圧が発生した場合に、冷却ダ
クト12部分の層間には相当な高電圧が印加されることに
より、貫通、沿面双方の絶縁破壊がこの冷却ダクト12部
分の層間で生じて高圧側線輪６が損傷するおそれがあ
る。
料閃絡等が生じてサージ電圧が発生した場合に、冷却ダ
クト12部分の層間には相当な高電圧が印加されることに
より、貫通、沿面双方の絶縁破壊がこの冷却ダクト12部
分の層間で生じて高圧側線輪６が損傷するおそれがあ
る。
本発明はかかる従来の問題点に鑑みて創案されたもので
あり、巻層中間部に冷却ダクトが設けられた高圧側線輪
を備えてなる変圧器において、高圧側に接続された負荷
側で発生したサージ電圧の高圧側線輪内における電位分
担を平均化して高圧側線輪の絶縁破壊が生じることを防
止することが可能な変圧器の提供を目的としている。
あり、巻層中間部に冷却ダクトが設けられた高圧側線輪
を備えてなる変圧器において、高圧側に接続された負荷
側で発生したサージ電圧の高圧側線輪内における電位分
担を平均化して高圧側線輪の絶縁破壊が生じることを防
止することが可能な変圧器の提供を目的としている。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明にかかる変圧器は、このような目的を達成するた
め、高圧側線輪の内側線輪部分と外側線輪部分との間に
介装された絶縁材からなる複数のスペーサ部材を介した
うえで巻き付け形成され、かつ、導電金属からなる１枚
の帯状とされた電位固定板によって冷却ダクトを構成す
るとともに、この冷却ダクトとなる電位固定板の一端に
対しては内側線輪部分の巻終わり端を接続し、また、電
位固定板の他端に対しては外側線輪部分の巻始め端を接
続したことを特徴としている。
め、高圧側線輪の内側線輪部分と外側線輪部分との間に
介装された絶縁材からなる複数のスペーサ部材を介した
うえで巻き付け形成され、かつ、導電金属からなる１枚
の帯状とされた電位固定板によって冷却ダクトを構成す
るとともに、この冷却ダクトとなる電位固定板の一端に
対しては内側線輪部分の巻終わり端を接続し、また、電
位固定板の他端に対しては外側線輪部分の巻始め端を接
続したことを特徴としている。
＜作用＞ 第１図で示すように、本発明構成とされた高圧側線輪６
における内側線輪部分6aと外側線輪部分6bとの間には電
位固定板13からなる冷却ダクト12が設けられており、電
位固定板13の一端には内側線輪部分6aの巻終わり端が接
続される一方、電位固定板13の他端には外側線輪部分6b
の巻始め端が接続されている。そこで、本発明構成によ
れば、冷却ダクト12を挟んで対向する高圧側線輪６の内
側線輪部分6aおよび外側線輪部分6bが電位固定板13を介
したうえで同電位に保たれていることになる結果、冷却
ダクト部分の層間静電容量Cbは、その他の層間静電容量
Ca…とほぼ同程度に設定される。
における内側線輪部分6aと外側線輪部分6bとの間には電
位固定板13からなる冷却ダクト12が設けられており、電
位固定板13の一端には内側線輪部分6aの巻終わり端が接
続される一方、電位固定板13の他端には外側線輪部分6b
の巻始め端が接続されている。そこで、本発明構成によ
れば、冷却ダクト12を挟んで対向する高圧側線輪６の内
側線輪部分6aおよび外側線輪部分6bが電位固定板13を介
したうえで同電位に保たれていることになる結果、冷却
ダクト部分の層間静電容量Cbは、その他の層間静電容量
Ca…とほぼ同程度に設定される。
＜実施例＞ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。なお、この実施例では本発明をガス絶縁試験用変圧
器に適用して示す。
る。なお、この実施例では本発明をガス絶縁試験用変圧
器に適用して示す。
第２図はこの実施例の変圧器の一部破断正面図であり、
第３図はその要部を取り出して示す拡大断面図であり、
第４図は高圧側線輪の形成途中を示す斜視図である。こ
れらの図において、符号１は珪素鋼板等からなる鉄心で
ある。この鉄心１の一部には巻形２が装着され、この巻
形２上に例えば合成樹脂被覆銅線からなるコイル（図示
せず）とプラスチックフィルムシートからなる層間絶縁
シート（図示せず）とを交互に巻回してなる低圧側線輪
３が形成される。この低圧側線輪３の巻始め端および巻
終わり端はそれぞれ図外の低圧端子に接続されている。
第３図はその要部を取り出して示す拡大断面図であり、
第４図は高圧側線輪の形成途中を示す斜視図である。こ
れらの図において、符号１は珪素鋼板等からなる鉄心で
ある。この鉄心１の一部には巻形２が装着され、この巻
形２上に例えば合成樹脂被覆銅線からなるコイル（図示
せず）とプラスチックフィルムシートからなる層間絶縁
シート（図示せず）とを交互に巻回してなる低圧側線輪
３が形成される。この低圧側線輪３の巻始め端および巻
終わり端はそれぞれ図外の低圧端子に接続されている。
低圧側線輪３上には巻形４が装着され、この巻形４上に
銅、アルミニウム等の導電薄板で構成された第１の電位
固定板５が１ターンを形成することのないようにして巻
付けられる。この第１の電位固定板５上には前記低圧側
線輪３と同様の電線を複数ターンにわたって巻回してな
るコイルと層間絶縁シートとを交互に巻回してなる多層
状の高圧側線輪６が形成される。この高圧側線輪６の最
外周には高圧シールド７および高圧端子８が配備され、
この高圧シールド７に前記高圧側線輪６の巻終わり端が
接続される。また、該高圧側線輪６の巻始め端は前記第
１の電位固定板５に接続され、かつ、この第１の電位固
定板５から引き出されたリード線９を介して接地側端子
10に接続される。このように構成された変圧器中身は、
内部に六弗化硫黄（SF6）等の不燃性絶縁ガスが封入さ
れた鉄製の圧力容器11内に収容されている。
銅、アルミニウム等の導電薄板で構成された第１の電位
固定板５が１ターンを形成することのないようにして巻
付けられる。この第１の電位固定板５上には前記低圧側
線輪３と同様の電線を複数ターンにわたって巻回してな
るコイルと層間絶縁シートとを交互に巻回してなる多層
状の高圧側線輪６が形成される。この高圧側線輪６の最
外周には高圧シールド７および高圧端子８が配備され、
この高圧シールド７に前記高圧側線輪６の巻終わり端が
接続される。また、該高圧側線輪６の巻始め端は前記第
１の電位固定板５に接続され、かつ、この第１の電位固
定板５から引き出されたリード線９を介して接地側端子
10に接続される。このように構成された変圧器中身は、
内部に六弗化硫黄（SF6）等の不燃性絶縁ガスが封入さ
れた鉄製の圧力容器11内に収容されている。
一方、このような構成とされた変圧器における高圧側線
輪６の巻層中間部には、これの軸方向に沿って貫通する
冷却ダクト12が設けられている。そして、この冷却ダク
ト12は導電金属からなる１枚の帯状とされた第２の電位
固定板13を巻き付けることによって形成されたものであ
り、この電位固定板13は高圧側線輪６の内側線輪部分6a
と外側線輪部分6bとの間に介装された絶縁材からなる複
数のピン形状を有するスペーサ部材14,…を介したうえ
で巻回されたものとなっている。
輪６の巻層中間部には、これの軸方向に沿って貫通する
冷却ダクト12が設けられている。そして、この冷却ダク
ト12は導電金属からなる１枚の帯状とされた第２の電位
固定板13を巻き付けることによって形成されたものであ
り、この電位固定板13は高圧側線輪６の内側線輪部分6a
と外側線輪部分6bとの間に介装された絶縁材からなる複
数のピン形状を有するスペーサ部材14,…を介したうえ
で巻回されたものとなっている。
すなわち、この電位固定板13は、銅やアルミニウム等の
帯状薄板を用いて形成されたものである。そして、電位
固定板13の一端には内側線輪部分6aの巻終わり端が接続
される一方、この電位固定板13の他端には外側線輪部分
6bの巻始め端が接続されている。そこで、この電位固定
板13からなる冷却ダクト12を通じては、高圧側線輪６に
おける内側線輪部分6aおよび外側線輪部分6bが導通して
いることになり、内側線輪部分6aの巻終わり端と外側線
輪部分6bとは電位固定板13を介したうえで同電位に保た
れていることになる。
帯状薄板を用いて形成されたものである。そして、電位
固定板13の一端には内側線輪部分6aの巻終わり端が接続
される一方、この電位固定板13の他端には外側線輪部分
6bの巻始め端が接続されている。そこで、この電位固定
板13からなる冷却ダクト12を通じては、高圧側線輪６に
おける内側線輪部分6aおよび外側線輪部分6bが導通して
いることになり、内側線輪部分6aの巻終わり端と外側線
輪部分6bとは電位固定板13を介したうえで同電位に保た
れていることになる。
ところで、冷却ダクト12および第２の電位固定板13はそ
れぞれ高圧側線輪６を巻回する際に同時に形成される。
すなわち、第４図に示すように、前述のように高圧側線
輪６を構成するコイルの巻始め端を第１の電位固定板５
に接続したのち、このコイルと絶縁シートとを該高圧側
線輪６の巻終わり径寸法のほぼ半分になるまで交互に巻
回する。次いで、コイルを一端切断して内側線輪部分6a
を形成し、このコイルの巻終わり端を第２の電位固定板
13の一端に接続してから、該電位固定板13を前記内側線
輪部分6aの１周分だけ巻回する。そのときに、第５図に
示すように、電位固定板13の巻回部の外面上に別に準備
された両面粘着テープ15を介して前記複数のスペーサ部
材14…を所定ピッチごとに貼付けていく。更に、前記第
２の電位固定板13を各スペーサ部材14…上に重ねてほぼ
１周分巻回し、この電位固定板13の他端にコイルの巻始
め端を接続するとともに、このコイルを絶縁シートと交
互に巻回して外側線輪部分6bを形成する。このようにし
て形成された冷却ダクト12の径方向寸法は例えば各層間
寸法の20倍程度に設定される。
れぞれ高圧側線輪６を巻回する際に同時に形成される。
すなわち、第４図に示すように、前述のように高圧側線
輪６を構成するコイルの巻始め端を第１の電位固定板５
に接続したのち、このコイルと絶縁シートとを該高圧側
線輪６の巻終わり径寸法のほぼ半分になるまで交互に巻
回する。次いで、コイルを一端切断して内側線輪部分6a
を形成し、このコイルの巻終わり端を第２の電位固定板
13の一端に接続してから、該電位固定板13を前記内側線
輪部分6aの１周分だけ巻回する。そのときに、第５図に
示すように、電位固定板13の巻回部の外面上に別に準備
された両面粘着テープ15を介して前記複数のスペーサ部
材14…を所定ピッチごとに貼付けていく。更に、前記第
２の電位固定板13を各スペーサ部材14…上に重ねてほぼ
１周分巻回し、この電位固定板13の他端にコイルの巻始
め端を接続するとともに、このコイルを絶縁シートと交
互に巻回して外側線輪部分6bを形成する。このようにし
て形成された冷却ダクト12の径方向寸法は例えば各層間
寸法の20倍程度に設定される。
なお、この絶縁シートは内側線輪部分6aの形成完了後に
コイルとともに一端切断し、外側切断部分の巻始めから
改めて巻回してもよいし、あるいは高圧側線輪６の巻始
めからそのまま第２の電位固定板13と重ね巻きするよう
にしてもよい。
コイルとともに一端切断し、外側切断部分の巻始めから
改めて巻回してもよいし、あるいは高圧側線輪６の巻始
めからそのまま第２の電位固定板13と重ね巻きするよう
にしてもよい。
また、前記第２の電位固定板13は矩形板状の複数の板片
を導電材からなる線材で接続したものから構成するなど
諸種の設計変更が可能である。
を導電材からなる線材で接続したものから構成するなど
諸種の設計変更が可能である。
更に、スペーサ部材14は前述の絶縁材に代えて、導電材
で構成し、各スペーサ部材14を予め第２の電位固定板13
に溶接したのち、線輪間に挟み込むようにしてもよい。
ただし、この場合には第２の電位固定板13と絶縁シート
を重ね巻きすることになる。
で構成し、各スペーサ部材14を予め第２の電位固定板13
に溶接したのち、線輪間に挟み込むようにしてもよい。
ただし、この場合には第２の電位固定板13と絶縁シート
を重ね巻きすることになる。
なお、前記実施例では高圧側線輪６の中央部の１箇所に
冷却ダクト12を設けているが、必要に応じて該高圧側線
輪６を多段に分割し、各段間にそれぞれ前述と同様の構
成を有する冷却ダクト12を形成することも可能である。
冷却ダクト12を設けているが、必要に応じて該高圧側線
輪６を多段に分割し、各段間にそれぞれ前述と同様の構
成を有する冷却ダクト12を形成することも可能である。
＜発明の効果＞ 以上のように本発明によれば、高圧側線輪内部で発生し
たジュール熱を効率良く放熱させるために、該線輪の巻
層の中間部に冷却ダクトを形成したものにおいて、前記
冷却ダクトに沿って該ダクト内外の線輪部分の巻終わり
端と巻始め端とをほぼ同電位に保つ電位固定板を配備す
るものとしたので、高圧側に接続された負荷側で発生し
たサージ電圧の線輪内における電位分担が平均化して高
圧側線輪の絶縁破壊を防止することができる。
たジュール熱を効率良く放熱させるために、該線輪の巻
層の中間部に冷却ダクトを形成したものにおいて、前記
冷却ダクトに沿って該ダクト内外の線輪部分の巻終わり
端と巻始め端とをほぼ同電位に保つ電位固定板を配備す
るものとしたので、高圧側に接続された負荷側で発生し
たサージ電圧の線輪内における電位分担が平均化して高
圧側線輪の絶縁破壊を防止することができる。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
本考案に係る変圧器の高圧側線輪を概略化して示す等価
回路図、第２図はこの実施例の変圧器の一部破断正面
図、第３図はその要部を取り出して示す拡大断面図、第
４図は高圧側線輪の形成途中を示す斜視図、第５図はス
ペーサ部材を電位固定板に貼付固定する過程を示す一部
取り出し斜視図、第６図は従来例を示す要部断面図、第
７図は第６図に示される従来例の高圧側線輪を概略化し
て示す等価回路図である ６……高圧側線輪、6a……高圧側線輪の内側線輪部分、
6b……高圧側線輪の外側線輪部分、12……冷却ダクト、
13……電位固定板。
本考案に係る変圧器の高圧側線輪を概略化して示す等価
回路図、第２図はこの実施例の変圧器の一部破断正面
図、第３図はその要部を取り出して示す拡大断面図、第
４図は高圧側線輪の形成途中を示す斜視図、第５図はス
ペーサ部材を電位固定板に貼付固定する過程を示す一部
取り出し斜視図、第６図は従来例を示す要部断面図、第
７図は第６図に示される従来例の高圧側線輪を概略化し
て示す等価回路図である ６……高圧側線輪、6a……高圧側線輪の内側線輪部分、
6b……高圧側線輪の外側線輪部分、12……冷却ダクト、
13……電位固定板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−215708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−93312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73313（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数ターンにわたって巻回された電線から
なるコイルと層間絶縁シートとを交互に巻回して高圧側
線輪を構成し、かつ、この高圧側線輪の巻層中間部には
冷却ダクトを設けてなる変圧器であって、 前記冷却ダクトは、前記高圧側線輪の内側線輪部分と外
側線輪部分との間に介装された絶縁材からなる複数のス
ペーサ部材を介したうえ、導電金属からなる１枚の帯状
とされた電位固定板を巻き付けて形成されたものであ
り、 前記電位固定板の一端には前記内側線輪部分の巻終わり
端が接続され、また、前記電位固定板の他端には前記外
側線輪部分の巻始め端が接続されていることを特徴とす
る変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275557A JPH0727826B2 (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275557A JPH0727826B2 (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150207A JPS61150207A (ja) | 1986-07-08 |
| JPH0727826B2 true JPH0727826B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=17557105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59275557A Expired - Lifetime JPH0727826B2 (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727826B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893312A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toshiba Corp | 変圧器 |
| JPS59215708A (ja) * | 1983-05-23 | 1984-12-05 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
| JPS6173313A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-15 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP59275557A patent/JPH0727826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61150207A (ja) | 1986-07-08 |
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