JPH08124757A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送ガス装置の容量を大きくすることなく、大
量の絶縁ガスを巻線内に流すことができ、冷却効率が高
く、信頼性の高い、小型のガス絶縁変圧器を提供する。 【構成】 複数のセクション１，１，…からなる巻線１
００の半径方向内外に、絶縁筒２ａ，２ｂが配置され、
隣接するセクション１，１，…間に、絶縁ガスを流すの
に十分な間隙４，４，…がそれぞれ形成されている。ま
た、ガス止めカラー５，５，…における絶縁筒２ａとの
接続部分に、隙間１３が設けられている。これにより、
ガス供給口１５から供給される絶縁ガスは、ガス流１０
となり、その大半は間隙１６ｂ，１６ｂ，…を通って巻
線１００の半径方向に流れるが、一部は、間隙４，４，
…を通って上方に流れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻線間または巻線内部
に冷却用のガス流路を持つガス絶縁変圧器に関わるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、防災上の理由から油絶縁変圧器に
代わる変圧器として、不燃性絶縁ガスを絶縁媒体とした
ガス絶縁変圧器が注目されている。ガス絶縁変圧器の巻
線にはいろいろな構成があるが、その一つに絶縁ガスで
冷却と絶縁の両方を行わせるドライタイプのものがあ
る。このドライタイプのガス絶縁変圧器は、液体の冷却
媒体と組み合わせて構成するセミプールタイプやスプレ
ータイプ並びに冷却と絶縁を別々に行うセパレートタイ
プのガス絶縁変圧器に比べ、高価な液体の冷却媒体を使
用しないため構成が簡単になり、安価で信頼性の高い変
圧器が製作でき、高電圧大容量の変圧器にも適用でき
る。

【０００３】このドライタイプのガス冷却式ガス絶縁変
圧器は、従来の油絶縁変圧器とほぼ同じ構成であって、
銅製のワイヤーに高分子フイルムを重ねて巻いた素線を
用いたものであり、冷却および絶縁用媒体を絶縁油から
絶縁ガスに変えたものである。

【０００４】しかしながら、このように、冷却及び絶縁
用媒体を絶縁油から絶縁ガスに変更するためには、絶縁
ガスの冷却用流量を絶縁油の冷却用流量に比べて各段に
増大させる必要がある。すなわち、絶縁ガスは絶縁油に
比べ熱容量が小さいため、同じ電圧電流容量の変圧器を
構成する場合には、絶縁油に比べ単位時間当たり大量な
ガスを循環させなければ、巻線で発生する損失による熱
を冷却することができない。そのため、従来、以下に示
すような冷却方式が採用されている。

【０００５】まず、図９に、巻線のビルド（半径方向の
厚さ寸法）が小さい場合採用される冷却方式のガス絶縁
変圧器を示す。この冷却方式は、巻線の内周面と外周面
とに沿ってガスを大量に流す方式であり、一般的にダク
トフロー方式と呼ばれている。すなわち、図９に示すよ
うに、複数のセクション１，１，…からなる巻線１００
の半径方向内外には、絶縁筒２ａ，２ｂがそれぞれ配置
され、この内外の絶縁筒２ａ，２ｂと巻線１００との間
に冷却ダクト３ａ，３ｂがそれぞれ形成されている。

【０００６】このように構成されたガス絶縁変圧器にお
いて、巻線１００で発生した熱量は、絶縁ガスのガス流
１０によって奪われる。すなわち、巻線１００の内外に
形成された冷却ダクト３ａ，３ｂの下部に供給されたガ
スが、巻線１００の内周面と外周面に沿って流れるガス
流１０となり、このガス流１０によって、巻線１００の
内周面と外周面との熱が奪われ、この部分の冷却が行わ
れる。そして、このように巻線１００の内周面と外周面
とが冷却される結果、この部分のガスの温度に対して巻
線１００のビルド方向に温度勾配が生じ、巻線１００の
ビルド中央部分で発生した熱量はビルド方向に伝達され
る。

【０００７】ところで、以上のように、巻線１００のビ
ルド方向に温度勾配が生じると、巻線１００のビルド中
央部分の温度が高くなる。この巻線１００のビルドが小
さい場合には、巻線１００のビルド中央部分の温度が絶
縁物の耐熱温度を越えることがないので問題とならな
い。しかし、巻線１００のビルドが大きくなると、ビル
ド中央部分の温度が絶縁物の耐熱温度を越える可能性が
出てくる。

【０００８】そのため、巻線１００のビルドが、以上の
ようなダクトフロー方式で耐熱温度に問題が生じるほど
大きい場合には、図１０に示すような冷却方式が採用さ
れる。すなわち、図１０に示すように、図９と同様に、
複数のセクション１，１，…からなる巻線１００の半径
方向内外には、絶縁筒２ａ，２ｂがそれぞれ配置され、
この内外の絶縁筒２ａ，２ｂと巻線１００との間に冷却
ダクト３ａ，３ｂがそれぞれ形成されている。また、巻
線１００の隣接するセクション１，１，…間には、絶縁
ガスを流すのに十分な間隙４，４，…がそれぞれ形成さ
れ、ある一定数のセクション１，１，…毎の間隙４，
４，…にガス止めカラー５が取り付けられている。

【０００９】また、図中１８，１８，…は、内外の絶縁
筒２ａ，２ｂと巻線１００との間に配置されて各部の間
隔を保持するダクトピースであり、絶縁筒２ａ，２ｂの
それぞれに一定の間隔で取り付けられている。このダク
トピース１８，１８，…において、上記セクション１，
１，…間の間隙４，４，…部分には、各セクション１，
１，…を絶縁するための図示しないキースペーサが取付
けられている。

【００１０】このように構成された図１０のガス絶縁変
圧器においては、巻線１００の内外に形成された冷却ダ
クト３ａ，３ｂと、セクション１，１，…間の間隙４，
４，…中に、ガス流１０が流れる。これとともに、ガス
止めカラー５によってガス流１０の流れが逆転すること
により、巻線１００全体としてジグザグにガス流１００
が流れることとなる。そのため、巻線１００で発生した
熱量は、巻線１００の内周面と外周面とから奪われると
ともに、セクション１，１，…の軸方向両側の表面から
奪われる。従って、巻線１００のセクション１，１，…
の表面全体が冷却されることとなる。すなわち、この図
１０に示す冷却方式によれば、図９の冷却方式とは異な
り、巻線１００のビルド中央部分を冷却することができ
るため、巻線１００のビルド中央部分の温度が絶縁物の
耐熱温度を越えない構造にすることが可能である。

【００１１】また、図１１は、図９及び図１０に示すよ
うな従来のガス絶縁変圧器の全体を示す図である。この
図において、絶縁ガスが充填されたタンク６内には、上
述した巻線１００及び絶縁筒２ａ，２ｂからなるコイル
７が収納され、変圧器本体が構成されている。ここで、
図中８はバッフルであり、巻線１００の外側に圧力差保
持用に設けられている。更に、このタンク６の外部に
は、冷却器９と送ガス装置１１とが配置され、ガス配管
１２を介してタンク６内と連通して、ガス循環系が構成
されている。

【００１２】このような図１１に示すガス循環系におい
ては、以下のようにしてガス絶縁変圧器の冷却が行われ
る。すなわち、冷却器９によって冷却された絶縁ガスを
送ガス装置１１によってタンク６内に供給し、巻線１０
０部分を冷却した後、この絶縁ガスを回収して冷却器９
によって再び冷却するという冷却サイクルを繰り返すこ
とにより、ガス絶縁変圧器の連続的な冷却を行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すような従来の冷却方式によるガス絶縁変圧器に
は、以下のような問題点がある。すなわち、図１０に示
すように、巻線１００全体としてガス流１０をジグザグ
に流した場合、セクション１，１，…の表面全体を冷却
することができる反面、ガス流路の全長が長くなり、ガ
ス流の圧力損失が大きくなる。そのため、図１１に示す
ガス循環系において、巻線１００を十分に冷却できるよ
うに大量のガスを循環するためには、この圧力損失に対
応できるようなヘッド圧力の高い送ガス装置１１が必要
となる。更に、図１１に示すガス循環系において、巻線
１００部分における圧力損失が大きい場合には、巻線１
００の外側で圧力差を保つバッフル８に大きな圧力が加
わることとなる。この場合には、バッフル８の機械的強
度を十分に確保する必要があるため、部品が多くなり、
組み立て時間の増加及びコストの増大につながってい
た。しかも、ヘッド圧力の高い送ガス装置１１は、ヘッ
ド圧力の増加に伴って大型化・高価格化する。したがっ
て、高いヘッド圧力を持つ送ガス装置１１を用いること
により、ガス絶縁変圧器全体が大型化・高価格化してし
まうこととなる。

【００１４】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
巻線のビルドが大きい場合であっても圧力損失を低くす
ることが可能であり、また、送ガス装置の容量を増大さ
せることなく大量のガスを巻線内に流すことができ、そ
れにより冷却効率が高く、かつ、信頼性の高いガス冷却
式のガス絶縁変圧器を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
るガス絶縁変圧器は、絶縁ガスを充填したタンク内部
に、鉄心とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを
積層する形で構成した巻線を配置し、前記セクション間
に前記巻線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けて
なるガス絶縁変圧器において、前記巻線の幅方向内外
に、第１及び第２の絶縁筒を各々配置し、その第１及び
第２の絶縁筒の各々と前記巻線との間に前記絶縁ガスを
流すダクトを形成し、前記複数のセクション間に所定の
間隔をおいて、前記セクションの幅より大であるガス止
めカラーを、隣接する前記セクションとの間に前記絶縁
ガスを流す間隙をおいて複数設け、このガス止めカラー
の幅方向の一端と前記第１及び第２の絶縁筒のうちのい
ずれか一方との間に、前記ダクトを形成し、前記複数の
ガス止めカラーのうちの少なくとも１個は、その幅方向
の他端と前記第１及び第２の絶縁筒のうちのいずれか一
方との間に、前記ダクトより幅が小である間隙を形成し
たことを特徴としている。

【００１６】請求項２記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、請求項１記載の発明において、前記複数のガス止め
カラーのうち、前記タンク内に前記絶縁ガスを供給する
ガス供給口近傍に設けられた少なくとも１個のガス止め
カラーに、前記間隙を形成したことを特徴としている。

【００１７】請求項３記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心とこの鉄心
の軸方向周囲に複数のセクションを積層する形で構成し
た巻線を配置し、前記セクション間に前記巻線の幅方向
に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス絶縁変圧器
において、前記複数のセクション間に所定の間隔をおい
て、前記セクションの幅より大であるガス止めカラー
を、隣接する前記セクションとの間に前記絶縁ガスを流
す間隙をおいて複数設け、このガス止めカラーの上下方
向に複数の貫通孔を設けたことを特徴としている。

【００１８】請求項４記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、請求項３記載の発明において、前記貫通孔を、その
貫通孔の断面が斜めになるよう形成したことを特徴とし
ている。

【００１９】請求項５記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心とこの鉄心
の軸方向周囲に複数のセクションを積層する形で構成し
た巻線を配置し、前記セクション間に前記巻線の幅方向
に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス絶縁変圧器
において、前記巻線の幅方向内外に、第１及び第２の絶
縁筒を各々配置し、その第１及び第２の絶縁筒の各々と
前記巻線との間にガスを流すダクトを形成し、前記第１
及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線との間に、その第１
及び第２の絶縁筒と前記巻線との長手方向に所定の間隔
をおいて、前記鉄心の軸方向に伸びるダクトピースを複
数設け、前記複数のセクション間に所定の間隔をおい
て、前記セクションの幅より大であるガス止めカラー
を、隣接する前記セクションとの間に前記絶縁ガスを流
す間隙をおいて設け、前記ガス止めカラーに、前記ダク
トピースとの接続部分の一部に切欠部を設けることによ
り、前記絶縁ガスの流れを促進する隙間を設けたことを
特徴としている。

【００２０】請求項６記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心とこの鉄心
の軸方向周囲に複数のセクションを積層する形で構成し
た巻線を配置し、前記セクション間に前記巻線の幅方向
に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス絶縁変圧器
において、前記巻線の幅方向内外に、第１及び第２の絶
縁筒を各々配置し、その第１及び第２の絶縁筒の各々と
前記巻線との間に前記絶縁ガスを流すダクトを形成し、
前記第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線との間に、
その第１及び第２の絶縁筒と前記巻線との長手方向に所
定の間隔をおいて、前記鉄心の軸方向に伸びるダクトピ
ースを複数設け、前記ダクトピースにおいて、前記複数
のセクション間の各々に、各セクションを互いに絶縁す
るためのキースペーサを設け、前記キースペーサにおい
て、前記ダクトピースとの接続部分近傍に切欠部を設け
ることにより、前記絶縁ガスの流れを促進する隙間を設
けたことを特徴としている。

【００２１】請求項７記載の発明によるガス絶縁変圧器
は、絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心とこの鉄心
の軸方向周囲に複数のセクションを積層する形で構成し
た巻線を複数配置し、前記セクション間に前記巻線の幅
方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス絶縁変
圧器において、前記複数の巻線の各々についてその幅方
向内外に第１及び第２の絶縁筒をそれぞれ配置し、前記
複数の巻線の各々の第１もしくは第２の絶縁筒と、その
巻線の隣接する他の巻線の第１もしくは第２の絶縁筒と
の間に、前記絶縁ガスを流すダクトを形成し、このダク
トを挟んで配置される２つの絶縁筒のうちのいずれか一
方に、前記絶縁ガスの供給口近傍と排出口近傍とに、前
記ダクトに導通する貫通孔を設けたことを特徴としてい
る。

【００２２】

【作用】請求第１項記載の発明によれば、第１及び第２
の絶縁筒の各々とガス止めカラーとの間に間隙を設ける
ことにより、絶縁ガスの一部がセクション間を通らずに
上記間隙を通って流れる。この絶縁ガスは、巻線からの
放熱の影響を受けず、温度が上昇しない。従って、この
ような温度が上昇しない絶縁ガスを流すことにより、タ
ンク内における絶縁ガスの温度差を小さくすることがで
きる。また、上記間隙を設けることにより、絶縁ガスの
流路が増えることとなり、ガス流の圧力損失を小さくす
ることができる。

【００２３】請求第２項記載の発明によれば、タンク内
に絶縁ガスを供給するガス供給口近傍に設けられたガス
止めカラーにつき、上記間隙を形成することにより、ガ
ス供給口近傍における絶縁ガスの温度上昇を防ぐことが
できる。そのため、タンク内の絶縁ガスの温度差を小さ
くすることができる。

【００２４】請求第３項記載の発明によれば、ガス止め
カラーに貫通孔を設けることにより、絶縁ガスの一部が
セクション間を通らずにこの貫通孔を通って流れる。こ
の貫通孔の位置、形状、及び大きさを任意に設定するこ
とにより、巻線からの放熱の影響を受けない絶縁ガスの
量を容易に調整することができる。

【００２５】請求第４項記載の発明によれば、請求第３
項記載の発明の作用に加えて、ガス止めカラーに設ける
貫通孔の断面を斜めに形成することにより、貫通孔付近
において絶縁ガスの渦が発生することを防止し、貫通孔
を通って流れる絶縁ガスの圧力損失を低くすることがで
きる。

【００２６】請求第５項記載の発明によれば、ガス止め
カラーにおいてダクトピースとの接続部分の一部に切欠
部を設けることにより、ダクトピース周辺において絶縁
ガスの流れを良くし、巻線からの放熱を効率良く冷却す
ることができる。

【００２７】請求第６項記載の発明によれば、キースペ
ーサにおいてダクトピースとの接続部分近傍に切欠部を
設けることにより、ダクトピース周辺において絶縁ガス
の流れを良くし、圧力損失を小さくすると共に、巻線か
らの放熱を効率良く冷却することができる。

【００２８】請求第７項記載の発明によれば、その巻線
の第１もしくは第２の絶縁筒と隣接する他の巻線の第１
もしくは第２の絶縁筒との間に、絶縁ガスを流すダクト
を設けることにより、いずれか一方の巻線において、絶
縁ガスの一部がセクション間を通らずにダクトを通って
流れる。このため、この絶縁ガスは、巻線からの放熱の
影響を受けず、温度が上昇しない。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明によるガス絶縁変圧器の複数
の実施例について、具体的に説明する。なお、図９〜図
１１に示した従来技術と同一部分には同一の符号を付し
ている。また、各実施例によるガス絶縁変圧器には、従
来技術と同様に１対の絶縁筒２ａ，２ｂが設けられてい
るが、図面ではその一方（絶縁筒２ａ）のみを示して説
明する。

【００３０】［１］第１実施例 図１は、本発明の第１実施例によるガス絶縁変圧器の構
成を示す図である。本実施例では、まず、図１０に示す
従来のガス絶縁変圧器と同様に、複数のセクション１，
１，…からなる巻線１００の半径方向内外に、絶縁筒２
ａ，２ｂ（同図では絶縁筒２ａのみ記載）がそれぞれ配
置されるとともに、隣接するセクション１，１，…間
に、絶縁ガスを流すのに十分な間隙４，４，…がそれぞ
れ形成されている。

【００３１】本実施例において図１０と異なる点は、ガ
ス止めカラー５，５，…における絶縁筒２ａとの接続部
分に隙間１３が設けられている点である。すなわち、図
１に示すように、ガス止めカラー５，５，…は絶縁筒２
ａとは接続されておらず、僅かな間隙１３をもって配置
されている。この間隙１３は、絶縁筒２ａと巻線１００
との間に形成された冷却ダクト１４の間隔よりも狭くな
っている。

【００３２】なお、その他の部分については図示してい
ないが、図１１に示す従来例と同様に構成されている。
すなわち、上記絶縁筒２ａ，２ｂ及び巻線１００からな
るコイル７がタンク６内に収納され、巻線１００の外側
に圧力差保持用のバッフル８が設けられている。更に、
タンク６の外部には、冷却器９と送ガス装置１０とが配
置され、ガス配管１２を介してタンク６と連通してお
り、ガス循環系が構成されている。

【００３３】このような構成を有する本実施例の作用
は、以下の通りである。まず、ガス絶縁変圧器の運転時
には、図示しない冷却器９によって冷却されたガスが、
図示しない送ガス装置１０によって、タンク６内の巻線
１００部分、すなわち、冷却ダクト１４の下部にガス供
給口１５を介して供給される。このように冷却ダクト１
４の下部に供給されたガスは、この冷却ダクト１４を上
方に向かって流れるガス流１０となる。そして、このガ
ス流１０は、セクション１，１，…間の間隙４，４，…
を通って、巻線１００の半径方向に向かって流れる。

【００３４】このとき、上方に向かって流れるガス流１
０の大半は、ガス止めカラー５，５，…とセクション
１，１，…との間の間隙１６ａ，１６ａ，…を通って、
巻線１００の半径方向に流れる。しかし、そのガス流１
０の一部は、ガス止めカラー５，５，…とセクションと
の間の間隙１６ｂ，１６ｂ，…を通って流れ込むガス流
１０と合流し、更に上方に向かって流れる。

【００３５】このように間隙１３を通るガス流１０は、
セクション１，１，…間を通っていないため、巻線１０
０で発生した熱による温度の上昇が起こらない。従っ
て、上部に向かうほどガス流１０の温度が上昇するのを
防ぎ、下部を流れる絶縁ガスと上部を流れる絶縁ガスと
の温度差を小さくすることができる。また、間隙１３，
１３，…を設けたことによりガス流路が増えることとな
り、ガス流の圧力損失を減少させることができる。

【００３６】以上のように、従来は密着されていたガス
止めカラー５，５，…と絶縁筒２ａとの間に、隙間１
３，１３，…を設けることにより、巻線１００の上部と
下部とで絶縁ガスの温度差を小さくするとともに、ガス
流の圧力損失を減少することができる。これにより、温
度が上昇しやすい巻線１００の上部に大量のガスを効率
よく流すことができ、温度上昇を低く抑えることができ
る。従って、冷却効率を低く保ちながら、圧力損失を減
少させ、コイル７の上部の加熱を妨げるとともに、コイ
ル７の縦方向の温度むらを少なくすることができる。

【００３７】なお、上述した実施例においては、全ての
ガス止めカラー５，５，…について、絶縁筒２ａとの間
に間隙を設ける場合について説明したが、それに限ら
ず、コイルの下部に設けられたガス止めカラー５，５，
…の一部にのみ間隙を設けるようにしてもよい。もしく
は、コイル全体において、１個おきのガス止めカラー５
に設けてもよいし、間隔を設ける位置は自由に選択可能
である。また、ガス止めカラーの間隙を構成するための
切り欠きの断面は、図１に示す断面ａのように垂直に切
断するだけでなく、断面ｂのように斜めに切断したり、
断面ｃのように両端を斜めに切断したり、もしくは、先
端を丸めるように切断してもよい。

【００３８】［２］第２実施例 図２は、本発明の第２実施例によるガス絶縁変圧器のガ
ス止めカラー５を示す平面図である。また、図３は、図
２に示すガス止めカラー５を設けたガス絶縁変圧器を示
す図である。ここで、図２に示すガス止めカラー５は、
図３におけるＡ−Ａ´断面を示している。

【００３９】本実施例では、図２に示すように、ガス止
めカラー５に小穴１７，１７，…が設けられている。こ
の小穴１７，１７，…は、図３に示すように、ガス止め
カラー５を貫通している。

【００４０】このような構成を有する本実施例の作用
は、以下の通りである。まず、第１実施例の場合と同様
に、冷却ダクト３ａの下部に供給されたガスは、この冷
却ダクト３ａを上方に向かって流れるガス流１０とな
る。そして、このガス流１０は、セクション１，１，…
間の間隙４，４，…を通って、巻線１００の半径方向に
向かって流れる。

【００４１】このとき、上方に向かって流れるガス流１
０の大半は、ガス止めカラー５まで達すると巻線１００
の半径方向に向かって流れるが、その一部はガス止めカ
ラー５の小穴１７，１７，…を通って上部に流れ込む。
このように小穴１７，１７，…を通るガス流１０は、セ
クション１，１，…間の間隙４，４，…を通らないた
め、巻線１００からの放熱による温度上昇が起こらな
い。このような絶縁ガスが巻線１００の上部に供給され
るため、上部を流れる絶縁ガスと下部を流れる絶縁ガス
との温度差を小さくすることができる。また、小穴１
７，１７，…の大きさ及び位置を任意に変化させること
により、上部に直接流すガスの量を容易に調整すること
ができる。

【００４２】以上のように、本実施例によれば、ガス止
めカラー５に小穴１７，１７，…を設けることによっ
て、上記第１実施例と同様にガス流路の増加によりガス
流による圧力損失を減少させるとともに、コイル７の上
部の加熱を防止することができる。

【００４３】なお、上述した実施例においては、小穴１
７，１７，…を設ける位置を絶縁筒２ａとの接続部分の
近傍としたが、これに限らず、ガス止めカラー５上にお
いて任意の位置を選択することができる。また、図２に
おいて、小穴１７，１７，…の形状は円形としたが、小
穴１７，１７，…の形状及び大きさは任意に設定するこ
とができる。更に、図４に示すように、小穴１７，１
７，…をガス止めカラー５に対して斜めに貫通させても
よい。このように小穴１７，１７，…の断面を斜めにす
ることにより、小穴１７，１７，…の付近において絶縁
ガスの渦が発生することを防止することができ、この小
穴１７，１７，…を通って上方に流れる絶縁ガスの圧力
損失を少なくすることができる。このように、小穴１
７，１７，…の断面の形状も、任意に選択することがで
きる。

【００４４】［３］第３実施例 図５は、本発明の第３実施例によるガス絶縁変圧器を示
す横断面図である。本実施例によるガス絶縁変圧器は、
図１０に示す従来のものとは、ダクトピース１８とガス
止めカラー５との接続部分が異なる。すなわち、図５に
示すように、ガス止めカラー５と絶縁筒２ａとの間に間
隙１９を設けると共に、ガス止めカラー５のダクトピー
ス１８と接する部分に、切欠部２０、２０を設けてい
る。

【００４５】このような構成を有する本実施例の作用
は、以下の通りである。まず、上記第１及び第２実施例
と同様に、コイルの下部から絶縁ガスが流れ込み、巻線
１００の半径方向と縦方向とに流れる。このとき、図１
０に示すような従来のガス絶縁変圧器では、ダクトピー
ス１８付近のガス流の圧力損失が大きかった。しかしな
がら、本実施例では、ガス止めカラー５に切欠部２０，
２０が設けられているため、ダクトピース１８付近の圧
力損失が少なくなる。従って、ダクトピース１８付近で
ガスの流れを強くすることにより、図示しないキースペ
ーサによって挟まれている巻線から発生する熱を、効率
良く奪うことができる。

【００４６】以上のように、本実施例においては、ガス
止めカラー５におけるダクトピース１８と接する部分
に、切欠部２０，２０を設けることにより、この部分の
圧力損失を小さくすることができる。このため、ダクト
ピース１８近傍の巻線１００の冷却効率を上げることが
でき、コイルの加熱によって絶縁物が劣化するのを防ぐ
ことができる。従って、本実施例によれば、高い冷却効
率を保持すると共に、ダクトピース付近のコイルの冷却
効率を高くすることができる。

【００４７】なお、上記実施例においては、ガス止めカ
ラー５の切欠部２０，２０を図５のような形状にした
が、図６に示すように、ダクトピース１８に対して斜め
の形状にする等その形状を選択することができる。ま
た、切欠部２０、２０の断面は、コイルの縦方向に平行
でもよいし、斜めの形状にしたり丸めたりしてもよい。 ［４］第４実施例 図７は、本発明の第４実施例によるガス絶縁変圧器の構
成を示す上面図である。同図において、２１は、上述し
たようにセクション１，１，…を絶縁するためのキース
ペーサである。本実施例では、キースペーサ２１のダク
トピース１８との接続部分に、斜めの切欠部２２，２２
を設けている。

【００４８】このように構成することにより、キースペ
ーサ２１の接続部分における圧力損失が少なくなる。こ
のため、第３実施例と同様に、ダクトピース１８近傍の
巻線１００の冷却効率を上げることができる。

【００４９】［５］第５実施例 図８は、本発明の第５実施例によるガス絶縁変圧器の構
成を示す図である。同図に示すガス絶縁変圧器では、２
つの内側及び外側コイル２３、２４が半径方向内外に配
置されている。これら内側コイル２３と外側コイル２４
とには、それぞれ内側の絶縁筒２５ａ，２６ａと外側の
絶縁筒２５ｂ、２６ｂとが設けられている。そして、内
側コイル２３と外側コイル２４とは、それぞれの外側の
絶縁筒２５ｂと内側の絶縁筒２６ａとを挟んで配置され
ている。

【００５０】また、内側コイル２３の外側の絶縁筒２５
ｂと外側コイル２４の内側の絶縁筒２６ａの間に、ダク
ト２７が設けられており、外側の絶縁筒２５ｂの上部と
下部とに、このダクト２７に導通する貫通孔２８，２９
が設けられている。

【００５１】このような構成を有する本実施例の作用
は、以下の通りである。まず、コイルの下部にあるガス
供給口３０から絶縁ガスが流れ込み、ガス流１０となっ
てその一部が貫通孔２９に流れ込む。貫通孔２９に流れ
込んだ絶縁ガスは、ダクト２７内を上昇し、貫通孔２８
から流れ出して図示しないガス配管１２に排出される。
この絶縁ガスは、内側コイル２３に接しないで直接貫通
孔２８から流れ出すため、内側コイル２３の放熱による
温度の上昇が起こらない。これにより、貫通孔２８から
温度が上昇していない絶縁ガスが流れ出すため、内側コ
イル２３の上部における絶縁ガスの温度が上昇しない。

【００５２】ここで、従来技術として、実開平５−８５
０２１号に示す技術がある。この技術の場合は、２つの
コイルについての絶縁筒間にダクトを設け、このダクト
に直接コイルの下部から絶縁ガスを流すようにしてい
る。また、その両方の絶縁筒に、貫通孔を設けている。
そのため、絶縁ガスのほとんどがこのダクトを流れるこ
ととなり、流量の調整が非常に困難である。そこで、本
実施例では、内側コイル２３の外側の絶縁筒２５ｂにの
み貫通孔２８，２９を設けることとしたため、流量調整
を容易に行うことができる。

【００５３】以上のように、本実施例においては、内側
コイル２３の外側の絶縁筒２５ｂと外側コイル２４の内
側の絶縁筒２６ａとの間にダクト２７を設け、また、内
側コイル２３の外側の絶縁筒２５ａにおける下部と上部
に貫通孔２８，２９を設けることにより、ダクト２７の
間にも絶縁ガスを流すようにした。これにより、内側コ
イル２３の冷却効率を良くし、上述した第１実施例の構
成と同様にガス流の圧力損失を減少させることができ
る。また、従来技術に比べ、流量調整を容易に行うこと
ができる。

【００５４】なお、上記実施例においては、内側の絶縁
筒２５ｂに貫通孔２８，２９を設ける場合について説明
したが、これに限らず、内側コイル２３の外側の絶縁筒
２５ｂではなく、外側コイル２４の内側の絶縁筒２６ａ
に貫通孔を設けるようにしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス止めカラーと絶縁筒の間に間隙を設けるか、ガス止
めカラーに複数の貫通孔を設けるか、もしくは、複数の
巻線の第１もしくは第２の絶縁筒間にダクトを設けるか
により、絶縁ガスの供給口から離れた部分での冷却効果
を上げることができる。そのため、タンク内における絶
縁ガスの温度差を小さくすることが可能となる。また、
絶縁ガスの流路が増えることとなり、ガス流の圧力損失
を減少させることができる。

【００５６】更に、ダクトピースに接するガス止めカラ
ーの一部、もしくはキースペーサのダクトピースとの接
続部分近傍に切欠部を設けることにより、ダクトピース
周辺の冷却効果を上げることができる。

【００５７】従って、絶縁ガスを送る送ガス装置のヘッ
ド圧力をできる限り小さくすることができるため、送ガ
ス装置を小型化・低価格化することができる。その結
果、ガス絶縁変圧器全体を小型化・低価格化することが
できる。

【００５８】以上のことから、送ガス装置の容量を大き
くすることなく、大量の絶縁ガスを巻線内に流すことが
でき、冷却効率が高く、信頼性の高い、小型のガス絶縁
変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるガス絶縁変圧器の構
成を示す模式的断面図。

【図２】本発明の第２実施例によるガス絶縁変圧器にお
けるガス止めカラー５の構成を示す平面図。

【図３】同実施例によるガス絶縁変圧器の構成を示す模
式的断面図。

【図４】同実施例の他の例によるガス絶縁変圧器の構成
を示す模式的断面図。

【図５】本発明の第３実施例によるガス絶縁変圧器にお
けるガス止めカラー５とダクトピース１８の接続部分を
示す平面図。

【図６】同実施例におけるガス止めカラー５とダクトピ
ース１８の接続部分を示す平面図。

【図７】本発明の第４実施例によるガス絶縁変圧器にお
けるキースペーサ２１とダクトピース１８の接続部分を
示す平面図。

【図８】本発明の第５実施例によるガス絶縁変圧器の構
成を示す模式的断面図。

【図９】従来のガス絶縁変圧器の構成を示す模式的断面
図。

【図１０】従来のガス絶縁変圧器の構成を示す斜視図。

【図１１】ガス絶縁変圧器の全体構成を示す概略図。

【符号の説明】

１…セクション ２ａ，２ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ…絶縁筒 ３ａ，３ｂ，１４…冷却ダクト ４，１３，１６，１９…間隙 ５…ガス止めカラー ６…タンク ７…コイル ８…バッフル ９…冷却器 １０…ガス流 １１…送ガス装置 １２…ガス配管 １５，３０…ガス供給口 １７…小穴 １８…ダクトピース ２０，２２…切欠部 ２１…キースペーサ ２３…内側コイル ２４…外側コイル ２７…ダクト ２８，２９…貫通孔 ３１…ガス排出口

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心
   とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを積層する
   形で構成した巻線を配置し、前記セクション間に前記巻
   線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス
   絶縁変圧器において、 前記巻線の幅方向内外に、第１及び第２の絶縁筒を各々
   配置し、その第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線と
   の間に前記絶縁ガスを流すダクトを形成し、 前記複数のセクション間に所定の間隔をおいて、前記セ
   クションの幅より大であるガス止めカラーを、隣接する
   前記セクションとの間に前記絶縁ガスを流す間隙をおい
   て複数設け、このガス止めカラーの幅方向の一端と前記
   第１及び第２の絶縁筒のうちのいずれか一方との間に、
   前記ダクトを形成し、 前記複数のガス止めカラーのうちの少なくとも１個は、
   その幅方向の他端と前記第１及び第２の絶縁筒のうちの
   いずれか一方との間に、前記ダクトより幅が小である間
   隙を形成したことを特徴とするガス絶縁変圧器。
2. 【請求項２】 前記複数のガス止めカラーのうち、前記
   タンク内に前記絶縁ガスを供給するガス供給口近傍に設
   けられた少なくとも１個のガス止めカラーに、前記間隙
   を形成したことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁変
   圧器。
3. 【請求項３】 絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心
   とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを積層する
   形で構成した巻線を配置し、前記セクション間に前記巻
   線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス
   絶縁変圧器において、 前記複数のセクション間に所定の間隔をおいて、前記セ
   クションの幅より大であるガス止めカラーを、隣接する
   前記セクションとの間に前記絶縁ガスを流す間隙をおい
   て複数設け、 このガス止めカラーの上下方向に複数の貫通孔を設けた
   ことを特徴とするガス絶縁変圧器。
4. 【請求項４】 前記貫通孔を、その貫通孔の断面が斜め
   になるよう形成したことを特徴とする請求項３記載のガ
   ス絶縁変圧器。
5. 【請求項５】 絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心
   とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを積層する
   形で構成した巻線を配置し、前記セクション間に前記巻
   線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス
   絶縁変圧器において、 前記巻線の幅方向内外に、第１及び第２の絶縁筒を各々
   配置し、その第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線と
   の間にガスを流すダクトを形成し、 前記第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線との間に、
   その第１及び第２の絶縁筒と前記巻線との長手方向に所
   定の間隔をおいて、前記鉄心の軸方向に伸びるダクトピ
   ースを複数設け、 前記複数のセクション間に所定の間隔をおいて、前記セ
   クションの幅より大であるガス止めカラーを、隣接する
   前記セクションとの間に前記絶縁ガスを流す間隙をおい
   て設け、 前記ガス止めカラーに、前記ダクトピースとの接続部分
   の一部に切欠部を設けることにより、前記絶縁ガスの流
   れを促進する隙間を設けたことを特徴とするガス絶縁変
   圧器。
6. 【請求項６】 絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心
   とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを積層する
   形で構成した巻線を配置し、前記セクション間に前記巻
   線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなるガス
   絶縁変圧器において、 前記巻線の幅方向内外に、第１及び第２の絶縁筒を各々
   配置し、その第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線と
   の間に前記絶縁ガスを流すダクトを形成し、 前記第１及び第２の絶縁筒の各々と前記巻線との間に、
   その第１及び第２の絶縁筒と前記巻線との長手方向に所
   定の間隔をおいて、前記鉄心の軸方向に伸びるダクトピ
   ースを複数設け、 前記ダクトピースにおいて、前記複数のセクション間の
   各々に、各セクションを互いに絶縁するためのキースペ
   ーサを設け、 前記キースペーサに、前記ダクトピースとの接続部分近
   傍に切欠部を設けることにより、前記絶縁ガスの流れを
   促進する隙間を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧
   器。
7. 【請求項７】 絶縁ガスを充填したタンク内部に、鉄心
   とこの鉄心の軸方向周囲に複数のセクションを積層する
   形で構成した巻線を複数配置し、前記セクション間に前
   記巻線の幅方向に前記絶縁ガスを流す間隙を設けてなる
   ガス絶縁変圧器において、 前記複数の巻線の各々についてその幅方向内外に第１及
   び第２の絶縁筒をそれぞれ配置し、 前記複数の巻線の各々の第１もしくは第２の絶縁筒と、
   その巻線の隣接する他の巻線の第１もしくは第２の絶縁
   筒との間に、前記絶縁ガスを流すダクトを形成し、この
   ダクトを挟んで配置される２つの絶縁筒のうちのいずれ
   か一方に、前記絶縁ガスの供給口近傍と排出口近傍と
   に、前記ダクトに導通する貫通孔を設けたことを特徴と
   するガス絶縁変圧器。