JPH0878241A - 変圧器の巻線温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールド変圧器類の巻線温度や絶縁物温度を
精度よくしかも運転中に連続して計測することができる
変圧器の巻線温度測定装置を提供する。 【構成】 内側に配設された低圧側巻線３ｂの外側に絶
縁物５を介して巻き付けられた混触防止板４の表面に先
端部が接着された熱電対リード線６と、この熱電対リー
ド線６の基端部が接続された熱電対温度計９とを有する
ものであって、これにより混触防止板４を運転中に連続
して計測できることから巻線温度や絶縁物温度を精度よ
くしかも運転中に連続して計測することができるという
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器の巻線温度測定装
置に関し、混触防止板を有するモールド変圧器や乾式変
圧器等（以下、モールド変圧器類という）の巻線温度を
測定する場合に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】通常の油入変圧器やガス絶変圧器等の場
合には、絶縁油やＳＦ₆ ガスといった冷却媒体の温度或
るいは収納容器（タンク）の表面温度を測定し、これら
の温度から変圧器の巻線や絶縁物の温度が推定されてい
る。

【０００３】これに対してモールド変圧器類の場合に
は、大地電位である巻線温度測定装置の温度計感温部を
高電圧で充電されている変圧器の巻線へ直接接触させる
ことができないため、前記巻線から離れた位置に前記温
度計感温部を設置し、前記巻線を冷却して上昇してきた
空気の温度を計測している。図３はこのような従来技術
に係る巻線温度測定装置の構成を示す説明図である。同
図において２１は変圧器、２２は鉄心、２２ａは鉄心の
脚部、２３は締金、２４は巻線（断面を表わしてい
る）、２５は温度計感温部、２６はダイヤル温度計、２
７はじゃ管、２８は冷却空気、２９は巻線冷却ダクトで
ある。

【０００４】図３に示すように、温度計感温部２５（大
地電位）は変圧器２１の鉄心２２を締結する締金２３の
上端部に固定されて、鉄心２２の脚部２２ａに設けられ
た巻線２４間に形成された巻線冷却ダクト２９の上方に
占位すると共に温度計感温部２５の下端と巻線２４の上
端との間に気中絶縁距離ｄが確保されている。この気中
絶縁距離ｄは巻線２４の電圧が高いほど大きくしなけれ
ばならない。また温度計感温部２５は、じゃ管２５を介
してダイヤル温度計２６に接続されている。

【０００５】従って上記構成の巻線温度測定装置によれ
ば、巻線冷却ダクト２９から巻線２４を冷却して上昇し
てきた冷却空気２８の温度を、温度計感温部２５が検知
してダイヤル温度計２６が指示する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、油入変圧器
等の場合には上述の如くその冷却媒体や収納容器表面の
温度を測定するためその巻線や絶縁物の温度をほぼ正確
に推定することができて残存寿命の推定が比較的容易で
あるのに対し、モールド変圧器類（特に自冷式）の場合
には図３に示すように温度計感温部２５と巻線２４との
間に気中絶縁距離ｄを有しているため、かかる温度計感
温部２５の位置で冷却空気２８の温度を測定しても一般
的にダイヤル温度計２６の指示値が巻線２４や絶縁物
（図示省略）の温度とかけ離れすぎてしまう。はなはだ
しいときには巻線２４が８０℃上昇しているにもかかわ
らずダイヤル温度計２６の支持値が数℃〜１０℃程度し
か上昇しないことがあった。従って現在ではモールド変
圧器類に備えられたダイヤル温度計２６は、巻線２４の
温度を支持するためではなく、計測した冷却空気２８の
温度が設定温度を越えたときに警報を出すために使用さ
れる場合がほとんどである。

【０００７】このためモールド変圧器類の巻線温度を極
力正確に知りたい場合には、温度試験を行い、巻線温度
が安定した時点で電源を遮断して巻線抵抗を測定し、こ
の巻線抵抗を温度換算して巻線温度を求めるのが一般的
である。しかしこの方法では電源を遮断して巻線温度を
測定しなければならず、運転中の巻線や巻線近傍の絶縁
物の温度を連続的に計測して監視することができない。

【０００８】従って本発明は上記従来技術に鑑み、モー
ルド変圧器類の巻線温度や絶縁物温度を精度よくしかも
運転中に連続して計測することができる変圧器の巻線温
度測定装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】モールド変圧器類におい
ては、通常内側に低圧側巻線が配設され、この低圧側巻
線の外側に巻付けるようにして混触防止板が設けられて
いることが多い。この混触防止板は、高圧側又は低圧側
の一方において発生した電気事故（異常な高電圧や大電
流による絶縁部の焼損・破壊）が他方の低圧側又は高圧
側に波及するのを防止すべく当該部分を速やかに大地電
位としてしまうためのものであるが、低圧側巻線へ絶縁
物（厚さが０．２ｍｍ程度から数ｍｍ以下）を介して巻
きつけられるのが一般的であるため巻線にごく近い位置
にある。

【００１０】本発明はかかる混触防止板に着目しこれを
積極的に利用することによって上記目的を達成すべく創
作されたものであり、その第１の構成は、変圧器の低圧
側巻線と高圧側巻線との間に絶縁物を介して設けられ且
つアース線によってアースされた混触防止板に、先端部
が接着された熱電対リード線と、この熱電対リード線の
基端部が接続されて前記混触防止板の温度を計測する熱
電対温度計とを有することを特徴とする。

【００１１】また第２の構成は、上記第１の構成におい
て、変圧器からの漏れ磁束による異常電圧・電流の発生
を防止するよう、熱電対リード線が相互に充分によじら
れていること又は熱電対リード線が前記アース線に巻き
付けられていることを特徴とする。

【００１２】まだ第３の構成は、変圧器の低圧側巻線と
高圧側巻線との間に絶縁物を介して設けられた混触防止
板と、この混触防止板をアースするこの混触防止板と同
種の金属製のアース線と、このアース線に先端部が接続
された前記混触防止板と同種の金属製のリード線と、前
記混触防止板に先端部が接合された前記混触防止板と異
種の金属製の他のリード線とを有してなる熱電対リード
線部と、前記リード線及び他のリード線の基端部が接続
されて前記混触防止板の温度を計測する熱電対温度計と
を有することを特徴とする。

【００１３】また第４の構成は、上記第３の構成におい
て、変圧器からの漏れ磁束による異常電圧・電流の発生
を防止するよう、他のリード線がアース線に巻き付けら
れていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記第１及び第２の構成の本発明によれば、熱
電対リード線と熱電対温度計とによって混触防止板の温
度が運転中に連続して計測され、このため絶縁物温度や
巻線温度が精度よくしかも運転中に連続して計測され
る。更には熱電対リード線を、相互によじること又はア
ース線に巻き付けることによって変圧器からの漏れ磁束
による異常電圧・電流の発生が容易に防止される。また
巻線に対する絶縁距離も容易に確保される。

【００１５】また上記第３及び第４の構成の本発明によ
れば、熱電対リード線部と熱電対温度計とによって混触
防止板の温度が運転中に連続して計測され、このため絶
縁物温度や巻線温度が精度よくしかも運転中に連続して
計測される。更には他のリード線をアース線に巻き付け
ることによって変圧器からの漏れ磁束による異常電圧・
電流の発生が防止される。また巻線との絶縁距離が容易
に確保される。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

【００１７】図１は本発明の第１の実施例に係る変圧器
の巻線温度測定装置の構成を示す説明図である。同図に
おいて、１は変圧器、２は鉄心、２ａは鉄心２の脚部、
３ａは高圧側巻線（断面を表わしている）、３ｂは低圧
側巻線（断面を表わしている）、４は混触防止板、５は
絶縁物、６は熱電対リード線、７はアース線、８はアー
ス端子、９は熱電対温度計である。

【００１８】図１に示すように変圧器１は、高圧側巻線
３ａと低圧側巻線３ｂとの間に混触防止板４を有するも
のである。即ち鉄心２の脚部２ａにおいて、内側に配設
された低圧側巻線３ｂの外側に絶縁物５を介して混触防
止板４が巻付けられており、更にその外側に高圧側巻線
３ａが配設されている。また混触防止板４は、アース線
７及びアース端子８（又は図示しない締金）を介してア
ースされている。従って例えば低圧側巻線３ｂに電気事
故が発生しても、これを速やかに大地電位としてこの電
気事故が高圧側巻線３ａに波及するのを防止する。

【００１９】かかる変圧器１に、熱電対リード線６と熱
電対温度計９とを有する巻線温度測定装置が設けられて
いる。熱電対リード線６は、これを構成する異種金属線
の一方の接合部である先端部が混触防止板４の表面に接
着され、変圧器１の漏れ磁束ができるだけ少ない位置を
ねらって下方へと引出されている。また熱電対リード線
６はその異種金属線が相互に充分によじられており、変
圧器１の漏れ磁束によって異常な電圧・電流が発生する
のを防止している。なお熱電対リード線６を引出す際
に、これをアース線７に巻き付けることによって前記漏
れ磁束の影響を防止するようにしてもよい。

【００２０】熱電対温度計９は熱電対リード線６の基端
部が接続されており、混触防止板４の温度、即ち絶縁物
温度を計測して指示する。この絶縁物温度は巻線温度と
ほぼ同等である。

【００２１】従って上記第１の実施例に係る巻線温度計
測装置によれば、熱電対リード線６と熱電対温度計９と
によって混触防止板４の温度を変圧器１の運転中（充電
中）に連続して計測するため、絶縁物温度や巻線温度を
精度よくしかも運転中に連続して計測することができ
る。またこれによって残存寿命を正確に推定することが
可能となり、保守管理も容易となる。

【００２２】また熱電対リード線６を相互によじること
又はアース線７に巻き付けることによって変圧器からの
漏れ磁束の影響を容易に防止することができる。また巻
線３ａ，３ｂに対する絶縁距離を確保することも容易で
ある。更には熱電対温度計９が、本来ｍＶ電圧計の一種
であるため正確で時間応答性に優れていることから、計
測誤差や計測時間遅れが少ない。

【００２３】図２は本発明の第２の実施例に係る変圧器
の巻線温度測定装置の構成を示す説明図である。同図に
おいて、１′は変圧器、４′は混触防止板、６′は熱電
対リード線部、７′はアース線、９′は熱電対温度計、
１１はコンスタンタン線、１２は銅線であり、他は図１
と同一のものである。

【００２４】図２に示すように、変圧器１′は図１に示
す変圧器１と同一の構造を有するものであって、しかも
混触防止板４′及びアース線７′が何れも銅製のもので
ある。

【００２５】かかる変圧器１′に、熱電対リード線部
６′と熱電対温度計９′とを有する巻線温度測定装置が
設けられている。熱電対リード線部６′は、混触防止板
４′と、アース線７′と、先端部がアース線７′の下端
部に接続された銅線１２と、混触防止板４′の表面に先
端部がロー（ハンダ）付けされると共にアース線７′に
巻き付けながら下方へと引出されたコンタンタン線１１
とを有してなる銅−コンスタンタンの熱電対である。即
ち変圧器１′の一部である混触防止板４′及びアース線
７′が熱電対リード線部６′の一部にもなっている。換
言すればこのように混触防止板４′及びアース線７′を
熱電対リード線６′の一部として利用することができる
よう、混触防止板４′及びアース線７′を銅線１２と同
じ銅製のものとしている。なおコンスタンタン線１１
は、勿論先端部以外の部分に絶縁が施されている。

【００２６】熱電対温度計９′は、コンスタンタン線１
１及び銅線１２の基端部が接続されており、混触防止板
４′の温度、即ち絶縁物温度を計測して指示記録する。
この絶縁部温度は巻線温度とほぼ同等である。

【００２７】従って上記第２の実施例に係る巻線温度計
測装置によれば、熱電対リード線６′と熱電対温度計
９′とによって混触防止板４′の温度を変圧器１′の運
転中（充電中）に連続して計測するため、絶縁物温度や
巻線温度を精度よくしかも運転中に連続して計測するこ
とができる。またこれによって残存寿命を正確に推定す
ることが可能となり、保守管理も容易となる。

【００２８】またコンスタンタン線１１をアース線７′
に巻き付けることにより変圧器１′からの漏れ磁束によ
る影響を容易に防止することができる。またコンスタン
タン線１１を１本だけ引出せばよいため製造が容易であ
る。また巻線３ａ，３ｂに対する絶縁距離を確保するこ
とも容易である。更には熱電対温度計９′が、上記の熱
電対温度計９と同様に本来ｍＶ電圧計の一種であるため
正確で時間応答性に優れたいることから、計測誤差や計
測時間遅れが少ない。

【００２９】なお上記第２の実施例では温度−発生電圧
特性の直線性によいこと等から銅−コンスタンタンの熱
電対を構成したが、勿論これに限定するものではなく、
例えばコンスタンタン線１１に代えてクロメル線を用い
てもよい。

【００３０】また混触防止板４，４′は常に大地電位と
しなければならないが、熱電対（即ち上記第１及び第２
の実施例に係る巻線温度測定装置）は被測定物が大地電
位であっても測定可能であり、熱電対リード線６又は熱
電対リード線部６′のリード線間には数ｍＶの電位差が
発生するが、大地に対しては常に同電位である。但し熱
電対温度計９，９′と大地との間には数ｍＶの電位差が
発生するが、系統保護には全く問題がない。

【００３１】ところで熱電対の代わりに測温抵抗体を用
いることも考えられるが、温度測定時に一定の電圧を加
えて抵抗値を測定しなければならないこと、外部磁束や
強電位の影響を受けやすいこと、測定器が熱電対温度計
９，９′に比べて複雑であることなどから測温抵抗体を
用いることは望ましくない。

【００３２】

【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、熱電対リード線と熱電対温度計とに
よって混触防止板の温度を運転中に連続して計測するこ
とができ、このため巻線温度や絶縁物温度を精度よくし
かも運転中に計測することができると共に、残存寿命を
正確に推定することが可能になり保守管理も容易とな
る。更には熱電対リード線を相互によじること又はアー
ス線を巻き付けることによって変圧器からの漏れ磁束に
よる影響を容易に防止することができる。また巻線に対
する絶縁距離の確保も容易である。

【００３３】また熱電対リード線部と熱電対温度計とに
よって混触防止板の温度を運転中に連続して計測するこ
とができ、このため巻線温度や絶縁物温度を精度よくし
かも運転中に連続して計測することができると共に、残
存寿命を正確に推定することが可能になり保守管理も容
易となる。更には他のリード線をアース線に巻き付ける
ことによって変圧器からの漏れ磁束による影響を容易に
防止することができる。また巻線に対する絶縁距離の確
保も容易である。また他のリード線を１本だけ引出せば
よいため製造が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る変圧器の巻線温度
測定装置の構成を示す説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る変圧器の巻線温度
測定装置の構成を示す説明図である。

【図３】従来技術に係る巻線温度測定装置の構成を示す
説明図である。

【符号の説明】

１，１′ 変圧器 ２ 鉄心 ２ａ 脚部 ３ａ 高圧側巻線 ３ｂ 低圧側巻線 ４，４′ 混触防止板 ５ 絶縁物 ６ 熱電対リード線 ６′ 熱電対リード線部 ７，７′ アース線 ８ アース端子 ９，９′ 熱電対温度計 １１ コンスタンタン線 １２ 銅線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器の低圧側巻線と高圧側巻線との間
   に絶縁物を介して設けられ且つアース線によってアース
   された混触防止板に、先端部が接着された熱電対リード
   線と、 この熱電対リード線の基端部が接続されて前記混触防止
   板の温度を計測する熱電対温度計とを有することを特徴
   とする変圧器の巻線温度測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する変圧器の巻線温度測
   定装置において、 変圧器からの漏れ磁束による異常電圧・電流の発生を防
   止するよう、熱電対リード線が相互に充分によじられて
   いること又は熱電対リード線が前記アース線に巻き付け
   られていることを特徴とする変圧器の巻線温度測定装
   置。
3. 【請求項３】 変圧器の低圧側巻線と高圧側巻線との間
   に絶縁物を介して設けられた混触防止板と、この混触防
   止板をアースするこの混触防止板と同種の金属製のアー
   ス線と、このアース線に先端部が接続された前記混触防
   止板と同種の金属製のリード線と、前記混触防止板に先
   端部が接合された前記混触防止板と異種の金属製の他の
   リード線とを有してなる熱電対リード線部と、 前記リード線及び他のリード線の基端部が接続されて前
   記混触防止板の温度を計測する熱電対温度計とを有する
   ことを特徴とする変圧器の巻線温度測定装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載する変圧器の巻線温度測
   定装置において、 変圧器からの漏れ磁束による異常電圧・電流の発生を防
   止するよう、他のリード線がアース線に巻き付けられて
   いることを特徴とする変圧器の巻線温度測定装置。