JPH0897052A

JPH0897052A - 静止誘導電気機器

Info

Publication number: JPH0897052A
Application number: JP6227783A
Authority: JP
Inventors: Shin Yamada; 慎山田; Tamotsu Inoue; 保井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】巻線の絶縁信頼性を高めることにより、絶縁距
離を極力小さくして巻線全体の縮小化を図り、且つ巻線
の機械的強度を高め、低振動・低騒音とする。【構成】密閉容器１０内に鉄心１１とその周囲に所定間
隔をおいて内側絶縁筒１２および外側絶縁筒１３とを配
置し、これら絶縁筒１２，１３間に絶縁物１６にて被覆
された導体１７を巻回して巻線１８のセクションを構成
し、このセクションを鉄心１１軸方向に複数配置した静
止誘導電気機器において、１つのセクションを構成する
隣接する少なくとも２本の導体１７を熱収縮材２０で一
体被覆した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器などの静止誘導電
気機器に係り、特に巻線の絶縁耐力および機械的強度の
高めるとともに、騒音を低減可能な静止誘導電気機器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静止誘導電気機器においては、
より高電圧・大容量化へ適用するに際し、最大の技術的
課題は機器にいかに高い絶縁耐力をもたせるか、あるい
は機械的強度を向上できるかに左右される。

【０００３】従来の静止誘導電気機器の一例として図６
を参照して説明する。図６に示すように、図示しない鉄
心の周囲には、同心円状に内側絶縁筒１および外側絶縁
筒２が所定間隔をおいて配置されており、内側絶縁筒１
の外周面にはその軸方向に沿ってダクト用レール３が配
置される一方、外側絶縁筒２の内周面にはその軸方向に
沿ってダクト用レール４が配置されている。内側絶縁筒
１と外側絶縁筒２との間には、絶縁紙，絶縁フィルム，
あるいは絶縁被覆などの絶縁物５によりそれぞれが被覆
された導体６を前記鉄心の周囲に巻回した巻線７が配置
されている。

【０００４】巻線７の各巻回層の間にはスペーサ８が挿
入され、これらスペーサ８の両端（図中右端および左
端）に溝を形成し、この溝をダクト用レール３，４に係
合させることにより、スペーサ８がダクト形成用レール
３，４に固定される。導体６は外側から内側または内側
から外側に巻回されて各セクションをそれぞれ構成して
おり、セクション間の間隙は周方向に等間隔に配置され
たスペーサ８により、その間隙が保持されるように構成
している。巻線７は油などの液体またはＳＦ₆ガスなど
の気体の絶縁性冷媒とともに、図示しないタンク内に収
納され、この絶縁性冷媒は巻線７のセクション間を流れ
ることにより、巻線７を冷却する作用を担っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た静止誘導電気機器における巻線７は、ダクト用レール
３および絶縁物５とスペーサ８との間、あるいは絶縁物
５とスペーサ８との間に、ギャップ長が連続的に変化す
るような微小の楔状ギャップＧ，Ｈがそれぞれ形成され
る。このような楔状ギャップＧ，Ｈには、前記絶縁性冷
媒が存在するものの、一般に絶縁性冷媒の比誘電率は、
ダクト用レール３，スペーサ８または絶縁物５の固体絶
縁物の比誘電率と比較して小さいため、比誘電率の小さ
な絶縁性冷媒が存在する楔状ギャップＧ，Ｈに電界が集
中し、高電界となって絶縁破壊に至ることがあり、絶縁
信頼性に乏しい。そのため、セクション間距離や巻線間
の各部分の絶縁距離を長く設定する必要があり、静止誘
導電気機器の大型化を招いていた。

【０００６】これを防止するため、ギャップＧ，Ｈを柔
軟性を有する絶縁物で埋める手段が採られている。この
柔軟性を有する絶縁物は、巻線７の巻回時の径方向の締
付け力と、巻線７の軸方向の加える締付け力によりギャ
ップＧ，Ｈに入り込んで埋めるようにしている。

【０００７】しかし、巻線７の外側においては、巻線７
を製作した後にダクト用レール４および外側絶縁筒２を
取り付けるため、巻線７とダクト用レール４との間の寸
法に余裕を持たせてある。そのため、巻線７側に上記柔
軟性を有する絶縁物を配設しても巻線７に密着せず、隙
間が生じることになる。

【０００８】また、乾燥や長期運転による枯れにより前
記柔軟性を有する絶縁物が収縮したり、振動によって巻
線７への締付け力が低下した場合、ギャップＧ，Ｈを埋
めていた絶縁物と導体６との間に隙間が生じて振動や騒
音が大きくなるとともに、締付け力や短絡機械力などの
機械的強度が低下するという課題を有していた。

【０００９】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、巻線の絶縁信頼性を高めることにより、絶縁距
離を極力小さくして巻線全体の縮小化を図り、且つ巻線
の機械的強度を高め、低振動・低騒音の静止誘導電気機
器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、密閉容器内に鉄心とその
周囲に所定間隔をおいて内側絶縁筒および外側絶縁筒と
を配置し、これら絶縁筒間に絶縁物にて被覆された導体
を巻回して巻線のセクションを構成し、このセクション
を前記鉄心軸方向に複数配置した静止誘導電気機器にお
いて、前記１つのセクションを構成する隣接する少なく
とも２本の導体を熱収縮材で一体被覆したことを特徴と
する。

【００１１】また、請求項２は、請求項１記載の静止誘
導電気機器において、熱収縮材で被覆された導体の絶縁
物の厚さを他の導体の絶縁物より厚く形成したことを特
徴とする。

【００１２】

【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１において
は、１つのセクションを構成する隣接する少なくとも２
本の導体を熱収縮材で一体被覆したことにより、巻線の
絶縁物の乾燥工程において熱収縮材が収縮し、導体の絶
縁物が潰れて導体間にギャップが生じなくなる。その結
果、巻線の絶縁信頼性が高くなるとともに、巻線の振動
を吸収し、機械的強度が高くなる。

【００１３】また、請求項２においては、請求項１記載
の静止誘導電気機器において、熱収縮材で被覆された導
体の絶縁物の厚さを他の導体の絶縁物より厚く形成した
ことにより、巻線と巻線取付構造材との間にギャップが
形成されず、導体の周囲に電界が集中することなく、絶
縁信頼性が大幅に向上する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図１は本発明に係る静止誘導電気機器の第
１実施例を示す断面図、図２は図１の平面図、図３は本
発明に係る静止誘導電気機器の各実施例を適用する変圧
器の一部を示す斜視図である。図３に示すように、油な
どの液体またはＳＦ₆ガスなどの気体の絶縁性冷媒が封
入された密閉容器としてのタンク１０内には、鉄心１１
とその鉄心１１の周囲に同心円状に所定間隔をおいて内
側絶縁筒１２および外側絶縁筒１３とが配置されてい
る。

【００１６】また、内側絶縁筒１２の外周面にはその軸
方向に沿ってダクト用レール１４が配置される一方、外
側絶縁筒１３の内周面にはその軸方向に沿ってダクト用
レール１５が配置されている。内側絶縁筒１２と外側絶
縁筒１３との間には、図１に示すように絶縁紙，絶縁フ
ィルム，あるいは絶縁被覆などの絶縁物１６によりそれ
ぞれが被覆された導体１７を鉄心１１の周囲に巻回して
巻線１８のセクションを構成し、このセクションが鉄心
１１の軸方向に複数配置されている。

【００１７】さらに、図１および図２に示すように、巻
線１８の各巻回層の間にはスペーサ１９が挿入され、こ
れらスペーサ１９の両端（図中右端および左端）に溝を
形成し、この溝をダクト用レール１４，１５に係合させ
ることにより、スペーサ１９がダクト用レール１４，１
５に固定される。

【００１８】巻線１８の導体１７は、ダクト用レール１
４，１５に内側から外側に強固な締め付け力により巻き
付けられる。また、スペーサ１９は周方向に部分的に配
置されることで、セクション間の間隙が保持され、上下
方向から締め付けて巻線１８にがたやずれが生じないよ
うにしている。

【００１９】そして、巻線１８の１つのセクションに
は、全ての導体１７に熱収縮材２０が巻き付けるように
被覆されている。この熱収縮材２０は、熱を付加するこ
とにより、結晶化度が増加して収縮するような結晶性高
分子材料が用いられ、少なくともスペーサ１９と巻線１
８との接触部分に被覆されていればよく、したがって巻
線１８の周方向全周に亘ってもよく、あるいは周方向に
部分的に被覆してもよい。そして、巻線１８の１つのセ
クションのみに被覆してもよく、全てのセクションのそ
れぞれに被覆してもよい。

【００２０】ここで、巻線１８の１つのセクションに熱
収縮材２０を被覆するには、巻線１８の１つのセクショ
ンに熱収縮材２０を紐などで仮止めし、これらを組み上
げた後、上記紐などを取り外して取り付けるようにして
もよく、また接着剤などで固定するようにしてもよい。

【００２１】次に、本実施例の作用を説明する。

【００２２】巻線１８を製造する際の乾燥工程により熱
収縮材２０は収縮し、この熱収縮材２０に被覆されてい
る巻線１８の絶縁物１６が潰れ、巻線１８間に楔状の微
小間隙が形成されることはない。したがって、油などの
液体またはＳＦ₆ガスなどの気体の絶縁性冷媒が充填さ
れた場合には、絶縁上の弱点となっていた楔状のギャッ
プが形成されないため、導体１７の周囲に電界が集中す
ることなく、絶縁信頼性が大幅に向上する。

【００２３】また、導体１７は熱収縮材２０により互い
に強固に固定され、且つダクト用レール１４，１５に巻
き付ける半径方向の力、あるいは巻線１８を上下に締付
ける軸方向の力により、ダクト用レール１４，１５やス
ペーサ１９などの巻線取付構造材に一段と密着する。

【００２４】このように本実施例によれば、巻線１８の
乾燥工程や長期に亘る運転に対する絶縁物１６の収縮や
枯れに対しても巻線１８にガタが生じることがない。そ
の結果、巻線締付け強度の低下を防止し、機械的強度が
向上する。また、通電時の振動も吸収するので、振動を
低減させ、ひいては騒音を低減することができる。

【００２５】図４は本発明に係る静止誘導電気機器の第
２実施例を示す断面図である。なお、前記第１実施例と
同一の部分には同一の符号を付して説明する。以下の実
施例についても同様である。

【００２６】この実施例では、ダクト用レール１４また
はダクト用レール１５に接触する巻線８において、隣接
する２本の導体１７を被覆するように熱収縮材２０が取
り付けられている。この場合、熱収縮材２０により被覆
する導体１７の本数は３本以上でもよく、要するに少な
くとも２本の導体を被覆すればよい。

【００２７】このように構成することにより、巻線８の
端部に位置する導体１７間、および導体１７とスペーサ
１９間に絶縁上の弱点となるギャップが形成されなくな
るため、導体１７の周囲に電界が集中することなく、絶
縁信頼性が向上する。その他の構成および作用は前記第
１実施例と同様であるのでその説明を省略する。

【００２８】図５は本発明に係る静止誘導電気機器の第
３実施例を示す断面図である。この実施例では、ダクト
用レール１４またはダクト用レール１５に接触する巻線
８において、隣接する少なくとも２本の導体１７を被覆
するように熱収縮材２０を取り付けるとともに、熱収縮
材２０に被覆された導体１７の絶縁物１６ａの厚さを他
の導体１７の絶縁物１６の厚さより厚く形成している。

【００２９】このように構成することにより、熱収縮材
２０に被覆された巻線８間にギャップが形成されなくな
るだけでなく、巻線８とダクト用レール１４またはダク
ト用レール１５との間にもギャップが形成されなくな
り、導体１７の周囲に電界が集中することなく、一段と
絶縁信頼性が向上する。その他の構成および作用は前記
第１、第２実施例と同様であるのでその説明を省略す
る。

【００３０】なお、上記各実施例において、熱収縮材２
０自体の誘電率を内側絶縁筒１２および外側絶縁筒１３
の誘電率よりも低誘電率の材料を用いることにより、導
体１７と熱収縮材２０との間に微小なギャップが形成さ
れても、ギャップにおける電界が低減され、絶縁信頼性
が向上する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、１つのセクションを構成する隣接する少なく
とも２本の導体を熱収縮材で一体被覆したことにより、
巻線の絶縁物の乾燥工程において熱収縮材が収縮し、導
体の絶縁物が潰れて導体間のギャップが生じなくなり、
巻線の絶縁信頼性が高くなるとともに、機械的強度を高
め、振動および騒音を低減させることができる。そし
て、巻線の絶縁信頼性が高くなることで、絶縁距離が極
力小さくなり、巻線全体の縮小化を図ることができる。

【００３２】また、請求項２によれば、請求項１記載の
静止誘導電気機器において、熱収縮材で被覆された導体
の絶縁物の厚さを他の導体の絶縁物より厚く形成したこ
とにより、請求項１の効果に加えて、巻線と巻線構造材
との間にギャップが形成されず、導体の周囲に電界が集
中することなく、絶縁信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止誘導電気機器の第１実施例を
示す断面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】本発明に係る静止誘導電気機器の各実施例を適
用する変圧器の一部を示す斜視図。

【図４】本発明に係る静止誘導電気機器の第２実施例を
示す断面図。

【図５】本発明に係る静止誘導電気機器の第３実施例を
示す断面図。

【図６】従来の静止誘導電気機器の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１０タンク（密閉容器）１１鉄心１２内側絶縁筒１３外側絶縁筒１４ダクト用レール１５ダクト用レール１６絶縁物１７導体１８巻線１９スペーサ２０熱収縮材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9375−5ＥＨ０１Ｆ 31/00 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内に鉄心とその周囲に所定間隔
をおいて内側絶縁筒および外側絶縁筒とを配置し、これ
ら絶縁筒間に絶縁物にて被覆された導体を巻回して巻線
のセクションを構成し、このセクションを前記鉄心軸方
向に複数配置した静止誘導電気機器において、前記１つ
のセクションを構成する隣接する少なくとも２本の導体
を熱収縮材で一体被覆したことを特徴とする静止誘導電
気機器。
【請求項２】請求項１記載の静止誘導電気機器におい
て、熱収縮材で被覆された導体の絶縁物の厚さを他の導
体の絶縁物より厚く形成したことを特徴とする静止誘導
電気機器。