JPH09186028A

JPH09186028A - 変圧器

Info

Publication number: JPH09186028A
Application number: JP8000693A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ichio; 隆志一尾; Takeshi Masuda; 剛増田; Yoshiyuki Kondo; 佳之近藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba MEC Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】変圧器全体の構成を小形化すると共に、切換
器の個数を少なくして構成を簡単化する。【解決手段】本発明の変圧器１１は、２個の巻線１４
ａ、１４ｂを直列接続または並列接続することにより、
ほぼ２対１の巻数比を得るように構成した直列並列切換
巻線である例えば高圧巻線１４ａを、一次巻線または二
次巻線として備えて成るものにおいて、タップ巻線１５
を上記高圧巻線１４ａの外側に配設したものである。こ
れにより、タップ巻線１５のタップ巻線口出しを引き出
すためのスペースを不要にすることができるから、巻線
全体の外径寸法を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２個の巻線を直列
接続または並列接続するように構成した直並列切換巻線
を備えて成る変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の受電電圧が３ｋＶであっても将来
受電電圧が６ｋＶに変更されることが予定されているよ
うな場合、或いは、設置される電力系統が３ｋＶ及び６
ｋＶの双方を受電可能になっている場合がある。このた
め、配電用変圧器として、３ｋＶ及び６ｋＶという２種
類の電圧を受電可能な構成の変圧器を用意しなければな
らないことがある。このような構成の変圧器として、２
個の巻線を直列接続または並列接続するように構成した
直列並列切換巻線を一次巻線（高圧巻線）とした変圧器
が従来より知られており、この変圧器の一例を図６及び
図７に示す。

【０００３】このうちの図６に示すように、上記変圧器
１は、鉄心２の脚部２ａに巻回された低圧巻線３と、こ
の低圧巻線３の外側に巻回された高圧巻線４とから構成
されている。ここで、高圧巻線４は直列並列切換巻線で
あり、上部側に配設された第１の高圧巻線４ａと下部側
に配設された第２の高圧巻線４ｂとから構成されてい
る。この第１の高圧巻線４ａの中間部分には、図７にも
示すように、タップ巻線５が設けられている。同様にし
て、第２の高圧巻線４ｂの中間部分には、タップ巻線６
が設けられている。

【０００４】この場合、第１の高圧巻線４ａのタップ巻
線５には、４つのタップ巻線口出し５ａ〜５ｄが設けら
れている。また、第２の高圧巻線４ｂのタップ巻線６に
は、４つのタップ巻線口出し６ａ〜６ｄが設けられてい
る。そして、図６に示すように、第１の高圧巻線４ａ及
び第２の高圧巻線４ｂの各中間部分にスペース７を設
け、このスペース７内に上記タップ巻線口出し５ａ〜５
ｄ、６ａ〜６ｄを通して外部へ引き出している。具体的
には、タップ巻線口出し５ａ〜５ｄを上部側へ引き出
し、タップ巻線口出し６ａ〜６ｄを下部側へ引き出すよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
の変圧器１の場合、高圧巻線４の中間部分にスペース７
を設ける構成であるので、スペース７の存在のために巻
線全体の外径寸法が大きくなり、これを収容する変圧器
タンクが大きくなって変圧器全体の構成が大型化すると
いう問題点があった。また、上記変圧器１では、第１の
高圧巻線４ａと第２の高圧巻線４ｂとを直列接続または
並列接続に切換えるために１個の切換器を設け、第１の
高圧巻線４ａのタップ巻線５のタップ切換を行うために
１個の切換器を設け、更に、第２の高圧巻線４ｂのタッ
プ巻線６のタップ切換を行うために１個の切換器を設け
る必要があり、合計３個の切換器を使用しなければなら
なかった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、変圧器全体の構
成を小形化できると共に、切換器の個数を少なくして構
成を簡単化することができる変圧器を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の変圧器は、２個
の巻線を直列接続または並列接続することにより、ほぼ
２対１の巻数比を得るように構成した直列並列切換巻線
を、一次巻線または二次巻線として備えて成る変圧器に
おいて、タップ巻線を前記直列並列切換巻線の外側に配
設したところに特徴を有する。

【０００８】上記手段によれば、タップ巻線を直列並列
切換巻線の外側に配設したので、直列並列切換巻線の内
部にタップ巻線口出しを引き出すためのスペースを設け
る必要がなくなる。このため、巻線全体の径寸法が小さ
くなり、変圧器全体の構成を小形化できる。そして、直
列並列切換巻線の２個の巻線を切換接続する切換器を１
個設けると共に、共通のタップ巻線のタップ切換を行う
切換器を１個設けるだけで済むので、切換器の個数を少
なくできて構成を簡単化できる。

【０００９】上記構成の場合、２個の巻線にそれぞれ中
間口出しを設け、これら２個の巻線を直列接続したとき
と並列接続したときとの巻数比が２対１からずれた値と
なるように構成するころが好ましい。また、２個の巻線
を直列接続するか並列接続するかを切換える第１の切換
器を備えると共に、タップ巻線の接続を切換える第２の
切換器を備えることが良い構成である。更に、２個の巻
線を上下に配設すると共に、タップ巻線を４個のタップ
巻線から構成し、そして、これらタップ巻線を電圧を印
加する順番に上部、下部、その外側の上部及び下部に配
設することが一層好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を配電用変圧器に適
用した第１の実施例について図１及び図２を参照しなが
ら説明する。まず、変圧器の縦断面構成を概略的に示す
図１において、変圧器１１は、鉄心１２の脚部１２ａに
巻回された低圧巻線１３と、この低圧巻線１３の外側に
巻回された高圧巻線１４と、この高圧巻線１４の外側に
巻回されたタップ巻線１５とから構成されている。この
場合、高圧巻線１４が一次巻線を構成し、低圧巻線１３
が二次巻線を構成している。

【００１１】そして、高圧巻線１４は、２個の巻線、具
体的には、上部側に配設された第１の高圧巻線１４ａと
下部側に配設された第２の高圧巻線１４ｂとから構成さ
れている。これら第１の高圧巻線１４ａ及び第２の高圧
巻線１４ｂは、図示しない１個の切換器により直列接続
または並列接続に切換えられるように構成されている。
この場合、高圧巻線１４は、上記２個の巻線１４ａ、１
４ｂを直列接続または並列接続することにより、ほぼ２
対１の巻数比が得られるようになっており、直列並列切
換巻線を構成している。

【００１２】また、タップ巻線１５は図２に示すような
２個の巻線からなり、これら２個の巻線には６個のタッ
プ巻線口出し１５ａ〜１５ｆが設けられている。そし
て、タップ巻線１５は、図示しない１個の切換器により
タップ接続が切換えられるように構成されている。尚、
第１の高圧巻線１４ａの両端には、口出し１４ｃ及び１
４ｄが設けられている。また、第２の高圧巻線１４ｂの
両端には、口出し１４ｅ及び１４ｆが設けられている。

【００１３】次に、上記構成の直列並列切換動作につい
て説明する。まず、２個の巻線１４、１４ｂを直列接続
する場合は、直列並列切換用の切換器により第１の高圧
巻線１４ａの口出し１４ｄと第２の高圧巻線１４ｂの口
出し１４ｅとを接続すると共に、第２の高圧巻線１４ｂ
の口出し１４ｆとタップ巻線１５の例えばタップ巻線口
出し１５ａを接続する。そして、この接続状態で、タッ
プ接続切換用の切換器によりタップ巻線１５のタップ接
続を切換えることにより、高圧巻線１４の巻数を所要の
巻数に設定して必要とする設定電圧を得るようにしてい
る。

【００１４】一方、２個の巻線１４、１４ｂを並列接続
する場合は、直列並列切換用の切換器により第１の高圧
巻線１４ａの口出し１４ｃと第２の高圧巻線１４ｂの口
出し１４ｅとを接続すると共に、第１の高圧巻線１４ａ
の口出し１４ｃと第２の高圧巻線１４ｂの口出し１４ｆ
とを接続し、更に、第２の高圧巻線１４ｂの口出し１４
ｆとタップ巻線１５の例えばタップ巻線口出し１５ａを
接続する。そして、この接続状態で、タップ接続切換用
の切換器によりタップ巻線１５のタップ接続を切換える
ことにより、高圧巻線１４の巻数を所要の巻数に設定し
て必要とする設定電圧を得るようにしている。

【００１５】このような構成の本実施例によれば、タッ
プ巻線１５を直列並列切換巻線である高圧巻線１４の外
側に配設したので、高圧巻線１４の内部にタップ巻線口
出しを引き出すためのスペースを設ける必要がなくな
る。このため、従来構成（図６参照）に比べて、巻線全
体の外径寸法を小さくすることができ、従って、巻線及
び鉄心を収容する変圧器タンクを小形化することができ
る。この結果、変圧器全体の構成を小形化することがで
き、ひいては変圧器の据付面積等を小さくすることがで
きる。

【００１６】そして、上記実施例では、高圧巻線１４の
２個の巻線１４ａ、１４ｂを直列並列切換接続するため
の切換器（第１の切換器）を１個設けると共に、上記２
個の巻線１４ａ、１４ｂに共通するタップ巻線１５のタ
ップ接続切換を行うための切換器（第２の切換器）を１
個設ける構成とした。このため、従来構成（図６参照）
に比べて、切換器の個数を少なくすることができるか
ら、全体の構成を簡単化し得る。

【００１７】図３及び図４は本発明の第２の実施例を示
すものであり、第１の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
いる。上記第２の実施例では、図３及び図４に示すよう
に、高圧巻線１４を構成する２個の巻線１４ａ、１４ｂ
にそれぞれ中間口出し１４ｇ、１４ｈを設けている。こ
の構成の場合、上記２個の巻線１４ａ、１４ｂを直列接
続したときと並列接続したときとで、巻数比が２対１か
らずれた値となるように構成されている。

【００１８】具体的には、本実施例の変圧器１１が例え
ば６．６ｋＶ及び３．３ｋＶの各電圧を受電可能になっ
ているとする。そして、第１の高圧巻線１４ａの口出し
１４ｃと中間口出し１４ｇとの間の電圧及び第２の高圧
巻線１４ｂの中間口出し１４ｈと口出し１４ｆとの間の
電圧が、それぞれ２．８５ｋＶになるように構成されて
いるとする。また、第１の高圧巻線１４ａの中間口出し
１４ｇと口出し１４ｄとの間の電圧及び第２の高圧巻線
１４ｂの口出し１４ｅと中間口出し１４ｈとの間の電圧
が、それぞれ０．２２５ｋＶになるように構成されてい
るとする。

【００１９】更に、タップ巻線１５のタップ巻線口出し
１５ａとタップ巻線口出し１５ｂとの間の電圧、タップ
巻線口出し１５ｂとタップ巻線口出し１５ｃとの間の電
圧、タップ巻線口出し１５ｄとタップ巻線口出し１５ｅ
との間の電圧及びタップ巻線口出し１５ｅとタップ巻線
口出し１５ｆとの間の電圧が、それぞれ０．１５ｋＶに
なるように構成されているとする。

【００２０】そして、上記構成の変圧器１１において、
２個の巻線１４ａ、１４ｂを直列接続する場合は、直列
並列切換用の切換器により第１の高圧巻線１４ａの口出
し１４ｄと第２の高圧巻線１４ｂの口出し１４ｅとを接
続すると共に、第２の高圧巻線１４ｂの口出し１４ｆと
タップ巻線１５のタップ巻線口出し１５ａを接続する。
そして、この接続状態で、タップ接続切換用の切換器に
よりタップ巻線１５のタップ接続を切換えると、高圧巻
線１４全体の電圧は、６．７５ｋＶ、６．６ｋＶ、６．
４５ｋＶ、６．３ｋＶ、６．１５ｋＶとなるようになっ
ている。このような電圧比は、新ＪＥＣの基準に準ずる
電圧比である。

【００２１】一方、２個の巻線１４ａ、１４ｂを並列接
続する場合は、直列並列切換用の切換器により第１の高
圧巻線１４ａの口出し１４ｃと第２の高圧巻線１４ｂの
中間口出し１４ｈとを接続すると共に、第１の高圧巻線
１４ａの中間口出し１４ｇと第２の高圧巻線１４ｂの口
出し１４ｆとを接続し、更に、第２の高圧巻線１４ｂの
口出し１４ｆとタップ巻線１５のタップ巻線口出し１５
ａとを接続する。そして、この接続状態で、タップ接続
切換用の切換器によりタップ巻線１５のタップ接続を切
換えると、高圧巻線１４全体の電圧は、３．６ｋＶ、
３．４５ｋＶ、３．３ｋＶ、３．０ｋＶ、２．８５ｋＶ
となるようになっている。このような電圧比は、旧ＪＥ
Ｃの基準に準ずる電圧比である。尚、上述した以外の第
２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成と
なっている。

【００２２】従って、第２に実施例においても、第１の
実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、第２
の実施例では、高圧巻線１４を構成する２個の巻線１４
ａ、１４ｂにそれぞれ中間口出し１４ｇ、１４ｈを設け
る構成としたので、新ＪＥＣの基準及び旧ＪＥＣの基準
に準ずる電圧比を容易に実現することができる。

【００２３】図５は本発明の第３の実施例を示すもので
あり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第
１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記
第３の実施例では、図５に示すように、タップ巻線１５
に代わるタップ巻線１６は、４個のタップ巻線１６ａ、
１６ｂ、１６ｃ、１６ｄから構成されている。そして、
これらタップ巻線１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを上
部、下部、その外側の上部及び下部に位置するように巻
回して配設するように構成されている。この場合、タッ
プ巻線１６に電圧を印加する順番は、タップ巻線１６
ａ、タップ巻線１６ｂ、タップ巻線１６ｃ、タップ巻線
１６ｄの順である。すなわち、タップ巻線１６ａ〜１６
ｄを、電圧を印加する順番に上部、下部、その外側の上
部及び下部に配設している。尚、上述した以外の第３の
実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっ
ている。

【００２４】従って、第３に実施例においても、第１の
実施例と同じ作用効果を得ることができる。特に、第３
の実施例では、タップ巻線１６を構成する４個のタップ
巻線１６ａ〜１６ｄを、電圧を印加する順番に上部、下
部、その外側の上部及び下部に配設したので、アンペア
ターンの上下でのずれが最小限になり、上下方向に作用
する機械力を小さく抑えることができる。そして、上下
方向に作用する機械力を小さく抑えることができるた
め、巻線の上下部を押さえる絶縁物をコンパクトにする
（即ち、絶縁構成を簡単化する）ことができ、ひいては
変圧器全体の構成を小形化することができる。

【００２５】尚、上記各実施例では、一次巻線である高
圧巻線１４を直列並列切換巻線とする構成に適用した
が、これに代えて、二次巻線である低圧巻線を直列並列
切換巻線とする構成に適用しても良い。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、２個の巻線を直列接続または並列接続することによ
りほぼ２対１の巻数比を得るように構成した直列並列切
換巻線の外側に、タップ巻線を配設する構成としたの
で、変圧器全体の構成を小形化できると共に、切換器の
個数を少なくして構成を簡単化することができるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す部分縦断側面図

【図２】巻線の電気回路図

【図３】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図４】図２相当図

【図５】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図６】従来構成を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【符号の説明】

１１は変圧器、１３は低圧巻線（二次巻線）、１４は高
圧巻線（一次巻線、直列並列切換巻線）、１４ａは第１
の高圧巻線、１４ｂは第２の高圧巻線、１４ｃ〜１４ｆ
は口出し、１４ｇ、１４ｈは中間口出し、１５はタップ
巻線、１５ａ〜１５ｆはタップ巻線口出し、１６はタッ
プ巻線、１６〜１６ｄはタップ巻線を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤佳之三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地東芝メック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２個の巻線を直列接続または並列接続す
ることにより、ほぼ２対１の巻数比を得るように構成し
た直列並列切換巻線を、一次巻線または二次巻線として
備えて成る変圧器において、タップ巻線を、前記直列並列切換巻線の外側に配設した
ことを特徴とする変圧器。
【請求項２】前記２個の巻線にそれぞれ中間口出しを
設け、これら２個の巻線を直列接続したときと並列接続
したときとの巻数比が２対１からずれた値となるように
構成したことを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項３】前記２個の巻線を直列接続するか並列接
続するかを切換える第１の切換器と、前記タップ巻線のタップ接続を切換える第２の切換器と
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の変圧
器。
【請求項４】前記２個の巻線を上下に配設すると共
に、前記タップ巻線を４個のタップ巻線から構成している場
合、これらタップ巻線を、電圧を印加する順番に上部、
下部、その外側の上部及び下部に配設したことを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかに記載の変圧器。