JPH0935952A - 静止誘導電器巻線の支持構造 - Google Patents

静止誘導電器巻線の支持構造

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JPH0935952A
JPH0935952A JP7186770A JP18677095A JPH0935952A JP H0935952 A JPH0935952 A JP H0935952A JP 7186770 A JP7186770 A JP 7186770A JP 18677095 A JP18677095 A JP 18677095A JP H0935952 A JPH0935952 A JP H0935952A
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Yoshikazu Yajima
嘉和 矢島
Kenji Ikeda
健二 池田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】静止誘導電器巻線の支持構造における巻線端部
の電界を緩和させ、巻線の支持構造における絶縁寸法を
縮小する。 【解決手段】巻線4端部の支持絶縁物8を絶縁筒10の
両端面にそれぞれ配された第一絶縁板9Aと第二絶縁板
9Bとにより構成し、第一絶縁板9Aは、巻線4側に設
けられ、第二絶縁板9Bはフレーム6側に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガス絶縁の変圧
器やリアクトルなどの巻線をその両端から締め付けて挟
持する巻線支持構造に関し、特に、巻線端部電界が緩和
された巻線支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】絶縁ガス中に配された静止誘導電器巻線
には、絶縁被覆された平角銅線を円板状に巻回し、この
円板を軸方向に幾層にも積み上げた円板巻線や、アルミ
ニウム箔をプラスチックフイルム(例えば、ポリエチレ
ンテレフタレート)とともに巻き込み、円筒状に形成し
た円筒巻線などがある。絶縁ガスとしては、耐電圧の高
いSF6 ガスが用いられ、密閉タンク内の絶縁ガス中で
静止誘導電器巻線が支持絶縁物で支持されている。
【0003】図5は、従来の静止誘導電器巻線の支持構
造を示す断面図である。静止誘導電器巻線が一次巻線4
と二次巻線5とからなり、鉄心1の主脚3を巻回してい
る。また、鉄製のフレーム6が鉄心1を両側から挟持す
るとともに、一次巻線4と二次巻線5とを挟持してい
る。さらに、一次巻線4とフレーム6との間には、角ブ
ロック状の支持絶縁物12が介装されている。なお、一
次巻線4と二次巻線5とは、図5の手前側と奥行き側と
にも配されてあり、主脚3とともに都合、三相三組あ
る。鉄心1は主脚3の上下に水平な継鉄2を備え、各相
の主脚3間が磁気的に接合されている。図5の装置全体
は,SF6 ガスの封入された密閉タンク内に収納されて
いる。
【0004】図6は、図5のE−E断面図である。主脚
3を巻回する一次巻線4と二次巻線5とが横に三組並ぶ
が、図6ではそのうち、中央相のものだけが示されてい
る。両側相の構成は、中央相のものと同じである。フレ
ーム6は、図6の断面図には現れないが、点線で示され
ている。このフレーム6はL形のチャンネルであり、鉄
心を両側から挟持している。角ブロック状の支持絶縁物
12,13が、フレーム6の配されている所に上下に4
個ずつ介装され、一次巻線4と二次巻線5とが締め付け
られている。なお、支持絶縁物13は、二次巻線5とフ
レーム6との間に介装されているものであり、図5にお
ける支持絶縁物12と同様な構成である。また、図6の
F−F断面図が図5に対応する。支持絶縁物12,13
としては、例えば、ガラス繊維をエポキシ樹脂で固めた
FRP(ガラス繊維強化プラスチック fiber-glass re
inforced plastic) や電気用絶縁紙をプレス成形したP
B(プレスボード pressboard) などが用いられてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の構造は、巻線端部の電界が集中しやすい
という問題点があった。一般に、ガス絶縁中に固体絶縁
物が介在すると、絶縁ガスの部分に電界が集中する。そ
れは、絶縁ガスの比誘電率εが1であり、一方、固体絶
縁物の比誘電率εは必ず1以上なので、絶縁ガス部分の
負担電圧が大きくなるためである。前述のような静止誘
導電器巻線の支持構造においても、支持絶縁物という固
体絶縁物が絶縁ガス中に介在している。支持絶縁物の比
誘電率εは、PBの場合は 3.5、FRPの場合は5もあ
る。そのために、巻線支持構造の絶縁耐力は、殆どの場
合、支持絶縁物の配されている箇所で決まっている。支
持絶縁物として比誘電率εが少しでも小さい固体絶縁物
を採用すれば、巻線支持構造の絶縁耐力は向上する。し
かし、支持絶縁物は、巻線を支持するので機械的に丈夫
でかつ、巻線の熱にも耐える必要がある。機械特性およ
び耐熱特性に優れ、かつ比誘電率εの小さい固体絶縁物
は中々見当たらない。したがって、従来は、巻線とフレ
ームとの間の絶縁寸法を大きくすることによって、巻線
端部の電界を緩和させていた。そのために、静止誘導電
器全体も大きくなり、コスト高になっていた。
【0006】この発明の目的は、固体絶縁物として従来
ある材料を用いて巻線端部の電界をより緩和させ、静止
誘導電器巻線の支持構造における絶縁寸法を縮小するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、絶縁ガス中に配された静止誘導
電器巻線の軸方向の両端面が鉄心を締め付けるフレーム
に支持絶縁物を介して挟持された静止誘導電器巻線の支
持構造において、支持絶縁物が絶縁筒の両端面にそれぞ
れ第一絶縁板と第二絶縁板とを配した構成よりなり、第
一絶縁板が静止誘導電器巻線側に設けられるとともに、
第二絶縁板がフレーム側に設けられてなるものとすると
よい。
【0008】または、かかる静止誘導電器巻線の支持構
造において、第一絶縁板が第二絶縁板のそれより小さい
誘電率を備えてなるものとしてもよい。または、かかる
静止誘導電器巻線の支持構造において、第一絶縁板の両
端に静止誘導電器巻線側に向く絶縁性のつば部を配して
コの字状の絶縁体を形成し、この絶縁体のコの字部分を
静止誘導電器巻線の端部に嵌合させてなるものとしても
よい。
【0009】この発明の構成によれば、支持絶縁物が絶
縁筒の両端面にそれぞれ第一絶縁板と第二絶縁板とを配
した構成よりなる。第一絶縁板は、静止誘導電器巻線側
に設けられ、第二絶縁板はフレーム側に設けられてい
る。従来は、内部まで固体絶縁物の詰まった角ブロック
状の支持絶縁物が用いられていた。絶縁筒の内部は、空
心なので、比誘電率εの最も小さい絶縁ガスとなってい
る。そのために、固体絶縁物として、従来ある材料を用
いても巻線端部の電界が非常に低くなる。しかも、絶縁
筒は形状的にも軸方向の力には機械的に強いので、支持
絶縁物としての役目を充分に果たす。
【0010】また、第一絶縁板が第二絶縁板のそれより
小さい誘電率を備える。一般に、静止誘導電器巻線とフ
レームとの間の電界分布は、巻線端部に近くなる程、電
界が高くなる。そのために、巻線端部に近い第一絶縁板
の比誘電率εを出来るだけ小さくしておけば、その第一
絶縁板自体の負担する電圧が大きくなり、その分、巻線
端部に近い絶縁ガス部分の負担電圧が小さくなる。一般
に、固体絶縁物自体の絶縁耐力は、絶縁ガスのそれより
も二桁から三桁以上は高い。そのために、第一絶縁板な
どの固体絶縁物中の電界が、多少高くなっても実用上は
全く差し支えない。巻線端部に近い部分の絶縁ガス中の
電界が低くなるので、巻線支持構造の耐電圧が向上し、
その絶縁寸法をさらに縮小することができる。一方、フ
レーム側に近い部分の電界は非常に低くなる。そのため
に、第二絶縁板の比誘電率εは、多少大きくても、元々
その周囲の電界が低いので、第二絶縁板は幾らも電圧を
負担しない。したがって、第二絶縁板が第一絶縁板のそ
れより大きい比誘電率を備えていても、巻線支持構造の
絶縁耐力には殆ど影響を及ぼさない。
【0011】また、第一絶縁板の両端に静止誘導電器巻
線側に向く絶縁性のつば部を配し、コの字状の絶縁体を
形成する。この絶縁体のコの字部分を静止誘導電器巻線
の端部に嵌合させる。これにより、静止誘導電器巻線端
部と支持絶縁物とが噛み合わされ、静止誘導電器巻線が
半径方向の振動に対して機械的に丈夫になる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例に基づい
て説明する。図1は、この発明の実施例にかかる静止誘
導電器巻線の支持構造を示す断面図である。支持絶縁物
8が、絶縁筒10と、この絶縁筒10の両端面にそれぞ
れ配した第一絶縁板9A、第二絶縁板9Bとにより構成
されている。第一絶縁板9Aは一次巻線4側に設けられ
るとともに、第二絶縁板9Bはフレーム6側に設けてら
れている。支持絶縁物8の構成以外は、図5の従来の構
成と同じである。従来と同じ部分には同一参照符号を付
け、詳細な説明をここで繰り返すことは省略する。
【0013】図2は、図1のA−A断面図である。支持
絶縁物の絶縁筒10,11が、フレーム6の配されてい
る所に上下に4個ずつ介装され、一次巻線4と二次巻線
5とが締め付けられている。その他は、図6の従来の構
成と同じである。なお、絶縁筒11は、図1における支
持絶縁物8と同様な構成であり、その両端が第一絶縁
板、第二絶縁板に挟まれている。なお、図2のB−B断
面が図1に対応する。
【0014】図1において、支持絶縁物8の絶縁筒10
の内部は空心であり、比誘電率εが最も小さい絶縁ガス
である。図7は、図1の構成における電界分布図であ
る。図7の計算において、電位は、一次巻線4の内側面
4Aを100%、一次巻線4の外側面4B、二次巻線5
の全体、鉄心の右側面14、上フレームの下面15、密
閉タンクの内壁16を0%にしている。比誘電率εは、
絶縁筒10をFRPとして5、第一絶縁板9Aをポリア
ミド紙として 2.5、第二絶縁板9BをPBとして3.5、
絶縁ガス22を1としている。図7では、計算された等
電位線20が20%ピッチで示されている。一方、図8
は、図5の従来の構成における電界分布図である。図8
の計算において、電位は、図7の場合と同様にしてい
る。また、比誘電率εは、支持絶縁物12をFRPとし
て5、絶縁ガス22を1としている。計算された等電位
線は実線21であり、20%ピッチで示されている。な
お、図中の点線は、図7で計算された等電位線20であ
る。
【0015】図7と図8より判るように、支持絶縁物に
絶縁筒10を介在させることにより等電位線20が一次
巻線4側から遠ざかり、巻線端部の電界が緩和されてい
る。計算によれば、図7の巻線端部の最大電界は、図8
のそれより2割も低減されている。その分、一次巻線4
とフレームとの絶縁寸法を縮小することができる。な
お、図7において、第一絶縁板9Aと第二絶縁板9B
は、同じ比誘電率εの絶縁材料を用いても電界緩和の効
果があるが、第一絶縁板9Aの比誘電率εを第二絶縁板
9Bのそれよりも小さくした方がよい。これは、図7の
電界分布より判るように、一次巻線4とフレームとの間
の電界分布が、一次巻線4の端部に近くなる程、電界が
高くなるからである。巻線端部に近い第一絶縁板9Aの
比誘電率εを出来るだけ小さくしておけば、その第一絶
縁板9A自体の負担する電圧が大きくなり、その分、巻
線端部に近い部分の絶縁ガス22の負担電圧が小さくな
る。図7の場合は、第一絶縁板9Aの比誘電率εが 2.
5、第二絶縁板9Bの比誘電率εが 3.5であり、前者の
方が小さくなっている。第一絶縁板9Aと第二絶縁板9
Bとの比誘電率εがともに3.5 の場合と比較して、電界
は5%緩和される。
【0016】一方、図7より判るようにフレーム側に近
い部分の電界は非常に低くなる。そのために、第二絶縁
板9Aの比誘電率εは、多少大きくても、元々周囲の電
界が低いので、第二絶縁板9Bは幾らも電圧を負担しな
い。したがって、第二絶縁板9Bが第一絶縁板9Aのそ
れより大きい比誘電率εを備えていても、巻線支持構造
の絶縁耐力には殆ど影響を及ぼさない。
【0017】当然のことながら、絶縁筒10の比誘電率
εもできるだけ小さい方がよい。しかし、この絶縁筒1
0には軸方向に力がかかるので、その材料は機械的に丈
夫なものでなければならず、その選定には自ずから制限
がある。したがって、FRPなど多少大きな比誘電率ε
のもので構成せざるを得ない。また、絶縁筒10の筒厚
は機械的に許す範囲内で、できるだけ小さくした方が絶
縁ガス22中の電界が低くなる。したがって、絶縁筒1
0の材料として機械的特性の優れたFRPが採用され、
絶縁筒10内の空隙をできるだけ大きく確保している。
【0018】さらに、第一絶縁板9Aや第二絶縁板9B
も無い方が、絶縁ガス22中の電界が低くなってよい。
しかし、これらの絶縁板9A、9Bは、巻線4、5やフ
レーム6と面で受けるために必要なものであり、巻線
4、5や絶縁筒10の機械的保護となっている。したが
って、第一絶縁板9Aおよび第二絶縁板9Bを無くすこ
とはできないが、それらの絶縁板は、できるだけ薄くし
た方が絶縁ガス22中の電界が低くなる。
【0019】図3は、この発明の異なる実施例にかかる
静止誘導電器巻線の支持構造を示す断面図である。支持
絶縁物80の第一絶縁板9Aが、その両端に絶縁性のつ
ば部7を備え、コの字状の絶縁体23に形成されてい
る。この絶縁体23のコの字状の部分に一次巻線4の端
部が嵌合している。その他は、図1の構成と同じであ
る。図4は、図3のC−C断面図であり、図4のD−D
断面が図3に対応する。図3において、つば部7によっ
て、一次巻線4の端部と支持絶縁物80とがしっかりと
噛み合わされている。これによって、一次巻線4が半径
方向の振動に対して機械的に丈夫になり、巻線の信頼性
が向上する。つば部7は、第一絶縁板9Aの材料を折り
曲げて形成してもよく、また、その比誘電率εはできる
だけ小さい方がよいことは言うまでもない。
【0020】
【発明の効果】この発明は前述のように、支持絶縁物が
絶縁筒の両端面にそれぞれ第一絶縁板と第二絶縁板とを
配した構成よりなる。第一絶縁板は、静止誘導電器巻線
側に設けられ、第二絶縁板はフレーム側に設けられてい
る。これによって、巻線端部の電界が従来の構成と比べ
て2割も低くなり、巻線支持構造の絶縁寸法を小さくす
ることができる。したがって、静止誘導電器全体も縮小
化され、そのコストが削減される。
【0021】また、第一絶縁板が第二絶縁板のそれより
小さい誘電率を備える。これによって、巻線端部の電界
がさらに低くなり、巻線支持構造の絶縁寸法がさらに縮
小される。また、第一絶縁板の両端に静止誘導電器巻線
側に向く絶縁性のつば部を配し、コの字状の絶縁体を形
成する。この絶縁体のコの字部分を静止誘導電器巻線の
端部に嵌合させる。これにより、静止誘導電器巻線が機
械的に丈夫になり、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例にかかる静止誘導電器巻線の
支持構造を示す断面図
【図2】図1のA−A断面図
【図3】この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器
巻線の支持構造を示す断面図
【図4】図3のC−C断面図
【図5】従来の静止誘導電器巻線の支持構造を示す断面
【図6】図5のE−E断面図
【図7】図1の構成における電界分布図
【図8】図5の構成における電界分布図
【符号の説明】
1:鉄心、2:継鉄、3:主脚、4:一次巻線、5:二
次巻線、6:フレーム、7:つば部、8,80:支持絶
縁物、9A:第一絶縁板、9B:第2絶縁板、10,1
1:絶縁筒、23:絶縁体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁ガス中に配された静止誘導電器巻線の
    軸方向の両端面が鉄心を締め付けるフレームに支持絶縁
    物を介して挟持された静止誘導電器巻線の支持構造にお
    いて、支持絶縁物が絶縁筒の両端面にそれぞれ第一絶縁
    板と第二絶縁板とを配した構成よりなり、第一絶縁板が
    静止誘導電器巻線側に設けられるとともに、第二絶縁板
    がフレーム側に設けられてなることを特徴とする静止誘
    導電器巻線の支持構造。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の静止誘導電器巻線の支持
    構造において、第一絶縁板が第二絶縁板のそれより小さ
    い誘電率を備えてなることを特徴とする静止誘導電器巻
    線の支持構造。
  3. 【請求項3】請求項1ないし2に記載の静止誘導電器巻
    線の支持構造において、第一絶縁板の両端に静止誘導電
    器巻線側に向く絶縁性のつば部を配してコの字状の絶縁
    体を形成し、この絶縁体のコの字部分を静止誘導電器巻
    線の端部に嵌合させてなることを特徴とする静止誘導電
    器巻線の支持構造。
JP18677095A 1995-07-24 1995-07-24 静止誘導電器巻線の支持構造 Expired - Lifetime JP3344531B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020043193A (ja) * 2018-09-10 2020-03-19 東芝インフラシステムズ株式会社 モールド形静止誘導機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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