JPH0974020A - 静止誘導機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各巻線の温度が均一で、冷却装置がコンパク
ト化され、補機類の損失が少なく、省エネ化された静止
誘導機器を提供する。 【解決手段】 低圧巻線１のガイド用絶縁板２９、高圧
巻線２のガイド用絶縁板３０、タップ巻線３のガイド用
絶縁板３１とガイド板３２を巻線の下部に配置し、これ
らガイド用絶縁板に下向きに円筒状の折曲部を形成し、
各ガイド用絶縁板の下部は別々に閉鎖された構造とし、
ガイド用絶縁板２９の内部は鉄心部と連通されており、
ガイド用絶縁板３０，３１および３２の内部はそれぞれ
低圧巻線１、高圧巻線２、タップ巻線と連通させ、これ
らのガイド用絶縁板にそれぞれ鉄心冷却用冷却媒体導入
管３３、低圧巻線冷却用冷却媒体導入管３４、高圧巻線
冷却用冷却媒体導入管３５およびタップ巻線冷却用冷却
媒体導入管３６に接続し、鉄心および各巻線等の専用の
ポンプまたはブロワーにより冷却する構成とした静止誘
導機器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器やリアクト
ルなどの静止誘導機器の冷却構造に係るものであり、詳
しくは強制冷却式の静止誘導機器における巻線、鉄心な
どの中身の冷却に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、変圧器やリアクトルなどの静止誘
導機器で、ポンプ（絶縁油などの液体の場合）またはブ
ロワー（絶縁ガスなどの気体の場合）などにより絶縁油
や絶縁ガスなどの冷却媒体を強制的に循環させ、巻線お
よび鉄心などを強制冷却する冷却方式があり、比較的容
量の大きなもの、または小型化が要求される場合、例え
ば、移動用変圧器などに使用されている。

【０００３】図６は従来の静止誘導機器の中身冷却構造
の一例を示す要部縦断概念図で、図６に示すように、変
圧器の巻線は内側から順に、低圧巻線１、高圧巻線２の
主巻線およびタップ巻線３がそれぞれ絶縁筒４，５，６
に縦方向冷却ダクト７，８，９を構成する縦ダクトピー
ス１０，１１，１２を介して巻装されている。したがっ
て、内側から絶縁筒４、冷却ダクト７を形成するための
縦ダクトピース１０、低圧巻線１、縦ダクトピース１
０、絶縁筒５、冷却ダクト８を形成するための縦ダクト
ピース１１、高圧巻線２、縦ダクトピース１１、絶縁筒
６、冷却ダクト９を形成するための縦ダクトピース１
２、タップ巻線３が配置されている。

【０００４】低圧巻線１の下部には絶縁ピース１３、高
圧巻線２の下部には絶縁ピース１４、タップ巻線３の下
部には絶縁ピース１５が配置されている。低圧巻線１を
冷却する冷却媒体の通路となる径方向冷却ダクト１６を
形成するための径方向ダクトピース１９を貼り付けた絶
縁リング２２、高圧巻線２を冷却する冷却媒体の通路と
なる径方向冷却ダクト１７を形成するための径方向ダク
トピース２０を貼り付けた絶縁リング２３、タップ巻線
３を冷却する冷却媒体の通路となる径方向冷却ダクト１
８を形成するための径方向ダクトピース２１を貼り付け
た絶縁リング２４とガイド板２５が、それぞれの巻線の
下部に配置されている。なお、巻線の上部は、ガイド板
２５がない以外は下部とほぼ同様な構造になっている。

【０００５】このように、低圧巻線１を冷却する冷却媒
体は、径方向冷却ダクト１６から水平方向に流入し、低
圧巻線１の内側と外側の縦方向冷却ダクト７（低圧巻線
が円板巻線の場合は巻線内部の径方向冷却ダクトにも流
れ、円筒巻線の場合は巻線内部の巻線軸方向にも流れ
る）に流入する。同様に、高圧巻線２を冷却する冷却媒
体は、径方向ダクト１７から水平方向に流入し、高圧巻
線２の内側と外側の縦方向冷却ダクト８（高圧巻線が円
板巻線の場合は巻線内部の径方向冷却ダクトにも流れ、
円筒巻線の場合は巻線軸方向にも流れる）に流入する。
タップ巻線３を冷却する冷却媒体は、径方向冷却ダクト
１８から水平方向に流入し、タップ巻線３の内側の縦方
向冷却ダクト６に流入する。なお、タップ巻線は最外側
に位置しているので、その外側は直接、冷却媒体に接触
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】静止誘導機器である変
圧器類には、低圧巻線、中圧巻線、高圧巻線の主巻線及
びタップ巻線などがあり、その発熱量は各巻線のもつ巻
線容量により変わる。したがって、各巻線を平均的に冷
却する必要が生じるが、各巻線の構造等の違い、または
配置により、ポンプまたはブロワーなどにより送られた
冷却媒体（絶縁油、絶縁ガスなど）は、各巻線の発熱量
に応じて分配されず、巻線間での冷却は均一にはならな
い。この結果、各巻線間に温度の差が生じ、機器全体の
冷却は一番高い温度の巻線によって決まってしまうとい
う問題点を有していた。

【０００７】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたもので、各巻線の温度が均一
で、冷却装置がコンパクト化され、補機類の損失が少な
く、省エネ化された静止誘導機器を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明における静止誘導機器は、 （１）鉄心の鉄心脚に複数の主巻線又は主巻線とタップ
巻線を、縦ダクトピースで形成した縦方向冷却ダクトを
介して巻装するとともに、これら各巻線の下部に、各縦
方向冷却ダクトに個々に連通する径方向冷却ダクトを、
上下の絶縁リング間を径方向に絶縁ピースで区分して形
成し、該径方向冷却ダクトとこれに連通する縦方向冷却
ダクトに冷却媒体を流通して、この冷却媒体の流量を少
なくとも各巻線間の温度上昇が略均一になるように調整
する。

【０００９】（２）前記冷却媒体の流量の調整は、縦方
向冷却ダクト内に冷却媒体の流量を調整する調整用ガイ
ドを配設し、該調整用ガイドの断面積を調整して行う。

【００１０】（３）また、冷却媒体の流量の調整は、縦
方向冷却ダクト内に調整用縦ダクトピースを配置して当
該縦方向冷却ダクトの断面積を調整して行う。

【００１１】（４）更に、冷却媒体の流量の調整は、絶
縁ピースの幅又は厚みを変えて流路断面積を調整して行
う。

【００１２】（５）各巻線を冷却する冷却媒体の通路と
なる径方向冷却ダクトを形成するための径方向ダクトピ
ースを貼り付けたガイド用絶縁板がそれぞれの巻線の下
部に配置され、前記ガイド用絶縁板は、いずれも巻線の
下向き方向に円筒状の折曲部が形成され、これらの各ガ
イド用絶縁板の下部は、それぞれ別々に閉鎖された構造
で、ガイド用絶縁板の内部はそれぞれ鉄心と各巻線と連
通させ、これらのガイド用絶縁板にそれぞれ鉄心および
各巻線への別々の冷却媒体導入管を設け、鉄心および各
巻線等の専用のポンプまたはブロワーから調整した冷却
媒体を流入させて冷却を制御する。

【００１３】（６）各巻線を冷却する冷却媒体の通路と
なる径方向冷却ダクトを形成するための径方向ダクトピ
ースを貼り付けたガイド用絶縁板がそれぞれの巻線の下
部に配置され、前記ガイド用絶縁板は、いずれも巻線の
下向き方向に円筒状の折曲部が形成され、これらの各ガ
イド用絶縁板の下部は、それぞれ別々に閉鎖された構造
で、ガイド用絶縁板の内部はそれぞれ鉄心と各巻線と連
通させ、これらのガイド用絶縁板にそれぞれ鉄心および
各巻線への別々の冷却媒体導入管を設け、鉄心および各
巻線を組み合わせてそれぞれの専用のポンプまたはブロ
ワーから冷却媒体を流入させて冷却する。

【００１４】（７）主巻線とタップ巻線を冷却する冷却
媒体の流量を、タップ巻線側は主巻線側より少なくし
て、両巻線の冷却を均一化する。

【００１５】

【発明の実施の形態】_i以下、本発明の実施の形態を説
明する。

【００１６】本発明は低圧巻線，中圧巻線，高圧巻線等
の主巻線相互間又はタップ巻線と主巻線間の各巻線の発
熱量に応じて各巻線の温度を平均的になるように冷却す
るものである。この各巻線の温度を平均化するための冷
却の実施の形態として、 （１）各巻線の冷却ダクトの寸法、幅を調整し、冷却媒
体の流量を調整して、各巻線との圧力バランスが均一に
なるようにする。

【００１７】（２）ポンプまたはブロワーより送られる
冷却媒体を導入する開口部を、各巻線の必要冷却量に応
じて調整し、タップ巻線などの円筒巻線は、主巻線の円
板巻線に比べ冷却媒体の流れがスムーズであるため、主
巻線へ流れる分が少なくなるので、これを調整した構造
とする。

【００１８】（３）ポンプまたはブロワーが複数台ある
場合、各巻線毎に専用のポンプまたはブロワーにより冷
却する構造とする。

【００１９】（４）ポンプまたはブロワーが複数台ある
場合、鉄心用、巻線用に別けて専用のポンプまたはブロ
ワーにより冷却する構造とするものである。

【００２０】以下、各実施の形態について図面に基づい
て説明する。なお、図６と同じか相当部分には、これと
同一の符号を付して説明を省略する。

【００２１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す要
部縦断説明図、図２は要部横断説明図を示し、縦方向冷
却ダクトを通る冷却媒体の流量を調整して巻線間の温度
を均一になるように冷却するものである。

【００２２】図１および図２はタップ巻線３部分の冷却
の例で、図６と対応する部分には、これと同じ符号を付
してある。同図に示すように、絶縁筒６の外周に等配分
した縦ダクトピース１２を介して、タップ巻線３を巻回
し、縦ダクトピース１２間の縦方向冷却ダクト９内に冷
却媒体量調整用ガイド２６を配置し、相対的に発熱量の
大きい巻線には、この調整用ガイド２６の断面積（幅ｗ
又は厚さｔ）を小さくし（流路面積を大）して、冷却媒
体の流量を多くなるように、反対に発熱量の小さい巻線
側は断面積を大（流路断面積を小）にして、冷却媒体の
流量を少なくなるように調整し、相対的に温度を均一に
なるように冷却するものである。

【００２３】タップ巻線３が円筒巻線で、他の主巻線が
円板巻線の場合、前者は後者に比べて冷却媒体の流れが
スムーズで流量が大きいので、この場合はタップ巻線側
のみ流量を調整している。

【００２４】図３は、本発明の第２の実施の形態を示す
要部縦断説明図、図４は図３の側面から見た要部斜視図
を示し、径方向冷却ダクトを通る冷却媒体の流量を調整
する場合を示し、高圧巻線２とタップ巻線３とを均一な
温度に冷却する例を示している。タップ巻線は円筒巻線
であるため、低圧、高圧等の主巻線の円板巻線に比べて
冷媒の流れがスムーズであるため、主巻線へ流れる冷却
媒体の量が少なくなるので、これを調整したものであ
る。

【００２５】調整手段は、図３に示すように、円周方向
には高圧巻線２の外側の縦方向冷却ダクト８、タップ巻
線３の縦方向冷却ダクト９、タップ巻線３の順に配置さ
れ、巻線軸線方向には下から絶縁リング２３、径方向冷
却ダクト１７、絶縁リング２４、径方向冷却ダクト１
８、ガイド板２５の順に配置されている。高圧巻線２を
冷却する冷却媒体は、径方向冷却ダクト１７から水平方
向に流入し、高圧巻線２の内側と外側の縦方向冷却ダク
ト８の内部に流入する。タップ巻線３を冷却する冷却媒
体は、径方向冷却ダクト１８から水平方向に流入し、タ
ップ巻線３の内側の縦方向冷却ダクト９に流入する。タ
ップ巻線３は最外側に位置しているので、その外側は直
接、冷却媒体に接触している。

【００２６】冷却媒体の流量の調整は、絶縁リング２４
とガイド板２５の間の径方向ダクトピース２１の幅Ｗ_t
と絶縁リング２３と２４の間の径方向ダクトピース２０
の幅Ｗ_mとの関係をＷ_t＞Ｗ_mとし、径方向冷却ダクト１
８（径方向ダクトピース２１）の厚みｄ_tと径方向冷却
ダクト１７（径方向ダクトピース２０）の厚みｄ_mとの
関係をｄ_t＜ｄ_mとし、タップ巻線用冷却通路２８の開口
部の面積Ｓ_tと高圧巻線用冷却通路２７の開口部の面積
Ｓ_mとの関係をＳ_t＜Ｓ_mとして、この径方向ダクトピー
ス２０と２１の幅，厚みを変えることによって開口部の
面積を調整し、タップ巻線用と高圧巻線用の冷却媒体の
流入量を調整するものである。

【００２７】図５は本発明の第３の実施の形態を示す要
部縦断説明図で、ポンプ又はブロワーより送られる冷却
媒体を導入する開口部を各巻線の必要冷却量に応じて調
整し、また、ポンプ等が複数台ある場合の冷却の実施の
形態を示す。

【００２８】図５に示すように、変圧器の巻線は内側か
ら順に、低圧巻線１、高圧巻線２、タップ巻線３が、そ
れぞれ絶縁筒４，５，６に縦方向冷却ダクト７，８，９
を構成する縦ダクトピース１０，１１，１２を介して巻
装されている。また、低圧巻線１の下部には絶縁ピース
１３、高圧巻線２の下部には絶縁ピース１４、タップ巻
線３の下部には絶縁ピース１５が配置されている。低圧
巻線１を冷却する冷却媒体の通路となる径方向冷却ダク
ト１６を形成するための径方向ダクトピース１９を貼り
付けたガイド用絶縁板２９、高圧巻線２を冷却する冷却
媒体の通路となる径方向冷却ダクト１７を形成するため
の径方向ダクトピース２０を貼り付けたガイド用絶縁板
３０、タップ巻線３を冷却する冷却媒体の通路となる径
方向冷却ダクト１８を形成するための径方向ダクトピー
ス２１を貼り付けたガイド用絶縁板３１とガイド板３２
がそれぞれの巻線の下部に配置されている。ガイド用絶
縁板２９，３０，３１およびガイド板３２は、いずれも
巻線の下向き方向に円筒状の折曲部が形成されており、
これらの各ガイド用絶縁板の下部は、それぞれ別々に閉
鎖された構造（図示しない）とし、ガイド用絶縁板２９
の内部は鉄心部と連通されており、ガイド用絶縁板３
０，３１およびガイド板３２の内部はそれぞれ低圧巻線
１、高圧巻線２、タップ巻線と連通している。また、こ
れらのガイド用絶縁板２９，３０，３１およびガイド板
３２には、それぞれ鉄心冷却用冷却媒体導入管３３、低
圧巻線冷却用冷却媒体導入管３４、高圧巻線冷却用媒体
導入管３５およびタップ巻線冷却用冷却媒体導入管３６
が接続されている。

【００２９】上記のように、鉄心および各巻線への別々
の冷却媒体導入管を設けて、ポンプまたはブロワーが複
数台ある場合に、鉄心および各巻線等の専用のポンプま
たはブロワーとして、それぞれ冷却する構成とする。あ
るいは、これらを組み合わせた冷却構成とする。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。

【００３１】（１）冷却媒体を各巻線の必要とする量に
振り分けるので、各巻線の温度が均一になる。

【００３２】（２）各巻線間の温度が均一になることに
より、機器全体の冷却装置が減ることにより、機器がコ
ンパクトに製作できる。

【００３３】（３）各巻線や鉄心などの必要に応じて、
冷却媒体の流量が調整できるため、補機損失の低減、機
器の小型化および省エネルギー化ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の要部縦断説明図。

【図２】図１の要部横断説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態の要部縦断説明図。

【図４】図３の側面から見た要部斜視図。

【図５】本発明の第３の実施の形態の要部縦断説明図。

【図６】従来の静止誘導機器の中身冷却構造の一例を示
す要部縦断概念図。

【符号の説明】

１…低圧巻線 ２…高圧巻線 ３…タップ巻線 ４，５，６…絶縁筒 ７，８，９…縦方向冷却ダクト １０，１１，１２…縦ダクトピース １３，１４…絶縁ピース １６，１７，１８…径方向冷却ダクト １９，２０，２１…径方向ダクトピース ２２，２３，２４…絶縁リング ２５…ガイド板 ２６…冷却媒体量調整用ガイド ２７…高圧巻線用冷却通路 ２８…タップ巻線用冷却通路 ２９，３０，３１，３２…ガイド用絶縁板 ３３，３４，３５，３６…冷却媒体導入管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心の鉄心脚に複数の主巻線又は主巻線
   とタップ巻線を、縦ダクトピースで形成した縦方向冷却
   ダクトを介して巻装するとともに、これら各巻線の下部
   に、各縦方向冷却ダクトに個々に連通する径方向冷却ダ
   クトを上下の絶縁リング間を径方向に絶縁ピースで区分
   して形成し、該径方向冷却ダクトとこれに連通する縦方
   向冷却ダクトに冷却媒体を流通して、この冷却媒体の流
   量を少なくとも各巻線間の温度上昇が略均一になるよう
   に調整することを特徴とする静止誘導機器。
2. 【請求項２】 前記冷却媒体の流量の調整は、縦方向冷
   却ダクト内に冷却媒体の流量を調整する調整用ガイドを
   配設し、該調整用ガイド，絶縁ピースの幅又は厚みを変
   え断面積を調整して行うことを特徴とする請求項１記載
   の静止誘導機器。
3. 【請求項３】 各巻線を冷却する冷却媒体の通路となる
   径方向冷却ダクトを形成するための径方向ダクトピース
   を貼り付けたガイド用絶縁板がそれぞれの巻線の下部に
   配置され、前記ガイド用絶縁板は、いずれも巻線の下向
   き方向に円筒状の折曲部が形成され、これらの各ガイド
   用絶縁板の下部は、それぞれ別々に閉鎖された構造で、
   ガイド用絶縁板の内部はそれぞれ鉄心と各巻線と連通さ
   せ、これらのガイド用絶縁板にそれぞれ鉄心および各巻
   線への別々の冷却媒体導入管を設け、鉄心および各巻線
   等又はこれらを組み合わせてそれぞれの専用のポンプま
   たはプロワーから冷却媒体を流入させて冷却する構成と
   したことを特徴とする請求項１記載の静止誘導機器。
4. 【請求項４】 主巻線とタップ巻線を冷却する冷却媒体
   の流量を、タップ巻線側は主巻線側より少なくしたこと
   を特徴とする請求項１又は２又は３記載の静止誘導機
   器。