JPH10335159A

JPH10335159A - 乾式変圧器巻線

Info

Publication number: JPH10335159A
Application number: JP9141888A
Authority: JP
Inventors: Masaki Takeuchi; 正樹竹内; Tomohiro Kaizu; 朋宏海津
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】単一材料の層間絶縁材を使用するのに比べ、
材料費の低減、コイルの小型化を図られ、低原価の乾式
変圧器を提供する。【解決手段】巻線の層間絶縁材２１として、インパル
ス耐電圧特性の優れた材料と部分放電特性の優れた材料
との組み合わせたものを使用する。高分子系絶縁材料と
繊維系絶縁材料とを採用し、巻線は、Ｖ巻線１１やＵ巻
線１２とする。一方を層間絶縁材の底部２１ａに配置す
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、乾式変圧器に係
り、特に乾式変圧器の巻線の改良技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、油を冷却手段として使用しない乾
式変圧器における巻線の巻回方法として、Ｕ巻線とＶ巻
線とが知られている。一般に、巻線におけるコイル巻距
離（コイル巻数）と層間発生電位との関係は、図３に示
すように、コイル巻距離が増すにつれて層間発生電位は
高くなる。このため、層間に挿入する絶縁材の厚さを、
一定にする方法と、コイル巻距離が増すにつれて増加さ
せる方法とがあって、前者が「Ｕ巻線」であり、後者が
「Ｖ巻線」である。Ｕ巻線１２は、図２にその断面図を
示しており、各層間絶縁材（層間紙）２２ａ、２２ｂの
挿入枚数は、各層間において同数であり、絶縁距離は一
定となる。一方、Ｖ巻線１１は、図１にその断面を示す
ように、コイル巻距離が増すにつれて挿入するの枚数を
増やし、層間紙２１ａ、２１ｂ、２１ｃを階段状にして
絶縁距離を保つものである。

【０００３】また、層間に挿入する絶縁材として異種材
料のものを組合せることが、例えば特開昭５４−７３２
６９号公報に記載されているように知られているが、イ
ンパルス耐電圧特性の優れた材料と部分放電特性の優れ
た材料とを組合せたものを層間絶縁材として使用するこ
とは知られていなかった。そのため、インパルス耐電圧
特性や部分放電特性を良好なものとするためには、挿入
する層間絶縁材の厚さを厚くする必要があり、又は絶縁
特性のよい、即ち高級な材料を採用することとなり、巻
線が大型になり、又はコストの高いものとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、巻線の層間
絶縁材を工夫することにより、インパルス耐電圧特性と
部分放電特性の両方共に優れ、そして、大型にならず、
コストがそれほどかからない巻線を得ようとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、筒形にＵ巻線
又はＶ巻線として巻回した絶縁導体を複数段に積層成形
する乾式変圧器巻線において、層間絶縁材は、インパル
ス耐電圧特性の優れた材料と部分放電特性の優れた材料
とを積層したものである乾式変圧器巻線である。また、
本発明は、層間絶縁材は、高分子系絶縁材料を底部に配
置し、その上に繊維系絶縁材料を階段状に配置するもの
である乾式変圧器巻線である。そして、本発明は、層間
絶縁材は、繊維系絶縁材料を底部に配置し、その上に高
分子系絶縁材料を階段状に配置するものである乾式変圧
器巻線である。

【０００６】

【作用】一般に、巻線の各層間の絶縁厚は、材質の絶縁
耐圧特性（交流耐電圧特性、インパルス特性）及び部分
放電特性により決定される。絶縁耐圧特性は、厚さが同
一ならば、高分子系絶縁材料の方が優れている。それ
は、繊維系絶縁材料にはピンホール等があるためであ
る。また、部分放電特性は、厚さが同一ならば誘電率の
低い材料である繊維系絶縁材料の方が優れている。ここ
で、高分子系材料の層間絶縁厚さは、部分放電が生じる
と絶縁材料がコロナ放電で劣化し絶縁破壊に至る恐れが
あるため、絶縁耐圧に比べ、部分放電を生じさせない程
度の厚さとしなければならない。一方、繊維系絶縁材料
では、インパルス破壊電圧に耐えうる程度の厚さとしな
ければならない。高分子系絶縁材料単一でＶ巻線の層間
絶縁材としたとき、インパルス耐電圧特性に関しては耐
電圧が十分高いので、厚さ（挿入枚数）を抑えることが
できるが、部分放電特性を考えた場合厚さを増やす必要
がでてくる。繊維系絶縁材料単一でＶ巻線の層間絶縁材
としたとき、部分放電特性に関しては優れており厚さを
抑えることができるが、インパルス特性を考えた場合厚
さを増やす必要がでてくる。すなわち、本発明では、Ｖ
巻線の層間絶縁材として、特性の異なる絶縁材料を使用
し、インパルス耐電圧特性に優れた高分子系絶縁材料と
部分放電特性に優れた誘電率の低い繊維系絶縁材料を組
み合わせて積層することにより、優れた乾式変圧器巻線
を得ることが可能となったものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の携帯を説明
する。本発明の乾式変圧器巻線の一実施例について、図
１及び図２を用いて説明する。図１に示す本実施例の
乾式変圧器巻線はＶ巻線１１であり、層間絶縁材２１と
して、底部に高分子系絶縁材料２１ａを配置し、その上
に繊維系絶縁材料２１ｂ、２１ｃを階段状になるように
積層して配置する。繊維系絶縁材料は、層間発生電位が
高くなる部分について、部分放電開始電圧に耐えうるべ
き厚さになるように調整するように配置していけば良い
ことになり、部分放電に関しては厚さを抑えることが可
能である。ただ、繊維系絶縁材料はインパルス耐電圧が
低いため単独使用は問題があるが、底部に高分子系絶縁
材料が配置されているためインパルス電圧にも十分耐え
られるようになり、層間絶縁材全体としては厚さを抑え
ることが可能である。

【０００８】Ｖ巻線１１の層間絶縁材２１として、底部
に繊維系絶縁材料２１ａを配置し、その上に高分子系絶
縁材料２１ｂ、２１ｃを階段状になるように配置てもよ
い。この場合、高分子系絶縁材料はインパルス電圧に関
し十分高い耐電圧を有するため、層間発生電位が高くな
っても厚さを抑えることが可能である。ここで、部分放
電特性に問題がでてくるが、底部に繊維系絶縁材料を配
置させているため部分放電に対しても十分耐えられ、層
間絶縁材全体としては厚さを抑えることが可能である。

【０００９】なお、本実施例をＶ巻線で説明したが、も
ちろん図２に示すＵ巻線１２であってもよく、そのと
き、層間絶縁材２２ａ、２２ｂとしては、インパルス耐
電圧特性の優れた材料と部分放電特性の優れた材料とを
組合せたもの、即ち、高分子系絶縁材料と繊維系絶縁材
料とを積層したものを使用するものであり、Ｖ巻線と同
様の作用効果を奏する。

【００１０】このように、乾式変圧器巻線において、イ
ンパルス耐電圧特性の優れた材料と、部分放電特性の優
れた材料とを組合せて層間絶縁材とすることにより、イ
ンパルス耐電圧特性及び部分放電特性の優れたものとな
り、しかも層の厚さを押さえた巻線を得ることができ
る。

【００１１】

【発明の効果】本発明により、高分子系絶縁材料及び繊
維系絶縁材料の特性を生かし、２つの材料を組み合わせ
て積層した層間絶縁材を得ることができ、単一の材料を
使用するのに比べ、材料費の低減、コイルの小型化が図
られ、低原価で乾式変圧器巻線を製作できるなどの効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｖ巻線の断面説明図。

【図２】Ｕ巻線の断面説明図。

【図３】コイル巻距離（コイル巻数）と層間発生電位の
関係の説明図。

【符号の説明】

１１Ｖ巻線１２Ｕ巻線２１ａＶ巻線層間絶縁材（底部）２１ｂ、２１ｃＶ巻線層間絶縁材２２ａＵ巻線層間絶縁材（底部）２２ｂＵ巻線層間絶縁材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒形に巻回した絶縁導体を複数段に積層
成形する乾式変圧器巻線において、層間絶縁材は、インパルス耐電圧特性の優れた材料と部
分放電特性の優れた材料とを積層したものであることを
特徴とする乾式変圧器巻線。
【請求項２】請求項１記載の乾式変圧器巻線におい
て、層間絶縁材は、高分子系絶縁材料を底部に配置し、その
上に繊維系絶縁材料を階段状に配置するものであること
を特徴とする乾式変圧器巻線。
【請求項３】請求項１記載の乾式変圧器巻線におい
て、層間絶縁材は、繊維系絶縁材料を底部に配置し、その上
に高分子系絶縁材料を階段状に配置するものであること
を特徴とする乾式変圧器巻線。