JPS58122710A - 蒸発冷却誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は絶ＪＩｌおよび冷却の媒体として８Ｆ、などの
非凝縮性気体と１００℃柵度以下の温度で沸瞼するフロ
ンなどの凝縮性液体とを併用した蒸発冷却誘導電器に関
するものである＠ 発明の背景 従来変圧器、リアクトルなどの誘導電器では不燃化する
ために絶縁および冷却の媒体として８Ｆ。

などの絶縁性気体を用いたものが採用されている。

しかし８Ｆ・ガスは絶縁油に比べて絶縁特性は優れてい
るが、比熱・比重が低く冷却特性は劣る・そこで大容量
器では８Ｆ−ガスを強制循環させて鉄心。

巻線などの冷却を行なっているが、ガス流速を増すと流
路のへラドロスも増大するため数ｍ／ｓｅｅ　＠ｆＫ抑
える必要がある。従って冷却効果の向上に限界があ抄、
一般にその冷却性能は絶縁油方式に比べて数分の−にな
る。

そこで上記の点を解決する手段として８Ｐ・ガスと１０
０℃一度以下の沸点をもつ不燃性液体とを併用して絶縁
は主に８Ｆ、ガスによ）冷却は主に液体によ）絶縁・冷
却する方式のものがある。この方式は液体（例えばフロ
ン）を鉄心・巻線などの損失発生部分に散布してこれが
高温の損失発生部に接し九とき蒸発する気化潜熱を利用
して効率よく熱を外部に搬出するものであって、その構
造の一例を示すと第１図のようになっている◎すなわち
図に示すｌは熱交換器２を備えた変圧器タンクで、この
タンクｌ内に釈納され九鉄心３、外側巻線４、内側巻線
５などの上方および外局側方にノズル６を配置し、この
ノズル６にタンク底部の液体９をパイプ７を通してポン
プ８によシ給液し、発熱体である鉄心３、巻線４．５な
どに散布する。散布された液体は発熱体の高温部に接触
して一部は蒸発し、その際高温部から熱を奪いこれを冷
却し、一方蒸気は熱交換器２に入〕こ＼で熱をタンク外
（伝達して液体にもどる。この液体および発熱体表面を
伝って蒸発せずに流下した液体はタンク鷹＊Ｋ１４る。

このようにしてポンプ８によシ濠体を連続的に循環させ
て冷却するものである。

背景技術の問題点 上記冷却構造では液体が確実に散布されるのはノズルか
ら直接液体の到着する１１ｓにある鉄心３、巻線４．５
の上部の損失発部分であり、鉄心３の下部中白側巻線５
内部へは上部ノズルから散布された液体が流下して到達
することを期待したものである。従って実際には次に述
べるように十分液体が到達しないという問題がある。

すなわち内側巻線５を円板巻線にした場合を第２図によ
り説明すると、絶縁筒１１の外＠に配置したレール１２
上に夫々素線を巻回してなるセクション１３を軸方向に
スペーサ１４を介して複数段に設け、その外側に外側巻
線４に対する絶縁筒１５を設けたものである。

このような巻線構造において、上方からノズル６によっ
て液体を散布すると、液体は巻線上部の各素線に接触し
て蒸発し、量を減じながら点線で示すように流下するが
、液体と確実に接触する部分は各セクション１３の符号
Ａで示す内側付近および外側付近の素線部分でありセク
ション中間にある各素線には十分液体が到達しない。特
に下方のセクションになるほどその傾向が強く冷却が悪
くなシ他の部分に比べて高温になる。従って局部的に高
温になり、それにより絶縁物も劣化し晶くなる。そのた
め最高温度を制限する必要から巻線全体の温度上昇を低
く抑えて製作しなければならず不経済な巻線となる・ま
た最高温度が不確定な点があるので信頼性の高いものと
は云えなかつ九。

発明の目的 本発明の目的は巻線全体が均等に冷却され経済的で信頼
性の高い蒸発冷却縛導電器を提供することにある。

発明の概要 タンク内に電器本体を形成する鉄心およびコイルを収容
し、このコイルのみを上部を開放した絶縁容器内の凝縮
性液体中に浸漬し、前記タンク内空間に非凝縮気体を充
てんし、この非凝縮性気体および前記容器内凝縮性液体
の気化蒸気を冷却する熱交換器を設け、この熱交換器に
よ）凝縮液化されて前記タンクの膨部に溜！る凝縮性液
体を前記絶縁容器内に送）込む循環系統を設け、この循
環系ＩＩＫこの系統の凝縮性液体の一部を前記鉄心上部
に散布するノズルを設けて構成したものである・ 発明の実施例 第３図は本発明の一実施例を示ｔ０図において１は放熱
ｗｂ２を散付けたタンク、３は鉄心、４゜５は外側コイ
ルおよび内側コイルでタンク内に収容され電器中身を形
成する。外側・内側コイル４゜５は上部を開放した絶縁
容器２１内に収容し、この容器２１内に充てんした凝縮
性液体２２に浸漬し、タンクｌ内の空間には非凝縮性気
体２３を充てんする。絶縁容器２１は強化プラスチック
ＦＰｉＬなどＫよる一体成形品でもよくあるいは内筒・
外筒および底板を液密に組合せたものでもよい。２４は
絶縁容器２１内の凝縮性液体２２の減少に応じタンク底
部の凝縮性液体２２をポンプ２５により容器２１内に送
り込む循環系統、２６社循環系統２４を流れる凝縮性液
体の一部を鉄心上部に散布するノズルである。

すなわち上記銹導電器は運転時コイル４．５の発生損失
によシ導体温度が凝縮性液体２２の沸聯点以上になると
導体表面において液体が沸脅し蒸気となり液中を上昇し
タンク内上部に達しそこから放熱器２に人）熱交換が行
なわれる。放熱器２内で凝縮し液化し九液体はタンク底
部に溜る。タンク底部の液体２２は循環系統２４に設け
たポンプ２５によプ汲上げられ絶縁容器２１内に送に込
まれ、容器内が常に所定の筐体量で満される。一方循環
系＠２４内の液体の一部はノズル２６から鉄心上部に散
布される。

このような構成によれば、電器本体の主な損失発部分で
、かつ熱劣化に弱い有機絶縁物を多量に用いるコイル部
分が凝縮性液体中和あるのでコイル各部が液体と十分に
接触し均等に冷却される。

従って従来のように液体供給の不確実性による最高温度
に対する余分な配慮が不要にな夛、しかも高価な液体を
コイル部分のみを収容した容器に満してその使用量を少
なくした構造としたので経済的Ｋ１１作でき上、性能的
に％信頼度が着しく向上する。

発明の効果 上記のように本発明によれば、コイル部分に対してはそ
れのみ管収容した容器内に満した凝縮性液体の気化蒸気
を、鉄心部分に対しては凝縮性液体を散布してその気化
蒸気を熱交換器に通して循環させるようにした９で経済
的でかつ信ａ直の高い蒸発冷却誘導電器を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸発冷却誘導電器の説明図、第２図は同
電器本体のコイル部分の詳細図、１３３図は本発明によ
る蒸発冷却誘導電器の一実施例を示す断面図である。 ｌ・・・タンク　　２・・・熱交換器　　３・・鉄心４
．５・コイル　２１・・絶縁容器　　２４・・循環系統
２５　　ポンプ　　２６・・ノズル 代理人　弁理士　　井　上　−男 第　　１　　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンク内に電器本体を形成する鉄心およびコイルを収容
   し、このコイルのみを上部を開放し九絶綴容器内の凝縮
   性液体中に浸漬し、前記タンク内空間に非凝縮気体を充
   てんし、この非凝縮性気体および前記容器内凝縮性筐体
   の気化蒸気を冷却する熱交換器を設けると共にこの熱交
   換器により凝縮液化されてｔＩｉ紀タンクの底部に溜ま
   る凝縮性液体を前記絶縁容器内Ｋ１１ｌＤ込む循環系統
   およびこの循環系統の凝縮性筐体の一部を前記鉄心上部
   に散布するノズルを設けて構成した蒸発冷却銹導電！。