JPS58164209A

JPS58164209A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS58164209A
Application number: JP4622382A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Inoue; 保井上; Masami Ikeda; 池田　正己; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1983-09-29

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、金属箔を絶縁シートを介して多数回巻回して
成る箔状巻線を用いた箔巻変圧器に関する。

［発明の技術的背ＩＩ］箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小形、軽鏝化ができ
る特長がある。すでに数ＫＶ、数１００ＫＶＡ程度の比
較的電圧の低い小容最の変圧器では実用化されている。

近年、その優れた長所に鑑み、より高電圧、大容量の例
えば２７５Ｋ　Ｖ　、　　３００Ｍ　ＶＡＩｌｉ蛮圧器
への適用拡大が研究されているが、最大の鍵はいかに冷
却能力を向上させ高い絶縁能力を巻線に持たせられるか
ということと、短絡事故時の半径方向機械力に対して耐
えさせ得るかにかかっている。まだ、この様な高電圧大
容量変圧器は実用化に到ってないが、既に公知の箔巻変
圧器としては、巻輪内に冷却ダクトを内蔵させこの冷却
ダクト内に絶縁特性の優れた冷媒を送り込んだり、或い
はタンク内に絶縁媒体と共に冷媒を送り込みこの冷媒を
巻線に散布して、巻線損失から発生する熱を直接的に冷
やす蒸発冷却ガス型の絶縁変圧器が存在する。

［背景技術の問題点］この種の変圧器は、冷媒の蒸発潜熱を利用しているので
優れた冷却特性を期持でき、大吉―変圧器には有望であ
る。しかし現実の使用に当たっては、次の問題点がある
。

即ち、数ＫＶ、数１０００Ｋ　Ｖ　Ａ程度の箔巻変圧器
では、変圧器中身の巻線の半径も小さくスタック高さも
低くてよい為に、巻線の重量が軽くその自重を特に別部
材で支持する必要がない。しかし、より高電圧・大容量
の箔巻変圧器になると、巻線の自重が増加しまた巻線に
加わる短絡機械力も大きくなるので、鉄心脚に対する巻
線の巻付力だけでは巻線を保持できなくなり、巻線の変
歪及び落下等をきたす虞れがある。

この点を第１図によって具体的に説明する。第１図の箔
巻変圧器は冷媒の循環する冷却系と巻線の絶縁ガスとが
完全に分離されていることから、一般にセパレート式箔
巻変圧器と呼ばれるものである。

この箔巻変圧器においては、鉄心の一部１に、金属箔２
と絶縁シート３を重ねて巻いた低圧巻線４と高圧巻線５
が巻装され、それらの巻線内には中空状の冷却ダクト６
が内蔵されている。冷却ダクト６の中空部の薄い隙閣内
には、フ０ンＲ−１１３等の冷媒が封入されており、ポ
ンプ７により循環され巻線内の発熱を冷媒の蒸発潜熱で
奪い、その蒸気を凝縮器８内において冷却水！９で冷却
させ凝縮させる様になっている。液化した冷媒は冷媒タ
ンク１０に貯められ、更にポンプ７で巻線内に送り込ま
れるという冷却系が構成されている。

導液管１１はステンレス等の金属で作られており、この
導液管１１と冷却ダクト６とは絶縁パイプ１２で接続さ
れ、また導液管１１はタンク１３等のアース電位にも接
続されている。一方、冷却ダクト６は、巻線内に組み込
まれている関係上近接する巻線と同電位に電気的に接続
されている。巻線各部の絶縁はタンク１３内に封入され
た絶縁油或いはＳ　Ｆｓガスといった絶縁媒体により絶
縁されている。

ところで、この種の箔巻変圧器では、低高圧巻線４．５
をヨーク鉄心１４や゛シールド１５に対し絶縁物１６を
用いて絶縁状態で支持する必要がある。しかし、低高圧
巻線４，５は、前記の如く、金属箔２及び絶縁シート３
を交互に巻回したものである為、その端部には凹凸がで
きており、この凹凸部分に前記絶縁物１６を接触させて
低高圧巻線４．５を支持するには、絶縁物１６の形状を
巻線端部の凹凸に倣った非常に複雑なものとする必要が
あり、またその取付作業も困難とムる欠点がある。

これを解決する一手段として、絶縁物１６は取付けず、
金属箔２と絶縁シート３の締付力のみで低高圧巻線４．
５を鉄心１に固定し、ヨーク鉄心１４から絶縁する手段
が考えられている。しかし、この手段では、低圧巻線４
を鉄心１に巻回する際に、鉄心１と低圧巻線４の闇に挿
入する絶縁筒１７と鉄心１１Ｉｌの締付けを完全に行な
う必要がある。

ところが、鉄心１は薄いけい素鋼板を積み重ねて製作さ
れている為、その表面には凹凸ができており、これに絶
縁筒１７を落下しない様に密着させ、しかも低高圧巻線
４．５の荷重を支持できる様に強固に取付けることは非
常に困難である。

この様な巻輪の支持に加えて、従来の箔巻変圧器におい
ては、低圧巻輪４や高圧巻線５から導出されるリード線
の支持手段にも問題がある。

即ち、リード線は、通常、ヨーク鉄心１４や鉄心クラン
プ等に取付けられた絶縁物のリード支持材によって支持
し、且つ、他のリード或いは巻線、タンク壁等から絶縁
されている。ところが、この様なリード支持材をヨーク
鉄心１４に取付けると、変圧器の体積が増加する上に重
量も重くなる。更に、ヨーク鉄心１４やクランプ等に別
体としたリード支持材をわざわざ取付けなければならず
、その為の作業工数が多くなるばかりでなく、リード支
持材をヨーク鉄心１４やクランプ等に接続する為のボル
ト等も必要となり、変圧器内部で使用する部品数が多く
なって、これらの部品の試験日数も増加する欠点もあっ
た。更に、前記のリード支持材を変圧器内部に巻輪が組
み上がった後に取付けることは、作業スペースの制限も
あって、変圧器の製造作業を困難なものとする原因とな
っていた。

［発明の目的１本発明は、上述の如き従来型の欠点を解消せんとして提
案されたものであって、その目的は、箔状巻線端部の凹
凸の存在に拘りなく、低高圧巻線をヨーク鉄心及びシー
ルドに対し絶縁状態で支持することのできる支持絶縁物
を具え、且つまた低圧巻線や高圧巻線から導出されるリ
ード線を特別なリード線支持材を使用することなく前記
絶縁物によって支持することによって、構成の単純化並
びにそれに伴う製造工数の低減を達成した箔巻変圧器を
提供することにある。

［発明の概要］本発明の箔巻変圧器は、巻回された金属箔の闇に金属箔
の巻回方向に沿って湾曲した板状の支持絶縁物を巻込み
固定し、この支持絶縁物をヨーク鉄心或いはシールド等
の変圧器の構造材によって支持させることにより、低圧
巻線及び高圧巻線の荷重を支持すると共に、この支持絶
縁物にリード線の係止部を設けることによって、支持絶
縁物を巻線の支持部材と同時に低圧巻線や高圧巻線から
導出されるリード線の支持部材としても使用することが
できる様にしたものである。

［発明の実施例］進んで、本発明の一実施例を第２図以下の図面を参照し
て説明する。なお、第１図の従来型と同一部分は同一符
号を付して説明は省略する。

低圧巻線４及び高圧巻線５を構成する巻回された金属箔
２の間には、支持絶縁物２０が巻込まれている。この支
持絶縁物２０は金属箔２の巻回方向に沿って湾曲した板
状の部材であって、金属箔２及び絶縁シート３の巻回時
における締付力によって箔状巻線に対し一体的に固定さ
れており、且つこの支持絶縁物２０の下端部は箔状巻線
の下端から突出し、ヨーク鉄心１４、シールド１５、或
いは変圧器タンク１３の下部といった変圧器の構造材に
よって支持されている。即ち、低圧巻線４や高圧巻線５
の荷重は、これと一体化された支持絶縁物２０を介して
ヨーク鉄心１４、シールド１５、或いは変圧器タンク１
３に対し絶縁状態で支持されている。この支持絶縁物２
０は、巻輪の外径及びその重量に応じて低圧巻輪４及び
高圧巻線５内に所定の間隔を保つて複数段に配置されて
いる。また、巻線内に配置された各段の支持絶縁物２０
は、１個の円筒状部材によって構成したものでも良いし
、複数個の湾曲した板状部材を適当な間隔を保って円筒
形に配置したものであっても良い。そして、この支持絶
縁物２０としては、プレスポード、強化水、エポキシガ
ラス系材料等の機械的強度を有する絶縁物であって、箔
巻変圧器の荷重を支持するにたるものから構成される。

この様な支持絶縁物２０の、上端は、第３図の如く、箔
状巻線の上面よりも突出してヨーク鉄心１４或いはタン
ク１３に接触しているが、この箔状巻線の上部から突出
した部分には切欠き或いは貫通孔状のリード線支持部２
１が形成されている。

そして、このリード線支持部２１によって低圧巻線４及
び高圧巻線５から導出された絶縁リード線３０が、ヨー
ク鉄心１４や箔状巻翰或いは他の絶縁リード線と接触す
ることのない様な状態で支持されている。

この様な構成を有する本実施例においては、板状をした
支持絶縁物２０が金属箔２と絶縁シート３との締付力に
よプて箔状巻線に対し固定されており、金属箔２や絶縁
シート３の端部の凹凸のある部分と支持絶縁物２０とは
接触することがない。

従って、支持絶縁物２０は、金属箔２の巻回方向に沿っ
た単なる板状の部材でよく、箔状巻線をその端面におい
て支持していた従来の絶縁物に比較して、極めて単純な
形状で済む効果がある。また、その取付作業も金属箔２
と絶縁シート３の巻回作業時に同時に行なうことができ
、しかもこれら金属箔等の締付力をそのまま利用して支
持絶縁物と箔状巻線とを固定している為、支持絶縁物を
固定する為の専用の部材が不要となり部品点数の大幅な
削減が可能となる。更に、この支持絶縁物は、巻回され
た金属箔２の間に挿入されることになるので、低圧巻線
４と高圧巻線５間のバリヤ材としての作用も果し、各巻
線間の絶縁耐力を向上させる作用も果す。その上、低圧
巻線と高圧巻線とを複数段の絶縁物によって支持させる
様にすれば、絶縁物に加わる？１ｌｉｌ１分布を平均化
させることが可能となり、巻線を安定して支持すやこと
ができると共に耐震性も向上する効果もある。

更に、図示の実施例の如くこの支持絶縁物に低圧巻線や
高圧巻線から導出される絶縁リード線３０の支持部２１
を形成した場合には、従来タンク１３やクランプ等に設
けていた絶縁リード線専用の支持部材が不要となり、こ
の部分の部品点数の減少並びに製造工数の低減も可能と
なる。また、絶縁リード線３０の組立作業も、低圧巻１
４や高圧巻線５の組立作業の途中で行なうことが可能と
なるので、変圧器全体の製作日数の短縮化もできる。

なお、本実施例はセパレート式箔巻変圧器に対し本発明
を適用したものであるが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、冷媒を絶縁媒体と混在させた状態で箔巻変
圧器に散布するいわゆるセミプールタイプやスプレータ
イプと称する変圧器にも適用可能である。また、絶縁媒
体もＳＦ６ガスの様なガスに限定されるものではなく、
絶縁油を利用した油入変圧器においても本発明の作用効
果は充分に発揮される。

［発明の効果］以上の実施例に示す通り、本発明によれば、短絡機械力
や巻線の自重によって変圧器中身が変形・落下すること
を防止でき、信頼性の高い箔巻変圧器を提供することが
可能となる。特に、本発明では、支持絶縁物が金属箔の
間に巻線の締付力によって固定された板状の部材である
ので、支持絶縁物と箔巻変圧器との固定手段が単純化し
、また、支持絶縁物それ自体も単純な形状である為、変
圧器全体の構造の単純化並びに製造工数の低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の箔巻変圧器の一例を示す断面図、　　　
・第２図番よ本発明の箔巻変圧器の一実施例を示す断面
図、第３図は第２図の箔！＃賓圧器における絶縁リード
線の支持状態を示す拡大断面図である。１・・・鉄心、２・・・金属箔、３・・・絶縁シート、
４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６・・・冷却ダ
クト、７・・・ポンプ、８・・・凝縮器、９・・・冷却
水管、１０・・・冷媒タンク、１１・・・導液管、１２
・・・絶縁パイプ、１３・・・タンク、１４・・・ヨー
ク鉄心、１５・・・シールド、１６・・・絶縁物、１７
・・・絶縁筒、２０・・・支持絶縁物、２１・・・リー
ド線支持部、３０川絶縁リード線。７３１７代理人弁理士則近憲佑（ほか１名）第１１１４　１５　１６　　　　１１第２図Ｒ第３図６３５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　鉄心の脚部に金属箔と絶縁シートとを重ねて巻
いて成る箔状巻線を有する箔巻変圧器において、箔状巻
線を構成する金属箔と絶縁シートとの閤に金属箔の各同
方向に沿って湾曲した板状の支持絶縁物が挿入され、こ
の支持絶縁物は金属箔と絶縁シートとの巻回時の締付り
によって箔状巻線に対し一体に固定され、箔状巻線の荷
重が箔状巻線の端部から突出した支持絶縁物を介して変
圧器の構造材によって支持されていることを特徴とする
箔巻変圧器。
（２）　支持絶縁物が、その箔状巻線端部からの突出部
分に、箔状巻線から延びる絶縁リード翰の支持部を設け
たものである特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。