JPS58194318A - 変圧器 - 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〕 本発明は箔巻巻線を備え、この箔巻巻線の内部に冷厳を
流す冷却ダクトを設けてなる変圧器に関する。

〔発明の接衝的背景〕

金属シートと絶縁シートを重ねて巻回してなる箔ＩＩｋ
巻線を備えた変圧器は、占積率が良く小臘、軽量化を実
現できる特長があるために、低電圧・小容量の変圧器か
ら高電圧・大容量の変圧器へと適用範囲が拡大されつつ
ある。

この箔巻巻線を備えた変圧器においては、冷却能力を向
上させ高い絶縁能力を巻線にもたせることを目的として
、箔巻巻線に対する冷却を行なうために、巻線内に冷却
ダクトを内蔵させ、絶縁ＩＩ＃性の優れた冷媒を冷却ダ
クト内に送り込み、巻線損失から発生する熱を直接的に
冷やす方式が採用されている。すなわち、冷却ダクトは
薄い平形ダクトを例えばギャップを有する円ｔＩＩＡ状
）Ｃ湾自成形した構成のものを使用し、この冷却ダクト
を巻線製作時にシートと一緒に巻込んで巻線内部に設け
ている。そして、箔巻巻線の軸方向両端部（位置する冷
却ダクトの軸方向両端部に、凝縮器およびポンプに連通
する冷媒循環ＷＡｍのパイプを接続し、この回路でフロ
ン１ｔ−１１３やＦＣ７Ｉなどの冷媒を循環させて冷却
ダクト内に流すことＫより、巻線の発熱を冷媒の蒸発潜
熱で奪い冷却を行なっている。

しかして、従来の冷却ダクトは、冷媒通路を形成する両
側パネル部および巻線端部から突出して冷媒循環回路に
接続する両端部を含む全体が金属板により成形されてい
る。

（［１技術の問題点〕 とξろで、冷却ダクトは電気的には＊＊と同電位に接続
されている。しかるに、冷却ダクト金体を金属で成形し
た鳩舎には、巻線端部から突出する冷却ダクトの端部が
金属となるために、この冷却ダクトの端部が近傍の鉄心
や鉄心クランプなどのアース電位にある他の部材に対し
て巻線Ｉの端部電界を悪化させ、巻線と他の部材との絶
縁距離を大きくとる必要がある。このため変圧器が大形
化する問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に―みてなされたもので、＃ｌＩ畳１
４の端部と他の部材との絶縁距離を小さくすることがで
き、小部化を図った変圧器を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明の変圧器は、箔巻巻線に内蔵する冷却ダクトの端
部を絶縁材料で形成することにより、巻線端部とアース
電位にある他部材との絶縁距離を小さくすることができ
るものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面で示す実施例について説明する。

第１図は本発明の変圧器の一実施例を示し、第２図ない
し第４図は同実施例における冷却ダダトを示すものであ
る。

第１図において、１は絶縁油や８１６ガスなどの絶縁ガ
スを対人した変圧器タンクで、このタンクｌの内部には
鉄心２が設けられている。

この鉄心２の主脚２１の外側には絶縁筒３を介して低圧
巻締４が巻装され、この低圧巻線４の外側に絶縁バリヤ
５を介して高千巻線５が巻装されている。これら低圧巻
１Ｉｉｊ４と高圧巻線５はアルミニウムシートなどの金
属シート７とｍ　１１１　　　・フィルムなどの絶縁シ
ート８とを重ねて巻回してなる箔巻巻線により構成さ７
ｔでいる。なお。

各巻線４，５はタンクｌ内に封入された絶縁油または絶
縁ガスによって絶縁されている。また、低圧巻線４の内
部と、高圧巻線５の内部には夫々後述する冷却ダクト９
が内蔵されている。冷却ダクト９の上端部側および下端
部側には夫々金属からなる導液管１１が夫々設けられ、
それら導液管１３は絶縁パイプＪ４を介して冷却ダクト
クの上端部および下端部に接続している。

導液管１３はタンク１の外部にて互に接続され、この導
液管１１の部分音こは水冷却器を有する凝縮器１０、冷
媒タンク１１およびポンプ１ｚが接続して設けである。

そして、冷却ダクトク内にはフロン１１３やＦｅ１２な
どの冷媒が通されるようになってあり、この冷媒が冷却
ダクトク内を通る過程で巻線４．５の発熱を冷媒の蒸発
潜熱を奪って巻線４．５を冷却する。冷却ダ′クト９か
ら出た冷媒は水冷却器を有する凝縮器１０にて冷却・凝
縮され、液化した冷媒は冷媒タンク１１に溜められポン
プ１１により巻線４゜５の冷却ダクト９に再び送り込ま
れる。なお、冷却ダクト９は巻線４．５と同電位をなし
、導液管１３は冷却ダクト１に対して絶縁されている。

巻＠４．ｔｔの内部に設けられる冷却ダクト９は、例え
ば第２図で示すようにギャップを有する円ｍ形をなすも
ので、巻線４．１において半径方向に間隔を存した所定
巻回数の個所に夫々配置して各シート７、ｌと一諸に巻
回されている。すなわち、冷却ダクトクは巻線４．５に
て配置される個所の半径に相当する曲率半径をもって円
ｓ廖に成形されている。また、冷却ダクトクは円筒体の
内周側および外周側の周壁を形成する２枚の金属パネル
１５．１１と、これら金属パネルＩｓ、１１の上端部お
よび下端部に服付けて端郁関隙を閉塞する２個のヘッド
１６゜１ｉとで構成されている。説明を加えると、内局
側と外局側の金属パネルＩＳ、１５は熱伝導率の大なる
金属例えば銅からなる絶縁シート８より大なる幅の板よ
り形成され、ロールフォーミングやスタンビンダブレス
１こより波状に成形し、さらに巻線４．５の所定巻回数
個所に密着させるための曲率をもった円筒状にロール成
形機により成形する。そして、金属パネル１５゜Ｉｍを
冷媒通路用の所定間隙を存して重ね合せ、幅方向に沿う
側縁部と長手方向に沿う複数個所を夫々幅方向に沿って
レーザ溶接やロールシーム溶接を行ないその＃ｌ１ｉ１
１ｙによって冷媒通路１８を形成する。ヘッド１６．１
６は酸化アルミナ、窒化ホウ素などの絶縁材料からなる
もので、金属パネルＩｓ、１１の周方向に沿って湾−成
形された冷媒通路１８より大なる断面積をもつパイプ状
に成形され、長手方向に沿って一部が開放されている。

なお、ヘッド１６゜７１には絶縁パイプ１４に接続する
絶縁材料からなる口出し部１９が取付けられている。そ
して、ヘッド１６．１６は金属パネル１５，１１５の上
端部および下端部に夫々局方向に沿って配置し、ヘッド
ＩＩＩ、１ｇの開放部を金属パネル１ｔｔ、ｘｓの端部
間１１に、合わせて、ヘッド１６゜１６を金属パネル１
５，１１＊に絶縁接着剤により接着固定しである。なお
、ヘッド１６．１６を金属パネル１５．１１の端部に取
付ける＃ｌｌ＆としては、例えば嬉４図で示すようにヘ
ッド１６．１６の開放部と金属パネルＩｓ、１５の端部
とを重ね合せて係合して接着固定するものとし、取付部
の機械的強度と密封性を嵩めることが好ましい。このよ
うに構成された冷却ダクト９はヘッドｘｉ、ｉｔを断面
積が大であるために看１１１４１　ｊ端部より外側に突
出し、口出し部１りを絶縁パイプ１４と接続している。

絶縁パイプ１４から冷却ダクト９下端部のヘッドＩＣに
流入した冷媒は、ヘッド１６により調速され且つ冷却ダ
クトを全周に均一に分配されて各冷媒通路１８を流れて
冷却ダクト９上端部のヘッド１５に流入し、このヘッド
１６により冷却ダクト９全周から集められて絶縁パイプ
１４へ流出する。

しかし′・こ０冷却ダク）Ｎｉ１／’ｅネ″パ・　　　
　、ＩＩ５を巻線４．５に対する熱伝導性のため１こ金
属で成形しているが、巻線４．５の端部側に位置するヘ
ッド１６．１６を絶縁材料で形成している。このため、
ヘッド１６．１６は鉄心１や鉄心クランプｇｏなどのア
ース電位にある他の部材に対して巻線４．ｊの端部電界
を悪化させることなく、他の部材に対して絶縁距離を小
さくすることができる。この結果、巻線Φ端部とアース
電位にある他の部材との絶縁距離も小さくとることがで
き、変圧器金体が小形となる。

第６図および第７図は、従来変圧器および本発明変圧器
における冷却ダクト９のヘッド１ｇと鉄心１との間の絶
縁距１１１Ａを示すもので、第６図は従来変圧器を、第
７図は本発明変圧器を夫々示している。また、絶縁材料
で形成されたヘッド１６は絶縁距離番こ関係なく任意の
大きさの断面積にできるので、金属パネル１５．Ｉｓの
冷媒の通路の長短があっても変圧器を大きくすることな
く冷媒通路ＩＦを確保できる。また、金属パネルｉｓ、
ｚｓはヘッド１６．１６を一体に成形しないので、円筒
状に成形することが容晶であり、冷媒通路をつぶすこと
なく加工で奮る・ なお、前述した実施例では断面丸形のパイプをなすヘッ
ド１１を用いたが、これに限らず第５図で示すように角
形パイプをなすヘッド１６を用いることもで会、この場
合にはヘッド１６を巻線４．５の軸方向支えとして活用
することもで会る。

また、冷却ダクトは円筒形のものに限らず。

円筒状ダクトを分割した円弧状ダクトを複数個並べるも
のを用いても良い。

〔発明の効果〕

本発明の変圧器は以上説明したように、冷却ダクトのヘ
ッドを絶縁材料で形成したので、巻線端部とアース電位
にある他の部材との間の絶縁距離を小さくして、変圧器
全体の小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は箔巻巻線を備えた変圧器を示す断面図、第２図
は本発明の変圧器Ｅこおける冷却ダクトの一実施例を示
す斜視図、第３図は同冷却ダクトの部分斜視図、第４図
は同冷却ダクトにおけるヘッドを示す断面図、第５図は
冷却ダグ鼾の他の実施例におけるヘッドを示す断面図、
第６図および第７図は夫々従来変圧器と本発明変圧器に
おける冷却ダクト端部と他の部材との関係を示す説明図
である。 １・・・タンク、２・・・鉄心、４・・・低圧巻線、５
・・・高圧巻線、ｙ−・・金属シート、８・・・絶縁シ
ート、９・・・冷却ダクト、１ｓ・・・金属パネル、１
−・・・ヘッド、１１・・・冷媒通路。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦−一一一一一
一」 第２図 第３図 第４図　　第５図 第６図 第７図 ８３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属シートと絶縁シートを重ねて巻回した箔巻巻線を備
   え、この箔ＩＩＩ巻線の内部に冷媒を流通させる冷却ダ
   クトを巻回して設けた変圧器において、前記冷却ダクト
   は、冷厳通路間−を存して２枚の金属パネルを配置し、
   これら金属パネルの両端部に、端部間隙を閉塞する絶縁
   材料からなるヘッドを夫々取付けて構成したことを特徴
   とする変圧器。