JPS5823725B2 - 円盤巻線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、変圧器等に用いられ特に衝撃電圧特性を数珠
した信頼度の高い円盤巻線に関する。

一般に、円盤巻線は機械的強度が大きく、変圧器などの
高圧巻線として広く用いられている。

しかし、円盤巻線は、コイルの対向面積が比較的小さく
且つコイル数が多いため、コイル間の直列静電容量が小
さく、衝撃電圧特性が悪いという欠点がある。

この欠点を改善するために、第１図及び第２図に示すよ
うな巻線が開発されている。

まず、第１図に示す巻線は、インターリーブと言われる
円盤巻線構造を有する。

即ち、絶縁筒３０上に巻回配置された各々一対のコイル
Ｉ、■。

ｍ、 ｒｖ、・・・・・・が組となり、符号１〜２４の
ターン数で示される導体がお互に交差し合っているもの
である。

尚、符号３１は巻線の端子を示す。而してこの構造は、
離れたコイル間を静電的に結合し、コイル内の隣接導体
間又は導体とシールド間を流れる衝撃電圧による充電電
流の方向を逆にし、夫々の間のインダクタンスを互に打
消すようにして、コイル間に大きな直列静電容量を付加
せんとするものである。

第３図に基づいて定量的に説明すると、図示の巻線は一
対のコイル当り２４ターンの巻回数を有しており、１コ
イル当りの直列静電容量Ｍは、ターン間の静電容量をＣ
とすれば、Ｍ＝１１ｃとなり、従って一対コイル当りの
直列静電容量Ｎ＝５５ｃとなる。

尚、図中矢符Ｗは充電電流の方向を示す。

よって、直列静電容量Ｍ或はＮは、１コイルのターン数
に比例した値となるが、大容量或は超高圧の変圧器では
１コイル当りの巻数が減少し、且つ個々の導体の絶縁厚
さも増加するので、必然的に直列静電容量は減少し、為
に衝撃電圧特性が悪くなるという欠点がある。

又、第２図に示す巻線は、各一対のコイルＩ、■、・・
・・・・の各相互間にシールド導体Ｓを巻込み、これを
静電的に結合したものである。

この巻線も第１図に示した巻線と同じく、離れたコイル
間を静電的に結合し、コイル間の隣接導体間又は導体と
シールド間を流れる衝撃電圧による充電電流の方向を逆
にし、その間のインダクタンスを互に打消すようにして
、コイル間に大きな直列静電容量を付加するものである
。

第４図に基づいて定量的に説明すると、巻込まれたシー
ルド導体Ｓが１コイル当り３ターンのとき、１コイル当
りの直列静電容量Ｍ＝ ６ ｃ （ｃはターン間の静電
容量）、一対コイル当りの直列静電容量Ｎ＝１２ｃとな
る。

よってこの巻線は、直列静電容量Ｍ或はＮがシールド導
体Ｓの巻込み巻回数に比例して増加するという特長を有
している。

然し乍ら、高電圧大容量の変圧器に用いる場合には、巻
線巾を大きく取ると変圧器全体が大型化し、輸送上に制
限があり、従ってシールド導体Ｓの巻込み回数が制限さ
れる場合がある。

又、シールド導体Ｓの巻線巾に起因して原価低減上好ま
しくないという欠点がある。

本発明は狭止の諸欠点に鑑み為されたもので、この円盤
巻線の目的は、大容量超高圧巻線の巻回数が少ない場合
でも、衝撃電圧特性を良好にできるようにすることにあ
る。

上記の目的を達成するため、本発明ではインターリーブ
構成の複数対のコイルを、軸方向に積重ねて円盤巻線と
する際、インターリーブ構成の各対のコイル間を接続す
る導体の外側渡り位置を、円周方向に順にずらすと共に
、インターリーブ構成の各コイル中にシールド導体を少
なくとも１回巻込み、各シールド導体間はコイル導体の
外側渡り位置間で渡る外側渡り線にて接続するようにし
たことを特徴とするものである。

次に、本発明の一実施例を第５図及び第６図に基づき説
明する。

まず第５図は、巻線の断面図及び等価な静電容量の電気
回路を示すもので、一対コイル当り２４ターンの導体巻
回数を既述のインターリーブ方式とし、シールド導体Ｓ
を各コイル当り１ターン毎巻込んで巻線が構成されてい
る。

この巻線の直列静電容量は第３図及び第４図の場合と同
様にして計算でき、一対コイル当りの直列静電容量Ｎ＝
５．５ ｃ＋４ ｃ＝９．５ ｃとなる。

第６図は、第５図に示した巻線を外側から展開して平面
的に図示したもので、インターリーブ方式の導体の内側
渡り位置１０１，１０４，１０７゜１１０、・・・、及
び外側渡り位置１０２，１０３゜１０５．１０６，１０
８，１０９．・・・は、巻込まれたシールド導体Ｓの接
続線である外側渡り線Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５．
・・・・・・を円滑に渡せるように、円周方向に少しづ
つずらして配されている。

第７図は、従来のインターリーブ方式の巻線Ａ１コンデ
ンサ結合方式の巻線Ｂ１及び本発明による巻線Ｃを比較
対照して示すものである。

又第８図は、巻線Ａ、Ｂ、Ｃについて横軸に１コイル当
りの巻回数、縦軸に一対コイル間の直列静電容量の値を
示したもので（尚、同図中りは、シールド導体Ｓが１タ
一ン巻込まれている場合を示す）、このグラフから明ら
かな如く、本発明の巻線Ｃの直列静電容量は巻線Ａ及び
シールド導体Ｓが１タ一ン巻込まれている場合りの直列
静電容量を和した値となり、１コイル当りの巻回数を規
定すれば、必要充分な大きさの直列静電容量を有した巻
線が得られることとなる。

即ち、変圧器仕様で１コイル当りの巻回数が決定され、
衝撃電圧の値から必要な直列静電容量の値が決まるので
、これらの値及び変圧器等の全体の大きさ、コスト等を
勘案して容易に製作することができる。

斯くして、大容量超高圧変圧器で１コイル当りの巻回数
が少なくなった場合でも、インターリーブ巻線の改良と
して、衝撃電圧特性の良好な巻線が得られる。

第９図は本発明の他の実施例を示すもので、シールド導
体Ｓをコイルからコイルへ渡す場合に、第５図及び第６
図に示した実施例よりも多くコイルをとばして構成する
ものである。

この実施例によれば、シールド導体Ｓ０１ターン轟りの
直列静電容量の増加分が前述の実施例よりも犬となる利
点がある。

又、第１０図は本発明の他の実施例を示すもので、イン
ターリーブ方式の巻線において導体が二並列のものに適
用した巻線である。

間、第９図及び第１０図においても第５図及び第６図の
場合と同様の構成であるので、詳述は省略する。

以上述べた如く本発明に拠れば、インターリーブ巻線に
シールド導体を巻込むことが可能となったので、衝撃電
圧特性の良好な円盤巻線を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインターリーブ方式による円盤巻線の巻
回配置図、第２図は従来のコンデンサ結合方式による円
盤巻線の巻回配置図、第３図及び第４図は衝撃電圧特性
の効果の示針となる直列静電容量の大きさを示すもので
、第３図１は第１図の巻線の巻回配置図、同図２，３は
第３図１と等価な電気回路図、第４図１は第２図の巻線
の巻回配置図、同図２，３は第４図１と等価な電気回路
図、第５図は本発明に係る円盤巻線の一実施例を示すも
ので、同図１は巻回配置図、同図２，３は第５図１と等
価な電気回路図、第６図は同実施例の巻線展開図、第７
図は同実施例と従来の円盤巻線とを示すもので、同図１
はインターリーブ方式の巻線Ａの巻回配置図、同図２は
コンデンサ結合方式の巻線Ｂの巻回配置図、同図３は同
実施例の巻線Ｃの巻回配置図、第８図は１コイル当りの
巻回数と直列静電容量の大きさとの関係を示すグラフ、
第９図並びに第１０図は本発明の他の実施例を夫々示す
巻回配置図である。 符号の説明、１０１，１０４，１０７，１１０・・・内
側渡り位置、１０２，１０３，１０５゜１０６．１０８
・・・外側渡り位置、１０９・・・外側渡り位置、Ｓ・
・・シールド導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体を巻回形成した一対のコイルの複数組を軸方向
   に積重ね、かつ前記一対のコイルから次の一対のコイル
   へ外側渡り位置にて導体を渡らせると共に、前記一対の
   コイルはその導体をコイル間で互いに交差させるインタ
   ーリーブ構成とするものにおいて、インターリーブ構成
   の各対のコイルにおける導体の外側渡り位置を、円周方
   向に順にずらすと共に、インターリーブ構成の各コイル
   の中にシールド導体を少なくとも１ターン巻込み、前記
   各コイル中のシールド導体は、各対コイルの導体の外側
   渡り位置の間で渡る外側渡り線にてそれぞれ接続したこ
   とを特徴とする円盤巻線。