JPS587047B2 - セイシユウドウデンキヨウエンバンマキセン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器、リアクトル等の静止誘導電器に用いら
れる２並列円板巻線に関する。

円板巻線はコイル対向面積が比較的小さく、かつコイル
数が多いため、コイル間の静電容量が小さく、衝撃電圧
に対する特性が悪いという欠点があり、これを改善する
ため、コイル導体の巻回間にシールド導体を巻き込み、
これを離れたコイル間に巻き込まれたシールド導体と接
続する円板巻線構造が従来から採用されている。

第１図は従来より実施さるている円板巻線の巻回配置図
を示すもので、図中１０１は円板巻線であり、絶縁筒１
０２の上にａないしｈの如きコイル群から構成されてい
る。

コイル導体１０３は奇数番目のコイルａ，ｃ，ｅ，ｇ等
において外から内に向って時計方向に巻き込まれる内巻
きの時は、偶数番目のコイルｂ，ｄ，ｆ，ｈ等において
は内から外に向って時計方向に巻き上げられる外巻きと
される。

このようにしてコイル巻回１ないし２０が形成され、こ
れらの巻回単位を所要数だけ積重ねて変圧器巻線を構成
する。

各コイル間はコイル内側で渡り線１１３，１１４により
接続され、外側で渡り線１１５，１１６，１１７等で結
ばれる。

シールド導体１０４ないし１０９等は巻線に直列容量を
付加するためのシールドであって、コイル導体間に巻き
込まれる。

第１層のコイルａのシールド１０４は、第４層目のシー
ルド１０７と、同じくシールド１０６は１０９というよ
うに順次接続される。

第２層目のコイルｂのシールド１０５が巻線入口端子Ｕ
と接続され最終端シールドが同様に他の巻線端部分と接
続されるほかは、順次４個離れたコイル間のシールドに
接続されていく。

第１図の巻回配置図に示す円板巻線は、巻線設計時に計
算された必要とする静電容量を与えるように、シールド
導体を所要回数コイル内に巻き込むこきにより、各コイ
ルにほぼ均等に衝撃電圧を分布させることが容易にでき
、かつすぐれた衝撃電圧特性を有しており、大容量変圧
器等の高圧巻線に多く使用されている。

ところで、近来、益ケ変圧器、リアクトル等の静止誘導
電器の単器容量が増大する傾向にある。

単器容量の増大に伴い、巻線のコイル導体の断面積も増
大し、単一の平角線を絶縁してコイル導体とする場合は
、一条で大きな断面積を得るような平角線を使用すると
、漂遊負荷損が増大するためエナムルで被覆した細い平
角線を撚架して製作された導体を一括絶縁した転位電線
を使用する場合が多い。

高圧巻線は円板巻線、中圧巻線も円板巻線、低圧巻線は
ヘリカル巻線で構成される大容量三巻線変圧器の場合、
高圧巻線は転位電線を使用し、第１図の如く巻回配置さ
れた円板巻線が多く使用される。

中圧巻線は高圧巻線より電位が低いため、巻線の巻回数
が少なく、電位の低い分の逆比分だけ電流が大きくなり
、巻線断面積が増大する。

従って、中圧巻線は高圧巻線より大きい巻線断面積のコ
イル導体で巻回数の少ない円板巻線を巻回する必要があ
る。

変圧器の高圧、中圧、低圧、の各巻線は各巻線間のアン
ペアターン不平衡によって生ずる短絡時発生機械力をで
さるだけ小さくするため、巻線の積高さを各巻線同一と
するように製作される。

高圧巻線と中圧巻圧の容量が同一とすると、中圧巻線の
電圧が高圧巻線の半分の場合は、中圧巻線の総巻回数は
高圧巻線の半分となり、巻線断面積は２倍となる。

このため、中圧巻線の各コイル層の巻回数も高圧巻線と
同一とすると、２並列円板巻線を採用することにより、
中圧巻線の総コイル層数と高圧巻線の総コイル層数を同
一として製作できる。

このように中圧巻線に２並列円板巻線を採用すると、中
圧巻線の各単位コイル層の巻回数を多くできる。

通常三巻線変圧器の各巻線は鉄心側より低圧巻線、中圧
巻線、高圧巻線の順に配設されるため、高圧巻線と低圧
巻線間に介挿された中圧巻線は、高圧巻線に比較して巻
線の対地静電容量が大きく、衝撃電圧特性が悪い。

一方、第１図の円板巻線構造は、中圧巻線に比較して電
流の小さい高圧巻線に適用される場合が多く、コイル導
体間に巻き込まれたシールドの接続を、シールド導体の
巻き込まれたコイル層を含めて少なくとも４層以上離れ
た偶数番目のコイル層内に巻き込まれているシールド導
体と接続することを特徴としたものであり、電流の大き
い中圧巻線に使用する２並列円板巻線に適用することが
できない。

したがって、２並列円板巻線に適用し得る衝撃電圧特性
にすぐれた作業性のよい円板巻線構造の開発が望まれて
いる。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その目的は静
止誘導電器の電流の大きい巻線に使用する２並列円板巻
線に適用でき、かつすぐれた衝撃電圧特性を有するとと
もに、作業性のよい高信頼性の円板巻線を提供するにあ
る。

この目的を達成するため、本発明の静止誘導電器用円板
巻線においては、コイル導体を鉄心の囲りへ外方より内
方に向けて巻回する単位コイル層２個を軸方向上下に隣
接して巻回し、次に内方より外方に向けて巻ロする単位
コイル層２個を軸方向上下に隣接するように連続して巻
回し、順次これを操返して連続巻回された多数の円板コ
イル層を有し軸方向上下に隣接する各単位コイル層の２
個を１組として用いると共に、上記各コイル層は、所定
る整数巻回数より少なく巻回構成して、その巻回端をコ
イルの外周へ位置せしめ、各コイル層の渡り接続部を順
次円周方向へずらしてなり、上記コイル層の少なくとも
線路端側の一部のコイル層内へ少なくとも１回以上のシ
ールド導体がコイル導体とともに巻き込まれ、該シール
ド導体の巻き込まれた内端は、コイル層内へ開放され、
その他端はシールド導体の巻き込まれたコイル層を含め
て少なくとも７層以上離れた奇数番目のコイル層内へ同
様に巻き込まれているシールド導体とのみ電気的に接続
されていることを特徴としている。

以下、本発明の一実施例を第２図および第３図について
説明すると、円板巻線１０１は絶縁筒１０２の上にコイ
ルａないしｇおよびａないしｇの如く２並列のコイル群
から構成されている。

コイル導体１０３は絶縁筒１０２上の軸方向上下に隣接
して巻回される２個のコイル層を１組としコイルａ，ａ
’において外から内に向って時計方向に巻き込まれる内
巻きの時は、コイルｂ，ｂ’では内から外に向って巻き
上げられる外巻きとされる．このようにして順次コイル
ｃ，ｃ’は外から内にコイルｄ，ｄ’は内から外にと、
コイル巻回１ないし２０および１′ないし２０′が形成
され、これらの巻回単位を所要数だけ積重ねて変圧器巻
線が構成される。

各コイル間はコイル内側で渡り線１１３，１１３’，１
１４，１１４’により接続され、外側では渡り線１１５
，１１５’，１１６，１１６’，１１７，１１７′等で
結ばれる。

各単位コイル層はコイルａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇと
コイルａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′，ｅ′，ｆ′，ｇ′の如
く渡り線で２系列に独立して結ばれ、巻線入口端子Ｕで
一括されるため、この巻線構造は通常２並列円板巻線と
呼ばれている。

シード導体１０４ないし１０９および１０４′ないし１
０９′等は巻線に直列静電容量を付加するためのシール
ドであって、コイル導体間に巻き込まれる。

第１層のコイルａのシールド１０４は第７層目のコイル
ｄのシールド１０７とシールド渡り線１１１で結ばれ、
第５層目のコイルＣのシールド１０６は第１１層目のコ
イルｆのシールド１０９とシールド渡り線１１２で結ば
れ、第２層目のコイルａ′のシールド１０４′は第８層
目のコイルｄ′のシールド１０７′とシールド渡り線１
１１′で結ばれ、第６層目のコイルｃ′のシールド１０
６′は第１２層目のコイルｆ′のシールド１０９′とシ
ールド渡り線１１２′で結ばれるというように順次に接
読される。

第３層目のコイルｂのシールド１０５はシールド渡り線
１１０により、第４層目のコイルｂ′のシールド１０５
′はシールド渡り線１１０′により巻線入口端子Ｕと接
続され、最終端シールドが同様に他の巻線端部分と接続
されるほかは、順次７個離れたコイル間のシールドが接
続されていく。

この第２図に示された円板巻線を外側の側面から見た展
開図が第３図に示されている。

各単位コイル層はある整数巻回よりわずかに少なく巻か
れ、各コイル層は外渡り線１１５および１１５’，１１
６および１１６’，１１７および１１７′と順次円周方
向にずらして接続される。

このようにある整数回よりわずかに少なく巻かれたコイ
ルを通常オープンコイルと呼ぶ。

オープンコイルでは各コイル層が整数巻回よりわずかに
少なく巻かれた範囲が、コイル導体の厚み分だけコイル
幅が狭くなるので、この空間を利用して、コイル導体の
コイル渡り線を次のコイルに渡らせることができ、渡り
線がコイル外側にでぼらない長所がある。

また、たとえばコイルａのシールド１０４をコイルｄの
シールド１０７に接続する場合の如く、コイル導体の外
渡り線１１６の位置がオープンであるため、シールドを
コイル間より素直に無理なく引き出すことが可能となり
、シールド渡り線１１１の接続作業も容易となる。

第３層目のコイルｂのシールド１０５および第４層目の
コイルａ′のシールドｂ′は、それぞれ第１層目のコイ
ルａおよび第２層目のコイルａ′の外側のコイル導体に
接続され、所定の絶縁を施こされる。

さらに、同一コイル組に属する２個の単位コイル層ａお
よびａ′内に巻き込まれた各シールド導体１０４および
１０４′を、他の同一コイル組に属する２個の単位コイ
ル層ｄおよびｄ′内に巻き込まれた各シールド導体１０
７および１０７′に接続する２個のシールド渡り線１１
１および１１１′は、互に平行にかつ１箇所にまとめて
配置されている。

同様に、シールド渡り線１１２および１１２’，１１０
および１１０′も互に平行にかつ１箇所にまとめて配置
される。

以上の巻線法およびシールド接続法により形成された巻
線は、全長に亘って電線の製作限界まではコイル導体を
途中で接続することなく連続巻回することが可能である
。

また、シールド渡り線はコイルの外周から出張った状態
で施こされ、しかも比較的長いため、これを各別にコイ
ルの全周に分散して配置すると、絶縁筒とコイルとの間
を軸方向に流れる油流が阻害されることになるが、この
実施例では、前記のように、シールド渡り線は各２個ず
つまとめて配置されているため、軸方向に流れる油流が
シールド渡り線によって阻害されることが、それだけ少
なくなる。

以上説明したように、本発明によれば、コイル導体を鉄
心の囲りへ外方より内方に向けて巻回する単位コイル層
２個を軸方向、上下に隣接して巻回し、次に内方より外
方に向けて巻回する単位コイル層２個を軸方向上下に隣
接するように連続して巻回し、順次これを繰返して連続
巻回された多数の円板のコイル層を有し、軸方向上下に
隣接する各単位コイル層の２個を１組として用いると共
に上記各コイル層は、所定の整数巻回数より少なく巻回
構成して、その巻回端をコイルの外周へ位置せしめ、各
コイル層の渡り接続部を順次円周方向へずらしてなり、
上記コイル層の少なくとも線路端側の一部のコイル層内
へ少なくとも１回以上のシールド導体がコイル導体とと
もに巻き込まれ、該シールド導体の巻き込まれた内端は
、コイル層内へ開放され、その他端はシールド導体の巻
き込まれたコイル層を含めて少なくとも７層以上離れた
奇数番目のコイル層内へ同様に巻き込まれているシール
ド導体とのみ電気的に接続されているので、電流の大き
い巻線に適用される２並列円板巻線の衝撃電圧特性を改
良し、かつ２並列円板巻線を全長にわたり連続巻回する
ことが可能となり、作業性のよい高信頼性の円板巻線と
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来における円板巻線の巻回配置図、第２図は
本発明の一実施例を示す円板巻線の巻回配置図、第３図
は第２図に示された円板巻線を外側の側面からみた展開
図である。 符号の説明、１０１・・・・・・円板巻線、１０２・・
・・・・絶縁筒、１０３・・・・・・コイル導体、１０
４〜１０９，１０４′〜１０９′・・・・・・シールド
導体、１１０〜１０２，１１０’〜１０２’・・・・・
シールド渡り線、１１３〜１１７，１１３’〜１１７′
・・・・・・コイル層渡り線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイル導体を鉄心の囲りの外方より内方に向けて巻
   回する単位コイル層２個を軸方向上下に隣接して巻回し
   、次に内方より外方に向けて巻回する単位コイル層２個
   を軸方向上下に隣接するように連続して巻回し、順次こ
   れを操返して連続巻回された多数の円板のコイル層を有
   し、軸方向上下に隣接する各単位コイル層の２個を１組
   として用いると共に、上記各コイル層は、所定の整数巻
   回数より少なく巻回構成して、その巻回端をコイルの外
   周へ位置せしめ、各コイル層の渡り接続部を順次円周方
   向へずらしてなり、上記コイル層の少なくとも線路端側
   の一部のコイル層内へ少なくとも１回以上のシールド導
   体がコイル導体とともに巻き込まれ、該シールド導体の
   巻き込まれた内端は、コイル層内へ開放され、その他端
   はシールド導体の巻き込まれたコイル層を含めて少なく
   とも７層以上離れた奇数番目のコイル層内へ同様に巻き
   込まれているシールド導体とのみ電気的に接続されてい
   ることを特徴とする静止誘導電器用円板巻疲 ２ 特許請求の範囲１に記載の静止誘導電器用円板巻線
   において、同一コイル組に属する２個の単位コイル層内
   に巻き込まれた各シールド導体を他の同一コイル組に属
   する２個の単位コイル層内に巻き込まれた各シールド導
   体にそれぞれ接続する２個のシールド渡り線を、１箇所
   にまとめて配置したことを特徴とする静止誘導電器用円
   板巻線。