JPS5893205A - 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】 本発明は箔巻巻線を用いた変圧器に関するものである。

発明の技術的背景 金属シートと絶縁シートを重ねて巻いた箔巻巻線を用い
た箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く、小型１経叶化で
きるという特長をもっており、との箔巻変圧器は、数ｋ
Ｖ，数１　（ｌ　Ｏ　ｋＶＡ程度の比較的室圧の低い小
容量の変圧器においてはすでに実用化され、かなり市場
に出まわっている。

最近、その優れた長所に渉み、より高電圧・大容量の変
圧器例えば２　７　５　ｋＶ、３　０　’Ｏ　ＭＶＡ変
圧器にも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もたせら
れるかにかかっている。まだ、このような高電圧大容量
変圧器は実用化けされていないが、との箔巻変圧器の冷
却方式としては、巻線内に冷却グクトを内蔵させ、絶縁
特性の秀れた冷媒を送り込んで巻線損失から発生する熱
を直接的に冷やす、いわばヒート・ぞイゾ式のものが考
えられている。

第１図はこのような冷却方式の糸巻変圧器と１、て従来
考えられているもめを示［７たもので、図中４は鉄心主
脚１に嵌合される絶縁筒７の外側に巻かれた低圧巻線、
５は低圧巻線４の外１１１１１に巻付は形成された絶縁
パーリヤ８の外側に巻かれた高圧巻線であり、これら巻
線４，５は金属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いた
箔巻巻線とされている。６は箔巻巻線４，５内の適所に
それぞれ内蔵されたステンレス等の金属からなる冷却ダ
クトであり、この冷却ダクト６け薄形ダクトを略円筒状
に彎曲させた形状のものであって、巻線中に一緒に巻込
まれている。この冷却ダクト６内には、フロンＲ−１１
３やＦＣ７５等の冷媒が通されるようになっており、こ
の冷媒は冷却ダクト６内を通る過程で巻線内の発熱を冷
媒の蒸発潜熱で奪って巻線を冷却する。そしてこの冷媒
は、凝縮器９において水冷却により冷却されて凝縮され
、液化した冷媒は冷媒タンク１０に貯められてボン７’
ｌｌにより冷却ダクト６に送り込まれる。

また、冷媒を導びく導液配％’　１２．１２は１、・□ 巻線４，５の上下に配されており、冷却ダクト６けその
上下端にそれぞれ接続した導液・ぞイブ１３．１３を介
して導液配管１２．１２と接続されている。なお、導液
配管１２．１２はステンレス等の金属製とされているが
、導液・平イー７゜ノ、ｑ、１ｓはテフロン（４フツ化
エチレン樹脂）等からなる絶縁パイプとさねて冷却ダク
ト６と導液ヤ、管Ｊ２．１２との間を絶縁ｌ、ている。

捷だ、導液配管１２，１２けタンク１４のアース電位に
電、気的に接続され、冷却ダクト６は巻線４．５内に組
込捷れて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。さらに、タンク１４内には、絶縁油あるい
るＳＦ６ガス等の絶縁媒体が封入されており、巻線４，
５の各部はこの絶縁媒体によって絶縁されている。

この冷却力式の変圧器は冷却のための冷媒が流れる循環
回路と絶縁のための絶縁媒体Ｉｆとは完全に分離（セ・
母レート）されている。このことから、この方式の箔巻
変圧器は、特にセ・！レート式箔巻変圧器、、と呼ばれ
ている。

この冷却方式の変圧器は、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待でき、大容量変圧器に有
望である。

背景技術の問題点 ［２か［、なから、−Ｆ記従来の変圧器は、次のような
間禰点をもっている。すなわち、箔巻巻線４．５は、鉄
心主脚１に嵌合される絶縁筒７に低圧巻線４を構成する
金属シート２と絶縁シート３の巻き始め端部を接着して
この両シート２゜３を絶縁筒７に巻付け、その外側に熱
収縮性のリング状樹脂バンド（図示せず）を嵌めて巻線
を緊東した後、この低圧巻線４の外側に絶縁紙等を巻付
けて絶縁パーリヤ８を形成し、次いでこの絶縁パーリヤ
８に高圧巻線５を構成する金属シート２と絶縁シート３
の巻き始め端部を接着してこの両シート２，３を巻付け
る方法で製作される。この場合、金属シート２と絶縁シ
ート３は、巻線の製作時にシート２，３に張力を与えな
がら巻取ることにより互いに密着するように巻かれるが
、巻取られた金属シート２はその弾性によって復元し２
ようとするために、缶巻きされた巻線が鉄心挿入作業等
の組立作業の間に巻戻りを起してゆるみを生じ（巻線外
周をバ５− ンドで緊束していても、金属シート２及び絶縁シート３
の巻き終り端部はバンドとの間で滑りを生じるから巻線
のゆるみは阻止できない）、そのだめに金属シート２と
絶縁シート３との間に隙間ができて熱伝達特性が低下し
、冷却効オ、が著しく減少１−て変圧器のオーバーヒー
トを引き起すおそれがある。また、大容量の変圧器では
、電流値も大きく、金属シート２の巻き始め端部と巻き
終り端部に設けられる口出［２導体の断面形状も大形化
するため、巻線の口出し導体の上に積層している部分が
局部的に外側に膨出しだ形となり、そのために巻線外形
が完全な円形とはならないから、短絡時に巻線径方向に
作用する機械力が局部的な膨出部分に集中して巻線が破
壊に到るおそれもある。

発明の目的 本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、そ
の目的とするところは、箔巻巻線の巻戻りによるゆるみ
を防いで金属シートと絶縁シートとの間の密着性を確保
し、熱伝達特性を６一 高く維持することができると共に、金属シートの巻き始
め端部及び巻き終り端部に巻線１Ｍ面から突出する状態
で設けらねている口出１７導体による巻線外形の局部的
な膨出もなくして、短絡時の機械力にも十分例えられる
ようにした悄頼件の高い変圧器を提供することにある。

発明の概要 すなわち、本発明は、巻線内外周に絶縁筒を設け、この
内外の絶縁筒に、金属シートの巻き始め端部及び巻き終
り端部に巻線周面から突出する状態で設けられている口
出し導体が入る口出し２導体保持溝を設けると共に、両
絶縁筒相ｎを、内周縁において内側絶屑ζ筒と回わり止
め係合され外周縁において外側絶縁筒と回わり止め係合
されるリング状絶縁体で結合した構成のものであり、こ
のような構成とすれば、内外の絶縁筒の相対位置のずれ
がリング状絶縁体によって阻止され、これにより各絶縁
筒の口出し導体保持溝に巻き始め端部と巻き終り端部の
口出１−１導体が保持されていることと相俟って金蝿シ
ーートの巻戻りが阻止されるから、巻線のゆるみを防ぐ
ことができるし、−マた口出し導体は絶縁筒の口出し導
体保持溝に入るためにこの口出し導体による巻線外形の
局部的な膨出もなくすことができる。

発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照り、で説明する。

第２図及び第３図において、図中１は鉄心主脚、４は低
圧巻線、５け高圧巻線であり、これら巻線４，５は金属
シート２と絶縁シート３を重ねて巻いた箔巻巻線とされ
、その適所には冷却ダクト６が巻込み内蔵されている。

また、低圧巻線４け、その内外周の絶縁筒１５．１６間
に挾持されており、高圧巻線５も同様に内側絶縁筒１５
　ａと外側絶縁筒（図示せず）との間に挾持されている
。低圧、側巻線４の内側絶縁筒１５は、第５図に示４−
上うに、その外周面の一部に軸方向に沿わせて日出【２
導体保持溝１７ａを設けた構成とさノ１ており、外側絶
縁筒１６は第６図に示すような分割形のものとされると
共に、その内周面の一部に軸方向に沿わせて口出し導体
保持溝１７ｂを設けた構成とされている。

一方、第３図において、１８ａ、１８ｂは低圧巻線４を
構成している金属シート２の巻き始め端部と巻き終り端
部とにスポット溶接または圧接等によって第４図に示す
ように取付けられた口出し導体であり、これら口出し導
体１８ａ。

１８ｂは巻線周面から突出し、内外の絶縁筒１５．１６
の口出し導体保持溝１７ａ、１７ｂに納められている。

低圧巻線４け、内側絶縁筒１５の口出し導体保持溝１７
ａに金属シート２０巻き始め端部に暇付けた口出し導体
１８ａを挿入すると共に、その近くにおいて内１ｆｉｌ
ｌ絶縁筒１５に絶縁シート３の巻き始め端部を接着し２
（図中ａは接着部を示１２ている）、この金）ＰＡシー
ト２と絶縁シート３を張力を与えながら内側絶縁筒１５
の外周に所要回数巻付けることにより製作されたもので
（冷却ダクト６はこの巻線製作時に一緒に巻込まれる）
、分割形の外側絶９− 縁鋪１６は、巻線４の製作後に巻線外周に嵌合され、図
示し２ない絶縁性のバンド等によって締結される。また
、第２図において、１９は内外の絶縁筒１５．１６相互
をその上下両端部において結合するリング状絶縁体であ
り、このリング状絶縁体１９は第７図に示すような形状
とされている。すなわち、このリング状絶縁体１９け、
その内周縁に内側絶縁筒１５の端部周縁に設けた複数の
切欠部２０ａに係合する複数の突出部２１ａを有［７、
かつ外周縁に外側絶縁１ｈ１６の端部周縁に設けた複数
の切欠部２０ｂに係合する複数の突出部２１ｂを有する
もので、切欠部２０　ａ　、　２０　ｂと突出部２１ａ
、２１ｂとの係合により内外周を内外の絶縁筒１５゜１
６にそれぞれ係止され、この両絶縁商１５゜１６相ｑを
その相対位置がずれないように結合している。ろお、第
７図において２２ａ、２２ｂは両絶縁筒１５．１６０［
１出し導体保持溝１８ａ、１８ｂと対応させて設けられ
た口出し導体導出溝、２３は巻線内の冷却ダクト６と導
＝１０− 液配管１２とを接続する絶縁性導液・ぐイｆ１３の挿通
孔である。リング状絶縁体１９は、製作された巻線４の
外周に外側絶縁筒１６を嵌合させた後に取付けられる。

一方、高圧巻線５の内側絶縁？Ｍ　Ｊ　ｓ　ａと外側絶
縁筒は、低圧巻ａ４の外側絶縁筒１６と同様な分割形の
ものであり、この高圧側の内側の絶縁筒１５ａは低圧巻
線４の外側絶稈筒１６の外周に絶縁紙等を巻付けて絶縁
パーリヤ８を形成した後にその外側に嵌合され、外側の
絶縁筒は高圧８線５の外側に嵌合されて、金嫉シート２
の巻き始め端部と巻き終り端部の口出し導体を同様に保
持（７ている。さらにこの両絶縁部相互も低圧側と同様
にリング状絶縁体１９ｈによって相対位置がずれないよ
うに結合されている。

また、第２図において、２４．２４ａはリング状絶縁体
１９．１９ａを抜は外れないように押える絶縁板、２５
は絶縁板２’４．２４ａを押オる絶縁性押え板であり、
この押え板２５は鉄心上下嬬に取付けられた締付は金具
２６によって締付は固定されている。

［、かｌ、て、上記構成の変圧器においては、各巻線４
，５の金属シート２の巻き始め端部と巻き終り端部とが
この端部に取付けた口出１２導体１８ａ、１８ｂを介ｌ
、て巻線内外周の絶縁筒１　ｓ　（１５ａ）、７　ｅの
口出し導体保持溝１７１Ｌ１１７ｂに係止され、さらに
内外の絶縁筒１５（Ｊ５ａ）、１６相互はリング状絶縁
体１９（１９ａ）によって相対位置がずれないように結
合されているから、金属シート２が巻戻りを起すことは
なく、従って巻線４，５の巻戻りによるゆるみを防ぐこ
とができるＬ７、まだ巻線周面から突出する状態で設け
られている口出し導体１８ａ。

１８ｂは絶縁筒１５（Ｊ５ａ）、１６０口出し導体保持
（ｐ＊　７７１Ｌ　Ｉ　Ｊ　７　ｂ内に入っているから
、この口出し、導体１８ａ、１８ｂによって％脚外形を
局部的に膨出さザることもない。

発明の効果 本発明の変圧器は上記のようなものであるから、箔巻巻
線の巻戻りによるゆるみを防いで金属シートと絶縁シー
トとの間の密着性を確保［１、熱伝達性を高く維持する
ことができると共に、全開シートの巻き始め端部及び巻
き終り端部に巻線周面から突出する状態で設けられてい
る口出［、導体が絶、縁部で巻線外形を局部的に膨出さ
せることもなく［７て、短絡時の機械力にも十分耐えら
れる強度を確保することができ、従って信頼性を高くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変圧器を示す縦断面図である。 第２図〜第７図は本発明の一実施例を示すもので、第２
閃は縦断面図、第３図は横断面図、第４図は金属シート
の巻き始め端部の斜視図、第５図は内側絶縁筒の斜視図
、第６図は外側絶縁筒の斜視図、第７図はリング状絶縁
体の平面図である。 ２・・金属シート、３・・・枦、１縁シート、４，５・
・・巻線、１５　、１５　ａ　、　１６−絶縁筒、１７
ａ。 １７ｂ・・・口出し導体保持溝、１８　ａ　ｒ　Ｉ　Ｅ
ｌ　ｂ・・・口出し導体、１９．１９ａ・・リング状絶
縁体。 １３− 第３図 第４図

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いだ箔巻巻線を用い
   た変圧器において、巻線内外周に絶縁筒を設け、この内
   側の絶縁筒に、前記金部シートの巻き始め端部及び巻き
   終妙端部に巻ａｈ面から突出する状態で設けられている
   口出し導体が入る口出し導体保持溝を設けると共に、前
   記両絶縁筒相互を、内周縁において内側絶縁筒と回わり
   止め係合され外周縁において外側絶縁筒と回わり止め係
   合されるリング状絶縁体で結合したことを特徴とする変
   圧器。