JPS59168614A - 箔巻変圧器 - 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１ 本発明は、銅或はボッルミ箔等の金属シー１−と絶縁シ
ー（・とを重ねて巻いて成る箔状の巻ｍ　番用い１＝箔
巻変圧器に関りる。

［発明の技術的背景］ 箔巻変圧器は、巻線の占積が良く小型、軽量化が【゛き
る特徴がある。既に数ＫＶ、数１００ＫＶＡ！ｌ′ｉ］
度の比較的電圧の低い小容量　（１）変圧器Ｃは実用化
されている。近年、その優れた長所に鑑み、にり高電圧
、大容量　ノ例えハ２７５　Ｋ　Ｖ、３００ＭＶ△級変
圧器への適用拡大が研究されているが、最大の鍵はいか
に冷却能率を向−１さｌ、八い絶縁能力を巻線に持たけ
られるかということと、短絡事故時の半径Ｉｊ向機械力
に対して耐えさＩ！得るかにかかっている。まだ、この
様な高電圧大容量の変圧器は実用化に到ってないが、第
１図の如く、巻線内に冷１ｄｌタク１へを内蔵さＵｌこ
の冷ＩＪｊダク１−に絶縁特ヤ１の優れｌこ冷媒を送り
込み、巻線損失から発生覆る熱を冷媒の蒸発潜熱を利用
して冷却する、いわばピー１〜バイゾｈ　Ｊ（の泊容度
ｊ「器か有力Ｃある。

即し、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金属シー１
−２と絶縁シート３を重ね（巻い（成る低１１巻線４と
＾圧巻線５が＠装され、てれらの巻線内には中空状の冷
却タフ１−〇が内蔵され４いる。

冷１ｄｌタク１−６の中空部の博い間隙内には、］］１
−］ンＲ１１３やノ［ｌリカー１−　に０７５舌の冷媒
が１・１人されており、ポンプ７により循環され巻線内
の発熱を冷媒の発熱潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器Ｂ内
においＣ冷７ｉ１１水管９で冷に１さｌ！凝縮さける様
になっている。液化した冷媒は、冷媒タンク１０に溜め
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。

冷）Ｊｌ系を構成づる導液管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ｆＪＩタク１−６
とはテフロン樹脂等の絶縁バイブ１２を介しで接続され
ている。また、この導液管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１〜６は、
巻線内に組込まれ−（いる関係−１−１近接７）るイ線
と同市イ）“／　Ｌ、−電気的に接続され（いる。更に
、巻線各部の絶縁は、タンク１３内に封入された５ｌ−
ｅカス等の絶縁ガスににり確保されている。

以上説明した従来の箔容度１ｆ器は、冷媒の循環りる冷
却系と巻線の絶縁カスとが完全に分離されていることか
ら、一般にセパ容度１一式箔巻変圧器と呼ばれるが、ピ
ー１〜パイプ方式の箔巻変圧器には、これ以外にタンク
内に絶縁媒体と冷媒とを混在さけておき、冷媒を巻線に
散布づ−るスプレ一式や、タンク内に設りた容器に冷媒
を溜めておき、ここに巻線を浸漬りるブール式等が知ら
れ℃いる。

１背訂１技術の問題点コ どこ゛ろで、この秤の前容度ＩＪ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ぐきる為、
大容量変圧器に番、１有望であるが、その反面、次の様
な問題点がある。

即Ｉう、従来の（１？１巻変圧器に、ｄハノるリード線
の口出し描造は、金属シー１〜側端部に別途用意した棒
状０月１出しり−１−線をろう（＝Ｊ’　１．ｊや圧培
笑の手段で接続しく引出していた。しかし乍ら、この様
す１１出し構造にｄｉい（は、幅の広い導体である金属
シー１−と幅の狭い口出しリード線の接続部分に゛小流
が集中し、これににり温度上界にさたし、局所的な加熱
状態となる欠点があった。特に、セパ容度１−弐箔巻変
圧器においては、巻線内に冷却ダク］〜６が内蔵され、
口出し部と冷却タフ１−６とは直接接触しＣいない為、
口出し部の冷）Ｊｌは、タンク１３内に封入されたＳ　
Ｆ６ガス等の絶縁媒体のみによるので、冷却効率が悪く
、口出し部の加熱状態が続いてＩノまうといった欠点が
あった。

また、躊い金属シートに厚手の棒状をした［１１出しリ
ード線を接続すると、シー１〜表面から突出しＩＣリー
ド線の角の部分に電界集中を生じゃづく、絶縁破壊に至
るおそれもあり、更にリード線と金属シートの接合部分
に応力が集中し−Ｃ金属シー１−が傷イ」りられるおそ
れもあった。

［発明の目的］ 本発明は、上記の様な従来技術の欠点をＷ消Ｊる為に提
案されたもので、その目的は、金属シー１−　（１）　
１．、ｌ出し部の電流集中による局部加熱を防止し、）
ｎ　７．Ｉｆ　Ｑｊｊ　Ｉ！ｌ、ｌ（Ｑ　縁４Ｓｊ　ｌ
！ｔニｆｊ　しｌ＝　（ｒ”ｉ　頼＋ｌｔ：　（１）高
イ箔巻変月：器を１足供ηること（こある。

１発明のＲフレ］ 本発明の箔巻変圧器は、金属シートを絶縁シーＩ・ど小
ね合わｌ！Ｉζ状態で・５線の＠１方向に折り曲げＣ１
金属シーｉ〜の終端部分をそのまま口出し部と覆ること
によって、金属シー１〜と口出し部間の導体幅の変化を
なくし、口出し部にお【Ｊる電流集中を防止りる様にし
たものである。

１発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に従って説明りる。

第２図に承り第１実施例では、金属シート１Ｇ（よその
最終ターン部分において、絶縁シート１７を内側に重ね
合わせる様にして、４５°の析線斐の部分から巻線の軸
方向に折曲げられており、巻線の上端部ｈｒ　ｒら上方
に突出した金属シー１〜１Ｇの終端部分が［１出し部と
なっている。この第１実施例Ｃは、巻線から１１出し部
に至るよ（゛の導体幅を変化さＵることがなく、１−１
出し部を引出Ｕる為、金属シート全幅に亘る電流分布を
変えることがなく、゛電流集中による口出し部の局部加
熱を防止１Ｊることが可能となる効果がある。

第３図及び第４図に示す第２実施例は、まず第３図に示
Ｊ様に、金属シート１６の両面に絶縁シー１〜１７を重
ね合わせ、これを４５５°の折線髪の部分から巻線の軸
方向に折曲げた後、全体とし−Ｃ三角形状となったこの
折曲げ部分を、第４図に承り様に、先端の＝］−す一部
分から巻線の巻回方向に治ってアコーデオン状にジグザ
グに折り畳み、仝休としく棒状の外観を呈するＤ出し部
を形成し！ζものである。この第２実茄例においては、
金属シー１−１６の重なり合う部分には絶縁シー）−１
７が必り゛挟み込まれている為、電流分布を変えること
なく引出けるので、電流集中にょる［１出し部の局部加
熱を防止づることがぐきる効果に加え（，１１川し部に
別のリード線を挿入覆る必要が無い為、口出しの厚さを
小さくすることができる効果もある。また、第３図の如
く幅の広いまま０月１出し部に比較してリード線の接続
も容易て゛ある。

なｄ−３、上記の第２実施例に、１３いて（よ、全尿１
シーｈ　１６の両側に絶縁シー（−１７をｉｒｉイａ合
わυｔ　Ｊｌｒり畳／υでいる為に、金属シー１−１６
の折り中なる部分には絶縁シー１−１７は２枚中ね（挾
み込ｊ、れる。従つ（、金属シー１〜１０のみを折り管
み、ＩＩＴり重なつｌζ部分に１枚のり１０冊状をした
絶縁シー１〜１７を挿入づれば、金属シ〜ｌ−’＋　６
間の絶縁シートは１枚分の厚さとなり、「１出し部の厚
さを薄くＣきる。

Ｊ、た、第４図に示Ｊ様に、金属シー１−１６の折り曲
４Ｊ’部分をジグリ゛グに畳む代りに、第５図の様に巻
回しながら折り畳んでも良いが、巻回数が多くなる場合
にはインダクタンスの不平衡に注意づイ）必要がある。

まＩこ、Ｃ１出し部を更に薄クシｌ〔い場合には、第６
図に示す様に、金属シー１〜１６と絶縁シー］−１７の
幅方向の中心線」ニに切線愛′を形成し、このすＪｔＩ
ｉｌｉ’の部分から上１ｚに分割して折り曲げ、［−］
出し部を形成してもよい。

次に、本発明の第３実施例の箔巻変圧器は、まｊＩ’第
：３図に示づ様に金属シート１０の両面に絶イ？シー１
〜１７を中４ａ含４つける様にしく、／Ｉｔ）°のｊ斤
線ｕ−Ｊ、り５線の軸方向に折曲げた後、第７図に小り
（Ｕに金属製円筒部月１（３に巻イ」りたしのくある。

この金属製円筒部祠１８は冷却凱どし−（使用され、ｉ
？ｊ　ＩＡ！、絶縁油或はＳ　Ｕ６ガス等の絶縁媒体を
通り様になっている。この第３実施例においＵ　Ｇ；ｔ
　、金属シーｌ−１６の重なり合う部分には絶縁シー［
・１７が挾み込まれており、電流の分布は変化（〕ない
ので、電電流中による局部加熱を防１にでさる効果に加
えて、円筒部口１８内の冷媒により口出し部の冷ノ」１
が可能となる効果がある。

また、第３実施例において、金属円筒１８に金属シー１
〜１６と絶縁シー１−１７を巻く際に、第８図（ａ）（
ｂ）に示す様に、電流密度の高い金属シートの両端部１
６ａを金属円筒１８のｌ）径十に対向さける構成とづれ
ば、金属シー１〜１（３との接続部分にお【）る電流の
集中を防止Ｊることが可能となり、加熱を防止ぐきると
いう効果がある。

なお、この円筒部祠１８の断面は必ずしも円である必要
はなく隋円（−し多角形でもＪ：い。そして、この円筒
部＋４１８は、金属製に限らず絶縁物でもよいが、ての
場合は日出しリード線を円筒部材１８Ｃなく全屈シート
終端に直接接続覆る。

更に、第３１）実施例にａ３い゛Ｃ１円筒に巻イ］（）
る回数が多くなると、インダクタンスに不平衡が生づ゛
る為、第９図に承り様に金属シー１へ１６を２つ折中ね
た後に円１７ｉ）部月に巻（ｄ’　ｋｊるどよい。この
第９図に示づ２つ折とした［ｌ出し部にＪ、れ（Ｊ、円
筒部祠の直径に係わらず、容易に金属シー１〜両端部１
６ａを直径」−に対ＩＦｆ　’ｒき、金属シート１６と
の接続部分ｔこＪ５　ｉＪる電流の集中を防１にηるこ
とが１１能と４「す、加熱を防」！できるという効果が
ある。

なＬ１１３、この第３実施例にＪ３いて、特に口出しの
冷却が必要でない場合には、円筒部材１８の代りに棒状
或は板状の、１５（＝Ｊ部月の周囲に金属シー１へを巻
回し−（も良い。

［発明の効果１ 以、にの通り、本発明によれば、Ｌ１出し部において金
属シー１〜の幅を如化させることが４１いので、？Ｕ流
力分布変えることなく巻線から１１出し部を引出ける巳
とが可能どなり、電流集中にＪ、る口出し部の局部加熱
を防止した箔巻変圧器を提供ぐきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の箔巻変圧器の構造を示づ断面図、第２図
は本発明の箔巻変圧器の口出し部の第１実施例を示づ斜
視図、第３図は本発明の第２実施例及び第３実施例の箔
巻変圧器にお（プる口出し部を作製する前■程を承り斜
視図、第４図は本発明の９−１巻変圧器の口出し部の第
２実施例を示１１　ｆｉｌ視図、第５図及び第６図は１
人々第２実施例の変形例を示Ｊ斜視図、第７図は本発明
の箔巻変しト器のＩＩ　ｉｌし部の第３実施例を示Ｊ斜
視図、第８図及び第９図は夫々第３実施例の変形例を承
りｂので、第８図（ａ　＞は第１の変形例の拡大断面図
、第８図（１））は同じく拡大斜視図、第９図は第２の
変形例の拡大断面図Ｃある。 １・・・鉄心の脚部、２・・・金属シー１〜．３・・・
絶縁シー１へ、４・・・低圧巻線、５・・・高バ巻線、
６・・・冷ｊ４１タク１〜．７・・・ポンプ、８・・・
凝縮器、９・・・冷ＪＪＩ水質、１０・・・冷媒ダクｉ
〜、１１・・・導液？へ、１２・・・絶縁パイプ、１３
・・・変圧器タンク、′１０・・・金属シーｈ、１６ａ
・・・金属シーｌ−喘部、１７・・・絶縁シー１〜．１
８・・・金属製円筒部材。 ７３１７代理人弁理士則近憲佑（ほか１名）第１図 第２図 第３図 第６図 第４図 第５図 第７図 第８図 ９１１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　金属シー１−ど絶縁シー１へを重ね合ｌＩＣ巻
   回しくなる１：チ状巻線を右する箔巻変圧器において、
   金属シー１〜がその最終ターン部においで、絶縁シー１
   −を手ね合わけた状態で巻線の軸方向に折り曲げられ、
   金属シー１〜終端部分が口出し部を構成しでいることを
   特徴とづる箔巻変圧器。
2. （２）　金属シー１−の両面に絶縁シートが重ね合わせ
   られ（いるｆｊ訂晶求の範囲第１項記載の箔巻変Ｊｉ器
   。
3. （３）　巻線の１１１１方向に折り曲げられＩこ金属シ
   ートのηζ端部が、巻線の巻回方向に沿ってジグリ゛グ
   に折り畳まれている４、′Ｉｉ：′１請求の範囲第１項
   記載の箔巻変月］器。
4. （４）　巻れ；）のＩＩＭｈｈ向にｌｌｉり曲０゛られ
   た金属シーｌ〜の終端部が、巻線の巻回方向に沿って巻
   回された状態Ｃ析り畳２１、れ（いる’４’ｌ　ｉｉ’
   ｌ晶求の範囲第１Ｊｒｉ記載の１ｉｆｉ巻変圧器。
5. （５）　金属シートが、その終端部におい−（、その幅
   方向の中心から十ｒζに切断され、この切断された人々
   の部分が巻線の軸方向に−り下に折り曲げられて口出し
   部を構成しでいる特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧
   器。
6. （６）　巻線の軸方向に折り曲げられた金属シートの終
   端部が、巻付部材に対し巻線の巻回方向に沿って巻きイ
   」（）られている特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧
   器。 く７）　巻付部材が円筒部月である特許請求の範囲第６
   項記載の箔巻変圧器。 く８）　金属シー１への両端部が、巻イ１部材のｖ１径
   １−に対置させられＣいる特許請求の範囲第６１ｒＩ記
   載のｎ５巻変圧器。 くっ）　巻線の軸方向に折り曲げられた金属シー１〜の
   終端部が、巻線の巻回方向にニ一つに折り重ねられた土
   で巻イ］部材に巻付けられている￥！ｊ　＋＋を請求の
   範囲第６項、第７項または第８項記載の箔巻変圧器。