JPS5933812A - 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］ 本発明は、銅或いはアルミ箔等の金属シートと−１＝ 絶縁シー１−とを！０ねで巻いた箔状の巻線を用いた箔
巻変圧器に関Ｊる。

［発明の技術的青用］ 箔巻変圧器は、巻線の占積が良（小形、軽量化ができる
１！１徴がある１、既に数Ｋ　Ｖ、数１０（＋１＜Ｖ△
程度の化較的７Ｉｆｆｊ］の低い小官用の変圧器では実
用化さ４１【いる１、近年、その（憂れた長所に鑑み、
よす高？ＪＮ　ＩＩ、大Ｉ）Ｍｌ（Ｄ例エバ２７５Ｋ　
Ｖ　、　　３００Ｍ　Ｖ　Ａ緑変圧器への）凶用拡人が
ωｌ究されているが、最大の鍵はいかに冷７．ｆｌ能力
を向上させ、高い絶縁能力を巻線に持たＵられるかとい
うことど、短路事故時の半径方向機械力に対して耐えさ
せ得るかにかかっ℃いる。まだ、この様な高電圧入容間
変圧器は実用化に到ってないが、第１図の如く、巻線内
に冷ム１１ダク１へを内蔵さゼ、この冷却ダク１〜に絶
縁特性の優れた冷媒を送り込み、巻線損失から発生Ｊ−
る熱を冷媒の蒸発潜熱を利用して冷却りる、いわばヒー
トパイプ方式の箔巻変圧器が有力である。

即り、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金属シート
２ど絶縁シー１〜３を重ねて巻いて成る低−２− 圧巻線４と高圧巻線５が巻装され、それらの巻線内には
中空状の冷却ダク１−〇が内蔵されている。

冷却タクト６の中空部の薄い間隙内には、フロンｆＬ−
１１３ヤ）ノロリナー１〜Ｆ　Ｃ７５等の冷媒が封入さ
れており、ポンプ７により循環され巻線内の発熱を冷媒
の蒸発潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器８内において冷却
水管って冷却させ凝縮させる様になっている。液化した
冷媒は、冷媒タンク１０に貯められ、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。

冷却系を構成Ｊる導液管１１はスデンレス等の金属で作
られており、この導液管１１と冷却ダク１へ６とはアフ
ロン樹脂等の絶縁パイプ１２を介して接続されている１
、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
に絹み込まれている関係上、近接する巻線と同電位に電
気的に接続されている。更に、巻線各部の絶縁は、タン
ク１３内に封入されたＳ　Ｆ６ガス等の絶縁ガスにより
確保されている。

−３− 以−１−説明した従来の箔巻変圧器は、冷媒の循環りる
冷ム［１系ど谷線の絶縁ガスとが完全に分離さ４１てい
ることから、一般にセバレー１へ式箔巻変圧器ど呼ば４
するが、ビー１〜パイプ方式のＦｉ巻容度１−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、冷媒を巻線に散布り゛るスプレ一式や、タンク内に
設けた容器に冷媒を溜めておき、ここに巻線を浸漬する
プール式等が知らねている。

［０組技術の問題点１ ところで、上記の如き各種の箔巻変圧器は、薄い金属シ
ー１〜２と絶縁シート３を重ねて巻回することにより高
圧巻線５や低圧巻線４が形成される為、鉄心窓内の巻線
占積率が高くなる反面、次の様な問題点がある。

１Ｉｔｌち、低圧巻線４や高圧巻線５０巻線構成が、共
に薄い金属シート２と絶縁シー１−３を重ねて合わせた
たりのものである為、その巻線のヨーク鉄心側の端部１
４，１５においては、第２図に拡大して示１′如く、金
属シート２の端面２１が絶縁シー１−３の間から露出し
ている。従って、金属シー−４− １−２の端面２１の絶縁は、タンク内のＳ　Ｆ６ガス等
の気体絶縁物のみで確保されている。ところで、Ｓ　Ｆ
６ガスの様な気体絶縁物の絶縁体力は電界に大きく左右
されることが知られており、従来の巻線においては、前
記した金属シート２が非常に薄い為、子の端部２１の部
分がもつとも電界が厳しくなり、その部分から破壊する
ことが多かった。特に、金属シート２の端部２１は切断
時にお（プるかえり等が生じ、その部分に電界の集中す
ることがあり、問題どなっていた。

その為、この金属端部２１の電界を緩和する手段や、絶
縁補強する方法が種々提案されている。

例えば、 ■　端部２１にシールドを取り付（プる。

■　絶縁紙をコの字状に折曲げて金属シー１−の端部２
１を覆う様に取り付ける。

等である。

しかし、■の手段においては、薄い金属シー１〜に合っ
たシールドを取り付けなければならず、シールドの製造
並びに取付は工数がかかる欠点があ−５− る。また、■の手段においては、たとえ絶縁紙を端部に
取付（ノたとしても、金属シート２と絶縁紙との間を完
全に密着させることは不可能であり、両者の間にガスギ
トプができ、その部分より絶縁破壊を起こす現象がある
。

以上の様に現在提案されている様々な対策を取っても、
未だ完全な箔巻変圧器は現われないのが実情であった。

［発明の目的］ 本発明は、」−記の点に鑑みなされたもので、その目的
は、従来不可欠とされたシールドを必要とＵず、しかも
金属シート端部の絶縁耐力の高い箔巻変圧器を提供する
ことにある。

［発明の概要］ 本発明の箔巻変圧器は、片面に半導体または導体層を一
体に形成した絶縁シー１へを、巻線端部の金属シートを
覆う様に取付【づ、金属シート端部と半導体まＩζは導
体層とを同一電位とし、絶縁シートと金属シート間に間
隙が生じてもそれが絶縁破壊の原因とならない様にした
ものである。

−６− ［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第３図を参照して説明づ−る
。なお、第１図、第２図の従来型と同一部分は、同−符
号にて示しである。

第３図にＡ５いて、２は、従来と同じ金属シートであっ
て、イの端部２１は、内面に半２８体または導体層２３
を一体に形成した帯状絶縁材２２によって包む様に被覆
されでいる。ここで、帯状絶縁（Ａ２２は、絶縁紙また
は高分子フィルムから成り、イの内面に形成された半導
体または導体層２３は、絶縁シート２３に導電性塗料を
塗布したり金属箔をラミネー１〜或いは蒸着することに
につて形成され、絶縁シー１−２との間に間隙が生じな
い様に一体化されている。ぞして、絶縁シート２は、こ
の半導体または導体Ｎ２３が金属シート２と接触し同電
位となる様にして、金属シー１へ２を被覆している。

また、金属シー１〜２の端部２１を除く表面は、端部の
みが厚くならぬ様に、表裏両面ともにＩ（導体または導
体層のない他の絶縁シート２７Ｉによつ−７− （被覆され、更に、この様に１］で、帯状絶縁材２２、
絶縁シー１〜２４ににっで全体が被覆された金属シー１
−２が、従前の絶縁シー１へ３３と重ね合わされた状ｆ
ｌｌＮで巻回され、本発明の箔巻変圧器の巻線を形成し
ている。

この様に構成された本発明の箔巻変圧器においては、内
面に半導体または導体層２３が形成された帯状絶縁材２
２が、金属シー１〜２の端部２１に導体面を内側に１ノ
で金属シー１−２と電位を取る様に取イ］けられている
為、帯状絶縁材２２がシールドの役目を得たし、従来必
要であったシールドを付加させることなく、高耐圧化し
た巻線が１９られる。特に、本発明に使用する帯状絶縁
材２２は、Ｍｒ＋記した如く、内面が半導体または導体
層２３ど１＞つている為、金属シー１〜２の端部２１と
帯状絶縁材２２との間にエアギャップができたどしても
、帯状絶縁材２２と金属シート２が同電位である為、そ
の部分より破壊Ｊ゛ることがなく、高耐圧化した巻線が
１４られる。

更に、本発明によれば、金属シート２の端部２−　８　
− １が完全に帯状絶縁材２２でおおわれている為、重ね合
わせて巻回した金属シート２と絶縁シー］〜３との出張
り文才法を短くづ′ることができるので、変圧器の巻線
と鉄心との寸法を短くすることが可能となり、小型化し
た変圧器を提供ひきる。この絶縁シー１−の端部の長さ
αが短くてすむことは、その分だけヨーク距離が短くで
きるので、安価で軽量な変圧器が得られる。しかも、前
記した寸法Ｕを短くすることにより、変圧器組立て後の
巻線の清浄が容易となって不純物による破壊も防止でき
、信頼性の高い変圧器を提供することができる。

また、巻回された絶縁シート３内にボイドまたは不純物
が混入したとしても、帯状絶縁材２２があるので破壊が
生じ難く、ターン間の一般部でも高耐圧化した巻線が得
られる。

その上、端部の帯状絶縁材２２の内面は半導体または導
体が蒸着され、それが直接金属シート２に接触している
ので、その部分の熱伝達が良くなり、冷却効率が向上す
る。

し発明の効果］ −９− 以上の通り、本発明によれば、金属シー１へ端部どそれ
を被覆する絶縁シー１〜間の絶縁破壊が前月されるので
、絶縁耐圧の高い信頼性に優れた箔巻変圧器を提供でき
る効果がある。

【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Ｊ−断面図、第
２図は、従来の巻線の主要部を示す断面部、第３図は、
本発明の箔巻変圧器の一実施例を示Ｊ要部拡大断面図で
ある。 １・・・鉄心の脚部、２・・・金属シー１へ、３・・・
絶縁シート、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６
・・・冷却ダク１〜．７・・・ポンプ、８・・・凝縮器
、９・・・冷却水管、１０・・・冷媒タンク、１１・・
・導液管、１２・・・絶縁パイプ、１３・・・変圧器、
１４・・・巻線端部、１５・・・巻線端部、２１・・・
金属シート端部、２２・・・帯状絶縁材、２３・・・半
導体または導体層、２４・・・絶縁シート。 ７３１７代理人弁理士則近憲佑（ばか１名）−１０− 第　２　囚 −７２− 第　３　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　金属シー１〜と絶縁シー１〜とを重ねて巻いた
   箔状の巻線を用いた箔巻変圧器において、前記金属シー
   トの端部を、片面に半導体ま１＝は轡体層が形成された
   帯状絶縁材によって、その半導体またはシ９体層が金属
   シー１〜と接触り−る様にして被覆したことを特徴とす
   る箔巻変圧器。
2. （２）　半導体または導体ｍが、半導イホｄ、たは２９
   体の材料を帯状絶縁材の表面に蒸着または塗イ１１シて
   形成されている特許請求の範囲第１項記載の０１゛１巻
   変圧器。
3. （３）？′ｌ！・状絶縁月が、９９７１〜紙、高分子プ
   ラスチックフィルムである特許請求の範囲第１項記載の
   箔巻変圧器。