JPS596491B2 - 変圧器のリ−ド線引出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ブッシングポケットと、ブッシングポケット
に固定した相分離母線箱との接続面における温度上昇を
阻止するようにした変圧器のリード線引出し装置に関す
るものである。

近年、原子力発電等の発達により変圧器、発電機等の電
気機器は大容量化される傾向にある。

それに伴つて、電気機器間に流れる電流も大きくなるこ
とから、相分離母線や相分離母線箱の端部に当る大電流
のリード引出し部付近において局部過熱が生じ易い傾向
にある。例えば、１００ＯＭＶＡ級の発電所用変圧器で
は、その一次電流が２０ＫＡ、あるいはそれ以上にもな
り、母線等に流れる電流に基く漏れ磁束によつて付近の
金属部材が局部過′ 熱を起こすことがある。その防止
策の１つとして、変圧器では、油槽に形成したポケット
部に取付けられている大電流のブッシングと接続される
母線には、相分離母線と呼ばれるアルミニウム等の良導
体から各相各々に夕 分離されカバーで覆われた構造の
母線が用いられ、ブッシングは、その相分離母線端部に
ある相分離母線箱内に収納される構造となつている。

このうち、相分離母線箱の端部には、ポケツト部に取付
けられたブツシング取付座に接続されるため、この部分
が相分離母線箱の電流の通路となり局部加熱を生じる可
能性がある。そのため、母線と接続するブツシング取付
部付近では、通常、変圧器油槽より突設しているポケツ
ト部アルミニユウムなどの良導体を用いて形成したり、
相分離母線箱とポケツト部の接続部付近に短絡導体、若
しくはこれと同様の働きをする共通フランジを設けて、
相分離母線箱間に電流通路を形成しているが、次に述べ
るような幾つかの問題点が残つている。これを第１図に
示す変圧器を例にして、一般的なリード引出し装置を単
相結線を用いて詳細に説明する。

第１図において、油槽１の一部に突設したブツシングポ
ケツト２には、大電流を流すブツシング３Ａ，３Ｂが装
着されたブツシング取付座４が溶接などの手段で固定さ
れてブツシングポケツト部５を構成している。ポケツト
部５のうち、各ブツシングの絶縁冷却媒体である絶縁油
６側の端子には巻線（図示せず）からのリード線７Ａ，
７Ｂが接続されるとともに、ポケツト部５の内面にはリ
ード線からの漏れ磁束を遮へいするために良導体力）ら
なる磁気シールド板８が油槽１の内面まで延長され内張
りされている。一方、気中側では、各ブツシングが相分
離母線箱９Ａ，９Ｂ内に収納され、その端子には発電気
端子から引出された母線１０Ａ，１０Ｂが可撓端子１１
Ａ，１１Ｂを介し取付けられている。また、相分離母線
箱９Ａ，９Ｂの一端は母線１０Ａ，１０Ｂを各々単独に
包囲した相分離母線外被（図示せず）に接続し、他端は
短絡板１２や共通フランジ１３により一体に成形したブ
ツシング取付座４に接触して取付けられている。このよ
うな構造からなる単相結線における大電流引出し装置で
は、一方の大電流の母線１０Ａから流入する電流１は実
線太矢印で示すように可撓端子１１Ａを介しブツシング
３Ａより絶縁油６側の油槽１内に入りリード線７Ａから
巻線に至る。

そして、他のリード線７Ｂ１ブツシング３Ｂ及び可撓端
子１１Ｂを介し母線１０Ｂに帰る電流通路を構成する。
このとき、母線１０Ａ，１０Ｂを包囲している相分離母
線外被や各ブツシングを収納している相分離母線箱９Ａ
，，９Ｂには、母線１、０Ａ，１０Ｂとの相互インダク
タンスによつて各母線１０Ａ，１０Ｂに流れる電流１と
は逆方向のうず電流１′が破線の矢印の如く流れる。周
知のように相分離母線外被や相分離母線箱どうしを任意
の数個所で短絡すれば母線電流とほぼ等しいうず電流が
逆方向に流れ、互いの相殺効果により磁束は相分離母線
外被等の外部に漏れないが、短絡しない場合には漏れ磁
束が過大となり対策に苦労することとなる。そのため、
相分離母線箱９Ａ，９Ｂを短絡板１２および共通フラン
ジ１３などで短絡し、うず電流の通路を形成して相分離
母線箱外には磁束が生じないようにしている。

しかし、相分離母線箱９Ａ，９Ｂの短絡回路を形成した
部分では、抵抗の低い相分離母線箱９Ａ，９Ｂとブツシ
ングポケツト２内面の磁気シールド板８の間には抵抗の
大きなブツシング取付座４やブツシングポケツト２が介
在することになる。そして、この部分では、うず電流の
通路が相分離母線の側（１′対象のもの）とポケツト部
５の磁気シールド板８側（ｉ対象のもの）の各々独立し
た２つの径路を形成する。この結果、相分離母線箱９Ａ
，９Ｂの短絡回路を形成した部分ではうず電流と母線電
流が等しくなく、しかも、その方向は逆方向にならない
ため、磁束は打ち済し合うことができず外部に磁束が生
じる。また、ブツシング取付座４やブツシングポケツト
２からなるポケツト部５には共通フランジ１３が接触し
ているため、共通フランジ１３を流れるうず電流がブツ
シング取付座４などに分流して流れる。この部分は機械
的強さをもたせるため、鉄やステンレスなどの材料を使
用していることから、比較的抵抗が大きく７、密度の大
きな損失が発生し局部加熱のおそれがある。一方、ポケ
ツト部５の内面に配備された磁気シールド板８に流れる
うず電流１は、点線矢印のようにリード線７Ａ，７Ｂに
対向する付近では各リード線の実線矢印１とは逆向きに
流れるが、磁気シールド板８の端部ではリード線７Ａ，
７Ｂの中間に集中する。しかも、その方向はリード線電
流に対して直角方向になるため、気中側と同様、局部加
熱のおそれがあるとともに漏れ磁束を遮へいできないこ
とから、リード線引出し装置における大きな欠点となつ
ている。この問題は単相器に限らず３相器にも生ずる問
題である。本発明の目的は、ブツシングポケツトと相分
離母線箱との接続部の局部過熱を解消するようにした変
圧器のリード線引出し装置を提供することにある。

本発明は、磁気シールド板を内張りしたブツシングポケ
ツトに少くとも２個のブツシングを取付け、このブツシ
ングをそれぞれ包み覆う相分離母線箱をブツシングポケ
ツトに取付け、相分離母線箱と慈気シールド板との間を
直接電気的に接続したものである。

以下本発明の変圧器のリード線引出し装置を、従来と同
部品は同符号で示し、第２図により説明する。

ブツシングポケツト２内壁部に配設された良導体からな
る磁気シールド板８を延長して形成した接続部材１５を
設け、ブツシング取付座４に設けたブツシング３Ａの貫
通孔１４より外部に導出し、相分離母線箱９Ａにポルト
または酪接などの手段により電気的に接続している。こ
のような構造としたことにより、巻線からのリード線７
Ａ、ブツシング３Ａおよび母線１０Ａを母線電流１が図
中矢印で示す方向に流れた時、相分離母線外被及び相分
離母線箱９Ａを流れるうず電流１／は、母線電流とは逆
方向でほとんど等しい大きさを持ち、相分離母線箱９Ａ
がその端部部分でポケツト部５の内部から導出された磁
気シールド板８に電気的に接続されているため、ブツシ
ング取付座４には流れず、より抵抗の少い磁気シールド
板８を流れ、ブツシング取付用の貫通孔１４を通り内部
に流入する。

そして、本体内に取付けられた磁気シールド板８中で分
散して流れた後、再び他のブツシング取付用の貫通孔１
４を通り相分離母線箱９Ｂへ流れる回路を形成する。し
かも、内部に流入するうず電流は磁気シールド板８と相
分離母線箱９Ａ，９Ｂとが良導体の材料で形成されてい
ることから、母線電流と等しく、その上、逆向きに流れ
るため互いの相殺効果により外部には磁束が生じない構
造となる。そのため、近辺の部材を非磁性材や非金属材
を使用しないで済む。また、共通フランジ１３に、従来
例で述べた短絡電流がほとんど流れないことから、ブツ
シング取付座４やブツシングポケツト２にはうず電流が
分流せず局部過熱の危険がなくなる。

一方、相分離母線箱から本体内部側への磁気シールド板
８に流入したうず電流は主としてリード線７Ａに対向ノ
した部分を流れ、油槽１の内面まで延長された磁気シー
ルド板８に分散されるため、うず電流の集中により局部
過熱の危検がなくなるなどの利点がある。

第３図は本発明の他の実施例を示し、第２図の実施例と
異るところは、ブツシング取付座４に予め良導体からな
る磁気シールド板８とは別部材の接続部材１５を取付け
ておき、接続部材１５の内部側はポケツト部５の内側に
取付けられた磁気シールド板８に溶接などにより電気的
に接続したことである。

接続部材１５の外部側は、ポルト、溶接などの固着手段
により相分離母線箱９Ａ端部に電気的に接続する。従つ
て、相分離母線箱９Ａを流れるうず電流は、接続部材１
５を通り容易にポケツト部５内の磁気シールド板８に流
れ、前記実施例と同様の効果を生ずる。しかも、ブツシ
ング取付座４に予め接続部材１５を取付けているため、
貫通孔１４からの引出し作業が容易にできる利点もある
。第４図は更に別の実施例を示し、第２図の実施例では
、磁気シールド板８をブツシング３Ａ取付用の貫通孔１
４を用いて本体外部に導出する例を示したが、本実施例
はブツシングポケツト２のブツシング取付座４を固定す
る端部側にブツシングポケツトフランジ１６を固着する
。

そして、ブツシングポケツトフランジ１６の気中側面上
に磁気シールド板８に溶接接続して形成する接続部材１
５を取付けている。この接続部材１５に相分離母線箱９
Ａ，９Ｂをブツシングポケツトフランジ１６とともに固
定し、接続部材１５と相分離母線箱９Ａ，９Ｂとを電気
的に接続する。また、ブツシング３Ａ，３Ｂを取付けた
ブツシング取付座４を接続部材１５に固定する。従つて
、上記実施例と同様に、相分離母線箱９Ａ，９Ｂに流れ
るうず電流は、接続部材１５を経て磁気シールド板８に
流入するので外部に磁束が生じることなく局部加熱のお
それが無くなる。更に、接続部材１５がブツシングポケ
ツトフランジ１６の全面に取付けられているため相分離
母線９Ａ，９Ｂとの接続が簡単に行える。上記のように
、磁気シールド板と外部の相分離母線箱とを抵抗の少い
接続部材を介し直接電気的に接続したものであるから、
相分離母線箱に流れるうず電流を内部の磁気シールド板
までそのまま導くことができる。

従つて、母線電流が大きくなつた場合でも従来のように
ポケツト部付近で局部過熱を起こし、著しく温度上昇を
生ずるなどの問題を起こすことがなくなる。また、外部
への洩れ磁束もほとんど無くなり、近辺の金属部材に影
響を与えることもないので、特別に非磁性材や非金属材
の使用が不要となり、製作が容易になり構造的にも安定
し機器の機能及び信頼性を向上する。上記実施例は、単
相の場合について説明したが３相の場合でも同様である
。以上記述した如く本発明の変圧器のリード線弓出装置
は、ブツシングポケツトと相分離母線箱との接続部分の
局部過熱を防止することができるなどの効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図の従来の変圧器のリード線引出し装置の要部断面
図、第２図は本発明の変圧器のリード線引出し装置の一
実施例を示す要部断面図、第３図は本発明の変圧器のリ
ード線引出し装置の別の実施例の要部断面図、第４図は
本発明の変圧器のリード線引出し装置の更に別の実施例
の要部断面図である。 １・・・・・・油槽、２・・・・・・ブツシングポケツ
ト、３Ａ，３Ｂ・・・・・・ブツシング、４・・・・・
・ブツシング取付座、７Ａ，７Ｂ・・・・・・リード線
、８・・・・・・磁気シールド板、９Ａ，９Ｂ・・・・
・・相分離母線箱、１０Ａ，１０Ｂ・・・・・・母線、
１５・・・・・・接続部材、１６・・・・・・ブツシン
グポケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻線を内蔵する油槽にブッシングポケットを形成し
   、上記ブッシングポケットは、内側に磁気シールドの内
   張りを設け、少くとも２個のブッシングを取付け上記ブ
   ッシングを覆う相分離母線箱を取付け、上記ブッシング
   は、下端をリード線を介し上記油槽内の巻線に接続する
   とともに、上端を相分離母線箱に接続する相母線外被内
   の母線に接続した変圧器のリード線引出し装置において
   、上記磁気シールド板と相母線分離箱とを直接電気的に
   接続したことを特徴とする変圧器のリード線引出し装置
   。 ２ 上記相分離母線箱および磁気シールド板の間の電気
   的接続を、相分離母線箱および磁気シールド板の間に接
   続部材を介在させ接続してなる特許請求の範囲第１項記
   載の変圧器のリード線引出し装置。 ３ 上記ブッシングポケットのブッシング取付座を固定
   する端部側にブッシングポケットフランジを固着し、上
   記ブッシングポケットフランジの気中側面上に上記磁気
   シールド板に溶接した接続部材を取付け、上記ブッシン
   グポケットフランジ上の上記接続部材と相分離母線箱と
   を固着し電気的に接続するとともに、接続部材上にブッ
   シング取付座を固定した特許請求の範囲第１項記載の変
   圧器のリード線接続装置。