JPS5974612A - 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］ 本ざで明は、銅或いはアルミｆｅｆ等の金属シー１へと
絶縁シートとを重ね−（巻いた箔状の巻線を用いた箔巻
変圧器に関づる。

［発明の技術向背」］ 箔巻変１［器は、巻線の占積か良く小形、軒昂化ができ
る特徴かある。既に数１く＼／、数１００ＫＶＡ程度の
比較的電圧の低い小容７１の変ＩＪ、器では実用化され
ている。近年、そのはれた長所に鑑み、ヨリ高電圧、大
容量の例えは２７５ＫＶ、３００Ｍ△級変圧器への適用
拡大が細穴されているが、最大の鍵はいかに冷却能力を
向−にざＶ、高い絶縁能力を巻線に持たせられるかとい
うことと、短路事ＩＩｉ詩の半径方向機械力に対して耐
えさせ得るかにかかっている。まだ、この様な高質圧入
容量変圧器は実用化に到ってないが、第１図の如く、巻
線内に冷却ダクトを内蔵させ、この冷却ダク１−に絶縁
特性の優れた冷媒を送り込み、巻線損失から発生ずる熟
を冷媒の蒸発潜熱を利用して冷却する、いわばと−１−
バイブ方式の１１！１巻変圧器が有力である。

即ち、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金属シート
２と絶縁シート３を重ねて巻いて成る低圧巻わｉ）４ど
１う）圧巻線５が巻装され、それらの巻線内には中空状
の冷２Ｊ＋ダクト６が内蔵されている。

ここで、高圧巻線５は、外側に巻回される稈高Σ１−に
なっＣａ２す、最外側ターンが１００％の電位となり、
高圧リード（図示ｌず）に接続されている。

一方、冷ｆｉｌ］ダク１−６の中空部の薄い間隙内には
、ノ１」ンＲ−１１３ヤ）ノ［コリブート「Ｃ７５哲の
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ｌ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１４１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ど冷却ダク１へ６とは
テフロン樹脂等の絶縁パイプ１２を介して接続されてい
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−くいる。一方、冷却ダクト６は、巻
線内に組み込にれている関係上、近接りる巻線と同電位
に電気的に接続されている。更に、巻線各部の絶縁（ま
、タンク１３内に封入されたＳ［をガス等の絶縁ガスに
より？ｉｆｆ保されている。

また、高圧巻線５の巻線］１？Ｊ成が、薄い金属シー　
　−ト２と絶縁シー１へ３とを重ねて巻いｌζものであ
る為、タンク１３と対向づる高［１巻線端部１’ｌ、１
５面の電界は非′畠に６＜！ｉ　シくなる。その為、通
常は、＾圧巻線端部１４，１５には電界１ｘ相用のシー
ルド１６．１７が取付（プられηいる。

以」二説明した箔巻変圧器は、冷媒の循環りる冷却系と
巻線の絶縁ガスとが完全に分離されていることから、一
般にレパレー１〜式泗巻変圧器ど叶ばれるが、ピーｌ−
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Ｕてｄ３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Ｊ３ｅ、ここに巻線を浸漬覆るブール式等が知られて
いる。

し背景技術の問題点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１−３を重ねて巻回することにより
、１０圧巻線５や低圧巻ＩＧＩ　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。

即ら、第２図の拡大図に示した様に、高圧巻線５の端部
に取イ」（プられたシールド１６は、通常金属円筒で製
作され、高圧巻線５の最外側の金属シー１〜１８と、リ
ード線１９によって接続されて（する３、どころか、シ
ールド１６が高圧巻線５の最外側に取イ」りられでいる
為、高圧巻線５とタンク１３どの絶縁距離りが、シール
ド１６の設置箇所で゛はシ・−ルド１６の径Ｄ２分だレ
ジ短くなりＤｌのＩｉ［離どなって（〕まい、絶絶縁シ
が低下する。まｌこ、シールド１６の端部２０には、電
界の集中が起こるが、高圧巻線５とタンク１３間の絶縁
の為（こ充填されたＳ　Ｆ６カス等の絶縁ガス性能は電
界依存形である為、端部２０の様な電界集中部より破壊
を生ずるという欠点があった。ここで、このシールド１
６の端部２０の電稈籾和を光分く「シのにりる為には、
シールド１６の径を人さくして電界集中の起こり・）ゝ
）−りいコーナ一部を減らり必要があるが、その様にＪ
゛ると増々、タンク１３との絶縁距離が短くなってしま
うので、タンク１３を拡張力ることが不可欠となり、そ
の製造ＩＩストが増大したり、９１１巻変圧器の設置ス
ペースし拡大しな（プればならなかった。

「発明の目的」 本発明は、上記の点に鑑み＜、されたもので、その目的
は、シールドとタンクとが近接して０る巻線端部におい
ても絶縁耐力が：！’＋４　＜、タンクを拡張づること
イ宋（小型で信頼性に優れた箔巻変１１．器を提供する
ことにある。

［発明の概要１ 本発明の箔巻変圧器は、シールドを巻線の中間電位に接
続することによりシールドとタンク間の電位差を低減さ
せ、これにより巻線端部に生ずる電界の集中を緩和し、
絶縁耐力を向上させたちσ）である１゜ ［発明の実施例１ 以ト、本発明の一実施例を第３図を参照して説明りる。

なｄ３、第１図及び第２図の従来型と同一部分は同一７
１舅をイリし説明は省略りる。

第３図において、高圧巻線５の端部に、断面形状が（５
円形ししくけ楕円形に近い形をしたシールド２Ｇが配設
され、そのシールド２Ｇの表面に、ルミラー等の絶縁紙
またはエポキシ等の絶縁物２７が取付りられている。絶
縁物２７は、シールド２６の表面のタンク１３側には薄
り、高圧巻線５側には厚くなる様に取イ］りられている
。また、シールド２Ｇは、高圧巻線５の最外側ターン１
８Ｊ：す、少なくとも１ターン減らした中間電位に、リ
ード線２９によって接続されている。

この様に構成された本発明の箔巻変圧器におい−（は、
高圧巻線５）の外側にシールド２６が配設されることに
より、シールド２６とタンク１３の間の絶縁距ｔｌｉｌ
ｌ’、　Ｄ　３が短くなったとしてし、シールド２６の
電１”＞ｌは中間電位となっているので、従来の箔巻変
圧器と比べて高い耐月−性１１ヒが１１１られる。例え
ば、シールド２（５の中間電位を８０％どじ、絶縁距離
Ｄ３が従来の箔巻変圧器の絶縁距用Ｄ１と等しいとりる
ど、１００．、／８０＝＝１．２５イ１゛への面・１圧
が得られることになる。

この貞を第４図の舌電位分イ１１図によって、説明覆る
と、シールド２Ｇが中間゛１七位となっている為、シー
ルド２Ｇのタンク１３側の端部（３０の電界集中は、従
来のものに比べて牝しく緩和される。イの緩和度合いを
従来の箔巻変圧器の１０％とりろと、先に示した破壊値
より更にその値は高くなり、１００　／　８０　ｘ　１
　、　１　＝＝＝　１　、３８イ１゛１の破壊電月：と
なり、耐圧性能が向上する。

一方、シールド２６と高圧巻線５の最外側ターン１ε３
の間には、中間電位との電位Ｘ［が生じる為、電界の集
中が起こるが、その部分は、絶縁物２７の厚みを厚りシ
又あるのて光分Ａγ和づることがてきる。

なお、本発明は上述の実７Ｊｌ！ｉ例に限定されるもの
では無く、第５図に示した様にシー１−状のシールドを
用いても良い。叩ら、第５図の実施例では、冷ｉｌｌダ
ク１−（シのタンク１３側に隣接り−る絶紡、シー１−
３３と、冷ｆｉｌｌグク１へ６の間に、シート状をした
シールｌ”　３６の一端が巻き込：１、れ固定されてい
る。

冷１．１１グク１−（３と絶縁シー１〜３３とで、挾み
込まれたシールド３３０の反対側の端部は、冷］、Ｄダ
シ１−６の回りに巻き回された巻線の上端部を覆う様に
してタンク１ご３側に広げられ、シールド３６のタンク
側先端部３７は、タンク１３側に突き出ず形で丸められ
−でいる。ここでシールド３６は、ぞ−れが挾み込まれ
た冷却ダク１−６と同一電位となっている。

この様に構成された第５図の実施例には、前述の実施例
の効果に加えて次の様な効果がある。

即ち、シールド３６が冷却ダクト６と巻線間で巻き込ま
れ、固定されているので、シールド３６の固定部材及び
固定工程が不要となる。また、中間電位のシールド３６
が巻線の上端部を覆っている為、対ヨーク鉄心に対しで
も電位分布が良くなり、高耐圧化が可能となる。その上
、ゴミ等の不純物が金属シー１〜２や絶縁シー（−３３
の端部に入り込むのを防雨Ｃさるので、Ｊ、り高耐圧化
が明祐で・きる。更に、シールド３Ｇの最端部３７がタ
ンク１３側に突さ出り形で丸みをつりられ−でいる為、
高圧巻線５の最外側ターン１ε３との距離が保たれ、そ
の部分の電界の集中も少’ＣＬ　＜４１：す、高耐圧化
した箔巻変圧器が得られる。

なお、−上述の他の実施例では、シールＩ・３６を冷加
ダク１へ６と隣接覆る様に巻き込んだが、他の金属シー
１−２と絶縁シー１−３の間に巻き込／υてｂ良い。ま
た、絶釘、媒体が絶縁油である箔巻変圧器にａ３いても
同様の効果が１ｑられる。

［発明の効果１ 以上の通り、本発明にＪ：れば、巻線端部の絶縁体力の
優れた、信頼性の高い箔巻変圧器を提供でさる効果がｄ
うる。

【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り断面図、第２
図は第１図の要部の拡大断面図、第３図は本発明の一実
施例の要部を示り一拡大断面図、第４図は、本発明の効
果を示づ一等電位分布図、第５図は、本発明の他の実施
例の要部を示す拡大断面図である、３ １・・・鉄心の脚部、２・・・金属シー１−１〔３・・
・絶縁シート、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、
６・・・冷Ｎ１ダク１へ、７・・・ポンプ、８・・・凝
縮器、９・・・冷却水管、１０・・・冷媒タンク、１′
１・・・導液管、１２・・・絶縁パイプ、１３・・・タ
ンク、１７１．１５・・・巻線端部、１６．１７・・・
シールド、１８・・・最外側の金属シー１〜．１９・・
・リード線、２０・・・シールド端部、２６・・・シー
ルド、２７・・・絶縁物、２つ・・・リード線、３０・
・・シールド端部、３３・・・絶縁シート・、３Ｇ・・
・シールド、３７・・・シールドのタンク側先端部。 出願人　　東京芝浦電気株式会社 ｓ１図 第２図 第　３　図 第　４　図 第　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　金属シートと絶縁シー１へどを重ねて巻いて成
   る箔状の巻線を、絶縁媒体と共にタンク内に収納した箔
   巻変圧器にａ３いて、高圧巻線の最外側の端部に１巻線
   の中間電位に接続されたシールドを設（プたことを特徴
   どザる箔巻変圧器。 （２〉　シールドの断面形状が楕円形もしくは楕円形に
   近い形をしており、前記シールドの表面には、絶縁物が
   タンク側に薄り、巻線側に厚くなる様に取り何１〕られ
   た特Ｒ′［請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。 （３）　シールドがシート状をしたもので、その一端が
   巻線間或いは冷却ダクトと巻線の間に挾み込まれ、他端
   が巻線のヨーク鉄心側端部を覆う様に取り付りられ、シ
   ールドのタンク側の先端部が丸められている特許請求の
   範囲第１項記載の箔巻変圧器。