JPS5978513A - 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、金属箔と絶縁シートとを重ねて巻いた巻線を
用い、しかも巻線内に冷ＪＪダクトを内蔵させた箔巻変
圧器に関Ｊる。

１−発明の技術的背景］ 箔巻変圧器は、＠線の占積が良く小形、１川化ができる
特徴がある。既に数ＫＶ、数１００ＫＶΔ程度の比較的
電圧の低い小容量の変圧器では実用化されている。近年
、その優れた長所に鑑み、Ｊ、り高電圧、大容量の例え
ば２７５ＫＶ、３００ＭＶ△級変圧器への適用拡大が研
究されでいるが、最大の鍵はいかに冷却能力を向Ｊ−さ
せ、高い絶縁能力を巻線に持たせられるかということと
、短路事故時の半径方向（幾械力に対して耐えさせ得る
かにかかっＣいる。まだ、この様な高電庫大容世変圧器
は実用化に到ってないが、第１図の如く、巻線内に冷Ｍ
ｌダク１−を内蔵させ、この冷ＪＪＩダク］〜に絶縁特
性の門れた冷媒を送り込み、巻線損失からいわばじ−１
〜バイブ方式の箔巻変圧器が右ノｊ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ど絶縁シー１〜３を重ねて巻いて成る低圧巻線１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加
グク［−６が内蔵されている。

冷却ダクト６の中空部の薄い間隙内には、）［−１ンＲ
−’ｊ　１３やフロリナーｈ　Ｆ　Ｃ７ｂ等の冷媒が封
入されでおり、ポンプ７により循環され＠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７ｄｌ水管９で冷却さｉ！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と冷却ダクト６とはテフロ
ン樹脂等の絶縁バイブ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
接続されている。一方、冷７ｉｎダク１−６は、巻線内
に組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５ねでいる。更に、巻線各部の絶縁は、タ
ンク′１３内に封入されたＳ　［４ガス等の絶縁ガスに
Ｊ、り確保されている。

また、前記高圧巻線５は、最内側はＹ接続の中性点端子
となり、最外側は高圧ライン端どなる。

この高圧ライン端はタンク壁１４に対して充分な絶縁強
度を翌求されるので、電界の集中を緩和Ｊる為、静電シ
ールド１５が高圧巻線５の外側にａ３いて高圧ライン端
ど同電位に接続されている。

なお、第１図において、本発明と直接関係のない巻線の
リード線やそれをタンクの外側に引出づブッシング等は
省略しである。

［背景技術の問題点］ しかし乍ら、以上説明した箔巻変Ｉ］−器にＪ３いては
、箔巻巻線の磁束による渦電流密度は、中心部から外周
部に行くに従って大幅に増加し、特に外周部付近では、
渦電流損の為に箔導体端部の熱発グ１−が大きくなり、
冷７Ｊ１ダク］−６に、Ｊ、る冷１．１１能ノｊを越え
ることがあり、熱発生を軽減づる必要があつＩこ　。

また、高圧巻線５の中心部から外周部に向かつ−（高電
圧となる為、高圧巻線５の外周部に電気的ス１〜レスが
集中し、その電界を緩和りる為に配設されている静電シ
ールド１５の電極端部の曲率を人ぎくしなりれば、充分
４ｉ′電界緩和効果がｊ［ｌられず、その結果、静電シ
ールド１５の横幅ｄ１が大きくなり、巻線全体の外径が
大きくなる欠点があつｌζ。

一方、低圧巻１！ｉｔ　４及び高圧巻線５のターン間（
よ、耐圧の極めて高い（Ｓ　Ｆ６ガスの約１０４１’ｉ
　）ポリエヂレン７レフタレ−１〜（通称ポリ−１ステ
ル）やポリプロピレン等のプラスチックフィルムで絶縁
されるので・、絶縁ＸＪ法を大幅に縮めることが可能で
ある。しかし、静電シールド１５とタンク壁１４の間は
、Ｓ、ＦｓガスギＶツブで絶縁され、プラスチックフィ
ルムに比べてＳ　Ｆ６ガスは耐圧が低い為、静電シール
ド１５とタンク壁１４との間隔（」２を人さく設定りる
必要があった。例えば、２７５ＫＶの変圧器では、Ｓ　
Ｆ６ガス２　、５　ｋｇ／ｃｍ２　Ｇの圧力の場合、ｄ
２ＮＪ法どして３００□−３５０ｍｍの大きな絶縁距離
を必要としていた。その結果、タンク１３を大型化しな
りればならヂ、また、Ｓ１ガス圧２　、　：〕−４ｋｇ
７　Ｃｌ１１２　Ｇがとうｈ　ル（７）−’Ｃ、コ（Ｄ
様な高耐圧のタンクにおいては、タンク１３の」法が則
り−と、その補強作業を大幅に増やさなければならなか
・」た。更に、内部に封入するＳ　Ｆ６ガス等の容量も
増大し、タンクの総重量も増（〕、コスス１〜アツの人
きな原因どなついた。

［発明の目的］ 本弁明は、上述の如き従来の箔巻変圧器の欠点を解消１
！／ｖとして提案されｌζもので、その目的は、高圧巻
線の最外側とタンク壁の間を合理的に絶縁し、その間の
絶縁距離を縮小してタンクの小型化を則った箔巻変圧器
を提供りることにある。

［発明の（■要］ 本弁明の箔巻変圧器は、箔巻線の最外側に位「１する高
圧ライン端電極の外側にフィルムとイコライザーを巻回
し、最外側のイコライザーを低電位どＪることにＪ、す
、高圧巻線とタンク壁の間の絶縁効率を高め、その間の
絶縁距Ｎｔを縮小したしのである。

し発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図に阜づい（具体的に説
明する。なｄ５、第１図の従来型と同一部分は、同一符
号をイ］シ説明は省略りる。

第２図の断面図にＪ３いて、鉄心１の外側に金属シート
２ど絶縁シート３を重ねて巻回し、低圧巻線４及び高圧
巻線５が形成されている。ｉｎ　ｆ、［巻線５の最外側
に位置づ−る高圧ライン端型（〜２１の外側には、フィ
ルム２２と金属箔ないしは半導体筒のイコライザ゛−２
３が重ね合わされた状態で巻回わされ、最外側のイコラ
イザー２３８がタンクに対し接地されている。ここで、
これらのフィルム２２とイコライザー２３は、巻線の中
央部にｉ１３いて高圧ライン喘電極から高圧リードを引
き出す空間を確保する為に、巻線の上・下に分割して配
置されている。また、これらのイコライザ“−２３はキ
ャパシタンスで分圧された電位をもつが、イコライザー
間の間隔は、電位分布が平等化づる様に設定されている
。

この様な構成を右づる木実副側の箔巻変圧器（こＪ５い
゛（は、イコライザー２３の存在により電界が平等化さ
れ、第２図の鎖線で示した等電位面は均等化され、あた
かも大きな曲率を右づる静電シールドを配設した場合と
同じ効果を発揮りる。また、６゛４圧巻線ｊ５の最外側
に配設された高圧ライン端型１働２１ど１ｕ外側のイコ
ライザー２３０の間は、耐圧の高いフＣルムが充１眞さ
れているので、従来の８１名ガスｉ″Ａ・ツブににる場
合より、１／２．５〜１／３の約１００ｍｍｐｉｊ度の
絶縁距離で充分である。

更に、従来用いられていた静電シールドも不要どなるの
で、静電シールドの幅（５０〜７５ｍＪ１“ｌ）ｂ縮小
でさ、全体として２００〜２７５　ｍｍ程度の司法縮小
が可能どなる。

Ｊ、つＣ、タンク１３の寸法も縮小可能どなり、箔巻変
圧器の小型化も実現できる。また、タンクが小型化され
る為、その製造コス［−及び内部に封入するＳ目、ガス
等の客用も削減でさる。

４Ｔｉｔ’５、本発明は上述の実施例に限定されるもの
で（よ無く、第３図に示した様に、フィルム３２及びイ
コライザー３３を、高圧ライン端電極２１の外側の土・
下に放射状に巻回りしても良い。この場合は、第２図に
示しＩご実施例より、電界の平等化効果は人ぎい。

また、最外側に配設されるイコライザ！−２３。

３３は接地しても良いし、５０％電位の様に中間電位に
設定りることもできる。なお、本発明は、セバレー１へ
式カス絶縁変圧器ばかりでなく、仙人箔巻変圧器（こし
適用できる。

［発明の効果１ 以上の実施例に承り通り、本発明によれば、高圧巻線と
タンク壁の間の絶縁をツＪ果的なしのとし、その間の絶
縁距ｌ１ｌ１１を縮小し、小型化された箔巻変圧器を提
供でさる。

【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一実施例を示！ｉ断面図、第
３図は本発明の他の実施例を承り断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　鉄心の脚部に金属シートど絶縁シー１〜を重ね
   て巻いて成る箔巻線を、絶縁媒体を封入したタンク内に
   収容した箔巻変圧器にａ３いで、箔巻線の最外側に位置
   する高圧ライン端電極の外側には、巻線の」−下コープ
   一部に近接して、フィルｌ＼ど金属箔ないしは半導体熱
   のイコライザーとが車ね合わされた状態で巻回わされ、
   最外側のイー１ライリ゛−が箔巻線の高圧ライン端にり
   も低電位となっていることを特徴どづる箔巻変圧器。
2. （２）　最外側のイコライザーが接地電位とむっている
   特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
3. （３）　最夕ｌ側のイコライザーが高圧ライン端とタン
   クとの中間電位となっている特許請求の範囲第１　ｒＨ
   記載の箔巻疫圧器。
4. （４）　前記フィルムとイコライザーが、箔巻線の最外
   側の上下コーナ一部において、放射状方向に巻回されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の箔容度り一器。