JPS60170215A

JPS60170215A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS60170215A
Application number: JP2512684A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Inoue; 保井上; Hitoshi Okubo; 仁大久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-02-15
Filing date: 1984-02-15
Publication date: 1985-09-03

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、金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回して
成る箔状巻線内に冷却、ダクトを形成した箔巻変圧器に
関するもので、特に、巻線端部の絶縁冷却手段に改良を
施した箔巻変圧器に係る。

［発明の技術的背景とその問題点］箔巻変圧器は１巻線の占積率が良く小型、軽量化ができ
る特徴がある。既に数ＫＶ１数１００ＫＶＡ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、より高電圧、大容量の例え
ば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が研
究されているが、最大の技術的課題はいかに冷却能力を
向上させ、高い絶縁能力を巻線に持たせられるかという
点にある。

この様な箔巻変圧器の構成の一例を第１図に示す。即ち
、鉄心の主脚１の外周にＦ’ＲＰ　（ガラス繊維強化グ
ラスチック）の様な機械的＝度の高い合成樹脂から成る
ｉＩＩ！！、縁部２が嵌合され、この絶縁筒２の外周部
に金属シートと絶縁シートとを重ね合せて巻回して成る
低圧巻線３が巻装されている。

ここで、前記の様な高電圧変圧器の高圧巻線の箔状巻線
として用いられる金属シートの厚さは、数１０μｍ〜数
１００μｍと非常に薄いものである。

低圧巻線３には、適当な間隔毎に、スタック方向に延び
る空隙として冷却ダクト４が形成されている。更に、低
圧巻線３の外周には、リアクタンスギャップ５を介して
合成樹脂等から成る絶縁筒６が、絶縁筒２と１６１心的
に配設され、この絶縁筒６の外周部には、金属シートと
絶縁シートを重ね合せて巻回して成る高圧巻線７が巻装
されている。

この高圧巻線７にも、冷却ダクト４が形成されている。

−！、た、高圧巻線７の最外側の上下両端部には高圧シ
ールド８が配設されている。更に、これらの巻線全体は
タンク９内に収納され、８Ｆ６ガス、絶縁油等の絶縁媒
体１０がタンク９内に封入されている。

以上説明した従来の箔巻変圧器においては、高圧巻線端
部沿面と接地物１１との間の絶縁耐力を確保する為に、
この間の距離を大きく取らなければならなかった。しか
し乍ら、この様に巻線端部沿面と接地物１１との距離を
大きく取ることは、箔巻変圧器の小型、軽搦″化を妨け
、榛めて不経済である。その為、同箇所において、この
様な欠点を持たない他の手段で絶縁耐力を強化する必要
があった。

ところで、特に油大変、圧器において、絶縁耐力を強化
する為に絶縁バリヤの配設が効果的なことは周知の技術
であり、箔巻変圧器においても、絶縁バリヤを配設した
ものが従来技術として存在している。

絶縁バリヤが配設された箔巻変圧器の最も一般的な従来
例として、第２図に示す様に、冷却ダクト４の端部にア
ングル形絶縁バリヤ２０を挿入するものがある。第２図
において、冷却ダクト４の端部より挿入されたアングル
形絶縁バリヤ２０は高圧巻線７の冷却ダクト４沿面にそ
の端部Ａｌ。

Ｂｌより一定の地点Ａｚ、Ｂ２まで接触している。

また、アングル形絶縁バリヤ２０は、その外端部が外側
に屈曲しており、この屈曲部分の上面において高圧巻線
７と接地部１１０間に水平に配設をれた絶縁板２１に接
合されている。

しかし乍ら、以上述べた様な絶縁バリヤの配設構造によ
れば冷却効率の点で問題が生じる。即ち、箔巻巻線にお
いては、巻線内損失による発生熱をすべて半径方向（ビ
ルト方向）の熱伝達によって冷却する為、巻線端部Ａｌ
−Ａ２間、或はＢｌ−８２間では絶縁バリヤ２０が接触
していることにより、熱伝達が妨げられる。また、冷却
ダクト４にアングル形絶縁バリヤ２０を挿入することは
、冷却ダクト４を狭めると共にその上下端部の熱流通を
妨けて、冷却系の機能を著しく低下させる。

特に、箔状巻線では、端部渦電流の集中により端部での
熱の発生損失が他の箇所に比べて数倍大きい為、冷却効
率の低下は局部的熱集中をもたらす。

従って、この様な絶縁バリヤの配設構造による従来の箔
巻変圧器に、絶縁強度は向上するものの。

冷却効率の点に重大な欠点を１〕シていた。

この問題を解決するために、り４３図の構成が提案さね
ている。つ捷り、第３図において、巻線スタック方向端
部における隣接する冷却ダクト間の１１ぼ中央部に、ス
タック面に沿って巻線外側から絶縁バリヤ２０ａ、２０
ｂを挿入し、且つこの絶縁／＜　ＩＪヤ２０ａ　、２０
ｂの外端部を巻線スタック端部より突出させる構成でお
る。しかし、この構成においては、次の様な欠点を有す
る。■絶縁バリヤ２０ａ　、２０ｂの断面がアングル形
状のものを使用しているため、その絶縁バリヤ２０ａ、
　２０ｂの機械的強度と電気的強度を確保するためその
厚さは厚くなる。そのためビルド方向の大きさが絶縁バ
リヤ分だけ大きくなり、この絶縁バリヤを挿入すること
によって、巻線の大きさが大きくなる。

そのため、タンクの太きさも大きくなり、価格が増大す
る。■さらに、断面がアングル形の絶縁バリヤ２０ａ　
、２０ｂを巻線巻回時に挿入することになり、巻線巻回
時の作業が複雑となる。■絶縁バリヤ２０ａ　、２０ｂ
の巻線軸方向の挿入長さ１寸法は、絶縁バリヤ２０ａ、
２０ｂが整形によって作られるためｔりｔり長く取るこ
とが出来ない。

そのため、絶縁バリヤ２０ａ、２０’ｂを挿入した部分
の巻線の変形を防ぐため、絶縁バリヤ２０ａ。

２０ｂと同じ浮さの絶縁物２２ａ　、２２ｂを挿入しな
ければならず、部品点数が多くなるばがりが、巻線作業
を複雑にしている。

口発明の目的］本発明は、上記欠点を除去しその目的は、絶縁バリヤの
配設構造を改良して、巻線の冷却効率を維持しながら一
巻線端部沿面の絶縁強度の向上を可能とした信頼性の高
い箔巻変圧器を提供することである。

［発明の概要］本発明は以上の目的を達成するために巻線スタック方向
端部における隣接する冷却ダクト間のほぼ中央部にスタ
ック面にそって、断面が四角形の直線の第１バリヤを巻
線スタック端部より突出させて取り付け、そして、突出
させた第１バリヤを巻線スタック端部より突出させて取
り付け、そして、突出させた第１のバリヤの端部に、第
２の断面がアングル状の絶縁バリヤを取り付ける。そし
て、第１のバリヤの厚さは、第２の／＜　ＩＪヤの厚さ
より薄くシ、巻線の冷却系の機能を損うことなく、変圧
器の巻線を小形化し、巻線端部沿面の絶縁強度を向上さ
せたものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例な第４図に基づいて具体的に説
明する。なお、第１図、第２及び第３図の従来型と同一
部分は、同一符号を付し説明は省略する。

第４図に示すように、爾圧巻紳７において、冷却ダクト
４間のスタック方向端部に、巻線スタック面に沿って、
巻線外部から絶縁物２３が巻線の高さ方向全てに挿入さ
れており、この絶縁物２３は、巻線端部２４より少なく
とも出来っている。

そして、その端部で、断面がアングル状の第２の絶縁バ
リヤ２５と接続され一体化している。

その第２の絶縁バリヤ２５の厚さは、絶縁物２３の厚さ
より厚くしている。

なお、第１の絶縁物２５の出来りの長さは、高圧側程短
かくしている。

以上の様な構成を有する本考案の箔巻変圧器によれば（１）絶縁物２３が、巻線の高さ方向全てに取り付けら
れているため、従来必要としていた巻線中央部へ挿入す
る絶縁物が不必要となり、作業性が良く、容易に巻線が
巻回出来る。

（２）絶縁物２３が、絶縁バリヤ２５より薄く構成され
ているため、絶縁物２３を巻線中に挿入しても、巻線の
ビルドが大きくならず小形で安価な変圧器が得られる０（８１絶縁バリヤ２５は、絶縁物２３に取り付は一体化
しているので、絶縁バリヤの大きさは小形化したもので
良く、安価な絶縁バリヤとなる。

（４）絶縁耐力的には、絶縁バリヤ２５の厚さを絶縁的
には問題とならない巻線部の絶縁物２３より厚くしてい
るため、従来以上の耐圧が得られる。

（５）絶縁バリヤ２５は、巻線巻回後順次高圧側から取
り付ければ良く、作業が極めて容易上なり、安全な箔巻
変圧器が得られる。

なお、本発明は低圧巻線についても同様に適用可能であ
り、また、冷却絶縁媒体は、ガス、油に限定されるもの
ではない。

［発明の効果］以上説明した通り１本発明によれば％隣接する冷却ダク
ト間の中央部の巻線スタック方向端部に、巻線スタック
方向に沿って外側から第１の絶縁物を挿入し、且つ第１
の絶縁物の外端部を巻線端部より突出させ、その部分に
、断面がアングルの絶縁バリヤを取り付けることにより
、優れた冷却効率を維持したまま絶縁耐力にすぐれ、安
価な信頼性の高い箔巻変圧器が提供出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の箔巻変圧器の構成を示す断面図、第２１
ｇ＋　、第３図は従来の箔巻変圧器における絶縁バリヤ
配設部分を示す断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す絶縁バリヤ配設部分を示す断面図である。１・・・鉄心の主脚　２・・・絶縁筒３・・・低圧巻線　４．４ａ、　４ｂ・・・冷却ダクト
６・・・絶縁筒　７・・・高圧巻線８・・・高圧シールド　９・・・タンク１０・・・絶縁
媒体　１１・・・接地物２０．２０ａ、２０ｂ・・・ア
ングル形絶縁バリヤ２１．２１ａ、２１ｂ−・・絶縁板２２ａ、２２ｂ・・・絶縁物　２３川第１の絶縁物２４
・・・巻線端部　２５川第２の絶縁バリヤ代理人　弁理
士　則　近　憲　佑（ｅミが１名）第２図第４図２／

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄心の脚部に金属シートと絶縁シートとを重ねて
巻回して成る箔状巻線内に、空隙よりなる冷却ダクトを
形成した箔巻変圧器において、隣接する冷却ダクト間の
ほぼ中央部の巻線スタック端部に、巻線スタック面に沿
って外側から第１の絶、紛物を挿入し、且つこの絶縁物
の外端部を巻線スタック端部より突出させその端部に、
断面がアングル形状を有する第２の絶縁バリアを取付け
たことを特徴とする箔巻変圧器。
（２）第１の絶縁物の厚さが、少なくとも第２の絶縁バ
リアの厚さより薄いものである特許請求の範囲第１項記
載の箔巻変圧器。