JPS60170216A - 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、巻線端部の絶箔巻変圧器は、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
式、数１０（ＩＫｖＡ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、よシ高電圧、大容量の例えば２７５ＫＶ　、３
００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が研究されているが、
最木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ＦＲＰ　（ガラス繊維強化プラ
スチック）の様な機械的強度の高い合成樹脂から成る絶
縁筒２が嵌合され、この絶縁筒２の外周部に金属シート
１１と絶縁シート１２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
圧器の箔状巻線として用いられる金属シート１１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と同
心的に配設され、この絶縁筒６の外周部には、金属シー
ト１１と絶縁シート１２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。

また、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、ＳＦ、ガス、絶縁油等の絶縁媒体１
０がタンク９内に封入されている。

第２図に、このような従来の箔巻変圧器の高圧巻線端部
の拡大図を示す。第２図において静電シールド８は絶縁
物１３によって絶縁され、高圧巻線の電位と同一電位に
しである。なお、高圧巻線の最外側は絶縁物１４によっ
てタンク９との絶縁を保つ様絶縁する。

以上のような構成の箔巻変圧器においては、高圧巻線７
とタンク９との間の絶縁耐力を確保するためにこの間の
距離を大きく取らなければならなかった。又、絶縁耐力
を向上させ巻線を保護するために高圧巻線７の外周に絶
縁シートを多数回巻回するなどし、絶縁物１４により絶
縁を保つような手段が取られるのが常であった。

しかしながら、巻線とタンク間の距離を大きく取ること
は箔巻変圧器の小型・軽量化を防げそのため同箇所にお
いては、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。しかも巻線外周に絶縁シートを
多数回巻回する構成においては、巻線の冷却効率を著し
く低下させ、巻線の温度−Ｅ昇をきたす結果となってい
た。特に超高圧変圧器のように電圧が高くなると絶縁厚
を厚くしなければならず、巻線外部がらの冷却が困難と
なる問題が指摘されていた。

さらに、高圧巻線７の最外側の上下両端部の電界を緩和
するために静電シールド８が設けられている。箔巻変圧
器では巻線はシートを巻回して構成されるため、適度な
巻回テンションを持って巻回することによシ、必要な機
械的強度を保持することは比較的容易であるが、静電シ
ールド８を巻線の最適位置に確実にとりつける手段はた
やすくない。通常絶縁物１３と１４間にさらに絶縁物の
つめもの１５を設は固定するような手段もとられていた
。

ところが、輸送時や運転時における機械的振動等によシ
、静電シールド８が下方にずシ落ち巻線端、　部を保護
することができず絶縁破壊に至らしめる原因となるため
静電シールド８を支えるための支持構造が重要となって
きた。又、箔巻変圧器においては、高圧巻線７の最外側
の上下両端部の電界を緩和する必要があるため静電シー
ルド８は高圧巻線７の外周側に設けなければならず平角
銅線からなる変圧器のように、巻線上下部に設は絶縁物
を介して巻線を用いて締めつける方式をとることができ
ず静電シールド８を支えるための支持物がないと静電シ
ールド８の自重及び機械的振動による機機械力から静電
シールド８を支えることは困難であるという欠点を有し
ていた。

〔発明の目的） 本発明は、上記の如き欠点を除去しその目的は巻線最外
側の冷却効率を高めると共に、絶縁耐力が高く、機械的
強度の優れ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最外側の静電
シールド間に絶縁シリンダバリヤを設け、間隙を細分化
すると共に、絶縁シリンダメ９ヤによυ静電シールドを
支えるように構成することによシ、巻線の冷却効率を損
なうことなく絶縁耐力を向上させ巻線外部の絶縁構成を
簡略化するようにしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第３図に基づいて具体的に説明
する。なお第１図及び第２図の従来例と同一部分は同一
符号を付し説明は省略する。

第３図において静電シールド８は高圧巻線７の最外側に
巻線端部を保護するように取シつけられてお９、静電シ
ールド８の回）は絶縁物１３によって絶縁されている。

高圧巻線７の外側には絶縁シリンダバリヤ１６が上下静
電シールド８の間に高圧巻線７と変圧器タンク９との間
隙を細分化するように配設されている、上下の静電シー
ルド８の間に配設される絶縁シリンダバリヤ１６はその
長さを調整することにより静電シールド８を支えるよう
に構成し、静電シールド８０支え構造部材として使用す
ると共に巻線最外周の絶縁を簡略化する。

従って巻線外周の絶縁１７は薄くしてもよくさらには保
護巻き等をなくすことも可能である。

この様な構成を有する本発明の箔巻変圧器においては （１１最も高電圧電位となる高圧巻線最外側が、絶縁シ
リンダバリヤによシ細分化されたバリヤ絶縁構成となる
ため、高圧巻線からの放電を阻止し絶縁耐力を大幅に向
上させると共に絶縁の安定性・信頼性を増大することが
できる。

（２）高圧巻線外側に絶縁シリンダバリヤを配設して絶
縁性能を維持することができるため従来、行なわれてい
た高圧巻線外側に絶縁シートを多数回巻回するなどの方
式によシ絶紛物で直接巻線をおおってしまう必要がなく
、巻線最外側の保護は簡略化されると共に高圧巻線と絶
縁シリンダバリヤ間に冷却媒体を流すことにより、巻線
を直接冷却することができ冷却効率を高めることができ
る。

（３）　巻線上下の端部に設けられる静電シールド間ヲ
、絶縁シリンダバリヤにより支える構造とするかめ、静
電シールドを保護すづき巻線端部−の最適位置に固定す
ることができ、輸送時や運転時における振動等の機械力
に対し静電シールドを強固に支えることができ、機械的
強度のすぐれた箔巻変圧器が得られる。

上記実施例においては巻線最外側の静電シールド間に設
けるシリンダバリヤの枚数は何枚でもよく、巻線の定格
等に応じて１枚から複数枚まで適宜に選択してよい。さ
らに、巻線外側がバリヤ構造となるため、巻線最外周の
絶縁１７は従来に比べ薄くすることができ、さらにはほ
とんど絶縁をしなくても本発明と同様の効果が得られる
ものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、巻線最外側の静電
シールド間にシリンダバリヤを設け、絶縁シリンダバリ
ヤにより静電シールドを支えるように構成することによ
シ、高圧巻線外側の絶縁耐力を上昇させ、巻線の冷却効
率が向上すると共に、振動等の機械力に対する安定性の
優れた箔巻変圧器を得ることができる。

【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２図
は従来の箔巻変圧器における静電シールド端部を示す概
略断面図、第３図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。 １・・・鉄心の主脚　２・・・絶縁筒　３・・・低圧巻
線４・・・冷却ダクト　６・・・絶縁筒　７・・・高圧
巻線８・・・静電シールド　９・・・変圧器タンク１０
°゛・絶縁媒体　１１・・・金属シート１２・・・絶縁
シート１３・・・絶縁物　１４・・・絶縁物　１６・・
・絶縁シリンダバリヤ１７・・・絶縁物 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（はが１名）第１諷 Δ　６ 第２図 第３図

Claims (1)

【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
   て成る箔状巻線端部に電界緩和用の静電シールドを設け
   た箔巻変圧器において、巻線の最外側の静電シールド間
   に絶縁シリンダバリヤを設け、絶縁シリンダバリヤによ
   り静電シールドを支えるように構成したことを特徴とす
   る箔巻変圧器。