JPS607110A - 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を重ねて巻く箔状の巻
線で、巻線内に冷却ダクトを内蔵する方式の箔巻変圧器
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

箔巻変圧器は巻線の占積率がよいので、小形・軽量化を
実現できる特長がある。すでに数ｋＶ数１００　ｋＶＡ
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。

最近に至シ、その優れた長所に銹み、よシ高電圧・大容
量の例えば２７５　ｋＶ　、　３００　ＭＶｋ変圧詣に
適用拡大が研究されている。最大の技術的問題点はいか
に冷却能力を向上させ、高い絶縁能力を巻線にもたせら
れるかにかかつている。まだ、このような高電圧大容量
変圧器は実用化はされていないが、すでに公知であるが
研究されている箔巻変圧器は巻線内に冷却ダクトを内蔵
させ、絶Ｒ４！性の秀れた冷媒を送シ込み、巻線損失か
ら発生する熱を直接的に冷やす、いわばヒートパイプ式
のものが考えられる。

第１図に公知の箔巻変圧器を示す。鉄心１の外側に金属
シート２と絶縁７−ト３を重ねて、公知の箔巻巻線方式
の低圧巻線４と高圧巻線５を巻き、それら巻線間に環状
の冷却ダクト６を内蔵させる。

この冷却ダクト６内には、薄い隙間がありフロンＲ−１
１３やＦＯ７５といった冷媒１５が満されておシ、ポン
プ７１Ｃよシ流し、箔巻巻線内の発熱を冷媒の蒸発情熱
で奪う。その蒸気を凝縮器８で、水冷却９で冷却して凝
縮させるという方式が公知としである。液化した冷媒を
冷媒タンク１４に貯め、さらにポンプ７で巻線４，５内
に送シ込まれるという冷媒循環冷却回路がとられる。す
なわちこの冷媒循環回路と変圧器本体とは分離されてい
る。

集液管１０はステンレスなど金属で作られているが、そ
れと冷却ダクト６を接続するためには絶縁パイプ１１が
用いられ、集液管１０はタンク１２などのアース電位を
とる。冷却ダクト６の電位は巻線４．５内に巻き込まれ
ている関係上はぼ巻線４，５と同じ電位ＩＦ−電気的に
結合されている。

巻線４，５の絶縁はタンク１２内に封入された絶縁油あ
るいは、ＳＦ６ガスといった絶縁媒体１３で絶縁されて
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き出すブッシングな
どは省略しである。

以上説明したように本方式の変圧器は冷却のだめの冷媒
１５が流れる循環回路と絶縁のだめの絶縁媒体１３とは
完全に分離（セパレート）されている。

このことから、この方式の箔巻変圧器は特にセパレート
式箔巻変圧器と呼ばれている。

本方式の変圧器は冷媒の蒸発情熱を利用しているので、
優れた冷却特性を期待できるので大容量変圧器には有望
である。しかし、第１図に示すような従来のセパレート
式箔巻変圧器には、次の問題点がある。

箔巻巻線における沿面破壊は第２図において絶縁シート
３の端部から金属シート２をはさんだすぐ隣の絶縁７−
ト３の端部へと、端部に沿って生ずるため沿面破壊強度
が低いという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の点に鑑みて巻線端部の沿面距離を大き
くシ、沿面破壊強度を増大した箔巻変圧器を得ることを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は以上の目的を達成するために、絶縁７−トと金
属シートとを重ねて巻いた巻線の絶縁シートの端部に穴
をあけ、この穴を通して絶縁物によシ絶縁シートをたば
ね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〕

本発明の基本構成を第３図に示す。絶縁シート３の端部
に穴をあけ、絶縁物で作られたひも１７あるいはテープ
を穴に通し絶縁シートを第３図の様にたばね、巻線の端
部に凹凸をつける。第３図は箔巻巻線を巻線の中心を通
るたて方向に切った断面図でちる。たばねる絶縁シート
３の枚数が２枚・とか３枚と少ない場合は、たばねた場
所同士の距離が小さいだめ、たばねる前と同様に絶縁シ
ート３の端部にそって沿面破壊が生ずるため効果はない
。従って、たばねた場所同士の距離を適当に離す必要が
ちる。その距離は金属シート２の端部から絶縁シート３
の端部までの長さ、すなわち第２図における長さ１８の
０．７〜２倍が最も効果的である０ 穴をあけるのは巻線を巻く前、巻線を巻きながら、巻線
を巻き終わった後のいずれの時でも良い。

巻線を巻く前に絶縁シート３の端部に周期的に穴をあけ
ておき、巻きながらあるいは巻き終わった後にたばねれ
ば良い。しかし、この場合は穴の位置がうまく重なシ合
わない時があるが、斜めにひもを通すこともできる。巻
きながら、あるいは巻き終わった後に穴をあける時は任
意の位置で穴をあけ、たばねることが可能である。

絶縁シート３をたばねる時、絶縁物でできたひも、ある
いはテープでしばるが、補強のため絶縁物で作ったあて
物と共にしげっても良い。

穴１６は第４図の様に両端部にあける必要はなく片方の
端部のみでも良い。また穴でなく、第５図の様に絶縁シ
ート端部を切シ欠いても良い。あるいは第６図の様に切
シ、ひも等を通しても良い。

穴の形状は円、だ円、多角形あるいは多角形の角を丸く
したものなど、たばねるのに便利な様に、ちるいは絶縁
シート３の機械的強度を損なわないものであれば良い。

本発明に依ると簡単に沿面破壊強度を増大させることが
可能となる。

他の発明は前述の発明を容易に実現さすための巻線機に
関するものである。巻線を巻きながら絶縁シート３の端
部に穴をあけ、巻線に巻いた時に穴が重なシ合う様に巻
く、巻線機である。

第７図に巻線を巻く時の様子を示す。金属シート２と絶
縁シート３をローラー１９を通して巻線２０を巻く。２
つのローラーの間に穴あけ機２２で穴をあける。この時
、巻線がある角度回転すると穴あけ機で絶縁シートに穴
をあける。この様にして穴をあけると巻線に巻いた時に
穴の位置は、ずれることなく重なｐ合って巻かれる。ｎ
等配に穴をあける時は角度が−３６０，たけ回転すると
穴をあける様にすると巻線の円周のｎ＠外の位置ｎ箇所
に重なり合った穴がずれることなくあけられる。この様
にしてできた巻線の絶縁シートを第３図の様にたばねる
。

第７図において巻１ｆｉＡ２０と穴らけ機２２との距離
は一定であることが望ましい。巻線を巻く過程で巻線の
径が大きくなると巻線と穴あけ機との距離が少し変わる
ため穴の位置がわずかであるがずれるため、巻線を上下
に動かしたシ、あるいはローラー１９と穴あけ機２２と
を上下に動かし、穴あけ機と巻線に巻かれる位置との距
離を一定にする様にすると、穴の位置は良く合う。また
巻回作業中での絶縁７−ト３の伸縮あるいはたるみ等も
考えると巻線と穴あけ機は近くにある程良い。

巻線の径の変化や、絶縁シートの伸縮等による穴のずれ
はわずかであるため、穴をずれる方向に大きめＶ？−あ
けても良い。

穴をあける作業は巻線を取シつけている巻線機の横面に
マイクロスイッチを円周方向に複数個配置し、マイクロ
スイッチにより穴あけ機が動作す−る様にすれば良い。

またマイクロスイッチの代わシに光反射板を置き、光の
反射を検出して穴あけ機を動作させるとか円板に穴をあ
け光が透過した時に穴あけ機を動作させる等の方法で回
転角度を検出して穴らけ機を動作させても良い。

〔発明の効果〕

本発明に依ると絶縁シートに容易に穴をあけ、これに絶
縁物を通して絶縁シートをたばねるようにし、かつ穴の
位置が重なシ合う様に巻くので簡単に沿面破壊強度を増
大させ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造を示す断面図、第２図
は従来の巻線の構造を示す断面図、第３図は本発明の巻
線の構造を示す断面図、第４図は本発明の絶縁シートの
構造を示す正面図、第５図と第６図は本発明の絶縁シー
トの変形例の構造を示す正面図、第７図は本発明の巻線
機の宿成を示す説明図である。 １・・・鉄心　２・・・金属シート ３・・・絶縁シート　４・・・低圧巻線５・・・高圧巻
線　６・・・冷却ダクト７・・・ポンプ　８・・・凝縮
器 ９・・・水冷却　１０・・・集液管 １１・・・絶縁バイブ　１２・・・タンク１３・・・絶
縁媒体　１４・・・冷媒タンク１５・・・冷媒　１６・
・・穴 １７・・・絶縁物で作ったひも ］、９・・・ローラ　２ｏ・・・巻線 ２１・・・巻取機　２２・・・穴あけ機代理人　弁理士
　則　近　憲　佑（はが１名）第２図 第３図 第４図 ／Ａ 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁シートと金属シートを重ねて巻いた巻線の絶
   縁シートの端部に穴をおけ、穴を通して絶縁シートをた
   ばねて作った箔巻巻線を有することを特徴とする箔巻変
   圧器０
2. （２）絶縁シートと金属シートを重ねて巻く時、絶縁シ
   ートに穴をあけ、かつあけられた穴が巻線に巻かれた時
   に重なシ合う様に絶縁シートに穴をおけることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。