JPS61105821A

JPS61105821A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS61105821A
Application number: JP22680384A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Teranishi; 常治寺西; Hitoshi Okubo; 仁大久保; Tamotsu Inoue; 保井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-05-23

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、鉄心の周囲に金属シートと絶縁シートを重ね
て巻回して成る箔状巻線を有する箔巻変圧器に関するも
ので、特に巻線の支持構造に改良を施した箔巻変圧器に
係る。

［発明の技術的背景］箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小形、軽量化ができ
る特徴がある。既に数ＫＶ、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、最大の鍵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ことと、
短路事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得るかに
かかつている。まだ、この様な高電圧大容量変圧器は実
用化に至ってないが、第３図の如く、巻線内に冷却ダク
トを内蔵させ、この冷却ダクトに絶縁特性の優れた冷媒
を送り込み、巻線損失から発生する熱を冷媒の蒸発潜熱
を利用して冷却する、いわばヒートパイプ方式の箔巻変
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線４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却ダ
クト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、フロンＲ−’
１１３やフロリナートＦＣ７５等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。

冷却系を構成する導液管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
接続されている。一方、冷却ダクト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
接続されている。更に、巻線各部の絶縁は、タンク１３
内に封入されたＳ　Ｆｅガス等の絶縁ガスによりＴＲ１
保されている。

以上説明した従来の箔巻変圧器は、冷媒の循環する冷却
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
、一般にセパレート式箔巻変圧器と呼ばれるが、ヒート
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せておき、冷媒を巻線に散布す
るスプレ一式や、タンク内に設けた容器に冷媒を溜めて
おき、ここに巻線を浸漬するプール式等が知られている
。

［背景技術の問題点］ところで、上記の様な各種の箔巻変圧器は、薄い金属シ
ート２と絶縁シート３を重ねて巻回することにより、低
圧巻線４や高圧巻線５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。

即ち、数ＫＶ、数１０００ＫＶＡ程度の箔巻変圧器では
、変圧器中身の巻線の半径も小さくスタック高さも低く
て良い為に、巻線の重量が軽く、その自重を特に別部材
で支持する必要がなく、第３図に示した様に絶縁筒１７
に金属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いた時の巻付
力によって、十分巻線の荷重を支えることができた。従
って、金属シート２と絶縁シート３がそのまわりに巻回
される絶縁筒１７を、鉄心クランプ１４もしくは鉄心ク
ランプ１４に固定されたシールド１５に固定することに
よって巻線を支持することができた。

しかしながら、より高電圧・大容量の箔巻変圧器になる
と、巻線の自重が大巾に増加するので、絶縁筒１７への
巻線の巻付力だ（プでは巻線を支えきれなくなり、巻線
の変歪及び落下等を来たす恐れがあった。そこで、第４
図に示した様に、低圧巻線４及び高圧巻線５を、鉄心ク
ランプ１４及びシールド１５に対して、絶縁物１６によ
って絶縁状態で支持する必要があった。

ところが、第４図に示した様に、絶縁物１６を配設して
巻線を支持しようとした場合、絶縁シート３は非常に薄
い為、絶縁シート３の端部が座屈する恐れがあり、また
、冷却媒体がＳＦ６ガスの場合には、絶縁シート３と絶
縁物１６との間に微小なギャップを生じ、誘電率の違い
により、その微小ギャップのストレスが高くなり絶縁破
壊を起こす恐れがあった。そのため、高圧線路端の高圧
巻線の外周側と鉄心クランプ１４またはシールド１５ま
での絶縁距離を大きく取らなければならないという欠点
があった。

［発明の目的］本発明は、上述の様な従来の箔巻変圧器の欠点を解消す
る為に提案されたもので、その目的は、巻線の支持構造
を簡素化し、優れた絶縁性能を保持した信頼性の高い変
圧器を提供することにある。

［発明の概要］本発明の箔巻変圧器は、絶縁筒の上に金属シートと絶縁
シートとを重ねて巻回し、巻線の上下端面に、絶縁筒に
放射状に固定した複数個の絶縁ブロックを配設したこと
により、箔状巻線の各層を絶縁筒に固定して、巻線の荷
重を支持できる様にしたものである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に−６＝基づいて具体的に説明する。なお、第３図及び第４図の
従来の箔巻変圧器と同一の部分は同一符号を付し、説明
は省略する。

第１図において、低圧巻線４及び高圧巻線５は、それぞ
れ絶縁筒１７の上に金属シート２と絶縁シート３を重ね
て巻回されて構成される。この絶縁筒１７は、Ｆ、ＲＰ
などの機械的強度の高い材料で構成され、鉄心クランプ
１１！Ｉに取付けられたシールド１５に、上下で固定さ
れている。また、絶縁シート３の幅は、金属シート２の
巻回間の耐圧を上げる為に、金属シート２の幅よりも大
きく設定され、絶縁シート３は、金属シート２の上下の
端面から所定の寸法だけ出っ張る様に巻かれている。

これら巻線の端部の剛性を高める為に、絶縁シート３の
出っ張り分の幅と、金属シート２と同じ厚みを右する絶
縁テープ２０が金属シート２の上下端部に当てられ、金
属シート２と共に絶縁シート３の間に巻回されている。

更に、巻線の上下端面には、巻線の半径方向の幅よりも
若干長く形成された絶縁ブロック２１が配設され、その
−面が巻線の上下端面に密着するように、絶縁筒１７に
固定されている。この絶縁ブロック２１の形状は、高さ
方向の幅が、絶縁筒側で長く、巻線外周側で短い台形状
を成し、且つ、また、第２図の横断面図に示した様に、
巻線の上下端面の一部に等配に放射状に配設されている
。

この様に構成された本実施例の箔巻変圧器においては、
絶縁テープ２０を金属シート２の上下端部に当てて巻回
したことにより、巻線端面が平坦で剛性の強いものとな
っているので、絶縁筒１７に巻付けた箔状巻線を、絶縁
ブロック２１によって上下から固定・支持しただけで、
巻線がその自重によってずれ落ちたり、変歪したりする
ことが無い。また、絶縁ブロック２１の形状を、高さ方
向の幅を絶縁筒側で長く、巻線外周側で短い台形状とし
たことにより、絶縁筒１７へは固定が確実にできるので
、巻線を支持する力を高めることができる。更に、低圧
巻線４及び高圧巻線５は、それぞれ別個にシールド１５
に固定された絶縁筒１７に巻回されるので、低圧巻線４
と高圧巻線５の間に絶縁物を配置してセンタリングする
必要が無くなり、タンク内に封入される絶縁ガス空間に
よって、高低圧巻線間の主間隙寸法を確保することがで
きる。

また、巻線端部と上下シールド間との絶縁についても、
一般に高圧巻線外周側が線路端電圧をもつので、この部
分とシールド１５との間の絶縁が巻線端部と鉄心クラン
プ１４との間の寸法を決めることになるが、絶縁ブロッ
ク２１が絶縁筒１７から支持されるので、高圧巻線外周
側端部とシールドとの間には、一部しか絶縁物が介在せ
ず、大部分が、ガス空間によって絶縁寸法を確保できる
ので、巻線端部と鉄心クランプ１４との間の絶縁距離を
大きくとらなくても良い。

なお、本実施例はセパレート式箔巻変圧器に対し本発明
を適用したものであるが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、冷媒を絶縁媒体と混在させた状態で箔巻変
圧器に散在するいわゆるセミプールタイプやスプレータ
イプと称する変圧器にも適用可能である。また、絶縁媒
体もＳ　Ｆ６ガスの様なガスに限定されるものではなく
、絶縁油を利用した油入変圧器においても本発明の作用
効果は充分に発揮される。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、絶縁ブロックを巻線の上
下端部に配設するという簡単な構成により、巻線の自重
によって箔状巻線が変形、落下することを防止できると
ともに、高低圧巻線間の絶縁や巻線端部の絶縁空間に、
固体絶縁物を介在させないので、絶縁強度の面で弱点と
なる沿面絶縁部分がなくなり、絶縁性能の優れた信頼性
の高い箔巻変圧器を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の箔巻変圧器の一実施例を示す断面図
、第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図及び第４図
は従来の箔巻変圧器の構造を示す断面図である。１・・・鉄心の脚部、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
・・・冷却水管、１０・・・冷媒タンク、１１・・・導
液管、１２・・・絶縁パイプ、１３・・・タンク、１４
・・・鉄心クランプ、１５・・・シールド、１６・・・
絶縁物、１７・・・絶縁筒、２０・・・絶縁テープ、２
１・・・絶縁ブロック７３１７　　代理人　弁理士　間
近　憲佑（外１名）第　１　図第２図第３図

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を有する箔巻変圧器において、前
記箔状巻線が絶縁筒の上に金属シートと絶縁シートとを
重ねて巻いて構成され、前記金属シートの上下端部には
、絶縁テープが配設され、この絶縁テープが金属シート
と共に絶縁シートの間に巻回され、且つ巻線の上下端面
には複数個の絶縁ブロックが、絶縁筒に、放射状に固定
されていることを特徴とする箔巻変圧器。
（２）絶縁ブロックが、高さ方向の幅が絶縁筒側で長く
、巻線外周側で短い台形状である特許請求の範囲第１項
記載の箔巻変圧器。