JPS61111513A - 蒸発冷却誘導電器 - Google Patents

蒸発冷却誘導電器

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JPS61111513A
JPS61111513A JP23345984A JP23345984A JPS61111513A JP S61111513 A JPS61111513 A JP S61111513A JP 23345984 A JP23345984 A JP 23345984A JP 23345984 A JP23345984 A JP 23345984A JP S61111513 A JPS61111513 A JP S61111513A
Authority
JP
Japan
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gas
pressure
sealed container
induction electric
variable volume
Prior art date
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Pending
Application number
JP23345984A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Okamoto
岡本 達生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS61111513A publication Critical patent/JPS61111513A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/18Liquid cooling by evaporating liquids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は高ガス圧形の蒸発冷却誘導電器、ことに封入ガ
ス圧の温度依存性の少な〜・蒸発冷却誘導電器のタンク
構造に関する。
〔従来技術とその問題点〕
近年市街地変電所、ビル用変電所などのことに防災が重
視される場所に設置される変圧器、リアクトル等の誘導
電器においては、従来の鉱油に代わりてSF3ガスなど
の非凝縮性の絶縁ガスとフロロカーボンあるいはフロン
等の凝縮性の冷却媒体とを組合わせて使用するいわゆる
蒸発冷却ガス絶縁式の誘導電器が注目されている。そし
て、蒸発冷却ガス絶縁式の誘導電器においては、絶縁耐
力が絶縁ガスおよび冷媒蒸気のガス密度にほぼ比例する
ため、封入ガス圧を高めることにより機器の絶縁寸法を
縮小できるとい5特徴を備えている。
しかし、使用時の最高ガス圧は誘導電器を収納する複雑
な形状のタンクを圧力容器とすることが困難であるため
に、通常ケージ圧21以下に抑さえられており、高ガス
圧化することKよる機器の小形化が十分には行われてい
ないのが実情である。
そしてまた、誘導電器の絶縁は混合ガス中に温度変化に
対してガス密度が変化しない絶縁ガスと温度変化に対応
して圧力と蒸気密度とが同時に変化する冷却媒体の蒸気
とを含んでいるために、誘導電器の温度が低い状態にお
いては蒸気密度が低下し、これに基づいて混合ガスの絶
縁耐力が低下してしまうという問題がある。
第7図は従来の蒸発冷却誘導電器におけるガス圧対温度
特性線図であり、使用温度範囲を20℃〜80℃、最高
温度80″CKおける全圧Pをゲージ圧1.0kg/c
dとした場合の例を示したものである。図において、曲
線51はSFsガス圧Pgを、曲線は52はフロロカー
ボンの蒸気圧Pfを、曲線50は全圧Pをそれぞれ表わ
しており、使用温度範囲におけるフロロカーボン蒸気圧
Pfの、I変化が大きいために、最低温度20℃におけ
る全圧Pは最高温度80℃における全圧Pの%近くにま
で低下する。
第8図は第7図のガス圧対温度特性線図における混合ガ
スの絶縁耐力を最高温度80℃におけるそれを1として
相対的に示したものであり、絶縁耐力曲線53は温度の
低下とともにフロロカーボン蒸気のガス密度が低下する
ことによって低下し、20℃においては最高温度80℃
における結縁耐力の約60%に低下する。その結果、蒸
発冷却誘導電器における絶縁寸法は最低温度における混
合ガスの絶縁耐力によって決まり、誘導電器本体を収納
するタンクの耐圧力は最高温度における全圧Pで決まり
、高温時における絶縁性能に必要以上の余裕が生ずると
いう矛盾した設計となり、その合理化が求められている
そこで、その対策として誘導電器の運転開始に先立って
冷却媒体を加熱して気相化して気相化した蒸気の圧力を
所定の値に保持した誘導機器(特開昭57−15211
1号公報)、絶縁ガスおよび凝縮液それぞれのストレー
ジタンクを設けて誘導電器のタンク内の圧力が所定の値
以下に低下したときストレージタンク内の絶縁ガスを誘
導電器のタンク内に戻して圧力低下を補償するようにし
た誘導電器(特開昭56−108213号公報)等が知
られている。
このように構成することにより、温度の低下にともなっ
て生ずる混合ガスの絶縁耐力の低下を補償することがで
きるが、その反面、圧力を計測するための装置、ストレ
ージタンク、ポンプやプロワ−なと数々の補機が必要に
なり、設備コスト、運転コスト、保守コストの増大をも
たらすとともに、騒音増大につながるなどの問題点があ
る。
〔発明の目的〕
本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、高ガス圧
化されるとともに低温時におけるガス圧低下が自動的に
補償されることにより、絶縁寸法が縮小された蒸発冷却
誘導電器を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、誘導電器本体と所定圧力の絶縁ガスおよび冷
媒蒸気との混合ガスと冷媒の凝縮液とを収納した第1の
密閉容器の外側に第2の密閉容器を設けて両密容器間の
中空部に窒素ガス、空気等の安価な圧縮気体を所定の圧
力で封入し、第1の密閉容器の内圧の一部を第2の密閉
容器に負担させることにより第1の密閉容器の強度を増
すことなしに第1の密閉容器内の絶縁ガスを高ガス圧化
して絶縁距離を短縮するとともに、全圧に占める冷媒蒸
気の分圧の割合を低減させることにより絶縁耐力の低下
割合を圧縮し、両密閉容器間の中空部に第1の密閉容器
に連通した可変容積部を設けて低温時に低下する冷媒蒸
気の圧力低下を保償することKよりガス密度の低下に基
づ(絶縁耐力の低下を低減するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図は本発明の実施例を示す蒸発冷却誘導電器の概略
側断面図、第2図は可変容積部の側断面図である。図に
おいて、lは第1の密閉容器であリ、その内部には鉄心
32巻線4等の誘導電器本体の発熱部が収納されるとと
もに、第1の密閉容器1の底部には70四カーボン等の
凝縮性の冷却媒体の凝縮液12Bが、また凝縮液12B
の上部空間にはSFsガス等の絶縁ガス11と凝縮液1
2Bの蒸気12Aとの混合ガス10が封入されている。
2は第2の密閉容器であり、その内部には第1の密閉容
器lと第1の密閉容器1に連通した可変容積部5とが架
台6により支持されるとともに、所定の圧力の乾燥空気
あるいは窒素ガス等の圧縮気体15が封入されて〜・る
。また7はガス通路9および接手9人を介して第1の密
閉容器1に連通した冷却器であり、冷却器7を通るとと
Kより℃冷却された混合ガスlO中の冷媒蒸気12Aは
凝縮して第1の密閉容器1の底部に戻り、図示しない散
布装置によって巻線4.鉄心3等に散布されて蒸発冷却
が行われる。さらにまた、8は封入装置であり、弁8A
配管8Bにより第2の密閉容器に連結され、所定圧力の
圧縮気体15が側密閉容器間の中空部に封入される。一
方、可変容積部5は第2図に示すように、ベローズ5A
、上板5B、底板5Cからなる可変体積容器であり、第
1の密閉容器1に連通管5Dを介して連通し、その内部
に混合ガス10が封入されるとともに、その外側の減圧
気体15との圧力差に対応してベローズ5Aが伸縮して
混合気体の圧力を自動的に制御できるよう構成されてい
る。
第3図は上述の実施例における混合ガス圧力対温度特性
線図、第4図は混合ガスの絶縁耐力対温度特性線図であ
り、いずれも第1および第2の密閉容器の空間部の体積
が等しく、使用最高温度80℃における混合ガス圧を4
1.圧縮気体圧力を21、可変容積部の体積を密閉容器
の空間部の体積の10%としたときの特性を示したもの
である。
第3図において、曲線20は混合ガス10の全圧Pを。
曲線21はSFsガス圧Pgを、曲線22は7四ロカー
ボン蒸気圧Pfを1曲線23は圧縮気体15の圧力Pa
をそれぞれ表わしており、可変容積部5により圧縮気体
15の圧力P、が混合ガス10に加えられることにより
、 SFgガス11の最低温度(20℃)における圧力
Pgは最高温度(80℃)における圧力の約85%とな
り第7図に示される従来例の約55%に比べて、低下率
が大幅に縮小されており、その結果全圧P K オイ”
Cモ従来(の 約35 % (0,35’g/ai )
 カラ75 %(3kVcj )へと低下率が大幅に圧
縮されて〜、・る。
このように最高最低温度範囲における全圧の変化率が縮
小されることによりフロロカーボン蒸気圧の変化にとも
なって生ずる蒸気密度の変化を補償できるので、最低温
度における絶縁耐力の低下も第4図に示す如く最高温度
における絶縁耐力の83%となり、第8図で示される従
来装置の絶縁耐力の約61%に比べて大幅に改善するこ
とができる。
さらにまた、本実施例においては混合ガスlOの設定圧
力そのものが4 kVciと高ガス圧化されており、最
低温度における絶縁耐力の低下率の縮小との相乗効果に
より誘与電器の絶縁距離を大幅に縮小することができる
。その結果、誘導電器本体を収納する第1.第2の密閉
容器を小形化することができるとともに、混合ガスの全
圧Pを第1.第2の密閉容器に分担させることができる
ので、第1の密閉容器を従来の蒸発冷却誘導電器と同等
に形成することができ、球形、筒状等に形成される第2
の密閉容器は十分な耐圧力性能を有する圧力容器として
軽量かつ安価忙形成することができる。
第5図は本発明の異なる実施例を示す可変容積部の概略
断面図であり、前述の実施例と異なる点は、第1の密閉
容器1に形成された7ランジ部31゜カバー32とに挟
持された可とう性金属膜33により可変容積部30を形
成したことである。したがりて可とう性金属膜31の両
側の混合ガス10の圧力Pと圧縮気体15の圧力pmと
の圧力差を感知して可と5性金属膜33が変位あるいは
伸縮することにより、混合ガス10の温度変化にともな
5圧力変化を補償することができる。なお本実施例は最
高温度における混合ガス圧力Pと圧縮気体圧力Paとを
ほぼ等しい圧力に設定した場合、可変容積部を安価に形
成できる利点が得られる。
第6図は本発明のさらに異なる実施例を示す可変容積部
の概略断面図であり、前述の実施例と異なる点は、ベロ
ーズSA、上板5B、底板5Cとからなる可変容積部が
連通管5Dを介して第10密閉容器1に連結された第2
図の示される可変容積部の外側に、第1の密閉容器1に
両端が固定された枠状のスト、ツバ41と、ストッパ4
1と上板5Bとの間に分岐された圧縮ばね42とを加え
て可変容積部40を構成したことである。可変容積部4
0を上述のように構成することにより、可変容積部内の
混合ガス10の圧力Pが外側の圧縮気体15の圧力Pa
より高い場合、差圧の一部を圧縮ばね42に負担させる
ことによりベローズ5人を安価に形成できるとともに、
圧縮はね42が伸びた状態にある低温状態において可変
容積部40の動作の自由度が増すので、低温状態におゆ
る混合ガス15の圧力調整機能を損うことなくベローズ
5Aの伸びすぎを防止することができ、したがって可変
容積部の長期信頼性を向上することができる。
〔発明の効果〕
本発明は前述のように、誘導電器本体を非凝縮性の絶縁
ガスおよび凝縮性の冷却媒体とを収納した第1の密閉容
器と、第1の密閉容器を収納した第2の密閉容器と、両
密閉容器間の中空部に第1の密閉容器に連通ずるよう配
設された可変容積部とを設けるとともに、前記中空部に
安価な圧縮気体を所定の圧力で封入するよう構成した。
その結果、密閉容器を二重構造としてそれぞれの密閉容
器に圧力を分担させることにより、第1の密閉容器の強
度を増すことなく絶縁ガスと冷媒蒸気からなる混合ガス
の全圧を高ガス圧化することが可能になり、誘導電器の
絶縁耐力の向上効果とそれにともなう絶縁距離の短縮効
果とを得ることができる。また、可変容積部を介して圧
縮気体の圧力を混合気体に伝達できるよう構成したこと
Kより、誘導電器の温度低下にともなって生ずる混合ガ
ス中の冷媒蒸気の蒸気密度の低下を絶縁ガス圧を高める
ととKよって補償することができるので、従来の蒸発冷
却誘導電器におい【問題になった蒸気密度の低下にとも
なって生ずる混合ガスの絶縁耐力の低下を大幅に縮小す
ることができる。したがって、高ガス圧化されることに
より絶縁距離が縮小され、かつ温度変化に対する絶縁耐
力の変動の少い合理化された蒸発冷却誘導電器を提供す
ることができる。さらに、本発明の誘導電器はストレー
ジタンク、圧力検出器、ポンプ類を含む配管系統などの
補機類を必要とすることなく蒸気密度の低下に起因する
絶縁耐力の低下を自動的に補償できるので、運転や保守
に要する経費が少な(低騒音の蒸発冷却誘導電器を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す蒸発冷却誘導電器の概略
側断面図、第2図は第1図の実施例における可変容積部
の概略側断面図、第3図および第4図は第1図の実施例
におけるガス圧対温度特性線図および絶縁耐力対温度特
性線図、第5図は本発明の異なる実施例を示す可変容積
部の概略側断面図、第6図は本発明のさらに異なる実施
例を示す可変容積部の概略側断面図、第7図および第8
図は従来の蒸発冷却誘導電器におけるガス圧力対温度特
性線図および絶縁耐力対温度特性線図である。 1・・・第1の密閉容器、2・・・第2の密閉容器、3
・・・鉄心、4・・・巻線、5,30,40・・・可変
容積部、5A・・・ベローズ、10・・・混合ガス、1
1・・・絶縁カス、12A・・・冷媒蒸気、12B・・
・冷媒の凝縮液、15・・・圧縮気体、31・・・7ラ
ンク部、33・・・可とう性膜、41・・・ストッパ、
42・・・圧縮ばね、P・・・混合ガスの全圧、Pg・
・・絶縁ガスの圧力、Pf・・・冷媒蒸気の圧力、P、
・・・圧縮気体の圧力。 第 1 図 第2図 カ°λ温!L (’C) 第3図 第4図 刃      15 第5図 −第6図 5!L 度(’C) 第7図 う且L(’c) 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)鉄心および巻線を含む誘導電器本体と非凝縮性の絶
    縁ガスと凝縮性の冷媒の蒸気との混合ガス及び凝縮性の
    冷媒の凝縮液とを収納した第1の密閉容器と、この第1
    の密閉容器を収納する第2の密閉容器と、両密閉容器間
    の中空部に所定圧力で封入された圧縮気体とを備えると
    ともに、前記第1の密閉容器に連通するよう前記圧縮気
    体中に配設され、前記混合ガスと圧縮気体との圧力差を
    感知して容積が変化する可変容積部を設けたことを特徴
    とする蒸発冷却誘導電器。 2)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、可変容
    積部がベローズを具備した可変体積容器からなることを
    特徴とする蒸発冷却誘導電器。 3)特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、可変容
    積部が可変体積容器を包囲するよう第1の密閉容器に固
    定された枠状のストッパと、このストッパと可変体積容
    器との間に介装された圧縮ばねとからなる膨張量規制手
    段を備えたことを特徴とする蒸発冷却誘導電器。 4)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、可変容
    積部が可とう性膜を備えたことを特徴とする蒸発冷却誘
    導電器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904972A (en) * 1989-06-28 1990-02-27 Hitachi, Ltd. Gas-insulated stationary induction electrical apparatus
GB2355857A (en) * 1999-10-20 2001-05-02 Juergen Bastian Fire risk elimination for flammable-liquid-filled transformers
JP2009008071A (ja) * 2007-05-22 2009-01-15 Ibs Filtran Kunststoff Metallerzeugnisse Gmbh オイルフィルタ装置
WO2016091273A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Abb Technology Ag Gas-insulated electrical apparatus, in particular gas-insulated transformer or reactor
CN113294968A (zh) * 2021-07-23 2021-08-24 四川华东电气集团有限公司 一种主动散热型高压试验车

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4904972A (en) * 1989-06-28 1990-02-27 Hitachi, Ltd. Gas-insulated stationary induction electrical apparatus
GB2355857A (en) * 1999-10-20 2001-05-02 Juergen Bastian Fire risk elimination for flammable-liquid-filled transformers
GB2355857B (en) * 1999-10-20 2001-09-19 Juergen Bastian Fire risk elimination for flammable-liquid-filled transformers
JP2009008071A (ja) * 2007-05-22 2009-01-15 Ibs Filtran Kunststoff Metallerzeugnisse Gmbh オイルフィルタ装置
US8038877B2 (en) 2007-05-22 2011-10-18 Ibs Filtran Kunststoff-/Metallerzeugnisse Gmbh Oil filter apparatus
WO2016091273A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Abb Technology Ag Gas-insulated electrical apparatus, in particular gas-insulated transformer or reactor
CN107430925A (zh) * 2014-12-12 2017-12-01 Abb瑞士股份有限公司 气体绝缘式电气设备,特别是气体绝缘式变压器或电抗器
US10910138B2 (en) 2014-12-12 2021-02-02 Abb Power Grids Switzerland Ag Gas-insulated electrical apparatus, in particular gas-insulated transformer or reactor
CN113294968A (zh) * 2021-07-23 2021-08-24 四川华东电气集团有限公司 一种主动散热型高压试验车

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