JPS61119015A

JPS61119015A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS61119015A
Application number: JP23948684A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Nakano; 中野　敏之
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1986-06-06

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】し発明の技術分野１本発明は、銅或いはアルミ箔等の金属シートと絶縁シー
トとを重ねて巻いた箔状の巻線を用いた箔巻変圧器間す
る。

［発明の技術的ｒ！ｒ景］箔状巻線を備えた箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く、
小を・軽量化を実現できる特性を有する為、数ＫＶ、数
１００ＫＶＡ程度の比較的電圧の低い、小言ｆ口の変圧
器においてはずでに実用化され、広く普及している。

最近、この様な箔巻変圧器の優れた長所に鑑み、より高
電圧・人容吊の変圧器、例えば２７５ＫＶ。

３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が研究されているが
、最大の技術的問題点はいかに巻線に対する冷却能力を
向上さＵ、高い絶縁能力を巻線に持たせられるかという
Ｉも（である。まだ、この様な高電圧入容吊変圧器への
実用化はされていないが、この様な箔巻変圧器におりる
巻線の冷却方式としては、巻線内に冷Ｎ１グクトを内蔵
させ、絶縁特性の優ｔまた冷媒を送り込んで巻線損失か
ら発生する熱を直接的に冷やＪ、いわばヒートパイプ式
のものが考えられている。

第３図に、この様な方式の箔巻変圧器として従来から知
られているものの一例を示す。

同図において、タンク１には、絶縁媒体として絶縁油或
いはＳ　Ｆ６ガス等の絶縁ガスが封入され、このタンク
１の内部には鉄心２が設けられている。

この鉄心２の主脚２ａの外側には、絶縁筒３を介して低
圧巻線４が巻装され、この低圧巻線４の外側には、絶縁
バリヤ６を介して高圧巻線５が巻装されている。これら
低圧巻線４及び高圧巻線５は、アルミニウム箔等から成
る金属シート７と樹脂フィルム等からなる絶縁シート８
を重ねて巻回して成る箔状巻線にて構成されている。な
お、各巻線４．５はタンク１内に封入された絶縁媒体に
より絶縁されている。また、低圧及び高圧巻線４．５に
は、その軸方向に延びる冷却ダクト９が巻き込まれて内
蔵されている。冷却ダクト９内は、フロン１１３や７０
リナートＦＣ７５等の冷媒が通る様に中空になっており
、この冷媒は冷却ダクト９内を通る過程で巻線４．５を
冷却する。そして、この冷媒はタンク１外部に設けた凝
縮器１０において水冷却により冷却されて凝縮され、液
化した冷媒は冷媒タンク１１に溜められた後、ポンプ１
２によって導液管１３と絶縁パイプ１４を介して接続さ
れている。

また、この導′ａ管１３は、タンク１等のアース電位に
し接続されている。一方、冷部ダクト９は、巻線内に組
み込′、にれでいる関係上、近接する巻線と同電位に電
気的に接続されている。さらに、巻線各部の絶縁は、タ
ンク１内に封入されたＳＦ６ガス等の絶縁ガスにより確
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
ておぎ、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１ところで、上記の様な箔巻変圧器に用いられる箔状巻線
は、帯状の金属シート７と、この金属シート７より広幅
をなす帯状の絶縁シート８とを１ね合わせ、この絶縁シ
ート８の幅方向両端部を、金属シート７の両端部側へ突
出させて、絶縁筒３等に巻回し、金属シート７の各巻き
ターン間の絶縁距離を確保している。

また、この巻線を製造するには、絶縁シート８の中央部
に金属シート７を重ね合わせ、両シートを、絶縁筒３や
絶縁バリヤ６の内部に取り付けた巻取芯１５を回転させ
ることにより、絶縁筒３或いは絶縁バリヤ６に巻き付け
る様にしている。そして、この絶縁筒３或いは絶縁バリ
ヤ６をタンク１内の所定の位置に配設している。この様
に巻回された巻線は、金属シート７と絶縁シート８の摩
擦力によって自重を支えている。

しかしながら、上述した様に、金属シート７と絶縁シー
ト８の摩擦力だけで、巻線の自重を支えようとした場合
、巻線の剛性が小さく、巻線が変歪することがあった。

また、輸送時の振動などによって、金属シート７及び絶
縁シート８が互いにずれて、巻線端部に電界の集中が起
こり、絶縁破壊を起こず恐れがあった。特に、大容量変
圧器においては、巻線の外径及び自重が大巾に増加する
ので、金属シート７ど絶縁シート８の摩擦力だけでは、
巻線を支えきれなくなり、巻線の脱落が生じると、短絡
事♂１シが発生することがあった。

［発明の目的］本発明は、」：述の様な従来の箔巻変圧器の欠点を解滌
する為に提案されたもので、その目的は、絶縁筒或いは
絶縁バリヤのまわりに巻回される巻線の剛性を高め、優
れた絶縁性能を保持した信頼性の高い箔四変圧器を提供
することにある。

［発明の概要］本発明の箔巻変圧器は、金属シートの両端部に、１（１
ゆ化絶縁性接着剤を予め塗布あるいは含浸した帯状絶縁
物を配設し、これらを絶縁シー１へと共にひ回し、窃取
り終了後に、半硬化絶縁性接着剤を硬化さＵて絶縁シー
；への両端部を接＠することにより、ｂ”Ｊ　）ｌする
絶縁シート端部の空間を充填して、巻線の剛性を高め、
振動などによって巻線がずれて１巻線端部に電界の集中
が起こることを防止し、優れた絶縁性能を保持できる様
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図を参照して説明する。

なお、第３図に示した従来の箔巻変圧器と同一の部材に
ついては、同一の符号を付し、説明は省略する。

第１図において、絶縁シート８の中央部上に、絶縁シー
ト８より幅の狭い金属シート７が重ね合わされ、さらに
、エポキシ系やポリエステル系などの半硬化絶縁性接着
剤を予め塗布或いは含浸させた帯状絶縁物１７が、金属
シート７の端部と隙間ができない様に、絶縁シート８の
端部上に配設されている。また、巻取機に設けられた巻
取芯１５に、絶縁筒３が嵌装され、この絶縁筒３の外周
面に、金属シート７及び絶縁シート８が、長手方向先端
部を揃えて、端部に配設される帯状絶縁物１７と共に接
着固定されている。次に、巻取機の巻取芯１５を図示の
矢印方向に回転させることにより、絶縁筒３も一体に回
転し、金属シート７、絶縁シート８及び帯状絶縁物１７
に対して、テンシ゛１ン１−１−ラー等により張力を与
えつつ、その長手方向に沿って順次巻取る。この結果、
絶縁シート８が、金属シー［・７と帯状絶縁物１７をそ
の上に中ね合Ｕた状態で、巻取芯に巻取られ、絶縁筒３
に巻付【）られる。／、にお、この巻取り工程の途中で
、冷ＮＪダク］−９も」（に巻回される。この様にして
、金属シーｈ　７、絶縁シート８及び帯状絶縁物１７が
全部巻取られ、絶縁筒３への巻付けが終了した漫に、帯
状絶縁物１７に予め塗布或いは含浸されていた半硬化絶
縁性接着剤を、加熱乾燥することにより、完全に硬化さ
け、絶縁シート８の隣接す゛る各端部を固着する。なお
、上記帯状絶縁物としては、高分子プラスチックフィル
ムが望ましいがクラフト紙、合成絶縁紙であっても良い
。

この様に構成された本実施例の箔巻変圧器においては、
絶縁シート８の両端部に配設されて、共に巻回される帯
状絶縁物１７に予め塗布或いは含浸されていた半硬化絶
縁性接着剤を完全に硬化させることにより、絶縁シート
８の上下端部が、隣接する絶縁シー１−８に接着固定さ
れるので、絶縁シート８が各巻きターン毎に互いに確実
に固定され、また、金属シート７も、絶縁シート８に挟
まれて、密着して強固に固定される。その結果、巻線全
体の剛性が高められるので、巻線が軸方向にずれること
が無い。また、金属シート７端部のパリ等によって、絶
縁シート８に損傷が生じることがあるが、金属シート７
の両端部に配設される帯状絶縁物１７によって金属シー
ト７の端部が露出されなくなるので、絶縁シート８に損
傷が生じる口とを防止できる。さらに、絶縁シート８端
部を接着するのに用いられる帯状絶縁物１７の寸法を、
絶縁シート８の端部と金属シート７の端部の間の寸法に
精度よく決定しておくことにより、シート巻取り時に接
着によって生じる巻じわを防止することができ、金属シ
ート７と絶縁シート８を密るして巻回することができる
。また、シート巻取り後に帯状絶縁物１７部分を加熱乾
燥することににす、絶縁シート８の端部を接着すること
ができるので、シート巻取り時に、同時に接着剤を絶縁
シート８端部に塗布する方法に比べて、特別な装置も不
要で、また、作業性が茗しく向上する。

この様に構成した本実施例の箔巻変圧器においては、第
２図に示した様に、巻線の上下端部の剛性が、帯状絶縁
物１７によって大幅に高められているので、巻線の上Ｔ
’　０１８部に、巻線を支持するための支持ｈｉＸ造を
配設づることができる。即ち、低圧巻線４の上下両端部
側に、複数の絶縁板１８Ａ。

１８Ｂ、１８ＣＩｆｉ段りられ、この絶縁板１８△。

１８８．１８０により低圧巻線４の両端部が押さえられ
、さらに絶縁板１８Ｃが、鉄心締付金具１つにねじを用
いて固定されている。ここで、絶縁板１８△は小径のリ
ング状をなし、絶縁板１８Ｂは大ｉ￥のリング状をなし
て絶縁板１８Ａの外周側に配置され、また絶縁板１８Ｃ
は絶縁板１８Ａ。

１８Ｂの外側に複数個放射状に配置されて鉄心締付金Ｆ
Ａ１９に固定される１、また、冷却ダクト９の上下端部
は絶縁板１Ｆ３Ａ、１８Ｂの間に位置し、絶縁パーイブ
１４は絶縁板１８Ｃの間を通って導出される。この様に
、低圧巻線４は各シート７．８が確実に固定されている
ので、１５ｗＡ４の、鉄心挿入作業時およびそれ以後の
作業工業工程時に巻Ｆｉ１４には巻戻りが生じない。ま
た、巻線４は金属シート７と絶縁シート８が隙間なく密
着しているので、各シート７．８間の熱伝達特性が良好
であり、冷却ダクト９の冷媒により巻線４を冷却する効
果が大である。さらに、巻線４はそれ自身の剛性が大で
あるために輸送時の振動などによっても金属シート７相
互にずれを生じることがなく、金属シート７のずれによ
る巻線端部の電界条件が悪化することをｉ止できる。ま
た、巻線４は短絡時の機械力に対しても充分な強度を有
する。しかも、巻線４における絶縁シート８の上下両端
部が接着固定されて、巻線両端部の圧縮剛性も強化され
ている為に、絶縁板１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｇを介した鉄
心締付金具１９による締付固定もより確実となる。

なお、前述した実施例では、低圧巻線４を例にとって説
明したが、高圧巻線５に対しても同様な方法で適用でき
る。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、半硬化絶縁性接４剤を予
め塗イｂまたは含浸した帯状絶縁物を、金属シートの両
側端部に配置し、絶縁シートと共に巻回することにより
、絶縁シートの両端部を容易に接着でき、巻線端部の剛
性を高め、優れた絶縁性能を保持し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に用いられる巻線の製造
方法の一実施例を示を斜視図、第２図は、本発明の箔状
巻線を用いた箔巻変圧器の構成を示す断面図、第３図は
、従来の箔巻変圧器の構成を示す断面図である。１・・・タンク、２・・・鉄心、２ａ・・・主脚、３・
・・絶縁筒、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６
・・・絶縁バリＶ、７・・・金属シート、８・・・絶縁
シート、９・・・冷Ｍｊダクト、１０・・・凝縮器、１
１・・・冷媒タンク、１２・・・ポンプ、１３・・・導
液管、１４・・・絶縁パイプ、１５・・・巻取芯、１７
・・・帯・状絶縁物、１８Ａ、１８８゜１８０・・・絶
縁板、１９・・・鉄心締付金具。７３１１　　代理人　弁理士　則近　憲佑（外１名）第
１１第　２　図一一一一一−ノ第　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
記絶縁シートの中央部にそれよりも幅の狭い金属シート
を配置して重ね合せ、この金属シートの両側端部に、半
硬化絶縁性接着剤を塗布あるいは含浸させた帯状絶縁物
を配設し、この帯状絶縁物により、金属シート端部より
突出した各ターンの絶縁シート両端部を接着したことを
特徴とする箔巻変圧器。
（２）帯状絶縁物が高分子プラスチックフィルム或いは
クラフト紙である特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧
器。