JPS6156858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、互いに入り組んで巻かれた（以下編
巻きという）部分巻線からなる大電流用変圧器お
よびリアクトルのタツプ巻線に関する。この種の
タツプ巻線はたいていの場合粗タツプ巻線を密タ
ツプ巻線とに分けられており、種々の負荷状況に
おいて二次電圧を設定する役割りをする。

静電的電圧分布を制御するため、粗および密タ
ツプ巻線は互いに編巻きされた層を有する１層あ
るいは多層の層巻線として構成されることが多
い。編巻きされた２層の粗タツプ巻線は第１図に
示されている。この巻線の各層は軸線方向に互い
に入り組んで巻かれた２本の導体を含んでおり、
これらの導体は負荷電流が順次２回各層を通つて
流れるように直列に接続されている。

それぞれ２つ導体で編巻きされたタツプ巻線を
有する１層の密タツプ巻線が第２図に示されてい
る。この場合に層部分の軸線方向の配列順序は、
２つの並列な巻線分路を設けて中心対称とする
か、タツプ切換えの際に生じる磁気的非対称が最
小となるように編巻きされる。

特にこの１層の密タツプ巻線の適用限界は付加
損失を考慮したとき最大限許容できる個別導体の
半径方向の高さにより、あるいは切換範囲が広く
またタツプ間巻数が多い場合には製作可能な導体
断面の高さと幅との比の最大値により制限され
る。これらの許容限界あるいは可能限界を越える
と、タツプ巻線を多層に構成しなければならな
い。多層タツプ巻線の各層の間には絶縁間隔を設
ける必要があるので、多層タツプ巻線は半径方向
の占有空間が比較的大きくなつて巻線空間を最適
に利用することができない。

本発明の目的は上記の理由から１層に構成する
ことができないタツプ巻線をできるかぎり小形に
かつ適用限界の観点から巻線配置の自由度を高め
ることにある。

本発明によれば、この目的はタツプ巻線の各部
分巻線がそれぞれ２つの巻回を有する半径方向に
重ね合わされた２つの導体で構成された円板コイ
ルからなる二重円板コイル構成とされ、該部分巻
線はそれぞれ２つ以上の円板コイルからなり、隣
接する円板コイルは内径側の渡り線の位置で互い
に両導体の半径方向位置が転位され、各部分巻線
の内部で最終の円板コイルの第１の導体の巻き終
わりが帰路を介して最初の円板コイルの第２の導
体の巻き初めと接続されるようにすることにより
達成される。直列接続された第１、第２の導体は
転位されているので発熱、冷却に関し同一条件下
にあり、大電流用のタツプ巻線として好適であ
る。

本発明の有利な実施例では、各部分巻線の始端
と帰路と終端とがほぼ軸線に平行に直線に配列さ
れ、タツプ“０”を有する密タツプ巻線の中央の
部分巻線から出発して軸線方向両側に向かつて光
互に次の密タツプの部分巻線が配置され、このよ
うに構成された密タツプ巻線の端部が粗タツプ巻
線の各半部により上下から囲まれ、かつ該粗タツ
プ巻線の各半部は密タツプ巻線と同一構成の部分
巻線として構成される。

１つの密タツプに対して１つの部分巻線を設け
る場合にはその始端と終端とにタツプの役割りを
させ、また２つのタツプに対して共通の１つの部
分巻線を設ける場合にはその始端と終端と帰路と
にタツプの役割りをさせるのが好ましい。

さらに本発明の目的にかなつた実施例では、
個々の部分巻線の内部に半径方向の冷却路が設け
られ、この冷却路は円板コイルの巻回中に設けら
れるので軸線方向の冷却路を別途に設ける必要が
なくなる。また巻回間静電容量したがつて耐衝撃
電圧強度を向上するため、アラミド絶縁材料から
なる薄いフイルムが導体に巻き付けられる。

本発明によるタツプ巻線は巻線の半径方向厚さ
が小さい導体を用いて非常にコンパクトに構成で
きるので、導体の絶縁作業が簡単でかつ加工性が
よいほか、付加損失の発生を非常に小さく抑え得
る利点がある。

以下、図面に基づいて本発明を一層詳細に説明
する。

公知の配置では第１図と第２図とに示されてい
るように鉄心Ｋのまわりに端子ＡとＢを有する粗
タツプ巻線の２つの層と密タツプ部分巻線Ｆ１〜
Ｆ５およびＦ１′〜Ｆ５′からなり単層に構成され
た密タツプ巻線とが配置されている。各密タツプ
部分巻線Ｆは軸線方向に交互に並べられた２つの
導体で巻かれており、密タツプ選択器の対応する
接点に接続される３個のタツプ端子Ｓを有する。
第２図の密タツプ層巻線は中心対称に構成されて
いるのでそれによつて生じる磁界も中心対称にな
る。

第２図の密タツプ層巻線の各部分巻線が第３ａ
図に拡大図で示されている。この部分巻線Ｆは軸
線方向に交互に並べて巻かれた２つの導体から形
成される巻回１ないし２０を含んでおり、負荷電
流がまず第１の導体の10個の巻回１ないし１０を
流れたのち帰路Ｒを経て第２の導体の巻回１１に
流れるように接続されている。これにより隣接す
る巻回の間には巻回電圧の10倍の電圧がそれぞれ
かかるので、良好な巻回間静電容量が得られる。

空間的に交互に並置された２つの導体の同じく
20個の巻回からなる電気的には少なくとも第３ａ
図と等価な巻線配置が第３ｂ図に示す配置によつ
て得られる。この配置によれば軸線方向の寸法が
第３ａ図の配置よりも小さくなるので、はるかに
小形な構造にすることができる。第３ｂ図の部分
巻線Ｆは２つの導体のそれぞれ２個の巻回を有す
る５つの円板巻線から構成される。２つの導体は
交互に半径方向に重ねられ、ある１つの円板巻線
から次の円板巻線に渡る渡り線の個所で半径方向
位置が転位される。したがつて、この部分巻線Ｆ
の各巻回１ないし２０には図面に記入した番号の
順序で負荷電流が流れる。こ部分巻線Ｆには１タ
ツプ間あたりに必要な巻回数に応じて単一の密タ
ツプ間巻線としても２つの密タツプ間巻線として
も用いられ得る。端子Ｓ_o．Ｓ_(o+1)およびＳ_(o+2)
はこれら２つのケースにおいてこの密タツプ巻線
をタツプ切換器のタツプ選択器に接続するために
役立つ。２つの導体が空間的に交互に並置されて
いるので第１の導体と第２の導体とは冷却に関し
て同一の条件が保たれている。

第４図には第３ｂ図の配置よりも大きな巻回数
を有する部分巻線Ｆが示されており、この場合に
も各円板巻線には２つの導体のそれぞれ２個の巻
回しか含まれていない。しかしこの場合には部分
巻線Ｆの冷却を改善するため各円板巻線の巻回間
には軸線方向の冷却路Ｚが設けられているので、
各導体は冷却流により直接的に接触される。冷却
作用を一層改善しかつ巻回間静電容量をさらに高
めるため、導体絶縁はアラミド絶縁材料から構成
されうる。

本発明によれば密タツプ巻線の部分巻線Ｆが小
形になることから、密タツプ巻線が粗タツプ巻線
の各半部によつて軸線方向上下から囲まれている
第５図のようなタツプ巻線の構成も可能である。
この場合には粗タツプ巻線の両半部を密タツプ巻
線と同構造の部分巻線として構成し、したがつて
タツプ巻線全体を単一の一様な巻線筒に構成する
のが合目的である。この巻線筒内で粗タツプ巻線
の両半部は粗タツプ帰路接続線RGにより相互接
続される。粗タツプ端子ＡとＢはタツプ切換器の
粗タツプ選択器（図示せず）への接続に、また密
タツプ端子S₀ないしS₁₀は密タツプ選択器（図示
せず）への接続に用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は編巻きされた２層の粗タツプ巻線の公
知の配置を示す図、第２図は２つタツプ間巻線
が、編巻きされた１層の密タツプ巻線の公知の配
置を示す図、第３ａ図は第２図による公知の配置
の１つの部分巻線を示す拡大図、第３ｂ図は第３
ａ図と同一の巻回数を有する本発明による部分巻
線の配置を示す図、第４図は第３ｂ図よりも大き
な巻回数を有しかつ軸線方向冷却路を備えた本発
明による部分巻線の配置を示す図、第５図は多数
の密タツプ部分巻線と２つの粗タツプ巻線の半部
とで１個の筒状に形成されたタツプ巻線の原理構
成を示す図である。 Ａ，Ｂ……粗タツプ端子、Ｆ……部分巻線、Ｈ
……鉄心、Ｒ……帰路、Ｓ……密タツプ端子、Ｓ
_o……密タツプ部分巻線の始端から導出された密
タツプ端子、Ｓ_o+1……密タツプ部分巻線内の帰
路から導出された密タツプ端子、Ｓ_o+1密タツプ
部分巻線の終端から導出さされた密タツプ端子、
Ｚ……冷却路、１〜２４……巻回。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 編巻きされた部分巻線からなるタツプ巻線に
   おいて、 (a) 各部分巻線がそれぞれ２つの巻回を有する半
   径方向に重ね合わされた２つの導体で構成され
   た円板コイルからなる二重円板コイル構成とさ
   れ、 (b) 該部分巻線がそれぞれ２つ以上の円板コイル
   からなり、 (c) 隣接する円板コイルは内径側の渡り線の位置
   で互いに両導体の半径方向位置が転位され、 (d) 各部分巻線の内部で最終の円板コイルの第１
   の導体の巻終わりが帰路を介して最初の円板コ
   イルの第２の導体の巻始めと接続された ことを特徴とする大電流用変圧器およびリアク
   トルのタツプ巻線。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のタツプ巻線にお
   いて、部分巻線の始端と帰路と終端とがほぼ軸線
   に対して平行に一直線に配されたことを特徴とす
   る大電流用変圧器およびリアクトルのタツプ巻
   線。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載のタ
   ツプ巻線において、密タツプ巻線の中央の部分巻
   線から出発して軸線方向に両側に向かつて交互に
   次の密タツプ部分巻線が配置され、このように構
   成された密タツプ巻線の端部が粗タツプ巻線の各
   半部により上下から囲まれていることを特徴とす
   る大電流用変圧器およびリアクトルのタツプ巻
   線。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載のタツプ巻線において、粗タツプ巻線が
   密タツプ巻線と同一構造の部分巻線から構成され
   ていることを特徴とする大電流用変圧器およびリ
   アクトルのタツプ巻線。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載のタツプ巻線において、１つの密タツプ
   に対して１つの密タツプ部分巻線が設けられ、そ
   の始端と終端とがタツプとして導出されたことを
   特徴とする大電流用変圧器およびリアクトルのタ
   ツプ巻線。 ６ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載のタツプ巻線において、２つの密タツプ
   に対して共通な一つの密タツプ部分巻線が設けら
   れ、その始端と終端と帰路とがタツプとして導出
   されたことを特徴とする大電流用変圧器およびリ
   アクトルのタツプ巻線。 ７ 特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
   かに記載のタツプ巻線において、部分巻線中の巻
   回の間に半径方向の冷却路が設けられたことを特
   徴とする大電流用変圧器およびリアクトルのタツ
   プ巻線。 ８ 特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれ
   かに記載のタツプ巻線において、導体にアラミド
   絶縁物から成る薄い箔が巻き付けられたことを特
   徴とする大電流用変圧器およびリアクトルのタツ
   プ巻線。