JPS6179208A - 箔巻変圧器用ダクトスペ−サ - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、絶縁油或いは絶縁ガスを充満した外囲容器内
に箔状導体と絶縁シートを重ねて巻回したコイルを収納
配置した箔巻変圧器のダクトスペーサに関する。

〔従来技術とその問題点〕

箔巻変圧器は巻装導体の占積率がよいので、線状の導体
を用いた変圧器と比較し、小型軽量化を実現できる特徴
があるが、よυ高電圧、大容量の変圧器に適用するには
コイルに対する冷却能力を向上させる必要があるので、
コイル内に絶縁油或いは、絶縁ガスの流通する冷却ダク
ト全般け、コイルの導体から発生する熱を直接的に冷却
するように構成されている。この種従来の箔巻変圧器は
、第３図に示すように鉄心（１）の外側に、箔状導体（
２）と絶縁シー）　（３）　’ｅ重ねて巻回してコイル
体（４）全構成し、このコイル体は低圧コイル（４ａ）
と高圧コイル（４ｂ）とから成シ、これら各コイル内に
は環状の冷却ダクト（５）が設けられている。この冷却
ダクトは第４図に示すように棒状の絶縁物からなるダク
トスペーサ（９）ヲコイル内に一定間隔毎に挿入するこ
とによシ形成されておシ、このダクトスペーサはダクト
巾を保持すると共に、冷却ダクト両側のコイル同志の電
気絶縁を行なっている。冷却ダクト（５）内にも絶縁油
或いは絶縁ガス（８）が満たされており、これが箔巻コ
イル内で発生したジュール□熱によって加熱されて浮力
を生じ煙突効果によ、って冷却ダクト内を上昇し冷却ダ
クト上部１口から出た後、外部の冷却器（６）で冷却水
（７）によって冷却され、再び冷却ダクト下部入口から
冷却ダクト内に吸い込まれる。これは自然循！冷却方式
であるが。

ポンプやプロワによって強制的に冷却ダクト内に絶縁油
或いは絶縁ガスを送り込む強制循環冷却方式でもよい。

ここで、第４図を上部から見た図を第５図で表わすと、
コイル内で発生した熱は、ダクトスペーサの無い部分で
は、点線矢印（８）のように、真直ぐ冷却ダクト内に伝
わるが、ダクトスペーサの当たる部分では点線矢印（Ｂ
）のように、ダクトスペーサの無い所まで、まわり込ま
なければならないので、熱が冷却ダクト内の絶縁油或い
は絶縁ガスに伝わりにくい。その結果、この部分の温度
上昇をもたらす。特に箔巻変圧器では箔状導体の端部に
流れるうず電流が大きく、端部での温度上昇が大きいの
で、ダクトスペーサの当たる端部では、致命的な問題と
なる可能性がある。この為、第３図で示したよう外箔巻
変圧器では、箔巻コイル中央部゛での熱損失が比較的小
さい場合でも、多：１ 数の冷却ダクトが必要で、変圧器が大型化し、コスト高
の原因となった。ま念、冷却ダクト入口から吸い込まれ
た絶縁油或いは絶縁ガスの流れはダクト入口付近で、す
ぐ発達した流れとなってコイル表面を厚い温度境界層で
覆い、コイル表面での温度勾配が非常に小さくなる。コ
イルから冷却ダクトの絶縁油或すは絶縁ガスへの単位面
積当りの伝熱量は、コイル表面での温度勾配に比例する
ので、この伝熱量は押えられてしまう。従って、コイル
体温度を限界値以下に押さえる為には、冷却ダクトの数
を増やすか、冷却ダクトに流す絶縁油或いは絶縁ガスの
流量を大巾に増やさなければならない。その結果、変圧
器が大型化したシ・、絶縁油或いは絶縁ガスを流すポン
プ、プロワの動力が余計にかかったシして、これもコス
ト高の原因となった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点を改善し、コイル表面から冷却ダク
トの絶縁油或いは絶縁ガスへの単位面積当シの伝熱量を
増加させるだけでなく、コイルのダクトスペーサの当た
る部分においても、又、熱損失の大きな端部においても
、良好な冷却性能を有する箔巻変圧器を実現するダクト
スペーサを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、絶縁油或いは絶縁ガスを充満してなる外囲容
器内に箔状導体と絶縁シートを重ねて巻回したコイルを
収納配置し、コイル冷却の為に環状の冷却ダクトをコイ
ル内に設けている箔巻変圧器において、前記冷却ダクト
全形成する為のダクトスペーサが、電気絶縁物から成る
中心部と、熱良導体から成る外表部とで構成され、前記
熱良導体の一部又は全部が、前記冷却ダクト内にせシ出
している事を特徴とする箔巻変圧器用夛りトスペーサで
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コイル体かつ冷却ダクト内絶縁油或い
は絶縁ガスへの単位面積当ルの伝熱量が大きく、かつ、
コイルのダクトスペーサの当たる部分や、熱損失の大き
な端部においても、良好な冷却性能を有する箔巻変圧器
を提供することができる。

〔□発明の実施例〕

本発明の実施例を第１図によって説明する５本発明のダ
クトスペーサ（９）は、その中心部が、ベークライト等
の電気絶縁物ｄ０から成り、コイルと接する外表部は、
銅、アルミ等の熱良導体（Ｌｌ）から成うており、両者
は、接着、圧着、等の方法でついている。更に、前記熱
良導体（９）は、その一部又は全部が冷却ダクト（５）
内にせシ出した突起部（［２１を有しでいる。突起部α
コの形状、長さ、数は任意でよいが、両側の熱良導体同
志は互いに絶縁されていなければならない。

次に本発明による効果を第２図によって説明する′。第
２図は、噴１図を上部から見た図を示す。

本発明では、コイル体（４）のダクトスペーサ（９）に
当たる部分で発生した熱は点線□矢印の）のように、容
易にダクトスペーサ両端面の熱良導体０に伝わり、更に
熱良導体０１）から、或いは熱良導体０１）の突起部θ
のから冷却ケクト（５）に満たされた絶縁油或いは絶縁
ガスに伝わることができる。その上突起部（１カによっ
て、冷却ダクトへの伝熱面積も増加することができる。

又、第２図の紙面に垂直な方向にも熱がよく伝わるので
、箔巻変圧器で開明と々る端部うず電流による温度上昇
も、熱良導体（１１）で中央部に熱を逃すことによって
押さえることができる。

本発明のもう１つの効ｉＪ！、は、突起物０２が、絶縁
油或いは給゛縁ガスの流れを乱して冷却ダクトに接する
コイル表面に形成される温度境界層ヲこわすことでちる
５これによって、絶縁油或いは絶縁ガスの流れと垂直方
向の温度分布が均一され、コイル表面での温度勾配が非
常に大きく々る。従ってジュールＭ’を発生しているコ
イル体（４）から、冷却ダクト（５）内を流れる絶縁油
成いは絶縁ガスへの単位面積当りの伝熱量を大きくとれ
る。

以上説明した本発明によれば、コイル体（４）のダクト
スペーサ（９）に当たる部分においても、又、熱損失の
大きな端部においても、良好な冷却性能を有した局所的
々温度上昇の小さい箔巻変圧器が得られる。更に本発明
によれば、単位面積当、りの伝熱−訃と、伝熱面積との
両方を大きくとれるので、冷却ダクトが少々くて済み、
又、強制循環冷却方式の場合、冷却ダクトに流す絶縁油
或いは絶縁ガスの流量が少なくて済む。従って、良好な
冷却性能を有した低コスト小型の箔巻変圧器が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の斜視図、第２図は、本発明
の実施例の冷却ダクト部を上部から見た概略図、第３図
は、従来の箔巻変圧器の一例を示す概略図、第４図は、
従来の箔巻変圧器の冷却ダクトの一例を示す概略図、第
５図は、従来の箔巻変圧器の冷却ダクト部を上部から見
た概略図である。 ２・・・箔状導体、３・・絶縁シート、５・・・冷却ダ
クト、８・・・絶縁油或いはＰ縁ガス、９・・・ダクト
スペーサ、１０・・・電気絶縁物、１１・・・熱良導体
、１２・・・突起部。 代理人　弁理士　則近憲佑（ほか１名）第　　１　　図 第２図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁油或いは絶縁ガスを充満してなる外囲容器内に箔状
   導体と絶縁シートを重ねて巻回したコイルを収納配置し
   、コイル冷却の為に環状の冷却ダクトをコイル内に設け
   ている箔巻変圧器において、前記冷却ダクトを形成する
   為のダクトスペーサが、電気絶縁物から成る中心部と、
   熱良導体から成る外表部とで構成され、前記熱良導体の
   一部又は全部が、前記冷却ダクト内にせり出した突起部
   を有しているしている事を特徴とする箔巻変圧器用ダク
   トスペーサ。