JPS62132307A - 箔巻変圧器 - 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】 〔発明の技術分野〕 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に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

箔巻変圧器は１巻線の占積率が良く、小型・軽量化がで
きる特徴があり、既に数にＶ、数１００にνＡ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、　、３００　ＭＶＡ級変圧変圧器適用
拡大が研究されているが、最大の技術的課題はいかに冷
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、短絡事故時の半径方向機械力に対して
耐えさせ得るかという点にある。

この様な箔巻変圧器の一つとして、第３図に示す様な構
成を有するものが提案されている。

即ち、鉄心１の外周に、低圧巻線２及び高圧巻線３が同
軸状に巻回されており、これらの巻線全体がタンク４内
に納められ、タンク４の内部には、絶縁油やＳＦ６　ガ
スなどの絶縁媒体５が封入されている。また、高圧巻線
３の外側の上下端部には高圧シールド６が配設されてい
る。この様な箔巻変圧器において、第３図のＡ部分を拡
大して示すと第４図に示す様な構成となっている。即ち
１巻線を構成する金属シート７の間には、金属シート７
より幅の広い絶縁シート８が挿入されており、この絶縁
シート８として、一般には絶縁紙あるいは高分子フィル
ムなどが、一枚あるいは複数枚重ね合わされて用いられ
ている。

ところで、上記の如き各種の箔巻変圧器は、薄い金属シ
ート７と絶縁シート８を重ねて巻回することにより高圧
巻線３や低圧巻線２が形成される為、鉄心窓内の巻線占
積率が高くなる反面１次の様な間屈点がある。

即ち、低圧巻線２や高圧巻線３の巻線構成が、共に薄い
金属シート７と絶縁シート８を重ねて合わせただけのも
のである為、その巻線のヨーク鉄心側の端部９，１０に
おいては、第４図に拡大して示す如く、金属シート７の
端面１１が絶縁シート８の間から露出している。従って
、金属シート７の端面１１の絶縁は、タンク内のＳＦ、
ガス等の絶縁媒体のみで確保されている。従来の巻線に
おいては、特に、金属シート７が端面１１では裸となっ
ており、この部分に不純物が入り込むとその不純物によ
って、端面１１の電界がみだされ、その部分から絶縁破
壊することが多かった。その為、不純物が端面に入れな
い様又、端面の絶縁補強のために、様々な工夫が行なわ
ている。例えば、 ■　特公昭５１−５１７３に示すように、絶縁物の上に
配された金属シートを巻回しながら絶縁物の幅方向両端
部を折りたたむようにして絶縁被覆する手法 ■　金属シートに絶縁塗料を塗布する手段■　金属シー
トをアルマイト加工する手段（イ）金属シートの幅寸法
のほぼ２倍の幅寸法を有する一枚の絶縁紙を金属シート
の一方の面に重合するようにして同時に引き出し、特公
昭４３−１６６９６に示されるように、絶縁紙を金属シ
ートの周囲を包むように他方の面上に沿って折曲げつつ
第５図のように巻回する手段 ■　第６図に示すように断面が長方形で、その厚さが金
属シート７の厚さで絶縁シート８を金属シート７の差Ｑ
の第２の絶縁物１２を端面１１に取りつける手段 等である。

しかし、■や６）の手段においては、絶縁シートの折り
曲げに工数が多くなり、また作業が非常に複雑となる上
、特に大型の変圧器に至っては、巻線径が大きくなるた
め、絶縁シートにしわが生じたり、絶縁紙が切れたりし
、逆に絶縁上の弱点を生じさせる原因ともなっていた。

また、■や■の手段により、金属シートに完全な絶縁を
施すことはきわめて難がしく、例えば絶磁塗料を塗布焼
付ける場合などは端部が露出し電気的な絶縁が得られな
い。その対策として種々な方法が考えられている。

例えば、端部に丸みをっけて絶縁塗料を塗布しやすくす
る方法、広幅の金属シートに絶縁塗料を塗布焼付した後
、これを適当幅に切断してから切断面の金属を化学的に
溶解除去する方法、あるいは導体がアルミニウムの場合
には、あらかじめ導体の端部近傍のみをアルマイト加工
して後、絶縁塗料を塗料焼付ける方法等があるが、金属
シートの端部に均一円滑な丸味をつけることは極めて複
雑で技術的、経済的に難しく、また絶縁塗料を塗布焼付
したのち、これを切断し、切断面の金属を化学的に溶解
除去する方法も技術的に困難であり、しばしば薬液によ
り縁縁皮膜がおかされ問題となりがちである。

またアルマイト加工も端部に丸味を要し更にアルマイト
が無機質であるため伸びに対して弱く容易に亀裂が発生
する等、特性上にも問題がある。

一方、■の手段においては、この手段においては巻線の
大きさ、第６図に示す絶縁シート８と金属シート７との
段差悲寸法におおじで、第２の絶縁物を製作する必要が
あるばかりでなく、巻線製作時に、その第２の絶縁物を
端面１１部に挿入しなければならず、巻数工数が多くな
るばかりが１作業が非常に複雑となり、高価な箔巻変圧
器を提供する結果となっている。さらには、変圧器の乾
燥工程において、この時の温度により、絶縁シート８や
第２の絶縁物１２の伸縮によってずれが出来、第２の絶
縁物１２が巻線端部からはずれる事もあった。

以上の様に、現在提案されている様々な対策を取っても
、未だ完全な箔巻変圧器は現われないのが実情であった
。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的は１
巻線端部に不純物が入り込まず、金属シート端部の絶縁
耐力の高い箔巻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、金属シートを金属シートより幅
広の絶縁シートではさむように巻回し、絶縁シートの金
属シートより突出した部分を接合して金属シートを包み
込むようにし、金属シート端部に不純物が入り込まない
様にし、特に金属シート端部の絶縁耐力を強化したもの
である。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図に示すように巻線を構成する金属シート２１の両側
に金属シート２１より幅広の絶縁シート２２．２２’　
を配置し、この金属シート２Ｉと絶縁シート２２．２２
’　を重ねて巻回することにより高圧巻線や低圧巻線を
構成する。この巻線を構成する巻回途中において、絶縁
シート２２と絶縁シート２２′の金属シート２１より突
出した部分を高周波加熱等の手段により接合し、金属シ
ート２１を包む込むようにして巻線を巻回する。この絶
縁シート２２と２２′はそれぞれ１枚又は複数枚ずつで
構成し、接合するのは絶縁シート２２と絶縁シート２２
′　の各１枚又はそれ以上であり、金属シート２１の端
部２３が包みこまれるように構成されればよい。

また、絶縁シートを接合する方法は巻線の巻回途中でな
くても巻回後まとめて接合してもよい。

さらに、絶縁媒体が金属シートと絶縁シートとの間に含
浸するのを容易にするため、第２図に示すように絶縁シ
ート２２の一部に部分的に絶縁媒体が流入するための空
隙２４を設けておいてもよい。

もちろんこの空隙２４の位置は、絶縁シートの金属シー
トより突出した部分であってもよいが１巻線の巻回力と
絶縁媒体の含浸性などから必要な位置の巻線の中央付近
であってもよい。

この様に構成された本発明において、次の様な作用効果
が生じる。

α）金属シート２１の端部２３が絶縁シート２２．２２
’により保護されるため、不純物が金属シートの端部に
侵入するのを完全に防止でき信頼性の高い箔巻変圧器が
得られる。

（２）金属シート２１の端部２３が絶縁シートにより絶
縁被覆されるため、絶縁耐力が大幅に向上される。

■　従来の箔巻変圧器のように巻線端部に絶縁補強のた
めの部材をそう人したり、金属シート端部を処理する必
要がなく、工作が容易となり工数が低減される。

Ｃ）金属シートが絶縁シートにより包み込まれているた
め、たとえば金属シート端部２３よりコロナが出たとし
ても絶縁シートにより阻止され、絶縁耐力の嘉い箔巻変
圧器が得ら九る。

■　巻線巻回途中で絶縁シートを接合することが可能な
ため、工作時間が低減されるばかりか、接合も巻回と同
時に自動的にかつ連続的に行うことができる。

０　金属シートと絶縁シート間への絶縁媒体の含浸性も
損うことなく、またその定格に応じては、金属シートを
絶縁シートにより真空の状態で保護してしまうことも可
能で、絶縁信頼性を高めることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば絶縁シートの金属シー
トより突出した部分を接合し、金属シートを包含するよ
うに構成することにより信頼性が高く、高耐圧化した箔
巻変圧器を容易にしかも安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の箔巻変圧器の巻線端部を示
す断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、
第３図は箔巻変圧器の巻線構成を示す断面図、第４図は
従来の箔巻変圧器の巻線端部の詳細を示す拡大断面図、
第５図及び第６図は従来の巻線端部を示す断面図である
。 １・・・鉄心　　　　　　　２・・・低圧巻線３・・高
圧巻線　　　　　４・・タンク５・・絶縁媒体　　　　
　６・・・高圧シールド７・・・金属シート　　　　８
・・・絶縁シート９、ｌＯ・・・端部　　　　　　１１
・・・端面Ｉ２・・絶縁物　　　　　　２１・・・金属
シート２２．２２’・・・絶縁シート　２３・・・端部
２４・・・空隙 ２５・・・熱可塑性樹脂絶縁シート 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属シートをこの金属シートより幅広の絶縁シー
   トではさむように同時に巻回して巻線を構成する箔巻変
   圧器において絶縁シートの金属シートより突出した部分
   を隣接する絶縁シートに接合したことを特徴とする箔巻
   変圧器
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器において
   、巻線の巻回途中で、絶縁シートの金属シートより突出
   した部分を接合したことを特徴とする箔巻変圧器
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器において
   、絶縁シートを商周波加熱により接合したことを特徴と
   する箔巻変圧器
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器において
   、接合する絶縁シートの一部に絶縁媒体が流入するため
   の空隙を設けたことを特徴とする箔巻変圧器