JPS62245611A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は箔巻巻線端部の絶縁耐力向上の改良を計った箔
巻変圧器に関するものである。

（従来の技術） 箔巻変圧器は、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ＫＶ、数１００ＫＶＡ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、大容量に例
えば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が
研究されたいるが、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
るがという点にある。

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ＳＦ、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、
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。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の様な箔巻変圧器に巻回される導体シー
トラと絶縁シート８を構成している部分には次の様な問
題点があった。

すなわち、第４図において導体シート７のエツジ部９に
電界が集中することが多く、この部分より部分放電が発
生したり絶縁破壊が発生したりする可能性があった。

さらに、エツジ部９は必ずしも第４図にみられるような
形状をしているのではなく、切断時の状況によって種々
の形状となるものであり、また裸金属であるので、この
部分の放電発生条件を正確にコントロールすることが困
難であり、絶縁信頼性上解決する必要のある問題点であ
った。

一方、エツジ部９の不安定性を解決するためにエツジ部
９を絶縁被覆あるいはコーティングを施す手段が考えら
れているが、−股部をコ・−ティングすると冷却効率が
低下するので、絶縁被覆はエツジ部９のみとするため、
数１００ターンを巻回する高圧巻線では巻線端部のビル
トオーバーによる変形が著しく、冷却油道の確保や電界
分布のコントロールがむつかしいばかりでなく、短絡機
械力に対する強度が減少するなどの問題点を生じていた
。

３一 本発明は以上示した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、導体シートエツジ部の絶縁耐力を向上させ絶縁信
頼性を増加させた経済的な箔巻変圧器を得ることを目的
としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段および作用）本発明にお
いては、導体シートエツジに絶縁被覆を施し、かつ巻線
方向のある幅ごとに巻線スタック長髪短かく構成し、端
部のビルトオーバー分をその幅ごとに吸収してなるもの
であり、エツジ部の耐圧を向上させ、かつ巻線全体の等
電位分布をスムースにして、絶縁耐圧向上、絶縁信頼性
向上を果たすものである。

（実施例） 本発明の実施例を第１図、第２図に示す。第１図は巻線
端部の拡大図であり、シート導体７のエツジ部９は、絶
縁被覆あるいはコーディング１ｏにより覆われており、
その厚さ分によって平担部のビルトｔ□に比べてｔ２と
なり厚くなっている。第２図は高圧巻線３の構成を示し
たものであり、ビルト方向外側（高圧側）にゆくに従い
、スタック表を段々に短かく構成しており、第１図でも
みられたビルト方向の厚さオーバー分はこの段差部分ｄ
で吸収している。第２図は冷却油道１３の存在する部分
でスタックの段差をつけた場合の実施例である。

第１図、第２図のように構成されたものにおいては、次
に示すような作用・効果を生ずる。

シート導体７のエツジ部９が被覆されているので、絶縁
耐圧が向上し、バラツキが減少して絶縁信頼性が向上す
る。またエツジ部９に仮に切断時のかえり等が存在する
場合でも、被覆によって絶縁耐力の不安定性を生じるこ
となく、またがえりによってターン間絶縁材料８を機械
的にキズつけたりする恐れがなくなる。

第２図に示すように巻線があるビルトごとにスタックを
短かく構成しているので、エツジ被覆によるビルトオー
バーを少しずつこの部分で吸収できるのみならず、通常
存在する微小のエツジ部のかえりによるビルトオーバー
も吸収することができる。したがって端部の導電泣面が
大きく変形することがなく適度に巻線外側にわん曲する
ので、全体の電界分布を最適にでき、巻線全体の絶縁強
度を向上させることができる。また短絡機械力に対して
も強度が向上する。

一方、エツジ部のみのビルトオーバーを上記のように吸
収できることから、通常のダクトピースによって容易に
冷却用油道を確保することができるので、冷却効率の向
上、とその信頼性を確保することができる。

また、高電圧側にゆくに従って巻線スタックを短かくし
ているので、高電圧側にゆくほど対ヨーク接地物までの
距離を大きくとることができ、高圧シールド１１を従来
より小さく構成できるので経済的であり、絶縁上のメリ
ットが生ずる。

このような変圧器においては絶縁媒体は油やＳＦ６ガス
がその代表側であるが、ここでは限定されず、また冷却
方法も第２図のものに限定されるものではなく、冷却パ
ネルを内蔵したシート巻線でも同様に本発明を適用する
ことができる。

第２図において、高圧巻線３のスタックが変化してゆく
に従って導体断面積が減少するので、これに対する方法
として電流密度と冷却効率を考慮に入れた上で下記の４
つの方法が考えられる。

（υ　スタックが短かくなるにつれて、すなわち第２図
で３１．３２．３３と順番にシート導体を厚いものにし
、電流密度を同一に保つことができる。

■　同様に３１．３２．３３と順々に導電率の高いシー
ト導体材料を使うことによって電流密度を同−保つこと
ができる。

（３）　　３１．３２．３３共に同一の厚さの同一シー
ト導体材料を使う場合は、３１．３２．３３とゆくに従
って冷却油道の数を増すことによって、冷却効率を上げ
、温度上昇を同一に保つことができる。

＠＞　　３１．３２．３３と共に同一材料、同一厚さを
用いる場合、スタックの最も短かい３３においてその最
高温度上昇を許容値以下に抑えておけば、３１゜３２の
方はそれ以下であるので問題はない。

シート導体エツジ部の被覆１０は絶縁紙、ポリマーフィ
ルム、コーティングの他、スプレ一式によ＝７− る被覆なども考えられ、ここではその材料、方法、厚さ
、幅などを限定しない。第２図では、巻線スタックに段
差をつける場所を冷却油道の存在する部分としたが、必
ずしもそれに限らず、一般シート巻線部で段差をつけて
もかまわない。

〔発明の効果〕

以上水したように本発明により、絶縁耐力を向上させ、
絶縁信頼性を増加させた経済的な箔巻変圧器を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す断面図、第３図
、第４図は従来例を示した断面図である。 ■・・・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・・・導体シート　　
　　８・・・絶縁シート９・・・導体エツジ　　　　１
ｏ・・・絶縁被覆１１・・・高圧シールド　　　１２・
・・絶縁筒１３・・・冷却油道　　　　　３１，３２，
３３・・・高圧巻線第１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心の周囲に導体シートと絶縁シートとを重ねて
   巻回し内部に冷却油道を有してなる箔巻巻線を有する箔
   巻変圧器において、導体シートの端部に絶縁被覆を施し
   、かつ巻線ビルト方向にある幅ごとに巻線スタックに段
   差をつけスタックを短かく構成したことを特徴とする箔
   巻変圧器。
2. （２）巻線スタックに段差をつける箇所を冷却油道部分
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の箔
   巻変圧器。
3. （３）巻線スタックを短かく構成した部分の導体シート
   厚を巻線スタックの長い部分より厚く構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の箔巻変
   圧器。
4. （４）スタックにつける段差の長さを、導体シート端部
   絶縁被覆長さとほぼ同一に構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第３項記載の箔巻変圧器。
5. （５）巻線スタックの長い部分のスタック端部がスタッ
   クの短い部分のビルト方向外側に突き出たことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の箔巻変圧器
   。