JPS63111606A

JPS63111606A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS63111606A
Application number: JP25680386A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1988-05-16

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１（産業上の利用分野）本発明は、金属シートと絶縁シートとを重ねて巻いた巻
線を用いた箔巻変圧器に係り、特に巻線端部における電
界を緩和し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
る特徴がある。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、大容量の例え
ば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ＠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ざ
せ得るかにかかっている。

第３図に、この様な箔巻変圧器の巻線構成図を示した。

即ち、鉄心１に金属シート２と絶縁シート３を巻回して
低圧巻線４と高圧巻線５とが形成され、これらの巻線４
，５は絶縁筒６によってヨーク鉄心７等の接地物に対し
絶縁状態で支持され、絶縁媒体８が封入されたタンク９
内に収納されている。

ところで、上記の様な箔巻変圧器は、薄い金属シート２
と絶縁シート３を重ねて巻回することにより、低圧巻線
４や高圧巻線５が形成される為、鉄心窓内の巻線占積率
が高くなる反面、次の様な問題点がある。

即ち、上述した様な数ＫＶ、数ＫＶＡ程度の箔巻変圧器
においては、比較的低電圧、小容量でおるため、巻線の
半径も小さく、スタック高さも低くて良いため、巻線の
重量が軽くなり、第３図に示した様に、絶縁筒６に金属
シート２と絶縁シート３とを巻回した際の巻付力によっ
て、充分巻線の自重を支持することができる。従って、
絶縁筒６を、ヨーク鉄心７あるいはヨーク鉄心７に固定
されたシールド１０に固定することによって、巻線を支
持することができる。

しかしながら、より高電圧・大容量の箔巻変圧器におい
ては、巻線の自重が大幅に増大するので、絶縁筒６への
巻線の巻（＝ｌ力だけでは巻線を支えることは困難とな
り、巻線の変歪及び落下等をきたすおそれがあった。そ
のため、第４図に示した様に、低圧巻線４及び高圧巻線
５をヨーク鉄心７及びシールド１０に対して支持絶縁物
１１によって絶縁状態で支持する必要があった。また、
巻線を完全に支持するためには、前記支持絶縁物１１を
巻線の半径方向の仝而にわたって配設する必要があった
。

また、巻線の端部には、一般に電界緩和用の静電シール
ド１２．１３が配設されている。これらの静電シールド
１２．１３のうち、巻線の高圧線路端側に配設される静
電シールド１２は高圧巻線５の外周部に設ければ良いの
で、その取付は作業は比較的容易であり、また、巻線と
変圧器タンク９との絶縁距離を確保することは比較的容
易であった。

しかし、巻線の中性点側に設けられる静電シールド１３
は、電界緩和能力を増大させるためにその径を大きくす
ると、低圧巻線４と高圧巻線５との間の主間隙の長さｄ
も同様に大きくしなければならず、箔巻変圧器が大型化
していた。また、前記静電シールド１３の取付は作業も
、高圧巻線５を巻回してからでは不可能であり、その取
付は作業及び固定作業が困難なものであった。

さらに、巻線端部に配設される支持絶縁物１１の比誘電
率が、タンク内部に封入される絶縁媒体８の比誘電率よ
り大きいため、前記支持絶縁物１１が存在する部分にお
いては、中性点端部に電界が集中し、絶縁破壊を生じる
ことがあった。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来の箔巻変圧器においては、巻線の中性
点側端部に配設される静電シールドの取付は作業が困難
であり、中性点側端部に電界の集中が起こり絶縁破壊が
生じていた。

そこで、本発明は以上の欠点を除去するもので、巻線の
中性点側端部における静電シールドの取付は作業を簡略
化し、絶縁信頼性が高く機械的強度の優れた箔巻変圧器
を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の箔巻変圧器は、巻線の中性点側端部に、シール
ド芯の厚みが変圧器ヨーク側において厚く、巻線の中心
側が薄く構成された静電シールドを配設し、また、巻線
の中性点側に巻回される絶縁シートの幅を、他の部分に
巻回される絶縁シートの幅より狭くなるように構成する
か、或いは、巻線端部に挿入される絶縁製詰物を除去し
たり、その厚みを薄クシて、前記静電シールドを絶縁シ
ート端部と支持絶縁物によって挟持して支持固定したも
のである。

（作用）本発明の箔巻変圧器は、巻線の中性点側端部に配設され
る静電シールドのシールド芯の厚みを変圧器ヨーク側に
おいて厚くし、巻線端部にあける−　〇　− 静電シールドのかぶさりを大きくして、巻線の中性点端
部に生じる電界を緩和し、また、巻線の中性点側に巻回
される絶縁シートの幅を、他の部分に巻回される絶縁シ
ートの幅より狭くなるように構成するか、或いは、巻線
端部に挿入される絶縁製詰物を除去したり、その厚みを
薄くして、巻線の中性点側端部に静電シールド配設用の
スペースを形成し、静電シールドをその内部に収納支持
できるようにして、静電シールドの取付は作業を簡略化
したものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第３図及び第４図に示した従
来型と同一の部材は同一の符号を付し説明は省略する。

本実施例の構成＊本実施例において、第１図に示した様に、高圧巻線５の
中性点側に、巻線の中性点側の電界を緩和するための静
電シールド２０が配設されている。

この静電シールド２０は第２図（Ａ＞に示した様に、そ
のシールド芯２１の変圧器ヨーク側の厚みｔｌが、巻線
の中心側の厚みｔ２より大きくなるように形成され、そ
の周囲が絶縁物２２によって被覆されて構成されている
。なお、シールド芯２１の形状は、ｉＴｔ＞ｔ２であれ
ば、第２図（Ａ）に示した様に、その厚さが巻線の中心
側に向かって連続的に減少するものでも、また、第２図
（Ｂ）に示した様に、巻線の中心側がカットされたもの
でも良い。

また、巻線５を形成する絶縁シート３のうち、中性点側
に巻回される絶縁シート３ａの幅を、高圧線路端側に巻
回される絶縁シート３ｂに比べて、絶縁シー］・３ａの
端部が接合するシールド芯２１の形状に合せて短くし、
その間に巻回される金属シート２の端部から絶縁シー１
〜３ａ、３ｂの端部までの長さＬｔ　、Ｌ２をＬｌ　＜
１２となるように構成する。

そして、幅を短くした絶縁シート３ａの端部と支持絶縁
物１１によって、前記静電シールド２０を支持固定する
。

本実施例の作用＊この様な構成を有する本実施例の箔巻変圧器においては
、中性点端部の電界を緩和するために配設される静電シ
ールド２０が、そのシールド芯２１の変圧器ヨーク側の
厚みｔｌが、巻線の中心側の厚みｔ２より大きくなるよ
うに形成されているので、高圧巻線の中性点側端部にお
いて、金属シートの上下端部に大きな曲率を持ってかぶ
さるため、巻線端部の電界を大幅に緩和することができ
る。

また、中性点側に巻回される絶縁シート３ａの幅を、高
圧線路端側に巻回される絶縁シート３ｂに比べて前記シ
ールド芯２１の形状に合せて短く構成しているので、高
圧巻線５の中性点側上下端部に、静電シールド配設用の
スペースができるため、そのスペースに静電シールド２
０を収納することができ、巻線の主間隙の長さｄを大き
くする必要がなく、箔巻変圧器の大型化を防ぐことがで
きる。

ざらに、高圧巻線５を巻回した後でも、その中性点側の
上下端部に形成された静電シールド配設用のスペースに
、静電シールド２０を取付けることができるので、取付
は作業が大巾に簡略化される。

また、高圧巻線の中性点側に巻回される幅を小さくした
絶縁シー１〜３ａの端部と支持絶縁物１１とによって、
静電シールド２０を挟持して支持することができるため
、特別な支持部材が不要となり、その機械的強度も優れ
たものとなる。

＊他の実施例＊なお、本発明は上）ホの実施例に限定されるものではな
く、静電シールドのシールド芯は絶縁物で被覆しなくて
も良い。

また、高圧巻線の中性点側端部に静電シールド配設用の
スペースを確保するために、上述した実施例の様に中性
点側に巻回される絶縁シートの幅を変えても良いし、絶
縁シートの幅は変えずに、巻線端部の機械的強度を高め
るために巻線端部に挿入されている金属シートとほぼ同
じ厚さで長さが１２の絶縁性詰物３Ｃを、中性点側の数
ターン分取り除いても良い。

また、中性点側の数ターン分に挿入する絶縁性詰物３Ｃ
の厚みを、他の部分に挿入するものに比べて薄クシても
良い。この場合も、中性点側に配設される静電シールド
の形状に合せて、絶縁シート３ａ端部が自由に屈曲する
ので、静電シールドを配設するスペースが容易に得られ
る。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、巻線の中性点側に配
設される静電シールドのシールド芯の厚みを、変圧器ヨ
ーク側において厚く、巻線の中心側において薄くなる様
に構成し、また、中性点側に巻回される絶縁シートの幅
を、他の部分に比べて短くするか、あるいは、絶縁シー
ト間に配設される絶縁製詰物を除去するか、またはその
厚みを薄くして、巻線の中性点側端部に静電シールド配
設用のスペースを形成するという簡単な手段により、巻
線の中性点側端部における静電シールドの取付は作業を
簡略化し、絶縁信頼性が高く機械的強度の優れた箔巻変
圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の箔巻変圧器の一実施例を示す断面図、
第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の箔巻変圧器に用いられ
る静電シールドのシールド芯の形状を示す断面図、第３
図及び第４図は従来の箔巻変圧器の構成を示す断面図で
ある。１・・・鉄心、２・・・金属シート、３ａ、３ｂ・・・
絶縁シー］・、３Ｇ・・・絶縁製詰物、４・・・低圧巻
線、５・・・高圧巻線、６・・・絶縁筒、７・・・ヨー
ク鉄心、８・・・絶縁媒体、９・・・タンク、１０・・
・シールド、１１・・・支持絶縁物、１２．１３・・・
静電シールド、２０・・・静電シールド、２１・・・シ
ールド芯、２２・・・絶縁物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タンク内に金属シートと絶縁シートとを重ねて巻
回して箔状巻線を形成し、前記巻線を支持絶縁物によっ
て支持する箔巻変圧器において、前記巻線の中性点側端
部に静電シールドが配設され、そのシールド芯の厚みが
、変圧器ヨーク側が厚く、巻線の中心側が薄く構成され
ていることを特徴とする箔巻変圧器。
（２）前記静電シールドが、中性点側に巻回される絶縁
シート端部と前記支持絶縁物によって支持固定されたも
のである特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
（３）前記シールド芯が、絶縁物によって被覆されたも
のである特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
（４）前記絶縁シートの内、巻線の中性点側に巻回され
る絶縁シートの幅が、他の部分に巻回される絶縁シート
の幅より狭くなるように構成されたものである特許請求
の範囲第１項記載の箔巻変圧器。