JPS6324608A - 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、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扱変圧器へ０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さ
せ得るかにかかつている。

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１〜２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
巻線の巻付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おった。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めった。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
の半径方向の全面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ざ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。

ざらに、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ｆｅｆｒｉ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
生じることがめった。

（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
でおり、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、巻線端
部に取付けられていた静電シールドを不要とし、巻線端
部における電界を緩和した、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、導電性物質を巻線の上下端部に
配設された支持絶縁物の巻線端部側に埋め込んで支持し
、その電位を巻線端部の電位と等しくしたものである。

（作用） 本発明の箔巻変圧器は、導電性物質を巻線の上下端部に
配設された、支持絶縁物の巻線端部側に埋め込んで支持
し、その電位を巻線端部の電位と等しくして、巻線端部
における電界を緩和し、従来から巻線端部に配設されて
いた静電シールドを不要としたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に塁づいて
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、鉄心１の周囲
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が形成されている。ぞして、これらの巻線の
上下端部には、支持絶縁物２０が配設されている。

また、巻線の中性点側には、リング状に形成された金属
性の導電性物質２１が巻線の全周にわたって配設され、
その導電性物質２１が前記支持絶縁物２０の中性点側に
埋め込まれて支持され、巻線の中性点Ａの電位と等しく
されている。

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
、巻線の中性点側に配設された導電性物質２１が、巻線
の中性点Ａと同電位とされ、また、絶縁シート３の外側
に配設されているため、従来巻線の端部に集中していた
電界が大幅に緩和され、巻線端部における絶縁信頼性が
大幅に向上する。

特に、巻線の上下端部に配設されている支持絶縁物２０
は、巻線の上下端部全面を覆うものではなく、部分的に
配設されているので、支持絶縁物２０が存在する部分に
おいては、支持絶縁物２０と絶縁媒体８との比誘電率の
違いにより巻線端部に電界が集中していた。

しかし、本実施例においては、この支持絶縁物２０の中
性点側端部に、巻線の中性点Ａと同電位にした導電性物
質２１が埋め込まれているため、支持絶縁物２０が存在
する部分における電界が大幅に緩和される。

また、本実施例においては、従来、巻線の中性点側端部
の電界を緩和するために配設されていた静電シールドを
取付ける必要がないので、低圧巻線４と高圧巻線５の間
の主間隙の長ざ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、前記導電性物質２１は、支持絶縁物２０内に埋
め込まれて支持されているので、特別な固定手段は不要
であり、また、金属より構成されているので巻線の機械
的強度も向上する。

＊他の実施例＊ なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、支持絶縁物内に埋め込まれる導電性物質は、巻線の
全周にわたって配設されるリング状のものではなくて、
支持絶縁物が存在する部分にのみ配設されるブロック状
のものでも良い。

また、巻線の中性点側端部だけでなく、高圧側端部にも
適用することができる。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、導電性物質を、巻線
の上下端部に配設された支持絶縁物の巻線端部側に埋め
込んで支持し、その電位を巻線端部の電位と等しくする
という簡単な手段により、巻線端部に取付けていた静電
シールドを不要とし、巻線端部における電界を緩和した
、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図は第１図の要部拡大断面図、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、３・・・絶縁シー
ト、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・・・支持絶縁
物、２１・・・導電性物質。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心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、前記巻線をその上下端部に配設し
   た支持絶縁物によつて支持する箔巻変圧器において、 導電性物質を、前記支持絶縁物の巻線端部側に埋め込ん
   で支持し、その電位を巻線端部の電位と等しくしたこと
   を特徴とする箔巻変圧器。
2. （２）前記導電性物質が、リング状をしたものである特
   許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
3. （３）前記導電性物質が、ブロック状をしたものである
   特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
4. （４）前記導電性物質が、巻線の中性点側端部に配設さ
   れたものである特許請求の範囲第２項又は第３項記載の
   箔巻変圧器。
5. （５）前記導電性物質が、巻線の高圧側端部に配設され
   たものである特許請求の範囲第２項又は第３項記載の箔
   巻変圧器。