JPS6325484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は変圧器巻線、特に内鉄形変圧器巻線に
多用されるインターリーブド巻線の転位構造に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

内鉄形変圧器に使用される巻線には、その巻線
の電圧、電流に応じて種々の巻き方が適用されて
いるが、中でもインターリーブド巻線は急峻なサ
ージ電圧に対する電気的特性の優秀さから電圧の
高い巻線に多用されている。そのインターリーブ
ド巻線の導体としては、その必要な電流容量に応
じて平角導体（矩形断面の導体）を１本あるいは
複数本並列に使用したり、また、電流容量が大き
いときは、複数本の平角線をまとめて絶縁した電
線を１本あるいは複数本並列に使用したりしてい
る。

第１図ａは２本の導体を並列に使用したインタ
ーリーブド巻線１の導体配置を示しており、同図
ｂに示す巻線Ａ部断面図の図中の数字は巻回番号
を、また、アルフアベツトａ，ｂは並列の２本の
導体を示している。この図から明らかなように、
導体の１つのセクシヨン２から他のセクシヨン３
への移行（以下、渡りと称す）の際には並列導体
はその半径方向位置の入替が行なわれる。これを
転位と称する。

第２図は第１図のセクシヨン３の渡りをセクシ
ヨン２側から見た図である。この図に示している
ように導体の渡りは１本毎に行なわれる。こうす
ることにより、セクシヨン２あるいは３の渡り部
とその上下セクシヨンとで半径方向寸法に極端な
差を生じさせずに巻くことができる。また、渡り
時に並列導体の半径方向位置を入替えることによ
り、各導体と対向する巻線４との相対距離を平等
にすることができる。これにより、各導体と対向
する巻線間との相互インダクタンスを等しくし
て、並列導体の電流分流を平等にすることができ
るようになる。渡りはセクシヨンの内側および外
側で行なわれるが、これらの相互位相を並列導体
本数や導体太さに応じて調整することにより、渡
り部での出張りをなくし、内外径側共ほぼ真円に
巻上げることが可能となる。

しかしながら、前記のような従来のインターリ
ーブド巻線には次のような不具合があつた。即
ち、セクシヨン内の並列導体が２本の場合には前
述のような渡り毎の導体半径方向位置の入替えに
より対向巻線に対する並列導体間の転位が完全に
行なわれるが、セクシヨン内の並列導体が３本に
なつた場合は、導体間転位が不完全となり、並列
導体間の電流分流にアンバランスが生じ、これが
巻線負荷損失を増大させ、ひいては巻線温度を上
昇させてしまうというものである。以下、この電
流分流にアンバランスを生じる理由を説明する。

第３図は、並列導体３本、１セクシヨンの巻回
数が４回のインターリーブド巻線を従来の巻き方
で巻いた場合のセクシヨン内各導体位置を示す。
同図において、各並列導体はセクシヨン毎にその
半径方向位置の入替えが行なわれており、対向巻
線に対する相互位置も一見平等に見えるが、次の
ような不具合がある。即ち、導体ａと導体ｃは共
に各セクシヨン毎に対称な位置を占めるため転位
は完全であるが、導体ｂは常に導体ａと導体ｃの
中間に位置している。導体ｂが常に中間位置を占
めるということは一見各導体配置の平均化を思わ
せるが、対向巻線に対する相互インダクタンスに
は無視できない差が生じる。しかして、各並列導
体への電流分流は、各導体と対向する巻線間のイ
ンピーダンスで決まるので、たとえ、相互インダ
クタンスに多少の差があつても、抵抗分が同等で
あれば電流分流にさほどのアンバランスを生じな
い場合もある。しかし、大容量変圧器になるほど
鉄心が太くなり、巻回数が減り、抵抗分／インダ
クタンス分が小さくなるので、アンバランスが増
大してくる。電流分流アンバランスは、負荷損失
を増加させ、巻線温度を上昇させるため、変圧器
特性を悪化させる問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題点を解消するもので、その
目的は、セクシヨン内の並列導体数が３本の場合
でも、電流分流が平等になるように改良したイン
ターリーブド巻の変圧器巻線を提供するにある。

〔発明の概要〕 本発明は、上記目的を達成するために、第１の
並列導体３本の巻回部分と次に巻回される第２の
並列導体３本の巻回部分との間にそれ以外の巻回
数目の並列導体３本の巻回部分をはさみ込んで巻
回したセクシヨンを複数個鉄心脚に巻装してなる
変圧器巻線において、上下のセクシヨン間で並列
導体３本のうち隣接する２本の並列導体と残りの
１本の並列導体との間でのみ巻線半径方向位置を
入れ替えるようにした上下セクシヨン間の渡り部
を少なくとも２箇所設けたものであり、この渡り
部が２箇所のときは変圧器巻線の巻始めから約1/
３と約2/3に相当するセクシヨンに設けるものであ
る。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第４図は、本発明のインターリーブド巻変圧器
巻線の各導体配置図を示したもので、巻始めから
１／３および2/3に相当するセクシヨン間の巻線外径
側の渡り部で新規な渡り方法を採用しており、そ
の他のセクシヨン間の渡りは従来の渡り方法と同
一である。すなわち、第４図には例示的に並列導
体ａ，ｂ，ｃの３本、１セクシヨンの巻回数が４
回、セクシヨン数12（巻始めの上から第１、第２
…第12セクシヨンという）のインターリーブド巻
線が示されており、巻線の巻始めから1/3に相当
するセクシヨン（第４セクシヨン）までは従来と
同様に３本の並列導体のうち両端の導体ａとｃが
セクシヨン如に入替つており、導体ｂは導体ａと
導体ｃにはさまれた状態でセクシヨン間の渡りが
行なわれている。しかして、巻始めから1/3に相
当するセクシヨン間（第４セクシヨンと第５セク
シヨンの間）の渡りでは並列導体ｃ，ｂ，ａの３
本のうち隣接する２本の導体ｂ，ａと残りの１本
の導体ｃとの間で半径方向位置の入替えを行な
い、前者の２本の導体ｂ，ａ間では半径方向の入
替えは行なわない。さらに1/3に相当するセクシ
ヨン間すなわち巻始めから2/3に相当するセクシ
ヨン間（第８セクシヨンと第９セクシヨンの間）
の渡りでは平列導体ｃ，ａ，ｂの３本のうち隣接
する２本の導体ｃ，ａと残りの１本の導体ｂとの
間で半径方向位置の入替えを行い、前者の２本の
導体ｃ，ａ間では半径方向の入替えは行なわな
い。なお、上記で説明した以外のセクシヨン間の
渡りは、従来と同様に３本の並列導体のうち両端
の導体がセクシヨン如に入替つており、中間の導
体は入替つていない。

本実施例では、セクシヨン間における導体の渡
りを上記したようにすることにより、それまで３
本の並列導体の中間に位置していた導体が端部
へ、逆に端部に位置していた導体の一方が中間に
位置することになる。従つて、巻始めから1/3と
２／３セクシヨンで新規な渡りを行なうことにより、
各導体が巻線の1/3づつそれぞれの中間の位置を
占めるようになる。すなわち、巻線全長にわたつ
て各並列導体の占める位置が平等になり、転位が
完全に行なわれ正しい電流分流が行なわれること
になる。一分、急峻なサージ電圧に対する電気的
特性については従来方法で巻いた場合と全く同じ
結果が得られる。

なお、上記実施例では、新規な渡りを巻始めか
ら1/3と2/3セクシヨンで行なつているが、この位
置はおよその目安として略1/3、略2/3とすれば十
分であり、また、その位置にこだわらずに、この
新規の渡りを数回あるいは全てに行つて、全体と
して各並列導体の位置関係が大体平等になるよう
にすれば良いことは明白である。

また、上記実施例では巻線内径側の渡りのない
セクシヨン間で巻線外径側渡り部に新規な渡り方
法をとつたものであるが、巻線内径側渡り部のあ
るセクシヨン間の巻線外側渡り部、あるいは巻線
内径側渡り部に新規な渡り方法をとることによ
り、急峻なサージ電圧に対する電気的特性を損う
ことなく、各並列導体への電流分流が平等になる
インターリーブド巻線が得られることは明白であ
る。

さらに、上記実施例によれば、２本同時に渡り
を設けていることにより、上下セクシヨンとの半
径方向寸法差が従来方法より大きくなるが、渡り
位置の調整と絶縁物の詰物を入れれば支障のない
入組インターリーブド巻線が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、セクシヨン内の並列導体が３
本の場合でも各並列導体の電流分流が平等なイン
ターリーブド巻線を得ることができ、したがつ
て、低損失で冷却装置なども小さくしたコンパク
トな変圧器巻線を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は並列導体２本で構成された従来インタ
ーリーブド巻線の導体配置図で、ａはその断面
図、ｂはそのＡ部分の拡大説明図、第２図は第１
図の渡り部の上面図、第３図は並列導体３本で構
成された従来のインターリーブド巻線の導体配置
図、第４図は並列導体３本で構成された本発明に
よる新規な渡りを行つた変圧器巻線の導体配置図
である。 １……インターリーブド巻線、２，３……イン
ターリーブド巻線のセクシヨン、４……対向巻
線、５……鉄心脚、ａ，ｂ，ｃ……並列導体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の並列導体３本の巻回部分と次に巻回さ
   れる第２の並列導体３本の巻回部分との間にそれ
   以外の巻回数目の並列導体３本の巻回部分をはさ
   み込んで巻回したセクシヨンを複数個鉄心脚に巻
   装してなる変圧器巻線において、上下のセクシヨ
   ン間で並列導体３本のうち隣接する２本の並列導
   体と残りの１本の並列導体との間でのみ巻線半径
   方向位置を入れ替えるようにした上下セクシヨン
   間の渡り部を少くとも２箇所設けたことを特徴と
   する変圧器巻線。 ２ 上下のセクシヨン間で並列導体３本のうち隣
   接する２本の並列導体と残りの１本の並列導体と
   の間でのみ巻線半径方向位置を入れ替えるように
   した上下セクシヨン間の渡り部は変圧器巻線の巻
   始めから約1/3と約2/3に相当するセクシヨンに設
   けられている特許請求の範囲第１項記載の変圧器
   巻線。