JPS63312608A

JPS63312608A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS63312608A
Application number: JP14789187A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1988-12-21

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を重ねて巻回した巻
線を用いた箔巻変圧器の支持構造に係り、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）箔巻変圧器には、鉄心脚の周囲に金属シートを巻回した
高圧巻線と低圧巻線とによって構成された箔状巻線が用
いられる。この箔状巻線は、通常の巻線を用いた変圧器
に比較すると占積率が良いため、小型軽量化を実現でき
る特徴があり、すでに、数ＫＶ、数１００ＫＶＡ程度の
比較的低電圧、小容量変圧器として実用化されている。

また、近年は、その優れた長所に鑑み、高電圧、大容積
の変圧器への適用が実現してきている。

第６図は、このような箔巻変圧器の巻線構成図である。

鉄心脚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が形成され、高圧巻線の最外側の上
下端部には高圧シールド６が配設されている。さらに、
巻線各部の絶縁は、タンク７内に封入されたＳＦｅガス
等の絶縁媒体８により確保されている。また、上下には
接地構成物９が配設されている。

ところで、上記のような箔巻変圧器は、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が形成されているため、鉄心窓内の巻
線占積率が高くなる反面、次のような問題点がある。

（発明が解決しようとする問題点）数ＫＶ、数１００ＫＶＡ程度の箔巻変圧器においては、
比較的低電圧、小容量であるため、巻線の半径も小さく
、スタック高さも低くて良く、巻線の重量も小さいので
、特別な支持手段を設けなくても巻線の巻回方向の締付
け１ｊだけで、巻＠ヲ安定して支持できたが、高電圧、
大容量の箔巻変圧器では、巻線の自重が拡大し、巻線自
信の締付は力だけでは支持できないため、巻線を支える
ための何らかの支持手段が必要とされる。

従来、特にＳＦｅガス等を封入したガス絶縁箔巻変圧器
においては、巻線の支持手段として、第６図に示したよ
うな支持絶縁物１０を、巻線の半径り向の全面にわたっ
て巻線端部に配設する方法が用いられていたが、この方
法によると、巻線を安定して支えることかできる反面、
支持絶縁物１０の比誘電率が、タンク内部に封入される
ＳＦ６ガス等の絶縁媒体の比誘電率より大きいため、前
記支持絶縁物１０が存在する部分においては、巻線端部
に電界が集中し、絶縁破壊を生じることがあった。

その上、上述したような巻線端部の仝而に配設される支
持絶縁物１０の取付は作業は非常に繁雑なものであり、
また、経済的にもコストが高くなるという欠点があった
。

従来、特にＳＦｅガス等を封入したガス絶縁箔巻変圧器
においては、支持Ｍ４造としてプレスボード等が用いら
れていたが、この方法によると安定して巻線を支えるこ
とは可能になるものの、その一方で絶縁低下をもたらす
欠点があった。そのうえ、このような支持構造の取付け
は作業が面倒でおり、また経済的にもコストが高くなる
等の欠点も持っていた。さらに、箔巻変圧器は、低圧巻
線及び高圧巻線のスタックを揃えることが容易であると
いうその特性から、−ｆｉｌｌに短絡機械力が発生しに
くいという長所を有するのであるが、それでも製造上の
誤差は避は難い。従って、この誤差によって巻線の軸方
向に短絡機械力が発生するため、これに対しても何らか
の補強手段を施す必要があった。

本発明は、上述の如き従来の箔巻変圧器の欠点を解消す
るために提案されたもので、その目的は、絶縁強度を向
上させながらなおかつ作業性及び経済性に優れ、安定し
た巻線支持構造を有する信頼性の高い箔巻変圧器を提供
することにおる。

［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、エポキシ材料等の絶縁物を用い
て注型により製作されたポスト形柱状スペーザを、巻線
の軸方向端部において巻線の円周方向に等配し、このポ
スト形柱状スペーサで巻線を支持し、さらに、巻線端部
に配設される高圧シールドを金属シートの上下端部より
巻線スタック方向に突出するように構成し、また、巻線
の上下端部の内、少なくとも巻線下部に、絶縁物より成
る柱状スペーサを配設し、この柱状スペーサの軸上断面
における巻線側端面の幅を中央部の幅より大きくなるよ
うに構成して、柱状スペーサの中央部と高圧シールドと
の間隔を３〜５ｍ以上あけて配設したものである。

（作用）本発明の箔巻変圧器は、巻線円周方向にポスト形柱状ス
ペーサを等配し、このポスト形柱状スペーサで巻線を支
持することより、巻線端部の絶縁を保らながら、巻線全
体を均一に支持することができ、ざらに、巻線の下端部
または上下端部に配設される柱状スペーサの中央部と高
圧シールドとの間に、３〜５ｍ以上の間隔を確保するこ
とにより、電界が集中することを防止し、絶縁性能を大
幅に向上させ、また、巻線の支持も安定して行えるよう
にしたものである。

（実施例）進んで本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

なお、第６図に示した従来型と同一の部分は同一符号を
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図に示すように、高圧巻線５の
端部に、電界緩和用高圧シールド６が配設されている。

この高圧シールド６の形状は、金属シート２の端部より
ヨーク鉄心側に突出し、また、巻線の外側に突出するよ
うに構成されている。

また、巻線の下端部または上下端部には、柱状スペーサ
３１が配設されている。この柱状スペーサ３１の形状は
、第１図に示したように、スペーサの軸上断面において
巻線側端面の幅Ｌ１が、中央部の幅し２より大きくなる
ように構成され、また、高圧シールド６と柱状スペーサ
３１の側部の間隔ｄが３〜５簡以上となるように配設さ
れている。さらに、柱状スペーサ３１は鉄心クランプ等
の接地物に設けられた切り欠き穴１１を利用して固定さ
れ、取付は位置は切り欠き穴１１を大きくすることによ
って自由に調整される。

なお、前記柱状スペーサ３１は、エポキシ樹脂等を金型
内に注形することによって製造される。

本実施例の作用＊このような構成を有する本実施例の箔巻変圧器において
は、巻線を支持するために配設されるスペーサが、その
中央部の幅Ｌ２が巻線側端面の幅Ｌ１より小さくなるよ
うに構成され、高圧シールド６と柱状スペーサ３１側部
との間隔ｄを３〜５ｍ以上確保して配置されているので
、誘電率の低い絶縁媒体と誘電率の高い柱状スペーサ３
１との誘電率の差によって生じる電界の集中を防ぐこと
ができ、また、絶縁破壊も防止できるので、箔巻変圧器
の絶縁信頼性が大幅に向上する。

また、本実施例の柱状スペーサ３１は、その中央部分の
幅Ｌ２が巻線側端面の幅Ｌ１より小さければ良いので、
エポキシ樹脂等の注形による製造工程も非常に簡略化さ
れる。また、るエポキシ樹脂等を用いたスペーサは、特
にガス中においての絶縁耐力が高く、長期にわたって使
用することができ、また機械的強度も高いので、輸送時
の振動に対しても十分に耐えることができる。

さらに、スペー＋ｔｈ３１は柱状に構成されているので
、巻線端部への取付け、取外し作業か非常に容易なもの
となり、その作業性が大幅に向上する。

＊他の実施例＊なお、本発明の箔巻変圧器は上述した本実施例に限定さ
れるものではなく、柱状スペーサの巻線端部と接する側
と反対側の幅は、中央部の幅と同じでも、あるいは大き
くても良い。

また、本実施例においては、柱状スペーサ３１の形状は
巻線側端面の幅Ｌ１が中央部の幅Ｌ２より大きくなるよ
う構成され、高圧シールド６と柱状スペーサ３１の側部
の間隔ｄが３〜５　、＝ｒｒｔ以上となるように配設さ
れたが、その形状は例えば第２図〜第５図に示すような
ものが考えられる。

（１）第２図に示すように、スペーサの軸上断面１こお
いて、巻線側端面の幅斐１が巻線のビルトＬよりｄだけ
短くなるように、また、巻線側端面の幅丈１が中央部の
幅愛２より大ぎくなるように構成してもよい。また、（２）第３図に示すように、柱状スペーサの形状をスペ
ーサの軸上断面において、巻線側端面の幅Ｌ１が巻線の
ビルトＬより大きくなるように構成され、性状スペーサ
５１の配置位置に設けられる高圧シールド６の側部に、
柱状スペーサ５１の端部か嵌合する係合孔５２が形成さ
れている。そして、柱状スペーサ５１と高圧シールド６
の接合部においては、柱状スペーサの上端部が高圧シー
ルド６に対して垂直に交わるように配設されている。

また、巻線側端面の幅Ｌ１は中央部の幅Ｌ２より大きく
なるように構成され、また、高圧シールド６とスペーサ
５１の側部の間隔ｄが３〜５ｍ以上となるように配設し
てもよい。

なお、前記柱状スペーサ５１は、エポキシ樹脂等を金型
内に注形することによって製造される。

このような構成を有する他の実施例（２）の箔巻変圧器
においては、巻線を支持するために配設される柱状スペ
ーサの上端部が高圧シールドの側部に形成された係合孔
５２内に嵌合されるので、柱状スペーサ５１によって、
巻線と高圧シールド６を一括して支持することができる
。

（３）第４図に示すように、柱状スペーサ５１の配設位
置に設けられる高圧シールド６側部に、柱状スペーサ５
１の端部が嵌合する係合孔５２が形成されている。そし
て、柱状スペーサ５１の高圧シールドの係合孔５２に嵌
合される部分５２′に導電性物質５３を１個または複数
個埋込み、かつその導電性物質の電位を高圧シールド６
と同電位とする。

このような構成を有する他の実施例（３）の箔巻変圧器
においては、巻線を支持するために配設される柱状スペ
ーサの上端部が高圧シールドの側部に形成された係合孔
５２内に嵌合され、かつ嵌合される部分の柱状スペーサ
５２−には導電性物質５３が埋込まれ、導電性物質５３
の電位が高圧シールドの電位と等しくなっているので、
嵌合部へ及びＢに高い電界が集中するのを防止ることか
でき、また絶縁破壊も防止できるので、箔巻変圧器の絶
縁信頼性が大幅に向上する。

また、導電性物質５３を複数個埋込み、かつその埋込み
長さ愛５３を例えば高圧シールドの幅に応じて長さを変
えたり、その人ぎざを変えるなどすることにより、電界
の集中をより緩和することができ、絶縁信頼性はさらに
高くなる。

（４）第５図に示すように、柱状スペーサが巻線の端部
に接する部分の形状を多角形でタンク側の形状か円柱状
であるように構成するこの柱状スペーサにおいても、ス
ベーりの軸上断面における巻線側端面の幅Ｌ１は中央部
の円柱状の幅Ｌ２より大きくなるように構成されている
。

このような他の実施例（４）の箔巻変圧器においては、
巻線を支持するために配設されるスペーサの巻線側の端
面が多角形となっており、巻線の径方向ビルト面を全長
にわたって広い範囲で全面で支持することができるので
、機械的強度が大幅に向上する。

また、他の実施例（１）〜（４）いずれにおいても、巻
線側端面の幅Ｌ１が中央部の円柱状の幅１、２より大き
くなるように構成されているので、誘電率の低い絶縁媒
体と誘電率の高いスペーサとの誘電率の差によって生じ
る電界の集中を防ぐことができ、また絶縁破壊も防止で
きるので、箔巻変圧器の絶縁信頼性が大幅に向上する。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、高圧巻線端部に取付
（ブる高圧シールドを、巻線スタック方向に突出するよ
うに構成し、また、巻線の下端部おるいは上下端部に配
設される支持絶縁部として、巻線の円周方向にポスト形
スペーサを用いて巻線を支持することにより、作業性及
び経済ｉ生が高く、かつ安定した巻線支持構造を有する
信頼性の高い箔巻変圧器を得ることができる。

また、巻線側端面の幅が中央部の幅より大きくなるよう
に構成された柱状スペーサを用い、その性状スペーサの
側部と高圧シールドの間隔を３〜５ｍ以上おけて配設す
るという簡単な手段により、取付は作業の簡単な支持絶
縁物によって巻線を安定して支持することができる、絶
縁信頼性か高く、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要部拡大
断面図、第２図は本発明の箔巻変圧器の他の実施例（１
）を示す要部拡大断面図、第３図は本発明の箔巻変圧器
の他の実施例（２）を示す要部拡大断面図、第４図は本
発明の箔巻変圧器の他の実施例（３）を示す要部拡大断
面図、第５図は本発明の箔巻変圧器の他の実施例（４）
を示す要部スペーサの上面図、第６図は従来の晶巻変圧
器の構成を示す断面図である。１・・・鉄心の脚部、２・・・金属シート、３・・・絶
縁シート、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６・
・・高圧シールド、７・・・タンク、８・・・接地、慎
成物、９・・・絶縁媒体、１０・・・支持絶縁物、１１
・・・切り欠き穴、３１．４１．５１・・・性状スペー
サ、５２・・・係合孔、５３・・・導電物質。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄心の脚部に金属シートと絶縁シートとを重ねて
巻回してなる低圧巻線と高圧巻線を巻装し、巻線端部に
高圧シールドを配設し、絶縁媒体を封入したタンク内に
前記巻線を収納した箔巻変圧器において、前記高圧シー
ルドが金属シートの上下端部より巻線スタック方向に突
出するように構成され、また、巻線の上下端部のない、
少なくとも巻線下部に、絶縁物よりなるポスト型柱状ス
ペーサが配設されて構成されていることを特徴とする箔
巻変圧器。
（２）前記柱条スペーサの巻線側端面の幅が軸状断面に
おいて、中央部の幅より大きくかつ中央部が高圧シール
ドと適当な間隔を有するように構成されている特許請求
の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
（３）前記柱状スペーサの巻線側端面の幅が、前記巻線
のビルトと同じである特許請求の範囲第１項記載の箔巻
変圧器。
（４）前記柱状スペーサの軸上断面における巻線側端面
の幅が、前記巻線のビルトより小さく構成され、前記柱
状スペーサが高圧シールドと適当な間隔を有するように
巻線の半径方向の一部に配設されてものである特許請求
の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
（５）前記柱状スペーサの巻線側端面の幅が、前記巻線
のビルトより大きく構成され、また、前記高圧シールド
に係合孔が形成され、前記柱状スペーサの上端部が前記
高圧シールドの係合孔に嵌合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。
（６）前記柱状スペーサと前記高圧シールドとの係合孔
の嵌合部分に、導電性物資を１個または複数個埋め込み
、かつ埋め込む長さや大きさを変化させ、導電性物質の
電位を高圧シールドの電位と等しくした特許請求の範囲
第１項記載の箔巻変圧器。
（７）前記柱状スペーサの巻線の端面に接する部分の形
状が多角形で、中央部が円柱状である特許請求の範囲第
１項記載の箔巻変圧器。
（８）前記柱状スペーサの巻線の端面に接する部分と反
対側の幅が、その中央部の幅と同じである特許請求の範
囲第１項記載の箔巻変圧器。
（９）前記柱状スペーサの巻線の端面に接する部分と反
対側の幅が、その中央部の幅より大きいものである特許
請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。