JPS6342404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は変圧器巻線やリアクトル巻線などの静
止誘導電器線に係り、特に高圧端子側の第１の巻
線単位と中性点端子側の第２の巻線単位の互に対
向する側に位置する円盤状コイルからタツプを引
出した円盤巻線に関する。

〔従来技術〕

一般に内鉄型変圧器は、鉄心の脚部に少なくと
も低圧巻線と高圧巻線を巻装して構成される。こ
のうち特に高圧巻線は、通常、絶縁被覆が施され
た素線導体を渦巻状に巻回して円盤状コイルを形
成し、このような円盤状コイルを複数層、巻軸方
向に積重ねて直列に接続することにより構成され
る。このような巻線は円盤巻線といわれ、リアク
トルなどにも用いられている。

ところで、変圧器の高圧巻線は、線路端子から
侵入する雷インパルス電圧など急峻なサージ電圧
に耐えることが要求される。サージ電圧が印加さ
れたときの円盤巻線における発生電圧は、巻線に
分布する対地及び直列静電容量によつて決まり、
ターン間及び円盤状コイル間の直列静電容量を大
きくすることにより、ほぼ直線的になることがよ
く知られている。この目的で使用されているの
が、制振しやへい巻線やインターリーブ巻線であ
る。

制振しやへい巻線は、しやへい導体の巻回数及
び接続方法により直列静電容量を任意に選べるの
で、サージ特性の改善が容易である。しかし、こ
の制振しやへい巻線は円盤状コイル中にしやへい
導体を巻込んでいるため、巻線径の増大は不可避
であり、特に800〜1100kVというような高電圧変
圧器に適用しようとすると容量の大小にかかわら
ず器体の大形化が問題となる。

一方、インターリーブ巻線は、第１図に示すよ
うに、複数条（この例では２条）の絶縁導体１
Ａ，１Ｂを揃えて渦巻状に巻回することにより円
盤状コイル２A₁，２A₂，２B₁，２B₂，……２
N₁，２N₂を形成し、これら各円盤状コイルを２
層１組として巻軸方向に間隔をあけて配置すると
共に各組内で絶縁導体１Ａ，１Ｂが互に入り組む
ように接続してインターリーブ巻線ユニツト３
Ａ，３Ｂ，……３Ｎを形成し、さらにこれら各ユ
ニツトを直列に接続することによつて構成されて
いる。

このようなインターリーブ巻線において、円盤
状コイル２A₁，２A₂，……２G₁，２G₂からなる
高圧端子Ｕ側の第１の巻線単位と円盤状コイル２
H₁，２H₂，……２N₁，２N₂からなる中性点端
子０側の第２の巻線単位の互に対向する側に位置
する円盤状コイル２E₂，２F₁，２F₂，……２J₁
からそれぞれタツプ４A₁，４A₂，４B₁，４B₂，
４Ｃ，４Ｄ，４E₁，４E₂，４F₁，４F₂が直接引
出される。なお、これら各タツプのうち、４A₁
と４A₂，４B₁と４B₂，４E₁と４E₂，４F₁と４F₂
は一緒に接続されてタツプ４Ａ，４Ｂ，４Ｅ，４
Ｆとなる。

ここで、雷インパルス耐電圧試験は、第２図に
示すように、高圧端子Ｕから高電圧を印加する場
合、他相の高圧端子Ｖ，Ｗ及び中性点端子Ｏが接
地されると共に、前記のように途中の円盤状コイ
ルからタツプを直接引出した部分（以下これをタ
ツプ直接引出し部と略称する）５においては、巻
数が最小になるようにタツプ４Ａと４Ｆ間が結合
されて試験が行なわれる。この時、タツプ直接引
出し部５においては、電位のはね上がりにより第
４図に示すような電位分布となり、タツプ４Ｃと
４Ｄ間に高電圧V_Hが発生する。

したがつて、これに対処するためには、第３図
に示すように、円盤状コイル２G₂，２H₁のタツ
プ４Ｃ，４Ｄが引出される最外周側ターン（No.
１，20）を形成する絶縁導体１Ａ，１Ｂの絶縁被
覆６の厚さＴを厚くしたり、巻線ユニツト３Ｇ，
３Ｈ間の間隔Ｌを広げたりする必要があり、その
結果、高電圧変圧器などでは巻線占積率が低下し
て器体が大形化するだけでなく、ターン間及び円
盤状コイル間の直列静電容量が小さくなつて十分
なサージ特性が得られなくなる欠点がある。

なお、前記タツプ直接引出し部に発生する高電
圧V_Hに起因するこのような問題は、インターリ
ーブ巻線に限らず、制振しやへい巻線やその他の
円盤巻線においても、タツプ直接引出し部を備え
たものでは同様に生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をな
くし、サージ電圧に対する信頼性が高く、しかも
小形な静止誘導電器巻線を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、円盤状コ
イルからなりかつタツプ直接引出し部を備えた静
止誘導電器巻線において、タツプ直接引出し部の
最大電圧発生円盤状コイル間における少なくとも
外周側部分に、円盤状の絶縁バリヤを、その上下
に油通路が形成されるようにスペーサを介して配
置し、かつ絶縁バリヤを外周側へ突出して外側絶
縁筒の内面に接触させ、油ガイドとして兼用した
ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第５図及び第６図に
ついて詳細に説明する。

この実施例が第３図の従来例と異なる点は、イ
ンターリーブ巻線におけるタツプ直接引出し部の
高電圧V_Hが発生する巻線ユニツト３Ｇ，３Ｈ間、
すなわち円盤状コイル２G₂，２H₁間に、円盤状
でその内径がコイルの内径とほぼ等しく、外径が
コイルの外径より大きくてコイルより外周側に突
出し、その外周縁部が外側絶縁筒８の内面に当接
するプレスボードなどからなる絶縁バリヤ９を配
置するとともに、この絶縁バリヤ９の上下両面に
周方向に間隔をあけて複数個の絶縁物製のコイル
間スペーサ１０を配置したことである。つまり、
絶縁バリヤ９はスペーサ１０によつて周方向に部
分的に挾持された状態で円盤状コイル２G₂，２
H₁間に介挿されるているので、その上下には冷
却用の油通路１１が形成されることになる。ま
た、絶縁バリヤ１９は前記のように外周側に突出
しているため、この突出部９ａが油の軸方向流れ
に対する油ガイドの役目も兼用することになる。

さらに、スペーサ１０の内側には、内側垂直ダ
クト１２の保持部１０ａが形成されており、かつ
円盤状コイルの内周及び外周側には、それぞれＬ
形絶縁物１４が取付けられ、これらはコ形スペー
サ１５によつて固定されている。なお図中、７は
内側絶縁筒、１３は外側垂直ダクトである。

上記のようにタツプ直抜き部の高電圧発生部
分、つまり円盤状コイル２G₂，２H₁間に、絶縁
バリヤ９をその上下にスペーサ１０を介して配置
したので、油による冷却効果を損うことなく、こ
の高電圧発生部分のインパルス貫通破壊強度を大
幅に向上し、巻線ユニツト３Ｇ，３Ｈ間の間隔を
従来より小さくすることができるとともに、円盤
状コイルの各ターン間は絶縁的に余裕があるため
絶縁導体の絶縁被覆を薄くすることができる。し
たがつて、全体として占積率を向上して巻線を小
形化することができるとともに、円盤状コイル２
G₂，２H₁間及びこれらコイルの各ターン間が近
接するので、巻線の直列静電容量が大となり、サ
ージ特性を改善することができる。この結果、
800kV，1100kVというような高電圧変圧器の巻
線として、このサージ特性の良いインターリーブ
巻線を採用し、これを小形に構成することがで
き、また直列静電容量を大きく取り難いターン数
の少ない変圧器の巻線にも、このサージ特性の良
いインターリーブ巻線を採用することにより、そ
のサージ特性を向上することができる。さらに、
絶縁バリヤ９は外周側に突出し、この突出部９ａ
が油ガイドを兼ねているため、構成が簡単であ
る。

上記実施例では、インターリーブ巻線における
タツプ直接引出し部の高電圧発生部のみに絶縁バ
リヤを配置するよう説明したが、絶縁バリヤはそ
の他の円盤上状コイル間差電圧が大きくなるイン
ターリーブ巻線ユニツト相互間に選択的に配置し
てもよい。また、上記実施例では、絶縁バリヤと
して円盤状コイルの全面以上をカバーするような
幅のものを用いたが、絶縁バリヤとしては同じ円
盤状コイル間の中でも差電圧が特に大きい部分、
例えば円盤状コイルの径方向の幅の中央より外周
側の部分だけをカバーするような幅のものを用い
てもよい。

さらに、上記実施例では、絶縁バリヤは円盤状
の一体のものとして説明したが、この絶縁バリヤ
は円周方向に適当な角度毎に分割したもの、即ち
半円または扇形のセグメントを組合わせて円盤状
にしたものでもよい。この場合、各セグメントの
継目は絶縁強度を保つために互に重なり合うよう
にしておくことが望ましい。なお、重なり部の厚
さを非重なり部の厚さと同じにするためには、セ
グメントの互に重なり合う端部を段付きにして薄
くしておけばよい。また、絶縁バリヤは、半円ま
たは扇形の薄いセグメントを端部突合せ状態で円
形に組合せ、このように円形に組合せたものを何
層か積重ねて所要の厚さにして構成することもで
きる。この場合、セグメントの突合せ部は１層毎
に周方向にずらしておくことが絶縁強度を保つ上
で好ましい。このように絶縁バリヤをセグメント
の組合せで構成すると、絶縁バリヤの製作が容易
になる。

なおさらに、上記実施例では、本発明をインタ
ーリーブ巻線に適用した場合について説明した
が、制振しやへい巻線やその他の円盤巻線にもタ
ツプ直線引出し部を備えたものには同様に適用す
ることができる。また、静止誘導電器巻線として
は、変圧器巻線に限らず、リアクトル巻線などに
も同様に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、円盤状
コイルからなりかつタツプ直線引出し部を備えた
静止誘導電器巻線において、タツプ直接引出し部
の最大電圧発生円盤状コイル間における少なくと
も外周側部分に、円盤状の絶縁バリヤを、その上
下に油通路が形成されるようにスペーサを介して
配置したので、油による冷却効果を損うことな
く、この最大電圧発生部分のインパルス貫通破壊
強度を大幅に向上し、最大電圧発生部分の円盤状
コイル間の間隔を従来より小さくすることができ
るとともに、円盤状コイルの各ターン間は絶縁的
に余裕があるため絶縁導体の絶縁被覆を薄くする
ことができる。

したがつて、全体として占積率が向上して巻線
を小形化することができるとともに、円盤状コイ
ル間及び各ターン間の近接に伴つて巻線の直列静
電容量が増大し、サージ特性を改善することがで
きる。また、絶縁バリヤを外周側へ突出して外側
絶縁筒の内面に接触させ、これを油ガイドとして
兼用しているので、構造も簡単になる。その結
果、構造が簡単で小形軽量であり、かつサージ電
圧に対する信頼性の高い静止誘導電器巻線を構成
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインターリーブ巻線を示す構成
図、第２図は三相変圧器の雷インパルス耐電圧試
験時の結線図、第３図は第１図に示したインター
リーブ巻線のタツプ直接引出し部直抜き部の拡大
構成図、第４図は従来のインターリーブ巻線の電
位分布図、第５図は本発明の一実施例に係るイン
ターリーブ巻線のタツプ直接引出し部の構成図、
第６図は同インターリーブ巻線の絶縁バリヤ部分
を示す平面図である。 ２G₁，２G₂，２H₁，２H₂……円盤状コイル、
９……絶縁バリヤ、９ａ……油ガイド兼用突出
部、１０……スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁導体を渦巻状に巻回してなる円盤状コイ
   ルの複数層を巻軸方向に積重ね、その内側および
   外側に内側および外側垂直ダクトを介して内側お
   よび外側絶縁筒を配置するとともに、前記各絶縁
   導体を直列に接続して高圧端子側の第１の巻線単
   位と中性点端子側の第２の巻線単位を構成し、第
   １および第２の巻線単位の互に対向する側に位置
   する円盤状コイルからタツプを引出した静止誘導
   電器巻線において、タツプを引出した前記円盤状
   コイルの最大電圧が発生する円盤状コイル間にお
   ける少なくとも外周側部分に、円盤状の絶縁バリ
   ヤを、その上下に油通路が形成されるようにスペ
   ーサを介して配置し、かつ前記絶縁バリヤを外周
   側へ突出して前記外側絶縁筒の内面に接触させ、
   油ガイドとして兼用したことを特徴とする静止誘
   導電器巻線。