JPS6347913A - 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Ｊ （産業上の利用分野） 本発明は、箔状巻線を有する箔巻変圧器に係り、特に巻
線の支持構造に改良を施したものに関する。

（従来の技術） 鉄心に金属シート及び絶縁シートを重ねて巻回して成る
箔状巻線を有する箔巻変圧器は、通常の巻線を用いた変
圧器に比較して巻線の占積率が良く、小型・軽量化を実
現できるという長所を有することから、すでに、数ＫＶ
、数１００ＫＶＡ程度の比較的低電圧、小容伍変圧器と
してはすでに実用化されている。そして、近年では、そ
の優れた長所に鑑み、より高電圧、太番最の変圧器への
適用が研究・開発されるに至っている。

第８図に、この様な箔巻変圧器の一例を示す。

第８図において、鉄心１を中心に、金属シートと絶縁シ
ートを重ねて巻回して成る低圧巻線２及び高圧巻線３が
、それぞれ絶縁筒４上に巻回されている。そして、各巻
線２，３は、絶縁スペーサ５．６ににつてタンク７に対
し絶縁状態で支持されている。

第９図は、高圧巻線３下部の構造を示す図でおる。同図
において、８は金属シート、９は絶縁シートであり、金
属シート８のターン間短絡を防止するために絶縁シート
９の幅寸法（上下寸法）は、金属シート８の幅寸法より
も大きくされている。

従って、絶縁シート９の突出部だけ金属シート８の端部
と絶縁スペーサ６との間に空隙が生じるため、ここに充
填用絶縁シート１０を巻回することにより、絶縁シート
９の突出部と共に絶縁層１１を形成している。また、低
圧巻線２側においても同様な構成が採用され、第８図に
示す様に絶縁層１１が形成されている。

なお、各図中１２は、電界緩和用の高圧シールド、１３
．１４はそれぞれ低圧側と高圧側における絶縁スペーサ
５，６と巻線２，３との接触面である。

ところが、この様に構成された従来の′？３巻変圧変圧
器線の支持構成においては、次の様な問題点が生じてい
た。

即ち、絶縁スペーサ５，６は、各巻線２，３の下面仝休
で巻線を支えているため、絶縁スペーサ５．６と各巻線
２，３の接触面１３．１４には、第９図中矢印で示す様
な大きな沿面ストレスが加わる。しかもこの接触部は、
その構造上、絶縁層１１、即ら絶縁シートつと充填用絶
縁シート１０と絶縁スペーサ５．６との間に微小ギャッ
プを生じることは回避できない。従って、絶縁シート９
や充填用絶縁シート１０と絶縁スペーサとの誘電率の違
いにより、微小ギャップ部分のストレスか高くなり、絶
縁破壊を起こす恐れがおった。これに対し、絶縁シート
９の厚さを厚くして巻線の幅を大きくする方法も考えら
れているが、この場合には、箔巻変圧器の大型化につな
がり、箔巻変圧器本来の長所を損ってしまう。

（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、絶縁スペー
サと巻線との接触面において沿面ストレスが高くなり、
絶縁破壊を起こす恐れがおった。

本発明は、この様な問題点を解決するために提案された
ものでおり、その目的は、巻線の支持構造に改良を施す
ことにより、小型・軽量の長所を維持しながら、絶縁信
頼性を向上した芯巻変圧器を提供することで必る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による箔巻変圧器は、絶縁スペーサの巻線との接
触部に凹凸を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明は、以上の↑育成を有することにより、絶縁スペ
ーサと巻線との接触面が分断され、従って沿面ストレス
が分断されるため、破壊電圧を向上できる。

（実施例） 以上説明した様な本発明による箔巻変圧器の実施例を図
面を参照して具体的に説明する。なあ、第８図及び第９
図に示した前述の従来例と同一部分には同一符号を付し
説明を省略する。

本実施例の構成 第１図及び第２図に示す実施例においては、各巻線２，
３を支持する絶縁スペーサ１５．１６の巻線との接触部
に断面が角状の複数個の渦″′！７が設けられている。

また、絶縁スペーサは、第２図に示す様に、巻線の径方
向に等分割されたブロンに設けられ、巻線の巻回軸と反
対側に中心点を有する様な曲率とされている。

本実施例の作用 以上の様な構成を有する本実施例の作用歯欠の通りでお
る。

まず、絶縁スペーサ１５．１６の巻１腺との接触部に溝
１７を設けているため、絶縁スペーサ１５゜１６の接触
面１８を分断でき、従って沿而ストレスを分断できる。

第３図は、この様な沿面ストレスの分イ［を示した図で
あり、任意の半径方向断面において、径方向座標Ｘに対
する沿面ストレスＥは満１７部では低く、接触部１８で
は高くなっており、金体として鋸歯状の分布を示してい
る。この様に、本実施例では沿面ストレスを分断できる
ため、破壊電圧を大幅に向上できる。従って、絶縁シー
ト９の厚さを厚くする必要もなく、小型・軽■という箔
巻変圧器本来の長所を損うことがない。

また、本実施例では待に渦１７を巻線の巻回方向とほぼ
直交する様に設Ｃプたため、たとえ沿面ストレスが高く
なり、巻線の一部で部分破壊を生じたとしても、それが
直らに全路破壊に至ることはなく、部分放電は、巻線の
同電位でおる円周方向に伸びてしまうので、破壊を部分
破壊のみに抑ｉｔｌでき、大事故に至る心配がない。

ざらに、本実施例では溝１７の方向を巻線の谷回軸と逆
方向に中心点を有する様な曲率としているため、巻回さ
れている薄い絶縁シート９ヤ充填用絶縁シート１０が溝
１７内に入り込むこともなく安定した巻線の支持を行え
る。

ところで、第２図においては、高圧巻線３側のみの構成
を示したが低圧巻線２側についても同様に構成されてい
る。

＊他の実施例 なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第４図に示す様な断面曲線状の溝１９を設けた
絶縁スペー１）２０や、さらに、第５図に示す様に、表
面に半球状の突起２１を取付けた絶縁スペーサ２２等で
も同様の効果を得られる。

ざらに、本発明は、前記第１実施例及びその変形例の様
に単に凹凸を設けるばかりでなく、第６図に示す様に、
絶縁スペーサ２３の巻線３との接触部に、巻線と同心状
の溝２４を形成し、この溝２３に対応する位置の絶縁シ
ート９及び充填用絶縁シート１０の下部を延設して）ｔ
２４と嵌合させる実施例も可能であり、この場合にも延
設された絶縁シート９及び充填用絶縁シート１０によっ
て沿面ストレスを分断し、絶縁信頼性を向上できる。

さらに、第６図の実施例の変形例としては、第７図に示
す様に、充填様絶縁シート１Ｑの一部を専用のバリア絶
縁物２５に置換え、これを溝２４に嵌合する様な構成が
考えられる。この場合にも同様の作用効果を得られる。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、絶縁スペーーサの巻
線との接触部に凹凸を設けるという簡単な構成の改良に
より、巻線との接触部における沿面ストレスを分断でき
るため、破壊電圧を向上し、従って、小型・軽量という
長所を１［１うことなく、絶縁信頼性の高い優れた箔巻
変圧器を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の箔巻変圧器にあける一実施例を示す断
面図、第２図は同実施例の要部を示す斜視図、第３図は
同実施例の沿面ストレスを示すグラフ、第４図及び第５
図はそれぞれ第１図の実施例の異なる変形例を示す斜視
図、第６図は本発明の他の実施例を示す断面図、第７図
は第６図の実施例の変型例を示す断面図、第８図は従来
の箔巻変圧器を示す断面図、第９図は第８図の要部を示
す断面図である。 １・・・鉄心、２・・・低圧巻線、３・・・高圧巻線、
４・・・絶縁筒、５，６，１５，１６，２０．２２．２
３・・・絶縁スペーサ、７・・・タンク、８・・・金属
シート、９・・・絶縁シート、１０・・・充填用絶縁シ
ート、１１絶縁層、１２・・・高圧シールド、１３，１
４．１８・・・接触面、１７，１９．２４・・・溝、２
１・・・突起、２５・・・バリア絶縁物。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心に絶縁シートと金属シートとを重ねて巻回し
   て箔状巻線を形成し、この箔状巻線を絶縁スペーサにて
   支持する様に構成した箔巻変圧器において、 前記絶縁スペーサの巻線との接触部に凹凸を設けたこと
   を特徴とする箔巻変圧器。
2. （２）絶縁スペーサの凹凸として、巻線の巻回軸と逆方
   向に中心点を有する様な曲率の溝を設けたものである特
   許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
3. （３）絶縁スペーサの凹凸として、断面が曲線状の溝を
   設け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）絶縁スペーサの凹凸として、半球状の突起を設け
   たものである特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
5. （５）絶縁スペーサの凹凸として、巻線と同心状に形成
   され、巻線の絶縁シート下端部の延設部が嵌合される様
   な溝を設けたものである特許請求の範囲第１項記載の箔
   巻変圧器。