JPS6373511A

JPS6373511A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS6373511A
Application number: JP21708986A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1988-04-04

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、金属シートと絶縁シートを手ねて巻回して成
る箔状巻線を用いた箔巻変圧器に関するもので必って、
特に箔状巻線端部での絶縁構造に係るものでめる。

（従来の技術）箔巻変圧器には、鉄心脚の周囲に金属シートと絶縁シー
トとを市ねて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
と巻線の占積率が良い為、小型軽量化を実現できる特徴
がおり、既に、数ＫＶ、数１００ＫＶＡ程度の比較的低
電圧、小容母変圧器として大用化されている。また、近
年は、その優れた長所に鑑み、高電圧、大容量の変圧器
への適用が研究されている。

第５図は、この様な箔巻変圧器の巻線構成図である。主
脚鉄心１に金属シート２と絶縁シート３を重ねて巻回し
て低圧巻線４と高圧巻線５が形成され、これら巻線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の封入されたタンク９内
に収納されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記の様な各種の箔巻変圧器は、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、次の様な問題点がおる。

即チ、数ＫＶ、数１０００ＫＶＡ程度の箔巻変圧器では
、変圧器中身の巻線の半径も小さくスタック高さも低く
して良い為に、巻線の重量が軽く、その自重を特に別部
材で支持する必要がなく、第５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を重ねて巻いた時の巻付
力によって、十分巻線の荷重を支えることができた。従
って、その周囲に金属シート２と絶縁シート３が巻回さ
れる絶縁筒６を、鉄心クランプもしくは鉄心クランプに
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た。

しかしながら、より高電圧・大容量の箔巻変圧器になる
と、巻線の自重が大巾に増加するので、絶縁筒６への巻
線の巻付力だけでは巻線を支えきれなくなり、巻線の変
歪及び落下等を来たす恐れがおった。そこで、第６図に
示した様に、低圧巻線４及び高圧巻線５を、鉄心クラン
プ及びシールド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。ところが、支持絶縁
物１１を配設して巻線を支持しようとした場合、巻線を
完全に支える為には、巻線半径方向全面を支持しなけれ
ばならなかった。

一方、巻線の端部には、巻線端部に起生する電界を緩和
する為に静電シールド１２．１３が取付けられている。

この静電シールド１２．１３のうち、巻線の高圧線路端
側に設ける高圧シールド１２の取付けは、巻線巻回後に
取付けることができるので比較的容易であり、また巻線
と変圧器タンク９との絶縁距離の確保も必要距離を得易
かった。

これに反し、巻線の中性点側に設けられる静電シールド
１３は、静電シールド１３の径を大きくすると主間隙長
ｄを大きくせねばならず、又このシールド１３を取付け
るのも、巻線５を巻回してからでは不可能なため、巻線
を巻き始める際に予め取付けなければならないが、この
取付及び固定方法が困難であった。特に巻線下部では巻
線支持絶縁物１１が存在するため、有効な形状、位置に
静電シールド１３を設けるスペースを確保することが難
しい上に、支持絶縁物１１の比誘電率が絶縁媒体８の比
誘電率より大きい為、支持絶縁物１１が存在する部分で
の中性点端部に電界が集中し、特に絶縁強度の面で弱点
となる部分であった。

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決
し、巻線端部、特に中性点側端部の絶縁信頼性を高めた
簡略で、機械的強度の優れた箔巻変圧器を得ることにお
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、巻線を巻回する絶縁筒端部の一
部又は全周の厚みを他の部分より薄くするか、あるいは
切り欠き部を設け、この部分に絶縁筒端部を包み込むよ
うにして巻線端部の電界緩和用静電シールドを配設した
ものである。

（作用）本発明の箔巻変圧器においては、絶縁筒の端部に包み込
むように電界緩和用静電シールドを設け、しかも静電シ
ールドの外径を絶縁筒の外径と等しくなるよう設けたこ
とにより、主間隙長を圧迫したり、巻線端部を変歪する
ことなく静電シールドの曲率を極力大きくすることがで
き、巻線の中性点端部の電界を緩和し、かつ静電シール
ド自身の電界集中も小さくすることができる。

（実施例）進んで本発明の箔巻変圧器の一実施例を第１図及び第４
図を用いて説明する。

なお、従来の技術と同一部分については同一符号を付し
て説明を省略する。

まず、本実施例においては、第１図に示すように、絶縁
筒６，６−の端部を包み込むように静電シールド２１を
設ける。この静電シールド２１の取付手段をここでは高
圧巻線の中性点側について詳述するが、低圧巻線におい
ても同様のことがいえる。

高圧巻線を巻回する絶縁筒６端部の一部又は全周の厚み
を、第２図に示すように他の部分より薄くするか、又は
切り欠き部２２を設ける。この切り欠き部２２を包み込
むように静電シールド２１が設けられている。この静電
シールド２１の外径ΦＡは絶縁筒６−の外径ΦＢと合せ
られている。

このように静電シールド２１の外径が絶縁筒６′の外径
と同じに静電シールド２１が取付けられることにより、
巻線端部で静電シールド２１がコイル側に突出すること
がないので、巻線に変形を来たすことはない。又、絶縁
筒６−を包み込むようにして静電シールド２１を形成す
るため、従来のように主間隙長ｄを圧迫したり巻線端部
を変歪させることなく、静電シールド２１の曲率を極力
大きくとることができる。従って、巻線端部の電界緩和
効果が著しく向上するばかりか、静電シールド２１自ら
の電界も低減でき、絶縁信頼性が数段に向上する。

＊他の実施例＊前記実施例においては、支持絶縁物１１が巻線全面を支
持している場合を述べたが、支持絶縁物１１が巻線の全
面ではなく周方向部分的に存在するような場合、支持絶
縁物１１の誘電率は通常、絶縁媒体８の誘電率より大ぎ
いため、支持絶縁物１１の存在する部分では特に巻線端
部に電界が集中する。この様な巻線においては、絶縁筒
６，６−を切り欠くか、絶縁筒６，６−の厚ざを変化さ
せる部分を支持絶縁物の存在する部分に限って構成する
ことによって、前記実施例と同様の効果を得られる。更
に、絶縁筒６，６−と静電シールド２１及び巻線端部の
間に生じる微小ギャップ部への電界集中をなくすため、
第３図に示すように絶縁筒６−内に導電性（金属性）物
質２３を埋め込み、この埋め込んだ導電物質２３の電位
を静電シールドの電位と等しくし、この導電物質２３の
大きさや長さをコントロールすることにより更に巻線端
部の電界を緩和することができる。あるいは、この導電
物質を、静電シールドと絶縁筒６，６′の間に介在ざゼ
て、直接静電シールド端部と絶縁筒６，６−が接しない
ように設けることにより、絶縁筒６，６−と静電シール
ド２１及び巻線端部間に生ずる微小ギャップ部への電界
集中を緩和することができる。又は、静電シールドにカ
ーボン、ゴム、プレスボード等の絶縁物を用い、これら
の絶縁物の表面又は全体に導電性を持たせることによっ
ても微小ギャップ部への電界集中の緩和が計れる。又、
静電シールド２１の絶縁筒６，６−への取付は方は、絶
縁筒６，６−に設ける切り込み形状により、例えば第４
図に示すように切り欠きを両側から作成してもよく、又
、巻線の定格、主間隙構成に応じては静電シールドの大
きさを主間隙側又は巻線側へふくらますことが可能であ
る。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、絶縁筒の一部又は全周の
厚みを他の部分より薄くし、この簿クシた部分の絶縁筒
を包み込むようにして巻線端部の電界を緩和する電界緩
和用静電気シールドを配置したので、巻線端部の電界を
効率よく緩和し、絶縁信頼性を有する静電気シールドの
ために巻線端部に変形を来たしたり、主間隙絶縁寸法を
大きくすることなく巻線のスペース効率をよくし、更に
機械的強度を高めることができるとともに、巻線端部の
電界を効率よく緩和し、絶縁信頼性を有する箔巻変圧器
の提供が可能である。

【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図の高圧巻線の中性点側を示す部分拡大図
、第３図及び第４図は本考案の他の実施例を示す部分拡
大図、第５図及び第６図は従来の箔巻変圧器を示す断面
図でおる。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、６，６′・
・・絶縁筒、７・・・シーク鉄心、８・・・絶縁媒体、
９・・・タンク、１０・・・シールド、１１・・・支持
絶縁物、１２，１３゜２１・・・静電シールド、２２・
・・切り欠き部、２３・・・導電物質。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属シートと絶縁シートを重ね合せて絶縁筒に巻
回して成る箔状巻線を、絶縁媒体が封入したタンク内に
収容して成る箔巻変圧器において、巻線を巻回する絶縁
筒端部の一部又は全周の厚みを他の部分より薄くするか
あるいは切り欠き部を設け、この部分に絶縁筒端部を包
み込むようにして電界緩和用静電シールドを設けたこと
を特徴とする箔巻変圧器。
（２）静電シールドが、その外径を絶縁筒の外径とほぼ
等しいものである特許請求の範囲第１項の箔巻変圧器。
（３）静電シールドが、カーボン、ゴム、プレスボード
等の絶縁物から成り、これらの表面又は全体に導電性を
持たせたものである特許請求の範囲第１項の箔巻変圧器
。
（４）静電気シールドが、シールドの端部と絶縁筒との
間に導電性物体を介して取り付けたものである特許請求
の範囲第１項の箔巻変圧器。
（５）絶縁筒が、その内部に導電性物質を埋設し、電界
緩和用静電シールドと電位を等しくしたものである特許
請求の範囲第１項の箔巻変圧器。