WO2021130819A1

WO2021130819A1 - 静止誘導器

Info

Publication number: WO2021130819A1
Application number: PCT/JP2019/050384
Authority: WO
Inventors: 成是吉田; 貴弘梅本; 陽紀濱田
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-01
Also published as: JPWO2021130819A1; JP7204954B2

Abstract

静止誘導器（１）は、鉄心（３）と高圧コイルグループ（５）と低圧コイルグループ（２１）とタンク（３１）と絶縁油（３３）とを備えている。高圧コイルグループ（５）における、径方向に隣り合う高圧巻線（９）と高圧巻線（９）との間に、インナーシールド部（１３）が配置されている。インナーシールド部（１３）は、第１シールド導体部（１３ａ）と第２シールド導体部（１３ｂ）と絶縁体（１３ｃ）とを備えている。第１シールド導体部（１３ａ）と第２シールド導体部（１３ｂ）とは、絶縁体（１３ｃ）によって径方向に間隔を隔てて配置されている。第１シールド導体部（１３ａ）と第２シールド導体部（１３ｂ）との間に、絶縁油（３３）が流れる流路（１６）が形成されている。

Description

静止誘導器

　本発明は、静止誘導器に関する。

　送電線は、周囲の建築物よりも高い位置に設置される。このため、送電線は、長距離にわたって自然現象を受ける環境下に晒されることになる。送電線が雷撃を受けて、雷サージ等の衝撃電流（電圧）が送電線を伝搬した場合には、送電線に接続されている変圧器またはリアクトル等の静止誘導器に、衝撃電流が流れ込むことがある。

　通常運転時では、コイルの電位は巻数に比例した均一な電位分布となる。ところが、衝撃電流が変圧器等内に流れ込むと、変圧器と遮断機との間の回路定数の関係から、コイルの電位に振動現象が生じ、電位分布が不均一になる。コイルの電位分布が不均一になると、通常運転の場合に比べて、コイルの電位が高くなり、絶縁破壊が起きやすくなる。

　このようなコイルの絶縁破壊を回避するために、たとえば、特許文献１および特許文献２では、巻回されるコイルの巻線間にシールドを配置する手法が提案されている。巻線間にシールドを配置することで、巻線間の静電容量が増加し、衝撃電流が流れ込んだ際の電位分布が均一化されることになる。このようなシールドは、インナーシールドと称されている。

実開昭５５－１１２８２８号公報実開平２－９１３２４号公報

　ところが、インナーシールドが形成された静止誘導器では、コイルに電流が流れることで発生する磁束線がインナーシールドを通り抜けることによって、インナーシールドには渦電流が発生することがある。渦電流が流れるとインナーシールドが発熱するおそれがある。

　本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インナーシールドにおいて発生した熱を効率的に放熱する静止誘導器を提供することである。

　本発明に係る静止誘導器は、鉄心とコイルグループと冷却流体とを有する。鉄心は、一方向に延在する。コイルグループは、鉄心の周りに巻回された第１巻線によって形成された第１コイルを少なくとも含む。冷却流体は、コイルグループを冷却する。第１コイルでは、鉄心に巻回される第１巻線の径方向に隣り合う第１巻線と第１巻線との間にインナーシールド部が配置されている。インナーシールド部には、一方向に沿って冷却流体が流れる流路が形成されている。

　本発明に係る静止誘導器によれば、コイルグループにおける、鉄心の周りに巻回された第１巻線によって形成された第１コイルでは、鉄心に巻回される第１巻線の径方向に隣り合う第１巻線と第１巻線との間にインナーシールド部が配置され、そのインナーシールド部には、一方向に沿って冷却流体が流れる流路が形成されている。これにより、漏れ磁束線によってインナーシールド部に生じる渦電流によって発生する熱を、効率的に放熱させることができる。

実施の形態１に係る静止誘導器の斜視図である。同実施の形態において、図１に示す断面線ＩＩ－ＩＩにおける静止誘導器の断面図である。同実施の形態において、図２に示す断面線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける静止誘導器の部分断面図である。同実施の形態において、図２に示す断面線ＩＶ－ＩＶにおける静止誘導器の部分断面図である。同実施の形態において、高圧コイルグループおよび低圧コイルグループを示す部分断面斜視図である。同実施の形態において、図５に示す点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、図６に示す点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。比較例に係る静止誘導器における高圧コイルグループおよび低圧コイルグループを示す部分断面斜視図である。図８に示す点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。静止誘導器において生じる磁束線を模式的に示す図である。比較例に係る静止誘導器において、高圧コイルに生じる渦電流を示す部分拡大断面斜視図である。比較例に係る静止誘導器において、絶縁油の流れを模式的に示す図である。同実施の形態において、高圧コイルに生じる渦電流を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、絶縁油の流れを模式的に示す図である。同実施の形態において、絶縁油の流れをより具体的に示す部分断面図である。同実施の形態において、絶縁油による放熱を説明するための図である。実施の形態２に係る静止誘導器において、高圧コイルグループおよび低圧コイルグループを示す部分断面斜視図である。同実施の形態において、第１例に係る静止誘導器における、図１７に示す点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、第１例に係る静止誘導器の部分平面図である。同実施の形態において、第１例に係る静止誘導器における絶縁油の流れを模式的に示す図である。同実施の形態において、第２例に係る静止誘導器における、図１７に示す点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、第２例に係る静止誘導器の部分平面図である。同実施の形態において、第２例に係る静止誘導器における絶縁油の流れを模式的に示す図である。実施の形態３に係る静止誘導器において、高圧コイルグループおよび低圧コイルグループを示す部分断面斜視図である。同実施の形態において、図２４に示す一の点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、図２４に示す他の点線枠内の構造を示す部分拡大断面斜視図である。同実施の形態において、静止誘導器における絶縁油の流れを模式的に示す図である。実施の形態４に係る静止誘導器の斜視図である。

　実施の形態１．
　実施の形態１に係る静止誘導器の一例として、たとえば、内鉄形変圧器について説明する。図１、図２および図３に示すように、静止誘導器１は、鉄心３と高圧コイルグループ５と低圧コイルグループ２１とタンク３１とを備えている。鉄心３には、主脚部３ａが設けられている。高圧コイルグループ５および低圧コイルグループ２１は、主脚部３ａの周りにそれぞれ形成されている。

　鉄心３、高圧コイルグループ５および低圧コイルグループ２１は、タンク３１内に収容されている。タンク３１内には、冷却流体としての絶縁油３３が充填されている。絶縁油３３は、冷却媒体としても機能する。絶縁油３３として、たとえば、鉱油、エステル油またはシリコン油等が用いられる。高圧コイルグループ５等は、絶縁油３３に浸漬されている。

　高圧コイルグループ５は、層間絶縁板２９と層間絶縁板２９との間に配置されている。高圧コイルグループ５では、主脚部３ａの周りに巻回された第１巻線としての高圧巻線９によって形成された第１コイルとしての高圧コイル７を含む複数の高圧コイル７が、主脚部３ａの延在方向に互いに間隔を隔てて複数配置されている。

　高圧コイルグループ５の周方向における一周方向位置では、高圧コイルグループ５と層間絶縁板２９との間に層間絶縁スペーサ２７が介在している。高圧コイルグループ５と層間絶縁板２９との間に、層間絶縁スペーサ２７が介在している。

　また、その一周方向位置では、主脚部３ａの延在方向に互いに間隔を隔てて配置された一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間に、コイル間絶縁スペーサ１１が配置されている。図４に示すように、高圧コイルグループ５の周方向における他の周方向位置では、層間絶縁スペーサ２７とコイル間絶縁スペーサ１１は配置されておらず、冷却流体としての絶縁油３３の流路となる空間が形成されている。

　高圧コイルグループ５では、主脚部３ａに巻回される高圧巻線９の径方向に隣り合う高圧巻線９と高圧巻線９との間に、インナーシールド部１３が配置されている。インナーシールド部１３については、後述する。なお、層間絶縁板２９および層間絶縁スペーサ２７のそれぞれの設置数および厚さは一例であって、高圧コイル７において発生する電位差に応じて、必要な数および厚さの層間絶縁板２９と層間絶縁スペーサ２７とが配置される。

　低圧コイルグループ２１は、高圧コイルグループ５よりも内側に配置されている。低圧コイルグループ２１では、主脚部３ａの周りに巻回された低圧巻線２５によって低圧コイル２３が形成されている。低圧コイル２３は、主脚部３ａの延在方向に互いに間隔を隔てて複数配置されている。低圧コイルグループ２１は、層間絶縁板２９と層間絶縁板２９との間に配置されている。低圧コイルグループ２１と層間絶縁板２９との間に、層間絶縁スペーサ２７が介在する。

　次に、インナーシールド部１３について、詳しく説明する。図５に示すように、インナーシールド部１３は、高圧コイル７に設けられている。図６は、図５に示す点線枠Ｅ１内の構造を拡大した図である。さらに、図７は、図６に示す点線枠Ｅ２内の構造を拡大した図である。図６に示すように、インナーシールド部１３は、高圧巻線９のうち、最外周に位置する高圧巻線９の第１部分９ａと、その第１部分９ａの内側直近に位置する高圧巻線９の第２部分９ｂとの間に配置されている。図７に示すように、インナーシールド部１３は、第１シールド導体部１３ａと、第２シールド導体部１３ｂと、第１絶縁体としての絶縁体１３ｃとを備えている。

　図７に示すように、第１シールド導体部１３ａは、高圧巻線９の第１部分９ａの内周面側に配置されている。第２シールド導体部１３ｂは、高圧巻線９の第２部分９ｂの外周面側に配置されている。第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に、絶縁体１３ｃが介在する。

　その絶縁体１３ｃによって、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとが径方向に間隔を隔てて配置されることで、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に、絶縁油３３が流れる流路１６が形成される。絶縁油３３が流路１５に加えて流路１６を流れることで、インナーシールド部１３に発生した渦電流によって生じる熱を効率的に放熱させることができる。このことについて、比較例に係る静止誘導器と比べて説明する。

　図８および図９に示すように、比較例に係る静止誘導器１では、高圧コイル７の高圧巻線９間にインナーシールド１１３が設けられている。なお、図９は、図８に示す点線枠Ｅ２内の構造を拡大した図である。また、実施の形態１に係る静止誘導器１の構成と同様の構成については同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。

　前述したように、雷サージ等の衝撃電流（電圧）が送電線から静止誘導器に流れ込んだ場合には、高圧コイルグループ５の高圧コイル７の電位分布が不均一になり、絶縁破壊が起きやすくなる。このような絶縁破壊を防止するために、高圧巻線９では、最外周の高圧巻線９の第１部分９ａとその内側の高圧巻線９の第２部分９ｂと間には、インナーシールド１１３が設けられている。インナーシールド１１３によって高圧巻線９間の静電容量が増加し、高圧コイル７の電位分布が均一になり、絶縁破壊が抑制される。

　図１０に示すように、静止誘導器１では、高圧コイルグループ５等に電流が流れることで発生する磁束線４１には、インナーシールド１１３を通り抜ける漏れ磁束線４１ａ（成分）がある。図１１に示すように、この漏れ磁束線４１ａによって、インナーシールド１１３には渦電流４３が発生する。渦電流４３が流れると、インナーシールド１１３が発熱することになる。

　図１２に示すように、比較例に係る静止誘導器１の高圧コイルグループ５では、主脚部３ａが延在する方向に沿って、複数の高圧コイル７が配置されている。複数の高圧コイル７では、延在方向に隣り合う一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間に、絶縁油が流れる流路１５が設けられている。

　比較例に係る静止誘導器１では、冷却媒体としての絶縁油が流路１５を順次流れることで、高圧コイルグループ５等が冷却されることになるが、インナーシールド１１３において発生する熱を放熱させるには十分ではないことが想定される。

　比較例に対して、図１３に示すように、実施の形態１に係る静止誘導器１では、インナーシールド部１３は、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂと絶縁体１３ｃとを備えている。第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとが、絶縁体１３ｃによって径方向に間隔を隔てて配置される。これにより、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に、絶縁油３３が流れる流路１６が形成されることになる。

　静止誘導器１では、高圧コイルグループ５等に電流が流れることで発生する磁束線４１のうち、インナーシールド部１３を通り抜ける漏れ磁束線４１ａ（成分）によって、第１シールド導体部１３ａには渦電流４３ａが発生するとともに、第２シールド導体部１３ｂには渦電流４３ｂが発生する。第１シールド導体部１３ａは渦電流４３ａによって発熱し、第２シールド導体部１３ｂは渦電流４３ｂによって発熱する。

　図１４および図１５に示すように、絶縁油３３（図１参照）は、隣り合う一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間の流路１５を流れるとともに、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間の流路１６を流れることになる。

　このため、第１シールド導体部１３ａ等と絶縁油３３との間でも熱量Ｑが移動する。ここで、たとえば、図１３に示す点線枠Ｅ４内の構造の部分的な温度分布を、図１６を模式的に示す。図１６に示すように、熱量Ｑは、第２シールド導体部１３ｂの温度Ｔ１と絶縁油の温度Ｔ２との温度差を、熱抵抗Ｒで除した（Ｔ１－Ｔ２）／Ｒによって与えられる。なお、Ｒは、熱伝達率ｈの逆数を、第２シールド導体部１３ｂ等と絶縁油３３との接触面積Ａで除した１／（ｈ・Ａ）によって与えられる。

　熱量Ｑが、第２シールド導体部１３ｂから絶縁油３３へ移動することで、第２シールド導体部１３ｂの温度も下がることになる。第１シールド導体部１３ａについても、第２シールド導体部１３ｂと同様に、第１シールド導体部１３ａから絶縁油３３へ熱が移動することになる。

　これにより、絶縁油３３が流路１５のみを流れる比較例に係る静止誘導器１と比べると、実施の形態１に係る静止誘導器１では、絶縁油３３は、流路１５に加えて、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間の流路１６を流れることで、インナーシールド部１３をより効率的に冷却することができる。

　また、渦電流が発生すると、渦電流に伴う損失が発生するため、電力変換の効率が低下することにもなる。図１３および図１１に示すように、実施の形態１に係る静止誘導器１では、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に絶縁体１３ｃが介在することで、漏れ磁束線４１ａが通る第１シールド導体部１３ａおよび第２シールド導体部１３ｂの断面積は、比較例に係る静止誘導器１において漏れ磁束線４１ａが通り抜けるインナーシールド１１３の断面積よりも小さくなる。

　すなわち、比較例に係る静止誘導器１では、漏れ磁束線４１ａが通り抜けるインナーシールド１１３の断面積Ｓ１に対して、実施の形態１に係る静止誘導器１では、漏れ磁束線４１ａが通り抜けるインナーシールド部１３の断面積は、第１シールド導体部１３ａの断面積Ｓ２と第２シールド導体部１３ｂの断面積Ｓ３との和になる。

　断面積Ｓ２と断面積Ｓ３とのそれぞれは、断面積Ｓ１よりも小さく、第１シールド導体部１３ａに発生する渦電流（電流ｉ２）と、第２シールド導体部１３ｂに発生する渦電流（電流ｉ３）とは、インナーシールド１１３に発生する渦電流（電流ｉ１）よりも低くなる。これにより、渦電流に伴う損失を低減することができ、その結果、電力変換の効率を向上させることができる。

　特に、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に形成される流路１６が、漏れ磁束線４１ａの方向と略平行にある場合に、電力変換の効率を最も向上させることができる。また、インナーシールド部１３により、高圧巻線９間の静電容量が大きくなり、絶縁性の高い高圧巻線９にすることができる。

　実施の形態２．
　実施の形態２に係る静止誘導器として、インナーシールド部のバリエーションについて説明する。図１７に示すように、静止誘導器１におけるインナーシールド部１３は、最外周に位置する高圧巻線９とその直近内側に位置する高圧巻線９との間に配置されている。まず、第１例に係る静止誘導器のインナーシールド部１３について説明する。なお、図２等に示す静止誘導器１の構成と同一の構成については同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。

　（第１例）
　図１８および図１９に示すように、第１例に係る静止誘導器１では、シールド導体部としての金網状導体部１３ｄを有するインナーシールド部１３が配置されている。金網状導体部１３ｄは、筒状に形成されている。なお、図１８は、図１７に示す点線枠Ｅ５内の構造を拡大した図である。

　筒状の金網状導体部１３ｄでは、網目が、絶縁油３３（図１参照）を流通させる流路１６となる。このため、筒状の金網状導体部１３ｄの外側の領域から内側の領域へ、絶縁油３３を流通させることができるとともに、筒状の金網状導体部１３ｄの内側の領域から外側の領域へ、絶縁油３３を流通させることができる。

　これにより、第１例に係る静止誘導器１では、図１８および図２０に示すように、絶縁油３３は、隣り合う一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間の流路１５を流れるとともに、筒状の金網状導体部１３ｄの網目を流路１６として流れることになる（矢印５１、５３参照）。その結果、漏れ磁束線によって金網状導体部１３ｄに生じる渦電流によって発生する熱を効率的に放熱させて、金網状導体部１３ｄを含む高圧コイルグループ５等を効率的に冷却することができる。

　（第２例）
　図２１および図２２に示すように、第２例に係る静止誘導器１では、シールド導体部としての筒状導体部１３ｅを有するインナーシールド部１３が配置されている。筒状導体部１３ｅは、径方向に隣り合う高圧巻線９と高圧巻線９との間に配置されている。筒状導体部１３ｅの側部には、開口部１４が形成されている。なお、図２１は、図１７に示す点線枠Ｅ５内の構造を拡大した図である。

　筒状導体部１３ｅでは、筒状導体部１３ｅの側部に形成された開口部１４が、絶縁油３３を流通させる流路１６となる。このため、筒状導体部１３ｅの外側の領域から内側の領域へ、絶縁油３３を流通させることができるとともに、筒状導体部１３ｅの内側の領域から外側の領域へ、絶縁油３３を流通させることができる。

　これにより、第２例に係る静止誘導器１では、図２１および図２３に示すように、絶縁油３３は、隣り合う一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間の流路１５を流れるとともに、筒状導体部１３ｅの開口部１４を流路１６として流れることになる（矢印５１、５３参照）。その結果、漏れ磁束線によって筒状導体部１３ｅに生じる渦電流によって発生する熱を効率的に放熱させて、筒状導体部１３ｅを含む高圧コイルグループ５等を効率的に冷却することができる。

　実施の形態３．
　実施の形態３に係る静止誘導器について説明する。図２４に示すように、静止誘導器１では、高圧巻線端８に近い位置に配置されている第１コイルとしての高圧コイル７にインナーシールド部１３が配置されている。一方、高圧巻線端８から主脚部３ａの延在方向に比較的離れた位置に配置されている第２コイルとしての高圧コイル７には、第２絶縁体としての絶縁スペーサ１７が配置されている。

　図２５は、図２４に示す点線枠Ｅ６内の構造を拡大した図である。図２５に示すように、インナーシールド部１３は、第１巻線としての高圧巻線９のうち、高圧巻線端８に最も近い最外周に位置する高圧巻線９の第１部分９ａと、その内側直近に位置する高圧巻線９の第２部分９ｂとの間に配置されている。第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に、流路１６となる隙間が設けられている。流路１６を設けるために、たとえば、絶縁体１３ｃ（図７参照）を、第１シールド導体部１３ａと第２シールド導体部１３ｂとの間に介在させるようにしてもよい。

　図２６は、図２４に示す点線枠Ｅ７内の構造を拡大した図である。図２６に示すように、絶縁スペーサ１７は、第２巻線としての高圧巻線９のうち、最外周に位置する高圧巻線９の第１部分９ａと、その内側直近に位置する高圧巻線９の第２部分９ｂとの間に配置されている。絶縁スペーサ１７を介在させている高圧巻線９と高圧巻線との間には、シールド導体部は配置されていない。なお、図２等に示す静止誘導器１の構成と同一の構成については同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。

　雷サージ等の衝撃電流が静止誘導器１内に流れ込むと、高圧コイルグループ５のうち高圧巻線端８に一番近い高圧コイル７の高圧巻線９の電位分布が最も不均一になりやすい。高圧巻線端８から遠ざかるにしたがって、高圧巻線９の電位分布は均一な状態に近づいていく。

　このため、高圧巻線端８に一番近い高圧コイル７の高圧巻線９にインナーシールド部を配置する必要があるが、高圧巻線端８から離れた位置に配置されている高圧コイル７の高圧巻線９には、必ずしもインナーシールド部を設ける必要はない。しかしながら、静止誘導器１を効率的に冷却する観点から、絶縁油が流れる流路を付加的に設けることが望ましい。

　上述した静止誘導器１では、そのような観点から、高圧巻線端８に一番近い高圧コイル７の高圧巻線９にインナーシールド部１３が配置され、高圧巻線端８から離れた位置に配置されている高圧コイル７の高圧巻線９には、第１シールド導体部および第２シールド導体部を配置せず、流路１６を確保するための第２絶縁体としての絶縁スペーサ１７のみが配置されている。

　ここで、鉄心３の主脚部３ａが延在する方向に沿って高圧コイル７が積層されている段数を、Ｎｎ段（Ｎ１、Ｎ２、…Ｎｎ）とする（図２７参照）。高圧巻線端８から離れた位置に配置されている高圧コイル７とは、たとえば、２×Ｎｎ／３段目以上の高圧コイル７が該当する。また、絶縁スペーサ１７としては、一般的に変圧器内部の絶縁材として使用されている、たとえば、絶縁紙またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が適用される。

　これにより、図２５、図２６および図２７に示すように、絶縁油３３は、流路１５に加えて、高圧コイルグループ５のそれぞれの高圧コイル７に設けられた流路１６を流れることになる（矢印５１、５３参照）。その結果、インナーシールド部１３をより効率的に冷却することができるとともに、高圧コイルグループ５等の効率的な冷却を行うことができる。

　また、電位分布が最も不均一になる高圧巻線端８に一番近い高圧コイル７にインナーシールド部１３を配置することで、電位振動を抑制することができ、静止誘導器１としての絶縁性を向上させることができる。

　さらに、高圧巻線端８から離れた位置に配置されている高圧コイル７の高圧巻線９には、流路１６を確保するための絶縁スペーサ１７のみを配置することで、第１シールド導体部および第２シールド導体部を配置させない分、静止誘導器１の生産コストの削減に寄与することができる。なお、高圧巻線９の他方の高圧巻線端（図示せず）に一番近い高圧コイル（図示せず）では、高圧巻線９にインナーシールド部（図示せず）が配置されることが望ましい。

　実施の形態４．
　実施の形態４に係る静止誘導器として、冷却媒体の変形例について説明する。図２８に示すように、静止誘導器１では、タンク３１内に、冷却媒体として、たとえば、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガス３５が充填されている。なお、これ以外の、高圧コイルグループ５に配置されるインナーシールド部１３に形成される流路１６を含む構成については、実施の形態１等において説明した静止誘導器１の構成（図２～図４等参照）と同様なので、同一部材には同一符号を付し、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。

　上述した静止誘導器１では、タンク３１内に冷却媒体として六フッ化硫黄ガス３５を充填させた場合であっても、漏れ磁束線の向きは、絶縁油３３を充填した場合の漏れ磁束線の向きと同様である。その漏れ磁束線が通り抜ける高圧コイルグループ５の高圧巻線９間に、六フッ化硫黄ガス３５が流れる流路１６（図１３等参照）が形成されている。

　これにより、各実施の形態において説明したのと同様に、六フッ化硫黄ガス３５は、隣り合う一の高圧コイル７と他の高圧コイル７との間の流路１５を流れるとともに、各高圧コイル７に形成された流路１６を流れることになる（図１３および図１４等参照）。その結果、インナーシールド部１３に発生する熱を効率的に放熱させて、高圧コイルグループ５等を冷却することができる。

　また、漏れ磁束線が通り抜けるインナーシールド部１３（図１３参照）の断面積が、比較例に係る静止誘導器１のインナーシールド部（図１１参照）の断面積よりも小さくなることで、渦電流に伴う損失を低減することができ、電力変換の効率を向上させることができる。

　なお、上述した静止誘導器１では、冷却流体として、六フッ化硫黄ガス３５を例に挙げて説明したが、空気を冷却流体としてもよい。

　また、上述した各実施の形態における静止誘導器１では、インナーシールド部１３が、最外周に位置する高圧巻線９の第１部分９ａと、その第１部分９ａの内側直近に位置する高圧巻線９の第２部分９ｂとの間に配置されている場合について説明した。インナーシールド部１３を配置する位置としては、第１部分９ａと第２部分９ｂとの間に限られず、必要に応じて、径方向に隣り合う一の高圧巻線９と他の高圧巻線９との間に配置されていてもよい。

　なお、各実施の形態において説明した静止誘導器１については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。

　今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

　本発明は、鉄心の周りに巻回させた巻線を備えた変圧器またはリアクトル等の静止誘導器に有効に利用される。

　１　静止誘導器、３　鉄心、３ａ　主脚部、５　高圧コイルグループ、７　高圧コイル、８　高圧巻線端、９　高圧巻線、９ａ　第１部分、９ｂ　第２部分、１１　コイル間絶縁スペーサ、１３　インナーシールド部、１３ａ　第１シールド導体部、１３ｂ　第２シールド導体部、１３ｃ　絶縁体、１３ｄ　金網状導体部、１３ｅ　筒状導体部、１４　開口部、１５、１６　流路、１７　絶縁スペーサ、２１　低圧コイルグループ、２３　低圧コイル、２５　低圧巻線、２７　層間絶縁スペーサ、２９　層間絶縁板、３１　タンク、３３　絶縁油、３５　六フッ化硫黄ガス、４１　磁束線、　４１ａ　磁束線、４３ａ、４３ｂ　渦電流、５１、５３　矢印、Ｅ１～Ｅ５　点線枠。

Claims

　一方向に延在する鉄心と、
　前記鉄心の周りに巻回された第１巻線によって形成された第１コイルを少なくとも含むコイルグループと、
　前記コイルグループを冷却する冷却流体と
を有し、
　前記第１コイルでは、前記鉄心に巻回される前記第１巻線の径方向に隣り合う前記第１巻線と前記第１巻線との間にインナーシールド部が配置され、
　前記インナーシールド部には、前記一方向に沿って前記冷却流体が流れる流路が形成された、静止誘導器。
　前記流路は、前記コイルグループによって形成される磁束のうち、前記第１コイルを通り抜ける漏れ磁束の方向に沿って形成された、請求項１記載の静止誘導器。
　前記インナーシールド部は、
　第１シールド導体部と、
　前記第１シールド導体部よりも内側に第１距離を隔てて位置する第２シールド導体部と、
　前記第１シールド導体部と前記第２シールド導体部との間に介在する第１絶縁体と
を含み、
　前記流路は、前記第１絶縁体によって前記第１距離を隔てられた前記第１シールド導体部と前記第２シールド導体部との間に形成された、請求項１または２に記載の静止誘導器。
　前記インナーシールド部は、前記流路としての開口部が形成されたシールド導体部を含む、請求項１または２に記載の静止誘導器。
　前記シールド導体部は金網状であり、
　前記金網状の前記シールド導体部の網目が前記開口部とされた、請求項４記載の静止誘導器。
　前記シールド導体部は前記第１巻線に沿って筒状に形成され、
　前記開口部は、筒状の前記シールド導体部の側部に形成された、請求項４記載の静止誘導器。
　前記インナーシールド部は、前記第１巻線のうち、最外周に位置する前記第１巻線の第１部分と、前記第１部分の内側直近に位置する前記第１巻線の第２部分との間に配置された、請求項１～６のいずれか１項に記載の静止誘導器。
　前記コイルグループは、前記第１コイルとは前記一方向に間隔を隔てて配置され、前記鉄心の周りに巻回された第２巻線によって形成された第２コイルを含み、
　前記第１巻線および前記第２巻線は、前記コイルグループを形成する巻線の一部であり、
　前記巻線の巻線端に対して、前記第２コイルは、前記第１コイルよりも遠い位置に配置され、
　前記第２コイルでは、
　前記鉄心に巻回される前記第２巻線の径方向に隣り合う前記第２巻線と前記第２巻線との間に第２絶縁体が配置され、
　前記第２絶縁体によって第２距離を隔てられた、前記径方向に隣り合う前記第２巻線と前記第２巻線との間に第２流路が形成された、請求項１～７のいずれか１項に記載の静止誘導器。
　前記冷却流体は絶縁油である、請求項１～８のいずれか１項に記載の静止誘導器。
　前記冷却流体は、六フッ化硫黄ガスおよび空気のいずれかの気体である、請求項１～８のいずれか１項に記載の静止誘導器。