JP2000228316A - 変圧器巻線 - Google Patents

変圧器巻線

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JP2000228316A
JP2000228316A JP11030162A JP3016299A JP2000228316A JP 2000228316 A JP2000228316 A JP 2000228316A JP 11030162 A JP11030162 A JP 11030162A JP 3016299 A JP3016299 A JP 3016299A JP 2000228316 A JP2000228316 A JP 2000228316A
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JP
Japan
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insulating
coil
spacer
outer peripheral
spacers
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JP11030162A
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English (en)
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Masaru Kashiwakura
勝 柏倉
Masaharu Murata
雅治 村田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コイルの電界集中を緩和するために、平角銅線
3を被覆した絶縁皮膜の上に更に、絶縁部材を被覆して
いたので、変圧器巻線の冷却が悪いばかりか、また変圧
器巻線が大きくなる。 【解決手段】絶縁スペーサ23と絶縁スペーサ23との
間のコイル4外周端のみを絶縁部材21Bで被覆し、こ
の絶縁部材21Bの厚みは平角銅線3を被覆した絶縁皮
膜22の厚みより厚くして、絶縁部材21Bを設けた分
だけ電界集中を緩和できると共に、絶縁皮膜22の厚み
は絶縁部材21Bの厚みより薄くした分だけ、冷却効率
が良くなり、小型化された変圧器巻線が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコイルに絶縁物を被
覆するの変圧器巻線に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電力用機器の大容量化、高電圧化
によって大型化が進む中で、発電所や変電所の立地条件
は厳しく、コンパクト化、低コスト化が要求される。そ
の様な背景の中で変圧器の中身重量物の一つである巻線
の占積率を上げ、コンパクト化することが上記問題を解
決する方法の一つである。
【0003】このような変圧器において、従来の油入り
変圧器と同様に絶縁被膜をした平角銅線を絶縁筒の上に
巻回してなる変圧器の巻線部分の概略斜視図及び断面図
を図7及び図8に示す。図において1は絶縁筒であり、
その上に、直線スペーサ2を取り付け、絶縁被膜をした
平角銅線3が巻回され、1つのコイル4を構成してい
る。そして、そのコイル4の間には絶縁距離、冷却路確
保のため、絶縁間隔片として絶縁スペーサ5が取り付け
られている。その絶縁スペーサ5は、例えばプレスボー
ドのような固体絶縁物を積層したものから成っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな油入り変圧器においては、次のような問題点があ
る。
【0005】図7,図8に示すように、従来内側巻線の
外径側は外側巻線(一般的には高圧巻線)の印加電圧に
対して十分な絶縁特性を保持するために、電界強度を低
くする必要がある。そのため、内側巻線の絶縁被膜22
はある程度必要な厚さtをとっている。この厚さを厚く
すると、銅線数の分だけ内側巻線の幅が大きくなり、こ
の結果として、外側巻線も外径側へ膨らみ、全体の巻線
が大形化する欠点がある。
【0006】また、これらを解決する方法として特開平
5−226166号公報にあるような多孔性高分子材料
等の前記絶縁被覆よりも、柔らかい絶縁材料を巻線を囲
むようにU字状に取り付け、絶縁耐力を向上させる方法
があるが、柔らかい絶縁材料を使用することにより、巻
線全体の機械的強度が低下し、しかも巻線を覆うことに
より冷却の面でも不利になる嫌いがある。
【0007】本発明の目的は、電界集中を緩和すると共
に、巻線の冷却を良くして小型化した変圧器巻線を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載した変圧器巻線は、絶縁筒
の外周側に絶縁筒の周方向に沿って複数の直線スペーサ
を配置し、直線スペーサの軸方向に複数の絶縁スペーサ
を支持し、絶縁スペーサ間に支持された平角銅線を絶縁
筒に沿って巻回して変圧器のコイルを構成したものにお
いて、絶縁スペーサと絶縁スペーサとの間のコイル外周
端のみを絶縁部材で被覆し、この絶縁部材の厚みをコイ
ルを被覆した絶縁皮膜の厚みより厚くすることを特徴と
する。
【0009】本発明の請求項2に記載した変圧器巻線
は、絶縁筒の外周側に絶縁筒の周方向に沿って複数の直
線スペーサを配置し、直線スペーサの軸方向に複数の絶
縁スペーサを支持し、絶縁スペーサ間に支持された平角
銅線を絶縁筒に沿って巻回して変圧器のコイルを構成し
たものにおいて、絶縁スペーサとコイルとの間のに絶縁
物を設けると共に、絶縁スペーサと絶縁スペーサとの間
のコイル外周端のみを絶縁部材で被覆し、この絶縁部材
と絶縁物との接続部を外周側から内周側或いは内周側か
ら外周側に向かうに従い順次断面積を広くした傾斜面を
形成し、一方側傾斜面に他方側傾斜面を接続することを
特徴とする。
【0010】本発明の請求項3に記載した変圧器巻線
は、絶縁スペーサとコイルとの間に設けた絶縁物の円周
方向の長さは絶縁スペーサの長さより長いことを特徴と
する請求項1又は2記載にある。
【0011】本発明の請求項3に記載した変圧器巻線
は、絶縁部材はコイル外周端とコイルの両側面の一部を
被覆する形状を構成していることを特徴とする請求項1
又は2記載にある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図1から
図6を参照して説明する。図1は本発明の一実施例とし
て、コイル間スペーサ部分の要部である。図1において
従来と同一部分は、同一記号で記しその説明は省略す
る。図1において、21はコイルの絶縁スペーサと同様
の絶縁物である。22は平角銅線3に被覆した薄い絶縁
被膜である。23は従来と同様の積層絶縁物からなる絶
縁スペーサである。
【0013】絶縁筒1の外周側に絶縁筒の円周方向に沿
って複数の直線スペーサ2を配置し、直線スペーサ2の
軸方向に複数の絶縁スペーサ23を支持し、絶縁スペー
サ間に支持された平角銅線3を絶縁筒1に沿って巻回し
て変圧器のコイル4を構成している。
【0014】即ち、鉄心6の外周側に内側絶縁筒1を配
置し、内側絶縁筒1の周方向に沿って複数の直線スペー
サ2を配置し、直線スペーサ2の軸方向に複数の絶縁ス
ペーサ23を支持し、絶縁スペーサ23Aと絶縁スペー
サ23Bとの間に支持された平角銅線3を絶縁筒1に沿
って巻回して変圧器のコイル4を構成している。絶縁ス
ペーサ23A,23Bとコイル4との間に支持された平
角銅線3を絶縁筒1に沿って巻回して変圧器のコイル4
を構成している。
【0015】絶縁スペーサ23A,23Bとコイル4と
の間に絶縁物21Aを配置している。絶縁物21Aの周
方向の長さは絶縁スペーサ23の周方向の長さより長
く、絶縁スペーサ23A,23Bと対応するコイル4外
側全周を包むよう被覆している。 また、絶縁スペーサ
23と絶縁スペーサ23との間のコイル4は外周端のみ
を絶縁部材21Bで被覆し、この絶縁部材21Bの厚み
は平角銅線3を被覆した絶縁皮膜22の厚みより厚くし
ている。絶縁部材21Bの形状はコ字型つまり平角銅線
3の外周端とこの両側面の一部を覆い且つ、周方向に沿
って湾曲状に変形している形状であるから、絶縁部材2
1Bをコイル4外周面に挿入して、押せば、直ぐに組み
込むことが出来るので、組み込作業が効率良くできる。
【0016】絶縁物21A及び絶縁部材21Bは絶縁ス
ペーサ23と同等の絶縁物の材料は、例えばプレスボー
ドのような積層絶縁材料、更には、パルプモールドなど
の成形絶縁材料などが挙げられる。
【0017】このように構成された本発明の一実施例に
おいては、次のような作用効果を生じる。絶縁スペーサ
23と絶縁スペーサ23との間のコイル4は、電界集中
を生じる外周端のみを絶縁部材21Bで被覆し、この絶
縁部材21Bの厚みは平角銅線3を被覆した絶縁皮膜2
2の厚みより厚くしたのを使用したので、絶縁部材21
Bを設けないのに比べて、本発明では絶縁部材21Bを
設けた分だけ電界集中を緩和できるので、コイル外側の
絶縁耐力を上げることができる。また絶縁部材21Bを
設けていないコイル4は平角銅線3の絶縁皮膜22だけ
であるから、絶縁皮膜22の厚みは絶縁部材21Bの厚
みより薄くした分だけ、冷却効率が良く、コイル4の径
方向及び軸方向の寸法を縮小できるので、変圧器巻線及
び変圧器を小型化することができる。
【0018】また、図4は図1のPから見た図である
が、絶縁スペーサ23とコイル4との間に設けた絶縁物
21Aの円周方向の長さは、絶縁スペーサ23の長さよ
り長くすることのよって、絶縁スペーサ23のみの時よ
りもクリープ距離が増え、更に絶縁耐力が向上する。
【0019】更に、図5の絶縁スペーサ23とコイル4
との間に絶縁物21Aを設けると共に、絶縁スペーサ2
3と絶縁スペーサ23との間のコイル4の外周端のみを
絶縁部材21Bで被覆し、この絶縁部材21Bと絶縁物
21Aとの接続部30を外周側から内周側或いは内周側
から外周側に向かうに従い順次断面積を広くした一方側
傾斜面30A及び他方側傾斜面30Bを形成している。
一方側傾斜面30Aに他方側傾斜面30Bを嵌め込ん
で、傾斜面同志で接続すると、接続部30を外周側の凹
凸が形成されにくいので、絶縁油の流れよくなり、冷却
効率が良くなるばかりか、また傾斜面30A,30Bを
形成した分だけ接地Eまでの沿面距離が長くなり、その
分だけ絶縁強度が向上する。
【0020】更に、本発明の一実施例として、低圧巻線
の場合、絶縁被覆がエナメル絶縁のみのような裸銅線に
しても同様な効果が得られ、絶縁被覆が非常に薄くな
り、巻線がそれだけ小型化できる。
【0021】尚、本発明の実施例として、油入変圧器に
て説明したが、これは油入変圧器に限らず、ガス絶縁変
圧器に本発明を適用しても前述の作用効果が生じる。ま
た、内側巻線のみならず外側巻線の内側にも適用できる
ことは勿論である。
【0022】
【発明の効果】以上述べたごとく本発明によれば、本発
明では絶縁部材21Bを設けた分だけ電界集中を緩和で
きるから、コイル外側の絶縁耐力を上げることができる
と共に、コイル4は平角銅線3の絶縁皮膜22だけであ
るから、絶縁皮膜22の厚みは絶縁部材21Bの厚みよ
り薄くした分だけ、冷却効率が良く、コイル4の径方向
及び軸方向の寸法を縮小できるので、変圧器巻線及び変
圧器を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す変圧器巻線の平面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】図1のB−B線断面図。
【図4】図1のP方向から見た部分正面図。
【図5】図1の変圧器巻線の部分断面図。
【図6】図5の変圧器巻線に使用した絶縁部材の部分断
面図。
【図7】従来の変圧器巻線を示す斜視図。
【図8】従来の変圧器巻線を示す正面図。
【符号の説明】
1…絶縁筒、2…直線スペーサ、3…平角銅線、4…コ
イル、5…絶縁スペーサ、6…鉄心、21A…絶縁物、
21B…絶縁部材、22…絶縁被膜、23…絶縁スペー
サ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁筒の外周側に絶縁筒の周方向に沿っ
    て複数の直線スペーサを配置し、直線スペーサの軸方向
    に複数の絶縁スペーサを支持し、絶縁スペーサ間に支持
    された平角銅線を絶縁筒に沿って巻回して変圧器のコイ
    ルを構成したものにおいて、絶縁スペーサと絶縁スペー
    サとの間のコイル外周端のみを絶縁部材で被覆し、この
    絶縁部材の厚みをコイルを被覆した絶縁皮膜の厚みより
    厚くすることを特徴とする変圧器巻線。
  2. 【請求項2】 絶縁筒の外周側に絶縁筒の周方向に沿っ
    て複数の直線スペーサを配置し、直線スペーサの軸方向
    に複数の絶縁スペーサを支持し、絶縁スペーサ間に支持
    された平角銅線を絶縁円筒に沿って巻回して変圧器のコ
    イルを構成したものにおいて、絶縁スペーサとコイルと
    の間に絶縁物を設けると共に、絶縁スペーサと絶縁スペ
    ーサとの間のコイル外周端のみを絶縁部材で被覆し、こ
    の絶縁部材と絶縁物との接続部を外周側から内周側或い
    は内周側から外周側に向かうに従い順次断面積を広くし
    た傾斜面を形成し、一方側傾斜面に他方側傾斜面を接続
    することを特徴とする変圧器巻線。
  3. 【請求項3】 絶縁スペーサとコイルとの間に設けた絶
    縁物の円周方向の長さは絶縁スペーサの長さより長いこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の変圧器巻線。
  4. 【請求項4】 絶縁部材はコイル外周端とコイルの両側
    面の一部を被覆する形状を構成していることを特徴とす
    る請求項1又は2記載の変圧器巻線。
JP11030162A 1999-02-08 1999-02-08 変圧器巻線 Pending JP2000228316A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017154361A1 (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 株式会社日立製作所 静止誘導電器

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Effective date: 20050419

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Effective date: 20060530