JPH01130511A - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は、金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回して
成る箔状巻線内に冷却パネルを内蔵した箔巻変圧器に関
するものである。

（従来の技術） 鉄心の脚部の周囲に金属シートと絶縁シートとを重ねて
巻回して箔状巻線を形成した箔巻変圧器は、巻線導体の
占積率が良いので、通常の平角線状の導体を用いた変圧
器と比較して小型・軽量化に適した特徴を有している。

しかし、より高電圧・大容量の変圧器を実現ざせるため
には、巻線に対する冷却能率をさらに向上させ、且つ高
い絶縁能力を巻線に持たせることが不可欠であることか
ら、巻線に冷媒の流通する冷却パネルを内蔵させ、巻線
から発生する熱を直接的に冷却するように構成すること
が考えられている。

この種の変圧器としては例えば特開昭５４−１６８６１
３号が知られている。この変圧器は、第２図に示すよう
に、鉄心の脚部１に金属シート２と絶縁シート３を重ね
て巻回して巻線を構成したものである。この巻線は低圧
巻線４と高圧巻線５とから成り、口れらの各巻線４，５
には環状の冷却パネル６が内蔵されている。

この冷却パネル６は、第３図に示すように、２枚の金属
板を適当な間隔を保って重ね、その周囲を溶接などによ
って封じて冷却パネル本体１６を形成し、その下端部に
冷媒１４を送り込む導入ノズル１２を、上端部に冷媒１
４を送り出す導出ノズル１３をそれぞれ配設したもので
ある。そして、冷却パネル６内に形成される中空部の薄
い間隙内に、フロンＲ−１１３やフロリナートＦＣ７５
などの冷１１４を封入し、この冷媒１４をポンプ７によ
り循環させ、巻線内の発熱を冷１１４の蒸発潜熱で奪い
取らせることで冷却を行っている。即ち、熱を吸収した
冷媒１４が前記導出ノズル１３より巻線外部に送り出さ
れ、タンク８の外部に設けられた冷却器９内において冷
却された後、再びポンプ７によって冷却パネル６内に送
り込まれるという冷却系が構成されている。

なお、冷媒１４は、冷却パネル６内に送り込まれる前に
、−旦果液管１０に集められる。ここで、集液管１０は
タンク８と同電位のアース電位を保持しているため、金
属シート２と同電位を有する冷却パネル６との接続は、
テフロン樹脂などの絶縁パイプ１１を介して行なわれて
いる。

また、冷却パネル６は、金属シート２を熱伝導により冷
却するため、金属シート２或いは絶縁シート３に接触す
るように配設されている。さらに、冷却パネル６は、巻
線に内蔵されている関係上、金属シート２とほぼ同電圧
を印加されている。ここで、金属シート２や冷却パネル
６と外部との絶縁は、タンク８内に封入されたＳＦａガ
スなどの絶縁ガスにより確保されている。

以上説明した箔巻変圧器は、冷却のための冷媒が流れる
循環回路と絶縁ガスとが完全に分離されていることから
、セパレート式箔巻変圧器と呼ばれており、高電圧・大
容量の＠巻変圧器において大幅な小型・軽量化が可能で
、冷却能率が高く、絶縁信頼性が高いなどの利点を有し
ている。

ところで、上記のようなセパレート式箔巻変圧器におい
ては、同一層内に巻込まれる冷却パネルは、第４図に示
すように、２個或いはそれ以上に分割されている。これ
は、巻線に冷却パネルを巻込む時の工作性の向上、冷却
パネル製作時の工作性の向上、及び冷媒を並列に流すこ
とによる冷却特性の向上、などの長所を有するためであ
る。

第４図において、２分割された冷却パネル本体１６ａ、
１６ｂの下端部における周方向側端部の片側には、冷媒
導入口部１７ａ、１７ｂが下方に突出するように形成さ
れている。そして、この冷媒導入口部１７ａ、’１７ｂ
の先端には、導入ノズル１２ａ、’１２ｂが、その軸方
向がほぼ周方向と等しくなるように接続されている。ま
た、冷却パネル本体１６ａ、１６ｂの上端部における冷
媒導入口部１７ａ、１７ｂと反対側の周方向側端部には
、冷媒導出口部１８ａ、１８ｂが上方に突出するように
形成されている。そして、この冷媒導出口部１８ａ、１
８ｂの先端には、導出ノズル１３ａ、’１３ｂが、その
軸方向がほぼ周方向と等しくなるように接続されている
。

ここで、隣接する冷却パネル本体１６ａ、１６ｂの冷媒
導入口部１７ａ、１７ｂは対向する隣接位置に配置され
、冷媒導出口部１８ａ、１８ｂも、対向する隣接位置に
配置されている。そして、隣接する導入ノズル１２８．
１２ｂ間は絶縁物より成る接続パイプ（以下絶縁接続パ
イプと称する）１５ａによって、また導出ノズル１３ａ
、１３ｂ間は絶縁接続パイプ１５ｂによって、それぞれ
接続されている。

さらに、絶縁接続パイプ１５によって接続された導入ノ
ズル１２ａ、１２ｂ及び導出ノズル１３ａ、１３ｂは、
前記絶縁パイプ１１を介し、タンク外部に配設された冷
却器９に接続されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、以上のような構成を有する従来の箔巻変
圧器においては、巻線の製造過程で巻線内に冷却パネル
を巻込む際に、冷却パネルの取付は位置が変化し、相対
誤差を生じることがあり、この場合に次のような問題を
生じていた。

即ち、第４図に示すように、隣接する冷却パネルの導入
ノズル１２ａ、１２ｂ間、及び導出ノズル１３ａ、１３
．ｂ間の間隔吏１は、冷却パネル本体１６ａ、１６ｂ間
の間隔斐ｏよりもさらに短いため、冷却パネル６にわず
かな取付は誤差を生じた場合であっても、ノズル間の間
隔久１に対する取付は誤差の割合は非常に大きいものと
なる。このような取付は誤差を吸収するため、従来、ノ
ズル間を接続する絶縁接続パイプ１５ａ、１５ｂは、テ
フロン樹脂などの柔軟性を有する材質にて形成されてい
るが、取付は誤差が大きい場合には、この誤差を吸収す
ることができず、絶縁接続パイプ１５ａ、１５ｂの取付
けは困難であった。

また、取付は誤差が大きい場合に、無理に絶縁接続パイ
プ１５を取付けても、短い長さで大きな寸法誤差の補正
を行うことになるため、絶縁接続パイプ１５に過度の応
力が発生し、絶縁接続パイプ１５の耐久性が著しく低下
する問題があった。

なお、以上のような問題は、第４図に示した２分割の冷
却パネルに限らず、３以上に分割された冷却パネルを使
用した箔巻変圧器においても同様に存在していた。

本発明は、以上のような従来技術の欠点を解消するため
に提案されたものであり、その目的は、冷却パネルの取
付は誤差が大きい場合においても、ノズル間の絶縁接続
パイプの取付けが容易で、且つ取付けた絶縁接続パイプ
に過度な応力を発生させることのないような、信頼性の
高い箔巻変圧器を提供することである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、冷却パネルを巻線の周方向に複数に分割した
箔巻変圧器において、冷却パネルの冷媒導入口部と冷媒
導出口部とを、冷却パネルの周方向側端部から周方向中
央側に傾けて形成し、且つ冷媒導入口部と冷媒導出口部
にそれぞれ接続する導入ノズルと導出ノズルとを、冷却
パネルの周方向側端部の延長線上との間に間隔を有する
ように周方向中央側にずらして配置した上で、隣接する
ノズル間を絶縁接続パイプにて接続することを構成の特
徴としている。

（作用） 以上のような構成を有する本発明の箔巻変圧器において
は、導入ノズル及び導出ノズルが、冷却パネルの周方向
側端部よりも中央側に配置されることから、隣接するノ
ズル間の間隔が大きくなり、ノズル間に接続する絶縁接
続パイプの長さを長くできるため、冷却パネルの取付は
誤差が大きい場合においても、この誤差を絶縁接続パイ
プによって充分吸収できる。従って、絶縁接続パイプの
取付けを容易に行うことができ、また、取付けた絶縁接
続パイプに過度の応力を発生させることはない。

（実施例） 以上説明したような本発明の一実施例を第１図を参照し
て具体的に説明する。なお、本実施例の冷却パネルの基
本的構成は、第４図に示した従来技術と同様でおるため
、従来の技術として既に記載した構成については説明を
省略し、以下の説明は、本発明の要件に関わる特徴的な
°構成及びその作用に限定する。

本実施例の構成＊ 第１図に示すように、２分割された冷却パネル本体２６
ａ、２６ｂの下端部における周方向側端部の片側には、
冷媒導入口部２７ａ、２７ｂが、下方に突出し、且つ冷
却パネル本体２６ａ、２６ｂの周方向側端部から周方向
中央側に傾けて形成されている。そして、この冷媒導入
口部２７ａ。

２７ｂの先端に接続された導入ノズル２２８．２２ｂは
、冷却パネル本体２６ａ、２６ｂの周方向側端部と一定
の間隔を有する中央側に配置されている。また、冷却パ
ネル本体２６ａ、２６ｂの上端部における冷媒導入口部
２７ａ、２７ｂと反対側の周方向側端部には、冷媒導出
口部２８ａ、２８ｂが上方に突出し、且つ冷却パネル本
体２６ａ。

２６ｂの周方向側端部から周方向中央側に傾けて形成さ
れている。そして、この冷媒導出口部２８ａ、　２８ｂ
の先端に接続された導出ノズル２３ａ。

２３ｂは、冷却パネル本体２６ａ、２６ｂの周方向側端
部と一定の間隔を有する中央側に配置されている。

そして、隣接する導入ノズル２２ａ、２２ｂ間及び導出
ノズル２３ａ、２３ｂ間は、絶縁接続パイプ２５ａ、２
５ｂによってそれぞれ接続されている。

本実施例の作用＊ 以上のような構成を有する本実施例においては、導入ノ
ズル２２ａ、２２ｂ及び導出ノズル°２３ａ。

２３ｂが、冷却パネル本体２６ａ、２６ｂの周方向側端
部よりも中央側に配置されることから、隣接するノズル
間の間隔愛２は、冷却パネル本体２５ａ、２６ｂ間の間
隔吏０よりもはるかに大きく、冷却パネル本体１６ａ、
１６ｂ間の間隔ｆＬｏよりも小さかった従来のノズル間
の間隔ＩＬ１に比へて大幅に大きくなっている。従って
、ノズル間の間隔ｆＬｌが小さくノズル間に接続する絶
縁接続パイプ１５ａ、１５ｂの長さが極めて短く限定さ
れていた従来技術に比べ、ノズル間の間隔史２が大きく
なった分だけ、絶縁接続パイプ２５ａ、２５ｂの長さを
大幅に長くできるため、冷却パネルの取付は誤差が大き
い場合においても、絶縁接続パイプ２５ａ、２５ｂによ
って充分吸収でき、このことから、絶縁接続パイプ２５
ａ、２５ｂの取付けも容易となる。また、絶縁接続パイ
プ２５ａ、２５ｂの長さが長いことから、冷却パネルの
取付は誤差が大きい場合でも、絶縁接続パイプ２５ａ。

２５ｂの変型の割合は従来に比べて非常に小さくなるた
め、絶縁接続パイプ２５ａ、２５ｂに過度の応力を発生
させる問題はない。

＊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、
例えば冷却パネルは２分割に限定されず、３以上に分割
されたものにも同様に適用可能である。また、冷却パネ
ル本体の構成は、公知の技術を使用すれば充分である。

さらに、本発明は特に冷却パネルの構成の改良に関する
ものでおるため、箔巻変圧器のその他の部分の構成、例
えば、巻線の支持構造や絶縁構造、或いは、巻線外部の
冷却系の構成等は自由に選択可能でおる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明においては、冷却パネルの
冷媒導入口部と冷媒導出口部の形状、及び各部に取付け
るノズルの配置を若干変更するという簡単な構成の改良
により、冷却パネルの取付は誤差が大きい場合において
も、従来に比べて絶縁接続パイプを容易に取付は可能で
、しかも、取付けた絶縁接続パイプに過度の応力を発生
させることのないような、信頼性の高い、優れた箔巻変
圧器を提供することができる。

【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に使用する冷却
パネルを示す斜視図、第２図は従来の箔巻変圧器の構成
を示す断面図、第３図は従来の箔巻変圧器に使用される
冷却パネルを示す斜視図、第４図は従来の箔巻変圧器に
使用される２分割の冷却パネルを示す斜視図である。 １・・・鉄心の脚部、２・・・金属シート、３・・・絶
縁シート、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６・
・・冷却パネル、７・・・ポンプ、８・・・タンク、９
・・・冷却器、１０・・・集液管、１１・・・絶縁パイ
プ、１２，１２ａ。 １２ｂ、２２ａ、２２ｂ・・・導入ノズル、１３，１３
ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ−・・導出ノズル、１４・
・・冷媒、１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ−・・絶縁
接続パイプ、１６．１６ａ、１６ｂ、２６ａ。 ２６　ｂ−・・冷却パネル本体、１７ａ、１７ｂ、２７
ａ、２７ｂ・・・冷媒導入口部、１８ａ、１８ｂ、２８
ａ、２８ｂ・・・冷媒導出口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　鉄心の脚部に金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回
   して箔状巻線を形成し、この箔状巻線には、冷媒を循環
   させるための冷却パネルを、周方向に複数に分割して内
   蔵し、この冷却パネルの下端部における周方向側端部に
   は、冷媒を冷却パネル内に導くための冷媒導入口部を下
   方に突出するように形成し、且つ冷却パネルの上端部に
   おける周方向側端部には、冷媒を冷却パネル外に導くた
   めの冷媒導出口部を上方に突出するように形成し、前記
   冷媒導入口部と冷媒導出口部には、導入ノズルと導出ノ
   ズルを、その軸方向をほぼ周方向と等しくしてそれぞれ
   接続し、さらに、隣接する導入ノズル間と導出ノズル間
   を、絶縁物より成る接続パイプによつてそれぞれ接続し
   た箔巻変圧器において、 前記冷却パネルの上下端部に設けられる冷媒導入口部と
   冷媒導出口部が、冷却パネルの周方向側端部から周方向
   中央側に傾けて形成され、且つ冷媒導入口部と冷媒導出
   口部にそれぞれ接続される導入ノズルと導出ノズルが、
   冷却パネルの周方向側端部の延長線上との間に間隔を有
   するように周方向中央側にずらして配置されたことを特
   徴とする箔巻変圧器。