JPH01155608A

JPH01155608A - 電気機器

Info

Publication number: JPH01155608A
Application number: JP62314187A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakazawa; 中澤　宏司; Tetsuo Hakata; 博多　哲郎; Toyoichi Koan; 光庵　豊一; Yasuo Fujiwara; 康夫藤原; Katsumi Shiono; 塩野　克己
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-19

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、電気機器、特に、例えば超電導変圧器のよ
うな低温冷媒によって極低温領域で使用される電気機器
に関するものである。

〔従来の技術〕

以下、超電導変圧器を例にとって説明する。

第２図は、従来の超電導変圧器を示す断面図である。

図において、符号（１）は超電導変圧器の高圧巻線であ
シ、（２）はその低圧巻線であって、（３）はその鉄心
である。（４）は、高圧及び低圧巻線ｆｌ）（２）を冷
却するための低温冷媒１例えば、液体窒素のような低温
冷媒であシ、（６）は、上記高圧及び低圧巻線（１）、
（２）及び低温冷媒（４）を低温に保持するためのクラ
イオ容器、（６）はクライオ容器（５）及び高圧及び低
圧巻線（１）、（２）等を支持している支持台、（７）
は上記各部を収納しているタンクである。

従来の超電導変圧器は上記のように構成され、高圧巻線
（１）と低圧巻線（２）との間１．あるいは、高圧及び
低圧巻線（１）、（２）と接地電位である例えば鉄心（
３）との間は、主として低温冷媒（４）によ）絶縁され
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の超電導変圧器は以上のように構成されているので
、高圧及び低圧巻線（Ｌ）、（２）間あるいは高圧及び
低圧巻線（Ｌ）、（２）と接地間の絶縁寸法は、主に低
温冷媒（４）の絶縁耐力によυ決定されていた。

しかし、この低温冷媒（４）の絶縁耐力は、固体絶縁物
のそれに比べて低く、そのために、絶縁寸法を長くとる
必要があシ、また、低温冷媒（４）は高圧及び低圧巻線
のクエンチ防止などのために、両巻線の全周を低温冷媒
に浸漬する必要があるが。

低温冷媒（４）は一般に熱容量が小さいために・高圧及
び低圧巻線（１）、（２）で発生する熱量により、低温
冷媒（４）が気化してボイドとなシ、電気的弱点になり
やすいといった問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、高圧及び低圧巻線等、低温冷媒によシ冷却
されなげればならない電気機器のまわシの絶縁物の絶縁
強度を上げ、熱的に安定な絶縁構造を有する電気機器を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電気機器は、低温冷媒にょシ冷却される
電気機器のまわりを上記低温冷媒の冷媒温度において凝
固する絶縁性媒体（以後、凝固液体と呼ぶ）によって、
覆っているものである。

〔作用〕

冷却すべき電気機器のまわ９を凝固液体で覆うことによ
セ、冷媒温度によって凝固液体は凝固し、従って、液体
状の冷媒に比べて絶縁強度が高くなシ、その結果、絶縁
距離も小さくし得て、電気機器の小形化も図シ得るもの
である。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例として超電導変圧器を示
す図に基づいて説明する。

第１図において、符号（１）〜（７）は上記従来装置に
同一符号で示したものと同−又は同等のものである。た
だし、鉄心（３）及びタンク（７）は図示を省略してい
る。

次に、符号（８）は、飼えば絶縁油又は水あるいは氷で
、常温においては液体であるが、例えば低温冷媒（４）
として使用する液体窒素温度等冷媒温度にまで温度を下
げると凝固する絶縁性導体（凝固液体）である。

また、（９）は、凝固液体（８）を高圧及び低圧巻線（
Ｌ）、（２）と共に封入した容器で、その材料は非導電
性、非磁性材料によシ構成されている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

高圧及び低圧巻線（１）、（２）の近傍の電界集中部分
を、例えば、液体窒素のような低温冷媒（４）に比べ、
凝固した場合には、絶縁耐力の高くなる絶縁性導体、例
えば、絶縁油あるいは水又は氷のような凝固液体（８）
で覆うことによシ、低液冷媒（４）の冷媒温度によって
凝固液体は凝固して絶縁耐力を向上させ、その結果、電
気的負担を軽くすることかできる。

また、従来装置では高圧及び低圧巻線（１）、（２）に
接していた低温冷媒（４）が接しないので、低温冷媒（
４）の気化もなく、従って、その気化にょるボイドも形
成されず、電気的弱点となる可能性を除去することかで
き、そのため、絶縁寸法を縮小することができ、ひいて
は電気機器の小形化も図れる。

また、凝固液体（８）で高圧及び低圧巻線（１）、（２
）を覆うことにより、高圧及び低圧巻線（Ｌ）、（２）
に大きな熱容量を付加することができ、そのため、高圧
及び低圧巻線（ｔ）、（２）の温度を高めても安定した
運転ができる。

なお、上記実施例では、この発明を超電導変圧器に適用
したものについて述べたが、これに限らず、この発明が
リアクトル、マグネット、ケーブルなど低温冷媒によっ
て冷却される他の電気機器にも適用できることはいうま
でもない。

また、低温冷媒の種類も、上記のような液体窒素に限る
８殼はなく、液化天然ガス、液体ヘリウム等を利用する
ことも可能である。

更にまた。絶縁性媒体である凝固液体として、上記絶縁
油、水等に限らず、六弗化硫黄（ＳＦ６）やアルコール
等を適用してもよい。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したとおシ、冷却すべき電気機器
のまわりを凝固液体で覆うという簡単な構成によって、
低温冷媒の作用時に、絶縁耐力を向上させることができ
、従って、絶縁寸法を縮小でき、ひいては電気機器を小
形化し、また、熱的に安定にすることのできる電気機器
が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は従
来の超電導変圧器を示す断面図である０（１）・・電気
機器（高圧巻線ン、（２）・０電気機器（低圧巻線）、
（３）・―電気機器（鉄心）・（４）・拳低温冷媒、（
５）・・クライオ容器、（８）・拳低温冷媒温度におい
て凝固する絶縁性媒体（凝固液体）。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。第１凶

Claims

【特許請求の範囲】

（１）低温冷媒によつて冷却されている電気機器が、上
記低温冷媒温度において凝固する絶縁性媒体によつて覆
われていることを特徴とする電気機器。
（２）絶縁性媒体が絶縁油である特許請求の範囲第１項
記載の電気機器。
（３）絶縁性媒体が水である特許請求の範囲第１項記載
の電気機器。
（４）絶縁性媒体が六弗化硫黄（ＳＦ＿６）である特許
請求の範囲第１項記載の電気機器。
（５）絶縁性媒体がアルコールである特許請求の範囲第
１項記載の電気機器。
（６）低温冷媒が液体窒素である特許請求の範囲第１項
ないし第５項のいずれかに記載の電気機器。
（７）低温冷媒が液化天然ガスである特許請求の範囲第
１項ないし第５項のいずれかに記載の電気機器。
（８）低温冷媒が液体ヘリウムである特許請求の範囲第
１項ないし第６項のいずれかに記載の電気機器。