JPH02105506A - 不燃変圧器巻線の冷却構造 - Google Patents

不燃変圧器巻線の冷却構造

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JPH02105506A
JPH02105506A JP25717988A JP25717988A JPH02105506A JP H02105506 A JPH02105506 A JP H02105506A JP 25717988 A JP25717988 A JP 25717988A JP 25717988 A JP25717988 A JP 25717988A JP H02105506 A JPH02105506 A JP H02105506A
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horizontal duct
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晴幸 山崎
Takeshi Sakamoto
坂元　健
Kiyoto Hiraishi
平石　清登
Keizaburo Kawashima
川嶋　啓三郎
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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〕 本発明は変圧器に係り、特に、不燃性冷媒を用いた変圧
器の巻線構造に関する。
〔従来の技術〕
従来の装置は、特開昭５７−１４７２１３号公報に記載
のように半径方向の冷却路（以下、水平ダクトと称す）
の幅寸法Ｈと、軸方向の冷却路（以下、垂直ダクトと称
す）の幅寸法ＶとがＴ−Ｉ　／　ＶＳ２．３となるよう
に構成していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は冷媒として変圧器油を対象としていると
思われるが、不燃性冷媒はその物性値が油と著しく異な
り（油に対と動粘性係数１／１０゜比熱１／２、密度二
倍等）、さらさらと流れ易い性質のため、従来の条件（
Ｈ／Ｖ≦０．３）をそのまま適用できない。
また、上記従来技術は、水平ダクトの具体的な寸法につ
いて考慮されておらず、水平ダクトの間隙を極端に小さ
くすると冷媒の圧力損失が急増する問題があった。
本発明の目的は不燃性冷媒を用いた変圧器において、圧
力損失の増大を起こさせずに、多層の水平ダクトへ冷媒
を均一に分配する巻線構造を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、水平ダクトの間隙Ｈを１　ｍｎ≦Ｈ≦３画
とすることにより達成される。
〔作用〕
不燃性冷媒は変圧器油に比べて動粘度係数が約−割であ
り、さらさらと流れ易い性質がある。そのため、水平ダ
クトの間隙を従来と同様に大きくした場合は、出口付近
の水平ダクト内の冷媒の流れが偏り、入口付近で冷媒の
流れない水平ダクトの上・下の巻線が過熱したり、冷媒
が沸臆する恐れがあった。また、水平ダクトの間隙を小
さくすると、流れが均一に分配できるようになるが、さ
らに小さくシ、ある寸法を超えると急激に圧力損失が増
大し、巻線同士が近づき過ぎて絶縁破壊したりする。
そこで、不燃性冷媒を用いた場合は、水平ダクトの間隙
Ｈを１ｍ≦Ｈ≦３ｍにすると、圧力損失を急増させるこ
となく、流れを均一に分配することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図により説
明する。
冷媒５は上流の折流区から垂直ダクト２へ流入し、多層
の水平ダクト１へ分配される。分配された冷媒５は水平
ダクト１の上・下巻線３を冷却した後、出口側の垂直ダ
クト２へ集められ、下流側の折流区へ流下する。冷媒に
は、例えば、パーフルオロカーボンを用いる。また、水
平ダクトの間隙Ｈを一定とし、０．５≦Ｈ≦３ｍｍ　と
なるように配置した０図中Ａは折流板、第２図にＨ＝　
２　ｍｍとＨ＝　５　ｒｒａの場合の各水平ダクト内の
離遠Ｕの分布を示した。Ｈ＝　５　ｒｍでは、出口付近
に流れが偏り、入口付近の流速が小さくなるのに対し、
Ｈ＝２ｎｎでは均一に流量を分配することができる。第
３図に巻線３と冷媒５の温度差である温度上昇の分布を
示した。Ｈ＝　５　ｍｎでは、入口付近の温度上昇が大
きくなり、冷媒が発泡（絶縁破壊の原因）する恐れがあ
るが、Ｈ＝　２　＋ａｍでは、温度上昇を小さく均一に
することができる。第４図に垂直ダクト間隙Ｈと偏流率
Ｕ　ｗａｘ　／　Ｕ　ｍｅａｎの関係を示した。Ｈ〈２
ＩＩＩＩｌでは偏流率の変化は小さいが、Ｈ≧２１ｆｆ
ｌ＋ではＨの増加と共に偏流率が緩やかに増加し、流れ
が均一に分配されなくなることを示している。
第５図に水平ダクト間隙Ｈと折流区あたりの圧力損失（
ｗ＋液柱）との関係を示した。圧力損失はＨ≧２ｍでは
ほぼ一定であるが、Ｈ≦１ｍになると急増する。
冷媒としてパーフルオロカーボン液を用いた場合、多層
の水平ダクトへ流量を均一に分配し、圧力損失を小さく
する効果がある。
本発明の他の実施例を第６図ないし第８図に示した。水
平ダクトの間隙を入口からＨとＨｌ　（Ｈ＞Ｈｌ）とに
交互に配置し、出口をＨｔ　とした実施例である。
第６図にＨ＝　３ｍｍ、　Ｈｚ　／Ｈ＝　１　、２／　
３　、１／３の流速分布を示した。Ｈ１／　Ｈ：　１で
は入口から出口に近くなるにつれ、Ｕがほぼ直線的に増
加しているのに対し、Ｈｘ　／　Ｈ＝　２　／　３　、
１　／　３では間隙の大きいＨでＵが大きく、間隙の小
さなＨｌでＵが小さくなる。しかし、第７図に示すよう
に、温度上昇はＨ１／　Ｈ＝　１に比べＨｔ／Ｈ＝２／
３．１／３が小さく、平均化されている。これは巻線３
が上側の水平ダクトと下側の水平ダクトにより冷却され
１巻線の温度が平均化されるためである。
第８図にＨ１／Ｈと圧力損失の関係を示した。
圧力損失はＨ１／Ｈｚ１．５で最小になり、第５図に比
べ全体的に小さい。
本実施例によれば、巻線の温度上昇を、更に、均一化、
及び、低下することができる。また、圧力損失を低下さ
せる効果もある。
第９図ないて第１１図は他の実施例である。流れを均一
化するため、水平ダクト１の内に流動抵抗となる凸部６
を設置した。また、絶縁抵抗の増大のため、水平ダクト
１を絶９［７で仕切った。
なぜなら、冷媒中に浮遊物（ごみ）９があると。
水平ダクトの間隙Ｈを小さくした場合、浮遊物９が巻線
電界の強い部分に集められ、巻線間を浮遊物９の橋がで
きて絶縁破壊の原因となるからである。
本実施例によれば、冷媒の流れを均一に分配させ、巻線
の絶縁耐力を向上させる効果がある。
第１２図では、水平ダクトの出口にスリットを設け、水
平ダクトの流動抵抗を増加させ、流量分配を均一化させ
た。
〔発明の効果〕
本発明によれば、流路の圧力損失を増大させることなく
、水平流路の流れを均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の流路断面図、第２図ないし
第５図は第１図の説明図、第６図ないし第８図は他の実
施例、及びその説明図、第９図ないし第１２図は更に他
の実施例の説明図である。 １・・・水平ダクト、２・・・垂直ダクト、３・・・巻
線、４・・折流板、５・・・冷媒、６・・・凸部、７・
・・絶縁膜、８・・・スリット、９・・・浮遊物。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. １．不燃性冷媒を用いて冷却する巻線、水平ダクト、垂
    直ダクトより成る不燃変圧器において、前記水平ダクト
    の相互の間隙Ｈが、１ｍｍ≦Ｈ≦３ｍｍとなるように前
    記巻線を配置したことを特徴とする不燃変圧器巻線構造
    。
  2. ２．水平ダクトの相互間の間隙をＨとＨ＿１（Ｈ＞Ｈ＿
    １）とし、ＨとＨ＿１が交互になるように前記巻線を配
    置したことを特徴とする不燃変圧器巻線構造。
  3. ３．特許請求の範囲第２項において、 前記不燃性冷媒の流入部より順次ＨとＨ＿１を交互にし
    、前記不燃性冷媒の出口部をＨ＿１としたことを特徴と
    する不燃変圧器巻線構造。
  4. ４．特許請求の範囲第１項において、 前記水平ダクト内に流動抵抗体を設けたことを特徴とす
    る不燃変圧器巻線構造。
  5. ５．特許請求の範囲第１項において、 前記水平ダクトの間に絶縁膜をはさみ、上下の前記巻線
    を分離したことを特徴とする不燃変圧器巻線構造。
  6. ６．特許請求の範囲第１項において、 前記水平ダクトの出入口部に絞り部を設けたことを特徴
    とする不燃変圧器巻線構造。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04168707A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Toshiba Corp 誘導電器円板巻線
JP2010087247A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Mitsubishi Electric Corp 空心リアクトル

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147213A (en) * 1981-03-09 1982-09-11 Toshiba Corp Winding for transformer
JPS6316414U (ja) * 1986-07-18 1988-02-03

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