JPH02184006A

JPH02184006A - 電磁誘導機器

Info

Publication number: JPH02184006A
Application number: JP282889A
Authority: JP
Inventors: Saburo Kumagai; 熊谷　三郎; Akihiko Houri; 宝里　昭彦; Mitsuo Oda; 小田　三男
Original assignee: Takaoka Electric Mfg Co Ltd
Current assignee: Takaoka Toko Co Ltd
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1990-07-18

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Ｊ本発明は変圧器、リアク１−ル等電磁誘導機器の冷却お
よび絶縁と構造に関するものである。

「従来の技術」従来の装置は第２図および第３図のようなものがある。

なお、不凝縮性絶縁媒体としてＳＦ６ガスなどと電気絶
縁性および凝縮性を有する冷却媒体にはバーフルオルカ
ーボン（Ｃａｎｎａ。

ＣａＦＩｂＯなど）を併用する。

第２図の従来の装置について説明する。（１）は密閉タ
ンク、（２ｂ）は上部開放構造の内部容器、（３）およ
び（４）は巻線、（５ｂ）は絶縁ガスが溶解した冷却媒
体液、（６）は鉄心、（８ｂ）は絶縁ガスと冷却媒体蒸
気の混合気体、（９ｂ）は冷却蝶棒凝縮液を循環させる
ポンプ、（１０１１）は冷却媒体の凝縮器、（１２）は
凝縮液、（１３）は凝４１ｉｌＩ液滴下装置である。

第２図、従来の装置の鉄心および巻線からの冷却熱伝達
経路を説明する。鉄心より発生した鉄損熱は鉄心表面に
滴下させる凝縮液（１２）の顕然および潜熱で混合気体
（８ｂ）に熱伝達し、これをａｗＩ器（１０１））で外
部媒体、例えば空気と熱交換する０巻線からの主なジュ
ール熱は絶縁ガスが溶解した冷却媒体液（５ｂ）に熱伝
達、これが混合気体（８ｂ）に熱伝達し、さらに凝縮器
（１０ｂ）で外部媒体と熱交換する。

第２図、従来の装置の巻線（３および４）の絶縁は主に
内部容器（２ｂ）にプールした絶縁ガスが溶解した冷却
媒体液（５ｂ）に依存する。

第３図、従来の装置について説明する。（１）は密閉タ
ンク、（２ｂ）は上部開放構造の内部容器、（３）およ
び（４）は巻線、（５ｂ）は絶縁ガスが溶解した冷却媒
体液、（６）は鉄心、（８ｂ）は混合気体、（９ｂ）は
（５ｂ）を循環させるポンプ、（１０ａ）は冷却器であ
る。

第３図の装置の鉄心（６）および巻線（３および４）よ
りの冷却熱伝達経路はそれぞれの鉄損熱、巻線ジュール
熱が絶縁ガスが溶解した冷却媒体液（５ｂ）に伝達され
、（５ｂ）をポンプ（９ｂ）により強制的に冷却１（１
０ａ）に循環させ冷却器（１０ａ）で外部媒体と熱交換
放熱する。

第３図の装置の巻線の絶縁は第２図と同じようＬこ絶縁
ガスが溶解した冷却媒体液（５ｂ）に依存する。

「発明が解決しようとする課題」不凝縮性絶縁媒体と凝縮性冷却媒体を併用する電磁誘導
機器の場合、実際にそれぞれの媒体は冷却性能と絶縁性
能の両方を同時に期待して使用する。また変圧器やりア
クドルの電磁誘導機器の内部圧力は密閉タンクの強度設
計上、小さいことが望ましい。

第２図め装置の場合、鉄損熱および巻線ジュール熱のい
ずれもが伝熱過程で、熱容量の小さい混合気体（８ｂ）
を介して冷却することになるので熱伝達効率が悪いとい
う欠点があった。また、凝縮器（１０ｂ）の内壁面で絶
縁ガスが冷却媒体蒸気の凝縮をさまたげて、冷却効率を
低下させる欠点があった。

第４図にパーフルオルカーボン液のＳＦ、ガス溶解波特
性例を示す。これから液温度によってＳＦ、ガス溶解量
の変化することが明らかである。

変圧器やりアクドルの電磁誘導機器の場合、その温度は
概ね一２０〜１００℃のためＳＦ６ガス溶解量は約２０
００〜２００％の間で変化する。ここで液温が上昇する
と、ＳＦ、ガスは過飽和となって気泡化する。

第２図および第３国力従来の装置の場合、内部容器（２
ｂ）は上部が開放しているために（５ｂ）は冷却媒体（
バーフルオルカーボン液）に絶縁媒体（ＳＦ６ガス）が
溶解したものとなる。第２図および第３図の！Ｍ造であ
ると、鉄損熱や巻線ジュール熱により、（５ｂ）冷却媒
体液が温度上昇して、前述の気泡化現象が起こりやすい
、この気泡部分は電界強度が大きくなって絶縁破壊電圧
の低下をまねく欠点となる。

第２図および第３図の従来の装置では（８ｂ）は混合気
体で、その全圧力は絶縁ガスの圧力と冷却媒体蒸気圧力
の合成圧力となる。絶縁ガスは不凝縮性でほぼ理想気体
なので、絶対温度に比例する圧力変化で小さいけれども
、冷却媒体蒸気圧力は凝縮性であるなめに、温度上昇に
ともなう圧力変化が大きい。したがって第２図および第
３図の構造は（１）密閉タンク内の圧力上昇率が大きく
なりやすい欠点があった。

「課題を解決するための手段」上記の目的は密閉タンク内で、絶縁媒体（ＳＦ６ガス）
と冷却媒体くパーフルオルカーボン）を密閉区分して使
用し、冷却媒体の閉回路（１１１に避圧装置を設けるこ
とにより達成できる。

なお避圧装置の仕切幕の反対側室は絶縁ガス室と接続し
冷却媒体淡側に常時絶縁ガス圧をかける状態とする。

１作用」密閉タンク内で絶縁媒体と冷却媒体を密閉区分し、それ
ぞれを独立して使用するので、内部容器内の冷却媒体液
中に絶縁ガスが溶解することがなくなり、温度上昇にと
もなう気泡化現象を防止できる。また密閉タンク内は絶
縁ガスが単独となるので、温度上昇による内圧変化が小
さくなる作用がある。鉄心冷却は冷却パネルを使用する
ので熱伝導伝達となり、冷却性能が向上し局部過熱を防
止することができる。

「実施例」以下、本発明の実施例を第１図にて説明する。

なお従来と同じ部品名称および目的が同じものについて
は同じ符号を付しなので説明を省略する。

本実施例は密閉タンク（１）内で純粋絶縁媒体（８ａ）
と純粋冷却媒体（５ａ）を内部容器（２ａ）および冷却
パネル（７）等により完全に分離区分する。内部容器（
２ａ）内に高圧巻１　（３）および低圧巻線（４）を収
める。積層鉄心（６）内に冷却パネル（７）を適宜枚数
配置する。冷却媒体（８ａ）の循環系統は前述の内部容
器および冷却パネルとポンプ（９ａ）、冷却器（ｔＯａ
）で構成し、これらは密閉・閉回路とする。

密閉・閉回路内は純粋冷却媒体（５ａ）鞠満たずように
充慎する。そして同冷却媒体の密閉回路に避圧装置（１
１）を設ける６Ｍ圧圧装円内仕切り幕（１１ａ）を介し
て上部側室は密閉タンク（１）内絶縁媒体と接続する。

以上により、密閉タンク（１）内の絶縁媒体（８ａ）と
冷却媒体（５ａ）は完全に分離され、絶縁媒体と冷却媒
体およびその蒸気が混合することが生じない。

「発明の効果」本発明により次の効果がある。

（１）冷却媒体と絶縁媒体を完全に分離区分した電磁誘
導機器を得ることができる。

（２）巻線の冷却性能と同時に、絶縁性能を向」ニさせ
る電磁誘導機器を得ることができる。

（３）鉄心の局部過熱の生じない電磁誘導機器を得るこ
とができる。

（４）内部圧力上昇の小さな電磁誘導機器を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁誘導機器の実施例、断面図、第２
図および第３図は従来の実施例、断面図である。第４図
はバーフルオルカーボン中にＳ　Ｆ　ｂガスが溶解して
いる場合、温度変化によって発泡および溶解することの
説明図である。１・・・密閉タンク、　２ａ・・・密閉形内部容器、３
・・・高圧巻線、　　４・・・低圧巻線、５ａ・・・純
粋な冷却媒体、　６・・・鉄心、１・・・冷却パネル、９・・・送液ボン１．１１・・・避圧装置、８ａ・・・純粋な絶縁媒体、１０ａ・・・冷却器、１１ａ・・・仕切慕

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タンク内に鉄心および巻線を収め、不凝縮性絶縁
媒体と電気絶縁性および凝縮性を有する冷却媒体を併用
する電磁誘導機器において、それぞれの媒体を区分して
使用することを特徴とした電磁誘導機器。
（２）巻線部分は内部容器内に収め冷却媒体に浸漬し、
鉄心内は冷却媒体を流す冷却パネルを配置して、それぞ
れの冷却を行う電磁誘導機器。冷却媒体の循環系統は鉄心用冷却パネル、巻線用内部容
器、ポンプ、冷却器で構成し、これらが閉回路であるこ
とを特徴とし、冷却媒体、閉回路循環系統に、冷却媒体
が熱膨脹・収縮したとき、これを吸収するための避圧装
置をもうけたことを特徴とした電磁誘導機器。