JPH03109705A

JPH03109705A - ガス絶縁計器用変圧器

Info

Publication number: JPH03109705A
Application number: JP1246412A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mizutani; 水谷　昌昭
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1991-05-09

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）本発明はガス絶縁計器用変圧器に係り、特に、多重円筒
巻線で構成される高圧コイルを備えたガス絶縁計器用変
圧器に関する。

（従来の技術）送電線の電圧計測や送電系統の保護用として、一般に電
磁形の計器用変成器が使用されている。

特に、近年普及しているガス絶縁密閉形開閉装置（ＧＩ
Ｓ）に装着される計器用変圧器にも、ガス絶縁形が使用
されるようになってきた。このような従来のガス絶縁計
器用変圧器の構成を第２図に示す。

第２図に示すように、矩形状の閉磁路に構成された鉄心
１の一脚に低圧コイル２を巻回し、その外周に高圧コイ
ル３を低圧コイル２と同軸に巻回して電圧変成部を構成
している。高圧コイル３の外周には、電界を制御する高
圧シールド４を装着し、高圧シールド４と高圧コイル３
の巻終りは同電位にして絶縁スペーサ５を経て容器外部
に引出されている。

一方、電圧変成部はタンク６、ベース７、絶縁スペーサ
５で構成された容器内に収納され、この容器内部には、
ＳＦ、等の電気絶縁性を有する絶縁ガス８を封入、密封
してガス絶縁計器用変圧器を構成している。

ところで、高圧コイル３の構成は第３図に示す如く、絶
縁物製の巻型９の上に例えば銅線のような固有抵抗の低
い金属製のコイル線１０を巻型９に沿って必要数巻回し
たのちその上から絶縁シート１１を一定の張力Ｐを加え
ながら次の段のコイル線１０ａと同時に巻き込むように
して複数回巻回し、更にコイル線１０ａを絶縁シート１
１の上から前段と同様に必要数巻回し、これを数千回か
ら百数十回繰り返したいわゆる多重円筒巻線構造で高圧
コイル３を成形するものである。

このように構成された高圧コイル３の端部Ａ（第２図参
照）の部分拡大図を第４図に示す。

第４図に示すごとく絶縁シート１１とコイル線１０の組
合わせで構成される高圧コイル３は、各段とも絶縁シー
トｌｌａと次の段の絶縁シート１１ｂの間はコイル１０
の直径ｄに近いガスギャップδが構成されている。

（発明が解決しようとする課題）上記のような従来のガス絶縁計器用変圧器においては、
高圧コイル３の円筒軸方向に作用する外力に対して絶縁
シート１１を巻回する時の引張力Ｐによる摩擦力が抵抗
力として作用し、絶縁シート１１相互間が円筒軸方向に
ずれるのを防止していた。

しかし、一般にガス絶縁電気機器は電気絶縁上、低水分
に管理することが必要であることからガス絶縁機器に使
用する絶縁シート１１は吸湿性のない材料、例えばプラ
スチックフィルムシートが使用されている。

これらの材料は一般に摩擦係数が少なく、かつコイル成
形時に絶縁シート１１に加え得る張力Ｐが制約されるた
め高圧コイル３の質量が大きくなるほど、低加速度の外
力に対しても、高圧コイル３を構成している絶縁シート
１１の相互間が円筒軸方向にずれて、電気的機能を損う
恐れがあった。

そのため、ガス絶縁計器用変圧器の取扱いや輸送に制約
されるばかりでなく、ガス絶縁密閉形開閉装置（Ｇ　Ｉ
　Ｓ）への取付姿勢も制限されるため、ガス絶縁密閉形
開閉装置（Ｇ　Ｉ　Ｓ）の小形・計量化を図るうえで障
害になることもあった。

一方、電気的にみれば、コイル線１０は温度変化による
膨張、収縮を繰り返すが、コイル線１０の上・下は絶縁
シート１１で挟まれているため、膨張量は各段とも整列
巻された両端のコイル線にしわよせされ両端部のコイル
線がはみ出すことも考えられる。もし、コイル線がはみ
出すと、このはみ出し部分には電界が集中し、高ストレ
スになること、およびコイル線の両端部は誘電率の違う
絶縁ガス８と絶縁シート１１の複合絶縁になっており、
誘電率の低い絶縁ガス８の隙間δに接するコイル線１０
の部分に電界が集中することなどからガス絶縁計器用変
圧器の小形・計量化を図る上で障害になっていた。

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、その目的は、ガス絶縁密閉形開閉装置（Ｇ　Ｉ　Ｓ）
への取付姿勢制約を解除し、ガス絶縁密閉形開閉装置（
ＧＩ’Ｓ）の小形・計量化に寄与するとともに、電気的
性能を改善し小形・計量化を図り、取扱いを容易にした
ガス絶縁計器用変圧器を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、多重円筒巻線
からなる高圧コイルを鉄心上に低圧コイルと同軸に配置
して構成された電圧変成素子を、加圧された絶縁性ガス
と共に密閉容器に収納したガス絶縁計器用変圧器におい
て、高圧コイルを構成する層間絶縁物の絶縁シートの両
端部に三角形状を有する凹凸を設けたものである。

（作　用）本発明は上記の如く、両端部に三角形状の凹凸を設けた
絶縁シートを層間絶縁物として採用することにより、取
扱いやガス絶縁密閉形開閉装置（Ｇ　Ｉ　Ｓ）への取付
姿勢の制約を解除し、かつ、電気的性能を改善したガス
絶縁計器用変圧器が得られる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例であるガス絶縁計器用変圧器
の高圧コイルの部分拡大図である。

第１図において、整列に巻かれた直径ｄからなるコイル
線１０を巻いた後、絶縁シート１１−を張力Ｐを加えな
がら巻く時に、絶縁シート１１を頂角が鋭角になるよう
な三角形状ローラ（図示せず）に通し絶縁シート１１の
両端部に三角形状の凹凸１２を設けて複数回巻回し、更
に、次の段のコイル線１０を整列巻回し、以下上記した
と同様な作業を繰り返して高圧コイルが製作される。こ
のとき、絶縁シート１１に設ける三角形状の凹凸１２の
位置ｌはコイル線１０の端部から１０ａ以内の距離とし
、かつ三角形状の凹凸の高さｈは０．８ｄ以上とするも
のである。

このような構成とすることで、高圧コイル３の円筒軸方
向に作用する外力に対しては従来の摩擦力の他、絶縁シ
ート１１の両端部の凹凸１２で絶縁シート１１相互間の
ずれを防止することができるため、ガス絶縁計器用変圧
器の機械的強度向上が図られ、取扱いやガス絶縁密閉形
開閉装置（ＧＩＳ）への取付姿勢制約を取り除くことが
可能になる。

一方、コイル線１０の熱膨張によるコイル線のはみ出し
量も絶縁シート１１の凹凸１２で制約されるため、はみ
出し部に加わる電界の集中も緩和できる他、コイル線端
部近傍は誘電率の高い絶縁シート１１で囲まれるため、
高圧コイル部の電気的ストレスを低下させることができ
る。そのため、ガス絶縁計器用変圧器自体を小形・軽量
化することが可能になる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、多重円筒巻線で
構成される高圧コイルにおいて、高圧コイルを構成する
絶縁シートの両端部に三角形状を有する凹凸を設けるこ
とにより、機械的、電気的性能の向上が図られ、ガス絶
縁計器用変圧器の取扱いを容易にできるほかガス絶縁密
閉形開閉装置（Ｇ　Ｉ　Ｓ）への取付姿勢の制約を解除
し、かつガス絶縁計器用変圧器自体の小形・計量化を図
ることができるため、ガス絶縁密閉形開閉装置（ＧＩＳ
）の小形・計量化に寄与するガス絶縁計器用変圧器を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の高圧コイルの部分拡大図、
第２図は従来のガス絶縁計器用変圧器の正面断面図、第
３図は第２図の高圧コイルの構成図、第４図は第３図の
高圧コイルの部分拡大図である。１・・・鉄心２・・・低圧コイル３・・・高圧コイル４・・・高圧シールド５・・・絶縁スペーサ６・・・タンク７・・・ベース８・・・絶縁ガス９・・・巻型１０．１０ａ・・・コイル線１１、ｌｌａ、１ｌｂ−＝絶縁シート１２・・・三角形状の凹凸（８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　
１名）、茅４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多重円筒巻線からなる高圧コイルを鉄心上に低圧
コイルと同軸に配置して構成された電圧変成素子を、加
圧された絶縁性ガスと共に密閉容器に収納したガス絶縁
計器用変圧器において、前記高圧コイルを構成する層間
絶縁物の両端部に三角形状を有する凹凸を設けたことを
特徴とするガス絶縁計器用変圧器。