JPH03135005A - ガス絶縁変圧器 - 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） 本発明は鉄心、及びこの鉄心に巻回されたコイルより成
る変圧器中身を絶縁ガスと共にタンク内に封入したガス
絶縁変圧器に関するものであり。

特に１相当りの定格容量が５ＯＭＶＡ以上の容量の大き
いガス絶縁変圧器に関する。

（従来の技術） 近年変圧器は都市近郊、あるいは大規模ビル地下変電室
に設置される場合が多くなっており、不燃化、防爆化の
要請がより一層高まっている。

このため可燃性の絶縁油を使った油入変圧器に代わり絶
縁冷却媒体としてＳＦ、ガス等の無毒、無臭で物理的、
化学的に安定な絶縁ガスを使用したガス絶縁変圧器が多
く採用される様になってきている。

第４図にＳＦ、ガス絶縁、ＳＦｓガス強制循環冷却とい
う最も一般的な従来のガス絶縁変圧器の構成を示す、鉄
心１のまわりに高圧及び低圧から成るコイル２を巻回し
た変圧器中身をＳＦ、ガス３と共にタンク４内に収納す
る。タンク４外部にはガス冷却器５、ガス送風機６を取
付はタンク４内に封入されたＳＦ、ガス３を循環させる
ことによってコイル２および鉄心１から発生する熱を冷
却する構造となっている。また、コイル２内部において
はコイル２が巻回された絶縁筒７とコイル２との間に閉
塞部材８を配置し絶縁ガス３を矢印のごとくジグザグに
流動させることによって冷却効率の向上及び冷却の均一
化を計っている。また絶縁ガス３のガス圧力としては、
温度上昇を考慮しても労働安全衛生法に規定される第２
種圧力容器の適用外となる様、２０℃に換算した封入圧
力が１．２ｋｇｆ／ｃｎｆｇ（ゲージ圧）程度に選定さ
れる。

このような構造のガス絶縁変圧器は従来の油入変圧器の
絶縁油が絶縁ガスに置き変わっただけの単純な構造のた
め現在では大形ビルの受電用変圧器を始めとして、不燃
性、防災性を要求される用途から徐々に普及してきてい
て、　７７ＫＶ　３ＯＭＶＡ級まで実用化が進んでいる
。

しかし、一方、このような単純構造のガス絶縁変圧器に
は次のような欠点がある。すなわち表に示すように従来
の絶縁油に比べて絶縁ガスとしてのＳＦ、ガスは比熱、
比重が小さく、冷却性能が油入変圧器に比べて著しく劣
り、変圧器の大容量化が困難であるということである。

冷却性能を向上させるためにはガス送風機を強化しガス
循環量を増加させるという手段が考えられるが、熱容量
が絶縁油に比べ２００倍も小さいため、ガス送風機の大
形化９台数増加によるコスト増加、据付スペース増加、
補機損失の増加が膨大なものとなり、大容量化には一定
の限度が有る。このため、絶縁ガス強制循環冷却方式に
よるガス絶縁変圧器の容量の適用範囲としては３相変圧
器１台当り３０ＭＶＡ〜５０ＭＶＡが上限と考えられて
いる。

表　ＳＦ、ガスと絶縁油の物性比較 一方、変圧器の不燃化の要求は数１０ＭＶＡ級の小容量
変圧器にとどまらず、都心の基幹系統をになう数１００
ＭＶＡ級の大容量器についても強くなっている。

よって前記した単純構造のガス絶縁変圧器に代わり大容
量化が可能な種々のガス絶縁変圧器の構造が検討されて
いる。それらについて以下に説明する。

ガス絶縁変圧器大容量化の中で最も単純なものとして、
絶縁ガスのガス圧力を上げることが考えられる。絶縁ガ
スのガス圧力を上げればガス密度が増し動粘度が低くな
るため、冷却性能が向上する訳である。

ところが、ガス圧力を上げることは運転時の最高圧力が
２ｋｇｆ／ａＩ？ｇを超えることにつながり、労働安全
衛生法の第２種圧力容器の認定を受けることが必要とな
ってくる。この場合、タンクのみならずガス冷却器等、
差圧力のかかるすべての構成部材が使用材料の材質、構
造、製造方法から圧力試験までのあらゆる分野で厳しい
規制を受けるためタンクおよびガス冷却器等の製作コス
トが大幅に高くなり変圧器全体としてもコストが高くな
って不利とされている。　この関係を２０ＭＶＡ級のガ
ス絶縁変圧器の例について試算し模式的に図示したもの
が第５図である。横軸は定格ガス圧力、縦軸はコストで
あり変圧器中身のコスト、タンクおよび冷却器等のコス
トそれらを総合した変圧器全体のコストが図示されてい
る。変圧器の中身コストはガス圧力の増加と共に絶縁距
離縮小、冷却性能向上のため徐々に低下する。一方、タ
ンクや冷却器等についてはガス圧力の増加と共に板厚を
厚くする、補強を追加する等の必要が有るためコストが
徐々に増加する。定格ガス圧１．２ｋｇｆ／　ｃｏｇを
わずかに超えた点に不連続点が有るが、この部分が最高
使用圧力２．０ｋｇｆ／ｃｎｆｇすなわち第２種圧力容
器の規制を受けるか否かの境界となっている。

そして変圧器全体の総合コストを見ると定格ガス圧力を
１．２ｋｇＬ’　ｃ＋＃ｇ程度に選択するのが最も安価
であり、ＳＦ、ガス絶縁、ＳＦ、ガス強制循環冷却方式
によるガス絶縁変圧器のガス圧力は、運転時に２．０ｋ
ｇｆ／ａ１ｇを超えない範囲で、できるだけ高い圧力に
選択するのが最も合理的であるという従来の論理を裏付
けていることがわかる。

ガス圧力を高める手段が否定される第２の理由としては
、圧力を高めても大幅な大容量化は達成できないと考え
られたことである。

日本国内における変圧器の使用温度は規格上−２０℃〜
４０℃と規定されている。ガス圧とし、では−２０℃で
も液化しない範囲に選定する必要が有りＳＦ、ガスの場
合最高でも６　ｋｇｆ／ａ＃ｇ、実用上は５ｋｇ　ｆ　
／　ｃｉ　ｇ程度が最高となる。

また、冷却性能の指標となる熱伝達率は絶対ガス圧（ｋ
ｇｆ／　ａＩＹｇａｂｓ）の０．８乗に略比例、熱容量
は絶対ガス圧に略比例という関係が有るので、ガス圧が
１．２ｋｇｆＺａ＃ｇ（２，２ｋｇｆ／　ｃｉｇａｂｓ
）から５．０ｋｇｆ／ｄｇ（６，０ｋｇｆ／　ａＪｇａ
ｂｓ）と絶対ガス圧が２．７倍高くなっても、冷却性能
は２．５倍程度にしか向上しない。

この程度の向上率では従来の絶縁油と比べるとまだ大幅
に劣っていることになり、大容量化といってもせいぜい
１００ＭＶＡ程度まで、需要の中心となる２００〜３０
０ＭＶＡクラスはとても無理と考えられたからである。

以上の２つの理由によりＳＦＧガス絶縁、ＳＦ６ガス強
制循環冷却方式で高ガス圧のガス絶縁変圧器は否定され
て今日に至っており、最高使用圧力が２、Ｏｋｇｆ／　
ｃｄｇ以上のＳＦＧガス絶縁、ＳＦＧガス強制循環冷却
方式のガス絶縁変圧器は過去実用化されたことはない。

上述の様に絶縁ガス単独での冷却では限界が有ると考え
られたため、ガス絶縁変圧器大容量化の手段としては冷
却媒体として冷却性能の高い不燃性の液体を使用する手
段が種々検討された。

その第１の手段は第６図に示す蒸発冷却式ガス絶縁変圧
器である。

鉄心１のまわりにコイル２を巻回した変圧器中身をタン
ク４内に絶縁ガス３およびパーフロロカーボン等の冷却
液９と共に封入する。封入圧力は絶縁ガス圧力とパーフ
ロロカーボン蒸気圧の合計が２．Ｏｋｇｆ／ａｌＴｇを
超えない様に選定する。　タンク４の下部には液溜１２
が設けられここに溜った冷却液９はポンプ１０でくみ上
げられ散布装置１１によって矢印のごとく鉄心１および
コイル２に霧状にして散布する。

コイル２および鉄心１に散布された冷却液９は変圧器本
体の熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷却液９の蒸気は
ガス送風機６によって循環している絶縁ガス３と混ざり
合いガス冷却器５に導かれ凝縮して液化し、ガス冷却器
５内を下降して液溜１２にもどる。

この散布方式のガス絶縁変圧器は冷却に冷却性能の良い
パーフロロカーボン等の冷却液体９を使うことから、Ｓ
Ｆ、ガス強制循環冷却方式のガス絶縁変圧器に比べ大容
量化が可能であるとされ、７７ＫＶ　３０ＭＶＡ級のも
のは実用化されている。

一方、この方式の欠点としては散布した霧状の冷却液９
を鉄心１．コイル２のすみずみまで到達させるのが難し
レマため冷却が不均一となり、冷却に不安定さが有るこ
とである。このため、発熱量の大きい大容量器ではコイ
ル２の温度が部分的に高くなる危険性が有り、大容量化
の障害となっている。また、冷却液９に使用されるパー
フロロカーボン液は絶縁油の５０倍以上も高価な液体で
あるため、コストが高くなることは避けられないという
欠点も有る。

この散布方式の類似のものとしては第７図に示すものも
有る。鉄心１、コイル２より成る変圧器中身を絶縁ガス
３、パーフロロカーボン液９と共にタンク４内に封入す
る。封入圧力は絶縁ガス圧力とパーフロロカーボン蒸気
圧の合計が２．０ｋｇｆ／ａＪｇを超えない様に選ばれ
るが、絶縁ガス３の封入圧力をできるだけ高くし絶縁耐
力を高めるため、圧力調整装置１３を取り付は高温時に
パーフロロカーボンの蒸気圧が増すのを防いでいる。

タンク４の下部の液溜１２に溜った液はポンプ１０によ
り液冷却器１４で冷却されながら散布装置１１から鉄心
１およびコイル２に液体のまま散布される。

鉄心１およびコイル２の熱は冷却液９によって吸収され
液冷却器１４によって放熱される。

この方式では、冷却液９も液体のままコイル２および鉄
心１内部に導くので前述の散布方式に比べてより大容量
化が可能である。既に２７５ＫＶ　３００ＭＶＡ級のも
のがプロトタイプ器ではあるが実現している。

一方この方式の欠点としては、前述のものと同様に鉄心
１．コイル２のすみずみまで冷却液９を到達させるのが
難しく冷却が不均一となり冷却に不安定さがあること、
パーフロロカーボン液９によるコストの上昇があげられ
る。また、その他に圧力調整装置１３が必要なことも信
頼性の低下やコストの上昇につながると考えられる。

液による冷却方式の第２のものは第８図に示すセパレー
ト式ガス絶縁変圧器である。

鉄心１の周囲に金属シートと絶縁シートを重ねて巻回し
たコイル２を巻回しタンク４に絶縁ガス３と共に収納す
る。コイル２の内部には冷却パネル１５が内蔵されてい
て、絶縁ホース１６、集液管１７を介して液冷却器１４
に接続されている。冷却液にはパーフロロカーボンが使
用されポンプ１０により冷却パネル１５、絶縁ホース１
６、集液管１７、液冷却器Ｉ４という経路を液体のまま
流れ、コイル１２の熱をうぼって冷却器工４から外部へ
放熱する。

この方式は、絶縁ガスと冷却液が完全に分離されている
ため、絶縁ガスの優れた絶縁性能とパーフロロカーボン
液の優れた冷却性能を引き出すことが可能な優れた手段
と考えられている。本方式のガス絶縁変圧器については
既に１５４ＫＶ　２００ＭＶＡ級のものが実用化されて
いる。

一方、この方式の欠点としてはシート状のコイル２の端
部に大きな渦電流損失が発生するのを防゛止するため、
もれ磁束制御を適切に行う必要が有り構造が複雑化する
こと、パーフロロカーボン液の価格が高いため変圧器全
体の価格も高くなる等があげられる。

液冷却による第３の手段としては第９図に示す液漬方式
がある。

鉄心１のまわりにコイル２を巻回した変圧器中身を絶縁
筒１８の中に収納しそれら全体をさらにタンク４の中に
収納する。絶縁筒１８の内部にはパーフロロカーボン液
等の冷却液９を満たし、ポンプ１０によって液冷却器１
４を介して循環させることによってコイル２の冷却を行
う。タンク４の内部には引出しリード等の絶縁のため絶
縁ガス３を封入し、鉄心１上部に設けられたセパレータ
１９によって冷却液９と絶縁ガス３の圧力が同圧に保た
れる。

また封入ガス圧は、パーフロロカーボン液９の絶縁耐力
に圧力依頼性が有るため３〜４ｋｇｆ／＋ａ＋！ｇ（２
０°Ｃ換算）に選定されるのが一般的である。

このガス絶縁変圧器の特長は冷却構造が油入変圧器とほ
ぼ同様に液を循環させる方式のため良好な冷却性能が期
待できることにある。この方式のガス絶縁変圧器として
は２７５ＫＶ　１００ＭＶＡ級の実規模試作器が完成し
ている。

一方、欠点としては大形の絶縁筒１８で冷却液９と絶縁
ガス３のシールをする構造のため信頼性上の問題が有る
こと、他の液冷却方式に比べて液漬のためさらに大量の
パーフロロカーボン液９を使用するためさらに膨大なコ
ストの上昇が見込まれることがあげられる。

なお、本方式は液漬のため正確にはガス絶縁変圧器とい
う分類に入らないが、変圧器の不燃化という目的は同じ
であり、ＳＦ、ガス絶縁変圧器大容量化のため一つの手
段として考えられる。

さて以上述べてきた様にガス絶縁変圧器の大容量化につ
いては様々な方式が検討されてきているが、従来の油入
変圧器と比べると不燃性、防爆性。

低騒音といった優れた特長はあるものの信頼性、あるい
は価格の点で完全に対抗できるものはなかった。この点
が大容量ガス絶縁変圧器が強いニズはあるものの、広く
普及するに至っていない最大の原因であると思われる。

本発明は上記欠点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、信頼性が高く安価で大容量化を計った
ガス絶縁変圧器各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） 本発明のガス絶縁変圧器は、コイルを鉄心に巻回した変
圧器中身を絶縁ガスと共にタンク内に封入し、絶縁ガス
をコイル間のダクト内をコイルの軸方向に強制的に循環
してコイルの冷却を行うガス絶縁変圧器において、絶縁
ガスの封入圧力が２０℃換算で２．５ｋｇｆ／　ｃｏｇ
乃至６ｋｇｆ／ａ＆ｇ、かつ高圧、低圧各コイルの発生
損失ｐｗ　（Ｋｗ）と各コイルの軸方向ダクトの最小断
面部分の断面積Ｓ　（ａ＃）の比Ｐｗ／Ｓが０．３以下
であることを特徴としたものである。

（作用） 本発明のガス絶縁変圧器によれば、絶縁ガスの封入圧力
を２０℃換算で２．５ｋｇｆ／ａｊｇ乃至５ｋｇｆ／ａ
＃ｇと従来のガス強制循環冷却式のガス絶縁変圧器の２
倍以上としたため、絶縁耐力および冷却性能がガス圧力
に略比例して大幅に向上し、変圧器中身をコンパクトに
でき、変圧器の大容量化が可能となる。

さらに、各コイルの発生損失ｐｗ　（Ｋｗ）と各コイル
の軸方向ダクトの最小断面部分の断面積Ｓ　（ａｉｔ）
の比ＰＶ／　Ｓが０．３以下となる様発生損失に合せて
軸方向ダクトを拡大することによって、ガス循環時の圧
力損失が減り、ガス送風機を大形化することなく大量の
絶縁ガスを流すことが可能となり冷却性能がさらに向上
し変圧器の大幅な大容量化が可能となる。

また、変圧器の容量を１相当り５０ＭＶＡ以上（３相当
り１５０にＶＡ以上）と従来検討されていた容量に比べ
て大幅に大容量化することによって、高ガス圧化は変圧
器のコストアップにつながるという従来の理論が成り立
たず、逆に高ガス圧化した方が大幅なコスト低減につな
がるものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図、第２図を参照して説明
する。

鉄心１の周りに高圧及び低圧から成るコイル２を円板巻
線状に巻回した変圧器中身を２０℃換算で２．５ｋｇｆ
／ｄｇ乃至６　ｋｇｆ／ｄｇの圧力のＳＦ、ガス等の絶
縁ガス３と共にタンク４内に封入する。タンク４の外部
にはガス冷却器５を設はガス送風機６によって絶縁ガス
を矢印で示すように循環させることによってコイル２お
よび鉄心１から発生する熱を冷却する。コイル内部にお
いては、コイル２が巻回された絶縁筒７とコイル２との
間に閉塞部材８を配置し、絶縁ガス３を矢印のごとく冷
却ダクト内をジグザグに導くことによって冷却効率を高
める。また、コイル２内の垂直ダクト２０は高圧、低圧
各コイル２の発生損失Ｐ、（Ｋｌｉｌ）と軸方向ダクト
の最小断面部分の断面積Ｓ　（ａ＃）の比ＰｗｌＳが０
．３以下となる様な寸法に拡大されている。軸方向ダク
トの最小断面部分としては、最も絶縁ガス３の流れがし
ぼられ流速が早くなる部分の断面積をとる。

従って第１図の例の場合には閉塞部材８の反対側に当る
Ａ部が最小断面部分となる。

さて、このＰｗ／Ｓという数値は絶縁ガスの流路面積当
りの通過熱量を示す量で、油に比べて熱容量が小さい絶
縁ガスによる冷却の冷却性能を示す一つの指標になるも
のである。

本発明が対象とする様な３相当り１５０ＭＶＡ以上とい
う従来の３倍以上の大容量ガス絶縁変圧器では容量の増
加につれて発生損失ｐｖが増えているため、Ｐｗ／Ｓは
ダクト寸法の拡大等の配慮をしない通常の場合には０．
３を超すことになる。過去にこれ程大容量のガス強制循
環方式のガス絶縁変圧器は実現されたことはないので試
算の範囲ではあるが、３相当り１５０ＭＶＡ級のガス絶
縁変圧器でＰｗ／Ｓは約０．３５，３００ＭＶＡ級のガ
ス絶縁変圧器で約０．５となる。

また、容量が増加すればＰｗ／Ｓはさらに増加する。

Ｐｗ／Ｓを低減する手段としては、Ｐすを小さくする手
段とＳを大きくする手段が考えられる。損失ＰＶを小さ
くするためにはコイルの銅線の断面積を増し電流密度を
下げれば良いが、これは寸法が大きくなることにつなが
る。通常防災性という特長を持つガス絶縁変圧器の需要
が強いのは都市部あるいはビル内地下変電室なので、据
付スペースの制約、搬入スペースの制約、輸送の制約か
ら、損失をある程度犠牲にしてでもコンパクトなものを
要求される場合が多い。従って、Ｐ、／Ｓを低減するた
めにはガス絶縁変圧器の場合１発生損失に合せてダクト
を拡げ面積Ｓを大きくしてやることが必要となるのであ
る。

さてこの様な構成のガス絶縁変圧器においては、絶縁ガ
スの封入圧力を２０℃換算で２．５ｋｇｆ／ｄｇ乃至６
ｋｇｆ／ｃｎｆｇと従来のガス絶縁変圧器の封入ガス圧
約１　、２　ｋｇ　ｆ　／　ｃＪ　ｇに比べて大幅に高
くしたため、絶縁耐力および冷却性能が大幅に向上する
。向上率としては、絶縁耐力は絶対ガス圧力（ｋｇｆ／
　ｃ＋＃ａｂｓ）に略比例、冷却性能のうち熱伝達率は
絶対ガス圧力の０．８乗に熱容量は絶対ガス圧力に略比
例となる。

また、各コイルの発生損失Ｐｗ（ＫＷ）と各コイルの軸
方向ダクトの最小断面部分の断面積Ｓ　（ａ＋ｆ）の比
Ｐｗ／　Ｓが０．３以下になる様に発生損失に合せて軸
方向を拡大したため、ガス循環時の圧力損失を大幅に低
減できる。圧力損失Ｈは Ｖ：流速 ζ：損失係数 ｇ二重力加速度 なる式で表わされるため、一般にコイル全体の圧力損失
は最も流速の速い軸方向ダクトの最小断面部の面積で支
配されている。従ってその部分のダクト寸法をｍ倍に拡
大し流速を１　／　ｍにすれば圧力損失は略１／ｍ２と
なり、コイル全体としても大幅圧力損失低減となる。そ
してこれによってガス送風機を大形化することなく大量
の絶縁ガスをコイル内に流すことが可能になり、冷却性
能が大幅に向上するためガス絶縁変圧器の飛妬的な大容
量化が可能となる。

さて、封入ガス圧力を２　、５　ｋｇ　ｆ　／　ｃｉ　
ｇ乃至６ｋｇｆ／Ｊｇとし、さらに軸方向ガス道を発生
損失に応じて拡大することによって大幅な大容量化が達
成可能であることがわかったが、最高使用圧力が２．０
ｋｇｆ／ｄｇ以上とするのはコスト的に不利であるとい
う従来の理論に反していることになるので、コストとガ
ス圧力の関係について再検討を行った。

そしてその結果わかったことは下記の通りである。

■　変圧器の１相当りの容量がＩＯＭＶＡ程度までは最
高使用圧力を２．０ｋｇｆ／ｄｇ以上とすると、従来の
理論通り明らかにコスト的に不利となる。

■　逆に１相当りの容量が５０ＭＶＡ程度以上の大容量
となると、最高使用圧力を２　、０　ｋｇ　ｆ　／　ｃ
ｄ　ｇ以上とした方がコスト的に有利となる。

この逆転現象は発明者の膨大なフィシビリティスタデイ
とコストスタデイによって明らかになったものである。

定性的に説明すると、変圧器の容量の増加と共に変圧器
中身、タンク共大形化しコストが増すが、その増加率は
異なっている。変圧器中身のコストは中身重量に略比例
するので、寸法の増加率をｋとすると中身コストはｋの
３乗に比例する。一方、タンクのコストはタンクの表面
積に略比例するので１寸法の増加率にの２乗に比例する
。従って容量が増し変圧器が大形化していくと、コスト
中にタンクが占める割合が低下するため、第２図に示す
ように高ガス圧化によるタンクのコストアップ分が減り
変圧器中身のコストダウン分が大きくきき、大容量器に
おいては全体としても高ガス圧化した方が有利になるの
である。

以上述べたように、本発明の実施例によれば、封入ガス
圧力を２０℃換算で２．５ｋｇｆ／ｃｆｇ乃至６　ｋｇ
ｆ／ｄｇ、かつ各コイルの発生損失ｐｗ　（ｘｗ）と軸
方向ダクトの最小断面部分の断面積ｓ　（ｃｎｙ）の比
Ｐｗ／　Ｓが０．３以下となる様にしたため、従来３相
当り３０〜６０ＭＶＡが限界といわれていたガス強制循
環冷却方式のガス絶縁変圧器をガス送風機等の外部冷却
系を大形化することなく、大幅な大容量化が可能となっ
た。また、大幅な大容量化が可能となった副次的効果と
して最高使用圧力を２．０ｋｇｆ／Ｊｇ乃至６　ｋｇｆ
／ａ（ｇとすることは変圧器のコストを押し上げること
になるという従来の理論とは全く逆で、ある容量（３相
当り１５０ＭＶＡ程度）以上となると圧力を高めた方が
低コストになる。

このため、本発明によるガス絶縁変圧器は従来技術で述
べた液冷却方式のガス絶縁変圧器に比べて安価なものと
なるのは明らかであり、また、絶縁ガスを循環するとい
う単純な構成のため１巻線構造の簡素化、安定した冷却
液系が不要となり信頼性が向上するといった効果も得ら
れる。また、構成の単純化は保守の容易さにつながる。

次に本発明の第２の実施例を第３図を参照して説明する
。

第３図においては、全体構成は第１図の実施例と同じな
ので説明は省略するが、閉塞部材を配置して冷却ダクト
内のガスをジグザグに流す代りに。

垂直ダクト２０と中間垂直ダクト２１を設けてガスを垂
直に流す構成となっている。この様な構成としても封入
ガス圧を２０℃換算で２　、５　ｋｇ　ｆ／　ａｌ　ｇ
乃至６ｋｇｆ／ａ＆ｇ、　かつ各コイルの発生損失Ｐｗ
（ＫＷ）と軸方向ダクトの断面積Ｓ　（ａ＃）の比Ｐｗ
／　Ｓが０．３以下となっていれば、第１の実施例の場
合と同じ効果が得られることは明白である。但し、この
場合の軸方向ダクトの断面積Ｓは、コイル両側の垂直ダ
クト１７と中間ダクト１８の断面積の合計とする必要が
有る。

なお、上記実施例の説明においては円板巻線の場合につ
いて説明したが、円板巻線と円筒巻線の組み合わせ、あ
るいは円筒巻線単独や他の形態の巻線の場合にも本発明
を実施することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、鉄心及びこの鉄心に巻回
されたコイルより成る変圧器中身を絶縁ガスと共にタン
ク内に封入し、絶縁ガスをコイル間のダクト内をコイル
の軸方向に強制的に循環してコイルの冷却を行うガス絶
縁変圧器において、絶縁ガスの封入圧力が２０℃換算で
２．５ｋｇｆ／ａＪｇ乃至６ＩＣｇｆ／ｄｇ、　かつ各
コイルの発生損失ｐｖ　（Ｋｖ）と各コイルの軸方向ダ
クトの最小断面部分の面積Ｓ　Ｃａｉ＞の比Ｐｗ／　Ｓ
が０．３以下であり、１相当りの定格容量が５０ＭＶＡ
以上であるようにしたので信頼性が高く、安価で大容量
化を計ったガス絶縁変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁変圧器の一実施例を示す断面
図、第２図はその効果を説明するためのグラフ、第３図
は本発明のガス絶縁変圧器の他の実施例を示す断面図、
第４図、第６図乃至第９図は従来のガス絶縁変圧器の構
成を示す断面図、第５図は第４図の従来のガス絶縁変圧
器の説明を補足するためのグラフである。 １・・・鉄心　　　　　　２・・・コイル３・・・絶縁
ガス　　　　４・・・タンク５・・・冷却器　　　　　
６・・・ガス送風機８・・・閉塞部材　　　　２０・・
・垂直ダクト２１・・・中間垂直ダクト 第２図 第１図 第 ５ 図 ：◇ 混合ガスの流れ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄心及びこの鉄心に巻回されたコイルより成る変圧器中
   身を絶縁ガスと共にタンク内に封入し、絶縁ガスをコイ
   ル間のダクト内をコイルの軸方向に強制的に循環してコ
   イルの冷却を行うガス絶縁変圧器において、絶縁ガスの
   封入圧力が２０℃換算で２．５ｋｇｆ／ｃｍ＾２ｇ乃至
   ６．０ｋｇｆ／ｃｍ＾２ｇ、かつ各コイルの発生損失Ｐ
   ｗ（ＫＷ）と各コイルの軸方向ダクトの最小断面部分の
   面積Ｓ（ｃｍ＾２）の比Ｐｗ／Ｓが０．３以下である１
   相当りの定格容量が５０ＭＶＡ以上であることを特徴と
   するガス絶縁変圧器。