JPH03250714A

JPH03250714A - 変圧器

Info

Publication number: JPH03250714A
Application number: JP4780490A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文; Tsuneji Teranishi; 常治寺西; Satoru Yagiu; 悟柳父
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-08

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）本発明は金属シートと絶縁シートとを重ねて巻いて成る
箔状巻線を有し、巻線内に冷却ダクトを内蔵した箔巻変
圧器に関するものである。

（従来の技術）周知のように変圧器の絶縁を大別すれば、乾式と湿式に
分けられる。ここで、湿式の代表は油入変圧器であるが
、万一の油漏れと火災に対する爆発の危険が青電される
ため、ビルの地下変電所等での使用は減少している。一
方、乾式はフェス処理変圧器とモールド変圧器が挙げら
れるが、フェス処理変圧器は塵埃や汚損により絶縁特性
が悪くなるという欠点があり、現在はモールド変圧器が
主流である。ここで、モールド変圧器とは、変圧器の巻
線を金型の中に入れ減圧下で合成樹脂を含浸するもので
ある。そのため、外観は非常に良く外部からの塵埃や汚
損に対しても、極端な場合水洗いも可能で、メンテナン
スが容易であるという利点を有している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、モールド変圧器は巻線のすべてが含浸樹脂に包
み込まれているため、一般にその冷却特性は絶縁油方式
に比べ数分の−になる。近年特に変圧器の高電圧・大容
量化さらには不燃化への要求が高まるにつれ、いかに冷
却能力を向上させ、高い絶縁耐力を巻線に持たせられる
かということが重要な課題になっている。

高眠圧・大容量化するにつれ、変圧器運転時の発熱量も
大きくなり、絶縁材料の耐熱許容温度を越えてしまい、
絶縁劣化をおこしその信頼性を低下させる。モールド変
圧器は油入変圧器のように絶縁媒体の循還による冷却機
能を持たないため、巻線内部を強制的に液冷却あるいは
送風冷却することができず巻線損失による発熱量の犬き
くなる大容量の変圧器には適さなかった。

また、モールド変圧器のもうひとつの欠点は金型を必要
とすることである。すなわち、含浸樹脂は、金型を用い
ることによって金型の型通りＱものが出来るため、外観
が非常に良いという利点を有する反面、製造のすべては
金型によって決まることになる。そこで、量産の場合に
は同一の金型を多量に、また、多種生産の場合には多種
の金型を用意しなければ対応できないという欠点を有す
る。金型は、勿論変圧器の容量によって異なるが、変圧
器の巻線および含浸樹脂が含浸されても運搬や移動でき
るような強固なものでなければならず、そのため大きく
かつ重いものとなる。また、金型は、多くの場合に２分
割または３分割以上の構成とされるが、変圧器の含浸樹
脂が含浸された巻線の外観は金型内面の仕上げ程度によ
って決まる本のであり、金型内面の仕上げはかなりの精
度を必要とする。さらに、含浸樹脂が含浸されても金型
の合せ目から漏れないよう細心の注意が必要である。そ
のため、金型の製作費が高いものとなり、モールド変圧
器を高価なものにしている。

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決
し、特に箔状巻線の冷却効率と絶縁信頼性を高め、機械
的強度の優れた箔巻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）本発明の箔巻変圧器は、金属シートと絶縁シートを重ね
て巻回し、その巻回途中に軸方向に延びる冷却ダクトを
巻き込み、この箔状巻線を冷却ダクトと共に絶縁容器内
に収納し、更に絶縁物により注型含浸した後絶縁媒体と
共にタンクに収納する。

（作　用）以上のように構成されているので、巻線の冷り却は冷却ダクト内に冷媒を流すことにより冷却ダクトと
巻線との間の熱伝達により行われるため冷却特性は向上
する。さらに、巻線全体が絶縁物により注型されている
ため、絶縁特性が優れ、絶縁物をグル状絶縁物とするこ
とにより運転によるヒートサイクルが繰り返し行われ、
材料の熱膨張率の差による伸縮があってもクラックの発
生は生じない。また、絶縁物をモールドする金型も不要
となる。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図は
本発明の一実施例の箔巻変圧器を示す断面図である。図
において、主脚鉄心ＩＫ金属シート２と絶縁シート３と
を重ねて巻回して低圧巻線４と高圧巻線５が巻装され、
それらの巻線４゜５内には中空状の冷却ダクト６が巻き
込まれている。冷却ダクト６の中空部の薄い間隙内には
、凝縮性、あるいは非凝縮性の冷媒が封入されており、
冷媒は図示しないポンプにより絶縁・！イデ７を通して
集液管８から図示しない外部冷却系に導かれ、冷却ダク
ト６内を循環して巻線を冷却するように構成されている
。このような箔状巻線を絶縁容器９内に収納し、この絶
縁容器９内をエポキシ樹脂等の固体絶縁物、あるいはシ
リコンダル等のグル状絶縁物による絶縁物１０で注型す
る。注型された絶縁容器９は絶縁媒体１ノと共にタンク
１２内に収納する。絶縁媒体１ノは絶縁油、シリコン油
のような絶縁性を有する液体でも、またＳＦ６ガス等の
絶縁性ガスでもよい。このように構成すると、箔状巻線
５は絶縁性能の優れた固体、あるいはグルのような半固
体の絶縁物質１０により絶縁され、絶縁信頼性が大幅に
向上する。また、箔状巻線４゜５の冷却はシート２３内
に内蔵された冷却ダクト６と、シート２，３の熱伝導に
より行われるため、冷却効率が非常に良く、しかも、固
体、あるいは半固体の絶縁物質１０には関係なく冷却さ
れるため、絶縁と冷却が分離され固体あるいは半固体の
絶縁物質１０は絶縁性能を光分活かすことができる、、
また、注型するための特別の型や容器を別途用意する必
要はな（箔巻巻線４，５を収納した絶縁容器９に注型し
、かつ絶縁容器９ごとそのままタンク１２内に納めるこ
とができるため注型が容易であり、かつ注型のための容
器を必要とせず、作業効率が向上する。さらに高価な金
型を必要とせず安価な変圧器が得られる。また、容器９
ごと不燃性の絶縁媒体１１とともにタンク１２内に収納
することで変圧器を不燃性とすることができる。絶縁媒
体１）も絶縁性気体、及び液体ともにどちら本川いるこ
とができ、変圧器の用途に合わせてどちらでも適用可で
ある。さらに、シリコンデル等のグル状絶縁物や、絶縁
性ゴムのような物質を充てんすることにより変圧器の運
転によるヒートサイクルがくり返し行われても熱膨張の
差による絶縁物へのクラックの発生が抑制され、また、
運転中の振動や機械的動き、さらには騒音の発生に対し
ても大きな抑制効果が得られ、絶縁信頼性が高くなる。

なお、絶縁容器９内で箔状巻線４．５に固体、あるいは
グル状絶縁物を注型する際、冷却ダクト６に冷媒を流す
ための絶縁・臂イデをあらかじめ取り付けておいて注型
してもよく、あるいは又、冷却ダクト６と絶縁Δイブ７
の接続口を注型絶縁物の外側に出るように注型し、注型
後絶縁・ダイデフと接続するように構成してもよい。更
に絶縁・ダイデフＶｉ絶縁容器９の上方からのみ取り出
すようにすると絶縁物１０の注型に際しては効率よく構
成できる。又、この構成だけに限定されることなく、絶
縁容器９の下部に冷却ダクト６と絶縁・！イデ７の接続
部を設けておき、絶縁・母イデ７を下方から引き出すよ
うに構成してもよい。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、金属シートと絶縁
シートとを重ねて巻回し、この巻回途中に軸方向に延び
る複数の冷却ダクトを巻き込んだ箔状巻線を絶縁容器内
に収納し、この絶縁容器内に固体、あるいはグル状絶縁
物のような半固体の絶縁物を注型含浸した後、この絶縁
容器を絶縁媒体と共にタンク内に収納するようにしたの
で、巻線の冷却効率を上げ、また巻線の絶縁信頼性４高
くなり、まえ、グル状絶縁物を採用した場合クラック等
の発生の心配が無く、機器の電磁振動をも吸収し巻線間
の振動による騒音も小さくし機械的信頼性の高い箔巻変
圧器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図である。１・・・鉄心、２・・・金属シート、３・・・絶縁シー
ト、４・・・低圧巻線、５−・・高圧巻線、６・・・冷
却ダクト、７・・・絶縁・Ｉイブ、８・・・集液管、９
・・・絶縁容器、１０・・・絶縁物、１１・・・絶縁媒
体、１２・・・タンク。

Claims

【特許請求の範囲】

　鉄心の脚部に金属シートと絶縁シートを重ね合わせて
巻回し、シート間に軸方向に延びる複数の冷却ダクトを
巻き込んだ箔状巻線を装着した箔巻変圧器において、前
記箔状巻線を絶縁容器内に収納し、固体、あるいはグル
状絶縁物により注型含浸したのち、絶縁媒体と共にタン
ク内に収納したことを特徴とする箔巻変圧器。