JPH04372B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH04372B2 JPH04372B2 JP58041393A JP4139383A JPH04372B2 JP H04372 B2 JPH04372 B2 JP H04372B2 JP 58041393 A JP58041393 A JP 58041393A JP 4139383 A JP4139383 A JP 4139383A JP H04372 B2 JPH04372 B2 JP H04372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rib
- foil
- refrigerant
- cooling
- cooling panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、箔状導体と絶縁シートを重ねて巻回
した巻線内に、冷却パネルを内蔵した箔巻変圧器
に関する。
した巻線内に、冷却パネルを内蔵した箔巻変圧器
に関する。
［発明の技術的背景］
鉄心脚の周囲に金属箔を巻回して箔状巻線を構
成した箔巻変圧器は、巻装導体の占積率がよいの
で、通常の線状の導体を用いた変圧器と比較して
小型・軽量化に適した特徴を有している。
成した箔巻変圧器は、巻装導体の占積率がよいの
で、通常の線状の導体を用いた変圧器と比較して
小型・軽量化に適した特徴を有している。
しかし、より高電圧・大容量の変圧器を実現さ
せる為には、巻線に対する冷却能力を更に向上さ
せ、且つ高い絶縁能力を巻線に持たせることが不
可欠となつており、この為巻線内に冷媒の流通す
る冷却パネルを内蔵させ、巻線から発生する熱を
直接的に冷却する様に構成させている。
せる為には、巻線に対する冷却能力を更に向上さ
せ、且つ高い絶縁能力を巻線に持たせることが不
可欠となつており、この為巻線内に冷媒の流通す
る冷却パネルを内蔵させ、巻線から発生する熱を
直接的に冷却する様に構成させている。
この従来から提案されている箔巻変圧器は、例
えば第１図に示す様に、鉄心１の外側に箔状導体
２と絶縁シート３を重ねて巻回して巻線を構成し
たものである。この巻線は、低圧巻線４と高圧巻
線５とからなり、これらの各巻線内には環状の冷
却パネル６が内蔵されている。この冷却パネル６
は、第２図に示す如く、液化した冷媒が入り込む
導入ノズル７、またこの冷媒１２が出て行く導出
ノズル８、及び導入された冷媒の流路部９とから
構成されている。
えば第１図に示す様に、鉄心１の外側に箔状導体
２と絶縁シート３を重ねて巻回して巻線を構成し
たものである。この巻線は、低圧巻線４と高圧巻
線５とからなり、これらの各巻線内には環状の冷
却パネル６が内蔵されている。この冷却パネル６
は、第２図に示す如く、液化した冷媒が入り込む
導入ノズル７、またこの冷媒１２が出て行く導出
ノズル８、及び導入された冷媒の流路部９とから
構成されている。
そして、この流路部９の内部には、第３図に示
す如くパネル６と、このパネルとを所定間隔に保
持する為のスペーサとして、細いリブ１０が多数
設けてある。このリブ１０を設けることにより形
成された細長く狭い隙間１１内に、フロンＲ−
113やフロリナートFC−75等の冷媒１２をポンプ
１３で常時流し込み、この冷媒１２に箔巻巻線内
で発生した熱を奪い取らせることで冷却させてい
る。この熱を吸収することにより温度上昇し一部
気化した冷媒１２は、導出ノズル８を介して巻線
外部へ送り出され、タンク１８外部に設けた冷却
器１４内において冷却水１５によつて冷却され、
再び液体となり、再度冷却パネル６内に送り込ま
れる。また、なお冷却水によつて冷却され再び液
化した冷媒は、冷却パネル６に送り込まれる前に
一旦ステンレス等の金属で形成された集液管１６
に集められるが、この集液管１６は、タンク１８
等と同電位のアース電位を保持しており、箔状導
体２と同電位を有する冷却パネル６とも接続を図
る為、途中に絶縁パイプ１７を設けてある。冷却
パネル６は、箔状導体２を熱伝導により冷却する
為箔状導体２に接触しており、更に冷却パネル６
が巻線内に巻き込まれている関係上、冷却パネル
６も略同電圧が印加され、この箔状導体２や冷却
パネル６と外部との絶縁はタンク１８内に封入さ
れた絶縁用の例えば六沸化イオウ（SF6）等の絶
縁ガス１９によつてなされる。
す如くパネル６と、このパネルとを所定間隔に保
持する為のスペーサとして、細いリブ１０が多数
設けてある。このリブ１０を設けることにより形
成された細長く狭い隙間１１内に、フロンＲ−
113やフロリナートFC−75等の冷媒１２をポンプ
１３で常時流し込み、この冷媒１２に箔巻巻線内
で発生した熱を奪い取らせることで冷却させてい
る。この熱を吸収することにより温度上昇し一部
気化した冷媒１２は、導出ノズル８を介して巻線
外部へ送り出され、タンク１８外部に設けた冷却
器１４内において冷却水１５によつて冷却され、
再び液体となり、再度冷却パネル６内に送り込ま
れる。また、なお冷却水によつて冷却され再び液
化した冷媒は、冷却パネル６に送り込まれる前に
一旦ステンレス等の金属で形成された集液管１６
に集められるが、この集液管１６は、タンク１８
等と同電位のアース電位を保持しており、箔状導
体２と同電位を有する冷却パネル６とも接続を図
る為、途中に絶縁パイプ１７を設けてある。冷却
パネル６は、箔状導体２を熱伝導により冷却する
為箔状導体２に接触しており、更に冷却パネル６
が巻線内に巻き込まれている関係上、冷却パネル
６も略同電圧が印加され、この箔状導体２や冷却
パネル６と外部との絶縁はタンク１８内に封入さ
れた絶縁用の例えば六沸化イオウ（SF6）等の絶
縁ガス１９によつてなされる。
以上説明した箔巻変圧器は、冷却の為の冷媒１
２が流れる循環回路と絶縁ガス１９とが完全に分
離されていることからセパレート式箔巻変圧器と
呼ばれており、従来の線状の導体を用いた変圧器
に比較し、大幅な小型・軽量化が可能で、絶縁信
頼性が高い等の利点を有している。
２が流れる循環回路と絶縁ガス１９とが完全に分
離されていることからセパレート式箔巻変圧器と
呼ばれており、従来の線状の導体を用いた変圧器
に比較し、大幅な小型・軽量化が可能で、絶縁信
頼性が高い等の利点を有している。
［背景技術の問題点］
ところで、この種のセパレート式箔巻変圧器の
信頼性向上にとつて局部加熱の阻止は最も重要な
課題であり、従つて、巻線各部を全て建全な一定
温度に維持させることが必要となる。巻線全体を
所定温度以下に維持させるには、巻線の各部の発
熱量に応じて冷却効果を微妙に調節することが要
請されている。この調節は冷媒の流速を変えるこ
とによつて達成できるのであるが、この為パネル
内のリブを適性に配置することで流速を微妙に調
節することが必要となつている。しかるに、従来
では冷却パネル６内での流速分布については何等
考慮されておらず、冷却パネル６内に配置する各
リブについても、流速を無視して単に第４図の様
な等間隔に平行に配置したものが提案されていた
に過ぎなかつた。
信頼性向上にとつて局部加熱の阻止は最も重要な
課題であり、従つて、巻線各部を全て建全な一定
温度に維持させることが必要となる。巻線全体を
所定温度以下に維持させるには、巻線の各部の発
熱量に応じて冷却効果を微妙に調節することが要
請されている。この調節は冷媒の流速を変えるこ
とによつて達成できるのであるが、この為パネル
内のリブを適性に配置することで流速を微妙に調
節することが必要となつている。しかるに、従来
では冷却パネル６内での流速分布については何等
考慮されておらず、冷却パネル６内に配置する各
リブについても、流速を無視して単に第４図の様
な等間隔に平行に配置したものが提案されていた
に過ぎなかつた。
しかし、この様なリブ配置では、冷媒１２の流
れは、第５図の流速分布グラフに示す如く、冷却
パネル６中央部で滞留して流速が遅れ、パネル全
域に亘つて平等な速さで流れない為、冷却効果に
ムラが発生する不都合を生じていた。
れは、第５図の流速分布グラフに示す如く、冷却
パネル６中央部で滞留して流速が遅れ、パネル全
域に亘つて平等な速さで流れない為、冷却効果に
ムラが発生する不都合を生じていた。
そして、冷媒１２による冷却時に局所的に流速
のムラが生じると、この部分での冷却効果が低下
して付近の箔状導体に局部加熱を引き起こし、こ
の熱の発生により絶縁シートが損傷して巻線が剥
き出しになり隣同士の巻線がシヨートするターン
間シヨートが発生し、火災等の重大事故に至るお
それがあつた。
のムラが生じると、この部分での冷却効果が低下
して付近の箔状導体に局部加熱を引き起こし、こ
の熱の発生により絶縁シートが損傷して巻線が剥
き出しになり隣同士の巻線がシヨートするターン
間シヨートが発生し、火災等の重大事故に至るお
それがあつた。
［発明の目的］
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、箔状導体の発熱分布に見合う
様に冷却パネル内における冷媒の流れを平均化し
て、巻線の局所的な温度上昇を防いだ、冷却効率
の高い箔巻変圧器を提供することにある。
あり、その目的は、箔状導体の発熱分布に見合う
様に冷却パネル内における冷媒の流れを平均化し
て、巻線の局所的な温度上昇を防いだ、冷却効率
の高い箔巻変圧器を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の箔巻変圧器は、冷却パネル内に設けた
複数の平行リブを、その端部と冷却パネル側端部
との間隔が冷却パネル入口及び出口部近傍から奥
部に向かつて狭くなる様に形成し、冷媒の出入口
部と各リブ間の流路との間に三角形状をした分液
部及び分集部を形成することにより、冷却パネル
内の冷媒の流速分布を平均化させたものである。
複数の平行リブを、その端部と冷却パネル側端部
との間隔が冷却パネル入口及び出口部近傍から奥
部に向かつて狭くなる様に形成し、冷媒の出入口
部と各リブ間の流路との間に三角形状をした分液
部及び分集部を形成することにより、冷却パネル
内の冷媒の流速分布を平均化させたものである。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例について第６図を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
本実施例において、冷却パネル６内には、パネ
ルの横方向に平行に延びる多数本のリブ１０が等
間隔に設けられ、これら各リブ１０の間に流路２
０が形成されている。各リブ１０の導入ノズル７
側の端部は、導入ノズル７に近い冷却パネル下部
のリブ１０ほど、冷却パネル６の側端縁６ａから
離れた位置にあり、導入ノズル７と各リブ１０の
端部との間に導入ノズル７側が広がつた三角形状
の分液部２１が形成されている。従つて、各流路
２０の入口部分においては、パネルの奥部側のリ
ブの端部が導入ノズル側のリブよりも突出してお
り、この突出部がその流路２０への案内板２０ａ
となつている。
ルの横方向に平行に延びる多数本のリブ１０が等
間隔に設けられ、これら各リブ１０の間に流路２
０が形成されている。各リブ１０の導入ノズル７
側の端部は、導入ノズル７に近い冷却パネル下部
のリブ１０ほど、冷却パネル６の側端縁６ａから
離れた位置にあり、導入ノズル７と各リブ１０の
端部との間に導入ノズル７側が広がつた三角形状
の分液部２１が形成されている。従つて、各流路
２０の入口部分においては、パネルの奥部側のリ
ブの端部が導入ノズル側のリブよりも突出してお
り、この突出部がその流路２０への案内板２０ａ
となつている。
一方、冷却パネル６の導出ノズル８側において
も、各リブ１０の端部は、導出ノズル８に近いリ
ブほどその端部が冷却パネル６の側端縁６ａから
離れた位置にあり、導出ノズル８側が広がつた三
角形状の集液部２２が形成されている。
も、各リブ１０の端部は、導出ノズル８に近いリ
ブほどその端部が冷却パネル６の側端縁６ａから
離れた位置にあり、導出ノズル８側が広がつた三
角形状の集液部２２が形成されている。
ここで、前記導入ノズル７側における各リブ１
０の端部を結ぶ線l1と、導出ノズル８側のリブの
端部と結んだ線l2とが、共に一直線状をなし、且
つ平行となる様に、各リブ１０は形成されてい
る。
０の端部を結ぶ線l1と、導出ノズル８側のリブの
端部と結んだ線l2とが、共に一直線状をなし、且
つ平行となる様に、各リブ１０は形成されてい
る。
この様な構成を有する本発明の箔巻変圧器にお
いては、冷却パネル６に流入した冷媒１２は、ま
ず導入ノズル７から分液部２１へ向かつて流れ込
み、次いでリブ１０で細分された各流路２０に均
等に分流していく。
いては、冷却パネル６に流入した冷媒１２は、ま
ず導入ノズル７から分液部２１へ向かつて流れ込
み、次いでリブ１０で細分された各流路２０に均
等に分流していく。
この時、流入する冷媒１２は、流路２０の奥部
側に突出した案内板２０ａに案内され各流路２０
ごとに均一に分流される。しかも、分液部２１が
奥部へ向かつて狭くなつた三角形状となつている
為、導入ノズル７から流入した冷媒は順次流路２
０内へ流れ込み、奥部の流路２０のみに流入圧力
が集中することがないので、全部の流路に効果的
に淀みなく分流される。
側に突出した案内板２０ａに案内され各流路２０
ごとに均一に分流される。しかも、分液部２１が
奥部へ向かつて狭くなつた三角形状となつている
為、導入ノズル７から流入した冷媒は順次流路２
０内へ流れ込み、奥部の流路２０のみに流入圧力
が集中することがないので、全部の流路に効果的
に淀みなく分流される。
一方、冷却パネルの導出ノズル側では、流路２
０の合流量が多くなつた流出側ほど集液部２２の
幅が広くなつているので、各リブ１０間の流路か
ら流れ出た冷媒１２は、流路２０の出口にて衝突
することもなく、効果的に合流し速やかに導出バ
ルブ８より吐出される。
０の合流量が多くなつた流出側ほど集液部２２の
幅が広くなつているので、各リブ１０間の流路か
ら流れ出た冷媒１２は、流路２０の出口にて衝突
することもなく、効果的に合流し速やかに導出バ
ルブ８より吐出される。
この様に、本実施例において、冷媒１２は、冷
却パネル６内の全体に亘つて各流路２０をムラな
く流れ、第７図の如く各流路２０を通過する冷媒
１２の冷却パネル中央部での流速は、第５図の従
来例に比較し大幅に上昇して、巻線の発熱分布に
合致した流速分布が形成されている。従つて、巻
線の冷却効果も均一に発揮される為、局所的な冷
却不足による温度上昇をなくすことができ、冷却
特性が均等化した信頼性の優れた箔巻変圧器を実
現することができる。
却パネル６内の全体に亘つて各流路２０をムラな
く流れ、第７図の如く各流路２０を通過する冷媒
１２の冷却パネル中央部での流速は、第５図の従
来例に比較し大幅に上昇して、巻線の発熱分布に
合致した流速分布が形成されている。従つて、巻
線の冷却効果も均一に発揮される為、局所的な冷
却不足による温度上昇をなくすことができ、冷却
特性が均等化した信頼性の優れた箔巻変圧器を実
現することができる。
［発明の効果］
以上述べてきた様に、本発明によれば、冷媒が
冷却パネル全面に亘つて淀みなく流れ、単位時間
当りの流量が巻線の発熱分布に見合つて一定とな
る為、巻線の局所的な温度上昇を防止でき、冷却
効率が向上する効果を有している。その結果、冷
却特性が均等化した信頼性に優れた箔巻変圧器を
提供することが可能となる。
冷却パネル全面に亘つて淀みなく流れ、単位時間
当りの流量が巻線の発熱分布に見合つて一定とな
る為、巻線の局所的な温度上昇を防止でき、冷却
効率が向上する効果を有している。その結果、冷
却特性が均等化した信頼性に優れた箔巻変圧器を
提供することが可能となる。
第１図は従来用いられている箔巻変圧器の概略
構成を示す断面図、第２図は従来の箔巻変圧器を
構成する冷却パネルを示す概略斜視図、第３図は
第２図の一部を拡大断面した斜視図、第４図は従
来の箔巻変圧器を構成する冷却パネルのリブ配置
形状を示す概略断面図、第５図は従来の冷却パネ
ルにおける単位時間当りの液量と位置とのグラ
フ、第６図は本発明の箔巻変圧器を構成する冷却
パネルのリブ配置形状を示す概略的断面図、第７
図は本発明における冷却パネルでの単位時間当り
の液量と位置とのグラフである。 １…鉄心、２…箔状導体、３…絶縁シート、４
…低圧巻線、５…高圧巻線、６…冷却パネル、７
…導入バルブ、８…導出バルブ、１０…リブ、１
２…冷却導体、１３…ポンプ、１４…冷却器、１
５…冷却水、１８…タンク、１９…絶縁用ガス、
２０…流路、２１…分液部、２２…集液部、l1，
l2…リブ端線。
構成を示す断面図、第２図は従来の箔巻変圧器を
構成する冷却パネルを示す概略斜視図、第３図は
第２図の一部を拡大断面した斜視図、第４図は従
来の箔巻変圧器を構成する冷却パネルのリブ配置
形状を示す概略断面図、第５図は従来の冷却パネ
ルにおける単位時間当りの液量と位置とのグラ
フ、第６図は本発明の箔巻変圧器を構成する冷却
パネルのリブ配置形状を示す概略的断面図、第７
図は本発明における冷却パネルでの単位時間当り
の液量と位置とのグラフである。 １…鉄心、２…箔状導体、３…絶縁シート、４
…低圧巻線、５…高圧巻線、６…冷却パネル、７
…導入バルブ、８…導出バルブ、１０…リブ、１
２…冷却導体、１３…ポンプ、１４…冷却器、１
５…冷却水、１８…タンク、１９…絶縁用ガス、
２０…流路、２１…分液部、２２…集液部、l1，
l2…リブ端線。
Claims (1)
- １ 鉄心の外側に箔状導体と絶縁シートを重ね合
わせて巻回した巻線内に、パネル内に多数の平行
リブを設けて各リブ間に冷媒の流路を形成し、こ
の流路内に冷媒を循環させた冷却パネルを内蔵し
た箔巻変圧器において、前記冷却パネルを各リブ
の両端部と冷却パネル側端縁との間隔を、冷媒の
出入口部から奥部に向かうほど幅の狭いものと
し、出入口部と各流路との間にパネルの奥側が狭
くなつた分液部及び集液部を形成し、且つ前記分
液部及び集液部における各リブの端部を結ぶ線が
一直線状でしかも平行となる様に形成したことを
特徴とする箔巻変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4139383A JPS59168613A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 箔巻変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4139383A JPS59168613A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 箔巻変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168613A JPS59168613A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH04372B2 true JPH04372B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=12607127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4139383A Granted JPS59168613A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 箔巻変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168613A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159513A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Toshiba Corp | 箔巻変圧器 |
-
1983
- 1983-03-15 JP JP4139383A patent/JPS59168613A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59168613A (ja) | 1984-09-22 |
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