JPH0453112A - 静止誘導電気機器 - 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、特に巻線端部の電界を緩和した変圧器などの
静止誘導電気機器に関するものである。

（従来の技術） 静止誘導機器においては、より高電圧・大容量器への適
用にあたり、最大の技術的問題点はいかに高い絶縁耐力
を機器に持たせられるかにかかっている。

第５図に、静止誘導電気機器の一例として箔巻変圧器の
巻線構成図を示した。即ち、鉄心１に導体である金属シ
ート２と絶縁シート３を重ねて巻回して箔巻状の低圧巻
線４と高圧巻線５とが形成され、これらの巻線４，５は
絶縁筒６によってヨーク鉄心７等の接地物に対して絶縁
状態で支持され、絶縁媒体８が封入されたタンク９内に
収納されている。

（発明が解決しようとする課１ｇ） ところで、上記の様な箔巻変圧器は、薄い金属シート２
は絶縁シート３を重ねて巻回することにより、低圧巻線
４や高圧巻線５が形成される為、鉄心窓内の巻線占積率
が高くなる反面、次の様な問題点がある。

即ち、高圧巻線５の端部には、一般に電界緩和用の静電
シールド１２．１３が配設されている。これらの静電シ
ールド１２．１３は巻線端部の電界を緩和するためには
、できるだけ巻線に近づけて密着させるように形成しな
ければならず、またシールド自身の電界を緩和させるた
めにも、かつ、巻線端部の電界も充分に緩和するために
は、シールドの大きさを極力大型化しなければならなか
った６そのために、シールドの形状を複雑に工夫したり
、あるいはまた、例えば型を作って静電シールドリング
芯を絶縁物内に注型したり、絶縁破壊を施して信頼性を
上げるなどの方策をと−」でいた。

しかし、これらの方法によると型代か高価となり変圧器
の価格が高くなり、また、巻線の定格にあオ）せて静電
シールドの形状や大きさ杏・変える必要があるため、・
ぞの都度高価な型を作成しなじればならず、効率の面か
らもまた価格の面からも問題があった。絶縁液口する場
合においでも作業が面倒で工数がかかるという欠点を有
している。

さらに、これらの静電シールド１２．１３のうち、巻線
の半径方向外側に配設される静電シールド１２は高圧巻
線５の外周縁部に設ければ良いので、その取付は作業は
比較的容易であるが、巻線の半径方向内側に設番けられ
る静電シールド１３は、電界緩和能力髪増大させ−るた
めにその径を人きくすると、低圧巻線４と高圧巻線５と
の間の主間隙の長さｄも同様に人きくしなければならず
、巻線全体が大型化してしまう。また、前記静電シール
ド＋、　３の取イ・１け作業も、直圧巻線５を巻回して
からでは不ｉｌ’能であり、その取付しづ作業及び固定
作業が面倒で時間がかかっていた。

しかも機器が高電圧・大容量になるにつれ静電シール１
−も大型化するため、シールド自身の自重も重くなり、
シールドを支えるための支え部材が必要となる６すると
高電圧部分となる静電シールドと支え部分の絶縁信頼性
を高めることが必要であると同時に、運転時・輸送時の
機械的振動にも１士える静電シールド構造とする必要が
あるなどの問題点を有していた６ 以上の様に問題点は第６図に示すような絶縁被覆された
平角導体からなる素線】４を鉄心１の回りに円板状に巻
回した変圧器においても同様である。

第６図において、素ｍ１４は一定の間隔で巻回され、こ
れらが軸方向に複数段積み重ね、所定の接続が行われて
低圧巻線４′、高圧巻線５′が構成され１ている。巻線
４’、５’の端部には静電シールド１．５．１６が各々
配設されている。

この様な構成においても、巻線端部の電界を緩和し、か
つ静電シールド自身の電界を緩和するために、シールド
の形状を工夫しなｌプればならず型をつくり成型した静
電シールドを取りつＵるなど箔巻変圧器と同様、高価で
に数のかかる欠点を有していた６ 本発明の目的は、静電シールドの絶縁信頼性を高め、静
電シールドの製作および取りつり作業を簡略化し、機械
的強度の優れた静止誘導電気機器を安価に提供すること
にある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の静止誘導電気機器は、静電シールドリング芯の
端部に、ゴム、エラストマー等の弾性体からなる成型ｌ
ｆｌ縁物を取りつけたごとを特徴とするものである。

（作用） 本発明においては１、静電シールドが形状が小さくても
巻線端部の電界を充分緩和できるような信頼性の高い形
状に容易に製作でき、巻線端部および静電シールド端部
の絶縁信頼性が高くなり、さらに静電シールドの取りつ
けを容易とし、機械的強度を高めることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

なお、説明は主に箔巻変圧器に基づいて説明するが、平
角線からなる変圧器など他の静止誘導電気機器に全て適
用できるものである。また、第５図以下に示した従来型
と同一部分には同一の符号を付し説明を省略する。

本実施例においては、第１図に示すように、巻線の端部
に電界緩和用の静電シールドを取り“つけるが、この時
静電シールドリング芯２１．２２．２３の巻線軸方向端
部の片側あるいは両側にゴムあるいは熱ｉｉ７塑性エラ
ストマーなどの弾性体からなる成型絶縁物２４．２５．
２６を取りつける。この成型絶縁は特に静電シールドリ
ング芯に接する側を静電シールドリング芯の形状に密着
するような形に予め成型する。

静電シールドと接触しない側は適当な曲率を設けても、
あるいはまた、静電シールドや巻線を支持する支持部材
（図示せず）の形状に密着するような形状にしてもよい
。なお、成型絶縁物は静電シールドの両端部にとりつけ
ても、あるいはまた、静電シールド端部の電界が高くな
る側だけにとりつけてもよい。

この様な構成を有する本実施例の箔巻変圧器においては
、電界の高くなる静電シールド端部に弾性体である成型
絶縁物がぴったりと密着してとりつき、シールド端部を
絶縁物でおおうため、シールド端部の電界を緩和し絶縁
信頼性を向上させる。

しかも、絶縁物が弾性を有しているためシールドリング
芯と絶縁物の間に小さなギャップ等が生じることなく密
着できるので、特に絶縁性の気体により絶縁する方式の
機器においては微小なギャップへの電界集中から生じる
絶縁破壊を防止でき絶縁耐力の大幅な向上がはかられる
。また特に成型絶縁物がエラストマーのような可塑性樹
脂においては成型が容易で、機械加工やシールドリング
芯と一体にしての注型作業などの必要がなく、どのよう
なシールド形状に対しても容易に製作できる利点を有す
る。

さらに、誘電率等の電気的特性、硬度等の機械的特性を
機器の定格に応じ、最適なものに調整したり、あるいは
又最適なものを選択することによりより信頼性の高いも
のとすることができる。またこの成型絶縁物は振動や機
械的衝撃を吸収する力にすぐれるため、運転時あるいは
又、輸送時においても、ずれ等が生じず、機械的電気的
特性を損ねることはない。特に成型絶縁物の端部位置を
巻線高さと一致させ、巻線と静電シールドを一体として
支えるなど支え構造を簡略化することも可能である。

本発明においては静電シールドリング芯に弾性体からな
る成型絶縁物を取りつける方法は、第１図の方法だけに
限るものではない。第２図に示す静電シールド断面図の
ように、静電シールドリング芯２７を絶縁紙あるいは絶
縁フィルムのような絶縁物２８で絶縁被覆した上で、そ
の端部に弾性体からなる成型絶縁物２９を取りつけるよ
うに構成してもよい。

このように構成すると静電シールドリング芯は全体が絶
縁被覆される上、成型絶縁物で保護され、支持されるこ
とになるので、支持絶縁物との間に絶縁上の弱点となる
間隙が生じることがなく、またシールド全体が完全に絶
縁被覆されるため絶縁信頼性がさらに向上する。

またさらに、第３図に示すように第２図に示した静電シ
ールドをさらに絶縁物２８′により被覆するように構成
してもよい。このように構成すると静電シールドリング
芯と成型絶縁物が一体となり成型絶縁物とシールドとの
密着性はさらに良くなり絶縁特性はさらに向上すると共
に静電シールドの取りつけ作業等が容易になる効果も有
する。第２図、第３図ともに絶縁物２８．２８’を例え
ば熱収縮性の絶縁物で構成し、被覆したのち熱を加える
ことにより収縮させることにより、シールドリング芯と
成型絶縁物、さらに絶縁物が完全に密着し本発明の効果
がさらに有利となる。上記説明においてはいずれも成型
絶縁物を静電シールドリング芯の両端部に設けたが、こ
れはどちらか一方のみでもよく、また両端部に設ける成
型絶縁物の形状や大きさを変更してもよい。第４図に本
発明を絶縁被覆された平角導体からなる素線による変圧
器に適用した例を示す。第６図に示した従来例と同一部
分には同一符号を付し説明を省略する。高・低圧巻線の
端部に設けられた静電シールドリング芯３０．３０’　
の端部にゴムあるいは熱可塑性エラストマーなどの弾性
体からなる成型絶縁物３１．３１’を取りつけ静電シー
ルドを構成する。この場合においても成型絶縁物３１を
取りつけたのち、さらに絶縁被覆してもよい。

このように構成すると、先の箔巻変圧器の場合と同様、
リング芯の形状は巻線端部の電界を効率よく緩和する上
で最適、かつ最小の形状とした上でシールドリング芯の
端部は成型絶縁物により密着されて保護されるため、静
電シールドの絶縁信頼性が大幅に向上するとともに、従
来のように絶縁物を注型する工程が削減できるため、大
幅に作業効率が向上する。さらに巻線は静電シールドと
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１、 以十示嘘よ・）な本発明の実施例ＩＪ、　ｉ；い”では
、成型絶縁物の材質は巻線の定格や形状から特１．こ誘
電率や絶縁強度等の亀伝的特１１さらシロ、は、弾性率
Ｎ・圧縮強度、Ａ弓ノグ率等の機械的特性のＳ、適なｔ
ｌのな選択することがζＸさ、あるいけはまた調整１イ
）ことが容易であるｌめ機器の信頼性の大幅な向−Ｉ−
がはかられる５、 〔発明の効果〕 以十述べたように１本発明によれば静電シルトリング芯
の端部に弾性体からなる成へ４１絶縁物を取りつけて巻
線付形成するようにしたの７“、成型絶縁物が静電シー
ルドリング芯に密着１、て取り−ｒ′Ｕ、　紛ｆｆ（信
ｆ、ｆ性がＩＩ（、＜　Ｍ材、的（ｉ６１　ＪＪＥが僕
か、るど、］・４−２１１、　静電シール１Ｘ（７１）
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”Ａ＄　ｋ、’　ｌ？：］呻イｌ：　　ｌ′Ｉ’：　　
静　＋、ｌ　　詣匂召ヲ、較、偽）））　　ム　稈、イ
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．１“４面　の簡　甲　ノ）・護り２．ｉす１３１″′
１１図ｔｉ人発明の静１１・＄・４導昏ｌ気、機器ろ・
・箔巻変ハ器ｔ：泡１４’ｌ　ｉ、穴場ハ・（１）　　
実施例’＄：　；；’＜　”を拘’ｉ　１ｌｊｉ　ｉＧ
＋１、第２、図４；　にび影：３し１．は本発明１．使
用する静電Ｉ　Ｓ、・　？１／ドのｆ′わ、イ゛ｊ′１
．異なる実施例も一ボー４要部拡大図、イぐ）４回は本
発明ム・平角春休が１・）なる変ノ」・器６５適川１．
２ノロし１１含の′ス；旅１例六二示４衡ｌ血図、第「
）ド１．［？よび第〔３図はイ゛ハぞ′れ従来の変圧器
の衝成、、右−示ず断面図で・多Ｎ　６　＋１ 〕２　鉄心　　　　　　　２・・・導体（席属シーＩ・
）を・・−低、圧巻線　　　　　５・・高圧巻線２１、
、、２２．２３．２７．　：３０・・静電シールドリン
グ芯２４、２５．２６．２９．３１・・・成型絶縁物（
８７３３）代理人　弁理−１＝　猪　股　祥　晃（ほか
１名） 第１図 第４囚 Ｇ 第２図 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導体を巻回して構成した巻線を鉄心に納め、その巻線の
   端部に静電シールドを配設してなる静止誘導電気機器に
   おいて、その静電シールドリング芯の端部に、弾性体か
   らなる成型絶縁物を取りつけたことを特徴する静止誘導
   電気機器。