JPH05291055A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
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- JPH05291055A JPH05291055A JP4084401A JP8440192A JPH05291055A JP H05291055 A JPH05291055 A JP H05291055A JP 4084401 A JP4084401 A JP 4084401A JP 8440192 A JP8440192 A JP 8440192A JP H05291055 A JPH05291055 A JP H05291055A
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- Japan
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- gas
- transformer
- windings
- duct
- winding
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 変圧器の巻線からの熱を効率よく絶縁ガスに
伝え、巻線間の絶縁強度を高める。 【構成】 ガスダクトを形成するダクトピースの形状を
中空のパイプ状の絶縁材料で構成し、このダクトピース
内にも絶縁ガスを流すようにする。
伝え、巻線間の絶縁強度を高める。 【構成】 ガスダクトを形成するダクトピースの形状を
中空のパイプ状の絶縁材料で構成し、このダクトピース
内にも絶縁ガスを流すようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変圧器に係り、特に巻
線内部の冷却ダクト構成を改良し、変圧器巻線の冷却効
率を高めるとともに、巻線間の絶縁強度を高めたことを
特徴とする変圧器に関する。
線内部の冷却ダクト構成を改良し、変圧器巻線の冷却効
率を高めるとともに、巻線間の絶縁強度を高めたことを
特徴とする変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年変圧器は、小型化が要求されてい
る。これは、例えば変圧器を設置する場所が用地難など
の理由から地下などに集中するようになったからであ
る。特に、地下に設置する場合、防災型の変圧器が望ま
れている。その様な変圧器の例として、シート巻線を用
いたガス絶縁変圧器がある。
る。これは、例えば変圧器を設置する場所が用地難など
の理由から地下などに集中するようになったからであ
る。特に、地下に設置する場合、防災型の変圧器が望ま
れている。その様な変圧器の例として、シート巻線を用
いたガス絶縁変圧器がある。
【０００３】図４にその様な変圧器を示す。図４におい
て、１および４は、金属シート２と絶縁シート３とを巻
回して形成されたそれぞれ高圧巻線、低圧巻線である。
そして、その高圧巻線、低圧巻線の内部には、少なくと
も１箇所以上の巻線からの熱を放出するための冷却ダク
ト５が取り付けられている。この冷却ダクト５は、例え
ば図５に示すように、ダクトピース６を絶縁紙７の上に
ある間隔ではりつけなどにより固定されたもので構成さ
れ、変圧器巻線の巻線製作途中に挿入されている。冷却
用のガスは、そのダクトピース６が無い部分を流れ、そ
こで巻線からの熱がガスに伝わるようになっている。そ
して、図４では示さなかったが、タンク25外部に取り付
けられた冷却器でガスが冷却され、変圧器全体が冷却さ
れるようになっている。
て、１および４は、金属シート２と絶縁シート３とを巻
回して形成されたそれぞれ高圧巻線、低圧巻線である。
そして、その高圧巻線、低圧巻線の内部には、少なくと
も１箇所以上の巻線からの熱を放出するための冷却ダク
ト５が取り付けられている。この冷却ダクト５は、例え
ば図５に示すように、ダクトピース６を絶縁紙７の上に
ある間隔ではりつけなどにより固定されたもので構成さ
れ、変圧器巻線の巻線製作途中に挿入されている。冷却
用のガスは、そのダクトピース６が無い部分を流れ、そ
こで巻線からの熱がガスに伝わるようになっている。そ
して、図４では示さなかったが、タンク25外部に取り付
けられた冷却器でガスが冷却され、変圧器全体が冷却さ
れるようになっている。
【０００４】次に変圧器の低圧巻線４、高圧巻線１間に
ついて述べる。その巻線間は、絶縁強度の確保と変圧器
短絡時の機械強度確保のため間隔片８が取り付けられて
いる。この間隔片８は、前述したダクトピースと同様絶
縁物で構成された断面がほぼ４角形の棒が使用されてい
る。
ついて述べる。その巻線間は、絶縁強度の確保と変圧器
短絡時の機械強度確保のため間隔片８が取り付けられて
いる。この間隔片８は、前述したダクトピースと同様絶
縁物で構成された断面がほぼ４角形の棒が使用されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、冷却ダクト５内にダクトピース６がある間隔で取
り付けられているため、巻線１，４の冷却ダクト５全体
に冷却ガスが流れない。そのため、巻線１，４からの熱
の冷却が悪く大容量ガス絶縁変圧器製作化への問題とな
っている。そのため、大容量ガス絶縁変圧器を得るため
には、温度を下げたガスを冷却ダクト５に流すか、また
は、冷却ダクト５の幅を大きくし、大量のガスを冷却ダ
クト５に流す手段などが考えられている。しかし、前者
は、タンク25外部に取り付けたガス冷却装置が大型化
し、結局は、変圧器全体の大きさを大きくしている。ま
た、後者は、冷却ダクト５の幅が大きくなった分だけ巻
線１，４の大きさが大きくなるばかりか、ガスを流すた
めの装置も大きくなり、変圧器が大きくなる欠点があ
る。
うに、冷却ダクト５内にダクトピース６がある間隔で取
り付けられているため、巻線１，４の冷却ダクト５全体
に冷却ガスが流れない。そのため、巻線１，４からの熱
の冷却が悪く大容量ガス絶縁変圧器製作化への問題とな
っている。そのため、大容量ガス絶縁変圧器を得るため
には、温度を下げたガスを冷却ダクト５に流すか、また
は、冷却ダクト５の幅を大きくし、大量のガスを冷却ダ
クト５に流す手段などが考えられている。しかし、前者
は、タンク25外部に取り付けたガス冷却装置が大型化
し、結局は、変圧器全体の大きさを大きくしている。ま
た、後者は、冷却ダクト５の幅が大きくなった分だけ巻
線１，４の大きさが大きくなるばかりか、ガスを流すた
めの装置も大きくなり、変圧器が大きくなる欠点があ
る。
【０００６】一方、前述のように、変圧器は、小型化す
る必要があるが、そのためには、巻線１，４間の縮小が
必要である。しかし、前述のように、巻線１，４間に絶
縁物が存在しているためそれが困難となっている。その
理由を次に述べる。図６に巻線１，４間の絶縁構成の概
略を示したが、前述した間隔片８は低圧巻線４の外側に
取り付けられた絶縁筒９と高圧巻線１の内側に取り付け
られた絶縁筒10との間にある間隔を持って取り付けられ
ている。周知のように、ＳＦ6 ガス絶縁は、電界依存形
の絶縁破壊をしており、電界が高い部分から絶縁破壊を
生じる。前述されたような構成において間隔片８がある
部分は間隔片８と絶縁筒９，10との間に微小なガスギャ
ップが出来易い構成である。間隔片８と絶縁筒９，10と
の間に微小ガスギャップができると、他の部分は高誘電
率の絶縁材料であるため微小ガスギャップの電界は誘電
率に逆比例するため微小ガスギャップ部分の電界が高く
なり、その微小ガスギャップ部分より絶縁破壊を生じる
恐れがある。
る必要があるが、そのためには、巻線１，４間の縮小が
必要である。しかし、前述のように、巻線１，４間に絶
縁物が存在しているためそれが困難となっている。その
理由を次に述べる。図６に巻線１，４間の絶縁構成の概
略を示したが、前述した間隔片８は低圧巻線４の外側に
取り付けられた絶縁筒９と高圧巻線１の内側に取り付け
られた絶縁筒10との間にある間隔を持って取り付けられ
ている。周知のように、ＳＦ6 ガス絶縁は、電界依存形
の絶縁破壊をしており、電界が高い部分から絶縁破壊を
生じる。前述されたような構成において間隔片８がある
部分は間隔片８と絶縁筒９，10との間に微小なガスギャ
ップが出来易い構成である。間隔片８と絶縁筒９，10と
の間に微小ガスギャップができると、他の部分は高誘電
率の絶縁材料であるため微小ガスギャップの電界は誘電
率に逆比例するため微小ガスギャップ部分の電界が高く
なり、その微小ガスギャップ部分より絶縁破壊を生じる
恐れがある。
【０００７】本発明の目的は、上記の点に鑑み成された
もので、その目的は巻線からの熱を効率よくガスに伝達
するガスダクト部分の構成を採用し、巻線間の絶縁強度
を高めた変圧器を提供することにある。
もので、その目的は巻線からの熱を効率よくガスに伝達
するガスダクト部分の構成を採用し、巻線間の絶縁強度
を高めた変圧器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のガスダクト部分
は、ダクトピースの形状を中空のパイプ状の絶縁材料で
構成する。そして、そのダクトピース間にもガスを流す
ようにする。更に、巻線間の間隔片も中空のパイプ状の
絶縁材料で構成するものである。
は、ダクトピースの形状を中空のパイプ状の絶縁材料で
構成する。そして、そのダクトピース間にもガスを流す
ようにする。更に、巻線間の間隔片も中空のパイプ状の
絶縁材料で構成するものである。
【０００９】
【作用】巻線からの熱が発生する部分のダクトピースが
中空となっており、その部分にガスが流れるので、ダク
トピース部分においても巻線からの発熱を冷却すること
が出来、大容量のガス絶縁変圧器ができる。さらに、ガ
スダクト部分に流すガスを少なくすることが出来るの
で、ガスダクトの幅が小さくできるばかりでなく、ガス
冷却装置も小型化できる。
中空となっており、その部分にガスが流れるので、ダク
トピース部分においても巻線からの発熱を冷却すること
が出来、大容量のガス絶縁変圧器ができる。さらに、ガ
スダクト部分に流すガスを少なくすることが出来るの
で、ガスダクトの幅が小さくできるばかりでなく、ガス
冷却装置も小型化できる。
【００１０】次に巻線間に前記中空の間隔片を用いた場
合、中空部分の誘電率は、ガスとなるので、巻線間の絶
縁物の量が等価的に少なくなり、微小ガスギャップが形
成されたとしても、その部分の電界が小さくなり、高耐
圧化したガス絶縁変圧器を提供できるばかりでなく、巻
線間の絶縁距離を縮めることが出来、小型化したガス絶
縁変圧器を提供できる。
合、中空部分の誘電率は、ガスとなるので、巻線間の絶
縁物の量が等価的に少なくなり、微小ガスギャップが形
成されたとしても、その部分の電界が小さくなり、高耐
圧化したガス絶縁変圧器を提供できるばかりでなく、巻
線間の絶縁距離を縮めることが出来、小型化したガス絶
縁変圧器を提供できる。
【００１１】
【実施例】以下本発明を図１に示す１実施例のガスダク
ト部分を参照して説明する。なお、従来と同一部分は、
同一符号を記しその説明は省略する。図１において、11
は、本発明の１実施例におけるダクトピースであり、絶
縁紙７の上に張り付けてある。なお、このダクトピース
11は、断面がほぼ四角形で中空で構成されており、例え
ば、ガラス繊維強化プラスチックなどで構成する。この
中空部分には、前述した巻線冷却のためのガスを流すよ
うにする。この様に構成されたガスダクト部分において
は、次のような作用効果が生じる。
ト部分を参照して説明する。なお、従来と同一部分は、
同一符号を記しその説明は省略する。図１において、11
は、本発明の１実施例におけるダクトピースであり、絶
縁紙７の上に張り付けてある。なお、このダクトピース
11は、断面がほぼ四角形で中空で構成されており、例え
ば、ガラス繊維強化プラスチックなどで構成する。この
中空部分には、前述した巻線冷却のためのガスを流すよ
うにする。この様に構成されたガスダクト部分において
は、次のような作用効果が生じる。
【００１２】前述のごとく、本発明においては、ダクト
ピース部分が中空で構成され、その部分にも冷却のため
のガスが流れるので、ダクトピース部分においても、巻
線からの熱を冷却することが出来、熱伝達率が良くな
り、冷却効率が向上する。そのため、ガスダクトに流す
ガスの量が少なく出来るので、ガスダクトの寸法を小さ
く出来、しいては、それだけ巻線を小さくすることが出
来るので、小型化した変圧器が得られる。更に、ガスダ
クトに流すガスを少なく出来るので、ガスを流す装置も
小型化できる。また、巻線からのガスへの熱伝達が良く
なるので、大容量のガス絶縁変圧器が得られる。
ピース部分が中空で構成され、その部分にも冷却のため
のガスが流れるので、ダクトピース部分においても、巻
線からの熱を冷却することが出来、熱伝達率が良くな
り、冷却効率が向上する。そのため、ガスダクトに流す
ガスの量が少なく出来るので、ガスダクトの寸法を小さ
く出来、しいては、それだけ巻線を小さくすることが出
来るので、小型化した変圧器が得られる。更に、ガスダ
クトに流すガスを少なく出来るので、ガスを流す装置も
小型化できる。また、巻線からのガスへの熱伝達が良く
なるので、大容量のガス絶縁変圧器が得られる。
【００１３】次に本発明の他の実施例として、図２に巻
線間に前述した中空の間隔片を用いた場合について説明
する。図２において、従来と同一部分は同一符号を記し
その説明は省略する。
線間に前述した中空の間隔片を用いた場合について説明
する。図２において、従来と同一部分は同一符号を記し
その説明は省略する。
【００１４】図２において、12は、本発明の他の実施例
における間隔片であり、その断面は、ほぼ四角形で中空
となっている。そして、その材料は、前述した第１の実
施例と同様、ガラス繊維強化プラスチックなどである。
このように構成された本発明の第２の実施例において
は、次のような作用効果が生じる。
における間隔片であり、その断面は、ほぼ四角形で中空
となっている。そして、その材料は、前述した第１の実
施例と同様、ガラス繊維強化プラスチックなどである。
このように構成された本発明の第２の実施例において
は、次のような作用効果が生じる。
【００１５】前述したように、巻線間に取り付ける間隔
片は、変圧器の短絡機械強度に対して巻線が十分な強度
を保つようにある間隔を持って取り付けられているが、
本発明の間隔片は、中空となっているため、圧縮力が強
くなり、巻線間に取り付ける間隔片の数を減らすことが
できる。更に、間隔片が中空となっているため、間隔片
の重さが少なくなり、小型で軽量化したガス絶縁変圧器
を提供できる。次に絶縁面から考えてみる。図３は、本
発明の効果を説明するための図である。図３において、
Ａ−Ａ部分が本発明の一実施例の高圧、低圧巻線間の絶
縁構成であり、Ｂ−Ｂ部分が従来の間隔片が取り付けら
れた絶縁部分である。そして、絶縁物の誘電率をεｐ、
絶縁物の無いガスの誘電率を１とすると、絶縁耐圧が低
くなおかつ電気力線の集中する誘電率の低いガスに換算
した絶縁膜距離は、 従来の方法 ｄ０＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）／εｐ 本発明の方法ｄ００＝ｄ５＋（ｄ１＋ｄ３＋ｄ４＋ｄ
６）／εｐ となる。 ガスに換算した絶縁距離の差＝ｄ００−ｄ０ ＝ｄ５（１−１／εｐ） となる。一般に絶縁物の誘電率εｐは、εｐ＞１である
ので１−１／εｐ＞０となり、本発明の実施例の方がガ
スに換算した絶縁距離が長くなり、それだけ前述した絶
縁筒と間隔片との間にできる微小ガスギャップ部分の電
界も小さくなる。したがって、高耐圧化したガス絶縁変
圧器、ひいては、小型化した、ガス絶縁変圧器を提供で
きる。
片は、変圧器の短絡機械強度に対して巻線が十分な強度
を保つようにある間隔を持って取り付けられているが、
本発明の間隔片は、中空となっているため、圧縮力が強
くなり、巻線間に取り付ける間隔片の数を減らすことが
できる。更に、間隔片が中空となっているため、間隔片
の重さが少なくなり、小型で軽量化したガス絶縁変圧器
を提供できる。次に絶縁面から考えてみる。図３は、本
発明の効果を説明するための図である。図３において、
Ａ−Ａ部分が本発明の一実施例の高圧、低圧巻線間の絶
縁構成であり、Ｂ−Ｂ部分が従来の間隔片が取り付けら
れた絶縁部分である。そして、絶縁物の誘電率をεｐ、
絶縁物の無いガスの誘電率を１とすると、絶縁耐圧が低
くなおかつ電気力線の集中する誘電率の低いガスに換算
した絶縁膜距離は、 従来の方法 ｄ０＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）／εｐ 本発明の方法ｄ００＝ｄ５＋（ｄ１＋ｄ３＋ｄ４＋ｄ
６）／εｐ となる。 ガスに換算した絶縁距離の差＝ｄ００−ｄ０ ＝ｄ５（１−１／εｐ） となる。一般に絶縁物の誘電率εｐは、εｐ＞１である
ので１−１／εｐ＞０となり、本発明の実施例の方がガ
スに換算した絶縁距離が長くなり、それだけ前述した絶
縁筒と間隔片との間にできる微小ガスギャップ部分の電
界も小さくなる。したがって、高耐圧化したガス絶縁変
圧器、ひいては、小型化した、ガス絶縁変圧器を提供で
きる。
【００１６】なお、本発明の１実施例として、巻線を絶
縁シートと金属シートで構成されるシート巻変圧器にて
説明したが平角導線を並べて巻く、円筒巻線に前述した
ガスダクト構成を適用しても前述した作用効果が生じる
のは言うまでもない。さらに、本発明の間隔片をガス絶
縁変圧器に取り付けた場合で説明したが、これを油入り
変圧器に適用してもガス絶縁変圧器と同様の作用効果が
生じ、本発明は、ガス絶縁変圧器に限るものでなく、油
入り変圧器にも適用できる。
縁シートと金属シートで構成されるシート巻変圧器にて
説明したが平角導線を並べて巻く、円筒巻線に前述した
ガスダクト構成を適用しても前述した作用効果が生じる
のは言うまでもない。さらに、本発明の間隔片をガス絶
縁変圧器に取り付けた場合で説明したが、これを油入り
変圧器に適用してもガス絶縁変圧器と同様の作用効果が
生じ、本発明は、ガス絶縁変圧器に限るものでなく、油
入り変圧器にも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、巻
線の内部に取り付ける冷却ダクトのダクトピースを中空
のもので構成したことにより、巻線からの発熱の冷却を
効率良く行うことが出来、小型化した大容量の変圧器が
得られる。更に、本発明の第２の実施例として、巻線間
に中空の間隔片を取付けることにより、機械強度的にも
優れ、軽量化した、高耐圧化した変圧器を提供できる。
線の内部に取り付ける冷却ダクトのダクトピースを中空
のもので構成したことにより、巻線からの発熱の冷却を
効率良く行うことが出来、小型化した大容量の変圧器が
得られる。更に、本発明の第２の実施例として、巻線間
に中空の間隔片を取付けることにより、機械強度的にも
優れ、軽量化した、高耐圧化した変圧器を提供できる。
【図１】本発明の１実施例を示す斜視図。
【図２】他の実施例を示す斜視図。
【図３】本発明の効果を説明するための図。
【図４】従来の変圧器を示す断面図。
【図５】従来の冷却ダクト構成を示す概略図。
【図６】従来の巻線間を示す概略図。
１，４…巻線、２…金属シート、３…絶縁シート、５…
冷却ダクト、６，11…ダクトピース、７…絶縁紙、８，
12…間隔片、９，10…絶縁筒。
冷却ダクト、６，11…ダクトピース、７…絶縁紙、８，
12…間隔片、９，10…絶縁筒。
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄心の回りに少なくとも２個以上の巻線
を配置し、変圧器を構成するものにおいて、前記巻線間
に間隔片が中空の棒状絶縁物で構成されていることを特
徴とする変圧器。 - 【請求項２】 鉄心の回りに巻線を配置した変圧器にお
いて前記巻線が平角導体によって円筒状もしくは金属シ
ートと絶縁シートによってシート状に巻かれ、それら巻
線の内部に少なくとも１箇所以上の冷却ダクトを配置す
るものにおいて前記冷却ダクトを形成するための間隔片
が中空で構成されていることを特徴とする変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084401A JPH05291055A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084401A JPH05291055A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291055A true JPH05291055A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13829563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084401A Pending JPH05291055A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05291055A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150123758A1 (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | Hammond Power Solutions, Inc. | Transformer with force absorbing electrical insulation |
| JP2015535657A (ja) * | 2012-11-13 | 2015-12-14 | レイセオン カンパニー | 磁気装置の熱管理のための装置及び方法 |
| JP2016063174A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 株式会社ダイヘン | 油入変圧器 |
| US20170345544A1 (en) * | 2014-03-17 | 2017-11-30 | Lakeview Metals, Inc. | Methods and systems for forming amorphous metal transformer cores |
| JP2019192766A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 株式会社日立産機システム | モールド変圧器 |
| JP2021193703A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | 株式会社日立産機システム | 油入変圧器 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP4084401A patent/JPH05291055A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015535657A (ja) * | 2012-11-13 | 2015-12-14 | レイセオン カンパニー | 磁気装置の熱管理のための装置及び方法 |
| US20150123758A1 (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | Hammond Power Solutions, Inc. | Transformer with force absorbing electrical insulation |
| US20170345544A1 (en) * | 2014-03-17 | 2017-11-30 | Lakeview Metals, Inc. | Methods and systems for forming amorphous metal transformer cores |
| JP2016063174A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 株式会社ダイヘン | 油入変圧器 |
| JP2019192766A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | 株式会社日立産機システム | モールド変圧器 |
| JP2021193703A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | 株式会社日立産機システム | 油入変圧器 |
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