JPH0625939Y2 - 変圧器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えばガス絶縁試験用変圧器等のように高電
圧用の変圧器に係り、特には高圧側線輪の誘導電圧によ
るコロナの発生を防止する手段を講じた変圧器に関す
る。

〈従来の技術〉 一般に、この種の高電圧用の変圧器の場合、例えば第３
図および第４図に示すように、多層に巻回された高圧側
線輪２１の巻回作業性を向上させる等の理由により、該
高圧側線輪２１を１対の線輪ブロック２２により２分割
し、各線輪ブロック２２を互いに対称となるように巻回
して、両線輪ブロック２２を軸方向の左右に並設した、
いわゆる並置巻構造とすることがある。

この並置巻の高圧側線輪２１は、通常、巻形にシート状
の導電箔からなる第１電位固定導体２３を巻き付け、こ
の電位固定導体２３に電線２４の巻始め端を接続して、
電位固定すると共に、前記巻形上に電線２４と層間絶縁
シート（図示せず）とを交互に巻回して形成されてお
り、各線輪ブロック２２の巻終り端をそれぞれ線輪２１
の最外周に配備された高圧シールド２５および高圧端子
２６に接続して構成されている。なお、第３図中、符号
２７は鉄心、２８は低圧側線輪である。

このように構成された高圧側線輪２１においては、高圧
の交流電圧が誘起したときに、線輪内部に発生するジュ
ール熱を効率良く放熱させるために、各線輪ブロック２
２の径方向の中間部に、線輪２１の軸方向に貫通する環
状の冷却ダクト２９を形成して、該線輪２１の内部にも
絶縁ガスが流通するようにしている。また、この冷却ダ
クト２９の形成時に、このダクトの内周面から外周面に
わたって第２電位固定導体３０を巻き付け、この電位固
定導体３０の外端部に、両線輪ブロック２２の冷却ダク
ト２９に臨む巻層中間部における巻始め端と巻終り端と
を接続することにより、この冷却ダクト２９部分におけ
る、サージ電圧による絶縁破壊を防止するようにしてい
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、従来では、高圧側線輪２１の全体を同一の細
径電線２４で構成してあるが、この場合に、第２電位固
定導体３０と接続された線輪部分、すなわち、冷却ダク
ト２９に臨む巻層中間部における巻始め端と巻終り端の
巻層３１（第４図では巻終り層のみ図示）の電線端部で
は、交流電圧の誘起時に、沿面方向電界が極めて高くな
り、この部分に電界が集中してコロナ放電が発生する虞
がある。

この対策として、例えば、第２電位固定導体３０の軸方
向の両端部に図外のシールドリングを配備して、該電位
固定導体３０に近接する巻層の電線端部の電界強度を緩
和することが考えられるが、これでは、冷却ダクト２９
の構造が複雑になり、製造コスト面からも不利である。

本考案はかかる従来の問題点に鑑み、比較的簡単な構成
で、冷却ダクト部の巻始めと巻終りの線輪部分の電界緩
和を図ることを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案ではこのような目的を達成するために、高圧側線
輪の冷却ダクトに臨む径方向の内外の巻始めと巻終りの
各巻層を、その他の巻層を構成する電線より大径の電線
で構成すると共に、大径電線からなる巻層の軸方向の外
端部分を、高圧側線輪を構成するその他の巻層の軸方向
の外端部分よりも外方に位置させ、かつ、これらの大径
電線からなる各巻層に臨んで径方向の内外でそれぞれ重
なる各巻層の軸方向の外端部分を、これらの各巻層より
もさらに径方向の内外において巻回された各巻層の軸方
向の外端部分よりも内方に位置させたことに特徴を有す
るものである。

〈実施例〉 以下、本考案を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。なお、この実施例では本考案をガス絶縁式試験用変
圧器に適用して示す。

第１図はこの実施例の高圧側線輪６の概略構成図であ
り、第２図はその形成途中を示す斜視図である。これら
の図において、高圧側線輪６には、その径方向の中間部
に、これの軸方向に貫通する環状の冷却ダクト１３が形
成されると共に、この冷却ダクト１３の内外周面にかけ
て第２電位固定導体１４が１ターンを形成しないように
巻付けられる。

冷却ダクト１３並びに第２電位固定導体１４は、高圧側
線輪６の形成時に同時に形成される。

すなわち、各線輪ブロック７を構成する電線と絶縁シー
トとを該高圧側線輪６の巻終り径寸法のほぼ半ばまで交
互に巻回し、次いで、電線を一端切断して内側線輪ブロ
ック部分７ａを形成する。

この場合に、該内側線輪ブロック部分７ａの巻終り端
は、その他の線輪６の部分を構成する電線１５より大径
の電線１６に繋ぎ替えられ、この大径電線１６が第２電
位固定導体１４の一端側の外端に接続される。また、こ
のときに、大径電線１６からなる最終巻層L₀は、これよ
りも径方向内方に位置する他の巻層L₁，Ｌよりも高圧側
線輪６の両端面に対して最も外側に張り出されており、
また、この最終巻層L₀の１周前で、この最終巻層L₀に重
なる巻層部分L₁は、その外端部が、該最終巻層L₀の外端
部、およびこの巻層部分L₁よりも径方向内方に位置する
他の巻層Ｌの外端部のいすれよりも、線輪６の軸方向の
内方に位置するように巻回される。

この第２電位固定導体１４は内側線輪ブロック部分７ａ
の１周分だけ巻回され、この第２電位固定導体１４の外
面上に、例えばプラスチック製の丸棒状の複数のスペー
サ部材１７を所定ピッチごとに配置して行く。更に、第
２電位固定導体１４を各スペーサ部材１７上に重ねてほ
ぼ１周巻回し、第２電位固定導体１４の他端側の外端に
電線の巻始め端を接続する。

この場合に、巻始め端の電線は、前記巻終り端の電線と
同じ大径電線１６が使用される。そして、この大径電線
１６の端部に線輪６の主部を構成する小径の電線１５を
繋ぎ、前記内側線輪ブロック部分７ａと同様に、巻始め
層M₀を、これよりも径方向外方に位置する他の巻層M₁，
Ｍよりも高圧輪線輪６の両端面に対して最も外側に張り
出し、この巻始め層M₀の重なる巻層部分M₁の外端部を、
巻始め層M₀の外端部および、この巻層部分M₁よりも径方
向外方に位置する他の巻層Ｍの外端部のいずれよりも内
方に位置するように巻回した後、この小径電線１５を絶
縁シートと交互に巻回して外側線輪ブロック部分７ｂを
形成する。

このようにして形成された冷却ダクト１３の径方向寸法
は例えば各層間寸法の２０〜３０倍程度に設定される。

前記第２電位固定導体１４は例えば銅やアルミニウム等
の導電金属箔シートや、矩形板状の複数の箔片を導線で
接続したもので構成され、その幅寸法は高圧側線輪６の
軸方向幅寸法よりも小さく設定されている。

したがって、上記構成の高圧側線輪６は、前記冷却ダク
ト１３によって内外に分割された各線輪ブロック部分７
ａ，７ｂの冷却ダクト１３に臨む各巻終り端と巻始め端
とが各線輪ブロック７の軸方向の外端に位置するように
巻回されている。このうち、内側の各線輪ブロック部分
７ａの巻終り端は、それぞれ前記第２電位固定導体１４
の一方の外端部に接続され、外側の各線輪ブロック部分
７ｂの巻始め端は該電位固定導体１４の他方の外端部に
接続されることになり、これによって内側線輪ブロック
部分７ａの巻終り端と外側線輪ブロック部分７ｂの巻始
め端とはほぼ同電位に保持される。

また、第２電位固定導体１４と接続された内側線輪ブロ
ック部分７ａの最終巻層L₀および外側線輪ブロック部分
７ｂの巻始め層M₀は大径電線１６からなるため、これら
の部分の周囲では電界が緩和される。

更に、内外の線輪ブロック部分７ａ，７ｂの主部を構成
する各巻層Ｌ，Ｍの外端部と、高圧側線輪６の両側面ま
での距離ａは所定の寸法位置に設定されているが、前記
最終巻層L₀および巻始め層M₀の外端部と高圧側線輪６の
両側面までの距離ｂは前記距離ａの約1/3の寸法位置(b)
まで張り出している。また、この最終巻層L₀および巻始
め層M₀に重なる巻層L₁，M₁と、高圧側線輪６の両側面ま
での距離ｃは前記距離ａより、少し大きな寸法位置まで
内側となる位置に設定されている。このため、この最終
巻層L₀または巻始め層M₀は、これに重なる巻層L₁，M₁を
覆って、該巻層L₁，M₁の電界シールドを行なう。

したがって、冷却ダクト１３に臨む巻層中間部における
巻始め端と巻終り端の巻層L₀，M₀の電線端部では、交流
電圧の誘起時に生じる沿面方向電界が緩和され、この部
分におけるコロナ放電の発生が抑制される。

なお、前記実施例では高圧側線輪６の中央部の１箇所に
冷却ダクト１３を設けているが、必要に応じて該高圧側
線輪６を多段に分割し、各段間にそれぞれ前述と同様の
構成を有する冷却ダクト１３を形成することも可能であ
る。

更に、本考案は高圧側線輪６を３以上の複数の線輪ブロ
ック７に分割したものについても、適用できることは勿
論である。

〈考案の効果〉 以上のように本考案によれば、並置巻高圧側線輪の巻層
の中間部に冷却ダクトが形成されたものにおいて、冷却
ダクトに臨む巻層中間部における巻始めと巻終りの線輪
部分を、その他の線輪部分を構成する電線より大径の電
線で構成すると共に、この大径電線からなる線輪部分の
外端部よりも、この線輪部分に重なる線輪部分の外端部
を、高圧側線輪の軸方向の内方に位置させるようにした
ので、冷却ダクト部の巻始めと巻終りの線輪部分での電
界分布が略一様になるので、電界集中の緩和を図ること
ができ、この部分におけるコロナ放電の発生を抑制する
ことができる。また、電位固定板の両端部にシールドリ
ングを溶接する従来例と比較して、構造的にも簡単であ
り、加工も容易であるため、低廉なコストで実施できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示し、第１図は
高圧側線輪の概略構成図であり、第２図はその形成途中
を示す斜視図である。第３図は従来例の要部を取り出し
て示す拡大断面図、第４図は第３図に示される従来例の
高圧側線輪の概略構成図である。 ６……高圧側線輪、 ７……線輪ブロック、 １３……冷却ダクト、 １４……電位固定導体、 １５……細径電線、 １６……大径電線、 L₀……巻終り線輪部分、 M₀……巻始め線輪部分、 Ｌ，Ｍ……その他の線輪部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−78124（ＪＰ，Ａ) 実公 昭40−29368（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭49−44412（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧側線輪を、その軸方向に並置巻きして
   なる複数の線輪ブロックで構成すると共に、この高圧側
   線輪の径方向の中間部に冷却ダクトを形成し、この冷却
   ダクトの内周面から外周面にかけて電位固定導体を巻き
   付け、 各線輪ブロックの前記冷却ダクトに臨む巻層中間部にお
   ける巻始め端と巻終り端とをそれぞれ前記電位固定導体
   の軸方向の外端部分に接続してなる変圧器であって、 前記高圧側線輪の冷却ダクトに臨む径方向の内外の巻始
   めと巻終りの各巻層を、その他の巻層を構成する電線よ
   り大径の電線で構成すると共に、 前記大径電線からなる巻層の軸方向の外端部分を、高圧
   側線輪を構成するその他の巻層の軸方向の外端部分より
   も外方に位置させ、 かつ、これらの大径電線からなる各巻層に臨んで径方向
   の内外でそれぞれ重なる各巻層の軸方向の外端部分を、
   これらの各巻層よりもさらに径方向の内外において巻回
   された各巻層の軸方向の外端部分よりも内方に位置させ
   たことを特徴とする変圧器。