JPH0653053A - 静止誘導機器用巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明のインターリーブ巻線は、巻線全体の
小形化を図り得ると共に、温度勾配も小さくできて冷却
効率の向上および熱劣化の低下も図ることができるよう
にしている。 【構成】 第２の導体ｂは、中空状に形成されており、
その内部には冷却媒体が封入されていて、ヒートパイプ
を構成している。この第２の導体ｂの各ロウ付け部Ａに
おいて一方の接続端を延長して放熱部５１を形成してお
り、この放熱部５１にはフィン５１ａが設けられてい
る。そして、この第２の導体ｂはその巻回部分が受熱部
５２となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器およびリアクト
ル等の静止誘導機器用巻線に係わり、特に冷却性の改善
を図った静止誘導機器用巻線に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５には、従来の静止誘導機器用巻線で
あるインターリーブ巻線の一例を示す。同図において、
第１の導体ａは１ａ，２ａ，…から形成され、第２の導
体ｂは、６ｂ，７ｂ，…から形成されており、それぞれ
の数字は巻回順を示している。［１］，［２］，
［３］，…は、それぞれ第１の導体ａおよび第２の導体
ｂにインターリーブされた巻線群であり、全体としてイ
ンターリーブ巻線１を構成している。

【０００３】このようなインターリーブ巻線１にサージ
電圧Ｖが侵入した場合の初期電位分布Ｖｎは、巻線の直
列静電容量ｋと、対地静電容量ｃとにより決定されるも
ので、次の（１）式で表される。

【０００４】

【数１】 ｌｘは巻き終わりからの距離、ｌは巻線全長である。初
期電位分布Ｖｎを、αをパラメータとしてＸとＶｎ／Ｖ
との関係で求めると、図６のようになり、αが小さいほ
ど初期電位分布が直線に近づき振動が小さくなることが
わかる。αを小さくするには、対地静電容量ｃを小さく
するか、直列静電容量ｋを大きくすれば良い。インター
リーブ巻線１は、このうち直列静電容量ｋを大きくする
ことで初期電位分布を改善した巻線である。

【０００５】このようなインターリーブ巻線１は、図５
に示すように二組の導体ａ，ｂを並列に巻回し、同図Ａ
に示す箇所にて両者をロウ付け等により接続する方法で
製作されるようになっている。

【０００６】このインターリーブ巻線１に対する冷却方
式としては、従来より、巻線全体を絶縁油中に浸漬し、
巻線周囲の絶縁油を自然対流させたり、強制循環させた
りする方式がある。また、別の方式として、最近では、
冷却媒体にＳＦ６ガスを採用する場合もあるが、いずれ
にしても、巻線周囲の冷却媒体により冷却するようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却方式では、巻線周囲に冷却用の冷媒流路を形成
せねばならず、これでは、巻線全体が大形化する問題が
あった。また、このような従来の冷却方式においては、
冷却媒体が通る経路が長く、巻線全体の温度差が大き
く、冷却効率が悪いという問題もあった。さらに、巻線
の熱劣化と温度勾配とをみた場合、熱劣化は、高温側の
温度に左右されるものであり、巻線の冷却設計には、こ
の温度勾配を考慮しなければならず、この点からも巻線
が大形化し、ひいてはこの巻線を用いる変圧器やリアク
トル等の機器を大形化させる原因ともなっていた。

【０００８】本発明は上述の事情を考慮してなされたも
のであり、その目的は、巻線全体の小形化を図り得ると
共に、温度勾配も小さくできて冷却効率の向上および熱
劣化の低下も図ることができる静止誘導機器用巻線を提
供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の静止誘
導機器用巻線は、並列に巻回される導体のうちの少なく
とも一方を中空状に形成し、この中空導体の内部に冷却
媒体を封入してヒートパイプを構成したところに特徴を
有する。

【００１０】請求項２の発明の静止誘導機器用巻線は、
並列に巻回される導体のうちの少なくとも一方を中空状
に形成し、この中空導体に中空状の放熱体を電気絶縁材
製の中空状の連結体を介して接続し、これら中空導体お
よび放熱体の内部に冷却媒体を封入してヒートパイプを
構成したところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】請求項１の発明においては、巻線の冷却が、導
体そのものが構成するヒートパイプにより行われるか
ら、従来のような巻線周囲に冷却媒体を流通させるもの
とは異なり、小形化が図れる。またヒートパイプによ
り、熱運搬力が大きく、しかも熱運搬経路も短縮される
から、温度勾配が低くなり、また冷却性効率も良くな
る。

【００１２】請求項２の発明においては、上述と同様の
作用効果を得ることに加え、放熱体が電気絶縁されてい
ることから、巻線に用いられる電圧が高くて、放熱体の
絶縁が懸念されるような場合でも十分に使用できるもの
である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１ない
し図３を参照しながら説明する。図１および図３に示す
ように、第１の導体ａは１ａ，２ａ，…から形成され、
第２の導体ｂは、６ｂ，７ｂ，…から形成されている。
なお、それぞれの数字は巻回順を示している。［１］，
［２］，［３］，…は、それぞれ第１の導体ａおよび第
２の導体ｂにインターリーブされた巻線群であり、全体
として、静止誘導機器用巻線であるインターリーブ巻線
１を構成している。

【００１４】第２の導体ｂは、中空状に形成されてお
り、その内部には冷却媒体が封入されていて、ヒートパ
イプを構成している。この第２の導体ｂの各ロウ付け部
Ａにおいて一方の接続端を延長して放熱部５１を形成し
ており、この放熱部５１にはフィン５１ａが設けられて
いる。そして、この第２の導体ｂはその巻回部分が受熱
部５２となっている。

【００１５】この構成において、第１の導体ａに発生し
た熱は、熱伝導により第２の導体ｂにおける受熱部５２
へ伝達される。また第２の導体ｂにおける受熱部５２自
体に発生した熱は、第１の導体ａから伝達された熱と共
に、自身が構成するヒートパイプにより放熱部５１へ運
搬される。この場合、熱発生部から放熱部５１にいたる
熱の運搬経路は、従来の冷却方式に比して極めて短くて
済む。従って、巻線１全体の温度は均等化され、平均温
度と最高温度との差は小さくなり、また冷却効率も良く
なる。さらに、従来のような巻線周囲に冷却媒体を流通
させるものとは異なり、図３のＢ寸法としては、絶縁上
必要最小限の大きさで良く、これにより、巻線１の直列
容量の増加に寄与でき、電位分布をより一層改善できる
ものである。そして、これらがあいまって全体の小形化
を大いに図ることができる。

【００１６】図４は本発明の第２の実施例を示してお
り、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、中空状
に形成された第２の導体ｂに対して、別体の中空状をな
す放熱体５３を、電気絶縁材製の中空状をなす連結体５
４を介して接続した構成としている。

【００１７】この実施例によれば、上述と同様の作用効
果を得ることに加え、放熱体５３が電気絶縁されている
ことから、巻線１に用いられる電圧が高くて、放熱体５
３の絶縁が懸念されるような場合でも十分に使用できる
ものである。

【００１８】なお、上記各実施例では第２の導体ｂを中
空状に形成したが、第１の導体ａを中空状に形成してヒ
ートパイプ構成としても良く、あるいは両導体ａ，ｂと
も中空状に形成してヒートパイプ構成としても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。

【００２０】請求項１の静止誘導機器用巻線によれば、
導体そのものがヒートパイプを構成するから、巻線全体
の小形化を図り得ると共に、温度勾配も小さくできて冷
却効率の向上および熱劣化の低下も図ることができる。

【００２１】請求項２の静止誘導機器用巻線によれば、
中空導体に中空状の放熱体を電気絶縁材製の中空状の連
結体を介して接続した構成としているから、上述と同様
の作用効果を得ることに加え、巻線に用いられる電圧が
高くて、放熱体の絶縁が懸念されるような場合でも、十
分に使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す要部の概略構成図

【図２】部分的斜視図

【図３】巻線部分の構成図

【図４】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図５】従来例を示す巻線の構成図

【図６】初期電位分布を示す図

【符号の説明】

１はインターリーブ巻線（静止誘導機器用巻線）、５１
は放熱部、５２は受熱部、５３は放熱体、５４は連結
体、ａは第１の導体、ｂは第２の導体を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列に巻回される導体のうちの少なくと
   も一方を中空状に形成し、この中空導体の内部に冷却媒
   体を封入してヒートパイプを構成したことを特徴とする
   静止誘導機器用巻線。
2. 【請求項２】 並列に巻回される導体のうちの少なくと
   も一方を中空状に形成し、この中空導体に中空状の放熱
   体を電気絶縁材製の中空状の連結体を介して接続し、こ
   れら中空導体および放熱体の内部に冷却媒体を封入して
   ヒートパイプを構成したことを特徴とする静止誘導機器
   用巻線。