JPH071784Y2 - ガス絶縁誘導電器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は六ふっ化硫黄（SF₆）からなる絶縁ガスを絶
縁媒体として、鉄心や巻線を収納する密封容器内に密封
してなるガス絶縁誘導電器に関する。

〔従来の技術〕

第２図はガス絶縁誘導電器の高電圧巻線の端部の絶縁構
造を示す要部断面図である。この図は図の左側に対称軸
がある同心配置構造の断面図であり、対称軸より左側の
断面は図示を省略してある。高圧巻線４は絶縁被覆を施
した電線を図の左右の方向である半径方向に積み重ねて
巻回して構成された円板コイルを更に絶縁スペーサを挟
んで図の上下方向である軸方向に積み重て構成されたも
のであり、通常円板巻線と呼ばれている。このような高
圧巻線４内の詳細な構成は図示を省略してある。高圧巻
線４の上端部には絶縁スペーサ３を介してシールドリン
グ２が設けられいる。シールドリング２は図の上部の内
径側と外径側の角部が大きな半径で角が取られている。
これは高圧巻線４が高電圧の状態のときにこの部分に生
ずる電界の集中を緩和するためのものである。高圧巻線
４の図の左側になる内径側には誘導電器の１つである変
圧器の場合は低圧巻線が、分路リアクトルの場合は鉄心
があり、高圧巻線４とこれら図示しない低圧巻線又は鉄
心などの低電圧電極との間の絶縁構成では、シールドリ
ング２の端部に電界が集中することによる絶縁上の最弱
点になっている。シールドリング２を設けて大きなＲを
とるのもこの最弱点を改善するためのものである。

高圧巻線４の内径側には高圧巻線４を冷却するための冷
却媒体として絶縁ガスが下から上に向かって流れるため
の冷却ダクトが設けられこの冷却ダクトを確保するため
の間隔片としてのダクトピース１が設けられている。こ
のダクトピース１は水平断面て長方形の断面を持ち図の
上下方向である軸方向に細長い絶縁材でなるものであ
り、周方向には隣同士の間に間隙が開けられて等間隔に
配置されていて、この間隙に絶縁ガスが流れ高圧巻線４
の導体と接触することによって導体を冷却する構成にな
っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、周知のように、高電圧電極と低電圧電極との
間に異なる誘電率の絶縁体が混在する場合、電圧分担の
割合は誘電率の小さい絶縁体ほど大きくなるという特性
がある。ダクトピース１や絶縁スペーサ３などの絶縁材
は芳香属ポリアミド繊維からなるものでその比誘電率は
約３であり、これに対して絶縁ガスの比誘電率は１であ
る。第２図に示す絶縁構成では、高圧巻線４に試験電圧
などの高電圧が印加された場合、高電圧電極の端部とし
てのシールドリング２の図の上左端部に電界が集中する
ことになるので、この集中率を低減するために図示のよ
うにシールドリング２の角を大きな曲率でＲを取ってあ
る。この絶縁構成では更に、ダクトピース１とシールド
リング２との間の空隙部５は、ダクトピース１があるた
めに前述の異なる誘電率の絶縁体が混在する場合には誘
電率の小さい絶縁体に電界が集中することから、この空
隙部５の電界強度がなおのこと大きくなり、結果的に高
圧巻線４の絶縁耐力が低下することになる。そのため
に、高圧巻線４の低圧電極に対する絶縁距離を大きくす
るなどして必要とする絶縁耐力を確保することになる
が、このように絶縁距離を大きくすることはガス絶縁変
圧器全体の寸法増大とこれに伴う重量増大、価格上昇の
大きな原因になるという問題が生ずる。

この考案は、絶縁寸法を増大させることなしにシールド
リング端部の空隙部の電界を低下させることにより、重
量増大や価格上昇が生ずることなしに高圧巻線の絶縁耐
力を確保することのできるガス絶縁誘導電器を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するためにこの考案によれば、円筒状の
巻線と、この巻線の少なくとも一方の端部に絶縁スペー
サを介して設けられた導電体からなるシールドリング
と、この巻線の内径側に密接して周方向に等間隔に配置
された前記シールドリングを含めた巻線の軸方向の全長
にわたって設けられたダクトピースとを備えたガス絶縁
誘電電器において、前記ダクトピースの前記シールドリ
ングと対向する軸方向先端部の外径側を切り欠くものと
する。

〔作用〕

この考案の構成において、高圧巻線の内径側に接して設
けられるダクトピースのシールドリングと対向する軸方
向先端部の外径側を切り欠いてシールドリングの内径側
端部のダクトピースとの間の空隙部の寸法を大きくし、
ダクトピースの厚みを減ずることにより、比誘電率の大
きいダクトピースの寸法が小さくなり比誘電率の小さな
空隙部の寸法が大きくなるので、この空隙部の電界集中
が緩和し電界強度の値が低下する。

〔実施例〕

以下この考案を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の考案の実施例を示すガス絶縁誘導電器の要部断面図で
あり、第２図と同じ部材については同じ参照符号を付け
ることにより詳しい説明を省略する。

ダクトピース10はシールドリング２と対向する先端部12
の外径側を切り欠き、この先端部12とシールドリング２
との間の空隙部51の寸法を増大させる構成としている。
ダクトピース10の中央部11は高圧巻線４を内径側で支持
するとともに前述のように冷却ダクトを確保する必要が
あることから第２図に示す従来技術と同じ構成、寸法と
している。高圧巻線４とダクトピース10の中央部12との
間にも図示しない空隙が存在するのであるが、この部分
では高圧巻線４と低圧巻線又は鉄心などの図示しない低
圧電極とが平行に対向していて電界が集中することはな
いので、高圧巻線４の絶縁耐力に影響を与えることな
い。

比誘電率の小さな空隙部51の寸法が大きくなり、その分
比誘電率の大きなダクトピース10の先端部12の厚み寸法
が小さくなったことにより空隙部51の電界集中が緩和さ
れ、第２図に比べて空隙部51の電界強度が低下する。絶
縁ガスの絶縁破壊特性は一般に空隙部の寸法によらず電
界強度によって決まるので、空隙部51の寸法を大きくし
てもこの部分の電界強度が低下すれば高圧巻線４の絶縁
耐力は増大することになる。ちなみに大容量、及び超高
圧の変圧器やリアクトルなどの誘導電器の絶縁媒体とし
て使用されている絶縁油の場合、油隙寸法が小さくなる
と破壊電界強度が上昇するという絶縁特性を持ってい
る。したがって、電界強度が低下しても油隙間寸法が増
大するとかえって絶縁耐力が低下することもあって、こ
の考案のようにダクトピースの先端を切り欠いてシール
ドリング２の電界集中を生ずる端部の油隙部の寸法を大
きくすることによる絶縁耐力の増大は期待できないのが
普通である。このようなことから、油入絶縁の変圧器や
リアクトルの高電圧の高圧巻線端部では第２図のような
絶縁構成とするのが普通であり、更に絶縁耐力を向上さ
せるために、シールドリング２に絶縁被覆を施したり絶
縁バリアを設けて油間隙を細分するなどの方法が取られ
る。この考案はその意味で絶縁媒体が絶縁ガスであるこ
とによって始めて効果を生ずるものである。

第１図に明らかなように、この発明を採用するとシール
ドリング２の内径側がダクトピース10で支持されない構
成になり、シールドリング２が図の左右の方向に容易に
ずれる可能性があるような構成になっているが、実際に
はシールドリング２を含めて高圧巻線４は上下方向に大
きな力で圧縮力が与えられるものであるので、シールド
リング２は絶縁スペーサ３との間の摩擦力によってずれ
ることはない。絶縁スペーサ３も同様に高圧巻線４との
間の摩擦力で支持されるので、ダクトピース10の先端部
12の切り欠き寸法は高圧巻線４の高さ近くまで大きくし
ても支障ない。

〔考案の効果〕

この考案は前述のように、高圧巻線の内径側のダクトピ
ースのシールドリングと対向する軸方向端部の外径側を
切り欠いてシールドリングの内径側端部と前述のダクト
ピースとの間の比誘電率の小さい空隙部の寸法を大きく
し、比誘電率の大きいダクトピースの厚みを減ずること
により、空隙部の電界集中が緩和し電界強度の値が低下
する。その結果、高圧巻線の絶縁耐力が増大すくことに
なるので、低圧電極との間の絶縁距離を短縮することが
できることから、ガス絶縁誘導電器の寸法縮小とこれに
伴う重量低減、価格低下の効果を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すガス絶縁誘導電器の要
部断面図、第２図は従来のガス絶縁誘導電器の要部断面
図である。 1,10……ダクトピース、11……中央部、12……先端部、
２……シールドリング、３……絶縁スペーサ、４……高
圧巻線、5,51……空隙部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の巻線と、この巻線の少なくとも一
   方の端部に絶縁スペーサを介して設けられた導電体から
   なるシールドリングと、この巻線の内径側に密接して周
   方向に等間隔に配置された前記シールドリングを含めた
   巻線の軸方向の全長にわたって設けられたダクトピース
   とを備えたガス絶縁誘導電器において、 前記ダクトピースの前記シールドリングと対向する軸方
   向先端部の外径側を切り欠いたことを特徴とするガス絶
   縁誘導電器。