JPH07183139A - 静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線全体の絶縁信頼性を向上させた静止誘導
電器を提供すること。 【構成】 絶縁性冷媒を封入された密封容器内に、鉄心
周囲に同心円状に二重に絶縁筒を配置するとともに、こ
れら絶縁筒間に鉄心周囲に巻回するように導体を、適宜
絶縁スペーサを絶縁筒軸方向に間隔を設けて径方向に複
数介挿させて巻回する。且つ絶縁スペーサは内側絶縁筒
と巻線間及び外側絶縁筒と巻線間空間に突出する幅長を
有し、絶縁スペーサの両絶縁筒との対向する端部には絶
縁性高分子材のコーティングを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器等の静止誘導電器
に係り、特に絶縁スペーサを介して巻線が巻回構成され
る静止誘導電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止誘導電気機器においては、より高電
圧・大容量化への適用に当たり、最大の技術的問題はい
かに高い絶縁耐力を機器にもたせ、または機械的強度を
向上できるかにかかっている。

【０００３】従来の静止誘導電気機器の一例として、以
下図８を参照して説明する。図８に示すように、鉄心20
の回りに巻回配置された巻線に対して内側に配置された
内側絶縁筒１の外周側に軸方向に沿って固定したダクト
形成用レール（図示せず）及び、巻線に対して外側に配
置された外側絶縁筒２の内周側に軸方向に沿って配置さ
れたダクト形成用レール（図示せず）に、絶縁紙や絶縁
フィルムあるいは絶縁被覆による絶縁物により被覆され
た導体を巻回して巻線３が構成されている。その巻線３
の各巻回層の間には図示右端及び左端をダクト形成用レ
ール（図示せず）に溝係合したスペーサ５が挿入されて
いる。導体は外側から内側、または内側から外側に巻回
してセクションをそれぞれ構成しており、セクション間
の間隙は周方向に等配置されたスペーサ５によりその間
隙が保持されるように構成されている。巻線は油あるい
はＳＦ₆ ガス等の液体や気体、あるいは固体の絶縁媒体
とともにタンク内に収納され、この絶縁媒体は巻線のセ
クション間を流れることにより巻線を冷却する働きも担
っている。巻線３には冷却効率向上のために数セクショ
ン毎に、巻線３の外側に外側閉塞栓６、巻線の内側に内
側閉塞栓７が配置されている。これらの閉塞栓６，７に
より絶縁媒体のスムーズな流れが妨げられ冷却効率の向
上に寄与することになる。尚、閉塞栓６，７も絶縁性部
材で形成されたスペーサである。また、巻線に取り付け
られたスペーサ５、内側閉塞栓６、外側閉塞栓７と内側
絶縁筒１、外側絶縁筒２の間には微小なギャップＧが生
じる。このようなギャップＧ間には油あるいは絶縁性ガ
スのような絶縁媒体が存在するが、一般に絶縁媒体の比
誘電率は絶縁筒やレール、スペーサ、閉塞栓あるいは導
体周りの固体絶縁物の比誘電率に比べ小さいため、比誘
電率の小さな絶縁媒体のギャップＧ部分に電界が集中し
て高電界になるのみならず、冷却のため絶縁媒体は流動
してギャップＧ部分に流れるため、スペーサ５や閉塞栓
６，７の端部からは絶縁物の異物が放出されやすくな
り、この異物が高電界になり絶縁破壊に至るため、絶縁
信頼性に乏しく、かつセクション間距離や巻線間の各部
分の絶縁距離を多くとる必要があり、機器の大型化をま
ねいていた。さらに、巻線３外側においては絶縁物の乾
燥や長期運転による枯れにより絶縁物が収縮し、巻線に
ガタが生じて振動や騒音が大きくなる欠点を有してい
る。また、締付力や短絡機械力等の機械的強度が低下す
る原因ともなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の問
題点を解決するためになされたもので、その目的は巻線
構成の絶縁信頼性を高めることにより巻線構成全体の縮
小化を図り、且つ巻線構成の機械的強度を高め低騒音の
静止誘導電気機器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性冷媒を
封入された密封容器内に、鉄心周囲に同心円状に二重に
絶縁筒を配置するとともに、これら絶縁筒間に前記鉄心
周囲に巻回するように導体を、適宜絶縁スペーサを前記
絶縁筒軸方向に間隔を設けて径方向に複数介挿させて巻
回し、且つ前記絶縁スペーサは前記内側絶縁筒と前記巻
線間及び前記外側絶縁筒と前記巻線間空間に突出する幅
長を有する静止誘導電器において、前記絶縁スペーサの
前記両絶縁筒との対向する端部には絶縁性高分子材のコ
ーティングが施されていることを特徴とする。

【０００６】

【作用】以上の構成により、絶縁スペーサ端部からの異
物の放出が防止されるため、巻線の絶縁信頼性を向上さ
せることができる。又機械的強度の向上とともに振動、
騒音も低減されることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、すでに説明した従来例と同一部分には同一
符号を付けて説明する。図１は本発明の第１実施例の断
面図である。図において、鉄心（図示せず）の回りに配
置され巻線に対して内側に位置する基礎絶縁筒１の外周
側及び、巻線に対して外側に位置する基礎絶縁筒２の内
周側にそれぞれ軸方向に沿ってダクト形成用レール（図
示せず）を固定し、絶縁物により被覆された導体を巻回
して巻線３を構成する。このとき各巻回層の間にはダク
ト形成用レールに溝係合して絶縁筒径方向に軸長を有す
るスペーサ５を挿入して巻線を構成している。

【０００８】導体はレールに内側から外側に強固な締め
付け力により巻き付けられる。また、スペーサ５は又周
方向に部分的に配置され、セクション間の間隙が保持さ
れ、上下方向から締め付けられて巻線３のガタやずれが
生じないように構成されている。巻線３には冷却効率向
上のために数セクション毎に、巻線３の外側に外側閉塞
栓６、巻線の内側に内側閉塞栓７が配置されている。

【０００９】このように構成された本実施例の静止誘導
電気機器において、スペーサ５や閉塞栓６，７に、図２
に示すように絶縁物のコーティングを施して構成する。
同図において、スペーサ５または閉塞栓６，７の端部に
絶縁材のコーティングを施しているが、コーティングは
スペーサや閉塞栓の端部のみに施してもよく、また全体
に施しても良い。また、コーティングを施したスペーサ
５や閉塞栓６，７は１つのセクションやまたは複数個の
セクションに取り付けて構成しても良い。また、これら
コーティングを施したスペーサ５や閉塞栓６，７は巻線
３の円周方向全周にわたってもあるいはまた周方向に部
分的に用いても良い。このように構成すると、巻線に円
周状に配置されている閉塞栓６，７に関しては、絶縁媒
体４が閉塞栓６，７と絶縁筒１，２との間のギャップＧ
を通る時に閉塞栓６，７端部から絶縁媒体４中に放出さ
れて、ギャップＧ間において高電界となり、電気的に弱
点となっていた絶縁材の異物が抑制される。また、巻線
の周方向に部分的に配置されたスペーサ５の端部からも
同様に絶縁物の異物の放出が抑制され、絶縁媒体４中で
電界集中する異物がなく、絶縁信頼性が大幅に向上す
る。

【００１０】図３は本発明の第２の実施例である絶縁材
の含浸を施したスペーサ５または閉塞栓６，７の断面図
である。絶縁材の含浸はスペーサ５や閉塞栓６，７の一
部分に施してもよく、また全体に施しても良い。このよ
うに構成することにより、同様にスペーサ５や閉塞栓
６，７の端部からの異物の放出が抑制され絶縁信頼性が
向上する。

【００１１】また、スペーサ５や閉塞栓６，７等に絶縁
物の高分子等を含浸させることにより絶縁物の乾燥によ
る枯れや収縮が抑制され、機械的強度が向上する。よっ
て、レールに巻き付ける半径方向の力、あるいは上下方
向に締め付ける軸方向の力により固定されている巻線
は、巻線の乾燥行程や長期にわたる運転に対する絶縁物
の収縮や枯れに対しても巻線のガタが生じることはな
く、巻線全体が強固に巻線構造材に固定され、機械的強
度が向上する。また、通電時の振動をも吸収するので振
動低減、ひいては騒音低減の効果も有する。

【００１２】図４は本発明の第３の実施例である端部を
折り曲げたスペーサ５または閉塞栓６，７の断面図であ
る。端部の折り曲げは、スペーサ５や閉塞栓６，７と絶
縁筒１，２との間のギャップＧを流れる絶縁媒体によっ
て、端部から絶縁物の異物が放出されない角度以上であ
れば良い。図４のように 180°折り曲げてもよく、また
は、20°程度上部方向に折り曲げ、絶縁媒体４の流れ方
向に端面を直接さらさない構造もよい。端面を折り曲げ
たスペーサ５や閉塞栓６，７は１つのセクションやまた
は複数個のセクションに取り付けて構成しても良い。ま
た、これら端部を折り曲げたスペーサ５や閉塞栓６，７
は巻線３の円周方向全周にわたってもあるいはまた周方
向に部分的に用いても良い。このように構成すると、巻
線に円周状に配置されている閉塞栓６，７に関しては、
絶縁媒体４が閉塞栓６，７と絶縁筒１，２との間のギャ
ップＧを通る時に閉塞栓６，７端部から絶縁媒体４中に
絶縁物の異物が放出され、ギャップＧ間において高電界
となり電気的に弱点となっていたが、閉塞栓６，７の端
部を上部方向に折り曲げて、直接、絶縁媒体４の流れに
さらされないことから、絶縁物の異物の放出が抑制さ
れ、絶縁信頼性が大幅に向上する。周方向に部分的に配
置されたスペーサ５の端部からも同様に絶縁物の異物放
出が抑制されてギャップＧ中の異物の電界集中が緩和さ
れ、絶縁信頼性が大幅に向上する。

【００１３】図５は図４に示す第３の実施例の外側閉塞
栓６の端部を90°折り曲げた場合の組立断面図である。
外側閉塞栓６の端部が絶縁媒体４の流れ方向に対向しな
いため、端部からの異物の放出が抑制され、絶縁信頼性
が向上する。また、閉塞栓６，７は、絶縁媒体４の流れ
を抑制して効果的に巻線３内に流す働きがあるが、絶縁
媒体４の流れによる力に耐える機械的強度の働きも担っ
ている。板状の閉塞栓６，７の端部を折り曲げることに
より機械的強度が向上し、また、通電時の振動をも吸収
するので振動低減、ひいては騒音低減の効果も有する。

【００１４】また、閉塞栓６，７の端部を20°程度折り
曲げ、端部を絶縁筒１，２に接触する構造としても良
い。このように構成することにより、絶縁信頼性や機械
的強度が向上するのみならず、絶縁媒体４がギャップＧ
に流入するのを抑制することにより、効果的に巻線３に
絶縁媒体４が流入し冷却効率が向上する。

【００１５】図６は本発明の第５の実施例である柔軟性
を有する絶縁物15を取り付けた外側閉塞栓６の断面図で
ある。柔軟性を有する絶縁物15は外側閉塞栓６または内
側閉塞栓７のどちらか一方または、両方に取り付けても
よく、さらに周方向全体に取り付けてもよく、電界が大
きい部分のみに取り付けても良い。このように、外側閉
塞栓６の端部外周囲に柔軟性を有する絶縁物15を取り付
け、外側絶縁筒２に押し付けることにより、外側閉塞栓
６の端部が直接絶縁媒体にさらされなくなり、絶縁媒体
４中への絶縁物の異物の放出が抑制され、絶縁信頼性が
向上する。

【００１６】また、柔軟性を有する絶縁物15は強固な巻
き付け力により外側絶縁筒２に密着し固定されているの
で、外側閉塞栓６と外側絶縁筒２との間にギャップＧが
生じることがなく、絶縁信頼性や機械的強度が向上し、
通電時の振動をも吸収するので振動低減、ひいては騒音
低減の効果も有する。さらに、柔軟性を有する絶縁物15
が、ギャップＧから流入する絶縁媒体４を抑制すること
により、効果的に巻線３に絶縁媒体４が流入し冷却効率
が向上する効果もある。

【００１７】図７は、本発明の第６実施例である、柔軟
性を有する絶縁物15を外側絶縁筒２の巻線３側に取り付
けた断面図である。柔軟性を有する絶縁物15は外側絶縁
筒２または内側絶縁筒１のどちらか一方または、両方に
取り付けてもよく、さらに周方向全体に取り付けてもよ
く、電界が大きい部分のみに取り付けても良い。

【００１８】このように、外側絶縁筒２の内側に柔軟性
を有する絶縁物15を取り付け、巻き付け力により外側閉
塞栓６に押し付けることにより、外側閉塞栓６の端部が
直接絶縁媒体にされされなくなり、絶縁媒体４中への絶
縁物の異物の放出が抑制され、絶縁信頼性が向上する。

【００１９】また、柔軟性を有する絶縁物15は強固な巻
き付け力により外側絶縁筒２とに密着し固定されている
ので、外側閉塞栓６と外側絶縁筒２との間にギャップＧ
が生じることがなく、絶縁信頼性や機械的強度が向上
し、通電時の振動をも吸収するので振動低減、ひいては
騒音低減の効果も有する。さらに、柔軟性を有する絶縁
物15が、ギャップＧから流入する絶縁媒体４を抑制する
ことにより、効果的に巻線３に絶縁媒体４が流入し冷却
効率が向上する。

【００２０】ところで、上記第６実施例において、柔軟
性を有する絶縁物15を閉塞栓６，７または絶縁筒１，２
に取り付けるには、ひも等で仮止めし組み上げた後にひ
もを取り外してもよく接着剤等で固定しても良い。さら
に、柔軟性を有する絶縁物15と閉塞栓６，７または絶縁
筒１，２との組み合わせは、各セクションに取り付けて
もよく、また例えば、線路端近傍のみのセクションに取
り付けるなど巻線の一部分にのみ取り付けても良い。ま
た、柔軟性を有する絶縁物15は、従来のプレスボード等
からなる絶縁物を重ね合わせたものまたは張り合わせた
ものでよく、その形状は、巻線を組み上げたときに巻線
の締め付け力によって、閉塞栓６，７を覆って絶縁媒体
４にその端部をさらさない形状であれば良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればス
ペーサや閉塞栓の端部からの絶縁物の異物の放出を防止
するように構成したので、巻線の絶縁信頼性を向上させ
るとともに機械的強度を高め、振動・騒音を低減した静
止誘導電気機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る断面図

【図２】図１の絶縁物のコーティングを施した絶縁スペ
ーサの断面図

【図３】絶縁物を含浸させた絶縁スペーサの断面図

【図４】端部を折曲させた絶縁スペーサの断面図

【図５】本発明の第４実施例に係る断面図

【図６】本発明の第５実施例に係る断面図

【図７】本発明の第６実施例に係る断面図

【図８】従来の巻線構成部の要部断面図

【符号の説明】

１…内側絶縁筒 ２…外側絶縁筒 ３…巻線 ４…絶縁媒体 ５…スペーサ ６…外側閉塞栓 ７…内側閉塞栓 10…絶縁物のコーティング材 11…絶縁物の含浸部分 15…柔軟性を有する絶縁物 Ｇ…ギャップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性冷媒を封入された密封容器内に、
   鉄心周囲に同心円状に二重に絶縁筒を配置するととも
   に、これら絶縁筒間に前記鉄心周囲に巻回するように導
   体を、適宜絶縁スペーサを前記絶縁筒軸方向に間隔を設
   けて径方向に複数介挿させて巻回し、且つ前記絶縁スペ
   ーサは前記内側絶縁筒と前記巻線間及び前記外側絶縁筒
   と前記巻線間空間に突出する幅長を有する静止誘導電器
   において、前記絶縁スペーサの前記両絶縁筒との対向す
   る端部には絶縁性高分子材のコーティングが施されてい
   ることを特徴とする静止誘導電器。
2. 【請求項２】 前記絶縁性冷媒のスムーズな流れを抑制
   する形状を有する前記絶縁スペーサが前記絶縁筒軸方向
   に一定間隔で配置されている請求項１記載の静止誘導電
   器。
3. 【請求項３】 前記端部には絶縁性高分子材が含浸され
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の静
   止誘導電器。
4. 【請求項４】 前記端部は少なくとも上部方向に折曲さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の
   静止誘導電器。
5. 【請求項５】 前記端部と前記内側絶縁筒及び外側絶縁
   筒間にはこの端部外周囲を被覆するように柔軟性絶縁性
   部材が密接配置されていることを特徴とする請求項１乃
   至請求項２記載の静止誘導電器。