JPH0766054A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents
ガス絶縁変圧器Info
- Publication number
- JPH0766054A JPH0766054A JP21036493A JP21036493A JPH0766054A JP H0766054 A JPH0766054 A JP H0766054A JP 21036493 A JP21036493 A JP 21036493A JP 21036493 A JP21036493 A JP 21036493A JP H0766054 A JPH0766054 A JP H0766054A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- insulating
- winding
- transformer
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Insulating Of Coils (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 巻線の温度上昇を低く抑え、絶縁信頼性が高
く、安価なガス絶縁変圧器を得る。 【構成】 巻線の導体を被覆する絶縁フィルムを、１５
０℃３０分加熱で、１．５％以上の熱収縮率を持つ絶縁
フィルムとする。これにより絶縁フィルム間の密着が良
くなり、絶縁ガス層を減らすことによって絶縁被覆の熱
伝導率を増加させ巻線の温度上昇を抑える。
く、安価なガス絶縁変圧器を得る。 【構成】 巻線の導体を被覆する絶縁フィルムを、１５
０℃３０分加熱で、１．５％以上の熱収縮率を持つ絶縁
フィルムとする。これにより絶縁フィルム間の密着が良
くなり、絶縁ガス層を減らすことによって絶縁被覆の熱
伝導率を増加させ巻線の温度上昇を抑える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄心、及びこの鉄心に巻
回された巻線より成る変圧器中身を絶縁ガスと共にタン
ク内に収納したガス絶縁変圧器に関するものである。
回された巻線より成る変圧器中身を絶縁ガスと共にタン
ク内に収納したガス絶縁変圧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビルディング、地下街、交通機関
及び公共施設等の都市建造施設は大形化するとともに複
雑化しており、防火、防災対策の強化が要請されてい
る。また、これら施設に設置される受変電設備もコンパ
クト化、不燃化する要求も益々大きくなり、その絶縁媒
体として不燃性、無害、無公害の絶縁ガスである六フッ
化硫黄（ＳＦ6 ）ガスを用いたガス絶縁電気機器が適用
されるようになってきている。変圧器においても従来の
油入変圧器に代ってガス絶縁変圧器の採用が増してきて
いる。
及び公共施設等の都市建造施設は大形化するとともに複
雑化しており、防火、防災対策の強化が要請されてい
る。また、これら施設に設置される受変電設備もコンパ
クト化、不燃化する要求も益々大きくなり、その絶縁媒
体として不燃性、無害、無公害の絶縁ガスである六フッ
化硫黄（ＳＦ6 ）ガスを用いたガス絶縁電気機器が適用
されるようになってきている。変圧器においても従来の
油入変圧器に代ってガス絶縁変圧器の採用が増してきて
いる。
【０００３】図３は従来のガス絶縁変圧器の構成を示す
図で、鉄心１の周囲に巻線２を巻回した変圧器中身を所
定の圧力に高められたＳＦ6 等の絶縁ガス３と共にタン
ク４内に収納されている。タンク４の外部には温められ
た絶縁ガス３を冷却するための冷却器５が設けられ、前
記タンク４内の絶縁ガス３が送風機６により配管７ａ，
７ｂを介して矢印のように循環するようになっている。
図で、鉄心１の周囲に巻線２を巻回した変圧器中身を所
定の圧力に高められたＳＦ6 等の絶縁ガス３と共にタン
ク４内に収納されている。タンク４の外部には温められ
た絶縁ガス３を冷却するための冷却器５が設けられ、前
記タンク４内の絶縁ガス３が送風機６により配管７ａ，
７ｂを介して矢印のように循環するようになっている。
【０００４】巻線２の導体としては図４あるいは図５に
示すものが一般的に用いられる。図４は平角導体８のま
わりに絶縁フィルム９を巻回した平角電線の断面を、図
５は絶縁ワニスを塗布した平角電線を複数本より合わせ
た電位電線１０に絶縁フィルム９を巻回した転位電線の
断面を示す。導体に電流が流れることによって発生する
熱は、絶縁フィルム９層を通って冷却のために循環する
ガス側へ放熱される。
示すものが一般的に用いられる。図４は平角導体８のま
わりに絶縁フィルム９を巻回した平角電線の断面を、図
５は絶縁ワニスを塗布した平角電線を複数本より合わせ
た電位電線１０に絶縁フィルム９を巻回した転位電線の
断面を示す。導体に電流が流れることによって発生する
熱は、絶縁フィルム９層を通って冷却のために循環する
ガス側へ放熱される。
【０００５】このような構造のガス絶縁変圧器は従来の
油入変圧器の絶縁油が絶縁ガスに導体被覆の絶縁紙が絶
縁フィルムに置き変わっただけの単純な構造のため現在
では大形ビルの受電用変圧器を始めとして、不燃性、防
災性を要求される用途から徐々に普及してきていて、７
７ｋＶ，３００ＭＶＡ級まで実用化が進んでいる。
油入変圧器の絶縁油が絶縁ガスに導体被覆の絶縁紙が絶
縁フィルムに置き変わっただけの単純な構造のため現在
では大形ビルの受電用変圧器を始めとして、不燃性、防
災性を要求される用途から徐々に普及してきていて、７
７ｋＶ，３００ＭＶＡ級まで実用化が進んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、このような構造
のガス絶縁変圧器には次のような欠点がある。すなわ
ち、従来の油入変圧器の導体被覆は絶縁紙に絶縁油が浸
透した状態であるため、導体被覆の熱伝導率としてはほ
ぼ絶縁油並みの０．１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度の導体値が
期待できるのに対して、ガス絶縁変圧器の場合は図６，
図７の導体断面の拡大図に示すように巻回した絶縁フィ
ルムと絶縁フィルムの間に熱伝導率の小さい絶縁ガス層
１１が生じるため、導体被覆の熱伝導率が小さくなり巻
線の温度が高くなる。
のガス絶縁変圧器には次のような欠点がある。すなわ
ち、従来の油入変圧器の導体被覆は絶縁紙に絶縁油が浸
透した状態であるため、導体被覆の熱伝導率としてはほ
ぼ絶縁油並みの０．１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度の導体値が
期待できるのに対して、ガス絶縁変圧器の場合は図６，
図７の導体断面の拡大図に示すように巻回した絶縁フィ
ルムと絶縁フィルムの間に熱伝導率の小さい絶縁ガス層
１１が生じるため、導体被覆の熱伝導率が小さくなり巻
線の温度が高くなる。
【０００７】例えば、０．０５ｍｍ厚さの電気絶縁用ポ
リエチレンテレフタレート製絶縁フィルムを１０回重ね
巻きした場合について熱伝導率および温度上昇を試算す
る。絶縁フィルム９層の厚さが０．０５×１０＝０．５
ｍｍに対してフィルム間に存在するＳＦ6 ガス層はその
約２０％の０．１ｍｍとなり、この場合の被覆全体の熱
伝導率は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの熱伝
導率を０．１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＳＦ6 ガスの熱伝導率
を０．０１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）とすると、 α(0.5＋0.1)／［(0.5／0.14）＋(0.1＋0.014)］＝0.056 (W/m・K) で、油入変圧器の約１／２．５の値となる。導体に流れ
る電流によって発生した熱はこの絶縁フィルム９層を通
って冷却のために循環するＳＦ6 ガス中へ放熱される
が、その熱流束を２０００（Ｗ／ｍ2 ）と仮定すると、
０．０５ｍｍ厚さの絶縁フィルム１０回巻きの場合の絶
縁フィルム９層での温度上昇は 2000×［(0.5＋0.1)×10-3］／0.056 ＝21.4Ｋ と非常に大きな値となる。油入変圧器における絶縁被覆
層の温度上昇はこの約１／２．５で、ガス絶縁変圧器は
油入変圧器に比べて巻線の温度上昇が大幅に高いことに
なり加熱による材料の劣化等の問題も生じる。
リエチレンテレフタレート製絶縁フィルムを１０回重ね
巻きした場合について熱伝導率および温度上昇を試算す
る。絶縁フィルム９層の厚さが０．０５×１０＝０．５
ｍｍに対してフィルム間に存在するＳＦ6 ガス層はその
約２０％の０．１ｍｍとなり、この場合の被覆全体の熱
伝導率は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの熱伝
導率を０．１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ＳＦ6 ガスの熱伝導率
を０．０１４（Ｗ／ｍ・Ｋ）とすると、 α(0.5＋0.1)／［(0.5／0.14）＋(0.1＋0.014)］＝0.056 (W/m・K) で、油入変圧器の約１／２．５の値となる。導体に流れ
る電流によって発生した熱はこの絶縁フィルム９層を通
って冷却のために循環するＳＦ6 ガス中へ放熱される
が、その熱流束を２０００（Ｗ／ｍ2 ）と仮定すると、
０．０５ｍｍ厚さの絶縁フィルム１０回巻きの場合の絶
縁フィルム９層での温度上昇は 2000×［(0.5＋0.1)×10-3］／0.056 ＝21.4Ｋ と非常に大きな値となる。油入変圧器における絶縁被覆
層の温度上昇はこの約１／２．５で、ガス絶縁変圧器は
油入変圧器に比べて巻線の温度上昇が大幅に高いことに
なり加熱による材料の劣化等の問題も生じる。
【０００８】これに対処する手段として、巻線の電流密
度も下げて発生熱量を低減する手段が考えられるが、巻
線が大形化しコストアップにつながるという欠点が有
る。また、冷却器を大形化して温度を下げることも考え
られるが、スペースの増大やコストアップにつながると
いう欠点が有る。本発明は上記欠点を考慮してなされた
もので、その目的とするところは巻線の温度上昇が低く
絶縁信頼性が高い安価なガス絶縁変圧器を提供すること
にある。
度も下げて発生熱量を低減する手段が考えられるが、巻
線が大形化しコストアップにつながるという欠点が有
る。また、冷却器を大形化して温度を下げることも考え
られるが、スペースの増大やコストアップにつながると
いう欠点が有る。本発明は上記欠点を考慮してなされた
もので、その目的とするところは巻線の温度上昇が低く
絶縁信頼性が高い安価なガス絶縁変圧器を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のガス絶縁変圧器
は、鉄心および鉄心に巻回された巻線より成る変圧器中
身を絶縁ガスと共にタンク内に収納し、タンク外部に設
けた冷却器に絶縁ガスを循環して巻線の冷却を行うガス
絶縁変圧器において、巻線の導体を被覆する絶縁フィル
ムを、１５０℃３０分加熱で１．５％以上の熱収縮率を
持つ熱収縮性の絶縁フィルムとしたことを特徴としたも
のである。
は、鉄心および鉄心に巻回された巻線より成る変圧器中
身を絶縁ガスと共にタンク内に収納し、タンク外部に設
けた冷却器に絶縁ガスを循環して巻線の冷却を行うガス
絶縁変圧器において、巻線の導体を被覆する絶縁フィル
ムを、１５０℃３０分加熱で１．５％以上の熱収縮率を
持つ熱収縮性の絶縁フィルムとしたことを特徴としたも
のである。
【００１０】
【作用】本発明のガス絶縁変圧器によれば、導体の絶縁
被覆に熱収縮性の絶縁フィルムを用いたため、変圧器の
中身を高温で乾燥する際に絶縁フィルムが収縮し、絶縁
フィルム間の密着が良くなり絶縁ガス層を減らすことに
よって絶縁被覆の熱伝導率を増加させる。これにより、
絶縁被覆層の温度上昇が低減し巻線全体の温度も下が
る。
被覆に熱収縮性の絶縁フィルムを用いたため、変圧器の
中身を高温で乾燥する際に絶縁フィルムが収縮し、絶縁
フィルム間の密着が良くなり絶縁ガス層を減らすことに
よって絶縁被覆の熱伝導率を増加させる。これにより、
絶縁被覆層の温度上昇が低減し巻線全体の温度も下が
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１を参照して説明
する。全体構成については図３に示した従来技術と全く
同じため説明を省略する。図１は巻線に使われる平角導
体の断面図を示したもので、平角導体８のまわりに熱収
縮率が１５０℃３０分加熱で１．５％以上とガス絶縁変
圧器に一般的に用いられる絶縁フィルムよりも大きい絶
縁フィルム１２を巻回して電線を構成している。
する。全体構成については図３に示した従来技術と全く
同じため説明を省略する。図１は巻線に使われる平角導
体の断面図を示したもので、平角導体８のまわりに熱収
縮率が１５０℃３０分加熱で１．５％以上とガス絶縁変
圧器に一般的に用いられる絶縁フィルムよりも大きい絶
縁フィルム１２を巻回して電線を構成している。
【００１２】この様な構成の本発明によるガス絶縁変圧
器においては、絶縁フィルム１２の熱収縮率が大きいた
め変圧器の中身を高温で乾燥する際に絶縁フィルムが収
縮し、絶縁フィルム間に存在する微小なガスギャップが
縮まりフィルム間の密着が良くなる。それにより絶縁被
覆の熱伝導率が増加し、絶縁被覆層の温度上昇が低減す
る。これにより巻線全体の温度も下がり、絶縁材料の過
熱による劣化の問題もなくなるため絶縁信頼性が増す。
また、巻線温度の低減分電流密度を上げて中身をコンパ
クトにしコストダウンをはかる、あるいは冷却器を小形
化してスペースの縮小とコストダウンをはかることがで
きる。以上の説明は平角導体について行なったが、図２
に示した転位電線に熱収縮性の高い絶縁フィルムを巻回
したものでも同じ効果がえられることは明白である。
器においては、絶縁フィルム１２の熱収縮率が大きいた
め変圧器の中身を高温で乾燥する際に絶縁フィルムが収
縮し、絶縁フィルム間に存在する微小なガスギャップが
縮まりフィルム間の密着が良くなる。それにより絶縁被
覆の熱伝導率が増加し、絶縁被覆層の温度上昇が低減す
る。これにより巻線全体の温度も下がり、絶縁材料の過
熱による劣化の問題もなくなるため絶縁信頼性が増す。
また、巻線温度の低減分電流密度を上げて中身をコンパ
クトにしコストダウンをはかる、あるいは冷却器を小形
化してスペースの縮小とコストダウンをはかることがで
きる。以上の説明は平角導体について行なったが、図２
に示した転位電線に熱収縮性の高い絶縁フィルムを巻回
したものでも同じ効果がえられることは明白である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、鉄心及び
この鉄心に巻回された巻線より成る変圧器中身を絶縁ガ
スと共にタンク内に収納し、タンク外部に設けた冷却器
に絶縁ガスを循環して巻線の冷却を行うガス絶縁変圧器
において、巻線の導体を被覆する絶縁フィルムを熱収縮
性の大きなものとしたので、巻線の冷却特性に優れ、絶
縁信頼性も高くコンパクトで安価なガス絶縁変圧器を提
供することができる。
この鉄心に巻回された巻線より成る変圧器中身を絶縁ガ
スと共にタンク内に収納し、タンク外部に設けた冷却器
に絶縁ガスを循環して巻線の冷却を行うガス絶縁変圧器
において、巻線の導体を被覆する絶縁フィルムを熱収縮
性の大きなものとしたので、巻線の冷却特性に優れ、絶
縁信頼性も高くコンパクトで安価なガス絶縁変圧器を提
供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す正面図。
【図２】本発明の他の実施例を示す正面図。
【図３】一般的なガス絶縁変圧器の構成を示す断面図。
【図４】従来の巻線の導体を示す正面図。
【図５】同じく従来の巻線の導体を示す正面図。
【図６】従来の導体の要部拡大図。
【図７】同じく従来の導体の要部拡大図。
１…鉄心、２…巻線、３…絶縁ガス、４…タンク、５…
冷却器、６…送風機、７…配管、８…平角電線、９…絶
縁フィルム、１０…転位電線、１１…絶縁ガス層、１２
…高熱収縮性絶縁フィルム。
冷却器、６…送風機、７…配管、８…平角電線、９…絶
縁フィルム、１０…転位電線、１１…絶縁ガス層、１２
…高熱収縮性絶縁フィルム。
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄心および鉄心に巻回された巻線より成
る変圧器中身を絶縁ガスと共にタンク内に収納し、タン
ク外部に設けた冷却器に絶縁ガスを循環して巻線の冷却
を行うガス絶縁変圧器において、巻線の導体を被覆する
絶縁フィルムを、１５０℃３０分加熱で１．５％以上の
熱収縮率を持つ熱収縮性の絶縁フィルムとしたことを特
徴とするガス絶縁変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21036493A JPH0766054A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガス絶縁変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21036493A JPH0766054A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガス絶縁変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766054A true JPH0766054A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16588148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21036493A Pending JPH0766054A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | ガス絶縁変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766054A (ja) |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP21036493A patent/JPH0766054A/ja active Pending
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