JPH08288145A - 静止誘導電器の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】円板巻線を大きくすることなしに、冷却媒体を
円板巻線内の半径方向に流す。 【構成】円板巻線と鉄心よりなる静止誘導電器に冷却媒
体２を強制的に送り込むことによって冷却する構造にお
いて、円板巻線１の内径側に冷却媒体２を案内するガイ
ド２２が設けられ、冷却媒体２が円板巻線１の内径側か
ら外径側へ流される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、絶縁ガスまたは絶縁
液体の冷却媒体で強制的に冷却される静止誘導電器の冷
却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】巻線と鉄心とを備えた静止誘導電器に
は、インダクタンスを形成するリアクトルや電圧を変換
する変圧器などがある。図１２は、静止誘導電器が単相
の空心リアクトルである場合の構成を示す断面図であ
る。鉄心４９が上下の継鉄４７、４８と両側の帰路脚４
６、４６とで枠状に形成されている。この鉄心４９の枠
内に軸３６を中心にして巻回された円板巻線１が配され
ている。円板巻線１は空心であり、円板巻線１から発生
する磁束が帰路脚４６を介して循環するようになってい
る。図１３は、静止誘導電器が三相の空心リアクトルで
ある場合の構成を示す断面図である。三相三台の円板巻
線１が並べて置かれ、その円板巻線１の両端に鉄心４４
が配されている。三相の場合は、三相の磁束が合成され
ると零になるので帰路脚は不要である。なお、変圧器の
場合は、図１２、図１３において各円板巻線１が一次巻
線および二次巻線よりなるとともに、その巻線内に主脚
が挿入された構成になる。

【０００３】図１４は、従来の静止誘導電器の冷却構造
を示す要部片側断面図である。円板巻線３５が軸３６を
垂直にして配され、内部に軸方向ダクト３２が形成され
ている。円板巻線３５の内径側、外径側にはそれぞれ絶
縁性の円筒４０、４１が配されている。冷却媒体２が下
部から流し込まれ、円板巻線３５内を矢印のように流れ
て上部へ抜けるようになっている。

【０００４】図１４において、円筒４０、４１は、冷却
媒体２を強制的に円板巻線３５内に導くガイド３７であ
る。冷却媒体２は、円板巻線３５の内径側、外径側に流
れるとともに、軸方向ダクト３２にも流れ込み、円板巻
線３５を冷却している。しかし、図１４の構成では、冷
却媒体２が円板巻線３５内の半径方向ダクト４２には流
れにくく、冷却効率が非常に悪いと言う欠点があった。
そのために、軸方向ダクト３２が設けられ、冷却媒体２
の円板巻線３５に触れる面積を増やすことによって冷却
効率が高められていた。この軸方向ダクト３２は、必ず
しも一本とは限らず、数本設けられる場合もある。軸方
向ダクト３２を設けると、冷却効率が向上する反面、円
板巻線３５の外径が増し静止誘導電器全体が大きくなっ
てしまう。

【０００５】図１５は、従来の異なる静止誘導電器の冷
却構造を示す要部片側断面図である。円板巻線３９が軸
３６を垂直にして配され、円板巻線３９の内径側、外径
側にそれぞれ絶縁性の円筒３０、３１が配されている。
また、円板巻線３９の軸方向を仕切るように絶縁性のリ
ング板３３、３４が交互に介装されている。冷却媒体２
が下部から流し込まれ、円板巻線３９内を矢印のように
流れて上部へ抜けるようになっている。

【０００６】図１５において、円筒３０、３１は、冷却
媒体２を強制的に円板巻線３９内に導くガイド３８であ
る。また、リング板３３、３４によって冷却媒体２をジ
グザグに流し、円板巻線３９内で冷却媒体２が半径方向
に流れるようにしている。円板巻線３９内で半径方向に
冷却媒体２を流すことにより、冷却媒体２の円板巻線３
９に触れる面積が増え、その冷却効率を高めていた。

【０００７】なお、図１４、図１５は、いずれも空心リ
アクトルの例であるが、軸３６部に鉄心や他の巻線が配
された変圧器の場合でもその冷却構造は同じである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、円板巻線が大きくなると言う欠
点があった。図１４の構成は、既に述べたように軸方向
冷却ダクト３２が必要になるので円板巻線３５が半径方
向に太くなる。

【０００９】一方、図１５の構成にしても、リング板３
３、３４が介装される部分に半径方向ダクト４２が二重
に必要であり、円板巻線３９が軸方向に長くなってしま
う。いずれの構成にしても円板巻線が大きくなり、静止
誘導電器全体が大きくなっていた。この発明の目的は、
円板巻線を大きくすることなしに、冷却媒体２を円板巻
線内の半径方向に流すことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、円板巻線と鉄心よりなる静止誘
導電器に冷却媒体を強制的に送り込むことによって冷却
する構造において、円板巻線の内径側に冷却媒体を案内
するガイドが設けられ、冷却媒体が円板巻線の内径側か
ら外径側へ流されてなるものとするとよい。

【００１１】または、かかる構成において、円板巻線の
内径側に筒状の巻き心が配され、この巻き心には複数の
貫通穴を散在させ、冷却媒体が円板巻線の内径側から巻
き心の貫通穴を介して外径側へ流されてなるものとして
もよい。または、かかる構成において、静止誘導電器が
並べて配された複数の円板巻線を備え、各円板巻線間に
隔壁が介装されたものとしてもよい。

【００１２】または、円板巻線と鉄心よりなる静止誘導
電器に冷却媒体を強制的に送り込むことによって冷却す
る構造において、円板巻線の外径側に冷却媒体を案内す
るガイドが設けられ、冷却媒体が円板巻線の外径側から
内径側へ向けて流されてなるものとしてもよい。また
は、かかる構成において、静止誘導電器が円板巻線の外
部に鉄心を備えた空心リアクトルであるものとしてもよ
い。

【００１３】また、かかる構成において、円板巻線が軸
を水平にして配置されたものとしてもよい。

【００１４】

【作用】この発明の構成によれば、円板巻線の内径側に
冷却媒体を案内するガイドが設けられ、冷却媒体を円板
巻線の内径側から外径側へ流す。それによって、円板巻
線を大きくすることなしに、冷却媒体を円板巻線の半径
方向外方へ流すことができる。

【００１５】また、かかる構成において、円板巻線の内
径側に筒状の巻き心が配され、この巻き心には複数の貫
通穴を散在させる。冷却媒体を円板巻線の内径側から巻
き心の貫通穴を介して外径側へ流す。巻き心は、円板巻
線を巻回するときに使用される。その巻き心をそのまま
円板巻線の内径側に配するようにすれば、いちいち巻き
心を抜き取る作業工程が不要になる。

【００１６】また、かかる構成において、静止誘導電器
が並べて配された複数の円板巻線を備え、各円板巻線間
に隔壁が介装される。それによって、円板巻線の外径側
から抜けた冷却媒体が他の巻線に入り込むことがなく、
冷却効率が高まる。また、円板巻線の外径側に冷却媒体
を案内するガイドが設けられ、冷却媒体を円板巻線の外
径側から内径側へ向けて流す。それによって、円板巻線
を大きくすることなしに、冷却媒体を円板巻線の半径方
向内方へ流すことができる。

【００１７】また、かかる構成において、静止誘導電器
が円板巻線の外部に鉄心を備えた空心リアクトルである
ものとする。空心リアクトルには円板巻線の内径側また
は外径側に鉄心や他の巻線がないので、冷却媒体の流れ
を邪魔するものがなく冷却媒体が流れ易くなる。それに
よって、円板巻線の半径方向ダクトに流れ込む冷却媒体
の流量分布が均一になり、冷却効率が高まる。

【００１８】また、かかる構成において、円板巻線が軸
を水平にして配置されたものする。それによって、円板
巻線の軸方向が長くても、静止誘導電器全体を低く構成
することができる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１は、この発明の実施例にかかる静止誘導電器の
冷却構造を示す要部片側断面図である。円板巻線１が軸
３６を垂直にして配され、その円板巻線１の内径側に冷
却媒体２を案内する絶縁性のガイド２２が設けられてい
る。ガイド２２は、円筒３とリング板４と円板５とによ
り構成され、冷却媒体２が矢印のように流れる。

【００２０】図１において、冷却媒体２が下部から円筒
３によって円板巻線１の内径側に強制的に案内される。
さらに、冷却媒体２が、リング板４と円板５とによって
円板巻線１の半径方向ダクト４２内を外方に案内された
後、円板巻線１の外径側を介して上部に抜けて行く。冷
却媒体２が半径方向ダクト４２を流れるので、冷却媒体
２と円板巻線１との接触面積が十分に確保される。その
ために、従来必要とされていた円板巻線１内の軸方向ダ
クトや、冷却媒体２をジグザグに流すための構成は不要
になり、円板巻線１をコンパクトに構成することができ
る。したがって、静止誘導電器全体も小さくなる。

【００２１】図２は、この発明の異なる実施例にかかる
静止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図である。
円板巻線１が軸３６を垂直にして配され、その円板巻線
１の外径側に冷却媒体２を案内する絶縁性のガイド２３
が設けられている。ガイド２３は、円筒６、８とリング
板９と円板７とにより構成され、冷却媒体２が矢印のよ
うに流れる。

【００２２】図２において、冷却媒体２が下部から円筒
６と８とによって円板巻線１の外径側に強制的に案内さ
れる。さらに、冷却媒体２は、リング板９と円板７とに
よって円板巻線１の半径方向ダクト４２内を内方に案内
された後、円板巻線１の内径側を介して上部に抜けて行
く。この場合も、図１と同様に冷却媒体２が半径方向ダ
クト４２を流れるので、冷却媒体２と円板巻線１との接
触面積が十分に確保される。したがって、円板巻線１が
コンパクトになる。

【００２３】図３は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる静止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図で
ある。円板巻線１が軸３６を水平にして配され、その円
板巻線１の内径側に冷却媒体２を案内する絶縁性のガイ
ド２４が設けられている。ガイド２４は、左右の円筒１
０、１０およびリング板１１、１１とにより構成され、
冷却媒体２が矢印のように流れる。

【００２４】図３において、冷却媒体２が左右の円筒１
０の内部から円板巻線１の内径側に強制的に案内され
る。さらに、冷却媒体２は、リング板１１によって円板
巻線１の半径方向ダクト４２内を外方に案内された後、
円板巻線１の外径側を介して上部に抜けて行く。この場
合も、冷却媒体２が半径方向ダクト４２を流れるので、
冷却媒体２と円板巻線１との接触面積が十分に確保され
る。しかも、円板巻線１が水平配置になっているので、
円板巻線１の軸３６方向が長くても、静止誘導電器全体
が低くなる。それによって、ビルディングや地下変電所
などに静止誘導電器を設置する場合でも天井が低くて済
む。

【００２５】なお、図３において、円板巻線１の内径側
の一方を絶縁性の円板で塞ぎ、片方の円筒１０から冷却
媒体２を引き込む構成にしてもよい。この構成は、丁
度、図１を９０度傾けたものに対応する。図４は、この
発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘導電器の冷却
構造を示す要部片側断面図である。円板巻線１が軸３６
を水平にして配され、その円板巻線１の外径側に冷却媒
体２を案内する絶縁性のガイド２５が設けられている。
ガイド２５は、左右の円筒１２、１２およびリング板１
３、１３と円筒１４により構成され、冷却媒体２が矢印
のように流れる。

【００２６】図４において、冷却媒体２が円筒１４と円
筒１２の間から円板巻線１の外径側に強制的に案内され
る。さらに、冷却媒体２は、リング板１３によって円板
巻線１の半径方向ダクト４２内を内方に案内された後、
円板巻線１の内径側を介して左右に抜けて行く。この場
合も、図３と同様に冷却媒体２が半径方向ダクト４２を
流れるので、冷却媒体２と円板巻線１との接触面積が十
分に確保され、また、円板巻線１が水平配置になってい
るので、円板巻線１の軸３６方向が長くても、静止誘導
電器全体が低くなる。

【００２７】なお、図４において、円板巻線１の外径側
の一方を絶縁性の円板で塞ぎ、円筒１４と片方の円筒１
２との間から冷却媒体２を引き込む構成にしてもよい。
この構成は、丁度、図２を９０度傾けたものに対応す
る。図５は、この発明のさらに異なる実施例にかかる静
止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図である。円
板巻線１が軸３６を水平にして配され、その円板巻線１
の内径側に冷却媒体２を案内する絶縁性のガイド２６
と、円板巻線１の絶縁性の巻き心１７とが設けられてい
る。ガイド２６は、左右の円筒１５、１５とリング板１
６、１６とにより構成されている。また、巻き心１７の
構成は、図６に示されている。

【００２８】図６は、図５の巻き心１７だけを取り出し
て示す斜視図である。巻き心１７には貫通穴１８が散在
している。巻き心１７は、円板巻線１を巻回するときに
予め内側に配されるものであって、巻線工程では、この
巻き心１７に沿って導線が巻回されるものである。図５
に戻り、冷却媒体２は矢印のように貫通穴１８を介して
流れる。図５は、図３の構成に巻き心１７を介装させた
ものに対応し、冷却媒体２の流れも同様である。したが
って、冷却媒体２が半径方向ダクト４２を流れるので、
円板巻線１がコンパクトになる。一般には、巻き心１７
は巻線工程の終了後に抜かれる。図６のように貫通穴１
８が散在した巻き心１７を用いれば、円板巻線１から抜
く必要は全くなく巻線工程が短縮される。

【００２９】図７は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる静止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図で
ある。円板巻線１が軸３６を水平にして配され、その円
板巻線１の外径側に冷却媒体２を案内する絶縁性のガイ
ド２７と、円板巻線１の巻き心１７とが設けられてい
る。ガイド２７は、円筒２０と、左右の円筒２１、２１
およびとリング板１９、１９により構成されている。巻
き心１７の構成は、図６に示されてあり、貫通穴１８を
介して冷却媒体２が流れる。図７は、図４の構成に巻き
心１７を介装させたものに対応し、冷却媒体２の流れも
同様である。したがって、冷却媒体２が半径方向ダクト
４２を流れるので、円板巻線１がコンパクトになる。

【００３０】図８は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる静止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図で
ある。円板巻線１の内径側に図６の巻き心１７が介装さ
れている他は、図１の構成と同じである。冷却媒体２が
貫通穴１８を介して、矢印のように流る。したがって、
この場合も、冷却媒体２が半径方向ダクト４２を流れる
ので、円板巻線１がコンパクトになる。

【００３１】図９は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる静止誘導電器の冷却構造を示す要部片側断面図で
ある。円板巻線１の外径側に図６の巻き心１７が介装さ
れている他は、図２の構成と同じである。冷却媒体２が
貫通穴１８を介して、矢印のように流る。したがって、
この場合も、冷却媒体２が半径方向ダクト４２を流れる
ので、円板巻線１がコンパクトになる。

【００３２】図１０は、この発明のさらに異なる実施例
にかかる静止誘導電器の冷却構造を示す側面図である。
図１３に示されている三相の空心リアクトルにおいて、
円板巻線１間に絶縁性の板状の隔壁４５が介装された構
成である。円板巻線１の軸３６方向は、垂直でも水平で
も良い。また、円板巻線１は、図１、図３、図５、図８
などのように円板巻線１の外径側から冷却媒体２が抜け
る構成の場合に効果がある。すなわち、円板巻線１から
抜け出た冷却媒体２は、矢印のように隔壁４５によって
上部に案内される。ただし、円板巻線１が水平配置の場
合は、紙面に垂直な方向に冷却媒体が抜ける。図１０の
構成は、冷却媒体が他の巻線に入り込むことがないので
冷却効率が向上する。隔壁４５は、必ずしも板状でなく
てもよく、円板巻線１を巻く円筒状のものでもよい。要
は、各円板巻線１が互いに仕切られてあれば良い。

【００３３】なお、図１ないし図１０の実施例では、円
板巻線１が空心のリアクトルの場合であったが、円板巻
線１に主脚や他の巻線が配された変圧器の場合でも同様
であり、冷却媒体２が半径方向ダクト４２を流れ、円板
巻線１がコンパクトになる。ここで、例えば、図１の実
施例に対応する、変圧器の場合の冷却構造の実施例を図
１１に示す。図１１は、この発明のさらに異なる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図である。円板巻
線１の内径側および外径側にそれぞれ円板巻線１とは別
の内径側巻線５２および外径側巻線５３が、円板巻線１
と同軸に軸３６を垂直にして配設されており、軸３６に
は主脚鉄心５１が挿入されている。このような変圧器の
構成において、冷却媒体２を案内する絶縁性のガイド５
９が設けられており、ガイド５９は、円筒５６とリング
５７，５８と内径側円筒５４と外径側円筒５５とにより
構成され、冷却媒体２が図１と同様に矢印のように流れ
る。ここで、前記の内径側円筒５４および外径側円筒５
５は、冷却媒体２が内径側巻線５２および外径側巻線５
３の方へ行かないように、それぞれ円板巻線１と同軸に
配設されたものである。なお、円板巻線１と内径側巻線
５２および外径側巻線５３との間の絶縁バリヤで、前記
の内径側円筒５４および外径側円筒５５を兼ねさせるこ
ともできる。また、円板巻線１と内径側巻線５２しかな
い変圧器の場合には、外径側円筒５５は必ずしも必要で
はなく、円板巻線１と外径側巻線５３しかない変圧器の
場合には、内径側円筒５４は必ずしも必要ではない。

【００３４】

【発明の効果】この発明は前述のように、円板巻線の内
径側に冷却媒体を案内するガイドが設けられ、冷却媒体
を円板巻線の内径側から外径側へ流す。それによって、
円板巻線１がコンパクトになり、静止誘導電器全体も小
さくなる。また、かかる構成において、円板巻線の内径
側に筒状の巻き心が配され、この巻き心には複数の貫通
穴を散在させる。冷却媒体を円板巻線の内径側から巻き
心の貫通穴を介して外径側へ流す。円板巻線を巻回する
ときに使用された巻き心をそのまま円板巻線の内径側に
配するようにすれば、いちいち巻き心を抜き取る作業工
程が不要になり、工数やコストの削減ができる。

【００３５】また、かかる構成において、静止誘導電器
が並べて配された各円板巻線間に隔壁が介装される。そ
れによって、冷却効率が高まり、冷却装置の小型化が計
れる。また、円板巻線の外径側に冷却媒体を案内するガ
イドが設けられ、冷却媒体を円板巻線の外径側から内径
側へ向けて流す。それによって、円板巻線１がコンパク
トになり、静止誘導電器全体も小さくなる。

【００３６】または、かかる構成において、静止誘導電
器が円板巻線の外部に鉄心を備えた空心リアクトルであ
るものとする。それによって、円板巻線の半径方向ダク
トに流れる冷却媒体の流量分布が均一になる。したがっ
て、冷却効率が高まり、冷却装置の小型化が計れる。ま
た、かかる構成において、円板巻線が軸を水平にして配
置される。それによって、円板巻線の軸方向が長い場
合、静止誘導電器全体を低く構成することができる。そ
のために、ビルディングや地下変電所などに静止誘導電
器を設置する場合に、天井が低くて済み建設費の節約が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる静止誘導電器の冷却
構造を示す要部片側断面図

【図２】この発明の異なる実施例にかかる静止誘導電器
の冷却構造を示す要部片側断面図

【図３】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図４】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図５】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図６】図５の巻き心だけを取り出して示す斜視図

【図７】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図８】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図９】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図10】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す側面図

【図11】この発明のさらに異なる実施例にかかる静止誘
導電器の冷却構造を示す要部片側断面図

【図12】静止誘導電器が単相の空心リアクトルである場
合の構成を示す断面図

【図13】静止誘導電器が三相の空心リアクトルである場
合の構成を示す断面図

【図14】従来の静止誘導電器の冷却構造を示す断面図

【図15】従来の異なる静止誘導電器の冷却構造を示す断
面図

【符号の説明】

１：円板巻線、２：冷却媒体、３６：軸、２２，２３，
２４，２５，２６，２７，５９：ガイド、１７：巻き
心、１８：貫通穴、４４，４９：鉄心、５１：主脚鉄
心、５２：内径側巻線、５３：外径側巻線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板巻線と鉄心よりなる静止誘導電器に冷
   却媒体を強制的に送り込むことによって冷却する構造に
   おいて、円板巻線の内径側に冷却媒体を案内するガイド
   が設けられ、冷却媒体が円板巻線の内径側から外径側へ
   流されてなることを特徴とする静止誘導電器の冷却構
   造。
2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、円板巻線
   の内径側に筒状の巻き心が配され、この巻き心には複数
   の貫通穴を散在させ、冷却媒体が円板巻線の内径側から
   巻き心の貫通穴を介して外径側へ流されてなることを特
   徴とする静止誘導電器の冷却構造。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のものにおいて、
   静止誘導電器が並べて配された複数の円板巻線を備え、
   各円板巻線間に隔壁が介装されたことを特徴とする静止
   誘導電器の冷却構造。
4. 【請求項４】円板巻線と鉄心よりなる静止誘導電器に冷
   却媒体を強制的に送り込むことによって冷却する構造に
   おいて、円板巻線の外径側に冷却媒体を案内するガイド
   が設けられ、冷却媒体が円板巻線の外径側から内径側へ
   向けて流されてなることを特徴とする静止誘導電器の冷
   却構造。
5. 【請求項５】請求項１ないし４に記載のものにおいて、
   静止誘導電器が円板巻線の外部に鉄心を備えた空心リア
   クトルであることを特徴とする静止誘導電器の冷却構
   造。
6. 【請求項６】請求項１ないし５に記載のものにおいて、
   円板巻線が軸を水平にして配置されたことを特徴とする
   静止誘導電器の冷却構造。