JPH0869924A - ガス絶縁静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レール配置部分の効果的な電界分布の緩和構
造を有する静電リング構成を有するガス絶縁静止誘導電
器を提供すること。 【構成】 ガス絶縁媒体を充填して成る所定タンク内
に、内部に鉄心を配置する形で配置される絶縁筒外周囲
に所定間隔をおいて順次且つこの絶縁筒軸方向にレール
を配置するとともに、このレール幅間隔を有して絶縁筒
外周囲に巻線を巻回する。巻線の少なくとも上端部に電
界緩和用静電リングを配置し、この静電リングをレール
が配置されていない部分はレールが配置されている部分
より絶縁筒側に突出させる形状にて形成し、レール配置
部分の電界分布の緩和をはかった構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄心に巻回したコイルを
有する変圧器の様な静止誘導電気機器に係り、特に、巻
線の端部に静電リングを備えるガス絶縁静止誘導電器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】大都市周辺の変電所あるいは地下変電所
においては、万一、火災爆発等が発生した場合、社会に
対する影響は計り知れない。特に、絶縁油を用いている
変圧器、リアクトル等の場合、火災、爆発の危険性が大
きいことから、最近、絶縁油に代わりＳＦ₆ ガス等の不
燃性絶縁ガスを絶縁媒体としたガス絶縁変圧器の適用が
検討されている。

【０００３】図３に一般的な変圧器巻線の構成を示す。
基礎絶縁筒外周に冷却道を確保するためのレールを配置
し、その上に絶縁被覆された素線を巻回し、セクション
間にはスペーサを介在させ、所定巻回数を巻回し、変圧
器巻線10としている。

【０００４】また、巻線端部の電界を緩和するため、静
電リング12が配置されている。この様に構成した変圧器
巻線の絶縁強度は絶縁媒体である、絶縁油、あるいは絶
縁ガスに依存する。周知のように、絶縁油の破壊電界は
ギャップ長により、変化し、ギャップ長が短い場合の破
壊電界は高くなる。これに対し絶縁ガスの破壊電界はギ
ャップ長の依存性が小さく、電界の最も高い部分が絶縁
破壊の発端となる電界依存型である。

【０００５】さらに、ガスと絶縁油の比誘電率の違いか
ら変圧器の様な複合絶縁構成では、ガス部分の電界は絶
縁油の場合より高くなる。従って、ガス絶縁変圧器の絶
縁構成においては、油絶縁変圧器以上に電界の不平等を
除去する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ガス絶縁変圧器巻線に
おいては、巻線端部の電界を制御するための静電リング
が配置されている。静電リングは変圧器巻線とは、別個
に製作され、組立時に組み合わせられる。このため、静
電リングと変圧器巻線を構成する材料との間のガスギャ
ップの寸法は、微妙に変化する。特に、静電リングとレ
ールとのギャップは工作精度により、ガスギャップ部分
の寸法が変化する。

【０００７】前述の様に、この様な微小なギャップは絶
縁油を用いた絶縁構成では、絶縁破壊電界が高くなるた
め、大きな問題にはなっていなかった。しかし、ガス絶
縁の場合、このような、微小ギャップ部分の電界が最も
高くなり、巻線の絶縁強度を決定することになる。巻線
端部の電界が静電リングにより、緩和されている場合、
最も電界が高くなる部分は静電リングのＲ部分となる。
このＲ部分とレール部分で構成されるガスギャップ部分
に微小ギャップやくさびギャップが依存することによ
り、絶縁上の弱点となる。

【０００８】微小ギャップ部分の電界を低減させるため
には絶縁距離を大きくとる必要があるが、このような不
平等電界の場合、距離に比例して電界は低下しないた
め、非常に大きな絶縁距離を必要となり、ひいては、ガ
ス絶縁変圧器の大形化につながる。

【０００９】本発明はこの点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、効果的な電界を緩和構造
を有する静電リング構造を有する、ガス絶縁静止誘導電
器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス絶縁媒体
を充填して成る所定タンク内に、内部に鉄心を配置する
形で配置される絶縁筒外周囲に所定間隔をおいて順次且
つこの絶縁筒軸方向にレールを配置するとともに、この
レール幅間隔を有して前記絶縁筒外周囲に巻線を巻回構
成して成る静止誘導電器において、前記巻線の少なくと
も上端部に電界緩和用静電リングを配置し、この静電リ
ングを前記レールが配置されていない部分は前記レール
が配置されている部分より前記絶縁筒側に突出させる形
状にて形成し、レール配置部分の電界分布の緩和をはか
ったことを特徴とする。

【００１１】

【作用】この様な構成により、巻線端部に配置される静
電リングをレールと接する部分に比較してガスギャップ
と接する部分を突出させていることから高電界部分とな
る静電リングとレールが接する部分のガスギャップが静
電リング自身で電界緩和できることから、耐絶縁強度は
向上し、ひいてはガス絶縁静止誘導電器のコンパクト化
が可能になる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１および図２を参照し
て説明する。図３と同一部分は同一符号を記している。
図１において、変圧器巻線10は素線11を所定回数巻回し
てなる変圧器巻線10と端部の電界を緩和させるための静
電リング12から構成される。静電リング12は、図２に示
すようにレール13と接する部分とレールに接しないでガ
スギャップを構成する部分の内径を異なるよう形成して
いる。

【００１３】即ち、従来絶縁上の弱点となる恐れがあっ
た静電リング12とレール13の間のくさび部分はガスギャ
ップと接する部分の静電リングを内径側に突出させてい
ることから静電リングとレール部分に生じるくさびギャ
ップ部分の電界を緩和することができるため、絶縁性能
が向上し、絶縁距離の増大を回避できる。

【００１４】このように、変圧器巻線端部絶縁を形成す
る静電リング12とレール部分で形成されるくさびギャッ
プを静電リング自身の形状を改善し、電界を低減できる
構造とすることにより、従来絶縁上の弱点となっていた
微小ガスギャップやガスくさび部分の電界上昇が防止で
きることから、絶縁強度の高い変圧器巻線を得ることが
出来、ひいては、コンパクトで絶縁信頼性の高いガス絶
縁静止誘導電器が提供できる。

【００１５】図１では円板巻線を例にして説明したが円
筒巻線などで端部に静電リングを取付ける構成に対して
も適用することが出来る。ここでは、ガス絶縁変圧器に
おいて、大きな効果が期待できることから、ガス絶縁変
圧器について説明しているが、従来の油絶縁変圧器に対
しても同様の効果が得られる。

【００１６】また、静電リングを構成するリング芯はレ
ール部分とガスギャップと対向する部分の径が異なるた
め、一体構成とする場合は、レール部分を再加工してリ
ング芯とすることになる。これに対し、径の異なる部分
は別個に製作し、レールに合わせて組み合わせ成型し、
静電リング芯とすることも可能である。また、内側の突
出部分の材料を可撓性のある例えばエラストマーのよう
な材料で構成することにより、静電リングの径の変化を
吸収できることから、標準化も可能となる。また、ここ
では、外側巻線の内周部の静電リング構成について説明
しているが、内側巻線の外周部についても本発明の構成
は適用できる。

【００１７】

【発明の効果】このように、巻線の端部絶縁を構成する
静電リング形状を変化させ従来、電界が高くなるレール
部分の電界を静電リング自身で電界を緩和させることが
できるため、従来絶縁上の弱点となっていた微小ガスギ
ャップやガスくさび部分の電界を制御出来、絶縁強度が
高く、コンパクトで信頼性の高いガス絶縁静止誘導電器
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る巻線構成の正面図

【図２】図１の上部平面図

【図３】一般的巻線構成の正面図

【符号の説明】

１…基礎絶縁筒 10…巻線 11…素線 12…静電リング
13…レール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス絶縁媒体を充填して成る所定タンク
   内に、内部に鉄心を配置する形で配置される絶縁筒外周
   囲に所定間隔をおいて順次且つこの絶縁筒軸方向にレー
   ルを配置するとともに、このレール幅間隔を有して前記
   絶縁筒外周囲に巻線を巻回構成して成る静止誘導電器に
   おいて、前記巻線の少なくとも上端部に電界緩和用静電
   リングを配置し、この静電リングを前記レールが配置さ
   れていない部分は前記レールが配置されている部分より
   前記絶縁筒側に突出させる形状にて形成し、レール配置
   部分の電界分布の緩和をはかったことを特徴とするガス
   絶縁静止誘導電器。
2. 【請求項２】 前記静電リングが前記突出させる形状部
   分とそれ以外の所定幅部分のリングとを組み合わせて形
   成されている請求項１記載のガス絶縁静止誘導電器。
3. 【請求項３】 前記突出させる形状部分は可撓性部材に
   て形成されている請求項２記載のガス絶縁静止誘導電
   器。