JPH09320862A - 内鉄形単相変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タップ巻線が内側に配置されていても、リー
ド接続構成が単純で絶縁特性に優れた内鉄形単相変圧器
を提供する。 【解決手段】 単相４脚鉄心１の２つの主脚にコイル第
１脚２及びコイル第２脚３を構成する。コイル第１脚２
及びコイル第２脚３のタップ巻線４の巻方向を互いに同
一とする。コイル第１脚２及びコイル第２脚３における
タップコイル端子記号Ｔ１〜Ｔ５を上下逆とする。コイ
ル第１脚２及びコイル第２脚３におけるタップ巻線４の
上端及び下端の対応する端子記号同士を、水平渡りリー
ド９によって互いに接続することにより、コイル第１脚
２及びコイル第２脚３に巻回されたタップコイルを交互
に直列に接続する。水平渡りリード９を鉄心締付金具
（クランプ）によって支える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコイル脚を
並列接続する際のタップ巻線の接続構造に改良を施した
内鉄形単相変圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】変圧器の中身は、磁束の通路となる鉄心
と、磁束と鎖交する電流の通路となる巻線とによって構
成されているが、鉄心と巻線との組み合わせ方によっ
て、内鉄形と外鉄形とに分かれる。内鉄形は各相に単一
の鉄心を有し、その周囲に巻線が巻かれたものであり、
外鉄形は、巻線の周りを二つ以上の鉄心によって取り囲
んだものである。内鉄形も外鉄形も一長一短があるが、
絶縁の点からは、内鉄形の方が構造が簡単で製作も容易
となる。

【０００３】このような内鉄形の変圧器の一例として、
複数の同一構成コイル脚を並列接続した内鉄形単相変圧
器を、図面に従って以下に説明する。すなわち、図３に
示すように、単相４脚鉄心１の２つの主脚に、それぞれ
内径側よりタップ巻線４、低圧巻線５、高圧巻線６の順
に巻線が巻回されることにより、同一構成のコイル第１
脚２、コイル第２脚３が構成されている。この単相４脚
鉄心１における磁束７は、図３中の矢印に示すように流
れる。

【０００４】以上のような内鉄形単相変圧器のコイル第
１脚２及びコイル第２脚３におけるタップ巻線４の結線
図を以下に説明する。すなわち、図５に示すように、コ
イル第１脚２及びコイル第２脚３におけるタップ巻線４
は、４つのタップコイルを直列接続することにより構成
され、高圧巻線６の中性点に接続されている。このタッ
プ巻線４は、図４に示すように、円筒巻線で構成され、
いわゆる並べ巻き円筒巻線構造となっている。

【０００５】コイル第１脚２及びコイル第２脚３におい
ては、タップ巻線４の巻方向がそれぞれ逆向きとなって
いる。これは、図３中に矢印で示した磁束７の流れのよ
うに、コイル第１脚２及びコイル第２脚３においてはそ
れぞれ磁束７の流れが逆方向なので、上下方向で同一の
電圧極性となるようにそれぞれの巻方向のみを反転させ
るためである。

【０００６】さらに、タップ巻線４を構成する４つのタ
ップコイルは、タップコイル毎に端子に名付けられた端
子記号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の順にタップ上下
渡りリード８により直列接続されている。実際の構造で
は、このタップ上下渡りリード８が相互のコイル脚の外
側近傍に配置されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなタップ巻線の接続構造を有する内鉄形単相変圧器
には、以下のような問題点があった。すなわち、巻線間
の主間隙寸法を縮小するためには、電圧の低いタップ巻
線４をコイル最内径に配置することが必要となる。しか
し、かかる構成にすると、タップ巻線４内のタップコイ
ルの接続リードをコイル外へ引き出して、上下渡りリー
ド８によって接続する必要がある。このため、最外周で
最も電圧の高くなる高圧巻線６の近傍に、残された狭い
空間を使って上下渡りリード８を配置することとなり、
構造的に複雑で絶縁に不利となっていた。

【０００８】本発明は上記のような従来技術の問題点を
解決するために提案されたものであり、その目的は、タ
ップ巻線が内側に配置されていても、リード接続構成が
単純で絶縁特性に優れた内鉄形単相変圧器を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、鉄心に形成された複数の
主脚に、それぞれ内径側よりタップ巻線、低圧巻線及び
高圧巻線を巻回した複数のコイル脚を有し、前記複数の
コイル脚におけるタップ巻線を互いに並列接続した内鉄
形単相変圧器において、前記複数のコイル脚における前
記タップ巻線は同一方向に巻回され、前記タップ巻線は
複数のタップコイルにより構成され、前記タップ巻線に
おける前記タップコイルの端子が、前記コイル脚の上下
端に設けられ、前記タップコイルの端子が、水平方向に
渡る接続リードによって、前記複数のコイル脚間で交互
に直列に接続されていることを特徴とする。

【００１０】以上のような請求項１記載の発明では、コ
イル脚の上下に引き出されたタップコイルの端子が、水
平な接続リードによって交互に接続されているので、上
下に渡る接続リードを狭い空間に配置する必要がなく、
接続構成が単純となり、絶縁特性が向上する。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
鉄形単相変圧器において、前記各コイル脚における前記
タップ巻線の複数のタップコイルが２組に分割され、前
記２組のタップコイルにおける端子は、前記鉄心の表側
及び裏側にそれぞれ引き出されていることを特徴とす
る。

【００１２】以上のような請求項２記載の発明では、多
数のタップを設ける場合であっても、コイル脚の上下に
引き出されたタップコイルの端子を、水平な接続リード
によって交互に接続することにより、接続構成が単純と
なり絶縁特性が向上する。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の内鉄形単相変圧器において、前記複数のコイ
ル脚間で互いに並列接続されたタップ巻線は、１ターン
電圧が一定であり、前記複数のコイル脚における巻線構
成は互いに異なることを特徴とする。

【００１４】以上のような請求項３記載の発明では、巻
線構成がコイル脚間において異なっていても、タップ巻
線の１ターン電圧が一定なので、コイル脚の上下に引き
出されたタップコイルの端子を、水平な接続リードによ
って交互に接続することができ、接続構成が単純となり
絶縁特性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て以下に説明する。なお、図３〜図５に示した従来技術
と同様の部材は同一の符号を付して一部説明を省略す
る。

【００１６】（１）実施の形態の構成 請求項１記載の発明に対応する一つの実施の形態を図１
及び図２に従って以下に説明する。なお、図１は、本実
施の形態におけるタップ巻線の構成を示す簡略図であ
り、図２は、図１のタップ巻線を示す結線図である。

【００１７】まず、本実施の形態の構成を説明する。す
なわち、本実施の形態においては、図１に示すように、
コイル第１脚２及びコイル第２脚３におけるタップ巻線
４の巻方向は互いに同一となっている。そして、コイル
第１脚２及びコイル第２脚３におけるタップコイル端子
記号Ｔ１〜Ｔ５は、上述の従来技術における位置と比較
して上下が入れ替えられている。コイル第１脚２及びコ
イル第２脚３におけるタップ巻線４の上端及び下端は、
対応する端子記号同士が水平渡りリード９によって互い
に接続されている。このようなタップ巻線４の結線は、
図２に示すように、コイル第１脚２及びコイル第２脚３
に巻回されたタップコイルが、対応する端子が交互に入
り組んで直列に接続された構成となっている。なお、水
平渡りリード９は鉄心締付金具（クランプ）より支えら
れている。

【００１８】（２）実施の形態の作用・効果 以上のような本実施の形態の作用・効果は以下の通りで
ある。コイル第１脚２及びコイル第２脚３においては磁
束の向きが反対であることから、タップ巻線４の巻方向
を同一とすると、タップコイルに誘起される電圧の向き
は反対となるが、タップコイル端子記号を上下入れ替
え、コイル第１脚２及びコイル第２脚３におけるタップ
コイルの対応する端子を水平渡りリード９によって交互
に入り組んで直列に接続することによって、上下渡りリ
ード８が不要となる。従って、絶縁特性を向上させるこ
とができ、特に、高圧巻線６の近傍における絶縁を確実
に維持することができる。

【００１９】また、水平渡りリード９は鉄心締付金具
（クランプ）より容易に支えることが可能となるので、
狭い空間を利用していた上下渡りリード８に比べて、リ
ードの支え構造の強度及び組立作業性を改善できる。さ
らに、別に位置するタップ切換器への接続は、タップ切
換器に近い側の各端子記号リード位置より、自由に接続
可能となる。

【００２０】（３）他の実施の形態 本発明は上記のような実施の形態に限定されるものでは
なく、各部材の数、形状、大きさ、材質等は適宜変更可
能である。例えば、図１に示した実施の形態は、４つの
タップコイルで構成されたタップ巻線４を用いている
が、請求項２記載の発明に対応する一つの実施の形態と
して、タップコイル数を多く、例えば、８つのタップコ
イルとすることも可能である。この場合には、半分の４
タップコイルを図１と同様に接続し、残りの４つのタッ
プコイルの上下口出しを鉄心窓を貫通させて、巻き戻し
又は巻き進み、単相４脚鉄心１の反対側へ引き出す。そ
して、引き出された４つのタップコイルも、図１と同様
に結線することにより、単相４脚鉄心１を挟んだ両側で
水平渡りリード９による接続が可能となる。

【００２１】また、図１に示した実施の形態は、同一構
成のコイル第１脚２及びコイル第２脚３を２脚並列接続
したものであるが、同一構成のコイル脚を３脚並列接続
することも可能である。この場合には、タップ巻線のタ
ップコイル構成数が３の倍数であれば、図１の実施の形
態と同様に、３つのタップ巻線間を交互に入り組んで接
続することができる。つまり、かかる実施の形態は、タ
ップコイル間の入り組み接続により、各コイル脚の間で
常にタップ巻線のアンペア・ターン（起磁力）が一定と
なる結線になっていれば構成可能となる。

【００２２】そして、請求項３記載の発明に対応する一
つの実施の形態として、並列接続されるコイル脚は、同
一巻線構成のものに限定する必要はなく、いかなる電
圧、負荷条件によっても、タップ巻線の１ターン電圧が
一定であれば、異なる巻線構成のコイル脚を用いてもよ
い。さらに、巻線の方式は分離巻線方式には限定され
ず、単巻巻線方式としても同様の効果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タップ巻線が内側に配置されていても、リード接続構成
が単純で絶縁特性に優れた内鉄形単相変圧器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内鉄形単相変圧器の一つの実施の形態
におけるタップ巻線の構成を示す簡略図である。

【図２】図１のタップ巻線の結線図である。

【図３】従来の内鉄形単相変圧器における巻線構成を示
す部分断面構成図である。

【図４】図３の内鉄形単相変圧器におけるタップ巻線の
構成を示す簡略図である。

【図５】図４のタップ巻線の結線図である。

【符号の説明】

１…単相４脚鉄心 ２…コイル第１脚 ３…コイル第２脚 ４…タップ巻線 ５…低圧巻線 ６…高圧巻線 ７…磁束 ８…上下渡りリード ９…水平渡りリード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心に形成された複数の主脚に、それぞ
   れ内径側よりタップ巻線、低圧巻線及び高圧巻線を巻回
   した複数のコイル脚を有し、前記複数のコイル脚におけ
   るタップ巻線を互いに並列接続した内鉄形単相変圧器に
   おいて、 前記複数のコイル脚における前記タップ巻線は同一方向
   に巻回され、 前記タップ巻線は複数のタップコイルにより構成され、 前記タップ巻線における前記タップコイルの端子が、前
   記コイル脚の上下端に設けられ、 前記タップコイルの端子が、水平方向に渡る接続リード
   によって、前記複数のコイル脚間で交互に直列に接続さ
   れていることを特徴とする内鉄形単相変圧器。
2. 【請求項２】 前記各コイル脚における前記タップ巻線
   の複数のタップコイルが２組に分割され、 前記２組のタップコイルにおける端子は、前記鉄心の表
   側及び裏側にそれぞれ引き出されていることを特徴とす
   る請求項１記載の内鉄形単相変圧器。
3. 【請求項３】 前記複数のコイル脚間で互いに並列接続
   されたタップ巻線は、１ターン電圧が一定であり、 前記複数のコイル脚における巻線構成は互いに異なるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内鉄形単相
   変圧器。