JPH10189353A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 据付け面積が厳しく制限されている変電所に
確実に設置すること。 【解決手段】 変圧器用避雷器としての酸化亜鉛素子１
３が変圧器タンク２１内に内蔵されると共に、該変圧器
タンク２１内に元々充填されている六フッ化硫黄ガスに
より、酸化亜鉛素子１３と変圧器タンク２１の内壁と巻
線３，鉄心２からなる変圧器本体との三者間の絶縁を得
ることができる。そのため、図３に示した従来技術のよ
うに変圧器用避雷器１４を外部に設置することが不要に
なるので、それだけ据付け面積を縮小化させることがで
きるばかりでなく、避雷器専用のタンク１１をいちいち
製作することやガス１２を充填することが不要になり、
それだけ構成の簡素化を実現でき、コスト低減を図り得
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、地下変電所あるい
は屋内変電所に設置されるガス絶縁変圧器に係り、特に
ガス絶縁開閉装置と接続して使用するのに好適な変圧器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変電所や発電所では、雷サージなどの各
種過電圧から機器を保護するため、酸化亜鉛素子を直列
接続したギャップレスの酸化亜鉛形避雷器が一般に設置
されている。また、変電所のタイプとしては気中変電所
とガス絶縁変電所等とがあるが、気中変電所では碍子型
避雷器が使用され、ガス絶縁変電所ではタンク型避雷器
が使用されている。この場合、避雷器の設置位置は変電
所のタイプや電圧階級によって種々異なるが、例えば５
００ｋＶ以上のガス絶縁変電所では一般に、線路引込み
口と変圧器の一次側間に設置されており、２７５ｋＶ以
下の場合でも信頼度の面から線路引込み口と変圧器側に
設置されるケースが増えているのが実情である。

【０００３】ところで、電力需要の集中する都市部に設
置される変電所は地下に建設される傾向にある。このよ
うな都市部の拠点となる地下変電所にあっては、変電所
の建設コスト低減の観点から、機器据付け面積の縮小化
と、特に高い供給信頼度とが要求される。また、変圧器
にあっては、主に防災上の観点から超高圧・大容量器に
おいても従来のような油入変圧器に代わり、不燃性のガ
スを利用したガス絶縁変圧器や液冷却式ガス絶縁変圧器
が採用されるようになってきている。図３にはそのよう
な一般的な地下変電所に設置される従来のガス絶縁変圧
器の一構成例を示している。

【０００４】図３において、よこ型円筒タイプの変圧器
タンク１内に、鉄心２とこれに同心状に巻回された巻線
３とからなる変圧器本体が収納されると共に、絶縁及び
冷却媒体としての六フッ化硫黄（ＳＦ₆）ガス４が充填
されている。この変圧器タンク１にはコーン型スペーサ
５を介しガス絶縁母線６が取付けられ、コーン型スペー
サ５により変圧器タンク１とガス絶縁母線６とが区画さ
れると共に、変圧器本体のリード線７がガス絶縁母線６
内の中心導体８と接続されている。

【０００５】ガス絶縁母線６は内部に変圧器タンク１と
同様に六フッ化硫黄ガス９が充填され、図示しない断路
器，遮断器，接地装置等に接続されてガス絶縁開閉装置
を構成している。このガス絶縁母線６にはコーン型スペ
ーサ１０を介し避雷器用タンク１１が取付けられてい
る。避雷器用タンク１１内には絶縁媒体としての六フッ
化硫黄ガス１２が充填されると共に、ガス絶縁母線６の
中心導体８と接続する酸化亜鉛素子１３が収納され、該
酸化亜鉛素子１３とガス１２と避雷器用タンク１１とで
変圧器用のタンク型避雷器１４を構成している。

【０００６】このタンク型避雷器１４は、中心導体８に
雷サージによる過電圧がかかった場合、放電によって変
圧器に侵入する過電圧を所定値以下に制限するものであ
り、変圧器タンク１内の巻線３側に電位振動を抑制する
目的で設置される場合がある避雷器とは別のもので、外
部に設置されている。

【０００７】巻線３側に設けられる場合のある避雷器は
図示していないが、巻線３における各層の電位分布を改
善し得るように施工されており、例えば特開昭５５−１
３８２１４号公報，同６１−４２１１１号公報等に示さ
れる技術のものがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、図３に示
す従来技術のガス絶縁変圧器は、ガス絶縁開閉装置のガ
ス絶縁母線６の中心導体８と接続されており、外部から
侵入する過電圧を抑制する変圧器用避雷器として、タン
ク型避雷器１４を別個に設置している。

【０００９】しかしながら、タンク型避雷器１４を別個
に設置していると、酸化亜鉛素子１３とこれを収納する
避雷器用タンク１１の内壁との間に必要な絶縁距離を確
保するためには、絶縁用のガス１２を充填しているにも
拘わらず、タンク１２自体をかなり大型にしなければな
らない問題がある。しかもタンク型避雷器１４を設置し
ている分だけ、機器据付け面積が増加してしまうので、
機器据付け面積の縮小化を図り難く、地下変電所に不向
きとなる問題がある。

【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、据付け面積が厳しく制限されている地下変電所や
屋内変電所に確実に設置し得、しかもコスト低減を図り
得るガス絶縁変圧器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のガス絶縁変圧器
においては、変圧器タンクと、該タンク内に収納され、
かつ鉄心及びこれに巻回された巻線からなる変圧器本体
と、変圧器タンク内に充填された六フッ化硫黄ガスと、
変圧器本体の巻線に設けられる避雷器と異なり、かつ変
圧器本体に侵入する過電圧を抑制し得る避雷器とを有
し、該避雷器を変圧器タンク内に内蔵したことを特徴と
するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１及
び図２により説明する。図１は本発明のガス絶縁変圧器
の一実施例を示す縦断面の正面図、図２は同じく横断面
の平面図である。実施例のガス絶縁変圧器は、変圧器タ
ンク２１内に鉄心２とこれに同心状に巻回された巻線３
とからなる変圧器本体が収納され、また六フッ化硫黄ガ
ス４が充填されている。この六フッ化硫黄ガス４は、図
示しない冷却手段によって常に冷却され、変圧器タンク
１内を流動している。そして、巻線３のリード線７がコ
ーン型スペーサ５を介しガス絶縁母線６の中心導体８と
接続されている。ガス絶縁母線６は中心導体８が図示し
ない断路器，遮断器，接地装置等に接続されてガス絶縁
開閉装置を構成している。

【００１３】本実施例においては、変圧器タンク２１と
して、たて型円筒タイプのものを用いている。これは、
たて型円筒タイプの変圧器タンク２１は、鉄心２及び巻
線３の変圧器本体を収納したとき、図３に示すよこ型円
筒タイプのタンク１に比較し、変圧器本体とタンク内壁
との間の空間１５を広くとることができるようにするた
めである。そして、たて型円筒タイプ変圧器タンク２１
内に、変圧器用避雷器としての酸化亜鉛素子１３が内蔵
されている。

【００１４】即ち、この酸化亜鉛素子１３は、変圧器タ
ンク２１内においてガス絶縁母線６と接続される変圧器
本体のリード線７寄りの位置に配置されており、素子用
リード線１３ａがリード線７と接続されている。また酸
化亜鉛素子１３は詳細に図示していないものの、例えば
変圧器タンク１を気密を保った状態で挿通して処理され
ることにより、接地されている。

【００１５】さらに、変圧器タンク２１内においては、
変圧器本体を保護し得る遮蔽体１６が設置されている。
該遮蔽体１６は本例では、例えばガラス繊維強化エポキ
シ樹脂製のもので上下端を開口した筒状をなしており、
万一、雷サージからの過電圧に動作したときに酸化亜鉛
素子１３が破損することがあっても、該酸化亜鉛素子１
３の周囲を包囲することにより、変圧器本体の巻線３や
鉄心２に損傷を与えることがないようにしている。な
お、図１及び図２において、図３と同一符号のものはそ
れぞれ同じものを表している。

【００１６】実施例のガス絶縁変圧器は、上記の如く、
変圧器用避雷器としての酸化亜鉛素子１３が変圧器タン
ク２１内に内蔵されると共に、該変圧器タンク２１内に
元々充填されている六フッ化硫黄ガス４により、酸化亜
鉛素子１３と変圧器タンク２１の内壁と巻線３，鉄心２
からなる変圧器本体との三者間の絶縁を得ることができ
る。そのため、図３に示した従来技術のように変圧器用
避雷器１４を外部に設置することが不要になるので、そ
れだけ据付け面積を縮小化させることができ、従って、
据付け面積が規制されている地下変電所や屋内変電所に
確実に変圧器を設置することができる。しかも、従来技
術のように避雷器専用のタンク１１をいちいち製作する
ことやガス１２を充填することが不要になるので、それ
だけ構成の簡素化を実現でき、コスト低減を図り得る。

【００１７】また、変圧器タンク２１として、たて型円
筒タイプのものを用いているので、変圧器用避雷器とし
ての酸化亜鉛素子１３を内蔵しても、該酸化亜鉛素子１
３と変圧器本体との間の絶縁距離、酸化亜鉛素子１３と
変圧器タンク２１の内壁との間の絶縁距離をそれぞれ確
実に確保することができ、絶縁上の信頼性を得ることが
できる。

【００１８】さらに、酸化亜鉛素子１３が円筒状の遮蔽
体１６で包囲され、万一著しく大きな過電圧によって損
傷することがあっても、変圧器本体が損傷するのを確実
に防止することができる。但し、遮蔽体１６の形状とし
ては図示実施例の形状に限らず、例えば平板状のものや
彎曲形状のものを用い、これらを変圧器本体と酸化亜鉛
素子１３との間に配置することによっても変圧器本体の
損傷を防止し得る。

【００１９】またさらに、上述の如く変圧器タンク２１
内に酸化亜鉛素子１３を内蔵し、従来技術のようにガス
絶縁母線６に対しコーン型スペーサ１０を介し避雷器１
４を設けることが不要になると、コーン型スペーサ１０
も不要になり、そのため、該スペーサ１０に例えば塵埃
等が付着しているときに過電圧が中心導体８にかかり絶
縁破壊して、事故を招くというおそれを解消することが
でき、ガス絶縁母線６の絶縁信頼性を高め得ると共に、
コーン型スペーサ１０を省略することによってより構成
の簡素化を図ることもできる。

【００２０】なお図示実施例では、たて型円筒タイプの
変圧器タンク２１を用いたガス絶縁変圧器に適用した例
を示したが、変圧器タンク２１の少なくとも一部にガス
空間１５を有する一般の変圧器、たとえば複合絶縁液浸
式のガス絶縁変圧器等にも同様に用いることができるの
は勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、変
圧器本体に侵入する過電圧を抑制し得る避雷器を、変圧
器タンク内に内蔵し、従来技術のように変圧器用避雷器
を外部に設置することが不要になるように構成したの
で、それだけ据付け面積を縮小化させることができる結
果、据付け面積の規制されている地下変電所や屋内変電
所に確実に設置し得る効果があり、また避雷器専用のタ
ンクをいちいち製作することやガスを充填することが不
要になる結果、それだけ構成の簡素化を実現でき、コス
ト低減を図り得る効果がある。

【００２２】また、変圧器タンク内における避雷器及び
変圧器本体間に遮蔽体を設置したので、避雷器が万一損
傷することがあっても、それによって変圧器本体が損傷
するのを確実に防止することができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス絶縁変圧器の一実施例を示す縦断
面の説明用正面図。

【図２】同じく横断面の説明用平面図。

【図３】従来技術のガス絶縁変圧器の一構成例を示す縦
断面説明図。

【符号の説明】

１，２１…変圧器タンク、２…鉄心、３…巻線、４…六
フッ化硫黄ガス、６…ガス絶縁母線、１０…変圧器用避
雷器としての酸化亜鉛素子、１６…遮蔽体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器タンクと、該タンク内に収納さ
   れ、かつ鉄心及びこれに巻回された巻線からなる変圧器
   本体と、変圧器タンク内に充填された六フッ化硫黄ガス
   と、変圧器本体の巻線に設けられる避雷器と異なり、か
   つ変圧器本体に侵入する過電圧を抑制し得る避雷器とを
   有し、該避雷器を変圧器タンク内に内蔵したことを特徴
   とするガス絶縁変圧器。
2. 【請求項２】 変圧器タンクと、該タンク内に収納さ
   れ、かつ鉄心及びこれに巻回された巻線からなる変圧器
   本体と、変圧器タンク内に充填された六フッ化硫黄ガス
   と、変圧器本体の巻線に設けられる避雷器と異なり、か
   つ変圧器本体に侵入する過電圧を抑制し得る避雷器とを
   有し、該避雷器を変圧器タンク内に内蔵すると共に、変
   圧器タンク内における避雷器及び変圧器本体間に遮蔽体
   を設置したことを特徴とするガス絶縁変圧器。