JPH118129A - 油入直流機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル端部絶縁手段若しくはリード導体絶縁
部、又はその双方の温度を低く保つことでその直流耐電
圧の過酷度が上昇するのを防止し、信頼性の高い絶縁特
性を有する油入直流機器を得る。 【解決手段】 コイル１の内周側に設けた内周絶縁筒３
とコイル１の外周側に設けた外周絶縁バリア４との間
に、コイル１を冷却して温度の上昇した絶縁油がコイル
端部絶縁部１０１に流入するのを阻止する手段であるせ
き止め栓２８a、２８bを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、直流送電等に用
いる油入変換用変圧器若しくは油入直流リアクトル等
の、油入直流機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば特開昭５５−７１０１１
号公報に示された従来の直流リアクトル装置の主要部を
示す断面図である。図において、１は円板状に形成され
た複数のコイル単体を間隔を介して積み重ねて構成した
コイル、２は上記コイル１の軸方向の端部に配置され、
コイル１の端部電界を緩和する静電シールド、３はコイ
ル１の内周部に設けられた内周絶縁筒、３a、３b、3cは
内周絶縁筒３からコイル１の端部に対向して外側に延び
る内周絶縁フランジである。

【０００３】４は同心状に設けられた複数の絶縁バリア
からなる外側絶縁バリア、４a、４ｂは外側絶縁バリア
４から内側に延びる外側絶縁フランジ、５はコイル固定
用のコイル締付板、６はコイルの外部への漏洩磁界を低
減するための磁気シールド、７はコイル１の周方向に均
等に絶縁油を分配する為の導油ボックス、８は冷却器
（図示せず）からの絶縁油を導油ボックス７に導く導油
パイプ、９は油栓で、絶縁油がコイル１の内周部、外周
部およびコイル単体間をジグザグに流れるよう設けられ
ている。矢印は絶縁油の流れを示している。

【０００４】このように構成された従来の直流リアクト
ルにおいて、コイル１はリード導体（図示せず）を介し
て直流線路に直列に接続されるが、コイル１及びそのリ
ード導体等の通電部分は全て直流線路電圧、例えば２５
０〜500(kv)もの直流高電圧となる。従って、これらの
通電部と大地間の絶縁を確保するために、プレスボード
等からなる内周絶縁フランジ３a、３b、３c、及び外側
絶縁フランジ４a、４bとそれらの対向間隙内に流入する
絶縁油とが交互に配置されて構成された油浸複合絶縁構
成が採用されている。

【０００５】通電部に印加される電圧の、上記油浸複合
絶縁構成内での絶縁油とプレスボードとの電圧分担は、
交流電圧の場合それぞれの誘電率の逆比（約1:0.7）と
なるが、直流電圧の場合はそれぞれの固有抵抗比による
分担となる。そして、この固有抵抗比は、例えば、平成
６年電気学会電力・エネルギー部門大会NO.５９４「油
中直流絶縁の基礎特性」に示されているように、絶縁物
の置かれる温度及び電界強度等の条件により変化する。
即ち、図５にその絶縁油の体積抵抗率の温度・電界特性
を、図６にプレスボードの体積抵抗率の温度・電界特性
をそれぞれ示すが、温度によりそれぞれの固有抵抗比が
大幅に変化することがわかる。つまり、温度の変化に伴
い、絶縁油とプレスボードの電圧分担比は、1:10から1:
100の如く変化することとなるが、傾向としてはプレス
ボードに電界が集中することとなる。

【０００６】図４に示す従来の直流リアクトルの場合、
上記のようにプレスボードに電界が集中することから、
コイル１の両端部に、内周絶縁筒３から外周側に延びる
内周絶縁フランジ３a、３b、３cと、外側絶縁バリア４
から内周側に延びる外側絶縁フランジ４a、４bを間隙を
介して交互に配置し、その間隙内に絶縁油を流入させ、
フランジ部に等電位線が集中した電圧分担となるように
し、プレスボードからなるフランジ部の沿面方向の電界
を下げ、直流絶縁耐力の向上を図っている。

【０００７】ところで、電圧が直流250(KV)〜500(KV)、
通電電流が1000(A)〜3000(A)、インダクタンスが0.1(H)
〜1(H)にも及ぶ高電圧、大容量の直流リアクトルでは、
コイル１の発熱損失も1000(KW)〜2000(KW)もの大きな値
となる。このような発熱損失に対しては適切な冷却を行
う必要があるが、図４に示す従来の直流リアクトルで
は、矢印で示す如く、絶縁油を導油パイプ８及び導油ボ
ックス７を介してコイル１の周面に流入させてこれを冷
却し、そして温度の上昇した絶縁油を放熱器等の冷却器
（図示せず）により冷却し再びコイル１の周面に流入さ
せるよう、送油ポンプ（図示せず）により絶縁油を循環
させる構成としている。また、コイル１内では、油栓９
により、絶縁油がコイル１の内周及び外周をそのまま上
昇することなくコイル面を内外交互に流れ、コイル面を
効率よく冷却できる構造となっている。

【０００８】図４に示すように、コイル１はその軸心を
ほぼ垂直にして設置されるが、コイル１を冷却するため
に絶縁油はコイル１の下部に設けられた導油ボックス７
からコイル１の下部に流入し、そしてコイル１の上部に
向かって流れるにしたがってコイル１からの放熱を吸収
し徐々に温度が高くなる。

【０００９】例えば、標準的な発熱量と循環油量を想定
して、コイル１の発熱量が2000(KW)、絶縁油のコイル１
内に於ける循環油量が10000(l/min)の場合を想定する
と、絶縁油の比重は0.9、絶縁油の比熱は1.9(kj/kg・de
g)から、コイル１の下部と上部における絶縁油の温度差
Δθは下記の通り、約7degと計算される。 Δθ = 2000(kw)×1(sec)/1.9(kj/kg・deg)×10000(l)/
60(sec)×0.9 = 7deg 尚、以上は標準的なコイルの発熱量と循環油量を条件と
して計算したが、例えば循環油量の全てがコイル面に供
給されず一部が他の流路に漏れて循環することも容易に
想定され、このような場合、コイル面の油流量に反比例
してコイルの下面と上面の温度差が大きくなる。従っ
て、コイル１の下面を通過してきた絶縁油にさらされる
内周絶縁フランジ３a、３b、外側絶縁フランジ４aもそ
の絶縁油の温度に等しくなり、コイル１の下側にある内
周絶縁フランジ３c、外側絶縁フランジ４bとは温度が異
なることになる。

【００１０】一方、前述したように、絶縁油とプレスボ
ードの体積抵抗率（固有抵抗率）の温度特性は、それぞ
れ図５、図６に示す通りであり、温度が高くなるに従っ
て絶縁油とプレスボードとの固有抵抗率の差が小さくな
る。直流電圧に対する絶縁油とプレスボードとの電圧分
担はそれらの固有抵抗比率となることから、それらの固
有抵抗率の差が小さくなることにより、プレスボードで
形成された内周絶縁フランジ３a、３b、外側絶縁フラン
ジ４aの電圧分担比率が下がり、絶縁油の電圧分担比率
が上昇する。

【００１１】ところで、直流電圧に対する耐電圧は、同
一絶縁寸法では、絶縁油がプレスボードに対して1/10と
低い。このため、温度上昇に伴って、プレスボードであ
る各絶縁フランジ３a、３b、４aの電圧分担が低下しそ
の絶縁の過酷度が低下する割合に比較して、絶縁油の電
圧分担が高くなりその絶縁の過酷度が上昇する比率は10
倍以上と高くなる。この結果、温度上昇に伴って急激に
絶縁油の直流耐電圧過酷度が上昇し、例えば通常の油浸
複合絶縁一般に採用されるプレスボード比率20〜40%の
絶縁に於ける過酷度の温度特性は図７に示す如くとな
る。

【００１２】夏期の周囲温度の高い条件では、図７の50
℃以上の温度領域で運転されることになるため、絶縁油
の過酷度で装置の耐圧が決まることになる。特にコイル
１の上面部の絶縁油流出部付近、つまり内周絶縁フラン
ジ３a、３b、外側絶縁フランジ４a付近は、コイル１と
大地電位となる磁気シールド２との間の寸法が小さく元
来高電界となる上に最も温度が高くなるため、最も直流
耐電圧の過酷度が高くなり絶縁の最弱点部となる。

【００１３】図８は、例えば特開昭６１−１２０４１１
号公報に示された別の従来の直流リアクトル装置を示
し、コイル１の上端部からリード導体１４を導出した構
成を有している。このリード導体１４の絶縁構成は、被
覆絶縁物１５の周面に設けた波打ちプレスボード１６の
内部にコイル１の周面を経た絶縁油を流入するようにし
た油浸複合絶縁構成となっている。尚、図４と同一符号
はそれと同一又は相当部分を示している。この従来の装
置にあっては、コイル１の上部の絶縁ばかりではなくリ
ード導体１４の絶縁も、絶縁油の温度が高くなることに
より直流耐電圧の過酷度が上がることとなり、絶縁の弱
点部となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の直流リアクトル
等の油入直流機器は以上のように構成されているので、
コイルを冷却して温度の上昇した絶縁油にさらされる部
分、特にコイル端部絶縁部又はリード導体の絶縁部にお
いて、直流耐電圧の過酷度が上昇し、絶縁の弱点部にな
るという問題点があった。

【００１５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るために成されたもので、第１の目的は、コイル端部絶
縁手段の温度上昇を抑制してその直流耐電圧の過酷度が
上昇するのを防止した直流リアクトル等の油入直流機器
を得ることにある。

【００１６】この発明の第２の目的は、リード導体絶縁
部の温度上昇を抑制してその直流耐電圧の過酷度が上昇
するのを防止した直流リアクトル等の油入直流機器を得
ることにある。

【００１７】この発明の第３の目的は、コイル端部絶縁
手段若しくはリード導体絶縁部、又はその双方に流入す
る絶縁油をより効果的に冷却してそれらの部位の温度上
昇を抑制し、その直流耐電圧の過酷度が上昇するのを防
止した直流リアクトル等の油入直流機器を得ることにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る油入直流
機器においては、コイルを冷却した絶縁油がコイル端部
絶縁手段に流入するのを阻止する手段を設けたものであ
る。

【００１９】また、コイルの内周部に設けられた内周絶
縁筒に、コイルを冷却する前の絶縁油をコイル端部絶縁
手段へ導く導油路を設けたものである。

【００２０】さらに、コイルを冷却した絶縁油がリード
導体絶縁部に流入するのを阻止する手段を設けたもので
ある。

【００２１】また、コイルの外周部に設けられた外側絶
縁バリアに、コイルを冷却する前の絶縁油をリード導体
絶縁部へ導く導油路を設けたものである。

【００２２】また、コイルの内周絶縁筒に設けられコイ
ル端部絶縁手段へコイルを冷却する前の絶縁油を導く導
油路と、外側絶縁バリアに設けられリード導体絶縁部へ
コイルを冷却する前の絶縁油を導く導油路と、上記内周
絶縁筒と外側絶縁バリアとの間に設けられ上記コイル端
部絶縁手段へ上記コイルを冷却した絶縁油が流入するの
を阻止する栓体と、上記外側絶縁バリアに設けられ上記
リード導体絶縁部へ上記コイルを冷却した絶縁油が流入
するのを阻止する栓体とを備えたものである。

【００２３】さらに、コイルを冷却する絶縁油を循環さ
せる第１の油循環路と、この第１の油循環路とは分離さ
れ上記コイル端部絶縁手段と上記リード導体絶縁部のう
ちの少なくとも一方に流入する絶縁油を循環させる第２
の油循環路とを設け、上記第１の油循環路および第２の
油循環路のそれぞれに絶縁油を冷却する冷却手段を備え
たものである。

【００２４】さらにまた、間隙を介して同心状に配置さ
れた複数の絶縁バリアにより外側絶縁バリアを構成し、
リード導体絶縁部へコイルを冷却する前の絶縁油を導く
導油路を上記複数の絶縁バリア間の間隙に設けたもので
ある。

【００２５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１である
油入直流リアクトル装置を示し、１は直流リアクトルの
コイルで、円板状に形成された複数のコイル単体１aを
所定の間隔を介して垂直方向に積み重ねて構成されてい
る。２はコイル１の上端部及び下端部にそれぞれ設けら
れた静電シールド、３はコイル１の内周部に設けられた
プレスボードからなる内周絶縁筒、３a、３b、３cは上
記内周絶縁筒からその半径方向外側に延びるよう設けら
れたプレスボードからなる内周絶縁フランジで、３a、
３bはコイル１の上端部に位置し、３cはコイル１の下端
部に位置している。

【００２６】４はコイル１の外周側に設けられたプレス
ボードからなる外側絶縁バリアで、円筒状の３個の絶縁
バリアをそれぞれ間隙を介して同心状に重ねて構成して
いる。４a、４bはプレスボードからなる外側絶縁フラン
ジで、それぞれ外側絶縁バリア４からその半径方向内側
に延びるよう構成されている。この外側絶縁フランジ４
aはコイル１の上端部に位置して前記内周絶縁フランジ
３a、３bと所定の間隙を介して対向し、外側絶縁フラン
ジ４bはコイル１の下端部に位置して内周絶縁フランジ
３cと所定の間隙を介して対向している。

【００２７】１０１および１０２は、それぞれコイル１
の上端部及び下端部にあって例えば直流２５０(KV)〜５
００(KV)が印加されるコイル１と大地との間の絶縁を確
保するためのコイル端部絶縁手段である。そしてコイル
端部絶縁手段１０１は、上記内周絶縁フランジ３a、３b
と、外側絶縁フランジ４a、及びそれらの間の間隙に流
入される絶縁油とが交互に配置された油浸複合絶縁構成
となっており、またコイル端部絶縁手段１０２は、上記
内周絶縁フランジ３cと、外側絶縁フランジ４b、及びそ
れらの間の間隙内に流入される絶縁油とが交互に配置さ
れた油浸複合絶縁構成となっている。

【００２８】５a、５bはコイル１の上方及び下方にあっ
てコイル１を締め付けて固定するコイル締付板、６a、
６bはコイル１の外部への漏洩磁界を低減するための磁
気シールド、７はコイル締付板５bの下部に設けられた
導油ボックスで、コイル締付板５bに設けられた複数の
導油孔５０からコイル端部絶縁手段１０２を経由してコ
イル１の周面に絶縁油を周方向に均等に配分するよう構
成されている。８は導油ボックス７に冷却器（図示せ
ず）からの絶縁油を導く導油パイプである。９a、９b、
９cはそれぞれコイル単体１aの外周部と外部絶縁バリア
４の内周面との間、及びコイル単体１aの内周部と内周
絶縁筒３の外周部との間に設けられた油栓で、絶縁油を
コイル１の内外周をそのまま上昇させることなくコイル
単体１aの表面に内外交互に流してコイル１を効率よく
冷却させるものである。

【００２９】２６a及び２６bは内周絶縁筒３の上方及び
下方にそれぞれ設けられた導油孔で、内周絶縁筒３の内
周空間とともに導油路を形成しており、この導油路は、
導油ボックス７から導油孔５０を介してコイル端部絶縁
手段１０２に流入したコイル１を冷却する前の絶縁油
を、一部分流させてコイル端部絶縁手段１０１へ直接流
入させる。２７a、２７bは、外側絶縁バリア４の下部に
設けられた導油孔で、導油ボックス７から導油孔５を介
して流入した絶縁油を一部分流させて外側絶縁バリア４
相互間の間隙内に流入させる。上記導油孔２７a、２７b
は外側絶縁筒４相互間の間隙とともに後述するリード導
体１４a、１４bの絶縁部にコイル１を冷却する前の絶縁
油を直接導く導油路を形成している。

【００３０】２８aは内周絶縁筒３の外面と静電シール
ド２の内面との間に設けられたせき止め栓、２８bは、
外側絶縁バリア４の内面と静電シールド２に固定された
絶縁バリア２８cの外周面との間に設けられたせき止め
栓である。上記せき止め栓２８a、２８b、及び絶縁バリ
ア２８cは、コイル１の周面を経由してこれを冷却する
ことによって温度が上昇した絶縁油がコイル端部絶縁手
段１０１へ流入するのを阻止する手段を構成している。

【００３１】２９a、２９bは外側絶縁バリア４相互間に
設けられたせき止め栓で、コイル１の周面を経由してこ
れを冷却して温度上昇した絶縁油が外側絶縁バリア４の
相互間の間隙内に流入するのを阻止している。６０は外
側絶縁バリア４の上部に設けられた油排出孔で、コイル
１の周面を経由した絶縁油を外側絶縁バリア４の外部へ
排出する。

【００３２】１４aはコイル１の上部から引き出された
リード導体、１７aはこのリード導体１４aの周面に設け
られたリードテーピング、１５aはリードテーピング１
７aの外周部を油隙１９aを介して包囲するプレスボード
からなる内側リード絶縁バリア、１６aはこの内側リー
ド絶縁バリア15の周面を油隙１８aを介して包囲する外
側リード絶縁バリアである。上記リード導体１４a、１
４bは直流高電圧が印加されるが、上記のように内側及
び外側リード絶縁バリア１５a、１６a、１５b、１６b、
及び油隙１８a、１９a内に流入される絶縁油、リードテ
ーピング１７a、１７bが交互に配置された油浸複合絶縁
により大地から絶縁されている。

【００３３】図２は、上記リード導体１４bが外側絶縁
バリア４の内部からこれを貫通して外部に導出される部
分の構成の詳細を示し、リード導体１４bは外側絶縁バ
リア４に設けられた貫通穴４１を貫通している。この貫
通穴４１は、外側絶縁バリア４の内部の絶縁油が外側絶
縁バリア４相互間の間隙に流入しないように封止絶縁板
３０により封止されている。内側リード絶縁バリア１５
bは、その基部において外側絶縁バリア４の貫通穴４２
の周囲に固定され、また外側リード絶縁バリア１６b
は、その基部において外側絶縁バリア４の貫通穴４３の
周囲に固定されている。

【００３４】上記内側及び外側リード絶縁バリア１５
b、１６bの間の油隙１８b、及びリードテーピング１７b
と内側リード絶縁バリア１５bの間の油隙１９bにはハニ
カム状の充填支持材（図示せず）が充填されて両者を支
持している。絶縁油は外側絶縁バリア４の貫通穴４２，
４３から上記油隙内に流入され、リード導体１４bを絶
縁及び冷却する。尚、リード導体１４a及びその油浸複
合絶縁構成は図２と同様に形成されているが、リード導
体１４bが引き出されている部位とは円周方向に異なる
部位にて外側絶縁バリア４から引き出されている。

【００３５】図１において、２０は直流リアクトルの本
体収納タンク、２１a、２１bはそれぞれリード導体１４
a、１４bに接続され直流リアクトルの引き出し端子とな
るブッシング、２２はこのブッシング２１a、２１bの一
部、及びリード導体１４a、１４bとそれらの絶縁部の端
部を収納する端子収納ダクト、２３は放熱器からなる絶
縁油冷却用の冷却器（図示せず）からの絶縁油を導油パ
イプ８に導く流入側配管、２４は本体タンク２０の内部
から絶縁油を上記冷却器へ絶縁油を導く返送主配管、２
５は端子収納ダクト２２の内部から絶縁油を上記返送主
配管２５を介して上記冷却器へ導く返送枝配管である。

【００３６】このように構成された油入直流リアクトル
装置は、ブッシング２１a、２１bを介して例えば直流２
５０(KV)〜５００(KV)の直流線路に接続されて運転され
るが、通電電流が１０００(A)、インダクタンスが１(H)
にも及ぶ高電圧、大電流の直流リアクトルでは、コイル
１の発熱損失も１０００(KW)〜２０００(KW)もの大きな
値となる。このコイル１の絶縁と冷却を行うため絶縁油
を循環させるが、図示していない放熱器等からなる冷却
器により冷却された絶縁油は、送油ポンプ（図示せず）
により、流入側配管２３、導油パイプ８、導油ボックス
７から導油孔５０を介してコイル１の下端部のコイル端
部絶縁手段１０２に流入し、さらにコイル１の下部周面
に流入する。

【００３７】そしてコイル単体１aの表面に沿って実線
矢印のように流れ、上記の如く発熱したコイル１を冷却
しつつ上方へ流れてゆく。その後、絶縁油は、油排出孔
６０から外側絶縁バリア４の外部へ流れ、さらに本体収
納タンク２０から返送主配管２４により図示していない
冷却器へ導かれ、この冷却器により冷却される。そし
て、再び冷却器から流入側配管２３へと導かれるもので
ある。

【００３８】コイル１を冷却して温度の上昇した絶縁油
は、せき止め栓２８a、２８b及び絶縁バリア２８cによ
りせき止められ、コイル端部絶縁手段１０１への流入が
阻止される。一方、冷却器により冷却された絶縁油は、
導油ボックス７からコイル１の下端部のコイル端部絶縁
手段１０２に流入したのち、波線矢印に示すように、内
周絶縁筒３の導油孔２６bから内周絶縁筒３の内周空間
に分流し、そして導油孔２６aからコイル端部絶縁手段
１０１内へ流入する。

【００３９】その結果、コイル端部絶縁手段１０１は、
常にコイル１を冷却する前の温度の低い絶縁油で満たさ
れ、コイル１の発熱に関わらず温度が上昇することはな
い。従って、基本的に絶縁耐力の低い絶縁油の電圧分担
割合が増加することがなくなるので、コイル端部絶縁手
段１０１の直流耐電圧の過酷度を低く抑えることができ
る。コイル下部のコイル端部絶縁手段１０２は、導油ボ
ックス７から常に冷却器により冷却された絶縁油が流入
しており、コイル上部の上記コイル端部絶縁手段１０１
と同様に低い温度に保たれ、その絶縁の過酷度は低く抑
えられる。

【００４０】一方、導油ボックス７からコイル下部のコ
イル端部絶縁手段１０２に流入した冷却器からの絶縁油
は、外側絶縁バリア４の下端部に設けられた導油孔２７
a、２７bから、波線矢印に示すように外側絶縁バリア４
相互間のそれぞれの間隙内に流入し、そして図２によく
示されているように、リード導体１４bの油浸複合絶縁
を構成する油隙１８b、１９bに流入してリード導体１４
bを絶縁及び冷却する。油隙１８b、１９bに流入した絶
縁油は、端子収納ダクト２２内へ流出し、返送枝配管２
５により返送主配管２４に導かれ、図示しない返送主配
管２４により冷却器へ戻されて冷却される。リード導体
１４aにおいても上記リード導体１４bと同様にして絶縁
油により絶縁及び冷却されるものである。

【００４１】コイル１を冷却した絶縁油は、外側絶縁バ
リア４に設けたせき止め栓２９a、２９b、及び封示絶縁
版３０により外側絶縁バリア４の相互間の間隙内に流入
することを阻止されており、従って、リード導体１４
a、１４bの油浸複合絶縁の油隙１８a、１８b、１９a、
１９bに流入することはない。従って、リード導体の油
浸複合絶縁部位の温度はコイル１の発熱にかかわらず常
に低く保たれ、基本的に絶縁耐力の低い絶縁油の電圧分
担割合が増加することがなくなるので、その直流耐電圧
の過酷度を低く抑えることができる。

【００４２】以上述べた実施の形態１によれば、コイル
端部絶縁手段及びリード導体絶縁部に、コイルを冷却し
て温度の上昇した絶縁油が流入することがないので、そ
れらの温度が低く保たれ、その結果、その絶縁部の直流
耐電圧の過酷度が低く抑えられ、信頼性の高い油浸直流
リアクトル装置を得ることができる。また、絶縁部の直
流耐電圧の過酷度が低く抑えられるので、絶縁寸法を小
さくすることができ装置を小型かつ安価とすることが可
能となる。

【００４３】実施の形態２．実施の形態１では、コイル
端部絶縁手段及びリード導体絶縁部には、冷却器からの
絶縁油をコイルの周面に流入する前に一部分流して流入
させ、その後、再びその分流した絶縁油をコイルを冷却
した絶縁油と合流して冷却器へ環流させるようにした
が、コイルを冷却するコイル冷却用の絶縁油の循環路と
コイル端部絶縁手段及びリード導体絶縁部に流入する絶
縁部位冷却用の絶縁油の循環路とを分離独立し、それぞ
れの循環路に絶縁油を冷却する冷却器をそれぞれ別個に
設けても良い。

【００４４】図３は、その実施の形態を示すもので、３
１はコイル１の周面に流入してこれを冷却する絶縁油を
冷却する冷却器（図示せず）とは別個に設けられた絶縁
部位冷却用の絶縁油を冷却する冷却器で、複数の冷却フ
アン３１０を有する。３２は絶縁部位冷却用の絶縁油を
循環させる送油ポンプ、３３aは絶縁部位冷却用の絶縁
油を導く流入側配管、３４aは本体収納タンク２０内に
設けられた絶縁部位冷却用の絶縁油を導く導油パイプ
で、外側絶縁バリア４に設けられた導油孔２７a、２７b
に連通し、さらに内周絶縁等３に設けた導油孔２６bに
連通している。３４bはコイル端部絶縁手段１０１の間
隙に連通し、その絶縁油を本体収納タンク２０の外部へ
導く導油パイプ、３３bは、上記導油パイプ３４bと端子
収納ダクト２２とに連結され、絶縁部位冷却用の絶縁油
を冷却器３１へ返送する返送用配管である。

【００４５】コイル１を冷却する絶縁油の循環路は、流
入側配管２３、導油ボックス７、コイル締付板５bに設
けた導油孔５０、コイル端部絶縁部１０２、コイル１の
周面空間、外側絶縁バリア４に設けた油排出口６０、本
体収納タンク２０の内部空間、返送主配管２４、及びコ
イル冷却用の絶縁油を冷却する冷却器（図示せず）によ
り構成されている。そしてこのコイル１を冷却する絶縁
油の循環路は、上記絶縁部位冷却用の絶縁油の循環路と
は完全に分離独立しているものである。なお、その他の
構成については図１の実施の形態１と同様であり、それ
と同一又は相当する部分には図１と同一の符号を付して
ある。

【００４６】この実施の形態２によれば、コイル端部絶
縁手段１０１及びリード導体１４a、１４bの絶縁部に流
入する絶縁油の循環路は、コイル１を冷却する絶縁油の
循環路とは分離独立しているため、その循環路にはコイ
ル等の発熱部が含まれない。このため、上記コイル端部
絶縁部１０１及びリード導体１４a、１４bの絶縁部に伝
達進入する熱量のみを冷却すればよく、例えば数１０(K
W)程度の小さな冷却容量の冷却器３１でコイル冷却用の
絶縁油よりさらに低い温度にすることができる。その結
果、コイル端部絶縁部およびリード導体絶縁部の絶縁の
過酷度をより低く抑えることができ、実施の形態１の場
合よりさらに直流絶縁耐力を向上させることが可能とな
る。

【００４７】尚、図３の実施の形態２では、冷却フアン
３１０を備えた冷却器３１と送油ポンプ３２により絶縁
部冷却用の絶縁油を強制冷却する強制冷却方式とした
が、上記の通り小さな冷却容量でよいので、冷却器の冷
却フアン３１０や送油ポンプ３２を省略して放熱フイン
のみからなる冷却器による自然冷却方式としても良い。

【００４８】実施の形態３．前記の実施の形態１及び実
施の形態２では、油浸直流機器として油浸直流リアクト
ル装置について述べたが、変換器用変圧器の変換器側
（直流側）コイルの場合も直流課電にて運転されるの
で、その変換器用変圧器の変換器側コイルの絶縁構成に
対しても図１乃至図３の実施の形態と同様に構成できる
ことは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】この発明は上記のように構成されている
ので、以下に示すような効果を奏することができる。

【００５０】コイルを冷却した絶縁油が上記コイル端部
絶縁手段に流入するのを阻止する手段を設けたので、コ
イル端部絶縁手段にコイルを冷却して温度の上昇した絶
縁油が流入することはなく、従ってその絶縁部の温度が
低く保たれ直流耐電圧の過酷度を低く抑えることがで
き、信頼性の高い絶縁特性を有する油入直流機器を得る
ことができる。また、絶縁部の直流耐電圧の過酷度を低
く抑えることができることにより絶縁寸法を縮小して小
型かつ安価な装置を得ることができる。

【００５１】内周絶縁筒にコイルを冷却する前の絶縁油
をコイルの周面を経ることなくコイル端部絶縁手段へ導
く導油路を設けたので、コイル端部絶縁手段へ常に温度
の低い絶縁油を流入させることができ、コイル端部絶縁
手段の温度をより低く保ち、直流耐電圧の過酷度をより
低く抑えて、さらに信頼性の高い絶縁特性を有する油入
直流機器を得ることができる。また、絶縁部の直流耐電
圧の過酷度を低く抑えることができることにより絶縁寸
法を縮小してより小型かつ安価な装置を得ることができ
る。

【００５２】コイルを冷却した絶縁油が上記リード導体
絶縁部に流入するのを阻止する手段を設けたので、リー
ド導体絶縁部にコイルを冷却して温度の上昇した絶縁油
が流入することはなく、従ってその絶縁部の温度が低く
保たれ直流耐電圧の過酷度を低く抑えることができ、信
頼性の高い絶縁特性を有する油入直流機器を得ることが
できる。また、絶縁部の直流耐電圧の過酷度を低く抑え
ることができることにより絶縁寸法を縮小して小型かつ
安価な装置を得ることができる。

【００５３】外側絶縁バリアにコイルを冷却する前の絶
縁油をコイルの周面を経ることなくリード導体絶縁部へ
導く導油路を設けたので、リード導体絶縁部へ常に温度
の低い絶縁油を流入させることができ、リード導体絶縁
部の温度をより低く保ち、直流耐電圧の過酷度をより低
く抑えて、さらに信頼性の高い絶縁特性を有する油入直
流機器を得ることができる。また、絶縁部の直流耐電圧
の過酷度を低く抑えることができることにより絶縁寸法
を縮小してより小型かつ安価な装置を得ることができ
る。

【００５４】内周絶縁筒に設けられコイル端部絶縁手段
へコイルを冷却する前の絶縁油を上記コイルの周面を経
ることなく導く導油路と、外側絶縁バリアに設けられリ
ード導体絶縁部へコイルを冷却する前の絶縁油をコイル
の周面を経ることなく導く導油路と、内周絶縁筒と外側
絶縁バリアとの間に設けられコイル端部絶縁手段へコイ
ルを冷却した絶縁油が流入するのを阻止する栓体と、外
側絶縁バリアに設けられ上記リード導体絶縁部へコイル
を冷却した絶縁油が流入するのを阻止する栓体とを設け
たので、コイル端部絶縁手段およびリード導体絶縁部へ
常に温度の低い絶縁油を流入させることができ、しかも
コイルを冷却して温度の上昇した絶縁油がコイル端部絶
縁手段及びリード導体絶縁部に流入することがないの
で、コイル端部絶縁手段とリード導体絶縁部の温度をさ
らに低く保ち、直流耐電圧の過酷度をより低く抑えるこ
とが可能となり、さらに信頼性の高い絶縁特性を有する
油入直流機器を得ることができる。また、絶縁部の直流
耐電圧の過酷度を低く抑えることができることにより絶
縁寸法を縮小してさらに小型かつ安価な装置を得ること
ができる。

【００５５】コイルを冷却する絶縁油を循環させる第１
の油循環路と、この第１の油循環路とは分離され上記コ
イル端部絶縁手段と上記リード導体絶縁手段のうちの少
なくとも一方に流入する絶縁油を循環させる第２の油循
環路とを設け、上記第１の油循環路および第２の油循環
路のそれぞれに絶縁油を冷却する冷却手段を備えたの
で、第２の油循環路にはコイル等の発熱部がなく、コイ
ル端部絶縁手段若しくはリード導体絶縁部、又はその双
方の直流耐電圧の過酷度をより一層低く抑えることがで
き、より一層信頼性の高い絶縁特性を有する油入直流機
器を得ることができる。また、絶縁部の直流耐電圧の過
酷度をより一層低く抑えることができることにより絶縁
寸法を縮小してより一層小型かつ安価な装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す油入直流リア
クトル装置の部分断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に於けるリード導体
及びその絶縁部の一部分を拡大して示す拡大断面図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態２を示す油入直流リア
クトル装置の部分断面図である。

【図４】 従来の油入直流リアクトル装置の部分断面図
である。

【図５】 絶縁油の体積抵抗率の温度・電界特性を示す
グラフである。

【図６】 プレスボードの体積抵抗率の温度・電界特性
を示すグラフである。

【図７】 プレスボードと絶縁油の電界の厳しさの温度
特性を示すグラフである。

【図８】 従来の油入直流リアクトル装置の部分断面図
である。

【符号の説明】

１ コイル、１a コイル単体、２ 静電シールド、３
内周絶縁筒、３a 内周絶縁フランジ、３b 内周絶縁
フランジ、３c 内周絶縁フランジ、４ 外側絶縁バリ
ア、４a 外側絶縁フランジ、４b 外側絶縁フランジ、
５a コイル締付板、５b コイル締付板、６a 磁気シ
ールド、６b 磁気シールド、７ 導油ボックス、８
導油パイプ、９a 油栓、９b 油栓、９c 油栓、１４a
リード導体、１４b リード導体、１５a リード絶縁
バリア、１５b リード絶縁バリア、１６a リード絶縁
バリア、１６b リード絶縁バリア、１７a リードテー
ピング、１７b リードテーピング、１８a 油隙、１８
b 油隙、１９a 油隙、１９b 油隙、２０ 本体収納
タンク、２１a ブッシング、２１b ブッシング、２２
端子収納ダクト、２３ 流入側配管、２４ 返送主配
管、２５ 返送枝配管、２６a 導油孔、２６b 導油
孔、２７a 導油孔、２７b 導油孔、２８a せき止め
栓、２８b せき止め栓、２８c 絶縁バリア、２９a
せき止め栓、２９b せき止め栓、３０ 封止絶縁板、
３１ 冷却器、３１０ 冷却フアン、３２ 送油ポン
プ、３３a 流入側配管、３３b 返送用配管、３４a
導油パイプ、３４b 導油パイプ、４１ 貫通穴、４２
貫通穴、４３ 貫通穴、５０ 導油孔、１０１ コイ
ル端部絶縁手段、１０２ コイル端部絶縁手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧が印加されるコイルと、このコ
   イルの端部に位置してこれを絶縁するコイル端部絶縁手
   段を備え、上記コイルの周面及び上記コイル端部絶縁手
   段に絶縁油を流入して上記コイルの冷却及び絶縁を行う
   ようにしたものにおいて、上記コイルを冷却した絶縁油
   が上記コイル端部絶縁手段に流入するのを阻止する手段
   を設けたことを特徴とする油入直流機器。
2. 【請求項２】 コイルの内周部および外周部にそれぞれ
   内周絶縁筒および外側絶縁バリアを備え、上記内周絶縁
   筒にコイルを冷却する前の絶縁油をコイルの周面を経る
   ことなくコイル端部絶縁手段へ導く導油路を設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の油入直流機器。
3. 【請求項３】 コイルと、このコイルに直流電圧を印加
   するリード導体と、このリード導体を絶縁するリード導
   体絶縁部を備え、上記コイルの周面及び上記リード導体
   絶縁部に絶縁油を流入して上記コイルとリード導体の冷
   却及び絶縁を行うようにしたものにおいて、上記コイル
   を冷却した絶縁油が上記リード導体絶縁部に流入するの
   を阻止する手段を設けたことを特徴とする油入直流機
   器。
4. 【請求項４】 コイルの内周部および外周部にそれぞれ
   内周絶縁筒および外側絶縁バリアを備え、上記外側絶縁
   バリアにコイルを冷却する前の絶縁油をコイルの周面を
   経ることなくリード導体絶縁部へ導く導油路を設けたこ
   とを特徴とする請求項３に記載の油入直流機器。
5. 【請求項５】 コイルと、上記コイルの端部に位置して
   これを絶縁するコイル端部絶縁手段と、上記コイルに直
   流電圧を印加するリード導体と、このリード導体を絶縁
   するリード導体絶縁部を備え、上記コイルの周面とコイ
   ル端部絶縁手段およびリード導体絶縁部に絶縁油を流入
   してコイルとリード導体の冷却及び絶縁を行うようにし
   たものにおいて、上記コイルの内周部および外周部にそ
   れぞれ設けられた内周絶縁筒および外側絶縁バリアと、
   上記内周絶縁筒に設けられ上記コイル端部絶縁手段へコ
   イルを冷却する前の絶縁油を上記コイルの周面を経るこ
   となく導く導油路と、上記外側絶縁バリアに設けられ上
   記リード導体絶縁手段へコイルを冷却する前の絶縁油を
   上記コイルの周面を経ることなく導く導油路と、上記内
   周絶縁筒と外側絶縁バリアとの間に設けられ上記コイル
   端部絶縁手段へ上記コイルを冷却した絶縁油が流入する
   のを阻止する栓体と、上記外側絶縁バリアに設けられ上
   記リード導体絶縁手段へ上記コイルを冷却した絶縁油が
   流入するのを阻止する栓体とを設けたことを特徴とする
   油入直流機器。
6. 【請求項６】 コイルを冷却する絶縁油を循環させる第
   １の油循環路と、この第１の油循環路とは分離され上記
   コイル端部絶縁手段と上記リード導体絶縁手段のうちの
   少なくとも一方に流入する絶縁油を循環させる第２の油
   循環路とを設け、上記第１の油循環路および第２の油循
   環路のそれぞれに絶縁油を冷却する冷却手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項５記載の油入直流機器。
7. 【請求項７】 外側絶縁バリアは、間隙を介して同心状
   に配置された複数の絶縁バリアにより構成され、リード
   導体絶縁部へコイルを冷却する前の絶縁油を導く導油路
   は上記複数の絶縁バリア間の間隙に設けられていること
   を特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の油
   入直流機器。