JPS5893312A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
- Publication number
- JPS5893312A JPS5893312A JP19222281A JP19222281A JPS5893312A JP S5893312 A JPS5893312 A JP S5893312A JP 19222281 A JP19222281 A JP 19222281A JP 19222281 A JP19222281 A JP 19222281A JP S5893312 A JPS5893312 A JP S5893312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- windings
- cooling
- winding
- insulating
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は金属シートと絶縁シートを重ねて巻いた箔状巻
線を備えかつ巻線内に冷媒が通される冷却ダクトを内蔵
した変圧器本体を絶縁媒体を封入したタンク内に収納し
た変圧−に関する。
線を備えかつ巻線内に冷媒が通される冷却ダクトを内蔵
した変圧器本体を絶縁媒体を封入したタンク内に収納し
た変圧−に関する。
発明の技術的背景
６巻巻線を備えた箔巻変圧器は、占積率がよく、小形・
ｉ量化を実現できる特長があるために、数ｋＶ、数１０
０ ｋＶム程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器にお
いて紘すでに実用化され、かな９市場ｔｃａｌまわりて
いる。
ｉ量化を実現できる特長があるために、数ｋＶ、数１０
０ ｋＶム程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器にお
いて紘すでに実用化され、かな９市場ｔｃａｌまわりて
いる。
最近、その優れた長所に艦み、よシ高電圧・大容量の変
圧器例えｔｆ２７５ｋＶ、３００ＭＶＡ変圧器にも適用
拡大が研究されているが、最大の鍵はいかに冷却能力を
向上させ、高い絶縁能力を巻線にもたせられるかにかか
りている。ｔだこのような高電圧大容量変圧器は実用化
はされていないが、この箔巻変圧器の冷却方式としては
、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、絶縁特性の秀れた冷
媒を送シ込んで巻線損失から発生する熱を直皺的に冷や
す、いゎｄヒートノ臂イブ式のものが考えられている。
圧器例えｔｆ２７５ｋＶ、３００ＭＶＡ変圧器にも適用
拡大が研究されているが、最大の鍵はいかに冷却能力を
向上させ、高い絶縁能力を巻線にもたせられるかにかか
りている。ｔだこのような高電圧大容量変圧器は実用化
はされていないが、この箔巻変圧器の冷却方式としては
、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、絶縁特性の秀れた冷
媒を送シ込んで巻線損失から発生する熱を直皺的に冷や
す、いゎｄヒートノ臂イブ式のものが考えられている。
第１図線このような冷却方式の箔゛巻変圧器として従来
考えられているものを示したもので、図中４は鉄心主鰐
１の外側に巻かれ九低圧巻線、６は前記低圧巻線４の外
側に絶縁パーリヤ９を介して巻かれた高圧巻線でＴｏシ
、これら巻＊４゜５は金属シート２と絶縁シート１を重
ねて巻い九箔壱巻線とされている。６紘前記箔巻巻線４
゜５内の適所にそれぞれ内蔵されたステンレス等の金属
からなる冷却ダクトであり、この冷却！クト６は巻線中
に一緒に巻込まれて−る。この冷却ダクト６内には、フ
ロンＲ−１１３やＦＣｌ２等の冷媒が通されるようにな
っておシ、この冷媒は冷却ダクト６内を通る過程で巻線
内の発熱を冷媒の蒸発潜熱で奪って巻線を冷却する。
考えられているものを示したもので、図中４は鉄心主鰐
１の外側に巻かれ九低圧巻線、６は前記低圧巻線４の外
側に絶縁パーリヤ９を介して巻かれた高圧巻線でＴｏシ
、これら巻＊４゜５は金属シート２と絶縁シート１を重
ねて巻い九箔壱巻線とされている。６紘前記箔巻巻線４
゜５内の適所にそれぞれ内蔵されたステンレス等の金属
からなる冷却ダクトであり、この冷却！クト６は巻線中
に一緒に巻込まれて−る。この冷却ダクト６内には、フ
ロンＲ−１１３やＦＣｌ２等の冷媒が通されるようにな
っておシ、この冷媒は冷却ダクト６内を通る過程で巻線
内の発熱を冷媒の蒸発潜熱で奪って巻線を冷却する。
そしてこの冷媒は、凝縮器８において水冷却によシ冷却
されて凝縮され、液化した冷媒は冷媒タンク１４に貯め
られて４ンプ７により巻線内に送９込まれる。すなわち
この冷媒循環回路と変圧器とは分離されている。また、
冷媒を導ひく導液管１０はステンレスなど金属で作られ
ているが、それと冷却ダクトとの接続には絶縁パイプ１
１が用いられている。また、導波管１０は変圧器本体を
収納するタンク１２などのアース電位と電気的に接続さ
れ、冷却ダクトは巻線内に巻急込まれている関係上近接
する金属シートと同じ電位に電気的に結合されている。
されて凝縮され、液化した冷媒は冷媒タンク１４に貯め
られて４ンプ７により巻線内に送９込まれる。すなわち
この冷媒循環回路と変圧器とは分離されている。また、
冷媒を導ひく導液管１０はステンレスなど金属で作られ
ているが、それと冷却ダクトとの接続には絶縁パイプ１
１が用いられている。また、導波管１０は変圧器本体を
収納するタンク１２などのアース電位と電気的に接続さ
れ、冷却ダクトは巻線内に巻急込まれている関係上近接
する金属シートと同じ電位に電気的に結合されている。
また、いはＳＦ４ガスといった絶縁媒体で絶縁されてい
る。
る。
この冷却方式の変圧器は冷却のための冷媒が流れる循環
回路と絶縁のための絶縁媒体とは完全に分離（セパレー
ト）されている。このことから、この方式の箔巻変圧器
は、特にセパレート式箔巻変圧器と呼はれている。
回路と絶縁のための絶縁媒体とは完全に分離（セパレー
ト）されている。このことから、この方式の箔巻変圧器
は、特にセパレート式箔巻変圧器と呼はれている。
この冷却方式の変圧器は、冷媒の蒸発潜熱を利用してい
るので、優れた冷却特性を期待でき、大容量変圧器に有
望である。
るので、優れた冷却特性を期待でき、大容量変圧器に有
望である。
背景技術の問題点
ところで、上記箔巻変圧器においては、金属シート２の
各巻層相互間を絶縁シート３によって絶縁しているため
に、絶縁の信頼性を高めるためには絶縁シート３をでき
るだけ厚くするのが良いが、絶縁シー、ト３を厚くする
仁と紘、巻線の冷却効率を悪化させることにつながるこ
とに参る。
各巻層相互間を絶縁シート３によって絶縁しているため
に、絶縁の信頼性を高めるためには絶縁シート３をでき
るだけ厚くするのが良いが、絶縁シー、ト３を厚くする
仁と紘、巻線の冷却効率を悪化させることにつながるこ
とに参る。
すなわち、巻線４，５内での発生熱は、金属シート２及
び絶縁シート３の熱伝導によ抄冷却ダクト６に伝達され
、さらに冷却ダクト６内を通る冷媒によって外部に運ば
れるが、絶縁シート３の熱伝導率は金属に比べて非常に
悪く、絶縁シート３を厚くするとそれだけ絶縁シートｓ
内での温度勾配が大きくなるために、結果的に冷却ダク
ト相互間の巻線の中間部分と冷却ダクト近くの部分°と
の間に大きな温度差が生じることになる。−例をあけれ
は、厚さ０．３１１１の金属シートと、厚さ０．０２５
１１１の２枚の絶縁シートとを１ねて巻いた箔巻巻線に
おいては、金属シートの電流密度ｔ−１４５Ｖ−とし、
冷却ダクト相互間の間隔をａｏｓｓにとった場合で前記
温度差が約３５℃となる。このように冷却ダクト相互間
の巻線の中間部分と冷却ダクト近くの部分との間に大き
な温度差が生じるということは、冷却ダクト相互間の巻
層の中間部分が効率良く冷ｉ４されないことを示してい
る。
び絶縁シート３の熱伝導によ抄冷却ダクト６に伝達され
、さらに冷却ダクト６内を通る冷媒によって外部に運ば
れるが、絶縁シート３の熱伝導率は金属に比べて非常に
悪く、絶縁シート３を厚くするとそれだけ絶縁シートｓ
内での温度勾配が大きくなるために、結果的に冷却ダク
ト相互間の巻線の中間部分と冷却ダクト近くの部分°と
の間に大きな温度差が生じることになる。−例をあけれ
は、厚さ０．３１１１の金属シートと、厚さ０．０２５
１１１の２枚の絶縁シートとを１ねて巻いた箔巻巻線に
おいては、金属シートの電流密度ｔ−１４５Ｖ−とし、
冷却ダクト相互間の間隔をａｏｓｓにとった場合で前記
温度差が約３５℃となる。このように冷却ダクト相互間
の巻線の中間部分と冷却ダクト近くの部分との間に大き
な温度差が生じるということは、冷却ダクト相互間の巻
層の中間部分が効率良く冷ｉ４されないことを示してい
る。
上記温度差を小さくする方法としては、従来、壱−に内
蔵する冷却ダクト数を多くして冷却メクト相互間の間隔
を狭まくする方法が考えられているが、この方法には次
のような問題があったＯ すなわち、冷却〆クト６の下端部と上端部には、第１図
に示すように、下側の絶縁／臂イゾ１１から供給される
冷媒をダクト全周に分流させるためと、ダクト６内を通
りた冷媒な集めて上側の絶縁パイプ１１に導びくための
導液路１５゜１５がそれぞれ設けられている。仁の導液
＠１５は、冷却ダクト６内の流量に見合った量の冷媒を
流すために、冷却ダクト６の厚さより大径なノ臂イブ状
になっており、こＯ導液路ｒｓｏ外径は冷却〆クト６の
厚さが２．５〜５譲であるのに対し−ｃｘｏ−Ｌ２ｏ謳
とな９ている。このため、冷却ダクト相互間の間隔を狭
まくすると、各冷却ダクト６．６の導液路１５．１５相
互の間隔が非常に小さくな９、各冷却ダクト６．６相互
間の絶縁が困難になる。また、冷却ダクト６、−６の数
を多くすることは、各冷却ダクト６．６の導液路１５．
１５と導液管１０とを接続する絶縁・ンイノ１１の数も
増すことになる九めに１冷却ダクト６．６と導液管１ｏ
との間の絶縁が難しくなるし、また絶縁パイプＪ ｌ’
、 １１の引きまわしも煩雑になるという問題もある。
蔵する冷却ダクト数を多くして冷却メクト相互間の間隔
を狭まくする方法が考えられているが、この方法には次
のような問題があったＯ すなわち、冷却〆クト６の下端部と上端部には、第１図
に示すように、下側の絶縁／臂イゾ１１から供給される
冷媒をダクト全周に分流させるためと、ダクト６内を通
りた冷媒な集めて上側の絶縁パイプ１１に導びくための
導液路１５゜１５がそれぞれ設けられている。仁の導液
＠１５は、冷却ダクト６内の流量に見合った量の冷媒を
流すために、冷却ダクト６の厚さより大径なノ臂イブ状
になっており、こＯ導液路ｒｓｏ外径は冷却〆クト６の
厚さが２．５〜５譲であるのに対し−ｃｘｏ−Ｌ２ｏ謳
とな９ている。このため、冷却ダクト相互間の間隔を狭
まくすると、各冷却ダクト６．６の導液路１５．１５相
互の間隔が非常に小さくな９、各冷却ダクト６．６相互
間の絶縁が困難になる。また、冷却ダクト６、−６の数
を多くすることは、各冷却ダクト６．６の導液路１５．
１５と導液管１０とを接続する絶縁・ンイノ１１の数も
増すことになる九めに１冷却ダクト６．６と導液管１ｏ
との間の絶縁が難しくなるし、また絶縁パイプＪ ｌ’
、 １１の引きまわしも煩雑になるという問題もある。
発明の目的
本発明は上記のような実情に鑑みなされたものであって
、その目的とするところは、箔壱巻線内に内蔵する冷却
ダクトの数を多くすることなく、少ない冷却ダクト数で
効率良く巻線を冷却できるようにし大変圧器を提供する
ことＫある。
、その目的とするところは、箔壱巻線内に内蔵する冷却
ダクトの数を多くすることなく、少ない冷却ダクト数で
効率良く巻線を冷却できるようにし大変圧器を提供する
ことＫある。
発明の概要
すなわち、本発明の変圧器は、冷却ダクト相互間の巻線
の中間部分に巻線上下端に開放する絶縁媒体流通間隙を
設けることにょシ、タンク内に封入した絶縁媒体によっ
ても巻線を冷却するようにしたも、のである。
の中間部分に巻線上下端に開放する絶縁媒体流通間隙を
設けることにょシ、タンク内に封入した絶縁媒体によっ
ても巻線を冷却するようにしたも、のである。
発明の実施例
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
金属シート２と絶縁シート３を重ねて巻いた低圧側及び
高圧側の箔巻巻線、６は前記巻線４゜６内に内蔵され九
冷却ダクトであル、この冷却〆クト６は低圧側巻線４内
には１層、高圧側巻線５内には複数層に設けられている
。１σは前記高圧側線５の各冷却〆り）６．６相互間の
中間部分に形成された巻線上１端に開放する絶縁媒体流
通間隙であり、この関＠１ｒ；は巻線全周にわ九りて設
けられている。この絶縁媒体流通。
高圧側の箔巻巻線、６は前記巻線４゜６内に内蔵され九
冷却ダクトであル、この冷却〆クト６は低圧側巻線４内
には１層、高圧側巻線５内には複数層に設けられている
。１σは前記高圧側線５の各冷却〆り）６．６相互間の
中間部分に形成された巻線上１端に開放する絶縁媒体流
通間隙であり、この関＠１ｒ；は巻線全周にわ九りて設
けられている。この絶縁媒体流通。
間隙１６は、冷却ダクト６．６相互間に巻かれる巻数の
手分だけ金属シート２と絶縁シート３を巻いたとζろで
、その外側に、外面に複数の絶縁性凸条１Ｂ、１ｇ−を
等間隔に貼付けた絶縁シート１７を１回だけ巻付け、さ
らにその外側に前記金属シート２と絶縁シートｓを続け
て巻くことによって形成され喪もので、この絶縁媒体流
通関−１６は低圧側壱１１４の冷却ダクト６と鉄心主脚
１との間の中間部分及び冷却ダクト６と絶縁パーリヤ９
との間の中間部分にも形成されている。そして、こり各
絶縁媒体流通間隙１６．１６内には、変圧器本体を収納
するタンク１２内に封入され九絶縁油あるいは８Ｆ、ガ
ス等の絶縁媒体が自然対流によりて流れるよう罠なって
いる。なお、図中第１図に示し良ものと同一のものにつ
いては図面に同符号を付してその説明を省略する。
手分だけ金属シート２と絶縁シート３を巻いたとζろで
、その外側に、外面に複数の絶縁性凸条１Ｂ、１ｇ−を
等間隔に貼付けた絶縁シート１７を１回だけ巻付け、さ
らにその外側に前記金属シート２と絶縁シートｓを続け
て巻くことによって形成され喪もので、この絶縁媒体流
通関−１６は低圧側壱１１４の冷却ダクト６と鉄心主脚
１との間の中間部分及び冷却ダクト６と絶縁パーリヤ９
との間の中間部分にも形成されている。そして、こり各
絶縁媒体流通間隙１６．１６内には、変圧器本体を収納
するタンク１２内に封入され九絶縁油あるいは８Ｆ、ガ
ス等の絶縁媒体が自然対流によりて流れるよう罠なって
いる。なお、図中第１図に示し良ものと同一のものにつ
いては図面に同符号を付してその説明を省略する。
しかして、この変圧器において杜、冷却ダクト６内に冷
媒を通すことによりて行なわれる巻線４，５の冷却に加
えて、前記絶縁媒体流通間隙１６．１６内をタンク１２
内の絶縁媒体が流れることによっても巻線４，５が冷却
される。
媒を通すことによりて行なわれる巻線４，５の冷却に加
えて、前記絶縁媒体流通間隙１６．１６内をタンク１２
内の絶縁媒体が流れることによっても巻線４，５が冷却
される。
この絶縁媒体による冷却効果は、冷却ダクト６による冷
却効果よシは小さｉために、絶縁媒体流通関ａｐｒ近傍
の巻線部分における巻線半径方向の温度勾配祉冷却ダク
ト６の近傍における温度勾配よりは大きく、従って冷却
ダクト６゜６相互間の巻線の温度分布は第４図（ｂ）に
示すようになるが、前記絶縁媒体流通間ＨＪｇを設けな
い場合？温度分布が＃Ｉ４図（ａ）に示すよう帆なるの
に比べれば、巻線の冷却効率はかなり改善されている。
却効果よシは小さｉために、絶縁媒体流通関ａｐｒ近傍
の巻線部分における巻線半径方向の温度勾配祉冷却ダク
ト６の近傍における温度勾配よりは大きく、従って冷却
ダクト６゜６相互間の巻線の温度分布は第４図（ｂ）に
示すようになるが、前記絶縁媒体流通間ＨＪｇを設けな
い場合？温度分布が＃Ｉ４図（ａ）に示すよう帆なるの
に比べれば、巻線の冷却効率はかなり改善されている。
発明の効果
本発明の変圧器は上記のような構成のものであるから、
箔壱巻線内に内蔵する冷却ダクトの数を多くすることな
く、少ない冷却ダクト数で効率曳く巻線を冷却すること
ができる。
箔壱巻線内に内蔵する冷却ダクトの数を多くすることな
く、少ない冷却ダクト数で効率曳く巻線を冷却すること
ができる。
第１図は従来の変圧器を示す断面図、＃Ｉ２図は本発明
の一実施例を示す断面図、第３図れ同じく巻線の一部分
の拡大斜視図、第４図（、） 、 （ｂ）Ｌ絶縁流体流
通間隙を設けない場合と設は九場合の冷却ダクト相互間
の巻線温度分布を示す図である。 ２・・・金属シート、３・・・絶縁シート、４．５・・
・巻線、６・・・冷却〆クト、１２・・・タンク、１６
・・・。 絶縁媒体流通間隙。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１図 ８ １１ １０ 矛２図 １１ １υ
の一実施例を示す断面図、第３図れ同じく巻線の一部分
の拡大斜視図、第４図（、） 、 （ｂ）Ｌ絶縁流体流
通間隙を設けない場合と設は九場合の冷却ダクト相互間
の巻線温度分布を示す図である。 ２・・・金属シート、３・・・絶縁シート、４．５・・
・巻線、６・・・冷却〆クト、１２・・・タンク、１６
・・・。 絶縁媒体流通間隙。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１図 ８ １１ １０ 矛２図 １１ １υ
Claims (1)
- 金属シートと絶縁シートを重ねて巻いた箔巻巻線を備え
かつ巻線内に冷媒が通される冷却−クトｔ−複数層に内
蔵した変圧器本体を絶縁媒体を封入したタンク内に収納
した変圧器において、冷却ダクト相互間の巻線の中間部
分に巻線上下端に開放する絶縁媒体流通間隙を設けたこ
とを特徴とする変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19222281A JPS5893312A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19222281A JPS5893312A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893312A true JPS5893312A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16287687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19222281A Pending JPS5893312A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150207A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Nissin Electric Co Ltd | 変圧器 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19222281A patent/JPS5893312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150207A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Nissin Electric Co Ltd | 変圧器 |
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