JPS59150413A - 箔巻変圧器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 １発明の技術分野］ 本発明は、銅或はアルミ箔等の金属シートと絶縁シート
とを重ねて巻いて成る箔状の巻線を用いた箔巻変圧器に
関づる。

［発明の技術的背狽１ 箔巻変ｈ−器は、巻線の占積が良く小型、軽量化ができ
る特徴がある。既に数ＫＶ、数１００ＫＶΔ程度の比較
的電圧の低い小容量の変圧器では実用化されている。近
年、その優れた長所に鑑み、より高電圧、大容量の例え
ば２７５　Ｋ　Ｖ、３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大
がωｌ究されているが、最大の鍵はいかに冷却能率を向
上させ、高い絶縁能力を巻線に持たせられるかというこ
とと、短絡事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得
るかにかかつている。まだ、この様な高電圧大容量の変
圧器は実用化に到ってないが、第１図の如く、巻線内に
冷却ダクトを内蔵させ、この冷却ダクトに絶縁特性の優
れた冷媒を送り込み、巻線損失から発生する熱を冷媒の
蒸発潜熱を利用して冷却する、いわばヒートパイプ方式
の箔巻変圧器が有力である。

即ち、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金属シード
２と絶縁シート３を重ねて巻いで成る低圧巻線４と高圧
巻線５が巻装され、それらの巻線内には中空状の冷却ダ
クト６が内蔵されている。

冷却ダク１−〇の中空部の薄い間隙内には、フロンＲ−
１１３やフロリナートＦ、、　０７５等の冷媒が封入さ
れてａ５す、ポンプ７により循環され巻線内の発熱を冷
媒の発熱潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器８内にＪ３いて
冷に１本管９′ｃ冷却さｔ！凝縮させる様になっている
。液化した冷媒は、冷媒タンク１０に溜められ、更にポ
ンプ７′ｃ巻線内に送り込まれるという冷却系が構成さ
れている。

冷ＩＪ］系を構成リ−る導液管１１はスデンレス等の金
属で作られており、この導液１！ｇ１１ど冷却ダク１〜
６とはデフロン樹脂等の絶縁パイプ１２を介して接続さ
れている。また、この導液管１１は、タン、、り１３等
のアース電位にも接続されている。一方、冷却ダクト６
は、巻線内に組込まれている関係上、近接する巻線と同
電位に胃気的に接続されＣいる。更に、巻線各部の絶縁
は、タンク１３内に封入されたＳ　Ｆ６ガス等の絶縁ガ
スにより確保されている。

以上説明した従来の前１巻変圧器は、冷媒の循環づる冷
却系と巻線の絶縁カスとが完全に分離されていることか
ら、一般にセパレート式箔巻変圧器と呼ばれるが、ヒー
トパイプ方式の箔巻変圧器には、これ以外にタンク内に
絶縁媒体と冷媒とを混在さばておき、冷媒を巻線に散布
覆るスプレ一式や、タンク内に設けた容器に冷媒を溜め
ておき、ここに巻線を浸漬りるブール式等が知られてい
る。

１背景技術の問題点］ ところで、上記の如き各種の箔巻変圧器は、薄い金属シ
ー］−２と絶縁シート３を重ねて巻回り−ることにより
、高圧巻線５Ａ５低圧巻線４が形成される為、鉄心窓内
の巻線占積率が高くなる反面、次の様な問題点がある。

前記した如く、低・高圧巻線４．５は薄い絶縁シート３
と金属シート２によって巻回されるが、その端部１４．
１５は、第２図に示Ｊ如く、絶縁シー］−の方が金属シ
ー１〜より張り出している。この様な構成は、セットパ
ック呼ばれるが、このセットバデクは、沿面距離を長く
し金属シート端部からのターン間破壊を防止する為に用
いられるものである。従って、第２図に示でセラ１〜バ
ツク長文を充分長くとればターン間からの破壊を防止す
ることができるが、余り長くとるど次の様な欠点を有す
る結果となる。

即ち、不純物がセットパックの中に入り込んだ時、セッ
トパック長文が長いと不純物を取出Ｊことが困難となり
、その為に、セットパック内で不純物が原因でターン間
破壊を生じるＪ３それがある。

また、セラ１−バック長女を余り長くすると、巻線′の
最終段勢での点検時に金属シーｌ−喘部を点検すること
が困難となる。更に、セットバック長髪を長くとると、
前記した如く、絶縁シートは薄い為その“こし″か弱く
なり、曲がりができて巻線巻同時の作業が困難となる。

更にまた、レットパック長髪を長くとることはそれたり
幅広の絶縁シー１〜を使用しな【ノればならず、不経済
でもある。

上記の問題点を解決する為に、第３図に示した如く、セ
ットパック部に金属シー１〜ど同じ厚さのスペーサ１６
を取（＝Ｊける手段が考えられているが、この手段だと
簿いスペーりを用意し、てれを巻線の巻回時に巻き込よ
なりればならず、作業が複雑で作業時間も多くなる欠点
があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、での目的
は、金属シート端部の点検が容易で、絶縁耐力があり、
巻線巻回作業が簡単にできる信頼性が高い箔巻変圧器を
提供リ−ることにある。

［発明の概要］ 本発明の箔巻変圧器の特徴におい−で箔状巻線の端部は
、絶縁シートを金属シートより突出して設【プ、その突
出部の長さを、絶縁シートの厚さをｔとした時金属シー
トの端部より１００ｘｔ〜２゜Ｏｘｔの範囲にしたこと
にあり、これにより突出部は゛こし″が強く保たれ、絶
縁シート端部が直線状に形成された適切な長さに設りる
ことかで゛きるのである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図乃至第４図に基づいて
説明する。なお、従来型と同じ部材は同−旬号を何して
説明は省略づる。

絶縁シー１〜の厚さがｔである箔状巻線において、セッ
トパック長文が金属シート２の端部より１０Ｑｘｔ〜２
０００．ｘｔｍｍに限定された箔状巻線が用いられてい
る。例えば、厚さ５０μｍの絶縁シートの場合レットバ
ック長ａは１００　Ｘ　５０〜２０００　Ｘ　５０　＝
　５　ｍ　ｍ−１００ｒＴＩ　ｍに設定される。

この様４ｒ構成を有する箔巻変圧器についで、セラ１〜
バツク長ど破壊電圧の関係を実験したところ、第４図（
ａ　）の結果を得た。即ち、レッドバック長を２２００
ｘｔｍｍ以上（図中Δ部）にしても破壊電圧は上昇して
いない。これはレッ］ヘパツク長にかかわりなく、絶縁
破壊が絶縁シー１−のターン間Ｃ決る為である。従って
、レットバック長を２２００ｘｔｍｍ以上にどってもタ
ーン間から破壊する為、セットバックの耐１Ｆ向上には
、何ら無意味であることが判る。更に、けツ１−バック
長の短い１３部以下においては、レッ］−バックの耐圧
が必要耐電圧に達しなくなり、ｆ５５図中ＢＤの経路で
破壊が生じる為に急激に耐電圧が低下し、信頼性の悪い
箔巻変圧器となる。

一方、絶縁シートを厚くし、ターン間破゛壊を防止づ°
る様にした実験として、第４図（ｂ）の曲線を１ｑだ。

第４図（ｂ）の曲線を見ると判る如く、ヒツトパック長
をあまり長くとっても破壊電圧は上昇せず飽和している
ことが判る。これは沿面放電特有の特性として良く知ら
れていることである。

この実験例からも判る如く、本発明におけるセットバッ
ク長１００Ｘｊ〜２０００Ｘｔｉ　Ｕ［：絶縁シートの
厚さ）は適切な範囲であり、それ以トのセットパック長
を伸ばしても耐圧はあまり向」−せず無意味であること
が明らかである。

この様なけットバック長が１００　Ｘ　’ｔ〜２０　Ｏ
ＱＸｊｒｒＴｍ内においては、絶縁シートの“こし′”
が弱くならず端部の絶縁シー１〜は曲ることなくほぼ直
線状となる。従って、巻線を巻回後の点検も簡単に４【
す、セットバック内に混入している不純物も容易に見つ
けることができる。Ｊ：た、絶縁シートの“こし″か弱
くならないので、セットバック内の不純物も真空掃除機
等によっＣ容易に取出すことができる。更に、絶縁スベ
ーｖ１６を取イ」ける必蟹がなくなり、巻Ｍ巻回時の作
業が簡単になり、作業時間が短縮されるばかりでなく、
作業が極めて容易となり、しかも経済的であイ。更にま
た、絶縁シーミル端部がほぼ直線的になるので、ヒツト
バック部分に例えば１ボシキ等の絶縁物を充Ｉ眞づる場
合もたやずくぐきる。

１発明の効果１ 以上の様に本発明によれば、内部点検が容易で優れた絶
縁耐力を右し、巻線巻回作業が簡単にでき、しかも信頼
↑４が高く経済的な箔巻変圧器がｊｑられるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の箔巻変Ｊ王器の構造を示す断面図、第
２図、第３図は従来の巻線の主要部を承り断面図、第４
図は本発明の箔巻変ｆｆ、器の一実験結果を示づ図、第
５図はけットバック部分の絶縁破壊を示づ模式図である
。 １・・・鉄心の脚部、２・・・金属シー１〜．３・・・
絶縁シー１〜．４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、
６・・・冷却ダクト、７・・・ポンプ、８・・・凝縮器
、９・・・冷却水管、１０・・・冷媒ダクト、１１・・
・導液管、１２・・・絶縁バイブ、１３・・・変圧器、
１／Ｉ・・・巻線端部、１５・・・巻線端部、１６・・
・スペーサ。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属シー［〜を絶縁シーを介在さけて鉄心の脚部に巻回
   してなる箔状巻線を有する箔巻変圧器において、箔状巻
   線の端部においでは絶縁シートを金属シートより突出し
   て設け、その突出部の長さを絶縁シートの厚さをｔと＼
   した時、金属シートの端部よりｉ　ｏｏｘ　ｔ〜２００
   ０　ｘ　ｔ　ｍ　ｍの範囲に設定したことを特徴とする
   箔巻変ｆＩ器。