JPS6057604A - 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】 〔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
の巻線を有し、この巻線内に冷却ダクトを内蔵した方式
の箔巻変圧器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

箔状巻線を有する箔巻変圧器は、巻線の占積率がよいの
で、小形・軽量化を実現できる特徴がある。既に数ＫＶ
、数１００ＫＶＡ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。

最近に至り、その優れた長所に鐸み、よｌ）高電圧・大
容量の例えば２７５　ＫＶ、３００　ＭＶＡ変圧器に適
用拡大が研究されているが、夾用化に当って最大の技術
的問題点は、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という点である。この様に箔巻
巻線を用いた甚電圧大容量変圧器の実用化には種々の問
題点があるが、鼾に公知であり研究されている箔巻変圧
器としては、巻線内に冷却ダクトを内蔵させ、ここに蒸
発特性の優れた冷媒をポンプにより送り込み、巻紳拶失
から発生する熱を酉接的に冷やす、いわげヒートパイプ
式のものがある。

夷１図に、このヒートパイプ式箔巻変圧器の構造を示す
。

鉄心の脚部１の外周に金属シート２を絶縁シート３と重
ねて多数回巻付けられて、低圧巻線４と高圧巻線５とが
形成されている。これらの低高ＪＥＥ巻線４．５間には
、中空状の金属製冷却ダクト６が内蔵されている。この
冷却ダクト６は、巻線の巻回方向に沿った円筒状或は分
割された円筒状をしており、その中空部である薄い隙間
内にはフロンＲ−１１３やフロリナー）　Ｆｅ１２とい
った冷媒７が封入されている。この冷媒７は、変圧器外
部に設けられた冷却装置のポンプ８により、導液管１０
及び絶縁パイプ９を介して冷却ダクト６に循環されて、
巻線内の発熱を冷媒７の蒸発潜熱で奪い、その後再び絶
縁パイプ９及び導液管１０を介して冷却装置１１に導く
。そして、冷却装置の凝縮器１１内において水冷却管１
２で冷却させ、再び凝縮させる様になっている。凝縮さ
れて液化された冷媒７は、冷媒タンク１３に溜められ、
更にポンプ８で再び巻線内の冷却ダクト６に送り込まれ
る。

この様にして冷媒７の循環回路の設けられた箔巻変圧器
本体は、絶縁油或は８Ｆ６ガスといった絶縁媒体１４と
共に、タンク１５内（＝収納されている。

この場合、ステンレス等の金属で造られた導液管１０は
タンク１５等のアース電位（二、また冷却ダクト６は、
巻線４．５間に組込まれている関係上、近接する巻線と
同電位（二電気的に接続されている。

以上説明した様な構造の変圧器は、冷却のあの冷媒と絶
絶の為の絶縁媒体１４とが完全（−分げｔ（セパレート
）されていることから、特にセパｌ／　−１一式箔巻侭
圧器と呼ばれている。

本方式の箔巻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るので大容量変圧器には
有望である。

しかし、第１図Ｃ二示Ｔ様な従来のセパレート式Ｔ５巻
変圧器に（ま、次の問題点がある。即ち、冷却ダクト６
内に冷媒を流し、その蒸発潜熱で巻線からの発熱を奪わ
なければならない。その為冷却ダクト６は、絶縁シート
３や金属シート２と密着を良くしなければならない。一
方、冷媒７を冷却ダクト６内で均−北流さなければ、巻
線全体からの発熱を均等（二℃えないので、冷却タクト
６は、１１部にリプを有して冷媒を均等に流す工夫が行
なわれている。第２因に、その様な冷却ダクトの断面を
示す。第２因において、２１は金属板２２及び２３の中
に取り付けたりブである。そして２４は、流れた冷媒な
導液管へ導くための管である。このように構成された冷
却ダクト６の縦断面図を第３図に示す。第３図において
リプ２１は、前記した如く冷媒７の流れをスムーズにす
るために取り付けてるものであり、金属板２２．２３と
は密着させなければならず、スポット溶接によって取り
付けている。この方法は金属板２２．２３の両者が平板
状であるた数金属板２２．２３の外側に取り付ける絶縁
シート３や金属シート２との密着が良い反面工作が難か
しい欠点がある。つまり、リブ２１を金属板２２．２３
間にある間隔をおいてスポット溶接しなければならず工
数が多くかかる事や、リブ２１を改ためて準備しなけれ
ばならない。

この問題な釦′決するためミニ、第４図の様な構造が考
えられている。つま０α１．４ト４（二おいて、２４．
２５は夫々金属板でありその金属板２４．２５は夫々プ
レスによって片面が出張る様Ｃ二つくられ、その出張り
部分をお互いにスポット溶接して空洞２６を形成してい
る。この構造は金属板２４．２５をプレスによって整形
すれば良いので、型代は必要となるが前記した第３図の
構造よりは、工作が容易である。

しかし第３図の構造とは異なり次の様な新たな欠点が生
じる。つまり冷却ダクト６の目的は前記した如く内部に
冷媒７を流しその蒸発熱により、巻線を冷却するもので
あり冷却ダクト６とその外部に巻回する絶縁シート２７
や金属シート２８が冷却ダクト６と定着すればする程冷
却効率は高まる。ところが第４図の構造においては、金
属板２４．２５に凹部があるのでその部分で絶縁シート
２７及び金属シート２８との間に空間Ａが出来、そこに
絶縁媒体例えばＳＦ、ガスが入り込むので熱伝達が悪く
なり冷却効率が悪くなるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、冷却効率が高くなおかつ製作も容易で安価
な冷却ダクトを備えた箔巻変圧器を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は以上の目的を達成するため（＝冷却ダクトを形
成する金属板の片側のみにある間隔で突起を取り付け、
他の金属板は平板とし、平板側（二絶縁シートを突起側
に金属シートを取り付けるよう（二構成したことを特徴
とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第５図を参照して説明する。第５図におい
て２９．３０ば金属板であり例えばステンレスで形成す
る。そしてその金属板２９．３０の内３０は平板とし、
２９はプレス等によりある間隔で片面（二突起する様に
して整形する。そして前記の金属板３０と金属板２９を
重ね合わせ、金属板２９．３０の接触部Ｂでスポット溶
接等を行ない、冷却ダクトを形成する。そして、凸起を
取り付けた金杯板２９側に金属シート３１をまた他方の
金属板３０側には絶縁シート３２が重なる様（二巻線巻
回時に、冷却ダクト６を配置する。

この様に構成された本発明において、次の様な作用を行
う。即ち冷却ダクト６を形成する金属板２９．３０が一
方のみプレスで医起を形成し他方は平板で良いので、従
来の構造より安価で製作出来るばかりでなく整形した後
に２枚の金属板２９．３０を重ねて接触部をスポット溶
接すれば良いので製作も容易となる。

また平板状の金属板３０側に絶親シート３２を配置し、
金属シート３１を突起を取り付けた金属板２９側に配置
しているので金属シート３１と金属板２９との間に空間
Ｃが出来るが巻線巻回時の締付力（二より金属シート３
１と金属板２９は一体となり空間Ｃが存在することによ
る冷却効率の低下は生ぜず、極めて効率の良い冷却構造
となる。

更に金属板３０は平板であり、金属板２９のみにプレス
で突起を取り付けるだけなので突起を取り付ける間隔を
自由に出来るので押々の構造の冷却ダクトが得られる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれは、冷却ダクトを平板状の
金属板と、ある間隔で突起を形成した金属板とを組み合
わせて構成したので製作が容易で安価であるばかりでな
く、冷却効率の高い冷却ダクトを備えた箔巻変圧器を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のセパレート式箔巻変圧器の構造を示す断
面図、第２図は従来の冷却ダクトを示す概略断面図、第
３図、第４図は従来の冷却ダクトを示す概略断面図、第
５図は本発明の一実施例による箔巻変圧器の冷却ダクト
の概略断面図である。 １　＃心の脚部、２　金属シート、３・絶縁シート、４
・・・低圧巻線、５・・高圧巻線、６・・・冷却ダクト
、７・冷媒、８　ポンプ、９・・絶縁パイプ、１０・・
導液管、１１・・・凝縮器、１２・・水冷却管、１３　
・冷媒タンク、１４・・絶縁媒体、１５・・変圧器タン
ク、１６　ヨーク鉄心、２２．２３・金属板、２１・・
・リブ、２９．３０・金昼板、３１・・・金属シート、
双・・・絶縁シート、 代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（はが１名）第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心の脚部に金属箔と絶縁シートを重ねて巻回し
   て成る巻線を巻装し、この巻線内に冷却ダクトを内蔵す
   る箔巻変圧器において、前記冷却ダクトを２枚の金属板
   で構成し、一方の金属板に突起を取り付は他方の金属板
   を平板としこの２枚の金属板を内部に冷媒の流れる空間
   を作るように組合わせたことを特徴とする箔巻変圧器。
2. （２）冷却ダクトの突起側には、金属箔を配置し他方に
   絶縁シートを配置した特許請求の範囲第１項記載の箔巻
   変圧器。