JPS6066414A - 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、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
関する。

し発明の技術的背景とその問題点〕 箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小型、軽量化ができ
る特徴がある。既に数ＫＶ、数１０ＯＫＶ八程度の比較
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２７５ＫＶ、３００ＭＶ人級変圧器への適用拡大が研
究されているが、最大の技術的問題点はいかに冷却能率
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
せ得るかという点である。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考えられている。

即ち、この箔巻変圧器は、鉄ｌしの脚部１に、金属シー
ト２と絶縁シート３を重ねて巻いて成る低圧巻線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。

冷却ダクト６の中空部の薄い間隙内には、フびンＲ−１
１３やフロリナートＦＣ７５等の冷媒が封入されており
、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内において冷却水管９で
冷却させ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で巻線内に送
り込まれるという冷却系が構成されている。

冷却系を構成する導液管１１はステンレス等の金属で作
られており、との導液管１１と冷却ダクト６とはテフロ
ン樹脂等の絶縁パイプ１２を介して接続されている。ま
た、との導液管１１は、タンク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電気的に接
続されている。更に、巻線各部の絶縁は、タンク１３内
に封入されたＳＦ６ガス等の絶縁ガスにより確保されて
いる。

以上説明した構造の箔巻変圧器は、冷媒の循環する冷却
系と巻線の絶縁媒体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ている。

この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大容量高電圧変圧器
には有望である。

しかし、この種のセパレート式箔巻変圧器にあっても、
長期間の運転時においては、内部に使用されている固体
絶縁物が電気的、熱的及び機械的ストレスを受けて経年
劣化して絶縁性能が低下したり、外部からの振動や或は
巻線に生じる電磁的機械力により巻線や冷却ダクトの位
置ずれ脱落等を生じることは避けられない。そして、こ
の様な現象が原因となって絶縁性能の低下が生じ、これ
により変圧器の各部に局部加熱を生じることがある。

局部加熱が生じた時同軸円筒上に巻かれた箔状巻線にお
いては外周巻線部に比べて内周巻線部は放熱しにくい。

しかるに従来の導液管に送り込捷れる冷媒の流入口は箔
状巻線の最外周側のため、冷媒がパイプによるわずかな
圧力損失により最外周側に近い絶縁パイプ程流入しやす
い構造であった。

定常状態で機器が運転されている場合は箔状巻線の内外
周部でそれ程温度差が現われないが、局部加熱が起った
時にはそのバランスがくずれ、特に内周部でそれが起っ
た場合には、冷却不十分となり異常温度上昇から短絡事
故を引き起こす恐れがあった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の様な問題点を除去せんとして発明された
もので、その目的は、局部加熱を生じた時の異常温度上
昇による短絡事故を防止した信頼性の高い箔巻変圧器を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の箔巻変圧器は、冷媒流入口が箔状巻線の最内周
側にある導液管を設けて、最内周側に近い程冷媒が流入
しやすい構造とし、箔状巻線の局部加熱による異常温度
上昇を防止するものである。

し発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第２図に示す実施例は、冷媒流入口を箔状巻線の最内周
側にした下部の導液管を用いたものである。

即ち、冷却系の構成は冷媒タンク１０と冷媒を下部の導
液管１１に送り込むポンプ７そして下部の導液管１１と
冷却ダクト６を接続する絶縁パイプ１２から成る。

この様な構成を有する本実施例の箔巻変圧器において、
巻線その他変圧器内部で局部加熱が生じた場合、冷媒タ
ンク１０内の冷媒をポンプ７によって、箔巻巻線の最内
周側に流入口のある下部の導液管１１に送り込むためそ
の近傍にある内周側の絶縁パイプ１２程冷媒が入りやす
くなり冷却が十分桁なわれる。

このように本実施例によれば変圧器内部に生じた局部加
熱による異常温度上昇を押えることが出来変圧器の事故
を防ぐことができる効果があるが、本発明はこの実施例
に限定されるものではなく、例えば第３図に示すように
口径の異なる管を組合わせた下部の導液管１１方式でも
、良い。小口径の管を大口径のそれに挿入しているため
、小口径管から送り込まれる冷媒が箔状巻線の最内周側
から流出して第２図と同様の冷却効果が期待できる。

以上の実施例は下部の導液管のみを説明したが上部の導
液管についてもその効果が期待できるのは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば冷媒の流入口を箔状巻線の最
内周側にした導液管を設けることにより、運転時に局部
加熱を生じても変圧器内部における異常温度上昇を防止
することができ、短絡事故を未然に防ぐことが６１能と
なる。その結果、長期間の運転に際しても信頼性の高い
箔巻変圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は箔巻変圧器の基本的な構造を示す断面図、第２
図は本発明の箔巻変圧器の一実施例を示す断面図、第３
図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・鉄心の脚部　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・・・ポンプ　８・・・凝縮器 ９・・・冷却水管　１０−・・冷媒タンク１１・・・導
液管　Ｉ２・・・絶縁パイプ１３・・・変圧器タンク 代理人　弁理士　則　近　憲　侑　（ほか１名）第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属シートと絶縁シートを重ね合わせて鉄心の脚部に巻
   回して箔状巻線を形成し、この箔状巻線の冷却ダクト内
   にタンク外部に設けた凝縮器で冷却した冷媒を前記絶縁
   媒体とは分離した状態で導液管を通じて循環させた箔巻
   変圧器において、前記導液管の冷媒流入口を箔状巻線の
   内周側に設けたことを特徴とする箔巻変圧器。