JPS6173313A - 箔巻変圧器 - Google Patents
箔巻変圧器Info
- Publication number
- JPS6173313A JPS6173313A JP19395384A JP19395384A JPS6173313A JP S6173313 A JPS6173313 A JP S6173313A JP 19395384 A JP19395384 A JP 19395384A JP 19395384 A JP19395384 A JP 19395384A JP S6173313 A JPS6173313 A JP S6173313A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- sheet
- winding
- foil
- metal plates
- 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
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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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2876—Cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (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とを正ねて巻回して
成る箔状巻線の内部に間隔片より成る冷却路を形成した
箔巻変圧器に関するものであり、特に、その冷却路の構
成に改良を施すことにより、巻線の内部電位分布を改善
したちのに係る。
成る箔状巻線の内部に間隔片より成る冷却路を形成した
箔巻変圧器に関するものであり、特に、その冷却路の構
成に改良を施すことにより、巻線の内部電位分布を改善
したちのに係る。
［発明の技術的背景１
箔巻変圧器は、小型・軽う化が可能で、生産性も高い等
の長所を有することにより、すでに数＋ＫＶ、数千ＫＶ
Ａ程度の低電圧、小容量の変圧器において広く採用され
ている。
の長所を有することにより、すでに数＋ＫＶ、数千ＫＶ
Ａ程度の低電圧、小容量の変圧器において広く採用され
ている。
この様な箔巻変圧器の構成は、一般の変圧器とほぼ同じ
であるが、巻線として金属シートとｔ８縁シートとを巻
回して成る箔状巻線を用いている為、巻線の冷却方法も
それに応じた手段が採用さ机ている。
であるが、巻線として金属シートとｔ８縁シートとを巻
回して成る箔状巻線を用いている為、巻線の冷却方法も
それに応じた手段が採用さ机ている。
即ち、一般に箔巻変圧器の冷却は、隣接する内外の金属
シート間に、巻線軸方向に延びる複数の間隔片を配設す
ることにより、この間隔片と金属シート間に冷却路を形
成し、この冷却路に冷却媒体を流通させることで行なわ
れている。
シート間に、巻線軸方向に延びる複数の間隔片を配設す
ることにより、この間隔片と金属シート間に冷却路を形
成し、この冷却路に冷却媒体を流通させることで行なわ
れている。
［背景１支術の問題点１
しかしながらこの様な冷却方法を採用していた従来の箔
巻変圧器には、次の様な欠点があった。
巻変圧器には、次の様な欠点があった。
即ち、箔状巻線は、その−股部においては、金属シート
間に薄い絶縁シートを挟んだ構成となついる為、隣接す
る金属シート間の静電容量が非常に大きくなるが、前記
の様に間隔片を挿入して構成した冷却部においては、隣
接する金属シート間の間隔が絶縁シートの厚みに比べて
極めて大きくなる為、同部の静電容量は極端に小さくな
ってしまい、従って、冷却部にて静電容量が急変するこ
とになる。この場合の巻線内の初期電位分布は、第１図
に示す様に、冷却路がない場合の初期電位分布Ａがほぼ
線形の安定した電位分布であるのに対し、Ｂに示づ様な
電位差の大きな階段状の電位分布となる。一方、最終的
にリアクタンスで決まる巻線の電位分布は、第１図のＡ
と同様なほぼ線形の電位分布となる為、初期電位分布と
の差を原因として、巻線内に電位振動が生じてしまい、
巻線の性能が低下してしまう。
間に薄い絶縁シートを挟んだ構成となついる為、隣接す
る金属シート間の静電容量が非常に大きくなるが、前記
の様に間隔片を挿入して構成した冷却部においては、隣
接する金属シート間の間隔が絶縁シートの厚みに比べて
極めて大きくなる為、同部の静電容量は極端に小さくな
ってしまい、従って、冷却部にて静電容量が急変するこ
とになる。この場合の巻線内の初期電位分布は、第１図
に示す様に、冷却路がない場合の初期電位分布Ａがほぼ
線形の安定した電位分布であるのに対し、Ｂに示づ様な
電位差の大きな階段状の電位分布となる。一方、最終的
にリアクタンスで決まる巻線の電位分布は、第１図のＡ
と同様なほぼ線形の電位分布となる為、初期電位分布と
の差を原因として、巻線内に電位振動が生じてしまい、
巻線の性能が低下してしまう。
更に、電圧印加端部に近い外周側の冷却路部の電位が高
くなる上、冷却路を挟んだ内外の金属シート間の電位差
も一般部の金属シートの電位差より大きくなり、同部が
絶縁上の弱点となって、絶縁信頼性が低下してしまう。
くなる上、冷却路を挟んだ内外の金属シート間の電位差
も一般部の金属シートの電位差より大きくなり、同部が
絶縁上の弱点となって、絶縁信頼性が低下してしまう。
この様な巻線内に生じる電位振動を抑制する方法として
は、第５図及び第６図に示す様な特願昭５８−２６１６
５号が提案されているが、この発明には次の様な欠点が
ある。
は、第５図及び第６図に示す様な特願昭５８−２６１６
５号が提案されているが、この発明には次の様な欠点が
ある。
即ち、この発明は、金属シート１と絶縁シート２かうな
る巻線内に、別に用意した１タ一ン分の金属板３を巻き
込み、この金属板３の内側に間隔片４を包み込むことで
冷却路５を構成するものであり、この金属板３の挿入に
より、冷却路５を挟む内外の金属シート１間の静電容量
の極端な減少を防止して、同箇所にお（プる電位分布の
改善を図ったものである。しかしながら、−この場合、
第５図に示す様に、巻き込まれた金属板３の巻回方向の
両端部は、夫々内外の金属シート１と電気的に接続され
、この結果、金属シート１と金属板３よりなる電気的ル
ープが生じる。一方、冷却路５に鎖交した巻線の漏れ磁
束６が、巻線の軸方向に存在している為、前記ループに
は、この漏れ磁束６を打消そうとして循環電流７が流れ
る。
る巻線内に、別に用意した１タ一ン分の金属板３を巻き
込み、この金属板３の内側に間隔片４を包み込むことで
冷却路５を構成するものであり、この金属板３の挿入に
より、冷却路５を挟む内外の金属シート１間の静電容量
の極端な減少を防止して、同箇所にお（プる電位分布の
改善を図ったものである。しかしながら、−この場合、
第５図に示す様に、巻き込まれた金属板３の巻回方向の
両端部は、夫々内外の金属シート１と電気的に接続され
、この結果、金属シート１と金属板３よりなる電気的ル
ープが生じる。一方、冷却路５に鎖交した巻線の漏れ磁
束６が、巻線の軸方向に存在している為、前記ループに
は、この漏れ磁束６を打消そうとして循環電流７が流れ
る。
この循環電流の大きさは、次式の様に表わされる。
Ｉ −（ｊ ４．４４ｘｆｘφ）／（ｒ＋ｊｗＬ＞ここ
で、ｊ２−−１、ｆは周波数、φは全鎖交磁束［ｗｂ］
、ｒは金属シート１と金属板３とで構成されるループの
抵抗〔Ω］、Ｗ＝２πｆ、 １は金属シート１と金属
板３とで構成される平行導体のりアクタンスである。巻
線の漏れ磁束密度は、半径方向の主間隙側で大きく、主
間隙から離れるに従い小さくなり、容ｆｆ１１００ＭＶ
Ａ程度の変圧器では、２０００〜ｉ ｏｏｏガウスであ
る。
で、ｊ２−−１、ｆは周波数、φは全鎖交磁束［ｗｂ］
、ｒは金属シート１と金属板３とで構成されるループの
抵抗〔Ω］、Ｗ＝２πｆ、 １は金属シート１と金属
板３とで構成される平行導体のりアクタンスである。巻
線の漏れ磁束密度は、半径方向の主間隙側で大きく、主
間隙から離れるに従い小さくなり、容ｆｆ１１００ＭＶ
Ａ程度の変圧器では、２０００〜ｉ ｏｏｏガウスであ
る。
今、冷却路５の内側の金属シート１の内径を１３０Ｑｍ
ｍ、冷却路５の半径方向の幅を８ｍｍ、鎖交する磁束密
度を１５００ガウス、金属シート１及び金属板３の厚さ
を○、１ｍｍ１軸方向の幅を１５ＱＱｍｍとすると、上
記の式で分母第２項は、第１項に比べ十分に小さい為無
視でき、 ｒ −（２ｘ π ｘ１３００ｘｌｏ−３ｘ３．
５６ＸＩＯ’）／（０，１ｘ１０４ｘ１５００Ｘ１０−
３） −１，９４Ｘ１０−３ Ω、 ｆ−５０、 φ＝πｘ１３００ｘ１０−３ｘ８ｘ１０−３Ｘ１５００
ｘ１０−’ −４，９０Ｘ１０−３ 、 ｔ−＜ ｊ ４． ４４Ｘ５０Ｘ４． ９０Ｘ１０３）
／ （１，９４Ｘ１ ０−３ ） ｊ５６０Ａ となるが、これは非常に大きな（直であり、巻線の損失
を増大させる。
ｍ、冷却路５の半径方向の幅を８ｍｍ、鎖交する磁束密
度を１５００ガウス、金属シート１及び金属板３の厚さ
を○、１ｍｍ１軸方向の幅を１５ＱＱｍｍとすると、上
記の式で分母第２項は、第１項に比べ十分に小さい為無
視でき、 ｒ −（２ｘ π ｘ１３００ｘｌｏ−３ｘ３．
５６ＸＩＯ’）／（０，１ｘ１０４ｘ１５００Ｘ１０−
３） −１，９４Ｘ１０−３ Ω、 ｆ−５０、 φ＝πｘ１３００ｘ１０−３ｘ８ｘ１０−３Ｘ１５００
ｘ１０−’ −４，９０Ｘ１０−３ 、 ｔ−＜ ｊ ４． ４４Ｘ５０Ｘ４． ９０Ｘ１０３）
／ （１，９４Ｘ１ ０−３ ） ｊ５６０Ａ となるが、これは非常に大きな（直であり、巻線の損失
を増大させる。
この様な循環電流７を防止する為には、第６図に示す様
に冷却路５を巻き込む手前の端部か巻き込んだ直後の端
部の内いずれか一方で、金属シート１と金属板３を電気
的に接続する様にすれば良いが、この方法によると、電
気的に接続されていない方の端部８において、金属シー
ト１と金属板３との間に電位差が生じ、ここが絶縁上の
弱点となってしまう。
に冷却路５を巻き込む手前の端部か巻き込んだ直後の端
部の内いずれか一方で、金属シート１と金属板３を電気
的に接続する様にすれば良いが、この方法によると、電
気的に接続されていない方の端部８において、金属シー
ト１と金属板３との間に電位差が生じ、ここが絶縁上の
弱点となってしまう。
［発明の目的１
本発明は上述した様な従来技術の欠点を解消する為に提
案されたものであり、その目的は、巻線の冷却路部分で
の電位を改善してしかも循環電流の発生を防止可能とす
ることに４つ、絶縁信頼性に優れ、巻線の損失を低下し
た箔巻変圧器を提供することである。
案されたものであり、その目的は、巻線の冷却路部分で
の電位を改善してしかも循環電流の発生を防止可能とす
ることに４つ、絶縁信頼性に優れ、巻線の損失を低下し
た箔巻変圧器を提供することである。
［発明の概要］
本発明による箔巻変圧器は、間隔片にて構成した冷却路
を２枚の金属板で挟み、これを巻線内に内蔵させる構成
としたことにより、冷却路部の静電容量の減少を防止し
て、巻線の電位分布をほぼ線形となるようにしたもので
ある。特に、２枚の金属板には、夫々の巻回方向中央に
切り込みを形成し、この切込みにて両者を交差すること
で半径方向の内外関係を中央にて入替え、且つ２枚の金
属板の巻回方向の両端部を、隣接する内外の金属シート
のいずれか一方に電気的に接続したことにより、電気的
なループが形成されない様にしている。
を２枚の金属板で挟み、これを巻線内に内蔵させる構成
としたことにより、冷却路部の静電容量の減少を防止し
て、巻線の電位分布をほぼ線形となるようにしたもので
ある。特に、２枚の金属板には、夫々の巻回方向中央に
切り込みを形成し、この切込みにて両者を交差すること
で半径方向の内外関係を中央にて入替え、且つ２枚の金
属板の巻回方向の両端部を、隣接する内外の金属シート
のいずれか一方に電気的に接続したことにより、電気的
なループが形成されない様にしている。
［発明の実施例１
以上説明した様な本発明による箔巻変圧器の一実施例を
第１図乃至第３図を用いて具体的に説明する。なお、同
一部分については同一符号を付し、説明を省略する。
第１図乃至第３図を用いて具体的に説明する。なお、同
一部分については同一符号を付し、説明を省略する。
第１図に示す様に、本実施例は、間隔片４とこの間隔片
４を等間隔で張付け、その位置を固定する為のダクトシ
ート１０．及びこの間隔片４及びダクトシート１ｏを挟
む２枚の金属板１１とからなる。ダクトシート１０及び
金属板１１の長さは、挿入する巻線部分の１タ一ン分と
されている。ダクトシート１０は巻回方向の中央部にて
２分割され、また、金属板１１の巻回方向の中央部には
、一方は上方から、また他方は下方から夫々長さしの切
込み１１ａが設けられている。この切込み１１ａの長さ
は、金属板１１の幅Ｗの半分より若干大きくされている
。
４を等間隔で張付け、その位置を固定する為のダクトシ
ート１０．及びこの間隔片４及びダクトシート１ｏを挟
む２枚の金属板１１とからなる。ダクトシート１０及び
金属板１１の長さは、挿入する巻線部分の１タ一ン分と
されている。ダクトシート１０は巻回方向の中央部にて
２分割され、また、金属板１１の巻回方向の中央部には
、一方は上方から、また他方は下方から夫々長さしの切
込み１１ａが設けられている。この切込み１１ａの長さ
は、金属板１１の幅Ｗの半分より若干大きくされている
。
そして、第２図に示づ様に、２枚の金属板１１をこの切
込み１１ａの部分で交差させ、この金属板１１間にでき
た左右の隙間に２分割されたダクトシート１０の夫々を
挟み込んで冷却部１２を形成する。更に、第３図に示す
様に、金属シート１に金属板１１の巻回方向両端部を夫
々電気的に接続した後、冷却部１２を金属シート１と共
に巻回することで冷却部１２が巻線内に巻き込まれる。
込み１１ａの部分で交差させ、この金属板１１間にでき
た左右の隙間に２分割されたダクトシート１０の夫々を
挟み込んで冷却部１２を形成する。更に、第３図に示す
様に、金属シート１に金属板１１の巻回方向両端部を夫
々電気的に接続した後、冷却部１２を金属シート１と共
に巻回することで冷却部１２が巻線内に巻き込まれる。
以上の構成を有する本実施例の作用は次の通りである。
即ち、まず、金属板１１にて間隔片４を包んだことによ
り、冷却路部分における静電容量の減少が防止でき、電
位分布が改善され、従って絶縁信頼性を向上できる。
り、冷却路部分における静電容量の減少が防止でき、電
位分布が改善され、従って絶縁信頼性を向上できる。
特に、金属板１１同士を交差させている為、巻線の半径
方向における内外関係が、中央部にて入れ替えられてい
る為、鎖交磁束を打消そうとして循環電流が流れように
も、金属板１１が交差している中央部にて方向が逆転さ
れることにより、この循環電流は打消され、結局金属板
１１には電流が流れないことになる。従って巻線の損失
を大幅に減少できる。
方向における内外関係が、中央部にて入れ替えられてい
る為、鎖交磁束を打消そうとして循環電流が流れように
も、金属板１１が交差している中央部にて方向が逆転さ
れることにより、この循環電流は打消され、結局金属板
１１には電流が流れないことになる。従って巻線の損失
を大幅に減少できる。
また、金属板１１の両端が金属シート１と電気的に接続
されている為、金属板１１と金属シート１との間には、
−股部の金属シート１間に加わる以上の電位差が生じる
ことはなく、この点からも絶縁信頼性が向上する。
されている為、金属板１１と金属シート１との間には、
−股部の金属シート１間に加わる以上の電位差が生じる
ことはなく、この点からも絶縁信頼性が向上する。
［発明の効果］
以上述べた様に本発明によれば、金属板を交差させ、こ
の間に間隔片を挟んで冷却部を形成するという簡単な構
成の改良により、電位分イ５を改善してしかも循環電流
の発生を防止し、絶縁信頼性に優れ、且つ巻線の損失を
大幅に減少させた高性能の箔巻変圧器を提供できる。
の間に間隔片を挟んで冷却部を形成するという簡単な構
成の改良により、電位分イ５を改善してしかも循環電流
の発生を防止し、絶縁信頼性に優れ、且つ巻線の損失を
大幅に減少させた高性能の箔巻変圧器を提供できる。
第１図乃至第３図は本発明による箔巻変圧器の一実施例
を示す図で、第１図は構成部品を示す平面図、第２図は
冷却部を示す斜視図、第３図は冷却部の巻線巻き込み時
を示す斜視図、第４図は従来の箔巻変圧器における巻線
の電位分布を示り゛座標図、第５図及び第６図は従来の
箔巻変圧器の巻線冷ｕ１部を示す斜視図及び断面図であ
る。 １・・・金属シート、２・・・絶縁シート、３・・・金
属板、４・・・間隔片、５・・・冷却路、６・・・鎖交
磁束、７・・・循環電流、８・・・金属板端部、１０・
・・ダクトシート、１１・・・金属板、１１ａ・・・切
込み、１２・・・冷却部、１３・・・巻線。 ７３１７ 代理人 弁理士 開通 恐怖（外１名）第
１図 第 ２ 図 第４図 第５図 第６図
を示す図で、第１図は構成部品を示す平面図、第２図は
冷却部を示す斜視図、第３図は冷却部の巻線巻き込み時
を示す斜視図、第４図は従来の箔巻変圧器における巻線
の電位分布を示り゛座標図、第５図及び第６図は従来の
箔巻変圧器の巻線冷ｕ１部を示す斜視図及び断面図であ
る。 １・・・金属シート、２・・・絶縁シート、３・・・金
属板、４・・・間隔片、５・・・冷却路、６・・・鎖交
磁束、７・・・循環電流、８・・・金属板端部、１０・
・・ダクトシート、１１・・・金属板、１１ａ・・・切
込み、１２・・・冷却部、１３・・・巻線。 ７３１７ 代理人 弁理士 開通 恐怖（外１名）第
１図 第 ２ 図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- （１）金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回して箔状
巻線を構成し、この箔状巻線の隣接する内外の金属シー
ト間に軸方向に延びる複数の間隔片を設けることで、冷
却媒体を流す為の円環状の冷却路を形成した箔巻変圧器
であって、 前記間隔片にて構成された冷却路は２枚の金属板で挟ま
れ、この２枚の金属板は、夫々の巻回方向中央に形成さ
れた切込みにて交差されることで半径方向の内外関係が
中央にて入替えられ、且つ２枚の金属板の巻回方向両端
部は、隣接する内外の金属シートのいずれか一方に電気
的に接続されたことを特徴とする箔巻変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19395384A JPS6173313A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 箔巻変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19395384A JPS6173313A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 箔巻変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173313A true JPS6173313A (ja) | 1986-04-15 |
Family
ID=16316501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19395384A Pending JPS6173313A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 箔巻変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173313A (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 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP19395384A patent/JPS6173313A/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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