JPS6216529B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄心側から分路巻線、タツプ巻線
（分路側および直列側）、直列巻線の順に配置され
る単巻変圧器のタツプ巻線に係るもので、巻線の
直列容量が大きくタツプ巻線自体の電位振動を抑
制することができるとともに、分路巻線に対する
シールド効果を有し、分路巻線の電位振動をも抑
制することができる高直列容量タツプ巻線を提供
するものである。

第１図は、このタイプの単巻変圧器の巻線の配
置を示す。図において、１は鉄心脚、２は巻線の
零相インピーダンスを小さくするための安定巻
線、３は分路巻線、４はタツプ巻線で５は分路側
タツプ巻線、６は直列側タツプ巻線、７は分路巻
線３と分路側タツプ巻線５の間に介装された、１
ターンを形成しないよう円周上の１個所で絶縁し
た円筒体の導体よりなる静電シールド、８は直列
巻線Ｕは高圧側入力端子、ｕは低圧側出力端子、
９は低圧側出力端子のリード線である。

分路巻線３、分路側タツプ巻線５、直列側タツ
プ巻線６、直列巻線８は第２図に示すように直列
に接続され、低圧側出力端子ｕのリード線９が直
列側タツプ巻線６および分路側タツプ巻線５に設
けた接続切替端子（タツプ）Ａ〜Ｍに対して接続
切替自在に設けられている。

第３図、第４図は、従来のタツプ巻線の構成を
示す。従来のタツプ巻線４は、分路側タツプ巻線
５および直列側タツプ巻線６をそれぞれ並列円筒
巻線により構成しかつ分路側タツプ巻線５および
直列側タツプ巻線６のそれぞれにおいてその導体
を直列に接続して構成していた。図ではそれぞれ
６本の導体ａ〜ｆおよびｇ〜ｌを３ターン並列巻
回した場合を示す。なお直列側タツプ巻線６の導
体ａ〜ｆと分路側タツプｇ〜ｌは同方向に巻回さ
れている。導体ａ〜ｆおよびｇ〜ｌの巻始め端部
および巻終り端部は、第４図に示すように、巻線
の軸方向に沿つて巻線の上端面および下端面に引
き出されている。さらに導体ａ〜ｆおよびｇ〜ｌ
は、導体の巻始め端部と巻終り端部を接続する上
下渡り線１０によりそれぞれ直列に接続されてい
る。すなわち、直列側タツプ巻線６においては、
導体ａ〜ｆが、並列配置の１番上側のａ、６番目
（１番下側）の導体ｆ、２番目の導体ｂ、５番目
の導体ｅ、３番目の導体ｃ、４番目の導体ｄの順
に直列に接続されている。同様に分路側タツプ巻
線５においては、導体ｇ〜ｌが、並列配置の１番
上側の導体ｇ、６番目の導体ｌ、２番目の導体
ｈ、５番目の導体ｋ、３番目の導体ｉ、４番目の
導体ｊの順に直列に接続されている。直列側タツ
プ巻線６の導体ｄの巻終り端部は分路側タツプ巻
線５の導体ｇの巻始め端部に接続されて直列側タ
ツプ巻線６と分路側タツプ巻線５が直列に接続さ
れ、直列側タツプ巻線６の導体ａの巻始め端部は
直列巻線８に、分路側タツプ巻線５の導体ｊの巻
終り端部は分路巻線３に接続されている。したが
つて直列側タツプ巻線６および分路側タツプ巻線
５の各巻回の直列巻線８側からみた巻回数は図示
のようになる。すなわち直列側タツプ巻線６にお
いては、導体ａは巻回１，２，３を、導体ｂは巻
回７，８，９を、導体ｃは巻回１３，１４，１５
を、導体ｄは巻回１６，１７，１８を、導体ｅは
巻回１０，１１，１２を、導体ｆは巻回４，５，
６を構成し、また分路側タツプ巻線５において
は、導体ｇは巻回１９，２０，２１を、導体ｈは
巻回２５，２６，２７を、導体ｉは巻回３１，３
２，３３を、導体ｊは巻回３４，３５，３６を、
導体ｋは巻回２８，２９，３０を、導体ｌは巻回
２２，２３，２４を構成している。さらに導体ａ
の巻始め端部、導体ａ〜ｌの接続部、導体ｌの巻
終り端部からはリード線１１が引き出され、直列
巻線８の外側において、直列巻線８からの巻回順
に接続切替端子Ａ〜Ｍが設けられている。したが
つて端子Ａ〜Ｍの各端子間には、順に、導体ａ，
ｆ，ｂ，ｅ，ｃ，ｄおよびｇ，ｌ，ｈ，ｋ，ｉ，
ｊが接続され、各端子間の巻回数は３ターンであ
る。したがつて低圧側出力端子ｕのリード線９の
端子Ａ〜Ｍに対する接続を切り替えることによ
り、低圧側出力端子ｕの電圧が調整される。なお
従来技術では、同様に構成された直列側タツプ巻
線６、分路側タツプ巻線５を用いて、第５図、第
６図に示すような結線も使用されていた。第６図
の結線では、分路結線５からのリード端子Ｎを、
分路側タツプ巻線４の両側の端子G′又はＭに切
替接続することにより、低圧側出力端子ｕの電圧
調整範囲を広くしたものである。

上記のごとき従来のタツプ巻線においては、各
巻回間に略導体本数だけの巻回数差を与えて高直
列容量巻線としているのでタツプ巻線自体の電位
分布は可成り良好であるが、分路巻線が円筒巻線
の場合に分路巻線に対するタツプ巻線のシールド
効果が悪く、分路巻線の電位振動を防止するため
に、第１図に示すごとく、分路巻線の周囲に静電
シールドを設ける必要があり、またタツプ巻線を
構成するために各導体の巻始め、巻終りを接続す
る上下渡り線が導体本数分だけ必要である等の問
題点があつた。

本発明は、従来のタツプ巻線のかかる問題点を
解決することを目的としたもので、タツプ巻線の
直列容量を一層増大せしめることによりタツプ巻
線自体の電位分布を改良するとともに、分路巻線
に対するシールド効果を高めて分路巻線の電位振
動を抑制するための静電シールドを不用ならし
め、さらに上下渡り線の本数を減少せしめること
のできる新規な構成の高直列容量タツプ巻線を提
供するものである。

本発明のタツプ巻線は、分路側タツプ巻線およ
び直列側タツプ巻線をともにｍ本の導体を並列に
ｎターン巻回した円筒巻線により構成し、分路側
タツプ巻線の導体と直列側タツプ巻線の導体をそ
の巻始めおよび巻終り端部を上渡り線および下渡
り線により接続することにより交互に直列に接続
し、さらに分路側タツプ巻線および直列側タツプ
巻線の導体の巻始め端部および巻終り端部より巻
線外部にリード線を引き出し接続切替端子を設け
たものである。

以下本発明をそのタツプ巻線の実施例につき図
面により説明する。

第７図、第８図に示すのは、本発明のタツプ巻
線の第１の実施例である。本実施例では、直列側
タツプ巻線６および分路側タツプ巻線５はともに
６本の導体ａ〜ｆおよびｇ〜ｌを並列に３ターン
巻回した並列円筒巻線より構成されている。直列
側タツプ巻線６における導体ａ〜ｆの分路側タツ
プ巻線５における導体ｇ〜ｌは互いに反対向きに
巻回されている。例えば分路側タツプ巻線５を正
面から見て上から入つて向つて右向きに巻回した
ときは、直列側タツプ巻線６は上から入つて向つ
て左向きに巻回する。また直列側タツプ巻線６の
導体ａ〜ｆおよび分路側タツプ巻線５の導体ｇ〜
ｌの巻始め端部および巻終り端部は、第８図に示
すように、巻線の軸方向に沿つてそれぞれ巻線の
上端面および下端面に引き出されている。そして
直列側タツプ巻線６の導体ａ〜ｆと分路側タツプ
巻線５の導体ｇ〜ｌは、巻始め端部および巻終り
端部を上渡り線１２および下渡り線１３により接
続することにより、直列側タツプ巻線６および分
路側タツプ巻線５の各巻回間に略12ターン（巻回
数３×４）分の電位差を与えるような順序で、交
互に直列に接続されている。すなわち直列側タツ
プ巻線６においては１番目（並列配置の１番上
側）の導体ａ、６番目（１番下側）の導体ｆ、２
番目の導体ｂ、５番目の導体ｅ、３番目の導体
ｃ、４番目の導体ｄの順に、また分路側タツプ巻
線５においては６番目の導体ｌ、１番目の導体
ｇ、５番目の導体ｋ、２番目の導体ｈ、４番目の
導体ｊ、３番目の導体ｉの順に、直列側タツプ巻
線６の導体ａから始めて交互に他方の巻線の導体
を介在せしめつつ直列に接続されている。したが
つて直列側タツプ巻線６においては、導体ａは巻
回１，２，３を、導体ｂは巻回１３，１４，１５
を、導体ｃは巻回２５，２６，２７を、導体ｄは
巻回３１，３２，３３を、導体ｅは巻回１９，２
０，２１を、導体ｆは巻回７，８，９を構成して
いる。また分路側タツプ巻線５においては、各導
体の巻回の巻回数は巻終り端部から巻始め端部に
かけて大きくなり、巻始め端部からみて導体ｇは
巻回１２，１１，１０を、導体ｈは巻回２４，２
３，２２を、導体ｉは巻回３６，３５，３４を、
導体ｊは巻回３０，２９，２８を、導体ｋは巻回
１８，１７，１６を、導体ｌは巻回６，５，４を
構成している。これにより直列側タツプ巻線６お
よび分路側タツプ巻線５の各巻回間には略並列巻
回のターン数３の４倍すなわち12ターン分の電位
差が与えられている。また巻線の上側端面に引き
出された導体ａ〜ｌの巻始め端部からはリード線
１４が巻線の上側を通つて、また巻線の下側端面
に引き出された導体ａ〜ｌの巻終り端部からはリ
ード線１５が巻線の下側を通つてそれぞれ直列巻
線８の外側に引き出され、直列巻線８の外側で接
続切替端子Ａ〜Ｍが設けられる。したがつて接続
切替端子Ａ〜Ｍの各端子間には、順に導体ａ，
ｌ，ｆ，ｇ，ｂ，ｋ，ｅ，ｈ，ｃ，ｊ，ｄ，ｉが
接続され、各端子間の巻回数は３ターンである。
本実施例のタツプ巻線４は、第２図のごとき結線
とすることもできるし、第５図、第６図の結線に
準じた結線にも用いることができる。本実施例の
タツプ巻線では、巻回間に最大12ターン分の電位
差を与えるように接続されているので、第３図、
第４図に示す従来のタツプ巻線に比べて直列側容
量が４倍に増し、かつ上下渡り線も不要となる。
なお導体は通常平角電線を用い、これをエツジワ
イズに巻回する。

第１１図、第１２図に示すのは、本発明のタツ
プ巻線の第２の実施例である。本実施例のタツプ
巻線においては、分路側タツプ巻線および直列側
タツプ巻線は、ともに、厚さのうすい平角電線を
２本半径方向に積み重ねたものを３組並列に並べ
３ターン巻回した並列円筒巻線より構成されてい
る。すなわち直列側タツプ巻線６は、導体ａと
ｂ、ｃとｄ、ｅとｆを半径方向に積み重ね、これ
らを並列に並べて３ターン巻回して構成されてお
り、また分路側タツプ巻線５は、導体ｇとｈ、ｉ
とｊ、ｋとｌを半径方向に積み重ね、これらを並
列に並べて３ターン巻回して構成されている。直
列側タツプ巻線６と分路側タツプ巻線５とでは、
導体は互いに反対向きに巻回されている。例えば
直列側タツプ巻線６を正面からみて上から入つて
左向きに巻回したときは、分路側タツプ巻線５は
右向きに巻回する。導体ａ〜ｆおよびｇ〜ｌの巻
始め端部および巻終り端部は、第１０図に示すよ
うに、それぞれ軸方向に沿つて巻線の上側端面お
よび下側端面に引き出されている。直列側タツプ
巻線６の導体ａ〜ｆと分路側タツプ巻線５の導体
ｇ〜ｌは、巻始め端部および巻終り端部を上渡り
線１２および下渡り線１３により接続することに
より交互に直列に接続されている。すなわち、直
列側タツプ巻線６においては外側の１番目の導体
ａ、２番目の導体ｃ、３番目の導体ｅ、内側の１
番目の導体ｂ、２番目の導体ｄ、３番目の導体ｆ
の順に、また分路側タツプ巻線５においては外側
の１番目の導体ｇ、２番目の導体ｉ、３番目の導
体ｋ、内側の１番目の導体ｈ、２番目の導体ｊ、
３番目の導体ｌの順に、直列側タツプ巻線６の導
体ａから始めて直列側タツプ巻線６と分路側タツ
プ巻線５の導体を交互に接続しつつ導体ａ〜ｌが
直列に接続されている。したがつて直列側タツプ
巻線６においては、導体ａは巻回１，２，３を、
導体ｂは巻回１９，２０，２１を、導体ｃは巻回
７，８，９を、導体ｄは巻回２５，２６，２７
を、導体ｅは巻回１３，１４，１５を、導体ｆは
巻回３１，３２，３３を構成している。また分路
側タツプ巻線５においては、各導体の巻回の巻回
数は巻終り端部から巻始め端部にかけて大きくな
り、巻始め端部からみて導体ｇは巻回６，５，４
を、導体ｈは巻回２４，２３，２２を、導体ｉは
巻回１２，１１，１０を、導体ｊは巻回３０，２
９，２８を、導体ｋは巻回１８，１７，１６を、
導体ｌは巻回３６，３５，３４を構成している。
これにより直列側タツプ巻線６および分路側タツ
プ巻線５の各巻回は上下方向には略６ターン、半
径方向には18ターン分の電位差が与えられる。ま
た巻線の上側端面に引き出された導体ａ〜ｌの巻
始め端部からはリード線１４が巻線の上側を通つ
て、また巻線の下側端面に引き出された巻終り端
部からはリード線１５が巻線の下側を通つてそれ
ぞれ直列巻線８の外側に引き出され、接続切替端
子Ａ〜Ｍが設けられている。したがつて接続切替
端子Ａ〜Ｍの各端子間には、順に、導体ａ，ｇ，
ｃ，ｉ，ｅ，ｋ，ｂ，ｈ，ｄ，ｊ，ｆ，ｌが接続
され、各端子間の巻回数は３ターンである。本実
施例のタツプ巻線も、第２図のごとき結線とする
こともできるし、第５図、第６図の結線に準じた
結線にも用いることができる。本実施例のタツプ
巻線では、巻回間に18ターン分と略６ターン分の
電位差を与えるように接続されているので、巻線
の直列容量は第３図、第４図に示す従来のタツプ
巻線に比べて約５倍に増大する。また本実施例の
構成のタツプ巻線においても上下の渡り線は不要
である。

なお上記各実施例では、直列側タツプ巻線、分
路側タツプ巻線とも導体数が６、巻数３ターンの
場合を示しているが、導体数も巻数も任意に選定
することができる。

本発明のタツプ巻線の作用効果は次のとおりで
ある。

(1) 衝撃電圧印加時の巻線内電位分布が良好とな
り理想直線に近くなる。

第１１図ａ，ｂは直列巻線８、タツプ巻線
４、分路巻線３を直列とし、かつタツプ巻線４
と分路巻線３の接続部を接地して直列巻線８の
高圧側入力端子Ｕに衝撃電圧を印加した場合の
巻線内電位分布を示す。

図において直線１６は平等分布（理想直線）
を示し、破線１７は従来のタツプ巻線の場合、
実線１８は本発明のタツプ巻線の場合の電位分
布を示す。本発明のタツプ巻線の場合には、理
想直線分布に近い分布になる。また第１２図
ａ，ｂは、直列巻線８、タツプ巻線４、分路巻
線３を直列に接続し、直列巻線８の高圧側入力
端子Ｕと分路巻線３の線路端ｖを接地して、タ
ツプ巻線４と分路巻線３の接続点に衝撃電圧を
印加した場合の巻線内電位分布を示す。本発明
のタツプ巻線を用いた場合には、第１１図ａ，
ｂの場合と同様、電位分布は極めて良好とな
る。

(2) 従来のタツプ巻線では、導体の巻始め端部と
巻終り端部を接続するために導体の本数だけの
上下渡り線を必要とするが、本発明のタツプ巻
線では長さの長い上下渡り線は不要となる。

(3) 本発明のタツプ巻線は分路巻線に対してシー
ルド効果を有するので、分路巻線の電位振動を
防止するための静電シールドが不要となる。そ
のため巻線の半径方向の寸法が小さくなり、全
体として変圧器を小型化することができる。

(4) 静電シールドが不要となり、また上下渡り線
の配線が不要となる等のために材料および作業
工数を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の単巻変圧器の巻線の配置の説明
図、第２図は巻線の結線（１相分）の説明図、第
３図、第４図は従来のタツプ巻線の構成を示す説
明図、第５図、第６図は巻線の他の結線（１相
分）の説明図である。第７図、第８図は本発明の
タツプ巻線の第１の実施例の説明図、第９図、第
１０図は本発明のタツプ巻線の第２の実施例の説
明図、第１１図ａ，ｂ、第１２図ａ，ｂは本発明
のタツプ巻線を使用した単巻変圧器の衝撃電圧印
加時の巻線内電位分布の説明図である。 １…鉄心脚、３…分路巻線、４…タツプ巻線、
５…分路側タツプ巻線、６…直列側タツプ巻線、
８…直列巻線、１２…上渡り線、１３…下渡り
線、１４，１５…リード線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄心脚に鉄心側から分路巻線、タツプ巻線、
   直列巻線の順に巻回配置される単巻変圧器のタツ
   プ巻線であつて、分路側タツプ巻線および直列側
   タツプ巻線により構成されるものにして、分岐側
   タツプ巻線および直列側タツプ巻線をそれぞれｍ
   本の導体を並べてそれぞれ逆巻きにｎターン巻回
   した並列円筒巻線により構成し、前記直列側タツ
   プ巻線の導体と分岐側タツプ巻線の各巻始め端部
   に位置するｍ本の導体と各巻終りに位置するｍ本
   の導体を上渡り線および下渡り線により交互に直
   列に接続するとともに、前記直列側タツプ巻線お
   よび分路側タツプ巻線の導体の巻始め端部および
   巻終り端部からリード線を引き出し該リード線に
   接続切替端子を設けてなる高直列容量タツプ巻
   線。 ２ 分路側タツプ巻線および直列側タツプ巻線を
   それぞれ複数本の平角導体を半径方向に重ねたも
   のをｍ組並列に並べてｎターン巻回した円筒巻線
   より構成してなる特許請求の範囲第１項記載の高
   直列容量タツプ巻線。