JPS63169010A

JPS63169010A - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPS63169010A
Application number: JP4087A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Inui; 乾　昭文
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1988-07-13

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】〔発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、金属シートと絶縁シートとを重ねて巻いた巻
線を用いた箔巻変圧器に係り、特に巻線端部における電
界を緩和した箔巻変圧器に関するものである。

（従来の技術）箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小型、軽口化ができ
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。近
年、その優れた長所に鑑み、より高電圧、大言最の例え
ば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が研
究されているが、最大の鍵はいかに冷却能力を向上させ
、高い絶縁能力を巻線に持たセられるかということと、
順路事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得るかに
かかっている。

第３図に、この様な箔巻変圧器の巻線構成図を示した。

即ち、鉄心１に金属シート２と絶縁シート３を巻回して
低圧巻線４と高圧巻線５とか形成され、これらの巻線４
．５は絶縁筒６によってヨーク鉄心７等の接地物に対し
絶縁状態で支持され、絶縁媒体８が封入されたタンク９
内に収納されている。

ところで、上記の保な箔巻変圧器は、薄い金属シート２
と絶縁シート３を重ねて巻回することにより、低圧巻線
４や高圧巻線５が形成される為、鉄心窓内の巻線占積率
が高くなる反面、次の様な問題点が必る。

即ち、上述した様な数ＫＶ、数ＫＶＡ程度の箔巻変圧器
においては、比較的低電圧、少谷但であるため、巻線の
半径も小さく、スタック高さも低くて良いため、巻線の
重量が低くなり、第３図に示した様に、絶縁筒６に金属
シート２と絶縁シート３とを巻回した際の巻付力によっ
て、充分巻線の自重を支持することができる。従って、
絶縁筒６を、ヨーク鉄心７必るいはヨーク鉄心７に固定
されたシールド１０に固定することによって、巻、腺を
支持することができる。

しかしなから、より高電圧、大言但の箔巻変圧器におい
ては、巻線の自重が大幅に増大するので、絶縁筒６への
巻線の巻付力だけでは巻線を支えることは困難となり、
巻線の変歪及び落下等をきたすおそれがあった。そのた
め、第４図に示した様に、低圧巻線４及び高圧巻線５を
ヨーク鉄心７及びシールド１０に対して支持絶縁物１１
によって絶縁状態で支持する必要があった。また、巻線
を完全に支持するためには、前記支持絶縁物１１を巻線
の半径方向の全面にわたって配設する必要がめった。

また、巻線の端部には、一般に電界緩和用の静電シール
ド１２．１３が配設されている。これらの静電シールド
１２．１３のうち、巻線の高圧線路端側に配設される静
電シールド１２は高圧巻線５の外周部に設ければ良いの
で、その取付は作業は比較的容易であり、また、巻線と
変圧器タンク９との絶縁距離を確保するこ°とは比較的
容易で必つ　Ｉこ。

しかし、巻線の中性点側に設けられる静電シールド１３
は、電界緩和能力を増大させるためにその径Ｒを大きく
すると、低圧巻線４と高圧巻線５との間の主間隙の長さ
ｄも同様に大きくしなければならず、箔巻変圧器が大型
化していた。また、前記静電シールド１３の取付は作業
も、高圧巻線５を巻回してからでは不可能でおり、その
取付は作業及び固定作業が困難なものであった。

ざらに、巻線端部に配設される支持絶縁物１１の比誘電
率が、タンク内部に封入される絶縁媒体８の比誘電率よ
り大きいため、前記支持絶縁物１１が存在する部分にお
いては、中性点端部に電界が集中し、絶縁破壌を生じる
ことがあった。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来の箔巻変圧器においては、巻線の中性
点側端部に配設される静電シールドの取付は作業が困難
でおり、中性点側端部に電界の集中が起こり絶縁破壊が
生じていた。

本発明は以上の欠点を除去するもので、巻線の中性点側
端部にあける静電シールドの取付は作業を簡略化し、絶
縁信頼性か高く数域的強度の唖れた箔す皮圧器を提供す
ることを目的とする。

［発明の溝成コ（間ｍ点を解決するための手段）不発明の箔巻変圧器は、巻線の中性点側両端部に電界援
用用静電シールドをそれぞれ２個ずつ配設し、２個の静
電シールドのうち１つは巻線の内径佃具他の１つは巻線
のヨーク鉄心側に配設したものでおる。

（作用）不発明の箔巻変圧器においては、巻線の中性点側両端部
に電界緩和用静電シールドをそれぞれ２個配設すること
により、主間隙長を大きくすることなく中性点側端部に
生じる電界を大幅に緩和することが可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて、具体的に
説明する。なお、第２図及び第３図に示した従来型と同
一の部材は同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施例の構成＊不実施例において、第１図に示すように、電界緩和用静
電シールド２０が高圧巻線５の中性点側の巻線巻き始め
部上下端に配δ夕されて、巻線と共に巻回され、高圧巻
線５の内径側に設けられている。ざらに、高圧巻線５の
中性点側の巻線の上下ヨーク鉄心側に第２の電界緩和用
静電シールド２１が配設されている。

なお、巻線の内径側に設けられる静電シールド２０の厚
さは、主間隙の長さｄを圧迫することのないように薄く
形成されている。

本実施例の作用＊この様に構成された本実施例の箔巻変圧器においては、
中性点近傍の電界を緩和するための静電シールド２０．
２１が巻線上下端の内径側とヨーク鉄心側とにそれぞれ
２個配設されるため、巻線端部待に金属シートエツジの
電界を大きく緩和することができると共に、静電シール
ド自らの電界もただ１個のみを配設する場合に比べ、同
じ大きざのシールドに対し電界の集中がなく、電界を大
ざく緩和でき、巻線の絶縁信頼性が大きく向上する。

また、巻線の端部の電界を緩和するためには、静電シー
ルドの曲率Ｒを大きくすることと、巻線に極力近付ける
こと、ざらに端部へのかぶざりを大きくすることか必要
で市る。本実施例によると、巻線の主間隙の長ざｄを大
ぎくすることなく、厚さの薄い静電シールド２０により
巻線中性点端部の電界を緩和し、さらに第２の静電シー
ルド２１により金属シートエツジへのかぶざりが大きく
なるため、巻線端部の電界がざらに緩和される。この様
に２個の静電シールドを配設することにより、１個のみ
の静電シールドでは曲率Ｒを大きくして主間隙長ｄを圧
迫し、大きくせざるを得なくなること、また特殊な形状
として製作工数を増加させることなどが防止できる。

また、高圧巻線５を巻回した後でも第２の静電シールド
２１は取付けることができ、取付は作業が大幅に簡略化
される。

＊他の実施例＊第２図に示すように、第２の静電シールド２１が、高圧
巻線５を形成する絶縁シート３のうち、中性点側に巻回
される絶縁シート３ａの幅を高圧線路端側に巻回される
絶縁シート３ｂに比べて短くし、その間に巻回される金
属シート２端部から絶縁シート３ａ、３ｂ喘部までの長
ざＬｌ、１２をＬｌ　＜１２となるように構成する。

そして、幅を短くした絶縁シート３ａによって、その絶
縁シートの上下端部に形成されるスペースに静電シール
ド２１を配設し、この静電シールド２１を絶縁シート３
ａの端部と支持絶縁物１１によって固定することができ
る。

あるいは、巻線端部に機械的強度を高めるために設ける
金属シート２とほぼ同じ厚さで長ざＬ２の絶縁物つめも
の３Ｃを、中性点側で数ターン取除いて、第２の静電シ
ールドの厚みの違いを吸収するか、または中性点側数タ
ーンにわたり、つめもの３Ｃの厚みを薄くしてもよい。

さらに、高圧巻線の中性点側に巻回される幅を小ざくし
た絶縁シート３ａの端部と支持絶縁物１１とによって、
静電シールド２１を挟持して支持すれば、特別な支持部
材が不要となり、その機械的強度も溺れたものとなる。

［発明の構成］以上の通り本発明によれば、巻線の中性点側に２個の静
電シールドを１個は巻線内径側に、他の１個はヨーク鉄
心側に配設するという簡単な手段により、巻線の中性点
端部における電界を大幅に緩和し、絶縁信頼性が高く、
機械的強度の優れた箔巻変圧器を容易に提供することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の箔巻変圧器を示す断面図、
第２図は本発明の箔巻変圧器の他の実施例を示す断面図
、第３図及び第４図は従来の箔巻変圧器の構成を示す断
面図である。１・・・鉄心、２・・・金属シート、３・・・絶縁シー
ト、４・・・低圧巻線、５・・・高圧巻線、６・・・絶
縁筒、７・・・ヨーク鉄心、８・・・絶縁媒体、９・・
・タンク、１０・・・シールド、１１・・・支持絶縁物
、１２．１３・・・静電シールド、２０・・・静電シー
ルド、２１・・・静電シ−ルド。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄心の主脚に金属シートと絶縁シートとを重ね合
せて巻回して成る箔巻変圧器を、絶縁媒体を封入したタ
ンク内に収容して成る箔巻変圧器において、巻線の中性
点側両端部にそれぞれ２個の電界緩和用静電シールドを
設けたことを特徴とする箔巻変圧器。
（２）前記２個の静電シールドの設置が、１個は巻線の
内径側、他の１個は巻線の変圧器ヨーク側である特許請
求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
（３）前記ヨーク側の静電シールドが、中性点側上下端
の絶縁シートの幅より他の部分に巻回する絶縁シートの
幅を広くし、中性点上下側に形成したスペースに少なく
とも１個ずつ収納配設してなる特許請求の範囲第１項記
載の箔巻変圧器。
（４）静電シールドが、金属シート両端または下端部に
のみ設けた絶縁物つめものによって支持して成る特許請
求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。