図面 (/)

技術 静止誘導電気機器

出願人 株式会社東芝
発明者 井上保
出願日 1994年10月7日 (25年5ヶ月経過) 出願番号 1994-243617
公開日 1996年4月30日 (23年10ヶ月経過) 公開番号 1996-111326
状態 特許登録済
技術分野 変成器又はリアクトル一般 コイルの絶縁 一般用変成器の特性調整
主要キーワード 断面扇状 曲率部分 ガス道 静電シールド ガスギャップ 機械的信頼性 固体絶縁物 巻線構成
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年4月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

目的

静電シールド部分の絶縁耐圧の向上と機械的強度の向上を可能とした静止誘導電気機器を提供する。

構成

静電シールド2の外側には、少なくとも2層に構成された絶縁物11が配設され、この絶縁物11の誘電率が、前記静電シールド2の周囲に施された絶縁被覆3の誘電率より小さくなるように構成されている。さらに、前記絶縁物11の大きさは、静電シールド2の外側面の曲率部分(図1中、2a,2b部分)を除いた直線部分“L”とほぼ同一か、または、それ以下となるように構成されている。また、少なくとも2層で構成した絶縁物11は、図2に示した様に、各層の継ぎ合わせ部分の位置が互いにずれるように構成されている。さらに、前記2層の絶縁物11には、その周囲に絶縁紙による絶縁被覆12が施されている。

概要

背景

近年、防災上の観点から、油入変圧器に変わる変圧器として、ガス絶縁媒体としたガス絶縁変圧器が注目されている。この様なガス絶縁変圧器にはさまざまな巻線構成があるが、その一例として、従来の油入変圧器と同様に、絶縁被覆した平角銅線絶縁筒の上に巻回してなるガス絶縁変圧器について、以下に説明する。

ここで、図3はガス絶縁変圧器の巻線端部部分の概略断面図を示したものであり、また、図4は図3の正面図である。すなわち、図3及び図4に示した様に、平角線を巻回した巻線1の端部に、表面を絶縁被覆3した静電シールド2が配設されている。また、この静電シールド2の外側には、それと接触する部分に、第1の絶縁物6が静電シールド2の全体を覆うように取り付けられている。これは、巻線の締め付けを、静電シールド2を介して実施しているためである。なお、前記第1の絶縁物6は、図5に示した様に、断面形状が扇形に構成されている。

さらに、前記静電シールド2の外側には、鉄心(図示せず)からの絶縁を保持し、巻線を締め付け・固定するために、第2の絶縁物である固体絶縁物4が絶縁シート5と共に取り付けられている。なお、前記固体絶縁物4は、図4に示した様に、所定の間隔をおいて配設されている。この様に、固体絶縁物4を巻線の端部全面に取り付けず、所定の間隔をおいて配設するのは、互いに隣接する固体絶縁物4,4の間を、巻線内部を循環した冷却用絶縁ガス流通できるガス道とするためである。

概要

静電シールド部分の絶縁耐圧の向上と機械的強度の向上を可能とした静止誘導電気機器を提供する。

静電シールド2の外側には、少なくとも2層に構成された絶縁物11が配設され、この絶縁物11の誘電率が、前記静電シールド2の周囲に施された絶縁被覆3の誘電率より小さくなるように構成されている。さらに、前記絶縁物11の大きさは、静電シールド2の外側面の曲率部分(図1中、2a,2b部分)を除いた直線部分“L”とほぼ同一か、または、それ以下となるように構成されている。また、少なくとも2層で構成した絶縁物11は、図2に示した様に、各層の継ぎ合わせ部分の位置が互いにずれるように構成されている。さらに、前記2層の絶縁物11には、その周囲に絶縁紙による絶縁被覆12が施されている。

目的

本発明は、上述した様な従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、巻線端部、特に静電シールド部分の絶縁耐圧の向上と機械的強度の向上を可能とした静止誘導電気機器を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

鉄心の回りに複数個巻線巻装し、その巻線の端部に静電シールドを取り付けるとともに、その静電シールドの外側に絶縁物複数層にわたって取り付けた静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物の誘電率を、静電シールドを絶縁している絶縁被覆の誘電率より小さくしたことを特徴とする静止誘導電気機器。

請求項2

鉄心の回りに複数個の巻線を巻装し、その巻線の端部に静電シールドを取り付けるとともに、その静電シールドの外側に絶縁物を複数層にわたって取り付けた静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物を、巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、この絶縁物を少なくとも2層に構成したことを特徴とする静止誘導電気機器。

請求項3

前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物を、巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、この絶縁物を少なくとも2層に構成したことを特徴とする請求項1記載の静止誘導電気機器。

請求項4

前記少なくとも2層に構成した絶縁物を、一括して絶縁紙によって絶縁被覆したことを特徴とする請求項2または請求項3記載の静止誘導電気機器。

請求項5

巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、少なくとも2層に構成した前記絶縁物を、そのつなぎ目の位置が各層ごとにずれるように配設したことを特徴とする請求項2または請求項3または請求項4記載の静止誘導電気機器。

請求項6

前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物の幅が、前記静電シールドの直線部の幅より小さいか、ほぼ同じに構成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の静止誘導電気機器。

技術分野

0001

本発明は、巻線端部に静電シールドを取り付けた静止誘導電気機器にかかり、特に、静電シールドの外周の絶縁構造に改良を施した静止誘導電気機器に関するものである。

背景技術

0002

近年、防災上の観点から、油入変圧器に変わる変圧器として、ガス絶縁媒体としたガス絶縁変圧器が注目されている。この様なガス絶縁変圧器にはさまざまな巻線構成があるが、その一例として、従来の油入変圧器と同様に、絶縁被覆した平角銅線絶縁筒の上に巻回してなるガス絶縁変圧器について、以下に説明する。

0003

ここで、図3はガス絶縁変圧器の巻線端部部分の概略断面図を示したものであり、また、図4図3の正面図である。すなわち、図3及び図4に示した様に、平角線を巻回した巻線1の端部に、表面を絶縁被覆3した静電シールド2が配設されている。また、この静電シールド2の外側には、それと接触する部分に、第1の絶縁物6が静電シールド2の全体を覆うように取り付けられている。これは、巻線の締め付けを、静電シールド2を介して実施しているためである。なお、前記第1の絶縁物6は、図5に示した様に、断面形状が扇形に構成されている。

0004

さらに、前記静電シールド2の外側には、鉄心(図示せず)からの絶縁を保持し、巻線を締め付け・固定するために、第2の絶縁物である固体絶縁物4が絶縁シート5と共に取り付けられている。なお、前記固体絶縁物4は、図4に示した様に、所定の間隔をおいて配設されている。この様に、固体絶縁物4を巻線の端部全面に取り付けず、所定の間隔をおいて配設するのは、互いに隣接する固体絶縁物4,4の間を、巻線内部を循環した冷却用絶縁ガス流通できるガス道とするためである。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上述した様な従来のガス絶縁変圧器には、以下に述べる様な問題点があった。すなわち、SF6ガスにおいては、電界依存型の絶縁破壊となることが知られており、また、通常、SF6 ガスを絶縁媒体として用いるガス絶縁変圧器では、固体絶縁物4の誘電率が絶縁ガスに比べて高いため、ガス部分の電界が高くなり、その部分から絶縁破壊が生じる。特に、静電シールド2部分は電界の集中が大きいため、電圧を上昇させると、静電シールド2の端部に部分放電が発生したり、絶縁破壊が生じることがあった。

0006

特に電界集中の大きい部分は、静電シールド2と第1の絶縁物6とで構成されるギャップ部分図3の“A”部分)である。さらに、巻線の軸方向の長さ及び直径が大きいため、第1の絶縁物6は1枚では構成できず、図5に示した様な断面扇状絶縁板を、円周状に複数枚並べて構成されている。そのため、そのつなぎ合わせ部分には、図4に示した様なギャップ“B”が形成される。なお、上記つなぎ目は、第2の絶縁物である固体絶縁物4の下側に位置するように取り付けられている。その理由は、特に、SF6ガスは電界依存型の絶縁破壊となるため、固体絶縁物4との間にガスギャップが存在すると、その誘電率の関係により、ガスギャップ部分の電界集中が大きくなって、その部分より絶縁破壊を起こすことがあるからである。

0007

この様にガス絶縁変圧器においては、静電シールド2端部の耐電圧を上昇させることが、ガス絶縁変圧器の絶縁信頼性を向上させ、さらにはガス絶縁変圧器を小型化できるもっとも良い手段の1つであるといえる。ところが、上述した様に、巻線の大きさが大きいため、第1の絶縁物6を1枚の絶縁板から構成して、ガスギャップ“B”をなくすことは非常に困難である。

0008

また、静電シールド2の端部の電界を低下させるには、静電シールド2と鉄心(図示せず)の間の絶縁距離を大きくすれば良い。しかし、この方法は、ガス絶縁変圧器を大型にすることになるため、望ましいものではない。さらに、静電シールド2端部の電界を下げる手段として、静電シールド2の四隅曲率部の半径を大きくする方法が考えられる。しかし、ガス絶縁変圧器は、周知のように巻線の機械力強化のため、巻線を静電シールドを介して締め付けているが、この方法の様に静電シールド2の四隅の曲率部の半径を大きくすると、巻線と接合する面積が少なくなり、締め付け面積が狭くなるため、巻線の締め付け力が減少し、機械的信頼性が低下するといった欠点があった。

0009

本発明は、上述した様な従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、巻線端部、特に静電シールド部分の絶縁耐圧の向上と機械的強度の向上を可能とした静止誘導電気機器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

請求項1に記載の発明は、鉄心の回りに複数個の巻線を巻装し、その巻線の端部に静電シールドを取り付けるとともに、その静電シールドの外側に絶縁物を複数層にわたって取り付けた静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物の誘電率を、静電シールドを絶縁している絶縁被覆の誘電率より小さくしたことを特徴とするものである。

0011

また、請求項2に記載の発明は、鉄心の回りに複数個の巻線を巻装し、その巻線の端部に静電シールドを取り付けるとともに、その静電シールドの外側に絶縁物を複数層にわたって取り付けた静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物を、巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、この絶縁物を少なくとも2層に構成したことを特徴とするものである。

0012

また、請求項3に記載の発明は、請求項1記載の静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物を、巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、この絶縁物を少なくとも2層に構成したことを特徴とするものである。

0013

さらに、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3記載の静止誘導電気機器において、前記少なくとも2層に構成した絶縁物を、一括して絶縁紙によって絶縁被覆したことを特徴とするものである。

0014

また、請求項5に記載の発明は、請求項2または請求項3または請求項4記載の静止誘導電気機器において、巻線円周方向に複数個に分割して構成し、また、少なくとも2層に構成した前記絶縁物を、そのつなぎ目の位置が各層ごとにずれるように配設したことを特徴とするものである。

0015

また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の静止誘導電気機器において、前記複数層重ねた絶縁物のうち、少なくとも静電シールドと接する絶縁物の幅が、前記静電シールドの直線部の幅より小さいか、ほぼ同じに構成されたことを特徴とするものである。

0016

請求項1に記載の静止誘導電気機器によれば、静電シールドの外側に取り付ける絶縁物の誘電率を、静電シールドの絶縁被覆の誘電率より小さくしているため、絶縁物の接続部分にガスギャップが生じたとしても、その部分の電界集中が小さくなり、耐圧が向上するため、ガス絶縁変圧器の信頼性が大幅に向上する。

0017

請求項2に記載の静止誘導電気機器によれば、巻線の軸方向の長さ及び半径がが大きい場合でも、絶縁物の取り付けが容易となり、また、各層の接続部分の位置をそれぞれずらして取り付けることができるため、絶縁物の接続部分にガスギャップが生じたとしても、その部分の電界集中が小さくなり、耐圧が向上する。

0018

請求項3に記載の静止誘導電気機器によれば、上記請求項1及び請求項2に記載の静止誘導電気機器の両方の作用・効果を得ることができる。

0019

請求項4に記載の静止誘導電気機器によれば、少なくとも2層で構成された絶縁物を一体化することができるので、機械的強度が大幅に向上する。

0020

請求項5に記載の静止誘導電気機器によれば、絶縁物のつなぎ目の位置が各層ごとにずれるように配設することにより、絶縁物の接続部分にできるガスギャップの大きさが小さくなるため、破壊電圧の上昇したガス絶縁変圧器が得られる。

0021

請求項6に記載の静止誘導電気機器によれば、絶縁物の大きさを、静電シールドの外側面の曲率部分を除いた直線部分とほぼ同一か、それ以下となるように構成したことにより、静電シールドの曲率部分に電界が集中することがなくなり、破壊電圧が上昇する。

0022

以下、本発明の静止誘導電気機器の一実施例を図1及び図2に基づいて具体的に説明する。なお、図3乃至図5に示した従来型と同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

0023

本実施例においては、図1に示した様に、静電シールド2の外側には、少なくとも2層に構成された絶縁物11が配設され、この絶縁物11の誘電率が、前記静電シールド2の周囲に施された絶縁被覆3の誘電率より小さくなるように構成されている。さらに、前記絶縁物11の大きさは、静電シールド2の外側面の曲率部分(図1中、2a,2b部分)を除いた直線部分“L”とほぼ同一か、または、それ以下となるように構成されている。また、少なくとも2層で構成した絶縁物11は、図2に示した様に、各層の継ぎ合わせ部分の位置が互いにずれるように構成されている。さらに、前記2層の絶縁物11には、その周囲に絶縁紙による絶縁被覆12が施されている。

0024

この様な構成を有する本実施例の静止誘導電気機器は、以下の様に作用する。すなわち、静電シールド2の外側に取り付ける絶縁物11の誘電率を、静電シールド2の絶縁被覆3の誘電率より小さくしているため、絶縁物11の接続部分にガスギャップが生じたとしても、その部分の電界集中が小さくなり、耐圧が向上するため、ガス絶縁変圧器の信頼性が大幅に向上する。

0025

また、静電シールド2の外側に取り付ける絶縁物11を少なくとも2層で構成し、それら各層の接続部分の位置をそれぞれずらして取り付けているので、絶縁物11の接続部分にガスギャップが生じたとしても、その部分の電界集中が小さくなり、耐圧が向上するため、信頼性の高いガス絶縁変圧器が得られる。

0026

さらに、静電シールド2の外側に取り付ける絶縁物11の大きさを、静電シールド2の外側面の曲率部分を除いた直線部分とほぼ同一となるように構成したので、電界集中の大きい静電シールドの外側面において、絶縁物11と静電シールド2との間でガスギャップが形成されることがなく、耐圧が向上するため、信頼性の高いガス絶縁変圧器が得られる。

0027

また、2層で構成された絶縁物11を、一括して絶縁紙で絶縁被覆12してあるので、2層で構成された絶縁物11が一体化され、機械的強度に優れたガス絶縁変圧器が得られる。

0028

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、油入変圧器に適用しても同様の作用・効果が得られる。また、変圧器で説明したが、リアクトルなどの静止誘導機器にも適用できることはいうまでもない。

発明の効果

0029

以上述べた様に、本発明によれば、巻線端部、特に静電シールド部分の絶縁耐圧の向上と機械的強度の向上を可能とした静止誘導電気機器を提供することができる。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明の静止誘導電気機器の巻線端部の1実施例を示す概略断面図
図2図1に示した巻線端部の概略正面図
図3従来の静止誘導電気機器の巻線端部の一例を示す概略断面図
図4図3に示した巻線端部の概略正面図
図5静電シールド部分に用いられる絶縁物の断面図

--

0031

1…巻線
2…静電シールド
2a,2b…静電シールドの曲率部
3…絶縁被覆
4…固体絶縁物
5…絶縁シート
6…第1の絶縁物
11…絶縁物
12…絶縁被覆

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ