(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心の外周側に配置された絶縁筒と、該絶縁筒間にコイル状に巻回した電線の複数個を配置した円板コイルとを備え、この円板コイルの複数個を絶縁筒の軸方向に積重ね、絶縁筒と円板コイルの間に周方向に沿って複数の直線スペーサを配置し、端部の円板コイルにシルードを配置した静止誘導電器において、前記シルードは、導電性部材からなる薄板とこれを絶縁被覆で被覆したシルード板により形成されると共に、前記シルード板の両端部を円板コイル側に折り曲げ、一方向に伸びる側面部と、折り曲げ部に所定の曲率を有する曲面部とから成るＵ字型形状のシルードを形成し、その側面部の端部を直線スペーサ側に末広がりに傾斜するようになし、上記シルードを端部の円板コイルに被せることを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】
鉄心の外周側に配置された絶縁筒と、該絶縁筒の間にコイル状に巻回した電線の複数個を配置した円板コイルとを備え、前記円板コイルの複数個を絶縁筒の軸方向に積重ね、絶縁筒と円板コイルの間に周方向に沿って複数の直線スペーサを配置し、端部の円板コイルにシルードを配置した静止誘導電器において、前記シルードは導電性部材からなる薄板とこれを絶縁被覆で被覆したシルード板により形成されると共に、前記シルード板の両端部を円板コイル側に折り曲げ、一方向に伸びる側面部と、折り曲げ部に所定の曲率でなる曲面部とから成るＵ字型形状のシルードを形成し、その側面部の端部を直線スペーサ側に末広がりに傾斜するようになし、上記シルードを端部の円板コイルに被せ、上記側面部を円板コイルと直線スペーサの間に配置し、前記側面部と直線スペーサの間に空間部を形成し、この空間部の一部を塞いで断面形状が三角形状の油間隙を形成するように上記突起部を直線スペーサに接触させることを特徴とする静止誘導電器。
【請求項３】
上記絶縁被覆をＦＢＣで形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の静止誘導電器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に巻線端部絶縁構造を改良した静止誘導電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に変圧器、リアクトル等の静止誘導電器の一部を構成する円板コイルは、絶縁筒の間にコイル状に巻回した電線の複数個を配置して形成されている。巻線を構成する電線は断面が矩形形状である。この電線の端部は角張っている。そのため、円板コイルの端部も角張っており、この端部の角部に電界が集中して絶縁耐力が低くなる。そこで、従来は角部に丸みを付けたシールドを巻線端部に配置して巻線端部における電界の集中を緩和し、絶縁耐力の向上を図ってきた。
【０００３】
近年、絶縁研究が進み、このような巻線端部構造における絶縁状の弱点がシールドと、それに接する巻線を支持するための巻線支持絶縁材との間のくさび状の油間隙にあることが分かってきた。この部分では巻線を支持する支持絶縁材、シールドの絶縁被覆及び油の三者が接しており、巻線支持絶縁材やシールドの絶縁被覆の誘電率に比べて油の誘電率が小さいため、油に電界が集中する所謂トリプルジャンクションを形成しているため、及び油の絶縁強度が巻線支持絶縁材や絶縁被覆の絶縁強度よりも遥かに小さいためである。
【０００４】
それを改良したものとして、例えば特開平８−３７１１６号公報に記載されているように、シールドの表面にエラストマ絶縁物を密着させてシールドと巻線支持絶縁物との間にできるくさび状の油間隙の電界を緩和し、巻線端部の絶縁耐力の向上を図ったものや、特開平６−２６７７６１号公報に記載されているように、シールドの側面にエラストマ絶縁物を取付けて直線スペーサとの間のくさび状の油間隙をなくし、巻線端部の絶縁耐力の向上を図ったものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−３７１１６号公報に記載の構造の場合、シールドの厚さの分だけ巻線の高さが増えるという問題がある。また、特開平６−２６７７６１号公報に記載の構造の場合、最端部の円板コイルのかなりの部分がシールドで占められてシールドを側面に配置した効果が小さく、上記の場合と同様にシールドの厚さに近い分巻線の高さが増えるという問題がある。両者ともシールド部材の角部を丸めるために機械加工したり、テープ巻で分厚く絶縁被覆したり、トリプルジャンクションができないようにエラストマ絶縁体を取付けるなどの作業があり、製作コストが掛かるという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、シールドを配置しても円板コイルの高さを増すことがない小型化された静止誘導電器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、シルードは導電性部材からなる薄板とこれを絶縁被覆で被覆したシルード板により形成し、このシルード板の両端部を円板コイル側に折り曲げ、一方向に伸びる側面部と、折り曲げ部に所定の曲率でなる曲面部とからなるＵ字型形状のシルードを形成し、上記側面部の端部を直線スペーサ側に傾斜するようになし、このシルードを端部の円板コイルに被せることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図４により説明する。
【０００９】
該図に示す本実施例では、導体１に絶縁被覆２を施した電線３を円形に複数回巻いて円板コイル４ａ，４ｂ，４ｃを形成する。各円板コイル４ａ，４ｂ，４ｃを絶縁筒１４の軸方向に積み重ね、各円板コイル４ａと円板コイル４ｂの間にコイル間スペーサ５を交互に複数段積重ねて円板巻線４を構成している。円板巻線４は絶縁筒１４の間に配置され、円板巻線４と絶縁筒１４の間に周方向に沿って複数本の直線スペーサ１５を配置している。絶縁筒１４の内周側には図示していないが鉄心が配置されている。最端部の円板コイル４ａはシールド８により覆われている。また図示しないがシールド８と最端部の円板コイル４ａを導線で接続し同電位にしている。
【００１０】
シールド８は導電性部材かなる薄板６に絶縁被覆７を施したシルード板８ａを形成している。シルード板８ａの両端部を折り曲げると共に、側面部８ｂが一方向に伸びている。折り曲げ部には所定の曲率でなる曲面部８ｃを形成している。側面部８ｂの内側に開放口８ｄを形成している。、開放口８ｄと反対側の側面部８ｂの端部８ｅを直線スペーサ側に末広がりに傾斜するように形成し断面形状がＵ字型形状のシルード８を形成している。側面部８ｂは円板コイル４ａと直線スペーサ１５の間に配置されている。図３に示すように、側面部８ｂと直線スペーサ１５の間に空間部８ｘを形成すると共に、端部８ｅを直線スペーサ１５に接触して空間部８ｘの一部を塞いだ断面形状が三角形状のくさび型の油間隙８ｆを形成している。
【００１１】
詳細には、シールド８の両端部の数ｍｍを内側に１８０度折り曲げ、角部近傍を丸みを帯びた曲率でなる曲面部８ｃを形成し、曲面部８ｃの下端と連続している側面部８ｂを円板コイル４ａ側に少し引込ませ、円板コイル４ａと直線スペーサ１５の間に空間部８ｘを形成し、端部８ｅの数ｍｍを直線スペーサ１５側に接触させ空間部８ｘの一部を塞ぎ油間隙８ｆを形成する。更に、図４に示したように、シールド板８ａの頂部には穴９を開けておく。
【００１２】
このように最端部の円板コイル４ａの上にスペーサ１０を配置し、シルード８の開放口８ｄを円板コイル４ａと直線スペーサ１５の間に挿入し、シルード８をスペーサ１０及び円板コイル４ａを被せ、シルード８の上にスペーサ１２、支持絶縁物１３を配置し、これらを絶縁筒内に挿入し、円板コイル４ａに隣接するスペーサ１０と直線スペーサ１５の間に側面部８ｂを配置し、側面部８ｂは一部がスペーサ１０に接触している。絶縁筒１４とこの内部に配置された円板巻線４等の中身を図示しない油の中に浸して油入の静止誘導電器１６が構成される。またシルード８を直接円板コイル４ａに被せてもよい。
【００１３】
この実施例によれば、薄板のシルード板８ａを成形加工し、所定形状のシルード８を容易に製作することができる。また電界集中の一番厳しい曲面部８ｃより離して油間隙８ｆを形成したので、油間隙８ｆでの電界集中は緩和される。電界集中が緩和されたぶん絶縁被覆７を薄くできる。この結果、導電部材からなる薄板６に絶縁被覆７を施したシルード板８ａを成形加工し、所定形状のシルード８を容易に作製できる。このシルード８を最端部の円板コイル４ａに配置しても、円板巻線４の厚さが数ｍｍしかならず、従来のシルードを使用したのに比べて円板巻線４の高さが縮小出来るようになり、静止誘導電器１６を小型化できる。
【００１４】
その結果、従来のシールドは電界集中の一番厳しい曲面部に油間隙を形成したので、絶縁被覆の厚さが例えば３０ｍｍ程度あったに対して、本発明では油間隙８ｆでの電界集中を緩和したぶんだけ絶縁被覆７を薄くできるので、円板巻線４の高さを低減し、円板巻線４を小型化できる。また電界集中が緩和されたぶん絶縁被覆７を薄くできるので、導電性部材かなる薄板６に絶縁被覆７を施した薄板状のシルード板８ａを成形加工する場合、所定形状のシルード８を容易に製作することができる。
【００１５】
尚、実機では、円板巻線４の上、下両端部にシールド８を配置する場合が多いので、結局、円板巻線の高さを合計６０ｍｍ程度に低減できる。また、鎖線円１７ａ及び１７ｂで囲んだシールド８の電界の高い角部近傍は、直線スペーサ１５との間に油間隙８ｆができないので、電界集中の原因となるトリプルジャンクションができない。したがって、従来と同程度の電界緩和ができる。
【００１６】
又、導電部材の薄板６の尖った縁端部は電界の加わらない内側に折り込んだので、縁端部で電界集中が生じることがない。また、スペーサ１０，１１によって最端部の円板コイル４ａとシールド８間に間隙ができており、そこを通って穴９から抜ける経路で油が流れるので、シールド８で覆われても円板コイル４ａが過熱することがない。
【００１７】
シールド８の導電性の薄板６の材料としては、非磁性の銅，アルミ，ステンレスが漏洩磁束による損失が少なく好適である。これらの材料から成る厚さ１ｍｍ程度の薄板を予め作った型に合わせてプレス加工、または絞り加工、或いは板金加工することによって、簡単に所定の形状に整形できるので、従来に比べて製作工数を１／２以下にできると共に、材料も従来に比べて安価である。
【００１８】
また、シールド８の絶縁被覆７としては、エポキシ樹脂等の絶縁物の粉体の流動床に導電性薄板６を浸漬することによって形成できる皮膜、所謂ＦＢＣや、同じく絶縁物の粉体を静電塗装することによって形成できる皮膜がシールド８の形状に関係なく、簡単に製作できるので好適である。特にＦＢＣが厚さ１〜２ｍｍ程度の厚い絶縁被覆７が形成できるので最も好適である。このように製作法が簡単なのでＦＢＣの場合、従来のテーピングによる絶縁被覆に比べて製作工数が１／２以下になる。
【００１９】
このように導電性の薄板６及び絶縁被覆７とも製作工数を従来の１／２以下に低減でき、かつ材料も安価であることから、結局シールド８全体としては製作コストを従来の１／２以下にできる。
【００２０】
シールド８の絶縁被覆７として、この他に製作に時間が掛るがパルプモールドが可能である。スペーサ１０，１１の材料としては、従来より用いられているプレスボードが安価で絶縁性能がよいので好適である。
【００２１】
以下、本発明の他の実施例を図５ないし図７により説明する。
【００２２】
図５のシールド８はシールド８ｕ，８ｖに２分割し、また図６はシールド８ｕ，８ｖ，８ｗと３分割し、図示しないがそれらを導線で接続したものである。これにより電気的には一体のシールド８と変わらない。このようにすると、一つ一つの部品の形状が単純になり、製作がより簡単になるという利点がある。大形のシールドを作る場合に好適である。
【００２３】
また図７はシールド８を円周方向で８ｇ，８ｈ，８ｊ，８ｋ，８ｍ，８ｎ……のように複数に分割し、図示しないがそれらを導線で接続したものである。これにより電気的には一体のシールド８と変わらない。このようにすると、部品が小さくなり、ＦＢＣで絶縁被覆を形成する際、流動床が小さくて済むという利点がある。大形のシールド８を作る場合に好適である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、円板巻線の高さが縮小し、静止誘導電器を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である静止誘導電器の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の要部を拡大した部分断面図である。
【図４】図１ないし３に使用したシールドの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例である静止誘導電器巻線の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例である静止誘導電器巻線の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例であるシールドを上から見た平面図である。
【符号の説明】
１…導体、２…絶縁皮膜、３…電線、４…円板巻線、４ａ，４ｂ，４ｃ…円板コイル、５…コイル間スペーサ、６…薄板、７…絶縁被覆、８…シールド、８ａ…シールド板、８ｂ…側面部、８ｃ…曲面部、８ｄ…開放口、８ｅ…端部、９…穴、１０，１１…スペーサ、１５…直線スペーサ、１６…静止誘導電器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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