(57)【要約】  本発明は、組立て精度を上げることで、電気絶縁性の向上を容易に図ることができる静止誘導器を提供する。  本発明の静止誘導器は、鉄心と、鉄心を軸にして同心円状に巻回された複数の高圧巻線（８）と、高圧巻線（８）を各々覆うように配置され、剛性を有する外殻絶縁部と外殻絶縁部の内側に沿うように設けられた柔軟性を有する弾性シートとの二重構造である角カッコ状絶縁物（１３ａ）とを備える。
2020053931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心を軸にして同心円状に巻回された複数の巻線と、
前記巻線を各々覆うように配置され、剛性を有する外殻絶縁部と前記外殻絶縁部の内側に沿うように設けられた柔軟性を有する弾性シートとの二重構造である角カッコ状絶縁物と、
を備えた静止誘導器。
【請求項２】
前記外殻絶縁部の比誘電率は、前記弾性シートの比誘導率よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の静止誘導器。
【請求項３】
前記鉄心の軸方向に延在して、前記複数の巻線を支持する縦絶縁スペーサを備え、
前記縦絶縁スペーサの比誘電率は、前記外殻絶縁部の比誘電率よりも大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の静止誘導器。
【請求項４】
前記縦絶縁スペーサの材質はポリエステルファイバーであり、
前記外殻絶縁部の材質はプレスボードであり、
前記弾性シートの材質はポリエチレン又はポリウレタンである
ことを特徴とする請求項３に記載の静止誘導器。
【請求項５】
前記角カッコ状絶縁物は、前記複数の巻線のうち一部の巻線を覆うように配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器。
【請求項６】
隣り合う前記巻線の間に層間絶縁スペーサを備え、
前記角カッコ状絶縁物の前記層間絶縁スペーサと接する面の少なくとも一部が波型形状である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器。
【請求項７】
前記角カッコ状絶縁物は、前記巻線の内側及び外側から覆うように配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止誘導器の電気絶縁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力用変圧器の大容量化・高電圧化とともに、発電所や変電所の立地条件が厳しくなりコンパクト化や運用費の低コスト化が要求されている。コンパクト化するにあたり、同軸配置された円筒状の一次、二次巻線間の寸法を縮小する方法がある。しかしながら、巻線間の寸法を縮小した場合、巻線は軸方向に配置された縦スペーサに巻回されるため、巻線と絶縁スペーサとの間で形成されるくさび状油ギャップに電界が集中し、絶縁破壊が起きやすくなる。
従来の静止誘導器の一種である電力用変圧器では、くさび状油ギャップが生じる位置に柔軟性のある帯状絶縁物を配置することでくさび状油ギャップを除去し、電気絶縁性を向上させようとしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−９３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような静止誘導器にあっては、柔軟性のある帯状絶縁物を組み立てて構成することから組立て精度が十分でなく、電気絶縁性の向上を図るのが容易ではなかった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、組立て精度を上げることで、容易に電気絶縁性の向上を図ることができる静止誘導器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る静止誘導器は、鉄心と、鉄心を軸にして同心円状に巻回された複数の巻線と、巻線を各々覆うように配置され、剛性を有する外殻絶縁部と外殻絶縁部の内側に沿うように設けられた柔軟性を有する弾性シートとの二重構造である角カッコ状絶縁物とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る静止誘導器によれば、組立て精度を上げ、電気絶縁性の向上を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内鉄形変圧器の全体構成図の例である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る内鉄形変圧器の上面図の例である。
【図３】図２のＡの矢印方向から見た断面図である。
【図４】図３のＢ領域の拡大図の例である。
【図５】図４を斜め上側から見た斜視図の例である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る内鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物の斜視図の例である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る内鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物の断面図の例である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る内鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物を全体に配置した図の例である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る内鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物を一部分のみに配置した図の例である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る内鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物を斜めから見た図の例である。
【図１１】図１０のCの矢印方向から見た断面図の例である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る内鉄形変圧器のもう一つの別の例の高圧コイルの断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る外鉄形変圧器の全体図の例である。
【図１４】図１１のD領域の要部を拡大した図の例である。
【図１５】図１４のＥ領域の要部を拡大した図の例である。
【図１６】図１５で示される角カッコ状絶縁物の斜視図の例である。
【図１７】図１５で示される角カッコ状絶縁物の断面図の例である。
【図１８】図１４のF領域の要部を拡大した図の例である。
【図１９】図１８で示される角カッコ状絶縁物の斜視図の別の例である。
【図２０】図１８で示される角カッコ状絶縁物の断面図の別の例である。
【図２１】本発明の実施の形態４に係る外鉄形変圧器に使用される角カッコ状絶縁物を全体に配置した図の例である。
【図２２】本発明の実施の形態５に係る角カッコ状絶縁物を一部分のみに配置した図の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態１に係る全体の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る静止誘導器の一例である内鉄形変圧器１が三相分油浸された三相形の電力用変圧器の全体図の例である。
【００１０】
図１で示すように、内鉄形変圧器１は、鉄心３と鉄心３の主脚部を中心軸として同心円状に巻回された低圧コイル４と低圧コイル４の周りに巻回された高圧コイル５とを備えている。また、低圧コイル４及び高圧コイル５はいずれも円筒状で、両者は円筒状のコイル間絶縁板６及び縦長の縦絶縁スペーサ７を介して隣り合っている。コイル間絶縁板６及び縦絶縁スペーサ７は、低圧コイル４と高圧コイル５とを電気絶縁するために設置されている。
【００１１】
図１に示された三相形の電力用変圧器は、タンク２を備えており、タンク２内には絶縁媒体及び冷却媒体である絶縁油が充填されている。絶縁油として、例えば鉱油・エステル油・シリコン油が用いられる。鉄心３、低圧コイル４及び高圧コイル５を備えた内鉄形変圧器１は三相分がタンク内に収容され油浸されている。
【００１２】
図２は、図１で示した内鉄形変圧器１の上面図である。鉄心３を中心軸として、内側には低圧コイル４、外側には高圧コイル５、各々の間にコイル間絶縁板６を備えている。縦絶縁スペーサ７は、周方向に一定間隔で、低圧コイル４、高圧コイル５及びコイル間絶縁板６の間に設けられている。
【００１３】
図３は、図２のＡの矢印方向から見た断面図である。高圧コイル５は、複数の高圧巻線８及び複数の層間絶縁スペーサ９で構成されている。高圧巻線８は、鉄心３を軸にして同心状に巻回されている。また、図３において上下方向に積み重なった高圧巻線８の間には、層間絶縁スペーサ９が設置されている。高圧巻線８間に発生する電位差が大きい場合、層間絶縁スペーサ９が複数枚重ねて設置される場合もある。縦絶縁スペーサ７は、鉄心の軸方向に延在し、層間絶縁スペーサ９を介して上下方向に積層された複数の高圧巻線８を支持している。
【００１４】
低圧コイル４と高圧コイル５の間には、低圧コイル４及び高圧コイル５の軸を中心とした円筒状のコイル間絶縁板６が設置されている。図３では、コイル間絶縁板６が２個示されているが、必要に応じて１個でも３個以上設置されていても良い。また、円筒状の低圧コイル４、高圧コイル５及びコイル間絶縁板６の各々の間に、縦絶縁スペーサ７が設けられている。
【００１５】
図４は、図３のＢ領域を拡大して示す断面図である。マグネットワイヤ１２は、絶縁紙１１でコイル導体１０を覆って作られている。高圧巻線８は、マグネットワイヤ１２が多重に巻回されて構成され、図４では３重に巻回された例を示している。したがって、高圧巻線８は、図４の断面図では横長の形状で示されている。図３では説明を簡潔にするために角カッコ状絶縁物１３ａについては示さなかったが、実際には一層の高圧巻線８には１個の角カッコ状絶縁物１３ａが挿入されている。すなわち、高圧コイル５は、複数の高圧巻線８と各高圧巻線８の内周側を覆う複数の角カッコ状絶縁物１３ａと角カッコ状絶縁物１３ａの間に挿入された複数の層間絶縁スペーサ９とから構成されている。なお、二重構造となっている角カッコ状絶縁物１３ａの詳細な構造については後述する。
【００１６】
図５は、図４が示す高圧コイル５の一部を斜め上側から見た斜視図で示したものである。層間絶縁スペーサ９は、高圧巻線８が挿入されている角カッコ状絶縁物１３ａ同士の間の全域にわたって周方向に間隔を置いて複数枚設置されており、設置された層間絶縁スペーサ９同士の間の空間は、図５のＫの矢印で示されるように左右方向に冷却媒体が流れる冷却媒体流路となっている。また、縦絶縁スペーサ７が形成するコイル間絶縁板６と角カッコ状絶縁物１３ａの側面との間の空間は、図５のＬの矢印で示されるように、上下方向に冷却媒体が流れる冷却媒体流路となっている。
【００１７】
図６は、角カッコ状絶縁物１３ａの斜視図の例である。高圧巻線８の内周側を全周にわたって内側から覆う形状となっている。
図７は、図６の角カッコ状絶縁物１３ａを周方向に見た断面図である。図７に示すように角カッコ状絶縁物１３ａは、外側に剛性を有する外殻絶縁部１４ａ、内側に柔軟性を有する弾性シート１５ａの二重構造で構成されている。すなわち、角カッコ状絶縁物１３ａは、断面視で外殻絶縁部１４ａの内側に沿って弾性シート１５ａが設けられた二重構造となっている。
【００１８】
図８は、角カッコ状絶縁物１３ａが高圧巻線８に配置されている図を示したものである。各高圧巻線８を区別して高圧巻線８ａ〜８ｇとそれぞれ呼ぶこととする。角カッコ状絶縁物１３ａは、高圧巻線８ａ〜８ｇまで径方向端部全周の全領域に配置されている。また、図８において高電圧印加端１６は高圧巻線８ａの箇所にある。
【００１９】
低圧コイル４を構成している低圧巻線と高圧コイル５を構成している高圧巻線８との間の寸法を縮小しコンパクト化した場合、高圧巻線８は縦絶縁スペーサ７に巻回されるためマグネットワイヤ１２間の寸法を縮小することになる。すると、高圧巻線８と縦絶縁スペーサ７との間で形成されるくさび状油ギャップに電界が集中し、絶縁破壊が起きやすくなる課題が生じる。
この課題を解決するため、高圧巻線８と縦絶縁スペーサ７との間で形成されるくさび状油ギャップに、角カッコ状絶縁物１３ａを配置する。角カッコ状絶縁物１３ａは内側に柔軟性のある絶縁物である弾性シート１５ａを有しているので、高圧巻線８の周りのくさび状油ギャップを除去し、電気絶縁性を向上させることができる。また、角カッコ状絶縁物１３ａの外側が剛性を有する外殻絶縁部１４ａであるため、内側の弾性シート１５ａの形状が崩れることを防ぎ、高圧コイル５の組立て精度を向上させることができる。
【００２０】
つづいて、比誘電率に関して述べる。低圧コイル４を構成している低圧巻線と高圧コイル５を構成している高圧巻線８との間には高電圧がかかるため、高圧巻線８に近い方から、弾性シート１５ａ、外殻絶縁部１４ａ、縦絶縁スペーサ７の３つの絶縁層が形成されることになる。弾性シート１５ａの比誘電率をε１とし、順に、外殻絶縁部１４ａの比誘電率をε２、縦絶縁スペーサ７の比誘電率をε３とする。
例えば弾性シート１５ａの比誘電率ε１と外殻絶縁部１４ａの比誘電率ε２の関係をε２＜ε１とすると、弾性シート１５ａに比べて比誘電率の高い外殻絶縁部１４ａ外部に存在する絶縁媒体の絶縁油に電界が集中しやすい構成となる。絶縁油は外殻絶縁部１４ａに比べて絶縁性能が悪く、絶縁油に電界が集中すると、絶縁破壊が生じやすくなるため、小形化による低コスト化の効果が悪くなる。また、特に高圧巻線８の周囲には電界が集中する。そこで、本実施の形態ではε１＜ε２とすることで、弾性シート１５ａ内部への電界集中を抑制し弾性シート１５ａの電気絶縁性を向上させる。以上のように比誘電率の値を設定したので、変圧器全体の電気絶縁性が向上し、低圧巻線と高圧巻線８の寸法をより小形化し、低コスト化した内鉄形変圧器１とすることができる。また、縦絶縁スペーサ７の比誘電率を考慮して、ε１＜ε２＜ε３とすれば、さらに変圧器全体の電気絶縁性を向上させることが可能となる。
【００２１】
次に、本実施の形態の内鉄形変圧器１に使用される材質とその各比誘電率の値について述べる。弾性シート１５ａは、プラスチック材料であるポリエチレン又はポリウレタンを用いることができ、比誘電率ε１の値は２．１〜２．３程度である。外殻絶縁部１４ａは、高密度なプレスボードを用いることができ、比誘電率ε２の値は２．４〜２．６程度である。縦絶縁スペーサ７は、ポリエステルファイバーを用いることができ、比誘電率ε３の値は３．５程度である。本実施の形態の内鉄形変圧器１は、ε１＜ε２の関係を満足している。さらに、本実施の形態の内鉄形変圧器１は、ε１＜ε２＜ε３の関係も満足している。したがって、本実施の形態の内鉄形変圧器１は、角カッコ状絶縁物１３ａを適用したことによる組立て精度の向上による電気絶縁性の向上に加えて、比誘電率の適正化による電気絶縁性の一層の向上は実現されている。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、角カッコ状絶縁物１３ａが高圧巻線８ａ〜８ｇまで径方向端部全周の全領域に配置されていた。
【００２３】
実施の形態２において実施の形態１との相違は、角カッコ状絶縁物１３ａの配置に関する点である。なお、実施の形態１に係る内鉄形変圧器１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を繰り返さない。
【００２４】
本発明の実施の形態２では、図９で示すように角カッコ状絶縁物１３ａが、高電圧印加端１６とこれに隣接する高圧巻線８ａ〜８ｃに限定して径方向端部全周を覆っている。
【００２５】
雷インパルス電圧が侵入した際のマグネットワイヤ１２の電位分布は均一ではないため、高電圧印加端１６付近の高圧巻線８から遠のくにつれ、電位は低くなりくさび状油ギャップの電界は低くなる。そのため、角カッコ状絶縁物１３ａの挿入による電気絶縁性の向上を図らなくても要求される電気絶縁性を満足する場合がある。
【００２６】
したがって、実施の形態２では、くさび状油ギャップ電界の高い高圧巻線８ａ〜８ｃにのみ外殻絶縁部１４ａ及び弾性シート１５ａを有する角カッコ状絶縁物１３ａを挿入する。
【００２７】
実施の形態１のように、角カッコ状絶縁物１３ａが高圧巻線８の径方向端部全周の全領域において配置される場合、角カッコ状絶縁物１３ａの挿入時間は長くなる。
本実施の形態では、角カッコ状絶縁物１３ａが、高電圧印加端１６とこれに隣接する高圧巻線８ａ〜８ｃに限定して径方向端部全周を覆うことで、角カッコ状絶縁物１３ａの挿入時間が短くなる。
なお、例として高圧巻線８の中でも８ａ〜８ｃに限定して覆うこととしたが、覆うようにするべきくさび状油ギャップの電界が高い高圧巻線８については、事前の電界解析により把握する必要がある。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態３において実施の形態１及び実施の形態２との相違は、角カッコ状絶縁物の形状である。以下では、実施の形態３に係る内鉄形変圧器について説明する。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を繰り返さない。
【００２９】
図１０は、図５と同様に、本発明の実施の形態３に係る高圧コイル５の一部を斜め上側から見た斜視図の例である。図１０で示すように、角カッコ状絶縁物１３ｂの形状は、層間絶縁スペーサ９と接する面の上面が波型、下面が平面となっている。角カッコ状絶縁物１３ｂの上面を波型形状にすることで、層間絶縁スペーサ９と角カッコ状絶縁物１３ｂとの間に冷却媒体流路が形成され、変圧器全体の冷却性能が向上する。なお、角カッコ状絶縁物１３ｂの形状は、この例の形状に限定されるものでなく、冷却媒体を円滑に流すことが可能な形状であれば同様の効果を奏する。
図１１は、図１０のＣの矢印方向から見た高圧コイル５の一部の断面図である。図１０と上下方向は同じである。角カッコ状絶縁物１３ｂの上面と層間絶縁スペーサ９との間に空間があることがわかる。
【００３０】
つづいて別の例として、層間絶縁スペーサ９と接する上面及び下面の両面が波型形状である角カッコ状絶縁物１３ｃを図１２で表す。図１１と同様に高圧コイル５の一部の断面図で表している。角カッコ状絶縁物１３ｃの上面及び下面と層間絶縁スペーサ９との空間が形成されていることがわかる。
【００３１】
本実施の形態では、角カッコ状絶縁物１３ｂ及び角カッコ状絶縁物１３ｃの層間絶縁スペーサ９と接する面を波型形状にすることより、層間絶縁スペーサ９と角カッコ状絶縁物１３ｂ及び角カッコ状絶縁物１３ｃとの間の空間に冷却媒体流路が形成され、絶縁媒体及び冷却媒体である絶縁油等が流れることによって角カッコ状絶縁物１３ｂ及び角カッコ状絶縁物１３ｃが冷却される。これにより、変圧器全体としての冷却性能が向上するため、マグネットワイヤ１２の断面積を縮小しても従来同様の冷却性能を保持することが可能になり、変圧器を低コスト化することができる。冷却媒体が流れる方向は、図５で示すＫ及びＬの矢印と同様である。
【００３２】
これら角カッコ状絶縁物１３ｂ及び角カッコ状絶縁物１３ｃは、図１１及び図１２では１種類の波型形状の例を示しているが、このように１種類の形状のみ使用してもよいし、複数種類の形状を使用してもよい。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、内鉄形変圧器について述べたが、実施の形態４では、静止誘導器の一例である外鉄形変圧器１７について述べる。図１３は、本発明の実施の形態４に係る外鉄形変圧器１７が単相分油浸された単相形の電力用変圧器の全体図の例である。
【００３４】
図１３で示すように、外鉄形変圧器１７は、鉄心１８と鉄心１８が外側にくるように巻回している低圧コイル１９と低圧コイル１９同士に挟まれるように鉄心１８を巻回している高圧コイル２０とを備えている。タンク２１内には、絶縁媒体及び冷却媒体である絶縁油が充填されている。絶縁油として、例えば鉱油・エステル油・シリコン油が用いられる。鉄心１８、低圧コイル１９及び高圧コイル２０はタンク２１内に収容されている。
【００３５】
図１４は、図１３のD領域の要部を拡大した図であり、外鉄形変圧器１７の一部を示す。なお、図１４においては、鉄心１８より上側のみ図示している。高圧コイル２０は、複数の高圧巻線２２と、隣り合う高圧巻線２２間に発生する電位差に応じて、層間絶縁板２３及び層間絶縁スペーサ２４又は層間絶縁スペーサ２４のみで構成される。
【００３６】
図１４では、隣り合う高圧巻線２２間に、４枚の層間絶縁板２３と８枚の層間絶縁スペーサ２４が設置される場合を示している。隣り合う高圧巻線２２ａ〜２２ｄ間に発生する電位差が大きい場合、層間絶縁板２３が複数枚設置される場合もある。層間絶縁スペーサ２４は、隣り合う高圧巻線２２の間、高圧巻線２２と層間絶縁板２３の間、隣接する層間絶縁板２３同士の間に、重なり合う領域の全域にわたって周方向に一定間隔を置いて複数枚設置されている。隣接する層間絶縁スペーサ２４同士の間の空間は、左右方向に冷却媒体が流れる冷却媒体流路となっている。
【００３７】
なお、低圧コイル１９も高圧コイル２０と同様の構成である。低圧コイル１９を構成している低圧巻線と高圧コイル２０を構成している高圧巻線２２との間には、コイル間絶縁板２５が１枚もしくは複数枚設置されている。図１４では、コイル間絶縁板２５が３枚設置されている。低圧巻線とコイル間絶縁板２５との間、高圧巻線２２とコイル間絶縁板２５との間、隣接するコイル間絶縁板２５同士の間には、重なり合う領域の全域にわたって周方向に一定間隔を置いて複数枚のコイル間絶縁スペーサ２６が設置されている。図１４では、コイル間絶縁スペーサ２６が４枚設置されている。隣接するコイル間絶縁スペーサ２６同士の間の空間は、図１４の紙面に対して直角の方向に冷却媒体が流れる冷却媒体流路となっている。
【００３８】
図１５は、図１４のＥ領域の要部を拡大した図である。マグネットワイヤ２９は、コイル導体２７を絶縁紙２８で覆って作られている。高圧巻線２２は、マグネットワイヤ２９が多重に巻回されて構成されている。したがって、高圧巻線２２は、図１５では縦長の形状で示されている。図１４では説明を簡潔にするために角カッコ状絶縁物１３ａについては示さなかったが、実際には、一層の高圧巻線２２には角カッコ状絶縁物１３ａが１個ずつ挿入されている。
【００３９】
図１６は、外鉄形変圧器１７に挿入された角カッコ状絶縁物１３ａの斜視図である。内鉄形変圧器で用いたものと同じ形状であるが、挿入されている方向が９０度異なっている。
図１６の角カッコ状絶縁物１３ａを周方向に見た断面図を図１７で示す。図１７で示すように、角カッコ状絶縁物１３ａは、外側は剛性を有する外殻絶縁部１４ａ、内側は柔軟性を有する弾性シート１５ａの二重構造で構成されている。角カッコ状絶縁物１３ａは高圧巻線２２の内周側を全周にわたって内側から覆う形状となっている。
【００４０】
図１８は、図１４のＦ領域の要部を拡大した図である。外鉄形変圧器１７は、高圧巻線２２の外周側も角カッコ状絶縁物１３ｄで覆われている。図１５と同様に、マグネットワイヤ２９は、コイル導体２７を絶縁紙２８で覆って作られている。高圧巻線２２は、マグネットワイヤ２９が多重に巻回されて構成されている。したがって、高圧巻線２２は、図１８では縦長の形状で示されている。図１４では説明を簡潔にするために角カッコ状絶縁物１３ｄについては示さなかったが、実際には、一層の高圧巻線２２には角カッコ状絶縁物１３ｄが１個ずつ挿入されている。すなわち、高圧コイル２０は、複数の高圧巻線２２と各高圧巻線２２の内周側を覆う複数の角カッコ状絶縁物１３ａと各高圧巻線２２の外周側を覆う複数の角カッコ状絶縁物１３ｄと４枚の層間絶縁板２３と８枚の層間絶縁スペーサ２４で構成されている。
【００４１】
図１９が、高圧巻線２２の外周側を全周にわたって外側から覆うように挿入された角カッコ状絶縁物１３ｄの斜視図である。
図１９の角カッコ状絶縁物１３ｄを周方向に見た断面図を図２０で示す。角カッコ状絶縁物１３ａと同様に、外側には外殻絶縁部１４ｄ、内側には弾性シート１５ｄの二重構造で構成されている。ただし、高圧巻線２２の外周側を外側から覆うため、角カッコ状絶縁物１３ｄは、角カッコ状絶縁物１３ａとは開いている向きが１８０度異なっている。
【００４２】
図２１は、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄが高圧巻線２２に配置されている図を示したものである。各高圧巻線２２を区別して高圧巻線２２ａ〜２２ｆとそれぞれ呼ぶこととする。角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄは、高圧巻線２２ａ〜２２ｆまで径方向端部全周の全領域に配置されている。また、図２１において高電圧印加端３０は高圧巻線２２ａの箇所にある。
高圧巻線２２の内周側だけでなく、外周側も角カッコ状絶縁物１３ｄで覆うことで、電気絶縁性を一層向上させることができる。
【００４３】
内鉄形変圧器では、高圧巻線８を内側から覆う角カッコ状絶縁物１３ａを用いた場合のみを述べたが、外鉄形変圧器１７と同様に内鉄形変圧器にも高圧巻線８を外側から覆う角カッコ状絶縁物１３ｄを用いることができる。角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄを用いることで、電気絶縁性を一層向上させることができる。
【００４４】
実施の形態５．
実施の形態４では、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄは、高圧巻線２２ａ〜２２ｆまで径方向端部全周の全領域に配置されていた。
【００４５】
実施の形態５と実施の形態４との相違は、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄの配置に関する点である。なお、実施の形態４に係る外鉄形変圧器１７と同様の構成については同一の符号を付してその説明を繰り返さない。
【００４６】
本発明の実施の形態５では、図２１で示すように角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄが、高電圧印加端３０に隣接する高圧巻線２２ａ及び高圧巻線２２ｂに限定して径方向端部全周を覆っている。
【００４７】
図２２で示すように、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄが高圧巻線２２ａ〜２２ｆの径方向端部全周を全領域において配置される場合、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄの挿入時間が長くなる。雷インパルス電圧が侵入した際のマグネットワイヤ２９の電位分布は均一ではないため、高電圧印加端３０付近の高圧巻線２２ａから遠のくにつれ、電位は低くなり高圧巻線２２の周りのくさび状油ギャップの電界が低くなる。こうしたくさび状油ギャップの電界が低い箇所には、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄの挿入による電気絶縁性の向上を図らなくても、要求される電気絶縁性を満足する場合がある。
【００４８】
したがって、本実施の形態のように、角カッコ状絶縁物１３ａ及び角カッコ状絶縁物１３ｄを、高電圧印加端３０とこれに隣接するくさび状油ギャップ電界の高い高圧巻線２２ａ及び高圧巻線２２ｂに限定して径方向端部全周を覆うことで、挿入時間が短くなり、高圧コイル２０の組立て精度が向上した外鉄形変圧器とすることができる。なお、例として高圧巻線２２の中でも２２ａ及び２２ｂを覆うこととしたが、覆うように限定するべきくさび状油ギャップの電界が高い高圧巻線２２については、事前の電界解析により把握する必要がある。
【００４９】
実施の形態１〜３では、静止誘導器として絶縁油を使用した内鉄形変圧器について説明し、実施の形態４及び５では、外鉄形変圧器について説明した。しかしながら、この発明は、例えば絶縁油または絶縁ガスを使用したリアクトル等他の種類の静止誘導器についても同様に適用でき、同等の効果を得ることができる。
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であり、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、記載した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づく。また、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１  内鉄形変圧器
３  鉄心
７  縦絶縁スペーサ
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ  高圧巻線
９  層間絶縁スペーサ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  角カッコ状絶縁物
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  外殻絶縁部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  弾性シート
１７  外鉄形変圧器
１８  鉄心
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ  高圧巻線
２４  層間絶縁スペーサ
【図１】
2020053931.tif 000003
【図２】
2020053931.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020053931.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月25日(2019.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心を軸にして同心円状に巻回された複数の巻線と、
前記巻線を各々覆うように配置され、剛性を有する外殻絶縁部と前記外殻絶縁部の内側に沿うように設けられた柔軟性を有する弾性シートとの二重構造である角カッコ状絶縁物と、
隣り合う前記巻線の間に設置される層間絶縁スペーサと、を備え、
前記角カッコ状絶縁物の前記層間絶縁スペーサと接する面の少なくとも一部が波型形状である
ことを特徴とする静止誘導器。
【請求項２】
前記外殻絶縁部の比誘電率は、前記弾性シートの比誘導率よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の静止誘導器。
【請求項３】
前記鉄心の軸方向に延在して、前記複数の巻線を支持する縦絶縁スペーサを備え、
前記縦絶縁スペーサの比誘電率は、前記外殻絶縁部の比誘電率よりも大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の静止誘導器。
【請求項４】
前記縦絶縁スペーサの材質はポリエステルファイバーであり、
前記外殻絶縁部の材質はプレスボードであり、
前記弾性シートの材質はポリエチレン又はポリウレタンである
ことを特徴とする請求項３に記載の静止誘導器。
【請求項５】
前記角カッコ状絶縁物は、前記複数の巻線のうち一部の巻線を覆うように配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器。
【請求項６】
前記角カッコ状絶縁物は、前記巻線の内側及び外側から覆うように配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る静止誘導器は、鉄心と、鉄心を軸にして同心円状に巻回された複数の巻線と、巻線を各々覆うように配置され、剛性を有する外殻絶縁部と外殻絶縁部の内側に沿うように設けられた柔軟性を有する弾性シートとの二重構造である角カッコ状絶縁物と、隣り合う巻線の間に設置される層間絶縁スペーサと、を備え、角カッコ状絶縁物の層間絶縁スペーサと接する面の少なくとも一部が波型形状であることを特徴とする。
【国際調査報告】
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