(57)【要約】  導体(２１)と、導体(２１)の外周に設けられた被覆絶縁層(２２)と、被覆絶縁層(２２)上に設けられた絶縁シート(２３．３３)とを備える。絶縁シート(２３．３３)は、所定の幅を有する台紙(２５)と、この台紙(２５)の長手方向において所定の間隔を置いて台紙(２５)から突出するように配置された絶縁スペーサ(２４，３４)とを含む。絶縁シート(２３．３３)は、被覆絶縁層(２２)に絶縁スペーサ(２４，３４)が接するようにらせん状に直線部(Ａ)から曲線部(Ｂ)にわたって連続的に巻き付けられている。
2013094488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線部(Ａ)と曲線部(Ｂ)とを有する静止誘導器用リード線であって、
導体(２１)と、
前記導体(２１)の外周に設けられた被覆絶縁層(２２)と、
前記被覆絶縁層(２２)上に設けられた絶縁シート(２３．３３)とを備え、
前記絶縁シート(２３．３３)は、所定の幅を有する台紙(２５)と、該台紙(２５)の長手方向において所定の間隔を置いて前記台紙(２５)から突出するように配置された絶縁スペーサ(２４，３４)とを含み、
前記絶縁シート(２３．３３)は、前記被覆絶縁層(２２)に前記絶縁スペーサ(２４，３４)が接するようにらせん状に前記直線部(Ａ)から前記曲線部(Ｂ)にわたって連続的に巻き付けられている、静止誘導器用リード線。
【請求項２】
前記絶縁スペーサ(２４，３４)の幅は前記台紙(２５)の幅より小さい、請求項１に記載の静止誘導器用リード線。
【請求項３】
前記絶縁シート(２３．３３)は、らせん状に巻き付けられて互いに隣接する前記台紙(２５)の幅方向の縁部(２３ｂ，３３ｂ)同士がオーバラップしている、請求項２に記載の静止誘導器用リード線。
【請求項４】
前記絶縁シート(３３)が、前記台紙(２５)にコルゲートボード(３４)を貼り付けることにより構成されたコルゲートボードシート(３３)である、請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導器用リード線。
【請求項５】
リード線(１)の表面に巻き付けられた第１被覆絶縁層(２２)と、
前記第１被覆絶縁層(２２)上に設けられた絶縁シート(２３．３３)と、
前記絶縁シート(２３．３３)上に設けられた第２被覆絶縁層(２６)と
を備え、
前記絶縁シート(２３．３３)は、所定の幅を有する台紙(２５)と、該台紙(２５)の長手方向において所定の間隔を置いて前記台紙(２５)から突出するように配置された絶縁スペーサ(２４，３４)とを含み、
前記絶縁シート(２３．３３)は、前記第１被覆絶縁層(２２)に前記絶縁スペーサ(２４，３４)が接するようにらせん状に巻き付けられ、
前記第２被覆絶縁層(２６)は、前記絶縁スペーサ(２４，３４)上にらせん状に巻き付けられている、リード線の絶縁構造。
【請求項６】
リード線(１)の表面に巻き付けられた第１絶縁紙(２)と、
第２絶縁紙からなる中芯(３ａ)に第３絶縁紙からなるライナー(３ｂ)が貼り付けられて構成され、前記中芯(３ａ)と前記第１絶縁紙(２)とが接触するように前記第１絶縁紙(２)上にらせん状に巻き付けられた第１片面段ボール(３)と、
前記第１片面段ボール(３)の前記ライナー(３ｂ)上にらせん状に巻き付けられた第４絶縁紙(４)と
を備える、リード線の絶縁構造。
【請求項７】
巻き付けられて互いに隣接する前記第１片面段ボール(３)同士の対向する側面同士の間に隙間が形成され、
前記第４絶縁紙(４)は前記隙間を覆うように巻き付けられている、請求項６に記載のリード線の絶縁構造。
【請求項８】
前記中芯(５ａ)に前記ライナー(５ｂ)が貼り付けられて構成され、前記中芯(５ａ)と前記第４絶縁紙(４)とが接触するように前記第４絶縁紙(４)上にらせん状に巻き付けられた第２片面段ボール(５)と、
前記第２片面段ボール(５)の前記ライナー(５ｂ)上にらせん状に巻き付けられた第５絶縁紙(６)と
をさらに備える、請求項６または７に記載のリード線の絶縁構造。
【請求項９】
請求項１に記載の静止誘導器用リード線、または、請求項５もしくは請求項６に記載のリード線の絶縁構造を有する、変圧器。
【請求項１０】
表面に第１被覆絶縁層(２２)が巻き付けられたリード線(１)の該第１被覆絶縁層(２２)上に、所定の幅を有する台紙(２５)と該台紙(２５)の長手方向において所定の間隔を置いて前記台紙(２５)から突出するように配置された絶縁スペーサ(２４，３４)とを含む絶縁シート(２３．３３)を、前記絶縁スペーサ(２４，３４)と前記第１被覆絶縁層(２２)とが接触するようにらせん状に巻き付ける第１巻き付け工程と、
前記第１巻き付け工程後の前記リード線(１)の前記台紙(２５)上に、第２被覆絶縁層(２６)をらせん状に巻き付ける第２巻き付け工程と
を備える、リード線の絶縁方法。
【請求項１１】
表面に第１絶縁紙(２)が巻き付けられたリード線(１)の該第１絶縁紙(２)上に、第２絶縁紙からなる中芯(３ａ)に第３絶縁紙からなるライナー(３ｂ)を貼り付けた片面段ボール(３)を、前記中芯(３ａ)と前記第１絶縁紙(２)とが接触するようにらせん状に巻き付ける第１巻き付け工程(Ｓ１０１，Ｓ２０１)と、
前記第１巻き付け工程(Ｓ１０１，Ｓ２０１)後の前記リード線(１)の前記ライナー(３ｂ)上に、第４絶縁紙(４)をらせん状に巻き付ける第２巻き付け工程(Ｓ１０２，Ｓ２０２)と
を備える、リード線の絶縁方法。
【請求項１２】
前記第１巻き付け工程(Ｓ１０１，Ｓ２０１)において、巻き付けられて互いに隣接する前記片面段ボール(３)同士の対向する側面同士の間に隙間が形成されるように前記片面段ボール(３)を巻き付ける、請求項１１に記載のリード線の絶縁方法。
【請求項１３】
前記第２巻き付け工程(Ｓ１０２，Ｓ２０２)後の前記リード線(１)の前記第４絶縁紙(４)上に、前記片面段ボール(５)を前記中芯(５ａ)と前記第４絶縁紙(４)とが接触するようにらせん状に巻き付ける第３巻き付け工程(Ｓ２０３)と、
前記第３巻き付け工程(Ｓ２０３)後の前記リード線(１)の前記ライナー(５ｂ)上に、第５絶縁紙(６)をらせん状に巻き付ける第４巻き付け工程(Ｓ２０４)と
をさらに備える、請求項１１または１２に記載のリード線の絶縁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止誘導器用リード線、リード線の絶縁構造、これらを有する変圧器、および、リード線の絶縁方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変圧器およびリアクトルなどの静止誘導器では、コイルから高電圧導体を引き出す際、コイルから引き出したリード線を、鉄心、タンク壁または他のリード線などとの電気的絶縁を確保しつつブッシング端子に接続している。【０００３】
リード線の絶縁方法として、一般的によく知られているように、リード線である導体に絶縁テープを多数回巻き付けて絶縁特性を確保する方法がある。この方法においては、絶縁テープの厚さが数百μｍであり薄いため、耐電圧特性を得るために絶縁テープを多数回巻き付ける必要がある。特に、静止誘導器の絶縁階級が大きい場合は、数十回重ねて絶縁テープを巻き付ける必要がある。【０００４】
この絶縁テープの巻き付け作業は、たとえば、変圧器のタンク内で実施しなければならないため、作業性が悪くて時間がかかり、変圧器の製作日数および製造コストの増大を招いている。【０００５】
また、絶縁テープの熱伝導率が低いため、上記の構成を採用するとリード線を冷却する性能が低下する。そのため、リード線の温度上昇を抑制するために、導体の電流密度を下げる必要がある。その結果、導体の径を大きく設定しなければならず、リード線の大型化を招いている。【０００６】
小型化を図った油入誘導電機用リード線の構成を開示した先行文献として、特開昭６３−６０５０９号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された油入誘導電機用リード線においては、導体に巻き付けた絶縁テープの外側にスペーサを介して絶縁バリアを同心円状に複数層配置している。【０００７】
また、絶縁テープと絶縁バリアとに囲まれた領域のうち、スペーサの無い領域を冷却媒体流路としている。スペーサとしては、プレスボード製のブロックまたはプレスボードを波形に成形したコルゲートを用いている。絶縁バリアとしては、プレスボードを円筒状に形成したものを用いている。【０００８】
部品点数を低減して簡素化を図ったリード線の支持構造を開示した先行文献として、実開昭６４−４７０１１号公報(特許文献２)がある。特許文献２に記載されたリード線の支持構造は、変圧器などの高圧大電流用のリード線の所要部を絶縁状態で支持するものである。【０００９】
リード線の支持構造における導体と支持部材との間に設置される保護巻付けにおいては、成形可能な帯状の絶縁材における導体の保護巻付けを行なう部位の外径を基準として設定した所定区間に、複数の波形部を断続的に成形するとともに、その相隣り合う波形部の山の幅方向に対する傾斜角を交互に逆方向となるようにして、１つの波形ボードテープを形成し、これを導体に巻装して構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−６０５０９号公報
【特許文献２】実開昭６４−４７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示された油入誘導電機用リード線においては、スペーサと板状の絶縁バリアとを組み合わせているため、リード線が曲線部を有する場合、この曲線部の形状に合わせた個別形状のスペーサと絶縁バリアとを準備する必要がある。それに伴い、部品点数の増大と製造コストの上昇を招くという問題点がある。【００１２】
特許文献２に開示されたリード線の支持構造においては、所定区間に複数の波形部を断続的に成形した帯状の絶縁材を、曲線状にうねった外形を有するリード線に巻き付ける場合、その曲線形状に対応して複数の波形部を成形しなければならず、波形ボードテープが個別に設計された専用品となり汎用性に欠ける。【００１３】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、曲線状にうねった様々な外形を有するリード線に対して汎用的で簡易な構成の静止誘導器用リード線、リード線の絶縁構造、これらを有する変圧器、および、リード線の絶縁方法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】
【００１４】
本発明の第１の局面に基づく静止誘導器用リード線は、直線部と曲線部とを有する静止誘導器用リード線である。静止誘導器用リード線は、導体と、導体の外周に設けられた被覆絶縁層と、被覆絶縁層上に設けられた絶縁シートとを備える。絶縁シートは、所定の幅を有する台紙と、この台紙の長手方向において所定の間隔を置いて台紙から突出するように配置された絶縁スペーサとを含む。絶縁シートは、被覆絶縁層に絶縁スペーサが接するようにらせん状に上記直線部から上記曲線部にわたって連続的に巻き付けられている。【００１５】
本発明の第２の局面に基づくリード線の絶縁構造は、リード線の表面に巻き付けられた第１絶縁紙と、第２絶縁紙からなる中芯に第３絶縁紙からなるライナーが貼り付けられて構成され、中芯と第１絶縁紙とが接触するように第１絶縁紙上にらせん状に巻き付けられた第１片面段ボールと、第１片面段ボールのライナー上にらせん状に巻き付けられた第４絶縁紙とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、様々な曲線状の外形を有するリード線を汎用的に簡易に絶縁できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る外鉄形変圧器を示す斜視見取り図である。
【図２】図１に示すリード線のＸ部を拡大した拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図４】同実施形態に係る絶縁シートの構成を示す斜視図である。
【図５】同実施形態に係る冷却媒体の流れを示す模式図である。
【図６】図２に示すＢ部を拡大した拡大断面図である。
【図７】同実施形態の変形例に係る絶縁シートの構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るリード線の図１に示すＸ部を拡大した断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。
【図１０】同実施形態に係るコルゲートボードシートの構成を示す斜視図である。
【図１１】同実施形態の変形例に係るコルゲートボードシートの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係るリード線の絶縁構造の外観を示す斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図１４】本発明の実施形態３に係るリード線の絶縁方法を示すフローチャートである。
【図１５】同実施形態において、リード線に第１絶縁紙を巻き付ける状態を示す斜視図である。
【図１６】同実施形態に係る片面段ボールの構造を示す斜視図である。
【図１７】図１６の片面段ボールを矢印ＸＶＩＩ方向から見た寸法関係を示す側面図である。
【図１８】図１６の片面段ボールを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た寸法関係を示す正面図である。
【図１９】同実施形態において、片面段ボールをリード線の第１絶縁紙上に巻き付ける状態を示す斜視図である。
【図２０】同実施形態において、片面段ボールのライナー上に第４絶縁紙を巻き付ける状態を示す斜視図である。
【図２１】本発明の実施形態４に係るリード線の絶縁構造の構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施形態４に係るリード線の絶縁方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る静止誘導器用リード線、リード線の絶縁構造、これらを有する変圧器、および、リード線の絶縁方法について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１９】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係る静止誘導器である外鉄形変圧器の斜視図である。図１においては、構成の一部を断面視している。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る静止誘導器である外鉄形変圧器１０は、鉄心１１とコイル１２とタンク１３とを有している。タンク１３の内部には、たとえば、油などの冷却媒体(図示せず)が充填されている。
【００２１】
鉄心１１およびコイル１２は、タンク１３の内部に収容されている。コイル１２からはリード線１４が引き出されている。リード線１４は、鉄心１１、タンク１３および他のリード(図示せず)との絶縁を確保しつつ、ブッシング１５の下端の端子に接続されている。
【００２２】
図２は、図１に示すリード線のＸ部を拡大した拡大断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、本実施形態に係る絶縁シートの構成を示す斜視図である。
【００２３】
図２に示すように、外鉄形変圧器１０の構造上の制約から、リード線１４には直線部Ａと曲線部Ｂとが存在する。曲線部Ｂの導体曲率Ｒは、外鉄形変圧器１０の容量などによって異なるが大略２００ｍｍ〜７００ｍｍ程度である。また、導体２１の直径は、１５ｍｍ〜３５ｍｍである。図３に示すように、導体２１は円形の断面形状を有しているが、導体２１の断面形状は、必ずしも円形でなくてもよく、鋭角な隅部を有してない断面、たとえば矩形であってもよい。
【００２４】
図２に示すように、リード線１４においては、直線部Ａから曲線部Ｂにわたって連続的に、導体２１の外側に被覆絶縁層である絶縁テープ２２が巻き付けられている。その絶縁テープ２２の外側に、絶縁シート２３がらせん状に、直線部Ａから曲線部Ｂにわたって継ぎ目が無いように連続的に巻き付けられている。
【００２５】
図４に示すように、絶縁シート２３は、台紙２５の長手方向において所定の形成間隔ｐを置いて、複数の絶縁スペーサ２４が台紙２５から突出するように台紙２５の表面に貼り付けられることにより構成されている。
【００２６】
本実施形態においては、台紙２５はプレスボードで構成され、台紙２５の厚さｔは０．８ｍｍである。台紙２５の厚さｔは、台紙２５の幅ｗ２とともに、上記の導体２１の直径による巻き付け作業性を勘案して設定される。たとえば、幅ｗ２は、２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。
【００２７】
プレスボード製の絶縁スペーサ２４の幅ｗ１は、台紙２５の幅ｗ２以下であり、たとえば、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。本実施形態においては、絶縁スペーサ２４は、矩形状の断面形状を有しているが、絶縁スペーサ２４の断面形状はこれに限らず、半円形または台形などでもよい。絶縁スペーサ２４の材質は、プレスボードに限らず、安価で成形し易い絶縁材であればよい。また、絶縁スペーサ２４の形成間隔ｐ、長さＬおよび高さＨは、導体２１の直径および外鉄形変圧器１０の容量などによって適宜選定される。
【００２８】
図３に示すように、絶縁シート２３を絶縁テープ２２上に巻き付ける際は、絶縁スペーサ２４が絶縁テープ２２の表面に接するように絶縁シート２３を配置する。その後、絶縁シート２３の外周に、絶縁テープ２６を薄く巻く。
【００２９】
絶縁テープ２２と台紙２５に囲まれた領域のうち、絶縁スペーサ２４が位置していない領域は冷却媒体の流路２７となっている。本実施形態においては、絶縁テープ２６と絶縁シート２３との組み合わせ構造を一層形成しているが、この組み合わせ構造は絶縁設計上必要な分だけ繰り返し形成される。
【００３０】
図５は、本実施形態に係る冷却媒体の流れを示す模式図である。図６は、図２に示すＢ部を拡大した拡大断面図である。図７は、本実施形態の変形例に係る絶縁シートの構造を示す斜視図である。
【００３１】
絶縁シート２３を構成する絶縁スペーサ２４の幅ｗ１と台紙２５の幅ｗ２とは、同一でもよいし異なっていてもよい。絶縁スペーサ２４の幅ｗ１と台紙２５の幅ｗ２とが異なる場合、図４に示すように縁部２３ｂが形成される。
【００３２】
台紙２５の幅ｗ２が絶縁スペーサ２４の幅ｗ１よりも大きい場合、図５に示すように、絶縁シート２３をらせん状に巻きつけた状態において、互いに隣接する絶縁シート２３におけるそれぞれの絶縁スペーサ２４の位置がずれていても、上記縁部２３ｂがあるため冷却媒体が流れる上での障害となりにくく、リード線１４の冷却性能を向上させることができる。
【００３３】
また、台紙２５の幅ｗ２が絶縁スペーサ２４の幅ｗ１より大きい場合、曲線部Ｂにおいて絶縁シート２３を巻きまわす際、図６に示すように、絶縁シート２３の隣り合う周回部位にて台紙２５の絶縁スペーサ２４が設けられていない縁部２３ｂ同士を重ねてオーバラップ部２９を形成することができる。
【００３４】
らせん状に巻き付けられて互いに隣接する台紙２５の幅方向の縁部同士がオーバラップしていることにより、絶縁テープ２２が巻き付けられた導体２１を絶縁シート２３によって隙間なく覆うことができる。
【００３５】
なお、曲線部Ｂの外側において隣り合う絶縁シート２３同士の間に隙間があってもよい。この場合、リード線１４の絶縁性能は低下するものの、冷却媒体がこの隙間から流入できるため、リード線１４の冷却性能の向上が期待できる。
【００３６】
本実施形態においては、図４に示すように、台紙２５が台紙２５の幅方向において絶縁スペーサ２４の両側に突出する構成であるが、図７に示す変形例のように、台紙２５が台紙２５の幅方向において絶縁スペーサ２４の片側のみに突出する構成であってもよい。
【００３７】
本実施形態に係る外鉄形変圧器１０においては、曲線部Ｂを有するリード線１４に対しても直線部Ａのみを有するリード線と同様に、絶縁テープ２２と絶縁シート２３との組み合わせにより絶縁を構成することができる。そのため、部品点数の増加を抑制でき、かつリード絶縁製作時の作業性を改善できる。また、絶縁テープ２２と台紙２５とに囲まれた領域のうち絶縁スペーサ２４が位置していない領域は、冷却媒体の流路２７として機能するため、リード線１４において高い冷却性能を得ることができる。
【００３８】
(実施形態２)
実施形態１においては、台紙２５の上に複数の絶縁スペーサ２４を貼り付けて構成した絶縁シート２３を絶縁テープ２２の外周に巻きまわしたが、絶縁シートとして、台紙の上にコルゲートボードを貼り付けたコルゲートボードシートを巻きまわしてもよい。本発明の実施形態に２に係る静止誘導器用リード線は、コルゲートボードシートを用いたものである。
【００３９】
図８は、本発明の実施形態２に係るリード線の図１に示すＸ部を拡大した断面図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線矢印方向から見た断面図である。
【００４０】
図８，９に示すように、本実施形態においては、導体２１の外側に被覆絶縁層である絶縁テープ２２が巻き付けられている。絶縁テープ２２の外側に、台紙２５の表面にコルゲートボード３４を貼り付けて構成したコルゲートボードシート３３が、らせん状に巻き付けられている。コルゲートボードシート３３は、コルゲートボード３４が絶縁テープ２２の表面に接するように巻き付けられている。
【００４１】
コルゲートボードシート３３の外周に、絶縁テープ２６が薄く巻き付けられている。コルゲートボード３４と絶縁テープ２２との間の領域、および、コルゲートボード３４と台紙２５との間の領域は、冷却媒体の流路２７となっている。
【００４２】
本実施形態においては、絶縁テープ２６とコルゲートボードシート３３との組み合わせ構造を一層形成しているが、この組み合わせ構造は絶縁設計上必要な分だけ繰り返し形成される。
【００４３】
図１０は、本実施形態に係るコルゲートボードシートの構成を示す斜視図である。図１１は、本実施形態の変形例に係るコルゲートボードシートの構成を示す斜視図である。
【００４４】
コルゲートボードシート３３を構成するコルゲートボード３４の幅ｗ１と台紙２５の幅ｗ２とは、同一でもよいが異なっていてもよい。コルゲートボード３４の幅ｗ１と台紙２５の幅ｗ２とが異なる場合、図１０に示すように縁部３３ｂが形成される。
【００４５】
台紙２５の幅ｗ２がコルゲートボード３４の幅ｗ１よりも大きい場合、図８に示すように、コルゲートボードシート３３をらせん状に巻きつけた状態において、互いに隣接するコルゲートボードシート３３におけるそれぞれのコルゲートボード３４の山と山の位置がずれていても、上記縁部３３ｂがあるため冷却媒体が流れる上での障害となりにくく、リード線１４の冷却性能を向上させることができる。
【００４６】
また、台紙２５の幅ｗ２がコルゲートボード３４の幅ｗ１より大きい場合、曲線部Ｂにコルゲートボードシート３３を巻きまわす際、コルゲートボードシート３３の隣り合う周回部位において台紙２５のコルゲートボード３４が設けられていない縁部３３ｂ同士を重ねてオーバラップ部を形成することができる。
【００４７】
らせん状に巻き付けられて互いに隣接する台紙２５の幅方向の縁部同士がオーバラップしていることにより、絶縁テープ２２が巻き付けられた導体２１をコルゲートボードシート３３によって隙間なく覆うことができる。
【００４８】
なお、曲線部Ｂの外側において隣り合うコルゲートボードシート３３同士の間に隙間があってもよい。この場合、リード線１４の絶縁性能は低下するものの、冷却媒体がこの隙間から流入できるため、リード線１４の冷却性能の向上が期待できる。
【００４９】
本実施形態においては、図１０に示すように、台紙２５が台紙２５の幅方向においてコルゲートボード３４の両側に突出する構成であるが、図１１に示す変形例のように、台紙２５が台紙２５の幅方向においてコルゲートボード３４の片側のみに突出する構成であってもよい。
【００５０】
本実施形態に係る外鉄形変圧器１０においては、曲線部Ｂを有するリード線１４に対しても直線部Ａのみを有するリード線と同様に、絶縁テープ２２とコルゲートボードシート３３との組み合わせにより絶縁を構成することができる。そのため、部品点数の増加を抑制でき、かつリード絶縁製作時の作業性を改善できる。また、絶縁テープ２２と台紙２５とに囲まれた領域のうちコルゲートボード３４が位置していない領域は、冷却媒体の流路２７として機能するため、リード線１４において高い冷却性能を得ることができる。
【００５１】
(実施形態３)
図１２は、本発明の実施形態３に係るリード線の絶縁構造の外観を示す斜視図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１４は、本発明の実施形態３に係るリード線の絶縁方法を示すフローチャートである。図１５は、本実施形態において、リード線に第１絶縁紙を巻き付ける状態を示す斜視図である。なお、図１３においては、理解を容易にするために、実際の形状を簡略化して図示している。
【００５２】
図１６は、本実施形態に係る片面段ボールの構造を示す斜視図である。図１７は、図１６の片面段ボールを矢印ＸＶＩＩ方向から見た寸法関係を示す側面図である。図１８は、図１６の片面段ボールを矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た寸法関係を示す正面図である。図１９は、本実施形態において、片面段ボールをリード線の第１絶縁紙上に巻き付ける状態を示す斜視図である。図２０は、本実施形態において、片面段ボールのライナー上に第４絶縁紙を巻き付ける状態を示す斜視図である。
【００５３】
図１２に示すように、本実施形態に係るリード線１は、曲線状にうねった外形を有している。リード線１は、図示しない油入変圧器の巻線から引き出されて高電圧を印加されるリード線である。
【００５４】
図１２〜１５に示すように、本実施形態においては、リード線１の表面に第１絶縁紙２を巻き付ける(Ｓ１００)。具体的には、リード線１の両端間の長さと略同等の幅を有する第１絶縁紙２をリード線１に複数回巻き回して、所定の厚さ以上になるまで第１絶縁紙２を積層する。本実施形態においては第１絶縁紙２としてクレープ紙を用いたが、第１絶縁紙２の材料はクレープ紙に限られず、絶縁性を有する紙であればよい。第１絶縁紙２をリード線１に巻き付けることにより、リード線１の表面を保護することができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、第１絶縁紙２を巻き付ける工程(Ｓ１００)を行なっているが、予め第１絶縁紙２が巻き付けられたリード線１を準備する場合には、第１絶縁紙２を巻き付ける工程(Ｓ１００)を行なう必要はない。
【００５６】
次に、図１４に示すように、第１絶縁紙２を巻いたリード線１に、絶縁紙からなる第１片面段ボール３をらせん状に巻き付ける(Ｓ１０１)。
【００５７】
ここで、第１片面段ボール３の構成について説明する。図１６〜１８に示すように、第１片面段ボール３は、第２絶縁紙であるプレスボードを側面視波状に成形した中芯３ａと、第３絶縁紙である平板状のプレスボードからなるライナー３ｂとが、接着剤で互いに接着されて構成されている。具体的には、中芯３ａの一方の頂点部(山頂部)にライナー３ｂが貼り付けられている。中芯３ａの他方の頂点部(谷底部)は拘束されていない。
【００５８】
本実施形態においては、第１片面段ボール３の各部の寸法を以下のようにしている。ライナー３ｂの厚さＴは、第１片面段ボール３の強度を確保するために、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とする。第１片面段ボール３の高さは、後述する油隙寸法を確保するために、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とする。中芯３ａの波状形状の互いに隣接する頂点部同士のピッチＰは、第１片面段ボール３を巻き付けた際の円周当たりの頂点部の数を考慮して、１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とする。第１片面段ボール３の幅Ｗは、リード線１の曲線状のうねりを考慮して、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とする。
【００５９】
図１９に示すように、第１巻き付け工程として、表面に第１絶縁紙２が巻き付けられたリード線１の第１絶縁紙２上に、中芯３ａの谷底部と第１絶縁紙２とが接触するようにらせん状に第１片面段ボール３を巻き付ける。
【００６０】
本実施形態においては、第１巻き付け工程において、巻き付けられて互いに隣接する第１片面段ボール３同士の対向する側面同士の間に隙間ＣＬが形成されるように第１片面段ボール３を巻き付ける。
【００６１】
図１３に示すように、第１片面段ボール３の中芯３ａによって、第１絶縁紙２とライナー３ｂとの間に油隙が形成される。リード線１は、油入変圧器のタンク内に配置されるため、絶縁油中に浸漬されている。絶縁油はタンク内を対流しており、中芯３ａによって形成された油隙内を絶縁油が流動することにより、リード線１が冷却される。この冷却性能を保持するために、所定の油隙寸法を確保する。
【００６２】
上述のように、巻き付けられて互いに隣接する第１片面段ボール３同士の対向する側面同士の間に隙間ＣＬを形成した場合、油隙内を流動する絶縁油の一部が隙間ＣＬから油隙外に漏れ出す。
【００６３】
油隙内を絶縁油が流動する間にリード線１を冷却して比較的高温になった絶縁油の一部は、他の比較的低温の絶縁油より比重が小さくなって油隙内の上部を流動するようになるとともに粘度が低下する。すると、油隙内を絶縁油が流動する間にリード線１を冷却して比較的高温になった絶縁油の一部は、上部に位置する隙間ＣＬから油隙外に漏れ出す。これにより、比較的低温の絶縁油によってリード線１の残りの部分を冷却することができる。その結果、リード線１の冷却効率を向上することができる。なお、隙間ＣＬを必ずしも設けなくてもよい。
【００６４】
図１４，２０に示すように、第１巻き付け工程後のリード線１のライナー３ｂ上に、第２巻き付け工程として、第４絶縁紙４をらせん状に巻き付ける(Ｓ１０２)。具体的には、第１片面段ボール３の幅Ｗと略同等の幅を有する第４絶縁紙４をリード線１のライナー３ｂ上で第４絶縁紙４同士が一部重複するようにらせん状に複数回巻き回して、所定の厚さ以上になるまで第４絶縁紙４を積層する。
【００６５】
図１２に示すように、第４絶縁紙４の両端部は、第１絶縁紙２上に貼り付けられている。第４絶縁紙４を巻き付けることにより、第１片面段ボール３が解けることを防止することができる。
【００６６】
本実施形態においては第４絶縁紙４としてクレープ紙を用いたが、第４絶縁紙４の材料はクレープ紙に限られず、絶縁性を有する紙であればよい。また、本実施形態においては、隙間ＣＬを覆うように第４絶縁紙４を巻き付けている。上記のように隙間ＣＬから漏れ出た絶縁油は、第４絶縁紙４を透過してリード線１の絶縁構造の外部に流出する。
【００６７】
上記の第１絶縁紙２、第１片面段ボール３および第４絶縁紙４からリード線１の絶縁構造が構成されている。この構成により、リード線１が曲線状にうねって様々な外形を有している場合においても、第１片面段ボール３および第４絶縁紙４をリード線１の外形に合わせてそれぞれらせん状に巻き回して絶縁構造を構成することができる。
【００６８】
そのため、リード線１の外形に合わせて第１片面段ボール３および第４絶縁紙４を個別に設計する必要がない。また、第１絶縁紙２を巻き付けたリード線１に第１片面段ボール３および第４絶縁紙４をらせん状に巻き回すことは簡易である。よって、本実施形態に係るリード線１の絶縁構造は、曲線状にうねった様々な外形を有するリード線１に対して汎用的に簡易に取り付け可能である。
【００６９】
上記のリード線１の絶縁構造を設けることにより、第１片面段ボール３の中芯３ａにより形成される油隙に比誘電率の低い絶縁油を充填することができ、第４絶縁紙４の表面における電界を低減することができる。また、上述の通り、絶縁油が油隙内を流動することにより、リード線１を冷却することができる。
【００７０】
上記のリード線１の絶縁構造を有する変圧器においては、リード線１との絶縁距離を短くすることができるため、変圧器の小型化を図ることができる。
【００７１】
本実施形態においては、片面段ボールを１層備えた絶縁構造を構成したが、片面段ボールを複数層備えた絶縁構造を構成してもよい。以下に、片面段ボールを２層備えた実施形態４に係るリード線１の絶縁構造について説明する。
【００７２】
(実施形態４)
図２１は、本発明の実施形態４に係るリード線の絶縁構造の構成を示す断面図である。図２２は、本発明の実施形態４に係るリード線の絶縁方法を示すフローチャートである。なお、図２１においては、理解を容易にするために、実際の形状を簡略化して図示している。
【００７３】
図２１，２２に示すように、本発明の実施形態４においては、実施形態３と同様に、リード線１の表面に第１絶縁紙２を巻き付ける(Ｓ２００)。本実施形態においては、第１絶縁紙２を巻き付ける工程(Ｓ２００)を行なっているが、予め第１絶縁紙２が巻き付けられたリード線１を準備する場合には、第１絶縁紙２を巻き付ける工程(Ｓ２００)を行なう必要はない。
【００７４】
次に、第１巻き付け工程として、表面に第１絶縁紙２が巻き付けられたリード線１の第１絶縁紙２上に、中芯３ａの谷底部と第１絶縁紙２とが接触するようにらせん状に第１片面段ボール３を巻き付ける。第１巻き付け工程後のリード線１のライナー３ｂ上に、第２巻き付け工程として、第４絶縁紙４をらせん状に巻き付ける(Ｓ２０２)。
【００７５】
第３巻き付け工程として、第２巻き付け工程後のリード線１の第４絶縁紙４上に、実施形態３の第１片面段ボール３と同様の構成を有する第２片面段ボール５を、中芯５ａの谷底部と第４絶縁紙４とが接触するようにらせん状に巻き付ける(Ｓ２０３)。
【００７６】
次に、第４巻き付け工程として、第３巻き付け工程後のリード線１の第２片面段ボール５のライナー５ｂ上に、第５絶縁紙６をらせん状に巻き付ける(Ｓ２０４)。その結果、図２１に示すように、片面段ボールを２層備えた絶縁構造を構成することができる。本実施形態においては、片面段ボールを２層備えた絶縁構造を構成したが、絶縁構造が備える片面段ボールは２層に限られず複数層でもよい。
【００７７】
本実施形態に係るリード線１の絶縁構造においては、第５絶縁紙６の表面における電界を第４絶縁紙４の表面における電界より低減できる。そのため、実施形態３に係るリード線１の絶縁構造のように片面段ボールを１層備えた絶縁構造では絶縁性能が十分でない場合には、本実施形態に係るリード線１の絶縁構造のように片面段ボールを複数層設けることにより絶縁性能を確保することができる。
【００７８】
なお、実施形態３，４に係るリード線の絶縁構造と実施形態１の絶縁シートとを組み合わせてもよい。以下に、絶縁シートを備えたリード線の絶縁構造について説明する。なお、実施形態１または実施形態３で説明した構成については、説明を繰り返さない。
【００７９】
(実施形態５)
本発明の実施形態５に係るリード線の絶縁構造は、リード線１の表面に巻き付けられた第１被覆絶縁層である絶縁テープ２２と、絶縁テープ２２上に設けられた絶縁シート２３と、絶縁シート２３上に設けられた第２被覆絶縁層である絶縁テープ２６とを備える。絶縁シート２３は、所定の幅を有する台紙２５と、台紙２５の長手方向において所定の間隔を置いて台紙２５から突出するように配置された絶縁スペーサ２４とを含む。絶縁シート２３は、絶縁テープ２２に絶縁スペーサ２４が接するようにらせん状に巻き付けられている。絶縁テープ２６は、絶縁スペーサ２４上にらせん状に巻き付けられている。
【００８０】
本実施形態に係るリード線の絶縁方法は、表面に絶縁テープ２２が巻き付けられたリード線１の絶縁テープ２２上に、所定の幅を有する台紙２５と台紙２５の長手方向において所定の間隔を置いて台紙２５から突出するように配置された絶縁スペーサ２４とを含む絶縁シート２３を、絶縁スペーサ２４と絶縁テープ２２とが接触するようにらせん状に巻き付ける第１巻き付け工程と、第１巻き付け工程後のリード線１の台紙２５上に、絶縁テープ２６をらせん状に巻き付ける第２巻き付け工程とを備える。
【００８１】
上記の絶縁テープ２２、絶縁スペーサ２４および絶縁テープ２６からリード線１の絶縁構造が構成されている。この構成により、リード線１が曲線状にうねって様々な外形を有している場合においても、絶縁スペーサ２４および絶縁テープ２６をリード線１の外形に合わせてそれぞれらせん状に巻き回して絶縁構造を構成することができる。
【００８２】
そのため、リード線１の外形に合わせて絶縁スペーサ２４および絶縁テープ２６を個別に設計する必要がない。また、絶縁テープ２２を巻き付けたリード線１に絶縁スペーサ２４および絶縁テープ２６をらせん状に巻き回すことは簡易である。よって、本実施形態に係るリード線１の絶縁構造は、曲線状にうねった様々な外形を有するリード線１に対して汎用的に簡易に取り付け可能である。
【００８３】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、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、上記した実施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いて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１，１４  リード線、２  第１絶縁紙、３  第１片面段ボール、３ａ  中芯、３ｂ，５ｂ  ライナー、４  第４絶縁紙、５  第２片面段ボール、６  第５絶縁紙、１０  外鉄形変圧器、１１  鉄心、１２  コイル、１３  タンク、１５  ブッシング、２１  導体、２２，２６  絶縁テープ、２３  絶縁シート、２３ｂ，３３ｂ  縁部、２４  絶縁スペーサ、２５  台紙、２７  流路、２９  オーバラップ部、３３  コルゲートボードシート、３４  コルゲートボード。
【図４】
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【図５】
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【図７】
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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】
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【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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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月17日(2013.4.17)
【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】
直線部と曲線部とを有して絶縁油中に浸漬されるリード線の表面に巻き付けられた第１絶縁紙と、
第２絶縁紙からなる中芯に第３絶縁紙からなるライナーが貼り付けられて構成され、前記中芯と前記第１絶縁紙とが接触するように前記第１絶縁紙上にらせん状に巻き付けられた第１片面段ボールと、
前記第１片面段ボールの前記ライナー上にらせん状に巻き付けられて前記絶縁油が透過可能な第４絶縁紙と
を備え、
前記直線部から前記曲線部にわたって連続的に巻き付けられて互いに隣接する前記第１片面段ボール同士の対向する側面同士の間に隙間が形成され、
前記第４絶縁紙は前記直線部から前記曲線部にわたって形成された前記隙間を覆うように巻き付けられている、リード線の絶縁構造。
【請求項２】
前記中芯に前記ライナーが貼り付けられて構成され、前記中芯と前記第４絶縁紙とが接触するように前記第４絶縁紙上にらせん状に巻き付けられた第２片面段ボールと、
前記第２片面段ボールの前記ライナー上にらせん状に巻き付けられた第５絶縁紙とを
さらに備える、請求項１に記載のリード線の絶縁構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリード線の絶縁構造を有する、変圧器。
【請求項４】
直線部と曲線部とを有して絶縁油中に浸漬されるリード線の表面に巻き付けられた第１絶縁紙上に、第２絶縁紙からなる中芯に第３絶縁紙からなるライナーを貼り付けた片面段ボールを、前記中芯と前記第１絶縁紙とが接触するようにらせん状に巻き付ける第１巻き付け工程と、
前記第１巻き付け工程後の前記リード線の前記ライナー上に、前記絶縁油が透過可能な第４絶縁紙をらせん状に巻き付ける第２巻き付け工程とを備え、
前記第１巻き付け工程において、前記直線部から前記曲線部にわたって連続的に巻き付けられて互いに隣接する前記片面段ボール同士の対向する側面同士の間に隙間が形成されるように前記片面段ボールを巻き付け、
前記第２巻き付け工程において、前記直線部から前記曲線部にわたって形成された前記隙間を覆うように前記第４絶縁紙を巻き付ける、リード線の絶縁方法。
【請求項５】
前記第２巻き付け工程後の前記リード線の前記第４絶縁紙上に、前記片面段ボールを前記中芯と前記第４絶縁紙とが接触するようにらせん状に巻き付ける第３巻き付け工程と、
前記第３巻き付け工程後の前記リード線の前記ライナー上に、第５絶縁紙をらせん状に巻き付ける第４巻き付け工程と
をさらに備える、請求項４に記載のリード線の絶縁方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、リード線の絶縁構造、これを有する変圧器、および、リード線の絶縁方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、曲線状にうねった様々な外形を有するリード線に対して汎用的で簡易な構成のリード線の絶縁構造、これを有する変圧器、および、リード線の絶縁方法を提供することを目的とする。
【国際調査報告】
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