(57)【要約】【課題】  変圧器において、巻線に耐機械力を持たせつつ、漂遊損を減少させ、変圧器の効率を向上する。【解決手段】  鉄心と、前記鉄心の周囲に巻回された低圧巻線と、前記低圧巻線の周囲に巻回された高圧巻線を備える変圧器であって、前記高圧巻線が、前記低圧巻線と対向する内側に巻回された第１の高圧巻線と、前記第１の高圧巻線の周囲に巻回された第２の高圧巻線からなり、前記第１の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より小さく、前記第２の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より大きくしたこと、を特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、前記鉄心の周囲に巻回された低圧巻線と、前記低圧巻線の周囲に巻回された高圧巻線を備える変圧器であって、
前記高圧巻線が、前記低圧巻線と対向する内側に巻回された第１の高圧巻線と、前記第１の高圧巻線の周囲に巻回された第２の高圧巻線からなり、
前記第１の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より小さく、前記第２の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より大きくした変圧器。
【請求項２】
請求項１に記載の変圧器において、
前記低圧巻線、前記第１の高圧巻線、および前記第２の高圧巻線は樹脂モールドされており、
前記低圧巻線と前記第１の高圧巻線、および、前記第１の高圧巻線と前記第２の高圧巻線の間隙部に絶縁材で構成したスペーサを備える変圧器。
【請求項３】
請求項１に記載の変圧器において、
前記第１の高圧巻線と前記第２の高圧巻線を直列に接続した変圧器。
【請求項４】
請求項1に記載の変圧器において、
前記第１の高圧巻線と前記第２の高圧巻線との間隙部に絶縁材を備え、
前記第１の高圧巻線、前記第２の高圧巻線および前記絶縁材を同一の樹脂で樹脂モールドされている変圧器。
【請求項５】
請求項４に記載の変圧器において、
前記低圧巻線は別の樹脂で樹脂モールドされており、
前記低圧巻線と、同一の樹脂で樹脂モールドされている前記第１の高圧巻線および前記第２の高圧巻線との間隙部に絶縁材で構成したスペーサを備える変圧器。
【請求項６】
請求項1に記載の変圧器において、
前記第１の高圧巻線を構成する導体がシート状であり、巻厚方向に巻回されている変圧器。
【請求項７】
請求項１に記載の変圧器において、
前記第１の高圧巻線および前記第２の高圧巻線の導体の断面積が、同一である変圧器。
【請求項８】
請求項１に記載の変圧器において、
複数の高圧巻線のうち、内側に巻回された高圧巻線の導体の断面積が、外側に巻回された高圧巻線の導体の断面積より小さくした変圧器。
【請求項９】
請求項１に記載の変圧器において、
前記鉄心の断面形状が矩形であり、
前記鉄心の周囲に巻回された低圧巻線、および１つ以上の高圧巻線の横断面が、屈曲部を有する略矩形である変圧器。
【請求項１０】
請求項１に記載の変圧器において、
前記鉄心は薄帯状材料を複数枚積層し、環状に成形した巻鉄心により構成され、
前記巻鉄心の周囲に低圧巻線と複数の高圧巻線が巻回されている変圧器。
【請求項１１】
鉄心と、前記鉄心の周囲に巻回された低圧巻線と、前記低圧巻線の周囲に巻回された高圧巻線を備える変圧器であって、
前記高圧巻線が、前記低圧巻線と対向する内側に巻回された第１の高圧巻線と、前記第１の高圧巻線の外側に巻回された第２の高圧巻線と、前記第２の高圧巻線の外側に巻回された第３の高圧巻線からなり、
前記低圧巻線と前記第１の高圧巻線がシート状導体を巻厚方向に巻回して構成され、
前記第２の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より小さく、前記第３の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より大きくした変圧器。
【請求項１２】
鉄心と、前記鉄心に巻回される低圧コイルと、前記低圧コイルの外側に巻回される高圧コイルと、を有する変圧器であって、
前記高圧コイルは第１の層の巻線と、前記第１の層の巻線よりも内側に巻回され前記低圧コイルと対向する第２の層の巻線とを有し、
前記第２の層の巻線の巻厚方向の幅は、前記第１の層の巻線の巻厚方向の幅よりも小さいことを特徴とする変圧器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の変圧器において、
前記第２の層の巻線の高さは前記第１の層の巻線の高さよりも大きいことを特徴とする変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂モールド巻線を有する変圧器の巻線で発生する漂遊負荷損を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電用変圧器等の静止誘導電器は、珪素鋼板、アモルファス合金、ナノ結晶合金等の軟磁性材料により構成された鉄心に、内側に低圧側、外側に高圧側の２系統の巻線がそれぞれ巻回される。電力容量がおおむね５ＭＶＡ以下の受電用変圧器等の静止誘導電器用鉄心の断面は矩形であることが一般的であり、その周囲に巻回される巻線も、筺体の小形化のために矩形に巻かれる。巻線に所定の電流が流れると、低圧側巻線には内向きの、高圧側巻線には外向きの電磁力が作用する。矩形巻線の場合、その屈曲部に応力が集中するので、特に高圧側巻線の破壊を避けるため、その導体の断面が横長のエッジワイズ巻線を用いて、耐機械力を持たせる必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、エッジワイズ導体を巻回した巻線と、その内周および外周に形成した絶縁層とを備えた樹脂モールド巻線において、導体を径方向の外周から内周に向かって複数回巻き付けた部分と、内周から外周に向かって複数回巻き付けた部分とを、軸方向に積層して巻線を構成し、巻線の周りを樹脂で覆って絶縁を施した樹脂モールド巻線が開示されている。
【０００４】
静止誘導電器内の負荷損失は、巻線に電流が流れることにより発生する抵抗損と、巻線および鉄心からの漏洩磁束が巻線導体を鎖交することにより発生する渦電流損（漂遊損）に分けられる。上記のエッジワイズ巻線を構成する導体は、磁束と鎖交する面積が大きいため、漂遊損が大きくなる。そのため、負荷損失の増大、巻線温度の上昇を招き、導体の断面積を大きくする必要があり静止誘導電器も大形化し、材料費の増加に繋がる。
【０００５】
例えば特許文献２には、鉄心にギャップを有するリアクトルにおいて、ギャップからの漏洩磁束がコイルに鎖交して生じる漂遊損を減らすため、内側コイルの断面の縦長さに対する横長さの比であるアスペクト比を、外側コイルの断面のアスペクト比よりも小さくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５８８５７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている技術においては、矩形に巻回したエッジワイズ巻線を樹脂で覆うことで耐機械力を持たせることができるが、巻線導体を鎖交する漏洩磁束により発生する漂遊損の低減は考慮されていない。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている技術は、リアクトルにおいて、鉄心のギャップからの漏洩磁束がコイルに鎖交して生じる漂遊損を減らすもので、変圧器において、低圧巻線と高圧巻線の間の漏洩磁束により発生する漂遊損の低減は考慮されていない。
【０００９】
本発明は、変圧器において、巻線に耐機械力を持たせつつ、漂遊損を減少させ、変圧器の効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための、本発明の「変圧器」の一例を挙げるならば、
鉄心と、前記鉄心の周囲に巻回された低圧巻線と、前記低圧巻線の周囲に巻回された高圧巻線を備える変圧器であって、前記高圧巻線が、前記低圧巻線と対向する内側に巻回された第１の高圧巻線と、前記第１の高圧巻線の周囲に巻回された第２の高圧巻線からなり、前記第１の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より小さく、前記第２の高圧巻線内の導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より大きくしたものである。
【００１１】
また、本発明の「変圧器」の他の一例を挙げるならば、
鉄心と、前記鉄心に巻回される低圧コイルと、前記低圧コイルの外側に巻回される高圧コイルと、を有する変圧器であって、前記高圧コイルは第１の層の巻線と、前記第１の層の巻線よりも内側に巻回され前記低圧コイルと対向する第２の層の巻線とを有し、前記第２の層の巻線の巻厚方向の幅は、前記第１の層の巻線の巻厚方向の幅よりも小さいものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、変圧器の高圧巻線において、外周側に巻回されたエッジワイズ巻線により耐機械力を持たせつつ、低圧巻線と対向する内周側の巻線導体が漏洩磁束により鎖交される断面積が小さくなり、漂遊損が減少して変圧器の効率を向上することができる。
【００１３】
そして、漂遊損が減少することで巻線導体の断面積を減らすことが可能になり、変圧器の小形化、および材料費の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施例を示す、鉄心に巻回された変圧器用巻線の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す、鉄心とその周囲に巻回された巻線の全体図である。
【図３】本発明の第１の実施例において、巻線内の模式的な磁束分布を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例において、巻線導体を鎖交する磁束と、発生する渦電流を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示す、三相三脚型変圧器の縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す、鉄心に巻回された変圧器用巻線の縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施例を示す、鉄心に巻回された変圧器用巻線の縦断面図である。
【図８】本発明の第４の実施例を示す、鉄心に巻回された変圧器用巻線の縦断面図である。
【図９】鉄心に巻回された変圧器用巻線の従来の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素にはなるべく同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
【実施例１】
【００１６】
図１から図５は、本発明の第１の実施例を示す。本実施例の構成とその作用について、図９に示した従来例と比較しながら説明する。
【００１７】
図１は、鉄心１に巻回された変圧器用巻線の構造を示した縦断面図を示す。図は、鉄心１の右側の巻線を示しており、実際には、鉄心１に対して対称に左側にも同様の巻線を備えている。図の横方向が巻線の巻厚方向、縦方向が高さ方向であり、以降に示される巻線の縦断面図における方向の定義も同一である。鉄心１の外側に、シート状の低圧巻線導体２を巻厚方向に巻回した低圧巻線（低圧コイル）がモールド樹脂２１内に構成され、電極２２および２３がモールド樹脂の外側に取り出される。その外側に、低圧巻線に対向して第１の高圧巻線導体３ａを高さ方向と巻厚方向に巻回した第１の高圧巻線（高圧コイルの第２の層の巻線）がモールド樹脂３１ａ内に構成される。そして、さらに外側に第２の高圧巻線導体３ｂを高さ方向と巻厚方向に巻回した第２の高圧巻線（高圧コイルの第１の層の巻線）がモールド樹脂３１ｂ内に構成される。上記の第１の高圧巻線と第２の高圧巻線は、接続線３２ａによりモールド樹脂の外側で直列に接続され、電極３２および３３がモールド樹脂３１ａおよび３１ｂの外側に取り出される。
【００１８】
第２の高圧巻線導体３ｂ中に示したように、その巻厚方向の断面寸法をａ、高さ方向の断面寸法をｂとすると、第１の高圧巻線導体３ａの断面寸法はａ＜ｂなる関係を満たし、第２の高圧巻線導体３ｂの断面寸法はａ＞ｂなる関係を満たすエッジワイズ巻線により構成される。すなわち、第１の高圧巻線導体３ａは、導体断面の巻厚方向の寸法ａが高さ方向の寸法ｂより小さく、第２の高圧巻線導体３ｂは、導体断面の巻厚方向の寸法ａが高さ方向の寸法ｂより大きい。
【００１９】
上記の低圧巻線のモールド樹脂２１と鉄心１の間隙部にはスペーサ４０が備えられて、絶縁距離ｄ０が確保される。そして、低圧巻線のモールド樹脂２１と第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａの間隙は絶縁距離ｄ１、第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａと第２の高圧巻線のモールド樹脂３１ｂの間隙は絶縁距離ｄ２がそれぞれ確保され、各部位の絶縁距離が適切に保持される。
【００２０】
巻線に電流を流した際には、低圧巻線導体２には内周側（図の左側）に、第１および第２の高圧巻線導体３ａおよび３ｂには外周側（図の右側）に電磁力が作用する。第１の高圧巻線導体３ａの断面は縦長なので、上記の電磁力に抗する耐機械力は不足するが、第２の高圧巻線導体３ｂの断面は横長であり、上記の電磁力に抗する十分な耐機械力を備える。よって、第１の高圧巻線導体３ａに作用する電磁力と、自身に作用する電磁力による変形、あるいは破壊を防ぐことができる。
【００２１】
図９に示した従来の巻線構成は、図１における第１の高圧巻線導体３ａと、それを覆うモールド樹脂３１ａを備えていない。そして、低圧巻線２のモールド樹脂２１の外側に、導体の断面寸法がａ＞ｂなる関係を満たす、エッジワイズ巻線から構成される高圧巻線３ａが内部に構成されたモールド樹脂３１ａを備えている。
【００２２】
図２は、本実施例における鉄心１の周囲に巻回された、低圧巻線のモールド樹脂２１、第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａ、および第２の高圧巻線のモールド樹脂３１ｂの構造を示した斜視図である。鉄心１の断面形状は矩形であり、その周囲に巻回される上記の各巻線のモールド樹脂の横断面は、屈曲部を持つ略矩形である。各巻線のモールド樹脂の上部から、低圧巻線電極２２および２３、高圧巻線電極３２および３３が取り出される状況を示しているが、そのすべて、あるいは一部の電極は、各巻線のモールド樹脂の下部から取り出してもよい。
【００２３】
図３は、図１に示した本実施例の巻線の縦断面図において、電流を流した際に発生する磁束ベクトルＢの概略の状態を示したものである。低圧巻線と高圧巻線を備える変圧器用巻線においては、両巻線の間隙部の高さ方向に最大の磁束が発生し、間隙部から離れるに従ってその強度が減少する特徴を有する。
【００２４】
図４は、断面積が同一で、断面寸法の縦横の比率が異なる巻線導体を鎖交する磁束ベクトルＢと、導体内に発生する渦電流を模式的に示したものである。図４（ａ）に示した、断面寸法がａ＜ｂの場合には、渦電流が流れる面積が小さいので漂遊損は小さいが、図４（ｂ）に示した、断面寸法がａ＞ｂの場合には、渦電流が流れる面積が大きく、漂遊損が増加する。
【００２５】
本実施例では、鎖交磁束が大きい、低圧巻線２と対向する部分に断面寸法がａ＜ｂである第１の高圧巻線導体３ａを備えるので、図９に示した従来例に比べ、高圧巻線で発生する漂遊損が低減される。低圧巻線から離れた位置に備える、第２の高圧巻線導体３ｂを鎖交する磁束は小さいため、断面寸法がａ＞ｂなる導体３ｂを備えても漂遊損の増加の影響は小さい。そして上述したように、第２の高圧巻線導体３ｂにより、通電時に発生する電磁力による巻線の変形、あるいは破壊を防ぐ耐機械力を持たせることができる。
【００２６】
なお、これら２つの高圧巻線導体３ａおよび３ｂの断面積は同一とするのが好適であるが、本実施例により高圧巻線で発生する漂遊損が低減されるため、例えば第１の高圧巻線導体３ａの断面積を第２の高圧巻線導体３ｂの断面積より小さくしてもよい。これにより、変圧器用巻線の巻厚が減少し、変圧器の筐体を従来と同等、あるいはそれ以下に小型化することが可能になる。
【００２７】
本実施例において、巻線の形状と渦電流の状態を示す図４の（ａ）（ｂ）の対比から、第１の高圧巻線導体３ａ（高圧コイルの第２の層の巻線）の巻厚方向の幅ａが、第２の高圧巻線導体３ｂ（高圧コイルの第１の層の巻線）の巻厚方向の幅ａよりも小さくければ、渦電流を低減することができる。この場合、図に示すように、第１の高圧巻線導体３ａ（高圧コイルの第２の層の巻線）の高さｂを第２の高圧巻線導体３ｂ（高圧コイルの第１の層の巻線）の高さｂよりも大きくしても良い。
【００２８】
図５は、本実施例の巻線構造を三相変圧器に適用した例を示す縦断面図である。本図における鉄心は、薄い磁性材料を多数枚積層して環状に成形した内側巻鉄心１ａを２つ並べ、その外周に１つの外側巻鉄心１ｂを巻回した三相三脚型であり、三相の磁脚部１１、１２、１３が構成される。これらの磁脚の周囲に、低圧巻線のモールド樹脂２１、第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａ、および第２の高圧巻線のモールド樹脂３１ｂを配置し、三相の変圧器用巻線が構成される。
なお、本発明は、三相三脚型に限らず、単相変圧器や三相五脚型変圧器など他の変圧器にも用いることができる。
【００２９】
本実施例によれば、変圧器の高圧巻線において、外周側に巻回されたエッジワイズ巻線により耐機械力を持たせつつ、低圧巻線と対向する内周側の巻線導体が漏洩磁束により鎖交される断面積が小さくなり、漂遊損が減少して変圧器の効率を向上することができる。そして、漂遊損が減少することで巻線導体の断面積を減らすことが可能になり、変圧器の小形化、および材料費の削減が可能になる。
【実施例２】
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施例の、鉄心１に巻回された変圧器用巻線の構造を示した縦断面図を示す。
【００３１】
鉄心１の外側に、シート状の低圧巻線導体２を巻厚方向に巻回した低圧巻線がモールド樹脂２１内に構成され、電極２２および２３がモールド樹脂の外側に取り出される。その外側に第１の高圧巻線導体３ａを高さ方向と巻厚方向に巻回した第１の高圧巻線が構成され、その外側に第２の高圧巻線導体３ｂを高さ方向と巻厚方向に巻回した第２の高圧巻線が構成される。前記の高圧巻線導体３ａと３ｂの間には絶縁部材４１が備えられ、これらが同一のモールド樹脂３１ａ内に構成される。第１の高圧巻線と第２の高圧巻線は、接続線３２ａによりモールド樹脂３１ａの内部で直列に接続され、電極３２および３３がモールド樹脂の外側に取り出される。
【００３２】
第２の高圧巻線導体３ｂ中に示したように、その巻厚方向の断面寸法をａ、高さ方向の断面寸法をｂとすると、第１の高圧巻線導体３ａの断面寸法はａ＜ｂなる関係を満たし、第２の高圧巻線導体３ｂの断面寸法はａ＞ｂなる関係を満たすエッジワイズ巻線により構成される。上記の低圧巻線のモールド樹脂２１と鉄心１の間隙部にはスペーサ４０が備えられて絶縁距離ｄ０が確保される。そして、低圧巻線のモールド樹脂２１と高圧巻線のモールド樹脂３１ａの間隙は絶縁距離ｄ１が確保され、各部位の絶縁距離が適切に保持される。
【００３３】
実施例１で説明したように、巻線に電流を流した際には、低圧巻線導体２には内周側（図の左側）に、第１および第２の高圧巻線導体３ａおよび３ｂには外周側（図の右側）に電磁力が作用する。第１の高圧巻線導体３ａの断面は縦長なので、上記の電磁力に抗する耐機械力は不足するが、第２の高圧巻線導体３ｂの断面は横長であり、上記の電磁力に抗する十分な耐機械力を備える。よって、第１の高圧巻線導体３ａに作用する電磁力と、自身に作用する電磁力による変形、あるいは破壊を防ぐことができる。また、低圧巻線導体２と高圧巻線導体３ａの間隙部で最も大きくなる鎖交磁束は、第２の高圧巻線導体３ｂが備えられた位置においては十分小さい。よって実施例１と同様の理由により、高圧巻線で発生する漂遊損は、従来の構成に比べて低減される。
【００３４】
本実施例によれば、実施例１の効果に加えて、第１の高圧巻線導体３ａと第２の高圧巻線導体３ｂをモールド樹脂３１ａで一体に樹脂モールドしたので、高圧巻線を小型化することができ、変圧器を小型化することができる。
【実施例３】
【００３５】
図７は、本発明の第３の実施例の、鉄心１に巻回された変圧器用巻線の構造を示した縦断面図を示す。
【００３６】
鉄心１の外側に、シート状の低圧巻線導体２を巻厚方向に巻回した低圧巻線がモールド樹脂２１内に構成され、電極２２および２３がモールド樹脂の外側に取り出される。その外側にシート状の第１の高圧巻線導体３ａを巻厚方向に巻回した第１の高圧巻線がモールド樹脂３１ａ内に構成される。そして、さらに外側に第２の高圧巻線導体３ｂを高さ方向と巻厚方向に巻回した第２の高圧巻線がモールド樹脂３１ｂ内に構成される。上記の第１の高圧巻線と第２の高圧巻線は、接続線３２ａによりモールド樹脂の外側で直列に接続され、電極３２および３３がモールド樹脂の外側に取り出される。
【００３７】
第２の高圧巻線導体３ｂの断面寸法はａ＞ｂなる関係を満たすエッジワイズ巻線により構成される。上記の低圧巻線のモールド樹脂２１と鉄心１の間隙部にはスペーサ４０が備えられて絶縁距離ｄ０が確保される。そして、低圧巻線のモールド樹脂２１と第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａの間隙は絶縁距離ｄ１、第１の高圧巻線のモールド樹脂３１ａと第２の高圧巻線のモールド樹脂３１ｂの間隙は絶縁距離ｄ２がそれぞれ確保され、各部位の絶縁距離が適切に保持される。
【００３８】
実施例１および実施例２で説明したように、巻線に電流を流した際には、低圧巻線導体２には内周側（図の左側）に、第１および第２の高圧巻線導体３ａおよび３ｂには外周側（図の右側）に電磁力が作用する。シート状の第１の高圧巻線導体３ａの電磁力に抗する耐機械力は不足するが、第２の高圧巻線導体３ｂの断面は横長であり、上記の電磁力に抗する十分な耐機械力を備える。よって、シート状の第１の高圧巻線導体３ａに作用する電磁力と、自身に作用する電磁力による変形、あるいは破壊を防ぐことができる。
【００３９】
また、低圧巻線導体２と第１の高圧巻線導体３ａの間隙部で最も大きくなる鎖交磁束が、シート状の第１の高圧巻線導体３ａを貫く面積は実施例１、および実施例２に比べて小さいので、発生する漂遊損は前記実施例の場合よりもさらに低減される。
【００４０】
本実施例によれば、第１の高圧巻線を、シート状の巻線導体を巻厚方向に巻回して構成したので、実施例１に比べて、より漂遊損を減少させ、変圧器の効率を向上することができる。
【実施例４】
【００４１】
図８は、本発明の第４の実施例の、鉄心１に巻回された変圧器用巻線の構造を示した縦断面図を示す。
【００４２】
鉄心１の外側に、シート状の低圧巻線導体２を巻厚方向に巻回した低圧巻線がモールド樹脂２１内に構成され、電極２２および２３がモールド樹脂の外側に取り出される。その外側にシート状の第１の高圧巻線導体３ａを巻厚方向に巻回した第１の高圧巻線が構成され、その外側に第２の高圧巻線導体３ｂを高さ方向と巻厚方向に巻回した第２の高圧巻線が構成される。そして、そのさらに外側に、第３の高圧巻線導体３ｃを高さ方向と巻厚方向に巻回した第３の高圧巻線が構成される。前記の高圧巻線導体３ａと３ｂ、および３ｂと３ｃの間にはそれぞれ絶縁部材４１が備えられ、これらが同一のモールド樹脂３１ａ内に構成される。第１の高圧巻線と第２の高圧巻線および第２の高圧巻線と第３の高圧巻線は、接続線３２ａによりモールド樹脂３１ａの内部で互いに直列に接続され、電極３２および３３がモールド樹脂の外側に取り出される。
【００４３】
第３の高圧巻線導体３ｂ中に示したように、その巻厚方向の断面寸法をａ、高さ方向の断面寸法をｂとすると、第２の高圧巻線導体３ｂの断面寸法はａ＜ｂなる関係を満たし、第３の高圧巻線導体３ｂの断面寸法はａ＞ｂなる関係を満たすエッジワイズ巻線により構成される。上記の低圧巻線のモールド樹脂２１と鉄心１の間隙部にはスペーサ４０が備えられて絶縁距離ｄ０が確保される。そして低圧巻線のモールド樹脂２１と高圧巻線のモールド樹脂３１ａの間隙は絶縁距離ｄ１が確保され、各部位の絶縁距離が適切に保持される。
【００４４】
実施例１から実施例３で説明したように、巻線に電流を流した際には、低圧巻線導体２には内周側（図の左側）に、第１、第２、および第３の高圧巻線導体３ａ、３ｂおよび３ｃには外周側（図の右側）に電磁力が作用する。第１の高圧巻線導体３ａはシート状であり、第２の高圧巻線導体３ｂの断面は縦長なので、ともに上記の電磁力に抗する耐機械力は不足するが、第３の高圧巻線導体３ｃの断面は横長であり、上記の電磁力に抗する十分な耐機械力を備える。よって、第１の高圧巻線導体３ａと第２の高圧巻線導体３ｂに作用する電磁力と、自身に作用する電磁力による変形、あるいは破壊を防ぐことができる。
【００４５】
また、低圧巻線のモールド樹脂２１と、高圧巻線のモールド樹脂３１ａの間隙部で最も大きくなる鎖交磁束が、シート状の第１の高圧巻線導体３ａを貫く面積は実施例１、および実施例２に比べて小さいので、発生する漂遊損は実施例１および実施例２の場合よりも低減される。また、第２の高圧巻線導体３ｂが備えられた位置における鎖交磁束は、第１の高圧巻線導体３ａにおける位置より小さいが、この巻線導体の断面は縦長なので、発生する漂遊損は十分に低減される。よって、本実施例のような巻線を構成することで、実施例１から実施例３に記載の構成に比べ、漂遊損はさらに低減される。
【００４６】
なお、これら３つの高圧巻線導体３ａ、３ｂおよび３ｂの断面積はすべて同一とするのが好適であるが、本実施例により、高圧巻線で発生する漂遊損が低減されるため、例えば第１の高圧巻線導体３ａの断面積と第２の高圧巻線導体３ｂの断面積を、第３の高圧巻線導体３ｃの断面積より小さくしてもよい。これにより、変圧器用巻線の巻厚が減少し、変圧器の筐体を従来と同等、あるいはそれ以下に小型化することが可能になる。
【００４７】
本実施例によれば、高圧巻線を、低圧巻線と対向する、シート状の導体を巻厚方向に巻回した第１の高圧巻線と、その外側の、導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より小さい第２の高圧巻線と、その外側の、導体断面の巻厚方向の寸法が高さ方向の寸法より大きい第３の高圧巻線とで構成したので、実施例１〜３の構成に比べて、さらに漂遊損を減少させ、変圧器の効率を向上することができる。
【００４８】
以上説明した４つの実施例は本発明の構成を限定するものではなく、任意の複数の実施例を組み合わせても、本発明が提供する効果は同様に得られる。
【符号の説明】
【００４９】
１：鉄心
１ａ：内側巻鉄心
１ｂ：外側巻鉄心
１１，１２，１３：磁脚部
２：低圧巻線導体
２１：低圧巻線のモールド樹脂
２２，２３：低圧巻線電極
３ａ：第１の高圧巻線導体
３１ａ：第１の高圧巻線のモールド樹脂
３ｂ：第２の高圧巻線導体
３１ｂ：第２の高圧巻線のモールド樹脂
３２ａ：高圧巻線導体間の接続線
３ｃ：第３の高圧巻線導体
３２，３３：高圧巻線電極
４０：鉄心と低圧巻線のモールド樹脂間のスペーサ
４１：高圧巻線間の絶縁部材
ａ：高圧巻線導体の横方向（巻厚方向）の断面寸法
ｂ：高圧巻線導体の縦方向（高さ方向）の断面寸法
ｄ０：鉄心と低圧巻線のモールド樹脂間の距離
ｄ１：低圧巻線のモールド樹脂と第１の高圧巻線のモールド樹脂間の距離
ｄ２：第１の高圧巻線のモールド樹脂と第２の高圧巻線のモールド樹脂間の距離
【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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【図８】
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【図９】
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