(57)【要約】【課題】絶縁耐力を向上し各セクション間のシールド導体の接続作業を軽減する。【解決手段】コイル導体５０１を円板状に巻回して単位円板コイルのセクションを形成し、形成した単位円板コイルのセクションを巻線の軸方向に所定段積層配置する変圧器巻線において、各セクションで同一のシールド導体５０２をコイル導体５０１の各ターン間に巻き込むと共に、同一のシールド導体５０２により４個のセクション間を接続する。【選択図】図１
2008021737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル導体を円板状に巻回して単位円板コイルのセクションを形成し、形成した単位円板コイルのセクションを巻線の軸方向に所定段積層配置する変圧器巻線において、
上記各セクションで同一のシールド導体を上記コイル導体の各ターン間に巻き込むと共に、上記同一のシールド導体により３個以上のセクション間を接続することを特徴とする変圧器巻線。
【請求項２】
各セクションで同一のシールド導体を変圧器の最外側に巻き付けることを特徴とする請求項１記載の変圧器巻線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は変圧器内の変圧器巻線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変圧器の衝撃電圧に対する絶縁耐力を向上させる方法として、各セクションのコイル導体間にシールド導体を巻き込む方法がある。変圧器の絶縁耐力を一層向上させるために巻き込むシールド導体を増加すると、変圧器自体が大きくなり、シールド導体の巻き込み作業の負担も増大する。この課題を解決するために、従来の変圧器巻線として、例えば特許文献１では、２個のセクション間のシールド導体を接続することにより衝撃電圧特性（電位振動）を改善させている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６９０４８号公報（段落００１２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変圧器巻線は以上のように構成されているので、衝撃電圧に対する絶縁耐力を向上させているが、必ずしも十分な絶縁耐力を得られておらず、２個のセクション間のシールド導体の接続作業が増加するという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、衝撃電圧に対する絶縁耐力をさらに向上することができると共に、各セクション間のシールド導体の接続作業を軽減することができる変圧器巻線を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る変圧器巻線は、コイル導体を円板状に巻回して単位円板コイルのセクションを形成し、形成した単位円板コイルのセクションを巻線の軸方向に所定段積層配置するものにおいて、上記各セクションで同一のシールド導体を上記コイル導体の各ターン間に巻き込むと共に、上記同一のシールド導体により３個以上のセクション間を接続するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明により、衝撃電圧に対する絶縁耐力をさらに向上することができると共に、各セクション間のシールド導体の接続作業を軽減することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による変圧器巻線の構成を示す断面図である。図１に示す変圧器巻線は、コイル導体５０１を円板状に巻回して単位円板コイルのセクションを形成し、形成した単位円板コイルのセクションを巻線の軸方向に所定段積層配置する変圧器の連続円板巻線を示している。
【０００９】
そして、この変圧器巻線は、系統側端部６０１と接地側端部６０２間に接続され、単位円板コイルの全セクション数が４０、コイル導体５０１の総ターン数が４００、系統側端部６０１側の４個のセクションに巻き込まれているシールド導体５０２の総ターン数が１２の場合を示している。なお、コイル導体５０１に記入された番号１〜４００はコイル導体５０１のターン番号を示し、シールド導体５０２に記入された番号１ｃ〜１２ｃはシールド導体５０２のターン番号を示しており、ターン番号１のコイル導体５０１は系統側端部６０１に接続され、ターン番号４００のコイル導体５０１は接地側端部６０２に接続されている。
【００１０】
図１において、シールド導体５０２は、各セクションのコイル導体５０１間に巻き込まれ、巻き込まれたどの位置においても電位がほぼ同じにようにするために、抵抗が小さな金属等が使用される。このシールド導体５０２によりコイル導体５０１間の直列静電容量を増大させて変圧器の絶縁性能を向上させている。
【００１１】
ここで、ターン番号１ｃからターン番号１２ｃのシールド導体５０２は１本の同一のシールド導体で構成されている。図１に示すように、第１セクションにおいて、ターン番号１ｃからターン番号３ｃのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号１からターン番号４の各ターン間に巻き込み、第２セクションにおいて、ターン番号４ｃからターン番号６ｃのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号１７からターン番号２０の各ターン間に巻き込み、第３セクションにおいて、ターン番号７ｃからターン番号９ｃのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号２１からターン番号２４の各ターン間に巻き込み、第４セクションにおいて、ターン番号１０ｃからターン番号１２ｃのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号３７からターン番号４０の各ターン間に巻き込んでいる。
【００１２】
また、１本の同一のシールド導体５０２により、第１セクションと第２セクション間ではターン番号３ｃとターン番号４ｃが接続され、第２セクションと第３セクション間ではターン番号６ｃとターン番号７ｃが接続され、第３セクションと第４セクション間では、ターン番号９ｃとターン番号１０ｃが接続されている。このシールド導体５０２のセクション間の接続により、４個のセクションのシールド導体５０２は一つの直列回路となり、隣接する全てのセクション間を静電結合させている。
【００１３】
このように、図１に示す変圧器巻線では、各セクションで同一のシールド導体５０２をコイル導体５０１の各ターン間に巻き込むと共に、同一のシールド導体５０２により４個のセクション間を接続して静電結合させることにより衝撃電圧特性を向上させている。
【００１４】
ここで、図１に示す本発明の変圧器巻線と上記特許文献１に示す従来の変圧器巻線の衝撃電圧特性を比較検討するために、一般的に行われている電位振動解析を実施した。
図２は本発明の変圧器巻線と衝撃電圧特性を比較検討するための従来の変圧器巻線の構成を示す断面図である。従来のシールド導体５０２の接続は２つのセクション間のシールド導体５０２を接続するもので、図２では、図１と比較するために、ターン番号１ａからターン番号６ａのシールド導体５０２を１本のシールド導体で構成し、ターン番号１ｂからターン番号６ｂのシールド導体５０２を別の１本のシールド導体で構成し、１本のシールド導体５０２により、第１セクションと第２セクション間でターン番号３ａとターン番号４ａが接続され、別の１本のシールド導体５０２により、第３セクションと第４セクション間でターン番号３ｂとターン番号４ｂが接続されている。
【００１５】
図３は本発明の変圧器巻線と従来の変圧器巻線の衝撃電圧特性を示す図であり、横軸は時刻を示し縦軸は衝撃電圧を示している。また、太線が本発明の衝撃電圧特性を示し、細線が従来の衝撃電圧特性を示している。この図３では、図１及び図２のターン番号１のコイル導体５０１に衝撃電圧を与えたときに、コイル導体５０１のターン間で最大電位差が生じると予想されるターン番号１０のコイル導体５０１とターン番号３０のコイル導体５０１間の衝撃電圧特性を示している。
【００１６】
図３の衝撃電圧特性に示すように、図１に示す変圧器巻線は従来の図２に示す変圧器巻線と比較して、ターン番号１０のコイル導体５０１とターン番号３０のコイル導体５０１間の最大電位差が小さくなる。このことから、１本の同一のシールド導体５０２で４つのセクション間を接続する方法は、２本のシールド導体５０２でそれぞれ２つのセクション間を接続する従来法よりも衝撃電圧特性が向上することがわかる。
【００１７】
なお、この実施の形態１では、１本の同一のシールド導体５０２で４個のセクション間を接続して静電結合させることにより衝撃電圧特性を向上させているが、任意の３個以上のセクション間を接続して静電結合させても、同様に衝撃電圧特性を向上させることができる。
【００１８】
以上のように、この実施の形態１によれば、各セクションで同一のシールド導体５０２をコイル導体５０１の各ターン間に巻き込むと共に、同一のシールド導体５０２により３個以上のセクション間を接続することにより、衝撃電圧に対する絶縁耐力をさらに向上することができると共に、各セクション間のシールド導体の接続作業を軽減することができるという効果が得られる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による変圧器巻線の構成を示す断面図である。上記実施の形態１の図１に示す変圧器巻線は、変圧器の最外側にコイル導体５０１を配置しているが、この図４では変圧器の最外側にシールド導体５０２を配置しており、その他の構成は図１に示す変圧器巻線と同じである。なお、シールド導体５０２に記入された番号１ｄ〜１２ｄはシールド導体５０２のターン番号を示している。
【００２０】
図４において、ターン番号１ｄからターン番号１２ｄのシールド導体５０２は１本の同一のシールド導体で構成されている。図４に示すように、第１セクションにおいて、ターン番号１ｄのシールド導体５０２を変圧器の最外側に巻き付け、ターン番号２ｄ，３ｄのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号１からターン番号３の各ターン間に巻き込み、第２セクションにおいて、ターン番号４ｄ，５ｄのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号１８からターン番号２０の各ターン間に巻き込み、ターン番号６ｄのシールド導体５０２を変圧器の最外側に巻き付け、第３セクションにおいて、ターン番号７ｄのシールド導体５０２を変圧器の最外側に巻き付け、ターン番号８ｄ，９ｄのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号２１からターン番号２３の各ターン間に巻き込み、第４セクションにおいて、ターン番号１０ｄ，１１ｄのシールド導体５０２をコイル導体５０１のターン番号３８からターン番号４０の各ターン間に巻き込み、ターン番号１２ｄのシールド導体５０２を最外側に巻き付けている。
【００２１】
また、１本の同一のシールド導体５０２により、第１セクションと第２セクション間ではターン番号３ｄとターン番号４ｄが接続され、第２セクションと第３セクション間ではターン番号６ｄとターン番号７ｄが接続され、第３セクションと第４セクション間では、ターン番号９ｄとターン番号１０ｄ接続されている。このシールド導体５０２のセクション間の接続により、４個のセクションのシールド導体５０２は一つの直列回路となり、隣接する全てのセクション間を静電結合させている。
【００２２】
なお、この実施の形態２では、１本の同一のシールド導体５０２で４個のセクション間を接続して静電結合させることにより衝撃電圧特性を向上させているが、任意の３個以上のセクション間を接続して静電結合させても、同様に衝撃電圧特性を向上させることができる。
【００２３】
以上のように、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果が得られると共に、変圧器の最外側にシールド導体５０２を巻き付けることにより、例えば図４における第２セクションと第３セクション間のように、シールド導体５０２の巻き込み作業の負担を軽減させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１による変圧器巻線の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による変圧器巻線と衝撃電圧特性を比較検討するための従来の変圧器巻線の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による変圧器巻線と従来の変圧器巻線の衝撃電圧特性を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２による変圧器巻線の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１〜４００  コイル導体のターン番号、１ａ〜６ａ  シールド導体のターン番号、１ｂ〜６ｂ  シールド導体のターン番号、１ｃ〜１２ｃ  シールド導体のターン番号、１ｄ〜１２ｄ  シールド導体のターン番号、５０１  コイル導体、５０２  シールド導体、６０１  系統側端部、６０２  接地側端部。
【図１】
2008021737.tif 000003
【図２】
2008021737.tif 000004
【図３】
2008021737.tif 000005
【図４】
2008021737.tif 000006