(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる主脚部を含む鉄心と、
前記鉄心の前記主脚部を取り囲む低圧巻線と、
前記低圧巻線を取り囲む高圧巻線と、
前記低圧巻線を取り囲み、かつ前記軸方向に直交する径方向において前記低圧巻線と前記高圧巻線とに挟み込まれた絶縁部とを備え、
前記絶縁部は、前記低圧巻線を取り囲む少なくとも１つの絶縁筒と、前記少なくとも１つの絶縁筒に隣り合う少なくとも１つの縦スペーサとを含み、
前記少なくとも１つの縦スペーサは、前記高圧巻線、前記低圧巻線および前記少なくとも１つの絶縁筒の少なくともいずれかを支持しており、
前記絶縁部は、前記軸方向における第１端部と、前記軸方向における第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とに挟み込まれた中央部とを含み、
前記第１端部および前記第２端部は、前記中央部よりも低い誘電率を有しており、
前記少なくとも１つの絶縁筒は、前記第１端部に含まれる第１絶縁筒部と、前記第２端部に含まれる第２絶縁筒部と、前記中央部に含まれる中央絶縁筒部とを含み、
前記第１絶縁筒部および前記第２絶縁筒部は、前記中央絶縁筒部よりも低い誘電率を有しており、
前記少なくとも１つの縦スペーサは、前記第１端部に含まれる第１縦スペーサ部と、前記第２端部に含まれる第２縦スペーサ部と、前記中央部に含まれる中央縦スペーサ部とを含み、
前記第１縦スペーサ部および前記第２縦スペーサ部は、前記中央縦スペーサ部よりも低い誘電率を有している、静止誘導器。
【請求項２】
前記鉄心と、前記低圧巻線と、前記高圧巻線と、前記絶縁部とが配置されている内部空間を有するタンクと、
前記タンクの前記内部空間に充填されている絶縁油とを備えている、請求項１に記載の静止誘導器。
【請求項３】
前記低圧巻線に隣り合う低圧側スペーサと、
前記高圧巻線に隣り合う高圧側スペーサとを備え、
前記低圧巻線は、前記軸方向において前記中央部よりも前記第１端部側に配置された第１低圧巻線部と、前記軸方向において前記中央部よりも前記第２端部側に配置された第２低圧巻線部と、前記第１低圧巻線部と前記第２低圧巻線部との間に配置された複数の中央低圧巻線部とを含み、
前記低圧側スペーサは、前記第１低圧巻線部と前記複数の中央低圧巻線部の１つとに挟み込まれた第１低圧側スペーサ部と、前記第２低圧巻線部と前記複数の中央低圧巻線部の１つとに挟み込まれた第２低圧側スペーサ部とを含み、
前記高圧巻線は、前記軸方向において前記中央部よりも前記第１端部側に配置された第１高圧巻線部と、前記軸方向において前記中央部よりも前記第２端部側に配置された第２高圧巻線部と、前記第１高圧巻線部と前記第２高圧巻線部との間に配置された複数の中央高圧巻線部とを含み、
前記高圧側スペーサは、前記第１高圧巻線部と前記複数の中央高圧巻線部の１つとに挟み込まれた第１高圧側スペーサ部と、前記第２高圧巻線部と前記複数の中央高圧巻線部の１つとに挟み込まれた第２高圧側スペーサ部とを含み、
前記第１高圧巻線部および前記第１高圧側スペーサ部は、前記第１低圧巻線部および前記第１低圧側スペーサ部とで、前記径方向において前記第１端部を挟み込んでおり、
前記第２高圧巻線部および前記第２高圧側スペーサ部は、前記第２低圧巻線部および前記第２低圧側スペーサ部とで、前記径方向において前記第２端部を挟み込んでいる、請求項１または２に記載の静止誘導器。
【請求項４】
前記第１端部は、前記中央部に接続された第１端側第１部と、前記軸方向において前記第１端側第１部に対して前記中央部とは反対側で前記第１端側第１部に接続された第１端側第２部とを含み、
前記第２端部は、前記中央部に接続された第２端側第１部と、前記軸方向において前記第２端側第１部に対して前記中央部とは反対側で前記第２端側第１部に接続された第２端側第２部とを含み、
前記第１端側第１部は、前記第１端側第２部よりも低い誘電率を有しており、
前記第２端側第１部は、前記第２端側第２部よりも低い誘電率を有しており、
前記第１高圧巻線部および前記第１高圧側スペーサ部は、前記第１低圧巻線部および前記第１低圧側スペーサ部とで、前記第１端側第１部を挟み込んでおり、
前記第２高圧巻線部および前記第２高圧側スペーサ部は、前記第２低圧巻線部および前記第２低圧側スペーサ部とで、前記第２端側第１部を挟み込んでいる、請求項３に記載の静止誘導器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、静止誘導器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、低圧巻線と、低圧巻線を取り囲んでいる高圧巻線と、低圧巻線と高圧巻線とに挟み込まれかつ低圧巻線を取り囲んでいる絶縁部とを含んでいる静止誘導器がある。例えば、特開２０１０−２８３０６１号公報（特許文献１）では、上記の構造を有する静止誘導器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報に掲載された静止誘導器では、高圧巻線から絶縁部の沿面に沿って低圧巻線に向かう沿面放電が発生した場合、沿面放電は高圧巻線から絶縁部の上端部または下端部を経由して低圧巻線に橋絡する。これにより、絶縁部は、絶縁破壊に至る。【０００５】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、沿面放電が高圧巻線から低圧巻線に橋絡することを抑制できる静止誘導器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の静止誘導器は、鉄心と、低圧巻線と、高圧巻線と、絶縁部とを備えている。鉄心は、主脚部を含んでいる。主脚部は、軸方向に延びている。低圧巻線は、鉄心の主脚部を取り囲んでいる。高圧巻線は、低圧巻線を取り囲んでいる。絶縁部は、低圧巻線を取り囲んでいる。絶縁部は、軸方向に直交する径方向において低圧巻線と高圧巻線とに挟み込まれている。絶縁部は、軸方向における第１端部と、軸方向における第２端部と、中央部とを含んでいる。中央部は、第１端部と第２端部とに挟み込まれている。第１端部および第２端部は、中央部よりも低い誘電率を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の静止誘導器によれば、第１端部および第２端部は、中央部よりも低い誘電率を有している。このため、沿面放電が発生した場合でも、沿面放電が高圧巻線から第１端部および第２端部を経由して低圧巻線に橋絡することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る静止誘導器の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図４】図２のＩＶ領域の拡大図である。
【図５】図４のＶ領域の拡大図である。
【図６】図４のＶＩ領域の拡大図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った部分断面図であり、鉄心の主脚部を含む部分断面図である。
【図８】実施の形態１に係る絶縁筒の構成を概略的に示す斜視図である。
【図９】実施の形態１に係る縦スペーサの構成を概略的に示す斜視図である。
【図１０】電極系の構成を概略的に示す回路図である。
【図１１】実施の形態２に係る静止誘導器の構成を概略的に示し、図４に対応する拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
主に図１〜図３を用いて、実施の形態１に係る静止誘導器１００の構成を説明する。図１に示されるように、静止誘導器１００は、鉄心１と、低圧巻線２と、絶縁部３と、高圧巻線４と、低圧側スペーサ５（図４参照）と、高圧側スペーサ６（図４参照）と、タンク７と、絶縁油８（図５および図６参照）とを含んでいる。なお、図１〜図３には、説明の便宜のため絶縁油８（図５および図６参照）が図示されていない。
【００１１】
図２および図３に示されるように、低圧巻線２は、鉄心１の後述される主脚部１１を取り囲んでいる。高圧巻線４は、低圧巻線２を取り囲んでいる。絶縁部３は、低圧巻線２を取り囲んでいる。絶縁部３は、径方向において低圧巻線２と高圧巻線４とに挟み込まれている。
【００１２】
図２に示されるように、絶縁部３は、軸方向における第１端部３ｔと、軸方向における第２端部３ｂと、中央部３ｃとを含んでいる。第２端部３ｂは、軸方向において第１端部３ｔとは反対側の端部である。中央部３ｃは、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂとに挟み込まれている。第１端部３ｔは、軸方向において低圧巻線２および高圧巻線４の一方端にまたがって延びている。第２端部３ｂは、軸方向において低圧巻線２および高圧巻線４の一方端にまたがって延びている。
【００１３】
＜鉄心１の構成について＞
図１を用いて、実施の形態１に係る鉄心１の構成を説明する。図１に示されるように、鉄心１は、主脚部１１と、ヨーク部１２とを含んでいる。主脚部１１は、軸方向に延びている。本実施の形態において、軸方向とは、主脚部１１が延びる方向（Ｙ軸方向）である。径方向とは、軸方向に直交する方向（Ｘ軸方向）である。ヨーク部１２は、主脚部１１に接続されている。
【００１４】
＜低圧巻線２および高圧巻線４の構成について＞
図３〜図６を用いて、実施の形態１に係る低圧巻線２および高圧巻線４の構成を詳細に説明する。なお、図３および図４には、説明の便宜のため絶縁油８（図５および図６参照）が図示されていない。
【００１５】
図３に示されるように、低圧巻線２は、径方向において主脚部１１を取り囲んでいる。低圧巻線２は、環形状を有している。低圧巻線２は、絶縁被覆された平角素線導体が周方向に巻回されることによって構成されている。
【００１６】
図４に示されるように、低圧巻線２は、第１低圧巻線部２ｔと、第２低圧巻線部２ｂと、複数の中央低圧巻線部２ｃとを含んでいる。第１低圧巻線部２ｔは、軸方向において中央部３ｃよりも第１端部３ｔ側に配置されている。第２低圧巻線部２ｂは、軸方向において中央部３ｃよりも第２端部３ｂ側に配置されている。複数の中央低圧巻線部２ｃは、第１低圧巻線部２ｔと第２低圧巻線部２ｂとの間に配置されている。
【００１７】
図４に示されるように、第１低圧巻線部２ｔ、第２低圧巻線部２ｂおよび複数の中央低圧巻線部２ｃは、互いの間に低圧側スペーサ５が挟み込まれている状態で、第１低圧巻線部２ｔ、複数の中央低圧巻線部２ｃ、第２低圧巻線部２ｂの順序で等間隔に積層されている。第１低圧巻線部２ｔ、第２低圧巻線部２ｂおよび複数の中央低圧巻線部２ｃは、互いに電気的に接続されている。
【００１８】
図３に示されるように、高圧巻線４は、径方向において低圧巻線２および絶縁部３を取り囲んでいる。高圧巻線４は、環形状を有している。高圧巻線４は、低圧巻線２の外周に配置されている。高圧巻線４は、低圧巻線２と同心状に配置されている。高圧巻線４は、軸方向に沿って第１端部３ｔ（図４参照）側および第２端部３ｂ（図４参照）側の両方から電圧を印可する。高圧巻線４は、絶縁被覆された平角素線導体が周方向に巻回されることによって構成されている。
【００１９】
図４に示されるように、高圧巻線４は、第１高圧巻線部４ｔと、第２高圧巻線部４ｂと、複数の中央高圧巻線部４ｃとを含んでいる。第１高圧巻線部４ｔは、軸方向において中央部３ｃよりも第１端部３ｔ側に配置されている。第２高圧巻線部４ｂは、軸方向において中央部３ｃよりも第２端部３ｂ側に配置されている。複数の中央高圧巻線部４ｃは、第１高圧巻線部４ｔと第２高圧巻線部４ｂとの間に配置されている。
【００２０】
図４に示されるように、第１高圧巻線部４ｔは、第１高圧巻線内側部４０ｔｉと、複数の第１高圧巻線外側部４０ｔとを含んでいる。第１高圧巻線内側部４０ｔｉは、絶縁部３に隣り合っている。複数の第１高圧巻線外側部４０ｔは、径方向において第１高圧巻線内側部４０ｔｉに対して、絶縁部３とは反対側に配置されている。
【００２１】
図４に示されるように、第２高圧巻線部４ｂは、第２高圧巻線内側部４０ｂｉと、複数の第２高圧巻線外側部４０ｂとを含んでいる。第２高圧巻線内側部４０ｂｉは、絶縁部３に隣り合っている。複数の第２高圧巻線外側部４０ｂは、径方向において第２高圧巻線内側部４０ｂｉに対して、絶縁部３とは反対側に配置されている。
【００２２】
第１高圧巻線部４ｔ、第２高圧巻線部４ｂおよび複数の中央高圧巻線部４ｃは、互いの間に高圧側スペーサ６が挟み込まれている状態で、第１高圧巻線部４ｔ、複数の中央高圧巻線部４ｃ、第２巻線部の順序で等間隔に積層されている。第１高圧巻線部４ｔ、第２高圧巻線部４ｂおよび複数の中央高圧巻線部４ｃは、互いに電気的に接続されている。
【００２３】
＜低圧側スペーサ５および高圧側スペーサ６の構成について＞
次に、図４〜図７を用いて、実施の形態１に係る低圧側スペーサ５および高圧側スペーサ６の構成を説明する。
【００２４】
図４に示されるように、低圧側スペーサ５は、低圧巻線２に隣り合っている。低圧側スペーサ５は、第１低圧側スペーサ部５ｔと、第２低圧側スペーサ部５ｂと、複数の中央低圧側スペーサ部５ｃとを含んでいる。第１低圧側スペーサ部５ｔは、第１低圧巻線部２ｔと複数の中央低圧巻線部２ｃの１つとに挟み込まれている。第２低圧側スペーサ部５ｂは、第２低圧巻線部２ｂと複数の中央低圧巻線部２ｃの１つとに挟み込まれている。中央低圧側スペーサ部５ｃは、２つの中央低圧巻線部２ｃに挟み込まれている。
【００２５】
図４に示されるように、高圧側スペーサ６は、高圧巻線４に隣り合っている。高圧側スペーサ６は、第１高圧側スペーサ部６ｔと、第２高圧側スペーサ部６ｂと、複数の中央高圧側スペーサ部６ｃとを含んでいる。第１高圧側スペーサ部６ｔは、第１高圧巻線部４ｔと複数の中央高圧巻線部４ｃの１つとに挟み込まれている。第２高圧側スペーサ部６ｂは、第２高圧巻線部４ｂと複数の中央高圧巻線部４ｃの１つとに挟み込まれている。中央高圧側スペーサ部６ｃは、２つの中央高圧巻線部４ｃに挟み込まれている。
【００２６】
図４に示されるように、高圧側スペーサ６は、低圧側スペーサ５とで径方向において絶縁部３を挟み込んでいる。高圧側スペーサ６は、軸方向において低圧側スペーサ５と同じ位置に配置されている。
【００２７】
図５に示されるように、第１高圧側スペーサ部６ｔ、第１高圧巻線内側部４０ｔｉおよび絶縁部３の間には、第１角部Ｃ１が設けられている。第１角部Ｃ１には、絶縁油８が充填されている。
【００２８】
図６に示されるように、第２高圧側スペーサ部６ｂ、第２高圧巻線内側部４０ｂｉおよび絶縁部３の間には、第２角部Ｃ２が設けられている。第２角部Ｃ２には、絶縁油８が充填されている。
【００２９】
図７に示されるように、低圧側スペーサ５および高圧側スペーサ６は、複数のスペーサ部材Ｓからなっている。複数のスペーサ部材Ｓは、主脚部１１を中心として放射状に配置されている。複数のスペーサ部材Ｓの各々は、径方向に間を空けて配置されている。本実施の形態において、複数のスペーサ部材Ｓの各々は、径方向に互いに等間隔に間を空けて配置されている。
【００３０】
＜絶縁部３の構成について＞
次に、図２〜図９を用いて、実施の形態１に係る絶縁部３の構成を説明する。
【００３１】
図２に示されるように、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂは、中央部３ｃよりも低い誘電率を有している。第１端部３ｔおよび第２端部３ｂは、中央部３ｃよりも小さい静電容量を有している。
【００３２】
第１端部３ｔおよび第２端部３ｂは、例えば、ポリエステル樹脂に含浸されたポリエステル繊維によって形成されている。ポリエステル繊維によって形成されている第１端部３ｔおよび第２端部３ｂの比誘電率は、例えば、３．５である。
【００３３】
中央部３ｃは、例えば、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂよりも小さい比重を有するクラフトパルプなどの紙が圧縮されることによって形成されている。クラフトパルプによって形成されている中央部３ｃの比誘電率は、例えば、４．５である。
【００３４】
図４に示されるように、第１端部３ｔは、第１低圧巻線部２ｔ、第１低圧側スペーサ部５ｔ、第１高圧巻線部４ｔおよび第１高圧側スペーサ部６ｔに隣り合っている。第１高圧巻線部４ｔおよび第１高圧側スペーサ部６ｔは、第１低圧巻線部２ｔおよび第１低圧側スペーサ部５ｔとで、第１端部３ｔを挟み込んでいる。
【００３５】
図４に示されるように、第２端部３ｂは、第２低圧巻線部２ｂ、第２低圧側スペーサ部５ｂ、第２高圧巻線部４ｂおよび第２高圧側スペーサ部６ｂに隣り合っている。第２高圧巻線部４ｂおよび第２高圧側スペーサ部６ｂは、第２低圧巻線部２ｂおよび第２低圧側スペーサ部５ｂとで、第２端部３ｂを挟み込んでいる。
【００３６】
図３に示されるように、絶縁部３は、少なくとも１つの絶縁筒３１と、少なくとも１つの縦スペーサ３２とを含んでいる。少なくとも１つの絶縁筒３１は、低圧巻線２を取り囲んでいる。図８に示されるように、少なくとも１つの絶縁筒３１は、円筒形状を有している。図２に示されるように、少なくとも１つの絶縁筒３１は、軸方向に沿って延びている。少なくとも１つの絶縁筒３１は、径方向に低圧巻線２を取り囲んでいる。少なくとも１つの絶縁筒３１は、低圧巻線２および高圧巻線４と同心状に配置されている。本実施の形態において、少なくとも１つの絶縁筒３１は、複数の絶縁筒３１を含んでいる。
【００３７】
図２に示されるように、少なくとも１つの縦スペーサ３２は、高圧巻線４、低圧巻線２および少なくとも１つの絶縁筒３１の少なくともいずれかを支持している。図８に示されるように、少なくとも１つの縦スペーサ３２は、角柱形状を有している。図２に示されるように、少なくとも１つの縦スペーサ３２は、軸方向に沿って延びている。本実施の形態において、少なくとも１つの縦スペーサ３２は、複数の縦スペーサ３２を含んでいる。図４に示されるように、複数の縦スペーサ３２には、例えば、図示されない接着剤によって低圧側スペーサ５または高圧側スペーサ６が固定されている。
【００３８】
図３に示されるように、複数の縦スペーサ３２は、主脚部１１を中心として放射状に配置されている。複数の縦スペーサ３２は、高圧巻線４と絶縁筒３１との間、低圧巻線２と絶縁筒３１との間および絶縁筒３１と絶縁筒３１との間のいずれかに配置されている。
【００３９】
図４に示されるように、縦スペーサ３２の軸方向における寸法は、軸方向における第１高圧巻線部４ｔから第２高圧巻線部４ｂまでの距離および第１低圧巻線部２ｔから第２低圧巻線部２ｂまでの距離よりも大きい。
【００４０】
図４に示されるように、絶縁筒３１は、第１端部３ｔに含まれる第１絶縁筒部３１ｔと、第２端部３ｂに含まれる第２絶縁筒部３１ｂと、中央部３ｃに含まれる中央絶縁筒部３１ｃとを含んでいる。第１絶縁筒部３１ｔおよび第２絶縁筒部３１ｂは、中央絶縁筒部３１ｃよりも低い誘電率を有している。第１絶縁筒部３１ｔおよび第２絶縁筒部３１ｂは、例えば、図示されない接着剤によって中央絶縁筒部３１ｃに固定されている。図１に示されるように、第１絶縁筒部３１ｔ、第２絶縁筒部３１ｂおよび中央絶縁筒部３１ｃは、軸方向から見たときに重なっている。
【００４１】
図４に示されるように、縦スペーサ３２は、第１端部３ｔに含まれる第１縦スペーサ部３２ｔと、第２端部３ｂに含まれる第２縦スペーサ部３２ｂと、中央部３ｃに含まれる中央縦スペーサ部３２ｃとを含んでいる。第１縦スペーサ部３２ｔおよび第２縦スペーサ部３２ｂは、中央縦スペーサ部３２ｃよりも低い誘電率を有している。第１縦スペーサ部３２ｔおよび第２縦スペーサ部３２ｂは、例えば、図示されない接着剤によって中央縦スペーサ部３２ｃに固定されている。図１に示されるように、第１縦スペーサ部３２ｔ、第２縦スペーサ部３２ｂおよび中央縦スペーサ部３２ｃは、軸方向から見たときに重なっている。
【００４２】
＜タンク７および絶縁油８の構成について＞
図１に示されるように、タンク７には、内部空間ＩＳが設けられている。内部空間ＩＳには、低圧巻線２と、高圧巻線４と、絶縁部３とが収納されている。なお、説明の便宜のためタンク７の一部のみが図示されている。
【００４３】
図１に示されるように、絶縁油８（図５および図６参照）は、内部空間ＩＳに充填されている。絶縁油８は、例えば、鉱油、植物油またはシリコーン液である。
【００４４】
＜沿面放電の発生について＞
次に、図３〜図６を用いて、本実施の形態に係る静止誘導器１００での絶縁部３の沿面に沿った沿面放電の発生について説明する。図３に示されるように、静止誘導器１００において、高圧巻線４と低圧巻線２との間には、電位差が発生する。このため、高圧巻線４から絶縁部３の沿面に沿って低圧巻線２に向かう沿面放電が発生し得る。
【００４５】
具体的には、図４に示されるように、第１高圧巻線部４ｔおよび第２高圧巻線部４ｂでは、等電位線が曲がっているため、電界が集中している。第１高圧巻線部４ｔの第１高圧巻線内側部４０ｔｉは、複数の第１高圧巻線中央部３ｃよりも低圧巻線２に近いため、複数の第１高圧巻線中央部３ｃよりも電界が集中している。このため、図５に示されるように、第１高圧巻線内側部４０ｔｉ、第１高圧側スペーサ部６ｔおよび絶縁部３の間に設けられている第１角部Ｃ１では、電界が集中している。また、第２角部Ｃ２（図６参照）では、電界が集中している。よって、第１角部Ｃ１（図５参照）および第２角部Ｃ２（図６参照）では、他の部位よりも沿面放電が発生しやすい。
【００４６】
図５および図６に示されるように、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２では、電気力線は、高圧巻線４から低圧巻線２に向かって伸びている。したがって、静止誘導器１００では、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２において発生した沿面放電は、高圧巻線４から低圧巻線２に向かう。
【００４７】
＜沿面放電の進展長について＞
次に、図１０を用いて、本実施の形態に係る静止誘導器１００での絶縁部３の沿面に沿った沿面放電の進展長を説明する。沿面放電の進展長について、電極系２００を用いて説明する。電極系２００は、高圧電極ＨＥと、背後電極ＢＥと、固体誘電体Ｄとを含んでいる。静止誘導器１００が電極系２００に相当し、高圧巻線４が高圧電極ＨＥに相当し、低圧巻線２が背後電極ＢＥに相当し、絶縁部３が固体誘電体Ｄに相当している。
【００４８】
沿面放電は、高圧電極ＨＥから背後電極ＢＥに向かって進展する。雷インパルス電圧による沿面放電の進展長Ｌｓは、定数をＫｓ、破壊電圧をＶｓ、固体誘電体Ｄの固有容量をＣとすると、次の式（１）によって算出される。
【００４９】
Ｌｓ＝Ｋｓ×Ｖｓ４×Ｃ３／２  （１）
また、固有電量Ｃは、固体誘電体Ｄの誘電率をε、厚さをｄとすると、次の式（２）によって算出される。
【００５０】
Ｃ＝ε／ｄ  （２）
よって、沿面放電の進展長Ｌｓと固体誘電体Ｄの誘電率εとの関係は、次の式（３）によって示される。
【００５１】
Ｌｓ∝ε３／２  （３）
上記の式（３）から、固体誘電体Ｄの誘電率εが低いほど、沿面放電の進展長Ｌｓが短くなる。具体的には、固体誘電体Ｄの誘電率εが低いほど、固体誘電体Ｄの静電容量は小さくなる。固体誘電体Ｄの沿面に沿って進展長Ｌｓを進展する放電チャンネルは、放電経路上の固体誘電体Ｄの静電容量から充電電流を受けて導電性を維持している。このため、固体誘電体Ｄの誘電率εが低いほど、沿面放電の進展長Ｌｓが短くなる。よって、絶縁部３の誘電率が低いほど、沿面放電が短くなる。
【００５２】
＜作用効果について＞
本実施の形態に係る静止誘導器１００によれば、図２に示されるように、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂは、中央部３ｃよりも低い誘電率を有している。このため、沿面放電が発生したとしても、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂが中央部３ｃと同じ誘電率を有している場合よりも、沿面放電が高圧巻線４から第１端部３ｔおよび第２端部３ｂを経由して低圧巻線２に橋絡することを抑制することができる。
【００５３】
第１端部３ｔおよび第２端部３ｂが中央部３ｃよりも低い誘電率を有していればよい。このため、絶縁部３の全体を低誘電率材料に置き換えなくてもよい。よって、中央部３ｃを第１端部３ｔおよび第２端部３ｂよりも小さい比重を有する材料を用いることができるため、静止誘導器１００の重量を小さくできる。
【００５４】
図２に示されるように、絶縁部３の少なくとも１つの縦スペーサ３２は、高圧巻線４、低圧巻線２および少なくとも１つの絶縁筒３１の少なくともいずれかを支持している。これにより、高圧巻線４、低圧巻線２および少なくとも１つの絶縁筒３１の少なくともいずれかの安定性を高めることができる。また、少なくとも１つの縦スペーサ３２によって高圧巻線４と低圧巻線２との間に隙間を設けることができる。これにより、高圧巻線４と低圧巻線２との間での絶縁性を高めることができる。
【００５５】
図４に示されるように、第１高圧巻線部４ｔおよび第１高圧側スペーサ部６ｔは、第１低圧巻線部２ｔおよび第１低圧側スペーサ部５ｔとで、第１端部３ｔを挟み込んでいる。このため、図５に示されるように、第１高圧巻線部４ｔの第１高圧巻線内側部４０ｔｉおよび第１高圧側スペーサ部６ｔの間に設けられた第１角部Ｃ１は、第１端部３ｔに隣り合っている。このため、第１角部Ｃ１が中央部３ｃに隣り合っている場合よりも、第１角部Ｃ１において発生した沿面放電が進展することを抑制できる。これにより、沿面放電が発生しやすい第１角部Ｃ１から沿面放電が進展することを効果的に抑制できる。
【００５６】
図４に示されるように、第２高圧巻線部４ｂおよび第２高圧側スペーサ部６ｂは、第２低圧巻線部２ｂおよび第２低圧側スペーサ部５ｂとで、第２端部３ｂを挟み込んでいる。このため、図６に示されるように、第２高圧巻線部４ｂの第２高圧巻線内側部４０ｂｉおよび第２高圧側スペーサ部６ｂの間に設けられた第２角部Ｃ２は、第２端部３ｂに隣り合っている。このため、第２角部Ｃ２が中央部３ｃに隣り合っている場合よりも、第２角部Ｃ２において発生した沿面放電が進展することを抑制できる。これにより、沿面放電が発生したとしても、第２角部Ｃ２から沿面放電が進展することを効果的に抑制できる。
【００５７】
図５および図６に示されるように、静止誘導器１００全体での電界の合計は一定であるため、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂでの電界が大きくなるほど、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２での電界が小さくなる。よって、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂの誘電率が低くなるほど、第１端部３ｔおよび第２端部３ｂの電界が大きくなるため、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２での電界が小さくなる。これにより、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２での電界集中を抑制できる。したがって、第１角部Ｃ１および第２角部Ｃ２での放電の発生を抑制できる。
【００５８】
図４に示されるように、静止誘導器１００は、低圧側スペーサ５を含んでいる。低圧側スペーサ５の第１低圧側スペーサ部５ｔが低圧巻線２の第１低圧巻線部２ｔと複数の中央低圧巻線部２ｃの１つとに挟み込まれ、第２低圧側スペーサ部５ｂが第２低圧巻線部２ｂと複数の中央低圧巻線部２ｃの１つとに挟み込まれ、中央低圧側スペーサ部５ｃが２つの中央低圧巻線部２ｃに挟み込まれている。このため、低圧側スペーサ５は、低圧巻線２の第１低圧巻線部２ｔ、複数の中央低圧巻線部２ｃおよび第２低圧巻線部２ｂの各々を絶縁できる。
【００５９】
図４に示されるように、静止誘導器１００は、高圧側スペーサ６を含んでいる。高圧側スペーサ６の第１高圧側スペーサ部６ｔが高圧巻線４の第１高圧巻線部４ｔと複数の中央高圧巻線部４ｃの１つとに挟み込まれ、第２高圧側スペーサ部６ｂが第２高圧巻線部４ｂと複数の中央高圧巻線部４ｃの１つとに挟み込まれ、中央高圧側スペーサ部６ｃが２つの中央高圧巻線部に挟み込まれている。このため、高圧側スペーサ６は、高圧巻線４の第１高圧巻線部４ｔ、複数の中央高圧巻線部４ｃおよび第２高圧巻線部４ｂの各々を絶縁できる。
【００６０】
図７に示されるように、低圧側スペーサ５および高圧側スペーサ６は、複数のスペーサ部材Ｓからなっている。複数のスペーサ部材Ｓの各々が径方向に互いに間を空けて配置されているため、低圧巻線２（図３参照）および高圧巻線４（図３参照）の放熱性を高めることができる。
【００６１】
実施の形態２．
次に、図１１を用いて、実施の形態２に係る静止誘導器１００の構成を説明する。
【００６２】
図１１に示されるように、本実施の形態において、第１端部３ｔは、第１端側第１部３ｔ１と、第１端側第２部３ｔ２とを含んでいる。第２端部３ｂは、第２端側第１部３ｂ１と、第２端側第２部３ｂ２とを含んでいる。
【００６３】
第１端側第１部３ｔ１は、中央部３ｃに接続されている。第１高圧巻線部４ｔおよび第１高圧側スペーサ部６ｔは、第１低圧巻線部２ｔおよび第１低圧側スペーサ部５ｔとで、径方向において第１端側第１部３ｔ１を挟み込んでいる。第１端側第２部３ｔ２は、軸方向において第１端側第１部３ｔ１に対して中央部３ｃとは反対側で第１端側第１部３ｔ１に接続されている。
【００６４】
第２端側第１部３ｂ１は、中央部３ｃに接続されている。第２端側第１部３ｂ１は、軸方向において第１端側第１部３ｔ１とで中央部３ｃを挟み込んでいる。第２高圧巻線部４ｂおよび第２高圧側スペーサ部６ｂは、第２低圧巻線部２ｂおよび第２低圧側スペーサ部５ｂとで、径方向において第２端側第１部３ｂ１を挟み込んでいる。第２端側第２部３ｂ２は、軸方向において第２端側第１部３ｂ１に対して中央部３ｃとは反対側で第２端側第１部３ｂ１に接続されている。第２端側第２部３ｂ２は、軸方向において第１端側第２部３ｔ２とで、第１端側第１部３ｔ１、中央部３ｃおよび第２端側第１部３ｂ１を挟み込んでいる。
【００６５】
第１端側第１部３ｔ１は、第１端側第２部３ｔ２よりも低い誘電率を有している。このため、第１端側第１部３ｔ１の誘電率は、第１端側第２部３ｔ２および中央部３ｃよりも低い。第１端側第２部３ｔ２の誘電率は、中央部３ｃよりも低く、第１端側第１部３ｔ１よりも高い。第１端側第１部３ｔ１が第１端側第２部３ｔ２よりも低い誘電率を有している限り、第１端側第２部３ｔ２は、軸方向において、複数の部分にさらに分割されていてもよい。
【００６６】
第２端側第１部３ｂ１は、第２端側第２部３ｂ２よりも低い誘電率を有している。このため、第２端側第１部３ｂ１の誘電率は、第２端側第２部３ｂ２および中央部３ｃよりも低い。第２端側第２部３ｂ２の誘電率は、中央部３ｃよりも低く、第２端側第１部３ｂ１よりも高い。第２端側第１部３ｂ１が第２端側第２部３ｂ２よりも低い誘電率を有している限り、第２端側第２部３ｂ２は、軸方向において、複数の部分にさらに分割されていてもよい。
【００６７】
第１端側第１部３ｔ１および第２端側第１部３ｂ１の材料は、例えば、混抄され加圧された芳香族ポリアミド繊維および芳香族ポリアミドフィブリッドである。第１端側第１部３ｔ１および第２端側第１部３ｂ１の材料が混抄され加圧された芳香族ポリアミド繊維および芳香族ポリアミドフィブリッドである場合、第１端側第１部３ｔ１および第２端側第１部３ｂ１の比誘電率は、例えば、２．５である。第１端側第２部３ｔ２および第２端側第２部３ｂ２の材料は、例えば、ポリエステル樹脂に含浸されたポリエステル繊維である。第１端側第２部３ｔ２および第２端側第２部３ｂ２の材料がポリエステル樹脂に含浸されたポリエステル繊維である場合、第１端側第２部３ｔ２および第２端側第２部３ｂ２の比誘電率は、例えば、３．５である。
【００６８】
第１絶縁筒部３１ｔは、第１端側第１部３ｔ１に含まれる第１絶縁筒第１部３１ｔ１と、第１端側第２部３ｔ２に含まれる第１絶縁筒第２部３１ｔ２とを含んでいる。第１絶縁筒第１部３１ｔ１は、中央絶縁筒部３１ｃに接続されている。第１絶縁筒第２部３１ｔ２は、軸方向において第１絶縁筒第２部３１ｔ２に対して中央絶縁筒部３１ｃとは反対側で第１絶縁筒第１部３１ｔ１に接続されている。
【００６９】
第２絶縁筒部３１ｂは、第２端側第１部３ｂ１に含まれる第２絶縁筒第１部３１ｂ１と、第２端側第２部３ｂ２に含まれる第２絶縁筒第２部３１ｂ２とを含んでいる。第２絶縁筒第１部３１ｂ１は、中央絶縁筒部３１ｃに接続されている。第２絶縁筒第２部３１ｂ２は、軸方向において第２絶縁筒第１部３１ｂ１に対して中央絶縁筒部３１ｃとは反対側で第２絶縁筒第１部３１ｂ１に接続されている。
【００７０】
第１縦スペーサ部３２ｔは、第１端側第１部３ｔ１に含まれる第１縦スペーサ第１部３２ｔ１と、第１端側第２部３ｔ２に含まれる第１縦スペーサ第２部３２ｔ２とを含んでいる。第１縦スペーサ第１部３２ｔ１は、中央縦スペーサ部３２ｃに接続されている。第１縦スペーサ第２部３２ｔ２は、軸方向において第１縦スペーサ第２部３２ｔ２に対して中央縦スペーサ部３２ｃとは反対側で第１縦スペーサ第１部３２ｔ１に接続されている。
【００７１】
第２縦スペーサ部３２ｂは、第２端側第１部３ｂ１に含まれる第２縦スペーサ第１部３２ｂ１と、第２端側第２部３ｂ２に含まれる第２縦スペーサ第２部３２ｂ２とを含んでいる。第２縦スペーサ第１部３２ｂ１は、中央縦スペーサ部３２ｃに接続されている。第２縦スペーサ第２部３２ｂ２は、軸方向において第２縦スペーサ第１部３２ｂ１に対して中央縦スペーサ部３２ｃとは反対側で第２縦スペーサ第１部３２ｂ１に接続されている。
【００７２】
本実施の形態に係る静止誘導器１００によれば、図１１に示されるように、第１高圧巻線部４ｔおよび第１高圧側スペーサ部６ｔは、第１低圧巻線部２ｔおよび第１低圧側スペーサ部５ｔとで、径方向において第１端側第１部３ｔ１を挟み込んでいる。第１端側第１部３ｔ１は、第１端側第２部３ｔ２および中央部３ｃよりも低い誘電率を有している。このため、図５に示されるように、第１高圧巻線部４ｔの第１高圧巻線内側部４０ｔｉおよび第１高圧側スペーサ部６ｔの間に設けられた第１角部Ｃ１において発生した沿面放電が進展することを抑制できる。
【００７３】
図１１に示されるように、第２高圧巻線部４ｂおよび第２高圧側スペーサ部６ｂは、第２低圧巻線部２ｂおよび第２低圧側スペーサ部５ｂとで、径方向において第２端側第１部３ｂ１を挟み込んでいる。第２端側第１部３ｂ１は、第２端側第２部３ｂ２および中央部３ｃよりも低い誘電率を有している。図６に示されるように、このため、第２高圧巻線部４ｂの第２高圧巻線内側部４０ｂｉおよび第２高圧側スペーサ部６ｂの間に設けられた第１角部Ｃ１において発生した沿面放電が進展することを抑制できる。
【００７４】
図１１に示されるように、第１端部３ｔが第１端側第１部３ｔ１と、第１端側第２部３ｔ２とを含んでいる。このため、第１端部３ｔは、軸方向において、複数の部分に分割され得る。このため、必要な誘電率または比重などに応じて、第１端側第１部３ｔ１および第１端側第２部３ｔ２の材料を適宜に選択することができる。
【００７５】
図１１に示されるように、第２端部３ｂが第２端側第１部３ｂ１と、第２端側第２部３ｂ２とを含んでいる。このため、第２端部３ｂは、軸方向において、複数の部分に分割され得る。このため、必要な誘電率または比重などに応じて、第２端側第１部３ｂ１および第２端側第２部３ｂ２の材料を適宜に選択することができる。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【符号の説明】
【００７７】
１  鉄心、２  低圧巻線、２ｔ  第１低圧巻線部、２ｂ  第２低圧巻線部、２ｃ  中央高圧巻線部、３  絶縁部、３ｔ  第１端部、３ｂ  第２端部、３ｃ  中央部、４  高圧巻線、４ｔ  第１高圧巻線部、４ｂ  第２高圧巻線部、４ｃ  中央高圧巻線部、５  低圧側スペーサ、５ｔ  第１低圧側スペーサ部、５ｂ  第２低圧側スペーサ部、６  高圧側スペーサ、６ｔ  第１高圧側スペーサ部、６ｂ  第２高圧側スペーサ部、７  タンク、８  絶縁油、１１  鉄心、３１  絶縁筒、３２  縦スペーサ、１００  静止誘導器、ＩＳ  内部空間。
【要約】
静止誘導器（１００）は、鉄心（１）と、低圧巻線（２）と、高圧巻線（４）と、絶縁部（３）とを備えている。鉄心（１）の主脚部（１１）は、軸方向に延びている。低圧巻線（２）は、主脚部（１１）を取り囲んでいる。高圧巻線（４）は、低圧巻線（２）を取り囲んでいる。絶縁部（３）は、低圧巻線（２）を取り囲んでいる。絶縁部（３）は、軸方向に直交する径方向において低圧巻線（２）と高圧巻線（４）とに挟み込まれている。絶縁部（３）は、軸方向における第１端部（３ｔ）と、軸方向における第２端部（３ｂ）と、中央部（３ｃ）とを含んでいる。中央部（３ｃ）は、第１端部（３ｔ）と第２端部（３ｂ）とに挟み込まれている。第１端部（３ｔ）および第２端部（３ｂ）は、中央部（３ｃ）よりも低い誘電率を有している。【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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【図１０】
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【図１１】
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