(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力コイルと出力コイルとを混触防止板を介して巻回した断面円形状の脚鉄心を配列し、配列した各脚鉄心の上面と下面を継鉄心で衝合連結してなる衝合型乾式変圧器において、前記混触防止板を絶縁処理した細い中空導体管を螺旋巻回した円筒体とし、前記中空導体管の中空に冷却された流体を通流するとともに、前記混触防止板と前記各コイル間および前記各コイルの層間に無溶剤系絶縁接着剤を全面に塗着したポリイミド系フィルムからなる絶縁紙を挿入したことを特徴とする衝合型乾式変圧器。
【請求項２】
絶縁処理した細い中空導体管を螺旋巻回した円筒体が、巻数同数で互いに逆巻きに螺旋巻回した円筒体の偶数個からなり、隣接の該円筒体の端部を電気的に接続してなることを特徴とする請求項１に記載の衝合型乾式変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝合型乾式変圧器、詳細には該変圧器の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力コイルと出力コイルを巻回した断面円形状の脚鉄心を三角状あるいは直線状に配列し、各脚鉄心の上面と下面を継鉄心で衝合連結してなる衝合型変圧器は周知である。図４〜図６は、このような三相衝合型乾式変圧器の一例を示すもので、図５および図６において、１ａ、１ｂ、１ｃは断面円形または擬似円形をなし、円形の中心にボルト挿通用の貫通孔を形成した脚鉄心、２ａは外形三角形状の上部継鉄心、２ｂは外形三角形状の下部継鉄心、３ａは脚鉄心１ａに巻装した導線コイル部、３ｂは脚鉄心１ｂに巻装した導線コイル部、３ｃは脚鉄心１ｃに巻装した導線コイル部、４は容器、５は風洞板、６は排気扇、７は通風孔である。
【０００３】
変圧器本体は、図６に示すように導線コイルを巻装した脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃを三角状に配置し、三角状に配置された各脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃの上下端面のそれぞれに、外形三角状の環状継鉄２ａ、２ｂが、各脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃを貫通する図示しないボルトにより衝合固定されて構成されている。
【特許文献１】実開昭６２−３０３１７号公報
【特許文献２】特開昭４８−５７１６１号公報
【０００４】
変圧器は、図５に示すように、この変圧器本体を容器４内に収納して構成されている。その容器内には変圧器本体を囲む穴を形成した風洞板５が配置され、容器４の上面には排気扇６が設けられている。容器４内に収納した変圧器本体は、排気扇６の駆動により容器４の下部側壁に設けた通風孔７から空気を導入し、その空気を風洞板５で案内して変圧器本体内を通流させ、その通流で変圧器本体は冷却される。
【０００５】
図４は、この変圧器の脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃに巻回した導線コイル部３ａ、３ｂ、３ｃの構成を、脚鉄心１ａを代表して示すもので、３ａ１は入力コイル（一次コイル）、３ａ２は出力コイル（二次コイル）で、一次コイル３ａ１および二次コイル３ａ２をそれぞれ２層巻とした場合を示している。８はアラミド系フィルムからなる絶縁紙、９は絶縁スペーサ、１０は一次コイル３ａ１と二次コイル３ａ２との間を電気的に隔離する円筒状の銅板からなる混触防止板である。絶縁スペーサ９は脚鉄心１ａの周方向に所定の間隔を隔てて複数は位置されており、隣接の絶縁スペーサ９間の、脚鉄心１ａと平行して延びる間隙を冷却風の通路とし、この通路に通風孔７から導入した冷却風を通流させ、その通流で変圧器本体を冷却するようにされている。
【０００６】
このように従来は変圧器本体を冷却するために絶縁スペーサ９を脚鉄心１ａと一次コイル３ａ１間、一次コイル３ａ１の層間、一次コイル３ａ１と二次コイル３ａ２間、二次コイル３ａ２の層間に配置しており、そのために必然的にコイル径が大きくなり変圧器が大型化し、また、導線コイルの径も大きく使用する導線量も多く必要とするといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明が解決しようとする課題は、衝合型乾式変圧器の冷却効率を低減することなく小型化することができるようにし、斯かる問題を解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、入力コイルと出力コイルとを混触防止板を介して巻回した断面円形状の脚鉄心を配列し、配列した各脚鉄心の上面と下面を継鉄心で衝合連結してなる衝合型乾式変圧器において、前記混触防止板を絶縁処理した細い中空導体管を螺旋巻回した円筒体とし、前記中空導体管の中空に冷却された流体を通流するとともに、前記混触防止板と前記各コイル間および前記各コイルの層間に無溶剤系絶縁接着剤を全面に塗着したポリイミド系フィルムからなる絶縁紙を挿入したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、入力コイルと出力コイルとの間に配置する混触防止板を絶縁処理した細い中空導体管を螺旋巻回した円筒体とし、前記中空導体管の中空に水や油などの冷却流体を通流するので、冷却能力が高められ、また、無溶剤系絶縁接着剤を全面に塗着したポリイミド系フィルムからなる絶縁紙を混触防止板と前記各コイル間および前記各コイルの層間に配置するので、コイルから発生する熱を混触防止板に効率よく伝導することができ、コイル層間に配置するスペーサを省くことができる。これによりコイルの径を小さくすることができ、導線の使用量が低減され、また、変圧器を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
衝合型乾式変圧器の冷却効率を低減することなく小型化することができるようにする目的を、入力コイルと出力コイルとの間に配置する混触防止板に冷却媒体通流路を形成し、また、混触防止板と前記各コイル間および前記各コイルの層間に気泡が発生しない無溶剤系絶縁接着剤を全面に塗着したポリイミド系フイルムからなる絶縁紙を挿入その冷却媒体通流孔に水や油などの冷却流体を通流することにより実現した。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明に係る衝合型乾式変圧器の脚鉄心に巻回した導線コイル部の構成を示す断面図である。図１において、１ａは断面円形状の脚鉄心、２ａおよび２ｂは継鉄、３ａ１は入力コイル（一次コイル）、３ａ２は第１の出力コイル（二次コイル）、３ａ３は第２の出力コイル（三次コイル）、１１はポリイミド系フイルムからなる絶縁紙、１２は混触防止板、１３は絶縁紙１１の全面に塗着した無溶剤系絶縁接着剤層である。
【００１２】
脚鉄心１ａに絶縁紙１１を巻き、その上に第２の出力コイル３ａ３の１層目を巻き、無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、第２の出力コイル３ａ３の２層目を巻く。第２の出力コイル３ａ３の２層目の上に無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、その上に混触防止板１２を配置して無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、入力コイル３ａ１の１層目を巻き、その上に無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、入力コイル３ａ１の２層目を巻く。以下、無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き混触防止板１２を配置して無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、第１の出力コイル３ａ２の１層目を巻き、その上に無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着した絶縁紙１１を巻き、第１の出力コイル３ａ２の２層目を巻き、絶縁紙１１を巻き付けてコイル部を作成する。なお、この実施例では、第２の出力コイル３ａ３を設けているが、この出力コイルの数は適宜である。
【００１３】
混触防止板１２は、絶縁処理した細い中空導体管１２ａからなり、これを螺旋状に巻回して円筒体に形成されている。この場合、中空導体管１２ａを出力コイル３ａ３および３ａ２と入力コイル３ａ１間で巻回することとなり、その円筒体の両端で電位差が発生し、混触防止板としては不都合のときがある。このときには、図２に示すように螺旋状に巻回した中空導体管１２ａを上側円筒体１２ｂと下側円筒体１２ｃの巻数を同一にして二つに分け、上側円筒体１２ｂに位置する中空導体管１２ａの巻き方向と下側円筒体１２ｃに位置する巻き方向を逆方向に巻回し、中央部で電気的に接続すれば、円筒体の両端の電位は同電位となる。なお、螺旋状に巻回した中空導体管１２ａを上側円筒体１２ｂと下側円筒体１２ｃの二つに分けているが、より多く分けるようにしてもよく、この場合、偶数個に分けると中空導体管１１ｅを螺旋状に巻回して形成した円筒体の上下端部を同電位とすることができる。
【００１４】
この混触防止板１２を有する衝合型乾式変圧器の運転時には、中空導体管１２ａに水または油などの冷却された流体を流す。この冷却流体の通流により混触防止板１２は冷却され、その冷却により入力コイル３ａ１および出力コイル３ａ２、３ａ３を冷却する。この場合、導体間に配置した無溶剤系絶縁接着剤層１３を両面に塗着したポリイミド系フイルムからなる絶縁紙１１は断熱効果が低く、熱伝導性が高いのでその冷却効果を高めることができる。なお、図示しないが中空導体管１２ａを通流した流体は冷却機を循環して、中空導体管１２ａへ通流するようにしている。
【００１５】
図３は、他の参考例の混触防止板１２を示すもので、この例の混触防止板１２は、図３に示すように肉厚内部を中空とし、円周方向を分断する（誘導電流の発生を防止）が開口１２ｄを形成した円筒体１２ｅをなし、脚鉄心の１ａの中心軸と平行する方向の上下端面に中空内と連通する開孔１２ｆ、１２ｇが形成されている。このような円筒体１２ｅは、たとえば周囲端部縁に低い凸部を形成した矩形状の銅板に、他の矩形状の銅板を凸部の上に貼り重ねて一体化し、一辺の凸部と、この凸部と対向する他辺の凸部のそれぞれにドリルなどで開孔１２ｆ、１２ｇを形成し、これを円筒状に変形して作成される。なお、円筒体１２ｅの肉厚内にドリルなどで複数の貫通孔を形成するようにしてもよい。
【００１６】
この混触防止板１２を有する衝合型乾式変圧器の運転時には、円筒体１２ｅの下端面の開孔１２ｇから水または油などの冷却された流体を円筒体１２ｅの中空内部に注入し、また、中空内部に注入された流体は円筒体１２ｅの上端面の開孔１２ｆから排出する。この冷却流体の通流により円筒体１２ｅは冷却され、その冷却により入力コイル３ａ１および出力コイル３ａ２、３ａ３を冷却する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る衝合型乾式変圧器の脚鉄心に巻回した導線コイル部の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す衝合型乾式変圧器の混触防止板の側面図である。
【図３】本発明の実施例に係る他の混触防止板の斜視図である。
【図４】従来の衝合型乾式変圧器の脚鉄心に巻回した導線コイル部の構成を示す断面図である。
【図５】衝合型乾式変圧器の説明図である。
【図６】衝合型乾式変圧器の鉄心の配置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ａ、１ｂ、１ｃ  脚鉄心
２ａ  ２ｂ  継鉄心
３ａ１  入力コイル
３ａ２  第１の出力コイル
３ａ３  第２の出力コイル
１１  絶縁紙
１２  混触防止板
１２ａ  中空導体管
１２ｅ  円筒体
１３  無溶剤系絶縁接着剤層
【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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