JP4838753B2 - 油入静止誘導機器 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁油入りタンク内に配置した巻線の低圧側とタンク上部に配置した低圧側ブッシングの中心導体間を低圧リード線によって接続して構成した油入静止誘導機器に関する。

一般的な油入静止誘導機器として、絶縁油入りタンク内に絶縁被覆を施したコイル導体によって構成した巻線を配置し、この巻線の低圧側端子に絶縁被覆を施した低圧リード線の一端を接続し、この低圧リード線の他端をタンクの上部に取り付けた低圧側ブッシングの中心導体に接続した構成が知られており、この種の機器では巻線やタンク内の絶縁油の温度上昇限度、また低圧側ブッシングにおける温度上昇限度などが規定されている。従来の油入静止誘導機器においては、小型化と共に容量および負荷電流の増大に対処して各部の温度上昇に対する様々な対策がなされ、耐熱性に優れた絶縁被覆を施した巻線の使用や、耐熱絶縁特性に優れた絶縁油の使用や、さらにはブッシングの温度上昇を抑制するために、低圧リード線とブッシング中心導体の端子間に放熱用端子金具を取り付けること（例えば、特許文献１を参照）なども行われている。

特開２００５−１７５０６７号公報

しかしながら、上述した従来の静止誘導機器では、小型化のために巻線の運転時温度を上げた場合、低圧リード線の絶縁被覆は巻線からの熱伝導により温度上昇し、大きな影響を受けることから、耐熱特性を高めた高価なものを使用しなければならなかった。

本発明の目的は、耐熱特性を高めた絶縁被覆の使用範囲を短くすると共に、巻線の温度上昇による低圧リード線の絶縁劣化を防止した油入静止誘導機器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、絶縁油入りのタンク内に配置した巻線の低圧側と、前記タンクの上部に取り付けた低圧側ブッシングの中心導体間を絶縁被覆を施した低圧リード線によって接続して構成した油入静止誘導機器において、前記タンクの上部の絶縁油中にほぼ板状の放熱板をほぼ鉛直に配置し、前記放熱板は、前記巻線の真上よりも前記タンクの側部内壁面側に偏寄して前記側部内壁面にほぼ平行に配置し、この放熱板と前記中心導体間を絶縁被覆を施したブッシング側低圧リード線によって接続し、前記放熱板と前記巻線の低圧側間を前記ブッシング側低圧リード線の前記絶縁被覆よりも高耐熱性の絶縁被覆を施した巻線側低圧リード線によって接続したことを特徴とする。

本発明による油入静止誘導機器は、タンクの上部の絶縁油中にほぼ板状の放熱板をほぼ垂直に配置したため、従来のように巻線の運転時温度が許容範囲内で高くなったとしても、放熱板から絶縁油中への放熱によってブッシング側低圧リード線の温度上昇を防ぐことができるので、その被覆絶縁物の熱劣化による絶縁低下を防止することができる。しかも、放熱板の配置と形状によって巻線の発熱によって先ず真上に向かう絶縁油の対流に抵抗となるような悪影響を与えることなく効果的に冷却することができる。従って、ブッシング側低圧リード線の絶縁被覆は、巻線の絶縁被覆のように耐熱性に優れた高価な絶縁被覆を使用しなくてもよくなり、機器を安価に製作することができる。また、巻線からの熱影響を受ける巻線側低圧リード線を短くすることができ、高価な絶縁被覆を使用しなければならない範囲を短くすることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による油入静止誘導機器としての油入変圧器を示す縦断面図である。
絶縁油入りのタンク１内には、支持台１６上に締付金具５，５ａ，５ｂや、鉄心２，４や、三相の巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗが保持されている。タンク１の上部には高圧側ブッシング７Ｕ，７Ｖ，７Ｗおよび低圧側ブッシング８Ｕ，８Ｖ，８Ｗが取り付けられており、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの高圧巻線は高圧側ブッシング７Ｕ，７Ｖ，７Ｗの中心導体にそれぞれ接続され、また巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの低圧巻線は低圧リード線によって低圧側ブッシング８Ｕ，８Ｖ，８Ｗの中心導体にそれぞれ接続されている。巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの下部からは絶縁被覆を施した結線用端子リード線１４が導出され、この結線用端子リード線１４は絶縁支持部材１５に支持されながら立ち上げられ、その後、低圧リード線と共に束ねられている。

上述した低圧リード線の電気的な接続部分は、三相ともほぼ同一構成であるから、ここではＵ相についてのみ説明する。この低圧リード線は、絶縁被覆を施したブッシング側低圧リード線９Ｕと、絶縁被覆を施した巻線側低圧リード線１１Ｕとから成り、ブッシング側低圧リード線９Ｕは詳細を後述する放熱板１０Ｕと低圧側ブッシング８Ｕの中心導体間を電気的に接続し、また巻線側低圧リード線１１Ｕは放熱板１０Ｕと低圧巻線間を電気的に接続している。後者の巻線側低圧リード線１１Ｕは、巻線６Ｕの側方位置を立ち上げられるので巻線６Ｕの温度による熱劣化を受けないように高耐熱性の絶縁被覆を施して構成している。これに対してブッシング側低圧リード線９Ｕは、巻線側低圧リード線１１Ｕに比べて耐熱性の低い安価な絶縁被覆を施して構成している。

タンク１の上部には、巻線６Ｕの上端部近傍に平板状で鉛直に配置した導電性の放熱板１０Ｕが配置されており、この放熱板１０Ｕは締付金具５ａに固定したＬ形固定部材１２Ｕに絶縁部材１７Ｕを介して支持固定している。ブッシング側低圧リード線９Ｕは、その一端を低圧側ブッシング８Ｕの中心導体に固定した端子金具１３Ｕに機械的に固定すると共に電気的にも接続し、また他端を放熱板１０Ｕに機械的に固定すると共に電気的にも接続している。一方、巻線側低圧リード線１１Ｕは、その一端を詳細な図示を省略した巻線６Ｕの低圧巻線の端部端子に電気的に接続され、その他端を放熱板１０Ｕに固定して機械的に支持すると共に電気的にも接続している。

図２は、図１に示した油入静止誘導機器のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、各相のブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗと巻線側低圧リード線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ間に接続した放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの配置構成を示している。

同図から分かるように各相の放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの上端部近傍でタンク１の側部内壁面と巻線間の絶縁油中に配置している。しかも、放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗはほぼ平板状であり、タンク１の側部内壁面とほぼ平行に配置しているため、この近傍における絶縁油の対流が妨げられることなく効果的に循環するようになっている。また、各相の放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの上端部近傍でタンク１の側部内壁面と巻線間に偏寄されているため、この放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗと連結関係を持つブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗおよび巻線側低圧リード線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ、さらにはこれらと共に束ねられて配線される結線用端子リード線１４も全体的に同じ側に偏寄させることができ、従来からの構成を変更する必要がない。

巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗにはそれぞれ絶縁被覆が施されており、油入静止誘導機器の運転状態での各巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗからの発熱は、タンク１内の絶縁油によって効果的に冷却されて所定の温度上昇限度内に保持されている。これに対して、ブッシング接続用低圧側リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗはそれ自身の発熱および各巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗからの発熱伝導により温度上昇し、そのままの状態で長時間放置されるとその絶縁被覆が熱劣化する。

しかしながら、上述したように各相のブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗには放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗがそれぞれ連結されているため、仮にブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗが温度上昇したとしても、放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗから効果的に絶縁油中に放熱されることになる。このため、小型化を図って各巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの運転時温度が許容範囲内で高くなったとしても、ブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗの絶縁被覆が熱による絶縁劣化を生じさせるまでに温度上昇することはなくなり、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの絶縁被覆のように耐熱性に優れた高価な絶縁被覆を使用しなくてもよくなる。

しかも、放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは、絶縁被覆を施さない裸導体で構成することによって一層効果的な放熱効果を得ることができる。さらに、ほぼ平板状でほぼ鉛直に配置することによって、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの発熱によって先ず真上に向かう絶縁油の対流に抵抗となるような悪影響を与えることなく、タンク１の側部内壁面と巻線間での絶縁油の対流を利用してブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗを効果的に冷却することができる。

このようにして、ブッシング側低圧リード線９Ｕ，９Ｖ，９Ｗは、巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの絶縁被覆と同じ高耐熱性絶縁材料を使用せずに多少耐熱性の劣る安価な絶縁材料を使用したとしても、熱による絶縁劣化を防止することができるようになり、安価に製作することができるようになる。また、巻線側低圧リード線１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗとしては巻線６Ｕ，６Ｖ，６Ｗの絶縁被覆と同じ高耐熱性絶縁材料を使用しても良いし、その温度上昇を考慮してふさわしい絶縁材料を決定することもできる。いずれの場合も、耐熱特性に優れた高価な絶縁被覆を施した低圧リード線の使用長さを放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗに相当する分だけ短くすることができるので、経済的な油入静止誘導機器とすることができる。

上述した放熱板１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗは単なる平板状に構成したものとして説明したが、さらに放熱用フィンを付加したりして放熱面積を増加させたものを使用することもできる。

本発明による油入静止誘導機器は、図１および図２に示した構成の油入変圧器に限らず、その他の構成のものにも適用することができる。

本発明の一実施の形態による油入静止誘導機器を示す縦断面図である。 図１に示した油入静止誘導機器のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

符号の説明

１ タンク
６Ｕ，６Ｖ，６Ｗ 巻線
８Ｕ，８Ｖ，８Ｗ 低圧側ブッシング
９Ｕ，９Ｖ，９Ｗ ブッシング側低圧リード線
１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗ 放熱板
１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗ 巻線側低圧リード線

Claims (1)

1. 絶縁油入りのタンク内に配置した巻線の低圧側と、前記タンクの上部に取り付けた低圧側ブッシングの中心導体間を絶縁被覆を施した低圧リード線によって接続して構成した油入静止誘導機器において、前記タンクの上部の絶縁油中にほぼ板状の放熱板をほぼ鉛直に配置し、前記放熱板は、前記巻線の真上でない位置に配置すると共に、前記タンクの側部内壁面側に偏寄して前記側部内壁面にほぼ平行に配置し、この放熱板と前記中心導体間を絶縁被覆を施したブッシング側低圧リード線によって接続し、前記放熱板と前記巻線の低圧側間を前記ブッシング側低圧リード線の前記絶縁被覆よりも高耐熱性の絶縁被覆を施した巻線側低圧リード線によって接続したことを特徴とする油入静止誘導機器。

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