JPH0322896Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、環状鉄心に高低圧巻線を巻回して構
成する環状鉄心変圧器に関するものである。

従来技術 最近、変圧器の鉄心材料として珪素鋼板に代え
て損失の少ないアモルフアス合金板を用いること
が考えられている。アモルフアス合金板は、珪素
鋼板に比べて極めて薄く、従来の変圧器鉄心の構
造をそのまま採用することは困難であるため、ア
モルフアス合金板を用いるのに適した種々の変圧
器構造が提案されている。その１つとして、鉄心
を環状（トロイダル状）に形成して、第１図また
は第２図に示すように該環状鉄心１に多数の独立
の単位巻線２０１，２０２，…を並べて巻回し、
該多数の単位巻線を直列接続することにより高圧
巻線２を構成するものがある。

この種の変圧器において、高圧巻線からタツプ
を引出す場合、従来の変圧器におけるタツプの引
出し構造に準じてタツプを引出すと第１図または
第２図に示すようになる。すなわち第１図の構成
では、直列接続された単位巻線群２０１，２０
２，…の一端を一方の外部端子Ｌ１に接続し、該
巻線群の他端側に位置する幾つか（第１図の例で
は４つ）の単位巻線２１３乃至２１６からそれぞ
れタツプ２ａ乃至２ｄを引出すとともに該巻線群
の他端から終端タツプ２ｅを引出して、該タツプ
２ａ乃至２ｅを選択するタツプ選択器３を他方の
外部端子Ｌ２に接続している。また第２図の構成
では、単位巻線２０１乃至２１６を２つの単位巻
線群２Ａ及び２Ｂに分割して両単位巻線群２Ａ及
び２Ｂの互いに隣合う一端をそれぞれ外部端子Ｌ
１及びＬ２に接続し、両単位巻線群２Ａ及び２Ｂ
の隣合う他端側に位置する幾つかの単位巻線にそ
れぞれタツプ２ａ乃至２ｃ及び２ｄ乃至２ｆを設
けて両単位巻線群の所定のタツプ同志を図示しな
い連結板により相互に接続するようにしている。
ところでこのように、等間隔で並設されている単
位巻線に電流が流れた場合には、個々の単位巻線
にはそれぞれの単位巻線の両側に隣合う単位巻線
と互いに等しい大きさで引き合う電磁力が作用す
ることになる。

ところが、上記の様なタツプ引出し構造では、
高圧巻線の始端タツプを選択した状態で（第１図
の例ではタツプ２ａを選択した状態で、また第２
図の例ではタツプ２ａ，２ｆを相互に接続した状
態で）変圧器を運転した場合に遊びコイルが環状
鉄心の周方向の１か所に集中するため、遊びコイ
ルができた両側で、電流が流れている両単位巻線
は、該単位巻線の一方で隣合う単位巻線と他方で
隣合う単位巻線との距離に大差が生じ、これらの
単位巻線は一方に大きく片寄る電磁力をうける。
従つて、短絡事故時に生じる電磁機械力が大きく
なるのを避けられない。

考案の目的 本考案の目的は、始端タツプを選択した際に遊
びコイルとなる単位巻線を分散させることにより
短絡事故時の電磁機械力を低減させた環状鉄心変
圧器を提供することにある。

考案の構成 本考案は、環状鉄心の独立した多数個の単位巻
線を巻回して該多数個の単位巻線を直列に接続し
た高圧巻線を備えて前記高圧巻線からタツプを引
出した構造の環状鉄心変圧器を改良したもので、
本考案においては、前記多数個の単位巻線を複数
の単位巻線群に分割して前記各タツプを各単位巻
線群の端部側に位置する単位巻線から引出し、選
択されるべきタツプ群を前記環状鉄心の周方向に
位置をずらした異なる２以上の箇所に分散配置す
る。

上記のように構成すると、高圧巻線の始端タツ
プを選択して運転した場合に生じる遊びコイルが
環状鉄心の周方向に分散して配置されるので、短
絡事故時に巻線に働く電磁機械力を低減すること
ができる。

実施例 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第３図は本考案が対象とする環状鉄心変圧器の
一例を一部断面して示した斜視図で、同図におい
て、１はストリツプ状のアモルフアス合金板を所
定のターン数巻回することにより構成した環状鉄
心である。環状鉄心１には、多数の巻枠４０１，
４０２，…が周方向に所定の間隔をあけて取付け
られていて、これらの巻枠にそれぞれ単位巻線２
０１，２０２，…が巻回され、該単位巻線２０
１，２０２，…により高圧巻線２が構成されてい
る。単位巻線２０１，２０２，…を外側から囲む
ように、環状鉄心１に沿つて低圧コイル５が巻回
されている。この低圧コイルの各ターンは、環状
鉄心１の径方向に向けて該環状鉄心の軸線方向の
両端面と略平行に配置された第１及び第２の径方
向導体５０１及び５０２と、環状鉄心１の外周側
に配置されて第１の径方向導体５０１の外端部と
第２の径方向導体５０２の外端部との間を接続す
る外側縦方向導体５０３と、第２の径方向導体５
０２の内端部と隣接するターンの第１の径方向導
体５０１の内端部とを接続する内側縦方向導体５
０４とからなつている。この例では高圧コイル２
の外側を囲みながら環状鉄心を１周するように第
１層の低圧コイル５Ａが構成された後、該第１層
の低圧コイルの外側を囲むように更に所定ターン
数の第２層の低圧コイル５Ｂが構成され、高圧コ
イル２と第１層の低圧コイル５Ａとの間には環状
の巻線間絶縁材６が、また第１層の低圧コイル５
Ａと第２層の低圧コイル５Ｂとの間には環状の層
間絶縁材７がそれぞれ配設されている。低圧コイ
ル５の端部には口出し導体８が接続されている。

尚本考案において低圧コイルの構成は上記の例
に限られるものではなく、例えば高圧コイル２を
外側から囲むように配置した巻枠に従来用いられ
ている巻線用導体を巻回することにより低圧コイ
ル５を構成するようにしてもよい。

本考案は、上記のような構造の環状鉄心変圧器
において高圧コイル２からのタツプ引出し構造を
改良したもので、以下本考案におけるタツプの引
出し構造を第４図乃至第８図を参照して説明す
る。尚図が繁雑になるのを避けるため、第４図乃
至第８図には、高圧コイルのみが示されており、
低圧コイルの図示は省略されている。

第４図は本考案の第１の実施例を示したもの
で、この実施例では、高圧コイル２を構成する単
位巻線２０１，２０２，…がそれぞれ同一のター
ン数で巻回され、これらの単位巻線が第１の単位
巻線群２Ａと第２の単位巻線群２Ｂとに二等分さ
れている。第１の単位巻線群２Ａの始端部に位置
する単位巻線２０１の一端は第１の外部端子Ｌ１
に接続され、第１の単位巻線群２Ａの終端部側の
２つの単位巻線２０７，２０８の途中及び単位巻
線２０８の端部からそれぞれタツプａ，ｂ及びｃ
が引出されている。また第２の単位巻線群２Ｂの
始端部に位置する単位巻線２０９の端部からタツ
プｄが引出され、第２の単位巻線群２Ｂの終端部
に位置する２つの単位巻線２１５，２１６の途中
及び単位巻線２１６の端部からそれぞれタツプ
ｐ，ｑ及びｒが引出されている。タツプｐ，ｑ及
びｒを選択するタツプ選択器１０が設けられ、該
タツプ選択器が第２の外部端子Ｌ２に接続されて
いる。第２の単位巻線群２Ｂの始端部に設けられ
たタツプｄはタツプ選択器１１により第１の単位
巻線群２Ａの終端部側に設けられたタツプａ乃至
ｃのいずれかに接続されるようになつている。

上記のように第１及び第２の単位巻線群のタツ
プを環状鉄心１の周方向の異なる位置に配置して
環状鉄心の周方向の異なる位置でそれぞれタツプ
を選択するように構成すると、高圧巻線の始端タ
ツプを選択した状態（タツプａ，ｄを接続し、タ
ツプｐを選択した状態）で変圧器を運転したとき
に生じる遊びコイルが１か所に集中配置されるこ
とがないので、遊びコイルの両側に位置している
巻線相互間に大きな電磁機械力が作用せず短絡事
故時に生じる電磁機械力を低減することができ
る。

第５図は本考案の第２の実施例を示したもの
で、この実施例では、第１の単位巻線群２Ａの始
端部に位置する１つの単位巻線２０１の端部及び
途中からそれぞれタツプｒ及びｓが引出され、こ
れらのタツプを選択するタツプ選択器１２が第１
の外部端子Ｌ１に接続されている。第１の単位巻
線群２Ａの終端部に位置する単位巻線２０８の途
中及び単位巻線２０８の端部からそれぞれタツプ
ａ及びｂが引出され、第２の単位巻線群２Ｂの始
端部に位置する１つの単位巻線２０９の端部及び
途中からそれぞれタツプｃ及びｄが引出されてい
る。第２の単位巻線群２Ｂの終端部に位置する１
つの単位巻線２１６の途中及び端部からそれぞれ
タツプｐ及びｑが引出され、これらのタツプを選
択するタツプ選択器１０が第２の外部端子Ｌ２に
接続されいる。この実施例においても、高圧巻線
の始端タツプを選択した状態（タツプｓ，ｐを選
択し、タツプａ，ｄを接続した状態）で変圧器を
運転した場合に生じる遊びコイルを環状鉄心の周
方向に分散配置することができるので、電磁機械
力を低減することができる。

上記の各実施例では、高圧巻線を構成する多数
の単位巻線を２分割しているが、高圧巻線に更に
多くの単位巻線群に分割することができるのはも
ちろんである。

第６図は本考案の第３の実施例を示したもの
で、この実施例では、16個の単位巻線２０１乃至
２１６が４個の単位巻線２０１乃至２０４からな
る第１の単位巻線群２Ａと、８個の単位巻線２０
５乃至２１２からなる第２の単位巻線群２Ｂと、
単位巻線２１３乃至２１６からなる第３の単位巻
線群２Ｃとに３分割されている。第１の単位巻線
群２Ａの始端部に位置する単位巻線２０１の端部
が第１の外部端子Ｌ１に接続され、第１の単位巻
線群２Ａの終端部の１つの単位巻線２０４の途中
及び端部からそれぞれタツプａ及びｂが引出され
ている。第２の単位巻線群２Ｂの始端部に位置す
る１つの単位巻線２０５の端部及び途中からそれ
ぞれタツプｃ及びｄが引出され、第２の単位巻線
群２Ｂの終端部に位置する１つの単位巻線２１２
の途中及び端部からそれぞれタツプｐ及びｑが引
出されている。また第３の単位巻線２Ｃの始端部
に位置する１つの単位巻線２１３の途中及び端部
からそれぞれタツプｒ及びｓが引出され、第３の
単位巻線群２Ｃの終端部に位置する単位巻線２１
６の端部が第２の外部端子Ｌ２に接続されてい
る。そしてタツプ群ａ乃至ｄ及びｐ乃至ｓに対し
てそれぞれタツプ選択器（図示せず。）が設けら
れ、変圧器の運転時には、タツプａ，ｂのいずれ
かがタツプｃ，ｄのいずれかに接続されるととも
に、タツプｐ，ｑのいずれかがタツプｒ，ｓのい
ずれかに接続される。

第７図は本考案の第４の実施例を示したもの
で、この実施例では、単位巻線２０１乃至２１６
が第１及び第２の単位巻線群２Ａ及び２Ｂに分割
され、第１の単位巻線群２Ａの始端部に位置する
１つの単位巻線２０１と終端部に位置する２つの
単位巻線２０７及び２０８とが他の単位巻線２０
２乃至２０６より巻数が少なく巻回され、単位巻
線２０１の端部が第１の外部端子Ｌ１に接続され
ている。また単位巻線２０６と２０７の接続点、
単位巻線２０７と２０８の接続点及び単位巻線２
０８の端部からそれぞれタツプａ，ｂ及びｃが引
出されている。また第２の単位巻線群２Ｂの始端
部に位置する単位巻線２０９と終端部に位置する
２つの単位巻線２１５及び２１６の巻数が他の単
位巻線２１０乃至２１４の巻数より少なく設定さ
れ、始端部側の単位巻線２０９の端部はタツプａ
乃至ｃを選択するタツプ選択器１３に接続されて
いる。第２の単位巻線群２Ｂの終端部側の単位巻
線２１４と２１５の接続点、単位巻線２１５と２
１６の接続点及び単位巻線２１６の端部からそれ
ぞれタツプｐ，ｑ及びｒが引出され、これらのタ
ツプを選択するタツプ選択器１０が第２の外部端
子Ｌ２に接続されている。

第８図は本考案の第５の実施例を示したもの
で、この実施例において単位巻線群の巻回の仕方
及び分割の仕方は第７図の実施例と同様である。
第８図の実施例においては、第１の単位巻線群２
Ａの終端部側の２つの単位巻線２０７及び２０８
が１タツプの巻線を構成しており、単位巻線２０
６と２０７の接続点及び単位巻線２０８の端部か
らそれぞれタツプａ及びｂが引出されている。そ
の他の点は第７図の実施例と同様である。

上記第７図及び第８図の実施例のように、各単
位巻線群の端部に位置する単位巻線のターン数を
他の単位巻線のターン数より少なくしておくと、
巻線端部に加わる電圧を低くすることができるの
で、巻線端部の絶縁を補強する必要が無くなり、
変圧器の構造を簡単にすることができる。

また上記第７図及び第８図の実施例のように、
単位巻線の途中からタツプを引出すことなく、１
つまたは複数個の単位巻線が１個のタツプ巻線を
構成するようにすると、タツプの引出しを簡単に
することができる。

尚上記の各実施例では、16個の単位巻線により
高圧巻線を構成したが、この単位巻線の数は任意
であり、これら単位巻線を幾つの単位巻線群に分
けるかは任意である。

考案の効果 以上のように、本考案によれば、高圧巻線の始
端タツプを選択して運転した場合に生じる遊びコ
イルが環状鉄心の周方向に分散して配置されるの
で、短絡事故時に巻線に働く電磁機械力を低減す
ることができ、短絡事故に強い信頼性のよい変圧
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の変圧器におけるタツ
プ引出し構造に準じて環状鉄心変圧器の高圧巻線
からタツプを引出したとした場合のタツプ引出し
構造を示した巻線構成図、第３図は本考案が対象
とする環状鉄心変圧器の外観を一部断面して示し
た斜視図、第４図乃至第８図はそれぞれ本考案の
異なる実施例における高圧巻線の構成を示した巻
線構成図である。 １……環状鉄心、２……高圧巻線、２Ａ，２
Ｂ，２Ｃ……単位巻線群、２０１〜２１６……単
位巻線、ａ〜ｄ，ｐ〜ｓ……タツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 環状鉄心に独立した多数個の単位巻線を巻回
   して該多数個の単位巻線を直列に接続して構成
   した高圧巻線を備え、前記高圧巻線からタツプ
   を引出してなる環状鉄心変圧器において、前記
   多数個の単位巻線を複数の単位巻線群に分割し
   て前記各タツプを各単位巻線群の端部側に位置
   する少なくとも１つの単位巻線から引出し、選
   択されるべきタツプ群を前記環状鉄心の周方向
   に位置をずらした異なる２以上の箇所に分散配
   置したことを特徴とする環状鉄心変圧器。 (2) 前記多数個の単位巻線はそれぞれ前記環状鉄
   心の周方向に並べて設けられた多数個の巻枠に
   個別に巻回されていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の環状鉄心変圧
   器。 (3) １タツプの巻線が１つの単位巻線からなつて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項または第２項に記載の環状鉄心変圧器。 (4) 前記環状鉄心はアモルフアス合金板の巻回体
   からなつている実用新案登録請求の範囲第１項
   乃至第３項のいずれか１つに記載の環状鉄心変
   圧器。 (5) 前記各単位巻線の最端部に位置する単位巻線
   は他の単位巻線よりターン数が少ないことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項乃至第
   ４項のいずれか１つに記載の環状鉄心変圧器。