JP2003077737A - 電気機器の巻線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油入変圧器等の電気絶縁性の冷却媒体を有す
る電気機器の巻線において、冷却特性の優れた巻線占積
率の高い電気機器の巻線を得る。 【解決手段】 多セクション円筒巻き構造の電気機器の
巻線において、前記セクション（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・
・・）に、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方向及び半
径方向に設けたスペーサ５を備えた。冷却媒体が、スペ
ーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝の
被覆電線１側部分７ａに沿って矢印Ｂのように自然対流
により流れ、スペーサ５の半径方向に形成された冷却媒
体の流路である溝の冷却媒体の上流セクション側部分８
ａに沿って冷却媒体が矢印Ｃのように自然対流により流
れること等により、冷却特性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器、リアク
トル等の電気機器の巻線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器の巻線の例として、例えば配電
用６ｋＶモールド変圧器等の乾式変圧器の高圧巻線とし
ては、多セクション円筒巻きと呼ばれる巻線構造があ
る。多セクション円筒巻き構造は、巻線全体をその軸方
向に複数セクションに分割し、各セクション内を円筒巻
き構造としたものであり、通常の円筒巻き構造と比較す
ると巻線占積率がよいため、モールド変圧器等の乾式変
圧器の高圧巻線に広く用いられている。

【０００３】図１０は、従来の多セクション円筒巻き構
造を採用した電気機器の巻線の一般的な構成例を示す軸
方向断面図であり、モールド変圧器の例を示している。
図１０において、１は被覆電線、２はバリア、３は樹脂
製スペーサ、４は注型絶縁物、Ｓ１は第１セクション、
Ｓ２は第２セクション、Ｓ３は第３セクションである。
また、Ａは巻線の中心軸であり、この方向が軸方向であ
る。

【０００４】変圧器巻線諸元の決定にあたっては、ま
ず、当該変圧器容量の製作実績等により概略の選定範囲
が決まっている巻線１ターン当たりに発生する電圧を決
定する。次に、規格又は仕様書にて規定されている所定
の電圧発生に必要な全巻回ターン数を求める。次に、使
用する鉄心の窓高さから制限される所定巻線高さを満足
するように、巻線全体のセクション数及び各セクション
内での巻き数と層数を決定する。各セクション内の層数
は、セクションから次のセクションへの電線の渡りを容
易にするために、奇数とすることが望ましい。

【０００５】図１０の例は、巻線１ターン当たりに発生
する電圧が７．２３Ｖ、全巻回ターンが５３９ターン、
巻線全体は１１のセクション（図１０では上部の３セク
ションであるＳ１乃至Ｓ３のみ図示）に分割され、一つ
のセクション内は、１層当たり７ターンで７層、合計４
９ターンが円筒巻きで巻かれている。

【０００６】巻線の手順としては、まず、樹脂製スペー
サ３で形成された第１セクションＳ１内に、バリア２上
に巻線構造内側から最下層の第１層として１ターン目、
２ターン目、３ターン目、〜、７ターン目を続けて巻
く。次に、第１層の巻線の上に、直接第１層から引き続
いた第２層の８ターン目、９ターン目、１０ターン目、
〜、１４ターン目を今度は第１層の１ターン目から７タ
ーン目までを巻いてきた方向とは逆の方向に巻き返す。
以下、同様の手順により、合計７層分の巻線を第１セク
ションＳ１内に巻く。

【０００７】次に、第１セクションＳ１内の最外層であ
る第７層最後の４９ターン目の巻線を次の第２セクショ
ンＳ２の樹脂製スペーサ３に沿わせて、巻線最内層まで
下ろし、引き続き第１セクションＳ１と同様に、最下層
の第１層として５０ターン目、５１ターン目、５２ター
ン目、〜、５６ターン目を続けて巻く。次に、第１層の
巻線の上に、直接第１層から引き続いた第２層の５７タ
ーン目、５８ターン目、５９ターン目、〜、６３ターン
目を今度は第１層の５０ターン目から５６ターン目まで
を巻いてきた方向とは逆の方向に巻き返す。以下、同様
の手順により、合計７層分の巻線を第２セクションＳ２
内に巻く。

【０００８】以下、同様の手順で合計１１セクションを
巻き、巻線を形成する。次に、この巻線を金型内に固定
し、被覆電線１間及び樹脂スペーサ３間に注型絶縁物４
を流し込み、加熱硬化させて、巻線全体を完成させる。
この巻線で発生する熱量は、注型絶縁物４内に熱伝導に
より伝わり、巻線の下方から上方へ自然対流している空
気に熱伝達により放熱される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなモールド変圧器等の乾式変圧器等に用いられている
多セクション円筒巻きによる巻線構造は、その冷却特性
が悪いことから、例えば配電用６ｋＶ変圧器の大多数を
占める油入変圧器等の巻線に対しては適用することがで
きなかった。

【００１０】また、このような油入変圧器等の電気機器
の巻線として、近年の省資源化及び省エネルギー化等に
対する社会的要請から、よりコンパクトかつ巻線占積率
の高いものを求めるニーズが増大している。

【００１１】この発明は前記のような課題を解決するた
めになされたものであり、油入変圧器等の電気絶縁性の
冷却媒体を有する電気機器の巻線において、冷却特性の
優れた巻線占積率の高い電気機器の巻線を得ることを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電気機器
の巻線は、多セクション円筒巻き構造の電気機器の巻線
において、前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の
流路を軸方向及び半径方向に設けたスペーサを備えてな
るものである。

【００１３】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
多セクション俵巻き構造の電気機器の巻線において、前
記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方向
及び前記冷却媒体が前記軸方向に流れる方向に対して６
０°の角度をなす方向に設けたスペーサを備えてなるも
のである。

【００１４】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
前記スペーサが、その表面及び裏面に冷却媒体の流路を
構成する溝を設けてなるものである。

【００１５】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
巻線の中心軸回りの前記スペーサの配置角度を、前記冷
却媒体が前記スペーサの表面及び裏面の溝内を流れるよ
うに、隣接セクション間で変えたものである。

【００１６】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
前記スペーサの形状を、前記冷却媒体が前記スペーサの
表面及び裏面の溝内を流れるように、隣接セクション間
で変えたものである。

【００１７】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
多セクション円筒巻き構造の電気機器の巻線において、
前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方
向及び半径方向に形成する複数のスペーサを備えてなる
ものである。

【００１８】また、この発明に係る電気機器の巻線は、
多セクション俵巻き構造の電気機器の巻線において、前
記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方向
及びこの軸方向に対して６０°の角度をなす方向に形成
する複数のスペーサを備えてなるものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１に係る電気機器の巻線の構成を示す軸方
向断面図であり、図において、１は被覆電線、２は円筒
形状のバリア、５は図示しない冷却媒体の流路を軸方向
及び半径方向に設けたスペーサ、６は被覆電線１間の隙
間、７ａはスペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の
流路である溝の被覆電線１側部分、８ａはスペーサ５の
半径方向に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒
体の上流セクション側部分、Ｓ１は第１セクション、Ｓ
２は第２セクション、Ｓ３は第３セクションである。ま
た、Ａは巻線の中心軸であり、この方向が軸方向であ
る。また、矢印Ｂ及びＣは図示しない冷却媒体が流れる
方向を示している。冷却媒体としては、例えば絶縁油等
の電気絶縁性の液体を用いる。

【００２０】図１は、従来技術である図１０の電気機器
の巻線の構成例と同様の巻線仕様（巻線１ターン当たり
に発生する電圧が７．２３Ｖ、全巻回ターンが５３９
回）にて構成した一例を示しており、巻線全体は、１１
のセクション（図１では上部の３セクションであるＳ１
乃至Ｓ３のみ図示）に分割され、一つのセクション内
は、１層当たり７ターンで７層、計４９ターンが円筒巻
きで巻かれている。

【００２１】巻線の手順としては、まず、バリア２上に
スペーサ５を所定数量設け、第１セクションＳ１のスペ
ーサ５の上に巻線構造内側から最下層の第１層として１
ターン目、２ターン目、３ターン目、〜、７ターン目を
続けて巻く。次に、第１層の巻線の上に、直接第１層か
ら引き続いた第２層の８ターン目、９ターン目、１０タ
ーン目、〜、１４ターン目を今度は第１層の１ターン目
から７ターン目までを巻いてきた方向とは逆の方向に巻
き返す。以下、同様の手順により、合計７層分の巻線を
第１セクションＳ１内に巻く。

【００２２】次に、第１セクションＳ１内の最外層であ
る第７層最後の４９ターン目の巻線を次の第２セクショ
ンＳ２のスペーサ５に沿わせて（例えば図２の開口部５
ａを通して）、巻線最内層まで下ろし、引き続き１セク
ション目と同様に、最下層の第１層として５０ターン
目、５１ターン目、５２ターン目、〜、５６ターン目を
続けて巻く。次に、第１層の巻線の上に、直接第１層か
ら引き続いた第２層の５７ターン目、５８ターン目、５
９ターン目、〜、６３ターン目を今度は第１層の５０タ
ーン目から５６ターン目までを巻いてきた方向とは逆の
方向に巻き返す。以下、同様の手順により、合計７層分
の巻線を第２セクションＳ２内に巻く。

【００２３】以下、同様の手順で合計１１セクションを
巻き、巻線全体を完成させる。

【００２４】図２は、この発明の実施の形態１に係る電
気機器の巻線における冷却媒体の流路を軸方向及び半径
方向に設けたスペーサ５の構成例を示す図であり、図１
と同一符号は同一又は相当部分を示している。図２にお
いて、５ａは開口部、７ｂはスペーサ５の軸方向に形成
された冷却媒体の流路である溝のバリア２側部分、８ｂ
はスペーサ５の半径方向に形成された冷却媒体の流路で
ある溝の冷却媒体の下流セクション側部分、Ｒは半径方
向である。スペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の
流路である溝のバリア２側部分７ｂは、冷却媒体の軸方
向の流れの上流のセクションから下流のセクションへの
冷却媒体を供給する機能を有している。

【００２５】このように、スペーサ５の冷却媒体の流路
の軸方向部分の表面及び裏面には、軸方向に形成された
冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａ及び軸
方向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリア２側
部分７ｂが形成されている。また、スペーサ５の冷却媒
体の流路の半径方向部分の表面及び裏面には、半径方向
に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の上流
セクション側部分８ａ及び半径方向に形成された冷却媒
体の流路である溝の冷却媒体の下流セクション側部分８
ｂが形成されている。

【００２６】また、スペーサ５は、例えば波状プレスボ
ードを成形して製作することができる。即ち、図２の例
では、冷却媒体の流路を軸方向及び半径方向に設けたス
ペーサ５の冷却媒体が流れる方向に直交する断面形状は
波状となっている。

【００２７】図２のスペーサ５において、軸方向に形成
された冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａ
に沿って冷却媒体が図１の矢印Ｂのように上流側から下
流側へ自然対流により流れ、スペーサ５の半径方向に形
成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の上流セク
ション側部分８ａに沿って冷却媒体が図１の矢印Ｃのよ
うに巻線内周側から巻線外周側へ自然対流により流れ
る。また、スペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の
流路である溝のバリア２側部分７ｂに沿う冷却媒体の流
れにより、半径方向に形成された冷却媒体の流路である
溝の冷却媒体の下流セクション側部分８ｂに沿う冷却媒
体の流れが生じる。

【００２８】例えば同一形状のスペーサ５を使用する場
合において、冷却媒体のスペーサ５の表面の溝内の流れ
及び裏面の溝内の流れを確保して各セクションの冷却媒
体への熱伝達による放熱を効果的に行うためには、巻線
の中心軸（Ａ軸）回りのスペーサ５の配置角度を、隣接
セクション間で変える必要がある。

【００２９】図３は、この発明の実施の形態１に係る電
気機器の巻線における巻線の中心軸回りのスペーサ５の
配置角度変化の説明図であり、スペーサ５の軸方向に形
成された冷却媒体の流路である溝７ａ及び７ｂの一部を
示している。また、図３において、図１及び図２と同一
符号は同一又は相当部分を示しており、Ｔはスペーサ５
の軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝の被覆電
線１側部分７ａ及び軸方向に形成された冷却媒体の流路
である溝のバリア２側部分７ｂの連続により形成される
繰り返し形状の１単位の周方向長さである。

【００３０】図３の（ａ）は、第１セクションＳ１乃至
第３セクションＳ３で巻線の中心軸回りのスペーサ５の
配置角度変化がない場合を示している。また、図３の
（ｂ）は、スペーサ５の軸方向部分の前記繰り返し形状
の１単位の周方向長さＴの１／２分を周方向にずらし
て、隣接セクション間で巻線の中心軸回りのスペーサ５
の配置角度変化を与えた場合を示している。

【００３１】図３の（ａ）の場合においては、第３セク
ションＳ３では、スペーサ５の軸方向に形成された冷却
媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａ及び半径方
向に形成された冷却媒体の流路である溝の上流セクショ
ン側部分８ａを通る冷却媒体の流れ（図１のＢ→Ｃ）が
できる。また、スペーサ５の軸方向に形成された冷却媒
体の流路である溝のバリア２側部分７ｂを通る冷却媒体
の流れにより、半径方向に形成された冷却媒体の流路で
ある溝の冷却媒体の下流セクション側部分８ｂを通る冷
却媒体の流れもできる。

【００３２】しかし、第３セクションＳ３のスペーサ５
の軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリア
２側部分７ｂを通る冷却媒体の流れは、その大部分が第
２セクションＳ２及び第１セクションＳ１を通過するた
め、第２セクションＳ２及び第１セクションＳ１では、
スペーサ５の半径方向に形成された冷却媒体の流路であ
る溝の冷却媒体の下流セクション側部分８ｂでは冷却媒
体の流れを確保できるが、スペーサ５の軸方向に形成さ
れた冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａを
通る冷却媒体の流れ及び半径方向に形成された冷却媒体
の流路である溝の上流セクション側部分８ａを通る冷却
媒体の流れを確保できない。したがって、巻線の冷却を
効果的に行うことができない。

【００３３】図３の（ｂ）の場合においては、第３セク
ションＳ３は図３の（ａ）と同様に効果的に冷却され
る。また、第２セクションＳ２は、第３セクションＳ３
のスペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の流路であ
る溝のバリア２側部分７ｂを通る冷却媒体の流れの一部
が第２セクションＳ２のスペーサ５の軸方向に形成され
た冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａ及び
半径方向に形成された冷却媒体の流路である溝の上流セ
クション側部分８ａを通る冷却媒体の流れ（図１のＢ→
Ｃ）となる。また、第３セクションＳ３のスペーサ５の
軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリア２
側部分７ｂを通る冷却媒体の流れの一部が第２セクショ
ンＳ２のスペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の流
路である溝のバリア２側部分７ｂを通る冷却媒体の流れ
になるため、第２セクションＳ２のスペーサ５の半径方
向に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の下
流セクション側部分８ｂでも冷却媒体の流れを確保でき
る。さらに、第１セクションＳ１においても第２セクシ
ョンＳ２と同様の冷却媒体の流れを確保できる。したが
って、巻線の冷却を効果的に行うことができる。

【００３４】図４は、この発明の実施の形態１に係る電
気機器の巻線における冷却媒体の流路を軸方向及び半径
方向に設けたスペーサ５の形状を各セクション毎に変え
る例を示す説明図であり、スペーサ５の軸方向に形成さ
れた冷却媒体の流路である溝７ａ及び７ｂの一部を示し
ている。また、図４において、図１及び図２と同一符号
は同一又は相当部分を示しており、Ｔｉ（ｉ＝１〜３）
は、第ｉセクションＳｉ（ｉ＝１〜３）におけるスペー
サ５の軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝の被
覆電線１側部分７ａ及び軸方向に形成された冷却媒体の
流路である溝のバリア２側部分７ｂの連続により形成さ
れる繰り返し形状の１単位の周方向長さである。また、
図４の構成は、スペーサ５の繰り返し形状の１単位の周
方向長さＴｉを隣接するセクション間で変える場合の例
を示しており、第２セクションＳ２におけるスペーサ５
の繰り返し形状の１単位の周方向長さＴ２は第３セクシ
ョンＳ３におけるスペーサ５の繰り返し形状の１単位の
周方向長さＴ３及び第１セクションＳ１におけるスペー
サ５の繰り返し形状の１単位の周方向長さＴ１の半分と
なっている。

【００３５】図４の構成においても、図３の（ｂ）と同
様に、第２セクションＳ２は、第３セクションＳ３のス
ペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝
のバリア２側部分７ｂを通る冷却媒体の流れの一部が第
２セクションＳ２のスペーサ５の軸方向に形成された冷
却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａ及び半径
方向に形成された冷却媒体の流路である溝の上流セクシ
ョン側部分８ａを通る冷却媒体の流れ（図１のＢ→Ｃ）
となる。また、第３セクションＳ３のスペーサ５の軸方
向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリア２側部
分７ｂを通る冷却媒体の流れの一部が第２セクションＳ
２のスペーサ５の軸方向に形成された冷却媒体の流路で
ある溝のバリア２側部分７ｂを通る冷却媒体の流れにな
るため、第２セクションＳ２のスペーサ５の半径方向に
形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の下流セ
クション側部分８ｂでも冷却媒体の流れを確保できる。
さらに、第１セクションＳ１においても第２セクション
Ｓ２と同様の冷却媒体の流れを確保できる。したがっ
て、巻線の冷却を効果的に行うことができる。

【００３６】以上のように、例えば図３の（ｂ）又は図
４のように、冷却媒体がスペーサ５の表面及び裏面の溝
内を流れるように構成することにより、各セクション内
の巻線から発生する熱量を熱伝達により効果的に奪うこ
とができるため、巻線全体を効果的に冷却することがで
きる。したがって、冷却特性の優れた巻線占積率の高い
電気機器の巻線を実現することができる。

【００３７】以上の説明においては、図２の形状のスペ
ーサ５の軸方向部分に円筒形状の巻線が外接する場合を
示したが、この発明はこのような形状に限定されるもの
ではなく、例えば、矩形等の他の巻線形状であっても、
巻線形状に合わせてスペーサ５の形状を決めればよい。

【００３８】また、以上の説明においては、冷却媒体の
流路を軸方向及び半径方向に設けたスペーサ５の冷却媒
体が流れる方向に直交する断面形状が波状であり、スペ
ーサ５の表面及び裏面に冷却媒体の流路を構成する溝を
設けた場合を示したが、この発明はこのような断面形状
に限定されるものではなく、冷却媒体の流路を軸方向及
び半径方向に設けたものであればよい。

【００３９】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２に係る電気機器の巻線における冷却媒体の流路を
軸方向及び半径方向に形成するスペーサ９の構成を示す
説明図であり、図において、実施の形態１の図２と同一
符号は同一又は相当部分を示している。図５において、
９ａはスペーサ９の軸方向部分、９ｂはスペーサ９の半
径方向部分である。また、この発明の実施の形態２に係
る電気機器の巻線の全体構成は実施の形態１の図１と同
様であり、図１におけるスペーサ５をスペーサ９に置き
換えたものである。

【００４０】図５において、スペーサ９は、図５の
（ａ）のように、例えば平板状プレスボードを折り曲げ
て形成され、図５の（ｂ）のように、巻線の中心軸回り
に放射状に多数配置される。図５の（ｂ）のような配置
は、例えば、紙テープに所定間隔を空けてスペーサ９を
貼付し、バリア２に貼付する等により行うことができ
る。

【００４１】このような構成により、隣り合うスペーサ
９間に空間が生まれ、スペーサ９の軸方向部分９ａと隣
り合うスペーサ９の軸方向部分９ａとの空間が冷却媒体
の軸方向の流路を形成し、スペーサ９の半径方向部分９
ｂと隣り合うスペーサ９の半径方向部分９ｂとの空間が
冷却媒体の半径方向の流路を形成する。

【００４２】このように複数のスペーサ９により形成さ
れた流路を通って、冷却媒体が自然対流により軸方向及
び半径方向に流れることにより、各セクション内の巻線
から発生する熱量を熱伝達により効果的に奪うことがで
きるため、巻線全体を効果的に冷却することができる。
したがって、冷却特性の優れた巻線占積率の高い電気機
器の巻線を実現することができる。

【００４３】実施の形態３．図６は、この発明の実施の
形態３に係る電気機器の巻線の構成を示す軸方向断面図
であり、実施の形態１の図１と同一符号は同一又は相当
部分を示している。図６において、６ａは被覆電線１間
の隙間、１０は図示しない冷却媒体の流路を軸方向及び
前記冷却媒体が前記軸方向に流れる方向に対して６０°
の角度をなす方向に設けたスペーサ、１１ａは冷却媒体
が軸方向に流れる方向に対して６０°の角度をなす方向
に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の上流
セクション側部分、矢印Ｄは図示しない冷却媒体が流れ
る方向を示している。

【００４４】巻線の手順としては、まず、第１セクショ
ンＳ１のバリア２上に冷却媒体の流路を軸方向及び半径
方向に設けたスペーサ５を設け、このスペーサ５の上に
巻線構造内側から最下層の第１層として１ターン目、２
ターン目、３ターン目、〜、７ターン目を続けて巻く。
次に、第１層の巻線の上に、直接第１層から引き続いた
第２層の８ターン目を第１層の６ターン目と７ターン目
の間に巻き、続く第２層９ターン目を第１層５ターン目
と６ターン目に間に巻くという、いわゆる俵巻き（又は
６０°巻き）と呼ばれる巻線方法で第１セクションＳ１
内の巻線を行う。次に、第２セクションＳ２には、冷却
媒体の流路を軸方向及び前記冷却媒体が前記軸方向に流
れる方向に対して６０°の角度をなす方向に設けたスペ
ーサ１０の上に俵巻きで巻線を行う。以降のセクション
も俵巻きで巻いて全体の巻線を完成させるものである。

【００４５】図６の巻線の構成は、セクション内の巻線
構造を俵巻きとすることにより、被覆電線１の間の隙間
６ａが実施の形態１の図１の被覆電線１間の隙間６より
も小さくなるため、さらなる巻線占積率向上を図ったも
のである。また、冷却媒体の流路を軸方向及び前記冷却
媒体が前記軸方向に流れる方向に対して６０°の角度を
なす方向に設けたスペーサ１０を用いることにより、実
施の形態１のように冷却媒体の流路を軸方向及び半径方
向に設けたスペーサ５を用いる場合よりも冷却媒体の流
速が増加することによる、さらなる冷却特性の改善を図
ったものである。この流速増加は、図１のＢからＣの流
れよりも図６のＢからＤの流れの方が曲がり損失が少な
くなること等により実現できるものである。

【００４６】図７は、この発明の実施の形態３に係る電
気機器の巻線における冷却媒体の流路を軸方向及び前記
冷却媒体が前記軸方向に流れる方向に対して６０°の角
度をなす方向に設けたスペーサ１０の構成例を示す図で
あり、図６及び実施の形態１の図２と同一符号は同一又
は相当部分を示している。図７において、１０ａは開口
部、１１ｂは冷却媒体が軸方向に流れる方向に対して６
０°の角度をなす方向に形成された冷却媒体の流路であ
る溝の冷却媒体の下流セクション側部分である。このよ
うなスペーサ１０は、例えば波状プレスボードを成形し
て製作することができる。

【００４７】図７のスペーサ１０では、軸方向に形成さ
れた冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分７ａに
沿って、冷却媒体が図６の矢印Ｂのように巻線下部から
巻線上部へ自然対流により流れ、冷却媒体が軸方向に流
れる方向に対して６０°の角度をなす方向に形成された
冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の上流セクション側
部分１１ａに沿って、冷却媒体が図６の矢印Ｄのように
巻線内周側から巻線外周側へ自然対流により流れる。ま
た、軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリ
ア２側部分７ｂに沿う冷却媒体の流れにより、冷却媒体
が軸方向に流れる方向に対して６０°の角度をなす方向
に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒体の下流
セクション側部分１１ｂに沿う冷却媒体の流れが生じ
る。

【００４８】図６及び図７における冷却媒体による巻線
の冷却動作は実施の形態１と同様である。

【００４９】以上のように、冷却媒体が軸方向及び前記
冷却媒体が前記軸方向に流れる方向に対して６０°の角
度をなす方向に流れることにより、各セクション内の巻
線から発生する熱量を熱伝達により効果的に奪うことが
できるため、巻線全体を効果的に冷却することができ
る。したがって、冷却特性の優れた巻線占積率の高い電
気機器の巻線を実現することができる。特に、前記のよ
うに冷却媒体の流速が増加するため、巻線全体をさらに
効果的に冷却することができる。

【００５０】実施の形態４．図８は、この発明の実施の
形態４に係る電気機器の巻線における冷却媒体の流路を
軸方向及びこの軸方向に対して６０°の角度をなす方向
に形成するスペーサ１２の構成を示す説明図であり、図
において、実施の形態２の図５と同一符号は同一又は相
当部分を示している。図８において、１２ａはスペーサ
１２の軸方向部分、１２ｂはスペーサ１２の軸方向に対
して６０°の角度をなす部分である。また、この発明の
実施の形態４に係る電気機器の巻線の全体構成は実施の
形態３の図６と同様であり、図６におけるスペーサ１０
をスペーサ１２に置き換えたものである。

【００５１】図８において、スペーサ１２は、図８の
（ａ）のように、例えば平板状プレスボードを折り曲げ
て形成され、図８の（ｂ）のように、巻線の中心軸回り
に放射状に多数配置される。

【００５２】このような構成により、隣り合うスペーサ
１２間に空間が生まれ、スペーサ１２の軸方向部分１２
ａと隣り合うスペーサ１２の軸方向部分１２ａとの空間
が冷却媒体の軸方向の流路を形成し、スペーサ１２の軸
方向に対して６０°の角度をなす部分１２ｂと隣り合う
スペーサ１２の軸方向に対して６０°の角度をなす部分
１２ｂとの空間が冷却媒体の軸方向に対して６０°の角
度をなす方向の流路を形成する。

【００５３】図９は、この発明の実施の形態４に係る電
気機器の巻線における冷却媒体の流路を軸方向及びこの
軸方向に対して６０°の角度をなす方向に形成するスペ
ーサ１２の構成を示す説明図であり、図において、矢印
Ｂは図示しない冷却媒体が軸方向に流れる方向である。
スペーサ１２は、俵巻きの巻線構造に応じて、図９の
（ａ）のように冷却媒体が軸方向に流れる方向Ｂに対し
て６０°の角度を持つようにも、また、冷却媒体が軸方
向に流れる方向Ｂに対して１２０°の角度を持つように
も構成できる。

【００５４】このように複数のスペーサ１２により形成
された冷却媒体の流路を通って、冷却媒体が自然対流に
より軸方向及びこの軸方向に対して６０°の角度をなす
方向に流れることにより、各セクション内の巻線から発
生する熱量を熱伝達により効果的に奪うことができるた
め、巻線全体を効果的に冷却することができる。したが
って、冷却特性の優れた巻線占積率の高い電気機器の巻
線を実現することができる。

【００５５】

【発明の効果】この発明に係る電気機器の巻線は、以上
説明したように構成されているので、油入変圧器等の電
気絶縁性の冷却媒体を有する電気機器の巻線において、
冷却特性の優れた巻線占積率の高い電気機器の巻線を得
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る電気機器の巻
線の構成を示す軸方向断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及び半径方向に設け
たスペーサ５の構成例を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る電気機器の巻
線における巻線の中心軸回りのスペーサ５の配置角度変
化の説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及び半径方向に設け
たスペーサ５の形状を各セクション毎に変える例を示す
説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及び半径方向に形成
するスペーサ９の構成を示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態３に係る電気機器の巻
線の構成を示す軸方向断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及び前記冷却媒体が
前記軸方向に流れる方向に対して６０°の角度をなす方
向に設けたスペーサ１０の構成例を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態４に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及びこの軸方向に対
して６０°の角度をなす方向に形成するスペーサ１２の
構成を示す説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係る電気機器の巻
線における冷却媒体の流路を軸方向及びこの軸方向に対
して６０°の角度をなす方向に形成するスペーサ１２の
構成を示す説明図である。

【図１０】 従来の多セクション円筒巻き構造を採用し
た電気機器の巻線の一般的な構成例を示す軸方向断面図
である。

【符号の説明】

１ 被覆電線、２ バリア、５ 冷却媒体の流路を軸方
向及び半径方向に設けたスペーサ、７ａ 軸方向に形成
された冷却媒体の流路である溝の被覆電線１側部分、７
ｂ 軸方向に形成された冷却媒体の流路である溝のバリ
ア２側部分、８ａ 半径方向に形成された冷却媒体の流
路である溝の冷却媒体の上流セクション側部分、８ｂ
半径方向に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却媒
体の下流セクション側部分、９ 冷却媒体の流路を軸方
向及び半径方向に形成するスペーサ、９ａ スペーサ９
の軸方向部分、９ｂ スペーサ９の半径方向部分、１０
冷却媒体の流路を軸方向及び前記冷却媒体が前記軸方向
に流れる方向に対して６０°の角度をなす方向に設けた
スペーサ、１１ａ 冷却媒体が軸方向に流れる方向に対
して６０°の角度をなす方向に形成された冷却媒体の流
路である溝の冷却媒体の上流セクション側部分、１１ｂ
冷却媒体が軸方向に流れる方向に対して６０°の角度
をなす方向に形成された冷却媒体の流路である溝の冷却
媒体の下流セクション側部分、１２ 冷却媒体の流路を
軸方向及びこの軸方向に対して６０°の角度をなす方向
に形成するスペーサ、１２ａ スペーサ１２の軸方向部
分、１２ｂ スペーサ９の軸方向に対して６０°の角度
をなす部分、Ａ 巻線の中心軸（軸方向）、Ｂ、Ｃ、Ｄ
冷却媒体が流れる方向、Ｓ１ 第１セクション、Ｓ２
第２セクション、Ｓ３ 第３セクション。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多セクション円筒巻き構造の電気機器の
   巻線において、 前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方
   向及び半径方向に設けたスペーサを備えてなることを特
   徴とする電気機器の巻線。
2. 【請求項２】 多セクション俵巻き構造の電気機器の巻
   線において、 前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方
   向及び前記冷却媒体が前記軸方向に流れる方向に対して
   ６０°の角度をなす方向に設けたスペーサを備えてなる
   ことを特徴とする電気機器の巻線。
3. 【請求項３】 前記スペーサが、その表面及び裏面に冷
   却媒体の流路を構成する溝を設けてなることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の電気機器の巻線。
4. 【請求項４】 巻線の中心軸回りの前記スペーサの配置
   角度を、前記冷却媒体が前記スペーサの表面及び裏面の
   溝内を流れるように、隣接セクション間で変えたことを
   特徴とする請求項３記載の電気機器の巻線。
5. 【請求項５】 前記スペーサの形状を、前記冷却媒体が
   前記スペーサの表面及び裏面の溝内を流れるように、隣
   接セクション間で変えたことを特徴とする請求項３記載
   の電気機器の巻線。
6. 【請求項６】 多セクション円筒巻き構造の電気機器の
   巻線において、 前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方
   向及び半径方向に形成する複数のスペーサを備えてなる
   ことを特徴とする電気機器の巻線。
7. 【請求項７】 多セクション俵巻き構造の電気機器の巻
   線において、 前記セクションに、電気絶縁性の冷却媒体の流路を軸方
   向及びこの軸方向に対して６０°の角度をなす方向に形
   成する複数のスペーサを備えてなることを特徴とする電
   気機器の巻線。