JP2020047877A - 変流器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間の大幅な短縮を図ることができる変流器を提供する。【解決手段】変流器は、碍管と、碍管の上部に設けられた収納容器と、碍管内に収容されつつ同碍管に沿って延びる管路１４と、管路１４の外周を多数層に亘って覆う絶縁紙１５よりなる管路絶縁部１６と、収納容器内に収納される２次コイルユニットと、２次コイルユニットを貫通する１次導電体と、２次コイルユニットと電気的に接続されて管路１４内を挿通される２次電線とを備える。管路絶縁部１６は、一層毎に軸方向に連続した絶縁紙１５よりなる。【選択図】図３

Description

本発明は、変流器に関する。

従来、変流器としては、立設される碍管と該碍管の上部に設けられた収納容器とを備え、該収納容器内に１次導電体が貫通される２次コイルユニットが収納され、碍管内に管路が配置され、２次コイルユニットと電気的に接続された２次電線が管路を通って下方に取り廻される倒立形の変流器がある（例えば特許文献１参照）。また、倒立形の変流器としては碍管及び収納容器の内部に絶縁油が充填されたものがある。そして、前記管路の外周には絶縁紙よりなる管路絶縁部が設けられたものがある。

例えば、図５に示すように、管路５１の外周には管路絶縁部５２が設けられ、該管路絶縁部５２は、図６に示すように、管路５１の外周を多数層に亘って覆うテープ状の絶縁紙５３よりなる。なお、図６は、図５における２点鎖線で囲った範囲Ｘ１の模式断面図である。絶縁紙５３は、管路絶縁部５２における径方向内側（管路５１側）と径方向外側との沿面距離Ｚが長く確保されるように、先に巻き付けた絶縁紙５３の幅の約半分に重ねられつつ軸方向に順次巻き付けられ、それが多数層となるように巻き付けられている。

特開平５−３２６３０３号公報

しかしながら、上記したような変流器では、管路絶縁部５２における絶縁紙５３の巻き付け回数が膨大となるため、製造時間が長くなるという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、製造時間の大幅な短縮を図ることができる変流器を提供することにある。

上記課題を解決する変流器は、碍管と、前記碍管の一端部に設けられた収納容器と、前記碍管内に収容されつつ同碍管に沿って延びる管路と、前記管路の外周を多数層に亘って覆う絶縁紙よりなる管路絶縁部と、前記収納容器内に収納される２次コイルユニットと、前記２次コイルユニットを貫通する１次導電体と、前記２次コイルユニットと電気的に接続されて前記管路内を挿通される２次電線とを備えた変流器であって、前記管路絶縁部は、一層毎に軸方向に連続した絶縁紙よりなる。

同構成によれば、前記管路絶縁部は、一層毎に軸方向に連続した絶縁紙よりなるため、一層につき絶縁紙を一巻きするだけで管路絶縁部を設けることができるので、製造時間の大幅な短縮を図ることができる。

上記課題を解決する変流器は、碍管と、前記碍管の一端部に設けられた収納容器と、前記碍管内に収容されつつ同碍管に沿って延びる管路と、前記管路の外周を多数層に亘って覆う絶縁紙よりなる管路絶縁部と、前記収納容器内に収納される２次コイルユニットと、前記２次コイルユニットを貫通する１次導電体と、前記２次コイルユニットと電気的に接続されて前記管路内を挿通される２次電線とを備えた変流器であって、前記管路絶縁部は、軸方向に隙間を有して配置される複数の第１の絶縁紙からなる第１の層と、前記第１の層の隙間と異なる軸方向位置に隙間を有して配置される複数の第２の絶縁紙からなる第２の層とを有し、前記第１の層と前記第２の層とが交互に重ねられてなる。

同構成によれば、管路絶縁部は、軸方向に隙間を有して配置される複数の第１の絶縁紙からなる第１の層と、第１の層の隙間と異なる軸方向位置に隙間を有して配置される複数の第２の絶縁紙からなる第２の層とを有し、第１の層と第２の層とが交互に重ねられてなるため、沿面距離を長く確保しながら少ない巻き数で管路絶縁部を設けることができる。すなわち、例えば、第１の層と第２の層を同時に一巻きすると管路絶縁部の二層分が形成されつつ、隙間の軸方向位置が隣り合う層毎に異なるため沿面距離が長く確保される。よって、製造時間の大幅な短縮を図ることができる。

上記変流器において、前記管路絶縁部の一端は、前記絶縁紙が予め設定された層数毎に軸方向にずらされてなる段差部とされることが好ましい。
同構成によれば、前記管路絶縁部の一端は、前記絶縁紙が予め設定された層数毎に軸方向にずらされてなる段差部とされるため、高電界側となる一端の沿面距離を長く確保することができる。

本発明の変流器によれば、製造時間の大幅な短縮を図ることができる。

一実施形態における変流器の概略構成図。 一実施形態における管路と管路絶縁部の模式斜視図。 一実施形態における管路と管路絶縁部の一部模式断面図。 別例における管路と管路絶縁部の一部模式断面図。 従来技術における管路と管路絶縁部の模式斜視図。 従来技術における管路と管路絶縁部の一部模式断面図。

以下、変流器の一実施形態について説明する。
図１に示すように、変流器１０は、ベース１１上に立設される磁器製の碍管１２と、該碍管１２の一端部であって上部に設けられた収納容器１３とを備える。また、変流器１０は、碍管１２内に収容されつつ同碍管１２に沿って延びる管路１４と、該管路１４の外周を多数層に亘って覆う後述する絶縁紙１５よりなる管路絶縁部１６とを備える。そして、収納容器１３内には、リング状の鉄心と鉄心に巻回された２次コイルとがリング状ケースに収容されてなる２次コイルユニット１７が収納されている。また、収納容器１３には、該収納容器１３を貫通するとともに２次コイルユニット１７を貫通する１次導電体１８が設けられている。そして、２次コイルユニット１７（詳しくはその２次コイル）と電気的に接続された２次電線１９は、前記管路１４内を挿通されて下方に取り廻されて図示しない電流計等に接続されることになる。また、碍管１２及び収納容器１３の内部には絶縁油２０が充填されている。すなわち、本実施形態の変流器１０は、倒立形の油絶縁変流器である。

ここで、図２に示すように、管路絶縁部１６は、管路１４をその略全長に亘って覆う筒状に形成されている。
そして、図３に模式的に示すように、本実施形態の管路絶縁部１６は、一層毎に軸方向（上下方向）に連続した絶縁紙１５よりなる。すなわち、管路絶縁部１６を構成するための絶縁紙１５の幅（軸方向の長さ）は、管路１４の全長に近い幅とされている。そして、管路絶縁部１６は、必要層数（例えば、数十層から数百層）分だけ絶縁紙１５が巻き付けられて構成されている。また、本実施形態では、管路絶縁部１６の一端であって上端（すなわち高電界側）は、絶縁紙１５が予め設定された層数（例えば、数層から数十層）毎に軸方向にずらされてなる段差部２１とされ、該部位の沿面距離が長く確保されている。また、管路絶縁部１６の下端（すなわち低電界側）は、一定の幅の絶縁紙１５を用いて前記段差部２１を形成することで形成される下端段差部２２が切除されて、軸方向に段差のない下端平坦面２３とされている。なお、図３は、図２における２点鎖線で囲った範囲Ｘ２の模式断面図である。

次に、上記のように構成された変流器１０の作用について説明する。
例えば、１次導電体１８に電流が流れると、２次コイルユニット１７における２次コイルの巻き数に応じた比率の電流値の電流が発生し、その電流は２次電線１９を介して電流計に流れて電流値が測定され、その電流値に基づいて１次導電体１８に流れる電流の電流値が算出されることになる。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）管路絶縁部１６は、一層毎に軸方向に連続した絶縁紙１５よりなるため、一層につき絶縁紙１５を一巻きするだけで管路絶縁部１６を設けることができるので、製造時間の大幅な短縮を図ることができる。

（２）管路絶縁部１６の上端（すなわち高電界側）は、絶縁紙１５が予め設定された層数（例えば、数層から数十層）毎に軸方向にずらされてなる段差部２１とされるため、高電界側となる上端の沿面距離を長く確保することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態の管路絶縁部１６は、軸方向に隙間を有して配置される複数の第１の絶縁紙からなる第１の層と、前記第１の層の隙間と異なる軸方向位置に隙間を有して配置される複数の第２の絶縁紙からなる第２の層とを有し、前記第１の層と前記第２の層とが交互に重ねられてなるものとしてもよい。

具体的には、図４に示すように、変更してもよい。この例の管路絶縁部１６は、軸方向に隙間Ｓ１を有して配置される２枚の第１の絶縁紙３１，３２からなる第１の層３３と、前記第１の層３３の隙間Ｓ１と異なる軸方向位置に隙間Ｓ２を有して配置される２枚の第２の絶縁紙３４，３５からなる第２の層３６とを有し、第１の層３３と第２の層３６とが交互に重ねられてなる。この管路絶縁部１６は、第１の層３３（第１の絶縁紙３１，３２）と第２の層３６（第２の絶縁紙３４，３５）とを管路１４に同時に巻き付けることで、二層につき一巻きするだけで管路絶縁部１６を形成している。

また、この例では、上記実施形態と同様に、管路絶縁部１６の一端であって上端（すなわち高電界側）は、第１の絶縁紙３１，３２及び第２の絶縁紙３４，３５が予め設定された層数毎に軸方向にずらされてなる段差部２１とされ、該部位の沿面距離が長く確保されている。また、管路絶縁部１６の下端（すなわち低電界側）は、下端段差部２２が切除されて、軸方向に段差のない下端平坦面２３とされている。

このようにすると、隙間Ｓ１，Ｓ２が軸方向にずれていることで沿面距離を長く確保しながら、少ない巻き数で管路絶縁部１６を設けることができる。すなわち、例えば、第１の層３３と第２の層３６を同時に一巻きすると管路絶縁部１６の二層分が形成されつつ、隙間Ｓ１，Ｓ２の軸方向位置が隣り合う層毎に異なるため沿面距離が長く確保される。よって、製造時間の大幅な短縮を図ることができる。

なお、この例（図４参照）では、第１の層３３が２枚の第１の絶縁紙３１，３２からなるとしたが、これに限定されず、第１の層を構成する第１の絶縁紙を３枚以上としてもよい。また、第２の層３６が２枚の第２の絶縁紙３４，３５からなるとしたが、これに限定されず、第２の層を構成する第２の絶縁紙を３枚以上としてもよい。

・上記各実施形態では、下端段差部２２を切除して下端平坦面２３を形成するとしたが、段差毎に異なる幅の絶縁紙を用いて、段差部２１を形成しながらも切除せずに下端平坦面２３が形成されるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、管路絶縁部１６の上端（すなわち高電界側）は段差部２１とされるとしたが、これに限定されず、軸方向に段差のない形状としてもよい。
・上記各実施形態では特に言及していないが、絶縁紙１５（第１の絶縁紙３１，３２、第２の絶縁紙３４，３５）は、全ての層を連続して構成するものでもよいし、各層毎や複数の層毎に分離したものとしてもよい。

１２…碍管、１３…収納容器、１４…管路、１５…絶縁紙、１６…管路絶縁部、１７…２次コイルユニット、１８…１次導電体、１９…２次電線、２１…段差部、３１，３２…第１の絶縁紙（絶縁紙）、３３…第１の層、３４，３５…第２の絶縁紙（絶縁紙）、３６…第２の層、Ｓ１，Ｓ２…隙間。

Claims (3)

1. 碍管と、
   前記碍管の一端部に設けられた収納容器と、
   前記碍管内に収容されつつ同碍管に沿って延びる管路と、
   前記管路の外周を多数層に亘って覆う絶縁紙よりなる管路絶縁部と、
   前記収納容器内に収納される２次コイルユニットと、
   前記２次コイルユニットを貫通する１次導電体と、
   前記２次コイルユニットと電気的に接続されて前記管路内を挿通される２次電線と
   を備えた変流器であって、
   前記管路絶縁部は、一層毎に軸方向に連続した絶縁紙よりなることを特徴とする変流器。
2. 碍管と、
   前記碍管の一端部に設けられた収納容器と、
   前記碍管内に収容されつつ同碍管に沿って延びる管路と、
   前記管路の外周を多数層に亘って覆う絶縁紙よりなる管路絶縁部と、
   前記収納容器内に収納される２次コイルユニットと、
   前記２次コイルユニットを貫通する１次導電体と、
   前記２次コイルユニットと電気的に接続されて前記管路内を挿通される２次電線と
   を備えた変流器であって、
   前記管路絶縁部は、軸方向に隙間を有して配置される複数の第１の絶縁紙からなる第１の層と、前記第１の層の隙間と異なる軸方向位置に隙間を有して配置される複数の第２の絶縁紙からなる第２の層とを有し、前記第１の層と前記第２の層とが交互に重ねられてなることを特徴とする変流器。
3. 前記管路絶縁部の一端は、前記絶縁紙が予め設定された層数毎に軸方向にずらされてなる段差部とされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の変流器。

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