[发明专利]变压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压装置，特别地，涉及一种具有用于形成绝缘液体的流路的构件的变压装置，该绝缘液体用于对线圈进行冷却。

背景技术

为了对车用变压器的线圈发出的热量进行冷却，一般会使用让绝缘液循环的泵和冷却器。另外，在变压器的线圈之间设有多个绝缘构件(隔板)。该隔板具有以下作用：可确保为冷却线圈而流动的绝缘液的流路，且在因短路产生机械力时可对线圈进行保持。

对线圈进行冷却的能力与线圈与绝缘液接触的面积即线圈湿润面积以及在线圈的表面流动的绝缘液的流速成比例，其中，线圈与绝缘液接触的面积是线圈的表面积减去线圈与隔板接触的面积之后的面积。因此，若能更多地确保线圈湿润面积，便能使冷却效率提高。

然而，即便进一步扩大隔板的间隔而更多地确保线圈湿润面积，若没有在因短路产生机械力时能够承受该机械力的间隔，则线圈会被弯曲而导致变压器发生故障。

作为用于对变压器的线圈进行冷却的技术，例如，在日本专利特开平9-134823号公报(专利文献1)中公开了一种如下所述的车用变压器。即，在将冷却方式设为送油风冷式的车用变压器中，通过分别在铁心脚部的外周卷绕低压绕组、在低压绕组的外周卷绕高压绕组并在该各绕组之间形成冷却油路来构成内部结构。在油箱内将该内部结构配置成上述冷却油路与油箱的底面平行。此外，通过在低压绕组及高压绕组的各绕组之间错开间隔地设置管片，由此形成上述冷却油路。

另外，在日本专利实开平6-17215号公报(专利文献2)中公开了一种如下所述的变压器绕组。即，该变压器绕组在内侧绝缘筒与外侧绝缘筒之间卷绕多段圆板绕组并进行层叠，并且将在各段圆板绕组之间形成油路的多个矩形间隔片配置成放射状。在将该变压器绕组的轴向中央部上的上述间隔片的宽度尺寸设为A，并将位于绕组的至少位于轴向上部侧的靠端部侧处间隔片的宽度尺寸设为B的情况下，使位于上端部侧的间隔片的宽度尺寸依次变小以满足A＞B的关系。

专利文献1：日本专利特开平9-134823号公报

专利文献2：日本专利实开平6-17215号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

然而，正在开发一种能在从架空线等供给交流电压的交流区间及从架空线等供给直流电压的直流区间都能行驶的交流/直流火车。在这样的交流/直流火车中，在将低压侧的负载侧的线圈共用于交流区间及直流区间中的情况下，即在交流区间中连接低压侧线圈与变换器，并在直流区间中使用低压侧线圈作为从架空线接收直流电的电抗器(reactor)的情况下，由于低压侧线圈的使用条件及负载条件在直流区间及交流区间中是不同的，因此，无法使低压侧线圈的温度上升均匀。例如，在直流区间中作为电抗器使用的低压侧线圈的温度会极端上升。这样，变压器整体的冷却设计被变压器中的一部分的线圈规定，其结果是，需要使用冷却能力较高的大型冷却器，由此使得变压器大型化，从而增大制造成本。

然而，在专利文献1中记载的车用变压器中，由于上述冷却油路沿着绝缘油的流动方向直线地形成，即管片在各绕组的两端部之间延伸，因此，线圈湿润面积会变小。这样，由于冷却效率降低，因此，需要使用冷却能力较高的大型冷却器。另外，将管片安装于低压绕组及高压绕组的各绕组之间的作业也伴随着困难。

此外，在专利文献2中记载的变压器绕组中，由于油会在供油流入的变压器绕组的轴向下端部沉淀，因此，轴向下端部的绕组温度会升高，另外，在变压器绕组的轴向上端部，油的流量反而会增加，从而使绕组温度变得过低。即，由于冷却效率降低，因此，需要使用冷却能力较高的大型冷却器。

因此，本发明的目的在于提供一种能提高对线圈的冷却效率且能实现小型化及制造成本的降低的变压装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一种情况的变压装置包括：铁心；多个线圈，该多个线圈卷绕于铁心并层叠；多个底座构件，该多个底座构件配置于在层叠方向上相邻的多个线圈之间；多个流路构件组，该多个流路构件组设于每个线圈，并各自设于相对应的底座构件上，且在相对应的底座构件与相对应的线圈之间形成用于供绝缘液体流动的流路；以及阻碍构件，该阻碍构件被配置成阻碍绝缘液体的流动，以使绝缘液体在由多个流路构件组形成的各流路中的至少任一个流路内的流量与绝缘液体在其他流路中的流量不同，并且阻碍绝缘液体在流路中的在绝缘液体的流动方向上与铁心不重叠的区域内的流动。