JP2002289439A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送ガス騒音を低減し、コンパクトな構成の冷
却手段を備えたガス絶縁変圧器を提供する。 【解決手段】 巻線２を構成する高圧巻線と低圧巻線を
円筒巻線によって構成し、冷媒ガスを循環させるブロア
ー１９として前傾翼多翼型を用い、このブロアーの運転
条件を、流量を１５ｍ³／ｍｉｎ以下、且つ、静圧を２
００ｍｍＡｑ以下となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス絶縁変圧器に係
わり、特に、冷媒ガスを冷却器に強制循環させる際に発
生する送ガス騒音を低減すべく改良を施したガス絶縁変
圧器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、騒音に関する規制はますます厳し
くなっており、変電所等に設置される変圧器の低騒音化
が強く望まれている。特に、住宅地域に隣接する変電所
では、騒音仕様が５５〜６０ｄＢＡ程度の低騒音形変圧
器が必要となるケースが増えている。ところで、変圧器
では、変圧器本体の電気的騒音に加えて、冷却装置から
も様々な騒音が発生する。特に、ＳＦ₆等の絶縁性冷媒
ガスを充填したガス絶縁変圧器では、冷媒ガスを冷却器
に強制循環させる際に発生する送ガス騒音が大きい。

【０００３】このような送ガス騒音の主たる音源は、ガ
スブロアーである。すなわち、ブロアー内部において、
ガスを送り出すための羽根車の回転により、ガス流に大
きな乱れが生じ、その流体騒音がブロアーの流入口と流
出口から放射される。そして、この送ガス騒音は、冷媒
ガスの循環閉ループを構成する配管、冷却器及び変圧器
タンク等に伝播し、変圧器全体から放射される。一般
に、巻線や鉄心の冷却に要する冷媒ガスの流量は、ガス
絶縁変圧器の容量が増大するにつれて増加し、ガス流路
の抵抗の大きさを示す圧力損失も大きくなる。このた
め、容量の大きなガス絶縁変圧器では、大流量、高静圧
のブロアーが必要となる。

【０００４】ところで、送風機一般に広く用いられる騒
音式によると、冷媒ガスの流量、静圧及び騒音の関係は
以下に示す式（１）のようになる。

【数１】 この式（１）より明らかなように、冷媒ガスの流量と静
圧を増加させると、騒音は急激に増加するので、ガス絶
縁変圧器の大容量化による送ガス騒音の増大は避けられ
ない。

【０００５】このような送ガス騒音を低減するために、
従来から様々な方法が用いられている。例えば、第１の
方法は、冷却に必要とされる流量、静圧に応じて、ブロ
アーの型式や羽根車の回転数を選定する方法（特開平１
０−３０５９５等）である。また、第２の方法は、ブロ
アーの流入口と流出口に消音器を設置し、ブロアーで発
生した流体騒音が配管を経由して伝播するのを防止する
方法（特開平９−１９０９２９等）である。さらに、第
３の方法は、変圧器タンクや配管類に防音構造を取り付
け、放射音を低減する方法である。

【０００６】このような従来技術について、図１２〜図
１４を参照して具体的に説明する。まず、図１２に示し
た従来技術において、１は鉄心、２は巻線、５はこれら
を収納する変圧器タンクである。そして、変圧器タンク
５の上部には配管６が接続され、この配管６は共通配管
７に接続され、さらに複数の冷却器８に分岐されてい
る。そして、この冷却器８の下部は共通配管９に接続さ
れ、配管１０を経由してブロアー１１の流入口に接続さ
れている。また、ブロアー１１の流出口は、変圧器タン
ク５の仕切板１２により区切られた下部タンク５ａに接
続されている。なお、図中１３の矢印は、冷媒ガスの循
環する流路を示している。

【０００７】このような構成を有する図１２に示した従
来型においては、冷媒ガス１３はブロアー１１から変圧
器タンク５の内部に吐出され、鉄心１と巻線２を冷却し
て温度が上昇し、配管６と共通配管７を経由して冷却器
８に導入され、この冷却器８で冷却され、共通配管９と
配管１０を経由して、再びブロアー１１に戻される。な
お、図１２に示した従来型では、鉄心１と巻線２の冷却
に必要な流量、及び冷媒ガス１３の流路の圧力損失に対
して、最も効率の良い動作条件となる型式のブロアー１
１を採用している。すなわち、ブロアー１１の羽根車
は、ターボ型やラジアル型等から選択され、ブロアー１
１の回転数は、４極モーターや６極モーター等から選択
される。一般に、ブロアーは最高効率点付近において騒
音が最も低く、最高効率点を外れるにつれて騒音が増加
したり、音色が変化したりする。従って、高効率となる
条件のブロアーを選ぶことにより、同時に送ガス騒音が
低い条件を選定することが可能となる。

【０００８】また、図１３に示した従来技術において
は、ブロアー１１の流入口に消音器１４を設置し、また
流出口に消音器１５を設置している。この消音器１４、
１５は流路の拡大縮小や、吸音材との組み合わせによ
り、音のエネルギーを低減するものであり、共鳴型、空
洞型あるいは両者の組み合わせ等が知られている。この
ような構成を有する図１３に示した従来型においては、
消音器１４、１５により、ブロアー１１の内部で発生し
た流体騒音が、ブロアー１１の流入口と流出口を経由し
て他の冷却系部材に伝播するのを防止することができる
ので、配管６、１０、冷却器８、変圧器タンク５等の部
材から放射される送ガス騒音を低減することができる。

【０００９】さらに、図１４に示した従来技術において
は、変圧器タンク５の外側に防音タンク１６を設置し、
配管６を防音カバー１７で覆い、配管１０を防音カバー
１８で覆っている。これらの防音構造により遮音を行
い、冷却系部材から放射される送ガス騒音を低減するこ
とを可能としている。なお、上記の防音手段は、覆う面
積が広いほど騒音低減効果が高いので、ブロアー１１
等、他の冷却系部材についても設置することもある。ま
た、配管類６、１０は、防音カバー１７、１８を設置す
る代わりに二重管を採用することにより、同様の効果を
得ることもできる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のガス
絶縁変圧器の大容量化により、送ガス騒音は増大する傾
向にある。一方、変電所の建設用地の制約は、ますます
厳しくなっており、コンパクトな構成が望まれている。
従って、ガス絶縁変圧器には、両者を満足する性能が求
められており、具体的には、小型で且つ騒音の小さなガ
ス絶縁変圧器が要求されている。

【００１１】しかしながら、上記のような従来のガス絶
縁変圧器においては、上記の２つの要求を同時に満足す
るのは困難であった。この点について、図１２〜図１４
を参照して説明する。すなわち、上述したように、図１
２に示した従来例では、鉄心１と巻線２の冷却に必要な
流量、及び流路の圧力損失に対して、最も効率の良い動
作条件となる型式のブロアー１１を採用している。しか
し、一般に、最適なブロアーを選定しても、実現できる
騒音低減量には限界があり、効果は概ね２〜３ｄB程度
と推定される。この値は騒音低減量としては十分なもの
ではなく、効率の良いブロアーを選定しても、大幅な騒
音低減には繋がらなかった。

【００１２】また、上述したように、図１３に示した従
来例では、送ガス騒音を低減する手段として、ブロアー
の流入口と流出口に消音器１４、１５を設けている。し
かし、消音器として共鳴型を用いた場合、共鳴型消音器
は限られた周波数領域でのみ効果があるので、広帯域の
送ガス騒音に対してはあまり有効ではない。また、空洞
型や、吸音材を組み合わせた場合、効果のある周波数帯
域は広がるが、消音器の寸法が大型になり、その結果、
ガス絶縁変圧器の据付面積が大きくなるという問題点が
あった。さらに、消音器内部における流路の拡大・縮小
は、冷媒ガスの流れにとっては大きな抵抗となり、新た
な圧力損失を生じる。その結果、消音器を設けたため
に、より静圧が高く、騒音の大きなブロアーが必要とな
るといった不合理を生じる可能性もある。従って、消音
器の設置は、据付面積の拡大や、ブロアーの大型化に繋
がるという問題点があった。

【００１３】さらに、上述したように、図１４に示した
従来例では、変圧器タンク５の外側に防音タンク１６を
設置し、配管類に防音カバー１７、１８を設置するとい
う手段により遮音を行い、送ガス騒音の低減を図ってい
る。しかし、変圧器タンク５の全体を覆うような防音タ
ンク１６は、変圧器本体の据付寸法を大幅に増大させ
る。また、配管類の防音カバー１７、１８においては、
防音カバー１７、１８を配管から支持する部材を経由し
て、送ガス騒音が固体伝播するため、防音カバー自体が
振動して新たな音源となる可能性が高く、得られる騒音
低減効果には限界がある。以上述べたように、従来技術
においては、効率の良いブロアーを選定しても騒音低減
量には限界があり、また、消音器や防音タンクを設置す
ると据付寸法が増加するという不都合があった。

【００１４】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解消するために提案されたものであり、その目的
は、送ガス騒音を低減し、且つ、コンパクトな構成の冷
却手段を備えたガス絶縁変圧器を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、鉄心及び巻線を絶縁性冷
媒ガスと共に変圧器タンク内に収納すると共に、冷却器
と１又は２以上のブロアーと複数の配管を有する冷却手
段を備えたガス絶縁変圧器において、前記巻線を円筒巻
線によって構成し、前記ブロアーが前傾翼多翼型であ
り、各ブロアーの流量を１５ｍ³／ｍｉｎ以下、且つ、
静圧を２００ｍｍＡｑ以下としたことを特徴とする。上
記のような構成を有する請求項１に記載の発明によれ
ば、巻線を全て円筒巻線で構成することにより、円板巻
線等で構成した場合と比較して、冷媒ガスの循環に要す
るブロアーの静圧を低く設定することができる。そし
て、ブロアーの使用範囲を極めて低流量、低静圧の領域
に限定し、さらに、ブロアーとして特に比騒音レベルの
低い前傾翼多翼型ブロアーを採用したことにより、送ガ
ス騒音を大幅に低減することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のガス絶縁変圧器において、前記２以上のブロアーが並
列に接続されていることを特徴とする。上記のような構
成を有する請求項２に記載の発明によれば、１台のブロ
アーでは鉄心や巻線の冷却に必要な冷媒ガスの流量に満
たない場合であっても、十分な流量の冷媒ガスを供給す
ることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のガス絶縁変圧器において、前記２以上のブロアーが、
直列に接続されていることを特徴とする。上記のような
構成を有する請求項３に記載の発明によれば、１台のブ
ロアーでは鉄心や巻線の冷却に必要な冷媒ガスの風圧に
満たない場合であっても、十分な風圧の冷媒ガスを供給
することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のガス絶縁変圧器において、前記２以上のブロアーが、
その一部は前記冷却器の流入口側に配置され、残りは冷
却器の流出口側に分散して配置されていることを特徴と
する。上記のような構成を有する請求項４に記載の発明
によれば、複数のブロアーを冷却器の流入口側と流出口
側の両方に分散配置することにより、１箇所に大きなブ
ロアー据付スペースを確保する必要がなくなり、どちら
か一方に配置した場合に比べ、据付面積を低減すること
ができる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか一に記載のガス絶縁変圧器において、
前記変圧器タンクの内部に、絶縁性冷媒ガスを巻線及び
鉄心に導入するための仕切板が設けられ、この仕切板が
前記変圧器タンクの側板並びに底板から所定の間隔を開
けて構成されていることを特徴とする。上記のような構
成を有する請求項５に記載の発明によれば、ブロアー流
出口から放射される送ガス騒音を、仕切板の内部に封じ
込めることにより、変圧器タンクからの放射騒音を低減
することができる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のガス絶縁変圧器において、前記仕切板の内壁に所定の
吸音材を設置したことを特徴とする。上記のような構成
を有する請求項６に記載の発明によれば、仕切板に吸音
材を設置したことより、仕切板内部の騒音を低減し、変
圧器タンクからの放射騒音をさらに低減することができ
る。また、この吸音材として、例えばフォイル状吸音材
を採用すれば、材料の劣化や微小破片の飛散の問題がな
く、長期に渡り安定した特性を維持することができる。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれか一に記載のガス絶縁変圧器において、
前記ブロアーと、ブロアーから吐出した冷媒ガスを前記
冷却器に導入する配管を変圧器タンクの上部に配置し、
防音カバーで覆ったことを特徴とする。上記のような構
成を有する請求項７に記載の発明によれば、冷却手段を
構成する部材の中でも、特に騒音の大きなブロアーと共
通配管だけを防音カバーで覆うことにより、小型の防音
構造で効果的な騒音低減が可能になり、さらに、これら
を変圧器タンクの上部に配置することにより、変圧器の
据付面積の増大を防止することができる。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
のガス絶縁変圧器において、前記ブロアーを所定の弾性
部材を介して変圧器タンクの上部に取付け、前記ブロア
ーの流入口と流出口に伸縮自在の接続部材を配設したこ
とを特徴とする。上記のような構成を有する請求項８に
記載の発明によれば、ブロアーを所定の弾性部材を介し
て変圧器タンクの上部に取付けることにより、ブロアー
の振動が変圧器タンクに伝播するのを防止することがで
きる。また、ブロアーの流入口と流出口に、例えばフレ
キシブル継手等の伸縮自在の接続部材を設けたことによ
り、ブロアーの振動が配管に伝播するのを防止すること
ができる。その結果、変圧器タンクや配管の振動に起因
する騒音を大幅に低減することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガス絶縁変圧
器の実施の形態（以下、実施形態という）について図面
を参照して具体的に説明する。なお、図１２〜図１４に
示した従来型と同一の部材には同一の符号を付して、説
明は省略する。

【００２４】（１）第１実施形態 図１は、本発明に係るガス絶縁変圧器の第１実施形態の
構成を示す正面図、図２は、図１のブロアーの内部を示
す断面図、図３は、ブロアーの流量と静圧と騒音の関係
を示す等騒音レベル線図である。本実施形態において
は、巻線２を構成する高圧巻線と低圧巻線はいずれも円
筒巻線によって構成され、ブロアー１９として前傾翼多
翼型が用いられている。その他の構成は、図１２に示し
た従来型と同一であるので、説明は省略する。

【００２５】また、図２に示したように、ブロアー１９
は、羽根車１９ａの各羽根が回転方向に対して前傾した
前傾翼で、羽根枚数の多い多翼型である。さらに、鉄心
１と巻線２の発熱量と、冷媒ガス１３の循環流路の圧力
損失に対して、ブロアーの運転条件が、流量を１５ｍ³
／ｍｉｎ以下、且つ、静圧を２００ｍｍＡｑ以下となる
ように設定されている。これにより、ブロアー１９を低
流量、低静圧領域に限定して運転できるようになってい
る。

【００２６】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、一般に円筒巻線は圧力損失が小さいことが知られて
いるが、本実施形態においては巻線を全て円筒巻線で構
成しているため、円板巻線等で構成した場合と比較し
て、冷媒ガスの循環に要するブロアーの静圧を低く設定
することができる。

【００２７】また、式（１）に示すとおり、ブロアーの
騒音は、流量や流速によって大きく変化し、例えば、式
（１）において、流量と静圧を半分に下げれば、ブロア
ー騒音を９ｄＢ低減することができる。図３は、式
（１）のブロアー流量と静圧と騒音の関係を模式的に示
した等騒音レベル線図であるが、低騒音形変圧器の電気
騒音が、前述のように５５〜６０ｄＢＡ程度とするな
ら、ブロアー騒音もそれ以下に抑える必要がある。図３
によれば、流量を１５ｍ³／ｍｉｎ以下、且つ、静圧を
２００ｍｍＡｑ以下とすることにより、この必要条件を
満足することができることがわかる。

【００２８】すなわち、前述のように、冷却に必要な風
圧を従来に比べて低く設定し、これに合わせて、ブロア
ーを低流量、低静圧領域に限定して運転すれば、送ガス
騒音を従来より大幅に低減することができる。さらに、
低流量、低静圧領域で効率の高い、前傾翼多翼型ブロア
ーを採用することにより、前記の領域において、他の型
式の羽根車を用いたブロアーよりも比騒音レベルは低め
となり、送ガス騒音を変圧器の電気騒音以下に抑えるこ
とができる。

【００２９】このように本実施形態によれば、巻線を全
て円筒巻線で構成し、ブロアーを前傾翼多翼型として、
ブロアーの使用範囲を、流量１５ｍ³／ｍｉｎ以下、且
つ、静圧２００ｍｍＡｑ以下の極めて低流量、低静圧領
域に限定することにより、送ガス騒音を大幅に低減する
ことが可能となる。

【００３０】（２）第２実施形態 図４は、本発明の第２実施形態のガス絶縁変圧器の構成
を示す正面図である。すなわち、本実施形態は上記第１
実施形態の変形例であって、２台のブロアー２０、２１
が冷却器８の出口側の共通配管９に接続され、ブロアー
２０、２１の流出口が配管２２により並列に接続されて
いる。そして、ブロアー２０、２１から吐出された冷媒
ガス１３が、配管２２において合流した後、変圧器タン
ク５の内部に流入するように構成されている。また、ブ
ロアーの運転条件は、第１実施形態と同様に、流量が１
５ｍ³／ｍｉｎ以下、且つ、静圧が２００ｍｍＡｑ以下
となるように設定されている。なお、冷却器８の出口側
の共通配管９に接続するブロアーの台数は、２台に限定
されるものではなく、３台以上であっても差し支えな
い。

【００３１】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、ブロアー２０と２１は配管２２により並列に接続さ
れており、変圧器タンク５に流入する冷媒ガスの流量
は、ブロアー２０と２１の流量の合計となる。従って、
ブロアー１台では鉄心１と巻線２の冷却に必要な冷媒ガ
スの流量に満たない場合であっても、ブロアーの台数を
増やすことにより、冷媒ガスの流量を適宜増加させるこ
とができ、十分な流量の冷媒ガスを供給することができ
る。なお、図４に示すブロアー２０と２１が同定格の場
合、流量は２倍になるが、騒音の増加は３ｄＢに留まる
ことが確認された。

【００３２】このように本実施形態によれば、複数のブ
ロアーを並列に接続することにより、ブロアー１台では
鉄心や巻線の冷却に必要な冷媒ガスの流量に満たない場
合であっても、十分な流量の冷媒ガスを供給することが
できる。

【００３３】（３）第３実施形態 図５は、本発明の第３実施形態のガス絶縁変圧器の構成
を示す正面図である。すなわち、本実施形態は上記第１
実施形態の変形例であって、２台のブロアー２３と２４
が、冷却器８の出口側の共通配管９の下流に設けられ、
両者が配管２５により直列に接続されている。そして、
冷媒ガス１３はブロアー２３とブロアー２４を経由し
て、変圧器タンク５の内部に吐出されるように構成され
ている。また、各ブロアーの運転条件は、第１実施形態
と同様に、流量が１５ｍ³／ｍｉｎ以下、且つ、静圧が
２００ｍｍＡｑ以下となるように設定されている。な
お、ブロアーの台数は２台に限定されるものではなく、
３台以上であっても差し支えない。

【００３４】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、２台のブロアー２３、２４は、配管２５により直列
に接続されており、変圧器タンク５に流入する冷媒ガス
の風圧は、ブロアー２３、２４の静圧の合計となる。従
って、ブロアー１台では鉄心１と巻線２の冷却に必要な
冷媒ガスの風圧に満たない場合であっても、ブロアーの
台数を増やすことにより、冷媒ガスの風圧を適宜増加さ
せることができるので、十分な風圧の冷媒ガスを供給す
ることができる。なお、図５に示すブロアー２３と２４
が同定格の場合、静圧は２倍になるが、騒音の増加は３
ｄＢに留まることが確認された。

【００３５】このように本実施形態によれば、複数のブ
ロアーを直列に接続することにより、ブロアー１台では
鉄心や巻線の冷却に必要な冷媒ガスの風圧に満たない場
合であっても、十分な風圧の冷媒ガスを供給することが
できる。

【００３６】（４）第４実施形態 図６は、本発明の第４実施形態のガス絶縁変圧器の構成
を示す正面図である。本実施形態は上記第３実施形態の
変形例であって、冷媒ガスの流路に２台のブロアー２
６、２７が直列に設けられているが、その設置位置が第
３実施形態とは異なっている。すなわち、ブロアー２６
は、変圧器タンク５の上部に設置され、配管２８を介し
て冷却器８の入口側の共通配管７に接続されている。ま
た、ブロアー２７は、冷却器８の出口側の共通配管９に
接続され、配管２９を介して変圧器タンク５に接続され
ている。

【００３７】そして、冷媒ガス１３は変圧器タンク５の
上部からブロアー２６を経由して、冷却器８を通過し、
さらに、ブロアー２７を経由して、変圧器タンク５の内
部に吐出されるように構成されている。また、各ブロア
ーの運転条件は、第１実施形態と同様に、流量が１５ｍ
³／ｍｉｎ以下、且つ、静圧が２００ｍｍＡｑ以下とな
るように設定されている。なお、ブロアーの台数は２台
に限定されるものではなく、３台以上であっても差し支
えない。

【００３８】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、２台のブロアー２６と２７は、冷却器８の前後に配
置され、互いに直列に接続されているが、設置場所は冷
却器８の流入口側と流出口側に分散している。従って、
複数のブロアーを１箇所に集中配置する場合と比べて設
置面積を縮小できるので、大きな据付スペースを確保す
る必要がなくなる。

【００３９】このように本実施形態によれば、直列に接
続した複数のブロアーを、冷却器の流入口側と流出口側
に分散配置することにより、変圧器の据付面積を低減す
ることができる。

【００４０】（５）第５実施形態 図７は、本発明の第５実施形態のガス絶縁変圧器の構成
を示す正面図である。すなわち、本実施形態は上記第１
実施形態の変形例であって、変圧器タンク５の内部にお
いて、ブロアー１９から吐出された絶縁性冷媒ガス１３
を鉄心１や巻線２に導入するための仕切板３０を、変圧
器タンク５の側板３１並びに底板３２から離し、空間３
３を隔てて成形している。

【００４１】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、本実施形態においては、ブロアー１９から発生する
送ガス騒音は、冷媒ガス１３と共に変圧器タンク５の仕
切板３０の内部へ放出される。ところで、この仕切板３
０と、変圧器タンク５の側板３１や底面３２の間には空
間３３が形成されているため、この空間３３が２重防音
壁と同じ働きをする。従って、空間３３がない場合に比
べて、仕切板３０の内部から変圧器タンク５の側板３１
や底面３２に透過する騒音は大幅に低減される。

【００４２】このため、ブロアー１９から発生する高レ
ベルの送ガス騒音が、変圧器タンク５の側板３１を直接
透過して変圧器の周囲に放射されるのを防止することが
でき、また、送ガス騒音が側板３１や底面３２を経由
し、変圧器タンク全体に固体伝播して、放射音を発生す
るのを防止する効果がある。

【００４３】このように本実施形態によれば、仕切板を
変圧器タンクの側板並びに底板から離して構成すること
により、ブロアーの流出口から放射される送ガス騒音を
仕切板の内部に封じ込めることができるので、変圧器タ
ンクからの放射騒音を大幅に低減することができる。

【００４４】（６）第６実施形態 図８は、本発明の第６実施形態のガス絶縁変圧器の構成
を示す正面図、図９は、図８のフォイル状吸音材の拡大
図である。すなわち、本実施形態は上記第５実施形態の
変形例であって、変圧器タンク５の側板３１並びに底板
３２から離し、空間３３を隔てて成形された仕切板３４
の内壁に、金属や樹脂をエンボス成形した凸型弾性体薄
板３５と、その背後の平板状弾性体薄板３６と、両者に
より形成される弾性体薄板に囲まれた多数の小空間３７
から構成されるフォイル状吸音材３８が配設されてい
る。なお、このフォイル状吸音材３８は、凸型弾性体薄
板３５の平坦部分が、数１００〜数１０００Ｈｚの固有
振動数を持つように、その寸法と板厚が設定されてい
る。

【００４５】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、本実施形態においては、ブロアー１９から発生する
送ガス騒音は、冷媒ガス１３と共に、仕切板３４の内部
のフォイル状吸音材３８に囲まれた空間に放出される。
ところで、上記のフォイル状吸音材３８に音が入射する
と、音圧により凸型弾性体薄板３５の平坦部分が振動し
て、弾性体薄板に囲まれた小空間３７は圧縮膨張する。
この熱力学的な変化により、入射音は熱エネルギーに変
換されて消費されるため、凸型弾性体薄板３５の表面は
吸音効果を発揮する。

【００４６】特に、凸型弾性体薄板３５の固有振動数が
存在する数１００〜数１０００Ｈｚの領域では、振動が
大きくなるので吸音率が高い。従って、フォイル状吸音
材３８の効果により、送ガス騒音の殆どの周波数成分が
効率良く吸音されるので、仕切板３４の内部の騒音レベ
ルが低下する。これにより、仕切板３４の内部から側板
３１や底面３２を透過して変圧器の周囲に放射される騒
音は一層低減される。また、フォイル状吸音材３８は、
金属や樹脂の板材で構成されるために、グラスウールや
多孔質ウレタン等を原料とする多孔質吸音材料と異な
り、材料の経年劣化や微小破片の冷媒ガス中への飛散の
可能性がほとんどない。

【００４７】このように本実施形態によれば、仕切板の
内壁にフォイル状吸音材を設置したことより、仕切板内
部の騒音を低減し、変圧器タンクからの放射騒音をさら
に低減することができるとともに、長期にわたり安定し
た性能を維持することができる。

【００４８】（７）第７実施形態 図１０は、本発明の第７実施形態のガス絶縁変圧器の構
成を示す正面図である。すなわち、本実施形態は上記第
１実施形態の変形例であって、ブロアー３９と、このブ
ロアー３９から吐出した冷媒ガス１３を冷却器８に分岐
する共通配管４０を変圧器タンク５の上部に配置し、そ
の周囲を防音カバー４１で覆ったことを特徴とする。な
お、防音カバー４１の内面には、グラスウール等の吸音
材４２を配置しても差し支えない。

【００４９】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。本実施形
態においては、ブロアー３９と共通配管４０を変圧器タ
ンク５の上部に配置し、防音カバー４１で覆っている
が、これは、冷却系部材のなかではブロアーと共通配管
の騒音が最も大きいことに起因している。すなわち、ブ
ロアーは送ガス騒音の音源であり、一方、共通配管はブ
ロアーの近くに配置されていることに加えて、冷媒ガス
の分岐と合流による騒音も発生する。

【００５０】そこで、これらの騒音の大きな音源のみを
防音カバー４１で覆うことにより、小型の防音構造で効
果的な騒音低減が可能となる。また、上記の防音カバー
４１は、変圧器タンク５の上部に配置されるので、変圧
器タンク５の据付面積が広がることはない。なお、防音
カバー４１の内面に吸音材４２を設けると、防音性能が
向上するのは公知の通りである。

【００５１】このように本実施形態によれば、ブロアー
３９と共通配管４０を変圧器タンク５の上部において、
防音カバー４１で覆うことにより、小型の防音構造で効
果的な騒音低減が可能になり、変圧器の据付面積の増加
を防止できる。

【００５２】（８）第８実施形態 図１１は、本発明の第７実施形態のガス絶縁変圧器の構
成を示す正面図である。すなわち、本実施形態は上記第
７実施形態の変形例であって、ブロアー３９を所定の弾
性部材４３を介して変圧器タンク５の上部に取付け、ブ
ロアー３９の流入口と流出口にフレキシブル継手４４、
４５を設け、これらの周囲を防音カバー４１で覆ってい
る。なお、前記弾性部材４３としては、例えば金属ばね
や防振ゴム等を用いることができるが、ブロアー３９を
安定して支持することができ、柔軟性を有するものであ
れば、その材質や数量は任意である。また、フレキシブ
ル継手４４、４５は、金属製やゴム製のベロー等であ
り、柔軟に変位する配管継手であれば、材料と形状は任
意である。なお、防音カバー４１の内面には、グラスウ
ール等の吸音材４２を配置しても差し支えない。

【００５３】次に、上記のような構成を有する本実施形
態のガス絶縁変圧器の作用について説明する。すなわ
ち、本実施形態においては、ブロアー３９を弾性部材４
３で変圧器タンク５から支持し、ブロアー３９の流入口
と流出口にフレキシブル継手４４、４５を設けている。
ところで、ブロアー３９は送ガス騒音だけでなく、回転
による機械振動を発生し、その加振力は変圧器タンク５
や共通配管４０を振動させて新たな騒音を発生させる。
そこで、ブロアー３９と変圧器タンク５の間に、柔軟な
弾性部材４３を設けることにより振動が絶縁されるの
で、ブロアー３９の振動が変圧器タンク５に伝播するの
を防止することができる。同様に、ブロアー３９と共通
配管４０の間に、柔軟なフレキシブル継手４４、４５を
設けたことにより、振動が絶縁されるので、振動が配管
に伝播するのを防止することができる。

【００５４】このように本実施形態によれば、ブロアー
３９を弾性部材４３で支持し、フレキシブル継手４４、
４５で接続することにより、振動がタンクや配管に伝播
するのを防止して、振動により発生する騒音を低減する
ことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス絶縁
変圧器によれば、全ての巻線を円筒巻線によって構成
し、冷媒ガスを循環させるブロアーを前傾翼多翼型と
し、１台のブロアーの流量を１５ｍ³／ｍｉｎ以下、静
圧を２００ｍｍＡｑ以下の低流量・低静圧領域に限定す
ることにより、送ガス騒音を低減し、コンパクトな構成
の冷却系を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス絶縁変圧器の第１実施形態の
構成を示す正面図

【図２】本発明に係るガス絶縁変圧器に用いられるブロ
アーの内部構成を示す断面図

【図３】ブロアーの流量と静圧と騒音の関係を示す等騒
音レベル線図

【図４】本発明に係るガス絶縁変圧器の第２実施形態の
構成を示す正面図

【図５】本発明に係るガス絶縁変圧器の第３実施形態の
構成を示す正面図

【図６】本発明に係るガス絶縁変圧器の第４実施形態の
構成を示す正面図

【図７】本発明に係るガス絶縁変圧器の第５実施形態の
構成を示す正面図

【図８】本発明に係るガス絶縁変圧器の第６実施形態の
構成を示す正面図

【図９】図８に示した第６実施形態のガス絶縁変圧器に
用いられるフォイル状吸音材の構成を示す部分拡大図

【図１０】本発明に係るガス絶縁変圧器の第７実施形態
の構成を示す正面図

【図１１】本発明に係るガス絶縁変圧器の第８実施形態
の構成を示す正面図

【図１２】従来のガス絶縁変圧器の構成を示す正面図

【図１３】従来のガス絶縁変圧器の構成を示す正面図

【図１４】従来のガス絶縁変圧器の構成を示す正面図

【符号の説明】

１…鉄心 ２…巻線 ５…変圧器タンク ６、１０、２２、２５…配管 ７、９、４０…共通配管 ８…冷却器 １１、１９、２０、２１、２３、２４、２６、２７、３
９…ブロアー １２、３０、３４…仕切板 １３…冷媒ガス １４、１５…消音器 １６…防音タンク １７、１８、４１…防音カバー ３１…側板 ３２…底板 ３３…空間 ３５…凸型弾性体薄板 ３６…平板状弾性体薄板 ３７…小空間 ３８…フォイル状吸音材 ４２…吸音材 ４３…弾性部材 ４４、４５…フレキシブル継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 浩史 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 川越 康夫 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 5E043 AA01 DA06 5E050 HA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心及び巻線を絶縁性冷媒ガスと共に変
   圧器タンク内に収納すると共に、冷却器と１又は２以上
   のブロアーと複数の配管を有する冷却手段を備えたガス
   絶縁変圧器において、 前記巻線を円筒巻線によって構成し、前記ブロアーが前
   傾翼多翼型であり、各ブロアーの流量を１５ｍ³／ｍｉ
   ｎ以下、且つ、静圧を２００ｍｍＡｑ以下としたことを
   特徴とするガス絶縁変圧器。
2. 【請求項２】 前記２以上のブロアーが、並列に接続さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁変
   圧器。
3. 【請求項３】 前記２以上のブロアーが、直列に接続さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁変
   圧器。
4. 【請求項４】 前記２以上のブロアーが、その一部は前
   記冷却器の流入口側に配置され、残りは冷却器の流出口
   側に分散して配置されていることを特徴とする請求項３
   に記載のガス絶縁変圧器。
5. 【請求項５】 前記変圧器タンクの内部に、絶縁性冷媒
   ガスを巻線及び鉄心に導入するための仕切板が設けら
   れ、この仕切板が前記変圧器タンクの側板並びに底板か
   ら所定の間隔を開けて構成されていることを特徴とする
   請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のガス絶縁変
   圧器。
6. 【請求項６】 前記仕切板の内壁に、所定の吸音材を設
   置したことを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁変圧
   器。
7. 【請求項７】 前記ブロアーと、ブロアーから吐出した
   冷媒ガスを前記冷却器に導入する配管を変圧器タンクの
   上部に配置し、防音カバーで覆ったことを特徴とする請
   求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のガス絶縁変圧
   器。
8. 【請求項８】 前記ブロアーを所定の弾性部材を介して
   変圧器タンクの上部に取付け、前記ブロアーの流入口と
   流出口に伸縮自在の接続部材を配設したことを特徴とす
   る請求項７に記載のガス絶縁変圧器。