JP2011040588A

JP2011040588A - 油入変圧器

Info

Publication number: JP2011040588A
Application number: JP2009187016A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kubota; 圭亮久保田; Hiroyoshi Nakajima; 洋悦中島; Toshiki Shirahata; 年樹白畑; Junji Ono; 淳治小野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: JP5269716B2

Abstract

【課題】ラジエターを交換する際に、変圧器タンクとラジエターとの間で絶縁油を遮断するラジエターバルブにおいて排油を行うことができる油入変圧器を提供する。
【解決手段】ラジエターの交換の際には、バタフライ弁の操作軸１１を操作し、弁体１２を回動して弁座１４に着座させることでラジエターバルブ１を閉じる。ラジエターバルブ１のラジエター側には排油機構７が設けられている。排油機構７は、弁通路１３の最下位置に形成された排油溝８と、排油溝８の溝底８ａに開口して繋がりラジエターバルブ１の外部に通じるように形成された排油路９と、排油路９に取り外し可能に設けられているプラグ１０とを備えている。プラグ１０を取外すことによって、交換するラジエター５内の絶縁油６は排油機構７から排油される。ラジエター毎に排油弁を設ける必要がなくなり、ラジエターの取付部品点数を削減し、油入変圧器の製造コストを低減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラジエターを備えた油入変圧器に関する。

従来、変圧器においては鉄心やコイルは発熱体となるので、これを冷却するため、発生した熱を絶縁性の油やガスなどの冷却媒体で受熱し、当該冷却媒体をラジエターを通る経路で循環させ、ラジエターにて大気中へ放熱することが行われている。

従来の変圧器の概略が図４に示されている。図４（ａ）は平面図、同（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。図４に示すように、油入変圧器２０は、鉄心やコイルを収容している変圧器容器２１を備えるとともに、変圧器容器２１に対して対称に接続される態様で複数個のラジエター２２が付設されている。変圧器容器２１内で鉄心やコイルから受熱した絶縁油のような冷却媒体は、変圧器容器２１に形成された流出口に接続される絶縁油流入用の接続パイプ２３ａを通じて各ラジエター２２内に流入し、ラジエター２２で放熱して冷却された後、ラジエター２２から絶縁油流出用の接続パイプ２３ｂを通じて流出して流入口から変圧器容器２１内へと循環するようになっている（特許文献１参照）。

各ラジエター２２は、上記の上部接続パイプ２３ａ及び下部接続パイプ２３ｂと、上部及び下部の接続パイプ２３に接続された左右一対の波形フィン２４，２４（一部のみ符号を付す）とを備えている。各波形フィン２４は、断面が波形になった鋼板製の放熱板として構成形されており、波形フィン２４の上下の端面が溶接されており、その内部は接続パイプ２３ａ，２３ｂと接続されて絶縁油が流入・流出可能な中空部とされている。

各ラジエター２２において、ラジエター２２内に充満している絶縁油は、下部の接続パイプ２３ｂから流入口を経て変圧器容器２１内に流入し、熱源であるコイル、鉄心等により温められ、それによって変圧器１０を冷却する。温められた絶縁油は膨張し比重が小さくなり、流出口から上部の接続パイプ２３ａを経てラジエター２２内に流入する。ラジエター２２内では、波形フィン２４の各中空部に流入した絶縁油は、外気で冷却され比重が大きくなり下方に移動し、下部の接続パイプ２３ｂを通り流入口から再び変圧器容器２１に戻る。このように、冷却媒体としての絶縁油は、自然対流により油入変圧器１０とラジエター２２とを循環している。

ラジエター２２を備えた油入変圧器１０において、ラジエター２２の交換作業を行う場合、油入変圧器１０のラジエター２２〜変圧器容器２１（タンク）間にラジエターバルブを備えており、ラジエターバルブを閉じてラジエター２２と変圧器容器２１との間を遮断してから、ラジエター２２内の油だけをラジエター下部に設けた排油弁より排油している。変圧器容器２１内の油は、閉弁状態にあるラジエターバルブによって外部に漏れることがない。また、絶縁油の交換作業においては、排油弁から油入変圧器１０内の絶縁油を排油している。

特開平１１−３８２２号公報（段落００１４〜００１５、００２０；図３）

しかし、従来のラジエター構造では、交換するラジエター内の油だけを排油するためにはラジエターにラジエターバルブとは別に専用の排油弁をラジエターに設ける必要がある。ラジエター毎に排油弁を独立して設けることになるため、排油弁のための材料費・製造費を要し、ラジエター付きの油入変圧器の製造コストが上昇する一要因となっている。

そこで、ラジエター付きの油入変圧器における製造コストの上昇要因が、ラジエター毎にラジエターバルブ・排油弁を各々独立して設けることによる製造費・材料費の増大であることに着目して、ラジエターバルブから排油を行う点に解決すべき課題がある。
この発明の目的は、ラジエターバルブから排油を行うことで、ラジエター付きの油入変圧器における製造コストの上昇を抑えて、使い勝手の良い油入変圧器を提供することである。

上記課題を解決するため、この発明による油入変圧器は、コイル及び鉄心とともに前記コイル及び鉄心の冷却用としての冷却油が入れられた変圧器容器と、前記変圧器容器との間で前記冷却油を冷却するラジエターと、前記変圧器容器と前記ラジエターとを通じて前記冷却油を循環させるため前記変圧器容器と前記ラジエターとを接続する接続パイプと、前記接続パイプに設けられて前記冷却油の通過を遮断するラジエターバルブとを備えており、前記ラジエターバルブに前記冷却油を排出する排油機構を設けたことを特徴としている。

前記排油機構は、前記ラジエターバルブの開閉される弁通路においてバルブ開閉位置よりも前記ラジエター側に設けられている。ラジエター接続側に排油溝を形成することで、前記ラジエターバルブが閉じられたときにラジエター側の絶縁油が排油溝を通じて排油される。また、前記排油機構は、前記弁通路の最下位置に形成された排油溝と、当該排油溝に開口して繋がり前記ラジエターバルブの外部に通じるように形成された排油路と、当該排油路に取り外し可能に設けられているプラグとを備えている。排油溝をラジエターバルブの弁通路の最下位置に形成することで、排油時には、ラジエター側の絶縁油が残すことなく排油される。更に、前記ラジエターバルブをバタフライ弁として構成し、前記排油溝は前記バタフライ弁の弁座に設けられているストッパに沿って形成することができる。バタフライ弁の弁体はストッパを越えて排油溝側に動くことはないので、弁体と排油溝との干渉が生じることはない。

本発明による油入変圧器によれば、ラジエターバルブに排油弁の機能が集約されるので、ラジエター毎に独立した排油弁を設ける必要がなくなる。それにより、取付部品点数を削減し、ラジエターの取付部品を削減することができるため、ラジエターひいては油入変圧器の製造コストの低減を図ることができる。

図１はラジエターを備えた本発明による油入変圧器の一実施例を示す正面図である。図２は、図１に示す油入変圧器におけるラジエターバルブを一部を破断して示す構造図である。図３は、図２に示すラジエターバルブの要部を示す斜視図である。図４は、従来の変圧器の概略図である。

図１はラジエターバルブを設けた油入変圧器を示す。ラジエターバルブ１は、油入変圧器タンク２の下部に設けられた取付座４に取り付けて配置されている。ラジエター５は、下側ではラジエターバルブ１に対して、また上側では油入変圧器タンク２の上部の取付座３とに対して、それぞれ流入側（上部側）の接続パイプ１６ａと流出側（下部側）の接続パイプ１６ｂとを介して取付けられた状態で配置される。接続パイプ１６ｂは、絶縁油の循環を考慮してラジエター５の底部のレベルに接続されているので、ラジエター５内の絶縁油の排油に際いては、絶縁油はラジエター５内に残ることなく外部に排出可能となっている。

ラジエター５及び油入変圧器タンク２内は、絶縁油６で満たされている。絶縁油６は、従来の油入変圧器の場合と同様にして、コイル及び鉄心が収容されている油入変圧器タンク２と、ラジエター５と、接続パイプ１６ａ，１６ｂとを通じて、コイル及び鉄心から熱を受けてラジエター５で放熱・冷却されることによって自然対流で循環する。

図２はラジエターバルブ１について、その一部を破断した詳細図である。ラジエターバルブ１は、内部の弁通路１３を直径方向に延びる操作軸１１の回りに回動して、弁通路１３を開閉する弁体１２を備えたバタフライ弁である。弁通路１３の内周には、弁体１２が当接して弁通路１３を遮断する弁座１４が備わっている。操作軸１１の外部に突出する軸端部１１ａはキャップ１５によって覆われており、誤操作等から保護している。

ラジエターバルブ１のバルブ〜ラジエター５間には排油機構７が設けられている。図３には、ラジエターバルブ１の排油機構７に臨んで、拡大して示す斜視図である。即ち、排油機構７は、ラジエターバルブ１のラジエター５側の部位に削設された排油溝８と、排油溝８の溝底８ａに開口して繋がりラジエターバルブ１の外部に通じるように形成された排油路９と、排油路９に取り外し可能に設けられており、通常は栓として排油路９を閉じておくためのプラグ１０とを備えている。排油溝８は弁通路１３において、弁通路１３の長手方向の幅よりも周方向に長い弧状に形成するのが好ましい。

ラジエターバルブ１は、排油溝８が弁通路１３の最下位置となるように、その取付け状態を調節して取付座４に取り付けられる。こうした配置によって、排油溝８は、ラジエター５及び下部の接続パイプ１６ｂを含めて最も下位置を占めるので、ラジエター５及び接続パイプ１６ｂ内の絶縁油６は、ラジエター５及び接続パイプ１６ｂ内に残留することなく、全量が排油機構７を通じて排油される。排油溝８はバタフライ弁の弁座１４に設けられているストッパ１４ａに沿って形成されている。バタフライ弁の弁体１２はストッパ１４ａを越えて排油溝８側に移動することはないので、弁体１２と排油溝８との干渉は生じることがない。

ラジエターバルブ１のこうした構造により、ラジエター５を交換する際には、まず、キャップ１５を取外してバタフライ弁の操作軸１１を操作し、弁体１２を回動して弁座１４に着座させることで、ラジエターバルブ１を閉じる。その後、排油機構７のプラグ１０を取外すことによって、交換するラジエター５内の絶縁油６だけを排油機構７から排油することができる。

その結果、ラジエター５毎に排油弁を設ける必要がなくなり、取付部品点数を削減するとともに、ラジエター５の取付部品についても削減することができるため、油入変圧器の製造コストの低減を図ることができる。なお、絶縁油のみの交換の場合も、ラジエターバルブ１を閉じることなく、排油機構７を操作することで、排油機構７を通じて排油することができる。

１ラジエターバルブ２油入変圧器タンク
３上部取付座４下部取付座
５ラジエター６絶縁油
７排油機構
８排油溝８ａ溝底
９排油路１０プラグ
１１操作軸１２弁体
１３弁通路
１４弁座１４ａストッパ
１５キャップ１６ａ，１６ｂ接続パイプ

Claims

コイル及び鉄心とともに前記コイル及び鉄心の冷却用としての冷却油が入れられた変圧器容器と、前記変圧器容器との間で前記冷却油を冷却するラジエターと、前記変圧器容器と前記ラジエターとを通じて前記冷却油を循環させるため前記変圧器容器と前記ラジエターとを接続する接続パイプと、前記接続パイプに設けられて前記冷却油の通過を遮断するラジエターバルブとを備え、
前記ラジエターバルブに前記冷却油を排出する排油機構を設けたことを特徴とする油入変圧器。
前記排油機構は、前記ラジエターバルブの開閉される弁通路においてバルブ開閉位置よりも前記ラジエター側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の油入変圧器。
前記排油機構は、前記弁通路の最下位置に形成された排油溝と、当該排油溝に開口して繋がり前記ラジエターバルブの外部に通じるように形成された排油路と、当該排油路に取り外し可能に設けられているプラグとを備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の油入変圧器。
前記ラジエターバルブはバタフライ弁として構成されており、前記排油溝は前記バタフライ弁の弁座に設けられているストッパに沿って形成されていることを特徴とする請求項３記載の油入変圧器。