JP2012230957A - Stationary induction apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静止誘導機器に関し、特に、変圧器およびリアクトルなどの静止誘導機器に関する。 The present invention relates to a stationary induction device, and more particularly, to a stationary induction device such as a transformer and a reactor.
静止誘導機器の磁気シールドを開示した先行文献として、特開平7−211558号公報(特許公報1)がある。特開平7−211558号公報(特許公報1)に記載された静止誘導機器の磁気シールドにおいては、ステーに対応する位置のタンクの内側に、短冊状に設けられた磁気シールドが取付板によって固定されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-2111558 (Patent Publication 1) is a prior art document that discloses a magnetic shield of a stationary induction device. In the magnetic shield of a stationary induction device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-21558 (Patent Publication 1), a magnetic shield provided in a strip shape is fixed inside a tank at a position corresponding to a stay by a mounting plate. ing.
磁気シールドの遮蔽能力は磁気シールドを厚くするほど大きくなるが、磁気シールドを厚くすることは静止誘導機器の小型化を図るうえで障害となる。 The shielding capability of the magnetic shield increases as the magnetic shield becomes thicker. However, increasing the magnetic shield is an obstacle to downsizing the static induction device.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気シールドの遮蔽能力を向上して小型化を図ることができる、静止誘導機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stationary induction device capable of improving the shielding ability of a magnetic shield and reducing the size.
本発明に基づく静止誘導機器は、鉄心と、鉄心に巻き回された巻線と、巻線の周側面の一部と面するように位置して、巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する磁気シールドとを備える。磁気シールドは、巻線の軸方向に延在してこの軸方向と直交する方向に積層された複数の電磁鋼板、この複数の電磁鋼板の積層方向において複数の電磁鋼板を互いの間に挟む1対の挟み板、上記積層方向に延在して1対の挟み板同士を連結する止め板、1対の挟み板および止め板により挟持された複数の電磁鋼板からなる電磁鋼板群と離間してこの電磁鋼板群の周囲を囲む導電性枠部、複数の電磁鋼板の積層方向に延在して導電性枠部の一部と他の一部とを電気的に繋ぐ導電性橋絡部を含む。導電性橋絡部が、巻線の一部に対して複数の電磁鋼板より離れて位置している。 The static induction device according to the present invention is located so as to face the iron core, the winding wound around the iron core, and a part of the peripheral side surface of the winding, and a part of the leakage magnetic flux generated from the winding And a magnetic shield for shielding. The magnetic shield extends in the axial direction of the winding and is laminated in a direction orthogonal to the axial direction, and sandwiches a plurality of electromagnetic steel plates between each other in the laminating direction of the plurality of electromagnetic steel plates 1 A pair of sandwich plates, a stop plate that extends in the stacking direction and connects the pair of sandwich plates together, a pair of sandwich plates, and a group of electromagnetic steel plates that are sandwiched by the stop plates and spaced apart from a group of electrical steel plates A conductive frame portion surrounding the electromagnetic steel sheet group, and a conductive bridge portion extending in the stacking direction of the plurality of electromagnetic steel plates and electrically connecting a part of the conductive frame portion and the other part. . The conductive bridging portion is located away from the plurality of electromagnetic steel plates with respect to a part of the winding.
本発明によれば、磁気シールドの遮蔽能力を向上して静止誘導機器の小型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the shielding ability of the magnetic shield and reduce the size of the stationary induction device.
以下、本発明の実施形態1に係る静止誘導機器について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る静止誘導機器の構成を示す一部断面図である。図2は、本実施形態に係る静止誘導機器の磁気シールドに漏洩磁束が浸入した状態を示す斜視図である。図1においては、鉄心110およびタンク130のみ断面で示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a stationary induction device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which leakage magnetic flux enters the magnetic shield of the stationary induction device according to the present embodiment. In FIG. 1, only the
図1に示すように、本発明の実施形態1に係る静止誘導機器100は、鉄心110と、鉄心110に巻き回された巻線120と、巻線120の周側面の一部と面するように位置して、巻線120から発生する漏洩磁束10の一部を遮蔽する磁気シールド140とを備える。
As shown in FIG. 1, the
鉄心110、巻線120および磁気シールド140は、タンク130の内部に収納されている。タンク130は、SS400(日本工業規格)などの構造用圧延鋼材で形成されている。
The
鉄心110は、タンク130の底部上に設けられた鉄心受け部150上に載置されている。鉄心110は、積層された複数の電磁鋼板111から構成され、側面視において、中央に開口を有する矩形状の外形を有している。
The
本実施形態においては、磁気シールド140がタンク130の側壁に沿って設けられている。言い換えると、磁気シールド140は、巻線120とタンク130の側壁との間に配置されている。
In the present embodiment, the
図1,2に示すように、磁気シールド140は、巻線120の軸方向に延在してこの軸方向と直交する方向に積層された複数の電磁鋼板141、複数の電磁鋼板141の積層方向において複数の電磁鋼板141を互いの間に挟む1対の挟み板142、上記積層方向に延在して1対の挟み板142同士を連結する止め板143a,143b、1対の挟み板142および止め板143a,143bにより挟持された複数の電磁鋼板141からなる電磁鋼板群145と離間してこの電磁鋼板群145の周囲を囲む導電性枠部146、複数の電磁鋼板141の積層方向に延在して導電性枠部146の一部と他の一部とを電気的に繋ぐ導電性橋絡部147を含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電磁鋼板141は、タンク130を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、電磁鋼板141は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の電磁鋼板141の各々は、互いに絶縁されている。
The
挟み板142は、短冊状の金属製薄板で構成されている。止め板143a,143bは、短冊状の金属製薄板で構成されている。挟み板142と止め板143a,143bとは、溶接などにより接合されている。止め板143aは、後述する漏洩磁束10の浸入領域に位置している。止め板143bは、後述する漏洩磁束10の外出領域に位置している。
The
導電性枠部146および導電性橋絡部147は、タンク130を構成する材料より電気抵抗の低い金属で形成されている。本実施形態においては、導電性枠部146および導電性橋絡部147を銅で形成したが、導電性枠部146および導電性橋絡部147の材料はこれに限られず、たとえば、アルミおよび超電導線材などでもよい。
The
導電性枠部146および導電性橋絡部147は、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、たとえば、導電性枠部146を銅で形成し、導電性橋絡部147をアルミで形成してもよい。
The
本実施形態においては、導電性橋絡部147は、導電性枠部146のうち複数の電磁鋼板141の延在方向に延在する2つの第1延在部の中央部同士を接続している。また、導電性橋絡部147は、磁気シールド140と面している巻線120の周側面の一部に対して、複数の電磁鋼板141より離れて位置している。
In the present embodiment, the
導電性枠部146の内周面と電磁鋼板群145の側面との間には、所定の間隔の隙間が設けられている。また、本実施形態においては、導電性橋絡部147の厚さと止め板143a,143bの厚さとを略同一にしている。
A gap having a predetermined interval is provided between the inner peripheral surface of the
以下、磁気シールド140が漏洩磁束10を遮蔽する作用について説明する。
図1,2に示すように、巻線120に電流が流されることにより、巻線120と鎖交する漏洩磁束10が発生する。タンク130の側壁の近傍に進行した漏洩磁束10は、タンク130より透磁率の高い電磁鋼板141内を通過して巻線120へ戻る。
Hereinafter, the effect | action which the
As shown in FIGS. 1 and 2, when a current is passed through the winding 120, the leakage
漏洩磁束10は、電磁鋼板141の側面から電磁鋼板141内に浸入する。そのため、側面より幅の広い電磁鋼板141の主面に漏洩磁束10が浸入した場合に比較して、渦電流損を低減することができる。また、電磁鋼板141の両方の主面に絶縁層が形成されているため、渦電流が複数の電磁鋼板141に亘って流れることを防止できる。
The leakage
磁気シールド140においては、導電性枠部146および導電性橋絡部147により閉回路を構成しているため、漏洩磁束10が磁気シールド140に浸入して外出することにより、漏洩磁束10を打ち消そうとする遮蔽電流20,21が発生する。なお、遮蔽電流は主な経路を流れるもののみ図示している。
In the
本実施形態においては、導電性橋絡部147が、漏洩磁束10の磁気シールド140への浸入領域と磁気シールド140からの外出領域との境界に位置している。そのため、漏洩磁束10が磁気シールド140に浸入する浸入領域の周囲に位置する導電性枠部146および導電性橋絡部147には、漏洩磁束10の浸入を阻むように左回りに遮蔽電流20が発生する。
In the present embodiment, the
一方、漏洩磁束10が磁気シールド140から外出する外出領域の周囲に位置する導電性枠部146および導電性橋絡部147には、漏洩磁束10の外出を阻むように右回りに遮蔽電流21が発生する。
On the other hand, in the
導電性橋絡部147を上記の境界位置に配置することにより、漏洩磁束10の浸入および外出の両方を効率よく阻むことができるため、磁気シールド140の遮蔽能力を向上することができる。ただし、導電性橋絡部147の位置は上記に限られず、上記の境界位置からずれていてもよい。
By disposing the
遮蔽電流20,21により漏洩磁束10の一部を打ち消すことにより、電磁鋼板141が磁束で飽和するために必要な漏洩磁束10の量を増加させることができる。言い換えると、磁気シールド140の遮蔽能力を向上させることができる。
By canceling a part of the leakage
よって、同じ遮蔽能力を有する従来の磁気シールドと比較して、磁気シールド140においては複数の電磁鋼板141の幅を小さくすることができる。その結果、薄型の磁気シールド140を採用することにより、タンク130を小さくして静止誘導機器100の小型化を図ることができる。
Therefore, compared with the conventional magnetic shield which has the same shielding capability, in the
また、複数の電磁鋼板141とタンク130の側壁との間の隙間が、止め板143a,143bの厚みの分だけ確保されるため、複数の電磁鋼板141とタンク130の側壁との間の磁気抵抗を高く維持できる。その結果、電磁鋼板141内を流れる漏洩磁束10が、タンク130の側壁に流れ込むことを抑制して、磁気シールド140の遮蔽能力を高く維持することができる。
Further, since the gaps between the plurality of
特に、タンク130を一般構造用圧延鋼材などの強磁性体で構成した場合、電磁鋼板141とタンク130の側壁との間に隙間がなければ、電磁鋼板141内の磁束密度が大きくなるに従って電磁鋼板141の比透磁率が低下して、相対的にタンク130内を磁束が通りやすくなる。この場合、電磁鋼板141が磁束で飽和する前に漏洩磁束10がタンク130内に侵入して、タンク130で渦電流が発生する可能性が高くなる。そのため、電磁鋼板141とタンク130の側壁との間の隙間を維持して、磁気シールド140の遮蔽能力を高く維持することによる効果は大きい。
In particular, when the
導電性枠部146の内周面と電磁鋼板群145の側面との間には所定の間隔の隙間が設けられているが、その隙間からタンク130の側壁に侵入しようとする漏洩磁束10は遮蔽電流20,21により遮蔽される。このようにすることにより、導電性枠部146に囲まれた領域に電磁鋼板群145を隙間なく配置した場合と比較して、電磁鋼板141を短くでき静止誘導機器100の製造コストを低減できる。
A gap having a predetermined interval is provided between the inner peripheral surface of the
また、本実施形態においては、導電性橋絡部147の厚さと止め板143a,143bの厚さとを同一にしているため、止め板143a,143bをできるだけ厚くせずに電磁鋼板群145をタンク130の側壁に設置することができる。
In this embodiment, since the thickness of the
なお、挟み板142と導電性橋絡部147とを溶接などで接合してもよい。この場合、導電性橋絡部147に止め板143a,143bとしての機能を持たせることができる。具体的には、止め板143a,143bと同様に導電性橋絡部147が、電磁鋼板群145に電磁力などが作用した際に電磁鋼板群145にたわみが発生することを抑制する機能を有する。
Note that the
上記のように、漏洩磁束10がタンク130の側壁に浸入することを磁気シールド140で抑制することにより、タンク130に漏洩磁束10が浸入した場合と比較して、鉄損を低減して漏洩磁束10による発熱損失を大きく低減できる。
As described above, the
また、導電性枠部146および導電性橋絡部147を電気抵抗の低い材料で形成しているため、遮蔽電流20,21によるジュール熱損失も低減できる。
Further, since the
なお、本実施形態においては、磁気シールド140をタンク130の側壁に配置したが、磁気シールド140の配置はこれに限られず、漏洩磁束10が及ぶ金属製構造物の巻線120側に配置されていればよい。
In this embodiment, the
以下、本発明の実施形態2に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、導電性橋絡部および止め板の数のみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, the stationary induction device according to the second embodiment of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in the number of conductive bridging portions and stop plates, the description of other configurations will not be repeated.
(実施形態2)
図3は、本発明の実施形態2に係る静止誘導機器の磁気シールドに漏洩磁束が浸入した状態を示す側面図である。図3に示すように、本発明の実施形態2に係る静止誘導機器の磁気シールド140aは、互いに間隔を置いて位置する2つの導電性橋絡部147a,147bを有する。図3に示すように、磁気シールド140aに経路の異なる2つの漏洩磁束11,12が浸入している。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a side view showing a state in which leakage magnetic flux has entered the magnetic shield of the stationary induction device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
導電性橋絡部147aは、漏洩磁束11の磁気シールド140aへの浸入領域と磁気シールド140aからの外出領域との境界に位置している。また、導電性橋絡部147bは、漏洩磁束12の磁気シールド140aへの浸入領域と磁気シールド140aからの外出領域との境界に位置している。
The
磁気シールド140aは、導電性枠部146および導電性橋絡部147a,147bにより閉回路を構成しているため、漏洩磁束11,12が磁気シールド140aに浸入して外出することにより、漏洩磁束11,12を打ち消そうとする遮蔽電流22,23,24が発生する。なお、遮蔽電流は主な経路を流れるもののみ図示している。
Since the
本実施形態においては、漏洩磁束11が磁気シールド140aに浸入する浸入領域の周囲に位置する導電性枠部146および導電性橋絡部147aには、漏洩磁束11の浸入を阻むように左回りに遮蔽電流22が発生する。また、漏洩磁束12が磁気シールド140aに浸入する浸入領域の周囲に位置する導電性枠部146および導電性橋絡部147bには、漏洩磁束12の浸入を阻むように左回りに遮蔽電流24が発生する。
In the present embodiment, the
一方、漏洩磁束11,12が磁気シールド140aから外出する外出領域の周囲に位置する導電性枠部146および導電性橋絡部147a,147bには、漏洩磁束11,12の外出を阻むように右回りに遮蔽電流23が発生する。
On the other hand, in the
導電性橋絡部147a,147bを上記の境界位置に配置することにより、漏洩磁束11,12の浸入および外出の両方を効率よく阻むことができるため、磁気シールド140aの遮蔽能力を向上することができる。ただし、導電性橋絡部147a,147bの位置は上記に限られず、上記の境界位置からずれていてもよい。
By disposing the
このように、複数の導電性橋絡部を設けることにより、複数の経路の漏洩磁束を1つの磁気シールドで遮蔽することができる。なお、配置される導電性橋絡部の数は、漏洩磁束の経路の数に合わせて適宜決定される。 Thus, by providing a plurality of conductive bridging portions, leakage magnetic flux of a plurality of paths can be shielded by one magnetic shield. Note that the number of conductive bridging portions to be arranged is appropriately determined according to the number of paths of leakage magnetic flux.
以下、本発明の実施形態3に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、導電性枠部が絶縁部を有することのみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 3 of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in that the conductive frame portion has an insulating portion, the description of other configurations will not be repeated.
(実施形態3)
図4は、本発明の実施形態3に係る静止誘導機器の磁気シールドの構造を示す斜視図である。図4に示すように、本発明の実施形態3に係る静止誘導機器の磁気シールド140bは、導電性枠部146aのうち複数の電磁鋼板141の延在方向に延在する第1延在部に、この延在方向に伸びる絶縁部144を有する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the magnetic shield of the stationary induction device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the
本実施形態においては、絶縁部144はスリットで構成されている。導電性枠部146aに絶縁部144を設けることにより、漏洩磁束10によって導電性枠部146aに発生する渦電流の経路を小さくして、渦電流損を低減することができる。
In the present embodiment, the insulating
絶縁部144は、導電性枠部146aの他の部分に設けられてもよいが、遮蔽電流の流れを妨げないように設けられることが好ましい。また、導電性橋絡部147に、複数の電磁鋼板141の延在方向に伸びる絶縁部を設けてもよい。
The insulating
絶縁部144の形態はスリットに限られず、たとえば、導電性枠部146aの第1延在部を、両主面に絶縁層を有する複数の金属製薄板を積層して構成することにより、この絶縁層を絶縁部144としてもよい。
The form of the insulating
さらに、たとえば、導電性枠部146aの第1延在部を、表面に絶縁層が形成された細線を束ねた電線で構成することにより、この絶縁層を絶縁部144としてもよい。電線が一定間隔でよられたより線である場合、導電性枠部146aおよび導電性橋絡部147を流れる遮蔽電流の電流密度分布が平均化され、導電性枠部146aおよび導電性橋絡部147で発生するジュール熱損失が低減できるためより好ましい。
Further, for example, the first extending portion of the
以下、本発明の実施形態4に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、複数の電磁鋼板群が隣接して配置されていることのみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 4 of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in that a plurality of electromagnetic steel sheet groups are arranged adjacent to each other, the description of other configurations will not be repeated.
(実施形態4)
図5は、本発明の実施形態4に係る静止誘導機器において2つの電磁鋼板群を有する磁気シールドの構造を示す側面図である。図6は、本実施形態に係る静止誘導機器において3つの電磁鋼板群を有する磁気シールドの構造を示す斜視図である。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a side view showing a structure of a magnetic shield having two electromagnetic steel sheet groups in a stationary induction device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a magnetic shield having three electromagnetic steel sheet groups in the static induction device according to the present embodiment.
図5に示すように、本発明の実施形態4に係る静止誘導機器の磁気シールド140cにおいては、タンク130の側壁に、互いに所定の間隔を置いて2つの電磁鋼板群145が配置されている。
As shown in FIG. 5, in the
本実施形態においても、タンク130の側壁で発生する渦電流損を低減することができる。また、導電性枠部146および導電性橋絡部147により磁気シールド140を薄型化できるため、タンク130を小さくして静止誘導機器100の小型化を図ることができる。
Also in this embodiment, the eddy current loss generated on the side wall of the
図6に示すように、本発明の実施形態4に係る静止誘導機器の磁気シールド140dにおいては、タンク130の側壁に、互いに所定の間隔を置いて3つの電磁鋼板群145cが配置されている。
As shown in FIG. 6, in the
電磁鋼板群145cは、所定の間隔を置いて配置された4つの止め板143a,143b,143c,143dを有している。止め板143a,143bは、漏洩磁束10の浸入領域に配置されている。止め板143c,143dは、漏洩磁束10の外出領域に配置されている。
The electromagnetic
磁気シールド140dにおいても、タンク130の側壁で発生する渦電流損を低減することができる。また、複数の電磁鋼板群145cをタンク130の側壁に溶接で取り付ける際に、電磁鋼板群145c同士の間に、溶接するための作業空間を確保できるため、溶接作業性を向上できる。なお、磁気シールドが備える電磁鋼板群の数は上記の限られず、4つ以上でもよい。
Also in the
以下、本発明の実施形態5に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、導電性枠部の第2延在部に凹部が形成されていることのみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 5 of the present invention will be described. Since the present embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in that a recess is formed in the second extending portion of the conductive frame portion, description of other configurations will not be repeated.
(実施形態5)
図7は、本発明の実施形態5に係る静止誘導機器の磁気シールドの構造を示す側面図である。図7に示すように、本発明の実施形態5に係る静止誘導機器の磁気シールド140eにおいては、導電性枠部146bのうち複数の電磁鋼板141の積層方向に延在する第2延在部148aが、複数の電磁鋼板141の延在方向における電磁鋼板群145の端部を取り囲む凹部149を有する。
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a side view showing the structure of the magnetic shield of the stationary induction device according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, in the
このようにした場合、磁気シールド140eの長さを低減することができる。その結果、タンク130を小さくして、静止誘導機器の小型化を図ることができる。
In this case, the length of the
以下、本発明の実施形態6に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、導電性枠部の第2延在部の一部と電磁鋼板群の端部とが重なっていることのみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 6 of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in that the part of the second extending portion of the conductive frame portion and the end of the electrical steel sheet group overlap each other, for other configurations Do not repeat the explanation.
(実施形態6)
図8は、本発明の実施形態6に係る静止誘導機器の磁気シールドの構造を示す側面図である。図8に示すように、本発明の実施形態6に係る静止誘導機器の磁気シールド140fにおいては、導電性枠部146のうち複数の電磁鋼板141の積層方向に延在する第2延在部148bが、複数の電磁鋼板141の延在方向における電磁鋼板群145dの端部と重なっている。
(Embodiment 6)
FIG. 8 is a side view showing the structure of the magnetic shield of the stationary induction device according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, in the
止め板143e,143fは、第2延在部148bと同じ厚さで形成されている。止め板143eは、漏洩磁束10の浸入領域に配置されている。止め板143fは、漏洩磁束10の外出領域に配置されている。
The
このようにした場合、磁気シールド140fの長さを低減することができる。その結果、タンク130を小さくして、静止誘導機器の小型化を図ることができる。
In this case, the length of the
以下、本発明の実施形態7に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態は、磁気シールドの配置される位置および鉄心をタング支えで支持していることのみ実施形態1に記載の静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。 Hereinafter, a stationary induction device according to Embodiment 7 of the present invention will be described. Since this embodiment is different from the stationary induction device described in the first embodiment only in that the magnetic shield is disposed and the iron core is supported by the tongue support, the description of other configurations will not be repeated.
(実施形態7)
図9は、本発明の実施形態7に係る静止誘導機器の磁気シールドの構造を示す一部断面図である。図9に示すように、本発明の実施形態7に係る静止誘導機器の磁気シールド200は、巻線120と鉄心110との間に配置されて鉄心110を支持しているタング支え170の底面に沿うように配置されている。言い換えると、磁気シールド200は、巻線120とタング支え170との間に配置されている。
(Embodiment 7)
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the structure of the magnetic shield of the stationary induction device according to the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
タング支え170は、断面逆T字状の形状を有しており、金属製部材で構成されている。タング支え170のうち水平方向に配置されている水平支持部の上面に、鉄心110を構成する複数の電磁鋼板111が積層されている。
The
図9に示すように、磁気シールド200は、巻線120の軸方向に延在してこの軸方向と直交する方向に積層された複数の電磁鋼板181、この複数の電磁鋼板181の積層方向において複数の電磁鋼板181を互いの間に挟む2対の挟み板182、1対の挟み板182により挟持された複数の電磁鋼板181からなる2つの電磁鋼板群180と離間してこの2つの電磁鋼板群180の周囲を囲む導電性枠部190、複数の電磁鋼板181の積層方向に延在して導電性枠部190の一部と他の一部とを電気的に繋ぐ導電性橋絡部191を含む。
As shown in FIG. 9, the
本実施形態においては、導電性橋絡部191が止め板を兼ねている。具体的には、導電性橋絡部191は、4つの挟み板182と溶接などにより連結されている。
In the present embodiment, the
電磁鋼板181は、タング支え170を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、電磁鋼板181は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の電磁鋼板181の各々は、互いに絶縁されている。
The
導電性枠部190および導電性橋絡部191は、タング支え170を構成する材料より電気抵抗の低い金属で形成されている。本実施形態においては、導電性枠部190および導電性橋絡部191を銅で形成したが、導電性枠部190および導電性橋絡部191の材料はこれに限られず、たとえば、アルミおよび超電導線材などでもよい。
The
導電性枠部190および導電性橋絡部191は、必ずしも同一の材料で形成される必要はなく、たとえば、導電性枠部190を銅で形成し、導電性橋絡部191をアルミで形成してもよい。
The
本実施形態においては、導電性橋絡部191は、導電性枠部190のうち複数の電磁鋼板181の延在方向に延在する2つの第1延在部の中央部同士を接続している。また、導電性橋絡部191は、磁気シールド200と面している巻線120の周側面の一部に対して、複数の電磁鋼板181より離れて位置している。
In the present embodiment, the
磁気シールド200においては、導電性枠部190および導電性橋絡部191により閉回路を構成しているため、巻線120から発生する漏洩磁束が磁気シールド200に浸入して外出することにより、その漏洩磁束を打ち消そうとする遮蔽電流が発生する。
In the
遮蔽電流により漏洩磁束の一部を打ち消すことにより、電磁鋼板181が磁束で飽和するために必要な漏洩磁束の量を増加させることができる。言い換えると、磁気シールド200の遮蔽能力を向上させることができる。よって、同じ遮蔽能力を有する従来の磁気シールドと比較して、磁気シールド200においては複数の電磁鋼板181の幅を小さくすることができる。
By canceling out part of the leakage magnetic flux with the shielding current, the amount of leakage magnetic flux required for the
巻線120と磁気シールド200との間の距離は、巻線120と磁気シールド200との間の絶縁距離を確保できるように決定されている。そのため、複数の電磁鋼板181の幅を小さくして磁気シールド200が薄型化されることにより、巻線120の巻線径を小さくすることが可能になる。その結果、巻線120の全長を短くすることができるため、巻線120の製造コストの削減、および、巻線120におけるジュール熱損失の低減を図ることができる。また、巻線径が小さくなることにより、タンク130を小さくして静止誘導機器の小型化を図ることができる。
The distance between the winding 120 and the
なお、鉄心110上部においても、同様の構成で製作されることがある。この場合も巻線120とタング支え170との間に磁気シールド200を配置することにより、同様の効果を得ることができる。
The upper part of the
また、タング支え170を有さない静止誘導機器においては、鉄心110と巻線120との間に磁気シールド200を配置することにより、同様の効果を得ることができる。本実施形態においては、磁気シールド200が2つの電磁鋼板群180を備えているが、1つ以上の電磁鋼板群180を備えていればよい。
In a static induction device that does not have the
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims are included.
10,11,12 漏洩磁束、20,21,22,23,24 遮蔽電流、100 静止誘導機器、110 鉄心、111,141,181 電磁鋼板、120 巻線、130 タンク、140,140a,140b,140c,140d,140e,140f,200 磁気シールド、142,182 挟み板、143a,143b,143c,143d,143e,143f 止め板、144 絶縁部、145,145a,145b,145c,145d,180 電磁鋼板群、146,146a,146b,190 導電性枠部、147,147a,147b,191 導電性橋絡部、148a,148b 第2延在部、149 凹部、150 鉄心受け部、170 タング支え。 10, 11, 12 Leakage magnetic flux, 20, 21, 22, 23, 24 Shielding current, 100 Stationary induction device, 110 Iron core, 111, 141, 181 Electrical steel sheet, 120 windings, 130 tank, 140, 140a, 140b, 140c , 140d, 140e, 140f, 200 Magnetic shield, 142, 182 Clipping plate, 143a, 143b, 143c, 143d, 143e, 143f Stop plate, 144 Insulating part, 145, 145a, 145b, 145c, 145d, 180 Electrical steel sheet group, 146, 146a, 146b, 190 Conductive frame part, 147, 147a, 147b, 191 Conductive bridge part, 148a, 148b Second extension part, 149 Recessed part, 150 Iron core receiving part, 170 Tongue support.
Claims (6)
前記鉄心に巻き回された巻線と、
前記巻線の周側面の一部と面するように位置して、前記巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する磁気シールドと
を備え、
前記磁気シールドは、前記巻線の軸方向に延在して該軸方向と直交する方向に積層された複数の電磁鋼板、該複数の電磁鋼板の積層方向において前記複数の電磁鋼板を互いの間に挟む1対の挟み板、前記積層方向に延在して前記1対の挟み板同士を連結する止め板、前記1対の挟み板および前記止め板により挟持された前記複数の電磁鋼板からなる電磁鋼板群と離間して該電磁鋼板群の周囲を囲む導電性枠部、前記複数の電磁鋼板の積層方向に延在して前記導電性枠部の一部と他の一部とを電気的に繋ぐ導電性橋絡部を含み、
前記導電性橋絡部が、前記巻線の前記一部に対して前記複数の電磁鋼板より離れて位置している、静止誘導機器。 Iron core,
A winding wound around the iron core;
A magnetic shield that is positioned so as to face a part of the peripheral side surface of the winding and shields a part of the leakage magnetic flux generated from the winding;
The magnetic shield extends in the axial direction of the winding and is laminated in a direction orthogonal to the axial direction, and the magnetic steel sheets are disposed between each other in the lamination direction of the electromagnetic steel sheets. A pair of sandwich plates sandwiched between, a stop plate extending in the stacking direction to connect the pair of sandwich plates together, the pair of sandwich plates and the plurality of electromagnetic steel plates sandwiched by the stop plates A conductive frame portion that is spaced apart from the electromagnetic steel plate group and surrounds the periphery of the electromagnetic steel plate group, and extends in the stacking direction of the plurality of electromagnetic steel plates to electrically connect a part of the conductive frame portion and the other part. Including a conductive bridge leading to
The stationary induction device, wherein the conductive bridging portion is located away from the plurality of electromagnetic steel plates with respect to the part of the winding.
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