JP2014107426A - 吸湿呼吸器用保護箱 - Google Patents

Abstract

【課題】
負荷時タップ切換器で放圧装置の動作圧力以下での異常が継続した場合には、コンサベータの空気側の先端部に取り付けられている吸湿呼吸器から絶縁油が噴出することがある。また、負荷時タップ切換器を備えていない油入電気機器、或いはコンサベータを備えていない油入電気機器においてもタンク内の異常が生じた場合には、同様に空気側の先端部に取り付けられている吸湿呼吸器から絶縁油が噴出する。
【解決手段】
変圧器タンク１０及び切換開閉器収容ケースに連結されて、変圧器タンク及び切換開閉器収容ケースの外部に配置された吸湿呼吸器２８，３２を収納し、変圧器タンク及び切換開閉器収容ケースから吸湿呼吸器２８，３２を介して漏出した絶縁油を貯める貯留室６６を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸湿呼吸器用保護箱に関するものである。

変圧器等の油入電気機器は、タンク内の絶縁油の膨張収縮のため呼吸作用が行われる。この際、タンク内へ吸収される湿気や塵埃を除去するために、空気の出入口部に吸湿呼吸器を附属させている。絶縁油の膨張収縮は、コンサベータと称する缶体内で吸収され、このコンサベータの空気側に吸湿呼吸器が取り付けられている。例えば、変圧器本体用コンサベータ（特許文献１）は、隔膜にて絶縁油と空気が直接触れない構造とし、絶縁油の劣化防止を行っている。一方、負荷時タップ切換器室用コンサベータ（特許文献２、特許文献３）は、負荷時タップ切換器が通電状態にてタップ切換が行われると、アーク放電により可燃性ガスが発生し、その可燃性ガスを外部に放出させるという思想から、開放形（絶縁油と空気が直接接する）のものが取り付けられている。

特開平４−１４８０４号公報 特開２００４−７９９２０号公報 特開２０００−４９０１６号公報

ところで、このような構造において、負荷時タップ切換器で内部異常により、油圧上昇と油流が発生した場合、放圧装置の動作により保護を行うが、放圧装置の動作圧力以下での異常が継続した場合には、コンサベータの空気側の先端部に取り付けられている吸湿呼吸器から絶縁油が噴出されることがある。また、負荷時タップ切換器を備えていない油入電気機器、或いはコンサベータを備えていない油入電気機器においてもタンク内の異常が生じた場合には、同様に空気側の先端部に取り付けられている吸湿呼吸器から絶縁油が噴出されることがある。

本発明の目的は、油入電気機器の筐体外部への絶縁油の飛散防止を行うことができ、環境汚染の低減を図ることができる吸湿呼吸器用保護箱を提供することにある。

上記問題点を解決するために、吸湿呼吸器用保護箱は、油入電気機器の筐体に連結されて前記筐体の外部に配置された吸湿呼吸器を収納し、前記油入電気機器から前記吸湿呼吸器を介して漏出した絶縁油を貯める貯留室を有する。

前記吸湿呼吸器用保護箱は、前記吸湿呼吸器の収納室を外部に開放及び閉鎖する開閉扉を有することが好ましい。
前記吸湿呼吸器用保護箱は、前記貯留室に貯留した絶縁油を排出する排出部を備え、前記排出部を開閉するバルブを備えることが好ましい。

上記吸湿呼吸器用保護箱によれば、油入電気機器の筐体外部への絶縁油の飛散防止を行うことができ、環境汚染の低減を図ることができる。

一実施形態の油入電気機器及び吸湿呼吸器用保護箱の概略図。 （ａ）は吸湿呼吸器用保護箱の正面図、（ｂ）は吸湿呼吸器用保護箱の側面図、（ｃ）は吸湿呼吸器の一部切り欠いた概略図。

以下、吸湿呼吸器用保護箱の一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。 本実施形態の油入電気機器は、負荷時タップ切換変圧器である。負荷時タップ切換変圧器は、後述するように、変圧器本体１４と切換開閉器１６とをそれぞれタンク及びケース内に収納するとともに、それぞれのタンク及びケース内に絶縁油が充填されている。すなわち、変圧器本体１４と切換開閉器１６とがそれぞれ油入電気機器に相当する。以下、詳細に説明する。

図１に示すように、変圧器タンク１０内には絶縁油１２が充填されて、巻線にタップを備えた変圧器本体１４と、切換開閉器１６が収容された切換開閉器収容ケース１８を備えた負荷時タップ切換器２０が収容されている。

前記変圧器タンク１０及び切換開閉器収容ケース１８は、筐体の一例である。
前記変圧器タンク１０の上方には、変圧器タンク１０用の第１のコンサベータ２２と、切換開閉器収容ケース１８用の第２のコンサベータ２４とが配置され、図示しない支持台によって変圧器タンク１０の上部に支持されている。

前記負荷時タップ切換変圧器では、変圧器タンク１０内の絶縁油１２と切換開閉器収容ケース１８内の絶縁油１２ａとが隔絶されている。
負荷時タップ切換器２０は、変圧器タンク１０の天井部１１に設けられた開口部１１ａを通して変圧器タンク１０内に挿入され、変圧器タンク１０の天井部１１の開口部１１ａが液密に閉じられている。

第１のコンサベータ２２は、連結管２３を通して変圧器タンク１０の上部に接続され、変圧器タンク１０内に充填された絶縁油１２と同じ絶縁油が、第１のコンサベータ２２の所定の油面レベル位置まで収容されている。また、連結管２３の途中には保護継電器２６が設けられている。第１のコンサベータ２２の上部には、逆Ｊ字形に形成された呼吸管２７の一端が接続されており、呼吸管２７の他端（下端）には吸湿呼吸器２８が接続されている。

第２のコンサベータ２４は、連結管２５を通して切換開閉器収容ケース１８の上部に接続され、切換開閉器収容ケース１８内に充填された絶縁油１２ａと同じ絶縁油が、第２のコンサベータ２４の所定の油面レベル位置まで収容されている。また、連結管２５の途中には保護継電器２９が設けられている。第２のコンサベータ２４の上部には、逆Ｊ字形に形成された呼吸管３０の一端が接続されており、呼吸管３０の他端には吸湿呼吸器３２が接続されている。

前記負荷時タップ切換変圧器では、変圧器タンク１０内の絶縁油１２及び切換開閉器収容ケース１８内の絶縁油１２ａの膨張収縮に伴って、第１のコンサベータ２２内及び第２のコンサベータ２４内の絶縁油の油面レベルが変化し、これらの油面レベルの変化に伴って、吸湿呼吸器２８，３２を通して呼吸が行われる。

前記吸湿呼吸器２８，３２は、吸湿剤を通して空気を流通させるもので、大気中の水分が第１のコンサベータ２２内及び第２のコンサベータ２４内に侵入するのを防止するために設けられている。

吸湿呼吸器３２の構成を図２（ｃ）を参照して簡単に説明する。
吸湿呼吸器３２は、筒状のケース３４を備え、ケース３４内に固定された金網３６によりケース３４内を上下に区画している。金網３６から上方の空間には、吸湿剤３８が収納されている。前記ケース３４の上部には蓋４０がボルト及びナットにより着脱自在に取り付けられて上部の開口部が閉塞されている。前記蓋４０を前記ケース３４から外すことにより、前記ケース３４が分離されるとともに前記開口部が開放され、前記吸湿剤３８の交換が可能にされている。前記蓋４０には、呼吸管３０が連結されている。

前記金網３６の下方であって、前記ケース３４の下端には開口部４２が形成され、前記開口部４２を大気の出入り口としている。前記開口部４２には、容器４４が前記ケース３４の内面に設けられた取付部材４６を介して取り付けられている。なお、取付部材４６と容器４４間には、前記ケース３４の下方の外部空間と連通する空気流路（図示しない）が設けられている。

容器４４内にはシール油４８が貯留されるとともにシール油４８内に下部が没入する仕切板５０がケース３４内に固定されている。仕切板５０の下部のシール油４８内への没入により、シール油４８の油面を内側空間５２と、前記ケース３４外部の大気空間に対して前記図示しない空気流路を介して連通する外側空間５４に区分されて、エアシール機構が構成されている。内側空間５２は、前記金網３６を介して吸湿剤３８が収納された収納空間に連通している。

前記吸湿呼吸器２８は、吸湿剤３８の収納空間の容量を、吸湿呼吸器３２よりも大きくし吸湿剤３８の量を吸湿呼吸器３２よりも多くしているところが異なるだけで、構成自体は同じであるため、内部構成の説明を省略する。前記吸湿呼吸器２８の吸湿剤３８の量を多くしている理由は、変圧器タンク１０内の絶縁油１２の量が切換開閉器収容ケース１８内の絶縁油１２ａの量よりも多いため、絶縁油の膨張収縮のための呼吸作用による呼吸量も変圧器タンク１０側が多く、それに対応して吸湿能力を高めるためである。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように前記吸湿呼吸器２８及び吸湿呼吸器３２は、保護箱６０内の収納室６７に収納されている。保護箱６０は、本実施形態では、変圧器タンク１０に隣接するように配置されて、支持部材６２より支持されている。呼吸管２７、３０は、保護箱６０の天井壁６０ａを図示しないシール部材を介して液密状に貫通して、保護箱６０内に挿入されている。

図２（ａ），図２（ｂ）に示すように保護箱６０は、本実施形態では、四角箱状に形成され、正面の上半分には、前記収納室６７を外部と連通するための扉口６１が設けられている。扉口６１は、扉口６１の周縁に設けられたヒンジ６４により開閉自在に支持された開閉扉６３により、収納室６７を開放及び閉鎖が可能である。開閉扉６３を開いた状態で扉口６１が開放されて、前記吸湿呼吸器２８，３２のメンテナンス等が可能にされている。

図２（ｂ）に示すように、保護箱６０内の扉口６１から下方の空間は、吸湿呼吸器２８，３２から漏出した絶縁油を貯留する貯留室６６とされている。図２（ａ）に示すように保護箱６０の底壁６０ｂには吐出管６８が接続されている。吐出管６８には、開閉バルブ７０が設けられ、開閉バルブ７０を手動で開放操作することにより、吐出管６８から、貯留室６６に貯留した絶縁油を排出することが可能となっている。前記吐出管６８は排出部の一例である。また、保護箱６０の上部の壁面には、通風管７４が接続され、保護箱６０内と外部とが通気可能となっている。

（実施形態の作用）
上記のように構成された保護箱６０の作用について説明する。
負荷時タップ切換器２０で内部異常により、油圧上昇と油流が発生した場合、図示しない放圧装置の動作により保護を行う。しかし、前記放圧装置の動作圧力以下での異常が継続した場合には、コンサベータ２４から、絶縁油１２ａが呼吸管３０を介して吸湿呼吸器３２内に入り、内側空間５２を介して、シール油４８とともに容器４４及び外側空間５４を経て、保護箱６０の貯留室６６に移動して貯留される。

また、変圧器本体１４で内部異常があった場合に、同様にして油圧上昇と油流が発生した場合、絶縁油１２がコンサベータ２２、呼吸管２７、及び吸湿呼吸器２８を介して、シール油とともに保護箱６０の貯留室６６に移動して貯留される。

上記のようにして貯留室６６に絶縁油が貯留された場合、開閉バルブ７０を手動で開放操作すると、貯留室６６の絶縁油が吐出管６８から吐出されて回収できる。
また、開閉扉６３を開いて扉口６１を開放すれば、吸湿呼吸器２８，３２の吸湿剤３８の交換を行うことも可能となる。

本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱６０によれば、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱６０は、変圧器タンク１０（筐体）及び切換開閉器収容ケース１８（筐体）に連結されて、変圧器タンク１０及び切換開閉器収容ケース１８（筐体）の外部に配置された吸湿呼吸器２８，３２を収納し、変圧器タンク１０及び切換開閉器収容ケース１８から吸湿呼吸器２８，３２を介して漏出した絶縁油を貯める貯留室６６を有する。この結果、本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱によれば、変圧器タンク１０（筐体）及び切換開閉器収容ケース１８（筐体）外部への絶縁油の飛散防止を行うことができ、環境汚染の低減を図ることができる。

（２） 本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱６０は、吸湿呼吸器２８，３２の収納室を外部に開放及び閉鎖する開閉扉６３を有する。この結果、本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱によれば、開閉扉を有することにより、吸湿呼吸器の吸湿剤の交換時には、開閉扉６３を開放することにより、吸湿剤の交換ができ、吸湿剤の交換後は、開閉扉を閉じることにより、吸湿呼吸器を外部に晒すことなく、保護することができる。また、開閉扉６３を明けることにより、保護箱の内部を点検することもできる。また、扉口６１を保護箱６０の上部に設けることにより、絶縁油が貯留された場合にも容易に扉口６１から溢れることがない。

（３） 本実施形態の吸湿呼吸器用保護箱６０は、貯留室６６に貯留した絶縁油を排出する吐出管６８（排出部）を備え、前記吐出管６８を開閉する開閉バルブ７０を備える。この結果、開閉バルブを開放することにより、貯留室６６に溜まった絶縁油を回収することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・ 前記実施形態では、保護箱６０は四角箱状に形成したが、形状は限定されるものではなく、他の形状にしてもよい。

・ 前記実施形態では、扉口６１及び開閉扉６３を設けたが、扉口６１及び開閉扉６３を省略してもよい。なお、この場合は、保護箱６０を形成する壁面に、吸湿呼吸器のメンテナンス用の開口部を設けて、前記開口部を閉塞する蓋板をボルト等により、取り外し可能に保護箱６０に取り付けても良い。この場合、前記蓋板または保護箱の壁面に透明窓を設けて、保護箱内が視認できるようにすることが好ましい。

・ 前記実施形態では開閉バルブ７０を手動操作可能としたが、開閉バルブ７０を電磁バルブまたは電動バルブに代えてもよい。
・ 前記実施形態では、コンサベータ２２、２４は隔膜式コンサベータを使用しているものではないが、コンサベータ２２、２４を隔膜式コンサベータとしてもよい。なお、隔膜式コンサベータは、絶縁油と空気間は隔膜が介在しているため、正常時には絶縁油が漏れることがない。しかし、何らかの原因により隔膜が破れる場合は、同様に絶縁油が吸湿呼吸器の外部に漏出することになるためである。

・ 前記実施形態では、負荷時タップ切換変圧器に使用する吸湿呼吸器２８，３２の吸湿呼吸器用保護箱に具体化したが、これらの油入電気機器の吸湿呼吸器用保護箱に限定するものではない。例えば、負荷時タップ切換変圧器を持たない、油入変圧器の呼吸器用保護箱に具体化してもよい。

また、油入変圧器以外にも油入りリアクトルのタンク（筐体）に接続される吸湿呼吸器２８用の保護箱に具体化してもよい。
・ 前記実施形態では、コンサベータに連結された吸湿呼吸器としたが、コンサベータを備えていない油入電気機器の筐体に接続される吸湿呼吸器の保護箱に具体化してもよい。

・ 前記実施形態では、シール油を備えた吸湿呼吸器としたが、シール油を備えていない吸湿呼吸器、例えば、弁機構を備えたもの、あるいは、フィルタを備えた吸湿呼吸器に具体化してもよい。

１０…変圧器タンク（筐体）、１２，１２ａ…絶縁油、
１４…変圧器本体、１６…切換開閉器、
１８…切換開閉器収容ケース（筐体）、
２０…負荷時タップ切換器、２２，２４…コンサベータ、
２８，３２…吸湿呼吸器、６０…保護箱、６３…開閉扉、
６６…貯留室、６７…収納室、
６８…吐出管、７０…開閉バルブ。

Claims (3)

1. 油入電気機器の筐体に連結されて前記筐体の外部に配置された吸湿呼吸器を収納し、前記油入電気機器から前記吸湿呼吸器を介して漏出した絶縁油を貯める貯留室を有する吸湿呼吸器用保護箱。
2. 前記吸湿呼吸器の収納室を外部に開放及び閉鎖する開閉扉を有する請求項１に記載の吸湿呼吸器用保護箱。
3. 前記貯留室に貯留した絶縁油を排出する排出部を備え、前記排出部を開閉するバルブを備える請求項１または請求項２に記載の吸湿呼吸器用保護箱。