JP2019091730A - Stationary induction appliance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静止誘導電器に関する。 The present invention relates to a stationary induction appliance.
変圧器、リアクトルなどの静止誘導電器における巻線は、銅を主材料とした線材を一本から数本を束ねて巻き回し、筒状に積層して構成されている。 Windings in a stationary induction device such as a transformer and a reactor are configured by bundling one to several wire members mainly made of copper, winding them, and laminating them in a cylindrical shape.
静止誘導電器で短絡が起きると、通常の数倍から数十倍の大きな電流が流れ、この短絡電流によって静止誘導電器の巻線に過大な電磁機械力が瞬間的に発生する。具体的には、内側巻線と外側巻線との間に大きな反発力(ローレンツ力)が働く。
鉄心が円柱の場合、もしくは鉄心が略円柱形状で巻線の周回形状が円形でも充分な占積率を確保できる場合には、円筒形の巻線を使用することで電磁機械力が均等に分散するため、巻線自身の抗力によって巻線の変形が抑制される。ここで、占積率とは、巻線の内側断面積に対して鉄心の断面積が占める割合をいい、占積率を高めることによって、磁束が漏れにくくなり効率が向上する。
また、数キロVAクラスまでの容量の静止誘導電器では、鉄心の断面および巻線の周回形状が角型(矩形)であっても、簡易な支持で短絡時に発生する電磁機械力に抗することができる。
When a short circuit occurs in a stationary induction battery, a large current several to several tens of times flows, and this short circuit current momentarily generates excessive electromagnetic mechanical force in the winding of the stationary induction battery. Specifically, a large repulsive force (Lorentz force) acts between the inner winding and the outer winding.
When the iron core is cylindrical, or when the iron core has a substantially cylindrical shape and the winding shape can secure a sufficient space factor even if the winding shape is circular, electromagnetic mechanical force is evenly distributed by using a cylindrical winding. Therefore, the deformation of the winding is suppressed by the drag of the winding itself. Here, the space factor means the ratio of the cross-sectional area of the iron core to the inner cross-sectional area of the winding, and by increasing the space factor, the magnetic flux is less likely to leak and the efficiency is improved.
In addition, in static induction batteries with capacity up to several kilos VA, even if the cross section of the iron core and the winding shape of the winding are square (rectangular), simple support to resist the electromagnetic mechanical force generated at the time of short circuit Can.
特許文献1には、変圧器の内側巻線と鉄心との間の直線状に形成された空間にスペーサ部材を配置し、短絡時に内側巻線を鉄心側(内側)に凹ませる圧縮力に抗する巻線支持構造が開示されている(特許文献1の図1、段落0013参照)。 In Patent Document 1, a spacer member is disposed in a space formed in a straight line between an inner winding of a transformer and an iron core, and against a compressive force which causes the inner winding to be dented to the iron core side (inner side) at the time of a short circuit. A winding support structure is disclosed (see FIG. 1, paragraph 0013 of Patent Document 1).
前記した特許文献1に記載の変圧器では、短絡時の電磁機械力が、鉄心のケースの被覆材と内側巻線との間に配置されたスペーサ部材を介して鉄心のケースで支持されるようになっている。この技術によれば、短絡時の電磁機械力が比較的小さい静止誘導電器の巻線を成立させることが可能である。 In the transformer described in Patent Document 1 mentioned above, the electromagnetic mechanical force at the time of short circuit is supported by the core case via the spacer member disposed between the coating of the core case and the inner winding. It has become. According to this technique, it is possible to form a winding of a stationary induction appliance having a relatively small electromagnetic mechanical force at the time of short circuit.
近年、静止誘導電器においては、環境負荷低減の観点から高効率化が求められており、これに用いられる鉄心についても、低損失化のためにアモルファス合金から構成されるアモルファス鉄心への置き換えが進んでいる。大型の電力変換用の静止誘導電器においてもこの要求は同様であり、アモルファス鉄心への置き換えの要求が高い。 In recent years, in stationary induction devices, high efficiency is required from the viewpoint of environmental load reduction, and replacement of amorphous iron cores composed of amorphous alloys is also progressing for iron cores used for this purpose. It is. This requirement is the same for large power conversion stationary induction batteries, and the demand for replacement with an amorphous core is high.
ところで、アモルファス鉄心は珪素鋼板よりもさらに薄いアモルファス合金の薄帯を積層して構成されているため、その製造性の観点から、アモルファス鉄心の断面形状は矩形とならざるを得ない。したがって、鉄心の断面形状を円形もしくは略円形とする従来の特別高圧(以下、「特高」という)クラスの静止誘導電器と異なり、巻線の周回形状は、角型もしくはレーストラック型を採らざるを得ない。これは、前記した占積率を確保する観点から、巻線自身の抗力によって短絡時の電磁機械力を受け得る円筒形の巻線の採用が困難となるからである。 By the way, since the amorphous core is formed by laminating thin ribbons of amorphous alloy thinner than the silicon steel plate, the cross-sectional shape of the amorphous core must be rectangular from the viewpoint of its manufacturability. Therefore, unlike the conventional special high voltage (hereinafter referred to as "special high") class static induction electric machine in which the cross-sectional shape of the iron core is circular or substantially circular, the winding shape of the winding is square or racetrack. Do not get. This is because, from the viewpoint of securing the space factor described above, it is difficult to adopt a cylindrical winding that can receive the electromagnetic mechanical force at the time of short circuit due to the drag of the winding itself.
しかしながら、特高クラスの容量で、かつ円筒形の巻線を使用しない場合には、短絡時に巻線に作用する電磁機械力が過大となり、巻線が大きく変形してしまうおそれがある。そして、巻線が大きく変形すると、インピーダンスの変化率が大きくなり、1回の短絡事故で継続した使用が不可能となってしまう。 However, when the cylindrical winding is not used with a special class capacity, the electromagnetic mechanical force acting on the winding at the time of a short circuit may be excessive, and the winding may be largely deformed. Then, if the winding is greatly deformed, the rate of change in impedance becomes large, and continuous use in one short circuit accident becomes impossible.
本発明は、前記した事情に鑑みなされたものであり、矩形の断面を有する鉄心を備える静止誘導電器において短絡時の巻線の変形をより抑制することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to further suppress deformation of a winding at the time of a short circuit in a stationary induction device provided with an iron core having a rectangular cross section.
上記課題を達成すべく、本発明に係る静止誘導電器は、矩形の断面を有する鉄心と、前記鉄心の周囲に同心状に配置されている内側巻線と、前記内側巻線の周囲に同心状に配置されている外側巻線と、前記内側巻線と前記外側巻線との間に配置され、前記内側巻線の外周と前記外側巻線の内周とを支持する絶縁材料から形成された支持部材と、を備え、前記内側巻線および前記外側巻線は、前記鉄心の軸線に沿う方向から見て、直線状に形成されている一対の平行な直線部と、各直線部の対向する端部同士をコーナー部を介して接続する一対の接続部と、をそれぞれ有し、前記接続部は、直線状または外に凸の曲線状に形成されており、前記支持部材は、前記コーナー部に当接するコーナー支持部材を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a static induction battery according to the present invention comprises an iron core having a rectangular cross section, an inner winding concentrically arranged around the iron core, and a concentric shape around the inner winding. And an insulating material disposed between the outer winding and the inner winding, the outer winding being disposed between the inner winding and the outer winding, and supporting the outer periphery of the inner winding and the inner periphery of the outer winding. And a support member, wherein the inner winding and the outer winding are opposed to each other by a pair of parallel straight portions formed in a straight line when viewed from the direction along the axis of the iron core. Each of the connection portions has a pair of connection portions connecting the end portions to each other via a corner portion, and the connection portion is formed in a straight line shape or an outwardly convex curve shape, and the support member is the corner portion And a corner support member that abuts on the support.
本発明によれば、矩形の断面を有する鉄心を備える静止誘導電器において短絡時の巻線の変形をより抑制することができる。 According to the present invention, in a stationary induction device provided with an iron core having a rectangular cross section, deformation of a winding at the time of a short circuit can be further suppressed.
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In addition, in each figure, about the same component and the same component, the same code | symbol is attached | subjected and those duplicate description is abbreviate | omitted suitably.
(第1実施形態)
まず、図1〜図6を参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の静止誘導電器の第1実施形態に係る変圧器100の外観を示す概略斜視図である。本実施形態では、単相三脚型の変圧器100を例に挙げて説明する。
図1に示すように、変圧器100は、鉄心1を有している。鉄心1は、中央に配置された主脚部11と、その両側に配置された側脚部12,12とを有しており、主脚部11と側脚部12とは上部および下部において一体的に繋がっている。
なお、側脚部12は、ケースで覆われている。
First Embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of a
As shown in FIG. 1, the
The
また、変圧器100は、鉄心1の主脚部11の周囲に同心状に配置された巻線2を備えている。すなわち、鉄心1は、巻線2の内側を貫通して配置されている。そして、変圧器100は、鉄心1および巻線2を含む全体を支持枠101で支えて構成されている。
In addition,
図2は、図1に示される変圧器100の巻線2付近の水平断面図である。
図2に示すように、鉄心1は、低損失化のためにアモルファス合金の薄帯を積層して構成されているアモルファス鉄心である。このため、鉄心1は、矩形の断面を有している。
なお、鉄心1は、矩形の断面の長辺において分割されていてもよい。
FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view around the
As shown in FIG. 2, the iron core 1 is an amorphous iron core configured by laminating thin ribbons of amorphous alloy in order to reduce loss. For this reason, the iron core 1 has a rectangular cross section.
The iron core 1 may be divided at the long side of the rectangular cross section.
巻線2は、鉄心1の主脚部11の周囲に同心状に配置されている内側巻線3と、内側巻線3の周囲に同心状に配置されている外側巻線4と、を備えている。すなわち、内側巻線3は、鉄心1の径方向(鉄心1の主脚部11の軸線Lに垂直な方向)外側において巻き回されて配置されており、外側巻線4は、内側巻線3の径方向外側において巻き回されて配置されている。軸線Lは、図2に示す鉄心1の断面の中心(図心)を通り該断面に垂直な直線である。ここで、内側巻線3は低圧側巻線(二次側巻線)、外側巻線4は高圧側巻線(一次側巻線)として構成されている。
内側巻線3は、鉄心1の主脚部11の軸線Lに沿う方向(鉛直方向;図2の紙面に垂直な方向)から見て、直線状に形成されている一対の平行な直線部31と、各直線部31の対向する端部同士をコーナー部32を介して接続する一対の接続部33と、を有している。また、外側巻線4は、鉄心1の主脚部11の軸線Lに沿う方向から見て、直線状に形成されている一対の平行な直線部41と、各直線部41の対向する端部同士をコーナー部42を介して接続する一対の接続部43と、を有している。本実施形態では、接続部33,43は、外に凸の円弧状に形成されている。すなわち、巻線2(内側巻線3および外側巻線4)の周回形状は、レーストラック型を呈している。
The inner winding 3 is a pair of parallel
直線部31,41は、鉄心1の矩形の断面の長辺に平行となっている。接続部33,43は、鉄心1の矩形の断面の短辺に対応する大半径を有する円弧部である。コーナー部32,42は、直線部31,41と接続部33,43との間に位置する小半径を有する円弧部である。
The
内側巻線3と外側巻線4との間には、内側巻線3の外周34と外側巻線4の内周44とを支持する内外巻線間支持部材(支持部材)5が配置されている。内外巻線間支持部材5は、短冊状(帯板状)を呈しており、鉄心1の主脚部11の軸線Lに沿う方向に延在している。
Between the inner winding 3 and the outer winding 4, a support member (support member) 5 for supporting the
内外巻線間支持部材5は、絶縁材料から形成されている。具体的には、内外巻線間支持部材5の材質は、例えばプレスボード(紙)であるが、これに限定されるものではなく、絶縁木、絶縁樹脂(エボナイト等)などの絶縁材料であってもよい。
The inner and outer winding
内外巻線間支持部材5は、コーナー部32,42に当接するコーナー支持部材6と、直線部31,41または接続部33,43に当接するコーナー間支持部材7とを有している。コーナー支持部材6は、4箇所に位置するコーナー部32,42ごとに分離して配置されている。コーナー間支持部材7は、周方向に隣り合う2つのコーナー支持部材6の間に配置されている。
The inter-outer winding
なお、巻線2の周方向における隣り合う内外巻線間支持部材5(コーナー支持部材6およびコーナー間支持部材7)の間の空間は、巻線2を冷却するための絶縁性を有する油(絶縁油)が流入する油道として機能し得る。
The space between the adjacent inner and outer winding support members 5 (the
内側巻線3と外側巻線4との間には、例えばプレスボード等の絶縁材料から形成された筒状の絶縁筒51が配置されている。絶縁筒51は、内側巻線3と外側巻線4との間の絶縁を確保する。
A cylindrical insulating
内外巻線間支持部材5は、絶縁筒51の内側巻線3側(内側)に配置されている内側部61,71と、絶縁筒51を間に挟んで内側部61,71の外側巻線4側(外側)に配置されている外側部62,72と、を有している。内外巻線間支持部材5が内側巻線3の外側に絶縁筒51とともにセットされた状態で、内外巻線間支持部材5上に外側巻線4が巻き回されるようになっている。
The inter-outer winding
鉄心1と内側巻線3との間には、内側巻線3の内周を全周にわたって支持する内側巻線支持部材8が配置されている。内側巻線支持部材8もまた、概ねレーストラック型を呈している。内側巻線支持部材8は、絶縁材料から形成されている。内側巻線支持部材8の材質としては、例えば内外巻線間支持部材5と同様の材質が使用され得る。
An inner winding
図3は、変形例に係る内側巻線支持部材8aの断面図である。
図3に示すように、内側巻線支持部材8aの外周には、巻線2を冷却するための絶縁油が流入する油道81が形成されている。油道81は、例えば鉛直方向(図3の紙面に垂直な方向)に延在する溝である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an inner winding
As shown in FIG. 3, an
図2に示すように、外側巻線4の直線部41の外側には、外側巻線4の直線部41の外周を支持する外側巻線支持部材9が配置されている。外側巻線支持部材9は、絶縁材料から形成されている。外側巻線支持部材9の材質としては、例えば内外巻線間支持部材5と同様の材質が使用され得る。外側巻線支持部材9の外側(外側巻線4と反対側)は、図示しない構造物によって支持されている。
As shown in FIG. 2, an outer winding
図4は、図2に示されるコーナー支持部材6付近の拡大断面図である。
図4に示すように、コーナー支持部材6は、内側巻線3の外周34におけるコーナー部32と直線部31との連結点35、および内側巻線3の外周34におけるコーナー部32と接続部33との連結点36に当接している。ここで、内側巻線3の外周34において、連結点35は、コーナー部32から直線部31に変化する変化点であり、連結点36は、コーナー部32から接続部33に変化する変化点である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view around the
As shown in FIG. 4, the
また、コーナー支持部材6は、外側巻線4の内周44におけるコーナー部42と直線部41との連結点45、および外側巻線4の内周44におけるコーナー部42と接続部43との連結点46に当接している。ここで、外側巻線4の内周44において、連結点45は、コーナー部42から直線部41に変化する変化点であり、連結点46は、コーナー部42から接続部43に変化する変化点である。
In addition, the
次に、このように構成された変圧器100の作用について説明する。
変圧器100の低圧側や高圧側で短絡が起きると、巻線2に大きな電流が流れることによって、内側巻線3と外側巻線4との間に大きな反発力(電磁機械力)が働く。
Next, the operation of
When a short circuit occurs on the low voltage side or the high voltage side of the
図5は、短絡時の巻線2の変形を説明するための模式図である。図5では、説明の都合上、内側巻線3の外周34と外側巻線4の内周44とが主として示されており、コーナー支持部材6の図示を省略している。
図5に示すように、短絡時には、内側巻線3において、直線部31および大半径を有する円弧部である接続部33が、ともに内側に変形しようとする(図5中の二点鎖線で模式的に示す)。これにより、直線部31と接続部33との間に位置する小半径を有する円弧部であるコーナー部32は、外向きに突出して折れ曲がる形で変形しようとする。
FIG. 5 is a schematic view for explaining the deformation of the winding 2 at the time of a short circuit. In FIG. 5, for convenience of explanation, the
As shown in FIG. 5, at the time of a short circuit, in the inner winding 3, both the
また、短絡時には、外側巻線4において、直線部41および大半径を有する円弧部である接続部43が、ともに外側に変形しようとする(図5中の二点鎖線で模式的に示す)。これにより、直線部41と接続部43との間に位置する小半径を有する円弧部であるコーナー部42は、内側に倒れ込もうとする形で変形しようとする。
Further, at the time of a short circuit, in the outer winding 4, both the
すなわち、短絡時には、コーナー部32,42では、内側巻線3と外側巻線4とが互いに近付く方向に変形しようとする。このとき、コーナー部32,42、特に連結点35,36,45,46(図4参照)において、応力集中によって大きな応力が発生する。発生応力が許容応力を超えると、過度な変形が生じてしまい、短絡が解消した後でも永久変形(塑性変形)が残ってしまうおそれがある。
本実施形態では、内側巻線3と外側巻線4との間にコーナー支持部材6(図2、図4参照)を配置することによって、内側巻線3のコーナー部32および外側巻線4のコーナー部42の変形を互いに抑制する機能が発揮される。
That is, at the time of a short circuit, in the
In the present embodiment, by arranging the corner support member 6 (see FIGS. 2 and 4) between the inner winding 3 and the outer winding 4, the
図6は、巻線2の曲率半径比と短絡時発生応力との関係を示すグラフである。
図6における横軸は、外側巻線4の外周におけるコーナー部42の曲率半径R1(図2参照)と接続部43の曲率半径R2(図2参照)との比(曲率半径比)Pを示す。また、図6における縦軸は、短絡時に巻線2に発生する最大応力σを示す。
なお、図6では、曲率半径比Pは、比の値で示されている。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the radius of curvature ratio of the winding 2 and the stress generated upon short circuiting.
The horizontal axis in FIG. 6 indicates the ratio (curvature radius ratio) P between the radius of curvature R1 (see FIG. 2) of the
In FIG. 6, the radius of curvature ratio P is indicated by the value of the ratio.
図6に示すように、コーナー部42の曲率半径R1が小さすぎると、短絡時に発生する最大応力σが過大となる。また、コーナー部42の曲率半径R1が大きすぎても、短絡時に発生する最大応力σが大きくなる傾向にある。より具体的には、図6に示すように、短絡時に発生する最大応力σは、曲率半径比Pが1:7から1:4の範囲でかなり低くなっているとともに、曲率半径比Pが1:5で極小となっている。つまり、最大応力σは、曲率半径比Pが1:7から1:5に向かうに従って僅かに低下し、曲率半径比Pが1:5から1:4に向かうに従って僅かに増大する。したがって、曲率半径比Pは、1:4から1:7の範囲内にあることが好ましいと言える。
As shown in FIG. 6, when the curvature radius R1 of the
前記したように、本実施形態に係る変圧器100は、矩形の断面を有する鉄心1と、周回形状がレーストラック型を呈する内側巻線3および外側巻線4と、を備えている。そして、内側巻線3と外側巻線4との間には、内側巻線3の外周34と外側巻線4の内周44とを支持する内外巻線間支持部材5が配置されており、内外巻線間支持部材5は、コーナー部32,42に当接するコーナー支持部材6を有している。
As described above, the
このような本実施形態によれば、短絡時に内側巻線3と外側巻線4との間に大きな反発力(電磁機械力)が働く場合でも、互いに近付くように変形して大きな応力を発生しがちな内側巻線3のコーナー部32および外側巻線4のコーナー部42を、コーナー支持部材6によって支持することができる。このため、内側巻線3のコーナー部32および外側巻線4のコーナー部42の変形を互いに抑制することができ、ひいては巻線2全体の過度な変形を抑制することができる。
すなわち、矩形の断面を有する鉄心1を備える変圧器100において短絡時の巻線2の変形をより抑制することができる。
これにより、短絡時の巻線2の過度な変形によってインピーダンス等の特性が悪化することを抑制することができる。
According to such an embodiment, even when a large repulsive force (electromagnetic mechanical force) is exerted between the inner winding 3 and the outer winding 4 at the time of short circuit, they are deformed so as to approach each other to generate a large stress. The
That is, in
Thereby, it can suppress that characteristics, such as an impedance, deteriorate by the excessive deformation | transformation of the winding 2 at the time of a short circuit.
また、本実施形態では、コーナー支持部材6は、内側巻線3の外周34における連結点35,36と、外側巻線4の内周44における連結点45,46とに当接している。このような構成によれば、特に応力集中が生じやすい巻線2の連結点35,36,45,46がコーナー支持部材6によって支持されるため、応力集中が緩和される。したがって、短絡時の巻線2の変形をさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、外側巻線4の外周におけるコーナー部42の曲率半径R1と接続部43の曲率半径R2との比(曲率半径比)Pが1:4から1:7の範囲内にある。
このような構成によれば、短絡時に巻線2に発生する最大応力σをより低くすることができる。したがって、短絡時の巻線2の変形をさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the ratio (curvature radius ratio) P between the curvature radius R1 of the
According to such a configuration, it is possible to lower the maximum stress σ generated in the winding 2 at the time of the short circuit. Therefore, the deformation of the winding 2 at the time of short circuit can be further suppressed.
また、本実施形態では、内外巻線間支持部材5は、絶縁筒51の内側巻線3側に配置されている内側部61,71と、絶縁筒51を間に挟んで内側部61,71の外側巻線4側に配置されている外側部62,72と、を有している。
このような構成によれば、絶縁筒51の内外に内側部61,71および外側部62,72をそれぞれ配置することによって、内側巻線3と外側巻線4との間の絶縁を確保しつつ、内外巻線間支持部材5の設置の作業性を向上させることができる。さらに、絶縁筒51の内外における内外巻線間支持部材5が配置されていない空間を、巻線2を冷却するための絶縁油が流入する油道として機能させることができる。
Further, in the present embodiment, the inter-outer winding
According to such a configuration, by arranging the
また、本実施形態では、鉄心1と内側巻線3との間に、内側巻線3の内周を全周にわたって支持する内側巻線支持部材8が配置されている。
このような構成によれば、短絡時に内側巻線3を鉄心1(内側)に変形させようとする電磁機械力に抗して、内側巻線3を確実に支持することができる。したがって、短絡時の内側巻線3の変形をさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, an inner winding
According to such a configuration, the inner winding 3 can be reliably supported against the electromagnetic mechanical force which tends to deform the inner winding 3 into the iron core 1 (inward) at the time of short circuit. Therefore, the deformation of the inner winding 3 at the time of short circuit can be further suppressed.
また、本実施形態では、内側巻線支持部材8aの外周に油道81を形成することが好ましい。このようにすれば、巻線2をより効果的に冷却することができる。
Moreover, in the present embodiment, it is preferable to form the
また、本実施形態では、外側巻線4の直線部41の外側に、外側巻線4の直線部41の外周を支持する外側巻線支持部材9が配置されている。
このような構成によれば、外側巻線支持部材9は、短絡時に外側巻線4を外側に変形させようとする電磁機械力に抗して、外側巻線4の直線部41を確実に支持することができる。したがって、短絡時の外側巻線4の変形をさらに抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the outer winding
According to such a configuration, the outer winding
(第2実施形態)
次に、図7を参照しながら、本発明の第2実施形態について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, focusing on the differences from the first embodiment described above, and the description of the common points will be omitted.
図7は、本発明の第2実施形態に係るコーナー支持部材6a付近の拡大断面図である。
図7に示すように、コーナー支持部材6aは、巻線2(内側巻線3および外側巻線4)の周方向に分割されており、第1部材63と、第2部材64とを有している。
FIG. 7 is an enlarged sectional view around the
As shown in FIG. 7, the
第1部材63は、内側巻線3の外周34におけるコーナー部32と直線部31との連結点35、および外側巻線4の内周44におけるコーナー部42と直線部41との連結点45に当接している。また、第2部材64は、内側巻線3の外周34におけるコーナー部32と接続部33との連結点36、および外側巻線4の内周44におけるコーナー部42と接続部43との連結点46に当接している。
The
第1実施形態のコーナー支持部材6は、図4に示すように巻線2の周方向(短冊状のコーナー支持部材6の幅方向)における長さ寸法が長いため、例えばプレスボード(紙)で製作する場合に、巻線2の周方向に沿って湾曲した形状に形成することは困難を要する。これに対して、第2実施形態のコーナー支持部材6aは、第1部材63と第2部材64とに分割されている。
The
このような第2実施形態によれば、コーナー支持部材6aは、巻線2の周方向における長さ寸法が短いため、湾曲した形状に形成する必要が殆どなくなり、製作が容易となる。また、巻線2の周方向における第1部材63と第2部材64との間の空間を、巻線2を冷却するための絶縁油が流入する油道として機能させることができる。
According to the second embodiment, since the length of the
(第3実施形態)
次に、図8を参照しながら、本発明の第3実施形態について、前記した第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点の説明を省略する。
Third Embodiment
Next, with reference to FIG. 8, a third embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and a description of common points will be omitted.
図8は、本発明の第3実施形態に係る変圧器の巻線2a付近の水平断面図である。
図8に示すように、第3実施形態では、接続部33a,43aは、直線状に形成されている。すなわち、巻線2a(内側巻線3aおよび外側巻線4a)の周回形状は、角型を呈している。また、内側巻線支持部材8bも、角型を呈している。
FIG. 8 is a horizontal cross-sectional view of the vicinity of a winding 2a of a transformer according to a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, in the third embodiment, the
外側巻線4aの直線状の接続部43aの外側には、外側巻線4aの接続部43aの外周を支持する外側巻線支持部材9aが配置されている。外側巻線支持部材9aは、絶縁材料から形成されている。外側巻線支持部材9aの材質としては、例えば内外巻線間支持部材5と同様の材質が使用され得る。外側巻線支持部材9aの外側(外側巻線4aと反対側)は、図示しない構造物によって支持されている。
Outside winding
このような第3実施形態によれば、前記した第1実施形態と同様な作用効果を奏することができる。すなわち、本発明は、矩形の断面を有する鉄心1と、周回形状が角型を呈する巻線2a(内側巻線3aおよび外側巻線4a)と、を備える変圧器にも適用できる。 According to such a third embodiment, the same function and effect as those of the first embodiment can be obtained. That is, the present invention is also applicable to a transformer provided with an iron core 1 having a rectangular cross section, and a winding 2a (inner winding 3a and outer winding 4a) whose winding shape exhibits a square shape.
また、特高クラスの容量の変圧器の場合、短絡時に外側巻線4aの直線状の接続部43aを外側に変形させる方向に電磁機械力が大きく作用するが、外側巻線支持部材9aが過大な電磁機械力に抗して、外側巻線4aの接続部43aを確実に支持することができる。ただし、比較的小さい容量の変圧器の場合、外側巻線支持部材9aは省略されてもよい。
Further, in the case of a transformer of a special class capacity, the electromagnetic mechanical force largely acts in the direction of deforming the
以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態や変形例に限定されるものではなく、更なる様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to above-mentioned embodiment and modification, The further various modification is included. For example, the above-described embodiments are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, and replace other configurations for part of the configurations of the respective embodiments.
例えば、前記実施形態では、単相三脚型の変圧器100について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば三相五脚型の変圧器にも適用可能である。
また、前記実施形態では、変圧器100について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばリアクトルなどの他の静止誘導電器にも適用可能である。
For example, although the single-phase
Moreover, although the said embodiment demonstrated the
また、前記第1実施形態では、巻線2(内側巻線3および外側巻線4)の接続部33,43は、外に凸の円弧状に形成されているが、必ずしも厳密な円弧状である必要はなく、例えば楕円弧等の曲線状であってもよい。
Further, in the first embodiment, the
また、前記第2実施形態では、コーナー支持部材6aは、巻線2の周方向に、第1部材63と第2部材64とに2つに分割されているが(図7参照)、これに限定されるものではなく、3つ以上に分割されていてもよい。
Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the
また、前記実施形態では、コーナー間支持部材7は、周方向に隣り合う2つのコーナー支持部材6の間に、1つ配置されているが(図2、図8参照)、これに限定されるものではなく、複数個配置されていてもよく、あるいは配置を省略することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although one between the corner support members 7 is arrange | positioned between the two
1 鉄心
2,2a 巻線
3,3a 内側巻線
4,4a 外側巻線
5 内外巻線間支持部材(支持部材)
6,6a コーナー支持部材
7 コーナー間支持部材
8,8a,8b 内側巻線支持部材
9,9a 外側巻線支持部材
11 主脚部
12 側脚部
31,41 直線部
32,42 コーナー部
33,33a,43,43a 接続部
34 外周
35,36,45,46 連結点
44 内周
51 絶縁筒
61,71 内側部
62,72 外側部
63 第1部材
64 第2部材
81 油道
100 変圧器
L 軸線
1
6, 6a Corner support member 7
Claims (8)
前記鉄心の周囲に同心状に配置されている内側巻線と、
前記内側巻線の周囲に同心状に配置されている外側巻線と、
前記内側巻線と前記外側巻線との間に配置され、前記内側巻線の外周と前記外側巻線の内周とを支持する絶縁材料から形成された支持部材と、を備え、
前記内側巻線および前記外側巻線は、前記鉄心の軸線に沿う方向から見て、直線状に形成されている一対の平行な直線部と、各直線部の対向する端部同士をコーナー部を介して接続する一対の接続部と、をそれぞれ有し、
前記接続部は、直線状または外に凸の曲線状に形成されており、
前記支持部材は、前記コーナー部に当接するコーナー支持部材を有することを特徴とする静止誘導電器。 An iron core having a rectangular cross section;
An inner winding concentrically disposed around the core;
An outer winding concentrically disposed around the inner winding;
A support member formed of an insulating material disposed between the inner winding and the outer winding and supporting an outer periphery of the inner winding and an inner periphery of the outer winding;
The inner winding and the outer winding are a pair of parallel straight portions formed in a straight line when viewed from the direction along the axis of the iron core, and the opposing end portions of the respective straight portions are corner portions. Each having a pair of connection parts connected via
The connection portion is formed in a straight line shape or a curve shape convex outward,
The stationary induction battery according to claim 1, wherein the support member includes a corner support member that abuts on the corner portion.
前記外側巻線の外周におけるコーナー部の曲率半径と接続部の曲率半径との比が1:4から1:7の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の静止誘導電器。 The connecting portion is formed in an outwardly convex arc shape,
The stationary induction battery according to claim 1, wherein the ratio of the radius of curvature of the corner portion to the radius of curvature of the connecting portion at the outer periphery of the outer winding is in the range of 1: 4 to 1: 7.
前記支持部材は、前記絶縁筒の前記内側巻線側に配置されている内側部と、前記絶縁筒を間に挟んで前記内側部の前記外側巻線側に配置されている外側部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の静止誘導電器。 A cylindrical insulating cylinder formed of an insulating material is disposed between the inner winding and the outer winding,
The support member includes an inner portion disposed on the inner winding side of the insulating cylinder, and an outer portion disposed on the outer winding side of the inner portion with the insulating cylinder interposed therebetween. The stationary induction battery according to claim 1, characterized in that it comprises:
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