JP2020194929A - 油入変圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】波形放熱器を側面に設けたタンクに本体を格納した油入変圧器の脇に寸法制限がある場合にも、放熱特性と搬送性を高めることできる油入変圧器を提供する。【解決手段】波形放熱器を側面に設けたタンクに本体を格納した油入変圧器において、タンクは、第１波形放熱器２ａと対面する第２波形放熱器２ｂを備える。第２波形放熱器の波高さＨｂは、第１波形放熱器の波高さＨａより高くする。さらに、タンクは、第１波形放熱器と第２波形放熱器に挟み込まれた第３波形放熱器２ｃを備え、第１波形放熱器は、第３波形放熱器の波高さＨｃよりも低く、第２波形放熱器は、第３波形放熱器の波高さよりも高くする。【選択図】図２

Description

本発明は、波形放熱器を備えた油入変圧器に関するものである。

タンク側面に断面が波形で、タンク内側となる波形内部が油に接する放熱器（以下、波形放熱器と称する。）を備えた従来の油入変圧器の多くはタンクの四側面にすべて同じ形の波形放熱器器を備えているか、全く波形放熱器を備えていないものが多い。

しかし、油入変圧器の寸法制限が厳しい場合でも設置可能にするため、一側面に波形放熱器を有しない油入変圧器も提案されている。そのような油入変圧器の従来技術として、特許文献１、２を示す。

特許文献１段落番号００２４には「図４は、溶接部が形成された側壁部１ｂ，１ｂ´にそれぞれ放熱器４，４を取り付けた上で、更に溶接部を持たない１つの側壁部１ａに２つの波形放熱器４を取り付けた例を示したものである。この例では、溶接部を持たない側壁部１ａ，１ａ´の長さが、側壁部１ｂ，１ｂ´の長さよりも長くなっていて、側壁部１ａに放熱器取付け用の窓部が２つ横方向に並べた状態で設けられ、それぞれの窓部を閉じるように波形放熱器４，４が取り付けられている。タンクの強度を高めるため、側壁部１ａに取り付けられた波形放熱器４，４の間に補強材６が溶接されている。補強材６は、帯状の厚板からなっていて、その長手方向を上下方向に向け、幅方向を側壁部１ｂの板面と直交させた状態で側壁部１ａの側面に添わせた状態で配置されている。補強材６の側壁部１ａに添う部分は該側壁部に溶接され、上端及び下端はそれぞれフランジ３及び底板２に溶接されている。放熱器が取り付けられない側壁部１ａ´には、必要に応じて制御箱５が取り付けられる。」と記載されている。

特許文献２の００２３には、「（実施の形態１）…本実施の形態１では図１（ａ）（ｂ）（ｃ）を組合せることにより、筒形ケース１の３側面に波形放熱器面１−２を備え、他の１側面に変圧器の２次側ブッシング碍子（図示せず）を備えた油入変圧器のケースを構成することができる。ここでケース１は薄鋼板を連続的に波形状に折曲げて３側面の波形放熱面１−２を形成するとともに他の１側面をブッシング碍子（図示せず）を設置する平面部１−１を一体的に形成し、溶接個所は平面部１−１の縦方向に溶接線１−１−１で溶接し四角形の筒形ケース１を構成したものである。…」と記載されている。

特開平１０−２７０２５７号公報 特開平１１−０１６７４０号公報

タンク一側面の波形放熱器がない特許文献１、２であれば、変圧器の脇に配電盤等の接続機器があったり、据付場所に壁があるなど、油入変圧器の寸法制限が厳しい場合にも対応できるが、その一方で、一側面分の波形放熱器がなくなるため、タンク内の油の冷え方に偏りが生じるとともに、全体の放熱性能も低下させることになる。

また、波形放熱器自体も大きな重量を持っているため、一側面にだけ波形放熱器器がないタンクは重心が偏ることになる。従って、運搬性が低下する。

本発明の目的は、波形放熱器をタンクに備えた油入変圧器の脇（一側方）に寸法制限がある場合にも、放熱特性を高めるとともに、運搬性を向上することにある。

上記課題を解決するために、本発明は複数の手段を含み、少なくとも以下の手段を含む。

波形放熱器を備えた油入変圧器において、対面に位置する波形放熱器の波高さを変える。

本発明によれば、波形放熱器をタンクに備えた油入変圧器のタンク枠に寸法制限がある場合にも、放熱特性を高めるとともに、運搬性を向上することができる。

実施例１の三相の油入変圧器を示す概略斜視図である。 図１の油入変圧器におけるタンクの外形を示す図である。 実施例１の波形放熱器における各波断面の拡大図である。 従来技術の油入変圧器と実施例１の油入変圧器を吊り搬送している状態図である。

以下、本発明の実施例を説明する。

図１は、三相の油入変圧器１００を示す概略斜視図である。油入変圧器１００は、タンク１０２を有し、タンク１０２には鉄心−コイル組立体（本体）を収容し、絶縁油が満たされ、カバー（蓋）１０１で上部が閉じられている。また、密封金具１０３により、カバー１０１の複数個所をタンク１０２の側面部の上部に押し付け、固定し、タンク内部を密封している。

図２は図１の油入変圧器１００におけるタンク１０２の外形を示す図である。油入変圧器１００のタンク１０２は上部フランジ１、波形放熱器２、底板３、ベース４、吊り金具５を有する。

上部フランジ１には、カバー１０１が固定された状態で露出する部分に、所謂「吊り耳」と称される吊り金具５が溶接されている。上部フランジ１はタンク１０２の上部側面を構成し、吊り金具５は製造中のタンク１０２の運搬だけでなく、本体や油収容した完成品の状態でも吊り搬送に使用される。

波形放熱器２はタンク１０２の側面を構成し、波形放熱器２の内側はタンク１０２内の油が直接接している。変圧器通電時に発生する熱は、油を介してタンク側面に位置する波形放熱器２によってタンク外部へ放出される。波形放熱器２が有する波の高さが高いほど、また波の数が多いほど、油と接する面積が増加し、放熱性能を高めることができる。また波形放熱器２の波の高さは、変圧器の外形寸法に影響するため、これが低いほど変圧器の据付面積を小さくすることができる。底板３はタンク１０２の底面を構成し、ベース４で据え付けされる。

本実施例の油入変圧器１００のタンク１０２は、波形放熱器２のうち一側面の波高さを低くし、これの対面の波形放熱器の波高さを高くした。図３は、実施例１の波形放熱器における各波断面の拡大図である。本実施例では、タンク１０２の長辺側の一側面に波形放熱器２ａを、波形放熱器２ａの対面に位置する側面に波形放熱器２ｂを配置し、波形放熱器２ｂの波高さＨｂが波形放熱器２ａの波高さＨａより高くなる波形放熱器２を用いた。このように構成することにより、配電盤等の接続機器や据付場所の壁などが変圧器に隣接するなどの理由で、変圧器の外形寸法を小さくする必要がある場合であっても、放熱性を高めることができている。なお、本実施例では、波形放熱器２ａは、タンク１０２の短辺側側面の波形放熱器２ｃより波高さを低くし、波形放熱器２ｂは、タンク１０２の短辺側側面の波形放熱器２ｃより波高さを高くすることで、３種類の波高さが併存する構成とした。

また、各波形放熱器２ａ、２ｂ、２ｃには、以下の関係があるものを用いた。
（１）波形放熱器２ａの波の中間幅Ｗａ２よりも波形放熱器２ｂの波の中間幅Ｗｂ２の方が大きい。
（２）波形放熱器２ａの波の中間幅Ｗａ２と波形放熱器２ａの波の裾野幅Ｗａ１の比の値より波形放熱器２ｂの波の中間幅Ｗｂ２と波形放熱器２ｂの波の裾野幅Ｗｂ１の比の値の方が大きい。
（３）波形放熱器２ａの波の中間幅Ｗａ２は、波形放熱器２ｃの波の中間幅Ｗｃ３よりも狭く、波形放熱器２ｂの波の中間幅Ｗｂ２は、波形放熱器２ｃの波の中間幅Ｗｃ３よりも広い。

すなわち、波高さが高い波形放熱器ほど波内の空間が大きくなるため油の流動性を高めることができる構造となっている。

また、本実施例の波形放熱器２（２ａ，２ｂ，２ｃ）は全体を共通した（各部繋がった）１枚板を折曲げ加工した一体成形物を使用している。この製法は上記関係（１）−（３）を満たす波形放熱器を形成するのに好適な方法である。この製法によれば、波形放熱器２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は折曲げ部近傍を除き、略同一厚みとなる。したがって、同じ波間隔で波形放熱器２ａ，２ｂ，２ｃを形成すると、その重量は波高さに依存するため、その波一つ当たりの重量の関係は２ａ＜２ｃ＜２ｂとなる。つまり、波高さが異なる波形放熱器が対面するため、波高さが高い側にタンク１０２の重心が偏ってしまう。油入変圧器は、上部フランジ１に溶接された吊り金具５を使用して空中を吊り上げ搬送したり、ローダーで地上搬送する。図４は、従来技術の油入変圧器と実施例１の油入変圧器を吊り搬送している状態図である。波形放熱器が一側面にない従来技術の場合、図４の（１−１）の正面図、（１−２）側面図に示すように、重心の偏りに応じた吊り姿勢になる。

前述のとおり、油入変圧器は製造完了時点で本体を吊り下げたカバー１０１や油がタンク内に入れられた状態で搬送され、タンク１０２は製造途中で本体を吊り下げたカバー１０１や油が入っていない状態で搬送される。つまり、タンク１０２単体の重心が上部フランジの縦横中心から大きくずれると、変圧器１００の製造中の各プロセスでも重心がずれる可能性がある。したがって、タンク１０２単体でも重心が上部フランジの縦横中心から大きくずれないことが大切である。

本実施例では、４側面すべてに波形放熱器があるので、従来のタンクの一側面に波形放熱器がない構造より上部フランジの縦横中心からの重心のズレは改善している。本実施例は、さらにズレを小さくするため、波高さの大小と波間隔の大小の関係が逆となるように、波形放熱器２ｂの波本数を間引いている。つまり、波形放熱器２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の波高さをＨｂ（＞Ｈｃ、（Ｈａ＝Ｈｃでもよい。））＞Ｈａとした場合に、波形放熱器２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の波間隔をＰｂ（＞Ｐｃ（（Ｐａ＝Ｐｃでもよい。）＞Ｐａとなるようにした。つまり、波形放熱器２（２ａ、２ｂ、２ｃ）の波本数の関係が２ｂ（＞２ｃ（（２ａ＝２ｃでもよい。）＞２ａとなるにした。このようにすることで波形放熱器２ａと２ｂとの重量差がさらに小さくなる。

本実施例では、一枚板から波形放熱器２ａと波形放熱器２ｂを作り出す部分の長さを実質上同じにすることで、波形放熱器２ａと波形放熱器２ｂの重さを実質上同じくした。

その結果、図４の（２−１）（２−２）のような理想的な運搬が可能となった。

１…上部フランジ
２…波形放熱器
２ａ…波形放熱器
２ｂ…波形放熱器
２ｃ…波形放熱器
３ 底板
４ ベース
５ 吊り金具

Claims (9)

1. 波形放熱器を側面に設けたタンクに本体を格納した油入変圧器において、
   前記タンクは、
   第１波形放熱器と対面する第２波形放熱器を備え、
   第２波形放熱器の波高さは、第１波形放熱器の波高さより高いことを特徴とする油入変圧器。
2. 請求項１において、
   前記タンクは、第１波形放熱器と第２波形放熱器に挟み込まれた第３波形放熱器を備え、
   前記第１波形放熱器は、前記第３波形放熱器の波高さよりも低く、
   前記第２波形放熱器は、前記第３波形放熱器の波高さよりも高いことを特徴とする油入変圧器。
3. 請求項１において、
   前記第２波形放熱器の波間隔は、前記第１波形放熱器の波間隔より広いことを特徴とする油入変圧器。
4. 請求項２において、
   前記第２波形放熱器の波間隔は、前記第１波形放熱器の波間隔より広く、前記第３波形放熱器の波間隔より広いことを特徴とする油入変圧器。
5. 請求項１において、
   第１波形放熱器の波の中間幅Ｗａ２よりも第２波形放熱器の波の中間幅Ｗｂ２の方が大きいことを特徴とする油入変圧器。
6. 請求項５において、
   第１波形放熱器の波の中間幅Ｗａ２と第１波形放熱器の波の裾野幅Ｗａ１の比の値より、第２波形放熱器の波の中間幅Ｗｂ２と第２波形放熱器の波の裾野幅Ｗｂ１の比の値の方が大きいことを特徴とする油入変圧器。
7. 請求項５において、
   前記タンクは、第１波形放熱器と第２波形放熱器に挟み込まれた第３波形放熱器を備え、
   前記第１波形放熱器の波の中間幅Ｗａ２は、前記第３波形放熱器の波の中間幅Ｗａ３よりも狭く、
   前記第２波形放熱器の波の中間幅Ｗｂ２は、前記第３波形放熱器の波の中間幅Ｗａ３よりも広いことを特徴とする油入変圧器。
8. 請求項３または４において、
   前記第１波形放熱器、前記第２波形放熱器、及び第３波形放熱器は夫々が繋がった一枚板からの一体成形物であることを特徴とする変圧器。
9. 請求項３または４において、
   前記タンクに吊り金具を備えていること特徴とする変圧器。

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