JP3246815U - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】タンクの補強部材を利用して、タンクの振動、騒音を効果的に抑制できる電気機器を提供する。【解決手段】タンク１の外側面１ｙ側に配設される縦の補強部材７と、外側面１ｘ側に配設される縦の補強部材７の取付間隔（ピッチ）を不均一とする。これにより、電気機器Ａのタンク１の異なる位置の補強部材７の振動の共振を抑制し、タンク１の振動と騒音を効果的に抑制することが可能となる。【選択図】 図３

Description

本考案は、変圧器等、電気機器に取り付ける補強部材を活用して、当該電気機器の振動および騒音を効果的に低減することのできる技術に関する。

近年の電力需要の増加に伴って、変圧器やリアクトルなどの変電機器は大容量化、大型化する傾向にある。電力は大都市やその周辺都市で需要が多く、変電機器を設置する変電所も都市周辺、あるいは人口密集地域に建設されることが多くなってきている。このような背景から、変電機器に対する低騒音化の要求は厳しくなっている。

変電機器の中でも変圧器やリアクトルは連続音を発するため、特に低騒音化の対策が望まれる。騒音の原因としては励磁騒音と負荷電流騒音などがある。従来は励磁騒音の低減のみが要求されていたが、近年では２つを合わせた合成騒音の低減が要求されることもあり、負荷電流騒音の低減も必要となっている。変圧器容量が小さい場合、励磁騒音が主である。励磁騒音は、変電機器に使用される鉄心材料の磁気ひずみによる振動がタンクに伝搬して騒音として放射されることで発生する。このような励磁騒音を防止する対策として、磁気ひずみの小さい珪素鋼板を鉄心材料として使用して、磁束密度を下げる方法がある。変圧器容量が大きい場合は、負荷電流騒音が主となる。負荷電流騒音による巻線材料の振動による振動がタンクに伝搬して発生する。変圧器容量が大きくなると、通電騒音も大きくなる特徴がある。

放射音の拡散を防止する対策として、タンクの周囲にカバーや遮音壁を設けることも考えられるが、変電機器の据付面積が拡大してしまうため好ましくない。

そこで、従来から下記特許文献１に示すように、変電機器のタンクに、振動を抑制するための補強部材を備えることで、タンクから発せられる騒音を低減することが行われている。この方法によれば、機器のコンパクト化に寄与しつつ騒音防止効果が得られる。

特開２０１４－２４１３６２

然るに、上記特許文献１記載の騒音対策は、タンク壁面の縦方向若しくは横方向に、タンク内部からの圧力に耐える目的で取り付けた数本のＨ鋼、Ｌ鋼からなる補強リブとは別に、タンクの振動を低減する部材を取り付ける必要がある。補強リブとは別に振動を低減する部材が必要となるので、機器の構造を複雑化し、製品製造の作業工数および作業負担が上昇するとともに、製品コストが上昇してしまう。

具体的には、タンクの側壁に、中空の角形鋼管が水平（横方向）にタンクの周囲を囲うように取り付けられている。また、タンクの天板にも同様の角形鋼管が取り付けられている。これら角形鋼管はタンクの騒音が最大レベルとなる位置に取り付けられ、振動エネルギーを吸収し、騒音を低減する。

また、タンクの板面および縁部に山形鋼と三角鋼板などの鋼材からなる補強部を配置し、タンクの板面に生じる振動エネルギーを吸収することで騒音を抑制している。補強リブとは別に複数の振動低減部材を取り付けることにより、機器のコンパクト化に寄与しつつ、タンクの外部へ放射される騒音を低減している。

本考案は上記問題点に鑑み、簡素な構造で電気機器の発する騒音を効果的に抑制できる電気機器を提供するものである。

請求項１記載の考案は、タンクの一方側面の外側面と、当該一方側面と反対側の他方側面の外側面に少なくとも縦の補強部材を複数備えた電気機器において、前記一方側面に備える縦の補強部材と、他方側面に備える縦の補強部材の取付間隔（ピッチ）を不均一としたことに特徴を有する。

請求項２記載の考案は、請求項１記載の補強部材がＨ鋼であることに特徴を有する。

請求項３記載の考案は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の一方側面に取り付ける補強部材と他方側面に取り付ける補強部材のサイズが異なるように構成したことに特徴を有する。

請求項１記載の考案によれば、タンクの補強部材を利用して、簡易タンクの振動、騒音を抑制することができる。

請求項２記載の考案によれば、断面性能を向上させることができ、タンクの補強と騒音の低減を簡易かつ安価に実現することができる。

請求項３記載の考案によれば、タンクから放射される騒音をより一層低減することができる。

本考案のタンクを適用した変圧器を示す平面図である。 本考案のタンクを適用した変圧器の正面図である。 本考案のタンクの平面図である。 本考案のタンクの正面図である。

以下、本考案の実施の形態を図１乃至図４により説明する。図１は本考案の電気機器Ａを示す平面図であり、図２は当該電気機器Ａの正面図である。以下、電気機器として変圧器を例示する。

タンク１は、その内部に図示しない鉄心、巻線からなる変圧器本体を収容し、当該変圧器本体はタンク1内に充填した絶縁油中に浸漬している。

２はタンク１の上部に取り付けられるコンサベータであり、温度変化による油の膨張・収縮を吸収する。３は変圧器Ａの入力端子としての一次ブッシングであり、４は変圧器Ａの出力端子としての二次ブッシングである。

５はタンク１内の絶縁油を冷却するためのラジエータであり、タンク１内部とラジエータ５内を絶縁油が自然対流することにより循環する。

６はタンク１内の圧力上昇を防ぐための放圧装置であり、変圧器Ａの内部短絡事故などによって規定以上の圧力を外部へ放出することで、タンク１の変形破壊をさける。

７はタンク１の外側面に取り付けられる縦の補強部材、８は横の補強部材であり、タンク１の剛性を高め、その機械的強度を向上させる。なお、縦の補強部材７をタンク１の下端部まで延ばす場合は、タンク１の下端部に板材からなる取付座（本体ベース）Ｂを設けて、当該本体ベースＢに縦の補強部材７の下端部を固定するようにして、剛性を向上させることが可能である。

９はタンク１の上部に位置し、二次ブッシング４を取り付ける第１のブッシングポケットである。１０はタンク１の外側面に取り付けられ、一次ブッシング３を取り付ける第２のブッシングポケットを示しており、第２のブッシングポケット１０は一次ブッシング３とともに一次ブッシングユニット１１を形成している。

以上の如く構成された本考案に係る変圧器Ａにおいて、タンク１の形状を図３および図４に示す。なお、図３および図４においては、本考案の特徴的部分が理解しやすいよう、特徴的部分と関連の薄い部位については作図を簡略化または省略している。

図３はタンク１の平面図であり、図４はタンク１の正面図である。本考案のタンク１は対向する２つの長尺辺１ａ，１ｂと、該２つの長尺辺１ａ，１ｂ間をつなぐ６つの短尺辺１ｃ～１ｈからなり、横断面形状を八角形状としている。

図３の右側の短尺辺１ｃ～１ｅの上部には、略矩形状の第１のブッシングポケット９が位置している関係上、図３，図４の右側のタンク１の横断面形状は、上部が四角形状をなし、下部が３つの短尺辺１ｃ～１ｅによって構成される八角形状の一部となる。

タンク１の外側面の正面側１ｘには、図１，図２に示すブッシングユニット１１を取り付ける取付端面１２が突出部１３と一体的に、タンク１と連続して設けられており、ブッシングユニット１１を取付端面１２に固定することによって、タンク１の外側面１ｘに形成された開口部１４が塞がれる構成となっている。１５，１６は図１に示すラジエータ５を接続するための油導管であり、１７は図１に示す放圧装置６を接続する放圧管を示している。

図３，図４に示すタンク１の外側面１ｘ，１ｙ（正面側が１ｘ，裏面側が１ｙ）に取り付けられた縦の補強部材７は、図３に示すようにＨ鋼が用いられており、横の補強部材８は溝形鋼が用いられている。溝形鋼はその溝が下向きとなるようタンク１の外側面１ｘに取り付けられる。

横の補強部材８は前記取付端面１２の下側に取り付けられている。タンク１の外側面１ｘ，１ｙには、図３,図４に示すように、縦の補強部材７がタンク１の下部から上部に至る位置に配設されている。例外として、タンク１の外側面１ｘ側に配設される中央の二本は、タンク１の下部から横の補強部材８に至る位置に配設されている。

縦の補強部材７にＨ鋼を採用することによって、断面性能を向上させることができる。また安価である点もＨ鋼を採用するメリットである。

タンク１の外側面１ｙ側に配設される縦の補強部材７と、外側面１ｘ側に配設される縦の補強部材７は、取付間隔（ピッチ）を不均一に配置する。つまり、図３に示す平面図において、縦の補強部材７の位置を、外側面１ｘと外側面１ｙにおいて、取付間隔（ピッチ）が不均一となるように配置配設することによって、変圧器Ａの通電時の電線の振動がタンクに伝搬した状態において、位置の異なる補強部材７の振動が共振することを効果的に防止することが可能となる。外側面１ｘあるいは外側面１ｙの中で、取付間隔（ピッチ）を不均一に配置してもよいし、外側面１ｘと外側面１ｙで取付間隔（ピッチ）を不均一に配置してもよい。

また、外側面１ｘと１ｙ側に配設する縦の補強部材７のサイズを相違させることによって、タンク１の振動抑制効果をより高めることができる。サイズの変更とは、具体的には、一部のＨ鋼の高さを外側面１ｘと外側面１ｙ側で変えたり、幅を変えたり、厚みを変えることによって、異なる位置のＨ鋼同士の振動が共振しにくくし、タンク１の振動、騒音をより低減することができる。

図４の１８は、図１，２に示すブッシングユニット１１を取り付ける取付端面１２と一体となる突出部１３と縦の補強部材７間に取り付けられる横の支持補強部材を示しており、図４に示すように突出部１３の左右位置に固定される。

１９はタンク１上端の張出面部２０と前記突出部１３の間、または、横の補強部材８と前記突出部１３間に取り付けられる縦の支持補強部材であり、図４に示すように、突出部１３の上下位置に固定される。

図４に示すように、突出部１３を四方から横の支持補強部材１８と縦の支持補強部材１９によって支持することによって、突出部１３周辺のタンク強度アップが図れ、タンク１の振動をより抑制することが可能となる。

なお、突出部１３を支える縦横の支持補強部材１９，１８の本数は、図４においては、横の支持補強部材１８が突出部１３の左右位置にそれぞれ３本づつ、縦の支持補強部材１９が突出部１３の上下位置にそれぞれ３本づつ固定した場合を図示しているが、突出部１３周辺のタンク強度により、その本数を適宜変更することができる。

図３において、２１はタンク１内において、例えば、タンク１の外側面１ｘの裏面に取り付けられるタンク内補強部材であり、図４に示す縦横の補強部材７，８とともに、タンク１の剛性を高め、これを補強する。

なお、図４では、タンク内補強部材２１をタンク１の外側面１ｘの裏面に設置した場合を例示したが、例えば、外側面１ｙの裏面に設置するなど、剛性を高めたい側面に設置すればよいことは当然である。

以上説明したように、本考案の電気機器Ａは、タンク１の外側面１ｙ側に配設される縦の補強部材７と、外側面１ｘ側に配設される縦の補強部材７の取付間隔（ピッチ）を不均一に配置することによって、電気機器Ａの通電時の電線の振動とタンク１の振動の共振を抑制し、タンク１の振動と騒音を効果的に抑制することが可能となる。

また、外側面１ｘと１ｙ側に配設する縦の補強部材７のサイズを相違させることによって、タンク１の振動抑制効果をより一層高めることができる。

あらゆる容器の振動対策に適用可能である。

１ タンク
１ａ，１ｂ 長尺辺
１ｃ～１ｈ 短尺辺
１ｘ，１ｙ 外側面
２ コンサベータ
３ 一次ブッシング
４ 二次ブッシング
５ ラジエータ
６ 放圧装置
７ 縦の補強部材
８ 横の補強部材
９，１０ ブッシングポケット
１１ 一次ブッシングユニット
１２ 取付端面
１３ 突出部
１４ 開口部
１５，１６ 油導管
１７ 放圧管
１８ 横の支持補強部材
１９ 縦の支持補強部材
２０ 張出面部
２１ タンク内補強部材
Ａ 電気機器
Ｂ 取付座（本体ベース）

Claims (3)

1. タンクの一方側面の外側面と、当該一方側面と反対側の他方側面の外側面に少なくとも縦の補強部材を複数備え、当該一方側面に備える縦の補強部材と、他方側面に備える縦の補強部材の取付間隔（ピッチ）を不均一としたことを特徴とする電気機器。
2. 前記補強部材がＨ鋼であることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
3. 前記一方側面に取り付ける補強部材と他方側面に取り付ける補強部材のサイズが異なることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の電気機器。