JP3492148B2 - 外鉄形変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、長期間使用され
た変圧器の、コイルグループと鉄心とで構成される中身
を更新する外鉄形変圧器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発電所、変電所等の電力系統において使
用されている変圧器は、長年月使用されると中身のコイ
ル部分が絶縁劣化し、絶縁耐力が低下してくるものであ
り、絶縁耐力の低下が進行すると故障確率が増大し、信
頼性が低下するので、ある程度の期間使用されたものは
中身を更新して信頼性の向上が図られる。電力系統に使
用される変圧器を更新するとき、大都市の地下変電所や
山間僻地の水力発電所等のように、建設時に整備されて
いた輸送ルートの道路の条件が変わり、変圧器本体を工
場に返送して更新し、現地に再輸送することが困難な場
合も多くある。このような場合には工場に返送して更新
することができない。

【０００３】外鉄形変圧器は、図５に示すように、コイ
ルの外周に鉄心が配置された構成である。図において、
１は外形がパンケーキ状で板状に形成された高圧巻線、
低圧巻線が積層されたコイルグループ、２は積層された
鉄心、３は下部タンクであり、鉄心が載置される鍔３ａ
が設けられている。４はコイル内径部の鉄心を支える鉄
心支え、５は鉄心の外周を囲う中部タンク、６は積層さ
れた鉄心２を押さえる鉄心押さえ、７は上部タンク、８
はコイルグループ１の下端部と下部タンク３の壁との間
に配置され、コイルグループ１に流れる電流による局部
加熱を防止するための磁気シールド、９はコイルグルー
プ１の上部と鉄心押さえ６の間に配置され、鉄心押さえ
６の局部加熱を防止する磁気シールド、１０は外部に接
続するブッシングである。

【０００４】外鉄形変圧器の組立手順は、下部タンク３
の内部にコイルグループ１の下端部を挿入し、帯状に切
断された鉄心を下部タンク３の鍔３ａ上に載置する状態
に所定の高さに積層する。コイル内径部に挿入する鉄心
２は下部タンク３両端鍔部３ａの間に橋掛け状に渡して
配置した断面逆Ｔ字状の鉄心支え４の上に積層する。鉄
心２が積層されると鉄心押さえ６を取り付けて鉄心を押
し付け固定する。その上部に上部タンク７を取り付け、
ブッシング１０等の他、図示しない外部付属品の冷却器
などを取り付け、内部のコイル１とブッシング１０の間
の内部リードの接続等の内部の組立が行われる。付属品
の取付、内部組立が完了すると変圧器内の真空引きを行
って絶縁油を充填する手順によって組み立てられる。

【０００５】このように構成された外鉄形変圧器は、中
部タンク５の内側面は鉄心２に僅かな隙間で対向してお
り、この間の絶縁耐力は必要でなく、下部タンク３、上
部タンク７の内面とコイルの間は相応の絶縁耐力が必要
であるがプレスボード等で形成された絶縁バリヤを配置
し、短い距離で高い絶縁耐力が得られるように構成され
ている。

【０００６】このように構成された外鉄形変圧器を更新
するとき、新製当時の製造技術に比べて、鉄心の特性は
よくなっており、製造技術も進んでいるので、同一仕様
の変圧器を設計すると、寸法的には小さくなり、性能も
向上したものが得られる。したがって、通常は更新する
変圧器であっても、小型で軽量にして据付場所の余地を
大きくするか、または、更新の機会に容量アップをはか
ることが考えられることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】変圧器の更新時には、
対象の変圧器の新設時に整備されていた重量物の輸送ル
ートの道路事情が変わって重量物の輸送ができない場合
もあり、この場合は工場からの輸送ルートが確保でき
ず、変圧器の更新ができないという問題点がある。ま
た、長期間使用された変圧器を、現状技術によって製作
すると、既設変圧器より寸法が小さくなり、据付場所に
おいて、接続する架線を支持する周囲構造物との相対距
離が変わり、場合によっては周囲構造物の形状、配置関
係を変える必要が生じ、付帯工事費が嵩む問題点もあ
る。

【０００８】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたものであり、変圧器を組立状態で輸送すること
なく更新できる構成とし、重量物が輸送できない道路事
情であっても更新できる構成であり、また、据付場所に
おける周囲構造物を変更することがない寸法で製作でき
る外鉄形変圧器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る外鉄形変圧器は、既設変圧器を解体して得られた上部
外周に鍔を備えた下部タンク、鉄心の外周を囲う中部タ
ンク、鉄心に押し付け力を与える鉄心押さえおよび上部
タンクとからなる変圧器タンクと、必要容量に製作され
たコイルグループと、このコイルグループの下部が挿入
される胴部とこの胴部の上端に一体に形成された鍔を備
え、この鍔が下部タンクの鍔上面に配置され、胴部の下
端が下部タンクの底面に支持された断面Ｌ字状の鉄心受
け金具と、コイルグループに対応して寸法切りされ、鉄
心受け金具の上面に積層された鉄心と、コイルグループ
上部の外周を囲うように配置されてコイルグループの上
部を支持する胴部とこの胴部の下端に一体に形成された
鍔を備え、この鍔が積層された鉄心の上面と鉄心押さえ
との間に配置された断面Ｌ字状のコイル支え金具とを備
えたものである。

【００１０】この発明の請求項２に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の下部タンク内に挿入された鉄心受
け金具の胴部およびコイルグループ上部を囲うように配
置されたコイル支え金具の胴部のそれぞれの内側面に磁
気シールドを配置したものである。

【００１１】この発明の請求項３に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の下部タンク上面と鉄心受け金具の
鍔下面との間および鉄心押さえとコイル支え金具の鍔上
面の間にそれぞれスペーサを配置したものである。

【００１２】この発明の請求項４に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の下部タンク上面と鉄
心受け金具の鍔下面との間および鉄心押さえとコイル支
え金具の鍔上面の間にそれぞれ弾性部材を配置したもの
である。

【００１３】この発明の請求項５に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の中部タンクは、コイ
ルグループに対応して寸法切りされ積層された鉄心の積
み高さに合わせて切断し、下部にフランジを取り付けて
高さ調整したものである。

【００１４】この発明の請求項６に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項４の構成の下部タンク底板の上
面に弾性支持部材により支持された板状部材を配置した
ものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１． この実施の形態１は、更新する変圧器と周囲構造物との
相対的寸法を変えない方法として既設変圧器のタンク部
分が流用できる構成としたものである。図１に、実施の
形態１の構成図を示す。図において、下部タンク３、中
部タンク５、鉄心押さえ６、上部タンク７で変圧器タン
クが形成され従来の既設変圧器の図５に示したものを流
用する。１１は必要容量に製作されたコイルグループ、
１２はコイルグループ１１に対応して寸法切りされ積層
された鉄心、１３はコイルグループ１１の下端部が挿入
される胴部と胴部の上端に一体に形成された鍔を備え断
面Ｌ字状に形成された鉄心受け金具である。１４はコイ
ル窓部に挿入される鉄心支えである。１６はコイルグル
ープ１１の電磁機械力による膨らみを支える胴部とその
下端に一体に形成された鍔を備え、この鍔の部分を積層
された鉄心１２の上面と鉄心押さえ６との間に配置して
鉄心１２に押し付け力を加えるコイル支え金具である。
１８は鉄心受け金具１３の胴部内面のコイルグループ側
に配置された下部磁気シールド、１９はコイル支え金具
１６の胴部内面のコイルグループ側側面に配置された上
部磁気シールドである。

【００１６】図１の構成は、外鉄形変圧器を更新すると
き、コイルグループ１１、鉄心１２を既設とほぼ同容量
に製作するものであり、既設変圧器が製作された時代に
比較すると、材料性能、製作技術は各段に進歩している
ので、中身寸法は大幅に小さくできるものであり、流用
する既設変圧器の下部タンク３、中部タンク５、鉄心押
さえ６、上部タンク７は中身寸法に対して大きく、組立
状態では隙間が大きい状態であり、コイルグループ１１
と鉄心１２との相対位置は通常の変圧器と同様に製作
し、鉄心１２は下部タンク３の鍔３ａの上面と底面で支
持した鉄心受け金具１３の鍔の上面に積層し、コイルグ
ループ１１の窓部に挿入される鉄心１２は鉄心支え１４
を下部タンク３の両側の鍔３ａの間に渡し、その上に積
層した構成である。

【００１７】積層された鉄心１２の上面には、鉄心１２
を押し付ける部分と、コイルグループ１１の側面を支え
る部分からなるコイル支え金具１６の鍔の部分を積層し
た鉄心１２の上面に配置し、鉄心押さえ６により鉄心１
２に押し付け力を加えて固定する。鉄心受け金具１３、
コイル支え金具１６の胴部内面に、コイルグループに流
れる電流によって局部加熱が生じないように下部磁気シ
ールド１８および上部磁気シールド１９が貼着されてい
る。コイル支え金具６の上部に上部タンク７を載置して
コイル支え金具６との間を溶接して固定される。鉄心１
２の外周と中部タンク５の間には隙間ができるのでプレ
スボード板を挿入してコイルグループ１１、鉄心１２お
よび中部タンク５は一体化した状態に構成する。

【００１８】このように構成すると、既設変圧器は現地
で解体し、タンクは流用できるように分解し、据付位置
で周囲を防塵、防湿のための囲いを設置し、囲い内部を
低湿度に調整して吸湿を防止し、コイルグループ１１
は、工場にて乾燥して絶縁油を含浸させ、防湿性の優れ
たフィルムで密閉するフイルムパックにして輸送し、鉄
心１２についても寸法切りした後、コイルグループ１１
と同様にフイルムで密閉状態に梱包して現地に輸送し、
現地において、コイルグループ１１はフィルムパックの
状態で鉄心積みし、鉄心積み後にフィルムを除去し、中
部タンク５、鉄心押さえ６、上部タンク７を組み立てる
ことにより、現地でのコイルグループ１１および鉄心１
２の中身部分の更新が可能となる。

【００１９】既設変圧器のタンク部分を流用した図１に
示す構成にすると、変圧器の各部材は輸送単位が小さく
なり、変圧器の組立状態で輸送する道路が確保されない
場所においても、工場で十分に乾燥処理されたコイルグ
ループ、所定寸法に切断された鉄心を輸送単位を小さく
したことにより、輸送ルートの道路条件が悪い場所でも
問題なく輸送できるものであり、更新された変圧器の外
形寸法は、既設変圧器のタンクを流用する構成としたの
で、周辺の構造物との相対的位置が既設とほぼ同位置に
あり、更新時の外部との接続が周囲の構造物を変更する
ことなく接続できる利点もある。

【００２０】実施の形態２． 実施の形態２は、実施の形態１の構成の鉄心受け金具の
鍔の下面およびコイル支え金具の鍔の上面に、高さが低
くなった鉄心の位置を中間に配置されるようにスペーサ
を挿入したものである。その構成を図２に示す。図にお
いて、下部タンク３、中部タンク５、鉄心押さえ６、上
部タンク７は、実施の形態１と同様に、既設変圧器のも
のを流用するものである。コイルグループ１１、鉄心１
２、鉄心受け金具１３、鉄心支え１４、コイル支え金具
１６、下部磁気シールド１８、上部磁気シールド１９は
実施の形態１と同一部分である。２３は下部タンク３の
鍔３ａの上面と鉄心受け金具１３の鍔の下面との間に挿
入された下部スペーサ、２６はコイル支え金具１６の鍔
の上面と鉄心押さえ６の下面との間に挿入された上部ス
ペーサである。

【００２１】このように下部タンク３の鍔３ａの上面と
鉄心受け金具１３の上面との間に挿入された下部スペー
サ２３、コイル支え金具１６と鉄心押さえ６との間に上
部スペーサ２３を間挿することにより、更新されるコイ
ルグループ１１、鉄心１２の中身の位置が、既設変圧器
の中部タンク５の高さより低くなることに対して、中身
の位置を中部タンク５の中間の適正な位置に配置するこ
とができる。

【００２２】実施の形態３． 実施の形態３は実施の形態１の構成の鉄心受け金具の鍔
の下面と下部タンク３の鍔３ａの上面との間およびコイ
ル支え金具の鍔の上面と鉄心押さえの間にそれぞれ弾性
部材を挿入してコイルグループ、鉄心の振動がタンクに
伝達されないように構成したものである。その構成を図
３に示す。図において、下部タンク３、中部タンク５、
鉄心押さえ６、上部タンク７は、実施の形態１と同様
に、既設変圧器のものを流用するものである。コイルグ
ループ１１、鉄心１２、鉄心受け金具１３、鉄心支え１
４、コイル支え金具１６、下部磁気シールド１８、上部
磁気シールド１９は実施の形態１と同一部分である。３
２は下部タンク３の底部の鉄心受け金具１３の下端部に
配置された底部弾性部材、３３は下部タンク３の鍔３ａ
の上面と鉄心受け金具１３の鍔の下面との間に挿入され
た下部弾性部材、３６はコイル支え金具１６の鍔の上面
と鉄心押さえ６の下面との間に挿入された上部弾性部材
である。

【００２３】このように底部弾性部材３２、下部弾性部
材３３をコイルグループ１１および鉄心１２を支える鉄
心受け金具１３の下部に挿入し、上部弾性部材３６をコ
イル支え金具１６の鍔 の上面と鉄心押さえ６の間に挿入
すると、コイルグループ１１、鉄心１２の電磁振動がタ
ンク部分に伝達されにくくなり変圧器のタンク表面から
広がる騒音のレベルが低くなる効果がある。

【００２４】実施の形態４． 実施の形態４は、中部タンクを更新する中身の鉄心の高
さに合わせて切断し、フランジを取り付けた構成とした
ものである。変圧器の構成は、図示しないが図１と同一
構成である。タンクの切断、フランジの取付は、現地に
て容易に行うことができ、更新後の変圧器の内部絶縁油
量が僅かながら少なくなり、変圧器の高さは低くなり、
軽量化をはかることができる。

【００２５】実施の形態５． 実施の形態５は、実施の形態１の構成の下部タンクの底
部に遮音効果のある板状部材を配置したものである。そ
の構成を図４に示す。図において、下部タンク３、中部
タンク５、鉄心押さえ６、上部タンク７は、実施の形態
１と同様に、既設変圧器のものを流用するものである。
コイルグループ１１、鉄心１２、鉄心受け金具１３、鉄
心支え１４、コイル支え金具１６、下部磁気シールド１
８、上部磁気シールド１９は実施の形態１と同一部分で
ある。３３は下部タンク３の鍔３ａの上面と鉄心受け金
具１３の鍔の下面との間に挿入された下部弾性部材、３
６はコイル支え金具１６の鍔の上面と鉄心押さえ６との
間に挿入された上部弾性部材である。４２は下部タンク
１３の底部に配置され、下部タンク１３の底板とは間隔
をおいて配置された板状部材である。４３は板状部材４
２を下部タンク１３の底面と間隔をおいて支える弾性部
材で形成された弾性支持部材である。

【００２６】変圧器の振動源はコイルグループと鉄心で
あり、下部タンクの底部に、ある程度の質量を持つ板状
部材を、底板とは間隔をおいて配置すると、コイルグル
ープ、鉄心の中身部分から発生する振動が板状部材で減
衰し、下部タンクの底部に伝播するので、タンク壁から
の騒音レベルは低くなる効果がある。

【００２７】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る外鉄形変圧器
は、既設変圧器を解体して得られた下部タンク、鉄心押
さえ、中部タンクおよび上部タンクとからなる変圧器タ
ンクと、必要容量に製作されたコイルグループと、この
コイルグループの下部が挿入される胴部とこの胴部の上
端部に鍔を備え、この鍔が下部タンクの鍔上面に配置さ
れ、胴部が下部タンクに挿入されて下部タンクの底面に
支持された鉄心受け金具と、コイルグループに対応して
寸法切りされ積層された鉄心と、コイルグループの上部
の外周を囲うように配置されてコイルグループの上部を
支持する胴部とこの胴部の下端に鍔を備え、この鍔が積
層された鉄心の上面と鉄心押さえとの間に配置されたコ
イル支え金具とを備えた構成としたので、各部材の輸送
単位が小さくなり、変圧器の組立状態で輸送する道路が
確保されない場所に設置された変圧器においても、更新
することができ、更新後の外形寸法は既設状態とほとん
ど変わらず、周囲の構造物を変更することなく接続でき
る変圧器が得られる。

【００２８】この発明の請求項２に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の下部タンク内に挿入された鉄心受
け金具の胴部およびコイルグループ上部を囲うように配
置されたコイル支え金具の胴部のそれぞれの内側面に磁
気シールドを配置したので、既設変圧器と同様に局部加
熱が生じない変圧器に更新できる。

【００２９】この発明の請求項３に係る外鉄形変圧器
は、請求項１または請求項２の構成の下部タンク上面と
鉄心受け金具の鍔下面との間および鉄心押さえとコイル
支え金具の鍔上面の間にそれぞれスペーサを配置したの
で、更新後の積層高さが低くなった鉄心の配置が流用す
るタンクの中心部に配置され、更新する変圧器の内部の
コイル配置の整合性がよくなる。

【００３０】この発明の請求項４に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の下部タンク上面と鉄
心受け金具の下面との間および鉄心押さえとコイル支え
金具の鍔上面の間にそれぞれ弾性部材を配置したので、
振動源であるコイルグループ、鉄心の電磁振動がタンク
には弾性体で減衰した状態で伝達するのでタンク壁から
の騒音レベルが小さくなる。

【００３１】この発明の請求項５に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の中部タンクは、コイ
ルグループに対応して寸法切りされ積層された鉄心の積
み高さに合わせて切断し、下部にフランジを取り付けて
高さ調整したので、更新されたコイルグループおよび鉄
心と流用するタンクとの間の無駄な空間を少なくした構
成が得られる。

【００３２】この発明の請求項６に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項５の構成の下部タンク底板の上
面に弾性支持部材により支持された板状部材を配置した
ので、コイルグループ、鉄心からの電磁振動が板状部材
で減衰してタンクに伝播するのでタンク壁から出ていく
騒音レベルが小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図２】 この発明の実施の形態２の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図３】 この発明の実施の形態３の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図４】 この発明の実施の形態５の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図５】 従来の外鉄形変圧器の機能的に説明した構成
図である。

【符号の説明】

３ 下部タンク、５ 中部タンク、６ 鉄心押さえ、７
上部タンク、１０ ブッシング、１１ コイルグルー
プ、１２ 鉄心、１３ 下部タンク、１４ 鉄心支え、
１６ コイル支え金具、１８ 下部磁気シールド、１９
上部磁気シールド、２３ 下部スペーサ、２６ 上部
スペーサ、３２ 底部弾性部材、３３ 下部弾性部材、
３６ 上部弾性部材、４２ 板状部材、４３ 弾性支持
部材。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設変圧器を解体して得られた上部外周
   に鍔を備えた下部タンク、積層された鉄心の外周を囲う
   中部タンク、鉄心に押し付け力を与える鉄心押さえおよ
   び上部タンクとからなる変圧器タンクと、必要容量に製
   作されたコイルグループと、該コイルグループの下部が
   挿入される胴部と該胴部の上端に一体に形成された鍔を
   備え、該鍔が上記下部タンクの鍔上面に配置され、上記
   胴部の下端が上記下部タンクの底面に支持された断面Ｌ
   字状の鉄心受け金具と、上記コイルグループに対応して
   寸法切りされ、上記鉄心受け金具の上面に積層された鉄
   心と、上記コイルグループ上部の外周を囲うように配置
   されてコイルグループの上部を支持する胴部と該胴部の
   下端に一体に形成された鍔を備え、該鍔が上記積層され
   た鉄心の上面と上記鉄心押さえとの間に配置された断面
   Ｌ字状のコイル支え金具とを備えたことを特徴とする外
   鉄形変圧器。
2. 【請求項２】 上記下部タンク内に挿入された鉄心受け
   金具の胴部および上記コイルグループ上部を囲うように
   配置されたコイル支え金具の胴部のそれぞれの内側面に
   磁気シールドを配置したことを特徴とする請求項１記載
   の外鉄形変圧器。
3. 【請求項３】 上記下部タンク上面と上記鉄心受け金具
   の鍔下面との間および上記鉄心押さえと上記コイル支え
   金具の鍔上面の間にそれぞれスペーサを配置したことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の外鉄形変圧
   器。
4. 【請求項４】 上記下部タンク上面と上記鉄心受け金具
   の鍔下面との間および上記鉄心押さえと上記コイル支え
   金具の鍔上面の間にそれぞれ弾性部材を配置したことを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外
   鉄形変圧器。
5. 【請求項５】 上記中部タンクは、上記コイルグループ
   に対応して寸法切りされ積層された鉄心の積み高さに合
   わせて切断し、下部にフランジを取り付けて高さ調整し
   たことをことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の外鉄形変圧器。
6. 【請求項６】 上記下部タンク底板の上面に弾性支持部
   材により支持された板状部材を配置したことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の外鉄形変圧
   器。