JP3638972B2

JP3638972B2 - Static induction machine

Info

Publication number: JP3638972B2
Application number: JP25532694A
Authority: JP
Inventors: 進井坂
Original assignee: ティーエム・ティーアンドディー株式会社
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: JPH08124766A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気シールド構成を備えた、例えば変圧器やリアクトル等の静止誘導電器に係り、特に上部カバーの傾斜部が大きく、傾斜部が巻線に近づいたような場合においても、輸送制限に対処しつつ、巻線に流れる電流により生じる漏れ磁束の量を低減して、上部カバー、および上部カバーとタンクとを結合するフランジ結合部の過熱を効果的に防止できるようにした静止誘導電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、静止誘導電器、例えば変圧器においては、その容量が増大するに従って、タンク壁に入射する巻線に流れる電流によって生じる漏れ磁束の量も増加することから、タンク壁に発生する渦電流損等の漂遊損が増大したり、あるいはタンク壁の一部で局部過熱が発生したりする。
【０００３】
そのため、一般的には、巻線に対向するタンク壁の内面に、けい素鋼板からなる磁性体、あるいは銅板，アルミニウム板等の良導体による磁気シールドを施して、上記漂遊損の低減や局部過熱の防止を図るようにしているのは、周知のところである。
【０００４】
図６は、この種の磁気シールド構成を備えた従来の変圧器の構成例を示す縦断面図である。
図６において、複数脚構成の鉄心１に巻線２を巻回してなる変圧器器本体が、高さ方向の上端部にフランジ３ａを有する下部タンク３内に収納されている。
【０００５】
また、この下部タンク３の上部には板状の上部カバー４が、下部タンクのフランジ３ａに取り付け固定されている。
さらに、複数脚の巻線２に対向する下部タンク壁５の内面には、巻線２の軸方向長さよりもやや長めのけい素鋼板を多数枚積層して接着し、かつ細長い短冊状に一体成形した磁気シールド板６が、互いに多少の間隔を存して複数個水平方向に並べて取り付けられている。
【０００６】
これにより、巻線２に流れる電流によって生じる漏れ磁束７のほとんどを磁気シールド板６内を還流させて、下部タンク壁５には漏れ磁束７が流れないようにしている。
【０００７】
ところで、最近では、変圧器の輸送制限に対処するために、上部カバー４として、下部タンク３のフランジ３ａとフランジ結合されるフランジを有し、かつこのフランジの位置がその水平部の位置よりも低くなるように傾斜を持たせた形状の上部カバーにすることがしばしば行なわれてきている。
【０００８】
しかしながら、上部カバー４のフランジの位置が低くなることによって、フランジ結合部に流れ込む漏れ磁束７の量が増加するため、フランジ結合部の冷却条件が悪いこともあって、フランジ結合部とその近傍部分が過熱し易くなる。
【０００９】
そこで、このようにフランジ結合部を通って流れる漏れ磁束７の量を低減するために、いくつかの提案が成されてきている。
すなわち、例えば“特開昭５５−１１８６１５号公報”に開示された磁気シールド装置では、図７にその縦断面図を示すように、下部タンク３のフランジ３ａとフランジ結合されるフランジ８ａを有し、かつこのフランジ８ａの位置が水平部８ｂの位置よりも低くなるように傾斜（傾斜部８ｃ）を持たせた形状の上部カバー８を用い、かつ電磁シールド９を、その高さ方向の上端部をフランジ結合部よりも上部カバー８側へ突出させて、上部カバー８の垂直部８ｄの部分まで重なるようにする方策を採っている。
【００１０】
また、“実開昭５５−６３１３４号公報”に開示された磁気シールド装置では、図８にその要部縦断面図を示すように、下部タンク３に装着した磁気シールド板６のうち、上部カバー８側へ突出した部分の上部カバー８に対向する部分を一部切り欠いて、上部カバー８と磁気シールド板６とのギャップを大きくする方策を採っている。
【００１１】
上記のような各方策は、変圧器として、上部カバー８の傾斜部８ｃが小さくて済むような輸送限界の場合には、局部過熱や損失低減の点で極めて有効である。
しかしながら、変圧器の輸送制限が一層厳しく、上部カバー８の傾斜部８ｃを大きくする必要がある場合には、上記のような方策のみでは、漏れ磁束量の低減効果が十分でなく、フランジ結合部が過熱することがある。
【００１２】
また、上部カバー８を流れる漏れ磁束量が増加して、上部カバー８の傾斜部８ｃが過熱することがある。
すなわち、図７に示すような上部カバー８において、傾斜部８ｃが大きくなって下部タンク３内部側に位置する場合、傾斜部８ｃと巻線２との間の距離が小さくなるため、上部カバー８の傾斜部８ｃに入射する巻線２からの漏れ磁束量が増加する。
【００１３】
そして、この傾斜部８ｃに入射した漏れ磁束の一部は、フランジ結合部を介して電磁シールド９を流れて、再び巻線２の他方の下端部へと還流し、また残りの一部は、傾斜部８ｃをそのまま他脚の巻線２に向かって、タンク長手方向（紙面に垂直な方向）に流れ、他脚の巻線２の上端部へ流れていく。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の磁気シールド構成を備えた変圧器等の静止誘導電器においては、上部カバーの傾斜部が大きく、傾斜部が巻線に近づいたような場合に、巻線に流れる電流により生じる漏れ磁束が増加して、上部カバー、および上部カバーとタンクとを結合するフランジ結合部が過熱するという問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、上部カバーの傾斜部が大きく、傾斜部が巻線に近づいたような場合においても、輸送制限に対処しつつ、巻線に流れる電流により生じる漏れ磁束の量を低減して、上部カバー、および上部カバーとタンクとを結合するフランジ結合部の過熱を効果的に防止することが可能な静止誘導電器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明では、複数脚構成の鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体を、高さ方向の上端部にフランジを有するタンク内に収納し、タンクのフランジとフランジ結合されるフランジを有し、かつ当該フランジの位置がその水平部の位置よりも低くなるように傾斜を持たせた形状の上部カバーを、タンクの上部にフランジ結合し、複数脚の巻線に対向するタンク壁内面に、それぞれ帯状の薄い磁性板を積層してなりかつその高さ方向の上端部がフランジ結合部よりも上部カバー側に突出した磁気シールド板を、複数個水平方向に間隔を存して並べて取り付けて成る静止誘導電器において、上部カバーのフランジおよび当該フランジ近傍部分のうち、少なくとも複数脚の巻線に対向するタンク長辺側部分を非磁鋼材で構成すると共に、上部カバーの傾斜部および水平部のうち、複数脚の巻線に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分にほぼ垂直となる帯状の領域を非磁鋼材で構成する。
【００１７】
ここで、特に上記複数脚の巻線を単相巻線の並列構成とする。
また、上記複数脚の巻線を三相巻線とする。
さらに、冷却・絶縁用の媒体として、鉱油、六フッ化イオウガス、パーフロロカーボン液を用いる。
【００１８】
【作用】
従って、本発明の静止誘導電器においては、上部カバーのフランジおよびフランジ近傍部分のうち、少なくとも複数脚の巻線に対向するタンク長辺側部分を非磁鋼材とすることにより、フランジ結合部を介した磁気回路の磁気抵抗が非常に大きくなるため、フランジ結合部に漏れ磁束が流れ難くなる。
【００１９】
また、上部カバーの傾斜部および水平部のうち、複数脚の巻線に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分にほぼ垂直となる帯状の領域を非磁鋼材とすることにより、上部カバーを介した磁気抵抗が非常に大きくなるため、上部カバーを介して他脚の巻線に向かって流れようとする磁束も流れ難くなる。
【００２０】
これにより、巻線に流れる電流により生じる漏れ磁束の量を低減して、上部カバー、および上部カバーとタンクとを結合するフランジ結合部の過熱を効果的に防止することが可能となる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例による変圧器の構成例を示す要部縦断面図、図２は同変圧器の構成例を示す横断面図であり、図６乃至図８と同一または対応する要素には同一符号を付して示している。なお、図１では、３つの並列巻線からなる単相３脚構成の変圧器の場合について示している。
【００２２】
すなわち、本実施例の変圧器は、図１および図２に示すように、複数脚（本例では３脚）構成の鉄心１に巻線２を巻回してなる変圧器本体を、高さ方向の上端部にフランジ３ａを有する下部タンク３内に収納している。
【００２３】
また、下部タンク３の上部には、下部タンク３のフランジ３ａとフランジ結合されるフランジ８ａを有しかつこのフランジ８ａの位置がその水平部８ｂの位置よりも低くなるように傾斜（傾斜部８ｃ）を持たせた形状の上部カバー８を、図示のようにフランジ結合している。
【００２４】
さらに、３脚の巻線２に対向する下部タンク３の側壁内面には、それぞれ帯状の薄い磁性板を積層してなりかつその高さ方向（巻線２軸方向）の上端部がフランジ結合部よりも上部カバー８側に突出した磁気シールド板６を、複数個水平方向（複数脚配置方向）に間隔を存して並べて取り付けている。
【００２５】
ここで、上部カバー８のフランジ８ａおよびこのフランジ８ａに継がる上部カバー８の近傍部分８ｅのうち、少なくとも３脚の巻線２に対向するタンク長辺側部分（上部カバー角部）を非磁鋼材で構成している。
【００２６】
また、上部カバー８の傾斜部８ｃおよび水平部８ｂのうち、３脚の巻線２に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分（上部カバー角部）にほぼ垂直となる（橋絡する）帯状の狭い領域を非磁鋼材で構成している。
【００２７】
なお、下部タンク３内には、機器冷却・絶縁用の媒体として、例えば鉱油、六フッ化イオウガス、パーフロロカーボン液を収容している。
次に、以上のように構成した本実施例の変圧器においては、巻線２に流れる電流により生じる漏れ磁束７が上部カバー８に入射し、フランジ結合部を介して磁気シールド板６に流れようとする。
【００２８】
しかし、この場合、上部カバー８のフランジ８ａと、このフランジ８ａに継がる上部カバー８の近傍部分８ｅのうち、少なくとも３脚の巻線２に対向するタンク長辺側部分が非磁鋼材で構成されて、その部分の磁気回路の磁気抵抗が非常に大きくなるため、漏れ磁束７はほとんど流れることができない。
【００２９】
そこで、上部カバー８に入射した漏れ磁束７は、図３にその平面図を示すように、上部カバー８のタンク長手方向に流れ、他脚の巻線２に向かって流れようとする。
【００３０】
しかし、この場合、上部カバー８の傾斜部８ｃおよび水平部８ｂのうち、３脚の巻線２に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分にほぼ垂直となる帯状の狭い領域が非磁鋼材で構成されて、その部分の磁気回路の磁気抵抗が非常に大きくなるため、漏れ磁束７は上部カバー８を介して他脚の巻線２に向かってほとんど流れることができなくなっている。
【００３１】
これにより、巻線２から上部カバー８に入射する漏れ磁束７の量が大幅に低減されることから、上部カバー８で発生する渦電流損は大幅に低減され、上部カバー８と、、このフランジ８ａに継がる上部カバー８の近傍部分８ｅ、および上部カバー８と下部タンク３とを結合するフランジ結合部の局部的な過熱を効果的に防止することができる。
【００３２】
上述したように、本実施例の変圧器は、３脚構成の鉄心１に巻線２を巻回してなる変圧器本体を、高さ方向の上端部にフランジ３ａを有する下部タンク３内に収納し、下部タンク３の上部に、下部タンク３のフランジ３ａとフランジ結合されるフランジ８ａを有しかつこのフランジ８ａの位置がその水平部８ｂの位置よりも低くなるように傾斜（傾斜部８ｃ）を持たせた形状の上部カバー８をフランジ結合し、３脚の巻線２に対向する下部タンク３の側壁内面に、それぞれ帯状の薄い磁性板を積層してなりかつその高さ方向の上端部がフランジ結合部よりも上部カバー８側に突出した磁気シールド板６を、複数個水平方向に間隔を存して並べて取り付け、さらに上部カバー８のフランジ８ａおよびこのフランジ８ａに継がる上部カバー８の近傍部分８ｅのうち、少なくとも３脚の巻線２に対向するタンク長辺側部分を非磁鋼材で構成すると共に、上部カバー８の傾斜部８ｃおよび水平部８ｂのうち、３脚の巻線２に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分にほぼ垂直となる帯状の狭い領域を非磁鋼材で構成するようにしたものである。
【００３３】
従って、上部カバー８の傾斜部８ｃが大きく、傾斜部８ｃが巻線２に近づいたような場合においても、上部カバー８に入射する漏れ磁束７の量が大幅に低減され、上部カバー８およびフランジ結合部に流れる漏れ磁束７の量、および上部カバー８を他巻線２方向に流れる漏れ磁束７の量を大幅に低減することができるため、上部カバー８、および上部カバー８と下部タンク３とを結合するフランジ結合部の過熱を効果的に防止することが可能となる。
【００３４】
（第２の実施例）
図４は、本発明の第２の実施例による変圧器の構成例を示す横断面図であり、図１乃至図３と同一または対応する要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３５】
すなわち、本実施例の変圧器が上記第１の実施例の変圧器と異なる点は、巻線２を、単相３脚構成の巻線に代えて、３相３脚構成の巻線としたことである。
次に、以上のように構成した本実施例の変圧器の作用について説明する。
【００３６】
すなわち、上部カバー８に入射した漏れ磁束７が、上記第１の実施例では、中央脚の巻線２による漏れ磁束７の向きと、その両側脚の巻線２による漏れ磁束７の向きとが、常時反対方向であることから、常時隣接する巻線２間のみで漏れ磁束７がやりとりされるのに対して、本実施例の変圧器においては、各脚の巻線２の漏れ磁束７の位相が１２０度ずつずれていることから、漏れ磁束７は、一方の端脚の巻線２と中央脚の巻線２、および中央脚の巻線２と他方の端脚の巻線２との間においてやりとりされる。
【００３７】
しかし、この場合、上部カバー８の巻線２間の部分を経由して流れることには違いはない。
従って、上部カバー８に入射した漏れ磁束７に対しては、漏れ磁束７の流れ方は異なるものの、磁気シールド６中の漏れ磁束７の流れは、本実施例の変圧器においても同様であり、上記第１の実施例の変圧器の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
（第３の実施例）
図５は、本発明の第３の実施例による変圧器の構成例を示す平面図であり、図１乃至図４と同一または対応する要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３９】
すなわち、本実施例の変圧器が上記第１および第２の各実施例の変圧器と異なる点は、巻線２を、単相３脚構成の巻線または３相３脚構成の巻線に代えて、２つの並列巻線からなる単相２脚構成の巻線としたことである。
【００４０】
次に、以上のように構成した本実施例の変圧器の作用について説明する。
すなわち、本実施例の変圧器においては、２つの巻線２からの漏れ磁束７の方向は常時反対の向きであり、上部カバー８に入射した漏れ磁束７は、常時隣接する巻線２間のみでやりとりされる。
【００４１】
従って、磁気シールド６中の漏れ磁束７の流れは、本実施例の変圧器においても同様であり、上記第１の実施例の変圧器の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、次のようにしても同様に実施できるものである。
（ａ）上記各実施例では、本発明を静止誘導電器として変圧器に適用する場合について説明したが、何らこれに限定されるものではなく、巻線外部の漏れ磁束の流れ方はリアクトルでも同様であることから、本発明を静止誘導電器としてリアクトルに適用しても、前述の場合と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
（ｂ）上記各実施例において、複数脚の巻線構成についても、前述した構成のものに限定されるものではない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数脚構成の鉄心に巻線を巻回してなる静止誘導電器本体を、高さ方向の上端部にフランジを有するタンク内に収納し、タンクのフランジとフランジ結合されるフランジを有し、かつ当該フランジの位置がその水平部の位置よりも低くなるように傾斜を持たせた形状の上部カバーを、タンクの上部にフランジ結合し、複数脚の巻線に対向するタンク壁内面に、それぞれ帯状の薄い磁性板を積層してなりかつその高さ方向の上端部がフランジ結合部よりも上部カバー側に突出した磁気シールド板を、複数個水平方向に間隔を存して並べて取り付けて成る静止誘導電器において、上部カバーのフランジおよび当該フランジ近傍部分のうち、少なくとも複数脚の巻線に対向するタンク長辺側部分を非磁鋼材で構成すると共に、上部カバーの傾斜部および水平部のうち、複数脚の巻線に対向する部分に挟まれる中央位置でタンク長辺側部分にほぼ垂直となる帯状の領域を非磁鋼材で構成するようにしたので、上部カバーの傾斜部が大きく、傾斜部が巻線に近づいたような場合においても、輸送制限に対処しつつ、巻線に流れる電流により生じる漏れ磁束の量を低減して、上部カバー、および上部カバーとタンクとを結合するフランジ結合部の過熱を効果的に防止することが可能な静止誘導電器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変圧器の第１の実施例を示す要部縦断面図。
【図２】本発明による変圧器の第１の実施例を示す横断面図。
【図３】同第１の実施例の変圧器における漏れ磁束の流れの様子を説明するための平面図。
【図４】本発明による変圧器の第２の実施例を示す横断面図。
【図５】本発明による変圧器の第３の実施例を示す平面図。
【図６】従来の変圧器の一構成例を示す縦断面図。
【図７】従来の変圧器の他の構成例を示す縦断面図。
【図８】従来の変圧器の他の構成例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
１…鉄心、
２…巻線、
３…下部タンク、
３ａ…下部タンクフランジ、
４…上部カバー、
５…下部タンク壁、
６…磁気シールド板、
７…漏れ磁束、
８…上部カバー、
８ａ…上部カバーフランジ、
８ｂ…水平部、
８ｃ…傾斜部、
８ｄ…垂直部、
８ｅ…フランジ近傍部、
９…電磁シールド。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a static induction electric machine having a magnetic shield structure, such as a transformer or a reactor, and particularly, in the case where the inclined portion of the upper cover is large and the inclined portion is close to the winding, the transportation is limited. The present invention relates to a static induction electric appliance capable of effectively preventing overheating of an upper cover and a flange coupling portion that couples the upper cover and the tank by reducing the amount of leakage magnetic flux generated by the current flowing through the winding while coping with it. Is.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a static induction device, for example, a transformer, as the capacity increases, the amount of leakage magnetic flux generated by the current flowing in the winding incident on the tank wall also increases, so that eddy current loss generated in the tank wall, etc. Stray loss increases, or local overheating occurs in part of the tank wall.
[0003]
Therefore, in general, a magnetic shield made of a silicon steel plate or a good conductor such as a copper plate or an aluminum plate is applied to the inner surface of the tank wall opposite to the winding to reduce the stray loss and prevent local overheating. It is well known that the prevention is intended.
[0004]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a conventional transformer provided with this type of magnetic shield configuration.
In FIG. 6, a transformer body formed by winding a winding 2 around an iron core 1 having a plurality of legs is housed in a lower tank 3 having a flange 3a at the upper end in the height direction.
[0005]
A plate-like upper cover 4 is attached and fixed to the flange 3a of the lower tank on the upper portion of the lower tank 3.
Furthermore, a large number of silicon steel plates slightly longer than the axial length of the winding 2 are laminated and bonded to the inner surface of the lower tank wall 5 facing the plurality of windings 2 and integrated into a long and narrow strip. A plurality of molded magnetic shield plates 6 are attached in a horizontal direction with a slight gap therebetween.
[0006]
Thereby, most of the leakage magnetic flux 7 generated by the current flowing through the winding 2 is recirculated in the magnetic shield plate 6 so that the leakage magnetic flux 7 does not flow through the lower tank wall 5.
[0007]
By the way, recently, in order to cope with the transport limitation of the transformer, the upper cover 4 has a flange that is flange-coupled to the flange 3a of the lower tank 3, and the position of this flange is higher than the position of the horizontal portion. It has often been made to make the upper cover in a shape that is inclined so as to be lowered.
[0008]
However, since the position of the flange of the upper cover 4 is lowered, the amount of the leakage magnetic flux 7 flowing into the flange coupling portion is increased, so that the cooling condition of the flange coupling portion may be bad, and the flange coupling portion and the vicinity thereof. Becomes easy to overheat.
[0009]
Thus, several proposals have been made to reduce the amount of leakage magnetic flux 7 flowing through the flange coupling portion.
That is, for example, the magnetic shield device disclosed in “JP-A-55-118615” has a flange 8a that is flange-coupled to the flange 3a of the lower tank 3 as shown in FIG. In addition, the upper cover 8 having a shape that is inclined (inclined portion 8c) so that the position of the flange 8a is lower than the position of the horizontal portion 8b is used, and the electromagnetic shield 9 is connected to the upper end portion in the height direction. Is taken so that it protrudes to the upper cover 8 side from the flange coupling portion and overlaps to the vertical portion 8d portion of the upper cover 8.
[0010]
Further, in the magnetic shield device disclosed in "Japanese Utility Model Publication No. 55-63134", the upper cover of the magnetic shield plate 6 mounted on the lower tank 3 is shown in FIG. Part of the portion that protrudes toward the 8 side is opposed to the upper cover 8, and measures are taken to increase the gap between the upper cover 8 and the magnetic shield plate 6.
[0011]
Each of the above-described measures is extremely effective in terms of local overheating and reduction of loss when the transformer has a transport limit where the inclined portion 8c of the upper cover 8 may be small.
However, in the case where the transport limitation of the transformer is more severe and the inclined portion 8c of the upper cover 8 needs to be enlarged, the effect of reducing the leakage magnetic flux amount is not sufficient only by the above measures, and the flange coupling portion May overheat.
[0012]
Moreover, the amount of leakage magnetic flux flowing through the upper cover 8 may increase, and the inclined portion 8c of the upper cover 8 may overheat.
That is, in the upper cover 8 as shown in FIG. 7, when the inclined portion 8 c is large and is positioned on the inner side of the lower tank 3, the distance between the inclined portion 8 c and the winding 2 becomes small. The amount of leakage magnetic flux from the winding 2 incident on the inclined portion 8c increases.
[0013]
Then, a part of the leakage magnetic flux incident on the inclined portion 8c flows through the electromagnetic shield 9 via the flange coupling portion, and returns to the other lower end portion of the winding 2 again. The inclined portion 8c flows as it is toward the winding 2 of the other leg in the tank longitudinal direction (direction perpendicular to the paper surface) and then flows to the upper end of the winding 2 of the other leg.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a static induction appliance such as a transformer having a conventional magnetic shield configuration, when the inclined portion of the upper cover is large and the inclined portion approaches the winding, the current flowing in the winding There is a problem that the leakage magnetic flux generated increases, and the upper cover and the flange joint that joins the upper cover and the tank are overheated.
[0015]
The object of the present invention is to reduce the amount of leakage magnetic flux generated by the current flowing in the winding while dealing with the transport restrictions even when the inclined portion of the upper cover is large and the inclined portion approaches the winding. Another object of the present invention is to provide a static induction electric appliance capable of effectively preventing overheating of the upper cover and the flange connecting portion that connects the upper cover and the tank.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a stationary induction electric device body formed by winding a winding around an iron core having a plurality of legs is housed in a tank having a flange at the upper end in the height direction, and the flange of the tank A top cover with a shape that has a flange connected to the flange and is inclined so that the position of the flange is lower than the position of the horizontal portion is flange-connected to the upper part of the tank, and multiple legs are wound. A plurality of magnetic shield plates, each of which is formed by laminating a thin belt-like magnetic plate on the inner surface of the tank wall facing the wire and whose upper end in the height direction protrudes to the upper cover side from the flange coupling portion, are arranged in the horizontal direction. In a static induction electric appliance that is mounted side by side at intervals, at least the tank long side portion facing the winding of the plurality of legs among the flange of the upper cover and the vicinity of the flange is a non-magnetic steel material. A belt-like region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at the center position sandwiched between the portions facing the windings of the plurality of legs among the inclined portion and the horizontal portion of the upper cover is made of a non-magnetic steel material. .
[0017]
Here, in particular, the multiple-leg winding is configured as a single-phase winding in parallel.
The multiple-leg winding is a three-phase winding.
Further, mineral oil, sulfur hexafluoride gas, and perfluorocarbon liquid are used as a cooling / insulating medium.
[0018]
[Action]
Therefore, in the static induction electric machine of the present invention, at least the tank long side portion facing the windings of the plurality of legs among the flange of the upper cover and the flange vicinity portion is made of a non-magnetic steel material so that the flange coupling portion is interposed. Since the magnetic resistance of the magnetic circuit becomes very large, it is difficult for leakage magnetic flux to flow through the flange coupling portion.
[0019]
Moreover, by using a non-magnetic steel material as a band-like region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at the center position sandwiched between the portions facing the windings of the plurality of legs of the inclined portion and the horizontal portion of the upper cover, Since the magnetic resistance through the upper cover becomes very large, the magnetic flux that tends to flow toward the winding of the other leg through the upper cover becomes difficult to flow.
[0020]
Thereby, it is possible to reduce the amount of leakage magnetic flux generated by the current flowing in the winding, and to effectively prevent overheating of the upper cover and the flange connecting portion that connects the upper cover and the tank.
[0021]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a configuration example of a transformer according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing a configuration example of the transformer, which is the same as FIG. 6 to FIG. Corresponding elements are indicated by the same reference numerals. FIG. 1 shows a case of a transformer having a single-phase three-leg configuration composed of three parallel windings.
[0022]
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the transformer of this embodiment has a transformer body formed by winding a winding 2 around an iron core 1 having a plurality of legs (three legs in this example). Is housed in a lower tank 3 having a flange 3a at its upper end.
[0023]
Further, an upper portion of the lower tank 3 has a flange 8a that is flange-coupled to the flange 3a of the lower tank 3, and is inclined so that the position of the flange 8a is lower than the position of the horizontal portion 8b (inclined portion 8c). The upper cover 8 having a shape provided with a) is flange-coupled as shown in the figure.
[0024]
Further, on the inner surface of the side wall of the lower tank 3 facing the three-leg winding 2, a thin belt-like magnetic plate is laminated, and the upper end portion in the height direction (two-axis direction of the winding) is a flange coupling portion. In addition, a plurality of magnetic shield plates 6 projecting toward the upper cover 8 side are attached side by side in the horizontal direction (a plurality of leg arrangement directions) with a gap.
[0025]
Here, of the flange 8a of the upper cover 8 and the vicinity 8e of the upper cover 8 connected to the flange 8a, at least the three tank long side portions (upper cover corners) facing the winding 2 are non-magnetic. It is made of steel.
[0026]
In addition, the central portion of the inclined portion 8c and the horizontal portion 8b of the upper cover 8 that is sandwiched between the portions facing the windings 2 of the three legs is substantially perpendicular to the tank long side portion (upper cover corner) (bridge). The belt-shaped narrow region is made of non-magnetic steel.
[0027]
In the lower tank 3, for example, mineral oil, sulfur hexafluoride gas, and perfluorocarbon liquid are accommodated as equipment cooling / insulating media.
Next, in the transformer of the present embodiment configured as described above, the leakage magnetic flux 7 generated by the current flowing through the winding 2 enters the upper cover 8 and flows to the magnetic shield plate 6 through the flange coupling portion. And
[0028]
However, in this case, the tank long side portion facing the winding 2 of at least three legs among the flange 8a of the upper cover 8 and the vicinity portion 8e of the upper cover 8 joined to the flange 8a is made of a non-magnetic steel material. As a result, the magnetic resistance of the magnetic circuit in that portion becomes very large, so that the leakage magnetic flux 7 hardly flows.
[0029]
Therefore, the leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8 flows in the tank longitudinal direction of the upper cover 8 and tends to flow toward the winding 2 of the other leg, as shown in the plan view of FIG.
[0030]
However, in this case, there is a band-like narrow region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at the central position between the inclined portion 8c and the horizontal portion 8b of the upper cover 8 and the portion facing the three-leg winding 2. Since it is made of a non-magnetic steel material and the magnetic resistance of the magnetic circuit in that part becomes very large, the leakage flux 7 can hardly flow toward the winding 2 of the other leg through the upper cover 8. .
[0031]
As a result, the amount of leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8 from the winding 2 is greatly reduced, so that the eddy current loss generated in the upper cover 8 is greatly reduced. It is possible to effectively prevent local overheating of the vicinity 8e of the upper cover 8 connected to 8a and the flange connecting portion that connects the upper cover 8 and the lower tank 3 together.
[0032]
As described above, the transformer according to the present embodiment accommodates a transformer body formed by winding a winding 2 around a three-legged iron core 1 in a lower tank 3 having a flange 3a at the upper end in the height direction. The lower tank 3 has a flange 8a that is flanged with the flange 3a of the lower tank 3 and is inclined so that the position of the flange 8a is lower than the position of the horizontal portion 8b (inclined portion 8c). The upper cover 8 having a shape with a flange is joined to the flange, and a strip-like thin magnetic plate is laminated on the inner surface of the side wall of the lower tank 3 facing the three-leg winding 2, and the upper end in the height direction thereof. A plurality of magnetic shield plates 6 projecting toward the upper cover 8 side from the flange coupling portion are mounted side by side in the horizontal direction, and further, the flange 8a of the upper cover 8 and the upper cover 8 connected to the flange 8a. Near Of the portion 8e, the tank long side portion facing at least the three-leg winding 2 is made of a non-magnetic steel material, and among the inclined portion 8c of the upper cover 8 and the horizontal portion 8b, the three-leg winding 2 is provided. A narrow band-like region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at the center position sandwiched between the opposing portions is made of a non-magnetic steel material.
[0033]
Therefore, even when the inclined portion 8c of the upper cover 8 is large and the inclined portion 8c approaches the winding 2, the amount of leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8 is greatly reduced, and the upper cover 8 and the flange Since the amount of leakage magnetic flux 7 flowing through the coupling portion and the amount of leakage magnetic flux 7 flowing through the upper cover 8 in the direction of the other winding 2 can be greatly reduced, the upper cover 8 and the upper cover 8 and the lower tank 3 It is possible to effectively prevent overheating of the flange coupling portion that couples.
[0034]
(Second embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a transformer according to the second embodiment of the present invention. Elements identical or corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Only the different parts are described here.
[0035]
That is, the difference between the transformer of the present embodiment and the transformer of the first embodiment is that the winding 2 is replaced with a winding having a single-phase three-leg configuration and having a three-phase three-leg configuration. That is.
Next, the operation of the transformer of the present embodiment configured as described above will be described.
[0036]
That is, the leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8 is different from the direction of the leakage magnetic flux 7 due to the winding 2 at the center leg and the direction of the leakage magnetic flux 7 due to the winding 2 at the both legs in the first embodiment. Since the leakage flux 7 is always exchanged only between the adjacent windings 2 because the directions are always opposite, in the transformer of this embodiment, the leakage flux 7 of the winding 2 of each leg Since the phase is shifted by 120 degrees, the leakage flux 7 is generated between the winding 2 of the one end leg and the winding 2 of the center leg, and the winding 2 of the center leg and the winding 2 of the other end leg. Exchanged between them.
[0037]
However, in this case, there is no difference in flowing through the portion between the windings 2 of the upper cover 8.
Therefore, although the flow of the leakage magnetic flux 7 differs with respect to the leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8, the flow of the leakage magnetic flux 7 in the magnetic shield 6 is the same in the transformer of this embodiment. The same effects as those of the transformer of the first embodiment can be obtained.
[0038]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of a transformer according to the third embodiment of the present invention. Elements identical or corresponding to those in FIGS. Only the different parts are described here.
[0039]
That is, the difference of the transformer of this embodiment from the transformers of the first and second embodiments is that the winding 2 is replaced with a single-phase three-leg configuration or a three-phase three-leg configuration. Instead, it is a single-phase two-leg winding composed of two parallel windings.
[0040]
Next, the operation of the transformer of the present embodiment configured as described above will be described.
That is, in the transformer of the present embodiment, the direction of the leakage magnetic flux 7 from the two windings 2 is always opposite, and the leakage magnetic flux 7 incident on the upper cover 8 is always only between the adjacent windings 2. Is exchanged.
[0041]
Therefore, the flow of the leakage magnetic flux 7 in the magnetic shield 6 is the same in the transformer of the present embodiment, and the same effect as in the case of the transformer of the first embodiment can be obtained.
[0042]
In addition, this invention is not limited to said each Example, It can implement similarly also as follows.
(A) In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a transformer as a static induction electric device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the flow of leakage magnetic flux outside the winding is the same in a reactor. Therefore, it goes without saying that even if the present invention is applied to a reactor as a static induction electric device, the same effects as those described above can be obtained.
(B) In each of the above embodiments, the winding configuration of the plurality of legs is not limited to the configuration described above.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a static induction electric device body formed by winding a winding around an iron core having a plurality of legs is housed in a tank having a flange at the upper end in the height direction. An upper cover having a flange to be flanged and having an inclined shape so that the position of the flange is lower than the position of the horizontal part is flanged to the upper part of the tank, and a plurality of legs are wound. A plurality of magnetic shield plates, each of which is formed by laminating a thin belt-like magnetic plate on the inner surface of the tank wall facing each other and whose upper end in the height direction protrudes to the upper cover side from the flange coupling portion, are horizontally spaced. In the static induction electric appliances that are mounted side by side, at least the tank long side part facing the winding of the multiple legs of the flange of the upper cover and the vicinity of the flange is made of non-magnetic steel material. In addition, a belt-like region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at the central position between the inclined portion and the horizontal portion of the upper cover that is sandwiched between the portions facing the windings of the plurality of legs is made of a non-magnetic steel material. Therefore, even when the slope of the top cover is large and the slope is close to the winding, the amount of leakage magnetic flux generated by the current flowing in the winding can be reduced while dealing with transport restrictions. It is possible to provide a stationary induction device capable of effectively preventing overheating of the cover and the flange joint portion that joins the upper cover and the tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a first embodiment of a transformer according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a transformer according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view for explaining the flow of leakage magnetic flux in the transformer of the first embodiment;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a transformer according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a third embodiment of a transformer according to the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a configuration example of a conventional transformer.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another configuration example of a conventional transformer.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an essential part showing another configuration example of a conventional transformer.
[Explanation of symbols]
1 ... iron core,
2 ... Winding,
3 ... Lower tank,
3a ... Lower tank flange,
4 ... Top cover,
5 ... Lower tank wall,
6 ... Magnetic shield plate,
7 ... Leakage magnetic flux,
8 ... Top cover,
8a ... Upper cover flange,
8b ... horizontal part,
8c ... inclined part,
8d ... vertical part,
8e: Near flange,
9 ... Electromagnetic shield.

Claims

A stationary induction electric device body formed by winding a winding around an iron core having a plurality of legs is housed in a tank having a flange at the upper end in the height direction,
An upper cover having a flange that is flanged to the flange of the tank and inclined so that the position of the flange is lower than the position of the horizontal portion is flanged to the upper part of the tank. ,
A magnetic shield plate formed by laminating a thin belt-like magnetic plate on the inner surface of the tank wall facing the windings of the plurality of legs and having an upper end protruding in the height direction toward the upper cover side than the flange coupling portion. , In static induction appliances that are mounted side by side with a space in the horizontal direction,
Among the flange of the upper cover and the flange vicinity portion, at least the tank long side portion facing the winding of the plurality of legs is made of a non-magnetic steel material, and among the inclined portion and the horizontal portion of the upper cover, A stationary induction device comprising a non-magnetic steel material in a belt-like region that is substantially perpendicular to the tank long side portion at a central position sandwiched between portions facing the windings of a plurality of legs.

2. The static induction machine according to claim 1, wherein the plurality of legs are configured in parallel with single-phase windings.

2. The static induction machine according to claim 1, wherein the plurality of windings are three-phase windings.

The static induction appliance according to any one of claims 1 to 3, wherein mineral oil, sulfur hexafluoride gas, and perfluorocarbon liquid are used as a cooling / insulating medium.