JP3658520B2

JP3658520B2 - アモルファス鉄心変圧器

Info

Publication number: JP3658520B2
Application number: JP20446399A
Authority: JP
Inventors: 克洋大野; 朋宏海津
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP2001035727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファス鉄心変圧器であり、特に巻鉄心等のアモルファス鉄心を覆ったケース（樹脂板など）を利用した、変圧器短絡事故時等の電磁機械力に耐えうる補強構造を備えたアモルファス鉄心変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアモルファス鉄心を有する変圧器では、特開平７−１６１５３９号公報に見られるように、アモルファス鉄心の周囲に被覆容器を配置し、輸送中や使用中の衝撃等による鉄心破片の飛散を防止したり、鉄心の磁歪振動により生じる騒音を低減させていた。また、変圧器短絡事故時の電磁機械力に対する強度を向上させる場合には、内側コイルの内周絶縁層を補強し対応していた。しかしながら、この従来技術では、容量拡大等により、変圧器短絡事故時の電磁機械力が大きくなった場合、内側コイルの内周絶縁層を補強しただけでは発生応力に耐えきれず規格を満足できない場合があった。
【０００３】
アモルファス合金からなるトロイダル鉄芯をケースに収納することも提案されている（特開平８−１８６０３２号公報）が、電磁機械力に耐える構造や解体を容易とすること等が考慮されていなかった。
【０００４】
また、コイル内側にスペーサを介し鉄心の周囲に配置したケース（樹脂板など）により、発生応力を受けようとした場合、発生応力に耐えうる構造を考案する必要があり、更に、解体が容易となるようケース（樹脂板など）を分割構造とすると、強度不足が生じるという問題も生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記事情に鑑みてなされたものであって、変圧器の解体が容易にでき、更に、変圧器短絡事故時の電磁機械力に耐えうる、信頼性の高いアモルファス鉄心変圧器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アモルファス鉄心と、該鉄心を挿入するコイルと、を具備するアモルファス鉄心変圧器において、前記鉄心を覆うケースと、該ケースの外周部を覆う熱収縮性のチューブ又はテープと、を備え、前記ケースは、２ヶ所以上の接合面を有する枠板を組合せた枠体で構成し、該枠体は、板状の枠板と断面コの字形又は先端部に折曲部を有する断面コの字形の枠板とを接合させ、かつ前記接合面は前記コイルの長辺と平行となるようにし、前記鉄心は、単位鉄心をアモルファス薄帯幅方向に２個以上有し、隣合う単位鉄心の間にスペーサ部材を有するアモルファス鉄心変圧器である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発明の実施形態を説明する。
本発明のアモルファス鉄心変圧器の実施例について、図１〜図８を用いて説明する。図１は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器の断面説明図である。図２は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器における鉄心の詳細説明図である。図３は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース１例の詳細説明図である。図４は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース２例の詳細説明図である。図５は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース３例の詳細説明図である。図６は、実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース４例の詳細説明図である。図７は、実施例２のアモルファス鉄心変圧器におけるケースの詳細説明図である。図８は、実施例３のアモルファス鉄心変圧器の断面説明図である。
【００１３】
実施例１を説明する。本実施例のアモルファス鉄心変圧器は、図１に示すように、アモルファス鉄心１、コイル２、ケース３、熱収縮性のチューブ４、を備えている。アモルファス鉄心１は、例えばアモルファス磁性薄帯の積層体をＵ字形に変形させ、コイル２に挿入し、先端部をつないで作成される。アモルファス鉄心１は、図２に示すように、その外周にケース３を配置し、ケース３の外周部を熱収縮性のチューブ４にて覆われる。熱収縮性のチューブ４の代わりに熱収縮性のテープを使用し、ケースの外周に巻き付けることも可能である。更に、熱収縮性のチューブ又はテープ４の外周とコイル２との間に、数カ所スペーサ部材５を配置する。これにより、変圧器短絡事故時の電磁機械力をスペーサ部材５を介し、ケース３で受ける構造とすることができる。
【００１４】
実施例１のアモルファス鉄心変圧器に使用するケースについて、詳しく説明する。ケースは、例えば樹脂板等からなる枠板を組合せた枠体であり、その構造は解体を容易にするため、図３〜図６に示すように、各枠板に接合面を２カ所以上設けている。接合面は、枠体に組合せたとき、突き合わされる面である。図３に示すケース３は、２種類の板状の枠板３１ａ、３１ｂをそれぞれ２枚用意し、接合面３１ｃを設けて組立てる。図４に示すケース３は、２つの断面Ｌ字形の枠体３２を、接合面３２ｃを設けて組立てる。図５に示すケース３は、板状の枠体３３ａと断面コの字形の枠体３３ｂとを、接合面３３ｃを設けて組立てる。図６に示すケース３は、板状の枠体３４ａと先端に折曲部を有する断面コ字形の枠体３４ｂとを、接合面３４ｃを設けて組立てる。このように、図３〜図６に示す各ケースにおいて、使用する枠体はすべて接合面を２ヵ所以上有しており、そして、接合面は矩形であるケースの長い辺に平行になっており、鉄心を覆い、そして、コイルに挿入すると、コイルの長辺に平行となる。
【００１５】
ところで、変圧器短絡事故時の電磁機械力はコイル２が矩形の場合、コイル短辺側より長辺側に大きく加わる。そして、ケース３を分割した部材から構成すると、特に接合面部分においては、直交する方向に働く力には強いが、平行方向に働く力に対して弱いため、強度不足となり、電磁機械力に耐えられなくなる。そこで、ケースの枠板の接合面をコイル長辺方向に平行とすると、ケースの強度を低減させないようにすることができる。
【００１６】
更に、アモルファス鉄心１とケース３を熱収縮性のチューブ又はテープ４で覆うことにより、ケース３の強度を向上させ、且つ、鉄心破片を飛散させず、防錆を高めることができる。
【００１７】
実施例２を説明する。本実施例のアモルファス変圧器は、実施例１と同様であるが、使用するケースの構造が相違している。実施例２におけるケースは、図７に示すように、断面コの字形の枠板３５の組合せからなる枠体である。断面コの字形状の枠板３５は、２辺ある短辺の内１辺を板厚の分だけ長くした第１短辺部３５１と、第２短辺部３５２と、長辺部３５３とにより構成される。この断面コの字形状の枠板３５を２個用い、そして、第１短辺部３５１と第２短辺部３５２とが接するよう箱形に組み合わせると、接合面３５ｃが長辺と平行となり、長辺に直交する方向からの力に対し強度を低減させないようにすることができる。また、短辺側では、第１短辺部３５１と第２短辺部３５２とが重ね合わされることにより、短辺に直交する方向からの力に対し強度を持つことができる。このように、長辺側及び短辺側に加わる力に耐えうる構造のケースとすることができる。
【００１８】
実施例３を説明する。本実施例は、コイル２内に複数の単位鉄心を挿入したアモルファス鉄心変圧器である。実施例１と同様であるが、図８に示すように、コイル２に挿入される鉄心１として、複数の単位鉄心１ａが使用されている。なお、スペーサ部材５の取付ける位置を、隣合う単位鉄心１ａの間としており、強度が弱い部分へ働く力を弱めている。
【００１９】
以上、実施例で説明したように、鉄心の周囲に配置したケース（樹脂板など）を分割構造とし、枠板の接合面をコイルの長辺と平行にし、そして、ケースの外周を熱収縮性のあるチューブ又はテープで覆うことにより、ケースの強度を向上させ、更に、鉄心破片の飛散や外気による鉄心の発錆を防止できるメリットがある。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、変圧器の解体が容易にでき、更に、変圧器短絡事故時の電磁機械力に耐えうる、信頼性の高いアモルファス鉄心変圧器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のアモルファス鉄心変圧器の断面説明図。
【図２】実施例１のアモルファス鉄心変圧器における鉄心の詳細説明図。
【図３】実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース１例の詳細説明図。
【図４】実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース２例の詳細説明図。
【図５】実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース３例の詳細説明図。
【図６】実施例１のアモルファス鉄心変圧器におけるケース４例の詳細説明図。
【図７】実施例２のアモルファス鉄心変圧器におけるケースの詳細説明図。
【図８】実施例３のアモルファス鉄心変圧器の断面説明図。
【符号の説明】
１アモルファス鉄心
１ａ単位鉄心
２コイル
３ケース
３１〜３５枠板
４熱収縮性のチューブ又はテープ
５スペーサ部材

Claims

アモルファス鉄心と、該鉄心を挿入するコイルと、を具備するアモルファス鉄心変圧器において、
前記鉄心を覆うケースと、該ケースの外周部を覆う熱収縮性のチューブ又はテープと、を備え、
前記ケースは、２ヶ所以上の接合面を有する枠板を組合せた枠体で構成し、該枠体は、板状の枠板と断面コの字形又は先端部に折曲部を有する断面コの字形の枠板とを接合させ、かつ前記接合面は前記コイルの長辺と平行となるようにし、
前記鉄心は、単位鉄心をアモルファス薄帯幅方向に２個以上有し、隣合う単位鉄心の間にスペーサ部材を有することを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
請求項１記載のアモルファス鉄心変圧器において、
上記ケースは、２カ所以上の接合面を有する枠板を組合せた枠体であることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
請求項２記載のアモルファス鉄心変圧器において、
上記枠体は、枠板の接合面がコイルの長辺に平行となるよう組合されることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
請求項２又は３に記載のアモルファス鉄心変圧器において、
上記枠体は、断面コの字形の枠板の組合せからなることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアモルファス鉄心変圧器において、
上記鉄心は、単位鉄心をアモルファス薄帯幅方向に２個以上有する巻鉄心であることを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。
請求項５記載のアモルファス鉄心変圧器において、
隣合う単位鉄心の間にスペーサ部材を有することを特徴とするアモルファス鉄心変圧器。