JP4373804B2

JP4373804B2 - 静止誘導電器

Info

Publication number: JP4373804B2
Application number: JP2004020128A
Authority: JP
Inventors: 誠釜神; 謙治尾塩
Original assignee: Japan AE Power Systems Corp
Current assignee: Japan AE Power Systems Corp
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2024-01-28
Also published as: JP2005217042A

Description

本発明は、変圧器などの静止誘導電器に係り、特に、冷却媒体を循環させて冷却する方式の静止誘導電器に関する。

変圧器やリアクトルなどで代表される静止誘導電器は、一般に、鉄心と巻線を主な要素とする電器本体(中身本体)と、これを収納するタンクで構成されるが、このとき、タンクの中に電気絶縁性の媒体を封入し、電器本体の電気絶縁性を高めるようにしている。

ところで、静止誘導電器を運転すると、損失のため巻線や鉄心から熱が発生するので、そのまま放置すると電器本体の温度が上昇してしまう。そこで、何らかの放熱手段を設け、外部に熱を導くことにより温度上昇を抑えるのが通例であるが、このときの放熱手段として、冷却媒体を強制循環させて冷却を図るようにした静止誘導電器が従来から知られている(例えば、特許文献１参照。)。

そこで、このような冷却媒体を循環させて冷却する方式の静止誘導電器の従来技術について図４により説明する。ここで、この図４は、一例として静止誘導電器が変圧器の場合について示したもので、この場合、電器本体は、鉄心１と、これに巻回された低圧巻線５及び高圧巻線６を主要部として構成されている。

このとき、鉄心１と低圧巻線５の間には内側絶縁筒２が、そして低圧巻線５と高圧巻線６の間には内側絶縁筒３が、それぞれ設けられ、更に高圧巻線６の外側には外側絶縁筒４が設けてある。そして、これら低圧巻線５と高圧巻線６は巻線受台７により支持されれ、かつ、これら低圧巻線５と高圧巻線６の上には巻線押え絶縁体１０が設けられている。

一方、鉄心１には、断面がコの字形をしたチャンネル材からなる鉄心締付部材８、９が設けてあり、これにより鉄心１の上下にあるヨーク部が強固に締め付けられた状態にされると共に、下側にある鉄心締付部材８により、電器本体を保持するための脚部としての機能が得られるようにしてある。

そして、このように構成された電器本体は、例えばＳＦ₆(６フツ化イオウ)などの絶縁性ガス体からなる冷却媒体、又は鉱油系、シリコン油などの合成油系の絶縁性液体からなる冷却媒体で満たされているタンク１１の中に収められるようになっている。

このとき、タンク１１の下部には冷却媒体の流入口１２が設けてあり、これから矢印線１３で示すように、冷却媒体がタンク１１内に流入し、低圧巻線５と高圧巻線６に直接触れながら上に流れ、タンク１１の上部にある図示してない排出口からタンク１１の外部に流れ出し、これも図示してない熱交換器(放熱器)を介して再び流入口１２からタンク１１内に流入するように構成してある。

このときの冷却媒体の循環は、対流による自然循環による場合と、ポンプを用いた強制循環による場合があり、静止誘導電器の用途や仕様などに応じて何れかが選択され、温度上昇が規格内に収まるようにしてある。

そして、このとき、矢印線１３で示す経路に沿って冷却媒体を流すため、高圧巻線６の下端と鉄心１も含め、それらの周囲全体に本体側仕切板１４を設け、この本体側仕切板１４の周囲に、例えば合成ゴム材など、柔軟で且つ適度の剛性をもった可撓性の部材からなる仕切板密閉部材１５を取付け、仕切板密閉部材１５の周辺がタンク１１の内壁面に接したとき上に折れ曲がり、これにより、図５に示す本体側仕切板１４とタンク１１の内壁面の間の隙間Ｇが塞がれるようにしてある。

これにより、タンク１１の下部から流入した冷却媒体が直接、タンク１１の上部にある排出口に達してしまうのを阻止し、低圧巻線５と高圧巻線６に確実に触れた状態で上に流れ、この結果、充分な冷却が得られるようにしている。
特開２００３−１７８９２２号公報

上記従来技術は、静止誘導電器の組立作業に仕切板密閉部材が与えてしまう影響について配慮がされておらず、組立作業性の低下と作業時間の増加に問題があった。

このような静止誘導電器の場合、まず、その電器本体を組み立てる。そして、この後、上部が開放されているタンクの中に、いま組み立てた電器本体を挿入し、収容するという工法が採られるのが一般的であるが、この場合、図４で説明した従来技術では、電器本体をタンク１１に挿入し始めたとき、タンク１１の上端で直ちに仕切板密閉部材１５の周辺がタンク１１の内壁面に接してしまう。

そして、この後、電器本体を下に移動させ、タンク１１の底部まで降ろし、電器本体をタンク１１内に設置するまでの間、仕切板密閉部材１５の周辺がタンク１１の内壁面に接したまま、仕切板密閉部材１５がタンク１１の内壁面を摺動してゆくことになる。

ところで、このときの仕切板密閉部材１５により塞がれるべき隙間Ｇ(図５)の寸法は、電器本体とタンク１１の大きさに比較してかなり小さく、このため、電器本体をタンク１１の中に挿入してゆくとき、タンク１１の内壁面に対する電器本体の位置を正しく維持するのが難しい。

しかし、タンク１１の内壁面に対する電器本体の位置が正しく維持されていないと、電器本体を下に移動させたとき、本体側仕切板１４の周辺がタンク１１の内壁面に接触してしまい、傷が付いたり、甚だしいときには破損が生じてしまう虞れがある。

従って、従来技術では、電器本体中身をタンク１１に収納するときの作業に精密な位置決めが要求され、このため、組立作業が困難で時間を要し、この結果、組立作業性の低下と作業時間の増加に問題が生じてしまうのである。

また、従来技術では、作業時間が長くなることから、このときに電器本体の絶縁物が吸収する水分量が多くなってしまうので、タンク１１に収納後の水分除去のための真空引き作業に長い時間を要することになり、組立作業工程の遅れや品質低下につながる問題もあった。

本発明は、前述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、組立作業が容易で作業時間も短くて済むようにした静止誘導電器を提供することにある。

上記目的は、少なくとも鉄心と巻線からなる電器本体をタンク内に配置し、前記タンク内の冷却媒体の流路を前記巻線の下部に備えてある本体側仕切板により前記巻線に導くようにした静止誘導電器において、前記タンク内に前記電器本体が収納されたとき、前記本体側仕切板の周辺部に対向するようにして前記電器本体の周辺を取り囲み、その全周に渡って前記タンクの内壁面から水平に伸びた状態で前記内壁面に取付けたタンク側仕切板と、このタンク側仕切板の内周側の端部から上方向に垂直に伸びた部分を有するタンク側固定密閉部材と、前記本体側仕切板の周辺部に取付けられた可撓性の密閉部材とを設け、前記タンク内に前記電器本体が収納されたとき、前記本体側仕切板と前記タンク側固定密閉部材の前記垂直に伸びた部分の間の隙間が前記可撓性の密閉部材により塞がれるようにして達成される。

本発明によれば、静止誘導電器の組立作業において、電器本体をタンクに収納する作業が容易になるので、作業性を改善することができる。

また、この結果、作業時間が短縮できるので、電器本体の絶縁物が作業中に吸収する水分量の抑制が得られることになり、信頼性の高い静止誘導電器を低コストで得ることができる。

以下、本発明による静止誘導電器について、図示の実施形態により詳細に説明する。

ここで、図１は、本発明による静止誘導電器を変圧器に適用した場合の一実施形態で、この図において、３１はタンク側固定密閉部材で、３２はタンク側仕切板であり、その他の構成は、図４で説明した従来技術と同じである。

そして、まず、タンク側固定密閉部材３１は、断面がＬ字形をした部材で、その立上り部分３１Ａがタンク１１の内壁面と平行になるようにしてタンク側仕切板３２の上に取付けられている。

このとき、タンク側仕切板３２は、図示のように、電器本体がタンク１１内に設置されたとき、その本体側仕切板１４の周辺部に対向するようにして電器本体の周辺を取り囲み、その全周に渡ってタンク１１の内壁面から水平に伸びた状態で、当該内壁面に取付けられている。

また、この結果、タンク側固定密閉部材３１も、このタンク側仕切板３２と同じく、電器本体の周辺を取り囲んだ状態で、その全周に渡ってタンク側仕切板３２の上に取付けられている。

そうすると、この図１の実施形態では、図示のように、電器本体がタンク１１内に設置されたとき、本体側仕切板１４の周辺がタンク側仕切板３２の先端に向かい合うようになるが、このとき電器本体がタンク１１内に上から挿入されたことにより、本体側仕切板１４の周辺にある仕切板密閉部材１５がタンク側固定密閉部材３１の立上り部分３１Ａに接しとき、ここで上に折れ曲がり、これにより、図２に示されているように、これらの間の隙間Ｇが塞がれるようになる。

従って、この実施形態でも、流入口１２からタンク１１の下部に流入した冷却媒体が、ここから直接、タンク１１の上部にある排出口に達してしまうのが、本体側仕切板１４とタンク側固定密閉部材３１、仕切板密閉部材１５、それにタンク側仕切板３２により阻止され、矢印線１３で示すように、冷却媒体は低圧巻線５と高圧巻線６に確実に触れた状態で上に流れるようにされ、この結果、充分な冷却が得られることになる。

そして、この図１の実施形態の場合、タンク側仕切板３２を設けたことにより、電器本体をタンク１１に収納したとき、仕切板密閉部材１５を接触させなければならない相手として、タンク側仕切板３２の先端にあるタンク側固定密閉部材３１の立上り部分３１Ａだけに限定させることができる。

しかも、この結果、図２に詳しく示されているように、この実施形態の場合、本体側仕切板１４の周辺とタンク１１の内壁面の間に、隙間Ｇに比較してかなり長い空間Ｓ(Ｓ≫Ｇ)を与えることができる。

そこで、この図１の実施形態によれば、電器本体をタンク１１に収納する際、仕切板密閉部材１５をタンク１１の内壁面に接触させながら挿入する必要がなく、しかも、このとき、本体側仕切板１４の周辺とタンク１１の内壁面の間には、かなり長さのある空間Ｓが存在しているいので、仕切板密閉部材１５がタンク側仕切板３２の先端にあるタンク側固定密閉部材３１の立上り部分３１Ａに接触するまでは、位置決めについて特に配慮しなくても済むことになる。

従って、この実施形態によれば、電器本体をタンク１１に挿入する際の組立作業が容易に進められ、短時間で作業が終了でき、この結果、作業性の改善を得ることができる。

また、この実施形態によれば、電器本体をタンク１１に挿入する際の組立作業が短時間で終了できることから、電器本体の絶縁物が作業中に吸収する水分量の抑制が得られることになり、信頼性の高い静止誘導電器を低コストで得ることができる。

ところで、図４で説明した従来技術では、電器本体をタンク１１に挿入する作業のとき仕切板密閉部材１５がタンク１１の内壁面を摺動してゆく。このため、タンク１１の内壁面を平滑にしておく必要があり、このため、タンク１１の内面には支持金具や座などを設置することができなかった。

しかし、図１の実施形態によれば、特に図２に示すように、空間Ｓが与えられているので、タンク１１の内面にも支持金具や座などが任意に設置できるという利点がある。

次に、図３は、本発明の他の一実施形態で、この実施形態が、図１の実施形態と異なる点は、仕切板密閉部材１５をタンク側仕切板３２に設けた点にあり、このため、本体側仕切板１４に密閉材受け部材３３を設けたものであり、その他の構成は、図１の実施形態と同じである。

従って、この図３の実施形態によっても、図１の実施形態と同様な作用効果が得られることは明らかであるが、この図３の実施形態の場合は、本体側仕切板１４の出張り寸法を小さくすることが可能となり、強度的にも安定となる。

本発明による静止誘導電器の一実施形態を示す部分側断面図である。本発明による静止誘導電器の一実施形態における仕切板と仕切板密閉部材の構成を示す詳細図である。本発明による静止誘導電器の他の一実施形態における仕切板と仕切板密閉部材の構成を示す詳細図である。従来技術による静止誘導電器の一例を示す部分側断面図である。従来技術による静止誘導電器の一例における仕切板と仕切板密閉部材の構成を示す詳細図である。

符号の説明

１：鉄心
２、３：内側絶縁筒
４：外側絶縁筒
５：低圧巻線
６：高圧巻線
７：巻線受台
８、９：鉄心締付部材
１０：巻線押え絶縁体
１１：タンク
１２：流入口(冷却媒体の流入口)
１３：矢印線(冷却媒体の経路を示す矢印線)
１４：本体側仕切板
１５：仕切板密閉部材
３１：タンク側固定密閉部材
３１Ａ：立上り部分(タンク側固定密閉部材３１の立上り部分)
３２：タンク側仕切板
３３：密閉材受け部材

Claims

少なくとも鉄心と巻線からなる電器本体をタンク内に配置し、前記タンク内の冷却媒体の流路を前記巻線の下部に備えてある本体側仕切板により前記巻線に導くようにした静止誘導電器において、
前記タンク内に前記電器本体が収納されたとき、前記本体側仕切板の周辺部に対向するようにして前記電器本体の周辺を取り囲み、その全周に渡って前記タンクの内壁面から水平に伸びた状態で前記内壁面に取付けたタンク側仕切板と、
このタンク側仕切板の内周側の端部から上方向に垂直に伸びた部分を有するタンク側固定密閉部材と、
前記本体側仕切板の周辺部に取付けられた可撓性の密閉部材とを設け、
前記タンク内に前記電器本体が収納されたとき、前記本体側仕切板と前記タンク側固定密閉部材の前記垂直に伸びた部分の間の隙間が前記可撓性の密閉部材により塞がれることを特徴とする静止誘導電器。