JP4601747B2 - 電磁誘導機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器、リアクトル等の電磁誘導機器の構造に関するものであり、特にコイルの軸方向締め付け構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の変圧器のコイルの軸方向締め付け構造を示す正面図であり、３相変圧器のうち１相分のみが図示され、他の２相分は同様の構造である為省略されている。
図５は、図４の側面図である。図において、１はコイルで、高圧コイル１ａ、低圧コイル１ｂとこれらのコイル１ａ、１ｂの上下端で接地部との絶縁を行う為の絶縁ブロック１ｃとで構成されている。２は鉄心、３１および４１は上部端枠および下部端枠で鉄心２を締付ボルト５にて強固に一体化締付を行うとともに、コイル１に発生する電磁力に対してコイル１を保持する機能を有する。この上部端枠３１および下部端枠４１には、正面図４の横長手方向に水平部材３１ｂ、３１ｃおよび４１ｂ、４１ｃが設けられ、縦部材３１ａ、４１ａと共に、側面図５に示されるようにコの字型の端枠形状を呈している。なお、水平部材３１ｃ、４１ｃは、水平部材３１ｂ、４１ｂの幅Ｌ_２より小さい幅Ｌ_３を有している。９１および１０１はそれぞれ上部端枠締付金具および下部端枠締付金具である。６は強化木製の絶縁固体物、７はレバナイト製（商品名）の絶縁コイル受台で、共にコイル１の軸方向電磁力に対してコイル１が座屈しないよう上部端枠３１からはコイル押えボルト１２を介して、下部端枠４１は図示しないボルトで締付け組み立てられている。１ｆ、１ｇはそれぞれ高圧コイル１ａおよび低圧コイル１ｂの口出しリード線であり、上部端枠３１との絶縁距離Ｇをもたせるため、コイル１上部より湾曲して外部に導出している。この為、コイルタンク１１の幅Ｗ_２は必然的にコイル１に比較して大きな寸法となっている。
【０００３】
図６は、図４、図５に示した上、下部端枠を有する構造の変圧器の磁束分布図である。水平部材３１ｂ、４１ｂの影響で上、下部端枠３１、４１に漏れ入る磁束がかなり存在することがわかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来例に示された変圧器の構造では、コイルを保持する上、下部端枠を構成する横長手方向の水平部材が、コイル本体側に接するよう設けられているため、高、低圧コイルからの漏れ磁束が侵入し易く、その結果漂遊損失が多く発生するという欠点があった。
また、コイルの口出しリード線１ｇ、１ｆが、金属材料で構成された上部端枠３１との絶縁距離Ｇを有して設けられているために湾曲形状となり、その結果コイルタンク１１の幅Ｗ_２が大きな寸法とならざるを得なかった。さらにコイル１がコイル押えボルト１２を介して軸方向に締め付けられているため、局部的に面圧が高くなり、絶縁物の経年劣化を助長しやすく、また絶縁固体物６や絶縁コイル受台７などの絶縁物の枯れにより、コイル押えボルト１２がゆるみ、その結果、このボルト１２と上部端枠３１との間の微小ギャップ間でコロナ放電が発生するという欠点もあった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は上、下部端枠のコイル側の水平部材をコイル本体より離して設け漏れ磁束を少なくして漂遊損失を低減する。第２の目的はコイルの保持構造を端枠とコイルとの間に絶縁ブロックを介して締め付け、コイルに印加される締付面圧を低減し、絶縁物の経年劣化を減少させコロナ放電の発生が防止されると共に、口出しリード線構造を単純化し、コイルタンク幅が大幅に縮小された電磁誘導機器構造を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁誘導機器は、コイルの上部端面の全面に設置された上部端面側絶縁固体物と、その上に配設された絶縁コイル押えブロックと、この絶縁コイル押えブロックと上部端面側絶縁固体物とを介して前記コイルを保持する上部端枠と、コイルの下部端面の全面に設置された下部端面側絶縁固体物と、この下部端面側絶縁固体物の下面に接して配設された絶縁コイル受台と、この絶縁コイル受台と下部端面側絶縁固体物とを介してコイルを保持する下部端枠とを備え、前記上部端枠および下部端枠のコイル側に位置する水平部材が、前記両端枠のコイル側の端面より離れて設けられており、上部端枠の側面形状が、コイル上部端面に近い側の水平部材の幅がコイル上部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型となり、下部端枠の側面形状が、コイル下部端面に近い側の水平部材の幅がコイル下部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型となっているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１、図２に基づいて説明する。図１は変圧器の正面図であり、３相分のうち１相分のみが図示されている。図２は図１の側面図である。
図において、１はコイル、１ａは高圧コイル、１ｂは低圧コイル、１ｃは絶縁ブロックで通常これら１ａ、１ｂ、１ｃで一体化されコイル１を形成している。１ｄはコイル上部端面、１ｅはコイル下部端面である。
２は鉄心、３、４はそれぞれ上、下部端枠であり、縦部材３ａ、４ａ、水平部材３ｂ、３ｄ、４ｂ、４ｄや図示説明を省略した補強材等で構成されている。そしてこの上、下部端枠には端枠端面３ｃ、４ｃを有し、上記水平部材３ｂ、４ｂはこの端枠端面３ｃ、４cより離れて設けられている。また、図２に示すようにこの上、下部端枠３、４の水平部材３ｂ、４ｂは幅Ｌ_１を有し水平部材３ｄ、４ｄの幅より小さく、従って上、下部端枠を側面から見たとき、その形状がＦ字型を呈している。そしてこれらの端枠３、４はコイル１を保持するのにふさわしい剛性を持つよう構成材の厚さや補強板を有している。
【０００８】
５は鉄心締付ボルト、６は絶縁固体物で、コイル１に電磁力が発生した時、この機械力でコイルが座屈しないよう座屈耐量を得るため、コイル上、下部端面１ｄ、１ｅ面に設けられたもので、強化木製品が用いられている。７はレバナイト製（商品名）の絶縁コイル受台である。８は強化木製の絶縁コイル押えブロックで、機器の組立ての便、絶縁物の耐久性、加工性、コイルの受圧力などを考慮して複数個の水平ブロック８ａ、垂直ブロック８ｂで構成されている。９、１０はそれぞれ上、下部端枠締付金具であり、上、下部端枠３、４の補強を行っているとともに、図２に示すように、コイル１の側面中央部付近にも上部では絶縁コイル押えブロック８を下部では絶縁コイル受台を介して、コイル１の保持する機能を有している。
【０００９】
このような構成の変圧器では、コイル１を保持する上、下部端枠３、４の横長手方向に存在する水平部材３ｂ、４ｂが、端枠３、４の端面３ｃ、４ｃより離れた位置に設けられているため、図３に示す磁束分布図から判るように、従来構造の変圧器の磁束分布図６と比較して、端枠３、４に侵入する磁束は大幅に軽減され、漂遊損失を低減することができる。
【００１０】
さらに、図５で示した従来のコの字型の端枠形状のコイル１側の水平部材３１ｂの幅Ｌ_２に比較して、本実施の形態１の図２で示したＬ_１が小さく設定されているのでコイル口出しリード線１ｆ、１ｇの構造が同一の絶縁間隔Ｇを有してコイル１に近い位置に配設されている。従って、コイルタンク１１の幅Ｗ_１は、従来の幅Ｗ_２に比較して小さな寸法構造となり、機器のコンパクト化が達成できる。
また、低圧コイル１ｂの口出しリード線１ｇを絶縁固体物６を貫通し、絶縁コイル押えブロック８の間を通る構造としてもよく、さらにコンパクトな構造となる。
【００１１】
またさらに従来はコイル１の保持を上部端枠３１からコイル押えボルト１２を介して行っている為に、絶縁物の枯れによりボルト１２と端枠３１との微少ギャップによるコロナ放電が防止出来なかったが本実施の形態１では、ボルト等の金属類を使用していない故コロナ放電の発生も皆無となる。なお、本実施の形態１では変圧器を例としているが、リアクトル等同等の構造を有する電磁誘導機器にあっても同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
絶縁コイル押えブロックと上部端面側絶縁固体物とを介してコイルを保持する上部端枠と、絶縁コイル受台と下部端面側絶縁固体物とを介してコイルを保持する下部端枠とを備え、この端枠のコイル側に位置する水平部材が端枠のコイル側の端面より離れて設けられており、上部端枠の側面形状が、コイル上部端面に近い側の水平部材の幅がコイル上部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型となり、下部端枠の側面形状が、コイル下部端面に近い側の水平部材の幅がコイル下部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型となっているので、端枠に侵入する磁束が少なくなり漂遊損失を低減できる。
また、コロナ放電が防止され性能が向上するとともにコンパクト化された口出しリード線構造となり、機器の小型化、コスト低減が達成した電磁誘導機器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す正面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１を示す側面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１を示す磁束分布図である。
【図４】 従来例の正面図である。
【図５】 従来例の側面図である。
【図６】 従来例の磁束分布図である。
【符号の説明】
１ コイル、１ａ 高圧コイル、１ｂ 低圧コイル、１ｃ 絶縁ブロック、
１ｄ コイル上部端面、１ｅ コイル下部端面、１ｆ，１ｇ 口出しリード線、
２ 鉄心、３，３１ 上部端枠、３ａ，３１ａ 縦部材、
３ｂ，３ｄ，３１ｂ，３１ｃ 水平部材、３ｃ 端枠端面、４，４１ 下部端枠、
４ａ，４１ａ 縦部材、４ｂ，４ｄ，４１ｂ，４１ｃ 水平部材、４ｃ 端枠端面、
５ 鉄心締付ボルト、６ 絶縁固体物、７ 絶縁コイル受台、
８ 絶縁コイル押えブロック、８ａ 水平ブロック、８ｂ 垂直ブロック、
９，９１ 上部端枠締付金具、１０，１０１ 下部端枠締付金具、１１ タンク、
１２ コイル押えボルト、Ｇ 絶縁空隙、Ｌ_１，Ｌ_２ 水平部材幅、
Ｗ_１，Ｗ_２ タンク幅。

Claims (1)

1. コイルと、前記コイルの上部端面の全面に設置された上部端面側絶縁固体物と、前記上部端面側絶縁固体物上に配設された絶縁コイル押えブロックと、前記絶縁コイル押えブロックと前記上部端面側絶縁固体物とを介して前記コイルを保持する上部端枠と、前記コイルの下部端面の全面に設置された下部端面側絶縁固体物と、前記下部端面側絶縁固体物の下面に接して配設された絶縁コイル受台と、前記絶縁コイル受台と前記下部端面側絶縁固体物とを介して前記コイルを保持する下部端枠とを備え、前記上部端枠および下部端枠のコイル側に位置する水平部材が前記両端枠のコイル側の端面より離れて設けられており、前記上部端枠の側面形状を、前記コイル上部端面に近い側の水平部材の幅が前記コイル上部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型とし、前記下部端枠の側面形状を、前記コイル下部端面に近い側の水平部材の幅が前記コイル下部端面から遠い側の水平部材の幅より小さいＦ字型とすることを特徴とする電磁誘導機器。

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