JP4891865B2 - 巻線輸送タンクおよび巻線輸送方法 - Google Patents

Description

本発明は、分解されて輸送される分解輸送変圧器における巻線を輸送するためのタンクおよびその輸送方法に関する。

近年、電力需要の増大に伴い、送電系統の高電圧化が進んでいる。これに伴って、送変電用に使用される変圧器等の静止誘導電器も大容量化、大形化、重量増大化が進んでいる。

一方、静止誘導電器が設置される変電所は、山間地や都心部地下などの輸送条件がきわめて厳しい場所に建設されることも多く、このような場所に設置する静止誘導電器においては、その輸送の際の寸法と重量を大幅に低減することが必要になってくる。

このような場合、鉄心、巻線等に静止誘導電器を分解して輸送する分解輸送形変圧器等が適用されてきた。この分解輸送方式の変圧器は、例えば特許文献１に記載されているように、変圧器の工場試験が完了した後、変圧器を本体タンク、鉄心および巻線等に分解して現地に輸送し、現地において、再度、鉄心に巻線を組み込んで本体タンク内に収納する等の組立作業を行なうことにより組み立てられる。

また、静止誘導電器の巻線のみを交換することで静止誘導電器の延命を図る場合や、巻線等の部品を別々の工場で製作し主工場で組み立てて試験を行い静止誘導電器として完成品とする場合等では、巻線単体を輸送する必要がある。

このような分解輸送変圧器の構成部品の中で、とりわけ巻線は重要な部品であり、輸送中に巻線が損傷すれば、静止誘導電器としての機能を失ってしまうので、輸送で生じる振動、衝撃等に十分耐える輸送構成を採用する必要がある。

従来、巻線の輸送荷姿を完成させるまでに、例えば次のような組立手順がとられている。

巻線は上端面および下端面から口出しリードが引き出されているため、下部タンクと下端面の口出しリードとが干渉しないように、駒を介して下部輸送タンクの上に巻線を配置する。なお、上部タンクおよび下部タンクの天板には、それらの剛性を高めるため、補強材を取り付けている。次に巻線の上端面にジャッキ等の締付力発生装置を配置して、上部タンクを下部タンクに被せ、これらのタンクにフランジ等を設けて、ボルト等の締結部材で締結する。

上部および下部タンクを組み合わせた後、ジャッキ等の締付力発生装置を操作して、所定の締付力を発生させる。この締付力を、巻線の上下端面に配置された締付板を介して巻線に伝え、巻線に軸方向に面圧を作用させることで、巻線を拘束する。

巻線に面圧を均等に作用させるために、ジャッキ等の締付力発生装置は概ね巻線の平均径上に等円周角の間隔で配置される。

この方法によれば、巻線輸送タンク内に巻線を収めることで、防湿、防塵、および巻線の対物保護がなされ、締付により巻線を拘束できるので、工場内での品質を保持したまま、巻線を輸送することができる。
特開平６−１９６３４３号公報

ところが、従来における巻線輸送タンクおよび巻線輸送装置では、以下に述べる問題が発生する場合がある。

締付力発生装置の配置位置は、巻線の平均径上とするため、巻線径により決定される。一方、上部タンク補強材は、タンク天板の長手方向寸法により決まる。締付力を十分に巻線に伝達するためには、巻線に作用させる締付力の反力によるタンク天板の変形が小さくなるように、締付力発生装置をタンク天板において最も剛性が大きい部位、つまり補強材に対向するように配置させる必要がある。しかしながら、巻線径から決定された締付力発生装置の配置位置と、タンクの補強材の配置位置は一致しない場合が多く、この場合、締付力の反力に耐えうるように締付力発生位置に補強材をさらに追加設置する方法、予め所要強度以上に補強材を大きくしておく方法、および天板を厚くする方法等を行う必要がある。補強材を追加あるいは大きくすること等は、輸送重量および輸送寸法の増加の要因となる。

また、従来の巻線輸送タンクは、使用後の損傷等がなければ再利用が可能である。しかしながら、異なる径の巻線を収納しようとする場合には、補強材の追加配置が必要になることがあるため、輸送重量および輸送寸法の増加、並びに資源浪費等の問題が生じる。

本発明では、輸送タンクの重量およびタンク寸法の低減を図り、巻線径によらず再利用可能な巻線輸送タンクおよび巻線輸送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る巻線輸送タンクは、軸を鉛直に配置した巻線を収容して輸送するための巻線輸送タンクにおいて、前記巻線の下部を支持する下部タンクと、前記下部タンクの上方に配置されて前記巻線を覆って前記巻線の上面を下方に押圧するように構成される上部タンクと、前記巻線の上方の位置で水平方向に放射状に延びて前記巻線の軸の延長線上で互いに交差する複数の梁を有し、前記上部タンクの前記巻線の上面に対向する位置を補強する上部タンク補強材と、前記巻線の上方で前記上部タンク補強材の下方に配置されたエアバッグと、から構成されるとともに、前記下部タンクおよび上部タンクは水平断面形状が互いに直交する長軸と短軸とを有する略長円形であって、前記上部タンク補強材は互いに直交する２方向に延びる梁を有し、これらの梁が前記短軸に対してほぼ４５度の角度の方向に水平に延びていることを特徴とする。

また、本発明に係る巻線輸送方法は、軸を鉛直にした巻線を巻線輸送タンク内に収容して輸送する巻線輸送方法において、下部タンク上に巻線を配置する巻線配置工程と、前記下部タンク上で前記巻線を覆うように上部タンクを配置して前記下部タンクと上部タンクとを互いに締結する締結工程と、前記上部タンク内で巻線の上方の位置にエアバッグを配置するエアバッグ配置工程と、前記締結工程およびエアバッグ配置工程の後に、前記エアバッグに空気を充填してエアバッグを膨張させ、それによって前記巻線を前記下部タンクに押し付けるエアバッグ膨張工程と、を有し、前記上部タンクの前記エアバッグの上面に対向する位置を補強する上部タンク補強材が配置され、その補強材が前記エアバッグの上方の位置で水平方向に放射状に延びて前記巻線の軸の延長線上で互いに交差する複数の梁を含み、前記下部タンクおよび上部タンクは水平断面形状が互いに直交する長軸と短軸とを有する略長円形であって、前記上部タンク補強材は互いに直交する２方向に延びる梁を有し、これらの梁が前記短軸に対してほぼ４５度の角度の方向に水平に延びていることを特徴とする。

本発明によれば、巻線径によらず、さらに巻線輸送時に要求される機能を損なうことなく、巻線輸送タンクの重量およびタンク寸法を低減することができ、また再利用可能な巻線輸送タンクおよび巻線輸送方法を提供することが可能である。

以下、図面を用いて本発明について実施形態を説明する。なお、同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る巻線輸送タンク１に巻線２を収納した状態の第１の実施形態を示す平面図である。また、図２は、図１における一部切欠の正面図を示す概略図である。

巻線２を輸送する巻線輸送タンク１は、分割可能な上部タンク１ａと下部タンク１ｂにより構成されており、この巻線輸送タンク１の内部に、巻線２が収納される。

上部タンク１ａの天板１ｃ、下部タンク１ｂの底板１ｄ、並びに上部タンク１ａおよび下部タンク１ｂの水平断面形状が、互いに直交する長軸１ｅと短軸１ｆとを有する略長円形、例えばレーストラック形や楕円形に形成されている。なお、巻線２は、巻線２の軸が鉛直になるように巻線輸送タンク１の中央に収納される。

天板１ｃの上側の平坦部には、上部タンク補強材３が配置されている。上部タンク補強材３は、棒状の長部材（梁）３ａ、棒状の第１の短部材（梁）３ｂおよび第２の短部材（梁）３ｃからなる。第１の短部材３ｂは、長部材３ａの長辺のほぼ中心部に垂直に溶接等により接続される。さらに第２の短部材３ｃが、長部材３ａを挟んで第１の短部材３ｂに対向するように垂直に配置され、第１の短部材３ｂおよび第２の短部材３ｃが一直線状になるように溶接等により形成される。したがって、上部タンク補強材３は、長部材３ａと第１の短部材３ｂおよび第２の短部材３ｃにより、十文字になるように形成されている。

長部材３ａ、第１の短部材３ｂおよび第２の短部材３ｃの各々の長辺は、天板１ｃの上側の平坦部と接触し、長部材３ａの中心部が巻線２の軸の延長線上と一致するように、上部タンク補強材３を溶接等により取り付ける。さらに、天板１ｃの短軸１ｆと、長部材３ａとが４５度の角度を形成するように配置される。

下部タンク１ｂにおいても、上部タンク１ａと同様に、下部タンク補強材４を取り付けてもよい。例えば、下部タンク補強材４は、棒状の下部タンク用長部材４ａ、棒状の第１の下部タンク用短部材４ｂおよび第２の下部タンク用短部材（図示せず）からなる。第１の下部タンク用短部材４ｂは、下部タンク用長部材４ａの長辺のほぼ中心部に垂直に溶接等により接続される。第２の下部タンク用短部材が、下部タンク用長部材４ａを挟んで第１の下部タンク用短部材４ｂに対向するように垂直に配置され、第１の下部タンク用短部材４ｂとともに一直線状になるように溶接等により形成されてもよい。

下部タンク用長部材４ａと２本の下部タンク用短部材の各々の長辺は、底板１ｄの下面と接触し、下部タンク用長部材４ａの中心部が巻線２の軸の延長線上と一致するように、下部タンク補強材４を溶接等により取り付ける。さらに、底板１ｄの短軸１ｆと、下部タンク用長部材４ａとがほぼ４５度の角度を形成するように配置してもよい。

巻線２は上端面および下端面から口出しリード５が引き出されているため、下部タンク１ｂと下端面の口出しリード５とが干渉しないように、駒７を介して所定の空間を設けて下部タンク１ｂの内部に巻線２が配置される。次に巻線２の上端面にエアバッグ装置８等の締付力発生装置を配置して、上部タンク１ａを下部タンク１ｂに被せ、上部タンク１ａおよび下部タンク１ｂに形成されたフランジ部６を、ボルトおよびナット等の締結部材６ａにより連結する。

この締付力発生装置は、本実施形態では、エアバッグ装置８を利用する。巻線２の上部に、上部タンク１ａに設けられたエアカプラ（図示せず）を通して空気が給排され、膨張した際に巻線２に密着して押圧するエアバッグ装置８を配置している。

エアバッグ装置８は、膨張した際に巻線２の上面と天板１ｃの下面とに十分密着するような大きさを有し、巻線輸送タンク１内に収納した巻線２の上部に配設される。上部タンク１ａを下部タンク１ｂに締結部材６ａにより連結して真空引きを実施した後、エアバッグ装置８に、巻線輸送タンク１外部の空気供給源（図示せず）からエアカプラおよび配管（図示せず）を介して空気を供給して膨張させることにより、巻線２の上端部と天板１ｃの下面に密着して巻線２を押圧することができ、巻線２を巻線輸送タンク１内に拘束することが可能となる。

巻線２に締付力による面圧を均等に作用させるために、エアバッグ装置８等の締付力発生装置は、概ね巻線２の平均径２ａ上に等円周角の間隔で配置される。エアバッグ装置８による締付力が、局所的に作用しないように、例えばしき板を使用してもよい。

エアバッグ装置８等による締付力は、巻線２を押さえつけ拘束するとともに、天板１ｃに反力を作用させる。この反力により天板１ｃの変形が大きくなると、巻線２を拘束できなくなる場合が発生する。よって、エアバッグ装置８等の締付力発生装置は、上部タンク補強材３と対向する位置に配置する。これにより、反力による天板１ｃの変形は、上部タンク補強材３により抑制することが可能となる。

また、上部タンク補強材３は巻線２の中心軸を中心とする放射状であるから、異なる巻線径の巻線２を収納する場合でも、エアバッグ装置８のみを巻線２の平均径２ａ上に配置するように調整するだけで、大きな改造等を行うことなく再利用することが可能である。

さらに、天板１ｃの短軸１ｆと長部材３ａとのなす角度をほぼ４５度となるように補強材を配置してあるため、最長の補強材の長さを小さくすることができ、比較的細い補強材を用いて天板１ｃの剛性を高めることができる。

［第２の実施形態］
図３は、本発明に係る巻線輸送タンク１に巻線２を収納した状態の第２の実施形態を示す平面図である。また、図４は、図３における一部切欠の正面図を示す概略図である。なお、図中第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、第１の実施形態と同様に、上部タンク１ａの天板１ｃに上部タンク補強材３を配置し、さらに下部タンク１ｂの底板１ｄには、下部タンク補強材４が上部タンク補強材３と同じように形成され配設される。なお、上部タンク補強材３と下部タンク補強材４において、同じように形成されている部位同士が、互いに向かい合うように配置されている。

本実施形態では、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４の互いに対応する位置同士を鉛直方向に連結する、例えば棒材やパイプ等の連結部材１０が配置されている。

両端支持梁のたわみ量は、その支点間距離の２ないし４乗に比例する。上部タンク補強材３を両端で支持された梁として捉えると、第１の実施形態における長部材３ａのたわみ量は、長部材３ａの長辺の長さＬ１が支点間距離として算出され、本実施形態では、長部材３ａの片端部と連結部材１０の接続位置１１との距離Ｌ２が支点間距離として算出される。よって、本実施形態は、第１の実施形態に比べて支点間距離が短くなるので、たわみ量をより小さくすることが可能となる。したがって、第１の実施形態と同じ強度を得る場合、補強材をより薄く形成することができるため、巻線輸送タンク１の鉛直方向の寸法を小さくでき、輸送寸法を小さくすることが可能である。

［第３の実施形態］
図５は、本発明に係る巻線輸送タンク１に巻線２を収納した状態の第３の実施形態を示す平面図である。また、図６は、図５における一部切欠の正面図を示す概略図である。なお、図中第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、第２の実施形態と同様に、天板１ｃに上部タンク補強材３を配置し、さらに底板１ｄには、下部タンク補強材４が上部タンク補強材３と同じように形成され配設される。なお、上部タンク補強材３と下部タンク補強材４において、同じように形成されている部位同士が、互いに向かい合うように配置されている。なお、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４を連結する手段として、本実施形態では、チェーン１２等の張力のみを有し圧縮および曲げには柔軟な部材を利用する。例えばチェーン１２をチェーンブロック等によりその長さ寸法を調整して張力を発生させてもよい。また、チェーン１２に代えてワイヤーロープを滑車等によりその長さ寸法を調整して張力を発生させてもよい。

このようにチェーン１２等を連結手段として利用する場合、上部タンク１ａと下部タンク１ｂとを連結するときに、連結手段の寸法調整を容易に行うことが可能となるため、第２の実施形態の効果に加え、作業効率の向上が可能となる。

［第４の実施形態］
図７は、本発明に係る巻線輸送タンク１に巻線２を収納した状態の第４の実施形態を示す平面図である。また、図８は、図７における一部切欠の正面図を示す概略図である。なお、図中第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、巻線２から突出した口出しリード５の高さが、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４の厚みよりも大きい場合には、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４のうち少なくとも一方の補強材を、巻線輸送タンク１の内部に配置することが可能である。すなわち、天板１ｃおよび底板１ｄにおいて、上部タンク補強材３を天板１ｃの下側に配置すること、または下部タンク補強材４を底板１ｄの上側に配置することが可能である。

本実施形態では、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４を巻線輸送タンク１の内部に配置した場合である。

巻線２の上部から突出する口出しリード５を天板１ｃの短軸１ｆに沿った位置に配置し、上部タンク補強材３の長部材３ａを天板１ｃの短軸１ｆに対し４５度傾けて配置することにより、上部タンク補強材３は、口出しリード５に干渉することなく配置することができる。

下側についても同様で、巻線２の下部から突出する口出しリード５を底板１ｄの短軸１ｆに沿った位置に配置し、下部タンク補強材４の下部タンク用長部材４ａを底板１ｄの短軸１ｆに対し４５度傾けて配置することにより、下部タンク補強材４は、口出しリード５に干渉することなく配置することができる。

第１の実施形態と同じ寸法の巻線輸送タンク１を用いた場合、上部タンク補強材３の厚みと下部タンク補強材４の厚みを合計した分だけ、巻線輸送タンク１の鉛直方向の寸法を小さくすることができ、輸送寸法を小さくすることが可能である。

［その他の実施形態］
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

図９は、本発明に係る巻線輸送タンク１に巻線２を収納した状態のその他の実施形態の一例を示す平面図である。また、図１０は、図９における一部切欠の正面図を示す概略図である。図９および図１０に示すように、第２の実施形態および第４の実施形態の特徴を組み合わせることも可能である。つまり、少なくとも、上部タンク補強材３を巻線輸送タンク１の内部に配置して、連結部材１０によりこれらの補強材を連結することが可能である。

この例によれば、上部タンク補強材３および下部タンク補強材４を巻線輸送タンク１の内部に配置することで、第４の実施形態と同様の効果が得られるため、巻線輸送タンク１の全長を小さくすることができる。さらに、連結部材１０を配置することにより、第２の実施形態と同様の効果が得られるため、補強材をより薄くすることが可能となる。したがって、巻線輸送タンク１の鉛直方向の寸法が小さくなり、輸送寸法を小さくすることが可能となる。

本発明に係る巻線輸送タンクに巻線を収納した状態の第１の実施形態を示す平面図である。 図１における一部切欠の正面図を示す概略図である。 本発明に係る巻線輸送タンクに巻線を収納した状態の第２の実施形態を示す平面図である。 図３における一部切欠の正面図を示す概略図である。 本発明に係る巻線輸送タンクに巻線を収納した状態の第３の実施形態を示す平面図である。 図５における一部切欠の正面図を示す概略図である。 本発明に係る巻線輸送タンクに巻線を収納した状態の第４の実施形態を示す平面図である。 図７における一部切欠の正面図を示す概略図である。 本発明に係る巻線輸送タンクに巻線を収納した状態のその他の実施形態の一例を示す平面図である。 図９における一部切欠の正面図を示す概略図である。

符号の説明

１…巻線輸送タンク、１ａ…上部タンク、１ｂ…下部タンク、１ｃ…天板、１ｄ…底板、１ｅ…長軸、１ｆ…短軸、２…巻線、２ａ…巻線平均径、３…上部タンク補強材、３ａ…長部材、３ｂ…第１の短部材、３ｃ…第２の短部材、４…下部タンク補強材、４ａ…下部タンク用長部材、４ｂ…第１の下部タンク用短部材、５…口出しリード、６…フランジ部、６ａ…締結部材、７…駒、８…エアバッグ装置、９…締付板、１０…連結部材、１１…連結部材の接続位置、１２…チェーン、Ｌ１…長部材の長辺の長さ、Ｌ２…長部材端部と連結部材の接続位置との距離

Claims (9)

1. 軸を鉛直に配置した巻線を収容して輸送するための巻線輸送タンクにおいて、
   前記巻線の下部を支持する下部タンクと、
   前記下部タンクの上方に配置されて前記巻線を覆って前記巻線の上面を下方に押圧するように構成される上部タンクと、
   前記巻線の上方の位置で水平方向に放射状に延びて前記巻線の軸の延長線上で互いに交差する複数の梁を有し、前記上部タンクの前記巻線の上面に対向する位置を補強する上部タンク補強材と、
   前記巻線の上方で前記上部タンク補強材の下方に配置されたエアバッグと、から構成されるとともに、
   前記下部タンクおよび上部タンクは水平断面形状が互いに直交する長軸と短軸とを有する略長円形であって、前記上部タンク補強材は互いに直交する２方向に延びる梁を有し、これらの梁が前記短軸に対してほぼ４５度の角度の方向に水平に延びていること、
   を特徴とする巻線輸送タンク。
2. 前記巻線の下方の位置で水平方向に放射状に延びて前記巻線の軸の延長線上で互いに交差する複数の梁を有し、前記下部タンクの前記巻線の下面に対向する位置を補強する下部タンク補強材をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の巻線輸送タンク。
3. 前記上部タンク補強材と下部タンク補強材は上下方向に互いに対応する位置に配置され、これら上部タンク補強材および下部タンク補強材の互いに対応する位置同士を鉛直方向に連結する連結材を具備することを特徴とする請求項２に記載の巻線輸送タンク。
4. 前記連結材は曲げおよび圧縮に対して柔軟な構造であることを特徴とする請求項３に記載の巻線輸送タンク。
5. 前記下部タンク補強材は前記下部タンクの下方に配置されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の巻線輸送タンク。
6. 前記下部タンク補強材は前記下部タンクと巻線の間に配置されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の巻線輸送タンク。
7. 前記上部タンク補強材は前記上部タンクの上方に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の巻線輸送タンク。
8. 前記上部タンク補強材は前記上部タンクの内側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の巻線輸送タンク。
9. 軸を鉛直にした巻線を巻線輸送タンク内に収容して輸送する巻線輸送方法において、
   下部タンク上に巻線を配置する巻線配置工程と、
   前記下部タンク上で前記巻線を覆うように上部タンクを配置して前記下部タンクと上部タンクとを互いに締結する締結工程と、
   前記上部タンク内で巻線の上方の位置にエアバッグを配置するエアバッグ配置工程と、
   前記締結工程およびエアバッグ配置工程の後に、前記エアバッグに空気を充填してエアバッグを膨張させ、それによって前記巻線を前記下部タンクに押し付けるエアバッグ膨張工程と、
   を有し、
   前記上部タンクの前記エアバッグの上面に対向する位置を補強する上部タンク補強材が配置され、その補強材が前記エアバッグの上方の位置で水平方向に放射状に延びて前記巻線の軸の延長線上で互いに交差する複数の梁を含み、
   前記下部タンクおよび上部タンクは水平断面形状が互いに直交する長軸と短軸とを有する略長円形であって、前記上部タンク補強材は互いに直交する２方向に延びる梁を有し、これらの梁が前記短軸に対してほぼ４５度の角度の方向に水平に延びていることを特徴とする巻線輸送方法。

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