JP5125785B2 - 変圧器盤の風冷装置 - Google Patents
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Description
次に、前面/背面保守型の列盤で構成した電力変換装置の変圧器盤を例に、その風冷装置の従来構造を図3,図4に示す。まず、図3において、1は変圧器盤、2は盤1の前面(および後面)に配した扉、2は盤1の下部扉に設けた換気用の吸気口であり、図4(a),(b)で示すように変圧器盤1の内部には変圧器(乾式自冷変圧器)3を起立姿勢に格納して据付けている。なお、図示の変圧器3は三相変圧器で、3aは鉄心(3脚鉄心)に巻装した各相の巻線である。
この変圧器盤1には天井に排気ファン4を設置し、盤1の前後両面に配した下部扉に開口した前記吸気口2を通じて盤内に取り込んだ外気冷却風を図示矢印のように前後から変圧器3に通風して冷却するようにしている。
ところで、前面保守型の盤では盤の背面側に外気を取り込む吸気口を確保できず、盤の前面に開口した吸気口からのみ外気を取り込むようになるために、従来の換気方式のままでは変圧器の背面側が通風路の死角となってこの部分に充分な風量の外気冷却風を通風することができず、変圧器を効率よく冷却できない問題がある。
かかる点、先記した特許文献2のように、盤の前面下部に開口した吸気口を通じて盤内に取り込んだ外気を盤内の床面下に形成した導風ダクトに導き、この導風ダクトから変圧器の前面,および背面に向けて冷却風を吹き出すようにすることにより、前面保守型盤であっても通風路の死角なしに変圧器全体を風冷冷却することが可能となる。
しかしながら、この風冷構造を実施するには盤内の床板下に導風ダクトを確保するために高さ方向で盤内のスペースが制約を受けるほか、変圧器の前面側には盤の前面吸気口から取り込んだ外気を床下の導風ダクトに導くための連通ダクト,および床下ダクトから吹き出す冷却風を変圧器の前面側に導くガイドが必要となる。しかも、これらのダクト,ガイド構造は変圧器を盤内に搬入,搬出する際の障害物となるため、その都度取り外し、再組立の手間が必要となる問題もある。
盤内底部の背面側に送風ファンと組み合わせた導風ダクトを配備した上で、該導風ダクトには変圧器の背面に向けて送風口を開口し、前記吸気口を通じて盤内に取り込んだ外気の一部を導風ダクトの送風口から変圧器の背面に向けて分流送風するようにし、具体的には次記のような態様で構成する。
(1)前記の導風ダクトは、その吸気口を盤内の正面に向け、変圧器の側方を迂回して盤内の背面側に至る略L字形の経路に沿って敷設し、その吸気口に送風ファンを付設した上で、変圧器の背面に向けて複数箇所に送風口を分散開口する(請求項1)。
(2)前項(1)の構成において、導風ダクトの送風口を変圧器に向けて斜め上方の向きに開口する(請求項2)。
(3)また、前記導風ダクトに分散開口した送風口は、変圧器の各相巻線と対向する位置に開口する(請求項3)。
(4)さらに、前記導風ダクトの送風口には、変圧器に向けて各送風口から吹き出す風量を適正化するための風量調整板を設ける(請求項4)。
ここで、盤内の底部(床板上)に敷設した導風ダクトは、変圧器の側方を迂回して背面側に至るL字形経路に沿って配置することにより、この導風ダクトが盤の前面側から変圧器を盤内に搬入,搬出する際の障害物となることもない。また、盤内正面に向けた導風ダクトの吸気口に送風ファンを付設することで、庫内に取り込んだ外気をダクト内に押込み送風できる。
また、導風ダクトに分散開口した送風口を変圧器の各相巻線の配置に合わせて斜め上向きに開口することにより、送風口を通じて外気冷却風を変圧器の各相巻線に向けて吹き出すことができる。さらに、送風口に風量調整板(ダンパ)を設け、この風量調整板で送風口の開口面積を適正に初期設定しておくことにより、各送風口からの吹き出し風量を平均化して変圧器の各相巻線に送風できる。なお、必要に応じて鉄心の中央脚に巻装した巻線(左右脚に巻装した巻線と比べて放熱面積が小さくなる)への風量を増量することも可能である。
この実施例の変圧器盤1は盤の前面にのみ盤扉,および吸気口2を備えた前面保守型盤であり、盤内底部の床板上には導風ダクト5が新たに追加装備されている。この導風ダクト5は上面から見たダクト全体の形状がL形であって、その吸気口を盤内の前方に向け、変圧器3の側方を迂回して盤内の背面側に至る経路に沿って敷設されており、ダクト前端の吸気口には送風ファン6(図示例では2台)が付設されている。なお、ダクトの終端は閉塞されている。
また、変圧器3の背後側に敷設した部分のダクトは、変圧器3と向かい合う面を斜めカットした台形の断面形状とした上で、このダクト部分には三相変圧器3の各相巻線3aに開口位置を合わせて3箇所に送風口5aが斜め上方の向きに分散開口している。
上記構成において、電力変換装置の運転時に盤1の天井に配した排気ファン4ととともに導風ダクト5に付設した送風ファン6を運転すると、盤1の前面下部に開口した吸気口2より盤内に取り込んだ外気は次記のように二手の通風経路に分かれて分流し、その一方は矢印Aのように変圧器3の前方から巻線3aに沿って通風した後、天井の排気ファン4を経て盤外に排気される。また、他方は矢印Bのように送風ファン6を経て導風ダクト5に押込み送風され、該導風ガイド5に分散開口した送風口5aより変圧器3に向けて背面側から斜め上方に吹き出す。そして、各相巻線3aに沿って通風した後に前記の分流Aと合流して盤外に排気される。これにより、外気冷却風を前後面から変圧器3に通風して効率よく風冷冷却できる。
2 変圧器盤の吸気口
3 変圧器
3a 巻線
4 排気ファン
5 導風ダクト
5a 送風口
5b 風量調整板
6 送風ファン
Claims (4)
- 変圧器を収納した盤の天井に排気ファン,正面下部に吸気口を設け、該吸気口を通じて盤内に取り込んだ外気冷却風を変圧器に通風して冷却する変圧器盤の風冷装置において、
盤内底部の背面側に送風ファンと組み合わせた導風ダクトを配備した上で、該導風ダクトには変圧器の背面に向けて送風口を開口し、前記吸気口を通じて盤内に取り込んだ外気の一部を導風ダクトの送風口から変圧器の背面に向けて分流送風するようにし、前記導風ダクトはその吸気口を盤内の正面に向け、変圧器の側方を迂回して盤内の背面側に至る略L字形の経路に沿って敷設し、その吸気口に送風ファンを設置した上で、変圧器の背面に向けて複数箇所に送風口を分散開口したことを特徴とする変圧器盤の風冷装置。 - 請求項1に記載の風冷装置において、導風ダクトの送風口を変圧器の各相巻線と対向する位置に分散開口したことを特徴とする変圧器盤の風冷装置。
- 請求項1に記載の風冷装置において、導風ダクトの送風口を変圧器に向けて斜め上方の向きに開口したことを特徴とする変圧器盤の風冷装置。
- 請求項1ないし3のいずれかの項に記載の風冷装置において、導風ダクトの送風口に吹き出し風量を調整する風量調整板を設けたことを特徴とする変圧器盤の風冷装置。
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