JP6305795B2 - 油入電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、油入変圧器や油入リアクトルなどの油入電気機器に関するものである。

油入変圧器や油入リアクトルなどの油入電気機器は、電気機器本体を絶縁油とともにタンク内に収容することにより構成される。この種の電気機器においては、タンク内で短絡事故や地絡事故が発生すると、機器の温度が急上昇してタンクの内圧が上昇し、タンクが破壊するおそれがある。そのため、この種の電気機器においては、タンクに放圧装置を取り付けて、タンク内の圧力が過度に上昇したときに放圧装置を動作させることにより、タンク内の圧力を開放するようにしている。放圧装置が放圧動作を行う際には、タンク内のガスが放出されると同時に、絶縁油も放出される。電気機器の周囲の汚染を防止するため、噴出した絶縁油は回収する必要があるが、電気機器の設置面に油が飛散するとその回収が困難になる。そこで、特許文献１や特許文献２に示されているように、放圧装置の放圧口の下方に油槽を配置して、放圧装置の放圧口を導油管を通して油槽に接続することにより、放圧装置から放出された油を油槽内に溜めおくようにしている。

図２は、放圧装置から放出された油を溜めておく油槽を備えた従来の油入変圧器の要部の構成を示したものである。図２において、１は密閉構造の変圧器タンクで、このタンク内には変圧器本体が絶縁油とともに収容され、タンク１の側面の上部に放圧管２を通して放圧装置３が取り付けられている。放圧装置３は、例えば、タンク１内の圧力が設定値まで上昇したときに開き、タンク内の圧力が設定値未満に低下したときに閉じる放圧弁を備えていて、タンク１の内部の圧力が設定値まで上昇したときに放圧弁を開くことにより放圧動作を行う。放圧装置３が放圧動作を行うと、タンク１内のガスと絶縁油が放圧装置３の放圧口から放出される。

図２に示した例では、タンク１の側壁に支持金具４を介して油槽５が支持され、放圧装置３の下端に設けられた放圧口と油槽５の上部との間が、導油管６を通して接続されている。油槽５内の圧力が上昇して放圧動作が妨げられるのを防ぐため、油槽５の上部に、その上部空間と外部とを連通させる逆Ｊ字形の通気管７が取り付けられ、放圧装置３が放圧動作を行って、油槽５内の圧力が上昇したときに、油槽５内のガスを通気管７から外部に排出するようにしている。

実開昭５２−１６９０１４号公報 実開昭５４−４９５３６号公報

放圧装置から放出された油を溜める油槽を備えた従来の油入電気機器においては、放圧装置３から油槽５内に放出されるガス及び油の量が多い場合に、通気管７から外部に排出されるガス中に含まれる油粒子の量が多くなり、この油粒子による周囲の汚染が問題になっていた。

なお通気管の出口に油の粒子を捉えるフィルタを取り付けることも考えられるが、通気管の出口にフィルタを取り付けると、フィルタが目詰まりした場合に油槽内からのガスの流出が妨げられるため好ましくない。

本発明の目的は、放圧装置から放出される油を溜める油槽に取り付けられた通気管を通して外部に排出される油粒子の量を少なくすることができるようにした油入電気機器を提供することにある。

本発明は、電気機器本体を絶縁油と共に収容したタンクと、タンクに放圧管を介して取り付けられてタンク内の圧力が上昇したときに放圧動作を行う放圧装置と、放圧装置の下方に配置されて放圧装置の放圧口に導油管を通して接続された油槽と、油槽内の上部空間を外部に連通させる通気管とを備えて、放圧装置が放圧動作を行ったときに放圧口から噴出するガス及び油を導油管を通して油槽内に受入れるように構成された油入電気機器を対象とする。

本発明においては、通気管として、一端と他端との間に２つの折り返し部を有する屈曲した形状を有するものを用いる。通気管は、その一端を油槽内の上部空間に開口させ、他端を油槽の外部で下方に開口させた状態で油槽に取り付ける。

上記のように、油槽内の上部空間を外部に連通させる通気管として、一端と他端との間に２つの折り返し部を有する屈曲した形状を有する管を用いると、油槽内の上部空間の開口部(上向き)に油粒子を含むガスが流入し難くなること、及び通気管内の流路抵抗を適度に大きくすることができることから、油槽内の圧力を速やかに抜くという、通気管本来の機能を損なうことなく、通気管内を通るガス（油粒子を含むガス）の流速を適度に低下させることができる。またガスが通気管内を通過する際にガスの流れの向きを２度変えることができるため、ガスの流速を低下させることができることと相俟って、ガス中の油粒子が通気管の内面に付着して捕捉される機会を増やすことができ、油槽内から外部に排出されるガス中に含まれる油粒子の量を少なくすることがでる。

通常、油槽は、側壁部と底壁部とを有する油槽本体と、該油槽本体の上端を閉じる天井板とを備えており、導油管は、油槽の天井板に設けられた導油管接続部に気密及び液密に接続されて油槽内に連通させられる。この場合、通気管としては、２つの折り返し部を有するＳ字形の管を用いるのが好ましい。Ｓ字形の通気管を用いる場合、該通気管は、油槽の天井板を気密及び液密に貫通した状態で油槽に取り付けて、その一方の折り返し部を油槽内の上部空間に配置し、該通気管の油槽内に配置された一端を、導油管を避けた位置で油槽の天井板に隙間を介して対向させる。油槽外に配置された通気管の他端は、油槽の天井板の外周縁よりも外側の位置で下方に開口させる。

上記のように通気管の一端を油槽の天井板に隙間を介して対向させると、油槽内に流入したガスが一旦油槽の天井板に当ってから向きを変えて通気管内に流入するため、ガス中に含まれる油粒子の捕捉をより確実にすることができる。

上記の各態様において、通気管を蛇腹状に形成しておくと、その内面に多数の凹凸を形成できるため、油粒子の捕捉を更に確実に行わせることができる。

本発明によれば、電気機器のタンク内から放圧装置を通して放出される油を溜めておく油槽内の上部空間を外部に連通させる通気管として、一端と他端との間に２つの折り返し部を有する屈曲した形状を有する管を用いたことにより、通気管内の流路抵抗を適度に大きくして、通気管本来の機能を損なわない範囲で、油粒子を含むガスの流入や通気管内でのガスの流速を抑えるとともに、通気管内を通過するガスの向きを２度変えて、ガス中の油粒子が通気管の内面に付着して捕捉される機会を増やすことができるため、油槽内から通気管を通して外部に排出されるガス中に含まれる油粒子の量を少なくすることができる。

本発明の一実施形態の要部の構成を示した側面図である。 従来の油入電気機器の要部の構成を示した側面図である。

本発明は、油入電気機器や油入リアクトルなど、電気機器本体をタンク内に絶縁油と共に収容することにより構成される油入電気機器に適用することができるが、以下の説明では、油入変圧器に本発明を適用する場合について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示したものである。同図において、１は密閉構造の変圧器タンクで、タンク１内には変圧器本体が絶縁油とともに収容されている。タンク１の側面の上部に、放圧管２を通して放圧装置３が取り付けられている。放圧管２は、一端及び他端が互いに９０度異なる方向に向くように湾曲されて、一端がタンク１の側面の上部に接続された第１の放圧管２ａと、上方に開口した第１の放圧管２ａの他端に一端が接続された逆Ｕ字形の第２の放圧管２ｂとからなっていて、下方に開口した第２の放圧管２ｂの他端に、下方に開口した放圧口３ａを有する放圧装置３が取り付けられている。

放圧装置３は、例えば、タンク１内の圧力が設定値まで上昇したときに開き、タンク内の圧力が設定値未満に低下したときに閉じる放圧弁を放圧口３ａの内側に備えていて、タンク１の内部の圧力が設定値まで上昇したときに放圧弁を開いて、その放圧口３ａからタンク１内のガスと絶縁油とを放出する。

放圧装置３から放出される絶縁油を溜めておくため、タンク１の側壁に支持金具４を介して油槽５が支持されている。油槽５は、側壁部５a1と底壁部５a2とを有して上端が開口した油槽本体５ａと、該油槽本体５ａの上端の開口部を気密かつ液密に閉じる天井板５ｂとを備えており、放圧装置の放圧口３ａに上端が気密かつ液密に接続された導油管６の下端が、油槽５の天井板に気密かつ液密に接続されて，油槽５内に連通させられている。

図示の例では、天井板５ｂの中央部に形成された孔の周縁部に、上端にフランジを有する短管からなる導油管接続部５ｃの下端が溶接により気密かつ液密に接続され、導油管６の上端及び下端に設けられたフランジがそれぞれ放圧装置３の放圧口３ａに設けられたフランジ及び導油管接続部５ｃの上端のフランジに気密かつ液密に接続されることにより、放圧装置３の放圧口と油槽５内とが連通させられている。油槽５の下部には、油槽５内に溜まった油を抜くためのドレインコック５ｄが取り付けられ、このコックを開くことにより、油槽５内の油を抜くことができるようになっている。

放圧装置３が放圧動作を行った際に油槽５内の圧力が過度に上昇するのを防ぐため、油槽５の上部に、該油槽内の上部空間と外部とを連通させる通気管７０が取り付けられている。本実施形態では、通気管７０が、２つの湾曲した折り返し部７０ａ及び７０ｂを有するＳ字形の管からなっている。通気管７０は、放圧管６を避けた位置で（放圧管接続部５ｃを避けた位置で）油槽５の天井板５ｂを気密かつ液密に貫通した状態で油槽に取り付けられて、その一方の折り返し部７０ａが油槽５内の上部空間に配置され、他方の折り返し部７０ｂは油槽５の外部に配置されている。通気管７０の油槽５内に配置された一端７０a1は、導油管６を避けた位置で（導油管６に対向しない位置で）油槽１の天井板５ｂに隙間を介して対向させられ、油槽５外に配置された通気管７０の他端７０b1は、油槽５の天井板５ｂの外周縁よりも外側の位置で下方に開口させられている。

図１に示した油入変圧器において、変圧器タンク１内で事故が生じてタンクの内圧が設定値以上になると、放圧装置３が放圧動作を行ってタンク１内のガス及び油を放出し、この放出によりタンク１内の圧力が低下すると放圧装置３の放圧バルブが閉じてガス及び油の放出を停止する。放圧装置３が放圧動作を行った際に放出されたガス及び油は、導油管６内を通して油槽５内に流入し、油槽５の内圧が上昇する。このとき油槽５内から通気管７０を通して油粒子を含むガスが排出される。

上記のように、油槽５内の上部空間を外部に連通させる通気管７０として、一端と他端との間に２つの折り返し部を有する屈曲した形状を有するＳ字形の管を用いると、図２に示されたように通気管の形状を逆Ｊ字形とした場合に比べて、通気管７０内の流路抵抗を適度に大きくして、油槽内の圧力を速やかに抜くという通気管本来の機能を損なわない範囲で、通気管内を通るガスの流速を適度に低下させることができる。またガスが通気管７０内を通過する際にガスの流れの向きを２度変えることができるため、ガスの流速を低下させることができることと相俟って、ガス中の油粒子が通気管７０の内面に付着して捕捉される機会を増やすことができ、油槽内から外部に排出されるガス中に含まれる油粒子の量を少なくすることがでる。

上記の各実施形態において、通気管を蛇腹状に形成することもできる。通気管を蛇腹状に形成すると、通気管の内面に多数の凹凸を形成することができるため、油粒子の捕捉を更に確実に行わせることができる。

１ 変圧器タンク
２ 放圧管
３ 放圧装置
５ 油槽
６ 導油管
７０ 通気管
７０ａ 折り返し部
７０ｂ 折り返し部

Claims (3)

1. 電気機器本体を絶縁油と共に収容したタンクと、前記タンクに放圧管を介して取り付けられて前記タンク内の圧力が上昇したときに放圧動作を行う放圧装置と、前記放圧装置の下方に配置されて前記放圧装置の放圧口に導油管を通して接続された油槽と、前記油槽内の上部空間を外部に連通させる通気管とを備えて、前記放圧装置が放圧動作を行ったときに前記放圧口から噴出するガス及び油を前記導油管を通して前記油槽内に受入れるように構成された油入電気機器において、
   前記通気管は、一端と他端との間に２つの折り返し部を有する屈曲した形状を有して、一端が前記油槽内の上部空間に開口し、他端が前記油槽の外部で下方に開口した状態で前記油槽に取り付けられていることを特徴とする油入電気機器。
2. 前記油槽は側壁部と底壁部とを有して上端が開口した油槽本体と、該油槽本体の上端の開口部を閉じる天井板とを備え、
   前記導油管は、前記油槽の天井板に設けられた導油管接続部に気密かつ液密に接続されて前記油槽内に連通させられ、
   前記通気管は２つの折り返し部を有するＳ字形の管からなり、
   前記通気管は、前記油槽の天井板を気密かつ液密に貫通した状態で前記油槽に取り付けられて、その一方の折り返し部が前記油槽内の上部空間に配置され、
   前記通気管の油槽内に配置された一端は、前記導油管を避けた位置で前記油槽の天井板に隙間を介して対向させられ、
   前記油槽外に配置された前記通気管の他端は、前記油槽の天井板の外周縁よりも外側の位置で下方に開口している請求項１に記載の油入電気機器。
3. 前記通気管は蛇腹状に形成されている請求項１又は２に記載の油入電気機器。

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