JP6491966B2 - 変圧器 - Google Patents

Description

本発明は変圧器に関し、具体的には、タンク内に磁気シールドを有する変圧器に関する。

鉄心脚部及び鉄心継鉄部からなる鉄心と、その鉄心脚部の周りに巻かれた巻線とで構成される変圧器において、巻線からの漏れ磁束は、タンクや鉄心を固定するための鉄心締付け金具に侵入し、渦電流損失を発生する。

近時は、製造コスト低減のため、変圧器が小型化し、漏れ磁束密度は高くなる傾向がある。漏れ磁束による損失低減のためには、タンク等での損失を低減することが望まれる。

特開平１１−１２１２４６号公報（特許文献１）には磁気シールドをタンク内に有する変圧器が示されている。特許文献１の構造によれば、巻線に対向する位置に磁気シールドを設けることで鉄心からの漏れ磁束を吸収し、タンク側にもらすことなく鉄心側に戻すことができるため、タンク部での渦電流を低減することができる。

特開平１１−１２１２４６

特許文献１に記載の変圧器の磁気シールドの固定方法は、磁気シールドの側面部にボルトで固定する構造となっている。

変圧器を製造する際にタンク内に絶縁油を封入するが、絶縁油の酸化防止のため前提としてタンクを真空引きする必要がある。タンクを真空引きした際、ボルトの固定部に緩みが生じ耐久性が悪くなるという問題がある。また、タンクやシールドの振動がボルトに伝わることでボルトが緩みやすくなるという問題がある。また、ボルトの緩みによるシールドからの異音の発生という問題がある。

本発明は以上の問題点を鑑みてなされたもので、変圧器タンクのシールド固定部の緩みを防ぎつつ、変圧器の騒音を低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の変圧器は、鉄心脚と鉄心継鉄を有する鉄心と、前記鉄心脚に巻回された巻線と、前記鉄心及び前記巻線を内部に有するタンクと、前記巻線に対向して前記タンクの内側に磁気シールドを有し、前記タンクの内側に前記磁気シールドを固定するための導電性の座を固定し、前記座と前記磁気シールドの間に緩衝部材を挟み、前記磁気シールドの前記座と反対側の面に支持部材を設け、前記座と前記緩衝部材と前記磁気シールドと前記支持部材をボルトで固定し、前記磁気シールドと前記支持部材の間に緩衝部材を挟み、さらに、接地部材を有し、前記接地部材の一端を前記座と前記磁気シールドの間に挟み、前記接地部材の他端を前記磁気シールドと前記支持部材の間に挟んだことを特徴とする。

本発明によれば、変圧器タンク内に設けられた磁気シールドの固定方法の改善、及び変圧器の騒音を低減することが可能となる。

第１及び第２の実施例における、変圧器の主要部を示す断面図である。 絶縁ボルトを用いた磁気シールドの取り付け構造を示す断面図である。 金属ボルトを用いた磁気シールドの取り付け構造を示す断面図である。 本発明の磁気シールドの一例を示す正面図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。なお、本明細書に記載するこの実施の形態が本発明を限定するものではない。

図１は、本実施例の変圧器の主要部分を示す縦断面図である。変圧器主要部は、珪素鋼板を多数積層して形成した鉄心脚部１Ａと鉄心継鉄部１Ｂからなる鉄心１と、鉄心脚部１Ａに巻回された高圧側巻線２と、低圧側巻線３と、三次巻線４と、電圧切換用巻線５とで概略構成される。鉄心１は、上部絶縁物６を挟んで巻線の上方に配置される上部鉄心締め付け金具７と、下部絶縁物８を挟んで巻線の下方に配置される下部鉄心締付け金具９で固定されている。タンク１０内には、絶縁油１５が充填されている。鉄心１及び巻線は、タンク１０の中に配置される。タンク１０内壁には、磁気シールド２８が固定されている。なお、磁気シールドの固定は絶縁ボルト２９Ａを用いることが好ましい（図２参照）。絶縁ボルト２９Ａを用いることで、ボルトを介して生じる循環電流を防ぐことが可能となる
次に、図２、図４を用いて、絶縁ボルト２９Ａを用いた磁気シールドの固定方法を説明する。磁気シールド２８は、タンク１０に設けてある座３０に緩衝部材３１と支持部材３３を介して絶縁ボルト２９Ａで固定する。緩衝部材３１としては、例えばプレスボードを用いる。支持部材３３は、導電性部材でも絶縁部材でもよい。絶縁ボルト２９Ａは、例えば繊維強化プラスチックで製造する。

緩衝部材３１は、座３０と磁気シールド２８の間、及び、磁気シールド２８と支持部材３３の間に挟む。このような構成とすることで、タンクや磁気シールドで生じる振動が緩衝部材３１に吸収されることで、これらの振動が絶縁ボルト２９Ａに伝わるおそれを低減することができるので、振動による騒音を抑えつつ、ボルトの緩みを予防することが可能となる。

一方、座３０は導電性の部材で構成しタンクに接地する。とりわけ、支持部材３３を導電性部材で構成する場合には、接地部材３２の一端を座３０と磁気シールド２８の間、接地部材３２の他端を磁気シールド２８と支持部材３３の間に挟む。すなわち、座３０と支持部材３３を接地部材３２により電気的に接続する構成とする。こうすることで、支持部材３３を、接地部材３２と座３０を介してタンクに接地することができる。接地部材３２は、例えば銅のように加工の容易な導電性部材が好ましい。

なお、本実施例の副次的な効果として、上記の構成を採ることで、タンク１０と磁気シールド２８との間に隙間を確保することができるので、この隙間に絶縁油１５が流れることで、変圧器内部の冷却効果を高めることが可能となる。

実施例２を、図３を用いて説明する。なお、実施例１と同じ個所については同じ符号を付し説明を省略する。実施例１との違いは絶縁ボルト２９Ａに代えて金属ボルト２９Ｂを用いる点にある。金属ボルトを用いると、ボルトを介して座３０と支持部材３３が通電するおそれがある。これを防ぐため、金属ボルト２９Ｂを受けるために金属ボルト用絶縁筒３４を磁気シールド２８及び支持部材３３に設ける。これにより、絶縁ボルトよりも安価な金属ボルトを用いることでも実施例１と同等の効果を得ることが可能となる。

１ 鉄心
２ 高圧巻線
３ 低圧巻線
４ 三次巻線
５ 電圧切換用巻線
１０ タンク
１５ 絶縁油
２８ 磁気シールド
２９Ａ 絶縁ボルト
２９Ｂ 金属ボルト
３０ 座
３１ 緩衝部材
３２ 接地部材
３３ 支持部材
３４ 金属ボルト用絶縁筒

Claims (1)

1. 鉄心脚と鉄心継鉄を有する鉄心と、前記鉄心脚に巻回された巻線と、前記鉄心及び前記巻線を内部に有するタンクと、前記巻線に対向して前記タンクの内側に磁気シールドを有する変圧器であって、
   前記タンクの内側に前記磁気シールドを固定するための導電性の座を固定し、前記座と前記磁気シールドの間に緩衝部材を挟み、
   前記磁気シールドの前記座と反対側の面に支持部材を設け、前記座と前記緩衝部材と前記磁気シールドと前記支持部材をボルトで固定し、
   前記磁気シールドと前記支持部材の間に緩衝部材を挟み、
   さらに、接地部材を有し、
   前記接地部材の一端を前記座と前記磁気シールドの間に挟み、
   前記接地部材の他端を前記磁気シールドと前記支持部材の間に挟んだことを特徴とする、変圧器。

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