JP6505616B2 - Stationary induction equipment - Google Patents
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Description
本発明は、変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器の放熱技術に関する。 The present invention relates to heat dissipation technology of stationary induction devices such as transformers and reactors.
変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器においては、コイルに電流を流すことにより熱が発生する。そのため、様々な放熱機構が設けられている。 In stationary induction devices such as transformers and reactors, heat is generated by passing a current through a coil. Therefore, various heat dissipation mechanisms are provided.
特許文献1には、変圧器カバーへの熱伝達を抑制して表面温度を低減した水冷変圧器が開示されている。この特許文献1には、「鉄心から外部に放出される熱を冷却部材で吸収し、冷却部材から二次コイル部材に伝熱する構成としている。二次コイルが内部に冷却水路を有して効率的に冷却される」と記載されている。
前記特許文献1では、変圧器内部で鉄心を覆い二次コイルに接続されている冷却部材を介して冷却水路に熱を移動することで、冷却を行う構造をとっている。しかし、特許文献1の構造では、冷却水路を有さない場合には冷却効率が著しく低下し、また、二次コイルに熱を移動させているため、二次コイルの温度上昇が予想される。また、他にも冷却部材を変圧器本体とカバーの間に設置しているため、変圧器のカバーからの放熱が見込めないという問題があった。その他にも、温度上昇に伴う、変圧器のタンク部の内部圧力変動が生じるといった問題がある。
In the said
また、鉄心−コイル組立体をタンクに収納し、電気絶縁油を入れた油入変圧器においては、タンク内の油層とタンクのカバーとの間に断熱性の高い空気層が存在することから、カバーからの放熱は著しく低いと考えられる。このような課題は、変圧器に限らず、リアクトルなどの静止誘導機器に共通するものである。 Also, in an oil-filled transformer containing an iron core-coil assembly in a tank and containing electrically insulating oil, a highly thermally insulating air layer exists between the oil layer in the tank and the cover of the tank, The heat dissipation from the cover is considered to be extremely low. Such a subject is common to stationary induction apparatuses, such as not only a transformer but a reactor.
本発明は、冷却水路を有さずとも、静止誘導機器の中身より上部の電気絶縁油が持っている熱をタンク外に放出することができ、かつ、タンク部の内圧変動を抑制できる静止誘導機器を提供することを目的とする。 The present invention is capable of releasing the heat possessed by the electrical insulating oil above the content of the static induction device to the outside of the tank without having a cooling channel, and capable of suppressing the internal pressure fluctuation of the tank portion. The purpose is to provide equipment.
上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、鉄心−コイル組立体をタンクに収容し、電気絶縁油を入れた静止誘導機器であって、タンク上部に設けたカバーと、前記カバーに設けた放熱機構を備え、前記放熱機構は、前記タンクの内部で、前記電気絶縁油に浸った状態或いは浮いた状態の集熱部と、カバーの外側に配置される放熱部と、前記集熱部で集めた熱を放熱部に伝達する伝熱部と、を備え、前記放熱機構は、タンクの内側において、内蔵型コンサベータを備えるものである。
In order to solve the above-mentioned subject, composition indicated in a claim is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems, and one example thereof is a stationary induction device in which an iron core-coil assembly is accommodated in a tank and which is filled with electrically insulating oil. Cover and a heat dissipation mechanism provided on the cover, the heat dissipation mechanism being disposed inside the tank, the heat collecting portion immersed or floating in the electrically insulating oil, and the outside of the cover comprising a heat radiating portion, and a heat transfer unit for transferring the heat collected by the heat collector to the heat radiating portion, the heat dissipation mechanism, in the inside of the tank, a shall comprise a built-conservator.
本発明の静止誘導機器において、前記放熱機構は、タンクの内側において、内蔵型コンサベータを備えていても良い。 In the stationary induction device of the present invention, the heat dissipation mechanism may include a built-in consorbeta inside the tank.
本発明によれば、冷却水路を有さずとも、静止誘導機器の中身より上部の電気絶縁油が持っている熱をタンク外に放出することができ、かつ、タンク部の内圧変動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to release the heat possessed by the electrical insulation oil above the content of the static induction device to the outside of the tank without suppressing the cooling water passage, and to suppress the internal pressure fluctuation of the tank portion. be able to.
そして、温度上昇の抑制により静止誘導機器の小型化や原価低減ができ、また、タンクの内部圧力変動の抑制により構造の簡便化、事故防止ができる。 Further, by suppressing the temperature rise, downsizing and cost reduction of the static induction device can be achieved, and by suppressing the internal pressure fluctuation of the tank, the structure can be simplified and the accident can be prevented.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings for explaining the embodiments, the same components are denoted by the same names and reference numerals, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1および図2を用いて、本発明の実施例1の変圧器を説明する。 A transformer according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、本実施例の変圧器の正面図である。変圧器のタンク15には、変圧器本体11が収納され、電気絶縁油18が入れられている。変圧器本体11は、鉄心12とコイル13とを組み立てた鉄心−コイル組立体で構成されている。タンク15の上部には、カバー16が取り付けられ、カバー16には、本発明の特徴である放熱機構20が設けられている。放熱機構20は、集熱部22、放熱部23、および集熱部と放熱部の間の伝熱部24から構成されている。集熱部22は、タンク15の内部の電気絶縁油18に浸った状態にあり、放熱部23は、カバー16の外側に配置されている。変圧器本体11の、特にコイル13から発生する熱により電気絶縁油18が加熱される。電気絶縁油18の熱は、放熱機構20の集熱部22で集められ、伝熱部24により放熱部23へ伝達され、放熱部23から外部へ放熱される。この構造により、電気絶縁油18の熱エネルギーをタンク15の外部に放出できる。通電時、変圧器で発生した損失が熱エネルギーとなり、周囲の電気絶縁油を温める。温められた電気絶縁油18は密度が小さくなりタンク15の上部に移動する。一般にタンクの上部には空気層が存在するが、タンクの上部に放熱機構を設けることにより、油層上部からの放熱が効率的に行われる。
FIG. 1 is a front view of the transformer of the present embodiment. The transformer
図2は、放熱機構20の構成をより具体的に示した図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図、図2(c)は側面図である。集熱部22、放熱部23および伝熱部24は、熱電率の良い金属材料、例えば鉄、ステンレス、銅、アルミニウムなどで作成される。集熱部22や放熱部23にフィンを取り付けて、表面積を増やすことで、より冷却効率が向上する。
FIG. 2 is a view more specifically showing the configuration of the
本実施例によれば、冷却水路などの放熱手段を有さずとも、変圧器の本体より上部の電気絶縁油が持っている熱をタンク外に放出することができる。 According to this embodiment, the heat possessed by the electrical insulating oil above the main body of the transformer can be released to the outside of the tank without having a heat dissipation means such as a cooling water passage.
図3および図4を用いて、本発明の実施例2の変圧器を説明する。 A transformer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
図3は、本実施例の風船形状コンサベータ付き放熱機構30を備える変圧器の正面図である。変圧器のタンク15に、変圧器本体11が収納され、電気絶縁油18が入れられている構成は、実施例1と同様である。
FIG. 3 is a front view of a transformer provided with a
本実施例の放熱機構は、カバー16の内側に内蔵型コンサベータを備えており、内蔵型コンサベータは風船形状コンサベータで構成されている。そして、本実施例の風船形状コンサベータ付き放熱機構30では、風船形状コンサベータは熱をタンク15の外に排出するための放熱部23と接続されている。放熱部23は変圧器の内部からカバー16を介してタンク15外部まで接続されている。放熱部23はカバー16と一体に構成されていても良いし、別体でも良い。
The heat dissipation mechanism of the present embodiment is provided with a built-in type consaver inside the
図4は、本実施例の内蔵型コンサベータの構成図である。内蔵型コンサベータは、風船形状コンサベータ31を網状伝熱材32で包んだ様な構造をしており、網状伝熱材32は放熱機構30の放熱部23に直接接続される。風船形状コンサベータ31は電気絶縁油18に浸った状態、あるいは浮いた状態であり、網状伝熱材32および放熱部23を介して、電気絶縁油の熱をタンク15の外部に放出できる構造になっている。通電時には、実施例1と同じ原理で、変圧器で発生した熱の放熱が行われる。なお、図には記載していないが、風船形状コンサベータ31に接続して実施例1の放熱機構と同様に集熱部を設けても良い。
FIG. 4 is a block diagram of the built-in type consorbeta of this embodiment. The built-in type conservator has a structure in which a balloon-
また、変圧器の温度変化に伴い、タンク15の内部圧力変動が発生した際には、風船形状コンサベータ31が伸縮することでタンク15の内部圧力変動を緩和することができる。
In addition, when the internal pressure fluctuation of the
本実施例によれば、放熱機構として風船形状コンサベータ付き放熱機構を用いたので、変圧器で発生する熱をタンク外に放出することができ、かつ、タンク部の内圧変動を抑制することができる。 According to the present embodiment, since the heat dissipation mechanism with the balloon-shaped conservator is used as the heat dissipation mechanism, the heat generated by the transformer can be released to the outside of the tank, and the internal pressure fluctuation of the tank portion can be suppressed. it can.
図5および図6を用いて、本発明の実施例3の変圧器を説明する。 A transformer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は、本実施例の蛇腹形状コンサベータ付き放熱機構40を備える変圧器の正面図である。変圧器のタンク15に、変圧器本体11が収納され、電気絶縁油18が入れられている構成は、実施例1と同様である。
FIG. 5 is a front view of a transformer provided with a
本実施例の蛇腹形状コンサベータ付き放熱機構40では、蛇腹形状コンサベータは熱をタンク15の外に排出するための放熱部23と接続されている。放熱部23は変圧器内部からカバー16を介してタンク15の外部まで接続されている。放熱部23はカバー16と一体に構成されていても良いし、別体でも良い。
In the
図6は、本実施例の内蔵型コンサベータの構成図である。内蔵型コンサベータは、板状伝熱材41の上に蛇腹形状コンサベータ42が位置する構造であり、蛇腹形状コンサベータ42は熱伝導性の金属材料でできている。そして、蛇腹形状コンサベータ42は放熱機構の放熱部23に接続され、実施例1と同じ原理で、変圧器で発生した熱の放熱が行われる。加えて、蛇腹形状コンサベータ42全体を伝熱材で構成することで、より効率を高めることが可能となる。
FIG. 6 is a block diagram of the built-in type consaver of this embodiment. The built-in type conservator has a structure in which the bellows-shaped
また、変圧器の温度変化に伴い、タンク15の内部圧力変動が発生した際には、蛇腹形状コンサベータ42が伸縮することでタンク15の内部圧力変動を緩和することができる。
In addition, when the internal pressure fluctuation of the
本実施例によれば、放熱機構として蛇腹形状コンサベータ付き放熱機構を用いたので、変圧器で発生する熱をタンク外に放出することができ、かつ、タンク部の内圧変動を抑制することができる。 According to the present embodiment, since the heat dissipation mechanism with the bellows-shaped conservator is used as the heat dissipation mechanism, it is possible to release the heat generated by the transformer to the outside of the tank and to suppress the internal pressure fluctuation of the tank portion. it can.
実施例1〜3では、変圧器を例に本発明の実施例を説明したが、本発明は、リアクトルを含む静止誘導機器に用いることができる。 In the first to third embodiments, the embodiments of the present invention have been described by taking a transformer as an example, but the present invention can be used for a stationary induction device including a reactor.
10 変圧器
11 変圧器本体
12 鉄心
13 コイル
15 タンク
16 カバー
18 電気絶縁油
20 放熱機構
22 集熱部
23 放熱部
24 伝熱部
30 風船形状コンサベータ付き放熱機構
31 風船形状コンサベータ
32 網状伝熱材
40 蛇腹形状コンサベータ付き放熱機構
41 蛇腹形状コンサベータ
42 板状伝熱材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
タンク上部に設けたカバーと、前記カバーに設けた放熱機構を備え、
前記放熱機構は、
前記タンクの内部で、前記電気絶縁油に浸った状態或いは浮いた状態の集熱部と、
カバーの外側に配置される放熱部と、
前記集熱部で集めた熱を放熱部に伝達する伝熱部と、
を備え、
前記放熱機構は、タンクの内側において、内蔵型コンサベータを備えることを特徴とする静止誘導機器。 A stationary induction device containing a core-coil assembly in a tank and containing electrically insulating oil,
A cover provided on the upper portion of the tank and a heat dissipation mechanism provided on the cover;
The heat dissipation mechanism is
Inside the tank, a heat collecting portion immersed or floating in the electrical insulating oil,
A heat dissipation unit disposed outside the cover;
A heat transfer section for transferring the heat collected by the heat collection section to a heat dissipation section;
Equipped with
The static induction device according to claim 1, wherein the heat dissipation mechanism comprises a built-in consorbeta inside the tank .
前記内蔵型コンサベータは、網状伝熱材で包まれた風船形状コンサベータを備えることを特徴とする静止誘導機器。 In the stationary induction device according to claim 1 ,
A static induction device characterized in that the built-in type conservator comprises a balloon-shaped consorber wrapped in a net-like heat transfer material.
前記内蔵型コンサベータは、熱伝導性材料でできた蛇腹形状コンサベータを備えることを特徴とする静止誘導機器。 In the stationary induction device according to claim 1 ,
A stationary induction device characterized in that the built-in consorbeta comprises a bellows-shaped consaver made of a thermally conductive material.
前記集熱部或いは前記放熱部は、フィンを備えることを特徴とする静止誘導機器。 In the stationary induction device according to claim 1,
The stationary induction device, wherein the heat collecting unit or the heat radiating unit includes a fin.
前記集熱部、前記放熱部および前記伝熱部は、熱伝導性の金属材料で構成されていることを特徴とする静止誘導機器。 In the stationary induction device according to claim 1,
The stationary induction device, wherein the heat collecting unit, the heat radiating unit, and the heat conducting unit are made of a thermally conductive metal material.
前記放熱機構の少なくとも一部は、前記カバーと一体に構成されていることを特徴とする静止誘導機器。 In the stationary induction device according to claim 1,
At least a part of the heat dissipation mechanism is integrally formed with the cover.
前記放熱機構は、前記集熱部が、タンク内部に配置されたコンサベータ近傍に配置されていることを特徴とする静止誘導機器。 A heat dissipation mechanism comprising a heat dissipation unit disposed outside the tank via a cover disposed above the static induction device, and a heat collection unit inside the tank and immersed in the electrically insulating oil,
The heat dissipation mechanism is characterized in that the heat collecting portion is disposed in the vicinity of a consorbeta disposed inside a tank.
前記静止誘導機器は、変圧器であることを特徴とする静止誘導機器。 The stationary induction device is a transformer.
前記静止誘導機器は、リアクトルであることを特徴とする静止誘導機器。 The stationary induction device is a reactor.
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