JPH0684659A - 変圧器鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】変圧器の騒音を増大する要因となる継鉄と階段
状部の珪素鋼板からなる鉄心脚との接合部の互いに押付
けられていない部分を押さえつける。 【構成】接合部４１，４２に、鉄心の断面形状に応じた
階段状に成形した弾性体からなる押さえ板５１，５３を
取付けて押さえつけることによって、接合部の階段状部
の振動を防止する。また、バインド鉄心なので、押さえ
板５１，５３を鉄心脚１１、１２、１３と継鉄１４，１
５，１６，１７とで囲まれて形成される鉄心窓１０とは
反対側の接合部４１，４２の階段状部４３だけに限定し
て取付けてよく、鉄心窓側１０の接合部４１，４２の階
段状部への取付けを省略する。また、押さえ板５１，５
３を継鉄１４，１５，１６，１７とフレームで挟み、フ
レーム締付けボルトで固定するときの締付け力で取付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電力用、工業用など
の比較的大容量の変圧器、特にその鉄心の騒音低減を図
るための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１はこの発明の説明と従来の変圧器鉄
心の構成の説明を兼ねた変圧器鉄心の立面図である。こ
の図において、変圧器鉄心は３相３脚鉄心であり、３本
の鉄心脚１１，１２，１３及びこれらの上下端部を結合
する４本の継鉄１４，１５，１６，１７，とで日の字を
横にした形を形成している。これらにはそれぞれ所定の
間と数のバインドテープ１８が巻回されていて、これら
の締付け力によって積層された珪素鋼板が機械的に一体
のものになっている。

【０００３】鉄心脚１１，１２，１３の図の中央部には
上下に長い連結板２１，２２，２３が取付けられいて鉄
心脚１１，１２，１３とともにバインドテープ１８で巻
回されていて、主要な締付け力はこの連結板２１，２
２，２３を介して鉄心脚１１，１２，１３に伝達され
る。また、後述のように鉄心脚１１，１２，１３や継鉄
１４，１５，１６，１７の断面は円に内接する階段状を
しているので、連結板で押さえることができない階段状
部は図示しない木製の間隔片が鉄心や継鉄とバインドテ
ープの間に挿入されてこの間隔片を介して階段状部に締
付け力が伝達される。連結板２２，２３は上端部近くで
切り欠いて図示してあるが、実際のものは下部から継鉄
１４，１５の上端面から更に突出した位置まで一体のも
のである。

【０００４】継鉄１４，１５，１６，１７はエンドプレ
ート２５，２７及び図では上下部フレーム３１，３２に
隠されているものがが鉄心脚１１，１２，１３の連結板
２１，２２，２３と同じ役割を果たしている。階段状部
に間隔片が挿入されるのは鉄心脚の場合と同様である。
上部の継鉄１４，１５には上部フレーム３１が、下部の
継鉄１６，１７には上部フレーム３１が取付けられてい
て、図示しない巻線に圧縮力を与えるためなどに使用さ
れる。この圧縮力は３本の連結板２１，２２，２３に上
下方向の引っ張り力を与えてこれを上下部フレーム３
１，３２に伝達することによって得られる。この図で
は、上部フレーム３１，下部フレーム３２は右側の一部
しか示していないが、これらは左右対称で、右端と同様
に左端も鉄心から突き出す程の長さのものである。後述
するように、図示の押さえ板５１，５２，５３はこの発
明によるものなので、この部分を図示するために上下部
フレーム３１，３２や前述の連結板２２，２３を切り欠
いて図示したものである。押さえ板５１，５２，５３は
上部だけに図示してあるが、従来の変圧器鉄心ではこれ
らは取付けられていないのでここでは説明を省略する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】周知のように変圧器鉄
心は0.35mm或いはそれ以下の薄い珪素鋼板を積層するこ
とによって所定の形状寸法に製作される。そして珪素鋼
板同士は接着されることはなく前述のようにバインドテ
ープ１８による締付け力で機械的に一体のものになって
いる。また、鉄心脚１１，１２，１３と継鉄１４，１
５，１６，１７との接合部は図示のように４５°の角度
に切断されたものが所定の寸法をラップさせて接合され
ている。例えば、左上の鉄心脚１３と継鉄１５との接合
部４２では４５°の角度の接合線の中央部が連結板２３
で押さえつけられる。上中央部の接合部４１では鉄心脚
１２と継鉄１４，１５との３本が逆Ｙの字の接合線で接
合されており、この接合線の中央部も連結板２２で押さ
えつけられている。

【０００６】ところで、これら接合部の連結板２２や２
３で締付けられていない端部では押さえるものが無い。
この部分はこの図では図示していないが、後述する図２
に示すように階段状になっている。変圧器の運転時に鉄
心が励磁状態にあるときに、この接合部の階段状部の押
さえつけるものが無い部分の鉄心表面の珪素鋼板が振動
を起こして変圧器の騒音を増大させるという問題があ
る。一般に知られているように、鉄心によって発生する
騒音は珪素鋼板特有の磁歪振動と称される振動が鉄心全
体に共振して発生するものであるが、前述のように押付
けられていない接合部ではこれに加わって騒音発生の要
因になっているという問題がある。

【０００７】この発明の目的は、このような問題を解決
し、変圧器の騒音を増大する要因を排除して騒音の増大
を抑制する変圧器鉄心を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、所定の厚みに積層した珪素鋼板
を更に積み重ねて、断面が円形に内接する階段状の多角
形に成形された少なくとも２本の鉄心脚とこれら鉄心脚
の上下の両端を磁気的、機械的に結合する継鉄とからな
る鉄心及び上下の継鉄を挟んで両側に設けられた上部と
下部のフレームからなる変圧器鉄心において、前記鉄心
脚及び継鉄とが互いに接合される接合部の階段状部を、
この階段状部の形状に応じて成形した弾性体からなる押
さえ板を取付け、この押さえ板を介して接合部の階段状
部を押付けてなるものとし、また、鉄心がバインドテー
プを巻回して締付けるバインド鉄心であり、押さえ板を
鉄心脚と継鉄とで囲まれて形成される鉄心窓とは反対側
の接合部の階段状部にだけ取付けてなるものとし、ま
た、押さえ板を、鉄心に設けられた貫通孔を貫通する締
付けボルトによって、鉄心を挟んで設けられたフレーム
が固定されるときの締付け力で押付けるものとする。

【０００９】

【作用】この発明の構成において、鉄心脚及び継鉄を互
いに接合する接合部に、鉄心脚又は継鉄の断面形状に応
じた階段状に成形した弾性体からなる押さえ板を取付け
て押さえつけることによって、何も押さえ付けるものが
なくて鉄心が励磁状態のときに振動を起こして変圧器騒
音の増大の原因になっていた接合部の階段状部が押さえ
板によって押さえられるので振動の発生が防止される。

【００１０】また、バインドテープを巻回して締付ける
バインド鉄心の場合には、押さえ板を鉄心脚と継鉄とで
囲まれて形成される鉄心窓とは反対側の接合部の階段状
部だけに限定して取付けて、鉄心窓側の結合線端部への
取付けを省略してもこの部分はバインドテープの巻回位
置が近く、階段状部も間隔片を介して押さえつけられる
ので接合部の階段状部の珪素鋼板の振動が起こりにくい
ことから、押さえ板の取付けを省略したことによる影響
は小さい。

【００１１】また、押さえ板を鉄心とフレームで挟み、
鉄心に設けられた貫通孔を貫通する締付けボルトによっ
て鉄心を挟んで締めつけてフレームを固定するときの締
付け力で取付けることによって、押さえ板を取付ける金
具を省略することができる。

【００１２】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例を示す変圧器鉄心の立面図であ
り、前述のように従来技術の説明にも使用したので、共
通事項の説明は省略する。この図において、鉄心脚１２
と継鉄１４，１５との接合部４１の上部に押さえ板５１
を取付けてあり、図の左上の鉄心脚１３と継鉄１５との
接合４２の外側に押さえ板５３と５４を取付けてある。
この図では下部の接合部に押さえ板を図示していない
が、この発明の実施においては下部も上部と同様に対称
に押さえ板を取付けるのが実際である。これら押さえ板
５１，５２，５３の取付け位置は後述のように所定の厚
みに積層された異なる幅の珪素鋼板が階段状になってい
る部分である。

【００１３】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。この図
において、継鉄１５の断面は略円形をしており、一定幅
の珪素鋼板を所定の厚みに積層して長方形状の断面にな
ったものの幅と厚みの異なるものを組み合わせて円に内
接する階段状の多角形に形成したものである。上部フレ
ーム３１を形成するフレーム３１１と３１２でエンドプ
レート２５を介して継鉄１５を挟んだ形になっており、
締付けボルト３４が継鉄１５を貫通していてこの締付け
ボルト３４を締付けることによってフレーム３１１，３
１２が継鉄１５と機械的に一体になる。クロスバー３３
はフレーム３１１，３１２を連結して一体にするもので
これらで上部フレームを形成している。クロスバー３３
は図には一点鎖線で示したボルト３５でフレーム３１
１、３１２にそれぞれ取付けられる。下部フレーム４も
基本的に同様の構成である。

【００１４】押さえ板５１の断面は図２に示すように継
鉄１５の上側の階段状部４３の形状に合わせて階段状に
成形してあり、反対側の面はフレーム３１１又は３１２
に接触している。フレーム３１１，３１２は締付けボル
ト３４によって締付けられて継鉄１５と一体になってい
るが、締付けボルト３４を締付ける際にフレーム３１
１，３１２が間隔片５１，５２を継鉄１５に押付けるこ
とになって継鉄１５の幅の異なるそれぞれの段を押さえ
板５１，５２が押さえることになる。クロスバー３３の
ボルト３５による固定はこの後の工程で行われる。継鉄
１５やエンドプレート２５又は連結板２２は鋼板なので
締付け力によって寸法が短縮することは殆ど無視できる
のに対して、押さえ板５１，５２は鋼材に比べれば弾力
性ある材料を使用するので、大きめに製作しておけば必
要とする押付け力で継鉄１５を押付けることができる。
押さえ板５１，５２の材料としては油入変圧器の間隔片
などに多く使用される桜木などの木材が適している。

【００１５】鉄心脚１３と継鉄１６との接合部に設けた
押さえ板５３，５５は互いの突き合わせ部を鉄心の接合
部に合わせて４５°の傾斜を持っている。押さえ板５３
と５５とを図示のようなＬ字形に一体のものとして製作
することも不可能ではないがその必要性はない。図の押
さえ板５３，５５は押さえ板５１と共に、製作可能な範
囲で長いものの断面を図２のように成形し、これを適宜
切断して製作すればよい。押さえ板５１の場合は長手方
向に直角に切断し、押さえ板５３，５５の場合は一方を
直角に他方を４５°に切断することで容易に所望の押さ
え板を製作することができる。

【００１６】前述のように、押さえ板５１，５３，５５
を取付ける位置は左上と中上だけではなく、右上、左
下、中下、右下の合計６カ所に取付ける。これらの接合
部の階段状部はバインドテープ１８が巻回された位置か
ら離れているので表面の珪素鋼板が振動し易い状態にあ
る。一方、継鉄と鉄心脚で囲まれていわゆる鉄心窓１０
に接した接合部の階段状部はすぐ近くにバインドテープ
１８があり、しかも前述のようにバインドテープ１８が
巻回された位置の階段状部は間隔片を介して押さえ付け
られているので外側の接合部の階段状部に比べて珪素鋼
板の振動が生じにくいことから、この部分に押さえ板を
取付ける必要はない。ただし、鉄心締付け方式がバイン
ドテープ方式のイワユルバインド鉄心ではなく、締付け
ボルト３４と同様に鉄心断面の中央部に鉄心締付け用の
ボルトを通して締付ける方式の場合には、鉄心窓側の接
合部の階段状部にも押さえ板を取付け何らかの方法で押
さえ付けるのが望ましい。

【００１７】図２に示したように押さえ板５１，５３，
５５及び図示しないこれらと対称位置に取付ける押さえ
板は全て上部フレーム３及び下部フレーム４を取付け、
固定するときに取付けて押さえつけるが、このような構
成が採用できない場合には、別の方式で押さえ板を取付
けて押さえつければよい。

【００１８】

【発明の効果】この発明は前述のように、鉄心脚や継鉄
を互いに接合する接合部に、鉄心の断面形状に応じた階
段状に成形した弾性体からなる押さえ板を取付けて押さ
えつけることによって、従来、何も押さえ付けるものが
ないために変圧器運転中に振動を起こして変圧器騒音の
増大の原因になっていた接合部の階段状部をこの押さえ
板で押さえるので振動の発生を防止することができるこ
とから、変圧器運転中の騒音を低減することができると
いう効果が得られる。

【００１９】また、バインド鉄心の場合には、押さえ板
を鉄心脚と継鉄とで囲まれて形成される鉄心窓とは反対
側の接合部の階段状部だけに限定して取付け、鉄心窓側
の接合部の階段状部への取付けを省略しても、この部分
はバインドテープの巻回位置が近く、バインドテープが
巻回された位置の階段状部も間隔片を介して押付けられ
るので接合部の階段状部の珪素鋼板の振動が起こりにく
い。したがって、省略した分押さえ板の個数を減らすこ
とができる。

【００２０】また、押さえ板を鉄心とフレームで挟み、
鉄心に設けられた貫通孔を貫通する締付けボルトによっ
て鉄心を挟んで締めつけてフレームを固定するときの締
付け力で取付けることによって、押さえ板を取付ける金
具を省略することができるという効果がえられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の従来例と実施例を兼ねて示す変圧器
鉄心の立面図

【図２】この発明の実施例としての図１のＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

１１ 鉄心脚 １２ 鉄心脚 １３ 鉄心脚 １４ 継鉄 １５ 継鉄 １６ 継鉄 １７ 継鉄 ２１ 連結板 ２２ 連結板 ２３ 連結板 ３１ 上部フレーム ３１１ フレーム ３１２ フレーム ３２ 下部フレーム ３４ 締付けボルト ４１ 接合部 ４２ 接合部 ４３ 階段状部 ５１ 押さえ板 ５２ 押さえ板 ５３ 押さえ板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の厚みに積層した珪素鋼板を更に積み
   重ねて、断面が円形に内接する階段状の多角形に成形さ
   れた少なくとも２本の鉄心脚とこれら鉄心脚の上下の両
   端を磁気的、機械的に結合する継鉄とからなる鉄心及び
   上下の継鉄を挟んで両側に設けられた上部と下部のフレ
   ームからなる変圧器鉄心において、前記鉄心脚及び継鉄
   とが互いに接合される接合部の階段状部を、この階段状
   部の形状に応じて成形した弾性体からなる押さえ板を取
   付け、この押さえ板を介して接合部の階段状部を押付け
   てなることを特徴とする変圧器鉄心。
2. 【請求項２】鉄心がバインドテープを巻回して締付ける
   バインド鉄心であり、押さえ板を鉄心脚と継鉄とで囲ま
   れて形成される鉄心窓とは反対側の接合部の階段状部に
   だけ取付けてなることを特徴とする請求項１記載の変圧
   器鉄心。
3. 【請求項３】押さえ板を、鉄心に設けられた貫通孔を貫
   通する締付けボルトによって、鉄心を挟んで設けられた
   フレームが固定されるときの締付け力で押付けることを
   特徴とする請求項１記載の変圧器鉄心。