JPH07297041A

JPH07297041A - 静止誘導電器

Info

Publication number: JPH07297041A
Application number: JP9181994A
Authority: JP
Inventors: Susumu Isaka; 進井坂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】タンク壁のフランジ部で磁気シールド板を分割
する必要がある場合でも、巻線の漏れ磁束がタンク壁に
侵入しないようにした。【構成】複数個の磁気シールド板１０，１１，１２を巻
線２と対向するタンク壁４の中央部および両端部におい
て、中央部には巻線軸方向に長尺の磁気シールド板１０
を複数個複数脚配置方向に並べて配置し、両端部には複
数脚配置方向に長尺の磁気シールド板１１，１２を巻線
軸方向に所定間隔を有して複数並置して成り、さらに中
央部と両端部間の少なくともいずれか一方にはフランジ
接合部７が存在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器やリアクトルなど
の静止誘導電器に係り、特に磁気シールド構造を備えた
静止誘導電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】変圧器の容量が増大するに従って、タン
ク壁に入射する巻線からの漏れ磁束の量も増加すること
から、タンク壁に発生するうず電流損などの漂遊損が増
大したり、あるいはタンク壁の一部で局部過熱が発生し
たりする。

【０００３】そこで、一般には巻線に対向するタンク壁
の内面にけい素鋼板からなる磁性体、あるいは銅板，ア
ルミニウム板などの良導体による磁気シールドを施して
上記漂遊損の低減や局部過熱の防止を図っているのは周
知のところである。

【０００４】例えば、従来のけい素鋼板による磁気シー
ルド装置は、図８に示すように鉄心１に巻回された巻線
２の長さよりもやや長めのけい素鋼板を多数枚積層して
接着し、且つ細長い短冊状に一体成形した磁気シールド
板３を、互いに多少のギャップを設けて複数個垂直に並
べ、巻線２に対向するタンク壁４の内面に取り付けるこ
とにより、巻線２の漏れ磁束のほとんどを磁気シールド
板３の中を還流させ、タンク壁４には漏れ磁束が流れな
いようにしていた。

【０００５】ところが、変圧器の製作の都合上または輸
送制限に対処するため、上部カバー５と下部タンク６と
を結合するためのフランジ７を下部タンク６の上端より
下がった部分に設ける必要が生ずる場合がある。このよ
うな場合、磁気シールド板３を上下２分割して別々に上
部カバー５および下部タンク６に取り付けることにな
る。しかし、磁気シールド板３を上下２分割した場合に
は、磁気シールドに入射した磁束が磁気シールド板３中
を流れにくくなり、磁束の一部がタンク壁４に漏れてフ
ランジ７を通って流れるため、冷却条件の悪いフランジ
７が過熱する恐れがあった。

【０００６】そのため、フランジ７を通って流れる漏れ
磁束を低減するため、いくつかの装置が発明されてい
る。例えば、特開昭５３−９１３２２号公報に開示され
た磁気シールド装置は、図９に示すように上タンク側壁
８または下タンク側壁９の少なくとも片側をフランジ７
の水平面より突出させて磁気シールド板３ａと磁気シー
ルド板３ｂとの間のギャップを小さくする方策を採って
いる。

【０００７】また、特開昭５３−９１３２３号公報に開
示された磁気シールド装置は、図１０に示すように分割
された磁気シールド板３ａ，３ｂのフランジ７側の端部
を一部切り欠き、フランジ７近傍のみ上タンク側壁８お
よび下タンク側壁９より遠ざけて配設する方策を採って
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方策によりフランジ７に流れる漏れ磁束量は、対
策前よりも低減されるものの、磁束量の低減効果は十分
ではなく、フランジ７が過熱することがある。

【０００９】つまり、図９に示す磁気シールド装置のよ
うに、下タンク側壁９の上端部をフランジ７面より上方
に突出させる構造においては、磁気シールド板３ａ，３
ｂ間のギャップは工作上、少なくとも５〜１０ｍｍ必要
である。このギャップ部の磁気抵抗（ギャップ長／対向
部面積に比例）と、磁気シールド板３ａと上タンク側壁
８間の磁気抵抗とを比較した場合、磁気シールド板３ａ
と上タンク側壁８間のギャップが１ｍｍ程度と小さく、
且つ対向部面積（長さに相当）は逆に磁気シールド板３
ａの積層厚よりも大きいため、磁気シールド板３ａと上
タンク側壁８間の磁気抵抗が方が小さく、したがってフ
ランジ７には依然として多くの漏れ磁束が流れることに
なる。

【００１０】また、図１０に示す磁気シールド装置のよ
うに、磁気シールド板３ａ，３ｂの各端部を上タンク側
壁８および下タンク側壁９から遠ざける構造において
は、磁気シールド板３ａと上タンク側壁８間のギャップ
を大きくすることにより、磁気シールド板３ａと上タン
ク側壁８間の磁気抵抗を大きくしているものの、磁気シ
ールド板３ａ，３ｂ間のギャップが大きく、対向部面積
が小さくなっているため、磁気シールド板３ａ，３ｂ間
の磁気抵抗も大きくなり、フランジ７を流れる磁束量を
低減させる効果が小さくなっている。

【００１１】さらに、図９および図１０において、フラ
ンジ７における上部フランジと下部フランジとの位置関
係は、タンク製作誤差が１０〜２０ｍｍ程度あるため、
正確に合致させることは困難であり、その結果、フラン
ジ７を通過する漏れ磁束を低減させることが困難であ
る。

【００１２】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、タンク壁のフランジ部で磁気シールド板を分割
する必要がある場合でも、巻線の漏れ磁束がタンク壁に
侵入しにくい磁気シールド構造を備えた静止誘導電器を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る静止誘導電
器は、上述した課題を解決するために、複数脚の巻線に
対向するタンク壁内面に、それぞれ帯状の薄い磁性板を
積層して成る磁気シールド板を複数個取り付けた静止誘
導電器において、前記複数個の磁気シールド板を前記巻
線と対向する前記タンク壁の中央部および両端部におい
て、中央部には前記巻線軸方向に長尺の磁気シールド板
を複数個前記複数脚配置方向に並べて配置し、前記両端
部には前記複数脚配置方向に長尺の磁気シールド板を前
記巻線軸方向に所定間隔を有して複数並置して成り、さ
らに前記中央部と前記両端部間の少なくともいずれか一
方にはフランジ接合部が存在することを特徴とする。

【００１４】

【作用】磁気シールド板を分割した場合、磁気シールド
板に入射した巻線の漏れ磁束の一部がタンク壁を介して
分断したギャップを回避するように流れるため、フラン
ジ部の過熱の原因になる。

【００１５】ところが、本発明においては、両端部の複
数個の磁気シールド板が巻線軸方向に対して中央部の複
数個の磁気シールド板と分断され、且つ複数脚配置方向
に長尺であるため、他脚の巻線との間で漏れ磁束が流れ
易くなっている。したがって、巻線端部に位置する両端
部の複数個の磁気シールド板に入射した漏れ磁束は、タ
ンク壁を介して敢えて巻線軸方向に流れようとすること
がなく、タンク壁にはほとんど漏れ磁束が侵入すること
がないため、フランジ部の過熱を防止することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１は本発明に係る静止誘導電器の第１実
施例を示す断面図、図２は図１の平面図、図３は図１の
磁気シールド板の取付状態を示す正面図である。なお、
図１〜図３において従来の構成と同一または対応する部
分には同一の符号を用いて説明する。

【００１８】図１に示すように、鉄心１には巻線２が巻
回され、この巻線２に対向する下タンク側壁９には、帯
状の薄い磁性板を積層して成る縦方向（巻線軸方向）に
長尺の磁気シールド板１０が複数個横方向（複数脚配置
方向）に並べて配置されている。これら磁気シールド板
１０は、高さ方向の端部がフランジ７よりも突出せず、
且つ巻線２の高さ中央位置に対して上下対称の範囲に配
設されている。

【００１９】また、巻線２に対してフランジ７より上方
の上タンク側壁８には、横方向（複数脚配置方向）に長
尺の磁気シールド板１１が複数個所定間隔を有して並置
され、その横方向の取付範囲としては図２に示す３相変
圧器にあっては、３相分のコイル全体に対向するよう
に、端相の巻線の外径位置程度までの長さとするのが望
ましい。

【００２０】そして、縦方向に長尺の磁気シールド板１
０を取り付けた下タンク側壁９の下方には、巻線２の高
さ中央位置に対して上下対称の範囲になるように、横方
向に長尺の磁気シールド板１２が磁気シールド板１１と
同数個所定間隔をおいて並置されている。なお、タンク
側からみた磁気シールド板１０，１１および１２を図３
に示す。

【００２１】このように、本実施例では、磁気シールド
板がタンク壁である上タンク側壁８および下タンク側壁
９の上下方向に対し中央部および両端部において、中央
部には巻線軸方向に長尺の磁気シールド板１０を複数個
複数脚配置方向に並べて配置し、両端部には複数脚配置
方向に長尺の磁気シールド板１１，１２を巻線軸方向に
所定間隔を有して複数並置されている。

【００２２】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２３】巻線２から入射する漏れ磁束の内、縦方向
に長い磁気シールド板１０に入射した漏れ磁束は、図１
に示すようにそのまま磁気シールド板１０の中を流れて
再び自相の巻線に戻っていく。

【００２４】一方、上部および下部に配設した横方向に
長尺の磁気シールド板１１，１２に入射した漏れ磁束
は、図２に示すように他相の巻線に向かって流れ、且つ
上部と下部とでは互いに逆方向に向かって流れて漏れ磁
束は還流する。

【００２５】図４に巻線からタンク壁方向に入射する磁
束密度の分布図を示す。図４において、磁束φ₁および
φ₃は横方向に長尺の磁気シールド板１１，１２の中を
左右反対方向に流れ、磁束φ₂は縦方向に長尺の磁気シ
ールド板１０の中を上下方向に流れている。なお、図４
において、Ｂは磁束密度であり、Ｈは磁化力である。

【００２６】このように本実施例によれば、巻線２から
磁気シールド板１０，１１および１２に入射した磁束
は、それぞれ磁気抵抗の小さい磁気シールドの中を通っ
て流れることができるため、中央部に取り付けられた縦
方向に長い磁気シールド板１０と横方向に長い磁気シー
ルド板１１，１２との間を上タンク側壁８および下タン
ク側壁９を介して流れることがほとんどないので、冷却
条件の悪いフランジ７の発熱を防止することができる。

【００２７】図５は本発明に係る静止誘導電器の第２実
施例を示す平面図である。なお、前記第１実施例と同一
の部分には同一の符号を付して説明する。以下の各実施
例についても同様である。本実施例が既に説明した前記
第１実施例と異なる点は、３相３脚構成の代わりに単相
２脚構成とした点である。

【００２８】すなわち、図５に示す２つの巻線２，２は
並列接続され、巻線２，２に流れる電流の向きが反対に
なるように構成し、巻線２からの漏れ磁束の流れる方向
を逆にしている。この実施例でも前記第１実施例と同様
の効果が得られる。

【００２９】その他の構成および作用は図３に示す前記
第１実施例と同様であり、磁気シールド中の磁束の流れ
も同様であるためその説明を省略する。

【００３０】図６は本発明に係る静止誘導電器の第３実
施例を示す断面図である。本実施例が既に説明した前記
第１，第２実施例と異なる点は、下タンク側壁をさらに
２分割し、中継ぎタンク９ａと、下部タンク９ｂとし、
下部にもフランジ７ａを設けた点である。この実施例で
も前記第１実施例と同様の効果が得られる。

【００３１】その他の構成および作用は図３および図５
に示す実施例と同様であり、磁気シールド中の磁束の流
れも同様であるためその説明を省略する。

【００３２】図７は本発明に係る静止誘導電器の第４実
施例におけるタンクフランジ部を示す拡大断面図であ
る。本実施例が既に説明した前記各実施例と異なる点
は、フランジ７を磁束を通しにくい非磁鋼材から形成し
た点である。

【００３３】したがって、フランジ７を磁束を通しにく
い非磁鋼材から形成したので、巻線２から磁気シールド
に入射した漏れ磁束は、基本的に磁気抵抗の小さな部分
を通って流れることから、横方向に長尺の磁気シールド
板１１，１２と縦方向に長尺の磁気シールド板１０との
間をタンクを介して漏れ磁束が流れることを防止する上
で一段と効果を発揮する。

【００３４】その他の構成および作用は前記各実施例と
同様であり、磁気シールド中の磁束の流れも同様である
ためその説明を省略する。

【００３５】なお、上記各実施例では、本発明を変圧器
について説明したが、巻線外部の磁束の流れ方はリアク
トルでも同様であることから、本発明をリアクトルに対
しても適用できることは明白である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る静止
誘導電器によれば、複数個の磁気シールド板を巻線と対
向するタンク壁の中央部および両端部において、中央部
には巻線軸方向に長尺の磁気シールド板を複数個複数脚
配置方向に並べて配置し、両端部には複数脚配置方向に
長尺の磁気シールド板を巻線軸方向に所定間隔を有して
複数並置して成り、さらに中央部と両端部間の少なくと
もいずれか一方にはフランジ接合部が存在することによ
り、巻線から磁気シールド板に入射した磁束をタンク壁
に流すことなく、磁気シールド中を流し、再度巻線へと
還流させることができ、タンク壁、特にフランジ部の過
熱を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止誘導電器の第１実施例を示す
断面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１の磁気シールド板の取付状態を示す正面
図。

【図４】巻線からタンク壁方向に入射する磁束密度を示
す分布図。

【図５】本発明に係る静止誘導電器の第２実施例を示す
平面図。

【図６】本発明に係る静止誘導電器の第３実施例を示す
断面図。

【図７】発明に係る静止誘導電器の第４実施例における
タンクフランジ部を示す拡大断面図。

【図８】従来の変圧器における磁気シールド装置を示す
断面図。

【図９】誘導電器用磁気シールド装置の第１の従来例を
示す部分断面図。

【図１０】誘導電器用磁気シールド装置の第２の従来例
を示す部分断面図。

【符号の説明】

１鉄心２巻線３磁気シールド板４タンク壁５上部カバー６下部タンク７フランジ８上タンク側壁９下タンク側壁１０磁気シールド板１１磁気シールド板１２磁気シールド板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数脚の巻線に対向するタンク壁内面
に、それぞれ帯状の薄い磁性板を積層して成る磁気シー
ルド板を複数個取り付けた静止誘導電器において、前記
複数個の磁気シールド板を前記巻線と対向する前記タン
ク壁の中央部および両端部において、中央部には前記巻
線軸方向に長尺の磁気シールド板を複数個前記複数脚配
置方向に並べて配置し、前記両端部には前記複数脚配置
方向に長尺の磁気シールド板を前記巻線軸方向に所定間
隔を有して複数並置して成り、さらに前記中央部と前記
両端部間の少なくともいずれか一方にはフランジ接合部
が存在することを特徴とする静止誘導電器。