JPH0779057B2 - 静止誘導電器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば変圧器やリアクトル等の静止誘導電器
に関し、特に巻線から漏れ磁束を収束するために磁気シ
ールドを設けた静止誘導電器における冷却の改善に関す
るものである。

［従来の技術］ 静止誘導電器の容量が大きくなると巻線からの漏れ磁束
も増大し、この漏れ磁束がタンク部や鉄心部分を構成す
る金属構造物に侵入して漂遊損失を増大せしめると共
に、漂遊損失により局部的な温度上昇をもたらすという
弊害が増大して品質上、性能上および信頼性の観点から
問題となることは周知の事実である。このような問題点
を軽減または除去するために上下端部に磁性鋼板から成
る磁気シールドを設け、巻線から出る漏れ磁束を磁気シ
ールドに導き、この磁気シールド内で３相分の漏れ磁束
を相殺させる方法がとられることも良く知られている。
しかしながら磁気シールドは巻線の上、下端部に設置さ
れるため、巻線を冷却するための冷却媒体（油またはガ
ス）の通路が制約され、巻線の冷却が阻害されたりある
いは磁気シールドの性能が低下したりする問題点も有し
ている。

第７図及び第８図は例えば特公昭63−20009号公報など
に示された従来の静止誘導電器を示す断面図及び平面図
である。これらの図において（１）はタンク、（２）は
脚部、（３）（４）は継鉄部で各相の脚部間を磁気的に
結合している。上記継鉄部（３）（４）の両側面部には
支持金具（５）（６）が当接されて継鉄部（３）（４）
を締め付けると共に、脚部（２）の外周に巻回された巻
線（７）（８）を上，下から押圧支持している。（９）
は巻線（７）の内側に設けられた巻芯である。（10）は
前記巻芯（９）と巻線（７）との間に設けられた通路、
（11）は巻線（７）と巻線（８）の間に設けられた通
路、（12）は巻線（８）の外周部に設けられた絶縁筒、
（13）は巻線（８）と絶縁筒（12）との間に設けられた
通路である。（14）（15）な継鉄部（３）（４）と支持
金具（５）（６）との間に挿入された間隔片で、複数個
挿入されている。（16）（17）は巻線（７）（８）と支
持金具（５）（６）との間にそれぞれ挿入されたドーナ
ツ形の絶縁板であり、この絶縁板（16）（17）の内径は
巻芯（９）の内径とほぼ等しい寸法関係にあり、脚部
（２）の外接円より僅かに大きい。（18）（19）は絶縁
スペーサであり、絶縁板（16）（17）に等ピッチで複数
個接着されている。（20）（21）は締め付け金具（５）
（６）と、絶縁板（16）（17）との間に挿着された上部
及び下部磁気シールドで、磁性鋼板を積層して直線状に
形成し、その長さは各相の巻線に亙って設けられてい
る。例えば３相誘導電器の場合は３相分の巻線に亙って
設けられる。（22）は下部継鉄部（４）と支持金具
（６）の下部に設けられた足金で、この足金（22）の両
端部は支持金具（６）固着されている。

ここで支持金具（６）、磁気シールド（21）および絶縁
板（17）には巻線（７）（８）に冷媒を導くための冷媒
通路穴（6a）（21a）（17a）がそれぞれに設けられ、こ
れらの冷媒通路穴（6a）（21a）（17a）は上下方向に連
通し、巻線（７）（８）を冷却するための冷媒の通路
（23）を形成している。そして冷媒（図示省略）は実線
矢印によって示す方向に通流する。

上記のように構成された電磁誘導電器においては、巻線
（７）と（８）の間の漏れ磁束は巻線（７）（８）の垂
直方向に流れ、巻線（７）（８）の上、下端部に配置さ
れた磁気シールド（20）（21）に吸収された後、磁気シ
ールド（20）（21）の長さ方向に流れて各相の漏れ磁束
が合成され、３相誘導電器では各相の漏れ磁束の位相差
は120゜であるので合成されてベルトル和が零となる。
このため、磁気シールド（20）（21）の巻線（７）
（８）と反対側に位置する支持金具（５）（６）に侵入
する漏れ磁束が大巾に減少するので、漂遊損失を大巾に
減少出来るとともに局部加熱の発生も防止することが出
来る。

一方、巻線（７）（８）の冷却は第７図の矢印（23）に
示すように、支持金具（６）、磁気シールド（21）及び
絶縁板（17）のそれぞれの冷媒通路穴（6a）（21a）及
び（17a）を通って通路（10）（11）（13）の上方に冷
媒が流れて巻戦（７）（８）が冷却されるようになって
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の静止誘導電器は以上のように構成されているので
巻線（７）（８）を冷却する冷媒の通路部を磁気シール
ド（21）に設けた冷媒通路穴（21a）で総てまかなわね
ばならず、静止誘導電器の容量が大きくなる程、冷媒の
循環流量が増加するもので冷媒通路穴（21a）を大きく
したりあるいは冷媒通路穴（21a）の数を増したりする
必要が生じる。

磁気シールド（21）の冷媒通路穴（21a）を大きくする
ことは磁気シールド（21）を構成する磁性鋼板が分断さ
れる枚数が多くなるため、冷媒通路穴（21a）で多量の
漏れ磁束が発生して支持金具（６）等に侵入し、損失の
増大や、局部加熱発生を引き起こす要因となる。又、冷
媒通路穴（21a）の数を増やすことは磁気シールド（2
1）を構成する磁性鋼板の分断数が増加するので、冷媒
通路穴（21a）を大きくするのと同様に損失の増大や局
部加熱発生を伴うとともに、磁性シールド（21）の中の
各相巻線の漏れ磁束のベクトル和が零にならなくなるた
め、多量の漏れ磁束が支持金具（６）に侵入するという
問題点があった。

従って磁気シールド（21）の各巻線の漏れ磁束を吸収
し、ベクトル和を零にするという機能から考えれば、冷
媒通路穴（21a）は極力小さく、穴の数も少ないことが
望まれる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、巻線の冷却が良く、磁気シールドの機能低下
を抑制することの出来る静止誘導電器を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る静止誘導電器は、継鉄部と下部支持金具
との間及び前記継鉄部と磁気シールドとの間に冷媒の通
流し得る通路を設けると共に、絶縁板に冷媒の通流し得
る貫通孔を前記通路の上方に設け、前記通路、及び前記
貫通孔を経て、巻線の下部に至る冷媒通路を形成してな
るものである。

［作用］ この発明における冷媒通路は、磁気シールドと継鉄部と
の間に設けた通路を用いて構成したことにより、下部磁
気シールドを貫通させる必要がなくなり、磁気シールド
の機能を低下させることが少なく、しかも巻線の冷却効
率を確保させている。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図〜第３図において、（27）は絶縁板であり、詳細を第
３図に示すように、冷媒を通すための貫通孔（27a）と
貫通孔（27b）が設けられている。貫通孔（27a）は従来
のものと同様に冷媒通路穴（6a）及び（21a）と連通し
ており、第１図の実線矢印で示す冷媒を通流する第１の
通路（23）を構成している。一方、貫通孔（27b）は間
隔片（15）によつて継鉄部（４）と下部支持金具（６）
との間に形成された通路（24）と連通し、第１図の破線
矢印で示す冷媒通路（25）を構成している。前記冷媒通
路（25）は磁気シールド（21）を通過しておらず、前記
冷媒の通路（23）とは別途形成されている。なお、この
他の符号は上記従来装置と同様であるから説明を省略す
る。

以上の構成において、巻線（７）（８）の下部へ流入す
る冷媒は、実線矢印で示す冷媒通路穴（6a）（21a）及
び貫通孔（27a）を経て巻縁（７）（８）の下部に至る
冷媒の通路（23）と、中身足（22）により支持金具
（６）とタンク（１）の底板（1a）とで形成される空間
から通路（24）を通り、通路（24）の上方に位置した、
絶縁板（27）の冷媒通路穴である貫通穴（27b）を経て
巻線（７）（８）の下部に至る破線矢印で示す冷媒通路
（25）とが合流するようになっている。

このように、絶縁板（27）に貫通孔（27b）を設けると
共に、継鉄部（４）と下部支持金具（６）との間及び前
記継鉄部（４）と下部磁気シールド（21）との間に冷媒
の通流し得る通路（24）を設け、前記通路（24）、及び
前記貫通孔（27b）を経て、前記巻線（７）（８）の下
部に至る冷媒通路（25）を形成したことにより、容易に
しかも安価に巻線（７）（８）を冷却するに必要な冷媒
通路を確保することが出来る。従ってこの分だけ磁気シ
ールド（21）に設けられた冷媒通路穴（21a）を小さく
することが出来るので冷媒通路穴（21a）部の漏れ磁束
量は少なくなり、損失が低減するとともに支持金具
（６）の冷媒通路穴（6a）部分の局部加熱もなくなる。
又、前述したように冷媒通路穴（21a）を小さくできる
ことにより各相巻線の漏れ磁束のベクトル和をほぼ零に
することが可能になるので支持金具（６）へ漏れ磁束進
入量も少なくなり、損失を低減することが可能となる。

又、絶縁板（27）に貫通孔（27a）とは別に貫通孔（27
b）を設けたことにより冷媒の流れの巻線円周方向分布
が従来より改善されるので、従来のものより以上に巻線
（７）（８）を円周方向に均一に冷却できることにな
り、冷却性能を向上することも可能になる。

なお、上記実施例では支持金具（６）とタンク（１）の
底板部（1a）から継鉄部（４）と支持金具（６）との間
の通路（24）を経て絶縁板（27）の貫通孔（27b）に至
る冷媒通路（25）を示したが、これに限定されるもので
はなく、例えば第４図に示すこの発明の他の実施例のよ
うに、支持金具（６）の継鉄部（４）に面する部分に貫
通孔（6a）を設け、この貫通孔（6b）から冷媒が入り込
むように構成してもよい。

又、絶縁板（27）に設けた貫通孔（27b）をダクト状の
通路（24）を連通するほぼ真上に設けたが、巻線冷却の
円周方向分布を良くするため継鉄部（４）の中心側にず
らしてもよい。

さらに、第５図に示すこの発明のさらに他の実施例のよ
うに支持金具（６）とタンク（１）との間を閉止する閉
止板（26）を設けたものにも適用出来る。

さらに又、冷媒の通路が冷媒通路穴（6a）（21a）及び
貫通孔（27a）を連通して巻線下部に至る従来装置と同
様の冷媒の通路（23）と、本発明による通路（24）から
貫通孔（27b）を経て巻線下部に至る冷媒通路（25）の
両方を設けたものについて述べたが、冷媒通路（25）の
みとすることも差し支えない。

又、第６図のこの発明のさらにまた他の実施例に示すよ
うに、絶縁板（27）を（271）（272）（273）に分割し
て形成し、分割された絶縁板（272）に貫通孔（27b）を
設けてもよい。又、前記絶縁板（271）（273）を省き、
絶縁板（272）のみ設置してその絶縁板（272）に貫通孔
（27b）を設けるように構成してもよい。

また上部磁気シールド（20）部を下部と同様の構造とし
てもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、継鉄部と下部支持金具
との間及び継鉄部と磁気シールドとの間に冷媒の通流し
得る通路を設けると共に、絶縁板に冷媒の通流し得る貫
通孔を前記通路の上方に設け、前記通路、及び前記貫通
孔を経て、巻線の下部に至る冷媒通路を形成して構成し
たことにより、漏れ磁束による損失が少なく局部加熱の
ない静止誘導電器が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による静止誘導電器を示す
断面図、第２図は第１図の静止誘導電器の平面方向の断
面図、第３図は第１図に用いた絶縁板の平面図、第４
図，第５図はこの発明の他の実施例及びさらに他の実施
例を示すいずれも部分側面断面図、第６図はこの発明の
さらにまた他の実施例を示す絶縁板の平面図、第７図は
従来の静止誘導電器を示す断面側面図、第８図は従来の
静止誘導電器の平面方向の断面図である。 図において、（２）は脚部、（３）（４）は継鉄部、
（６）は下部支持金具、（７）（８）は巻線、（20）
（21）は磁気シールド、（27）は絶縁板、（27a）（27
b）は貫通孔、（25）は冷媒通路である。 なお図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の脚部と継鉄部とで磁気回路を形成す
   る鉄芯と、前記脚部に巻回された巻線と、この巻線の上
   下に配置されて前記巻線を支持する上部及び下部支持金
   具と、これら支持金具と前記巻線との間に配置されかつ
   位相の異なる各相巻線間に亙る長さを有する上部および
   下部磁気シールドと、前記下部磁気シールドと前記巻線
   の下部との間に配置された絶縁板とを備えた静止誘導電
   器において、前記継鉄部と前記下部支持金具との間及び
   前記継鉄部と前記磁気シールドとの間に冷媒の通流し得
   る通路を設けると共に、前記絶縁板に冷媒の通流し得る
   貫通孔を前記通路の上方に設け、前記通路、及び前記貫
   通孔を経て、前記巻線の下部に至る冷媒通路を形成して
   なることを特徴とする静止誘導電器。