JPH0817639A - ガス冷却静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期使用によるガス止め板の変形の影響が少
なく、鉄心や巻線で発生した電磁振動がタンク内面に伝
わりにくいガス冷却静止誘導電器を提供する。 【構成】 タンク１の内壁に接続部１０ａを設ける。巻
線３に接続部１０ｂを設ける。タンク１内を上部室１ａ
および下部室１ｂに仕切るガス止め板５ａを、絶縁性の
シート９を介して接続部１０ａ，１０ｂに、ボルト１３
およびナット１４により取り付ける。接続部１０ａ，１
０ｂとシート９との間、ガス止め板５ａとシート９との
間にシール材１１を設ける。ボルト１３およびナット１
４と、接続部１０ａ，１０ｂ、シート９、ガス止め板５
ａとの間に押さえ板１２を設ける。タンク１の上部室１
ａ、下部室１ｂにパイプ１５を接続する。パイプ１５を
差圧計１７に接続する。パイプ１５と差圧計１７との間
にバルブ１６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却器によって冷却さ
れたＳＦ6 ガスなどの冷却・絶縁媒体を、送風機によっ
て循環させることにより、鉄心および巻線の冷却を行う
ガス冷却静止誘導電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】変圧器やリアクトルなどの静止誘導電器
は、電動機などの回転機器に比べて発生熱の放散が困難
なため、温度上昇値を規定値以下に保つために特別な冷
却方法を講じる必要がある。低圧小容量の機器の場合に
は、空気の対流による自然冷却を行うことも可能である
が、変電所などに使用される機器には、冷却特性の優れ
た冷却媒体ないし絶縁媒体が必要となる。かかる媒体と
して、旧来から絶縁油が使用されてきたが、近年では、
更に特性の優れた絶縁媒体、冷却媒体として絶縁性ガス
が用いられている。この絶縁性ガスは不燃性で安全性が
高いので、防災上の観点から、都市部の変電所や地下変
電所等の電力密度の高い場所や、病院、空港、ホテル、
デパート等の不特定多数の人が出入りする場所の受変電
設備に適している。また、万一、機器が破損して漏れが
発生しても、絶縁性ガスは人体には無害で周囲の環境に
与える影響が少ないので、山岳地帯に設置される水力発
電所、地熱発電所等の電気設備にも適している。さら
に、絶縁性ガスは軽量で、劣化が少ないという特性を有
しているため、これを用いた静止誘導電器の需要は益々
高まっている。

【０００３】このような絶縁性ガスを用いた静止誘導電
器は、その容量にしたがって以下のように大別できる。
まず、容量が比較的小さいものとしては、乾式で冷却媒
体としてＳＦ6 ガスを用いたＨ種絶縁の静止誘導電器が
ある。また、数ＭＶＡ〜数十ＭＶＡの容量のものとして
は、絶縁媒体および冷却媒体ともにＳＦ6 ガスを用いた
静止誘導電器がある。それ以上の容量のものとしては、
絶縁媒体としてＳＦ6ガスを用い、冷却媒体としてパー
フロロカーボン液を用いた静止誘導電器がある。

【０００４】以上のような静止誘導電器の従来例を図面
にしたがって以下に説明する。この従来例は、冷却媒体
としてＳＦ6 ガスを用いたガス冷却静止誘導電器であ
る。すなわち、図６に示すように、鉛直方向の断面が長
方形状であるタンク１が、地面に接地されている。この
タンク１の内部には、巻線３が巻かれた鉄心２が設置さ
れ、ＳＦ6 ガス４が封入されている。巻線３の中間部外
周とタンク１の内面との間には、タンク１の内部空間を
上部室１ａと下部室１ｂに分けるガス止め板５が設けら
れている。タンク１の外部の前後には、冷却器６が設置
されている。これらの冷却器６の下部は、送風機７を介
して配管９によってタンク１の下部室１ｂに連結されて
いる。冷却器６の上部は、配管９によってタンク１の上
部室１ａに連結されている。

【０００５】以上のような構成を有するガス冷却静止誘
導電器の従来例においては、冷却作用は以下のように行
われる。すなわち、冷却器６において冷却された絶縁ガ
ス４は、送風機７によって配管９からタンク１の下部室
１ｂに送り込まれる。下部室１ｂに送り込まれた絶縁ガ
ス４はガス止め板５により遮られ、鉄心２および巻線３
の側に進路を変える。その後、絶縁ガス４は鉄心２や巻
線３から熱を奪い、次第に温度を上げ、タンク１の上部
室１ａから配管９を通って冷却器６に戻る。冷却器６に
戻った絶縁ガス４は再び冷却され、送風機７によって配
管９からタンク１の下部室１ｂに送り込まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のガス冷却静止誘導電器には、以下のような
問題点があった。すなわち、上記の従来技術では、ガス
止め板５が長期間使用されるに従って徐々に変形するこ
とにより、タンク１内に流入した絶縁ガス４がガス止め
板５の周囲から上部室１ａに漏れる可能性がある。この
ように絶縁ガス４の漏れが発生すると、鉄心２や巻線３
内の冷却に必要な絶縁ガス４の流量が不足して、鉄心
２、巻線３に対する冷却能力が低下するという問題点が
ある。

【０００７】また、ガス止め板５とタンク１内面とは直
接固定されているので、鉄心２や巻線３で発生した電磁
振動がガス止め板５を介してタンク１内面に伝わり、騒
音、振動が発生する原因となる。

【０００８】また、ガス止め板５の固定が十分でない場
合には、ガス止め板５とタンク１内面との間の密閉力お
よびガス止め板５と巻線３最外周面との間の密閉力が弱
く、絶縁ガス４の漏れが発生し、冷却能力が低下すると
いう問題点がある。そして、これに対処するために、ガ
ス止め板５を固定するための部材数を増やすと、製造効
率の低下およびコスト高となる。

【０００９】また、巻線３の最外周面が曲面の場合に
も、ガス止め板５との間に隙間が生じやすく、密封する
のが困難となる。さらに、タンク１内の上部室１ａおよ
び下部室１ｂ内のガス密閉力を測定する手段が設けられ
ていないため、ガス漏れによる故障が発生した場合に迅
速な対応ができない。

【００１０】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その第１の目
的は、長期使用による変形の影響が少なく、鉄心や巻線
で発生した電磁振動がタンク内面に伝わりにくいガス冷
却静止誘導電器を提供することである。

【００１１】第２の目的は、タンク内におけるガス止め
板を強固に固定でき、ガス密閉性の高いガス冷却静止誘
導電器を提供することである。

【００１２】第３の目的は、少ない部材数でガス止め板
を強固に固定でき、ガス密閉性の高いガス冷却静止誘導
電器を提供することである。

【００１３】第４の目的は、巻線等の最外周面が曲面で
あっても、ガス止め板との間の密封性を確保できるガス
冷却静止誘導電器を提供することである。

【００１４】第５の目的は、タンク内のガス密閉力を把
握するため、正確なガス漏れ量を測定することができる
ガス冷却静止誘導電器を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、鉄心に巻回された巻線を
収納したタンクと、前記タンクに封入された絶縁ガス
と、前記タンクの内側面および前記巻線の最外周面の間
に設けられ、前記タンク内を上部室および下部室に仕切
るガス止め板と、前記上部室および下部室に各々ガス冷
却器および送風機を用いて前記絶縁ガスを冷却し循環さ
せるガス冷却静止誘導電器において、前記ガス止め板の
両端を、絶縁性のシートを介して前記タンクの内側面お
よび前記巻線の最外周面に固定したことを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
ス冷却静止誘導電器において、前記タンクの内側面およ
び前記巻線の最外周面に、取り付け穴を有する接続部を
設け、前記シートを、締め付け手段によって前記接続部
に固定したことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載のガ
ス冷却静止誘導電器において、前記接続部の取り付け穴
をネジ穴として形成し、前記シートをボルトによって前
記ネジ穴に固定したことを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１記載のガ
ス冷却静止誘導電器において、前記巻線側または前記鉄
心側の前記シートの一端を、前記巻線の最外周面または
前記鉄心の側面に沿って配置し、前記シートの一端を、
前記巻線の最外周面または前記鉄心の側面に、テープ状
またはひも状の絶縁物によって緊縛したことを特徴とす
る。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１記載のガ
ス冷却静止誘導電器において、前記上部室および前記下
部室にパイプを接続し、前記パイプに、前記上部室およ
び前記下部室の差圧を測定する差圧計または前記絶縁ガ
スの流量を測定する流量計を接続したことを特徴とす
る。

【００２０】

【作用】上記のような構成を有する本発明の作用は以下
の通りである。すなわち、請求項１記載の発明では、ガ
ス止め板が長期間の使用により変形した場合であって
も、その変形はシートによって吸収されるので、ガス止
め板の周囲の隙間は生じにくく、ガス漏れが防止され
る。また、鉄心および巻線の振動も、シートによって吸
収されるので、タンクには伝わらず、騒音防止となる。

【００２１】請求項２記載の発明では、シートはタンク
の接続部へ締め付け手段によって固定されているので、
強固な密閉力が実現され、ガス漏れが防止される。

【００２２】請求項３記載の発明では、前記タンクの内
側面の接続部または前記巻線の最外周面の接続部に、ネ
ジ穴が設けられているので、当該接続部にはナットを用
いずともシートを固定することができる。したがって、
部品点数の節約、組み立て効率の向上につながる。

【００２３】請求項４記載の発明では、シートの一端が
巻線または鉄心の側面に沿って配置され、巻線または鉄
心の側面に対してテープ状またはひも状の絶縁物によっ
て緊縛されているので、巻線や鉄心の側面が曲面の場合
であっても、シートを密着させて固定することができ
る。したがって、ガス漏れ防止となる。

【００２４】請求項５記載の発明では、差圧計によっ
て、上部室および下部室の差圧が測定でき、または流量
計によって上部室および下部室のガスの流量を測定でき
るので、常時、タンク内のガス漏れの程度を間接的に把
握することができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明のガス冷却静止誘導電器の実施
例を、図面にしたがって以下に説明する。なお、従来例
と同一部材は同一の符号を付し、説明を省略する。

【００２６】（１）第１実施例…図１，図２ 請求項１、請求項２および請求項５記載の発明に対応す
る一実施例を第１実施例として以下に説明する。すなわ
ち、タンク１の内壁には、巻線３に向かって水平に突出
した接続部１０ａが設けられている。巻線３の最外周面
には、接続部１０ａに対向する位置に水平に突出した接
続部１０ｂが設けられている。

【００２７】タンク１内を上部室１ａおよび下部室１ｂ
に仕切るガス止め板５ａは、接続部１０ａ，１０ｂに直
接には接しておらず、絶縁性のシート９を介して接続部
１０ａ，１０ｂに取り付けられている。この取り付けに
は、ボルト１３およびナット１４が用いられ、取り付け
部分における接続部１０ａ，１０ｂとシート９との間、
ガス止め板５ａとシート９との間にはシール材１１が設
けられている。また、ボルト１３およびナット１４と、
接続部１０ａ，１０ｂ、シート９、ガス止め板５ａとの
間には、押さえ板１２が設けられている。

【００２８】そして、タンク１の外側面には、上部室１
ａおよび下部室１ｂに接続されたパイプ１５が設けら
れ、このパイプ１５は差圧計１７に接続されている。パ
イプ１５と差圧計１７との間にはバルブ１６が設けられ
ている。

【００２９】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、タンク１内の冷却は以下のように行われる。すな
わち、送風機７によって、タンク１の下部室１ｂにガス
が送り込まれると、ガスは鉄心２および巻線３の内部を
通って冷却しながら上昇し、上部室１ａに流れる。この
とき、ガス止め板５ａにかかるガスの圧力が変化して
も、その圧力の変化はシート９、シール材１１、押さえ
板１２によって吸収されるので、均一な面圧を保つこと
ができる。さらに、鉄心２および巻線３で発生する振動
も、シート９、シール材１１、押さえ板１２によって吸
収され、タンク１には伝わらない。

【００３０】さらに、もしガス止め板５ａの周囲からの
ガス漏れが発生した場合には、鉄心２および巻線３に流
入するガス量が減少して冷却能力が低下し、ガス止め板
５ａにかかる圧力が低下する。このとき、パイプ１５に
接続された差圧計１７によって、上部室１ａと下部室１
ｂとの差圧を測定して、異常を検出する。

【００３１】以上のような本実施例によれば、上部室１
ａと下部室１ｂとを仕切るガス止め板５ａは、ボルト１
３およびナット１４によって、絶縁性のシート９を介し
て接続部１０ａ，１０ｂに取り付けられているので、そ
の支持は強固でありガス漏れは少ない。ガス止め板５ａ
にかかるガスの圧力が変化しても、均一な面圧を保つこ
とができるので、安定した冷却作用を実現できる。そし
て、長年の使用によるガス止め板５ａの変形も、シート
９、シール材１１および押さえ板１２によって吸収され
るので、ガス密閉力は維持される。さらに、鉄心２およ
び巻線３で発生する振動は、タンク１に伝わらないの
で、機器全体から発生する振動および騒音を少なくする
ことができる。

【００３２】さらに、差圧計１７によって上部室１ａと
下部室１ｂとの差圧を測定できるので、ガス止め板５ａ
の異常による冷却能力の低下を間接的に測定し、把握す
ることが可能となる。したがって、機器の故障に迅速に
対応でき、信頼性が向上する。

【００３３】（２）第２実施例…図３ 請求項３記載の発明に対応する一実施例を第２実施例と
して以下に説明する。なお、第１実施例と同様の部材は
同一の符号を付し説明は省略する。すなわち、本実施例
においては、タンク１側の接続部１０ａは巻線３側の接
続部１０ｂよりもやや高い位置に形成されている。接続
部１０ａのボルト取り付け用の穴には、ネジ溝が形成さ
れたネジ部１８が設けられている。このネジ部１８に
は、ボルト１３によってシート９の一端が取り付けられ
ている。そして、接続部１０ａとシート９との間には、
シール材１１が設けられている。

【００３４】シート９は、接続部１０ａと接続部１０ｂ
との高低差に対応させて、クランク状に屈曲されてい
る。このシート９の他端は、ガス止め板５ａの一端にボ
ルト１３およびナット１４によって取り付けられてい
る。シート９とガス止め板５ａとの間には、シール材１
１が設けられている。ガス止め板５ａの他端は、巻線３
側の接続部１０ｂにボルト１３およびナット１４によっ
て取り付けられている。ガス止め板５ａと接続部１０ｂ
との間には、シール材１１が設けられている。さらに、
各ボルト１３と、ガス止め板５ａおよびシート９との間
には、押さえ板１２が設けられている。

【００３５】以上のような本実施例においては、第１実
施例と同様に、各部がボルト１３、ナット１４によって
固定されているので、その支持は強固でありガス漏れは
少ない。また、シート９はガス止め板５ａの片側にしか
設けられていないので、第１実施例よりも部品点数が少
なくて済み、低コスト化が実現できる。このような構成
であっても、鉄心２および巻線３の電磁振動は、ガス止
め板５ａと接続部１０ｂとの間のシート９によって吸収
されるので、第１実施例と同様の振動防止機能、騒音防
止機能は維持される。

【００３６】さらに、接続部１０ｂにおけるボルト１３
の取り付け用の穴には、ネジ部１８が形成されているの
で、シート９を接続部１０ｂに取り付ける際には、ボル
ト１３を一方向（図中上方）からねじ込むだけでよい。
したがって、部品点数が少なくて済み、組み立て効率の
向上、低コスト化を実現できる。

【００３７】（３）第３実施例…図４ 請求項４記載の発明に対応する一実施例を以下に説明す
る。すなわち、本実施例は、第１実施例と同様に、ガス
止め板５ａの両端にシート９が設けられているが、両シ
ート９は逆Ｌ字形に形成され、それぞれの端部が巻線３
の最外周面およびタンク１の内側面に対して平行に沿う
ように配置されている。タンク１側の接続部１０ａに
は、水平方向の取り付け穴が設けられ、この取り付け穴
に一方のシート９の端部がボルト１３によって取り付け
られている。そして、他方のシート９の端部は、テープ
状またはひも状の絶縁物１９によって、巻線３の最外周
面に沿って緊縛されている。

【００３８】以上のような本実施例によれば、巻線３の
周囲が曲面形状の場合であっても、シート９の端部がテ
ープ状またはひも状の絶縁物１９によって緊縛されてい
るので、シート９が巻線３に密着している。したがっ
て、ガス漏れ防止効果が維持できる。

【００３９】（４）第４実施例…図５ 請求項５記載の発明に対応する一実施例を以下に説明す
る。すなわち、本実施例は、三つのタンク１によって構
成されるガス冷却静止誘導電器である。各タンク１は上
記例と同様に、ガス止め板５ａによって上部室１ａおよ
び下部室１ｂに分けられ、絶縁ガス４が循環可能となる
ように冷却器６および送風機７が設けられた配管８が接
続されている。そして、各タンク１の外側面には、上部
室１ａおよび下部室１ｂに接続されたパイプ１５が設け
られ、このパイプ１５にはガスの流量を測定するための
流量計２０が設けられている。

【００４０】複数のタンク１を有するガス冷却静止誘導
電器において、安定した特性を得たい場合には、各タン
ク１の冷却性能にばらつきがないことが望ましい。本実
施例においては、ガス止め板５ａの上下にかかる圧力差
に応じてパイプ１５と流量計２０の中をガスが流れるこ
とになる。したがって、各タンク１に設けられた流量計
２０によりそのガス流量を測定し、測定値を常に監視す
ることによってガス止め板５ａにかかる圧力差、すなわ
ちガス止め板５ａの変形や鉄心２、巻線３の冷却能力を
間接的に把握することができる。このため、各タンク１
内のガス漏れ等の異常に対して迅速に対応することがで
き、冷却性能の維持や危険防止に役立つ。

【００４１】（５）その他の実施例 本発明は、以上のような実施例に限定されるものではな
く、各部材の材質、形状、大きさ等は、適宜変更可能で
ある。すなわち、第２実施例において、シート９がタン
ク１側に設けられているが、ガス止め板５ａの一端をタ
ンク１の接続部１０ａに取り付け、ガス止め板５ａの他
端をシート９を介して巻線３側の接続部１０ｂに取り付
ける構成にしてもよい。また、第３実施例においては、
シート９の一端は絶縁物１９によって巻線３に緊縛する
構成であるが、鉄心３の側面に緊縛する構成としてもよ
い。さらに、第１実施例において用いられる差圧計１８
は流量計２０でもよく、第４実施例において用いられる
流量計２０は差圧計１８であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のような本発明によれば、ガス止め
板の両端を、絶縁性のシートを介してタンクの内側面お
よび巻線の最外周面に設けるという構成によって、長期
使用によるガス止め板の変形による影響が少なく、鉄心
や巻線で発生した電磁振動がタンク内面に伝わりにくい
ガス冷却静止誘導電器を提供することができる。

【００４３】ガス止め板を支持するシートを、ボルトお
よびナットによってタンクの接続部に固定するという構
成によって、タンク内におけるガス止め板を強固に固定
でき、ガス密閉性の高いガス冷却静止誘導電器を提供す
ることができる。

【００４４】接続部の取り付け穴をネジ溝を有するネジ
部として形成し、シートをボルトによってネジ部に固定
するという構成によって、少ない部材数でガス止め板を
強固に固定でき、ガス密閉性の高いガス冷却静止誘導電
器を提供することができる。

【００４５】巻線側または鉄心側のシートの一端を、巻
線または鉄心の側面に沿って形成し、当該シートの一端
を巻線または鉄心の側面にテープ状またはひも状の絶縁
物によって緊縛するという構成によって、巻線等の最外
周面が曲面であっても、ガス止め板との間の密封性を確
保できるガス冷却静止誘導電器を提供することができ
る。

【００４６】タンクに接続されたパイプに差圧計または
流量計を接続するという構成によって、タンク内のガス
密閉力を把握するため、正確なガス漏れ量を測定するこ
とができるガス冷却静止誘導電器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス冷却静止誘導電器の第１実施例を
示す側面断面図である。

【図２】図１の実施例におけるＡ部を示す拡大された側
面断面図である。

【図３】本発明の第２実施例におけるガス止め板の取り
付け状態を示す拡大された側面断面図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるガス止め板の取り
付け状態を示す拡大された側面断面図である。

【図５】本発明の第４実施例を示す側面断面図である。

【図６】従来のガス冷却静止誘導電器の一例を示す側面
断面図である。

【符号の説明】

１…タンク ２…鉄心 ３…巻線 ４…絶縁ガス ５ａ…ガス止め板 ６…冷却器 ７…送風機 ８…配管 ９…シート １０ａ…接続部 １１…シール材 １２…押さえ板 １３…ボルト １４…ナット １５…パイプ １６…バルブ １７…差圧計 １８…ネジ部 １９…絶縁物 ２０…流量計

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心に巻回された巻線を収納したタンク
   と、前記タンクに封入された絶縁ガスと、前記タンクの
   内側面および前記巻線の最外周面の間に設けられ、前記
   タンク内を上部室および下部室に仕切るガス止め板と、
   前記上部室および下部室に各々ガス冷却器および送風機
   を用いて前記絶縁ガスを冷却し循環させるガス冷却静止
   誘導電器において、 前記ガス止め板の両端を、絶縁性のシートを介して前記
   タンクの内側面および前記巻線の最外周面に固定したこ
   とを特徴とするガス冷却静止誘導電器。
2. 【請求項２】 前記タンクの内側面および前記巻線の最
   外周面に、取り付け穴を有する接続部を設け、 前記シートを、締め付け手段によって前記接続部に固定
   したことを特徴とする請求項１記載のガス冷却静止誘導
   電器。
3. 【請求項３】 前記接続部の取り付け穴をネジ溝を有す
   るネジ部として形成し、 前記シートをボルトによって前記ネジ部に固定したこと
   を特徴とする請求項２記載のガス冷却静止誘導電器。
4. 【請求項４】 前記巻線側または前記鉄心側の前記シー
   トの一端を、前記巻線の最外周面または前記鉄心の側面
   に沿って配置し、 前記シートの一端を、前記巻線の最外周面または前記鉄
   心の側面にテープ状またはひも状の絶縁物によって緊縛
   したことを特徴とする請求項１記載のガス冷却静止誘導
   電器。
5. 【請求項５】 前記上部室および前記下部室にパイプを
   接続し、 前記パイプに、前記上部室および前記下部室の差圧を測
   定する差圧計または前記絶縁ガスの流量を測定する流量
   計を接続したことを特徴とする請求項１記載のガス冷却
   静止誘導電器。