JPH08330156A - 静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】上部カバーとタンクとを結合するフランジ部及
び上部カバー傾斜部に侵入する巻線からの漏れ磁束や大
電流リードからの磁束を低減することにある。 【構成】上部開口端にフランジを有するタンク13内に鉄
心脚11に巻線12を巻回してなる変圧器中身を収納すると
共に、この変圧器中身の巻線に対向するタンクの内壁面
に所定の間隔を存して複数個の磁気シールド板16を設
け、タンクの上部開口部にフランジ側に下降する傾斜部
を有する上部カバー15を設けると共に、タンク側の磁気
シールド板16をタンクの上部開口端に有するフランジと
上部カバー15に有するフランジとの接続部を内側から覆
い得る所定長さに形成すると共に、上部カバーの内側に
変圧器中身の巻線全体を覆うようにアルミシールド17を
配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気シールドを備えた
変圧器やリアクトル等の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等の静止誘導電器に
おいては、そ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が増加するため、タンク
壁に発生する渦電流損等の漂遊損が増大したり、あるい
はタンク壁の一部で局部加熱を発生したりする。

【０００３】そこで、一般的には巻線に対向するタンク
壁面にケイ素鋼板からなる磁性体、あるいは銅板、アル
ミニウム板等の良導体により磁気シールドを施して上記
漂遊損の低減や局部加熱の防止を図っている。

【０００４】従来、例えば磁気シールドを備えた変圧器
として、図８に示すような構成のものがある。即ち、図
８に示すように３脚鉄心１の中央脚に巻線２を巻回して
なる変圧器中身がタンク３内に収納されると共に、変圧
器中身の巻線２に対向するタンク内壁面に複数個の短冊
状の磁気シールド板４がその長手方向を上下に向け且つ
横方向に適宜の間隙を存してそれぞれ並設して取付けら
れている。

【０００５】この磁気シールド板４は、変圧器中身の巻
線２の軸方向全長よりもやや長めのケイ素鋼板を多数枚
積層すると共に、これらを接着して細長い短冊状に一体
成形したものである。

【０００６】また、タンク３の上部開口端にはフランジ
５を有し、このフランジ５に上部カバー５が取付けられ
る。このような構成の変圧器にあっては、巻線２に対向
するタンク３の内壁面に巻線２の軸方向全長よりも長め
の磁気シールド板４が取付けられているので、巻線２の
漏れ磁束７の殆どが図示矢印で示すように磁気シールド
板４の中を還流することになり、漏れ磁束がタンク３に
流れることはない。

【０００７】従って、タンク壁に発生する漂遊損や、タ
ンク壁の一部で発生する局部加熱を防止することができ
る。上述した変圧器はタンク３の上部開口部に平坦なカ
バー６を設けてフランジ５に取付ける構成のものである
が、かかる変圧器に対して重量やタンクの形状、大きさ
等が輸送制限により制約される場合がある。

【０００８】そこで、このような輸送制限に対処するた
め、高さ方向の寸法を短縮したタンクとし、このタンク
の上部開口部に設けられる上部カバーとして平板の長手
方向の両側を折曲してタンクのフランジ側に向けて傾斜
を持たせた形状に構成したものを使用している。

【０００９】しかし、タンクの上部開口端に有するフラ
ンジの位置が低くなると、このフランジ部に流れ込む漏
れ磁束の量が増加するため、フランジの冷却条件が悪い
こともあってフランジおよびその近傍が加熱し易くな
る。

【００１０】ところで、輸送制限に対処し、且つフラン
ジに流れる漏れ磁束を低減させる磁気シールドを備えた
変圧器として、いくつかの発明がなされている。例えば
特開昭５５−１１８１６５号公報に開示された変圧器
は、図６に示すようにタンク３の上部開口部に、平板の
長手方向両側を折曲してタンク３のフランジ側に向けて
傾斜させたカバー傾斜部６１とこのカバー傾斜部６１よ
りタンクのフランジ面に対して垂直なカバー側面部６２
とを形成した上部カバー６を設けると共に、タンク３の
フランジ５にカバー側面部に有するフランジを取付け、
またコイル２に対向するタンク３の内壁面にフランジ５
の水平面より上部カバー６の側面部６２と重なる位置ま
で突出する長さの電磁シールド１０を設ける構成とした
ものである。

【００１１】また、実開昭５５−６３１３４号公報に開
示された変圧器は、図７に示すように上部カバー６の形
状を図６と同様にし、またコイル２に対向するタンク３
の内壁面にフランジ５の水平面より上部カバー６の側面
部６２と重なる位置まで突出する長さの磁気シールド板
４を設けると共に、この突出部の上部カバー６側に対向
する面側の一部を切欠いて上部カバー６と磁気シールド
板４との間のギャップが大きくなるように構成したもの
である。以上のような方策は、上部カバー６の傾斜部が
小さくてすむような輸送制限の場合には、局部加熱や損
失低減の点で非常に有効である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような磁気シールドを備えた変圧器であっても、輸送制
限が一層厳しく、上部カバー６の傾斜部６１を大きくす
る必要がある場合には磁束量の低減効果が十分でなく、
タンク３の開口端に有するフランジ５が加熱することが
ある。

【００１３】即ち、図６に示す上部カバー６において、
傾斜部６１に入射する巻線２からの漏れ磁束量及び上部
カバーの傾斜部近傍に存する大電流リードによる磁束が
増加する。また、傾斜部６１に入射した磁束の一部はタ
ンク３側のフランジ５を介してタンクより磁気シールド
板４を流れて再び巻線２の他方の下端部へと還流し、ま
た残りの一部は傾斜部６１をそのまま他脚の巻線２に向
かってタンクの長手方向に流れ、他脚の巻線の上流部へ
と流れていく。

【００１４】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、タンクの上部開口部に有するフランジに取
付けられる上部カバーのフランジ側へ大きく傾斜する傾
斜部が巻線に近付いた場合でも、また上部カバーの傾斜
部近傍に大電流リードがある場合においても上部カバー
とタンクとを結合するフランジ部及び上部カバー傾斜部
に侵入する巻線からの漏れ磁束や大電流リードからの磁
束を低減することができる静止誘導電器を提供するする
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、上部開口端にフランジを有するタンクと、
このタンク内に収納され鉄心脚に巻線を巻回してなる誘
導電器本体と、この誘導電器本体の前記巻線に対向する
前記タンクの内壁面に所定の間隔を存してそれぞれ取付
けられた複数個の磁気シールド板と、前記タンクの上部
開口部を覆うように設けられ平板の長手方向の両側を折
曲して前記タンクのフランジ側に向けて適宜角度傾斜す
る傾斜部とこのカバー傾斜部の下端部に前記タンク側フ
ランジに接続されるカバー側フランジとを形成してなる
上部カバーとを備えた静止誘導電器において、前記タン
ク側の磁気シールド板を前記タンクの上部開口端に有す
るフランジと上部カバーに有するフランジとの接続部を
内側から覆い得る所定長さに形成すると共に、前記上部
カバーの内側に前記誘導電器本体の前記巻線全体を覆う
ように良導電性を有する非磁性材からなる磁気シールド
板を配設する。

【００１６】

【作用】このような構成の静止誘導電器にあっては、タ
ンクとその上部開口部に設けられる上部カバーとのフラ
ンジ接続部が内側からタンク側の磁気シールド板により
覆われ、且つ上部カバーの内側に良導電性を有する非磁
性材からなる磁気シールド板により巻線全体が覆われて
いるので、巻線から出た漏れ磁束や大電流リードによる
磁束はカバー側の磁気シールド板により反射され、上部
カバーよりフランジ部を介してタンク側の磁気シールド
に殆ど磁束が流れることはない。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１乃至図３は本発明による静止誘導電器の第１の
実施例を示し、図１は断面図、図２は図１の平面図、図
３は巻線からの漏れ磁束がタンク壁面に流れる状態を示
す図である。

【００１８】図１及び図２において、３脚鉄心１１の中
央脚に巻線１２を巻回してなる変圧器中身がタンク１３
内に収納されると共に、タンク１３の上部開口端に有す
るフランジ１４−１に上部カバー１５が取付けられる。

【００１９】上記上部カバー１５は、平板の長手方向の
両側を折曲してタンク１３のフランジ側に向けて傾斜す
るカバー傾斜部１５−１とこのカバー傾斜部よりタンク
１３のフランジ面に対して垂直なカバー側面部１５−２
とを形成したもので、タンク１３のフランジ１４−１に
カバー側面部１５−２に有するフランジ１４−２を結合
する。

【００２０】上記タンク１３及び上部カバー１５は、そ
れぞれ輸送制限寸法に合せた大きさ及び形状にそれぞれ
形成されている。一方、変圧器中身の巻線１２に対向す
るタンク内壁面に複数個の短冊状の磁気シールド板１６
がその長手方向を上下に向け且つ横方向に適宜の間隙を
存してそれぞれ並設して取付けられている。また、これ
らの磁気シールド板１６は、その上端がタンク１３の上
部開口端部に有するフランジ１４−１よりも上部カバー
１５側に突出した状態となっている。

【００２１】また、上部カバー１５の内側に平板部とそ
の両側の傾斜部のうち少なくともタンク長辺側に良導電
性を有する非磁性材からなる磁気シールド板、例えばア
ルミシールド板１７が取付けられる。

【００２２】なお、上記では特に言及しなかったが、タ
ンク１３内に変圧器中身の絶縁・冷却媒体として例えば
鉱油、六フッ化イオウガス、パーフロロカーボン液の何
ずれかが収容される。

【００２３】このような構成の変圧器にあっては、図２
及び図３に示すように変圧器中身の巻線１２から出た漏
れ磁束９２及び大電流リード１８による磁束９１が上部
カバー１５に入射し、フランジ１４−１，１４−２を介
して磁気シールド板１６に流れようとするが、アルミシ
ールド板１７により漏れ磁束を反射するため、磁束は殆
ど流れることはない。

【００２４】このように第１の実施例では、変圧器中身
の巻線１２から上部カバー１５に入射する漏れ磁束量及
び大電流リード１８から上部カバー１５に入射する磁束
量は大幅に低減されるので、上部カバー１５で発生する
渦電流損は大幅に低減され、上部カバー１５の一部及び
フランジ１４−１，１４−２近傍の局部的な発熱を防止
することができる。

【００２５】また、巻線１２による漏れ磁束のみでは問
題なく、大電流リード１８がカバーに接近する場合にお
いて、鉄心長手方向の中心線に対してアルミシールド板
１７を分割し、大電流側のみに配設しても、若干漏れ磁
束はカバー１５に侵入するが、その量は少ないため、局
部加熱抑制としては殆ど同程度の効果を期待することが
できる。

【００２６】なお、上記実施例ではカバー側の磁気シー
ルド板としてアルミニウム板を用いたが、銅板を用いて
もよい。図４は本発明による静止誘導電器の第２の実施
例を示す断面図で、図１及び図２と同一機能部品には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついてのみ述べる。

【００２７】図４に示す第２の実施例において、第１の
実施例と異なる点は、３脚鉄心１１の各脚に各相の巻線
１２を巻回して３相構成の変圧器中身とした点である。
従って、この変圧器中身の構成の違いに伴って磁気シー
ルド板１６も各相の巻線１２に対向するタンク１３の内
壁面にそれぞれ取付けられる。

【００２８】即ち、タンクカバーに入射する漏れ磁束が
図２に示す第１の実施例では、中央脚の巻線による磁束
の向きと両側脚の巻線による磁束の向きが常時反対方向
になることから、常時隣接巻線間のみで漏れ磁束９２が
流れるのに対して、図４に示す第２の実施例では各相の
巻線１２の位相が１２０°ずつずれていることから、漏
れ磁束９２は両端脚の巻線と中央脚の巻線及び一端脚の
巻線と他端脚巻線との間において流れる点が異なってい
る。しかし、どちらも上部カバーの巻線間の部分を経由
して流れることには違いない。

【００２９】従って、上部カバーに入射する磁束の漏れ
方が異なるのものの、この実施例においても第１の実施
例と同様の効果が得られる。この他の構成及び作用は第
１の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５は本発明による静止誘導機器の第３の
実施例を示す断面図で、図１及び図２と同一機能部品に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
点についてのみ述べる。

【００３１】図５に示す第３の実施例において、第１の
実施例及び第２の実施例と異なる点は、複数の鉄心脚１
１にそれぞれ巻線１２を巻回すると共に、これらを並列
に接続してなる単相構成の変圧器中身とした点である。

【００３２】従って、この変圧器中身の構成の違いに伴
って磁気シールド板１６も各相の巻線１２に対向するタ
ンク１３の内壁面にそれぞれ取付けられる。このような
構成の変圧器にあっては、２つの巻線からの漏れ磁束は
常時隣接巻線間で流れるので、第１の実施例と同様な効
果を得ることができる。

【００３３】その他の構成及び作用は、前述した各実施
例と同様であるため、その説明を省略する。なお、上記
各実施例では変圧器の場合について説明したが、本発明
はリアクトルの場合にも同様に適用実施できるものであ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、タン
クの上部フランジに取付けられる上部カバーのフランジ
側へ大きく傾斜する傾斜部が巻線に近付いた場合でも、
また上部カバーの傾斜部近傍に大電流リードがある場合
においても上部カバーとタンクとを結合するフランジ部
及び上部カバー傾斜部に侵入する巻線からの漏れ磁束や
大電流リードからの磁束を低減することができる静止誘
導電器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静止誘導電器の第１の実施例を示
す縦断面図。

【図２】同実施例の平面図。

【図３】同実施例の横断面図。

【図４】本発明による静止誘導電器の第２の実施例を示
す横断面図。

【図５】本発明による静止誘導電器の第３の実施例を示
す横断面図。

【図６】従来の磁気シールドを備えた静止誘導電器の一
例を示す縦断面図。

【図７】従来の磁気シールドを備えた静止誘導電器の他
の例を示す部分断面図。

【図８】一般に採用されている従来の磁気シールドを備
えた変圧器を示す断面図。

【符号の説明】

１１……鉄心、１２……巻線、１３……タンク、１４−
１，１４−２……フランジ、１５……上部カバー、１５
−１……傾斜部、１５−２……側面部、１６……磁気シ
ールド、１７……アルミニウムシールド、１８……大電
流シールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部開口端にフランジを有するタンク
   と、このタンク内に収納され鉄心脚に巻線を巻回してな
   る誘導電器本体と、この誘導電器本体の前記巻線に対向
   する前記タンクの内壁面に所定の間隔を存してそれぞれ
   取付けられた複数個の磁気シールド板と、前記タンクの
   上部開口部を覆うように設けられ平板の長手方向の両側
   を折曲して前記タンクのフランジ側に向けて適宜角度傾
   斜する傾斜部とこのカバー傾斜部の下端部に前記タンク
   側フランジに接続されるカバー側フランジとを形成して
   なる上部カバーとを備えた静止誘導電器において、 前記タンク側の磁気シールド板を前記タンクの上部開口
   端に有するフランジと上部カバーに有するフランジとの
   接続部を内側から覆い得る所定長さに形成すると共に、
   前記上部カバーの内側に前記誘導電器本体の前記巻線全
   体を覆うように良導電性を有する非磁性材からなる磁気
   シールド板を配設したことを特徴とする静止誘導電器。