JPH10321439A - 外鉄形変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間使用された外鉄形変圧器を更新すると
き、工場からの重量物の輸送ルートが確保されないとき
でも更新可能な構成の外鉄形変圧器を得る。 【解決手段】 既設変圧器のタンクを流用し、コイルグ
ループ、鉄心は工場にて新製し、重量物運搬が不要とな
るように、輸送単位を軽量にし、吸湿、防塵対策を完全
にして現地に輸送し、現地において、既設変圧器をタン
ク部は流用できるように解体し、更新するコイルグルー
プ、鉄心の中身を既設変圧器のタンク内に鉄心部受け金
具、コイル支え金具を配置して組み込む構成とした。こ
のように構成したことにより、組み立てた状態で輸送で
きない場所に設置された変圧器でも更新することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、長期間使用され
た変圧器の、コイルグループと鉄心とで構成される中身
を更新する外鉄形変圧器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発電所、変電所等の電力系統において使
用されている変圧器は、長年月使用されると中身のコイ
ル部分が絶縁劣化し、絶縁耐力が低下してくるものであ
り、絶縁耐力の低下が進行すると故障確率が増大し、信
頼性が低下するので、ある程度の期間使用されたものは
中身を更新して信頼性の向上が図られる。電力系統に使
用される変圧器を更新するとき、大都市の地下変電所や
山間僻地の水力発電所等のように、建設時に整備されて
いた輸送ルートの道路の条件が変わり、変圧器本体を工
場に返送して更新し、現地に再輸送することが困難な場
合も多くある。このような場合には工場に返送して更新
することができない。

【０００３】外鉄形変圧器は、図５に示すように、コイ
ルの外周に鉄心が配置された構成である。図において、
１は外形がパンケーキ状で板状に形成された高圧巻線、
低圧巻線が積層されたコイルグループ、２は積層された
鉄心、３は下部タンクであり、鉄心が載置される鍔３ａ
が設けられている。４はコイル内径部の鉄心を支える鉄
心支え、５は鉄心の外周を囲う中部タンク、６は積層さ
れた鉄心２を押さえる鉄心押さえ、７は上部タンク、８
はコイルグループ１の下端部と下部タンク３の壁との間
に配置され、コイルグループ１に流れる電流による局部
加熱を防止するための磁気シールド、９はコイルグルー
プ１の上部と上部タンク６の間に配置され、上部タンク
６の局部加熱を防止する磁気シールド、１０は外部に接
続するブッシングである。

【０００４】外鉄形変圧器の組立手順は、下部タンク３
の内部にコイルグループ１の下端部を挿入し、帯状に切
断された鉄心を下部タンク３の鍔３ａ上に載置する状態
に所定の高さに積層する。コイル内径部に挿入する鉄心
２は下部タンク３両端鍔部３ａの間に橋掛け状に渡して
配置した断面逆Ｔ字状の鉄心支え４の上に積層する。鉄
心２が積層されると鉄心押さえ６を取り付けて鉄心を押
し付け固定する。その上部に上部タンク６を取り付け、
ブッシング１０等の他、図示しない外部付属品の冷却器
などを取り付け、内部のコイル１とブッシング１０の間
の内部リードの接続等の内部の組立が行われる。付属品
の取付、内部組立が完了すると変圧器内の真空引きを行
って絶縁油を充填する手順によって組み立てられる。

【０００５】このように構成された外鉄形変圧器は、中
部タンク５の内側面は鉄心２に僅かな隙間で対向してお
り、この間の絶縁耐力は必要でなく、下部タンク３、上
部タンク７の内面とコイルの間は相応の絶縁耐力が必要
であるがプレスボード等で形成された絶縁バリヤを配置
され、短い距離で高い絶縁耐力が得られるように構成さ
れている。

【０００６】このように構成された外鉄形変圧器を更新
するとき、新製当時の製造技術に比べて、鉄心の特性は
よくなっており、製造技術も進んでいるので、同一仕様
の変圧器を設計すると、寸法的には小さくなり、性能も
向上したものが得られる。したがって、通常は更新する
変圧器であっても、小型で軽量にして据付場所の余地を
大きくするか、または、更新の機会に容量アップをはか
ることが考えられることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】変圧器の更新時には、
対象の変圧器の新設時に整備されていた重量物の輸送ル
ートの道路事情が変わって重量物の輸送ができない場合
もあり、この場合は工場からの輸送ルートが確保でき
ず、変圧器の更新ができないという問題点がある。ま
た、長期間使用された変圧器を、現状技術によって製作
すると、既設変圧器より寸法が小さくなり、据付場所に
おいて、接続する架線を支持する周囲構造物との相対距
離が変わり、場合によっては周囲構造物の形状、配置関
係を変える必要が生じ、付帯工事費が嵩む問題点もあ
る。

【０００８】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたものであり、変圧器を組立状態で輸送すること
なく更新できる構成とし、重量物が輸送できない道路事
情であっても更新できる構成であり、また、据付場所に
おける周囲構造物を変更することがない寸法で製作でき
る外鉄形変圧器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る外鉄形変圧器は、既設変圧器を解体して得られた上部
タンク、中部タンクおよび下部タンクと、必要容量に製
作されたコイルグループおよび鉄心と、上記下部タンク
の上面周囲に設けられた鍔上面と下部タンク底面に支持
された断面Ｌ字状の鉄心受け金具と、鉄心上部の鉄心押
さえ金具下面に配置され、コイル上部を支えるコイル支
え金具とを備え、コイルグループおよび鉄心は工場にて
製作し、防湿防塵梱包して現地輸送し、現地組立可能に
構成したものである。

【００１０】この発明の請求項２に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の下部タンク内側面に配置された鉄
心受け金具および鉄心押さえ金具のコイル側側面に配置
されたコイル支え金具の内側面に磁気シールドを配置し
たものである。

【００１１】この発明の請求項３に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の更新する鉄心の積み高さが低くな
って生じた空間の鉄心と鉄心の上下にスペーサを間挿し
たものである。

【００１２】この発明の請求項４に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の下部タンクの鍔上面
に配置した鉄心受け金具および鉄心押さえ金具の下面に
配置したコイル支え金具の下面に弾性体を配置したもの
である。

【００１３】この発明の請求項５に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の中部タンクは、更新
後の鉄心の高さに合わせて切断して高さを調整し、フラ
ンジを取り付けた構成としたものである。

【００１４】この発明の請求項６に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項４の構成の下部タンク底板の上
面に弾性体により支持された板状部材を配置したもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この実施の形態１は、更新する変圧器と
周囲構造物との相対的寸法を変えない方法として既設変
圧器のタンク部分を流用する構成としたものである。図
１に、実施の形態１の構成図を示す。図において、下部
タンク３、鉄心支え４、中部タンク５、鉄心押さえ６、
上部タンク７は従来の既設変圧器の図５に示したもの
で、流用するものである。１１はコイルグループ、１２
は鉄心、１３は鉄心受け金具、１４はコイル窓部に挿入
される鉄心支えである。１６は鉄心押さえ６と鉄心２と
の間に配置され、積層された鉄心１２の上面に押し付け
力を加え、コイルグループの電磁機械力による膨らみを
支えるコイル支え金具、１８は鉄心受け金具１３のコイ
ルグループ側に配置された下部磁気シールド、１９はコ
イル支え金具１６のコイルグループ側側面に配置された
上部磁気シールドである。

【００１６】図１の構成は、外鉄形変圧器の更新をする
とき、コイルグループ１１、鉄心１２を既設とほぼ同容
量に製作するものであり、既設変圧器の製作された時代
に比較すると、材料性能、製作技術は各段に進歩してい
るので、中身寸法は大幅に小さくできるものであり、流
用する既設変圧器の下部タンク３、中部タンク５、鉄心
押さえ６、上部タンク７は中身寸法に対して大きく、組
立状態では隙間が大きい状態であり、コイルグループ１
１と鉄心１２との相対位置は通常の変圧器と同様に製作
し、鉄心１２は下部タンク３の鍔３ａの上面と底面で支
持した鉄心受け金具１３の上面に積層し、コイルグルー
プ１１の窓部に挿入される鉄心１２は鉄心支え１４を下
部タンク３の両側の鍔３ａの間に渡し、その上に積層し
た構成である。

【００１７】積層された鉄心１２の上面には、鉄心１２
を押し付ける部分と、コイルグループ１１の側面を支え
る部分からなるコイル支え金具１６を積層した鉄心１２
の上面に配置し、鉄心押さえ６により鉄心１２に押し付
け力を加えて固定する。鉄心受け金具１３、コイル支え
金具１６の上下方向部材に、コイルグループに流れる電
流によって局部加熱が生じないように磁気シールドが貼
着されている。中部タンク５の上部に上部タンク７を載
置して中部タンク５との間を溶接して固定される。鉄心
１２外周と中部タンク５の間には隙間ができるのでプレ
スボード板を挿入してコイルグループ１１、鉄心１２お
よび中部タンク５は一体化した状態に構成する。

【００１８】このように構成すると、既設変圧器は現地
で解体し、タンクは流用できるように分解し、据付位置
で周囲を防塵、防湿のための囲いを設置し、囲い内部を
低湿度に調整して吸湿を防止し、コイルグループ１１
は、工場にて乾燥して絶縁油を含浸させ、防湿性の優れ
たフィルムで密閉するフイルムパックにして輸送し、鉄
心１２についても寸法切りした後、コイルグループ１１
と同様にフイルムで密閉状態に梱包して現地に輸送し、
現地では、コイルグループ１１はフィルムパックの状態
で鉄心積みし、鉄心積み後にフィルムを除去し、中部タ
ンク５、上部タンク７を組み立てる方法により、現地で
の変圧器の中身部分の更新が可能となる。

【００１９】既設変圧器のタンク部分を流用して図１の
ように構成すると、変圧器の各部材は輸送単位が小さく
なり、変圧器の組立状態で輸送する道路が確保されない
場所においても、工場で十分に乾燥処理されたコイルグ
ループ、所定寸法に裁断された鉄心を輸送単位を小さく
したことにより、輸送ルートの道路条件が悪い場所でも
問題なく輸送できるものであり、更新された変圧器の外
形寸法は、既設変圧器のタンクを流用する構成としたの
で、周辺の構造物との相対的位置が既設とほぼ同位置に
あり、更新時の外部との接続が周囲の構造物を変更する
ことなく接続できる利点もある。

【００２０】実施の形態２．実施の形態２は、実施の形
態１の構成の鉄心受け金具の水平部材の下面およびコイ
ル支え金具の水平部材の上面に、高さが低くなった鉄心
の位置を中間に配置されるようにスペーサを挿入したも
のである。その構成を図２に示す。図において、下部タ
ンク３、鉄心支え４、中部タンク５、鉄心押さえ６、上
部タンク７は、実施の形態１と同様に、既設変圧器のも
のを流用するものである。コイルグループ１１、鉄心１
２、鉄心受け金具１３、コイル支え金具１６、下部磁気
シールド１８、上部磁気シールド１９は実施の形態１と
同一部分である。２３は下部タンク３の鍔３ａの上面と
鉄心受け金具１３の上面との間に挿入された下部スペー
サ、２６はコイル支え金具１６と鉄心押さえ６との間に
挿入された上部スペーサである。

【００２１】このように鉄心の下部と上部にスペーサ２
３、２６を挿入することにより、更新される中身のコイ
ルグループ１１、鉄心１２の位置が、既設変圧器の中部
タンク５の高さより低くなることに対して、中身の位置
を中部タンク５の中間の適正な位置に配置することがで
きる。

【００２２】実施の形態３．実施の形態３は実施の形態
１の構成の鉄心受け金具の水平部材の下面と底部および
コイル支え金具の水平部材の上面にそれぞれ弾性部材を
挿入してコイルグループ、鉄心の振動がタンクに伝達さ
れないように構成したものである。その構成を図３に示
す。図において、下部タンク３、鉄心支え４、中部タン
ク５、鉄心押さえ６、上部タンク７は、実施の形態１と
同様に、既設変圧器のものを流用するものである。コイ
ルグループ１１、鉄心１２、鉄心受け金具１３、コイル
支え金具１６、下部磁気シールド１８、上部磁気シール
ド１９は実施の形態１と同一部分である。３２は下部タ
ンク３の底部の鉄心受け金具１３の下端部に配置された
弾性部材、３３は下部タンク３の鍔３ａの上面と鉄心受
け金具１３の上面との間に挿入された下部弾性部材、３
６はコイル支え金具１６と鉄心押さえ６との間に挿入さ
れた上部弾性部材である。

【００２３】このように底部弾性部材３２、下部弾性部
材３３をコイルグループ１１の下部に挿入し、上部弾性
部材３６をコイル支え金具１６の上部に挿入すると、コ
イルグループ１１、鉄心１２の電磁振動がタンク部分に
伝達されにくくなり変圧器のタンク表面から広がる騒音
のレベルが低くなる効果がある。

【００２４】実施の形態４．実施の形態４は、中部タン
クを更新する中身の鉄心の高さに合わせて切断し、フラ
ンジを取り付けた構成としたものである。変圧器の構成
は、図示しないが図１と同一構成である。タンクの切
断、フランジの取付は、現地にて容易に行うことがで
き、更新後の変圧器の内部絶縁油量が僅かながら少なく
なり、変圧器の高さは低くなり、軽量化をはかることが
できる。

【００２５】実施の形態５．実施の形態５は、実施の形
態１の構成の下部タンクの底部に遮音効果のある板状部
材を配置したものである。その構成を図４に示す。図に
おいて、下部タンク３、中部タンク５、鉄心押さえ６、
上部タンク７は、実施の形態１と同様に、既設変圧器の
ものを流用するものである。コイルグループ１１、鉄心
１２、鉄心受け金具１３、コイル支え金具１６、下部磁
気シールド１８、上部磁気シールド１９は実施の形態１
と同一部分である。３３は下部タンク３の鍔３ａの上面
と鉄心受け金具の上面との間に挿入された下部弾性部
材、３６はコイル支え金具１６と鉄心押さえ６との間に
挿入された上部弾性部材である。４２は下部タンク１３
の底部に配置され、下部タンク１３の底板とは間隔をお
いて配置された板状部材である。４３は板状部材４２を
下部タンク１３の底面と間隔をおいて支える弾性部材で
形成された弾性支持部材である。

【００２６】変圧器の振動源はコイルグループと鉄心で
あり、下部タンクの底部に、ある程度の質量を持つ板状
部材を、底板とは間隔をおいて配置すると、コイルグル
ープ、鉄心の中身部分から発生する振動が板状部材で減
衰し、下部タンクの底部に伝播するので、タンク壁から
の騒音レベルは低くなる効果がある。

【００２７】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る外鉄形変圧器
は、既設変圧器を解体して得られた上部タンク、中部タ
ンクおよび下部タンクと、必要容量に製作されたコイル
グループおよび鉄心と、上記下部タンクの上面周囲に設
けられた鍔上面と下部タンク底面に支持された断面Ｌ字
状の鉄心受け金具と、鉄心上部の鉄心押さえ金具下面に
配置され、コイル上部を支えるコイル支え金具とを備
え、コイルグループおよび鉄心は工場にて製作し、防湿
防塵梱包して現地輸送し、現地組立可能に構成したの
で、コイルグループ、鉄心の中身を更新する改造が現地
で行うことが可能であり、各部材の輸送単位は小さく、
変圧器の組立状態で輸送する道路が確保されない場所に
設置された変圧器においても、更新することができ、更
新後の外形寸法は既設状態とほとんど変わらず、周囲の
構造物を変更することなく接続できる変圧器が得られ
る。

【００２８】この発明の請求項２に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の下部タンク内側面に配置された鉄
心受け金具および鉄心押さえ金具のコイル側側面に配置
されたコイル支え金具の内側面に磁気シールドを配置し
たので、既設変圧器と同様に局部加熱が生じない更新変
圧器が得られる。

【００２９】この発明の請求項３に係る外鉄形変圧器
は、請求項１の構成の更新する鉄心の積み高さが低くな
った空間の鉄心と鉄心押さえ金具の間にスペーサを間挿
したので、更新後の積層高さが低くなった鉄心の配置が
流用するタンクの中心部に配置され、更新する変圧器の
内部のコイル配置の整合性がよくなる。

【００３０】この発明の請求項４に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の下部タンクの鍔上面
に配置した鉄心受け金具の下面および鉄心押さえ金具の
下面に配置したコイル支え金具の下面に弾性体を配置し
て弾性体で支持した構成としたので、振動源であるコイ
ルグループ、鉄心の電磁振動がタンクには弾性体で減衰
した状態で伝達するのでタンク壁からの騒音レベルが小
さくなる。

【００３１】この発明の請求項５に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項３の構成の中部タンクの高さは
更新後の鉄心の高さに合わせて切断して高さを調整し、
フランジを取り付けて組み立てるようにしたので、更新
されたコイルグループおよび鉄心と流用するタンクとの
無駄な空間を少なくして構成できる。

【００３２】この発明の請求項６に係る外鉄形変圧器
は、請求項１乃至請求項５の構成の下部タンク底板の上
面に弾性体により支持された板状部材を配置したので、
コイルグループ、鉄心からの電磁振動が板状部材で減衰
してタンクに伝播するのでタンク壁から出ていく騒音レ
ベルが小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図２】 この発明の実施の形態２の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図３】 この発明の実施の形態３の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図４】 この発明の実施の形態５の外鉄形変圧器の構
成図である。

【図５】 従来の外鉄形変圧器の機能的に説明した構成
図である。

【符号の説明】

３ 下部タンク、５ 中部タンク、６ 鉄心押さえ、７
上部タンク、１０ ブッシング、１１ コイルグルー
プ、１２ 鉄心、１３ 下部タンク、１４ 鉄心押さ
え、１５ 中部タンク、１６ コイル支え金具、１８
下部磁気シールド、１９ 上部磁気シールド、２３ 下
部スペーサ、２６ 上部スペーサ、３２ 底部弾性部
材、３３ 下部弾性部材、３６ 上部弾性部材、４２
板状部材、４３ 弾性支持部材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設変圧器を解体して得られた上部タン
   ク、中部タンクおよび下部タンクと、必要容量に製作さ
   れたコイルグループおよび鉄心と、上記下部タンクの上
   面周囲に設けられた鍔上面と下部タンク底面に支持され
   た断面Ｌ字状の鉄心受け金具と、鉄心上部の鉄心押さえ
   金具下面に配置され、コイル上部を支えるコイル支え金
   具とを備え、コイルグループおよび鉄心は工場にて製作
   し、防湿防塵梱包して現地輸送し、現地組立可能に構成
   したことを特徴とする外鉄形変圧器。
2. 【請求項２】 下部タンク内側面に配置された鉄心受け
   金具および鉄心押さえ金具のコイル側側面に配置された
   コイル支え金具の内側面に磁気シールドを配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の外鉄形変圧器。
3. 【請求項３】 更新する鉄心の積み高さが低くなった空
   間の鉄心と鉄心押さえ金具の間にスペーサを間挿したこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の外鉄形変
   圧器。
4. 【請求項４】 下部タンクの鍔の上部に配置した鉄心受
   け金具の下面、および鉄心押さえ金具の下部に配置した
   コイル支え金具の下面それぞれに弾性部材を配置したこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の外鉄形変圧器。
5. 【請求項５】 中部タンクは、更新後の鉄心の高さに合
   わせて切断し、フランジを取り付け、高さを調整して形
   成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   外鉄形変圧器。
6. 【請求項６】 下部タンク底板の上面に弾性部材により
   支持された板状部材を配置したことを特徴とする請求項
   １乃至請求項４のいずれかに記載の外鉄形変圧器。