JPH11307348A

JPH11307348A - 静止誘導器

Info

Publication number: JPH11307348A
Application number: JP10965598A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamagishi; 明山岸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄損，騒音を低減し、現地使用状態に最適な
磁路を容易に得ること。【解決手段】鉄心１のステップラップジョイント４に
おける接合端面部に磁性粒子６を混入したゲル状物質５
が含浸されると、この変圧器の運転時には、鉄心中の磁
束が一方の鉄板９ａからこれと積層している鉄板９ｃを
経て対向鉄板９ｂに至る渡り磁束８Ａを形成する他、一
方の鉄板９ａからこれと同一面上の間隙７を経て対向鉄
板９ｂに至る渡り磁束８Ｂを形成するので、磁束が局部
的に集中するのを緩和できると共に、磁路が長くなるの
を抑えることができ、磁気抵抗を減少できることによっ
て鉄損及び騒音の低減化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静止誘導器に係り、
特にステップラップジョイントを有する鉄心の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静止誘導器にあっては、方向性
ケイ素鋼板を４５度に切断し、その切断部を交互に突き
合わせて鉄心を構成すると、該鉄心の接合部において渡
り磁束が局部的に集中する現象により鉄損や励磁電流な
どが大きくなってしまうことから、階段状積み重ね鉄
心、いわゆるステップラップジョイント鉄心を採用して
いるものがある。このようなステップラップジョイント
を採用した静止誘導器の従来技術の一例として、例えば
特公平４−６６０８９号公報に示す技術（第一の従来技
術）がある。

【０００３】この第一の従来技術は、鉄心接合部のある
鉄心隅角部に切欠きができ、磁束が大きく変歪して鉄損
が増加することから、ステップの総ステップ長が、鉄心
各ブロックの鉄板幅とほぼ比例するように鉄心表層部ほ
ど減少させることが記載されている。

【０００４】また、従来技術の他の例として特開平４−
１３３３０３号公報の示す技術（第二の従来技術）もあ
る。この第二の従来技術は、図７に示すように、鉄心を
構成する鉄板ａの突き合わせ部分に磁性粒子を混入した
樹脂ｂを含浸し、磁界中で硬化させることにより、電磁
機器の騒音低減を図るようにしている。

【０００５】さらに、図８に示すように、鉄板ａの接合
端面部にワニスｃを塗布し、ワニスｃが接合端部間のギ
ャップに充填されると共に積層される鉄心間にワニス層
が形成され、この状態で硬化するようにした技術（第三
の従来技術という）もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第一の
従来技術は、ステップラップジョイント構成であって、
鉄心ブロックの突き合わせ接合部分に間隙があるため、
運転時、鉄心中の磁束が最短の磁路を通ることとなり、
そのため、渡り磁束が前記間隙を通らず、磁束の通りや
すい互いに隣接するブロックの鉄心表層部を通過してし
まう。そのため、理想的な静止誘導器の磁路に比べ磁路
が長くなるので、磁気抵抗の増加を招き、鉄損及び騒音
が増大する問題があった。

【０００７】また、上記第二の従来技術は、鉄心端部の
間隙のみならず、鉄心表層部にも磁性粒子を混入した樹
脂が含浸し、硬化されるので、鉄心の占積率が悪くな
り、構造が大型化する問題があった。また、この第二の
従来技術は、運転前に合成樹脂を硬化させるため、磁性
粒子が移動できず、そのため、現地使用条件にあった負
荷及び配置に磁路を形成することができない問題があっ
た。

【０００８】さらに、ワニス処理した第三の従来技術
は、ワニス処理が工場で行われ、しかもワニス塗布の際
に自然揮発してしまって硬化すると、輸送中の振動等に
よりクラッドが発生することがあり、そのため絶縁破壊
が生じるという問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、鉄損および騒音を低減でき、また現地使用条件に
あった磁路を容易に形成することができる静止誘導器を
提供することにあり、他の目的は、鉄損および騒音の低
減化をいっそう図り、しかも大型化するのを抑えること
もできる静止誘導器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、脚鉄と継鉄間に、鉄板を互いに突き合
わせて接合してなるステップラップジョイントを有して
鉄心を構成する静止誘導器であって、鉄心のステップラ
ップジョイントにおける各鉄板の接合端面部に磁性粒子
を混入したゲル状物質を含浸することを特徴とする。

【００１１】また、前記他の目的を達成するため、本発
明では、鉄心のステップラップジョイントにおける鉄板
と、これと同一面上に対向する対向鉄板との間の間隙
に、磁性粒子を混入したゲル状物質を含浸することを特
徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１乃至
図６により説明する。図１及び図２は本発明の静止誘導
器を変圧器に適用した第一の実施例を示している。実施
例の変圧器は、図１（ａ）に示すように、脚鉄１，２及
び継鉄３により三脚からなる内鉄型鉄心１０を形成し、
該内鉄型鉄心１０の脚鉄１，２の周囲に図示しないコイ
ルを巻装することにより構成される。

【００１３】内鉄型鉄心１０は、１ブロック当たり複数
枚の鉄板を互いに積層して形成されると共に、それら各
ブロックを組み付けることにより、図１（ｂ）に示す如
く、ブロックの鉄板幅が鉄心表層部に至るに従い次第に
減少する形状をなしている。また、各ブロックの組み付
けには、図１（ａ）に示すように、脚鉄１をなすため両
端が４５度に切断された鉄板と、脚鉄２をなすため両端
が山形に切断された鉄板と、両端が４５度に切断される
と共に、中央部がＶ字状あるいはλ形に切断された鉄板
とを一枚ずつ用い、これらを図示の如き形状で組み付け
ると共に、さらにほぼそれと同形状のものを複数枚組み
付け、それらの組付体を所定枚数積層することにより、
破線に示す如き接合部４の断面形状がステップ状に突き
合せ接合された、いわゆるステップラップジョイントを
なし、特公平４−６６０８９号公報等により公知であ
る。

【００１４】本実施例では、図２に示すように、鉄心１
のステップラップジョイントにおいて鉄心の接合端面部
に磁性粒子６を混入したゲル状物質５が含浸されてい
る。

【００１５】このゲル状物質５は、固体と液体からなる
二層のコロイド系材料により構成され、鉄心１のステッ
プラップジョイント４に含浸したときに極力垂れ落ちる
ことのない粘性を有している。そして、このゲル状物質
５中に鉄板相互間の間隙７に渡り磁束８を機能させるた
めの磁性粒子６が混入されている。磁性粒子６として
は、ステップラップジョイント４における鉄板相互間の
間隙７の大きさ，及びゲル状物質５との分散性の内容に
応じ、所望の大きさのものが適宜の割合に選定されるこ
ととなる。

【００１６】上記の如く、鉄心１のステップラップジョ
イント４における接合端面部に磁性粒子６を混入したゲ
ル状物質５が含浸されると、この変圧器の運転時には、
鉄心中の磁束が図２（ｂ）に示すように、一方の鉄板９
ａからこれと積層されている鉄板９ｃを経て対向鉄板９
ｂに至る渡り磁束８Ａを形成する他、一方の鉄板９ａか
らこれと同一面上の間隙７を経て対向鉄板９ｂに至る渡
り磁束８Ｂを形成するので、第一の従来技術に比較し、
磁束が局部的に集中するのを緩和できると共に、磁路が
長くなるのを抑えることができ、そのため、磁気抵抗を
減少できることによって鉄損及び騒音の低減化を図るこ
とができる。

【００１７】また、このような変圧器を現地にて設置
し、これを運転したとき、前述の如く、接合端面部の表
面に磁性粒子６混入のゲル状物質５が含浸されている
と、現地の使用状態に合わせた状態となるようにゲル状
物質５の磁性粒子６を調整することができ、第二の従来
技術に比較し、現地使用に合わせた最適な磁路を容易に
得ることができる。しかも、ゲル状物質５を用いる場
合、工場出荷時の状態では内鉄型鉄心１０を組み付けた
状態で搬送しても、ゲル状物質５では硬化していない状
態なので、第三の従来技術のようにクラック等が発生す
るおそれがなく、搬送上の注意を要すると云うこともな
い。

【００１８】図３は同じく静止誘導器を変圧器に適用し
た第二の実施例を示している。この実施例において前記
第一の実施例と異なるのは、ゲル状物質５が、相対向す
る鉄板９ａ，９ｂ間の間隙７にのみ設けられたものであ
る。

【００１９】即ち、この場合は、ステップラップジョイ
ント４に図３（ａ）に示すように、同一面上に配置され
る一方の鉄板９ａ，９ｃ…と他方の鉄板９ｂ，９ｄとの
間の間隙７に磁性粒子６を混入したゲル状物質５を設け
たものである。

【００２０】このようにすると、運転時には図３（ｂ）
に示すように、磁束８が一方の鉄板９ａ，９ｃ…から、
間隙７に存在する磁性粒子６を経て他方の鉄板９ｂ，９
ｄ…を通るだけの渡り磁束８Ｂとなり、そのため、図１
の実施例に比較し、ゲル状物質５及び積層された鉄板を
経て通る渡り磁束８Ａが発生することがないので、磁束
の集中をより緩和することができると共に、磁路をいっ
そう短縮することができ、鉄損及び騒音のいっそうの低
減化を得ることができる。しかも、間隙７のみにゲル状
物質５が設けられると、互いに鉄板９ａと９ｄを互いに
密接した状態で接合できるので、鉄心の占積率を上げる
ことができ、大型化するのを防止できる。また、この変
圧器を運転したときは、前記第一実施例と同様の作用効
果を得ることができる。

【００２１】図４は同じく第三の実施例を示している。
この場合は、変圧器からゲル状物質５が外部に流出する
おそれがあることから、その流出を防止するために流出
防止手段が設けられたものである。

【００２２】即ち、流出防止手段としては、例えば図４
に示すように、内鉄型鉄心１０の両側に被着された第一
カバー２１と、鉄心１０中央の上部及び下部に被着され
た第二カバー２２とからなる。第一カバー２１は、鉄心
両側の上部ステップラップジョイント４ａから脚鉄１を
経て下部ステップラップジョイント４ｂを覆うように形
成されている。第二カバー２２は、鉄心中央の上部にあ
る山形のステップラップジョイント４ｃと、下部にある
同様のステップラップジョイント４ｄとをそれぞれ覆う
ように形成されている。これらは磁束に悪影響を与えな
いよう非磁性材で構成される。

【００２３】即ち、この実施例では、内鉄型鉄心１０に
おいてステップラップジョイントの外表面を覆う流出防
止手段を有するので、ゲル状物質５が外部に流出するお
それを防ぐことができる。なお、これまでの図示例で
は、三脚の鉄心に利用した例を示したが、これに限ら
ず、図５に示す如くステップラップジョイントを有する
二脚鉄心１０Ａに適用しても、同様の作用効果を得るこ
とができるのは勿論である。

【００２４】図６は同じく第四の実施例を示している。
本実施例では、鉄板を積層することにより内鉄型鉄心を
形成する代わりとして、筒形鋼板３１の内部に磁性粒子
６を混入したゲル状物質５が充填されることにより内鉄
型鉄心１０Ｂをなしている。即ち、予め、脚鉄部１′・
２′及び継鉄部３′を有しかつ内鉄型鉄心に相当する形
状の筒形鋼板３１を形成し、その内部に磁性粒子混入の
ゲル状物質５を充填することにより、内鉄型鉄心１０Ｂ
が形成される。この場合、ゲル状物質５に対する磁性粒
子６の混入割合を適度に選定することにより、所望の占
積率を得ることができる。

【００２５】このような構成の内鉄型鉄心１０Ｂは、現
地に設置して運転したとき、ゲル状物質５に混入する磁
性粒子６の割合を調節することにより、現地の使用状態
に対応したものが容易に得ることができ、また鋼板を複
数積層することによって鉄心を構成する従来技術に比較
し、製作を極めて容易にすることができ、製作作業に要
する労力を大幅に軽減できるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１及
び２によれば、鉄心のステップラップジョイントに磁性
粒子を混入したゲル状物質を含浸して構成したので、磁
束が局部的に集中するのを緩和できると共に、磁路が長
くなるのを抑えることができる結果、鉄損および騒音を
低減できる効果があり、また、現地の使用状態に合わせ
た状態となるようにゲル状物質を調整し、ゲル状物質を
固着させることにより、現地使用に最適な磁路を容易に
得ることができる効果がある。

【００２７】特に、請求項２によれば、鉄損および騒音
の低減化をいっそう図り、しかも大型化するのを抑える
こともできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静止誘導器を変圧器に適用した第一の
実施例を示す鉄心の全体図（ａ）、及びＡ−Ａ線の拡大
図（ｂ）。

【図２】図１（ａ）のＢ−Ｂ線に相当する拡大図（ａ）
及び渡り磁束の作用説明図（ｂ）。

【図３】同じく本発明の静止誘導器を変圧器に適用した
第二の実施例を示す要部拡大図（ａ）及び渡り磁束の作
用説明図（ｂ）。

【図４】本発明の静止誘導器を変圧器に適用した第三の
実施例を示す鉄心の説明図。

【図５】二脚鉄心を示す図。

【図６】本発明の他の実施例を示す全体説明図（ａ）及
びＣ−Ｃ線の断面図（ｂ）。

【図７】従来技術の一例を示す説明図。

【図８】従来技術の他の例を示す説明図。

【符号の説明】

１，２…脚鉄、３…継鉄、４，４ａ〜４ｄ…ステップラ
ップジョイント、５…ゲル状物質、６…磁性粒子、７…
鉄板間の間隙、８Ａ…渡り磁束、８Ｂ…間隙を通る渡り
磁束、９ａ〜９ｎ…鉄板、１０…内鉄型鉄心、２１，２
２…流出防止手段としてのカバー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脚鉄と継鉄間に、鉄板を互いに突き合わ
せて接合してなるステップラップジョイントを有して鉄
心を構成する静止誘導器であって、鉄心のステップラッ
プジョイントにおける各鉄板の接合端面部に磁性粒子を
混入したゲル状物質を含浸することを特徴とする静止誘
導器。
【請求項２】脚鉄と継鉄間に、鉄板を互いに突き合わ
せて接合してなるステップラップジョイントを有して鉄
心を構成する静止誘導器であって、鉄心のステップラッ
プジョイントにおける鉄板と、これと同一面上に対向す
る対向鉄板との間の間隙に、磁性粒子を混入したゲル状
物質を含浸することを特徴とする静止誘導器。
【請求項３】請求項１または２において、前記鉄心の
ステップラップジョイントの外表面を多い、かつ非磁性
材料からなる流出防止手段を有することを特徴とする静
止誘導器。