JPS5850009B2 - 油入電気機器タンク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、変圧器やりアクドルのような油入電気機器に
係り、特にタンクの改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に油入電気機器、たとえば変圧器においては、絶縁
性能を確保するために、予め気相乾燥を行ない、水分を
除去してから、油を真空注油し、油が絶縁物に完全に含
浸するようにしている。

上記変圧器の容量が大きい場合には、タンクに寸法の大
きいブッシングや放熱器が取付けられるので外形寸法が
大きくなってしまい、このような場合には変圧器の中身
のみを予め乾燥し、これをタンク内部に収容してからそ
のタンク内を真空弓きして注油する方法が採られている
。

したがってタンク構造としては、側板に補強梁を溶接手
段により取付け、タンクが真空強度に耐え得るようにし
ている。

一方タンク内に収容された油の劣化を防ぐために、タン
ク内に窒素ガスを封入する手段も知られているが、この
場合にはタンク内の圧力が、変圧器中身の温度上昇や周
囲温度上昇に伴なう油の膨張等に原因して上昇するので
そのタンク内の圧力上昇を一定値以下に制御するために
、タンクの一部にガス室を設け、そのガス室に窒素ガス
を封入している。

上記ガス室は、通常カバー下に設けられるが、変圧器の
高さを低くするため等の理由で、カバー下のガス室の容
積を小さくするとともに、タンク側面にも補強を兼ねた
ガス室を設けるようにしている。

さらに近年タンクの軽量化、タンク内の節油等を計るた
めに、タンク形状を略楕円形としたものが採用されてい
る。

上記楕円形タンクは、第１図および第２図に示すように
、側板１ａとこの側板に溶着される半円状側板１ｂとを
有し断面形状を楕円形としたタンク側板１と、そのタン
ク側板１の上端に取付げられるトップバンド２と、タン
ク側板１の下端開口部を覆うように設けられる底板３と
、その底板３の下面に固設されるベース４とを有し、タ
ンク側板１の長辺部分すなわち側板１ａの外面にはガス
室５を画成するための箱状補強体６が溶着手段を介して
取付けられている。

上記箱体補強体６は第３図に示すように矩形状枠体７と
その枠体７に取付けられる板体８とより構成されるもの
であって、その板体８の内面には補強杆体９，９が間隔
を置いて横設されている。

上記構造のタンクにおいて、タンク内を真空弓きした場
合におけるタンク各部の圧力状態は第３図および第４図
に示すように、タンク側板１の長辺部分１ａの両面すな
わちタンク内側とガス室側に同じ圧力が加えられた状態
にあり、圧力はバランスしている。

一方タンク側板１の長辺部分１ａと半円状部分１ｂとの
連結部分すなわちガス室の側壁取付位置近くにおいては
、圧力の加わる断面′形状が急激に変化し、すなわち第
３図において点線で示す変形前の状態から、実線で示す
変形状態に変化し、第５図に示すように、この部分に応
力集中が生じ、材料の降伏応力を超えるような非常に高
い応力σＸが発生する。

〔背景技術の問題点〕

したがって上記構造のタンクでは真空強度に耐え得るよ
うにするため、ガス室連結部近くに発生するモーメント
に応じて側板の板厚を厚くし、断面係数を大きくして側
板最大発生応力を許容応力以下とする必要があるが、こ
れは材料費がかさむとともにタンク重量が増加し、さら
に工作性が悪くなることで加工費が犬となる等の欠点が
生じることになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、タンクに
加わる圧力により生じる最大発生応力を大幅に低減させ
て板厚を薄くし、タンク重量を軽くするとともに工作性
を改良して加工費を下げ得るようにした油入電気機器を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、タンク側板の長辺部分を形成する平板
状側板の両側部分を外方に折り曲げ成形して側壁とし、
断面略コ字状に形成した横補強体を開口端を上記平板状
側板の外面に溶着するとともに両側部を上記側壁に溶着
し、横補強体と平板状側板の間にガス室を画成した油入
電気機器タンクによって達成される。

以下本発明の実施例を図面につき説明する。

なお第６図ないし第８図において第１図ないし第３図と
同一部材については同一符号を付す。

第６図において符号１０は楕円形タンク側板の長辺部分
を構成する平板状側板であって、この側板１０の両側部
分を一方向に９０度折り曲げ成形されている。

上記折り曲げ部分ＩＬ１１には、断面コ字状に形成した
横補強体１２が開口端を側板１０の外面に当接するよう
にして溶着される。

この溶着と同時に、横補強体１２の開口端と側板１０の
外面との間も溶着され上記ガス室１３を画成することに
なる。

しかして上記側板１０．１０は、折り曲げ部分１１．１
１を外側にして対向配置され、折り曲げ部分ＩＬ１１の
基端部１４，１４には半円状側板１５の端部が当接され
、平板状側板１０と半円状側板１５は、溶接手段を介し
て溶着され、楕円状タンク側板を構成している。

一方上記横補強体１２の上側端部および下側端部は、第
８図に示すように基面に対して同じ方向にθだげ折り曲
げられ、横補強体１２を側板１０の外面に溶着した際、
その折り曲げ部分がガス室１３の上部壁１６および下部
壁１７を構威し、また側板１０の折り曲げ部分１１がガ
ス室１３の側壁および縦補強体を構成している。

上記横補強体１２の折り曲げ角度θは、好ましくは略４
５度であり、ガス室１３は、全体として台形状をなして
いる。

次に作用を説明する。

タンクを真空引きした時におけるタンク側板に加わる圧
力状態は、第９図に示すように、ガス室１３により覆わ
れたタンク長辺部分をなす平板状側板１００両面すなわ
ちタンク内側とガス室側で同じ圧力値となり、バランス
しており圧力が加えられていないのと同じ状態である。

一方上記タンク長辺部分をなす平板状側板の端部にはト
ップバンド２から底板３近くまでの区域に折り曲げ部分
によって形成した剛性を有する縦補強部分１１が設けら
れているので、真空引き時弊タンクに圧力が加わった場
合、その縦補強部分１１の荷重分担が大きく、縦補強部
分１１の変形を極めて少なくするように断面二次モーメ
ントを設定することで、半円状側板１５の平板状側板１
０との結合部近傍の円周方向モーメントが激減し、タン
クの応力分布は、第１０図に示すように、従来の応力分
布（点線）の最大応力σＸに対して本発明の最大応力σ
Ｘ′が数分の一基下に低下する。

さらに上記横補強体１２の上部壁および下部壁は傾斜面
を有するようにしたので圧力の加わる断面形状変化はゆ
るやかとなり、応力は低減する構造となっている。

第１１図ないし第１３図は本発明の他の実施例を示すも
のであって、第１１図に示す実施例では縦補強部分２０
の先端部はさらに外方に折曲げられ、必要断面係数、必
要断面二次モーメントを確保するようになっている。

第１２図に示す実施例では縦補強部分２１は第１１図に
示す実施例の縦補強部分２０の外方折曲げ部をさらに同
方向に折曲げられている。

また第１３図に示す実施例では、半円状側板２２は、側
板１０の折曲げ部１４に当接されずに、一部が側板１０
の長辺部分に重なり合うようになっている。

以上述べたように本発明によれば、真空引き時等におい
てタンクに圧力が加えられた場合に、タンク側板に設け
たガス室兼用の補強体とタンク半円状部分との連結部に
おける発生応力を従来構造のタンクに比較して大幅に低
減し得、したがってタンク側板の板厚を薄くしてタンク
重量を軽くするとともに工作性向上による加工費の節減
を図り得るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油入電気機器タンクの平面図、第２図は
同正面図、第３図は同タンクの変形状態を示す図、第４
図同タンクの圧力状態を示す図、第５図は同応力分布図
、第６図は本発明の油入電気機器タンクの正面図、第７
図は同正面図、第８図は第７図の■−■線に沿う断面図
、第９図は第１図の■−ＩＸ線に沿う断面の応力の加わ
る状態を示す図、第１０区間応力分布図、第１１図ない
し第１３図は本発明の他の実施例を示す図である。 １０・・・・・・平板状側板、１１・・・・・・折り曲
げ部分、１２・・・・・・横補強体、１３・・・・・・
ガス室、１５・・・・・・半円状側板、１６・・・・・
・上部壁、１７・・・・・・下部壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 対向配置される平板状側板の両側にそれぞれ半円状
   側板を溶着して断面形状を楕円状としたタンク側板と、
   このタンク側板の下端に溶着された底板と、上記タンク
   側板の平板状側板の外面に設けられたタンク側板内の上
   部と連通ずるガス室とを有する油入電気機器タンクにお
   いて、上記平板状側板の両側部分を外方に折り曲げ成形
   して側壁とし、断面略コ字状を形成した横補強体を開口
   端を上記平板状側板の外面に溶着するとともに両側部を
   上記側壁に溶着し、横補強体と平板状側板の間にガス室
   を画成したことを特徴とする油入電気機器タンク。