JPS61199618A

JPS61199618A - ガス絶縁電気機器

Info

Publication number: JPS61199618A
Application number: JP3884485A
Authority: JP
Inventors: Osamu Watabe; 渡部　攻; Hitoshi Yoshino; 仁吉野; Toshiichi Kuroiwa; 黒岩　登志一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はＳＦ、ガスのような絶縁ガス及び蒸発冷却媒体
を封入したガス絶縁電気機器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ガス絶縁電気機器例えばガス絶縁変圧器はＳＦ。

ガスのような絶縁ガスと蒸発冷却媒体を封入したタンク
内に変圧器本体を収納して構成される。このガス絶縁変
圧器は、油冷変圧器と異り、不燃性及び非爆発性である
ため、防災形変圧器として各種ビル施設に数多く用いら
れている。なおこのようなガス絶縁変圧器は輸送制限並
びに据付スペース上極力小形かつ軽量のものが要求され
ている。

従来のガス絶縁変圧器は第２図に示すように。

圧力容器を形成するタンク１内部にＳＦ、ガスのような
絶縁ガス２を封入する。このタンク１内部に発熱体とな
る変圧器本体３を収納する。絶縁ガス２は送風用のガス
ブロワ−４によって送風される。

そして絶縁ガス２は絶縁ガス冷却用の冷却器５を通り、
絶縁ガスの給気ダクト６及び排気ダクト７を介してタン
ク１に連通される。

又、蒸発冷却媒体は例えばフロン１１，１１３，１１４
（何れも商品名）からなり、タンク１内部の変圧器本体
３の上部に設けた散布管９及びタンク１の底に設けられ
た液体溜め１１とを中間に液体ポンプ１１を有する配管
９ａ、Ｉｌａによって連続された内部に蒸発冷却媒体８
が循環される。

このような従来のガス絶縁変圧器では、タンク１内の発
熱体となる変圧器本体３に液体溜め１１にある液体の蒸
発冷却媒体８を液体ポンプ１０によって散布管９より上
部から散布させて、変圧器本体３を冷却していた。この
場合、散布された液体の蒸発冷却媒体８の一部は変圧器
本体３の発生熱により、温度上昇し気化冷媒となり、残
りの液体の蒸発冷却媒体はそのまま下部の液体溜め１１
に回収される。

一方冷却された絶縁ガス２はガスブロアー４により変圧
器本体３の上方より変圧器本体３に送風され変圧器本体
３を冷却した後、気化冷媒とともに、排気ダクト７を介
して冷却器５まで循環送風される。この際温度上昇した
絶縁ガス２と気化冷媒との混合ガスは冷却器５で冷却分
離され、温度上昇した絶縁ガスは冷却された絶縁ガスと
なり、再び給気ダクト６を介し、変圧器本体３に送風さ
れ、気化冷媒は凝縮液化して液体戻りパイプ１２を介し
て液体溜め１１に回収される。

しかしながらこのように構成された従来のガス絶縁電気
機器例えばガス絶縁変圧器において、絶縁ガス２の流れ
は変圧器本体３を収納したタンク１下方より冷却器５に
入り、給気ダクト６を通じ、タンク１上方への流れとな
っており、冷却器５で凝縮液化した液状の蒸発冷却媒体
が排気ダクト７並びに液体戻りパイプ１２にそって下方
に落下する流れと上に述べた絶縁ガスの流れと逆となっ
ており、絶縁ガスあるいは混合ガスの上昇通路と液状蒸
発冷却媒体の下降通路が同−通路内に逆行混在していた
。

そのため、凝縮した液状蒸発冷却媒体が下降の途中で、
温度上昇した混合ガスと直接接触して液体溜め１１に戻
る前に温度上昇した混合ガスの影響を受け、再度気化蒸
発したり、あるいは上方に飛散し、液体溜め１１の液体
量が一定せず、又散布管９より出される液体散布が不安
定になるなど冷却機能が低下しがちとなるので、その分
冷却器５などを大形化する必要があった。又冷却された
絶縁ガス２も単になんとなく変圧器本体３の上方より変
圧器本体３に吹き付けられており、温度上昇してタンク
１内を上昇しようとする温度上昇した絶縁ガス２を逆に
タンク１下方より冷却器５に回収するといった方法がと
られていた。この種の装置としては例えば実開昭５８−
８３１２０号公報が知られている。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点を考慮してなされたもので。

その目的とするところは、高性能な冷却機能を有する信
頼性の高いガス絶縁電気機器を提供することにある。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために本発明によれば、発熱体と
なる電気機器本体の上部より下方へと垂直方向に液状の
蒸発冷却媒体を散布するとともに、絶縁ガスをガスブロ
アーによって電気機器本体に横方向より吹き付け、絶縁
ガス及び液状の蒸発冷却媒体の流れを互に直交させ、か
つ温度上昇した絶縁ガス及び気体状の蒸発冷却媒体を電
気機器本体上部よりガスブロアーの吸込口へ回収するよ
うにすることにより、高性能な冷却機能を有し、信頼性
を向上することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明のガス絶縁電気機器の一実施例を第１図を参
照して説明する。第２図と同一部分は同゛符号を付しで
ある。ガス絶縁電気機器例えばガス絶縁変圧器は圧力容
器を形成するタンク１内部にＳＦ、ガスのような絶縁ガ
ス２を封入する。このタンク１内に発熱体となる変圧器
本体３を収納する。

絶縁ガス２は送風用のガスブロアー４によって送風され
る。そして絶縁ガス２は絶縁ガス及び気化した蒸発冷却
媒体冷却用の冷却器５に排気ダクト１３及び給気ダクト
１５によってタンク１に連結されて流通される。また排
気ダクト１３はタンク１の上部すなわち変圧器本体３の
上側に設けられた吸込口１３ａによってタンク１内部に
開口している。さらに給気ダクト１５の途中にはガスブ
ロアー４が設けられ、また給気ダクト１５にはガスブロ
アー４のタンク１側に後述するように液状の蒸発冷却媒
体を分流させる液体戻りパイプ１２が分岐してタンク１
に開口して接続されている。そして給気ダクト１５のタ
ンク１内部における先端には、タンク１内側に沿って垂
直方向に吹出しノズル管１６を設ける。

この吹出しノズル管１６には複数個の吹出しノズル１６
ａを設け、図示しないが、この吹出しノズル管１６は複
数個変圧器本体３の周囲に配設される。またタンク１の
底には液状の蒸発冷却媒体１４を溜める液体溜め１１を
設け、配管９ａと液体溜め１１と連通する配管１１ａと
の間に液体ポンプｌＯを設け、さらに配管９ａのタンク
１内部においては変圧器本体３の上部に複数個の散布孔
９ｂを有する散布管９を配設する。

次に本発明の作用効果について説明する。ガスブロアー
４によって送風された点線の矢印で示した絶縁ガスの流
れ１８は冷却器５で冷却された絶縁ガスが主体で、この
絶縁ガスの中には幾分気化した蒸発冷却媒体が混入して
いる。そして給気ダクト１５の先端に設けられた吹出し
ノズル管１６から変圧器本体３の周囲に横方向からほぼ
均一に冷却された絶縁ガスが点線矢印で示した絶縁ガス
の流れ１８のようｉ吹付けられる。

また変圧器本体３の上部より散布管９から実線の矢印で
示した液状の蒸発冷却媒体の流れ１９のように垂直方向
に散布される。そして散布された液状の蒸発冷却媒体の
流れ１９と絶縁ガスの流れ１８は互に直交するようにし
て変圧器本体３を冷却する。

この場合、冷却された絶縁ガスが変圧器本体３の横方向
よりほぼ均一に冷却された絶縁ガスの状態で変圧器本体
３に吹き付けられるため、変圧器本体３の冷却効果が促
進され、変圧器本体３の各部の温度分布を均一に保つこ
とに役立つ。

さらに、変圧器本体３の発生熱により、加熱れて温度上
昇した絶縁ガス及び気化した蒸発冷却媒体は１点鎖線の
矢印で示した混合ガスの流れ１７となり、変圧器本体３
を冷却した後タンク１内を上昇し、タンク１の上部に開
口した吸込口１３ａから排気ダクト１３を通り冷却器５
に送られる。この冷却器５内で冷却された給気ダクト１
５を通り噴出させるが、混合ガス中の気化した蒸発冷却
媒体は冷却されて殆んど液状の蒸発冷却媒体となり、散
布管９から散布された液状の蒸発冷却媒体とともに実線
の矢印で示した液状の蒸発冷却媒体の流れ１９のように
液体戻りパイプ１２をとおるもの及びタンク１内部に滴
下するものが液体溜め１１内に液状の蒸発冷却媒体１４
として回収される。この液状の蒸発冷却媒体１４は液体
ポンプ１０により配管９ａを通り。

散布管９に供給される。このように絶縁ガスと蒸発冷却
媒体とは循環して変圧器本体３を冷却する。

このように絶縁ガス及び気化した蒸発冷却媒体は何れも
温度上昇して、上側の吸込口１３ａから回収されるため
、循環が極めて円滑に行れる。また前述のように冷却さ
れた絶縁ガスが発熱体となる変圧器本体３の横方向から
吹き付け、液状の蒸発冷却媒体は上部から垂直方向に散
布され、両者の流れが直交するように構成することによ
り変圧器本体３の冷却を均一にかつ効率よく冷却するこ
とができる。

またさらに、上述した本発明において。

（ｉ）　　ガスブロアー４並びに冷却器５の配管位置は
、絶縁ガスの流れの上流側又は下流側何れでもよい。

（…）吹出しノズル管１６は変圧器本体３の横方向より
、冷却された絶縁ガスを吹出しうるちのなら、吹出しノ
ズル１６ａの数も単数、複数何れでもよい。

（ｉ）給気ダクト１５と液体戻りパイプ１２の分岐部に
必要に応じて、気液分離機構を設けてもよい。

（汁）排気ダクト１３の吸込口１３ａの位置はタンク１
の上部に限らず、吹出しノズル管１６より高位のタンク
１上方部であればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、発熱体となる電気
機器本体の上部より下部へと垂直方向に液状の蒸発冷却
媒体を散布するとともに、絶縁ガスをガスブロアーによ
って電気機器本体に横方向より吹き付け、絶縁ガス及び
液状の蒸発冷却媒体の流れを互に直交させ、かつ温度上
昇した絶縁ガス及び気体状の蒸発冷却媒体を電気機器本
体上部よりガスブロアーの吸込口へ回収するようにする
ことにより、■従来のガス絶縁電気機器では問題視され
ていた絶縁ガス及び気化した蒸発冷却媒体のタンク内の
流れを円滑なものとし、電気機器本体に横方向よりほぼ
均一に同程度の温度状態にて吹き付けることが可能とな
り、電気機器本体の冷却効果が促進されるとともに温度
分布を均一化することができる。■温度上昇した絶縁ガ
スはタンク上方より排気し、冷却された絶縁ガスの給気
ダクトを排気ダクトのより低位置に設けることにより、
タンク内の絶縁ガスの流れ方向にそった対流効果を高め
、ガスブロアーの小形化及び運転動力を削減することが
できる。■給排ダクト内の絶縁ガス並びに液状の蒸発冷
却媒体の流れ方向を同一とすることにより、液状の蒸発
冷却媒体の帰還を促進する。

上記したようにガス絶縁電気機器の冷却効率を向上させ
ることにより、小形化、並びに信頼性及び保守性を向上
したガス絶縁電気機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁電気機器の断面図、第２図は
従来のガス絶縁電気機器の断面図である。１・・・タンク、３・・・変圧器本体（発熱体）。４・・・ガスブロアー、５・・・冷却器、９・・・散布
管。９ａ・・・配管、　９ｂ・・・散布孔、１０・・・液体
ポンプ。１１・・・液体溜め、１１ａ・・・配管、１２・・・液
体戻りパイプ。１３・・・排気ダクト、１３ａ・・・吸込口。１４・・・液状の蒸発冷却媒体、１５・・・給気ダクト
。１６・・・・吹出しノズル管、１６ａ・・・吹出しノズ
ル。１７・・・混合ガスの流れ、１８・・・絶縁ガスの流れ
。１９・・・液状の蒸発冷却媒体の流れ。

Claims

【特許請求の範囲】

絶縁ガス及び蒸発冷却媒体によって絶縁ならびに冷却を
するガス絶縁電気機器において、液状の蒸発冷却媒体を
発熱体となる電気機器本体の上部より下部へと垂直方向
に散布するとともに、絶縁ガスをガスブロアーによって
前記電気機器本体に横方向より吹き付け、気体及び液状
蒸発冷却媒体の流れを互に直交させ、かつ温度上昇した
絶縁ガス及び気体状の蒸発冷却媒体を電気機器本体上部
に設けられた前記ガスブロアーの吸込口へ回収するよう
にしたことを特徴とするガス絶縁電気機器。