JPS6130015A - 電磁誘導電器 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はガス絶縁形の変圧器、リアクトル等の電磁誘導
電器、ことに高ガス圧化されたタンクの構造ならびにタ
ンクの防音、防火構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年、市街地域の変電所やビル用地下設備においては、
防災上の必要性から変圧器などの電気設備の不燃化、難
燃化が進められている。このたべ大容量の変圧器、リア
クトル等の絶縁および冷却媒体に従来の鉱油に代ｊ５　
ＳＦ、ガスなどの不活性ガスまタハ不活性ガスにフロロ
カーボン、フロン等の使用温度領域において凝縮性を有
する不燃性絶縁媒体を加えて使用するいわゆるガス絶縁
方式のものが開発されている。これらガス絶縁方式の誘
導電器本体を構成する鉄心や巻線の形状は衆知のように
複雑な形状の多面体であシ、したがりて本体を収納する
密閉容器も、高価な絶縁媒体をできるだけ少くかつ寸法
を縮小するよう配慮した設計がなされ、巻線等の充電部
から最小限必要な絶縁距離を保つ形状、すなわち従来の
油入変圧器等と大差のない複雑な形状の多面体として形
成されている。一方絶縁強度ならびに冷却性能の面から
は８Ｆ、ガス等の絶縁性流体の圧力はなるべく高い方が
好ましいが、複雑表彰状の多面体からなる密閉容器を高
圧ガスに耐えるよう製作した場合には板厚ならびに補強
部材が大形化する。このような理由から研究用のガス絶
縁電器を除く一般のガス絶縁電器の使用最高圧力はゲー
ジ圧で２＃／ｄ以下に抑さえるよう設計されるのが通常
で、その結果、ガス絶縁誘導電器の外形寸法は油入電器
のそれに比べて大きいのが実情である。

ととるが、上述の電磁誘導電器と組合わせて使用される
ガス絶縁密閉形開閉装置（ＧＩＳ）等においては、密閉
容器が筒状の容器の組合わせからなる比較的単純な形状
であるために、使用最高圧力をゲージ圧で５１４７ａｄ
程度にまで高めることによって絶縁寸法の大幅な縮小が
計られておシ、その結果ＧＩＳに比べてもガス絶縁誘導
電器の小形化が技術的に遅れているのが実情である。

また、絶縁および冷却媒体に不燃性流体を用いることに
より誘導電器を難燃化することができるが、電器に近接
した場所で火災が発生して電器が高熱にさらされた場合
、電器の類焼はまぬがれ得るにしてもその機能を維持す
ることが困難であることは明らかであシ、このような非
常事態においてもその機能を維持しうる誘導電器の出現
が求められている。

さらに、市街地変電所等に設置される誘導電器において
は、環境調和の面から低騒音化が求められておシ、この
課題に対処するために、完全自冷方式にしてファン、ポ
ンプ等の補機騒音を無くしたもの、鉄心の磁束密度を下
げて鉄心の励磁音を低減したもの、防音壁で誘導電器を
囲って騒音の放散を防止したもの等が知られているが、
いずれも誘導電器の大形化あるいは据着面積増大につ危
がるため、その改善が求められている。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、誘導電器
本体を収納する密閉容器内の絶縁性流体の圧力を高めて
絶縁寸法を縮小することが容易にでき、かつ必要に応じ
て防音手段あるいは防火手段を容易に付加することがで
きる電磁誘導電器を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の誘導電器は、誘導電器本体およびその絶縁と冷
却を行なう絶縁性流体とを収納した複雑な多面体構造の
内側密閉容器と、この内側密閉容器と補助加圧流体とを
収納する球状あるいは筒状の外側圧力容器とからなる二
重構造のタンクとして形成し、内側密閉容器と外側圧力
容器との差圧を２　＃　／　ｃ＋＋を以下の範囲で低く
抑さえるとともに、大気圧に対する圧力差の大部分を外
側圧力容器に負担させるようにすることにより内側密閉
容器を簡素化し、かつ絶縁性流体と大気圧との圧力差を
前記補助加圧流体の圧力分だけ高めることにより絶縁距
離の短縮を行うようにしたもので、必要に応じて外側圧
力容器の内側に吸音材層を設けるかあるいは外側圧力容
器の外側に耐火材層を設けるよう構成することによｐ、
外側圧力容器を骨材とする防音手段あるいは防火手段を
容易に形成できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す電磁誘導電器の構造を説
明するための側断面図である０図において、１は鉄心２
および巻線３を含む電磁誘導電器の本体、５は本体１お
よびＳＦ、ガスあるいは使用温度範囲で凝縮性の冷媒等
の絶縁性流体４を収納する内側密閉容器、６は内側密閉
容器５および窒素ガス、空気等の補助加圧流体７を収納
する外側圧力容器、６Ａは圧力容器６の７ランジ部、＜
ＳＢは圧力容器６に内股された内側密閉容器５の架台、
６Ｃは圧力容器乙の脚部、６Ｄは放圧弁、９は絶縁性流
体４の冷却装置、８は圧力容器６を気密に貫通し密閉容
器５と冷却装置９とに連通ずる一対の循環配管部、１０
は分岐管部１１．圧縮機１２゜貯蔵タンク１３等からな
る絶縁性流体４の給排手段、１５は分岐管部１６．圧縮
機１７等からなる補助加圧流体７の給排手段である。

図のように構成された誘導電器において、運転状態にお
ける絶縁性流体４の最高圧力（ゲージ圧）をＰｌ、補助
加圧流体の最高圧力（ゲージ圧）をＰ、とし、運転状態
においてＰ、キＰ、かあるいはＰｉ−Ｐ＊＜２却／ｒ：
ｔ／ｌの条件を満足するよう両者の封入圧力を制御する
ものとする。すなわち、密閉容器５および圧力容器６を
同時に排気したのち、密閉容器５には給排手段１０を介
して絶縁性流体４を、また圧力容器６には給排手段１５
を介して補助加圧流体７を常時両者の圧力ＰｌとＰｌと
がほぼ等しくなるよう制御しつつ封入する。流淋の給排
作業を上述のように行うことにより、排気および封入に
よって大気との間に生ずる圧力差の大部分を圧力容器６
に負担させることができる。したがって圧力容器６を球
状または円筒状に形成すれば、比較的薄い肉厚の鉄板で
高圧に耐える圧力容器を安価に形成することができる。

その結果、密閉容器５には排気および封入過程において
特別に高い圧力を負担させることなくたとえば３〜５に
９／ｄ程度の高圧の絶縁性流体４を封入できるので密閉
容器５の機械的補強を簡素化することができる。したが
って収納する巻線６に対する絶縁寸法が縮小されて密閉
容器５を小形化できるとともへその耐圧力を従来と同様
あるいはそれ以下に抑さえることができ、密閉容器５を
収納する圧力容器６も小形化することができる。

なお、タンクを二重構造とした場合においても、圧力容
器６の外側に配設された冷却装置９や配管部８には従来
よシ高い圧力Ｐ１が加わることになる。しかしこれらの
装置は細い管類の集合体として構成できるので耐圧的に
は従来充分な余裕をもっておシ、絶縁性流体の最高圧力
Ｐ１を５　Ｊｔｌ／ｃｄ程度に高めたとしても、構造的
には従来装置と大差なく構成することができる。

また、上述の説明においては巻線６への電気の入出力部
については触れなかったが、たとえば入出力部にケーブ
ル引込み、ＳＦ、ガス母線引込み等の方式を採シ入れる
ことにより、先にＧＩＳの高ガス圧化について述べたと
同様な技術を活用することができる。

第２図は第１図の実施例における配管部分の要部の詳細
図で、配管部８を圧力容器６に溶接された筒状部８Ａと
、ベローズ８Ｂと、金属配管８Ｄと、ベローズ８Ｂと配
管８Ｄとを連結するフランジ接続部８０等で構成するこ
とにより、圧力容器６と密閉容器５あるいは冷却装置９
とを柔軟に連結することができる。また上記ケーブルま
たはＳＦ、ガス母線等の連結部にも第２図のような連結
構造を適用することができる。

第３図は本発明の異々る実施例を示す誘導電器の側断面
図で、第１図の実施例とはつぎの点が異々りでいる。す
なわち、圧力容器６の内部が架台６Ｂに溶接された仕切
板２１によ）気密に区画されて区画部２０が形成され、
圧縮機１２が密閉容器５に連通ずる配管部２２および区
画部２０に連通ずる配管部２３によ多連結されて、密閉
容器５に封入されるべき絶縁性流体４の一部または全部
を区画部２０に収納できるよう構成されるとともに、密
閉容器５に放圧装［２５が設けられ、密閉容器５の内圧
が異常に上昇したとき、放圧装置２５が動作して絶縁性
流体４の一部を圧力容器６の補助加圧流体７内に放出す
るよう構成されたことである。誘導電器を上述のように
構成することにより、区画部２０を絶縁性流体４の貯蔵
タンクとして利用できることにより貯蔵タンク１３を省
略できるとともに、区画部２０に絶縁性流体４を収納し
て弁２４を閉じた状態で誘導電器を輸送することができ
る。また放圧装置２５を設けたことにより本体１の絶縁
事故に起因する圧力上昇を圧力容器乙によって吸収する
ことができるので、絶縁性流体の分解生成物による環境
汚染を防止できるとともに、密閉容器５の変歪や破損を
防止できるために事故の復旧が容易になるという利点が
得られる。

第４図は本発明のさらに異なる実施例を示す電磁誘導電
器の側断面図で、圧力容器を防音室を兼ねるよう構成し
たものである。すなわち、３０はたとえば高密度プレス
加工されたガラスウール等からなる吸音材で、圧力容器
６の内側に突設されたねじ等によシ圧力容器６の内壁に
沿って取シ付けられている。また３１は密閉容器５の底
板と架台６Ｂとの間に介装された防振ゴム等の防振塵で
ある。このように構成され次誘導電器において、本体１
から密閉容器５を介して放射される鉄心の励磁音等の騒
音は吸音材６０によって遮音減衰されて圧力容器６への
伝搬が阻止されるとともに、本体１の振動は防振塵３１
に吸収されて圧力容器６への伝搬が阻止されるので、圧
力容器６を防音室として機能させることができる。した
がって、誘導電器の騒音を低減するために従来性われて
いた、完全自冷方式化、鉄心磁束密度の低減化、防音室
の設置など誘導電器の大形化やコスト上昇に結びつく問
題点が排除され、小形かつ安価な低騒音形誘導電器を提
供することができる。

第５図は第４図の実施例の変形例を示す電磁誘導電器の
側断面図で、第４図の実施例と異なる点は、吸音材４０
を圧力容器６と密閉容器５との隙間に充填するよう構成
したことである。すなわも圧力容器６内に密閉容器５を
設置したのち吸音材４０を頴次充填するだけで防音効果
を得ることができるので、吸音材の充填作業が簡単にな
るという利点が得られる。なお吸音材４０は多孔質であ
るため、補助加圧流体７の給排出は第１図の実施例と同
様に行うことができる。また圧力容器６を防音室に兼用
することにより圧力容器表直からの。

熱放散が阻害されるので、その分冷却装置９の容量を大
きくしなければなら欧いととはいうまでもないことであ
る。

第６図は本発明の他の実施例を示す電磁誘導電器の断面
図、耐７図は冷却装置部分の断面図である。第６図にお
いて、圧力容器６は耐火材層５０によって全面が覆われ
るとともに、冷却器９．放圧弁６Ｄ等に連通ずる配管部
も耐火材層５０Ａ。

５０Ｂ等に覆われている。また給排手段に連通ずる配管
は弁１６等を残して取外され、着脱自在に形成された耐
火材よシなる蓋５０Ｃによって覆われている。また冷却
装置９および放圧弁６Ｄは第７図に示すように、金属製
の枠体６１の外周面全体に耐火材層６２が取付けられた
防火室６０内に設置され、その上部は駆動装置６４を備
えた防火蓋体６３によシ閉塞可能に覆われている。した
がって定常状態においては蓋体６６が開いた状態で７１
ン６５が回転して外気を取込み、密閉容器ちと冷却装置
９０間を循環する絶縁性流体４が強制冷却される。誘導
電器に近接した場所で火災が発生して誘導電器が高温に
さらされた場合、誘導電器は運転を停止するとともに、
これに連動して駆動装置６４が動作して蓋体６６が閉じ
る。したがって誘導電器の外周面は耐火材層６０．６２
等によって全面が覆われた状態となシ、誘導電器な高熱
から保護することができる。耐火材層としては、耐火れ
んがの他に、多量の独立気泡を包含した耐火板やセラミ
ックスなどを用いて軽量かつコンパクトに形成すること
ができる。圧力容器を防火室の骨材に利用して誘導電器
を防火構造とすることにより、近接火災から電気設備を
保護できるの１停電の復旧を迅速に桁うことかできる利
点が得られ、災害と停電とが重なるという不測の事態に
よって生ずる社会的不安の排除に貢献することができる
。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、８Ｆ、ガス等の絶縁性流体を用
いることにより難燃化された電磁誘導電器のタンクを本
体と絶縁性流体を収納した内側密閉容器と、この密閉容
器および空気等の補助加圧流体を収納した球形または円
筒状の外側圧力容器とからなる二重構造とし、両容器間
の差圧を零あるいＦｉ２＃／ｌ：ｄ以下として大気に対
する圧力差の大部分を圧力容器に負担させるよう構成し
た。その結果、内側密閉容器の耐圧力を従来装置のそれ
と同等あるいはそれ以下に保持したままで絶縁性流体の
圧力を５　ｋｇ／ａｌｌ程度に高めることができ、した
がって誘導電器の絶縁距離が短縮され、密閉容器ならび
に圧力容器を小形化、軽量化することができるとともに
、高価な絶縁性流体の使用量を必要最小限に抑さえた電
磁誘導電器を提供することができる。また外側圧力容器
は内側密閉容器の外気に対する耐圧力を肩代シする機能
を有するとともに、これを絶縁性流体の貯蔵容器、防音
室あるいは防火室として容易に活用することができるの
で、必要に応じてこれらの機能を誘導電器に持たせるこ
とにより、従来低騒音化や防火のためにとられてきた完
全自冷方式化、鉄心の低磁束密度化。

防音室の設置、防火室の設置吟誘導電器の大形化やコス
ト上昇に結びつく諸対策が不要になシ、総合的にみて多
機能で小形かつ安価な電磁誘導電器を提供することに貢
献できる。さらに、外側圧力容器に充分な耐圧強度を持
たせるよう構成したので、本体の絶縁事故によシ生成す
る分解生成物を圧力容器内に放出させることが可能であ
り、内側密閉容器の変歪や破損を防止できるとともに、
分解生成物による環境汚染を防止できる利点が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電磁誘導電器の側断面図
、第２図は第１図の配管部の要部の断面図、第３図は本
発明の異なる実施例を示す誘導電器の側断面図、第４図
はさらに異なる実施例を示す誘導電器の側断面図、第５
図は第４図の変形例を示す誘導電器の側断面図、第６図
は本発明の他の実施例を示す誘導電器の側断面図、第７
図は第６図の実施例の冷却装置部分の断面図である。 １・・・誘導電器本体、４・・・絶縁性流体′、５・・
・内側密閉容器、６・・・外側圧力容器、７・・・補助
加圧流体、８・・・配管部、９・・・冷却装置、１０・
・・絶縁性流体の給排手段、１５・・・補助加圧流体の
給排手段、２０・・・区画部、２１・・・仕切板、２５
．６Ｄ・・・放圧弁、３０．４０・・・吸音材層、３１
・・・防振塵、５０．６第３１１１ １に４図 第５図 ｍ６ｗＡ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）鉄心および巻線を含む誘導電器の本体と前記本体の
   絶縁と冷却とを行う絶縁性流体とを収納する金属製の内
   側密閉容器と、この内側密閉容器ならびに補助加圧流体
   とを収納する外側圧力容器と、この外側圧力容器を気密
   に貫通し前記内側密閉容器に連通する配管部を介して外
   側圧力容器の外側に配設された冷却器ならびに前記絶縁
   性流体の給排手段とを備え、前記内側密閉容器と外側圧
   力容器との圧力差が誘導電器の運転状態において０〜２
   ｋｇ／ｃｍ＾２の範囲で内側密閉容器側で高いことを特
   徴とする電磁誘導電器。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、外側圧
   力容器の一部が仕切板によって気密に区画され、この区
   画部と内側密閉容器とに連通する配管部ならびに給排手
   段とにより前記区画部に絶縁性流体の一部分が収納され
   たととを特徴とする電磁誘導電器。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、外側圧
   力容器がその内部に防音手段を備えたことを特徴とする
   電磁誘導電器。 ４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、外側圧
   力容器および配管部がその外側を覆うよう形成された耐
   火層を備えたことを特徴とする電磁誘導電器。 ５）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、冷却器
   が耐火層を備えた防火室内に設置されたことを特徴とす
   る電磁誘導電器。