JPS6255682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主巻線の他に、側脚に巻線を有す
る、いわゆるセンターコアの３脚鉄心の単相変圧
器鉄心の改良に関するものである。

一般の単相３脚鉄心では、普通の３脚鉄心など
と異なり、１個の主脚と２個の側脚とこれを結ぶ
上下ヨークがあり、鉄心全体の固定と巻線の固定
支持については、上下ヨークと側脚面に設けられ
た側脚締付金具により相互に機械的に連結され、
３脚鉄心体が一体にクレーンで吊り上げ可能に形
成されている。このため、主脚には上下ヨークに
対し機械的な連結を行なう鉄心当板を設けること
なく、鉄心当板を両側のみに設けることにより上
下ヨークの上下部締付金具の剛性で巻線を支持で
きていた。従つて、上記主脚の鉄心当板を設けな
い部分に硅素鋼板を挿入することができて鉄心脚
の占積率が向上できるようになつている（特開昭
52―40725号参照）。

第３図は従来の単相変圧器鉄心（特開昭52―
40725号）の正面図である。図において、１は側
脚、４は巻線２９が巻装された主脚、５は主脚４
の珪素鋼板を緊縛するバインドテープ、１８は上
ヨーク、１９は下ヨーク、２２は上部締付金具、
２３は下部締付金具、２４は連結鉄板３２を介し
側脚１を締付固定する締付ボルト、２５は締付用
ボルト、２６は連結鉄板３２を上下ヨーク１８，
１９の上下部締付金具２２，２３に機械的に連結
するピンである。そして、この単相変圧器鉄心は
上下部締付金具２２，２３間を連結鉄板３２を介
し強固に一体に固定し鉄心を締め付けるように構
成されている。２７は両面の上部締付金具２２を
連結する連結板、２８は両面の下部締付金具２３
を連結する鉄心台、２９は主脚４に嵌挿された巻
線、３０は上部締付金具２２に螺着された巻線押
えボルト、３１は上部ヨーク１８に固定された吊
耳である。

そして、連結鉄板３２は、第３図の構造の以前
に採用された構造においては、主脚４の両面位置
に配設されて上下部締付金具２２，２３にピンを
介し連結（図示せず）し鉄心の締付けを行なつて
いた。しかし、変圧器容量の大容量化に伴い、巻
線の漏洩磁束が大きくなり、その結果、連結鉄板
３２に生じる損失が増大するのでこれを側脚１に
移した第３図に示す構造となつている。

一方、近年、変圧器が大形化されると共に、輸
送限界などの制約から主巻線の直径を小さくする
ために、巻線の一部、特にタツプ巻線部分等を片
側の側脚に設ける構造が採用されようとしてい
る。この場合に、今まで巻線が巻かれないで側脚
締付金具が取り付けられていた側脚に対し巻線を
巻回しようとすると、巻線が上下部締付金具より
直径方向へ出張り側脚締付金具を取り付けること
ができなくなる。また、占積率を高めるように主
脚がコアサークル内に一杯に珪素鋼板が積層され
ていると、側脚の少なくとも片方は主脚と同様に
コアサークル一杯に珪素鋼板を積層しないと鉄心
の上下の磁気回路が形成されないことになる。即
ち、側脚も主脚と同じ厚さの珪素鋼板の積層をし
ないと、占積率を高めるために主脚にコアサーク
ル一杯に珪素鋼板を積層したことが無駄になり、
占積率は向上されないと言う問題がある。また、
巻線が巻かれた側脚側も上下部締付金具間を強固
に一体に強固に固定する必要がある。

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、鉄心主脚の占積率を向上できるとともに、鉄
心全体を小形化できる単相変圧器鉄心を提供する
ことを目的としたものである。

本発明の単相変圧鉄心は、１固の主脚とそれぞ
れ該主脚の1/2よりやや大きな断面積を有する２
個の側脚とこれらを上下部で連結する上下ヨーク
とからなり、主脚の外接円に内接し硅素鋼板が積
層された上記主脚及び側脚側部の長辺側に側脚埋
物が配設されて円形に形成された上記側脚の１個
にそれぞれ巻線が巻回されてなり、上記主脚と同
一厚さに硅素鋼板が積層され両端がそれぞれ上下
部締付金具に固着された側脚締付金具が表面に取
り付けられ巻線が巻回されていない側脚と、巻線
が巻回され上記主脚より主脚最外層の硅素鋼板の
積層単位の厚さだけ薄く形成された側脚と、巻線
が巻回されている上記側脚の表面に取り付けられ
主脚の最外層側の硅素鋼板の積層単位とほぼ同じ
厚さを有するように形成され上下端をそれぞれ上
下部締付金具に固定された側脚当板とを設けたも
のである。

以下本発明の単相変圧器鉄心の一実施例を第１
図、第２図により説明する。１は巻線が巻かれて
いない側脚で側脚８と同断面積に形成され硅素鋼
板積層方向の外面には側脚締付金具２が設けられ
ており、側脚締付金具２，２間は連結金具３、あ
るいは鋼板を貫通するボルト（図示せず）によつ
て結合され側脚鋼板を固定している。４は主脚で
外周をエポキシ硝子テープのバインドテープ５に
より巻回され、外周に高圧巻線６、低圧巻線７が
巻回されており、電気回路の一部を形成してい
る。８は巻線が巻回されている側の側脚で、主脚
４と同様にエポキシ硝子テープのバインドテープ
９が巻回され固定されている。側脚８の鉄心の断
面積１０は主脚４の断面積の1/2強程度となつて
おり、残りの空間は巻線の円形断面に合せるよう
に、絶縁材あるいは非磁性金属などにより形成さ
れた埋物１１が配設されている。側脚８の硅素鋼
板積層厚さは主脚４のそれより後述の如く薄く形
成されその分だけ外面には第３図の連結鉄板３２
に該当する側脚当板１２等が設けられており、側
脚当板１２は側脚８に一体にバインドテープ９に
より縛着固定されている。また、側脚当板１２は
側脚８の上下方向に延長されている。側脚８に
は、励磁巻線１３は、タツプ巻線１４が巻回さ
れ、主脚４の巻線と結合されて変圧器巻線１５を
形成している。変圧器巻線１５を上記簡単な例を
示したが、三次巻線がある場合、単巻変圧器の場
合、主巻線の一部を側脚に設ける場合などどの任
意の電気的回路を構成し得ることは勿論である。

主脚４の外接円（コアサークル）１６内には、
工作的に許容し得る範囲で、コアサークル１６の
断面積にできるだけ近い断面積を有して占積率が
高くなるように硅素鋼板が積層されている。そし
て、巻線が巻回されていない側脚１の積層厚さは
主脚４と同一積層厚さとなつている。従つて、珪
素鋼板がコアサークル一杯に積層されている場合
の主脚４の鉄心の上下面での磁気回路が形成され
た状態となる。巻線が巻回されている側脚８の硅
素鋼板の積層厚さは、主脚４の最外層の硅素鋼板
の積層単位の厚さだけ薄く形成されており、この
薄く形成された部分に側脚当板１２及びこれに付
属する絶縁物１７が取り付けられている。そし
て、側脚当板１２は側脚締付金具２より薄く形成
されている。上ヨーク１８、下ヨーク１９は主脚
４、側脚１，８の磁束に対応する断面積分だけ積
層されており、側脚１側のヨーク２０は厚く、側
脚８側のヨーク２１は当板などに該当する分だけ
薄く形成されている。また上下ヨーク１８，１９
の断面形状は楕円形、あるいは角形など任意に形
成でき、その磁束密度は脚部より低低く取ること
も行われる。

上下ヨーク１８，１９の両面には、上下部締付
金具２２，２３が設けられており、側脚８側にお
いては側脚当板１２に相当する厚さ分だけ、絶縁
紙などで作られたダクト２４が設けられ油ダクト
を形成している。上部締付金具２２の上面には連
結金具２５が設けられて両面の上部締付金具２
２，２２を固定し、下部締付金具２３の下面には
鉄心台２６が設けられ下部締付金具２３，２３を
固定している。側脚１の側脚締付金具２の上下
は、それぞれボルト２７，２８により上下部締付
金具２２，２３に機械的に結合されており、ピン
や溶接等により固定することもできる。側脚当板
１２は側脚８の上下方向に伸びて上下部締付金具
２２，２３の中側に接しており、この部分でピン
２９により上下部締付金具２２，２３と機械的に
固定されているが、ボルト、溶接により固定する
こともできる。そして、上下部締付金具２２，２
３は鉄心の吊荷重、あるいは巻線の固定、短絡時
の発生力に充分に耐える剛性を有しており、この
ため、主脚４に当板を設ける必要がない。尚、上
記のように主脚４の両側の側脚により、上下部締
付金具２２，２３を、一方は側脚締付金具２によ
り、他方は側脚当板１２により固定しているの
で、機械的に強固に固定され、３脚鉄心全体を一
体でクレーンにより吊り上げ可能となつている。

このように本実施例の単相変圧鉄心は、主脚は
外接円に全般的に内接するように硅素鋼板が積層
され、巻線が巻かれていない側脚は主脚と同じ厚
さに硅素鋼板が積層されると共に、上下部締付金
具に上下端が固定された側脚締付金具が取り付け
られ、巻線が巻かれている側脚は主脚より主脚の
最外層の硅素鋼板の積層単位だけ薄く形成される
とともに、この薄く形成された部分に、上下端が
上下部締付金具に固定された絶縁物を介し取り付
けられた側脚当板が配設されている。即ち、主脚
の巻線が大径になることを防止するためにその一
部を側脚に移すに当り上記のように、一方の巻線
が巻回されない側脚には主脚と同じ積層厚さに硅
素鋼板を積層し鉄心の上下の磁気回路が形成され
るように構成し、巻線が巻回される側の側脚には
主脚の最外層側の珪素鋼板の積層単位と同じ厚さ
の側脚当板を設け上下部締付金具を固定してい
る。尚、上記のように主脚に当板を設けないで占
積率を高くするように珪素鋼板を積層すると共
に、若し、側脚に主脚と同様に珪素鋼板を積層し
さらに側脚当板を設けてその上に巻線を巻回する
ようにすると、側脚巻線の内径が側脚当板分だけ
大きくなることが生じるので、巻線が巻回される
側脚の珪素鋼板の積層は主脚より当板の厚さ分だ
け少なくしている。従つて、主脚にはコアサーク
ル一杯に珪素鋼板を積層し占積率を向上できると
共に巻線の一部を側脚に移し小径化し車輛輸送の
幅方向寸法を小さくできる。そして、上下部締付
金具は十分な剛性を有しており、鉄心の吊り荷
重、巻線の固定及び短絡時の発生力などに十分に
耐えることができる。

以上記述した如く本発明の単相変圧器鉄心は、
主脚の占積率が向上でき鉄心を小形化できる効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の単相変圧器鉄心の一実施例の
一部を断面で示した平面図、第２図は第１図の正
面図、第３図は従来の単相変圧器鉄心の正面図で
ある。 １，８……側脚、２……側脚締付金具、４……
主脚、６……高圧巻線、７……低圧巻線、１０…
…断面積、１１……側脚埋物、１２……側脚当
板、１３……励磁巻線、１４……タツプ巻線、１
５……変圧器巻線、１６……外接円、１８……上
ヨーク、１９……下ヨーク、２２……上部締付金
具、２３……下部締付金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １個の主脚とそれぞれ該主脚の1/2よりやや
   大きな断面積を有する２個の側脚とこれらを上下
   部で連結する上下ヨークとからなり、主脚の外接
   円に内接し硅素鋼板が積層された上記主脚及び側
   脚側部の長辺側に側脚埋物が配設されて円形に形
   成された上記側脚の１個にそれぞれ巻線が巻回さ
   れてなるものにおいて、上記主脚と同一厚さに硅
   素鋼板が積層され両端がそれぞれ上下部締付金具
   に固着された側脚締付金具が表面に取り付けられ
   巻線が巻回されていない側脚と、巻線が巻回され
   上記主脚より主脚最外層の硅素鋼板の積層単位の
   厚さだけ薄く形成された側脚と、巻線が巻回され
   ている上記側脚の表面に取り付けられ上記主脚の
   最外層側の硅素鋼板の積層単位とほぼ同じ厚さを
   有するように形成され上下端をそれぞれ上下部締
   付金具に固定された側脚当板とを設けたことを特
   徴とする単相変圧器鉄心。