KR840002412B1

KR840002412B1 - Stationary induction apparatus

Info

Publication number: KR840002412B1
Application number: KR1019810000339A
Authority: KR
Inventors: 미노루 가노이; 스로오 호리야
Original assignee: 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼; 요시야마 히로기찌
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1981-02-04
Publication date: 1984-12-27
Also published as: KR830005689A

Abstract

The static induction apparatus comprises a vessel for containing the main body of the apparatus, which may be a transformer surrounded by oil, having side plates with reinforcing supports which pref. form a mesh having rectangular apertures. In each apertures is a sound reducing arrangement comprising a sound insulating panel of highly damping metal plate and a resillient plate of thin sheet metal. At the boundary between panel and plate, a rectangular, annular weight is secured, pref. by welding, which provides effective damping. The resilient plate is pref. welded at its outer edges to the supports.

Description

Static Induction Electric

제1도는 본 발명의 정지 유도 전기의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of the static induction electricity of the present invention.

제2도는 제1도의 화살표 A방향에서 본 확대 측면도.FIG. 2 is an enlarged side view seen from the arrow A direction of FIG.

제3도는 제2도의 B-B선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

제4도는 본 발명의 실시예의 효과를 나타낸 진동수에 대한 진동전달율의 변화도.4 is a variation of the vibration transfer rate with respect to the frequency showing the effect of the embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 방음판 설치부분의 측면도.Figure 6 is a side view of the soundproof plate installation showing another embodiment of the present invention.

제7도는 제6도의 C-C선 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.

본 발명은 변압기나 리액터등의 정지유도전기에 관한 것이며, 특히 정지유도 전기 본체의 진동 및 소음이 외부로 전달되는 량을 절감하는 방음 및 방진에 관한 것이다.The present invention relates to stationary induction electricity, such as transformers and reactors, and more particularly to soundproofing and dustproofing to reduce the amount of vibration and noise of the stationary induction electric body to the outside.

도시 개발이 진전됨에 따라 일반 주택이 변전소 등에 근접 건설되기 때문에 변전소 등에 설치되는 정지 유도전기의 저소음화가 요망되고 있었다. 특히 정지 유도전기의 철심에서 발생되는 소음은 그 에너지가 크기 때문에 종래에도 어느 정도 소음방지책은 실시되고 있었다.As urban development has progressed, since ordinary houses are constructed near substations, low noise of stationary induction electricity installed in substations has been desired. In particular, the noise generated from the iron core of the stationary induction electricity has a large energy, and thus, some noise prevention measures have been implemented.

예컨대 콘크리트나 철판 등으로 철심 주변에 방음벽을 설치했었다. 이것들은 설비면적이 크기 때문에 설치면적도 증대되며 코스트 증가를 초래했던 것이다. 또 정지유도전기의 탱크 측판(側板)의 브강스테이(stay)에 고무와 같은 탄성체를 개재하여 차음평판(遮音平板)을 설치했었다(EPRI Report EL-529 Research Project 579-1,2-55). 그렇지만 가장 효과적인 방음을 하기 위해서는 차음 평판을 지지하고 있는 탄성체의 스프링 정수를 매우 적게해야 했다. 스프링 정수는 동시에 차음평판을 지지하기 위해서는 필요한 강도를 가져야하므로 스프링 정수를 적게하는 데는 한계가 있다. 이 때문에 충분한 방음 효과를 올린다는 것은 곤란했던 것이다. 본 발명은 보강스테이로 부터 차음 평판에 전달되는 진동을 대폭적으로 저하시키며 효율적인 소음 절감을 가능케한 정지 유도전기를 제공함을 목적으로 한다.For example, soundproof walls were installed around the iron core with concrete or steel plates. These have increased the installation area and increased the cost because of the large facility area. In addition, a sound insulation plate was installed in the B-side stay of the tank side plate of the stationary induction electric machine via a rubber-like elastic body (EPRI Report EL-529 Research Project 579-1, 2-55). However, the most effective sound insulation required a very small spring constant of the elastic body supporting the sound insulation plate. Since the spring constant must have the strength required to support the sound insulation plate at the same time, there is a limit to reducing the spring constant. For this reason, it was difficult to provide sufficient sound insulation effect. An object of the present invention is to provide a static induction electricity that greatly reduces the vibration transmitted from the reinforcement stay to the sound insulation plate and enables efficient noise reduction.

정지유도 전기의 탱크 측판 보강스테이와 차음 평판 사이에 탄성체를 개재하여 차음 평판의 진동 상태를 분석 검토했다. 그 결과 스프링 정수를 작게하여 차음 효과를 얻는 데에는 한계가 있었고, 양호하게 소음절감이 달성되지 않았다. 이 점을 감안하여 차음 평판의 유효질량 m_r*을 크게하는 것을 시도했다. 동시에 차음평판 전체의 중량을 그다지 증가시키지 않기 때문에 탄성체 근방의 차음 평판 부분의 유효질량 m_r*을 크게 했다. 구체적인 구조는 탄성체를 부착하는 근방의 차음평판에 충량체를 부착한다든가 차음평판의 당해부분의 중량을 다른곳에 비해 크게한 것을 특징으로 한다The vibration state of the sound insulation plate was analyzed and examined through an elastic body between the tank side plate reinforcement stay of a static induction electricity, and a sound insulation plate. As a result, there was a limit in obtaining the sound insulation effect by reducing the spring constant, and noise reduction was not achieved satisfactorily. In view of this, an attempt was made to increase the effective mass m _r * of the sound insulating plate. At the same time, the weight of the entire sound insulating plate is not increased so much that the effective mass m _r * of the sound insulating plate portion near the elastic body is increased. The specific structure is characterized by attaching a filler to the sound insulation plate in the vicinity of which the elastic body is attached or increasing the weight of the corresponding portion of the sound insulation plate compared to other places.

본 발명자는 보강 스테이에 탄성체를 개재하여 설치된 차음 평판의 진동을 대폭적으로 저하시키기 위해 차음 평판의 진동상태를 해석하였다. 즉, 차음평판의 단위 부분에 관하여 다음과 같은 운동 방정식을 세웠다.The inventor analyzed the vibration state of the sound insulation plate in order to drastically reduce the vibration of the sound insulation plate provided through the elastic body in the reinforcement stay. That is, the following equations of motion are established for the unit part of the sound insulation plate.

[M]{X}+[C]{X}+[K]{X}=Ky………………………………………(1)[M] {X} + [C] {X} + [K] {X} = Ky… … … … … … … … … … … … … … … (One)

여기서 [M] : 질량행렬 {X} : 속도벡터Where [M]: mass matrix {X}: velocity vector

[C] : 감쇠행렬 {X} : 변위빚터[C]: damping matrix {X}: displacement vector

[K] : 강성행렬 K : 지지 스프링 정수[K]: Rigid Matrix K: Supporting Spring Constant

{X} : 가속도 벡터 y : 기초변위{X}: acceleration vector y: fundamental displacement

식 (1)을 풀면, r초 후의 진동에 관하여 다음 식으로 나타낸다.When formula (1) is solved, the vibration after r second is represented by the following formula.

m_r*g_r+C_r*g_r+K_r*g_r*={Ø_r}^TKy……………………………………(2)m _r * g _r + C _r * g _r + K _r * g _r * = {Ø _r } ^T Ky... … … … … … … … … … … … … … (2)

여기서 m_r* : r초 후의 유효질량(={Ø_r}^T[M]{Ø_r}Where m _r *: effective mass after r seconds (= {Ø _r } ^T [M] {Ø _r }

C_r* : r초후의 감쇠(={Ø_r}^T[C]{Ø_r})C _r *: decay after r seconds (= {Ø _r } ^T [C] {Ø _r })

K_r* : r초후의 스프링 정수(={Ø_r}^T[K]{Ø_r})K _r *: Spring constant after r seconds (= {Ø _r } ^T [K] {Ø _r })

{Ø_r} : r초후의 고유벡터{Ø _r }: Eigenvector after r seconds

g_r: r초후의 기준 좌표계에 있어서의 변위g _r : displacement in the reference coordinate system after r seconds

g_r: r초후의 기준좌표계에 있어서의 속도(=dgr/dt)g _r : Velocity in the reference coordinate system after r seconds (= dgr / dt)

g_r: r초후의 기준좌표계에 있어서의 가속도(=d²g_r/dt²)g _r : acceleration in the reference coordinate system after r seconds (= d ² g _r / dt ² )

{Ø_r}^T: r초후의 고유벡터의 전치(轉置) 벡터{Ø _r } ^T : Transpose vector of eigenvectors after r seconds

또 (2)식의 gr과 (1)식의 {X}와는 다음과 같은 관계가 있다.In addition, gr in Expression (2) and {X} in Expression (1) have the following relationship.

{X}=Σp{Ør}gr…………………………………………………………(3){X} = Σp {Ør} gr… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (3)

(2)식에서 gr을 구하여 (3) 식에 대입하면, (1)식의 정상 응답이 다음과 같은 식으로 구해진다.If gr is obtained from Eq. (2) and substituted into Eq. (3), the normal response of Eq. (1) is obtained by the following equation.

여기서 ω : 여진각 진동수(rad/sec)Where ω is the excitation angle (rad / sec)

ω_r: r초후의 고유각 진동수(rad/sec)ω _r : High frequency frequency (rad / sec) after r seconds

ζ : 감쇠비율ζ: damping ratio

(4) 식에 나타낸 바와 같이 보강스테이(기초)에서 전달되는 차음 평판의 진동을 적게하기 위해서는, 스프링정수(K)를 적게 한다든가 또는 유효질량(m_r*)을 크게한다든가 2가지 방법을 고려할 수 있다.(4) As shown in the equation, in order to reduce the vibration of the sound insulating plate transmitted from the reinforcement stay (base), two methods such as reducing the spring constant (K) or increasing the effective mass (m _r *) are available. Can be considered

전술한 공지예에 있어서도 차음평판은 (4)식에 있어서와 같이 지지 스프링 정수를 정수를 아주 적게 하여 차음 평판의 진동을 적게하고 있었으나 이 공지예의 방식은 전술한 바와 같은 실용상의 문제점을 가지고 있었다.Also in the above-described well-known example, the sound insulation flat plate has reduced the vibration of the sound insulation plate by making the support spring constant very small as in Equation (4), but this scheme has a practical problem as described above.

본 발명에서는 스프링은 필요한 강도를 갖게하며 스프링 정수(K)를 적정한 값으로 유지하면서 차음 평판의 적당한 부분에서의 유효질량(m_r*)을 크게하는 것이다. 각 부분의 유효질량을 모두 크게하면 차음 평판 전체의 중량이 커지므로 그것을 지지하는 탄성체의 스프링 정수를 크게해햐 한다.스프링 정수가 큰 것은 진동이 잘 전달되는 것을 의미하기 때문에 차음평판의 중량은 억제하지만 적당한 부분의 유효절랑을 크게한다. 진동의 정제파의 볼록한 부분에서 진폭은 최대가되므로 이 부분에만 유효질량을 크게할 수 있음을 고려 할 수 있다. 그렇지만 이것은 고조파가 다수 발생하기 때문에 볼록한 위치가 다수로 될 수 있어 결국 차음 평판의 중량을 크게한다.In the present invention, the spring has the necessary strength and increases the effective mass (m _r *) at an appropriate portion of the sound insulation plate while maintaining the spring constant K at an appropriate value. Increasing the effective mass of each part increases the weight of the entire sound insulation plate, so the spring constant of the elastic body supporting it must be increased. A large spring constant means that vibration is well transmitted. However, increase the effective cliff of the appropriate part. Since the amplitude is maximum in the convex part of the refined wave of vibration, it is considered that the effective mass can be increased only in this part. However, this causes a large number of convex positions because of the large number of harmonics, which in turn increases the weight of the sound insulation plate.

그래서 본 발명에서는 진동의 최대점이 아닌 진동이 전달되는 차음 평관의 최초 부분의 유효질량을 크게 했다. 진동이 전달되는 차음평판의 최초 부분이라는 것은 탄성체를 부착하는 부근의 처음평판이며, 이 부분에 중량체를 설치했다. 그 결과, 차음 평판의 진동은 아주 적었으며 발생되는 소음은 매우 적게할 수 있었다. 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명한다. 제1도에 있어서, 정지 유도전기에 쓰이는 탱크(1)는 측판 (2)과 측판상에 용접에 의해 고착된 복수개의 보강 스테이(3)로써 구성된다. 탱크(1)의 내부에는 철심(5)과 권선(6)으로 이루어진 정지 유도 전기의 본체(4)가 들어 있으며 절연과 냉각을 위한 기름(7)이 채워져 있다.Therefore, in the present invention, the effective mass of the initial portion of the sound insulation flat tube through which vibration is transmitted, not the maximum point of vibration, is increased. The first part of the sound insulation plate to which vibration is transmitted is the first plate in the vicinity of which an elastic body is attached, and a weight body was installed in this part. As a result, the vibration of the sound insulation plate was very low and the noise generated was very low. An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the tank 1 used for stationary induction electricity consists of a side plate 2 and a plurality of reinforcement stays 3 fixed by welding on the side plate. The tank 1 contains a main body 4 of static induction electricity consisting of an iron core 5 and a winding 6 and filled with oil 7 for insulation and cooling.

또한 탱크(1)의 상부에는 부싱 (8)이 취부되며 권선(6)과 외부모선(도시않음)을 접속하고 있다. 그리고 보강 스테이(3)간에는 방음판(9)이 부착되어 있다.In addition, a bushing 8 is attached to the upper portion of the tank 1 to connect the winding 6 and an external bus (not shown). And the sound insulation board 9 is attached between the reinforcement stays 3.

또 제2도 및 제3도에 있어서 방음판(9)은 보강스테이(3)의 주변부에 고착된 방진고무(10), 방진 고무의 타단에 고단에 고착된 측판(2)간에 공간(11)을 형성하도록 설치된 차음평판(12), 차음 평판 내부면의 바깥 둘레, 즉 방진고무(10)가 차음 평판(12)에 고착되는 근방에 취부된 고리모양의 중량체(13)로 구성되어 있다,In addition, in FIG. 2 and FIG. 3, the sound insulation board 9 has a space 11 between the anti-vibration rubber 10 fixed to the periphery of the reinforcement stay 3, and the side plate 2 fixed to the high end at the other end of the anti-vibration rubber. The sound insulation flat plate 12 is formed so as to form, the outer periphery of the inner surface of the sound insulating plate, that is, the anti-vibration rubber 10 is composed of a ring-shaped weight 13 mounted in the vicinity of the fixed to the sound insulating plate 12,

이와같은 방음판(9)은 탱크(1)의 보강스테이(3) 사이에서 적당한 곳에 부착된다. 본 발명의 작용에 관하여 설명한다.Such a sound insulation board 9 is attached between the reinforcement stays 3 of the tank 1 at a suitable place. The operation of the present invention will be described.

철심(5)에서 발생한 전자기적 진동은 제3도의 우측에서 기름(7)을 거쳐 측판(2)에 전달된다. 그 결과 탱크(1)에 진동이 발생한다. 이때 일반적으로 진동의 크기는 측판(2)의 보강스테이(3)가 설치되어 있는 부분 보다도 보강 스테이(3)가 설치되어 있지 않은 부분에서 크다. 그러나 측판(2)의 보강스테이(3)가 설치되어 있지 않은 부분에서 발생되는 수음이 클지라도 그 대부분은 차음평판(12)에 의해 차음된다. 이 경우 공지하는 바와같이 공간(11)의 내부에 흡음재를 넣어 흡음효과를 갖게 하는것도 가능하다.The electromagnetic vibration generated in the iron core 5 is transmitted to the side plate 2 via the oil 7 on the right side of FIG. As a result, vibration occurs in the tank 1. At this time, the magnitude of the vibration is generally larger in the portion where the reinforcement stay 3 is not provided than the portion where the reinforcement stay 3 of the side plate 2 is provided. However, even if the sound generation generated in the portion where the reinforcement stay 3 of the side plate 2 is not provided is large, most of them are sound insulation by the sound insulation flat plate 12. In this case, it is also possible to put a sound absorbing material in the interior of the space 11 to have a sound absorbing effect, as known.

그래서 보강 스테이(3)에서 차음평판(12)에 진동이 전달되면 차음평판(12)이 발음체가 되어 방음효과가 상실되기 때문에 일반적으로 탄성체(제3도의 경우 방진고무(10)로써 차음평판(12)을 지지하여 진동이 전달되는 것을 방지하고 있지만 전술한 바와같이 종래의 예에서는 방진고무(10)의 스프링 정수를 상당히 적게해야 하는 문제점이 있었으므로 실제적으로 진동 방지가 약했다.Therefore, when vibration is transmitted from the reinforcement stay 3 to the sound insulation flat plate 12, the sound insulation flat plate 12 becomes a sounding body, and thus the sound insulation effect is lost. In general, the sound insulation flat plate 12 is made of an anti-vibration rubber 10 in the third case. ) To prevent vibration from being transmitted, but as described above, in the conventional example, there was a problem in that the spring constant of the anti-vibration rubber 10 was significantly reduced, and thus, vibration prevention was weak.

이에 대하여 본 실시예에서는 차음평판(12)의 방진고무(10)의 부착부위 근방에 중량체(13)를 설치했기 때문에, 실용적인 강도와 스프링 정수를 가진 방진고무(10)를 사용하더라도 충분하게 차음평편(12)의 진동을 적발할 수 있다. 제4도는 이상 설명한 실시예의 효과를 실측한 것으로 진동수에 대한 진동 전달율의 변화를 나타낸다. 진동 검출코일(도시않음)을 보강스테이(3)와 차음평판(12)의 거의 중앙에 부착한다. 진동 전달율은 이 2개의 검출코일로 부터의 신호의 크기의 비를 나타낸 것이다. 제4도에 나타낸 바와같이 같은 스프링 정수의 경우 100∼200Hz의 전자진동의 주파수 대역에 있어서, 종래예에서는 곡선(X)로 나타낸 바와 같이 10배의 진동 전달율이었으나 본 실시예에 의하던 곡선(Y)로 나타낸 바와같이 최대 1배가 된다. 즉, 최대일때 보강스테이(3)의 진동과 같은 크기가 되어 커다란 효과를 가진다. 제5도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서는 중량체로써 속이빈 상자(14), (14) 속에 시멘트(15)를 넣어서 사용했디. 따라서 제3 도에 비교하면 용적은 약간 증가하지만 코스트면에서는 유리하다.On the other hand, in this embodiment, since the weight body 13 is installed near the attachment portion of the anti-vibration rubber 10 of the sound insulation flat plate 12, even if the anti-vibration rubber 10 having practical strength and spring constant is used, the sound insulation is sufficiently sounded. The vibration of the flat piece 12 can be caught. 4 shows the change of the vibration transmission rate with respect to the frequency by measuring the effect of the above-described embodiment. A vibration detecting coil (not shown) is attached to the center of the reinforcement stay 3 and the sound insulation flat plate 12. The vibration transfer rate represents the ratio of the magnitude of the signal from these two detection coils. As shown in FIG. 4, in the same spring constant, the frequency range of the electromagnetic vibration of 100 to 200 Hz was 10 times the vibration transmission rate as shown by the curve X in the conventional example. The maximum is 1 times as indicated by). That is, when the maximum is the same size as the vibration of the reinforcement stay (3) has a great effect. 5 shows another embodiment of the present invention. In this example, cement 15 was put into hollow boxes 14 and 14 as a weight. Thus, compared to FIG. 3, the volume is slightly increased but is advantageous in terms of cost.

또 제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 실시예로 나타낸다. 이 실시예에서는 탄성체로써 방진용 판스프링(16)을 사용하는 한편 중량체로써 복수로 분할된 블록(17)을 사용하여 이들의 블록(17)을 차음평판(12)의 외부면의 바깥둘레에 균등하계 분산하여 부착하였다. 따라서 이 실시예에 있어서도 상기의 실시예와 같은 방음효과가 얻어진다. 그리고 탄성체로서는 코일 스프링이나 금속벨로우즈등을 사용할 수도 있다.6 and 7 show another embodiment of the present invention. In this embodiment, an anti-vibration leaf spring 16 is used as an elastic body, while a plurality of blocks 17 are divided into weights, and these blocks 17 are attached to the outer circumference of the outer surface of the sound insulation plate 12. Evenly dispersed and attached. Therefore, also in this embodiment, the same sound insulation effect as in the above embodiment is obtained. As the elastic body, a coil spring, a metal bellows, or the like can also be used.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 차음평판의 탄성체를 부착하는 근방에 설치한 중량체의 효과에 의해 실용적인 범위의 스프링 정수를 가진 탄성체를 사용해도 보강스테이에서 차음평판으로 전달되는 진동을 대폭적으로 저하하여 소음을 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, even when an elastic body having a spring constant in the practical range is used, the vibration transmitted from the reinforcement stay to the sound insulating plate is greatly reduced by the effect of the weight body installed near the elastic body of the sound insulating plate. Noise can be reduced.

Claims

A stop comprising a tank containing a main body of a stationary induction electric machine, a plurality of reinforcement stays provided on the side plate of the tank, a sound insulation plate supported on the reinforcement stay via an elastic body, a weight body attached to the sound insulation plate, and the like The induction electricity according to claim 1, wherein the weight body is attached to the outer periphery of the sound insulation plate to which the elastic body is attached.