(57)【要約】      （修正有）【課題】油入変圧器などの鉄心−コイル組立体がタンクに収容され、劣化診断試験時に試験片の取り出しが容易で、劣化診断の精度が向上した変圧器を提供する。【解決手段】変圧器は、鉄心１と鉄心１に巻回されたコイル２から構成される鉄心−コイル組立体と、鉄心−コイル組立体を収容するタンク３と、タンク３の上部を塞ぐカバー５とを備える。コイル２内には、コイル２の絶縁物と同一材料から成る試験片絶縁紙を有する試験片組立品８が取り付けられ、試験片組立品８には、カバー５へ向かう試験片電線１１が取り付けられ、試験片組立品８は、試験片電線１１によりタンク３外へ取り出し可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と前記鉄心に巻回されたコイルから構成される鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体を収容するタンクと、前記タンクの上部を塞ぐカバーとを備える変圧器であって、
前記コイル内には、前記コイルの絶縁物と同一材料から成る試験片絶縁紙を有する試験片組立品が取り付けられ、
前記試験片組立品には、前記カバーへ向かう線状部材が取り付けられ、
前記試験片組立品は、前記線状部材により前記タンク外へ取り出し可能である変圧器。
【請求項２】
請求項１に記載の変圧器において、
前記試験片組立品は、前記コイルへの通電により最も温度が上昇する場所に取り付けられていることを特徴とする変圧器。
【請求項３】
請求項１に記載の変圧器において、
前記コイルには、最外装に複数の棒ダクトが取り付けられ、
前記棒ダクトの間に、前記試験片組立品が取り付けられていることを特徴とする変圧器。
【請求項４】
請求項１に記載の変圧器において、
前記試験片組立品は、前記コイルの複数個所に取り付けられていることを特徴とする変圧器。
【請求項５】
請求項１に記載の変圧器において、
前記試験片組立品は、試験片電線を１８０°折り返し、その折り返した隙間に前記試験片絶縁紙をはさみ込み、絶縁テープで固定したものであることを特徴とする変圧器。
【請求項６】
請求項５に記載の変圧器において、
前記試験片電線は、平角線またはリボン線であることを特徴とする変圧器。
【請求項７】
請求項１に記載の変圧器において、
前記試験片組立品は、リボン状の試験片絶縁紙の上端に線状部材を取り付けたものであることを特徴とする変圧器。
【請求項８】
請求項１に記載の変圧器において、
前記試験片組立品は、リボン状の試験片絶縁紙の上端に線状部材を取り付けたものであり、
前記試験片絶縁紙は、前記コイルに取り付けられ、
前記線状部材の他端は、前記カバーに設けた絶縁紙引張装置に取り付けられていることを特徴とする変圧器。
【請求項９】
請求項８に記載の変圧器において、
前記試験片絶縁紙の破断を検知することにより、絶縁劣化を診断することを特徴とする変圧器。
【請求項１０】
請求項１に記載の変圧器において、
前記タンクには、前記鉄心−コイル組立体を覆うように絶縁油が満たされていることを特徴とする変圧器。
【請求項１１】
鉄心と、前記鉄心に巻線が巻回されたコイルと、前記鉄心と前記コイルとを覆う絶縁油と、前記絶縁油を覆うタンクと、前記タンクの上部に接続されるカバーと、を有する変圧器であって、
前記コイルは巻線の層間に空隙が設けられており、
前記空隙には、絶縁部材を用いた試験片が配置され、
前記試験片には、前記カバーから前記コイルの空隙に向かう線状部材に接続され、
前記カバーは、前記線状部材または前記試験片を引き抜く窓部が設けられたこと
を特徴とする油入変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器の劣化診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器の劣化診断を行う方法として、変圧器内で使用されている絶縁物を採取し、その平均重合度や引張強度を測定することで変圧器の劣化状態を分析する方法が知られている。
【０００３】
変圧器の劣化診断装置の一例として、特許文献１には、「油入変圧器の巻線に巻回される絶縁紙と同種の紙材からなるテープ状の試験片と、一軸方向に引張荷重を付加した状態で、この試験片を保持する引張手段と、前記試験片が破断したことを検出して電気信号を発する破断検出手段と、を備え、前記試験片が取り付けられた前記引張手段は、油入変圧器が収納されるタンク内の上部に設置されることを特徴とする油入変圧器の劣化診断装置。」（請求項１参照）が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、「モールド変圧器の劣化診断方法」として、絶縁性測定用部材をモールドコイル中に着脱可能に装着しておき、劣化診断時に、該絶縁性測定用部材をモールドコイルから取り出して、該絶縁性測定用部材の絶縁破壊電圧など絶縁性能を測定し、該測定結果に基づき、モールドコイルの劣化状態を評価することが、開示されている。（要約参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６０６７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１などに見られる従来の劣化診断用絶縁物の配置を、図６に示す。従来の変圧器の劣化診断方法では、変圧器タンク３内の上部の、コイル２と離れた位置の試験片格納スペース６に劣化診断用絶縁物である試験片７を配置し、試験片７の劣化状態を判断していた。この方法の場合、変圧器タンク内の上部とコイル間の温度差による絶縁物の劣化進行の差により、測定結果に補正をかけたとしても誤差が発生してしまう。そのため、変圧器内部の最高温度部の絶縁物を直接採取した場合と比べて、変圧器の劣化診断結果の精度が下がってしまうという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２には、モールドコイル中に絶縁性測定用部材を装着することが開示されているが、鉄心−コイル組立体がタンクに収容されていないモールド変圧器に関する技術であって、油入変圧器などの鉄心−コイル組立体がタンクに収容されている変圧器に適用することは考慮されていない。
【０００８】
本発明は、油入変圧器などの鉄心−コイル組立体がタンクに収容されている変圧器において、劣化診断試験時に試験片の取り出しが容易で、劣化診断の精度が向上した変圧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための、本発明の「変圧器」の一例を挙げるならば、
鉄心と前記鉄心に巻回されたコイルから構成される鉄心−コイル組立体と、前記鉄心−コイル組立体を収容するタンクと、前記タンクの上部を塞ぐカバーとを備える変圧器であって、前記コイル内には、前記コイルの絶縁物と同一材料から成る試験片絶縁紙を有する試験片組立品が取り付けられ、前記試験片組立品には、前記カバーへ向かう線状部材が取り付けられ、前記試験片組立品は、前記線状部材により前記タンク外へ取り出し可能であるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、油入変圧器などの鉄心−コイル組立体がタンクに収容されている変圧器において、劣化診断試験時に試験片の取り出しが容易となる。そして、コイル内の最高温度箇所、つまり絶縁紙の最も劣化している箇所から試験片を採取することが可能となるため、劣化診断の精度が向上した変圧器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の劣化診断補助機能を有する変圧器の一例を示した図である。
【図２】実施例１の試験片組立品の一例を示した図である。
【図３】実施例１のコイルに試験片組立品を取り付けた図である。
【図４】実施例２の劣化診断機能を有する変圧器の一例を示した図である。
【図５】実施例２の試験片組立品の一例を示した図である。
【図６】従来の劣化診断補助機能を有する変圧器の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。なお、実施例を説明するための各図において、同一の構成要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
【実施例１】
【００１３】
図１に、実施例１の劣化診断補助機能を有する変圧器の一例を示す。鉄心１と鉄心１に巻回されたコイル２から構成される鉄心−コイル組立体がタンク（容器）３内に収容され、タンク内には鉄心−コイル組立体を覆うように絶縁油４が満たされている。そして、タンク３はカバー５で密封されている。
【００１４】
後で詳述するように、コイル２には試験片組立品８が配置され、試験片組立品８は、カバー５に設けたハンドホール１４に試験片電線１１で接続されている。
【００１５】
図２に、絶縁の施された電線、絶縁紙、絶縁テープを用いて作成した劣化診断用の試験片組立品８を示す。図２（ａ）は試験片組立品の正面図、図２（ｂ）は側面図である。平角線またはリボン線である試験片電線１１を１８０°折り曲げ、その折り曲げた隙間に試験片絶縁紙１０をはさみ込む。そして、それらの複数個所を絶縁テープ９で固定し、試験片組立品８とする。図２の試験片組立品では、試験片電線を１８０°折り曲げ、その折り曲げた隙間に試験片絶縁紙をはさみ込んでいるので、試験片絶縁紙の劣化が進んで破損していても、取り出すことができる。
【００１６】
図３に、試験片組立品８をコイル２に取り付けた状態を示す。図３（ａ）はコイルの平面図、図３（ｂ）はコイルの正面図である。コイル製作時において、最外装に棒ダクト１２を取り付けるタイミングで、その棒ダクトの間に製作した試験片組立品８を取り付ける。棒ダクト１２を取り付けることで、棒ダクトの間に油の流路を形成し、冷却を行うことができる。そして、その上から外装絶縁紙１３を巻き付けることで、試験組立品８がコイルから外れてしまうことを防止する。
【００１７】
他の方法としては、コイル製作後に、試験片組立品８を楔等の治具を用いてコイルに挿入してもよい。
【００１８】
コイル２に取り付ける試験片組立品８の数を複数個所、複数個数とすることで、複数個所、複数回の変圧器の劣化診断を行うことが可能となる。
【００１９】
コイル２と鉄心１を組み合わせた鉄心−コイル組立体をタンク３に収容し、試験片電線１１をカバー５に取り付ける段階で、試験片電線１１の端部をカバー上５に設置されているハンドホール１４へ取り付ける。この状態を図１に示す。ハンドホール１４は、タンクの中の確認や、トランスの電圧等の切り替えなどに用いられる。本実施例ではハンドホール１４に試験片電線１１の端部を取り付けているが、この試験片電線１１の端部はハンドホール以外の、例えばカバー付属の変圧器中身吊耳等の別部品に取り付けてもよい。
【００２０】
変圧器の劣化診断を行う際には、まずハンドホール１４を取り外す。そして、試験片電線１１を用いて試験片組立品８をコイル２内部から引っ張りあげ、試験片絶縁紙１０を変圧器内部から取り出す。そして、取り出された試験片絶縁紙１０の重合度や引張強度を測定器で測定し分析することで変圧器の劣化具合を診断する。
【００２１】
一般に、変圧器で使用されるコイルの最高温度の箇所はコイルの上端部となる。本実施例では、このコイル内のコイル上端部にも位置するかたちで劣化診断用試験片である絶縁物を配置するので、絶縁紙の劣化が最も進むコイル内の最高温度箇所の絶縁物を取り出すことが可能となり、正確な変圧器の劣化診断結果を得ることができる。
【００２２】
本実施例によれば、コイル内の最高温度箇所、つまり絶縁紙の最も劣化している箇所から試験片を採取することが可能となるため、劣化診断の精度が向上した変圧器を提供することができる。また、試験品組立品に接続した試験片電線をハンドホール等に取り付けているので、油入変圧器などの鉄心−コイル組立体がタンクに収容されている変圧器において、試験片の取り出しが容易となる。
【実施例２】
【００２３】
図４に、実施例２の劣化診断補助機能を有する変圧器の一例を示す。実施例２の変圧器は、試験片組立品８の構成を変えるとともに、絶縁紙に引張力を加える絶縁紙引張装置を設けたものである。
【００２４】
図５に、実施例２の劣化診断用の試験片組立品を示す。図５（ａ）は試験片組立品の正面図、図５（ｂ）は側面図である。試験片組立品８は、リボン状の試験片絶縁紙１０の上端に線状部材１５を取り付けて構成される。
【００２５】
コイル製作時において、コイル２の最外装に試験片組立品８を取り付け、その上から外装絶縁紙を巻き付けることで、試験組立品がコイルから外れることを防止する。
【００２６】
図４に示すように、コイル２と鉄心１を組み合わせた鉄心−コイル組立体をタンク３に収容し、線状部材１５をカバー５に設けた絶縁紙引張装置１６へ取り付ける。
【００２７】
絶縁紙引張装置１６により線状部材１５を介して試験片絶縁紙１０に引張力を加えて、引っ張りによる絶縁紙の破断を検知することにより、絶縁紙の劣化を検知することができる。また、線状部材１５により試験片絶縁紙１０を引き上げて、重合度測定などの劣化診断を行うことができる。
【００２８】
本実施例によれば、試験片絶縁紙を取り出しての重合度測定等の劣化診断に加えて、引張強度評価による劣化診断も行うことができる。
【００２９】
なお、上記各実施例では、油入変圧器について説明したが、本発明は、油入変圧器に限らず、鉄心−コイル組立体がタンク（容器）に収容されている変圧器一般について適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…鉄心
２…コイル
３…タンク（容器）
４…絶縁油
５…カバー
６…従来の試験片格納スペース
７…従来の絶縁紙試験片
８…試験片組立品
９…絶縁テープ
１０…試験片絶縁紙
１１…試験片電線
１２…棒ダクト
１３…外装絶縁紙
１４…ハンドホール
１５…線状部材
１６…絶縁紙引張装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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