(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体状の外箱と、該外箱内に収容された変圧器とを備え、前記変圧器は、４つの側壁をそれぞれ前記外箱の４つの側壁に対向させた状態で配置された直方体状の変圧器タンクと該変圧器タンク内に収容された変圧器本体とを有して、前記変圧器タンクの隣り合う２つの側壁にそれぞれ対向する前記外箱の２つの側壁にガラリが取り付けられた換気口が設けられ、前記変圧器タンクの前記２つの側壁と前記外箱の２つの側壁との間に上方から見たときにＬ字形を呈するスペースが形成されて、該Ｌ字形のスペースの両端にそれぞれ配置された隔壁により、該Ｌ字形のスペースと前記外箱内の他のスペースとの間が仕切られている地上設置型変圧器装置において、
前記Ｌ字形のスペースのコーナ部に、前記変圧器タンクと外箱との間に跨って、上下に伸びる仕切り板が配置され、
前記仕切り板は、前記変圧器タンクの前記２つの側壁の間の境界をなす前記変圧器タンクの一つの角部と該変圧器タンクの一つの角部に対向する前記外箱の一つの角部とに沿って上下に延びるように設けられていて、前記仕切り板により、前記Ｌ字形のスペースが、前記変圧器タンクの前記２つの側壁の一方が臨むスペースと他方が臨むスペースとに仕切られていることを特徴とする地上設置型変圧器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩道等に設置される地上設置型変圧器装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上設置型変圧器装置は、地下に埋設された高圧配電線から引込んだ高電圧を需要家に供給する低電圧に変換するために設けられるもので、特許文献１に示されているように、鋼板などからなる外箱と、この外箱内に開閉器などの保護用機器とともに収容された変圧器とにより構成され、歩道の車道寄りの部分などに設置される。
【０００３】
地上設置型変圧器装置においては、変圧器の巻線温度が上昇してその劣化が早まるのを防止するため、外箱の側壁にガラリを取り付けた換気口を設けて、変圧器から発生する熱により加熱された外箱内の空気を換気口から外部に放出させることにより、変圧器の温度上昇を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０４１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
変圧器は、コイル導体に電磁力が作用することにより生じるコイルの振動や、鉄心を構成する鋼板に磁気力が作用することにより生じる鉄心の振動により騒音を発生する。これら鉄心やコイル導体の振動により生じる騒音は、変圧器の絶縁油と変圧器タンクと外箱とを通して外部へ漏れる。地上設置型変圧器装置から大きな騒音が発生すると、通行人に違和感を与えたり、道路が静かになる深夜等の時間帯において、近隣の住民に不快感を与えたりするおそれがある。従って、周囲の環境との調和を図るためには、地上設置型変圧器装置から洩れる騒音を可能なかぎり低減することが好ましい。
【０００６】
地上設置型変圧器装置の防音対策として、外箱の内面に吸音材や遮音材を貼り付けることが考えられる。しかし、外箱の内面に吸音材や遮音材を貼り付ける方法は、外箱からの放熱を妨げ、変圧器の温度上昇を招くため、許容されない。
【０００７】
本発明の目的は、外箱内の構造を特に複雑にしたり、変圧器の温度上昇を招いたりすることなく、外箱から外部に漏れる騒音の低減を図ることができるようにした地上設置型変圧器装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、直方体状の外箱と、該外箱内に収容された変圧器とを備えた地上設置型変圧器装置を対象とする。本発明が対象とする変圧器装置において、変圧器は、４つの側壁をそれぞれ外箱の４つの側壁に対向させた状態で配置された直方体状の変圧器タンクと該変圧器タンク内に収容された変圧器本体とを有し、変圧器タンクの隣り合う２つの側壁にそれぞれ対向する外箱の２つの側壁には、ガラリが取り付けられた換気口が設けられている。変圧器タンクの２つの側壁と外箱の２つの側壁との間には、上方から見たときにＬ字形を呈するスペースが形成され、該Ｌ字形のスペースの両端にそれぞれ配置された隔壁により、該Ｌ字形のスペースと外箱内の他のスペースとの間が仕切られている。
【０００９】
本発明においては、上記Ｌ字形のスペースのコーナ部に、変圧器タンクと外箱との間に跨って上下に伸びる仕切り板が配置され、この仕切り板により、Ｌ字形のスペースが、変圧器タンクの前記２つの側壁の一方が臨むスペースと他方が臨むスペースとの２つのスペースに仕切られる。
【００１０】
上記仕切り板は、変圧器タンクの２つの側壁の間の境界をなす変圧器タンクの一つの角部と該変圧器タンクの一つの角部に対向する外箱の一つの角部とに沿って上下に延びるように設けるのが好ましい。
【００１１】
上記のように、変圧器タンクと外箱との間に形成されたＬ字形のスペースのコーナ部に、変圧器タンクと外箱との間に跨って上下に伸びる仕切り板を配置して、この仕切り板により、Ｌ字形のスペースを、変圧器タンクの２つの側壁の一方が臨むスペースと他方が臨むスペースとの２つのスペースに仕切ったところ、騒音低減効果が顕著に得られることが明らかになった。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、変圧器タンクと外箱との間に形成されたＬ字形スペースのコーナ部に仕切り板を設置するだけで、外箱から漏れる騒音を低減させることができるため、外箱内の構造を複雑にしたり、変圧器の温度上昇を招いたりすることなく、低騒音の地上設置型変圧器装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる地上設置型変圧器装置の外観の一例を示す正面図である。
【図２】図１に示した地上設置型変圧器装置の左側面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明に係わる地上設置型変圧器装置の一実施例について行った騒音測定の実験結果を示した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１ないし図４において、１は直方体状の外箱、２は外箱１内に収容された変圧器である。外箱１は、長方形状の底板１００と、底板１００の４辺から垂直に起立した第１ないし第４の側壁１０１〜１０４と、側壁１０１〜１０４により囲まれた空間の上方への開口部を閉じる天井板１０５とを備えている。
【００１５】
変圧器２は、長方形の底板２００と、底板２００の４辺から垂直に起立した第１ないし第４の側壁２０１ないし２０４と、天井板２０５とを有する直方体状の変圧器タンク２Ａと、変圧器タンク２Ａ内に絶縁油とともに収容された変圧器本体２Ｂとからなっている。変圧器２は、変圧器タンク２Ａの底板２００を外箱の底板１００に設置ベース２０を介して固定し、変圧器タンクの第１ないし第４の側壁２０１ないし２０４をそれぞれ外箱１の第１ないし第４の側壁１０１ないし１０４に対向させた状態で外箱１内に収容されている。
【００１６】
変圧器タンク２Ａの隣り合う第１及び第２の側壁２０１及び２０２にはそれぞれ第１の放熱器２１１及び第２の放熱器２１２が取り付けられている。幅が広い第１の側壁２０１に取り付けられた第１の放熱器２１１は、横方向に並ぶ２つの放熱器ユニット２１１Ａ及び２１１Ｂにより構成され、第１の側壁２０１よりも幅が狭い第２の側壁２０２に取り付けられた第２の放熱器２１２は、単一の放熱器ユニットにより構成されている。図には詳細に示されていないが、第１及び第２の放熱器２１１及び２１２をそれぞれ構成する放熱器ユニットとしては、内部に油道を有する多数の中空の放熱パネルを間隔をあけて並べて配置して、一連の放熱パネル内の油道を変圧器タンク内に連通させた構造を有するものや、山部と谷部とが交互に現れるように鋼板を波形に折り曲げた後、各山部の両端の裾部を溶接して各山部の内側に油道を形成した波形放熱板が用いられる。第１及び第２の放熱器２１１及び２１２は、変圧器タンク内の絶縁油をその内部に受け入れて、外箱内の空気との間で熱交換を行わせることにより、絶縁油を冷却する。
【００１７】
外箱１の第１の側壁１０１の上部及び下部には矩形状の換気口２２１及び２２２が設けられ、これらの換気口を塞ぐようにガラリ２２３及び２２４が取り付けられている。また外箱１の第２の側壁２０２の上部に矩形状の換気口２２５が設けられ、この換気口を塞ぐようにガラリ２２６が取り付けられている。ガラリは、多数のブラインド状の羽を並べて羽相互間に隙間を形成した構造を有するパネルで、通風機能を確保しつつ目隠しをするために用いられるものである。
【００１８】
変圧器タンク２の側壁２０３の上部を貫通して三相の低圧ブッシング２３０が取り付けられている。低圧ブッシング２３０の中心導体の変圧器タンク内に位置する端部は、変圧器本体２Ｂの二次側に接続されている。変圧器タンクの第３の側壁２０３の外側には、低圧ブッシング２３０よりも下方に位置させて複数回線（図示の例でな３回線）分の配線用遮断器３が取り付けられている。低圧ブッシング２３０と各回線の配線遮断器の入力側の端子との間が図示しない接続導体を介して接続され、各回線の配線用遮断器３の出力側の端子に各回線の三相の低圧ケーブル４が接続されている。各回線の低圧ケーブル４は、地下のケーブルピット内を通して需要家につながる配電線に接続される。
【００１９】
変圧器タンク２の第４の側壁２０４を貫通して三相の高圧ブッシング２３１が取り付けられ、これらの高圧ブッシングの中心導体の変圧器タンク内に配置された一端は、変圧器本体２Ｂの一次側に接続されている。高圧ブッシング２３１の他端には、地下から立ち上げられた高圧ケーブル５の端末部が一次側開閉器６を介して接続されている。一次側開閉器６は、固定接触子及び可動接触子を有して、高圧ケーブル５と変圧器本体２Ｂの一次側との間を開閉する開閉器本体と、該開閉器本体を収容したケース６０１とを備えていて、変圧器タンク２Ａの第４の側壁２０４に支持されている。
【００２０】
地上設置型変圧器装置においては、変圧器の一次側に事故電流を遮断する手段が設けられる。事故電流を遮断する手段としては、高圧限流ヒューズや遮断器が用いられる。高圧限流ヒューズは、一次側開閉器６の可動接触子に内蔵されるか、または一次側開閉器と別個に設けられて、高圧ケーブル５と変圧器本体２Ｂの一次側との間に挿入される。図示の例では、一次側開閉器の可動接触子に高圧ヒューズが内蔵される場合を想定している。
【００２１】
低圧側と高圧側とを区画するため、変圧器タンク２Ａの第２の側壁２０２の第３の側壁２０３寄りの端部と外箱１の第２の側壁１０２との間を延びる隔壁７と、変圧器タンク２Ａの第３の側壁２０３の第４の側壁２０４側の端部と外箱１の第３の側壁１０３との間を延びる隔壁８と、変圧器タンクの第４の側壁２０４の第３の側壁２０３寄りの端部と外箱の第４の側壁１０４との間を伸びる隔壁９と、変圧器タンク２Ａの第１の側壁２０１の第４の側壁２０４寄りの端部と外箱の第１の側壁１０１との間を延びる隔壁１０とが設けられている。
【００２２】
配線用遮断器３を含む二次側の保護機器等の保守点検を可能にするために、外箱１の第３の側壁１０３に扉が設けられ、一次側開閉器６を含む一次側の保護機器の保守点検を可能にするために、外箱１の第４の側壁１０４に扉が設けられるが、これらの扉の図示は省略されている。
【００２３】
本実施形態の地上設置型変圧器装置においては、変圧器タンク２Ａの第４の側壁２０４に、高圧ブッシング２３１と、一次側開閉器６を含む一次側の保護機器を取り付ける必要があり、また変圧器タンク２Ａの第３の側壁２０３に、低圧ブッシング２３０と、配線用遮断器３を含む二次側の保護機器を取り付ける必要がある。そのため、変圧器タンク２Ａの第３の側壁２０３及び第４の側壁２０４には、放熱器を取り付けることができない。第１及び第２の放熱器２１１及び２１２は、変圧器タンク２Ａの他の２つの側壁２０１及び２０２に取り付ける必要がある。従って、この種の地上設置型変圧器装置においては、第１及び第２の放熱器２１１及び２１２がそれぞれ取り付けられた変圧器タンクの第１及び第２の側壁２０１及び２０２と、これらの側壁２０１及び２０２と対向する外箱１の第１及び第２の側壁１０１及び１０２との間に、上方から見た場合にＬ字形をなすスペース１１が構成される。このＬ字形スペース１１の両端は、変圧器タンクと外箱との間を上下に伸びる隔壁７及び１０により他のスペースに対して仕切られている。
【００２４】
変圧器の冷却を効率よく行わせるためには、放熱器２１１及び２１２が配置されたＬ字形のスペース１１内の温度上昇を抑制する必要がある。そのため、この種の地上設置型変圧器装置においては、放熱器２１１及び２１２が配置されるＬ字形スペース内の熱気を外部に放出させるために、Ｌ字形スペース１１に臨む外箱の第１の側壁１０１にガラリ２２３及び２２４をそれぞれ取り付けた換気口２２１及び２２２を設け、同じくＬ字形スペース１１に臨む第２の側壁１０２にガラリ２２６を取り付けた換気口２２５を設けている。
【００２５】
本発明が対象とする地上設置型変圧器装置においては、変圧器からその周囲に放射される騒音の音波と、変圧器から放射された後外箱の各部により反射された騒音の音波とが外箱内で干渉し合うと、騒音のレベルが上昇し、外箱から外部に漏れる騒音のレベルが大きくなる。特に変圧器タンクと外箱との間に形成されたＬ字形のスペースのコーナー部においては、変圧器から放射された騒音と、変圧器から放射された後外箱の各部で反射した騒音とが集まり易いため、騒音の干渉が盛んに生じ、この部分で生じる騒音レベルの上昇が、装置全体の騒音レベルを上げる大きな原因となると思われる。また外箱内で騒音の特定の周波数成分が共振すると、その周波数成分が増強されるため、外箱から周囲に漏れる騒音が増大することになる。従って、地上設置型変圧器装置から外部に漏れる騒音のレベルを低下させるためには、変圧器タンクと外箱との間に形成されたＬ字形スペースのコーナ部で起る騒音の干渉を少なくすることが有効であり、また外箱内で生じる騒音の共振を抑制することが有効であると思われる。
【００２６】
本発明においては、上記のような検討結果に基づき、Ｌ字形のスペースのコーナ部に、変圧器タンクと外箱との間に跨って、上下に伸びる仕切り板を配置して、この仕切り板により、Ｌ字形のスペースを、変圧器タンクの２つの側壁２０１及び２０２の一方２０１が臨む第１のスペースと他方２０２が臨む第２のスペースとに仕切るようにした。図示の例では、仕切り板１２として上下に長い長方形状のものを用いて、その幅方向の一端を変圧器タンク２Ａの第１及び第２の側壁２０１及び２０２の間の境界をなす一つの角部２ａに沿わせ、その幅方向の他端を変圧器タンクの一つの角部２ａに対向する外箱の一つの角部１ａに沿わせた状態で配置している。また仕切り板の下端を外箱の底板に当接させ、その上端を外箱の天井板１０５に当接させるように、仕切り板１２の高さを設定している。仕切り板１２は、鋼板等の遮音性を有する金属板や、吸音性を有する素材からなる板、或いは金属板に吸音性を有する素材の板を貼り付けた複合板などにより形成することができる。
【００２７】
上記のように、Ｌ字形のスペース１１のコーナ部に、変圧器タンク２Ａと外箱１との間に跨って、上下に伸びる仕切り板１２を配置したところ、外箱から周囲に漏れる騒音を低減する効果が顕著に得られることが実験により確認された。
【００２８】
実験では、上記の実施形態の構成を有する地上設置型変圧器装置を工場内の静粛な環境下に設置し、変圧器の一次側に５０Ｈｚの定格電圧を印加した状態で、図３に示したＩ,Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ及びＰの８つの測定点で騒音の測定を行った。各測定点では、図４に示したように、外箱から水平方向に測った距離ｄ1が３０［cm］で、地上設置型変圧器装置の設置面から鉛直方向に図った距離ｄ2が１５０［cm］の位置に騒音計３０をセットした。騒音の測定は、Ｌ字形スペースのコーナ部に仕切り板１２を設置する前の状態と、設置した後の状態とのそれぞれについて行った。騒音の測定結果を図５に示した。図５の表中の測定値の単位は［ｄＢ］である。
【００２９】
図５から明らかなように、Ｌ字形スペースのコーナ部に仕切り板を設けると、仕切り板を設けなかった場合よりも最大で6.9［dB］、最小でも0.9［dB］、殆どの箇所で3.0［dB］以上（平均値で3.5［dB］）騒音のレベルが低下し、外箱の周囲に設定したすべての測定点で騒音のレベルが低下することが確認された。
【００３０】
上記のように、外箱の換気口の内側に形成されたＬ字形スペース１１のコーナ部に仕切り板を設けると、Ｌ字形スペース１１のコーナ部で起る騒音の干渉を抑制して、音波の干渉により生じる騒音レベルの上昇を抑えることができることや、仕切り板でＬ字形スペースを仕切ったことで、外箱内の音響特性を変化させて騒音の共振を抑えることができること等により、外箱の周囲に漏れる騒音のレベルを低下させることができるものと思われる。
【００３１】
上記の実施形態のように、変圧器タンクの２つの側壁の間の境界をなす変圧器タンクの一つの角部２ａと該変圧器タンクの一つの角部２ａに対向する外箱の一つの角部１ａとに沿って（変圧器タンクの角部と外箱の角部とに跨って）仕切り板を設けると、仕切り板の位置決めを容易にすることができる。しかしながら、仕切り板は、Ｌ字形スペースのコーナ部で２つの放熱器の間を仕切るように設ければよく、必ずしも変圧器タンクの角部と外箱の角部とに跨って設ける必要はない。例えば、図３において、外箱の側壁１０２の角部１ａよりも放熱器２１２寄りに多少寄った位置と変圧器タンク２Ａの角部２ａとの間に仕切り板を設けるようにしてもよい。
【００３２】
上記の実施形態では、仕切り板１２の上端が外箱の天井板に達するように仕切り板の高さを設定しているが、仕切り板１２は、Ｌ字形スペース１１のコーナ部付近で騒音の干渉が生じるのを抑制するのに十分な高さを有していればよく、必ずしも外箱の天井板に達する高さを有している必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明は、変圧器の放熱器が配置された外箱内のＬ字形スペースのコーナ部に仕切り板を配置するという簡単な構成で、地上設置型変圧器装置から漏れる騒音の低減を図ることができ、大幅なコストの上昇を招くことなく地上設置型変圧器装置の低騒音化を図って、周囲環境との調和を図ることができるので、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００３４】
１  外箱
１００  外箱の底板
１０１〜１０４  外箱の側壁
１０５  外箱の天井板
１ａ  外箱の一つの角部
２  変圧器
２Ａ  変圧器タンク
２００  変圧器タンクの底板
２０１〜２０４  変圧器タンクの側壁
２０５  変圧器タンクの天井板
２１１，２１２  放熱器
２３０  低圧ブッシング
２３１  高圧ブッシング
２Ｂ  変圧器本体
２ａ  変圧器タンクの一つの角部
３  配電用遮断器
４  低圧ケーブル
５  高圧ケーブル
６  一次側開閉器
７〜１０  隔壁
１２  仕切り板
【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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