(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心の周りに同心円状に配置された複数の巻線と、
前記鉄心および前記巻線を収納したタンクと、
前記タンク内を流動することにより前記鉄心および前記巻線を冷却する冷却媒体と、
前記タンクに接続されて前記冷却媒体を冷却し、前記冷却媒体を前記タンク内に循環させる冷却装置と、
前記タンク内において前記巻線の中心軸方向の一端を支持し、前記冷却装置から流入した前記冷却媒体が通過する流路が形成された巻線支持部と
を備え、
前記巻線支持部は、前記中心軸方向において複数の板状部が積層されて構成され、
前記複数の板状部のそれぞれは、前記中心軸方向に貫通した孔部を有し、
前記巻線支持部において、前記孔部同士が連通していることにより前記流路が構成され、
前記流路は、前記複数の板状部における互いの相対的な位置関係により、大きさが可変であり、
前記巻線は、内周側に配置された内側巻線と外周側に配置された外側巻線とからなり、
前記流路は、前記内側巻線の位置に対応して配置された内側巻線用流路と、前記外側巻線の位置に対応して配置された外側巻線用流路とからなり、
前記複数の板状部は、第１板状部と第２板状部と第３板状部とからなり、
前記第１板状部は、前記中心軸方向に貫通した複数の第１孔部を有し、
前記第２板状部は、前記中心軸方向に貫通した複数の第２孔部を有し、
前記第３板状部は、前記中心軸方向に貫通した複数の第３孔部を有し、
前記内側巻線用流路の大きさは、前記第１板状部と前記第２板状部と前記第３板状部の相対的な位置関係によって決まる、前記中心軸方向における前記複数の第１孔部の一部と前記複数の第２孔部の一部と前記複数の第３孔部の一部との重複部分の大きさとなり、
前記外側巻線用流路の大きさは、前記第１板状部と前記第２板状部と前記第３板状部との相対的な位置関係によって決まる、前記中心軸方向における前記複数の第１孔部の他の一部と前記複数の第２孔部の他の一部と前記複数の第３孔部の他の一部との重複部分の大きさとなり、
前記複数の第１孔部は、前記内側巻線用流路を構成する前記複数の第１孔部の一部である第１内側巻線用孔部と、前記外側巻線用流路を構成する前記複数の第１孔部の他の一部である第１外側巻線用孔部とからなり、
前記複数の第２孔部は、前記内側巻線用流路を構成する前記複数の第２孔部の一部である第２内側巻線用孔部と、前記外側巻線用流路を構成する前記複数の第２孔部の他の一部である第２外側巻線用孔部とからなり、
前記複数の第３孔部は、前記内側巻線用流路を構成する前記複数の第３孔部の一部である第３内側巻線用孔部と、前記外側巻線用流路を構成する前記複数の第３孔部の他の一部である第３外側巻線用孔部とからなり、
前記第１内側巻線用孔部および前記第１外側巻線用孔部は、平面的に見て、円形状を有し、
前記第２内側巻線用孔部は、平面的に見て、前記第１内側巻線用孔部と略同一の直径で
ある円形状を有し、
前記第２外側巻線用孔部は、平面的に見て、長径が前記第１外側巻線用孔部の直径より長く、かつ、短径が前記第１外側巻線用孔部の直径と略同一であり、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有し、
前記第３内側巻線用孔部は、平面的に見て、長径が前記第１内側巻線用孔部の直径より長く、かつ、短径が前記第１内側巻線用孔部の直径と略同一であり、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有し、
前記第３外側巻線用孔部は、平面的に見て、前記第１外側巻線用孔部と略同一の直径である円形状を有する、変圧器。
【請求項２】
鉄心と、
前記鉄心の周りに同心円状に配置された複数の巻線と、
前記鉄心および前記巻線を収納したタンクと、
前記タンク内を流動することにより前記鉄心および前記巻線を冷却する冷却媒体と、
前記タンクに接続されて前記冷却媒体を冷却し、前記冷却媒体を前記タンク内に循環させる冷却装置と、
前記タンク内において前記巻線の中心軸方向の一端を支持し、前記冷却装置から流入した前記冷却媒体が通過する流路が形成された巻線支持部と
を備え、
前記巻線支持部は、前記中心軸方向において複数の板状部が積層されて構成され、
前記複数の板状部のそれぞれは、前記中心軸方向に貫通した孔部を有し、
前記巻線支持部において、前記孔部同士が連通していることにより前記流路が構成され、
前記流路は、前記複数の板状部における互いの相対的な位置関係により、大きさが可変であり、
前記巻線は、内周側に配置された内側巻線と外周側に配置された外側巻線とからなり、
前記流路は、前記内側巻線の位置に対応して配置された内側巻線用流路と、前記外側巻線の位置に対応して配置された外側巻線用流路とからなり、
前記複数の板状部は、第１板状部と第２板状部とからなり、
前記第１板状部は、前記中心軸方向に貫通した複数の第１孔部を有し、
前記第２板状部は、前記中心軸方向に貫通した複数の第２孔部を有し、
前記内側巻線用流路の大きさは、前記第１板状部と前記第２板状部との相対的な位置関係によって決まる、前記中心軸方向における前記複数の第１孔部の一部と前記複数の第２孔部の一部との重複部分の大きさとなり、
前記外側巻線用流路の大きさは、前記第１板状部と前記第２板状部との相対的な位置関係によって決まる、前記中心軸方向における前記複数の第１孔部の他の一部と前記複数の第２孔部の他の一部との重複部分の大きさとなり、
前記内側巻線用流路は、前記第１板状部に対して前記第２板状部を、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向と直交する方向の一方の方向に相対的に位置させることにより、大きさが可変であり、
前記外側巻線用流路は、前記第１板状部に対して前記第２板状部を、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向と直交する方向の他方の方向に相対的に位置させることにより、大きさが可変であり、
前記複数の第１孔部は、前記内側巻線用流路を構成する前記複数の第１孔部の一部である第１内側巻線用孔部と、前記外側巻線用流路を構成する前記複数の第１孔部の他の一部である第１外側巻線用孔部とからなり、
前記複数の第２孔部は、前記内側巻線用流路を構成する前記複数の第２孔部の一部である第２内側巻線用孔部と、前記外側巻線用流路を構成する前記複数の第２孔部の他の一部である第２外側巻線用孔部とからなり、
前記第１内側巻線用孔部および前記第１外側巻線用孔部は、平面的に見て、円形状を有し、
前記第２内側巻線用孔部は、平面的に見て、長径が前記第１内側巻線用孔部の直径より長く、かつ、短径が前記第１内側巻線用孔部の直径と略同一であり、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有し、
前記第２外側巻線用孔部は、平面的に見て、長径が前記第１外側巻線用孔部の直径より長く、かつ、短径が前記第１外側巻線用孔部の直径と略同一であり、前記鉄心の主面に沿って前記中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有する、変圧器。
【請求項３】
前記巻線支持部は、前記鉄心の両方の主面にそれぞれ沿うように１対で配置され、
前記複数の板状部のそれぞれは、前記主面に沿って、互いの位置関係が可変である、請求項１または２に記載の変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器に関し、特に、内鉄型変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却媒体であるガスを巻線に流すために、巻線下部に流路を設けた変圧器を開示した先行文献として、特許文献１がある。特許文献１に記載された変圧器においては、内側巻線の下部とスペーサとの間、および、外側巻線の下部とスペーサとの間に、それぞれ幅の異なる薄板状の流量調整板が設置されている。流量調整板を用いることにより、内側巻線と外側巻線とに流れるガスの流量を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流量調整板を用いてガスの流量を調整する場合、流量調整板の加工精度、および、巻線とスペーサとの組立精度などの複合的な要因により、巻線にガスが所望の流量で流れない場所が発生することがある。この場合、ガスの流量が必要流量より少ない場所において冷却が不十分となり巻線の発熱が問題となる。
【０００５】
変圧器の冷却状態は、変圧器を組立てた後でなければ確認することができない。冷却状態に問題があることが確認されてガス流量を再調整するためには、変圧器を構成する鉄心および巻線を分解した後、流量調整板を再加工および再配置して、鉄心および巻線を再組立する必要があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、簡易に巻線への冷却媒体の流量を調節できる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】
【０００７】
本発明に基づく変圧器においては、鉄心と複数の巻線とタンクと冷却媒体と冷却装置と巻線支持部とを備えている。複数の巻線は、鉄心の周りに同心円状に配置されている。タンクは、鉄心および巻線を収納している。冷却媒体は、タンク内を流動することにより鉄心および巻線を冷却している。冷却装置は、タンクに接続されて冷却媒体を冷却し、冷却媒体をタンク内に循環させている。巻線支持部は、タンク内において巻線を中心軸方向の一端位置で支持し、冷却装置から流入した冷却媒体が通過する流路が形成されている。巻線支持部は、上記中心軸方向において複数の板状部が積層されて構成されている。複数の板状部のそれぞれは、上記中心軸方向に貫通した孔部を有している。巻線支持部において、孔部同士が連通していることにより上記流路が構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易に巻線への冷却媒体の流量を調節できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る変圧器の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た一部断面図である。
【図３】同実施形態の第１板状部を示す平面図である。
【図４】同実施形態の第２板状部を示す平面図である。
【図５】同実施形態の第３板状部を示す平面図である。
【図６】同実施形態の変圧器の第１の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【図７】同実施形態の変圧器の第２の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【図８】同実施形態の変圧器の第３の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２の第１板状部を示す平面図である。
【図１０】同実施形態の第２板状部を示す平面図である。
【図１１】同実施形態の変圧器の第１の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【図１２】同実施形態の変圧器の第２の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【図１３】同実施形態の変圧器の第３の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に基づいた実施形態１における変圧器について図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００１１】
実施形態１
図１は、本発明の実施形態１に係る変圧器の構成を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢印方向から見た一部断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る変圧器１００においては、複数のけい素鋼板１１４が積層されて鉄心１１０が構成されている。変圧器１００の鉄心１１０は、３相変圧器であるため、３つの脚部１１１，１１２，１１３を有している。
【００１３】
Ａ相脚部１１１の周りに同心円状に巻線１２０が巻き回されている。Ｂ相脚部１１２の周りに同心円状に巻線１２０が巻き回されている。Ｃ相脚部１１３の周りに同心円状に巻線１２０が巻き回されている。変圧器１００は、いわゆる内鉄型変圧器である。
【００１４】
図２に示すように、本実施形態においては、巻線１２０は、内周側に配置されて低電圧が印加される内側巻線１２１と、外周側に配置されて高電圧が印加される外側巻線１２２とから構成されている。ただし、巻線１２０の巻線数はこれに限られず、たとえば、内側巻線と外側巻線との間に中電圧が印加される中間巻線が配置されていてもよい。
【００１５】
図１に示すように、鉄心１１０および巻線１２０は、タンク１３０内に収納されている。タンク１３０内の側壁から延設部１４０が、タンク１３０の内部に向けて水平方向に延在している。タンク１３０内の中央部において、延設部１４０の端部により形成された開口内に鉄心１１０の一部が配置されている。
【００１６】
延設部１４０の上面に巻線支持部１８０が配置されている。図１および図２に示すように、本実施形態においては、巻線支持部１８０は、鉄心１１０の脚部１１１の両方の主面にそれぞれ沿うように１対で配置されている。鉄心１１０の主面とは、けい素鋼板の積層方向における鉄心１１０の表面をいう。脚部１１２および脚部１１３のそれぞれにも同様に１対の巻線支持部１８０が配置されている。巻線支持部１８０は、巻線１２０を中心軸方向の一端位置で支持している。言い換えると、１対の巻線支持部１８０上に跨るように巻線１２０が載置されている。
【００１７】
巻線支持部１８０は、巻線１２０の中心軸方向において複数の板状部が積層されて構成されている。本実施形態においては、巻線支持部１８０は、第１板状部１８１、第２板状部１８２および第３板状部１８３が下から順に積層されて構成されている。各板状部は、強化木で形成されている。
【００１８】
第１板状部１８１は、巻線１２０の中心軸方向に貫通した複数の第１孔部を有している。第２板状部１８２は、第１孔部に対応した位置に、巻線１２０の中心軸方向に貫通した複数の第２孔部を有している。第３板状部１８３は、第１孔部および第２孔部に対応した位置に、巻線１２０の中心軸方向に貫通した複数の第３孔部を有している。本実施形態においては、巻線１２０の中心軸方向は、各板状部の板厚方向と一致している。
【００１９】
図２に示すように、第１板状部１８１は、鉄心１１０の主面に接触するように配置される基準面２０１を有している。第２板状部１８２は、鉄心１１０の主面に接触するように配置される基準面２０２を有している。第３板状部１８３は、鉄心１１０の主面に接触するように配置される基準面２０３を有している。
【００２０】
タンク１３０内には、図１中の矢印で示す向きに流動して鉄心１１０および巻線１２０を冷却する冷却媒体であるガス１９０が充填されている。ガス１９０としては、ＳＦ6ガスを用いたが、窒素ガス、炭酸ガス、空気、およびこれらの混合ガスを用いてもよい。
【００２１】
タンク１３０の側方に冷却装置１５０が配置されている。冷却装置１５０は、内部にガス１９０を冷却する冷却機構を有している。冷却装置１５０は、タンク１３０の上方に接続された配管１６０と、タンク１３０の下方に接続された配管１７０とを含む。配管１７０には図示しないブロワが設けられている。冷却装置１５０は、ガス１９０を冷却して、タンク１３０内に循環させている。
【００２２】
具体的には、冷却装置１５０により冷却されたガス１９０がブロワにより送出され、配管１７０を通過してタンク１３０の下部に流入する。タンク１３０内に流入したガス１９０は、タンク１３０内の下部から上部へ向けて流動する。この流動している間に、ガス１９０に鉄心１１０および巻線１２０の熱が移動することにより、鉄心１１０および巻線１２０が冷却される。タンク１３０内の上部に到達したガス１９０は、配管１６０を通過して冷却装置１５０内に流入する。このようにガス１９０を循環させることにより、鉄心１１０および巻線１２０の冷却を連続して行なう。
【００２３】
図２に示すように、上記のようにガス１９０を流動させるために、巻線支持部１８０には、冷却装置１５０から流入したガス１９０が通過する流路が形成されている。本実施形態においては、内側巻線１２１の位置に対応して配置された内側巻線用流路と、外側巻線１２２の位置に対応して配置された外側巻線用流路とが形成されている。
【００２４】
図２に示すように、上記の複数の第１孔部は、内側巻線用流路を構成する第１内側巻線用孔部１８７と、外側巻線用流路を構成する第１外側巻線用孔部１８４とから構成されている。複数の第２孔部は、内側巻線用流路を構成する第２内側巻線用孔部１８８と、外側巻線用流路を構成する第２外側巻線用孔部１８５とから構成されている。複数の第３孔部は、内側巻線用流路を構成する第３内側巻線用孔部１８９と、外側巻線用流路を構成する第３外側巻線用孔部１８６とから構成されている。
【００２５】
言い換えると、第１外側巻線用孔部１８４と第２外側巻線用孔部１８５と第３外側巻線用孔部１８６とが連通していることにより、外側巻線用流路が構成されている。また、第１内側巻線用孔部１８７と第２内側巻線用孔部１８８と第３内側巻線用孔部１８９とが連通していることにより、内側巻線用流路が構成されている。このように、巻線支持部１８０において、孔部同士が連通していることによりガス１９０の流路が構成されている。
【００２６】
延設部１４０には、内側巻線用流路の位置に対応して開口部１４１が設けられている。また、延設部１４０には、外側巻線用流路の位置に対応して開口部１４２が設けられている。その結果、タンク１３０の下方に流入したガス１９０の一部が、開口部１４１および内側巻線用流路を通過して内側巻線１２１に到達する。また、タンク１３０の下方に流入したガス１９０の他の一部が、開口部１４２および外側巻線用流路を通過して外側巻線１２２に到達する。
【００２７】
図３は、本実施形態の第１板状部を示す平面図である。図４は、本実施形態の第２板状部を示す平面図である。図５は、本実施形態の第３板状部を示す平面図である。
【００２８】
図３に示すように、第１板状部１８１には、平面的に見て、円形状を有する第１外側巻線用孔部１８４が、外側巻線１２２の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第１外側巻線用孔部１８４は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００２９】
また、第１板状部１８１には、平面的に見て、円形状を有する第１内側巻線用孔部１８７が内側巻線１２１の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第１内側巻線用孔部１８７は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。第１外側巻線用孔部１８４は、第１内側巻線用孔部１８７より大きな直径を有しているが、必ずしもこれに限られない。
【００３０】
第１板状部１８１は、第１外側巻線用孔部１８４または第１内側巻線用孔部１８７が配置された円弧の中心側に位置する端部に、平面的に見て、直線状に延びる基準面２０１を有している。
【００３１】
図４に示すように、第２板状部１８２には、第２外側巻線用孔部１８５が外側巻線１２２の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。第２外側巻線用孔部１８５は、平面的に見て、長径が第１外側巻線用孔部１８４の直径より長く、かつ、短径が第１外側巻線用孔部１８４の直径と略同一であり、鉄心１１０の主面に沿って巻線１２０の中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有している。本実施形態においては、第２外側巻線用孔部１８５は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００３２】
また、第２板状部１８２には、平面的に見て、第１内側巻線用孔部１８７と略同一の直径である円形状を有する第２内側巻線用孔部１８８が、内側巻線１２１の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第２内側巻線用孔部１８８は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００３３】
第２板状部１８２は、第２外側巻線用孔部１８５または第２内側巻線用孔部１８８が配置された円弧の中心側に位置する端部に、平面的に見て、直線状に延びる基準面２０２を有している。第２外側巻線用孔部１８５は、平面的に見て、基準面２０２が延びる方向に長い長円形状を有している。
【００３４】
図５に示すように、第３板状部１８３には、平面的に見て、第１外側巻線用孔部１８４と略同一の直径である円形状を有する第３外側巻線用孔部１８６が、外側巻線１２２の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第３外側巻線用孔部１８６は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００３５】
また、第３板状部１８３には、第３内側巻線用孔部１８９が内側巻線１２１の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。第３内側巻線用孔部１８９は、平面的に見て、長径が第１内側巻線用孔部１８７の直径より長く、かつ、短径が第１内側巻線用孔部１８７の直径と略同一であり、鉄心１１０の主面に沿って巻線１２０の中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有している。本実施形態においては、第３内側巻線用孔部１８９は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００３６】
第３板状部１８３は、第３外側巻線用孔部１８６または第３内側巻線用孔部１８９が配置された円弧の中心側に位置する端部に、平面的に見て、直線状に延びる基準面２０３を有している。第３内側巻線用孔部１８９は、平面的に見て、基準面２０３が延びる方向に長い長円形状を有している。
【００３７】
以下、本実施形態において、巻線１２０へのガス１９０の流量を調節する方法について説明する。
【００３８】
図６は、本実施形態の変圧器の第１の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図６においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第１の状態とは、外側巻線用流路および内側巻線用流路が最も大きくなっている状態である。
【００３９】
図６に示すように、第１の状態においては、第１外側巻線用孔部１８４の左端の位置と、第２外側巻線用孔部１８５の左端の位置、および、第３外側巻線用孔部１８６の左端の位置とが一致している。また、第１内側巻線用孔部１８７の左端の位置と、第２内側巻線用孔部１８８の左端の位置、および、第３内側巻線用孔部１８９の左端の位置とが一致している。
【００４０】
第１の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部１８４と第２外側巻線用孔部１８５と第３外側巻線用孔部１８６との重複部分Ｌ1の大きさになる。
【００４１】
内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部１８７と第２内側巻線用孔部１８８と第３内側巻線用孔部１８９との重複部分Ｌ2の大きさになる。
【００４２】
図７は、本実施形態の変圧器の第２の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図７においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第２の状態は、第１の状態に対して、外側巻線用流路の大きさを変化させずに、内側巻線用流路の大きさを小さくした状態である。
【００４３】
図７に示すように、第２の状態においては、第１の状態から、第１板状部１８１および第３板状部１８３に対して第２板状部１８２を相対的に左方向に位置させる。本実施形態においては、第２板状部１８２のみを左方向に移動させたが、第２板状部１８２を移動せずに第１板状部１８１および第３板状部１８３を右方向に移動させてもよいし、第２板状部１８２を左方向に移動させつつ、第１板状部１８１および第３板状部１８３を右方向に移動させてもよい。
【００４４】
具体的には、第２外側巻線用孔部１８５の右端の位置が、第１外側巻線用孔部１８４および第３外側巻線用孔部１８６の右端の位置と一致するまでの範囲内において、第２板状部１８２のみを左方向に移動させる。上記の範囲においては、外側巻線用流路の大きさを変化させずに、内側巻線用流路の大きさを調節することができる。ただし、外側巻線用流路の大きさと内側巻線用流路の大きさとの両方を小さくする場合には、上記の範囲を超えて第２板状部１８２を移動させてよい。
【００４５】
第２板状部１８２を移動させる際には、基準面２０２を鉄心１１０の主面に接触させた状態で、鉄心１１０の主面に沿って第２板状部１８２を移動させる。このようにすることにより、基準面に直交する方向における流路の幅は変化させずに、基準面が延びる方向における流路の長さを変化させることにより、流路の大きさを調節することができる。その結果、第２板状部１８２の移動量と、流路の大きさの調節量との関係が単純になるため、ガス１９０流量の調節が容易になる。
【００４６】
また、上記のように第２板状部１８２を移動させることにより、鉄心１１０の主面を基準として、第１板状部１８１および第３板状部１８３と、第２板状部１８２との相対的な位置関係を容易に把握することができる。特に、第１板状部１８１、第２板状部１８２および第３板状部１８３の外形を全て同一にした場合、第１板状部１８１および第３板状部１８３と、第２板状部１８２との外形の相対的な位置関係から容易に流路の大きさを把握することができる。
【００４７】
図７に示すように第２板状部１８２を左方向に移動させた第２の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部１８４と第２外側巻線用孔部１８５と第３外側巻線用孔部１８６との重複部分Ｌ1の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、外側巻線用流路の大きさは変化しない。これは、第２外側巻線用孔部１８５が長円形状を有しているため、第２板状部１８２が移動させられても、重複部分Ｌ1の内側に第２外側巻線用孔部１８５の端部が位置しないためである。
【００４８】
内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部１８７と第２内側巻線用孔部１８８と第３内側巻線用孔部１８９との重複部分Ｌ3の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、内側巻線用流路の大きさは小さくなる。これは、第２内側巻線用孔部１８８が第１内側巻線用孔部１８７と略同一の直径である円形状を有しているため、第２板状部１８２が移動させられて、重複部分Ｌ2の内側に第２内側巻線用孔部１８８の端部が位置するためである。
【００４９】
図８は、本実施形態の変圧器の第３の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図８においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第３の状態は、第１の状態に対して、内側巻線用流路の大きさを変化させずに、外側巻線用流路の大きさを小さくした状態である。
【００５０】
図８に示すように、第３の状態においては、第１の状態から、第１板状部１８１および第２板状部１８２に対して第３板状部１８３を相対的に左方向に位置させる。本実施形態においては、第３板状部１８３のみを左方向に移動させたが、第３板状部１８３を移動せずに第１板状部１８１および第２板状部１８２を右方向に移動させてもよいし、第３板状部１８３を左方向に移動させつつ、第１板状部１８１および第２板状部１８２を右方向に移動させてもよい。
【００５１】
具体的には、第３内側巻線用孔部１８９の右端の位置が、第１内側巻線用孔部１８７および第２内側巻線用孔部１８８の右端の位置と一致するまでの範囲内において、第３板状部１８３のみを左方向に移動させる。上記の範囲においては、内側巻線用流路の大きさを変化させずに、外側巻線用流路の大きさを調節することができる。ただし、外側巻線用流路の大きさと内側巻線用流路の大きさとの両方を小さくする場合には、上記の範囲を超えて第３板状部１８３を移動させてよい。
【００５２】
第３板状部１８３を移動させる際には、基準面２０３を鉄心１１０の主面に接触させた状態で、鉄心１１０の主面に沿って第３板状部１８３を移動させる。このようにすることにより、基準面に直交する方向における流路の幅は変化させずに、上記の基準面が延びる方向における流路の長さを変化させることにより、流路の大きさを調節することができる。その結果、第３板状部１８３の移動量と、流路の大きさの調節量との関係が単純になるため、ガス１９０流量の調節が容易になる。
【００５３】
また、上記のように第３板状部１８３を移動させることにより、鉄心１１０の主面を基準として、第１板状部１８１および第２板状部１８２と、第３板状部１８３との相対的な位置関係を容易に把握することができる。特に、第１板状部１８１、第２板状部１８２および第３板状部１８３の外形を全て同一にした場合、第１板状部１８１および第２板状部１８２と、第３板状部１８３との外形の相対的な位置関係から容易に流路の大きさを把握することができる。
【００５４】
図８に示すように第３板状部１８３を左方向に移動させた第３の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部１８４と第２外側巻線用孔部１８５と第３外側巻線用孔部１８６との重複部分Ｌ4の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、外側巻線用流路の大きさは小さくなる。これは、第３外側巻線用孔部１８６が第１外側巻線用孔部１８４と略同一の直径である円形状を有しているため、第３板状部１８３が移動させられて、重複部分Ｌ1の内側に第３外側巻線用孔部１８６の端部が位置するためである。
【００５５】
内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部１８７と第２内側巻線用孔部１８８と第３内側巻線用孔部１８９との重複部分Ｌ2の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、内側巻線用流路の大きさは変化しない。これは、第３内側巻線用孔部１８９が長円形状を有しているため、第３板状部１８３が移動させられても、重複部分Ｌ2の内側に第３内側巻線用孔部１８９の端部が位置しないためである。
【００５６】
このように、本実施形態の変圧器においては、内側巻線用流路の大きさは、第１板状部１８１と第２板状部１８２と第３板状部１８３との相対的な位置関係によって決まる、巻線１２０の中心軸方向における第１内側巻線用孔部１８７と第２内側巻線用孔部１８８と第３内側巻線用孔部１８９との重複部分の大きさとなる。
【００５７】
また、外側巻線用流路の大きさは、第１板状部１８１と第２板状部１８２と第３板状部１８３との相対的な位置関係によって決まる、巻線１２０の中心軸方向における第１外側巻線用孔部１８４と第２外側巻線用孔部１８５と第３外側巻線用孔部１８６との重複部分の大きさとなる。よって、巻線支持部１８０の流路は、複数の板状部における互いの相対的な位置関係により、大きさが可変である。
【００５８】
上記のように巻線１２０へのガス１９０の流量を調節することにより、巻線１２０毎に、外側巻線１２２と内側巻線１２１とに流れるガス１９０の流量をそれぞれ調節することができる。変圧器の組立工程において、鉄心１１０および巻線１２０を組立てた後に、巻線１２０を上方に引き上げて巻線支持部１８０に負荷される巻線１８０の荷重を低減した状態において一部の板状部を移動させることにより、ガス１９０の流路の大きさを変更できるため、簡易にガス１９０の流量調節ができる。
【００５９】
仮に、全ての巻線支持部１８０が第１の状態である場合において、３相の巻線１２０のうちのＡ相脚部１１１に配置された巻線１２０の冷却が不十分となっている場合には、Ｂ相脚部１１２およびＣ相脚部１１３に配置された巻線１２０を支持している巻線支持部１８０において、外側巻線用流路および内側巻線用流路の大きさを小さくする。その結果、Ａ相脚部１１１に配置された巻線１２０に流れるガス１９０の流量が多くなるため、Ａ相脚部１１１に配置された巻線１２０の冷却を十分に行なうことができるようになる。
【００６０】
または、全ての巻線支持部１８０が第３の状態である場合において、Ａ相脚部１１１に配置された巻線１２０で鉄心１１０の一方の主面側に位置する外側巻線１２２の冷却が不十分となっている場合には、その一方の主面に接触して配置されている巻線支持部１８０の外側巻線用流路の大きさを大きくする。その結果、Ａ相脚部１１１に配置された巻線１２０で鉄心１１０の一方の主面側に位置する外側巻線１２２に流れるガス１９０の流量が多くなり十分に冷却することができるようになる。
【００６１】
もしくは、ガス１９０の流動中の圧力損失により巻線１２０の上部における冷却が不十分となっている場合には、その冷却が不十分となっている部分へ通じる流路を有している巻線支持部１８０の流路の大きさを小さくすることにより、ガス１９０の流速を増加させて巻線１２０の上部までガス１９０を到達させることができるようになる。
【００６２】
図３〜５に示すように、本実施形態の巻線支持部１８０を構成する各板状部には、基準面が延びる方向の両端部に、基準面に直交する端面が形成されている。特定の板状部の上記端面をハンマーなどにより叩くことにより、その特定の板状部のみを鉄心１１０の主面に沿って容易に移動させることができる。
【００６３】
本実施形態においては、外側巻線１２２と内側巻線１２１とからなる巻線数が２である場合について説明したが、上記の中間巻線を含む巻線数が３である場合には、巻線支持部を４つの板状部を積層して構成することにより、各巻線に流れるガス１９０の流量を調節することが可能である。巻線数に対応して、板状部の積層枚数を変えることにより、巻線１２０に含まれる各巻線ごとにガス１９０の流量調節を行なうことができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、鉄心１１０の主面に沿って、複数の板状部における互いの位置関係を変化させたが、これに限られず、たとえば、一部の板状部を他の板状部に対して、巻線１２０の中心軸を移動中心として円弧上を移動させることにより、流路の大きさを可変にしてもよい。この場合には、長円形状の孔部が、巻線１２０の中心軸を中心とした円弧状に湾曲した形状となる。
【００６５】
以下、本発明に基づいた実施形態２における変圧器について図を参照して説明する。
実施形態２
本発明の実施形態２に係る変圧器においては、巻線支持部が第１板状部と第２板状部とが積層されて構成されている。他の構成については、実施形態１と同様であるため説明を繰返さない。
【００６６】
図９は、本発明の実施形態２の第１板状部を示す平面図である。図１０は、本実施形態の第２板状部を示す平面図である。
【００６７】
本実施形態においては、巻線支持部１８０は、第１板状部２８１および第２板状部２８２が下から順に積層されて構成されている。各板状部は、強化木で形成されている。
【００６８】
第１板状部２８１は、巻線１２０の中心軸方向に貫通した複数の第１孔部を有している。第２板状部２８２は、第１孔部に対応した位置に、巻線１２０の中心軸方向に貫通した複数の第２孔部を有している。本実施形態においては、巻線１２０の中心軸方向は、各板状部の板厚方向と一致している。
【００６９】
上記の複数の第１孔部は、内側巻線用流路を構成する第１内側巻線用孔部２８７と、外側巻線用流路を構成する第１外側巻線用孔部２８４とから構成されている。複数の第２孔部は、内側巻線用流路を構成する第２内側巻線用孔部２８８と、外側巻線用流路を構成する第２外側巻線用孔部２８５とから構成されている。
【００７０】
図９に示すように、第１板状部２８１には、平面的に見て、円形状を有する第１外側巻線用孔部２８４が、外側巻線１２２の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第１外側巻線用孔部２８４は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００７１】
また、第１板状部２８１には、平面的に見て、円形状を有する第１内側巻線用孔部２８７が内側巻線１２１の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。本実施形態においては、第１内側巻線用孔部２８７は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。第１外側巻線用孔部２８４は、第１内側巻線用孔部２８７より大きな直径を有しているが、必ずしもこれに限られない。
【００７２】
第１板状部２８１は、第１外側巻線用孔部２８４または第１内側巻線用孔部２８７が配置された円弧の中心側に位置する端部に、平面的に見て、直線状に延びる基準面３０１を有している。
【００７３】
図１０に示すように、第２板状部２８２には、第２外側巻線用孔部２８５が外側巻線１２２の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。第２外側巻線用孔部２８５は、平面的に見て、長径が第１外側巻線用孔部２８４の直径より長く、かつ、短径が第１外側巻線用孔部２８４の直径と略同一であり、鉄心１１０の主面に沿って巻線１２０の中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有している。本実施形態においては、第２外側巻線用孔部２８５は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００７４】
また、第２板状部２８２には、第２内側巻線用孔部２８８が内側巻線１２１の位置に対応した円弧上に所定の間隔を置いて複数設けられている。第２内側巻線用孔部２８８は、平面的に見て、長径が第１内側巻線用孔部２８７の直径より長く、かつ、短径が第１内側巻線用孔部２８７の直径と略同一であり、鉄心１１０の主面に沿って巻線１２０の中心軸方向に直交する方向に長い、長円形状を有している。本実施形態においては、第２内側巻線用孔部２８８は、１つの円上に配置されているが、同心円の複数の円上に配置されていてもよい。
【００７５】
第２板状部２８２は、第２外側巻線用孔部２８５または第２内側巻線用孔部２８８が配置された円弧の中心側に位置する端部に、平面的に見て、直線状に延びる基準面３０２を有している。第２外側巻線用孔部２８５および第２内側巻線用孔部２８８は、平面的に見て、基準面３０２が延びる方向に長い長円形状を有している。
【００７６】
以下、本実施形態において、巻線１２０へのガス１９０の流量を調節する方法について説明する。
【００７７】
図１１は、本実施形態の変圧器の第１の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図１１においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第１の状態とは、外側巻線用流路および内側巻線用流路が最も大きくなっている状態である。
【００７８】
図１１に示すように、第１の状態においては、第１外側巻線用孔部２８４の左端の位置と、第２外側巻線用孔部２８５の左端の位置とが一致している。また、第１内側巻線用孔部２８７の中心の位置と、第２内側巻線用孔部２８８の中心の位置とが一致している。
【００７９】
第１の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部２８４と第２外側巻線用孔部２８５との重複部分Ｌ5の大きさになる。内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部２８７と第２内側巻線用孔部２８８との重複部分Ｌ6の大きさになる。
【００８０】
図１２は、本実施形態の変圧器の第２の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図１２においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第２の状態は、第１の状態に対して、外側巻線用流路の大きさを変化させずに、内側巻線用流路の大きさを小さくした状態である。
【００８１】
図１２に示すように、第２の状態においては、第１の状態から、第１板状部２８１に対して第２板状部２８２を相対的に左方向に位置させる。本実施形態においては、第２板状部２８２を左方向に移動させたが、第２板状部２８２を移動させずに第１板状部２８１を右方向に移動させてもよいし、第２板状部２８２を左方向に移動させつつ、第１板状部２８１を右方向に移動させてもよい。
【００８２】
具体的には、第２内側巻線用孔部２８８の右端の位置が、第１内側巻線用孔部２８７の右端の位置と一致してから、第２外側巻線用孔部２８５の右端の位置が、第１外側巻線用孔部２８４の右端の位置と一致するまでの範囲内において、第２板状部２８２を左方向に移動させる。上記の範囲においては、外側巻線用流路の大きさを変化させずに、内側巻線用流路の大きさを調節することができる。ただし、外側巻線用流路の大きさと内側巻線用流路の大きさとの両方を小さくする場合には、上記の範囲より多く第２板状部２８２を移動させてよい。
【００８３】
第２板状部２８２を移動させる際には、基準面３０２を鉄心１１０の主面に接触させた状態で、鉄心１１０の主面に沿って第２板状部２８２を移動させる。このようにすることにより、基準面に直交する方向における流路の幅を変化させずに、基準面が延びる方向における流路の長さを変化させることにより、流路の大きさを調節することができる。その結果、第２板状部２８２の移動量と、流路の大きさの調節量との関係が単純になるため、ガス１９０流量の調節が容易になる。
【００８４】
また、上記のように第２板状部２８２を移動させることにより、鉄心１１０の主面を基準として、第１板状部２８１と第２板状部２８２との相対的な位置関係を容易に把握することができる。特に、第１板状部２８１および第２板状部２８２の外形を全て同一にした場合、第１板状部２８１と第２板状部２８２との外形の相対的な位置関係から容易に流路の大きさを把握することができる。
【００８５】
図１２に示すように第２板状部２８２を左方向に移動させた第２の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部２８４と第２外側巻線用孔部２８５との重複部分Ｌ5の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、外側巻線用流路の大きさは変化しない。これは、第２外側巻線用孔部２８５が長円形状を有しているため、第２板状部２８２が移動させられても、重複部分Ｌ5の内側に第２外側巻線用孔部２８５の端部が位置しないためである。
【００８６】
内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部２８７と第２内側巻線用孔部２８８との重複部分Ｌ7の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、内側巻線用流路の大きさは小さくなる。これは、第２内側巻線用孔部２８８が長円形状を有しているものの、第２内側巻線用孔部２８８の右端の位置が第１内側巻線用孔部２８７の右端の位置と一致する状態を超えて、さらに第２板状部２８２が移動させられて、重複部分Ｌ6の内側に第２内側巻線用孔部２８８の端部が位置するためである。
【００８７】
図１３は、本実施形態の変圧器の第３の状態において、各板状部の基準面に平行で孔部の中心を通る巻線支持部の断面を示す図である。図１３においては、簡単のため、外側巻線用流路と内側巻線用流路との一部を抜き出して互いに近接させて記載している。第３の状態は、第１の状態に対して、内側巻線用流路の大きさを変化させずに、外側巻線用流路の大きさを小さくした状態である。
【００８８】
図１３に示すように、第３の状態においては、第１の状態から、第１板状部２８１に対して第２板状部２８２を相対的に右方向に位置させる。本実施形態においては、第２板状部２８２を右方向に移動させたが、第２板状部２８２を移動させずに第１板状部２８１を左方向に移動させてもよいし、第２板状部２８２を右方向に移動させつつ、第１板状部２８１を左方向に移動させてもよい。
【００８９】
具体的には、第２外側巻線用孔部２８５の左端の位置が、第１外側巻線用孔部２８４の左端の位置と一致してから、第２内側巻線用孔部２８８の左端の位置が、第１内側巻線用孔部２８７の左端の位置と一致するまでの範囲内において、第２板状部２８２を右方向に移動させる。上記の範囲においては、内側巻線用流路の大きさを変化させずに、外側巻線用流路の大きさを調節することができる。ただし、外側巻線用流路の大きさと内側巻線用流路の大きさとの両方を小さくする場合には、上記の範囲より多く第２板状部２８２を移動させてよい。
【００９０】
図１３に示すように第２板状部２８２を右方向に移動させた第３の状態においては、外側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１外側巻線用孔部２８４と第２外側巻線用孔部２８５との重複部分Ｌ8の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、外側巻線用流路の大きさは小さくなる。これは、第２外側巻線用孔部２８５が長円形状を有しているものの、第２外側巻線用孔部２８５の左端の位置が第１外側巻線用孔部２８４の左端の位置と一致する状態を超えて、さらに第２板状部２８２が移動させられて、重複部分Ｌ5の内側に第２外側巻線用孔部２８５の端部が位置するためである。
【００９１】
内側巻線用流路の大きさは、図中の矢印で示す巻線１２０の中心軸方向において、第１内側巻線用孔部２８７と第２内側巻線用孔部２８８との重複部分Ｌ6の大きさになる。よって、第１の状態に比べて、内側巻線用流路の大きさは変化しない。これは、第２内側巻線用孔部２８８が長円形状を有しているため、第２板状部２８２が移動させられても、重複部分Ｌ6の内側に第２内側巻線用孔部２８８の端部が位置しないためである。
【００９２】
このように、本実施形態の変圧器においては、内側巻線用流路の大きさは、第１板状部２８１と第２板状部２８２との相対的な位置関係によって決まる、巻線１２０の中心軸方向における第１内側巻線用孔部２８７と第２内側巻線用孔部２８８との重複部分の大きさとなる。
【００９３】
言い換えると、内側巻線用流路は、第１板状部２８１に対して第２板状部２８２を、鉄心１１０の主面に沿って中心軸方向と直交する方向の一方の方向に相対的に位置させることにより、大きさが可変である。
【００９４】
また、外側巻線用流路の大きさは、第１板状部２８１と第２板状部２８２との相対的な位置関係によって決まる、巻線１２０の中心軸方向における第１外側巻線用孔部２８４と第２外側巻線用孔部２８５との重複部分の大きさとなる。
【００９５】
言い換えると、外側巻線用流路は、第１板状部２８１に対して第２板状部２８２を、鉄心１１０の主面に沿って中心軸方向と直交する方向の他方の方向に相対的に位置させることにより、大きさが可変である。
【００９６】
上記のように巻線１２０へのガス１９０の流量を調節することにより、巻線１２０毎に、外側巻線１２２または内側巻線１２１に流れるガス１９０の流量を調節することができる。変圧器の組立工程において、鉄心１１０および巻線１２０を組立てた後に、一部の板状部を移動させることによりガス１９０の流路の大きさを変更できるため、簡易にガス１９０の流量調節ができる。また、実施形態１の変圧器と比較して、本実施形態の変圧器においては、板状部の枚数を削減できるため、変圧器の製造コストを削減するとともに、変圧器を小型化することができる。
【００９７】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１００  変圧器、１１０  鉄心、１１１，１１２，１１３  脚部、１２０  巻線、１２１  内側巻線、１２２  外側巻線、１３０  タンク、１４０  延設部、１４１，１４２  開口部、１５０  冷却装置、１６０，１７０  配管、１８０  巻線支持部、１８１，２８１  第１板状部、１８２，２８２  第２板状部、１８３  第３板状部、１８４，２８４  第１外側巻線用孔部、１８５，２８５  第２外側巻線用孔部、１８６  第３外側巻線用孔部、１８７，２８７  第１内側巻線用孔部、１８８，２８８  第２内側巻線用孔部、１８９  第３内側巻線用孔部、１９０  ガス、２０１，２０２，２０３，３０１，３０２  基準面。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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