(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の横形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、前記巻線の上下端部および中央部に対向する前記フランジ部の外側のそれぞれの箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項２】
請求項１において、前記巻線の中央部に対向する前記フランジ部の外側の箇所に設けられる連結金具の電流容量を、前記巻線の上下端部に対向する前記フランジ部の外側の箇所に設けられる連結金具の電流容量よりも大きくしたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項３】
請求項１ないしは請求項２のいずれか１つの請求項において、前記連結金具の材質をタンク鋼板に比べて固有抵抗が１桁小さい良導電性材料を用いたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項４】
上下に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の縦形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、前記巻線に隣接する前記鉄心側脚面の上下部間と対向する前記フランジ部の外側の箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項５】
上下に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の縦形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、複数相設けられる各相巻線の巻線間の上下部間と対向する前記フランジ部の外側の箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス絶縁変圧器に係わり、特に、高ガス圧のＳＦ6 ガス等の絶縁ガスを封入した圧力タンク内に巻線、鉄心よりなる変圧器本体を収納したガス絶縁変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電力需要が増大している反面、地上部に変電所の立地確保が困難となってきており、地下部分に変電所を建設する計画が急増している。このような地下変電所に設置される電力機器は防災の観点から不燃性のものを設置することが強く望まれている。これに対応して、容量が数ＭＶＡ〜数十ＭＶＡの場合には主としてＳＦ6 ガスが冷却媒体として用いられており、さらに容量が大きな数百ＭＶＡでは冷却性能を向上させるために、冷却媒体としてパーフロロカーボン液が用いられている。一方、最近では数百ＭＶＡ変圧器までＳＦ6 ガスを冷却媒体として適用したいというニーズが高まってきている。そこで、高電圧、大容量ガス絶縁変圧器では耐電圧、冷却性能向上の面から封入ガス圧力を０．２Ｍｐａ以上、例えば０．４Ｍｐａ程度とするためにタンクを圧力容器とする必要がある。このようなガス絶縁変圧器タンク内では、巻線に近接している個所ほど巻線からの漏れ磁束により大きなうず電流が発生し、このうず電流によりタンクが局部的に過熱される現象が生ずる。従来はこのような漏れ滋束をタンクに鎖交させないように良導電性を有する磁気遮蔽板を巻線とタンク間に入れることによって、磁気遮蔽板に流れるうず電流による反作用磁界により漏れ磁束を反発し、タンクまで漏れ磁束が至らないような構造が採られている。
【０００３】
しかしながら、このような磁気遮蔽板の取付けに際しては、図１０に示すような円筒状の横形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器を例に取ると、タンク１０１は右側のタンク１０１ａ及び左側のタンク１０１ｂを各々別々に製作し、巻線１０２及び鉄心１０３よりなる変圧器本体を右側のタンク１０１ａへ収納した後にタンクフランジ部１０４で左側のタンク１０１ｂを合わせてボルト（図示せず）によって一体化している。そのため、磁気遮蔽板（図示せず）を右側のタンク１０１ａおよび左側のタンク１０１ｂの内側に別々に取付けるため、タンクフランジ部１０４で分割した構造となっている。
【０００４】
また、近年、益々容量が増大してきており、ガス絶縁変圧器において巻線による漏れ磁束も大きくなる傾向にあり、また漏れ磁束によるうず電流も大きくなっている。このような場合、図１０に示すように、うず電流１０５は右側の磁気遮蔽板と左側の磁気遮蔽板を流れるが、磁気遮蔽板が左右に分割されているため、右側の磁気遮蔽板を流れてきたうず電流１０５は矢印に示すごとく、タンク１０１の中央部でほとんどが右側のフランジ部１０４ａを経由して左側のフランジ部１０４ｂを通って左側の磁気遮蔽板へ流れる一方、タンク１０１の上下端では左側の磁気遮蔽板を流れてきたうず電流１０５は左側のフランジ部１０４ｂを経由して右側のフランジ部１０４ａを通って右側の磁気遮蔽板へ流れる流路をとるため、タンクフランジ部１０４の特定の箇所で局部過熱が発生する。従来、タンクフランジ部１０４の局部過熱を防止する構造としては特開平１０−０６４７４１号公報に、上部フランジ部と下部フランジ部の外側にうず電流をバイパスさせるための連結金具を配置して、うず電流を流す方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術のものは、ガス絶縁変圧器のタンクフランジ部での局部過熱を防止する構造については開示されているが、タンクフランジ部の特定箇所での局部過熱に着目して、そのような箇所にうず電流バイパス用の連結金具をいかに配置するかについては特に検討されていない。
本発明の目的は、この様な従来の問題点に鑑みて、タンクフランジ部での局部過熱の大きい箇所にうず電流をバイパスさせる連結金具を適正に配置してタンクフランジ部の局部過熱を防止し、信頼性の高いガス絶縁変圧器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
【０００７】
左右に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の横形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、前記巻線の上下端部および中央部に対向する前記フランジ部の外側のそれぞれの箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記ガス絶縁変圧器において、前記巻線の中央部に対向する前記フランジ部の外側の箇所に設けられる連結金具の電流容量を、前記巻線の上下端部に対向する前記フランジ部の外側の箇所に設けられる連結金具の電流容量よりも大きくしたことを特徴とする
【００１０】
前記ガス絶縁変圧器において、前記連結金具の材質をタンク鋼板に比べて固有抵抗が１桁小さい良導電性材料を用いたことを特徴とする。
【００１１】
上下に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の縦形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、前記巻線に隣接する前記鉄心側脚面の上下部間と対向する前記フランジ部の外側の箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とする。
【００１２】
上下に複数に分割可能に設けられ、分割箇所に設けられるフランジ部において結合される円筒状の縦形圧力タンクであって、このタンク内に、巻線および鉄心よりなる変圧器本体を収納するとともに、タンク内側に磁気遮蔽板を設け、高圧の絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器において、複数相設けられる各相巻線の巻線間の上下部間と対向する前記フランジ部の外側の箇所に、該箇所でうず電流をバイパスさせる連結金具を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の第１の実施形態を図１を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００１６】
同図において、１は円筒状の横形圧力タンク、１ａ，１ｂはそれぞれタンク１の第１のタンク及び第２のタンク、２は変圧器巻線、３は変圧器鉄心、４はタンクフランジ部、４ａ，４ｂはタンクフランジ部４の第１のフランジ部および第２のフランジ部、５は巻線２から発生する漏れ磁束によって図示されていない良導電性の磁気遮蔽板に流れるうず電流、６１は上部連結金具、下部連結金具および中央部連結金具である。各連結金具６１はタンクフランジ部４の材質よりも固有抵抗が１桁程度小さい材質から構成される。
【００１７】
この円筒状の横形圧力タンク１は、第１のタンク１ａ、第２のタンク１ｂの内側に磁気遮蔽板を取付けて各々別々に製作され、巻線２、鉄心３からなる変圧器本体をタンク１内に収納し、タンクフランジ部４において、第１のフランジ部４ａ及び第２のフランジ部４ｂの外側にうず電流５をバイパスして流すための上部連結金具６１、下部連結金具６１および中央部連結金具６１が接続される。主たるうず電流５は巻線２上部、磁気遮蔽板および巻線２下部を通って大きなうず電流５が流れるので、上部連結金具６１、下部連結金具６１および中央部連結金具６１の取付位置は、それぞれ巻線２の上端部、中央部、及び下端部に対応するタンクフランジ部４の位置に設けられる。これらの連結金具６１は紙面の裏側に位置するタンクフランジ部４にも設けられるので、全体で６個の連結金具６１が設けられることになり、これらはボルト（図示せず）を介してタンクフランジ部４に固定される。
【００１８】
本実施形態によれば、上記のように構成することにより、巻線２からタンク１側へ侵入しようとする漏れ磁束（図示せず）は、タンク１の内側に取付けられている磁気遮蔽板に矢印で示すようなうず電流５が流れ、このうず電流はタンクフランジ部４を流れようとするが、タンクフランジ部４を渡るうず電流５の大部分が連結金具６１を通って流れるので、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減することができ、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、磁気遮蔽板を変圧器内部で電気的に接続する必要もなく、また、連結金具の取付けをタンク外部から行うことができるので作業性に優れている。
【００１９】
なお、うず電流５をバイパスさせるための連結金具６１の材料としては、例えば、タンク１に使用する鋼板に比べて固有抵抗が１桁程度小さい銅あるいはアルミニウム板等が有効である。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態を図２を用いて説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた３相５脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００２２】
同図において、この３相５脚ガス絶縁変圧器は、巻線２が巻回された鉄心３と巻線２が巻回されていない鉄心３から構成されている。その他の構成は図１に示す同符号の構成と同じである。
【００２３】
本実施形態は、第１の実施形態と同様に、第１のフランジ部４ａ及び第２のフランジ部４ｂの外側にうず電流５が流れる通路に位置する箇所に上部連結金具６１、下部連結金具６１、および中央部連結金具６１をそれぞれ配置したので、タンクフランジ部４を渡るうず電流５の大部分を連結金具６１を通して流すことができ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減でき、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、第１の実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施形態を図３を用いて説明する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００２６】
同図において、単相センタコアガス絶縁変圧器は、単相の巻線２が配置された鉄心３と巻線２が配置されない鉄心３から構成されており、その他の構成は図１に示す同符号の箇所の構成と同じである。
【００２７】
本実施形態は、第１の実施形態と同様に、第１のフランジ部４ａ及び第２のフランジ部４ｂの外側にうず電流５が流れる通路に位置する箇所に、上部連結金具６１、下部連結金具６１、中央部連結金具６１をそれぞれ配置したので、タンクフランジ部４を渡るうず電流５の大部分をこれらの連結金具６１を通して流すことができ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減することができ、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、上記の各実施形態と同様に、磁気遮蔽板を変圧器内部で電気的に接続する必要がなく作業性を向上させることができる。
【００２８】
次に、本発明の第４の実施形態を図４を用いて説明する。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００３０】
同図において、６２は中央部連結金具であり、中央部連結金具６２は、巻線２の中央部に対応するタンクフランジ部４に位置する連結金具の長さを巻線２の上下端部に対応するタンクフランジ部４に位置する連結金具６１よりもタンクフランジ部４に沿って長く構成したものである。その他の構成は図３に示す同符号の構成と同じである。
【００３１】
本実施形態では、図示するように、巻線２の中央部に対応するタンクフランジ部４に流れるうず電流５は巻線２の上下端部に対応するタンクフランジ部４に流れる電流５より大きい。そのため、巻線２の中央部に対応するタンクフランジ部４に設けられる中央部連結金具６２の長さを上部連結金具６１および下部連結金具６１よりも長くして、ここに流れるうず電流５を大きくする。その結果、第３の実施形態のものに比べて、より一層うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、上記の各実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００３２】
なお、本実施形態では、中央部連結金具６２の長さを上部および下部連結金具６１よりも長くする例について説明したが、中央部連結金具６２の長さを長くすることなく、板厚を厚くしても同様な効果が期待できることは言うまでもない。
【００３３】
次に、本発明の第５の実施形態を図５を用いて説明する。
【００３４】
図５は、本実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００３５】
同図において、６３は長形連結金具であり、長形連結金具６３は、各実施形態１〜４においてそれぞれ独立して設けられていた上部連結金具、中央部連結金具および下部連結金具を一体物化したものであり、略鉄心３の高さに相当する長さに形成したものである。長形連結金具６３は紙面の裏側に位置するタンクフランジ部４にも設けられるので、全体で２個の長形連結金具６３が設けられることになる。その他の構成は図３に示す同符号の構成と同じである。
【００３６】
本実施形態によれば、長形連結金具６３を設けることにより、うず電流５が流れても鉄心３の高さ部分に対応するタンクフランジ部４に、同程度の位置範囲に長形連結金具６３を配置したので、第１〜第４の実施形態に比べて、タンクフランジ部４を渡るうず電流５の大部分をより一層この長形連結金具６３を通して流すことができ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５をより一層軽減することができ、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。さらに、長形連結金具６３を流れるうず電流５の密度も低下するため長形連結金具６３での局部過熱も防止できる。また、上記の各実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００３７】
次に、本発明の第６の実施形態を図６を用いて説明する。
【００３８】
図６は、本実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００３９】
同図において、１は円筒状の縦形圧力タンク、１ｃ，１ｄはそれぞれタンク１の上側タンク及び下側タンク、４ｃ，４ｄはそれぞれタンクフランジ部４の上側フランジ部および下側フランジ部、６４は連結金具である。タンク１の上部には図示する位置に大きなうず電流５が流れるので、連結金具６４は、上側タンクフランジ部４ｃおよび下側タンクフランジ部４ｄを渡って流れる位置に設けられる。連結金具６４は紙面の裏側に位置するタンクフランジ部４にも設けられるので、全体で４個の連結金具６４が設けられることになる。その他の構成は図３に示す同符号の構成と同じである。
【００４０】
本実施形態によれば、タンクフランジ部４を渡って流れるうず電流５の大部分が連結金具６４を通って流れ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減することができるので、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、上記の各実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００４１】
次に、本発明の第７の実施形態を図７を用いて説明する。
【００４２】
図７は、本実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００４３】
本実施形態では、３相３脚ガス絶縁変圧器であり、タンク上部に流れるうず電流は上側フランジ部１ｃおよび下側フランジ部１ｄにおいて巻線２と巻線２との間に対応する位置に大きなうず電流５が流れるので、このうず電流５の通路に位置するタンクフランジ部４に連結金具６４を設ける。連結金具６４は紙面の裏側に位置するタンクフランジ部４にも設けられるので、全体で４個の連結金具６４が設けられる。その他の構成は図６に示す同符号の構成と同じである。
【００４４】
本実施形態によれば、うず電流５の大部分が連結金具６４を通って流れ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減することができるので、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、上記の各実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００４５】
次に、本発明の第８の実施形態を図８を用いて説明する。
【００４６】
図８は、本実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた３相５脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【００４７】
本実施形態では、３相５脚ガス絶縁変圧器であり、第７の実施形態と同様に、上部に流れるうず電流は上側フランジ部１ｃおよび下側フランジ部１ｄの巻線２に位置する箇所に大きなうず電流５が流れるので、このうず電流５の通路に位置するタンクフランジ部４に連結金具６４を設ける。連結金具６４は紙面の裏側に位置するタンクフランジ部４にも設けられるので、全体で４個の連結金具６４が設けられることになる。その他の構成は図７に示す同符号の箇所の構成と同じである。
【００４８】
本実施形態によれば、うず電流５の大部分が連結金具６４を通って流れ、タンクフランジ部４に直接流れるうず電流５を軽減することができるので、うず電流５によるタンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、上記の各実施形態と同様に、作業性に優れている。
【００４９】
なお、第６，７，８の各実施形態で示した図６、図７、図８においてタンクフランジ部４を、巻線２の上端部に配置した場合について説明したが、巻線２の下端部にタンクフランジ部を配置した場合でも同様な効果が期待できることは言うまでもない。
【００５０】
次に、本発明の第９の実施形態を図９を用いて説明する。
【００５１】
図９は、ガス絶縁変圧器の円筒状縦形圧力タンクのタンクフランジ部の要部断面図である。
【００５２】
同図において、１はタンク、５はうず電流、８は上側フランジ部４ｃ及び下側フランジ部４ｄ間を一体に構成するためのボルト、１０ａ，１０ｂはそれぞれ上側タンク１ｃおよび下側タンク１ｄの内側に取付けられた良導電性の磁気遮蔽板、１５は磁気遮蔽板１０ａ、１０ｂをタンク１の内側で電気的に接続するために上側フランジ部４ｃ及び下側フランジ部４ｄに設けられた遮蔽板接続具、２０は上側フランジ部４ｃ及び下側フランジ部４ｄに遮蔽板接続具１５を収納するために設けられた切欠部である。
【００５３】
本実施形態では、このように構成することにより、巻線２からの漏れ磁束によって誘起されたうず電流５は、タンク１の内側に取付けられている磁気遮蔽板１０ａ、遮蔽板接続具１５、磁気遮蔽板１０ｂがそれぞれ電気的に接続されているので、矢印のごとく磁気遮蔽板１０ａから遮蔽板接続具１５を経由して磁気遮蔽板１０ｂに流れ、タンクフランジ部４へのうず電流５の移行を阻止し、タンクフランジ部４での局部過熱を防止することができる。また、タンク１の内側で磁気遮蔽板１０ａ、１０ｂを接続するために、従来のように上側フランジ部４ｃ及び下側フランジ部４ｄを一体化してからタンクフランジ部４の外側にうず電流５をバイパスさせる連結金具を設ける必要がないため、作業効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、円筒状の縦形圧力タンクを用いる場合について述べたが、横形圧力タンクにも適用できるとともに効果も同様に期待できる。なお、遮蔽板接続具１５の材質は磁気遮蔽板１０ａ、１０ｂに使用される例えば銅あるいはアルミニウム板等が有効である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数に分割された変圧器タンクを結合するフランジ部に流出入する大きなうず電流を阻止するために、うず電流をバイパスさせるための連結金具をフランジ部の外側に設けたので、フランジ部での局部過熱を防止して信頼性の高いガス絶縁変圧器を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図２】  第２の実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた３相５脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図３】  第３の実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図４】  第４の実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図５】  第５の実施形態に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図６】  第６の実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた単相センタコアガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図７】  第７の実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図８】  第８の実施形態に係る円筒状の縦形圧力タンクを用いた３相５脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【図９】第９の実施形態に係る円筒状縦形圧力タンクのタンクフランジ部の要部断面図である。
【図１０】従来技術に係る円筒状の横形圧力タンクを用いた３相３脚ガス絶縁変圧器の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１  タンク
１ａ  第１のタンク
１ｂ  第２のタンク
１ｃ  上側タンク
１ｄ  下側タンク
２  巻線
３  鉄心
４  タンクフランジ部
４ａ  第１のフランジ部
４ｂ  第２のフランジ部
４ｃ  上側フランジ部
４ｄ  下側フランジ部
５  うず電流
６１，６２，６３，６４  連結金具
８  ボルト
１０ａ  １０ｂ  遮蔽板
１５  遮蔽板接続具
２０  切欠部
【図１】
0003698588.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003698588.tif 000004
【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】
0003698588.tif 000009
【図９】
0003698588.tif 000010
【図１０】
0003698588.tif 000011