(57)【要約】      （修正有）【課題】タンク内に収納された負荷時タップ切換器を十分に冷却することができるガス絶縁変圧器を提供する。【解決手段】ガス絶縁変圧器は、絶縁ガス４が充填された複数のタンク１ａ、１ｂ、１ｃと、タンク内に収納された鉄心２と、鉄心の主脚に巻回された巻線３と、複数のタンクのうちの１つに鉄心および巻線とともに収納される負荷時タップ切換器１０と、タンク内を上部空間と下部空間とに仕切るガス止め板と、絶縁ガスを冷却する冷却器６と、冷却器によって冷却された絶縁ガスをタンク内に送り込む送風機７と、互いに隣接するタンク同士の下部空間を連通する下部連通配管１２と、互いに隣接するタンク同士の上部空間を連通する上部連通配管１１とを有し、負荷時タップ切換器が収納されるタンクで見たときに、上部連通配管は、下部連通配管の開口部よりも負荷時タップ切換器側かつ、負荷時タップ切換器の近傍に開口部が設けられる。【選択図】図１
2014199880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスが充填された複数のタンクと、
前記タンク内に収納された鉄心と、
前記鉄心の主脚に巻回された巻線と、
前記複数のタンクのうちの１つに前記鉄心および前記巻線とともに収納され、前記複数のタンクが並ぶ方向をｘ軸とし、前記タンクの高さ方向をｚ軸としたときにｙ軸方向に前記鉄心および前記巻線と並んで配置される負荷時タップ切換器と、
前記タンク内を上部空間と下部空間とに仕切るガス止め板と、
前記タンクの外部に設置され、前記絶縁ガスを冷却する冷却器と、
前記タンクの外部に設置され、前記冷却器によって冷却された前記絶縁ガスを前記タンク内に送り込む送風機と、
互いに隣接する前記タンク同士の前記下部空間を連通し、前記送風機により前記タンク内に送り込まれた前記絶縁ガスを導く下部連通配管と、
互いに隣接する前記タンク同士の前記上部空間を連通する上部連通配管と
を有し、
前記負荷時タップ切換器が収納されるタンクで見たときに、前記上部連通配管は、前記下部連通配管の開口部よりも前記負荷時タップ切換器側かつ、前記負荷時タップ切換器の近傍に開口部が設けられ、前記下部連通配管から前記負荷時タップ切換器が収納されたタンクの前記下部空間に至るガスが、前記鉄心および前記巻線内を通り上昇し、前記負荷時タップ切換器方向に移動して前記負荷時タップ切換器を冷却した後に導かれるガス絶縁変圧器。
【請求項２】
前記複数のタンクのうち、少なくとも１つのタンクに設置される前記送風機と前記冷却器の台数が他のタンクに設置される前記送風機と前記冷却器の台数と異なる請求項１に記載のガス絶縁変圧器。
【請求項３】
前記送風機と前記冷却器の台数が、前記複数のタンクのうち中央に位置するタンクを中心に対称となる請求項１または請求項２に記載のガス絶縁変圧器。
【請求項４】
前記巻線と前記負荷時タップ切換器とを繋ぐタップリード線が、前記上部連通配管内に収納される請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガス絶縁変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁媒体としてＳＦ６等のガスを用いるガス絶縁変圧器のうちガス圧が低圧であるものや、絶縁媒体として油を用いる油入変圧器では、設置面積をできるだけ小さくするために鉄心や巻線といった変圧器中身とともに負荷時タップ切換器をタンクの中に収納することがある。
【０００３】
ガス絶縁変圧器に使われる負荷時タップ切換器では主に、タップ選択の切換接点がローラー接点になっているものが用いられる。このローラー接点は、主に油入変圧器に使われるスライド接点に比べて接点の接触面積が小さいため、切換接点の通電電流による温度上昇が厳しくなる。
【０００４】
ガス絶縁変圧器では、切換接点が熱伝達率の小さいＳＦ６ガス等のガス中にあるため、熱伝達率の大きい油中で切換接点が使われる油入変圧器に比べて冷却特性が良くない。
【０００５】
また、送風機によりタンクの下部空間に流れ込んだガスは変圧器中身の熱を奪い、温度の高いガスとなって上部空間に入り、その後冷却器へと流れる。
【０００６】
負荷時タップ切換器はこのタンク上部空間に置かれるため、温度の高いガスにさらされる。
【０００７】
その対策として、切換接点の並列個数を増やしたり、切換接点の放熱面積を大きくしたりすることが挙げられる。しかし、このような対策は負荷時タップ切換器のコスト上昇に繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１１４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の実施形態はこれらの課題を解決するために、タンク内に収納された負荷時タップ切換器を十分に冷却することができるガス絶縁変圧器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、実施形態のガス絶縁変圧器は、絶縁ガスが充填された複数のタンクと、前記タンク内に収納された鉄心と、前記鉄心の主脚に巻回された巻線と、前記複数のタンクのうちの１つに前記鉄心および前記巻線とともに収納され、前記複数のタンクが並ぶ方向をｘ軸とし、前記タンクの高さ方向をｚ軸としたときにｙ軸方向に前記鉄心および前記巻線と並んで配置される負荷時タップ切換器と、前記タンク内を上部空間と下部空間とに仕切るガス止め板と、前記タンクの外部に設置され、前記絶縁ガスを冷却する冷却器と、前記タンクの外部に設置され、前記冷却器によって冷却された前記絶縁ガスを前記タンク内に送り込む送風機と、互いに隣接する前記タンク同士の前記下部空間を連通し、前記送風機により前記タンク内に送り込まれた前記絶縁ガスを導く下部連通配管と、互いに隣接する前記タンク同士の前記上部空間を連通する上部連通配管とを有し、前記負荷時タップ切換器が収納されるタンクで見たときに、前記上部連通配管は、前記下部連通配管の開口部よりも前記負荷時タップ切換器側かつ、前記負荷時タップ切換器の近傍に開口部が設けられ、前記下部連通配管から前記負荷時タップ切換器が収納されたタンクの前記下部空間に至るガスが、前記鉄心および前記巻線内を通り上昇し、前記負荷時タップ切換器方向に移動して前記負荷時タップ切換器を冷却した後に導かれる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るガス絶縁変圧器の構成を示す平面図。
【図２】本実施形態に係るガス絶縁変圧器の構成を示す正面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施形態）
図１は本実施形態に係るガス絶縁変圧器の構成を示す平面図、図２は本実施形態に係るガス絶縁変圧器の構成を示す正面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
図１乃至図４に示すように、３つのタンク１ａ，１ｂ，１ｃ内のそれぞれに１相分の鉄心２と、この鉄心２の主脚に巻回された１相分の巻線３を含む変圧器中身がＳＦ６ガス等の絶縁ガス４とともに収納される。図２乃至図４に示すように、各タンク１ａ，１ｂ，１ｃ内の巻線４の外周部には、タンク１ａ，１ｂ，１ｃの変圧器中身を含む領域を上部の上部空間８および下部の下部空間９に仕切るガス止め板５が設置される。
【００１５】
中央に位置するタンク１ｂには、変圧器中身に加えて負荷時タップ切換器１０が収納される。
【００１６】
ここで負荷時タップ切換器１０は、タンク１ａ，１ｂ，１ｃが並ぶ方向をｘ軸とし、タンク１ａ，１ｂ，１ｃの高さ方向をｚ軸としたときにｙ軸方向に変圧器中身と並んで配置される。
【００１７】
タンク１ａ，１ｃの外部には、絶縁ガス４を冷却するための冷却器６と絶縁ガス４をタンク１ａ、１ｃ内に送り込み、循環させるための送風機７が備えられる。
【００１８】
図１では、タンク１ａ，１ｃについて冷却器６と送風機７が２セットずつ取り付けられており、冷却器６と送風機７の台数が、中央に位置するタンク１ｂを中心にして対称となっている。
【００１９】
タンク１ａ，１ｂ，１ｃのうち、互いに隣接するタンク同士の下部空間９は下部連通配管１２により連通される。同様に、互いに隣接するタンク同士の上部空間８は上部連通配管１１により連通される。
【００２０】
巻線３と負荷時タップ切換器１０とを繋ぐタップリード線は、例えば上部連通配管１１に収納される。
【００２１】
図４に示すように、負荷時タップ切換器１０が収納されるタンク１ｂで見たときに、上部連通配管１１の開口部は、下部連通配管１２の開口部よりも負荷時タップ切換器１０側かつ、負荷時タップ切換器１０の近傍に設けられる。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係るガス絶縁変圧器では、図３に示すようにタンク１ａ，１ｃにおいては、冷却器６により冷却された絶縁ガス４は送風機７によりタンク１ａ，１ｃの下部空間９に送り込まれ（ガス流１４ａ）、鉄心２および巻線３内を通り、鉄心２および巻線３を冷却しながら上昇し（ガス流１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）、タンク１ａ，１ｃの上部空間８より冷却器６に戻る（ガス流１４ｅ）。
【００２３】
タンク１ｂにおいては、図２に示すように、送風機７によりタンク１ａ，１ｃの下部空間９に送り込まれた絶縁ガス４が下部連通配管１２を通じてタンク１ｂの下部空間９に送られる（ガス流１５ａ）。
【００２４】
その後、図タンク１ｂの鉄心２および巻線３内を通り、鉄心および巻線３を冷却しながら上昇し（ガス流１５ｂ，１５ｃ）、図１のガス流１３ａ，１３ｂに示すように負荷時タップ切換器１０方向移動し、負荷時タップ切換器１０を冷却後、図２に示すように上部連通配管１１を通じてタンク１ａ，１ｃの上部空間８に送られる（ガス流１５ｄ）。タンク１ａ，１ｃの上部空間８に送られた絶縁ガス４は冷却器６に戻る。
【００２５】
本実施形態に係るガス絶縁変圧器では、上部連通配管１１が負荷時タップ切換器１０の近傍に設けられるため、ガス流１３ａに示すような負荷時タップ切換器１０に向けた強制対流が発生する。
【００２６】
負荷時タップ切換器１０の切換接点は、この強制対流にさらされ、切換接点と絶縁ガス４との熱伝達率は自然対流に比べて向上するため、切換接点の温度上昇は低く抑えられる。したがって、負荷時タップ切換器１０を十分に冷却することが可能となる。
【００２７】
また、中央に位置するタンク１ｂに冷却器６および送風機７を設けないことにより、下部連通配管１２を通ってタンク１ａ，１ｃから絶縁ガス４がタンク１ｂ内に流れ込みやすくなっている。中央に位置するタンク１ｂに冷却器６および送風機７を設ける必要がないため、設置面積の縮小、コスト削減に貢献できる。
【００２８】
本実施形態では、中央に位置するタンク１ｂを基準にした場合に左右対称となるように、タンク１ａおよびタンク１ｃに冷却器６、送風機７が設けられているため、冷却器６、送風機７の性能が同様であれば、中央に位置するタンク１ｂに両側の下部連通配管１２からほぼ均等に絶縁ガス４が流れ込む。そのため、タンク１ｂ内に収納された負荷時タップ切換器１０の冷却効率を向上させることができる。
【００２９】
また、巻線３と負荷時タップ切換器１０とを繋ぐタップリード線が上部連通配管１１に収納されることで、タップリード線を収納するための専用ダクトを設ける必要がなく設置面積の縮小、コスト削減に貢献できる。
【００３０】
なお、本実施形態では、負荷時タップ切換器１０が中央に位置するタンク１ｂ内に収納されているが、タンク１ａやタンク１ｃ内に収納されている場合でも、上部連通配管１１の開口部が下部連通配管１２の開口部よりも負荷時タップ切換器１０側かつ、負荷時タップ切換器１０の近傍に設けられることで、負荷時タップ切換器１０に向けた強制対流を発生させることができ、負荷時タップ切換器１０を十分に冷却することが可能となる。
【００３１】
また、タンク１ａ，１ｂ，１ｃのうち、少なくとも１つのタンクに設置される冷却器６と送風機７の台数が他のタンクに設置される冷却器６と送風機７の台数と異なっていれば、タンクによって絶縁ガス４の圧力が異なるため、絶縁ガス４の圧力の大きいタンクから圧力の小さいタンクへと、絶縁ガス４が下部連通配管１２を通って流れやすくなり同様の効果を得ることができる。
【００３２】
図４において、負荷時タップ切換器１０が収納されたタンク１ｂのガス止め板５は鉄心２および巻線３部分にのみ設けられているが、タンク１ａ，１ｂ，１ｃの内面全域にわたって設けられていてもよく、そのように構成することで、下部連通配管１２の配置範囲が広がる。
【００３３】
本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１ａ，１ｂ，１ｃ…タンク
２…鉄心
３…巻線
４…絶縁ガス
５…ガス止め板
６…冷却器
７…送風機
８…上部空間
９…下部空間
１０…負荷時タップ切換器
１１…上部連通配管
１２…下部連通配管
１３ａ，１３ｂ…ガス流
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ…ガス流
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…ガス流
【図１】
2014199880.tif 000003
【図２】
2014199880.tif 000004
【図３】
2014199880.tif 000005
【図４】
2014199880.tif 000006