(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の脚部と該複数の脚部を連結する上部ヨーク及び下部ヨークとを備えてなる鉄心と、前記上部ヨークを締め付ける上部鉄心締め付け具と、前記下部ヨークを締め付ける下部鉄心締め付け具と、前記鉄心の脚部に装着されたコイルと、前記下部ヨークに対して固定されて前記コイルを下側から支持するコイル下側締め付け具と、前記上部ヨークに対して固定されて前記コイル下側締め付け具との間で前記コイルを締め付けるコイル上側締め付け具とを具備する静止誘導電気機器本体が、ケースの底壁部に取付けられ、前記ケースの内部に絶縁油が充填されている静止誘導電気機器において、
前記コイル上側締め付け具及び前記コイル下側締め付け具の少なくとも一方が木製絶縁物により形成されており、
前記上部鉄心締め付け具及び前記下部鉄心締め付け具の少なくとも一方は、前記ヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合して前記ヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えており、
前記木製絶縁物には前記ヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔が形成され、前記ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットが螺合されて前記木製絶縁物が対応する前記ヨークに対して固定されていることを特徴とする静止誘導電気機器。
【請求項２】
前記上部ヨーク及び前記下部ヨークのそれぞれ両側面にはヨーク締め付け絶縁板が配置されており、
前記ヨーク締め付けナットは前記ヨーク締め付け絶縁板を介して対応する前記ヨークを締め付けることを特徴とする請求項１に記載の静止誘導電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、変圧器，リアクトル等の静止誘導電気機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の静止誘導電気機器は、図６及び図７に示すように、複数の脚部１とこれら脚部１を連結する下部ヨーク２及び上部ヨーク３とを備えてなる鉄心４と、下部ヨーク２を締め付ける下部鉄心締め付け具５と、上部ヨーク３を締め付ける上部鉄心締め付け具６と、鉄心４の脚部１に装着されたコイル７と、下部鉄心締め付け具５に一体に設けられてコイル７を下側から支持するコイル下側締め付け具８と、上部鉄心締め付け具６に一体に設けられてコイル下側締め付け具８との間でコイル７を締め付けるコイル上側締め付け具９とを具備する静止誘導電気機器本体１０が、図示しないケースの底壁部に取付けられ、該ケースの内部に絶縁油が充填された構造になっている。
【０００３】
下部鉄心締め付け具５は、下部ヨーク２の両側に配置されたＣ字状の溝型鋼よりなる１対の下部鉄心締め付け金具１１と、これら下部鉄心締め付け金具１１間の間隔を狭めるように締め付けることにより下部ヨーク２を締め付けるヨーク締め付けボルト１２とヨーク締め付けナット１３とで構成されている。この場合、溝型鋼よりなる下部鉄心締め付け金具１１の上部フランジがコイル下側締め付け具８として用いられている。
【０００４】
上部鉄心締め付け具６は、上部ヨーク３の両側に配置されたＣ字状の溝型鋼よりなる１対の上部鉄心締め付け金具１４と、これら上部鉄心締め付け金具１４間の間隔を狭めるように締め付けることにより上部ヨーク３を締め付けるヨーク締め付けボルト１５とヨーク締め付けナット１６とで構成されている。この場合、溝型鋼よりなる上部鉄心締め付け金具１４の下部フランジがコイル上側締め付け具９として用いられている。
【０００５】
コイル７の下部とコイル下側締め付け具８との間には油の流通を許容するコイル押え絶縁物１７が介在され、コイル７の上部とコイル上側締め付け具９との間には油の流通を許容するコイル押え絶縁物１８が介在されて、コイル７はコイル下側締め付け具８とコイル上側締め付け具９との間を締め付けるコイル締め付けボルト１９とコイル締め付けナット２０とで上下方向から締め付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の静止誘導電気機器では、コイル下側締め付け具８とコイル上側締め付け具９とが磁性材である鉄により形成されているため、コイル７ら漏れる漏れ磁束がコイル下側締め付け具８とコイル上側締め付け具９とを通って流れ、そこで漂遊損が発生する。特に、無効電力調整装置で用いる油入式リアクトルのように、コイル７に流れる電流の周波数が３００  〜４００  サイクルと高くなるものでは、漏れ磁束が非常に多くなり、振動と漂遊損が大きくなる。漂遊損が大きくなると、発熱により油の温度が上昇する問題点がある。また変圧器の容量が大きくなると、相対的な漏れ磁束が多くなり、漏れ磁束の影響がますます大きくなる問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、漂遊損を低減できる静止誘導電気機器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の脚部と該複数の脚部を連結する上部ヨーク及び下部ヨークとを備えてなる鉄心と、上部ヨークを締め付ける上部鉄心締め付け具と、下部ヨークを締め付ける下部鉄心締め付け具と、鉄心の脚部に装着されたコイルと、下部ヨークに対して固定されてコイルを下側から支持するコイル下側締め付け具と、上部ヨークに対して固定されてコイル下側締め付け具との間でコイルを締め付けるコイル上側締め付け具とを具備する静止誘導電気機器本体が、ケースの底壁部に取付けられ、ケースの内部に絶縁油が充填されている静止誘導電気機器を改良の対象としている。
【０００９】
本発明では、コイル上側締め付け具及びコイル下側締め付け具の少なくとも一方を木製絶縁物により形成する。また、上部鉄心締め付け具及び下部鉄心締め付け具の少なくとも一方は、ヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合してヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えている。そして木製絶縁物には、ヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔が形成され、ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットが螺合されて木製絶縁物が対応するヨークに対して固定されている。
【００１０】
なお、上部ヨーク及び下部ヨークのそれぞれ両側面にヨーク締め付け絶縁板を配置し、ヨーク締め付けナットでヨーク締め付け絶縁板を介して対応するヨークを締め付けると、コイルからの漏洩磁束が該ヨーク締め付け絶縁板を通っても漂遊損失が発生しない。このため、ケース内の油の温度が上昇するのを抑制できる。
【００１１】
【作用】
本発明のように、コイル上側締め付け具及びコイル下側締め付け具の少なくとも一方を木製絶縁物により形成すると、コイルから漏れる漏れ磁束が該木製絶縁物を通っても、漂遊損の発生を防止できる。従って、ケース内の油の温度が上昇するのを抑制できる。
【００１２】
また、上部鉄心締め付け具及び下部鉄心締め付け具が、それぞれヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合してヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えていて、木製絶縁物にはヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔を形成し、該ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットを螺合して木製絶縁物を対応するヨークに対して固定すると、ヨーク締め付けナットとは別の木製絶縁物締め付けナットで木製絶縁物を破損させずに締め付けることができ、またヨークを必要な圧力で締め付けることができる。
【００１３】
【実施例】
図１〜図４は本発明に係る静止誘導電気機器の一実施例を示したものである。本実施例は静止誘導電気機器が油入式リアクトルの場合について示している。
【００１４】
本実施例の静止誘導電気機器において、静止誘導電気機器本体１０の鉄心４の各脚部１は、絶縁物２１を介して重ねられた複数のリム２２により構成されている。このような脚部１の上下方向の両端には、溝型鋼よりなるリム締め付け用金具２３，２４がそれぞれ配置されている。各脚部１を構成している各リム２２と各絶縁物２１とは、これらリム締め付け用金具２３と、上部ヨーク３と、各絶縁物２１と、各リム２２と、下部ヨーク２と、リム締め付け用金具２４とを上下方向に貫通するリム締め付け用ボルト２５と、各リム締め付け用金具２３，２４の外側から該リム締め付け用ボルト２５に螺合されたリム締め付けナット２６により締め付けられている。各リム２２を貫通するリム締め付け用ボルト２５の外周には絶縁スリーブ２７が嵌合されて各リム２２に対して絶縁されている。上部ヨーク３の上下のリム締め付け用金具２３とリム２２との間にも絶縁物２８が介在されている。同様に、下部ヨーク２の上下のリム２２とリム締め付け用金具２４との間にも絶縁物２９が介在されている。
【００１５】
本実施例の場合、下部鉄心締め付け具５は、下部ヨーク２を貫通するステンレス製のヨーク締め付けボルト１２と、該ヨーク締め付けボルト１２に螺合して下部ヨーク２を締め付けるヨーク締め付けナット１６と、下部ヨーク２とヨーク締め付けナット１６との間に介在されたヨーク締め付け絶縁板３０，座金３１，バネワッシャ３２とを備えて構成されている。下部ヨーク２を貫通するヨーク締め付けボルト１２の外周には絶縁スリーブ３３が嵌合されて下部ヨーク２に対して絶縁されている。同様に、上部鉄心締め付け具６は、上部ヨーク３を貫通するステンレス製のヨーク締め付けボルト１５と、該ヨーク締め付けボルト１５に螺合して上部ヨーク３を締め付けるヨーク締め付けナット１６と、上部ヨーク３とヨーク締め付けナット１６との間に介在されたヨーク締め付け絶縁板３４，座金３５，バネワッシャ３６とを備えて構成されている。上部ヨーク３を貫通するヨーク締め付けボルト１５の外周には絶縁スリーブ３７が嵌合されて上部ヨーク３に対して絶縁されている。
【００１６】
このように本実施例の下部鉄心締め付け具５と上部鉄心締め付け具６は、下部鉄心締め付け金具１１と上部鉄心締め付け金具１４とを用いないで構成されている。
【００１７】
また、本実施例では、コイル下側締め付け具８とコイル上側締め付け具９とは、強化木よりなる木製絶縁物８Ａ，９Ａにより形成されている。
【００１８】
コイル下側締め付け具８としての木製絶縁物８Ａは、前述したヨーク締め付け絶縁板３０を介してそれぞれ下部ヨーク２の両側に当接されている。これら木製絶縁物８Ａには、座金３１，バネワッシャ３２，ヨーク締め付けナット１６の存在箇所に対応してこれらを収納するナット収納部３８と、ヨーク締め付けボルト１２を貫通させる貫通孔３９が連続して設けられている。貫通孔３９を貫通して外に出たヨーク締め付けボルト１２の先端には、座金４０を介して木製絶縁物締め付けナット４１が螺合されて木製絶縁物８Ａが締め付けられ、下部ヨーク２に対して固定されている。
【００１９】
同様に、コイル上側締め付け具９としての木製絶縁物９Ａは、前述したヨーク締め付け絶縁板３４を介してそれぞれ上部ヨーク３の両側に当接されている。これら木製絶縁物９Ａには、座金３５，バネワッシャ３６，ヨーク締め付けナット１６の存在箇所に対応してこれらを収容するナット収納部４２と、ヨーク締め付けボルト１５を貫通させる貫通孔４３が連続して設けられている。貫通孔４３を貫通して外に出たヨーク締め付けボルト１５の先端には、座金４４を介して木製絶縁物締め付けナット４５が螺合されて木製絶縁物９Ａが締め付けられ、上部ヨーク３に対して固定されている。
【００２０】
特に、コイル下側締め付け具８としての木製絶縁物８Ａは、下側のリム締め付け金具２４をケース４６の底壁部４７から浮かすように、リム締め付け金具２４の下端より下に突出する長さを有する構造になっている。
【００２１】
木製絶縁物８Ａとリム締め付け金具２４とは、ボルト４８とナット４９とで連結されている。
【００２２】
コイル７は、コイル下側締め付け具８としての木製絶縁物８Ａとコイル上側締め付け具９としての木製絶縁物９Ａとにより油の流通を許容するコイル押え絶縁物１７，１８を介して締め付けられている。
【００２３】
このように、コイル下側締め付け具８及びコイル上側締め付け具９を木製絶縁物８Ａ，９Ａにより形成すると、コイル７から漏れる漏れ磁束がこれらコイル７のコイル下側締め付け具８及び上側締め付け具９を通っても、漂遊損の発生を防止できる。従って、ケース内の油の温度が上昇するのを抑制できる。
【００２４】
また、これらコイル下側締め付け具８及びコイル上側締め付け具９を木製絶縁物８Ａ，９Ａにより形成されていると、コイル７の振動をこれら木製絶縁物８Ａ，９Ａに減衰させることができる。
【００２５】
また、木製絶縁物８Ａよりなるコイル下側締め付け具８が静止誘導電気機器本体１０をケース４６の底壁部４７に固定するための架台を兼ねていると、コイル７の振動がケース４６の底壁部４７に伝わるのを抑制することができる。
【００２６】
特に、本実施例のように、木製絶縁物８Ａよりなるコイル下側締め付け具８だけがケース４６の底壁部４７と接触する構造になっていると、コイル７の振動はこの木製絶縁物８Ａだけを介してケース４６の底壁部４７に伝達されるようになって、ケース４６の振動を確実に抑制することができる。
【００２７】
また、本実施例のように、静止誘導電気機器が油入式リアクトルであって、鉄心４の脚部１は絶縁物２１を介して重ねられた複数のリム２２からなり、脚部１の上下方向の両端にはそれぞれリム締め付け用金具２３，２４を配置し、これらリム２２と上部ヨーク３と下部ヨーク２とリム締め付け用金具２３，２４とを貫通するリム締め付け用ボルト２５とリム締め付け用金具２３，２４の外側から該リム締め付け用ボルト２５に螺合されたリム締め付けナット２６により各リム２２を締め付け、脚部１の下側に位置するリム締め付け用金具２４をコイル下側締め付け具８としての木製絶縁物８Ａにボルトとナットとを用いて固定すると、絶縁物２１を介して重ねられた複数のリム２２から振動が発生するのを抑制することができる。
【００２８】
また、ヨーク２，３の鉄心は、積層鋼板間を接着剤で接着してあり、積層鋼板が離れないようにしてある。しかしながら、ヨーク２，３の鉄心に振動が伝わると接着が剥がれる可能性があるため、ヨーク締め付けボルト１２，１５で積層鋼板を積層方向に締め付け又は拘束しておくと、積層鋼板間の接着の剥がれを防止できる。
【００２９】
本実施例では、木製絶縁物８Ａ，９Ａとヨーク２，３との間にヨーク締め付け絶縁板３０，３４を配置しているが、もしヨーク２，３を構成する積層鋼板を接着剤で接合してない場合には、かなり強く締め付ける必要があるため、ヨーク締め付け絶縁板３０，３４に代えて鉄板を用いる必要がある。しかしながら鉄板を使用すると、コイル７からの漏洩磁束が該鉄板を通り、漂遊損失が発生する。従って、コイル７の周囲にはできるだけ金属をおきたくない。
【００３０】
次に、木製絶縁物８Ａ，９Ａだけを介してヨーク２，３を締め付けない理由または木製絶縁物８Ａ，９Ａによって覆われる位置にヨーク締め付けナット１３，１６を用いてヨーク２，３を締め付ける理由について説明する。
【００３１】
木製絶縁物８Ａ，９Ａとして強化木を用いた場合、強化木の締め付け強度耐力は約１Ｋｇ／ｃｍ２  であり、当社でのヨーク２，３の締め付け力は５Ｋｇ／ｃｍ２  である。従って、強化木を介して５Ｋｇ／ｃｍ２  の力でヨーク２，３締め付けると、強化木が破損する。そこで、木製絶縁物８Ａ，９Ａによって覆われる位置にヨーク締め付けナット１３，１６を用いて、木製絶縁物８Ａ，９Ａを介さずにこれらヨーク締め付けナット１３，１６でヨーク２，３を締め付ける必要がある。
【００３２】
ここで強化木とは、複数枚の合板を接着剤を介して積層して強い力で圧縮し、機械的強度と絶縁性とを高めたものであり、通常、変圧器の内部においては絶縁スペーサ等に用いられる。強化木に要求される特性は、所定以上の機械的強度と電気絶縁性である。合板を接着する接着剤は、電気絶縁性を高める機能を果たしている。
【００３３】
このような強化木は、「木製絶縁物」に含まれる。「木製絶縁物」とは、木を主材料として形成されたものであり、普通の木を木工加工したものでもよいが、強化木が好ましい。
【００３４】
本実施例の場合には、リム締め付け用ボルト２５とリム締め付けナット２６によりコイル７で発生する振動のほぼ１／２を減少させ、下側の木製絶縁物８Ａで残りの振動を吸収する。
【００３５】
なお上記実施例では、静止誘導電気機器本体１０が木製絶縁物８Ａを介してケース４６の底壁部４７に支持されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、静止誘導電気機器本体１０は図４に示すように木製絶縁物８Ａと、その下に配置されたリム締め付け用金具２４の下端の水平部と、その下に配置された木製絶縁物５０とを介してケース４６の底壁部４７に支持された構造でもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本明細書に開示した本発明の主な態様を挙げると、下記の通りである。
【００３７】
（１）絶縁物を介して重ねられた複数のリムからなる複数の脚部と該複数の脚部を連結する上部ヨーク及び下部ヨークとを備えてなる鉄心と、前記上部ヨークを締め付ける上部鉄心締め付け具と、前記下部ヨークを締め付ける下部鉄心締め付け具と、前記鉄心の脚部に装着されたコイルと、前記下部ヨークに対して固定されて前記コイルを下側から支持するコイル下側締め付け具と、前記下部ヨークに対して固定されて前記コイルを下側から支持するコイル下側締め付け具と、前記上部ヨークに対して固定されて前記コイル下側締め付け具との間で前記コイルを締め付けるコイル上側締め付け具とを具備するリアクトル本体が、ケースの底壁部に取付けられ、前記ケースの内部に絶縁油が充填されている油入式リアクトルであって、
前記コイル上側締め付け具及び前記コイル下側締め付け具がそれぞれ強化木からなる木製絶縁物からなり、
前記上部鉄心締め付け具及び前記下部鉄心締め付け具が、それぞれ前記ヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合して前記ヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えており、
前記木製絶縁物には前記ヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔が形成され、前記ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットが螺合されて前記木製絶縁物が対応する前記ヨークに対して固定されていることを特徴とする油入式リアクトル。
【００３８】
（２）前記木製絶縁物に形成された前記貫通孔には、前記ヨーク締め付けナットを収納するナット収納部が連設されている上記（１）に記載の油入式リアクトル。
【００３９】
（３）前記木製絶縁物締め付けナットの締め付け力が前記ヨーク締め付けナットの締め付け力よりも小さいことを特徴とする上記（１）に記載の油入式リアクトル。
【００４０】
（４）３本の脚部と該３本の脚部を連結する上部ヨーク及び下部ヨークとを備えてなる鉄心と、前記上部ヨークを締め付ける上部鉄心締め付け具と、前記下部ヨークを締め付ける下部鉄心締め付け具と、前記鉄心の脚部に装着された３つのコイルと、前記下部ヨークの両側に配置され且つ該下部ヨークに対して固定されて前記３のコイルを下側から支持する一対のコイル下側締め付け具と、前記上部ヨークの両側に配置され且つ該下部ヨークに対して固定されて前記コイル下側締め付け具との間で前記３つのコイルを締め付ける一対のコイル上側締め付け具とを具備する静止誘導電気機器本体が、ケースの底壁部に取付けられ、前記ケースの内部に絶縁油が充填されている油入式三相リアクトルにおいて、
前記一対のコイル上側締め付け具及び前記一対のコイル下側締め付け具の少なくとも一方が木製絶縁物により形成されており、
前記上部鉄心締め付け具及び前記下部鉄心締め付け具が、それぞれ前記一対のヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合して対応するヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えており、
前記木製絶縁物には前記ヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔が形成され、前記ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットが螺合されて前記木製絶縁物が対応する前記ヨークに対して固定されていることを特徴とする油入式三相リアクトル。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る静止誘導電気機器によれば、コイル上側締め付け具及びコイル下側締め付け具の少なくとも一方を木製絶縁物により形成したので、コイルから漏れる漏れ磁束が該木製絶縁物を通っても漂遊損の発生を防止でき、このためケース内の油の温度が上昇するのを抑制することができる。
【００４２】
また、上部鉄心締め付け具及び下部鉄心締め付け具が、それぞれヨークを貫通するヨーク締め付けボルトと、該ヨーク締め付けボルトに螺合してヨークを締め付けるヨーク締め付けナットとを備えていて、木製絶縁物にはヨーク締め付けボルトが貫通する貫通孔を形成し、該ヨーク締め付けボルトに木製絶縁物締め付けナットを螺合して木製絶縁物を対応するヨークに対して固定すると、ヨーク締め付けナットとは別の木製絶縁物締め付けナットで木製絶縁物を破損させずに締め付けることができ、またヨークを必要な圧力で締め付けることができる。
【００４３】
更に、上部ヨーク及び下部ヨークのそれぞれ両側面にヨーク締め付け絶縁板を配置し、ヨーク締め付けナットがヨーク締め付け絶縁板を介して対応するヨークを締め付ける構造にすると、コイルからの漏洩磁束が該ヨーク締め付け絶縁板を通っても漂遊損失が発生せず、この点からもケース内の油の温度が上昇するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静止誘導電気機器の一実施例の正面図である。
【図２】図１に示す静止誘導電気機器の側面図である。
【図３】図１に示す静止誘導電気機器のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】本発明に係る静止誘導電気機器の他の例の要部縦断面図である。
【図６】従来の静止誘導電気機器の斜視図である。
【図７】図６のＺ−Ｚ線断面図である。
【符号の説明】
１  脚部
２  下部ヨーク
３  上部ヨーク
４  鉄心
５  下部鉄心締め付け具
６  上部鉄心締め付け具
７  コイル
８  コイル下側締め付け具
８Ａ，９Ａ，５０  木製絶縁物
９  コイル上側締め付け具
１０  静止誘導電気機器本体
１２，１５  ヨーク締め付けボルト
１３，１６  ヨーク締め付けナット
１７，１８  コイル押え絶縁物
２１  絶縁物
２２  リム
２３，２４  リム締め付け用金具
２５  リム締め付け用ボルト
２６  リム締め付けナット
２７，３３，３７  絶縁スリーブ
２８，２９  絶縁物
３０，３４  ヨーク締め付け絶縁板
３１，３５  座金
３２，３６  バネワッシャ
３８，４２  ナット収納部
３９，４３  貫通孔
４０，４４  座金
４１，４５  木製絶縁物締め付けナット
４６  ケース
４７  底壁部
４８  ボルト
４９  ナット
【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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