(57)【要約】【課題】変圧器の組み立て後もコイルの締め付け力を調整することが可能で、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる変圧器を提供する。【解決手段】鉄心２と、この鉄心２を中心に渦巻状に導体が巻かれたコイル層６がスペーサ７を介して積層されたコイル３と、鉄心２およびコイル３を密閉収納するタンク４と、コイル３の積層方向の一方においてコイル３とタンク４の内壁との間に設置される第１コイル固定部材１１と、コイル３の積層方向の他方においてコイル３とタンク４の内壁との間に設置される第２コイル固定部材１２と、第２コイル固定部材１２を介してタンク４の外部からコイル３をコイルの積層方向に締め付ける締め付け部材１６とを備え、コイルの積層方向において、締め付け部材１６の剛性をコイル３の剛性よりも高くしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
この鉄心を中心に渦巻状に導体が巻かれたコイル層がスペーサを介して積層されたコイルと、
前記鉄心および前記コイルを密閉収納するタンクと、
前記コイルの積層方向の一方において前記コイルと前記タンクの内壁との間に設置される第１コイル固定部材と、
前記コイルの積層方向の他方において前記コイルと前記タンクの内壁との間に設置される第２コイル固定部材と、
前記第２コイル固定部材を介して前記タンクの外部から前記コイルを前記コイルの積層方向に締め付ける締め付け部材とを備え、
前記コイルの積層方向において、前記締め付け部材の剛性は、前記コイルの剛性よりも高い
ことを特徴とする変圧器。
【請求項２】
前記鉄心は複数に分割され、
前記分割された鉄心は隙間を介して対向配置されおり、
前記第１コイル固定部材および前記第２コイル固定部材は、
前記隙間に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の変圧器。
【請求項３】
前記締め付け部材は、
前記タンク内に配置され、前記第２コイル固定部材と接触する面を有する締め付け板と、
前記タンクの壁面に設けられたねじ穴と嵌めあわされ、前記締め付け板の前記第２コイル固定部材と接触する面と反対側の面で前記締め付け板を前記コイルの積層方向へ押し上げる締め付けねじと
で構成された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の変圧器。
【請求項４】
前記締め付け板は、
外周部が前記タンクの内壁に固定され、
前記コイルの積層方向において、
前記締め付け板の剛性は、前記締め付けねじの剛性より小さい
ことを特徴とする請求項３に記載の変圧器。
【請求項５】
前記締め付け板は、
前記タンクの内壁とベローズを介して固定され、
前記コイルの積層方向において、
前記締め付け板の剛性は、
前記コイルの剛性より大きい
ことを特徴とする請求項３に記載の変圧器。
【請求項６】
前記締め付けねじと前記締め付け板とは、
前記コイルの積層方向と直角な方向に回転可能に結合されている
ことを特徴とする請求項５に記載の変圧器。
【請求項７】
前記締め付けねじは、
前記タンクの壁面と前記締め付け板と接触する位置との間に
前記タンクの壁面に設けられたねじ穴の内径よりも大きな外径をもつ部位を設けた
ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項８】
前記第１コイル固定部材と前記コイルとの間、および前記第２コイル固定部材と前記コイルとの間のいずれか一方に補助板を配置した
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電力の電圧の高さを電磁誘導を利用して変換する変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器は、電圧を変換する機能を持つ機器であり、発電所や変電所に設置され電力流通で重要な役割を担っている。変圧器は、鉄心とコイルとで構成されており、交流電力を受け電磁誘導作用によって電圧を変換する機能を有している。変圧器の一次コイルに加えられた電力は、損失によって熱に変換される。熱は変圧器の劣化に繋がるため、変圧器にはこの熱を外部に拡散させるための冷却機構が設けられる場合がある。このような冷却機構を備えた変圧器として、鉄心およびコイルを絶縁油が満たされた密閉容器の中に収納する、いわゆる油入変圧器と呼ばれるものがある。油入変圧器には、絶縁油を自然対流させて冷却する方式と、強制循環させて冷却する方式とがある。
【０００３】
変圧器では運転中に鉄心の磁気ひずみ現象により鉄心が伸縮振動し、鉄心の継目で低い振動音が発生する場合がある。また、コイル短絡時にコイルが変形する場合がある。このような鉄心の振動や騒音、コイルの変形を抑制するために、一般の変圧器では、鉄心およびコイルには締め付け力が働くように構成されている。
【０００４】
従来の変圧器においては、コイル短絡時のコイル変形を抑制するために、コイルをコイル押え金具で締め付ける構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、鉄心の振動を抑制するために、変圧器の密閉容器の中に伸縮性を有する袋体を配置し、この袋体に油や水などの流体を圧入してコイルを締め付ける構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらには、油や水などの流体に替えて液状の熱硬化性樹脂を袋体に圧入し、圧入後にこの樹脂を熱硬化させることでコイルを締め付ける構成が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１４／１３２４５０号パンフレット（４−８頁、図１Ｂ）
【特許文献２】特開昭５３−１２０１３１号公報（２頁、第３図）
【特許文献３】特開昭５８−３２０９号公報（２−３頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発電所や変電所に設置される変圧器は、数十年以上の長期間にわたって使用される。この長期間の使用中には、鉄心の振動やコイルの発熱、周囲の温度環境変化などにより絶縁油やコイル構成材料などの経年変化により鉄心やコイルの締め付け力が変化する場合がある。このような締め付け力の変化、とくに締め付け力の低下が発生した場合、騒音や振動の増加、鉄心やコイルの機械的強度の低下を招き、変圧器の性能低下につながる。
【０００７】
従来のコイル押え金具でコイルを締め付ける構成では、変圧器の組立時にはコイルの締め付け力を調整することは可能であるが、鉄心やコイルが密閉容器の中に収納された後ではその締め付け力を調整することができないという問題があった。また、密閉容器の中の袋体に液状の熱硬化性樹脂を圧入し、この樹脂を熱硬化させてコイルを締め付ける構成でも鉄心やコイルが密閉容器の中に収納された後ではその締め付け力を調整することができないという問題があった。
【０００８】
密閉容器の中の伸縮性を有する袋体に油や水などの流体を圧入して密閉容器の中のコイルを締め付ける構成では、確かに変圧器の組み立て後にコイルの締め付け力を調整することができる。しかしながら、流体を圧入した状態で変圧器を使用するため、変圧器の温度変化に伴って流体の体積が変化し、コイルの締め付け力が変動するという課題があった。また、伸縮性の袋体および流体の剛性は、コイルなどの変圧器の構成部品よりも剛性が小さく、振動を抑制する効果が小さいという問題もあった。
【０００９】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、変圧器の組み立て後もコイルの締め付け力を調整することが可能で、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することが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】
【００１０】
この発明に係る変圧器においては、鉄心と、この鉄心を中心に渦巻状に導体が巻かれたコイル層がスペーサを介して積層されたコイルと、鉄心およびコイルを密閉収納するタンクと、コイルの積層方向の一方においてコイルとタンクの内壁との間に設置される第１コイル固定部材と、コイルの積層方向の他方においてコイルとタンクの内壁との間に設置される第２コイル固定部材と、第２コイル固定部材を介してタンクの外部からコイルをコイルの積層方向に締め付ける締め付け部材とを備え、コイルの積層方向において、締め付け部材の剛性をコイルの剛性よりも高くしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、
第２コイル固定部材を介してタンクの外部からコイルをコイルの積層方向に締め付ける締め付け部材を備え、コイルの積層方向において、その締め付け部材の剛性をコイルの剛性よりも高くしているので、変圧器の組み立て後もコイルの締め付け力を調整することが可能で、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る変圧器の断面模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る変圧器の要部の斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る変圧器の要部の斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るスペーサの特性図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る変圧器の断面模式図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る変圧器の低面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る変圧器の断面模式図である。
【図８】この発明の実施の形態４に締め付けねじの模式図である。
【図９】この発明の実施の形態５に締め付けねじの模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る変圧器の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１に係る変圧器の断面模式図である。図１に示すように、本実施の形態の変圧器１は、鉄心２とこの鉄心２に巻き回されたコイル３と、鉄心２およびコイル３を密閉収納するタンク４とで構成されている。タンク４の内部は、鉄心２およびコイル３を冷却すると共に、タンク４との絶縁を保つための絶縁油５が充填されている。
【００１４】
鉄心２は、例えば薄板状の珪素鋼板が積層されて構成されている。図１において、鉄心２の積層方向をｘ軸方向とする。コイル３は、導体が渦巻状に巻かれたコイル層６と絶縁性のスペーサ７とが交互に積層されて構成されている。コイル層６としては、例えば帯状の銅板を渦巻状に巻いたものを用いることができる。またスペーサ７としては、例えばブレスボードと呼ばれる絶縁紙や強化木と呼ばれるベニヤ合板などを用いることができる。このコイル３は、変圧器として機能させるための高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとが交互に配置されている、あるいは高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとが同芯軸状に配置されている。図１において、コイル３の積層方向をｙ軸方向とする。ｘ軸方向とｙ軸方向とは直交しており、さらにｘ軸方向およびｙ軸方向と直交する方向をｚ軸方向とする。
【００１５】
鉄心２は、絶縁スペーサ８を介してタンク４に珪素鋼板の積層方向（ｘ軸方向）に締め付けられて固定されている。また、コイル３は、絶縁スペーサ９を介してタンク４にコイル層の積層方向（ｙ軸方向）に締め付けられて固定されている。
【００１６】
本実施の形態の変圧器１は、鉄心２が２つに分割されており、その分割された鉄心の隙間にコイル３を上下から締め付ける第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２が設置されている。第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２は、コイル３とタンク４の内壁との間に設置されている。第１コイル固定部材１１は、一方の端部がコイル３に、他方の端部がタンク４の内壁に直接接触している。第２コイル固定部材１２においては、ガイド１３を貫通して締め付け板１４および締め付けねじ１５を介してタンクに接続されている。ガイド１３は、２つの鉄心２に挟まれて固定されている。第２コイル固定部材１２は、ガイド１３に対してｙ軸方向に移動が可能である。
【００１７】
図２は、本実施の形態に係る変圧器の要部の斜視図である。図２は、タンクおよび絶縁スペーサを除いた部分を示している。図３は、図２に示した変圧器の要部を上下逆にして示した模式図である。図３では、さらに締め付け板１４を除いて示している。
【００１８】
図２に示すように、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２は、ｚ軸方向にそれぞれ２つ並んで設置されている。また、第２コイル固定部材１２は、それぞれガイド１３を貫通しており、この２つの第２固定部材１２に対して１つの締め付け板１４が接触している。
【００１９】
本実施の形態においては、締め付け板１４の外周部はタンク４の内壁と気密に固定されており、絶縁油５は、締め付け板１４とそれより上のタンク４の内壁とで仕切られた空間に充填されている。したがって、締め付け板１４とそれより下のタンク４の内壁とで仕切られた空間は大気で充填されている。
【００２０】
締め付け板１４とタンク４の下面とは平行な面を有し、タンク４の下面にはねじ穴が設けられている。このねじ穴には締め付けねじ１５が挿入されており、この締め付けねじ１５とガイド１３とは同軸状に配置されている。締め付けねじ１５の一方の端部は締め付け板１４と接し、他方の端部はタンク４の外側に突出している。締め付け板１４は、タンク４や締め付けねじ１５に比べて剛性が小さいもので構成されている。そのため、締め付けねじ１５を締めることで、締め付けねじ１５に接触した部分の締め付け板１４が上方に変位し、第２コイル固定部材１２を上方に押し上げることができる。つまり、締め付け板１４および締め付けねじ１５が、第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付ける締め付け部材１６となる。したがって、この締め付け部材１６で第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付けることにより、コイル３をその積層方向に圧縮することができる。
【００２１】
図１に示すように、コイル３はｘ軸方向の両端が絶縁スペーサ９で固定されている。そのため、鉄心２に囲われた部分のコイル３は、両端固定梁あるいは両端支持梁とみなすことができる。このような両端固定梁あるいは両端支持梁の固有振動数ｆｎは以下の（１）式で与えられる。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
ここで、ｌは梁の長さ、すなわち図１に示したコイル３の絶縁スペーサ９で固定された間の長さ、Ｅは梁の縦弾性係数、Ｉは梁の断面二次モーメント、ρは梁の材料密度、Ａは梁の断面積、Ｋｎはモード数と境界条件とで決まる定数である。（１）式からわかるように、梁の固有振動数は縦弾性係数の平方根に比例し、断面積の平方根に反比例する。したがって、コイル３の縦弾性係数または断面積を変化させることができればコイル３の固有振動数を調整することができる。
【００２４】
図４は、本実施の形態に用いたコイル３の構成部材であるスペーサ７の力学的特性を示した特性図である。図４に示すように、このスペーサ７は荷重に対してひずみが非線形に変化する。したがって、コイル３を締め付ける荷重によってコイル３の縦弾性係数を変化させることができる。その結果、コイルの固有周波数を調整することができる。
【００２５】
スペーサ７は経年変化により寸法が変化するため、コイル３の締め付け力が変化し、それに伴って固有振動数が変化することがある。本実施の形態の変圧器であれば、タンク４内に鉄心２およびコイル３が密閉収納された後でも締め付け部材１６で第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付けることができるので、コイル３の固有振動数を任意の周波数に調整することが可能となる。
【００２６】
一般に、駆動中の変圧器ではコイル３に騒音や振動の原因となる電磁力（以下、電磁加振力）が発生する。この電磁加振力周波数特性は、入力電力の２倍の周波数に最大のピークをもつ。したがって、コイル３の締め付け力を調整し、入力電力の２倍の周波数とコイル３の固有振動数とが一致しないようにすることにより、変圧器の騒音や振動を低減することができる。
【００２７】
締め付けねじ１５を締めることで、締め付けねじ１５に接触した部分の締め付け板１４を上方に変位させるためには、締め付け板１４のｙ軸方向の剛性が、タンク４、締め付けねじ１５およびガイド１３などのｙ軸方向の剛性よりも小さい必要がある。締め付け板１４の剛性を小さくするには、例えば締め付け板１４の板厚を小さくする、締め付け板１４の材料を剛性の低いものにするなどが考えられる。
【００２８】
逆に、締め付け部材１６である締め付け板１４および締め付けねじ１５のｙ軸方向の剛性は、締め付けの対象であるコイル３のｙ軸方向の剛性よりも大きい必要がある。締め付け板１４および締め付けねじ１５の剛性を大きくするには、例えばコイルに用いられているスペーサの剛性よりも剛性の大きな材質で構成する、補強部材を追加するなどが考えらえる。上述のように、スペーサは、ブレスボードや強化木で構成されている場合が多い。したがって、締め付け板および締め付けねじは金属で構成すればよい。
【００２９】
なお、コイル３で発生する電磁加振力は、第１コイル固定部材および第２コイル固定部材に直接伝達されるため、第１コイル固定部材および第２コイル固定部材と接触するタンクや締め付け板１４などは塑性変形が生じないように設計する必要がある。
【００３０】
ガイド１３は鉄心２およびタンク４により締め付けられているため、鉄心２の積層方向（ｘ軸方向）の剛性に比べて十分剛性の大きな材料を用いるとよい。また、ガイド１３が鉄心２を介してタンク４で締め付けられることにより変形した場合でも、コイルの積層方向に第２コイル固定部材１２が移動できるように、ガイド１３と第２コイル固定部材１２との間に適度なクリアランスを設けておくとよい。
【００３１】
第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２を鉄心２の間に挿入することで、変圧器のサイズが増加する。したがって、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２の積層鉄心２のｘ軸方向の厚みは小さい方がよい。第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２はコイル３と接触するため、絶縁材料で構成してもよい。あるいは、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２は剛性の大きな金属製とし、コイル３と接触する箇所のみに絶縁材料を用いてもよい。
【００３２】
このように構成された変圧器においては、タンク４内に鉄心２およびコイル３が密閉収納された後でも、締め付け部材１６で第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付けることができる。また、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２として平板状の部材を用いているが、別の形状、例えば棒状の形状であってもよい。
【００３４】
また、本実施の形態においては、第１コイル固定部材１１と第２コイル固定部材１２とは、ｙ軸方向で重なる位置に設けているが、必ずしもｙ軸方向で重なる位置でなくてもよい。ただし、締め付け力を大きくしたい場合は、ｙ軸方向で重なる位置に設けることが好ましい。
【００３５】
さらには、本実施の形態においては、鉄心を２分割してその隙間にコイル３を上下から締め付ける第１コイル固定部材および第２コイル固定部材を設置したが、鉄心を３分割以上とし、その分割された鉄心の隙間にそれぞれ第１コイル固定部材および第２コイル固定部材を設置してもよい。あるいは、鉄心を分割せずひとつとし、１つの鉄心の外側（図１において、ｘ軸方向の外側）でスペーサ８と干渉しない位置に第１コイル固定部材および第２コイル固定部材を設置してもよい。
【００３６】
また、本実施の形態においては鉄心を分割しているが、必ずしも分割する必要はなく、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２が挿入できる挿入孔を設けた鉄心でもよい。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、第２コイル固定部材の側のみに締め付け力を調整する締め付け部材１６を設ける構造としたが、第１コイル固定部材の側にも締め付け力を調整する締め付け部材を設けてもよい。
【００３８】
実施の形態２．
図５は、この発明を実施するための実施の形態２に係る変圧器の断面模式図である。図５に示すように、本実施の形態の変圧器１は、４つに分割された鉄心２とこの鉄心２に巻き回されたコイル３と、鉄心２およびコイル３を密閉収納するタンク４とで構成されている。タンク４の内部は、鉄心２およびコイル３を冷却すると共に、タンク４との絶縁を保つための絶縁油５が充填されている。
【００３９】
鉄心２やコイル３の構造は、実施の形態１と同様であり、図５において、鉄心２の積層方向をｘ軸方向とし、コイル３の積層方向をｙ軸方向とし、さらにｘ軸方向およびｙ軸方向と直交する方向をｚ軸方向とする。
【００４０】
鉄心２は、絶縁スペーサ８を介してタンク４に電磁鋼板の積層方向（ｘ軸方向）に締め付けられて固定されている。また、コイル３は、絶縁スペーサ９を介してタンク４にコイル層の積層方向（ｙ軸方向）に締め付けられて固定されている。
【００４１】
本実施の形態の変圧器１は、鉄心２が４つに分割されており、その分割された鉄心の隙間にコイル３を上下から締め付ける第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２がそれぞれ設置されている。第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２は、コイル３とタンク４の内壁との間に設置されている。第１コイル固定部材１１は、一方の端部がコイル３に、他方の端部がタンク４の内壁に直接接触している。第２コイル固定部材１２のそれぞれは、ガイド１３を貫通して締め付け板１４および締め付けねじ１５を介してタンクに接続されている。ガイド１３は、４つの鉄心２それぞれに挟まれて固定されている。第２コイル固定部材１２は、ガイド１３に対してｙ軸方向に移動が可能である。
【００４２】
締め付け板１４は、ベローズ２１を介してタンクの底面に接続されている。ベローズ２１は、コイル層の積層方向（ｙ軸方向）に伸縮可能な部材である。タンク４の下面にはねじ穴が設けられている。このねじ穴には締め付けねじ１５が挿入されており、この締め付けねじ１５とガイド１３とは同軸状に配置されている。締め付けねじ１５の一方の端部は締め付け板１４と接し、他方の端部はタンク４の外側に突出している。本実施の形態においては、絶縁油５は、締め付け板１４とベローズ２１とタンク４の内壁とで仕切られた空間に充填されている。
【００４３】
図６は、本実施の形態の変圧器を下方から見た低面図である。３つの第２コイル固定部材１２に対応した位置に、それぞれ３つの締め付け板１４および締め付けねじ１５が配置されている・
締め付け板１４は、コイル３に比べて剛性が大きいもので構成されている。締め付けねじ１５を締めることで、ベローズ２１が伸びながら締め付け板１４が上方に移動し、第２コイル固定部材１２を上方に押し上げることができる。つまり、締め付け板１４および締め付けねじ１５が、第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付ける締め付け部材１６となる。したがって、この締め付け部材１６で第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付けることにより、コイル３をその積層方向に圧縮することができる。
【００４４】
このように構成された変圧器においては、タンク４内に鉄心２およびコイル３が密閉収納された後でも、締め付け部材１６で第２コイル固定部材１２をコイルの積層方向へ締め付けることができる。また、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施の形態においては、鉄心２に囲まれた複数の位置でコイル３を締め付けることができるので、それぞれｘ軸方向の独立した位置で個別の締め付け力でコイルを締め付けることができる。また、図６に示すように、同じ第２コイル固定部材を複数の締め付け部材で締め付けているので、ｚ軸方向の独立した位置でも個別の締め付け力でコイルを締め付けることができる。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、鉄心の積層方向（ｘ軸方向）およびそれに直角な方向（ｚ軸方向）の複数の位置でコイルの締め付け力に分布をもたせることができるので、コイルの固有振動数をさらにきめ細かに調整することができる。
【００４７】
実施の形態３．
図７は、この発明を実施するための実施の形態３に係る変圧器の断面模式図である。図７に示すように、本実施の形態の変圧器１は、実施の形態１と同様な構成であるが、第１コイル固定部材１１とコイル３との間、および第２コイル固定部材１２とコイル３との間にそれぞれ補助板２２が挿入されている点が異なっている。
【００４８】
補助板２２は、コイル３の上下の面で鉄心に囲まれた部分をほぼ覆う面積を有している。また、補助板２２は、例えば絶縁性を有するセラミック板で構成されている。補助板２２の剛性は、コイル３の剛性に比べて十分大きい必要がある。
【００４９】
このように構成された変圧器においては、タンク内に鉄心およびコイルが密閉収納された後でも、締め付け部材で第２コイル固定部材をコイルの積層方向へ締め付けることができる。また、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる。
【００５０】
実施の形態１においては、第１コイル固定部材１１と第２コイル固定部材１２とでコイル３が締め付けられる際に、第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２とコイル３との接触点のみで締め付けられている。本実施の形態では、それぞれの固定部材とコイルとの間に補助板２２が挿入されているので、コイルを面で締め付けることができる。その結果、コイルの固有振動数をさらにきめ細かに調整することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、第１コイル固定部材１１とコイル３との間、および第２コイル固定部材１２とコイル３との間の両方に補助板２２を挿入しているが、どちらか一方にのみ補助板を挿入してもよい。
【００５２】
実施の形態４．
実施の形態４の係る変圧器の構造は、実施の形態１で説明した変圧器と同様であるが、締め付けねじ１５の構造に違いがある。図８は、本実施の形態における締め付けねじ１５の模式図である。図８に示すように、本実施の形態における締め付けねじ１５は、タンク４の下面に設けられたねじ穴４ａにねじ山１５ａで嵌めあわされている。本実施の形態の締め付けねじ１５には、ねじ山１５ａと締め付け板１４に接触するねじの先頭との間につば部１５ｂが形成されている。このつば部１５ｂの外径は、タンク４のねじ穴４ａの内径よりも大きく設定されている。
【００５３】
このように構成された締め付けねじ１５においては、仮にねじ山１５ａがつぶれるなど締め付けねじ１５とタンク４との締結が解除された場合でも、つば部１５ｂがタンク４の内壁に衝突して締め付けねじ１５が停止する。これにより、締め付けねじ１５がタンク４から脱落することがなく、変圧器の重大な不具合を回避できる。
【００５４】
なお、つば部１５ｂと締め付け板１４に接触するねじの先頭との間にはねじ山を設ける必要はない。また、締め付けねじ１５を締め付ける際にねじの先頭で締め付け板１４を傷つけないために、締め付けねじ１５の先頭を曲面としたり、クランピングスクリューとしたりしてもよい。さらには、つば部１５ｂを設ける代わりに、締め付けねじ１５の先頭の外径をタンク４のねじ穴４ａの内径よりも大きく設定してもよい。
【００５５】
実施の形態５．
実施の形態５の係る変圧器の構造は、実施の形態２で説明した変圧器と同様であるが、締め付けねじ１５の構造に違いがある。図９は、本実施の形態における締め付けねじ１５の模式図である。図９に示すように、本実施の形態における締め付けねじ１５は、タンク４の下面に設けられたねじ穴４ａにねじ山１５ａで嵌めあわされている。本実施の形態の締め付けねじ１５は、締め付け板１４と接触する側のねじの先頭をボール形状１５ｃとしている。さらに、締め付け板１４は、このボール形状１５ｃと回転可能に嵌めあわされたクランプ部１４ａを備えている。
【００５６】
このように構成された締め付け部材１６は、コイルの積層方向（ｙ軸方向）の並進自由度に関しては剛性が大きく、コイルの積層方向の軸回り方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向）の回転自由度に関しては柔軟な状態となる。
【００５７】
図１０は、本実施の形態における変圧器の組立途中の断面模式図である。図１０に示す変圧器の構造は、実施の形態２の図５に示した変圧器の構造と基本的には同様であるが、鉄心の分割は４つではなく２つである。したがって、第１コイル固定部材１１と第２コイル固定部材１２とは１組である。図１０において、組立途中の変圧器１では、鉄心２とコイル３と絶縁スペーサ８と絶縁スペーサ９とを組み立てた状態で図１０の白抜き矢印の方向（ｘ軸方向）にタンク４内に挿入して密閉する。このとき、ｙ軸方向にある程度のクリアランス（隙間）が必要となる。例えば、第１コイル固定部材１１とタンク４の内壁との間および第２コイル固定部材１２と締め付け板１４との間にそれぞれクリアランスが必要である。
【００５８】
図９に示す本実施の形態の締め付け部材を用いれば、締め付け板１４がｚ軸方向に回転可能となっているので、第２コイル固定部材１２と締め付け板１４とが接触した状態でｘ軸方向に鉄心２などの構造体を挿入することが可能となる。タンク４の密閉が完了した後は、締め付けねじ１５を締め付けることで、第２コイル固定部材１２を上方に締め付けることができる。
【００５９】
このように構成された変圧器においては、タンク内に鉄心およびコイルが密閉収納された後でも、締め付け部材で第２コイル固定部材をコイルの積層方向へ締め付けることができる。また、温度変化に対して締め付け力が変動せず、変圧器の振動や騒音を抑制することができる。
【００６０】
また、変圧器の組立時に第１コイル固定部材１１および第２コイル固定部材１２とタンク内壁とのクリアランスが確保でき、工作性が向上する。さらには、タンクが密閉されたのちに変圧器の中を真空引きすることがあるが、その際に締め付けねじ１５を外側に引き出す方向に保持しておくことで、ベローズ２１や溶接部の変形を抑制することができる。
【００６１】
なお、締め付けねじ１５のボール形状１５ｃの外径をタンク４のねじ穴４ａの内径よりも大きく設定することにより、実施の形態４と同様に、仮にねじ山１５ａがつぶれるなど締め付けねじ１５とタンク４との締結が解除された場合でも、変圧器の重大な不具合を回避できる。
【００６２】
また、本実施の形態においては、締め付け板と接触する側の締め付けねじの先頭をボール形状としたが、変圧器の組立時に第１コイル固定部材および第２コイル固定部材が移動する方向に対して締め付け板１４が回動すればよいので、必ずしもボール形状である必要はない。例えば、図１０においてｚ軸方向に中心軸をもつ円筒状でもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  変圧器、  ２  鉄心、  ３  コイル、  ４  タンク、  ５  絶縁油、  ６  コイル層、  ７  スペーサ、  ８、９  絶縁スペーサ、  １１  第１コイル固定部材、  １２  第２コイル固定部材、  １３  ガイド、  １４  締め付け板、  １５  締め付けねじ、  １６  締め付け部材、  ２１  ベローズ、  ２２  補助板
【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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【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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