(57)【要約】【課題】信頼性とメンテナンス性が向上した静止誘導機器を提供する。【解決手段】静止誘導機器は、静止誘導機器本体を収納し、第１絶縁油が充填された静止誘導機器タンクと、切換開閉器を収納し、第２絶縁油が充填された切換開閉器収容室を備える負荷時タップ切換器と、前記静止誘導機器タンクに接続し、内部に第１絶縁油を備える第１コンサベータタンクと、前記切換開閉器収容室に接続し、内部に第２絶縁油を備える第２コンサベータタンクと、前記第１コンサベータタンクに内蔵され、前記第１絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第１隔絶部と、前記第２コンサベータタンク内に内蔵され、前記第２絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第２隔絶部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止誘導機器本体を収納し、第１絶縁油が充填された静止誘導機器タンクと、
切換開閉器を収納し、第２絶縁油が充填された切換開閉器収容室を備える負荷時タップ切換器と、
前記静止誘導機器タンクに接続し、内部に第１絶縁油を備える第１コンサベータタンクと、
前記切換開閉器収容室に接続し、内部に第２絶縁油を備える第２コンサベータタンクと、
前記第１コンサベータタンクに内蔵され、前記第１絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第１隔絶部と、
前記第２コンサベータタンク内に内蔵され、前記第２絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第２隔絶部と、を備える静止誘導機器。
【請求項２】
前記第１コンサベータ内の空気と第２コンサベータ内の空気は同一の吸湿呼吸器を介して大気と連通する請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
静止誘導機器本体を収納し、第１絶縁油が充填された静止誘導機器タンクと、
切換開閉器を収納し、第２絶縁油が充填された切換開閉器収容室を備える負荷時タップ切換器と、
前記静止誘導機器タンクに接続し、内部に外気に連通する大気を備える第１コンサベータタンクと、
前記切換開閉器収容室及び第１コンサベータタンクに接続し、内部に第１絶縁油及び第２絶縁油を備える第２コンサベータタンクと、
前記第１コンサベータタンクに内蔵され、前記第１絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第１隔絶部と、
前記第２コンサベータタンク内に内蔵され、前記第１絶縁油と前記第２絶縁油とを隔絶する第２隔絶部と、
前記第１コンサベータタンクと第２コンサベータタンクとを接続し、前記第１コンサベータタンク内の第１絶縁油と、前記第２コンサベータタンク内の第１絶縁油とを接続する配管と、
前記配管の途中に配置され、前記第１コンサベータタンクと前記第２コンサベータタンクとの接続を開閉可能な仕切弁と、を備える静止誘導機器。
【請求項４】
前記第２隔絶部は、伸縮可能に構成された請求項１から３の何れか一項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
前記第２隔絶部は、可撓性を備える請求項１から３の何れか一項に記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記切換開閉器は真空バルブ式切換開閉器である請求項１から５の何れか一項に記載の静止誘導機器。
【請求項７】
前記第１絶縁油と、前記第２絶縁油は、異なる絶縁油である請求項１から６の何れか一項に記載の静止誘導機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、静止誘導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷時タップ切換器（on-Load Tap Changer、以下「ＬＴＣ」と称する）は、運転状態の変圧器において電圧調整のためにタップを切り換える装置である。従来から使用されている油中アーク切換式ＬＴＣは、変圧器本体とは別の油中容器内に設置されている。油中アーク切換式ＬＴＣでは、タップ切換え時に発生するアークによりスラッジが発生し、これにより絶縁油が汚染されるため、絶縁油をろ過するための機構の設置や、定期的な絶縁油の交換作業が必要になるなどのメンテナンスが必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０７９９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、油中アーク切換式ＬＴＣに代わり、真空バルブ式ＬＴＣが開発されている。真空バルブ式ＬＴＣでは、真空バルブで電流を遮断するため、タップ切換時に油中でアークを発生させることがない。
【０００５】
そこで、実施形態は、真空バルブ式ＬＴＣを用いた静止誘導機器であって、運転時の信頼性とメンテナンス性が向上した静止誘導機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る静止誘導機器は、静止誘導機器本体を収納し、第１絶縁油が充填された静止誘導機器タンクと、切換開閉器を収納し、第２絶縁油が充填された切換開閉器収容室を備える負荷時タップ切換器と、前記静止誘導機器タンクに接続し、内部に第１絶縁油を備える第１コンサベータタンクと、前記切換開閉器収容室に接続し、内部に第２絶縁油を備える第２コンサベータタンクと、前記第１コンサベータタンクに内蔵され、前記第１絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第１隔絶部と、前記第２コンサベータタンク内に内蔵され、前記第２絶縁油と内部に連通する大気とを隔絶する第２隔絶部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る静止誘導機器の概略構成を示す断面図
【図２】第２実施形態に係る静止誘導機器の概略構成を示す断面図
【図３】第３実施形態に係る静止誘導機器の概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明において、「接続」には、その内容物が往来可能に連通するように接続する状態を含むものとする。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る静止誘導機器の概略構成を示す図である。以下の実施形態では、静止誘導機器の一例として、変圧器を例にして説明する。図１に示されるように、実施形態に係る変圧器１は、変圧器タンク１０、第１コンサベータ１５、真空バルブ式切換開閉器３２を備える負荷時タップ切換器（以下、「ＬＴＣ」と称する）３０を備えている。
【００１０】
変圧器タンク１０内には変圧器本体１４が収納されている。変圧器タンク１０内には絶縁油１２が充填されており、変圧器本体１４は絶縁油１２中に浸漬されている。
第１コンサベータ１５は、第１コンサベータタンク１６を備えている。第１コンサベータタンク１６は液密に構成されている。第１コンサベータタンク１６内は、空気袋１８が収納され、絶縁油１２により満たされている。空気袋１８は、例えば可撓性を有するゴム製の部材である。空気袋１８は、絶縁油１２と外気とを隔絶する隔絶部として機能し、絶縁油１２が外気に接触することを防止する。連結管２３は、第１コンサベータタンク１６と変圧器タンク１０とを、内部の絶縁油１２が双方向に往来可能に接続している。
【００１１】
第１コンサベータタンク１６内の空気袋１８には呼吸管２２が接続されている。空気袋１８内は呼吸管２２及び吸湿呼吸器２０を介して大気に連通している。これにより空気袋１８内と外部が連通し、空気の出入りを可能にしている。吸湿呼吸器２０には吸湿剤が備えられており、空気袋１８内の空気が出入りする際に吸湿し、空気袋１８内に大気中の水分が混入することを防止している。
【００１２】
変圧器１の運転時には、膨張収縮する絶縁油１２が、変圧器タンク１０と第１コンサベータタンク１６との間を出入りすることで空気袋１８は膨張収縮し、これに伴って空気袋１８内の空気が吸湿呼吸器２０から出入りする。また、空気袋１８の膨張収縮に伴って空気袋１８の底面位置が変動する。この作用により、絶縁油１２が外気に接触することなく、第１コンサベータタンク１６内の空気袋１８内の空気が吸湿呼吸器２０から出入りすることで、絶縁油１２の油面の変動を許容しつつ、絶縁油１２と大気を隔絶し、接触しないようにしている。
【００１３】
第１コンサベータ１５は、油面計２６を備えている。油面計２６には連結棒２５を介して第１コンサベータタンク１６内部に浮き子２４が備えられている。浮き子２４は浮力により空気袋１８の底面に接している。空気袋１８の膨張収縮により空気袋１８の底面の位置が変動し、これに伴って空気袋１８の位置が変動する。空気袋１８の底面は油面となっている。浮き子２４の位置が連結棒２５によって油面計２６に伝えられることにより、油面計２６は油面の位置を表示する。
【００１４】
ＬＴＣ３０は、切換開閉器収容室３６を備えている。切換開閉器収容室３６は変圧器タンク１０内に配置されている。切換開閉器収容室３６内には真空バルブ式切換開閉器３２及び絶縁油３４が充填されており、真空バルブ式切換開閉器３２は絶縁油３４に浸漬されている。真空バルブ式切換開閉器３２は、変圧器本体１４の巻き線のタップ切換時に負荷電流を開閉するものである。真空バルブ式切換開閉器３２内部には図示しない真空バルブが備えられており、絶縁油３４から隔絶されている。
【００１５】
第２コンサベータ４０は第２コンサベータタンク４１を備えている。第２コンサベータ４０内には、空気袋４８が収納され、絶縁油３４が充填されている。空気袋４８は、例えば、金属からなり、伸縮可能に構成された蛇腹構造の装置である。この蛇腹構造が伸縮することにより空気袋４８内の容積が増減する。
【００１６】
第２コンサベータタンク４１内の空気袋４８には呼吸管５２が接続されている。空気袋４８内には空気が入っている。空気袋４８内は呼吸管５４及び吸湿呼吸器５２を介して大気に連通している。これにより空気袋４８内と外部が連通し、空気の出入りを可能にしている。吸湿呼吸器５２には吸湿剤が備えられており、空気袋４８内の空気が出入りする際に吸湿し、空気袋４８内に大気中の水分が混入することを防止している。なお、空気袋４８は、例えば可撓性を備えるゴム製の袋部材としてもよい。
【００１７】
切換開閉器収容室３６、連結管３８及び第２コンサベータタンク４１の内部には絶縁油３４が充填されている。第２コンサベータタンク４１と切換開閉器収容室３６とは連結管３８により接続されている。
【００１８】
変圧器本体１４の運転時には、ＬＴＣ３０の動作に伴って、絶縁油３４が膨張収縮する。膨張した絶縁油３４が、連結管３８を介して第２コンサベータタンク４１内に出入りすることで空気袋４８は膨張収縮し、これに伴って空気袋４８内の空気が吸湿呼吸器５２から出入りする。
【００１９】
この作用により、絶縁油３４が外気に接触することなく、第２コンサベータタンク４１内の空気袋４８内の空気が吸湿呼吸器５２から出入りすることで、絶縁油３４の膨張分の体積を第２コンサベータ４０が吸収している。
【００２０】
次に、変圧器１の作用について説明する。ＬＴＣ３０の動作時には、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４が膨張又は収縮する。絶縁油３４が膨張する場合は、図１中の矢印Ａ方向に絶縁油３４が流れ、絶縁油３４が切換開閉器収容室３６から第２コンサベータタンク４１内に流入することにより空気袋４８を押圧し、蛇腹構造が収縮する。
【００２１】
次に、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４が収縮する場合は、膨張時の逆の方向、つまり矢印Ｂ方向に絶縁油３４が流れる。すなわち、絶縁油３４は、第２コンサベータタンク４１内から連結管３８を介して切換開閉器収容室３６内の方向に流れる。これにより、空気袋４８の蛇腹構造が伸長し、空気袋４８内に大気が流入することにより、空気袋４８の体積が増加する。このようにして、第２コンサベータタンク４１から流出した絶縁油３４の減少分の体積を第２コンサベータ４０が吸収している。なお、第２コンサベータ４０に、絶縁油３４の油面すなわち空気袋４８底面の位置を示す油面計を備える構成としてもよい。
【００２２】
以上に説明したように、実施形態に係る変圧器１は以下の効果を奏する。
実施形態に係る変圧器１によれば、変圧器タンク１０及び第１コンサベータタンク１６内の絶縁油１２と、第２コンサベータタンク４１内の絶縁油３４とが隔絶されているため、絶縁油１２と絶縁油３４は混ざり合うことがない。
【００２３】
これにより、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４と、変圧器タンク１０及び第１コンサベータタンク１６内の絶縁油１２とについて、異なる種類の絶縁油を用いることができるため、絶縁油の選択肢が増える。例えば、絶縁油１２としてはＬＴＣ３０に適した絶縁油１２を使用することができ、絶縁油３４としてはＬＴＣ３０に適した絶縁油３４を用いることができる。
【００２４】
また、このように、絶縁油１２と絶縁油３４は混ざり合うことがないため、変圧器１のメンテナンスとして一般的な油中ガス分析において異常なガスを検出した場合、変圧器本体１４側の問題なのか、ＬＴＣ３０側の問題なのかを判別することができる。
【００２５】
また、ＬＴＣ３０を構成する図示しないギア機構は、絶縁油３４を潤滑剤として用いるため、ギア動作に伴い絶縁油３４が機械的に劣化する。また、ギア動作に伴い万一金属異物が発生すると絶縁油３４中に浮遊する可能性があり、これが万一変圧器１本体内に移動すると、変圧器１が絶縁破壊を起こす危険性がある。上記構成により、絶縁油３４が第１コンサベータタンク１６や変圧器タンク１０に移動することが防止されるため、変圧器１の信頼性が向上する。また、空気袋４８により絶縁油３４は大気から遮断されているため、酸化による劣化も抑制される。
【００２６】
また、ＬＴＣ３０として、真空バルブ式切換開閉器３２を備えるＬＴＣ３０を使用している。このため、タップ切換え時に発生するアークによるスラッジの発生、及びこれによる絶縁油の汚染が抑制される。従って、絶縁油３４の劣化は、上述のＬＴＣ３０のギア機構の動作による機械的劣化だけであるので、ＬＴＣ３０のメンテナンス頻度を減少させることが可能となる。これによりメンテナンスコストを格段に軽減することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図２を用いて説明する。以下、第２実施形態が第１実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態においては、第２コンサベータ４０の呼吸管５４が、第１コンサベータ１５の呼吸管２２に接続している。従って、第１コンサベータ１５と第２コンサベータ４０は同一の吸湿呼吸器２０に接続している。吸湿呼吸器２０は、第１コンサベータ１５の吸湿呼吸器と、第２コンサベータ４０との吸湿呼吸器を兼ねている。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００２８】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、吸湿呼吸器２０を一台とすることができるため、吸湿剤を交換するなどのメンテナンスが軽微ですみ、コスト削減を可能にする。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図３を用いて説明する。以下、第３実施形態が第１、第２実施形態と異なる点について説明する。
【００３０】
第２実施形態においては、第２コンサベータタンク４１内に、隔絶部５０を備えており、隔絶部５０内には絶縁油１２が充填され、隔絶部５０以外には絶縁油３４が充填されている。隔絶部５０は連結管４３、連結管４４を介して第１コンサベータタンク１６に接続されている。連結管４３と連結管４４の間、つまり連結管の途中には仕切弁４６が設けられており、仕切弁４６が開弁又は閉弁することにより、第１コンサベータタンク１６内と、第２コンサベータ４０との間を、開閉（すなわち接続又は遮断）可能に構成されている。仕切弁４６としては、例えば電磁式のソレノイドバルブなどを用いることができる。
【００３１】
変圧器１の運転時には仕切弁４６は開弁されている。仕切弁４６が開弁されている場合は、絶縁油１２は、第２コンサベータ４０の隔絶部５０内と第１コンサベータタンク１６内との間を往来可能となる。
【００３２】
第２コンサベータタンク４１には気抜栓４０ａが備えられている。気抜栓４０ａはＬＴＣ３０のメンテナンス時などに、第２コンサベータタンク４１内の絶縁油３４を抜く際に使用される。また、ＬＴＣ３０のメンテナンス時には仕切弁４６は閉弁される。
【００３３】
次に、変圧器１の作用について説明する。ＬＴＣ３０の動作時には、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４が膨張又は収縮する。絶縁油３４が膨張する場合は、図１中の矢印Ａ方向に絶縁油３４が流れ、絶縁油３４が第２コンサベータタンク４１内に流入することにより隔絶部５０を押圧し、隔絶部５０の蛇腹構造が収縮する。
【００３４】
この時、仕切弁４６は開弁しているため、この隔絶部５０の蛇腹構造の収縮により隔絶部５０内の絶縁油１２が矢印Ｃの方向に流れ、第１コンサベータタンク１６内に流入する。これにより、隔絶部５０の容積が減少することにより、第２コンサベータタンク４１内に流入した絶縁油３４による容積の増加分を吸収する。
【００３５】
また、この時、隔絶部５０内の絶縁油１２が第１コンサベータタンク１６に入り込み、第１コンサベータタンク１６内の油量が増加することで、空気袋１８が押圧される。そして、空気袋１８内の空気が呼吸管２２を介して吸湿呼吸器２０から外部に放出されることにより空気袋１８が収縮する。
【００３６】
次に、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４が収縮する場合は、膨張時の逆の方向、すなわち矢印Ｂ方向に絶縁油３４が流れる。すなわち、絶縁油３４は、隔第２コンサベータタンク４１内から連結管３８を介して切換開閉器収容室３６内の方向に流れる。これにより、第２コンサベータタンク４１内の絶縁油３４が減少するため、隔絶部５０は膨張方向に動き、これに伴って、第１コンサベータタンク１６内の絶縁油１２が連結管４４、連結管４３を介して隔絶部５０内に流入する。すなわち、絶縁油１２は矢印Ｄ方向に流れ、隔絶部５０内に流れ込む。これにより、第２コンサベータタンク４１から流出したことにより減少した絶縁油３４の容積の減少分を隔絶部５０の膨張によって補填している。
【００３７】
仕切弁４６は、ＬＴＣ３０のメンテナンス時には閉弁される。例えば、ＬＴＣ３０の定期的な吊だし点検時などには、仕切弁４６が閉弁される。これにより、変圧器１及び第１コンサベータ１５内の絶縁油１２までをも抜く必要がなくなる。なお、第２コンサベータ４０に、絶縁油３４の油面すなわち空気袋４８底面の位置を示す油面計を備える構成としてもよい。
【００３８】
第３実施形態によれば、第１及び第２の実施形態に係る効果を奏する。第３実施形態に係る変圧器１によれば、変圧器タンク１０及び第１コンサベータタンク１６側の絶縁油１２と、切換開閉器収容室３６側の絶縁油３４とが、第２コンサベータ４０内において、隔絶部５０によって隔絶されている。この構成により、絶縁油１２と絶縁油３４は混ざり合うことがない。また、絶縁油３４が、第１コンサベータタンク１６に流入することがない。
【００３９】
また、隔絶部５０は、ＬＴＣ３０において汚染した絶縁油３４と、第１コンサベータタンク１６内の絶縁油１２との間を隔絶し、両者が混ざり合うことを防止する。このため、第１コンサベータタンク１６と接続する変圧器タンク１０内の絶縁油１２の劣化を抑制することができる。
【００４０】
また、切換開閉器収容室３６と第１コンサベータタンク１６との間を接続する連結管４３、４４の間すなわち連結管の途中に仕切弁４６を備えるように構成した。従って、ＬＴＣ３０の吊り出し点検の際には、切換開閉器収容室３６内の絶縁油３４を抜くことで足り、変圧器タンク１０及び第１コンサベータタンク１６内の絶縁油１２を抜く必要はない。このため、メンテナンスの処理時間が短時間になるという効果を奏する。
【００４１】
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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】
【００４２】
１…変圧器（静止誘導機器）、１０…変圧器タンク（静止誘導機器タンク）、１２、３４…絶縁油、１４…変圧器本体（静止誘導機器本体）、１５…第１コンサベータ、１６…第１コンサベータタンク、１８…空気袋（第１隔絶部）、２０…吸湿呼吸器、２２…呼吸管、２３、３８、４２、４４…連結管、３０…真空バルブ式負荷時タップ切換器、３２…切換開閉器、３６…切換開閉器収容室、４０…第２コンサベータ、４１…第２コンサベータタンク、４６…仕切弁、４８…空気袋（第２隔絶部）、５０…隔絶部（第２隔絶部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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