(57)【要約】【課題】横倒し状態のコイルに、鉄心を挿入する作業を容易にした変圧器を提供することにある。【解決手段】変圧器は、略水平方向に空隙を有するコイルと、コイルに巻き回された鉄心を有し、鉄心のうちコイルを通過する部分の底面と側面部とを覆う第１の支持部と、鉄心のうちコイルを通過する部分と対向する部分の底面と側面部とを覆う第２の支持部と、コイルの下面側を支持する第３の支持部を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向に空隙を有するコイルと、前記コイルに巻き回された鉄心を有する変圧器であって、
前記鉄心のうち前記コイルを通過する部分の底面と側面部とを覆う第１の支持部と、
前記鉄心のうち前記コイルを通過する部分と対向する部分の底面と側面部とを覆う第２の支持部と、
前記コイルの下面側を支持する第３の支持部を有することを特徴とする変圧器。
【請求項２】
請求項１記載の変圧器において、前記鉄心は、アモルファス材料を有することを特徴とする変圧器。
【請求項３】
請求項１記載の変圧器において、前記鉄心は円形コイルであり、前記鉄心の一辺を構成するラッピング部を支持する第４の支持部を有することを特徴とする変圧器。
【請求項４】
請求項３記載の変圧器において、前記円形コイルの内周下部に前記鉄心を支持する第５の支持部を有することを特徴とする変圧器。
【請求項５】
請求項１記載の変圧器において、前記鉄心の上に、第２の鉄心を重ねた構成であり、前記第２の鉄心のうち前記コイルを通過する部分の底面と側面部とを覆う第６の支持部と、前記第２の鉄心のうち前記コイルを通過する部分と対向する部分の底面と側面部とを覆う第７の支持部材とを有することを特徴とする変圧器。
【請求項６】
請求項５記載の変圧器において、前記第１の支持部と前記第２の支持部の高さを、前記鉄心の高さより高くしたことを有することを特徴とする変圧器。
【請求項７】
請求項１記載の変圧器において、前記第１の支持部と前記第２の支持部は、絶縁材料で形成することを特徴とする変圧器。
【請求項８】
請求項７記載の変圧器において、前記第１の支持部と前記第２の支持部は、断面形状がロ字形状であることを特徴とする変圧器。
【請求項９】
略水平方向に空隙を有するコイルと、前記コイルに巻き回された鉄心を有する変圧器の製造方法であって、
前記コイルを、その下面を支持する第１の支持部に配置し、
前記鉄心の一辺の底面と側面部とを覆う第２の支持部と、前記鉄心の他の辺の底面と側面部とを覆う第３の支持部に、前記鉄心を載せ、前記鉄心の一辺を前記コイルの空隙に挿入することを特徴とする変圧器の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の変圧器の製造方法であって、前記第２の支持部と前記第３の支持部はそれぞれ取り外し可能な先端部を有し、前記先端部が取り外された状態で、前記鉄心の端部間を接合することを特徴とする変圧器の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の変圧器の製造方法であって、前記鉄心は、上下に２列からなり、それぞれの鉄心の挿入方向を互い反対方向にし、各鉄心の開口部のラッピング作業を並行して行うことができることを特徴とする変圧器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器に関し、特に、組立作業性を向上した変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１の図３に示されたように、大容量の特高アモルファス変圧器では、鉄心とコイルの組立時に、直立状態の鉄心にコイルを挿入して変圧器を組み立てる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された、アモルファス薄帯を積層した鉄心では、剛性が低いため、直立状態とするためにはテーピングを行う必要性がある。さらに、鉄心にコイルを挿入する場合、鉄心のラッピング作業は、コイル端面上部で行うこととなるため、アモルファス薄帯の破片がコイル内部に入り込む危険性が生じる。そのため、アモルファス薄帯の破片がコイル内部に入り込まないよう慎重に作業を行わなければならない。
【０００５】
また、直立状態の鉄心にコイルを挿入する方法の他に、横倒し状態のコイルに鉄心を挿入する方法がある。その方法では、
上記した直立状態の鉄心にコイルを挿入するのに比べて別の課題が生じる。
【０００６】
横倒し状態の円形コイルに鉄心を挿入する場合、（１）から（３）の点で作業性が悪い。（１）鉄心挿入時に円形コイルが傾いてしまう。（２）鉄心の剛性が低いため、鉄心にたわみが生じ挿入が困難である。（３）コイルの内周は円形であるが鉄心は矩形であるため鉄心を正確に配置するのが容易でない。
【０００７】
本発明の目的は、横倒し状態のコイルに、鉄心を挿入する作業を容易にした変圧器およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の好ましい一例としては、略水平方向に空隙を有するコイルと、コイルに巻き回された鉄心を有する変圧器であって、鉄心のうちコイルを通過する部分の底面と側面部とを覆う第１の支持部と、鉄心のうちコイルを通過する部分と対向する部分の底面と側面部とを覆う第２の支持部と、コイルの下面側を支持する第３の支持部を有する変圧器である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、横倒し状態のコイルに、鉄心を挿入する作業を容易にした変圧器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に関する支持治具に設置された円形コイルを示す図である。
【図２】コ字形状トレーに積載された鉄心を示す図である。
【図３】円形コイルに一列目の鉄心を挿入した状態を示す図である。
【図４】円形コイルに鉄心を挿入し、鉄心開口部をラッピングした状態を示す図である。
【図５】円形コイルに二列目の鉄心を挿入し、ラッピング作業を終了した状態を示す図である。
【図６】図５の断面を示す図である。
【図７】円形コイルに鉄心が全て挿入し、ラッピングまで終えた状態を示す図である。
【図８】二列の鉄心を、同時にラッピング作業をすることを示す図である。
【図９】ロ字形状トレーに積載された鉄心を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて、説明する。
【実施例１】
【００１２】
円形コイル４の回転を防止するために、図１のように、円形コイル４を、円形コイル支持治具５の上に配置し、円形コイル４の内周下部にプレスボード６を配置する。このプレスボード６のずれを防止するため、円形コイル４と絶縁性を有するテープ等で固定する。プレスボード６を配置することで円形コイル４の内周底面を平面にし、矩形である鉄心２（図２参照）の挿入を正確に行うことを可能とする。
【００１３】
鉄心２は、アモルファス材料で構成され、例えばアモルファス磁性薄帯を積層した構成とした。変圧器の短絡事故時にコイルに大電流が流れ大きな電磁機械力が発生するが、大容量の特高アモルファス変圧器では、コイル形状を円形としてコイル自体の強度を上げることで変形を抑えることができる。円形コイル支持治具５の上面は、円形コイル４の下面の形状に支持できる曲面形状としており、円形コイル４を、円形コイル支持治具５の上に配置することで、鉄心挿入時に円形コイルが傾くことを防ぐことができる。
【００１４】
図２のように、鉄心２をコ字形状トレー７に載せる。トレーの断面形状をコ字とすることで、鉄心挿入時に、自重によって鉄心が外側に倒れることを防止する。このコ字形状トレー７は絶縁性能のある材質とし、鉄等の非絶縁材を用いる場合は絶縁処理を施す。絶縁性能を持たせることで、鉄心２の挿入後もトレーをコイル内部から取り外す必要が無くなり、そのまま変圧器として組立て可能となる。この場合、コイル自体の剛性がトレーによって強化されるため、変圧器の短絡機械強度の向上が図れる。
【００１５】
また、コ字形状トレー７の板厚は鉄心の自重に耐え得る程度の厚さとする。また、コ字形状トレー７は、コ字形状トレー本体の第１の支持部７a1と、第２の支持部7a2、および、コ字形状トレー先端７b1、7b2という、四つの部品により構成されている。コイルに挿入し終えるまでは、各部品は絶縁性のテープ等で接続しておく。
【００１６】
図３に示すように、コ字形状トレー７に載せた状態で円形コイル４に、コ字形状トレー７を挿入する。この時、あらかじめ円形コイル４の開口部両端に添木８を設置しておく。鉄心２とコ字形状トレー７は吊治具を用いて持ち上げ、挿入する。
【００１７】
鉄心２をコ字形状トレー７に載せた状態で挿入することで、鉄心２の下端面がプレスボード６と擦れて割れることを防止することができる。また、鉄心の自重と剛性の低さから、たわみが生じて挿入できないといった事態も防ぐことができる。
【００１８】
鉄心２の挿入後、コ字形状トレー先端7b1,7b2を取り外し、鉄心開口部のラッピング作業を容易に行うことができる。添木８を設置したことで鉄心の自重による垂れを防止できるため、ラッピング作業が、さらに容易となる。ここで、ラッピングは、切断された薄板状の鉄板もしくはアモルファス薄帯を積み重ねてできた、鉄板もしくはアモルファス薄帯の積層体の両端部（鉄心の開口部の両端）を接合することである。接合した鉄心の部分をラッピング部という。
【００１９】
ラッピング作業終了後の状態を図４に示す。一列目の鉄心ラッピング終了後、二列目の鉄心を一列目の鉄心の上部に挿入しラッピング作業を行う。
【００２０】
鉄心二列目のラッピング作業が終了した状態を図５に示す。また、その断面図とコ字形状トレー７の部分の拡大図を、図６に示す。図６に示すように、コ字形状トレー７の側面の高さを鉄心２の高さよりも高くすることで、一列目の鉄心２に二列目の鉄心２の自重がかからず、鉄心特性の悪化を防止できる。
【００２１】
図７は、円形コイル４に、鉄心２を全て挿入し、ラッピングまで終えた状態を示す。図７の状態のまま円形コイル４の配線処理行うことで、円形コイル４および鉄心２を反転し直立させる作業を行う必要が無くなり、工数を削減することができる。円形コイル４の配線後、円形コイル４、鉄心２、円形コイル支持治具５、添木８を組み合わせた状態でそのままタンクへ入れることで、円形コイル支持治具５、添木８の取り外し工数を削減できる。
【００２２】
また、プレスボード６とコ字形状トレー７を使用することで鉄心の変形の防止につながるため、鉄心の特性向上(無負荷損の低減)を図ることができる。さらに、鉄心周りの強度が向上するため変圧器本体の短絡機械力強度の向上にもつながる。ならびに、円形コイル支持治具５、添木８を用いることにより、コイルや鉄心等の変圧器中身組立品が、輸送時等に動くことを防止することができる。その結果、変圧器中身のずれによる短絡や、変圧器のタンクと中身が接触するといったことを防止でき、変圧器としての製品の信頼性を向上できる。
【実施例２】
【００２３】
実施例１では、二列の鉄心２の例を示したが、鉄心２の列数は一列、二列に限らず、複数列の鉄心２とすることができる。複数列の鉄心２を、それぞれコ字形状トレー７で支持することにより、複数列の鉄心２であっても、コイルに挿入する際の作業性を高めることができる。
【実施例３】
【００２４】
実施例１では、一列目の鉄心２のラッピング作業後に二列目の鉄心を挿入したが、図８に示すように一列目の鉄心挿入後、ラッピング作業を行う前に二列目の鉄心を挿入してもよい。
【００２５】
この時、鉄心２の円形コイル４への挿入方向を、図８に示すように、互いに反対方向に挿入することで、鉄心２の開口部が重ならないので、一列目と二列目のラッピング作業を同時に行うことができ作業時間を短縮することができる。鉄心列数が二列以上の場合でも、挿入方向を互い違いにすることで同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００２６】
実施例１では、トレーの断面をコ字形状としたが、図９に示すようにロ字形状でもよい。この場合もコ字形状トレー７と同様、ロ字形状トレー本体９a1、ロ字形状トレー先端９b1、それらに対向したロ字形状トレー本体９a2とロ字形状トレー先端９b2の四つの部品から構成される。
【００２７】
ロ字形状とした場合、絶縁紙による鉄心コア部のラッピング作業(絶縁処理)が不要となるので作業性が向上する。
【符号の説明】
【００２８】
２…鉄心
４…円形コイル
５…円形コイル支持治具
６…プレスボード
７…コ字形状トレー
７a1,７a2…コ字形状トレー本体
７b1,７b2…コ字形状トレー先端
８…添木
９…ロ字形状トレー
【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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