(57)【要約】      （修正有）【課題】タンクの振動を抑制可能なタンク支持構造を有する油入変圧器を提供する。【解決手段】鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体をタンク１０内に収納し、絶縁油を入れてなる油入変圧器であって、タンク１０は、底板１２と、側板からなる胴体部１３で構成され、側板が底板１２よりも下に突き出ており、タンク１０を支持するベース１４を有する。べース１４は、底板１２よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部と異なる高さの底板１２を支持する底板支持部とを有する。底板１２は、胴体部１３の内側で側板と底板１２のベース１４側で溶接により固定され、底板１２よりも下に突き出た側板は側板支持部で溶接によりベース１４に固定される。ベース１４は、底板支持部で底板１２と溶接により固定されるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体をタンク内に収納し、絶縁油を入れてなる油入変圧器であって、
前記タンクは、底板と、側板からなる胴体部で構成され、前記側板が前記底板よりも下に突き出ており、
前記タンクを支持するベースを有し、
前記ベースは前記底板よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部と異なる高さの底板を支持する底板支持部とを有し、
前記底板は前記胴体部の内側で前記側板と前記底板の前記ベース側で溶接により固定され、
前記底板よりも下に突き出た側板は前記側板支持部で溶接によりベースに固定され、
前記ベースは前記底板支持部で底板と溶接により固定されることを特徴とする油入変圧器。
【請求項２】
鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体をタンク内に収納し、絶縁油を入れてなる油入変圧器であって、
前記タンクは、底板と、側板からなる胴体部で構成され、前記側板が前記底板よりも下に突き出ており、
前記タンクを支持するベースを有し、
前記ベースは前記底板よりも下に突き出た側板を内包し側板の動きを規制する切り欠きと、前記底板を支持する底板支持部とを有し、
前記底板は前記胴体部の内側で前記側板と前記底板の前記ベース側で溶接により固定され、
前記ベースは前記底板支持部で底板と溶接により固定されることを特徴とする油入変圧器。
【請求項３】
請求項２に記載の油入変圧器であって、
前記底板は立ち上げ部を有し折曲げられており、前記胴体部の内側で前記底板の立ち上げ部と前記胴体部の側板が重ね合わせた状態で溶接されていることを特徴とする油入変圧器。
【請求項４】
請求項１から３の何れか1項に記載の油入変圧器であって、
前記鉄心−コイル組立体は、鉄心の複数の脚部にそれぞれ取り付けた複数のコイルを備え、
前記複数のコイルが近接する部位に面する前記胴体部に、前記複数のコイルの軸方向に延び、前記複数のコイルが近接する部位に向かって凹む絞り部を設けていることを特徴とする油入変圧器。
【請求項５】
請求項４に記載の油入変圧器であって、
前記ベースは、前記タンクの正面から背面に掛けて延びるベースをタンク長手方向に前記複数のコイルごとに前記底板に複数設けることを特徴とする油入変圧器。
【請求項６】
請求項４に記載の油入変圧器であって、
前記ベースは、前記タンクの正面から背面に掛けて延びるベースをタンク長手方向に前記胴体部の面に設けた絞り部に対応した位置の前記底板に設けることを特徴とする油入変圧器。
【請求項７】
請求項５または６に記載の油入変圧器であって、
前記ベースは、さらに、前記タンクの長手方向のタンクの左右側面間に延びるベースを前記タンク正面から背面の前後方向の中間部に設けることを特徴とする油入変圧器。
【請求項８】
鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体を収納し絶縁油を入れてなるタンクと該タンクを支持するベースを有する油入変圧器の製造方法であって、
前記タンクは、底板と、側板からなる胴体部で構成され、前記側板が前記底板よりも下に突き出ており、
前記ベースは前記底板よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部と異なる高さの底板を支持する底板支持部とを有し、
前記底板は前記胴体部の内側で前記側板と前記底板の前記ベース側で溶接により固定され、
前記底板よりも下に突き出た側板は前記側板支持部で溶接によりベースに固定し、
前記ベースは前記底板支持部で底板と溶接により固定することを特徴とする油入変圧器の製造方法。
【請求項９】
鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体を収納し絶縁油を入れてなるタンクと該タンクを支持するベースを有する油入変圧器の製造方法であって、
前記タンクは、底板と、側板からなる胴体部で構成され、前記側板が前記底板よりも下に突き出ており、
前記ベースは前記底板よりも下に突き出た側板を内包し側板の動きを規制する切り欠きと、前記底板を支持する底板支持部とを有し、
前記底板は前記胴体部の内側で前記側板と前記底板の前記ベース側で溶接により固定し、
前記ベースは前記底板支持部で底板と溶接により固定することを特徴とする油入変圧器の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の油入変圧器の製造方法であって、
前記底板を立ち上げ部を有するように折曲げ、前記底板は前記胴体部の内側で前記底板の立ち上げ部と前記胴体部の側板が重ね合わせた状態で溶接することを特徴とする油入変圧器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油入変圧器に係り、特にタンク支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に油入電気機器、例えば油入変圧器のタンクには、変圧器の絶縁媒体として絶縁油が入っている。その絶縁油は変圧器の通電熱で温度上昇することによって膨張し、タンクの内圧が上昇するので、タンクは変形しないように充分な強度を必要とする。また、短絡や励磁突入電流によるタンクの振動や、さらには、地震や輸送時等の様々な要因によりタンクの振動を抑制可能なタンク支持構造が必要である。さらには、熱伝導が低い絶縁油の温度上昇を抑制できる放熱性能が要求される。
【０００３】
この種のタンクの従来技術としては、特開平２−１１７１１２号（特許文献１）がある。特許文献１は、タンクの側壁を構成する金属板自体に波付け加工を施して放熱フィンを形成する波付け形の変圧器タンクの製造方法に関するもので、波付け加工により多数の中空放熱フィン部を形成した金属板と、金属板の幅方向の両端縁に溶接された上部枠体及び下部枠体とによりタンクの側壁を構成し、下部枠体のフランジに底板を溶接してタンクを構成する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１１７１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、タンク支持のためのベースについての記載はなく、一般的には、タンクの底板にベースを固定してタンク支持構成としている。ここで、タンクを製造するために側板と底板とを溶接した際にビードが形成されるが、このビードが、底板とベースを固定する際に干渉すると、底板とベースを正常な位置で安定的に固定することができず、様々な要因によりタンクが振動する可能性がある。そのためタンク製造時の溶接によるビードが干渉しないように、ベースはビードを避けるような構成とする必要があり、これらの点について特許文献１は考慮されていなかった。
【０００６】
本発明は、タンクの振動を抑制可能なタンク支持構造を有する油入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】
【０００７】
本発明は、上記背景技術に鑑み、その一例を挙げるならば、鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体をタンク内に収納し、絶縁油を入れてなる油入変圧器であって、タンクは、底板と、側板からなる胴体部で構成され、側板が底板よりも下に突き出ており、タンクを支持するベースを有し、べースは底板よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部と異なる高さの底板を支持する底板支持部とを有し、底板は胴体部の内側で側板と底板のベース側で溶接により固定され、底板よりも下に突き出た側板は側板支持部で溶接によりベースに固定され、ベースは底板支持部で底板と溶接により固定されるように構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タンクの振動を抑制可能な油入変圧器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１におけるタンク全体の概略斜視図である。
【図２】実施例１におけるベース周辺の拡大図である。
【図３】実施例２におけるベース周辺の拡大図である。
【図４】実施例３におけるベース周辺の拡大図である。
【図５】実施例４におけるタンク全体の概略斜視図である。
【図６】実施例４における油入変圧器の横断面図である。
【図７】実施例４におけるベースの取付け位置の第1の例を示すタンク下面図である。
【図８】実施例４におけるベースの取付け位置の第２の例を示すタンク下面図である。
【図９】実施例４におけるベースの取付け位置の第３の例を示すタンク下面図である。
【図１０】実施例４におけるベースの取付け位置の第４の例を示すタンク下面図である。
【図１１】実施例４におけるベースの取付け位置の第４の例を示すタンク全体の概略下面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例におけるタンク全体の概略斜視図である。図１において、タンク１０は、蓋を取付けるためのフランジ１１、底板１２と、側板からなる胴体部１３とで構成され、これらにより鉄心とコイルとを組み立てた鉄心−コイル組立体及びこれを絶縁するための絶縁油を収容するように構成されている。胴体部１３は、シート状の簿板、例えば鋼板をプレス加工によって成形したものである。また、１４はタンク全体を支えるベースである。
【００１２】
また、図２は、本実施例におけるタンク支持構造を説明するためのベース１４周辺の拡大図である。図２（ａ）は、図１の破線で囲んだＡ部分を底板１２側から見た油入変圧器斜視図であり、図２（ｂ）は、図１の破線で囲んだＡ部分をＢ−Ｂ線から見たＡ部分の断面図である。
【００１３】
図２（ｂ）に示すように、本実施例においては、胴体部１３の側板が底板１２よりも下に突き出ており、底板１２は胴体部１３の内側で図に示すＣ部分で溶接により胴体部１３に固定される。また、ベース１４は底板１２よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部を有し、図に示すＤ部分で側板が溶接によりベース１４に固定される。また、ベース１４は図に示す底板支持部であるＥ部分で底板１２と溶接される。
【００１４】
すなわち、ベース１４は底板１２よりも下に突き出た側板を支持する側板支持部と、その側板支持部と異なる高さの底板支持部を有したタンク支持構造とする。これにより、底板１２と胴体部１３の溶接個所Ｃはベース１４と底板１２を溶接する際に干渉せず、底板とベースを正常な位置で安定的に固定することができる。また、側板とベースをＤ部分で溶接することでタンク膨張時に側板の広がりを抑える効果がある。
【実施例２】
【００１５】
図３は、本実施例におけるタンク支持構造を説明するためのベース１４周辺の拡大図である。本実施例におけるタンク全体の概略斜視図は図１と同様であり、図３（ａ）は、図１の破線で囲んだＡ部分を底板１２側から見た油入変圧器斜視図であり、図３（ｂ）は、図１の破線で囲んだＡ部分をＢ−Ｂ線から見た断面図である。図１、図２と同じ機能の構成は同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、本実施例においては、実施例１と同様に胴体部１３の側板が底板１２よりも下に突き出ており、ベース１４に切り欠き１７を設け、その切り欠き１７が、底板１２よりも下に突き出した側板を内包し、側板の動きを規制するように構成する。
【００１７】
ここで、胴体部１３は、シート状の側板をプレス加工によって成形し筒状の胴体部を構成する。その際、例えば、胴体部１３の縦半分ずつを、折り曲げて成形し、成形後の縦半分の、上面から見た場合コ字状となる２つの側板を溶接により接合させて製造する。または、1枚の側板を筒状に成形し溶接する。そして、形成された胴体部１３に底板１２とフランジ１１を溶接してタンクを製造する。胴体部１３を筒状に溶接する際、底板１２とフランジ１１の形状に合致するように形成することで、強度低下を防止できる。そのために、胴体部１３を構成する側板を底板１２に巻きつけ仮溶接することで底板１２の形状に沿った筒状の胴体部１３を形成できる。よって、ベース１４の切り欠き１７によって側板を内包し側板の動きを規制することで、側板を底板１２に巻きつけ仮溶接する際の側板の位置決めに利用できる。
【００１８】
また、実施例1と同様に、底板１２は胴体部１３の内側で図に示すＣ部分で溶接により胴体部１３に固定される。また、ベース１４は図に示すＥ部分で底板１２と溶接される。
【００１９】
よって、本実施例によれば、実施例１と同様に、底板１２と胴体部１３の溶接個所Ｃはベース１４と底板１２を溶接する際に干渉せず、底板とベースを正常な位置で安定的に固定することができる。また、ベース１４の切り欠き１７によって底板よりも下に突き出した側板を内包し側板の動きを規制することで、側板を底板１２に巻きつけ仮溶接する際の側板の位置決めに利用でき、タンクの強度低下防止の効果がある。
【実施例３】
【００２０】
図４は、本実施例におけるタンク支持構造を説明するためのベース１４周辺の拡大図である。本実施例におけるタンク全体の概略斜視図は図１と同様であり、図４は、図１の破線で囲んだＡ部分をＢ−Ｂ線から見た断面図である。図１、図２、図３と同じ機能の構成は同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２１】
図４に示すように、本実施例においても、胴体部１３の側板が底板１２よりも下に突き出ており、ベース１４に切り欠き１７を設け、その切り欠き１７が、底板１２よりも下に突き出した側板を内包し側板の動きを規制するように構成する。
【００２２】
また、本実施例における、底板１２は立ち上げ部を有し折曲げられており、胴体部１３の内側で底板１２と胴体部１３の側板を重ね合わせた状態で溶接する。
【００２３】
すなわち、実施例２の図３に示すように、構造上、底板１２は、胴体部１３を構成する側板より厚い板を使用する。そのため、薄板と厚板を溶接する際に、それぞれを垂直に当てて溶接すると薄板が溶接温度により溶解してしまい溶接が困難となる可能性がある。また溶接部の気密性が低下する可能性が増えて強度低下の原因にもなる可能性がある。そこで、図４に示すように、底板１２に立ち上げ部を設け折曲げ、底板１２と胴体部１３の側板を重ね合わせた状態で溶接するように構成する。これにより、胴体部１３を構成する側板への溶接温度による熱の影響を低減でき、溶接が容易となり、また溶接部の気密性が向上し強度向上も図れる。また、底板１２への熱の影響も低減できるため、底板１２の薄型化も実現できる。
【００２４】
よって、本実施例によれば、実施例２と同様に、底板１２と胴体部１３の溶接個所Ｃはベース１４と底板１２を溶接する際に干渉せず、底板とベースを正常な位置で安定的に固定することができる。また、ベース１４の切り欠き１７によって底板１２よりも下に突き出した側板を内包し側板の動きを規制するように構成する。側板の動きを規制することで、側板を底板１２に巻きつけ仮溶接する際の側板の位置決めに利用でき、タンクの強度低下防止の効果がある。さらに、胴体部を構成する側板への溶接温度による熱の影響を低減でき、溶接が容易となり、また溶接部の気密性が向上し強度向上も図られる。また、底板への熱の影響も低減できるため、薄型化も実現できる。
【実施例４】
【００２５】
図５は、本実施例におけるタンク全体の概略斜視図である。また、図６はタンク内部に鉄心−コイル組立体を収納した油入変圧器の横断面を上から見た横断面図である。図６は、３相３脚構造の油入変圧器を示す。なお、図１と同じ機能の構成は同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２６】
本実施例における油入変圧器は、図６に示すように、鉄心２１とコイル２２とを組み立てた鉄心−コイル組立体２０は、鉄心２１の複数の脚部にそれぞれ複数の相（Ｕ相２６，Ｖ相２７，Ｗ相２８）のコイル２２が設けられている。なお、コイル２２は一次コイル部２３と二次コイル部２４で構成されている。そして、コイル２２の外周に設ける絶縁油３０が一定の層厚になるように、複数の相のコイル２２が近接する相間接触部２５に面しているタンクの胴体部１３の面に絞り部１５を設けている。絞り部１５は、コイル２２の軸方向に延び、複数の相のコイルが近接する部位に向かって凹んでいる。本実施例では、タンク１０の胴体部１３の面をコイル２２の外周面に沿って延びる曲面で形成し、コイル２２の外周面の絶縁油３０がほぼ一定の層厚となるようにしている。これによって、絶縁性能上の必要絶縁距離１６ｂを確保しながら、タンク周囲との相間接触部の絶縁距離１６ａを絶縁性能上の必要絶縁距離１６ｂまで小さくできる。絶縁油の熱伝導は、たとえば、0.12W/m・Kと熱伝導が小さいが、金属製のタンクの熱伝導は例えば、80w/m・Kと比較的大きい。従って、熱伝導性能が低い絶縁油の厚さを薄くし、熱伝導が比較的大きいタンクまでの距離を小さくすることで放熱性能が向上できる。この構成によれば、絶縁油の層を薄くすることにより、熱源であるコイルからの放熱性を向上させることができる。また、油入変圧器の小型化が図られる。
【００２７】
本実施例では、胴体部１３の面に絞り部１５を設けた構成のタンクに対して、実施例１の図２に示した構成や、実施例２の図３に示した構成や、実施例３の図４に示した構成を適用でき、実施例１から３と同様の効果がある。特に、本実施例においては、絞り部１５を設けた胴体部１３であるため、その形状を維持したまま胴体部１３を溶接する際には実施例１で示した絞り部のない胴体部に比べて位置決め等が困難である。そのため、ベース１４の切り欠き１７によって側板の動きを規制するように構成することで、側板を底板１２に巻きつけ仮溶接する際の側板の位置決めに利用することで作業効率の大幅な改善が期待できる。
【００２８】
次に、本実施例における、ベースの取付け位置について以下図面を用いて説明する。
【００２９】
図７は、本実施例におけるベースの取付け位置の第1の例を示すベース側から見たタンク下面図である。図７において、図面の上方をタンク正面、図面の左右のタンク長手方向をタンク側面とした場合、タンク長手方向に、タンク正面から背面に掛けて延びる前後方向ベース４０を２本、タンクの底板１２に設けた構成を示している。
【００３０】
図８は本実施例におけるベースの取付け位置の第２の例を示すベース側から見たタンク下面図である。図８においては、タンク正面から背面に掛けて延びる前後方向ベース４０をタンク長手方向に複数の相のコイルごとにタンクの底板１２に設けている。図８においては、３相のコイルが設けられているので、タンク正面から背面に掛けて延びる３本の前後方向ベース４０を各相のコイルごとに設けている。これにより、短絡時の振動がコイルごとのベースに逃げるので強度向上に貢献できる。
【００３１】
図９は本実施例におけるベースの取付け位置の第３の例を示すベース側から見たタンク下面図である。図９においては、タンク正面から背面に掛けて延びる前後方向ベース４０をタンク長手方向に胴体部１３の面に設けた絞り部１５に対応した位置に設けている。これにより、絞り部による胴体部の強度低下を絞り部に対応した位置に設けたベースで補強することができる。
【００３２】
図１０は本実施例におけるベースの取付け位置の第４の例を示すベース側から見たタンク下面図である。図１０においては、タンク正面から背面に掛けて延びる前後方向ベース４０に加えて、タンク長手方向のタンクの左右側面間に延びる側面方向ベース５０をタンク正面から背面の前後方向の中間部に設けている。図１１は図１０に示す第４の例をベース側から見たタンク全体の概略下面斜視図である。図１１に示すように、前後方向ベース４０と側面方向ベース５０が交わる部分は、側面方向ベース５０を５０−１、５０−２、５０−３に３分割して、前後方向ベース４０と交わる部分を避けるように構成する。側面方向ベース５０は底板１２に溶接によりその全長が固定されるので、分割による強度低減はない。なお、ベース５０を分割する代わりに前後方向ベース４０を分割してもよい。このように、タンク前後方向の前後方向ベース４０に加え、タンク左右方向の側面方向ベース５０を設けることで、さらに短絡や励磁突入電流、地震や輸送時等の様々な要因によるタンクの振動を低減することできる。
【００３３】
なお、図７から図１１において、ベースと底板の取り付け構造は、実施例１から実施例３に示した構造を適用できる。
【００３４】
以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：タンク、１１：フランジ、１２：底板、１３：胴体部、１４：ベース、１５：絞り部、１６ａ：相間接触部の絶縁距離、１６ｂ：必要絶縁距離、１７：切り欠き、２０：鉄心−コイル組立体、２１：鉄心、２２：コイル、２３：一次コイル部、２４：二次コイル部、２５：相間接触部、２６：Ｕ相、２７：Ｖ相、２８：Ｗ相、３０：絶縁油、４０：前後方向ベース、５０：側面方向ベース
【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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【図１１】
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