(57)【要約】  タンク(１３０)と、タンク(１３０)内に収納された鉄心と、タンク(１３０)内に収納されて鉄心に巻き回された巻線と、タンク(１３０)の内壁に固定され、巻線から発生する漏洩磁束を遮蔽する磁気シールド(１４０)を構成する複数の金属製磁性体(１４１)と、タンク(１３０)の内壁および複数の金属製磁性体(１４１)と接合されることにより、複数の金属製磁性体(１４１)をタンク(１３０)の内壁に固定する少なくとも１つの止め板(１６０ａ〜ｅ)とを備える。複数の金属製磁性体(１４１)において、互いに隣り合う金属製磁性体(１４１)同士は、１つのみの止め板(１６０ａ〜ｅ)によって互いに繋がれている。
2014185267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクと、
前記タンク内に収納された鉄心と、
前記タンク内に収納されて前記鉄心に巻き回された巻線と、
前記タンクの内壁に固定され、前記巻線から発生する漏洩磁束を遮蔽する磁気シールドを構成する複数の金属製磁性体と、
前記タンクの前記内壁および前記複数の金属製磁性体と接合されることにより、前記複数の金属製磁性体を前記タンクの前記内壁に固定する少なくとも１つの止め板とを備え、
前記複数の金属製磁性体において、互いに隣り合う金属製磁性体同士は、１つのみの前記止め板によって互いに繋がれている、静止誘導機器。
【請求項２】
前記止め板は、長手方向を有する短冊状の外形を有し、かつ、前記巻線の軸方向に直交する方向と該長手方向とが平行になるように固定されている、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
３つ以上の前記金属製磁性体と接合された前記止め板を含む、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
複数の前記止め板を含み、
前記複数の止め板のうちの一部は、前記巻線の軸方向において前記金属製磁性体の一端側に位置し、
前記複数の止め板のうちの他の一部は、前記軸方向において前記金属製磁性体の他端側に位置し、
前記複数の金属製磁性体のうちのいずれかは、前記軸方向と直交する方向の一方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記一端側に位置する前記止め板によって繋がれ、かつ、前記軸方向と直交する前記方向の他方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記他端側に位置する前記止め板によって繋がれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
互いに隣り合う前記金属製磁性体同士の間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記タンクの前記内壁と前記金属製磁性体との間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項７】
前記金属製磁性体は、前記巻線の軸方向と直交する方向に積層された複数の板状部材を含み、
前記板状部材を構成する材料は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項８】
前記板状部材が電磁鋼板である、請求項７に記載の静止誘導機器。
【請求項９】
前記金属製磁性体は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い材料からなる線材が撚られた撚り線を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項１０】
前記板状部材または前記線材は、表面を絶縁被覆されている、請求項７または９に記載の静止誘導機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止誘導機器に関し、特に、変圧器およびリアクトルなどの静止誘導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器のタンクの内壁などに設けられる磁気シールドの構造を開示した先行文献として、特開平７−２１１５５８号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された磁気シールドにおいては、複数の磁気シールド体が複数の取付板によってタンクに固定されている。特許文献１の図２においては、３つの磁気シールド体が４つの取付板によって固定されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１１５５８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に記載の磁気シールドにおいては、互いに隣り合う磁気シールド体同士が複数の止め板によって繋がれている。そのため、磁束が磁気シールドで飽和して磁気シールドを突き抜けた場合、互いに隣り合う磁気シールド体同士と複数の止め板とで構成される環状部の内側を突き抜けた磁束によって、この環状部を流れる渦電流が発生する。この場合、環状部を流れる渦電流によって磁気シールド内において局部的な過熱が発生する。【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気シールド内を流れる渦電流による局部的な過熱の発生を抑制できる静止誘導機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】
【０００６】
本発明に基づく静止誘導機器は、タンクと、タンク内に収納された鉄心と、タンク内に収納されて鉄心に巻き回された巻線と、タンクの内壁に固定され、巻線から発生する漏洩磁束を遮蔽する磁気シールドを構成する複数の金属製磁性体と、タンクの内壁および複数の金属製磁性体と接合されることにより、複数の金属製磁性体をタンクの内壁に固定する少なくとも１つの止め板とを備える。複数の金属製磁性体において、互いに隣り合う金属製磁性体同士は、１つのみの止め板によって互いに繋がれている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、磁気シールド内を流れる渦電流による局部的な過熱の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る静止誘導機器の構成を示す一部断面図である。
【図２】図１の静止誘導機器を矢印ＩＩ方向から見た図である。
【図３】図２の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す内側面図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態５に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態６に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す内側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１０】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器の構成を示す一部断面図である。図２は、図１の静止誘導機器を矢印ＩＩ方向から見た図である。図３は、図２の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。図１においては、鉄心１１０およびタンク１３０のみ断面で示している。図３においては、漏洩磁束の一例を示している。
【００１１】
図１〜３に示すように、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器１００は、タンク１３０と、タンク１３０内に収納された鉄心１１０と、タンク１３０内に収納されて鉄心１１０に巻き回された巻線１２０とを備えている。鉄心１１０は、積層された複数の電磁鋼板１１１から構成され、側面視において、中央に開口を有する矩形状の外形を有している。
【００１２】
また、静止誘導機器１００は、巻線１２０の軸方向１に延在してこの軸方向１と直交する方向２に並んでタンク１３０の内壁に固定され、巻線１２０から発生する漏洩磁束を遮蔽する第１磁気シールド１４０を構成する複数の金属製磁性体１４１と、タンク１３０の内壁および複数の金属製磁性体１４１と接合されることにより、複数の金属製磁性体１４１をタンク１３０の内壁に固定する少なくとも１つの第１止め板１６０とを備える。第１磁気シールド１４０は、タンク１３０の４つの内壁のそれぞれに設けられている。
【００１３】
本実施形態においては、図２，３に示すように、６つの金属製磁性体１４１が５つの第１止め板１６０によってタンク１３０の内壁に固定されているが、金属製磁性体１４１および第１止め板の各々の数はこれに限られず、少なくとも１つの第１止め板１６０によって複数の金属製磁性体１４１がタンク１３０の内壁に固定されていればよい。
【００１４】
さらに、静止誘導機器１００は、第２止め板１７０によってタンク１３０の底部に固定されて巻線１２０から発生する漏洩磁束を遮蔽する第２磁気シールド１５０を備える。第２磁気シールド１５０は、金属製磁性体１４１とは構造が延在方向および長さのみ異なる複数の金属製磁性体から構成されている。第２止め板１７０は、第１止め板１６０と同様の構造を有する。第２磁気シールド１５０は、平面視において、鉄心１１０を互いの間に挟むように１対で設けられている。ただし、第２磁気シールド１５０および第２止め板１７０は、必ずしも設けられなくてもよい。
【００１５】
タンク１３０は、ＳＳ材(日本工業規格)またはＳＭ材(日本工業規格)などの構造用圧延鋼材で形成されている。
【００１６】
図１に示すように巻線１２０から発生する漏洩磁束１０が、仮にタンク１３０の内壁に侵入した場合、タンク１３０の内壁に渦電流が流れる大きな経路が形成される。渦電流が流れる経路が大きい場合、その経路と鎖交する漏洩磁束１０の量が多くなるため、経路を流れる渦電流量が過大になる。
【００１７】
タンク１３０の内壁において過大な渦電流が流れた場合、タンク１３０の内壁の渦電流が流れている部分において局部的な発熱が生じる。この発熱箇所の近傍に絶縁物が存在する場合、絶縁物が加熱されて劣化または燃焼する恐れがある。発熱箇所の近傍に絶縁油が存在する場合、絶縁油が加熱されて分解する恐れがある。絶縁油が分解した場合、酸素ガス、窒素ガスまたは二酸化炭素ガスなどの不燃性ガス、もしくは、一酸化窒素ガス、水素ガス、メタンガスまたはプロパンガスなどの可燃性ガスが発生し、これらのガスが絶縁油中において絶縁破壊を起こす要因となる恐れがある。
【００１８】
このようにタンク１３０の内壁において過大な渦電流が流れることを抑制するために、従来は、特許文献１に記載のような磁気シールドが設けられている。ここで、従来の磁気シールドの問題点について詳細に説明する。
【００１９】
従来の一般的な磁気シールドは、タンク１３０を構成する材料より透磁率の高い電磁鋼板が複数積層されて構成されている。電磁鋼板は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の電磁鋼板の各々は、互いに絶縁されている。
【００２０】
複数の電磁鋼板は、電磁鋼板の積層方向の両側に配置された２つの挟み板によって挟まれている。各挟み板は、電磁鋼板の積層方向に延在するように配置された複数の止め板の各々と溶接されている。挟み板および止め板は、短冊状の金属製薄板で構成されている。このように、従来の一般的な磁気シールドにおいては、複数の電磁鋼板が、複数の止め板によって接合されて繋がれた２つの挟み板に挟持されることによって一体化されている。なお、複数の止め板の各々と複数の電磁鋼板とは溶接によって接合されている。
【００２１】
上記の一般的な磁気シールドを、磁気シールドを構成する複数の電磁鋼板の積層方向と漏洩磁束がタンクに侵入して通過する方向とが直交するようにタンクの内壁に固定することにより、通常運転状態において巻線から発生する漏洩磁束がタンクの内壁に侵入することを抑制できる。ここで、通常運転状態とは、たとえば巻線が短絡して漏洩磁束の発生量が増加し、巻線から発生した漏洩磁束によって磁気シールドが飽和した状態となる異常運転状態以外の静止誘導機器の運転状態である。
【００２２】
磁気シールドを設けることにより、通常運転状態において巻線から発生した漏洩磁束は、磁気シールド内を通過して巻線に戻る経路を通るようになる。電磁鋼板はタンクを構成する材料より鉄損が少ないため、漏洩磁束を、磁気シールド内を通過させることにより鉄損を低減できる。
【００２３】
上記のように、電磁鋼板は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されているため、積層された電磁鋼板の側面から電磁鋼板内に侵入した磁束によって発生する渦電流は、電磁鋼板の積層方向に広がることができない。そのため、通常運転状態においては、磁気シールド内に発生する渦電流の経路は小さく、磁気シールドを設けることにより渦電流損を低減できる。
【００２４】
しかし、従来の一般的な磁気シールドにおいては、特許文献１に記載のように、互いに隣り合う磁気シールド体同士が複数の止め板によって繋がれている。そのため、上記の異常運転状態において巻線から発生した漏洩磁束によって磁気シールドが飽和して漏洩磁束が磁気シールドを突き抜けた場合、磁気シールド内において互いに隣り合う磁気シールド体同士と複数の止め板とで構成される環状部の内側を突き抜けた磁束によって、この環状部を流れる渦電流が発生する。
【００２５】
すなわち、各磁気シールド体の挟み板と複数の止め板とは溶接によって接合されて電気的に接続されているため、複数の磁気シールド体にわたって渦電流の経路となる環状部を構成する。渦電流は、鎖交する磁束が最大になる経路に多く流れるため、上記環状部に集中して流れる。
【００２６】
渦電流の経路と鎖交する漏洩磁束の磁束量Φと渦電流量Ｉとは、ｄΦ／ｄｔ＝Ｖ＝ＲＩの関係を満たし、渦電流の経路と鎖交する漏洩磁束の磁束量Φと渦電流の経路の電気抵抗値Ｒとが決まれば、渦電流量Ｉが一意的に決まる。上記のように、挟み板および止め板は金属製薄板で構成されているため渦電流が流れる方向と直交する断面の面積が小さく、渦電流が挟み板および止め板を流れる際の電流密度が大きくなって、挟み板および止め板において局部的な過熱が発生する。
【００２７】
上記のように、従来の一般的な磁気シールドにおいては、異常運転状態に環状部を流れる渦電流によって、磁気シールド内において局部的な過熱が発生する。
【００２８】
また、従来の一般的な磁気シールドにおいては、磁気シールドの薄型化のために電磁鋼板の幅を狭くした場合、電磁鋼板の熱容量が小さくなり、電磁鋼板の溶接接合部が熱膨張して電磁鋼板に歪みが生じることがある。この場合、複数の電磁鋼板を一体化できなくなることがある。そのため、従来の一般的な磁気シールドにおいては、電磁鋼板の熱容量を確保するために所定の幅以上の電磁鋼板を用いなくてはならず、磁気シールドの薄型化の障害となっていた。
【００２９】
そこで、本実施形態に係る静止誘導機器においては、図２，３に示すように、複数の金属製磁性体１４１において、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士は、１つのみの止め板によって互いに繋がれている。
【００３０】
本実施形態においては、金属製磁性体１４１は、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２に積層された複数の板状部材である電磁鋼板を含む。電磁鋼板は、タンク１３０を構成する構造用圧延鋼材より透磁率が高い。また、各電磁鋼板は、短冊状の外形を有し、表面を絶縁被覆されている。複数の電磁鋼板は、接着剤によって互いに接着されて一体化されている。金属製磁性体１４１は、横断面において矩形状の断面形状を有する。
【００３１】
ただし、金属製磁性体１４１の構成は上記に限られず、たとえば、タンク１３０を構成する構造用圧延鋼材より透磁率が高い材料からなる線材が撚られた撚り線で構成されていてもよい。この場合、線材の表面は絶縁被覆される。撚り線で金属製磁性体１４１を構成することにより、接着剤を用いることなく複数の線材を一体化することができる。なお、１本の線材を複数回折り返したものを撚って撚り線としてもよい。
【００３２】
金属製磁性体１４１の横断面形状は、矩形状に限られず、円形状でもよい。金属製磁性体１４１の横断面形状が円形状である場合、金属製磁性体１４１の横断面形状が矩形状である場合に比べて、角部がないことにより金属製磁性体１４１の周辺に発生する電界を緩和することができる。
【００３３】
上記のように板状部材または線材の表面を絶縁被覆することにより、互いに隣接する板状部材同士の間または線材同士の間を絶縁することができる。これにより、渦電流が互いに隣接する板状部材同士の間または線材同士の間を流れることを抑制して、渦電流の経路を小さくすることができる。その結果、金属製磁性体１４１における渦電流損を低減できる。
【００３４】
また、金属製磁性体１４１における渦電流損を低減するために、板状部材の厚さは薄い方が好ましく、線材の直径は小さい方が好ましい。これにより、各板状部材または各線材において漏洩磁束１０が侵入する面を小さくして、各板状部材または各線材において発生する渦電流の経路を小さくすることができる。その結果、金属製磁性体１４１における渦電流損を低減できる。
【００３５】
上記のように本実施形態においては、複数の金属製磁性体１４１が巻線１２０の軸方向１に延在してこの軸方向１と直交する方向２に並んでタンク１３０の内壁に固定されることにより、第１磁気シールド１４０を構成している。複数の金属製磁性体１４１は、タンク１３０の内壁に接合された第１止め板１６０とそれぞれ接合されることにより、タンク１３０の内壁に固定される。
【００３６】
第１止め板１６０は、長手方向を有する短冊状の外形を有する。また、第１止め板１６０は、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２と第１止め板１６０の長手方向とが平行になるように固定されている。
【００３７】
第１磁気シールド１４０においては、６つの金属製磁性体１４１が５つの第１止め板１６０によってタンク１３０の内壁に固定されている。本実施形態においては、金属製磁性体１４１と第１止め板１６０とは、溶接によって互いに接合されているが、接着剤によって互いに接合されていてもよい。
【００３８】
具体的には、図２，３において、左側から第１番目の金属製磁性体１４１と左側から第２番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板１６０ａのみによって互いに繋がれている。左側から第１番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ａとは、接合部１６１ａにて互いに接合されている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ａとは、接合部１６２ａにて互いに接合されている。
【００３９】
左側から第２番目の金属製磁性体１４１と左側から第３番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板１６０ｂのみによって互いに繋がれている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｂとは、接合部１６２ｂにて互いに接合されている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｂとは、接合部１６３ｂにて互いに接合されている。
【００４０】
左側から第３番目の金属製磁性体１４１と左側から第４番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板１６０ｃのみによって互いに繋がれている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｃとは、接合部１６３ｃにて互いに接合されている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｃとは、接合部１６４ｃにて互いに接合されている。
【００４１】
左側から第４番目の金属製磁性体１４１と左側から第５番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板１６０ｄのみによって互いに繋がれている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｄとは、接合部１６４ｄにて互いに接合されている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｄとは、接合部１６５ｄにて互いに接合されている。
【００４２】
左側から第５番目の金属製磁性体１４１と左側から第６番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板１６０ｅのみによって互いに繋がれている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｅとは、接合部１６５ｅにて互いに接合されている。左側から第６番目の金属製磁性体１４１と第１止め板１６０ｅとは、接合部１６６ｅにて互いに接合されている。
【００４３】
５つの第１止め板１６０は、巻線１２０の軸方向１において、互いに間隔を置いて位置している。本実施形態においては、第１止め板１６０ａから第１止め板１６０ｅまで順に、巻線１２０の軸方向１において金属製磁性体１４１の一端側から他端側に向けて配置されている。
【００４４】
上記のように、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士を複数の止め板によって繋がないようにすることにより、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士と複数の止め板とによって環状部が形成されることを防止できる。
【００４５】
このようにすることにより、上記の異常運転状態において巻線１２０から発生した漏洩磁束１０によって第１磁気シールド１４０が飽和して漏洩磁束１０が第１磁気シールド１４０を突き抜けた場合、第１磁気シールド１４０内に渦電流の経路となる環状部が存在しないため、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流の発生を抑制できる。その結果、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流による局部的な過熱の発生を抑制できる。
【００４６】
また、金属製磁性体１４１を撚り線で構成した場合、線材における止め板との溶接接合部が熱膨張して線材に歪みが生じても、撚られた複数の線材は一体化した状態を維持することができる。そのため、金属製磁性体１４１を電磁鋼板で構成した場合に比較して、磁気シールドの薄型化を図ることができる。
【００４７】
なお、隣り合う金属製磁性体１４１同士の間の隙間は、小さいことが好ましい。隣り合う金属製磁性体１４１同士の間の隙間を小さくして、第１磁気シールド１４０において複数の金属製磁性体１４１を密に配置することにより、漏洩磁束１０が金属製磁性体１４１に侵入する面積を増加させることができる。
【００４８】
第１磁気シールド１４０内を通過する漏洩磁束１０の量は、巻線１２０のアンペアターンと巻線１２０の構造によって決まる。金属製磁性体１４１の飽和磁束密度から、漏洩磁束１０を通過させるために必要な金属製磁性体１４１の断面積が決まる。そのため、漏洩磁束１０が金属製磁性体１４１に侵入する面積を増加させることにより、金属製磁性体１４１を薄くしつつ金属製磁性体１４１の必要断面積を確保できるため、第１磁気シールド１４０の薄型化を図ることができる。
【００４９】
以下、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、止め板の数のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００５０】
(実施形態２)
図４は、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。図４においては、図３と同様の角度から磁気シールドを斜視した状態を示している。また、図４においては、漏洩磁束の一例を示している。
【００５１】
図４に示すように、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器の第１磁気シールド１４０においては、６つの金属製磁性体１４１が１つの第１止め板２６０によってタンク１３０の内壁に固定されている。すなわち、３つ以上の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とが接合されている。第１止め板２６０は、巻線１２０の軸方向１において、金属製磁性体１４１の略中央に配置されている。
【００５２】
具体的には、図４において、左側から第１番目の金属製磁性体１４１と左側から第２番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板２６０のみによって互いに繋がれている。左側から第１番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６１にて互いに接合されている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６２にて互いに接合されている。
【００５３】
左側から第２番目の金属製磁性体１４１と左側から第３番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板２６０のみによって互いに繋がれている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６３にて互いに接合されている。
【００５４】
左側から第３番目の金属製磁性体１４１と左側から第４番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板２６０のみによって互いに繋がれている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６４にて互いに接合されている。
【００５５】
左側から第４番目の金属製磁性体１４１と左側から第５番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板２６０のみによって互いに繋がれている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６５にて互いに接合されている。
【００５６】
左側から第５番目の金属製磁性体１４１と左側から第６番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板２６０のみによって互いに繋がれている。左側から第６番目の金属製磁性体１４１と第１止め板２６０とは、接合部２６６にて互いに接合されている。
【００５７】
上記のように、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士を複数の止め板によって繋がないようにすることにより、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士と複数の止め板とによって環状部が形成されることを防止できる。
【００５８】
このようにすることにより、上記の異常運転状態において巻線１２０から発生した漏洩磁束１０によって第１磁気シールド１４０が飽和して漏洩磁束１０が第１磁気シールド１４０を突き抜けた場合、第１磁気シールド１４０内に渦電流の経路となる環状部が存在しないため、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流の発生を抑制できる。その結果、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流による局部的な過熱の発生を抑制できる。
【００５９】
本実施形態に係る静止誘導機器においては、実施形態１に係る静止誘導機器１００に比較して、止め板の数、および、止め板と金属製磁性体との接合部の数を削減できる。その結果、静止誘導機器の構成を簡素化して静止誘導機器の設置コストを削減できる。
【００６０】
以下、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、止め板の数および止め板の配置のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６１】
(実施形態３)
図５は、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す内側面図である。図５においては、図２と同様の方向から磁気シールドを見た状態を示している。
【００６２】
図５に示すように、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器は、複数の第１止め板を含む。複数の第１止め板のうちの一部は、巻線１２０の軸方向１において金属製磁性体１４１の一端側に位置している。具体的には、第１止め板３６０ｘ，３６０ｂ，３６０ｄ，３６０ｙが、図５中の金属製磁性体１４１の上端側に位置している。本実施形態においては、第１止め板３６０ｘ，３６０ｂ，３６０ｄ，３６０ｙは、同一直線上に並んで位置しているが、これに限られず、互いにずれて位置していてもよい。
【００６３】
複数の第１止め板のうちの他の一部は、巻線１２０の軸方向１において金属製磁性体１４１の他端側に位置している。具体的には、第１止め板３６０ａ，３６０ｃ，３６０ｅが、図５中の金属製磁性体１４１の下端側に位置している。本実施形態においては、第１止め板３６０ａ，３６０ｃ，３６０ｅは、同一直線上に並んで位置しているが、これに限られず、互いにずれて位置していてもよい。
【００６４】
複数の金属製磁性体１４１のうちのいずれかは、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２の一方側に隣り合う金属製磁性体１４１と一端側に位置する第１止め板によって繋がれ、かつ、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２の他方側に隣り合う金属製磁性体１２１と他端側に位置する第１止め板によって繋がれている。
【００６５】
具体的には、図５において、左側から第１番目の金属製磁性体１４１と左側から第２番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板３６０ａのみによって互いに繋がれている。左側から第１番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ａとは、接合部３６１ａにて互いに接合されている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ａとは、接合部３６２ａにて互いに接合されている。さらに、左側から第１番目の金属製磁性体１４１は、第１止め板３６０ｘと接合部３６１ｘにて互いに接合されている。
【００６６】
左側から第２番目の金属製磁性体１４１と左側から第３番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板３６０ｂのみによって互いに繋がれている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｂとは、接合部３６２ｂにて互いに接合されている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｂとは、接合部３６３ｂにて互いに接合されている。
【００６７】
左側から第３番目の金属製磁性体１４１と左側から第４番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板３６０ｃのみによって互いに繋がれている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｃとは、接合部３６３ｃにて互いに接合されている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｃとは、接合部３６４ｃにて互いに接合されている。
【００６８】
左側から第４番目の金属製磁性体１４１と左側から第５番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板３６０ｄのみによって互いに繋がれている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｄとは、接合部３６４ｄにて互いに接合されている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｄとは、接合部３６５ｄにて互いに接合されている。
【００６９】
左側から第５番目の金属製磁性体１４１と左側から第６番目の金属製磁性体１４１とが、第１止め板３６０ｅのみによって互いに繋がれている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｅとは、接合部３６５ｅにて互いに接合されている。左側から第６番目の金属製磁性体１４１と第１止め板３６０ｅとは、接合部３６６ｅにて互いに接合されている。さらに、左側から第６番目の金属製磁性体１４１は、第１止め板３６０ｙと接合部３６６ｙにて互いに接合されている。
【００７０】
上記のように、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士を複数の止め板によって繋がないようにすることにより、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士と複数の止め板とによって環状部が形成されることを防止できる。
【００７１】
このようにすることにより、上記の異常運転状態において巻線１２０から発生した漏洩磁束１０によって第１磁気シールド１４０が飽和して漏洩磁束１０が第１磁気シールド１４０を突き抜けた場合、第１磁気シールド１４０内に渦電流の経路となる環状部が存在しないため、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流の発生を抑制できる。その結果、第１磁気シールド１４０内を流れる渦電流による局部的な過熱の発生を抑制できる。
【００７２】
本実施形態に係る静止誘導機器においては、各金属製磁性体１４１の両端部が止め板によってタンク１３０の内壁に固定される。そのため、各金属製磁性体１４１の一端部のみが止め板によってタンク１３０の内壁に固定された場合に比較して、通電中の巻線１２０から発生した電磁力が各金属製磁性体１４１に作用して生ずる各金属製磁性体１４１の歪みを低減できる。
【００７３】
以下、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、金属製磁性体同士の間に挟まれた絶縁物をさらに備える点のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００７４】
(実施形態４)
図６は、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。図６においては、図３と同様の角度から磁気シールドを斜視した状態を示している。また、図６においては、漏洩磁束の一例を示している。
【００７５】
図６に示すように、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器においては、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士の間に挟まれた絶縁物１８０をさらに備える。本実施形態においては、絶縁物１８０を金属製磁性体１４１の両端部の側面に接触するように配置しているが、絶縁物１８０の配置はこれに限られず、たとえば、金属製磁性体１４１の中央部の側面に接触するように絶縁物１８０を配置してもよい。
【００７６】
絶縁物１８０としては、電気絶縁性を有し、かつ、タンク１３０内に充填される絶縁油または絶縁ガスに対して耐性を有するものであればよく、たとえば、プレスボードなどの絶縁紙、樹脂、ゴム、木材または陶器などから構成されていてもよい。または、絶縁物１８０としては、金属製磁性体１４１の側面に絶縁性材料を塗布して形成した絶縁膜でもよい。
【００７７】
絶縁物１８０を配置することにより、止め板との溶接によって金属製磁性体１４１に歪みが生じた場合においても、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触することを抑制できる。また、通電中の鉄心１１０および巻線１２０から発生する振動によって、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触することを抑制できる。これにより、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触して騒音が発生することおよび渦電流の経路が形成されることを防止できる。
【００７８】
以下、本発明の実施形態５に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、絶縁物の形状のみ実施形態４に係る静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００７９】
(実施形態５)
図７は、本発明の実施形態５に係る静止誘導機器の磁気シールドに侵入する漏洩磁束を模式的に示す斜視図である。図７においては、図３と同様の角度から磁気シールドを斜視した状態を示している。また、図７においては、漏洩磁束の一例を示している。
【００８０】
図７に示すように、本発明の実施形態５に係る静止誘導機器においては、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士の間に挟まれた絶縁物１９０をさらに備える。また、絶縁物１９０は、タンク１３０の内壁と金属製磁性体１４１との間に挟まれている。
【００８１】
本実施形態においては、絶縁物１９０は、直方体状の基部１９１と、基部１９１の両端から基部１９１と直交するように曲折した２つの曲折部１９２とを有している。絶縁物１９０は、２つの曲折部１９２と基部１９１とによって囲まれた空間に金属製磁性体１４１が収容されるように配置されている。
【００８２】
その結果、互いに隣り合う絶縁物１９０の曲折部１９２同士が、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士の間で挟まれて互いに接している。また、絶縁物１９０の基部１９１が、タンク１３０の内壁と金属製磁性体１４１との間に挟まれている。
【００８３】
絶縁物１９０としては、電気絶縁性を有し、かつ、タンク１３０内に充填される絶縁油または絶縁ガスに対して耐性を有するものであればよく、たとえば、プレスボードなどの絶縁紙、樹脂、ゴム、木材または陶器などから構成されていてもよい。
【００８４】
絶縁物１９０を配置することにより、止め板との溶接によって金属製磁性体１４１に歪みが生じた場合においても、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触することを抑制できる。また、通電中の鉄心１１０および巻線１２０から発生する振動によって、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触することを抑制できる。
【００８５】
同様に、止め板との溶接によって金属製磁性体１４１に歪みが生じた場合においても、金属製磁性体１４１がタンク１３０の内壁に接近するように歪むことを抑制できる。また、通電中の鉄心１１０および巻線１２０から発生する振動によって、金属製磁性体１４１とタンク１３０の内壁とが接触することを抑制できる。
【００８６】
これにより、互いに隣り合う金属製磁性体１４１同士が接触して騒音が発生することおよび渦電流の経路が形成されることを防止できる。また、金属製磁性体１４１とタンク１３０の内壁とが接触して騒音が発生することおよび渦電流の経路が形成されることを防止できる。
【００８７】
以下、本発明の実施形態６に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、タンクの内壁と金属製磁性体との間に挟まれた絶縁物をさらに備える点のみ実施形態１に係る静止誘導機器と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００８８】
(実施形態６)
図８は、本発明の実施形態６に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す内側面図である。図８においては、図２と同様の方向から磁気シールドを見た状態を示している。
【００８９】
図８に示すように、本発明の実施形態６に係る静止誘導機器は、タンク１３０の内壁と金属製磁性体１４１との間に挟まれた絶縁物をさらに備える。本実施形態においては、絶縁物４８０ａと絶縁物４８０ｂとの２つの絶縁物を配置している。
【００９０】
ただし、絶縁物の数は、２つに限られず、１つまたは複数でもよい。なお、複数の絶縁物を配置しても新たな渦電流の経路は生じず、また、複数の絶縁物を配置することにより金属製磁性体１４１の歪みを抑制する効果を得られるため、複数の絶縁物を配置することが好ましい。
【００９１】
絶縁物４８０ａは、巻線１２０の軸方向１において金属製磁性体１４１の一端側に位置している。具体的には、絶縁物４８０ａは、図８中の金属製磁性体１４１の上端側に位置している。絶縁物４８０ａは、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２に延在している。
【００９２】
絶縁物４８０ｂは、巻線１２０の軸方向１において金属製磁性体１４１の他端側に位置している。具体的には、絶縁物４８０ｂは、図８中の金属製磁性体１４１の下端側に位置している。絶縁物４８０ｂは、巻線１２０の軸方向１と直交する方向２に延在している。
【００９３】
絶縁物４８０ａおよび絶縁物４８０ｂと金属製磁性体１４１とは、接着剤によって互いに接合されているが、接合されていなくてもよい。ただし、絶縁物４８０ａおよび絶縁物４８０ｂと金属製磁性体１４１とを接合することにより、金属製磁性体１４１がタンク１３０の内壁から離れる方向に歪むことを抑制できる。
【００９４】
左側から第１番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８１ａにて互いに接合されている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８２ａにて互いに接合されている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８３ａにて互いに接合されている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８４ａにて互いに接合されている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８５ａにて互いに接合されている。左側から第６番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ａとは、接合部４８６ａにて互いに接合されている。
【００９５】
左側から第１番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８１ｂにて互いに接合されている。左側から第２番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８２ｂにて互いに接合されている。左側から第３番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８３ｂにて互いに接合されている。左側から第４番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８４ｂにて互いに接合されている。左側から第５番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８５ｂにて互いに接合されている。左側から第６番目の金属製磁性体１４１と絶縁物４８０ｂとは、接合部４８６ｂにて互いに接合されている。
【００９６】
絶縁物４８０ａおよび絶縁物４８０ｂとしては、電気絶縁性を有し、かつ、タンク１３０内に充填される絶縁油または絶縁ガスに対して耐性を有するものであればよく、たとえば、プレスボードなどの絶縁紙、樹脂、ゴム、木材または陶器などから構成されていてもよい。
【００９７】
絶縁物４８０ａおよび絶縁物４８０ｂを配置することにより、止め板との溶接によって金属製磁性体１４１に歪みが生じた場合においても、金属製磁性体１４１がタンク１３０の内壁に接近するように歪むことを抑制できる。また、通電中の鉄心１１０および巻線１２０から発生する振動によって、金属製磁性体１４１とタンク１３０の内壁とが接触することを抑制できる。
【００９８】
これにより、金属製磁性体１４１とタンク１３０の内壁とが接触して騒音が発生することおよび渦電流の経路が形成されることを防止できる。
【００９９】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１００】
１０  漏洩磁束、１００  静止誘導機器、１１０  鉄心、１１１  電磁鋼板、１２０  巻線、１２１，１４１  金属製磁性体、１３０  タンク、１４０  第１磁気シールド、１５０  第２磁気シールド、１６０，１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ，１６０ｄ，１６０ｅ，２６０，３６０ａ，３６０ｂ，３６０ｃ，３６０ｄ，３６０ｅ，３６０ｘ，３６０ｙ  第１止め板、１６１ａ，１６２ａ，１６２ｂ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６５ｄ，１６５ｅ，１６６ｅ，２６１，２６２，２６３，２６４，２６５，２６６，３６１ａ，３６１ｘ，３６２ａ，３６２ｂ，３６３ｂ，３６３ｃ，３６４ｃ，３６４ｄ，３６５ｄ，３６５ｅ，３６６ｅ，３６６ｙ，４８１ａ，４８１ｂ，４８２ａ，４８２ｂ，４８３ａ，４８３ｂ，４８４ａ，４８４ｂ，４８５ａ，４８５ｂ，４８６ａ，４８６ｂ  接合部、１７０  第２止め板、１８０，１９０，４８０ａ，４８０ｂ  絶縁物、１９１  基部、１９２  曲折部。
【図１】
2014185267.tif 000003
【図２】
2014185267.tif 000004
【図３】
2014185267.tif 000005
【図４】
2014185267.tif 000006
【図５】
2014185267.tif 000007
【図６】
2014185267.tif 000008
【図７】
2014185267.tif 000009
【図８】
2014185267.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月22日(2015.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクと、
前記タンク内に収納された鉄心と、
前記タンク内に収納されて前記鉄心に巻き回された巻線と、
前記タンクの内壁に固定され、前記巻線から発生する漏洩磁束を遮蔽する磁気シールドを構成する複数の金属製磁性体と、
前記タンクの前記内壁および前記複数の金属製磁性体と接合されることにより、前記複数の金属製磁性体を前記タンクの前記内壁に固定する少なくとも１つの止め板とを備え、
前記複数の金属製磁性体は、互いに隙間を開けて並んで前記内壁に固定されており、
互いに隣り合う金属製磁性体同士は、１つのみの前記止め板によって互いに繋がれている、静止誘導機器。
【請求項２】
前記止め板は、長手方向を有する短冊状の外形を有し、かつ、前記巻線の軸方向に直交する方向と該長手方向とが平行になるように固定されている、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
３つ以上の前記金属製磁性体と接合された前記止め板を含む、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
複数の前記止め板を含み、
前記複数の止め板のうちの一部は、前記巻線の軸方向において前記金属製磁性体の一端側に位置し、
前記複数の止め板のうちの他の一部は、前記軸方向において前記金属製磁性体の他端側に位置し、
前記複数の金属製磁性体のうちのいずれかは、前記軸方向と直交する方向の一方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記一端側に位置する前記止め板によって繋がれ、かつ、前記軸方向と直交する前記方向の他方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記他端側に位置する前記止め板によって繋がれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
互いに隣り合う前記金属製磁性体同士の間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記タンクの前記内壁と前記金属製磁性体との間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項７】
前記金属製磁性体は、前記巻線の軸方向と直交する方向に積層された複数の板状部材を含み、
前記板状部材を構成する材料は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項８】
前記板状部材が電磁鋼板である、請求項７に記載の静止誘導機器。
【請求項９】
前記金属製磁性体は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い材料からなる線材が撚られた撚り線を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項１０】
前記板状部材または前記線材は、表面を絶縁被覆されている、請求項７または９に記載の静止誘導機器。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月5日(2016.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクと、
前記タンク内に収納された鉄心と、
前記タンク内に収納されて前記鉄心に巻き回された巻線と、
前記タンクの内壁に固定され、前記巻線から発生する漏洩磁束を遮蔽する磁気シールドを構成する複数の金属製磁性体と、
前記タンクの前記内壁および前記複数の金属製磁性体と接合されることにより、前記複数の金属製磁性体を前記タンクの前記内壁に固定する少なくとも１つの止め板とを備え、
前記複数の金属製磁性体は、互いに隙間を開けて並んで前記内壁に固定されており、
互いに隣り合う金属製磁性体同士は、該金属製磁性体同士のみを電気的に接続する１つのみの前記止め板によって互いに繋がれている、静止誘導機器。
【請求項２】
前記止め板は、長手方向を有する短冊状の外形を有し、かつ、前記巻線の軸方向に直交する方向と該長手方向とが平行になるように固定されている、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
３つ以上の前記金属製磁性体と接合された前記止め板を含む、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
複数の前記止め板を含み、
前記複数の止め板のうちの一部は、前記巻線の軸方向において前記金属製磁性体の一端側に位置し、
前記複数の止め板のうちの他の一部は、前記軸方向において前記金属製磁性体の他端側に位置し、
前記複数の金属製磁性体のうちのいずれかは、前記軸方向と直交する方向の一方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記一端側に位置する前記止め板によって繋がれ、かつ、前記軸方向と直交する前記方向の他方側に隣り合う前記金属製磁性体と前記他端側に位置する前記止め板によって繋がれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
互いに隣り合う前記金属製磁性体同士の間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項６】
前記タンクの前記内壁と前記金属製磁性体との間に挟まれた絶縁物をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項７】
前記金属製磁性体は、前記巻線の軸方向と直交する方向に積層された複数の板状部材を含み、
前記板状部材を構成する材料は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項８】
前記板状部材が電磁鋼板である、請求項７に記載の静止誘導機器。
【請求項９】
前記金属製磁性体は、前記タンクを構成する材料より透磁率が高い材料からなる線材が撚られた撚り線を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の静止誘導機器。
【請求項１０】
前記板状部材または前記線材は、表面を絶縁被覆されている、請求項７または９に記載の静止誘導機器。
【国際調査報告】
2014185267.tif 000011
2014185267.tif 000012
2014185267.tif 000013
2014185267.tif 000014