(57)【要約】【課題】非磁性シールドを効果的の取り付け、小型軽量化を図れる静止誘導電器を提供する。【解決手段】静止誘導電器は、鉄心脚部１とこの上下に継鉄部２とを有し、各継鉄部２の両側に鉄心締付金具３を配置する鉄心と、鉄心脚部１に巻回する巻線４とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク５内に収納すると共に、絶縁媒体６を封入し、タンク５の長手方向の内面に非磁性体シールド７を取り付けている。上下の各鉄心締付金具３は、その長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部３Ａを設け、これら上下の各延長支持部間に非磁性体シールド８を取り付け、非磁性シールド８を巻線４外面とタンク５間に位置させている。また、上下の各鉄心締付金具３の延長支持部３Ａには、その対向面部分にそれぞれ非磁性体シールドを取り付けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置する静止誘導電器において、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記上下の各延長支持部間に非磁性シールドを取り付けて前記巻線外面とタンク間に位置させて構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】
鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置する静止誘導電器において、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記上下の各延長支持部間に非磁性シールドを取り付けて前記巻線外面とタンク間に位置させると共に、前記両側に配置する各鉄心締付金具の延長支持部の対向面部分にそれぞれ非磁性シールドを取り付けて構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項３】
請求項２において、前記延長支持部を設ける両側の鉄心締付金具間を、短絡回路を形成する非磁性体シールドにて連結して構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、前記延長支持部は前記各鉄心締付金具にて一体に構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかにおいて、前記延長支持部は取り付け部を形成した支持金具を前記各鉄心締付金具の端部に固定して構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項６】
鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置する静止誘導電器において、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記両側に配置する鉄心締付金具の各延長支持部の対向面部分にそれぞれ非磁性シールドを取り付けて構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変圧器やリアクトル等の静止誘導電器に係り、特にタンクや鉄心締付金具に非磁性体シールドを備えた静止誘導電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変圧器やリアクトル等の静止誘導電器は、良く知られているように大容量化しており、例えば変圧器の場合には全体構造が大型化している。変圧器の大型化は、運転の際にタンク内部に収納する巻線や接続用リード線から、タンク内部に漏れ出る漏洩磁束も増加することになる。この漏洩磁束は、変圧器を構成するタンクや鉄心締付金具等の構造物に侵入して渦電流を誘起し、渦電流に基づき局部的な温度上昇を引き起こして損失を発生させるため、製品の性能や信頼性等の面から問題となる。
【０００３】
通常、変圧器では、タンクの内面に銅やアルミニュウムの非磁性材製か、珪素鋼板等の磁性材製のシールドを適宜取り付け、タンクに侵入する巻線等からの漏洩磁束の影響を減少することが行われている（特許文献１参照）。このように、タンクの内面に、非磁性材製や磁性材製のシールド板を取り付ける場合には、漏洩磁束の進入によりシールド板が温度上昇するのを抑えるため、タンク内に封入する油等の絶縁媒体で効果的に冷却できる構造にしている。
【０００４】
また、鉄心締付金具は、鉄心脚の上下継鉄の両側に配置されるので、鉄心脚に巻装する巻線の上下端部の近傍に位置することから、漏洩磁束の侵入による影響も大きいので、次のような種々の対策を行っている。
【０００５】
例えば、従来からの漏洩磁束の対策として、連結金具で連結する両側の鉄心締付金具の面である最上面に、それぞれ高導電性部材よりなる磁気シールド板を設け、両側のシールド板はそれらの両端部や巻線の相間部で、高導電性部材により導電結合することが提案されている(特許文献２参照)。
【０００６】
また、３相鉄心の長手方向両側部とタンクとの間にそれぞれ長板状電磁シールド一対を設置し、それぞれ一対の長板状電磁鋼板シールドの各自由端部を橋渡すように、アルミニュウム又は銅等製の小板を設置する変圧器の電磁シールドも知られている。(特許文献３参照)。更に、コアの中心片（鉄心脚）にコイルを巻装するとき、コイルがコアから露出している部分のコイル側面に、高導磁率磁性板を配置する磁気シールド型電源トランスも提案されている(特許文献４参照)。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１４０７２号公報
【特許文献２】特公昭５９−４６４０６号公報
【特許文献３】実開平１−９２１１４号公報
【特許文献４】実開平４−１０３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１等の如くタンクの内面に取り付けるシールド板を、シールド板の取り付けの効果を上げ、しかもタンク内に封入する油等の絶縁媒体で効果的に冷却できる構造にしようとすると、タンクとシールド板との寸法が大きくなり、この結果、絶縁媒体の量も増加するため、全体が大型化して据付面積も大きくなってしまう問題がある。
【０００９】
また、特許文献２のように鉄心締付金具の最上面に高導電性部材よりなる２枚の磁気シールド板をその長手方向に設け、少なくとも両端を高導電性部材で連絡すれば、鉄心締付金具での発生損失を小さくできるが、変圧器の小型軽量化を図るには十分でない問題がある。更に、特許文献３の構造では、アルミニュウム又は銅等製の小板を設置することにより、タンク底板での発生損失を小さくでき、また特許文献４の構造では、コイルの側面に高導磁率磁性板を密着させることにより、漏れ磁束を低減できる。しかし、これらの構造は大容量の送配電用変圧器への適用するには十分なものではなく、適用したとしても小型軽量化には役立たない問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、非磁性シールドを効果的の取り付け、小型軽量化を図れる静止誘導電器を提供することにある。
【００１１】
また本発明の他の目的は、鉄心締付金具部分での過大な損失集中や温度上昇による不具合を除去できる静止誘導電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の静止誘導電器は、鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置して構成する際に、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記上下の各延長支持部間に非磁性シールドを取り付けて前記巻線外面とタンク間に位置させて構成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の静止誘導電器は、鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置して構成する際に、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記上下の各延長支持部間に非磁性シールドを取り付けて前記巻線外面とタンク間に位置させると共に、前記両側に配置する各鉄心締付金具の延長支持部の対向面部分にそれぞれ非磁性シールドを取り付けて構成したことを特徴とする。
【００１４】
しかも、前記延長支持部を設ける両側の鉄心締付金具間を、短絡回路を形成する非磁性体シールドにて連結して構成したことを特徴とする。また、前記延長支持部は前記各鉄心締付金具にて一体に構成、或いは前記延長支持部は取り付け部を形成した支持金具を前記各鉄心締付金具の端部に固定して構成したことを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明の静止誘導電器は、鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置して構成する際に、前記上下の各鉄心締付金具はその長手方向端部に巻線外形寸法より突出する延長支持部を設け、前記上下の各延長支持部間に非磁性シールドを取り付けて前記巻線外面とタンク間に位置させると共に、前記両側に配置する各鉄心締付金具の延長支持部の対向面部分にそれぞれ非磁性シールドを取り付けて構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のように静止誘導電器のタンクへの漏れ磁束の侵入を阻止する非磁性体シールドを、上部及び下部鉄心締付金具に取り付けてタンクと巻線間の絶縁媒体中に位置させるように構成すれば、非磁性体シールドを絶縁媒体によって効果的に冷却することができる。従って、漏れ磁束の侵入で発熱するシールド等の冷却に必要なタンク内の絶縁媒体量を減少できるため、静止誘導電器全体を小型軽量化して据付面積を縮小することができる。
【００１７】
また、本発明のように静止誘導電器の上及び下の鉄心締付金具部分に巻線外形寸法より突出する延長支持部の一部に、非磁性体シールドを適切に設けたので、上及び下の鉄心締付金具部分における漏洩磁束に基づく損失増加や温度上昇による不具合を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の静止誘導電器では、鉄心脚部とこの上下に継鉄部とを有して前記各継鉄部の両側に鉄心締付金具を配置する鉄心と、前記鉄心脚部に巻回する巻線とからなる本体部を、絶縁媒体を充填するタンク内に収納し、前記タンクの内にシールドを配置して構成する際に、タンクと巻線外面間に配置する非磁性シールドを適切に取り付け、上下の各継鉄部の両側に配置する鉄心締付金具部分に非磁性シールドを適切に取り付けて構成している。
【実施例１】
【００１９】
本発明を３相３脚変圧器に適用した図１及び２に示す実施例を用いて説明する。３相３脚変圧器は、タンク５の内部に変圧器本体を収納し、タンク５内に絶縁用及び冷却媒体用として活用する絶縁油や絶縁ガス等の絶縁媒体６を封入して製作する。
【００２０】
変圧器本体は、各相分の３つの鉄心脚部１と、各鉄心脚部1の上下に配置する継鉄２と、上下の継鉄２の両側にそれぞれ配置して締付固定する鉄心締付金具３とにより積層鉄心を形成し、この３つの鉄心脚部１にそれぞれ各相分の巻線４を配置して構成している。この例では、タンク５の長手方向の内面に、非磁性体シールド７を取り付けている。タンク５の内面に取り付けるシールドは、公知のように非磁性体シールドに限らず磁性体シールドを用いることも、またこれらを組み合せて用いることもできる。
【００２１】
上下の各鉄心締付金具３は、その長手方向端部に巻線４の外形寸法より突出する延長支持部３Ａを設け、この部分を非磁性体シールドの取り付けに活用している。即ち、一般に、鉄心締付金具３は、巻線４の押さえに利用するため、巻線４端面に対向位置の程度までの長さとするが、本発明では各鉄心締付金具３の長手方向端部に、更に巻線４の外形寸法よりも伸びて突出する延長支持部３Ａを設けている。そして、これら上下の両側の延長支持部３Ａ間に非磁性体シールド８を取り付けてタンク５と平行になるようにし、非磁性体シールド８を端部相の巻線４外面とタンク５間の絶縁媒体中に位置させて漏洩磁束の対策に活用している。
【００２２】
各延長支持部３Ａは、鉄心締付金具３の長手方向端部を所定寸法延長し、シールド取り付け部を形成して一体に作成しても、又は取り付け部を形成した支持金具３Ａを、各鉄心締付金具３の長手方向端部に溶接やフランジ接続で固定して構成することができる。
【００２３】
非磁性体シールド８は、銅板或いはアルミニウム板等の良導電性材料を用いて、端部相の巻線４６にほぼ対向する面を有し、漏洩磁束を適切に遮蔽できる大きさにする。そして、当然のことながら非磁性体シールド８は、高電圧部分の絶縁を損なわず、かつタンク５面への漏洩磁束を遮蔽できる位置に取り付けるようにする。
【００２４】
本発明では、積層鉄心の継鉄部２の両側に配置する上下の鉄心締金具３に延長支持部３Ａを設け、この各延長支持部３Ａ部分に非磁性体シールド８を取り付けて、非磁性体シールド８を巻線４外面とタンク５間に位置させているため、各相の巻線４、特に端部相の巻線４から破線矢印で示すようにタンク５に侵入しようとする漏れ磁束は、非磁性体シールド８に流れる渦電流の反磁界作用により、侵入を効果的に阻止できる。しかも、非磁性体シールド８はこの両面が絶縁媒体６に接して効果的に冷却できるから、非磁性体シールド８の局部的な温度上昇を抑制でき、冷却油の絶縁媒体４の量も減少できることから、変圧器の小型軽量化が可能となる。
【実施例２】
【００２５】
本発明の他の実施例である図３に示す変圧器は、上記した実施例と同様に上下の各鉄心締付金具３は、その長手方向端部に巻線４の外形寸法より突出する延長支持部３Ａを設けている。そして、この上下の各鉄心締付金具３の延長支持部３Ａは、その対向面部分にそれぞれ非磁性体シールド９を取り付けている。この結果、巻線４からの漏れ磁束は、非磁性体シールド９に流れる渦電流の反磁界作用により、侵入を効果的に阻止できため、過大な損失の集中や温度上昇による問題を効果的に防止することができる。
【００２６】
この実施例においても、上記したように上下の両側の延長支持部３Ａ間に、漏洩磁束の対策用の非磁性体シールド８を取り付けてタンク５と平行になるようにし、非磁性体シールド８を端部相の巻線４外面とタンク５間の絶縁媒体中に位置させ、同様な効果を達成するようにしている。
【実施例３】
【００２７】
本発明の別の実施例である図４に示す変圧器は、図３で説明した構造とすると共に、更に上下の継鉄部２の両側に配置する鉄心締金具３は、その長手方向端部に設ける延長支持部３Ａ部分間に、複数の非磁性体シールド９及び１０を取り付けて短絡回路を設ける構成としている。
【００２８】
この実施例では、上記実施例で達成できる効果の他、延長支持部３Ａを設ける鉄心締付金具３部分と複数の非磁性体シールド９及び１０による短絡回路に渦電流が流れ、その渦電流による反作用磁界によりタンクのカバー（図示せず）への漏れ磁束の侵入を阻止することができるから、タンクのカバーにおける過大な損失集中や温度上昇による問題を効果的に防止することができる。
【００２９】
上記した各実施例においては、本発明を３相３脚変圧器に適用した例で説明したが、単相変圧器やリアクトルにも適用できることは明らかであり、この場合にも同様な効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例である３相３脚変圧器を一部断面して示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線より見た一部断面して示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施例である３相３脚変圧器の端部のみを一部断面して示す平面図である。
【図４】本発明の別の実施例である３相３脚変圧器の端部のみを一部断面して示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…鉄心脚部、２…継鉄部、３…鉄心締付金具、３Ａ…延長支持部、４…巻線、５…タンク、６…絶縁媒体、７、８、９、１０…非磁性体シールド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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