(57)【要約】【課題】コスト高とならないように変成器全体の高さを低くすることができ、変成器搭載機器寸法の増大並びにヒューズの万一の破裂飛散時の他部品への悪影響を防止すること。【解決手段】変流器３０は、鉄心３０ａを底面に対して斜めに配置し、また、取付用の脚部を無くすことによって、コスト高とならないように変流器３０全体の高さを低くした。即ち、変流器３０は、斜めに配置された鉄心３０ａに巻き付けられた図示せぬ一次コイルの両端を変流器上部に設けられた一次側端子３０ｃに接続する一方、図示せぬ二次コイルの両端を鉄心３０ａに巻回し、その両端を鉄心３０ａの下方に設けられた二次側端子３０ｄに接続し、これらを樹脂材料による絶縁モールド３０ｅで被覆並びに収容して構成した。絶縁モールド３０ｅに任意角度で傾斜する凹部（斜め凹部）を形成し、この斜め凹部に鉄心３０ａを配置固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心を有して、高電圧を低電圧に変換又は高電流を低電流に変換する変成器において、
前記鉄心を、変成器底面に対して斜めに配置保持する絶縁モールドを備えたことを特徴とする変成器。
【請求項２】
前記絶縁モールドは、前記一次コイル及び前記二次コイルが巻き付けられた鉄心を、斜めに挿入して固定するための凹部を有し、この凹部に前記鉄心が挿入固定されて当該鉄心が斜めに配置保持された状態となることを特徴とする請求項１に記載の変成器。
【請求項３】
少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心を有して、高電圧を低電圧に変換又は高電流を低電流に変換する変成器において、
前記鉄心を絶縁モールドで水平状態に保持した際に、前記絶縁モールドから突き出て露出した部分を被覆する絶縁カバーを備えたことを特徴とする変成器。
【請求項４】
少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心と、この鉄心を一次コイル及び二次コイルと共に収納する絶縁モールドとを有する変成器において、
前記絶縁モールドは、前記一次コイルに接続される保護用のヒューズの収納部が一体に形成されていることを特徴とする変成器。
【請求項５】
前記収納部は、前記ヒューズを収納するための開口を有し、この開口を閉塞する蓋は、前記ヒューズを当該収納部に収納して当該蓋で閉塞した際に、その収納されたヒューズの一端に電気的に接続される一次側端子を兼用する形状の導電材料で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の変成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧受配電設備等に用いられ、高電圧を低電圧に変換する変圧器、及び高電流を低電流に変換する変流器を総称する変成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、変成器の一次及び二次のコイルが巻き付けられる環状の鉄心は、当該鉄心を固定する絶縁モールドを成形し易くするために、水平又は垂直に配置されている。
鉄心が水平に配置された変成器の一構成例を図３に正面図で示す。この変成器１０は、水平に配置された鉄心１０ａに巻き付けられた図示せぬ一次コイルの両端を、各々保護用のヒューズ１０ｂを介して一次側端子１０ｃに接続する一方、図示せぬ二次コイルの両端を鉄心１０ａに巻回し、その両端を二次側端子１０ｄに接続し、これらを樹脂材料の絶縁モールド１０ｅで封止して構成したものである。なお、ヒューズ１０ｂ、一次側端子１０ｃ、二次側端子１０ｄは各々、図示では正面図のため１つのみ表れているが、実際には各々、２つずつ配備されている。
【０００３】
次に、鉄心が垂直に配置された変成器の一構成例を図４（ａ）の正面図及び（ｂ）の右側面図に示す。この変成器２０は、垂直に配置された鉄心２０ａに巻き付けられた図示せぬ一次コイルの両端を、各々ヒューズ２０ｂを介して一次側端子２０ｃに接続する一方、図示せぬ二次コイルの両端を鉄心２０ａに巻回し、その両端を二次側端子２０ｄに接続し、これらを樹脂材料の絶縁モールド２０ｅで封止して構成したものである。なお、２０ｆは変成器２０を図示せぬ機器等に取付けるための脚部である。
【０００４】
また、これら変成器１０，２０において、二次側端子１０ｄ，２０ｄは、充電部分との絶縁を確保するため、鉄心１０ａの下方（取付部付近）、又は鉄心２０ａの横側に配置されるのが一般的である。更に、保護用のヒューズ１０ｂ，２０ｂは、一次側端子１０ｃ，２０ｃに直結されて露出した状態で変成器上部に配置される。
【特許文献１】特開２００３−２７４５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の変成器は、例えば配電盤に多段積みされる機器内に搭載されるが、この場合、配電盤の高さの制約から機器の高さで当該機器の収納数が決まる。このため、機器の高さを極力低くしなければならないが、このためには機器内に搭載される変成器の高さを極力低くすることが要求されている。しかし、特許文献１の変成器２０においては、鉄心１０ａを垂直に配置するため、変成器２０全体が高くなるという問題がある。更には、従来の殆どの変成器においては、当該変成器２０に示したような取付用の脚部２０ｆが必要となるので、その分、更に全体の高さが高くなっていた。
【０００６】
他方の変成器１０においては、鉄心１０ａを水平に配置するので全体の高さは低くなるが、絶縁モールド１０ｅから鉄心１０ａの先端部分が水平に突き出ると、この突き出た先端部分と変成器１０の上方に配置される図示せぬ高圧導体との絶縁距離が近くなって、絶縁破壊が生じる可能性が高くなる。これを防止するため、鉄心を全て被覆する全モールドタイプが存在するが、全モールドタイプの場合、鉄心とモールドとの干渉によって唸り音等の悪影響が生じる可能性がある。このため、その悪影響を無くすための工夫が必要となり、コスト高となる問題がある。
【０００７】
更に、従来の変成器は、変成器１０，２０に示したように、高電圧となるヒューズ１０ｂ，２０ｂが露出しているので、変圧器を取付ける機器側に金属部分があると、その金属部分との距離を絶縁破壊が生じない距離としなければならない。このため、余計なスペースが生じ、その分機器が大きくなり、上述した機器の高さを低くするといった要求を満たせなくなる問題がある。更には、ヒューズ１０ｂ，２０ｂが破裂飛散した際に内部の他機器にまで悪影響を及ぼすといった問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コスト高とならないように変成器全体の高さを低くすることができ、変成器搭載機器寸法の増大並びに万一のヒューズ破裂飛散時の他機器や構造部品への悪影響を防止することができる変成器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１による変成器は、少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心を有して、高電圧を低電圧に変換又は高電流を低電流に変換する変成器において、前記鉄心を、変成器底面に対して斜めに配置保持する絶縁モールドを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、鉄心を変成器底面に対して斜めに配置保持したので、この変流器全体の高さを、従来の鉄心を底面に対して垂直に配置した場合の高さよりも低くすることができる。このように、鉄心を斜めに配置するだけなので、従来のように鉄心を全モールドタイプとする等のコスト高となる構成と比較して、低コストで実現可能となる。
【０００９】
また、本発明の請求項２による変成器は、請求項１において、前記絶縁モールドは、前記一次コイル及び前記二次コイルが巻き付けられた鉄心を、斜めに挿入して固定するための凹部を有し、この凹部に前記鉄心が挿入固定されて当該鉄心が斜めに配置保持された状態となることを特徴とする。
この構成によれば、鉄心を斜めに容易に配置固定することができる。また、この斜め固定の際、鉄心自体は全くモールドされていない当該鉄心の先端が絶縁モールドから斜め下方に突き出た状態となっても、この突き出た部分と、変成器の一次側端子に接続される高圧導体との絶縁距離を、従来の鉄心を水平とした場合の絶縁距離よりも離すことができるので、所定の耐電圧性能を有するようにすることができる。
【００１０】
また、本発明の請求項３による変成器は、少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心を有して、高電圧を低電圧に変換又は高電流を低電流に変換する変成器において、前記鉄心を絶縁モールドで水平状態に保持した際に、前記絶縁モールドから突き出て露出した部分を被覆する絶縁カバーを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、絶縁モールドからの鉄心露出部分を絶縁カバーで覆い、絶縁上はバリア効果を図っているので、例えば、従来であれば、その鉄心露出部分が、変成器の上方に配置される高圧導体との関係で有効な絶縁距離が取れないため収納機器寸法を大きくすることもあったが、本発明では、鉄心と高圧導体との距離を短くすることができ、その分、変成器の高さを低くすることができる。また、従来の全モールドタイプのように鉄心の全てを被覆するのではないので、全モールドタイプの様な唸り音等の悪影響防止のために構造を工夫するなどのコストが掛かることもなく、低コストで実現可能となる。
【００１１】
また、本発明の請求項４による変成器は、少なくとも一次コイル及び二次コイルが巻き付けられた鉄心と、この鉄心を一次コイル及び二次コイルと共に収納する絶縁モールドとを有する変成器において、前記絶縁モールドは、前記一次コイルに接続される保護用のヒューズの収納部が一体に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、絶縁モールドに一体形成された収納部にヒューズを収納したので、取付機器や構造物などの金属部分の近傍にも当該変成器の配置が可能となる。従来は、保護用のヒューズが露出していたので、この露出ヒューズと取付機器や構造物などの金属部分との空間に絶縁破壊防止距離を確保しなければならず、このため余計なスペースが生じ、その分機器が大きくなり、機器の高さを低くするといった要求を満たせなくなっていた。しかし、本発明では、従来のような絶縁破壊防止距離確保が不要となって余計なスペースが生じないので、機器の小型化、機器の高さを低くするといった要求を満たすことが可能となる。また、従来では、露出したヒューズが万一破裂飛散した際に機器内部の他の部品に悪影響を及ぼす可能性があったが、本発明では、ヒューズがモールドに収納されているので、当該ヒューズが万一破裂しても周囲に飛散して他の部品に悪影響を及ぼすことが防止できる。
【００１２】
また、本発明の請求項５による変成器は、請求項４において、前記収納部は、前記ヒューズを収納するための開口を有し、この開口を閉塞する蓋は、前記ヒューズを当該収納部に収納して当該蓋で閉塞した際に、その収納されたヒューズの一端に電気的に接続される一次側端子を兼用する形状の導電材料で形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ヒューズが収納部に挿入された後に当該ヒューズの一端を固定するための蓋を、一次側端子を兼ねるように導電材料で形成したので、蓋でヒューズを固定すれば、この固定と同時にヒューズを一次側端子に接続することができるので、取り扱いの利便性を向上させることができる。また、その兼用によって、ヒューズを絶縁モールド内に組み込む構造を低コストで実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、コスト高とならないように変成器収納機器全体の高さを低くすることができ、変成器搭載機器寸法の増大並びにヒューズの万一の破裂飛散時の他機器及び構造部品への悪影響を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る変流器の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
この図１に示す変流器３０の特徴は、鉄心３０ａを底面に対して斜めに配置し、また、取付用の脚部を無くすことによって、コスト高とならないように変流器３０全体の高さを低くした点にある。
【００１５】
即ち、変流器３０は、斜めに配置された鉄心３０ａに巻き付けられた図示せぬ一次コイルの両端を変流器上部に設けられた一次側端子３０ｃに接続する一方、図示せぬ二次コイルの両端を鉄心３０ａに巻回し、その両端を鉄心３０ａの下方に設けられた二次側端子３０ｄに接続し、これらを樹脂材料による絶縁モールド３０ｅで被覆並びに収容して構成したものである。
【００１６】
つまり、絶縁モールド３０ｅに任意角度で傾斜する凹部（斜め凹部）を形成しておき、この斜め凹部に鉄心３０ａを挿入固定するようになっている。
また、絶縁モールド３０ｅの底面には、変流器３０を図示せぬ機器に取付けるための取付部３０ｇが設けられている。この取付部３０ｇは、図示せぬボルトを螺合するねじ山が形成された凹構造となっている。
【００１７】
また、変流器３０の動作は、一次側端子３０ｃに供給される高電流が、鉄心３０ａに巻回された一次及び二次コイルにて低電流に変換され、この低電流が二次側端子３０ｄから出力されるようになっている。
このような構成の変流器３０によれば、鉄心３０ａが底面に対して斜めに配置されているので、この変流器３０全体の高さＨ１を、破線Ｙ１で示すように鉄心３０ａを底面に対して垂直に配置した従来構成の高さＨ２よりも低くすることができる。
【００１８】
この低くするために、従来のように鉄心３０ａを全モールドタイプとする等のコスト高となる方法でなく、鉄心３０ａを斜めに配置するだけなので低コストで実現可能となる。
また、鉄心３０ａはモールドされていないので露出状態であるが、絶縁モールド３０ｅから斜め下方に突き出た状態となるので、この突き出た部分と、変流器３０の一次側端子３０ｃに接続される高圧導体３１との絶縁距離Ｌ１を、破線Ｙ２で示すように鉄心３０ａを水平とした従来構成の場合の絶縁距離Ｌ２よりも離すことができるので、所定の耐電圧性能を有し、絶縁破壊が生じないようにすることができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態に係る変圧器の構成を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図である。
この図２に示す変圧器４０の特徴は、水平に配置した鉄心４０ａの絶縁モールド４０ｅから突き出て露出した部分を絶縁カバー４０ｈで覆い、また、絶縁モールド４０ｅを、保護用のヒューズ４０ｂを収納する円筒形状のヒューズ収納部４０ｉを一体に有する形状とした点にある。
【００２０】
即ち、変圧器４０は、水平に配置された鉄心４０ａに巻き付けられた図示せぬ一次コイルの両端を、各々保護用のヒューズ４０ｂを介して一次側端子兼用蓋４０ｃに接続する一方、図示せぬ二次コイルの両端を鉄心４０ａに巻回し、その両端を鉄心４０ａの下方に設けられた二次側端子４０ｄに接続し、これらを樹脂材料による絶縁モールド４０ｅで被覆して構成したものである。
【００２１】
更に、鉄心４０ａの絶縁カバー４０ｈで覆う部分について説明すると、当該鉄心４０ａは、変圧器４０の上方または近傍に配置される図示せぬ高圧導体との関係で有効な絶縁距離が取れない部分を絶縁カバー４０ｈで覆うようにしてある。
また、絶縁モールド４０ｅの底面には、変圧器４０を図示せぬ機器に取付けるための取付部４０ｇが設けられている。この取付部４０ｇは、図示せぬボルトを螺合するねじ山が形成された凹構造となっている。
【００２２】
ヒューズ収納部４０ｉは、ヒューズ４０ｂの収納部底面に一次コイルに接続されるバネ状部品４０ｊを配置し、ヒューズ収納用の上部の開口に嵌合される一次側端子兼用蓋４０ｃを配置して成る。つまり、一次側端子兼用蓋４０ｃは、ヒューズ４０ｂが挿入された後に当該ヒューズ４０ｂの一端を固定するための蓋を、一次側端子を兼ねるように導電材料で形成したものである。
【００２３】
但し、ヒューズ収納部４０ｉは、図２の例では垂直状態に絶縁モールド４０ｅと一体形成された構成となっているが、絶縁モールド４０ｅの上部に水平状態に一体形成してもよい。
また、変圧器４０の動作は、一次側端子４０ｃに供給される高電圧が、鉄心４０ａに巻回された一次及び二次コイルにて低電圧に変換され、この低電圧が二次側端子４０ｄから出力されるようになっている。
【００２４】
このような構成の変圧器４０によれば、鉄心４０aにおいて、変圧器４０の上方または近傍に配置される高圧導体との関係で有効な絶縁距離が取れない部分を絶縁カバー４０ｈで覆ったので、鉄心４０ａと高圧導体との距離を短くすることができ、その分、変圧器４０の高さを低くすることができる。
この効果は、上述の絶縁カバー４０ｈで鉄心４０ａを覆う構成を変流器に適用すれば、変流器においても同様に得ることができる。
また、前述の全モールドタイプのように鉄心４０ａの全てを被覆するのではないので、全モールドタイプの様な唸り音等の悪影響防止のための工夫にコストが掛かることもなく、低コストで実現可能となる。
【００２５】
更に、絶縁モールド４０ｅに一体形成されたヒューズ収納部４０ｉにヒューズ４０ｂを収納したので、取付機器や構造物などの金属部分の近傍にも当該変圧器４０を配置可能となる。従来は、露出ヒューズと取付機器や構造物などの金属部分との絶縁破壊防止距離を確保しなければならず、このため余計なスペースが生じ、その分収納機器が大きくなり、機器の高さを低くするといった要求を満たせなくなっていた。しかし、本実施の形態では、従来のような絶縁破壊防止距離確保が不要となって余計なスペースが生じないので、機器の小型化、機器の高さを低くするといった要求を満たすことが可能となる。
【００２６】
また、従来では、露出したヒューズが万一破損飛散した際に内部の他の機器や構造物にまで悪影響を及ぼす可能性があったが、本実施の形態では、ヒューズ４０ｂがモールドに収納されているので、当該ヒューズ４０ｂが万一破裂しても周囲に飛散して他の部品に悪影響を及ぼすことが防止できる。
更に、ヒューズ４０ｂを収納した後に当該ヒューズ４０ｂを固定する蓋を、一次側端子を兼ねる導電材料で形成した一次側端子兼用蓋４０ｃとしたので、この蓋４０ｃでヒューズ４０ｂを固定すれば、この固定と同時にヒューズ４０ｂを一次側端子に接続することができる。また、その兼用によって、ヒューズ４０ｂを絶縁モールド４０ｅ内に組み込む構造を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る変流器の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る変圧器の構成を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図である。
【図３】従来の鉄心が水平に配置された変成器の一構成例を示す正面図である。
【図４】従来の鉄心が垂直に配置された変成器の一構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０，２０  変成器
１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ  鉄心
１０ｂ，２０ｂ，４０ｂ  保護用のヒューズ
１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ  一次側端子
１０ｄ，２０ｄ，３０ｄ，４０ｄ  二次側端子
１０ｅ，２０ｅ，３０ｅ，４０ｅ  絶縁モールド
２０ｆ  脚部
３０  変流器
３０ｇ，４０ｇ  取付部
４０  変圧器
４０ｃ  一次側端子兼用蓋
４０ｈ  絶縁カバー
４０ｉ  ヒューズ収納部
４０ｊ  バネ状部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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