(57)【要約】【課題】変圧器の巻線をコンパクトにすることで、変圧器本体をコンパクト化することにより、容易かつ安全に運搬することができると共に、従来の変圧器に比較して必要な容量による費用に比べて安価に製造する。【解決手段】鉄心２に巻線３を巻装し、巻線３を収容するために変圧器油４を充填した本体タンク５とから成る変圧器本体６と、本体タンク５外部へ巻線３の端子を引き出すブッシング７とを備え、変圧器本体６は、運搬車両Ｔに積載して運搬することができるように、運搬車両Ｔに積載した際に、変圧器本体６の幅Ｌ１を運搬車両Ｔの車幅Ｌ２より短くした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬車両（Ｔ）に積載して運搬する移動用変圧器（１）であって、鉄心（２）に巻線（３）を巻装し、該巻線（３）を収容するために変圧器油（４）を充填した本体タンク（５）とから成る変圧器本体（６）と、該本体タンク（５）外部へ前記巻線（３）の端子を引き出すブッシング（７）と、を備え、
前記変圧器本体（６）は、前記運搬車両（Ｔ）に積載した際に、該変圧器本体（６）の横幅（Ｌ１）を前記運搬車両（Ｔ）の車幅（Ｌ２）より短くした、ことを特徴とする移動用変圧器。
【請求項２】
前記巻線（３）は、その変圧器（１）の設計容量を小さくするために、該巻線（３）の温度上昇を据置型変圧器の巻線最高点温度９５℃より高く設定した変圧器の巻線である、ことを特徴とする請求項１の移動用変圧器。
【請求項３】
前記巻線（３）は、耐熱絶縁紙を使用して巻線平均温度上昇値を７５℃〜８５℃に設定し、かつその巻線最高温度は１１５℃〜１２０℃程度に高く設定したものである、ことを特徴とする請求項１の移動用変圧器。
【請求項４】
前記変圧器本体（６）の横幅（Ｌ１）は２ｍ５０ｃｍ以下である、ことを特徴とする請求項１の移動用変圧器。
【請求項５】
前記ブッシング（７）はポリマーブッシングである、ことを特徴とする請求項１の移動用変圧器。
【請求項６】
前記移動用変圧器（１）の負荷時タップ切換器として、開閉器と選択器とを一体にしたタップ切換器（１１）を、更に備えた、ことを特徴とする請求項１の移動用変圧器。
【請求項７】
運搬車両（Ｔ）に積載して運搬する移動用変圧器（１）であって、鉄心（２）に巻線（３）を巻装し、該巻線（３）を収容するために変圧器油（４）を充填した本体タンク（５）とから成る変圧器本体（６）と、該本体タンク（５）外部へ前記巻線（３）の端子を引き出すブッシング（７）と、を備え、
前記変圧器本体（６）内の巻線（３）は、移動用変圧器の運転時間から得た必要寿命に応じて温度上昇限度を決定したものである、ことを特徴とする移動用変圧器。
【請求項８】
鉄心（２）に巻線（３）を巻装し、該巻線（３）を収容するために変圧器油（４）を充填した本体タンク（５）とから成る変圧器本体（６）と、該本体タンク（５）外部へ前記巻線（３）の端子を引き出すブッシング（７）とを備え、その最適寿命を持つ移動用変圧器（１）を製造する方法であって、先ず、前記移動用変圧器（１）の必要寿命を検討する寿命検討段階と、
次に、前記寿命検討段階に基づいて移動用変圧器（１）に関する使用頻度を調査する頻度調査段階と、
前記寿命検討段階に基づいて、移動用変圧器（１）の具体的製造手段を策定する段階と、
を備えた、ことを特徴とする移動用変圧器の製造方法。
【請求項９】
前記寿命検討段階は、前記移動用変圧器（１）に関する取替え計画の策定、必要性の検討、効率化及びコスト低減項目の抽出と検討をする、ことを特徴とする請求項８の移動用変圧器の製造方法。
【請求項１０】
前記移動用変圧器（１）の具体的製造手段を策定する段階は、前記移動用変圧器（１）の設計容量と巻線温度上昇値の設計をする、ことを特徴とする請求項８の移動用変圧器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統又は変電所において事故が生じた際に、変圧器をトレーラー又はトラックに積載して移動使用可能に構成した移動用変圧器及びこの変圧器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に据置型の配電用変圧器は、電気学会電気規格調査会によるＪＥＣ規格に基づいて製造されている。この据置型の変圧器の寿命は、巻線の最高点温度によって最も大きな影響を受ける。この温度を９５℃の一定として連続運転した場合は、その正規寿命としては３０年程度の寿命が期待されている。
【０００３】
一方、この据置型の変圧器に対して、電力系統又は変電所において事故が生じた際に、更に工事用電源或いは災害時の緊急電源確保のために使用される移動用変圧器が提案されている。この移動用変圧器は、トラック又はトレーラーに積載したまま移動可能な変圧器で、配電用変圧器の特別高圧（１１０ｋＶ〜２２ｋＶ）で受電した電気を配電電圧（２２ｋＶ〜６ｋＶ）に降圧する変圧器の事故時や変電所機器の点検・修理などの場合に電気を供給するために、幾つかの変電所の共通予備として使用することができる。
【０００４】
このような、据置型変圧器及び移動用変圧器は、共に変圧器の運転中に温度、湿度及び酸素等のために、その絶縁紙、プレスボード等の絶縁物が次第に劣化し、それが進行すると、雷サージ、開閉サージなどの異常電圧或いは外部短絡の際の電磁機械力などの電気的、機械的異常ストレスを受けた場合に、破壊する危険が増大してくる。
【０００５】
この変圧器が運転に入ってから、このような危険度が高まった時点までを変圧器の寿命という。この時点を正確に検知するのは困難であり、具体的方法はまだ確立されていないが、変圧器の寿命はその最高温度によって最も大きな影響を受ける。例えば、絶縁物の寿命は、次の数式１のＭｏｎｔｓｉｎｇｅｒ氏の寿命と温度の関係を表した式に示すような方法で計算できる。
【０００６】
【数１】
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【０００７】
【特許文献１】
一方、トレーラー又はトラックに積載して移動させることができる移動用変圧器については、特開２００１−４４０４１「移動用変圧器」のように、変圧器の鉄心の位置を下方に配置することで、機器全体の重心位置を下げて安全に運搬できるように構成したものが提案されている。
【０００８】
トレーラー又はトラック等の運搬車両に積載して構成した移動用変圧器は、変電所、工事現場又は災害時の緊急電源を必要とする場所まで搬送される。この運搬車両の陸運局への登録に際し、道路幅との関係から道路交通法では２ｍ５０ｃｍを超える幅長を有する貨物を輸送するときは緩和申請が必要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の発明者らは、従来の移動用変圧器は、据置型変圧器に比較してその使用頻度が年間約９０日程度と少ないことに着目した。即ち、この移動用変圧器の運転実績を考慮して変圧器の期待寿命が次のように短いことに着目した。
据置型変圧器の寿命（３０年）×使用実績（９０日）／年間（３６５日）
＝約７年で設計（通常の４分の１程度）すれば耐用年数として十分である。
【００１０】
また、道路交通法との関係からトレーラー又はトラック等の運搬車両に積載して構成した移動用変圧器の幅長が２ｍ５０ｃｍを超えたものは、その車両の登録に際し、この陸運局に届け出る作業が煩雑であるという問題を有していた。
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、変圧器の期待寿命を短く設定し巻線の温度上昇限度を引き上げて巻線をコンパクトにすることで、変圧器本体のコンパクト化を図ることにより、容易かつ安全に運搬することができると共に、従来の変圧器に比較して必要な容量による費用を安価に製造することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動用変圧器によれば、運搬車両（Ｔ）に積載して運搬する移動用変圧器（１）であって、鉄心（２）に巻線（３）を巻装し、該巻線（３）を収容するために変圧器油（４）を充填した本体タンク（５）とから成る変圧器本体（６）と、該本体タンク（５）外部へ前記巻線（３）の端子を引き出すブッシング（７）と、を備え、前記変圧器本体（６）は、前記運搬車両（Ｔ）に積載した際に、該変圧器本体（６）の横幅（Ｌ１）を前記運搬車両（Ｔ）の車幅（Ｌ２）より短くした、ことを特徴とする移動用変圧器が提供される。
【００１３】
前記巻線（３）は、その変圧器（１）の設計容量を小さくするために、該巻線（３）に、耐熱絶縁紙を使用して巻線平均温度上昇値を７５℃〜８５℃に設定し、かつその巻線最高温度は１１５℃〜１２０℃程度に高く設定したものである。
【００１４】
前記ブッシング（７）はポリマーブッシングである。このポリマーブッシングは、磁器ブッシングと比較して、軽量で耐震性と防爆性に優れているので、移動用変圧器のコンパクト化に寄与することができる。前記移動用変圧器（１）の負荷時タップ切換器として、開閉器と選択器とを一体にしたタップ切換器（１１）を、更に備えることが好ましい。
【００１５】
前記変圧器本体（６）の横幅（Ｌ１）は２ｍ５０ｃｍ以下である。これにより、その車両の登録に際し、陸運局への緩和申請が不要となる
【００１６】
上記構成の移動用変圧器では、巻線（３）の最高点温度を据付型変圧器の９５℃より高く設計することで、変圧器（１）の設計容量を小さくし、巻線（３）ほか変圧器本体（６）のコンパクト化により、通常の必要な容量による費用に比べて安く製作することができる。
【００１７】
また、前記変圧器本体（６）内の巻線（３）は、移動用変圧器（１）の運転時間から得た必要寿命に応じて温度上昇限度を決定したものである。
【００１８】
本発明の製造方法によれば、鉄心（２）に巻線（３）を巻装し、該巻線（３）を収容するために変圧器油（４）を充填した本体タンク（５）とから成る変圧器本体（６）と、該本体タンク（５）外部へ前記巻線（３）の端子を引き出すブッシング（７）とを備え、その最適寿命を持つ移動用変圧器（１）を製造する方法であって、先ず、前記移動用変圧器（１）の必要寿命を検討する寿命検討段階と、次に、前記寿命検討段階に基づいて移動用変圧器（１）に関する使用頻度を調査する頻度調査段階と、前記寿命検討段階に基づいて、移動用変圧器（１）の具体的製造手段を策定する段階と、を備えた、ことを特徴とする移動用変圧器の製造方法が提供される。
【００１９】
前記寿命検討段階は、前記移動用変圧器（１）に関する作業フローの検討、取替え計画の策定、必要性の検討、効率化及びコスト低減項目の抽出と検討をする段階である。前記移動用変圧器（１）の具体的製造手段を策定する段階は、前記移動用変圧器（１）の設計容量と巻線温度上昇値の設計をする段階である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の移動用変圧器の内部の構造を示すものであり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。
本発明の移動用変圧器１は、鉄心２に巻線３を巻装してなり、この巻線３を収容するために変圧器油４を充填した外箱となる本体タンク５とから成る変圧器本体６とを備えたものである。変圧器油４は高電圧に対して絶縁すると共に、冷却効果を奏するものである。図１は内鉄形の三相変圧器構造を示しているが、このような構造には限定されないことは勿論である。
【００２１】
図２は本発明の移動用変圧器を運搬車両に積載して構成した状態を示す背面図である。図３は本発明の移動用変圧器を運搬車両に積載した状態を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は側面図である。
本発明の移動用変圧器１には本体タンク５と口出導線の絶縁のためにブッシング７とコンサベーター８を備えている。コンサベーター８は、半分ほどの油を入れた小容器で、上面の空気は吸湿器を通して外部につなげたものである。これは、油入変圧器で本体タンク５の油の上面に空気があると油が酸化して変質するので本体タンク５は変圧器油４で満たし、この変圧器油４を細管を通じて本体タンク５の上にあるコンサベーター８に連絡する。変圧器１の温度による体積の変化はコンサベーター８の油面の高低によって調整される。巻線３にはタップが数個ついていて電圧を調節することができる。
【００２２】
本発明の移動用変圧器１の本体タンク５は、図２と３に示すように、運搬車両Ｔとなるトレーラーに積載して構成した際に、運搬車両Ｔの幅Ｌ１は２ｍ５０ｃｍ以下である。そこで、道路交通法との関係からこのトレーラーに積載した移動用変圧器１の運搬車両Ｔの幅長が２ｍ５０ｃｍを超えないので、その陸運局への登録に際して緩和申請が不要となる。
【００２３】
更に、運搬車両Ｔとなるトレーラー上には、上述した変圧器本体６の他に、監視盤９、油冷却器１０等を積載してある。これらの付属品については、運搬車両Ｔの車幅Ｌ２より内部になるように配置することは勿論である。
【００２４】
この変圧器本体６の横幅Ｌ１を狭くするために、本発明では巻線３について、耐熱絶縁紙を使用して巻線平均温度上昇値を７５℃〜８５℃程度（最適値８１℃）に設定し、かつその巻線最高点温度を１１５℃〜１２０℃程度（最適値１１８℃）に高く設定した。これは、一般的に製作する据置形変圧器が、ＪＥＣ規格による設計により３０年程度の寿命が期待されることに対して、移動用変圧器１は運転時間が限られる特徴を考慮して必要な運転時間に見合った寿命設計としたものである。巻線３の温度上昇値を高く設計することで設計容量を小さくし、巻線３ほか変圧器本体６のコンパクト化によるコスト低減を図ることができる。
【００２５】
更に、本発明のブッシング７は、ポリマーブッシングを用いていることに特徴を有する。このポリマーブッシングは、磁器ブッシングと比較して軽量で耐震性と防爆性に優れているので、移動用変圧器１のコンパクト化に寄与することができる。即ち、本発明の移動用変圧器１は、その使用頻度と保管するときの環境を考慮し、このポリマーブッシングを採用した。
【００２６】
ＪＥＣ規格との比較と使用頻度を考慮して、性能的に充分であるので、移動用変圧器１の負荷時タップ切換器として、開閉器と選択器とを一体にしたタップ切換器１１を備えた。
【００２７】
図４は移動用変圧器を製造する方法を説明するブロック図である。図５は従来の寿命設計と本発明の寿命設計とを説明したブロック図である。
上述したような移動用変圧器１は、先ず、移動用変圧器１の最適寿命を検討する寿命検討段階と、次に、この寿命検討段階に基づいて移動用変圧器１に関する使用頻度を調査する頻度調査段階と、この寿命検討段階に基づいて、移動用変圧器１の具体的製造手段を策定する段階と、を備えた方法により製造する。
【００２８】
先ず、移動用変圧器１の寿命犠牲を許容した変圧器の寿命を検討する寿命検討段階は、例えば、移動用変圧器１に関する作業フローについて検討し、移動用変圧器１の取替え計画の策定乃至その必要性について検討する。このときに、移動用変圧器１の効率化と、コスト低減に関する項目を抽出して検討する。これらの検討結果を勘案して移動用変圧器１の寿命を検討する。
【００２９】
次に、この移動用変圧器１の寿命を前提にして、移動用変圧器１を配置しようとするエリアの使用頻度について調査する。この使用頻度に関する調査結果からの移動用変圧器１の期待寿命の設定をする。
【００３０】
最後に、この移動用変圧器１について設定した期待寿命にもとづいて、具体的製造方法を策定する。即ち、移動用変圧器１の設計容量や、上述した設定値のような巻線温度上昇値で設計して製造する。
【００３１】
なお、本発明は上述した発明の実施の形態に限定されず、容易かつ安全に運搬できるように変圧器１の巻線３をコンパクトにすることで、変圧器本体６をコンパクトにすることができるものであれば、上述した本体構造と付属品に限定されず、更に上述した製造方法に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の移動用変圧器は、巻線の最高点温度を高く設計することで、変圧器の設計容量を小さくし、巻線ほか変圧器本体のコンパクト化により、通常の必要な容量による費用に比べて安く製作することができる。
【００３３】
また、本発明の移動用変圧器は、運搬車両に積載して搬送する際に陸運局に届け出る必要がないので、災害時の緊急電源のような緊急を要する際に迅速に対応できる。
【００３４】
本発明の移動用変圧器を製造方法は、移動用変圧器の運転時間が据置形変圧器と比較して短いことを考慮して必要な運転時間に見合った寿命設計とするので、巻線の温度上昇値を高く設計することで設計容量を小さくし、巻線ほか変圧器本体のコンパクト化によるコスト低減を図ることができる、等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動用変圧器の内部の構造を示すものであり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。
【図２】本発明の移動用変圧器を運搬車両に積載して構成した状態を示す背面図である。
【図３】本発明の移動用変圧器を運搬車両に積載した状態を示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】移動用変圧器を製造する方法を説明するブロック図である。
【図５】従来の寿命設計と本発明の寿命設計とを説明したブロック図である。
【符号の説明】
１  移動用変圧器（変圧器）
２  鉄心
３  巻線
４  変圧器油
５  本体タンク
６  変圧器本体
７  ブッシング
１１  タップ切換器
Ｔ  運搬車両
Ｌ１  変圧器本体の横幅
Ｌ２  運搬車両の車幅
【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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