(57)【要約】【課題】  輸送費を大幅に削減可能な内鉄形変圧器の更新方法を実現するとともに、現場作業の簡便化を図る。【解決手段】  既設タンクの底部を切断するとともに、その底部タンク２７の底面を垂直にして、鉄心５の積層面を横にした状態のままで底部タンク２７に組み付け、タンクごと起立治具で起立させるようにした。これにより、輸送の高さ制限のために鉄心５の積層面を横にした状態で輸送できるとともに、鉄心５の変形に注意しながら鉄心５を単独で起立させるという内鉄形変圧器に特有の困難な現場作業を回避できる。【選択図】        図１
2005101173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲部を介して直角に連結された主腕と副腕と、該主腕から前記副腕に平行に起立させて設けられた支持部材とを有してなる起立治具を準備する工程と、
前記副腕を直立させて前記主腕を変圧器の据付面に配置する工程と、
既設変圧器のタンクを切断した底部タンクの底面内側を前記主腕の延在方向に向けて前記副腕に保持させる工程と、
新規な鉄心の長手方向を前記主腕に平行にした状態で前記底部タンクに組み付けるとともに前記支持具上に載置させる工程と、
前記起立治具の前記湾曲部を支点にして前記主腕を起立させて前記底部タンク及び鉄心を所定の姿勢にする工程とを含む内鉄形変圧器の更新方法。
【請求項２】
既設変圧器のタンクを上部タンクと底部タンクに切断する工程と、
湾曲部を介して直角に連結された主腕と副腕と、該主腕から前記副腕に平行に起立させて設けられた支持部材とを有してなる起立治具を準備する工程と、
前記副腕を直立させて前記主腕を変圧器の据付面に配置する工程と、
前記底部タンクの底面内側を前記主腕の延在方向に向けて前記副腕に保持させる工程と、
新規な鉄心の長手方向を前記主腕と平行にした状態で前記底部タンクに組み付けるとともに前記支持具上に載置させる工程と、
前記起立治具の前記湾曲部を支点にして前記主腕を起立させて前記底部タンク及び鉄心を所定の姿勢にする工程と、
前記底部タンク及び前記鉄心を吊り上げて前記起立治具を外した後、前記底部タンク及び前記鉄心を所定位置に設置する工程と、
前記変圧器の内部組み立て完了後、前記上部タンクを被せて前記上部タンクの切断面と前記底部タンクの切断面とを溶接する工程とを含む内鉄形変圧器の更新方法。
【請求項３】
前記上部タンクの切断面と前記底部タンクの切断面にそれぞれ鍔を接合する工程を有し、前記上部タンクと前記底部タンクとを溶接する工程は、前記鍔を互いに合わせて溶接することを特徴とする請求項２に記載の内鉄形変圧器の更新方法。
【請求項４】
前記起立治具は、前記主腕から前記副腕に平行に起立させて着脱自在に取り付けられる保持部材を有し、前記底部タンクを垂直状態にして起立治具に保持する工程において、前記保持部材と前記副腕とにより前記底部タンクを挟んで保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内鉄形変圧器の更新方法。
【請求項５】
前記各工程はクリーンルーム内で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内鉄形変圧器の更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内鉄形変圧器を更新する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設の変圧器を新しい変圧器に置き換える場合、高電圧、大容量の変圧器は、一般に、輸送条件の悪い山間部や都心の地下などに設置されていることが多く、トンネルやガードなどによる高さ制限、幅の制限及び重量制限などの輸送条件が厳しいことから輸送費が増大する。
【０００３】
そこで、既設の変圧器を新規な変圧器に更新する場合、鉄心及び巻線などの部品は工場で製作し、輸送単位を小型軽量にしてフィルムパック等で防湿防塵梱包して更新現場に輸送し、既設変圧器のタンクを流用して組み込むことにより、輸送費を低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、鉄心の積層面が水平に配置されている外鉄形変圧器を対象とし、変圧器のタンクを上部、中部、下部の着脱可能な接合部で３つに解体して内部部品を除去し、下部タンクに新たな巻線を位置させた後、巻線に対して分割形成された新たな鉄心を横方向から組み立てて、上部、中部タンクを被せるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２１４３９号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような外鉄形変圧器の場合は、鉄心の積層面を水平にして組み付けられるので、鉄心は輸送路の高さ制限を考慮して積層面を横にした状態で輸送され、そのままの姿勢で組み付けることができる。しかし、内鉄形変圧器の場合は、一般に、鉄心は積層面を垂直にした状態でタンク内に配置するようになっていることから、積層面を横にして輸送されてきた鉄心を垂直に起立させる作業が更新現場において必要になる。この作業において、鉄心が変形するおそれがあることから、変形防止の養生をするとともに十分な注意を払わなければならないので作業が煩雑になる。
【０００６】
本発明の課題は、輸送費を大幅に削減可能な内鉄形変圧器の更新方法を実現するとともに、現場作業の簡便化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、輸送の高さ制限のために積層面を横にした状態で輸送されてくる鉄心を、内鉄形変圧器のタンク底部に組み付けるにあたって、積層面を水平に保持したままで組み付けるようにしたことを本旨とする。すなわち、既設タンクの底部を切断するとともに、その底部タンクの底面を垂直にして、鉄心の積層面を横にした状態のままで底部タンクに組み付ける治具を工夫したのである。
【０００８】
具体的には、湾曲部を介して直角に連結された主腕と副腕と、この主腕から副腕に平行に起立させて設けられた支持部材とを有してなる起立治具を準備する工程と、副腕を直立させて主腕を変圧器の据付面に配置する工程と、既設変圧器のタンクを切断した底部タンクの底面内側を主腕の延在方向に向けて副腕に保持させる工程と、新規な鉄心の長手方向を主腕に平行にした状態で底部タンクに組み付けるとともに支持具上に載置させる工程と、起立治具の湾曲部を支点にして主腕を起立させて底部タンク及び鉄心を所定の姿勢にする工程とを含む方法により、内鉄形変圧器を更新するものである。
【０００９】
このように、鉄心の積層面を横にした状態で輸送し、そのままの姿勢でタンクに組み付けて、タンクごと起立治具で起立させるようにしたので、鉄心の変形に注意しながら鉄心を単独で起立させるという内鉄形変圧器に特有の困難な現場作業を回避できる。この場合、単に、内鉄形変圧器のタンクを横向きにして、鉄心を組み付けるようにすると鉄心をタンクの口から底部までスライドさせる作業が必要になる。この点、本発明では、既設タンクの底部を切断し、この底部タンクに鉄心を組み付けるようにしたので、鉄心の組み付け位置への移動が例えばクレーンなどで容易に行うことができる。これによれば、輸送費を大幅に削減可能な内鉄形変圧器の更新方法を実現でき、かつ、現場作業の簡便化を図ることができる。なお、底部タンクは、鉄心の組み付け作業が容易になるように適当な高さ寸法に切断することが好ましい。
【００１０】
また、既設変圧器のタンクを上部タンクと底部タンクに切断する工程は、起立治具を準備する工程の前又は後のいずれの時期でもよい。また、起立治具の湾曲部を支点にして主腕を起立させて底部タンク及び鉄心を所定の姿勢にした後、底部タンク及び鉄心を吊り上げて起立治具を外すようにする。また、変圧器の内部組み立て完了後、上部タンクを被せて上部タンクの切断面と底部タンクの切断面とを溶接する。この切断面の溶接は、上部タンクの切断面と底部タンクの切断面にそれぞれ鍔を接合し、それらの鍔を互いに合わせて溶接するようにすることが好ましい。起立治具に、主腕から副腕に平行に起立させて着脱自在に取り付けられる保持部材を設け、底部タンクを垂直状態にして起立治具に保持する際に、保持部材と副腕とにより底部タンクを挟んで保持するように構成することが好ましい。上述した各工程はクリーンルーム内で行われることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、輸送費を大幅に削減可能な内鉄形変圧器の更新方法を実現するとともに、現場作業の簡便化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の内鉄形変圧器の更新方法について図１〜図８を用いて説明する。図１は、本発明を適用してなる内鉄形変圧器の更新方法の工程を示したフローチャートである。図２〜８は、図１の主要な工程を説明するための図である。特に、図３は、内鉄形変圧器の構成を示した分解図であり、図４は、図３の鉄心の構成を示した図である。
【００１３】
本発明が適用される内鉄形変圧器は、図３に示すように、巻線３、鉄心５、及びそれらを格納するタンク７を備えて構成されている。鉄心5は、図４（ａ）に示すように、額縁状（枠状）に形成された３相型の鉄心であり、巻腺３が組み付けられる３つの主脚鉄心９を直立させた状態に構成されている。鉄心５は、３つの主脚鉄心９を挟むように側ヨーク鉄心１１を直立させて配置し、主脚鉄心９と側ヨーク鉄心１１の上端に上ヨーク鉄心１３を渡し、主脚鉄心９と側ヨーク鉄心１１の下端に下ヨーク鉄心１５を渡して構成されている。各鉄心は、帯状の鉄板を図４（ａ）の紙面方向に積層して形成され、積層面が垂直になっている。
【００１４】
このような構成の内鉄形変圧器を更新する場合、本実施の形態では、新規な巻腺３や鉄心５などの部品を工場で製作し、既設変圧器が設置された発電所や変電所などの現場に搬入し、既設のタンク７に組み込んで更新するものとする。工場において製作された新規の巻腺３や鉄心５は、防湿や防塵のため輸送用のタンクに格納した状態で現場に輸送される。鉄心５は、例えば１００トン程度の重さがあるから、複数に分割して輸送単位を軽量、小型にし、輸送費を抑えるようにする。鉄心５は、例えば、図４（ｂ）に示すように、下ヨーク鉄心１５を脚間で分割して主脚鉄心９とともに構成した逆T字状部１９と、下ヨーク鉄心１５を脚間で分割して側ヨーク鉄心１５とともに構成した逆Ｌ字状部２０と、上ヨーク鉄心１３とに分割する。これらの分割鉄心は、鉄心の積層面を横にした状態、かつ、長手方向を横にした状態で輸送することができ、これにより、輸送路のトンネルやガードなどによる高さ制限を回避できる。
【００１５】
次に、本実施形態の特徴部である現場作業について図１を用いて説明する。更新現場において、まず、既設のタンク７の上蓋２３を外すとともにタンク７内に充填されている絶縁油を抜く。そして、図２に示すように、タンク７を一点鎖線２６の位置で切断し、上部タンク２５と底部タンク２７に分割する（ステップＳ１）。これにより、タンク７は、上蓋２３、上部タンク２５、及び底部タンク２7で構成される。一点鎖線２６で示す分割位置は、作業性を考慮し適宜決める。タンクの分割後、図３に示すように、上蓋２３及び上部タンク２５を取り外す。そして、既設の鉄心５の巻腺３、鉄心締付金具１７を取り除き、その他の既設部品も取り除く（ステップＳ２）。ここで取り除かれた流用できない既設部品は、その後処分処理工程に送られる。
【００１６】
次に、既設のタンク７に新規の巻腺３や鉄心５などを組み付ける準備を行う。まず、図５に示すように、上部タンク２５の切断面と、底部タンク２７の切断面にそれぞれ鍔状のバンド２９を取り付ける（ステップＳ３）。一方、図６に示すように、更新する変圧器の据え付け面を囲うクリーンハウス３１を設置する（ステップＳ４）。クリーンハウス３１は、変圧器の据え付け位置の各隅に支柱を立てそれらの支柱を梁で連結して枠組みを作り、この枠組みに天幕を被せて形成することができる。クリーンハウス３１内には組み立て用のクレーンなどが設けられる。
【００１７】
他方、図６に示すような起立治具３３を準備する（ステップＳ５）。起立治具３３は、湾曲部３５を介して直角に連結された主腕である鉄心保持腕３７と副腕である底部タンク保持腕３９を備え構成されている。鉄心保持腕３７から底部タンク保持腕３９に平行に起立させて支柱４１が設けられ、鉄心保持腕３７から底部タンク保持腕３９に平行に起立させて底部タンク保持柱４３がボルトなどで着脱自在に取り付けられている。起立治具３３は、底部タンク保持腕３９を直立させた状態で鉄心保持腕３７をクリーンハウス３１内の据え付け面に置く。この状態で安定させて置くために、鉄心保持腕３７は例えば複数本平行に設けることができる。同様に、底部タンク保持腕３９も複数本平行に設けることができる。
【００１８】
ステップＳ４においてバンド２９が溶接された底部タンク２７をクリーンハウス３１内に搬入し、底部タンク２７の底面を垂直にした姿勢で起立治具３３に保持させる（ステップＳ６）。具体的には、底部タンク２７の設置面側を底部タンク保持腕３９の側面に当接させ、かつ、底面内側を鉄心保持腕３７の延在方向に向けて配置する。そして、底部タンク２７のバンド２９面に底部タンク保持柱４３の側面を当接させた状態で底部タンク保持柱４３を鉄心保持腕３７に固定することで、底部タンク保持柱４３と底部タンク保持腕３９で底部タンク２７を挟んで保持する。底部タンク保持腕３９と底部タンク保持柱４３は、底部タンク２７を安定して保持するために複数本平行に設けられ、それらの間隔は、保持する底部タンク２７の図６の紙面方向の寸法に応じて適宜設定する。また、湾曲部３５は、底部タンク保持腕３９、底部タンク保持柱４３及び鉄心保持腕３７の図６の紙面方向の寸法に合わせて適宜形成されている。
【００１９】
起立治具３３に保持された底部タンク２７に、積層面を横にした状態で、かつ、長手方向を横にした状態で運ばれてきた新規の鉄心５の逆T字状部１９や逆Ｌ字状部２０を組み付ける（ステップＳ７）。具体的には、逆T字状部１９や逆Ｌ字状部２０は、クレーンなどで吊り上げて底部タンク２７の鉄心締付金具１７の位置まで運ばれ、作業者によって下ヨーク鉄心１５の部分が鉄心締付金具１７に配置されるとともに、鉄心保持腕３７の支持柱４１の上に載置される。支持柱４１は、載置される鉄心の寸法や重さに応じて適当な数が配置され、例えば、図示していない締結ベルトなどの固定具により鉄心を固定可能に構成できる。
【００２０】
そして、湾曲部３５を支点にし、鉄心保持腕３７をクレーンで吊り上げ、起立治具３３を起立させて底部タンク２７及び鉄心５を据え付け姿勢にする（ステップＳ８）。起立後、底部タンク保持柱４３を外し、底部タンク２７及び鉄心５を吊り上げて、図７に示すように、起立治具３３を外してから据え付け位置に設置する。据え付け位置に設置後、鉄心５の主脚鉄心９に新規の巻線３を挿入し、上ヨーク鉄心１３を組み付ける。さらに、その他の内部部品も組み付ける（ステップＳ９）。内部部品の組み付けが終了したら、上部タンク２５を被せ、上部タンク２５のバンド２９と、図８に示すように、底部タンク２７のバンド２９を溶接する（ステップＳ１０）。タンク内に絶縁油を充填し、上蓋２３を被せて固定する。その後、クリーンハウス３１を撤去して、外装部品を取り付けて変圧器の更新を完了する（ステップＳ１１）。
【００２１】
このように本実施形態によれば、積層面を横にした状態で、かつ長手方向を横にした状態で輸送した鉄心５をそのままの姿勢で底部タンク２７に組み付けて底部タンク２７ごと起立治具３３で起立させることができ、鉄心の変形に注意しながら鉄心を単独で起立させるという内鉄形変圧器に特有の困難な現場作業を回避できる。また、既設タンク７の底部を浅めの寸法に切断し、この底部タンク２７に鉄心を組み付けるようにしたので、内部部品を組み付ける作業が容易になる。また、横にした状態の鉄心をクレーンなどで吊り上げて組み付け位置に移動できるので好ましい。
【００２２】
また、本実施形態では、タンクを上部タンク２５と底部タンク２７に分割したが、必要に応じて、底部タンク２７を逆T字状部１９や逆Ｌ字状部２０が取り付けられる単位に分割してもよい。これによれば、各逆T字状部１９や逆Ｌ字状部２０の単位で起立させることができるので、クリーンハウス３１内のクレーンを小型にできる。また、起立治具３３も小型にできる。
【００２３】
また、本実施形態では、起立治具３３の鉄心保持腕３７、底部タンク保持腕３９をそれぞれ複数本設けた構成としたが、これに限らず、腕を１本にして幅広い形状にすることができる。また、底部タンク保持柱４３も同様に、底部タンク２７を挟んで保持できればよく、例えば、底部タンク保持腕３９が底部タンク２７を単独で保持できるように設計すれば、省略できる。
【００２４】
また、本実施形態では、３相型の変圧器について説明したが、本発明は、単相型の変圧器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用してなる内鉄形変圧器の更新方法の手順を示したフローチャートである。
【図２】本発明の対象となる内鉄形変圧器を示した全体構成図である。
【図３】内鉄形変圧器のタンクを上部タンクと底部タンクに切断した状態を示す構成図である。
【図４】図３の鉄心の図である。
【図５】上部タンクの切断面と底部タンクの切断面にバンドを接合した状態を示す構成図である。
【図６】起立治具に保持された底部タンクに鉄心を組み付けた状態を示す構成図である。
【図７】起立治具により起立させた底部タンクに新規な内部部品を組み付けた状態を示す図である。
【図８】内部部品を更新後、上部タンクを底部タンクに溶接した状態を示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
３  巻腺
５  鉄心
９  主脚鉄心
１１  側ヨーク鉄心
１３  上ヨーク鉄心
１５  下ヨーク鉄心
１９  逆Ｔ字状部
２０  逆Ｌ字状部
２５  上部タンク
２７  底部タンク
２９  バンド
３３  起立治具
３７  鉄心保持腕
３９  底部タンク保持腕
【図１】
2005101173.tif 000003
【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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