(57)【要約】【課題】耐震性と保守性を満足させつつ変圧器収納盤の小型化が得られるようにした耐震構造変圧器を提供すること。【解決手段】厚板状本体部１２Ａと平板部１２Ｂからなる鉄心台１２を用い、厚板状本体部１２Ａの上に変圧器本体の鉄心１を載置し、逆Ｖ字形の部材からなる耐震部材１０の下端は平板部１２Ｂの上に載置して、変圧器据付け基礎面の間に構造物を介さず、基礎ボルト１３により直接、耐震部材１０の下端が基礎に固定されるようにして剛性を高め、このとき、耐震部材１０の下端にはステー部材１５を設けて剛性を高め、上部鉄心締付部材３０は中空矩形材で作って剛性を高め、更に上部鉄心締付部材３０の上には平板の連結部材１４を載置して取付け、上部鉄心締付部材３０間を連結して剛性を高めたもの。【効果】変圧器の固有振動数が２０Ｈｚ以上にできるので、耐震性能が満足され、かつ、巻線２の脇に耐震部材を設ける必要がないので、点検スペースが容易に確保でき、変圧器収納盤１１が小型化できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器収容盤内に縦形乾式の変圧器本体を収納し、逆Ｖ字形の部材からなる耐震部材を備えた耐震構造変圧器において、
厚板状本体部の４角に平板部を備えた鉄心台と、中空矩形部材からなる上部鉄心締付部材とを用い、
前記変圧器本体の鉄心下部を前記厚板状本体部の上に載置し、前記耐震部材の下端を前記平板部の上に載置して基礎に固定し、
前記中空矩形部材からなる上部鉄心締付部材を、前記変圧器本体の鉄心の上部継鉄部の両側に設けて、当該継鉄部をボルトで締付けた後、これら継鉄部の両側にある上部鉄心締付部材が相互に連結部材で結合されていることを特徴とする耐震構造変圧器。
【請求項２】
請求項１に記載の耐震構造変圧器において、
前記耐震部材の下端にステー部材が設けられていることを特徴とする耐震構造変圧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器収納盤の中に格納して使用される縦形の乾式変圧器における耐震構造に係り、特に、固有振動数を２０Ｈｚ以上に保つ必要がある変圧器に好適な耐震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内鉄型の変圧器は、一般に巻線を縦にして設置するように作られるので、重心を低く抑えるのが困難であり、このため、容量が大きくなるにつれ、耐震構造が必要になる。
【０００３】
特に、原子力発電所に設置される変圧器の場合、地震に対する安全性が厳しくなり、大地震に際しても破壊されることがないような充分な耐震性が要求されている。
【０００４】
ところで、地震により変圧器が破壊されるのは、変圧器の固有振動数が地震波に共振した場合が多く、このため、変圧器本体の固有振動を２０Ｈｚ以上にするのが有効で、このことが設計仕様として従来から要求されている。
【０００５】
ここで、３脚鉄心を用いた従来の一般的な内鉄形の乾式３相変圧器の一例について、図４（ａ）の側面図と同図（ｂ）の正面図により説明すると、この場合、乾式変圧器の本体の主要部は鉄心１と巻線２である。
【０００６】
図示のように、鉄心１は３本の脚部を備え、これら脚部が縦になるようにして配置されたもので、周知のように、積層した電磁鋼板で作られている。そして、この鉄心１の各脚部には、筒状にモールド形成された巻線２が当該脚部により貫通された状態で備えられていて、これにより乾式変圧器の本体主要部が作られている。
【０００７】
更に、鉄心１の各脚部の間をつなぐ継鉄（ヨーク）部には、溝形材からなる上部鉄心締付部材３と下部鉄心締付部材４が両側から当てられていて、これらを、補強用の鉄心当板５を介して、鉄心締付ボルト６により締付け、鉄心１の継鉄部を間に挟んだ状態で全体が一体化されるようにする。
【０００８】
そして、鉄心１の下部を、溝形材により作られている鉄心台７の上に載置し、図示しないボルトなどにより固定することにより、自立させて縦形の乾式変圧器本体としているものである。
【０００９】
ここで、このような乾式変圧器の耐震構造については、従来から種々の提案がなされているが、このとき、補強部材を用いて耐震性を高めるようにした変圧器についても種々提案がされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００１０】
ここで、図５は、従来技術による耐震構造を備え、変圧器収納盤（屋内外設置用の大型箱体）に格納して使用される乾式の変圧器の一例で、図示のように、２種の耐震用補強部材９、１０を用い、これらを上部鉄心締付部材３と鉄心台８に連結させ、ボルトで固定することにより、鉄心１の上部が揺れるのを抑え、２０Ｈｚ以上の固有振動数が得られるようにしたものである。
【００１１】
図５の従来技術について、更に詳しく説明すると、ここでも、図の（ａ）は側面図で、同図（ｂ）は正面図であり、ここで、一方の補強部材９は、鉄心１の継鉄部の両側で、上部鉄心締付部材３の側面から巻線２の外側に張り出し、下方に延びて鉄心台８に取付けられている部材で構成され、次に、他方の補強部材１０は、上部鉄心締付部材３の端部から下方に斜めに延びて下端が鉄心台８に固定された逆Ｖ字形の部材で構成されている。
【００１２】
このとき、上部鉄心締付部材３の端部には、取付用の座板３Ａが、そして、補強部材１０の上端には、同じく取付用の座板１０Ａが、それぞれ溶接などにより取付けてある。そして、これらの座板３Ａと座板１１Ａを重ね合わせ、図示してないボルトにより締付け相互に結合させることにより、上部鉄心締付部材３の端部に対する補強部材１０の上端の取付けが強固に得られるようになっている。
【００１３】
更に、この補強部材１０の下端にも、座板１０Ｂが溶接などにより取付けてあり、この座板１０Ｂが、図示してないボルトにより、鉄心台８に固定され、これにより、補強部材１０の下端が鉄心台８に取付けられることになる。
【００１４】
このとき、一方の補強部材９は、図示のように、鉄心１の両側に合計６個取付けられ、他方の補強部材１０は、上部鉄心締付部材３の両方の端部に合計２個取付けられている。
【００１５】
そして、この乾式変圧器本体が、原子力発電所の構内などに設置されている変圧器収容盤１１の中に搬入され、鉄心台８を基礎ボルト１３により発電所の基礎に固定することにより、据付けが完了されるようになっている。
【００１６】
【特許文献１】
特開昭５６−２３７２２号公報
【００１７】
【特許文献２】
特開昭５８−２２５６１６号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、耐震構造に伴う乾式変圧器の設置面積の増加に配慮がされておらず、建屋スペースの抑制に問題があった。
【００１９】
乾式変圧器を変圧器収納盤に格納して使用する場合、変圧器本体の回りに保守用の点検スペースが必要になり、その分、容器となる変圧器収納盤を広くする必要があるが、このとき、従来の耐震構造変圧器では、巻線の外側に耐震部材（図５の耐震部材９）が存在しているので、その分、建屋が広くなってしまう。
【００２０】
このとき、建屋面積の増加を抑えるため、耐震部材を巻線に近づけようとしても、巻線に対しては絶縁距離を確保する必要があるため、限度があり、従って、従来技術では、建屋スペースの抑制に問題が生じてしまうのである。
【００２１】
本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、耐震性と保守性を満足させつつ変圧器収納盤の小型化が得られるようにした耐震構造変圧器を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、変圧器収容盤内に縦形乾式の変圧器本体を収納し、逆Ｖ字形の部材からなる耐震部材を備えた耐震構造変圧器において、厚板状本体部の４角に平板部を備えた鉄心台と、中空矩形部材からなる上部鉄心締付部材とを用い、前記変圧器本体の鉄心下部を前記厚板状本体部の上に載置し、前記耐震部材の下端を前記平板部の上に載置して基礎に固定し、前記中空矩形部材からなる上部鉄心締付部材を、前記変圧器本体の鉄心の上部継鉄部の両側に設けて、当該継鉄部をボルトで締付けた後、これら継鉄部の両側にある上部鉄心締付部材が相互に連結部材で結合されていることにより達成される。
【００２３】
このとき、前記耐震部材の下端に、更にステー部材が設けられていることによっても、上記目的を達成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による耐震構造変圧器について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態で、ここでも、図の（ａ）は側面図で、同図（ｂ）は正面図であり、ここで、１２は鉄心台、１４は連結部材、１５はステー部材、それに３０は上部鉄心締付部材であり、その他の部材と構成は、図４と図５で説明した従来技術と同じである。
【００２６】
ここで、まず、鉄心台１２は、図２に斜視図で示すように、変圧器本体の鉄心１が直接載置される厚板状本体部１２Ａと、その４角の平板部１２Ｂで構成されている。
【００２７】
そして、この鉄心台１２の下面は、矩形厚板状本体部１２Ａと平板部１２Ｂも含めて全体が平面にしてあり、平らな基礎の上に置かれたとき、基礎の上に安定して保持されるように作られていて、後述するように、変圧器本体と逆Ｖ字形の部材からなる補強部材１０を基礎に対して強固に固定する働きをする。
【００２８】
次に、連結部材１４は、鉄心１の脚部の両側にある上部鉄心締付部材３０のそれぞれにボルト（図示してない）で接合された板状の部材で、２本の上部鉄心締付部材３０を結合させることにより、これら上部鉄心締付部材３０の曲げ方向応力に対する剛性を高める働きをする。
【００２９】
また、ステー部材１５は、略直角三角形をした板材で作られ、補強部材１０の下端と座板１０Ｂの双方に溶接などにより接合されていて、これにより、補強部材１０の下端に、座板１０Ｂに対して現われる曲げ方向の応力に対する剛性を高める働きをする。
【００３０】
そして、上部鉄心締付部材３０は、図３にイ−ロ断面として示すように、中空矩形材で作られ、これにより、溝形材からなる上部鉄心締付部材３（図５の従来技術）よりも曲げ方向の応力に対する高い剛性が得られるようにする働きをする。
【００３１】
次に、この実施形態について、更に詳細に説明すると、ここで、上記したように、この実施形態でも、鉄心台１２と連結部材１４、ステー部材１５、それに上部鉄心締付部材３０以外は、従来技術と同じである。
【００３２】
従って、この実施形態でも、鉄心１が積層した電磁鋼板で作られ、３本の脚部を備え、これらの脚部には、筒状に形成された巻線２が、当該脚部により貫通された状態で備えられ、これにより変圧器の本体主要部が作られている点には変りはなく、且つ、逆Ｖ字形の補強部材１０を備えている点も、従来技術と変りはない。
【００３３】
しかし、この実施形態では、溝形材からなる上部鉄心締付部材３に代えて、中空矩形材からなる上部鉄心締付部材３０が用いられ、曲げ方向に高い剛性が与えられている点で、まず、従来技術とは異なっている。
【００３４】
従って、この実施形態では、補強部材１０の上端は、従来技術のように、上部鉄心締付部材３の端部に取付けられるのではなく、中空矩形材からなる上部鉄心締付部材３０の端部に取付けられていることになる。
【００３５】
次に、この実施形態では、鉄心台７の代りに鉄心台１２が用いられていて、その矩形厚板状本体部１２Ａの上に変圧器本体が直接載置され、基礎に強固に固定されている点が従来技術とは異なる。
【００３６】
また、この実施形態では、この鉄心台１２が複数枚の平板部１２Ｂを備え、これら平板部１２Ｂの上に逆Ｖ字形の補強部材１０の下端が載置され、基礎ボルト１３により、平板部１２Ｂを介しただけで、基礎にほぼ直接、強固に固定されている点も従来技術とは異なっている。
【００３７】
更に、この実施形態では、逆Ｖ字形の補強部材１０の下端に略直角三角形をしたステー部材１５が設けられていて、座板１０Ｂが、基礎ボルト１３により、鉄心台１２の平板部１２Ｂを介して基礎に固定されるたとき、補強部材１０の下端に働く曲げ応力に対して強い剛性が与えられるようになっている点も、従来技術とは異なっている。
【００３８】
加えて、この実施形態では、鉄心１の継鉄（ヨーク）部の両側にある上部鉄心締付部材３０の上に、当該継鉄部を跨いだ状態で連結部材１４が水平に載置され、上部鉄心締付部材３０の各々に接合されている。
【００３９】
この結果、継鉄部の両側にある上部鉄心締付部材３０は相互に連結されて一体化され、この結果、これらに水平方向に極めて高い剛性が与えられている。
【００４０】
そこで、次に、上記の構成を備えたことにより、この実施形態に与えられている耐震性について説明する。
【００４１】
まず、逆Ｖ字形の補強部材１０の下端を鉄心台１２に載置させる部分が平板部１２Ｂにしてあるので、この補強部材１０の下端は据付け基礎の間に構造物を介さずに、基礎ボルト１３で直接、基礎に固定された形になっている。
【００４２】
このため、型鋼や鋼板の構造物からなる鉄心台のたわみなどによる影響を受ける虞れがなくなり、逆Ｖ字形補強部材１０が本来備えている剛性を充分に発揮させることができる。
【００４３】
そして、この結果、変圧器本体の上部に、図１（ａ）のＸ方向に働く力、つまり鉄心１の継鉄部が延びている方向とは直角な方向に対して高い剛性を持たせることができ、地震により変圧器本体がＸ方向の前後に傾くのを規制することができる。
【００４４】
ここで、変圧器本体の上部にＸ方向の力が作用した場合、両端に逆Ｖ字形補強部材１０が設けられているので、変圧器本体の上部の継鉄部に曲がりが発生する虞れがあるが、鉄心１の上部には、中空矩形材からなる上部鉄心締付部材３０が設けてあるので、このような曲がりの発生が規制できる。
【００４５】
それでも定格容量が大きく、重畳が重い変圧器の場合は、Ｘ方向の力が加わったことにより変圧器本体の上部の継鉄部に発生する曲げ応力が大きくなって、ここに反りが発生してしまう虞れがある。
【００４６】
しかし、この実施形態では、上部鉄心締付部材３０が更に連結部材１４で相互に結合されていて、継鉄部に発生する曲げ応力に対して更に高い剛性が与えられており、従って、このような反りの発生も確実に規制することができる。
【００４７】
そして、これらの結果、この実施形態によれば、図５で説明した従来技術のように、巻線２の外側に、補強部材１０とは別の補強部材９を設けなくても、変圧器本体の上部に働くＸ方向の力に対して、必要とする剛性を確実にもたせることができる。
【００４８】
次に、この実施形態では、逆Ｖ字形補強部材１０の下端にはステー部材１５が設けてあり、これにより、上記したように、補強部材１０の下端に働く曲げ応力に対して強い剛性が与えられている。
【００４９】
ここで、このとき補強部材１０の下端に働く曲げ応力とは、図１（ｂ）においてＹ方向、つまり変圧器本体の上部に、その鉄心１の継鉄部が延びている方向と同じ方向の力が作用し、変圧器本体の上部がＹ方向に変位したとき、補強部材１０の下端に現われる応力のことである。
【００５０】
従って、この実施形態によれば、ステー部材１５を設けたことにより、変圧器本体の上部に働くＸ方向の力に対しても、必要とする剛性を確実にもたせることができる。
【００５１】
そして、以上の結果、この実施形態によれば、Ｘ方向とＹ方向の何れにも高い剛性が与えられているので、容易に変圧器本体の固有振動を２０Ｈｚ以上にすることができ、従って、この実施形態によれば、変圧器に容易に耐震性を与えることができ、地震により破壊される虞れのない乾式の変圧器を得ることができる。また、この結果、本発明の実施形態によれば、従来技術のように、補強部材１０とは別の補強部材９を設ける必要がないので、変圧器収納盤１１の小型化を図ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で変圧器の固有振動数が２０Ｈｚ以上にできるので、容易に耐震性を備えた乾式の変圧器が提供でき、この結果、変圧器収納盤の小型が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による耐震構造変圧器の一実施形態を示す側面図と正面図である。
【図２】本発明の一実施形態における鉄心台の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における上部鉄心締付部材の断面図である。
【図４】変圧器本体の一例を説明するための側面図と正面図である。
【図５】従来技術による耐震構造変圧器の一例を示す側面図と正面図である。
【符号の説明】
１  鉄心
２  巻線
３  上部鉄心締付部材（従来技術）
３Ａ  座板
４  下部鉄心締付部材
５  鉄心当板
６、７  鉄心締付ボルト
８  鉄心台（従来技術）
９  耐震部材（従来技術）
１０  逆Ｖ字形の部材からなる耐震部材
１０Ａ、１０Ｂ  座板
１１  変圧器収納盤（屋外設置用の大型箱体）
１２  鉄心台
１２Ａ  厚板状本体部
１２Ｂ  平板部
１３  基礎ボルト
１４  連結部材
１５  ステー部材
３０  中空矩形材の上部鉄心締付部材
【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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