(57)【要約】【課題】本発明は、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく、タンク表面での火傷の防止を行うことができる静止誘導電器を提供することにある。【解決手段】本発明は、タンク（７）内に充填する絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種（１０５℃）以上の絶縁性冷却媒体を用いると共に、タンク（７）の表面を断熱手段（１０，１０Ａ〜１０Ｆ，１３）で覆ったのである。  上記構成とすることで、絶縁性冷却媒体を高温で使用することが可能となり、その結果、静止誘導電器（１，１Ａ，１Ｂ）を大容量化、又は小型化することができると共に、タンク（７）表面を断熱手段で覆うことで、タンク表面での火傷を防止できるので、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく火傷を防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を装着した鉄心からなる電器本体を、絶縁性冷却媒体を密封したタンク内に収納した静止誘導電器において、前記絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を用いると共に、前記タンクの表面を断熱手段で覆ったことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】
巻線を装着した鉄心からなる電器本体を、絶縁性冷却媒体を密封したタンク内に収納した静止誘導電器において、前記タンク内の絶縁性冷却媒体をタンク外に循環させて冷却する冷却手段を設け、かつ前記絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を密封すると共に、前記タンクの表面を断熱手段で覆ったことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項３】
前記タンクは、タンク側壁とタンクカバーとタンク底板とから構成され、前記タンクの表面は、前記タンク側壁の表面であることを特徴とする請求項１又は２記載の静止誘導電器。
【請求項４】
前記タンクは、タンク側壁とタンクカバーとタンク底板とから構成され、前記タンクの表面は、前記タンク側壁とタンクカバーの表面であることを特徴とする請求項１又は２記載の静止誘導電器。
【請求項５】
巻線を装着した鉄心からなる電器本体を、絶縁性冷却媒体を密封したタンク内に収納した静止誘導電器において、前記絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を用いると共に、前記タンクの表面に隙間を介在させて断熱手段を装着したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項６】
前記断熱手段は、前記タンクの高さの上半分を覆っていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の静止誘導電器。
【請求項７】
巻線を装着した鉄心からなる電器本体を、絶縁性冷却媒体を密封したタンク内に収納した静止誘導電器において、前記タンクを構成するタンク側壁の周囲に上下方向に間隔をあけて補強部材を設置し、かつ前記絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を用いると共に、前記間隔をあけた補強部材の間を断熱板で覆って断熱手段を構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項８】
前記断熱手段は、前記補強部材の間を断熱板で覆って形成された断熱空間であることを特徴とする請求項７記載の静止誘導電器。
【請求項９】
前記断熱手段は、前記補強部材の間を断熱板で覆って形成された断熱空間と、前記断熱板に装着された断熱材とで構成されていることを特徴とする請求項７記載の静止誘導電器。
【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、さらには計器用変成器などの静止誘導電器に係り、特に、鉄心に装着された巻線を有する電器本体を、絶縁性冷却媒体を満たしたタンク内に収納した静止誘導電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、静止誘導電器の大容量化又は小型化を図るために、絶縁性冷却媒体として高温に耐える絶縁性冷却媒体を用いて絶縁耐力を確保する傾向にある。そのために、電器本体を収納したタンクの表面温度は高温となり、特に、夏期時に、例えば変圧器においては、電力需要の増大から長時間フル稼働しなければならず、タンク表面の温度がかなり上昇し、関係者がタンク表面に触れた場合、火傷する恐れがあった。
【０００３】
このようなタンク表面の温度上昇を低く抑えるために、タンク内に満たされた絶縁性冷却媒体を効率よく冷却しようと、例えば特許文献１に示すように、冷却装置をタンク外に連通して絶縁性冷却媒体を強制的に冷却すると共に、冷却装置の冷却効率を向上させるために、さらに補助的な冷却装置を設けることが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４５２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術によれば、補助的な冷却装置を設置することで、タンク内の絶縁性冷却媒体の温度をある程度下げることはできるが、大容量の静止誘導電器においては、タンク内の絶縁性冷却媒体の充填量が膨大であるために、膨大な量の絶縁性冷却媒体を十分に冷却することはできず、その結果、タンク表面の温度上昇も十分に抑制することができない問題がある。また、補助的な冷却装置を設置することから、この補助的な冷却装置の設置のために、大掛かりな設計や多大な費用が必要となるばかりか、特別に設置面積を確保しなければならない問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく、タンク表面での火傷の防止を行うことが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】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、タンク内に充填する絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を用いると共に、前記タンクの表面を断熱手段で覆ったのである。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、まず、タンク内に充填する絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種以上の絶縁性冷却媒体を用いることで、絶縁性冷却媒体を高温で使用することが可能となり、その結果、静止誘導電器を大容量化、又は小型化することができる。そして、タンク表面を断熱手段で覆うことで、タンク表面での火傷を防止できるので、補助的な冷却装置を設置することで発生する大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保しなければならない問題を一掃することができる。
【０００９】
したがって、本発明によれば、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく、タンク表面での火傷の防止を行うことができる静止誘導電器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態を、図１〜図３に示す自冷式３相３脚変圧器に基づいて説明する。
【００１１】
本発明による変圧器１は、鉄心２と、この鉄心２に巻掛けられた巻線６とからなる変圧器本体（電器本体）を有し、これらを絶縁性冷却媒体として耐熱クラスＡ種（１０５℃）以上の例えば液体シリコーン、合成炭化水素、合成エステル油、合成ＰＡＯ油、高分子重量炭化水素、植物油、植物エステル油、ＳＦ６ガス、Ｎ２ガス、乾燥空気、ＣＦ３Ｉのいずれかを単独又は混合して充填した変圧器タンク７内に密封して収納している。そして、前記絶縁性冷却媒体を、矢印で示すように、前記変圧器タンク７の上下に連通させた冷却用パイプ８で変圧器タンク７外部に導き、外部で冷却装置９により冷却し、変圧器タンク７内に戻すことで、絶縁性冷却媒体の温度上昇を抑制し、変圧器本体の冷却を行っている。
【００１２】
前記鉄心２は、等間隔で起立する３つの脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、これら脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの上下を磁気的及び機械的に接続する上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂとからなり、前記上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂは、各々上部鉄心締付金具５Ａと下部鉄心締付金具５Ｂとによって各々締付け固定されている。
【００１３】
また、前記巻線６は、前記鉄心２の各脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃに各々装着されたＵ，Ｖ，Ｗ相の巻線６Ａ，６Ｂ，６Ｃからなる。
【００１４】
また、前記変圧器タンク７は、その側壁７Ｓの外側表面全周に、断熱手段である例えばロックルール材よりなる断熱材１０を装着して覆っている。
【００１５】
以上説明したように本実施の形態によれば、変圧器１の通常運転時は、絶縁性冷却媒体を冷却装置９に循環させることで冷却され、しかも、変圧器タンク７の側壁７Ｓは断熱材１０で覆われているので、関係者が変圧器タンク７の側壁７Ｓに触れたとしても、火傷に至ることはない。また、変圧器１が運転して絶縁性冷却媒体が１０５℃以上に温度上昇しても、絶縁性冷却媒体自身がそれに耐え得るに十分な耐熱性を確保できているので、変圧器１自体を大型化あるいは大容量化することなく運転することができると共に、１０５℃以上の絶縁性冷却媒体によって変圧器タンク７の側壁７Ｓが昇温されたとしても、側壁７Ｓが断熱材１０で覆われているので、関係者が側壁７Ｓに触れたとしても、火傷に至ることはない。このほか、本実施の形態においては、従来のように、冷却装置９の冷却効率を高めるために大掛かりな補助的冷却手段を設ける必要がないので、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく、変圧器タンク７の表面での火傷の防止を行うことができる
図４は、第１の実施の形態の第１の変形例を示すもので、図１〜図３と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００１６】
第１の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器が自冷式単相センタコア変圧器１Ａである点であり、基本構成は第１の実施の形態と同じである。
【００１７】
自冷式単相センタコア変圧器１Ａは、鉄心２が巻線６を装着した脚部３と、この脚部３の両側に間隔をおいて立設された補助鉄心３Ｄ，３Ｅと、これら脚部３と補助鉄心３Ｄ，３Ｅの上下を磁気的及び機械的に接続する上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂとからなり、前記上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂは、各々上部鉄心締付金具５Ａと下部鉄心締付金具５Ｂとによって各々締付け固定されている。
【００１８】
そして、変圧器タンク７の側壁７Ｓの外周を断熱材１０で覆う構成、変圧器タンク７内の絶縁性冷却媒体を耐熱クラスＡ種の絶縁性冷却媒体とすること、及び絶縁性冷却媒体を冷却するための冷却装置９を備えた冷却用パイプ８を変圧器タンク７の上下に連通させる構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００１９】
したがって、この第１の変形例においても、第１に実施の形態と同じように、大掛かりな補助的冷却手段を設けることなく自冷式単相センタコア変圧器１Ａの小型か又は大容量化を図ることができ、また、大掛かりな設計や多大な費用、さらには特別な設置面積を確保することなく、変圧器タンク７の表面での火傷の防止を行うことができる。
【００２０】
図５は、第１の実施の形態の第２の変形例を示すもので、図１〜図４と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００２１】
この第２の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器が自冷式３相５脚変圧器１Ｂである点であり、基本構成は第１の実施の形態と同じである。
【００２２】
自冷式３相５脚変圧器１Ｂは、鉄心２が巻線６Ａ，６Ｂ，６Ｃを装着した脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、この脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃの両外側に間隔をおいて立設された補助鉄心３Ｄ，３Ｅと、これら脚部３Ａ，３Ｂ，３Ｃと補助鉄心３Ｄ，３Ｅの上下を磁気的及び機械的に接続する上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂとからなり、前記上部継鉄４Ａと下部継鉄４Ｂは、各々上部鉄心締付金具５Ａと下部鉄心締付金具５Ｂとによって各々締付け固定されている。
【００２３】
そして、変圧器タンク７の側壁７Ｓの外周を断熱材１０で覆う構成、変圧器タンク７内の絶縁性冷却媒体を耐熱クラスＡ種の絶縁性冷却媒体とすること、及び絶縁性冷却媒体を冷却するための冷却装置９を備えた冷却用パイプ８を変圧器タンク７の上下に連通させる構成は、第１の実施の形態と同じである。
【００２４】
したがって、この第２の変形例においても、第１の実施の形態及び第１の変形例と同じ効果を奏することができる。
【００２５】
図６は、第１の実施の形態の第３の変形例を示すもので、図１〜図３と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００２６】
この第３の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器タンク７の両側から冷却装置９を備えた冷却用パイプ８を引き出して絶縁性冷却媒体の冷却効果を向上させた点であり、基本構成は第１の実施の形態と同じである。
【００２７】
したがって、この第３の変形例においても、第１の実施の形態及び第１，２の変形例と同じ効果を奏することができる。
【００２８】
図７は、第１の実施の形態の第４の変形例を示すもので、図１〜図３と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００２９】
この第４の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器タンク７を構成する側壁７Ｓと底板７Ｂとタンクカバー７Ｃのうち、側壁７Ｓと底板７Ｂとに断熱材１０Ａ，１０Ｂを設けて覆ったものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００３０】
したがって、この第４変形例においても、第１の実施の形態と同じ効果を奏するほか、関係者が変圧器タンク７のタンクカバー７Ｃに触っても火傷することはない。
【００３１】
図８は、第１の実施の形態の第５の変形例を示すもので、図１〜図３と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００３２】
この第５の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器タンク７を構成する側壁７Ｓと底板７Ｂとタンクカバー７Ｃのうち、全てに断熱材１０Ａ〜１０Ｃを設けて覆ったものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００３３】
したがって、この第５変形例においても、第１の実施の形態と同じ効果を奏するほか、関係者が変圧器タンク７のタンクカバー７Ｃや底板７Ｂに触っても火傷することはない。
【００３４】
尚、通常、変圧器タンク７の底板７Ｂは、基礎上に設置されているので、関係者は底板７Ｂに触れることはないが、この第５変形例の場合には、基礎上に保守員が入れる程度の隙間を介して変圧器タンク７が設置されている場合に有効である。
【００３５】
図９及び図１０は、第１の実施の形態の第６の変形例を示すもので、図１〜図３と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００３６】
この第６の変形例において、第１の実施の形態と異なる点は、変圧器タンク７の構成である。即ち、ここに示す変圧器タンク７は、強度を確保するために、側壁７Ｓの周囲に、上下方向に間隔をあけて例えば断面Ｈ型の上部補強部材１１Ａと下部補強部材１１Ｂとを設けた構成をしている。そして、上部補強部材１１Ａと下部補強部材１１Ｂとを断熱板１２で連結して覆い、側壁７Ｓとの間に断熱空間１３を形成している。
【００３７】
このように構成された変圧器タンク７の側壁７Ｓと断熱板１２との表面を、断熱材１０，１０Ｄで覆ったのである。
【００３８】
したがって、この第６変形例においても、基本的には第１の実施の形態と同等の効果を奏することができる。しかし、第６変形例においては、側壁７Ｓとの間に断熱空間１３を形成しているので、この断熱空間１３が断熱手段として機能するので、変圧器１の容量によっては、断熱板１２の断熱材１０Ｄを省略することができる。
【００３９】
図１１は、第６の変形例をさらに変形した第７の変形例を示すもので、図１〜図３及び図９，図１０と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００４０】
この第７の変形例において、第６の変形例と異なる点は、変圧器タンク７を構成する側壁７Ｓと底板７Ｂとタンクカバー７Ｃのうち、側壁７Ｓと底板７Ｂと断熱板１２とに断熱材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄを設けて覆ったものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００４１】
したがって、この第４変形例においても、第６の変形例と同じ効果を奏するほか、関係者が変圧器タンク７のタンクカバー７Ｃに触っても火傷することはない。
【００４２】
図１２は、図１１に示す第７の変形例をさらに変形した第８の変形例を示すもので、図１１と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００４３】
この第８の変形例において、第７の変形例と異なる点は、変圧器タンク７を構成する側壁７Ｓと底板７Ｂとタンクカバー７Ｃと断熱板１２のうち、全てに断熱材１０Ａ〜１０Ｄを設けて覆ったものであり、その他の構成は第７の変形例と同じである。
【００４４】
したがって、この第８変形例においても、第７の変形例と同じ効果を奏するほか、関係者が底板７Ｂに触っても火傷することはない。
【００４５】
尚、変圧器タンク７の底板７Ｂは、通常、基礎上に設置されているので、関係者が底板７Ｂに触れることはないが、この第８変形例の場合には、基礎上に保守員が入れる程度の隙間を介して変圧器タンク７が設置されている場合に有効である。
【００４６】
図１３は、図１１に示す第７の変形例をさらに変形した第９の変形例を示すもので、図１１と同一符号は同一構造物を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００４７】
この第９の変形例において、第７の変形例と異なる点は、変圧器タンク７の側壁７Ｓの設ける補強部材を、上下方向に間隔をあけた３つの上部補強部材１１Ａと下部補強部材１１Ｂと中間補強部材１１Ｃとした点と、上部補強部材１１Ａと中間補強部材１１Ｃとの間に断熱板１２を設けた点と、変圧器タンク７のタンクカバー７Ｃと断熱板１２とこの断熱板１２から上方の側壁７Ｓにのみ断熱材１０Ａ，１０Ｅ，１０Ｆを設けた点である。
【００４８】
このように、変圧器タンク７の高さ方向のほぼ半分以上の表面を断熱材１０Ａ，１０Ｅ，１０Ｆで覆うことにより、特に、温度上昇が大きくなる変圧器タンク７の上半分に対して火傷防止を行うことができると共に、断熱材１０Ａ，１０Ｅ，１０Ｆの使用量を最小限とすることができる点で、他の実施の形態及び変形例に比べて有効である。
【００４９】
以上の変形例のうち図９〜図１３に示す変形例において、断熱板１２を設け、その上に断熱材１０Ｄ，１０Ｆを設けたことを説明したが、断熱板１２を設けずに、直接断熱材１０Ｄ，１０Ｆを上部補強部材１１Ａと下部補強部材１１Ｂ間、上部補強部材１１Ａと中間補強部材１１Ｃ間に設けるようにしてもよい。
【００５０】
また、全体に亘って冷却用パイプ８と冷却装置９を備えた自冷式の変圧器１，１Ａ，１Ｂについて説明したが、冷却用パイプ８の途中に循環ポンプを設けて強制冷却用に構成した変圧器にも本発明が適用できることは云うまでもない。
【００５１】
このほか、以上説明の各実施の形態及び各変形例は、静止誘導電器として変圧器を一例に説明したが、前述のように、変圧器のほかにリアクトルや計器用変成器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器を示す縦断正面図。
【図２】図１の左側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う横断平面図。
【図４】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第１の変形例を示す図３相当図。
【図５】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第２の変形例を示す図３相当図。
【図６】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第３の変形例を示す図３相当図。
【図７】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第４の変形例を示す図１相当図。
【図８】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第５の変形例を示す図１相当図。
【図９】本発明による静止誘導電器の第１の実施の形態である変圧器の第６の変形例を示す図１相当図。
【図１０】図９の左側面図。
【図１１】第６の変形例を変形した第７の変形例を示す図９相当図。
【図１２】第７の変形例を変形した第８の変形例を示す図１１相当図。
【図１３】第８の変形例を変形した第９の変形例を示す図１２相当図。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ，１Ｂ…変圧器、２…鉄心、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…脚部、３Ｄ，３Ｅ…補助鉄心、４Ａ…上部継鉄、４Ｂ…下部継鉄、５Ａ…上部鉄心締付金具、５Ｂ…下部鉄心締付金具、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…巻線、７…変圧器タンク、７Ｓ…側壁、７Ｃ…タンクカバー、７Ｂ…底板、８…冷却用パイプ、９…冷却装置、１０，１０Ａ〜１０Ｆ…断熱材、１１Ａ…上部補強部材、１１Ｂ…下部補強部材、１１Ｃ…中間補強部材、１２…断熱板、１３…断熱空間。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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