(57)【要約】【課題】磁気シールドの遮蔽能力および耐久性を向上する。【解決手段】第１磁気シールド１４０の第２磁気シールド１５０側の端面と第２磁気シールド１５０の第１磁気シールド１４０側の端面との両方に当接して変形する第３磁気シールド１６０を備える。第１磁気シールド１４０は、巻線１２０の軸方向に延在してこの軸方向と直交する第１の方向に積層された複数の第１電磁鋼板を含む。第２磁気シールド１５０は、巻線１２０の軸方向および上記第１の方向とそれぞれ直交する第２の方向に延在して上記第１の方向に積層された複数の第２電磁鋼板を含む。第３磁気シールド１６０は、第１の方向に延在する磁性体を含み、かつ、この磁性体が第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間を繋いで漏洩磁束１０の一部を通過させることにより、漏洩磁束１０の一部を第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０と連続して遮蔽する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心と、
前記鉄心に巻き回された巻線と、
前記巻線の周側面の一部と面するように位置して前記巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する第１磁気シールドと、
前記巻線の径方向に延在して前記周側面と交差する前記巻線の側面の一部と面するように位置し、前記巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する第２磁気シールドと、
前記第１磁気シールドの前記第２磁気シールド側の端面と前記第２磁気シールドの前記第１磁気シールド側の端面との両方に当接して変形する第３磁気シールドと
を備え、
前記第１磁気シールドは、前記巻線の軸方向に延在して該軸方向と直交する第１の方向に積層された複数の第１電磁鋼板を含み、
前記第２磁気シールドは、前記巻線の前記軸方向および前記第１の方向とそれぞれ直交する第２の方向に延在して前記第１の方向に積層された複数の第２電磁鋼板を含み、
前記第３磁気シールドは、前記第１の方向に延在する磁性体を含み、かつ、該磁性体が前記第１磁気シールドと前記第２磁気シールドとの間を繋いで漏洩磁束の一部を通過させることにより、漏洩磁束の一部を前記第１磁気シールドおよび前記第２磁気シールドと連続して遮蔽する、静止誘導機器。
【請求項２】
前記第１磁気シールドおよび前記第２磁気シールドの各々を複数備え、
複数の前記第１磁気シールドは、前記第１の方向において互いに所定の間隔を置いて位置し、
複数の前記第２磁気シールドは、前記第１の方向において互いに所定の間隔を置いて位置し、
前記第３磁気シールドは、複数の前記第１磁気シールドおよび複数の前記第２磁気シールドのそれぞれと接している、請求項１に記載の静止誘導機器。
【請求項３】
前記磁性体が、積層された複数の磁性鋼板から構成されている、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【請求項４】
前記磁性体が、束ねられた複数本の磁性細線から構成されている、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【請求項５】
前記第３磁気シールドが、前記磁性体と張り合わされた弾性体をさらに含む、請求項１または２に記載の静止誘導機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静止誘導機器に関し、特に、変圧器およびリアクトルなどの静止誘導機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止誘導機器の磁気シールドの構成を開示した先行文献として、特開平４−３７３１０９号公報(特許文献１)および特開昭６２−１１３４１１号公報(特許文献２)がある。
【０００３】
特許文献１に記載された静止誘導機器の磁気シールドにおいては、鉄粉をエポキシ樹脂に混入したものを所定の形状寸法に成形して硬化させて製作した磁気シールドを、珪素鋼板を積層してなる磁気シールドの突き合わせ接合部の間隙に埋め込んでいる。
【０００４】
特許文献２に記載された静止誘導機器の磁気シールドにおいては、タンクの直線部ではタンク面に対して細長い高透磁率材を直角に積層し、それらをタンク面に沿って配置している。タンクの屈曲部では上記磁気シールドと直交するようにタンクの面と平行に積層した磁気シールドを屈曲部に沿って曲げている。これら両者のシールドは磁気的に結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３７３１０９号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１３４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の静止誘導機器の磁気シールドにおいては、珪素鋼板を積層してなる磁気シールドの突き合わせ接合部の間隙の形状に合わせて、鉄粉をエポキシ樹脂に混入した磁気シールドを製作する必要がある。大型の静止誘導機器においては、珪素鋼板を積層してなる磁気シールドを取り付ける密封容器の寸法誤差が小さくない。よって、珪素鋼板を積層してなる磁気シールドを実際に取り付けてみなければ上記間隙の大きさが分からないため、鉄粉をエポキシ樹脂に混入して製作した磁気シールドにより安定して上記間隙を埋めることができない。
【０００７】
特許文献２に記載の静止誘導機器の磁気シールドにおいては、タンクの屈曲部に配置した磁気シールドの曲げ部にストレスが集中する構造となっており、温度変化に伴って繰り返し負荷されるストレスによって磁気シールドが疲労破壊する恐れがある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気シールドの遮蔽能力および耐久性を向上できる静止誘導機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に基づく静止誘導機器は、鉄心と、鉄心に巻き回された巻線と、巻線の周側面の一部と面するように位置して巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する第１磁気シールドと、巻線の径方向に延在して上記周側面と交差する巻線の側面の一部と面するように位置し、巻線から発生する漏洩磁束の一部を遮蔽する第２磁気シールドと、第１磁気シールドの第２磁気シールド側の端面と第２磁気シールドの第１磁気シールド側の端面との両方に当接して変形する第３磁気シールドとを備える。第１磁気シールドは、巻線の軸方向に延在してこの軸方向と直交する第１の方向に積層された複数の第１電磁鋼板を含む。第２磁気シールドは、巻線の軸方向および上記第１の方向とそれぞれ直交する第２の方向に延在して上記第１の方向に積層された複数の第２電磁鋼板を含む。第３磁気シールドは、第１の方向に延在する磁性体を含み、かつ、この磁性体が第１磁気シールドと第２磁気シールドとの間を繋いで漏洩磁束の一部を通過させることにより、漏洩磁束の一部を第１磁気シールドおよび第２磁気シールドと連続して遮蔽する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気シールドの遮蔽能力および耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る静止誘導機器の構成を示す一部断面図である。
【図２】同実施形態に係る磁気シールドの構成を示す斜視図である。
【図３】比較例として第３磁気シールドを配置していないときの漏洩磁束の流れを示す一部断面図である。
【図４】同実施形態に係る第３磁気シールドを配置したときの漏洩磁束の流れを示す一部断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１３】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器の構成を示す一部断面図である。図２は、本実施形態に係る磁気シールドの構成を示す斜視図である。図１においては、鉄心１１０およびタンク１３０のみ断面で示している。図２においては、鉄心１１０、巻線１２０およびタンク１３０の一部を図示していない。
【００１４】
図１，２に示すように、本発明の実施形態１に係る静止誘導機器１００は、鉄心１１０と、鉄心１１０に巻き回された巻線１２０とを備えている。また、静止誘導機器１００は、巻線１２０の周側面の一部と面するように位置して巻線１２０から発生する漏洩磁束１０の一部を遮蔽する第１磁気シールド１４０を備えている。
【００１５】
さらに、静止誘導機器１００は、巻線１２０の径方向に延在して周側面と交差する巻線１２０の側面の一部と面するように位置し、巻線１２０から発生する漏洩磁束１０の一部を遮蔽する第２磁気シールド１５０を備えている。
【００１６】
また、静止誘導機器１００は、第１磁気シールド１４０の第２磁気シールド１５０側の端面と第２磁気シールド１５０の第１磁気シールド１４０側の端面との両方に当接して変形する第３磁気シールド１６０を備えている。
【００１７】
鉄心１１０、巻線１２０、第１磁気シールド１４０、第２磁気シールド１５０および第３磁気シールド１６０は、タンク１３０の内部に収納されている。タンク１３０は、ＳＳ材(日本工業規格)またはＳＭ材(日本工業規格)などの構造用圧延鋼材で形成されている。
【００１８】
鉄心１１０は、積層された複数の電磁鋼板１１１から構成され、側面視において、中央に開口を有する矩形状の外形を有している。
【００１９】
本実施形態においては、第１磁気シールド１４０は、タンク１３０の側壁に沿って設けられている。言い換えると、第１磁気シールド１４０は、巻線１２０の外周側面とタンク１３０の側壁との間に配置されている。
【００２０】
第１磁気シールド１４０は、巻線１２０の軸方向に延在してこの軸方向と直交する第１の方向に積層された複数の第１電磁鋼板１４１を含んでいる。第１電磁鋼板１４１は、タンク１３０を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、第１電磁鋼板１４１は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の第１電磁鋼板１４１の各々は、互いに絶縁されている。
【００２１】
複数の第１電磁鋼板１４１は、第１止め板１４７によって連結されている。第１止め板１４７は、短冊状の金属製薄板で構成されている。複数の第１電磁鋼板１４１と第１止め板１４７とは、溶接などにより接合されている。また、タンク１３０と第１止め板１４７とは、溶接などにより接合されている。これにより、第１磁気シールド１４０がタンク１３０の側壁に取り付けられている。
【００２２】
第２磁気シールド１５０は、タンク１３０の底部に沿って設けられている。言い換えると、第２磁気シールド１５０は、巻線１２０の下側側面とタンク１３０の底部との間に配置されている。
【００２３】
第２磁気シールド１５０は、巻線１２０の軸方向および上記第１の方向とそれぞれ直交する第２の方向に延在して上記第１の方向に積層された複数の第２電磁鋼板１５１を含んでいる。第２電磁鋼板１５１は、タンク１３０を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、第２電磁鋼板１５１は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の第２電磁鋼板１５１の各々は、互いに絶縁されている。
【００２４】
複数の第２電磁鋼板１５１は、第２止め板１５７によって連結されている。第２止め板１５７は、短冊状の金属製薄板で構成されている。複数の第２電磁鋼板１５１と第２止め板１５７とは、溶接などにより接合されている。また、タンク１３０と第２止め板１５７とは、溶接などにより接合されている。これにより、第２磁気シールド１５０がタンク１３０の底部に取り付けられている。
【００２５】
第３磁気シールド１６０は、タンク１３０を構成する材料より高い透磁率を有して上記第１の方向に延在する磁性体を含んでいる。本実施形態においては、磁性体が、巻線１２０の軸方向に積層された複数の磁性鋼板１６１から構成されている。複数の磁性鋼板１６１の各々は、弾性を有する接着剤１６２で周囲を覆われている。互いに隣接する磁性鋼板１６１同士は、相互の位置関係が所定の範囲で変化できるように接着剤１６２によって接合されている。接着剤１６２としては、たとえば、ブチルゴムなどを含む接着剤を用いることができる。
【００２６】
ただし、第３磁気シールド１６０の構成は上記に限られず、圧力を受けると変形可能な磁性体のみから第３磁気シールド１６０が構成されていてもよい。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態においては、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０の各々を複数備えている。複数の第１磁気シールド１４０は、上記第１の方向において互いに所定の間隔を置いて位置している。複数の第２磁気シールド１５０は、上記第１の方向において互いに所定の間隔を置いて位置している。第３磁気シールド１６０は、複数の第１磁気シールド１４０および複数の第２磁気シールド１５０のそれぞれと接している。
【００２８】
ただし、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０は必ずしも複数設けられていなくてもよく、それぞれ１つであってもよい。
【００２９】
タンク１３０の寸法誤差が大きい場合においても第３磁気シールド１６０を第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０のそれぞれと安定して接触させるために、第３磁気シールド１６０の横断面の寸法を、第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との突き合わせ接合部の間隙の想定される最大寸法より大きくなるように設定する。
【００３０】
ここで、第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との突き合わせ接合部の間隙とは、第１磁気シールド１４０の第２磁気シールド１５０側の端面と、第２磁気シールド１５０の第１磁気シールド１４０側の端面と、タンク１３０の内壁などの周囲の構造物とによって囲まれた空間である。
【００３１】
磁気シールドを設置する際には、まず、第３磁気シールド１６０をタンク１３０内に載置し、次に、複数の第１磁気シールド１４０および複数の第２磁気シールド１５０を第３磁気シールド１６０に押し付けながら位置決めしてタンク１３０に取り付ける。このようにすることにより、第３磁気シールド１６０は、複数の第１磁気シールド１４０および複数の第２磁気シールド１５０に挟まれて変形しつつ複数の第１磁気シールド１４０の端面および複数の第２磁気シールド１５０の端面と密着する。
【００３２】
以下、第３磁気シールド１６０が、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０とともに漏洩磁束１０を遮蔽する作用について説明する。
【００３３】
図３は、比較例として第３磁気シールドを配置していないときの漏洩磁束の流れを示す一部断面図である。図４は、本実施形態に係る第３磁気シールドを配置したときの漏洩磁束の流れを示す一部断面図である。
【００３４】
図３，４に示すように、巻線１２０に電流が流されることにより、巻線１２０と鎖交する漏洩磁束１０が発生する。タンク１３０の側壁の近傍に進行した漏洩磁束１０は、タンク１３０より透磁率の高い第１および第２電磁鋼板１４１，１５１内を通過して巻線１２０へ戻る。
【００３５】
漏洩磁束１０は、第１および第２電磁鋼板１４１，１５１の側面から第１および第２電磁鋼板１４１，１５１内に浸入する。そのため、側面より幅の広い第１および第２電磁鋼板１４１，１５１の主面に漏洩磁束１０が浸入した場合に比較して、渦電流損を低減することができる。また、第１および第２電磁鋼板１４１，１５１の両方の主面に絶縁層が形成されているため、渦電流が複数の第１および第２電磁鋼板１４１，１５１に亘って流れることを防止できる。
【００３６】
図３，４に示すように、第２磁気シールド１５０内に侵入した漏洩磁束１０の一部は、矢印１１で示すように第１磁気シールド１４０側の端部に進行する。第１磁気シールド１４０内に侵入した漏洩磁束１０の一部は、矢印１４で示すように第２磁気シールド１５０側とは反対側の端部に進行する。
【００３７】
図３に示すように、比較例においては、第３磁気シールド１６０を配置していないため、第２磁気シールド１５０内を通過した漏洩磁束のほとんどは、第２止め板１５７を通じてタンク１３０に侵入する。その結果、タンク１３０における第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙の位置において渦電流２０が生ずる。
【００３８】
タンク１３０に侵入した漏洩磁束は、矢印１２で示すように、タンク１３０の角部を流れた後、第１止め板１４７を通じて第１磁気シールド１４０に侵入する。その結果、タンク１３０における第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙の位置において渦電流２１が生ずる。
【００３９】
第２磁気シールド１５０内を通過した漏洩磁束の僅かな一部は、矢印１３で示すように第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙を通過して第１磁気シールド１４０に侵入する。
【００４０】
上記のように、比較例においては、漏洩磁束の一部がタンク１３０を通過することにより渦電流２０，２１が生じて局所的な発熱が起きる。この渦電流損のために、静止誘導機器の効率が低下する。また、局所的な発熱により加熱された冷却用の絶縁油が分解してガスが発生し、静止誘導機器の絶縁耐力が低下する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態においては、タンク１３０より透磁率の高い磁性体を含む第３磁気シールド１６０を配置しているため、第２磁気シールド１５０内を通過した漏洩磁束は、矢印１５で示すように第３磁気シールド１６０を通過して第１磁気シールド１４０に侵入する。その結果、タンク１３０に漏洩磁束が侵入することを抑制してタンク１３０における渦電流の発生を低減できる。
【００４２】
すなわち、第３磁気シールド１６０は、その磁性体が第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間を繋いで漏洩磁束１０の一部を通過させることにより、漏洩磁束１０の一部を第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０と連続して遮蔽する。
【００４３】
このように、本実施形態においては、第３磁気シールド１６０により第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙を安定して埋めて磁気シールドの遮蔽能力を向上することによって、漏洩磁束がタンク１３０を通過する際に生ずる渦電流損を低減して静止誘導機器の効率を向上できる。また、局所的な発熱を抑制できる。
【００４４】
また、第３磁気シールド１６０は圧力を受けると変形可能に構成されているため、第３磁気シールド１６０に繰り返しストレスが負荷された場合に、第３磁気シールド１６０は変形してそのストレスを吸収できる。そのため、第３磁気シールド１６０は疲労破壊することを抑制されて高い耐久性を有する。
【００４５】
さらに、本実施形態においては、１つの第３磁気シールド１６０を複数の第１磁気シールド１４０および複数の第２磁気シールド１５０のそれぞれと接触させて共用していることにより、第３磁気シールド１６０を設ける数を減じて部品点数を削減することができる。
【００４６】
以下、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、第３磁気シールドの構成のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００４７】
(実施形態２)
図５は、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。図５に示すように、本発明の実施形態２に係る静止誘導機器においては、第３磁気シールド２６０の磁性体が、束ねられた複数本の磁性細線２６１から構成されている。
【００４８】
具体的には、複数本の磁性細線２６１の長手方向において第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０と接しない位置を紐で緩めに縛ることにより、圧力を受けると磁性細線２６１同士の位置関係が所定の範囲で変化して複数本の磁性細線２６１の外形が変形可能なように複数本の磁性細線２６１を束ねて第３磁気シールド２６０を構成している。
【００４９】
タンク１３０の寸法誤差が大きい場合においても第３磁気シールド２６０を第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０のそれぞれと安定して接触させるために、第３磁気シールド２６０の横断面の寸法を、第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との突き合わせ接合部の間隙の想定される最大寸法より大きくなるように設定する。
【００５０】
磁気シールドを設置する際には、まず、第３磁気シールド２６０をタンク１３０内に載置し、次に、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０を第３磁気シールド１６０に押し付けながら位置決めしてタンク１３０に取り付ける。このようにすることにより、第３磁気シールド２６０は、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０に挟まれて変形しつつ第１磁気シールド１４０の端面および第２磁気シールド１５０の端面と密着する。
【００５１】
上記のように第３磁気シールド２６０を構成した場合にも、第３磁気シールド２６０により第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙を安定して埋めて磁気シールドの遮蔽能力を向上することによって、漏洩磁束がタンク１３０を通過する際に生ずる渦電流損を低減して静止誘導機器の効率を向上できる。また、局所的な発熱を抑制できる。
【００５２】
また、第３磁気シールド２６０は圧力を受けると変形可能に構成されているため、第３磁気シールド２６０に繰り返しストレスが負荷された場合に、第３磁気シールド２６０は変形してそのストレスを吸収できる。そのため、第３磁気シールド２６０は疲労破壊することを抑制されて高い耐久性を有する。
【００５３】
さらに、複数の鉄線などを束ねることで第３磁気シールド２６０を構成できるため、簡易で廉価に第３磁気シールド２６０を作製できる。
【００５４】
以下、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、第３磁気シールドの構成のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００５５】
(実施形態３)
図６は、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。図６に示すように、本発明の実施形態３に係る静止誘導機器においては、第３磁気シールド３６０は、磁性体３６１と張り合わされた弾性体３６２をさらに含んでいる。
【００５６】
具体的には、第１磁気シールド１４０の第２磁気シールド１５０側の端面と、第２磁気シールド１５０の第１磁気シールド１４０側の端面との両方に接する横断面Ｌ字状のブロックからなる磁性体３６１に、タンク１３０と接する弾性体３６２を接着剤で張り合わせて第３磁気シールド３６０を構成している。弾性体３６２としては、ブチルゴムなどのゴム、または、板ばねなどのばねを用いることができる。
【００５７】
なお、磁性体３６１の構成は上記に限られず、たとえば、弾性体３６２において第１磁気シールド１４０に接する面および第２磁気シールド１５０に接する面の両方に磁性鋼板をそれぞれ貼り付けて、この磁性鋼板同士を溶接で接合して磁性体３６１を構成してもよい。
【００５８】
タンク１３０の寸法誤差が大きい場合においても第３磁気シールド３６０を第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０のそれぞれと安定して接触させるために、第３磁気シールド３６０の横断面の寸法を、第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との突き合わせ接合部の間隙の想定される最大寸法より大きくなるように設定する。
【００５９】
磁気シールドを設置する際には、まず、第３磁気シールド３６０をタンク１３０内に載置し、次に、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０を第３磁気シールド３６０に押し付けながら位置決めしてタンク１３０に取り付ける。このようにすることにより、第３磁気シールド３６０は、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０に挟まれて変形しつつ第１磁気シールド１４０の端面および第２磁気シールド１５０の端面と密着する。
【００６０】
上記のように第３磁気シールド３６０を構成した場合にも、第３磁気シールド３６０により第１磁気シールド１４０と第２磁気シールド１５０との間の間隙を安定して埋めて磁気シールドの遮蔽能力を向上することによって、漏洩磁束がタンク１３０を通過する際に生ずる渦電流損を低減して静止誘導機器の効率を向上できる。また、局所的な発熱を抑制できる。
【００６１】
また、第３磁気シールド３６０は圧力を受けると弾性体３６２が変形するように構成されているため、第３磁気シールド３６０に繰り返しストレスが負荷された場合に、第３磁気シールド３６０は変形してそのストレスを吸収できる。そのため、第３磁気シールド３６０は疲労破壊することを抑制されて高い耐久性を有する。
【００６２】
本実施形態においては、弾性体３６２の圧縮に対する反発力により、第１磁気シールド１４０および第２磁気シールド１５０と第３磁気シールド３６０とがより密着するため、漏洩磁束１０が第３磁気シールド３６０を通過しやすくなり、タンク１３０に漏洩磁束１０が侵入することをさらに抑制できる。
【００６３】
以下、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器について説明する。本実施形態に係る静止誘導機器は、磁気シールドの配置のみ実施形態１に係る静止誘導機器１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。
【００６４】
(実施形態４)
図７は、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器の磁気シールドの構成を示す一部断面図である。図７に示すように、本発明の実施形態４に係る静止誘導機器においては、巻線４２０と鉄心４１０との間に配置されて鉄心４１０を支持している鉄心支え板４７０を備えている。鉄心支え板４７０は、金属製板材で構成されている。鉄心支え板４７０の上面に、鉄心４１０を構成する複数の電磁鋼板４１１が積層されている。
【００６５】
第１磁気シールド４４０は、鉄心支え板４７０の底面に沿うように設けられている。言い換えると、第１磁気シールド４４０は、巻線１２０の内周側面と鉄心支え板４７０との間に配置されている。
【００６６】
第１磁気シールド４４０は、巻線４２０の軸方向に延在してこの軸方向と直交する第１の方向に積層された複数の第１電磁鋼板４４１を含んでいる。第１電磁鋼板４４１は、鉄心支え板４７０を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、第１電磁鋼板４４１は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の第１電磁鋼板４４１の各々は、互いに絶縁されている。
【００６７】
第２磁気シールド４５０は、タンク４３０の側壁に沿って設けられている。言い換えると、第２磁気シールド４５０は、巻線４２０の下側側面とタンク４３０の側壁との間に配置されている。
【００６８】
第２磁気シールド４５０は、巻線４２０の軸方向および上記第１の方向とそれぞれ直交する第２の方向に延在して上記第１の方向に積層された複数の第２電磁鋼板４５１を含んでいる。第２電磁鋼板４５１は、タンク４３０を構成する材料より透磁率の高い材料で形成されている。本実施形態においては、第２電磁鋼板４５１は、短冊状の形状を有し、両方の主面に絶縁層が形成されている。そのため、積層された複数の第２電磁鋼板４５１の各々は、互いに絶縁されている。
【００６９】
第３磁気シールド４６０は、タンク４３０および鉄心支え板４７０を構成する材料より高い透磁率を有して上記第１の方向に延在する磁性体を含んでいる。本実施形態においては、磁性体が、第２電磁鋼板４５１の延在方向に積層された複数の磁性鋼板４６１から構成されている。複数の磁性鋼板４６１の各々は、弾性を有する接着剤４６２で周囲を覆われている。互いに隣接する磁性鋼板４６１同士は、相互の位置関係が所定の範囲で変化できるように接着剤４６２によって接合されている。接着剤４６２としては、たとえば、ブチルゴムなどを含む接着剤を用いることができる。
【００７０】
ただし、第３磁気シールド４６０の構成は上記に限られず、圧力を受けると変形可能な磁性体のみから第３磁気シールド４６０が構成されていてもよい。
【００７１】
タンク４３０の寸法誤差が大きい場合においても第３磁気シールド４６０を第１磁気シールド４４０および第２磁気シールド４５０のそれぞれと安定して接触させるために、第３磁気シールド４６０の横断面の寸法を、第１磁気シールド４４０と第２磁気シールド４５０との突き合わせ接合部の間隙の想定される最大寸法より大きくなるように設定する。
【００７２】
磁気シールドを設置する際には、まず、第３磁気シールド４６０をタンク１３０内に配置し、次に、第１磁気シールド４４０および第２磁気シールド４５０を第３磁気シールド４６０に押し付けながら位置決めして取り付ける。このようにすることにより、第３磁気シールド４６０は、第１磁気シールド４４０および第２磁気シールド４５０に挟まれて変形しつつ第１磁気シールド４４０の端面および第２磁気シールド４５０の端面と密着する。
【００７３】
上記のように第３磁気シールド４６０を構成した場合は、第３磁気シールド４６０により第１磁気シールド４４０と第２磁気シールド４５０との間の間隙を安定して埋めて磁気シールドの遮蔽能力を向上することによって、漏洩磁束がタンク４３０および鉄心支え板４７０を通過する際に生ずる渦電流損を低減して静止誘導機器の効率を向上できる。また、局所的な発熱を抑制できる。
【００７４】
また、第３磁気シールド４６０は圧力を受けると変形可能に構成されているため、第３磁気シールド４６０に繰り返しストレスが負荷された場合に、第３磁気シールド４６０は変形してそのストレスを吸収できる。そのため、第３磁気シールド４６０は疲労破壊することを抑制されて高い耐久性を有する。
【００７５】
なお、鉄心４１０の上部においても、同様の構成で製作されることがある。この場合も、巻線４２０と鉄心支え板４７０との間および巻線４２０とタンク４３０との間に、第１，第２および第３磁気シールドを配置することにより、同様の効果を得ることができる。また、鉄心支え板４７０を有さない静止誘導機器においても、鉄心と巻線との間および巻線とタンクとの間に、第１，第２および第３磁気シールドを配置することにより、同様の効果を得ることができる。
【００７６】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  漏洩磁束、２０，２１  渦電流、１００  静止誘導機器、１１０，４１０  鉄心、１１１，４１１  電磁鋼板、１２０，４２０  巻線、１３０，４３０  タンク、１４０，４４０  第１磁気シールド、１４１，４４１  第１電磁鋼板、１４７  第１止め板、１５０，４５０  第２磁気シールド、１５１，４５１  第２電磁鋼板、１５７  第２止め板、１６０，２６０，３６０，４６０  第３磁気シールド、１６１，４６１  磁性鋼板、１６２，４６２  接着剤、２６１  磁性細線、３６１  磁性体、３６２  弾性体、４７０  鉄心支え板。
【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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