(57)【要約】【課題】地震振動によりモールドコイルが水平方向へ移動することで、モールドコイルの落下や変圧器の転倒が生じ、高圧充電部の接触を防止し、耐震性に優れるモールド変圧器を提供することである。【解決手段】耐震構造モールド変圧器の構成において、モールドコイルを保持するコイル支えの突起に振れ止め用シリコンゴムを一次コイルと二次コイル間の空気層に隙間無く設け、コイル支えを４箇所またはそれ以上配置することで、水平方向の地震振動に対してモールドコイル同士の接近を防止し、電気的絶縁のために必要な空気層を確保することで耐震強度を向上させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルと二次コイルからなる矩形形状のモールドコイルと、該矩形形状のモールドコイルを保持するコイル支えを備える耐震構造を施したモールド変圧器であって、
前記矩形形状のモールドコイルを支持するコイル支えを備えており、
該コイル支えの一方の面にはコイル支え突起が形成され、
該コイル支え突起には振れ止め用シリコンゴムを貼り付けて配設し、
前記一次コイルと前記二次コイルの間隙に前記コイル支え突起を挿入して隙間無く前記振れ止め用シリコンゴムを嵌合させることを特徴とする
ことを特徴とする耐震構造モールド変圧器。
【請求項２】
前記矩形形状のモールドコイルに対して前記コイル支えを４箇所またはそれ以上配置することを特徴とする請求項１記載の耐震構造モールド変圧器。
【請求項３】
前記矩形形状のモールドコイルに対して配置される前記コイル支えを載置する金具に突起部材を巻鉄心変圧器の積層方向に設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の耐震構造モールド変圧器。
【請求項４】
前記矩形形状のモールドコイルに対して配置される前記コイル支えを載置する金具に突起部材を巻鉄心変圧器の積層方向及びそれに直行する方向に設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする請求項３記載の耐震構造モールド変圧器。
【請求項５】
前記コイル支えはコイル支え突起を有し、前記振れ止め用シリコンゴムの貼り付け固定は、前記コイル支え突起にのみ接着することを特徴とする請求項１記載の耐震構造モールド変圧器。
【請求項６】
前記矩形形状のモールドコイルに対して配置される前記コイル支えを載置する金具に突起部材を巻鉄心変圧器の積層方向に設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする請求項５記載の耐震構造モールド変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震構造を施した高圧受配電用等のモールド変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００８−１０３５７８号公報（特許文献１）と特開２００５−０３２８１４号公報（特許文献２）がある。高圧受配電用モールド変圧器は、難燃性に優れているため、主に建築物内で使用される。モールド変圧器を建築物の上層階で使用した場合、地震時において特に水平方向の地震振動が地表面近傍と比較して大きくなり、モールドコイルの水平方向への移動により変圧器または周囲機器が損傷し、変圧器としての機能が損なわれる問題があった。建築物の高さや変圧器を使用する階層により地震波の共振周波数が異なるため、変圧器を設計する上で実用上必要な耐震強度に関する指針が明確に定められていない。このため、変圧器の耐震構造としては、特開２００８−１０３５７８号公報（特許文献１）に記載されているような、変圧器本体に振れ止め金具を設けストッパーボルトを貫通させる構成等の機械的に保持する構造が有用である。
【０００３】
さらに、変圧器に対するズレや移動防止のための対策として、実開昭５５−１２６６１７号公報（特許文献３）、特開平６−２０８５２号公報（特許文献４）、実開昭６２−３６５１４号公報（特許文献５）が知られている。特許文献３には、内側巻線及び外側巻線を円筒状に巻いたモールド変圧器の巻線支持装置において、各巻線の上下端部に巻線押え片を当接させて各巻線間の空隙部に嵌入させる構成が開示されている。また、特許文献４には同じくモールド変圧器であって、外側巻線が内側巻線に向かってズレることを防止する種々の構成が開示されている。具体的にはコイル支えと各コイルの端部との間にゴムを配置したり、内側コイルと外側コイルの間にスペーサを設けたり、内側コイルと外側コイルの中央から、外側に向けてコイル支えのコイルとの設置面を傾斜させる構成、及びこれらを組み合わせた構成が開示されている。特許文献５には特許文献３と同様に、内側巻線及び外側巻線を円筒状に巻いたモールド変圧器であって、その巻線支持片に突起を設け、当該突起を内側巻線及び外側巻線の空隙に嵌入して各コイルを支持する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３５７８号公報
【特許文献２】特開２００５−０３２８１４号公報
【特許文献３】実開昭５５−１２６６１７号公報
【特許文献４】特開平６−２０８５２号公報
【特許文献５】実開昭６２−３６５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１及び２やその他の従来技術において、モールド変圧器の耐震構造としては、建築設備耐震設計指針に規定のある変圧器の据付ボルトや防振ゴム部の耐震ストッパーボルトの強度に関する構成を開示しているが、ボルトの強度にのみ着目しており、モールドコイル自体の水平方向への地震振動に対する強度を向上させることはできなかった。地震振動によりモールドコイルが水平方向へ移動すると、モールドコイルの落下や変圧器の転倒する危険性があり、高圧充電部の接触等の重大な事故につながる虞があった。このことは、今回の東北大震災においても必要性が再認識された。本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、耐震性に優れるモールド変圧器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の耐震構造モールド変圧器は、一次コイルと二次コイルからなる矩形形状のモールドコイルと、該矩形形状のモールドコイルを保持するコイル支えを備える耐震構造を施したモールド変圧器であって、前記矩形形状のモールドコイルを支持するコイル支えを備えており、該コイル支えの一方の面にはコイル支え突起が形成され、該コイル支え突起には振れ止め用シリコンゴムを貼り付けて配設し、前記一次コイルと前記二次コイルの間隙に前記コイル支え突起を挿入して隙間無く前記振れ止め用シリコンゴムを嵌合させることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の耐震構造モールド変圧器は、前記矩形形状のモールドコイルに対して前記コイル支えを４箇所またはそれ以上配置することを特徴とする。前記コイル支えを上下に４箇所またはそれ以上配置しても良い。
【０００８】
また、本発明の耐震構造モールド変圧器は、前記矩形形状のモールドコイルに対して配置される前記コイル支えを載置する金具に突起部材を巻鉄心変圧器の積層方向に設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする。
【０００９】
本発明の耐震構造モールド変圧器は、前記矩形形状のモールドコイルに対して配置される前記コイル支えを載置する金具に突起部材を巻鉄心変圧器の積層方向及びそれに直行する方向に設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする。
【００１０】
更に本発明の耐震構造モールド変圧器は、前記コイル支えはコイル支え突起を有し、前記振れ止め用シリコンゴムの貼り付け固定は、前記コイル支え突起にのみ接着することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の耐震構造モールド変圧器は、前記コイル支えを載置する金具に突起を設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制することを特徴とする。
【００１２】
本願発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、耐震構造モールド変圧器の構成において、モールドコイルを保持するコイル支えの突起に振れ止め用シリコンゴムを一次コイルと二次コイル間の空気層に隙間無く設け、コイル支えを４箇所またはそれ以上配置することで、水平方向の地震振動に対してモールドコイル同士の接近を防止し、電気的絶縁のために必要な空気層を確保することで耐震強度を向上させた構造を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を実施することで、モールド変圧器のモールドコイルの落下や変圧器の転倒を防止し、高圧充電部の接触等の重大な事故を防ぎ、耐震性に優れるモールド変圧器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例における耐震構造モールド変圧器を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】同上の耐震構造モールド変圧器のモールドコイル構成を示す断面図であり、（ａ）は図１におけるＡ面断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ面断面図である。
【図３】同上の耐震構造モールド変圧器のコイル支えを示す拡大三面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図４】同上の耐震構造モールド変圧器の別実施例を示し、（ａ）はコイル支え突起を示す部分拡大側面図、（ｂ）は別実施例のモールド変圧器への適用状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例の耐震構造モールド変圧器は、一次コイルと二次コイルからなるモールドコイルと、モールドコイルを保持するコイル支えを備える耐震構造モールド変圧器の構成であって、振れ止め用シリコンゴムを配設し、前記一次コイルと前記二次コイルの間隙には隙間無く前記振れ止め用シリコンゴムを挿入・嵌合させるコイル支えを備え、前記コイル支えを４箇所またはそれ以上配置するものである。
また、本発明の耐震構造モールドは、変圧器前記コイル支えを載置する金具の近傍に突起部材を設け、前記コイル支えの水平方向の移動範囲を規制する。
更に、本発明の別実施例の耐震構造モールド変圧器は、前記コイル支えはコイル支え突起を有し、前記振れ止め用シリコンゴムの貼り付け固定は、前記コイル支え突起にのみ接着固定する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例では、まず本発明の耐震構造モールド変圧器の全体構成を説明する。
本発明の実施例の耐震構造を備えた高圧受配電用モールド変圧器１は、図２（ａ）に示すように矩形形状の一次コイル２１及び二次コイル２２からなるモールドコイル２を備えたものであり、各々のモールドコイル２の一次コイル２１と二次コイル２２の間にコイル支え３を配置したものである。このコイル支え３は、突起３３を備えており、上部コイル支え３１及び下部コイル支え３２から成り、それに振れ止め用シリコンゴム４を貼り付けている（これ等を総じてコイル支え３と称呼することもある)。このコイル支え３（上部コイル支え３１及び下部コイル支え３２）は、上部金具５１、下部金具５２により高圧受配電用モールド変圧器１として組み上げられている。
【００１７】
従来においてもコイル支えを設ける技術は知られており、従来の構造においても、モールドコイルを支持するコイル支えにコイル支え突起を設け、一次コイルと二次コイルの接触を防止する機能を備えていたが、モールドコイルとコイル支えのコイル支え突起の隙間でモールドコイルが移動し、モールドコイル同士が接近する要素があった。また、これを防止するために、コイル支えのコイル支え突起を大きくしてモールドコイルとの間に隙間を設けない構造も考えられるが、モールドコイルの配置決めの融通性が損なわれたり、地震等の際に接触部での傷つき等の原因となり、実用上困難であった。
【００１８】
これに対して、本発明の実施例１では、地震振動によるモールドコイル２の移動を防止するため、コイル支え３のコイル支え突起３３を含めて表面全体に振れ止め用シリコンゴム４をモールドコイル２の一次コイル２１と二次コイル２２の間に配置し、当該振れ止め用シリコンゴム４により被覆された突起３３とモールドコイル２の一次コイル２１及び二次コイル２２の間に間隙が生じないよう嵌合することで、モールドコイル２の移動を防止し、モールドコイル２の一次コイル２１と二次コイル２２同士の接触・接近を防止する。このとき、モールドコイル２の一次コイル２１及び二次コイル２２は矩形形状を呈しており、コイル支え３を水平方向に４箇所またはそれ以上配置し、配置したコイル支え３をモールドコイル２の外周であって相対する位置（例えば図２（ａ）のような対角上の４箇所）に配置することで地震振動の水平方向の揺れによるモールドコイル２の移動を防止できる。コイル支え３に対して、振れ止め用シリコンゴム４を上部あるいは下部一方に配置することでモールドコイル２の移動防止効果は得られるが、上下共に振れ止め用シリコンゴム４を配置することでさらに効果が得られる。
【００１９】
続いて図３に基づいて、実施例１のコイル支え３の詳細な構成について説明する。このコイル支え３は、図３（ａ）に示すように、平面視では概略長方形状を呈しており、その一方の短辺側の角を切り落として鉄心逃げ３４，３４を形成する。これにより図３には図示されない鉄心とコイル支え３が干渉することがなく配置することができる。これにより、矩形形状状のモールドコイル２の小型化に寄与することができ、地震動等に対してより安定して設置することができる。また、図３（ｂ）に示すように、コイル支え３に形成されるコイル支え突起３３は、傾斜３６，３６が設けられている。これに合わせてより、振れ止め用シリコンゴム４の外周面にも傾斜面を形成することにより、モールドコイル２の一次コイル２１と二次コイル２２間にコイル支え３を設置する際に、一次コイル２１及び二次コイル２２の間隙にコイル支え突起３３が振れ止め用シリコンゴム４と共に円滑に挿入することができる。もちろん、振れ止め用シリコンゴム４の側面を図３（ｂ）のように傾斜３６，３６に沿って傾斜させずに、垂直方向に形成することも可能であり、これにより、より強固なモールド変圧器の支持が可能である。また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、コイル支え３の側面には溝３５が形成され、部材の一部が切り落とされている。これによってコイル支え３の軽量化を図ることができ、ひいては変圧器１の軽量化を実現することが可能となる。また、図示のものでは、振れ止め用シリコンゴム４の長手方向の寸法が、コイル支え３自体の長手方向の寸法よりもｄだけ短く形成されている。これにより、コイル支え３をモールドコイル２に設置した際に、振れ止め用シリコンゴム４が弾性変形により多少とも伸びても、振れ止め用シリコンゴム４がコイル支え３の長手方向の寸法を超えることがない。
【実施例２】
【００２０】
次に、本発明の実施例２として、図２（ｂ）を用いてコイル支え３の移動防止構成を説明する。
図１の耐震構造モールド変圧器１の正面図と側面図、図２のモールドコイル２の構成断面図のうち、実施例１として既に説明した同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、その説明を省略する。実施例１で説明したモールドコイル２の移動防止構造においては、モールドコイル２を支持するコイル支え３が移動しないことが前提であったが、コイル支え３が移動することでモールドコイル２が移動することが考えられる。そこで本実施例２では、このコイル支え３の移動を防止する構造を説明する。
【００２１】
本発明の実施例２においては、コイル支え３によるモールドコイル２の移動防止だけではなく、コイル支え３の移動を防止するために、下部金具５２に突起部材６を設けることで突起部材６を設けた方向へのコイル支え３の移動範囲を抑制することができる。この突起部材６を図２(ｂ)に示す位置に配置することで、図２におけるＸ方向に働く力、つまり巻鉄心変圧器の積層方向に対して高い剛性を持たせることができる。これにより、変圧器を構成する部品の中で最も質量のある鉄心が地震振動しやすいＸ方向の振れを抑制できる。さらに、図２(ｂ)に示す位置に対して直角方向の位置にも突起部材６を設けることで、Ｙ方向の地震振動に対してコイル支え３の振れを抑制できる。以上より、水平方向成分の何れにも高い剛性を有することで耐震性の向上が図れる。この際、コイル支え３が下部金具５２に設けた突起部材６より大きく振れることが無いよう、上下方向にモールドコイル２を締付ける際の剛体以外の部分、例えば高さ調整用に配置するゴム製スペーサ等の寸法より大きくする必要がある。また、地震振動時の水平方向の応力により突起部材６が破損することが無いよう、設置場所の最大震度に応じて突起部材６の水平方向の断面積を大きくする必要がある。
【実施例３】
【００２２】
次に、本発明の実施例３を図４に基づいて説明する。実施例３においては、振れ止め用シリコンゴムの接着方法の別実施例を説明する。
図１の耐震構造モールド変圧器の正面図と側面図、図２のモールドコイルの構成断面図のうち、既に説明した同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、その説明を省略する。
【００２３】
実施例３においては、実施例１のコイル支え３に振れ止め用シリコンゴム４を配置する際、シリコンゴム４の落下やズレによる脱落を防止するために、コイル支え３に対する振れ止め用シリコンゴム４の接着はコイル支え３のコイル支え突起３３側のみの配置とするものである。一般的にモールドコイル２は、円形または矩形形状であるため、モールドコイル２に沿って接着するのが困難である。そこで、本実施例３では振れ止め用シリコンゴム４のコイル支え突起３３側の側面４ｂにのみ接着する。例えば、振れ止め用シリコンゴム４のモールドコイル２側の側面４ｃに接着するケースと比較して、地震振動によるモールド変圧器１の振れに対し、モールドコイル２に引っ張られることによって生じるせん断力が、振れ止め用シリコンゴム４に働くのを防止し、振れ止め用シリコンゴム４の破損を防止することができる。また、振れ止め用シリコンゴム４の落下を防止する方法としては、振れ止め用シリコンゴム４の表面積を大きくするために、コイル支え３の平面部側の底面４ａを用いて接着面を増やす方法があるが、シリコンゴムの体積を大きくすることで一次コイル２１と二次コイル２２間の空気層の対流が妨げられ放熱性が悪化する。振れ止め用シリコンゴム４の接着面をモールドコイル２側では無く、コイル支え突起３３側のみとすることで放熱性を悪化させること無く地震振動による振れ止め用シリコンゴム４の落下を防止できる。
【符号の説明】
【００２４】
１  高圧受配電用モールド変圧器
２  モールドコイル
２１  一次コイル
２２  二次コイル
３  コイル支え
３１  上部コイル支え
３２  下部コイル支え
３３  コイル支え突起
４  振れ止め用シリコンゴム
５１  上部金具  
５２  下部金具
６  金具突起部
７１  モールドコイル断面ａ  
７２  モールドコイル断面ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013207156.tif 000005
【図４】
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