(57)【要約】【課題】リード線の絶縁距離を確保して小型軽量化を図ると共に、鉄心に使用する珪素鋼板の歩留まりを向上できる静止誘導電器を提供する。【解決手段】各鉄心脚部３ａ〜３ｃ及び上部継鉄部４と下部継鉄部５からなる三相三脚鉄心３を用い、この各鉄心脚部３ａ〜３ｃに巻線６を巻装した本体２を、タンク１内に収納する。タンク１の長手方向の側面に設けるポケット１Ａにブッシング７を取付け、各巻線６から引出すリード線８は、本体２とタンク１の間の空間を引き回してブッシング７と接続する。三相三脚鉄心３は、鉄心脚部３ａ〜３ｃを形成する珪素鋼板及び上部継鉄部４と下部継鉄部５を形成する珪素鋼板とを組み合せ配置してそれぞれ積層する際、突合せ接合部付近の鉄心脚部３ｃ或いは上部継鉄部４の積層端面を、対向するリード線と平行となるようにして突出部が全く生じないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に、少なくとも２つの鉄心脚部及び上部と下部継鉄部からなる鉄心と、前記各鉄心脚部に巻装した巻線とを有する本体を収納し、前記タンクの長手方向の側面にブッシングを取付け、前記巻線から引出すリード線を、本体とタンクの間の空間を引き回して前記ブッシングと接続する静止誘導電器において、前記鉄心は、鉄心脚部を形成する珪素鋼板と上部及び下部継鉄部を形成する珪素鋼板とを、額縁状の突合せ接合部で磁気的に結合して定められたコアサークル内に積層形成すると共に、前記コアサークル内における少なくとも最大幅の珪素鋼板は、その突合せ接合部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項２】
請求項１において、前記リード線は前記本体とタンクとの間の空間を通してブッシング側に引き回し、前記突合せ接合部における鉄心脚部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【請求項３】
請求項１において、前記リード線は前記本体の上方からブッシング側に引き回し、前記突合せ接合部における上部継鉄部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴とする静止誘導電器。
【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等の静止誘導電器に係り、特にタンクの長手方向の側面にブッシングを取付けて巻線からのリード線と接続する静止誘導電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止誘導電器、例えば変圧器は、鉄心及び巻線等からなる変圧器の本体を、絶縁媒体を充填するタンク内に配置し、巻線はこれから引出したリード線により、タンクの側面に取付けたブッシングと接続して構成される。
【０００３】
一般に変圧器は、鉄心は珪素鋼板と鋼材が主たる構成材料で、また巻線は銅材が主たる構成材料であって、大重量物となっている。ところで、近年のような諸材料の高騰は、変圧器を経済的に製作するために考慮せねばならず、特に使用材料を減少させて変圧器の本体の小型軽量化することが求められている。
【０００４】
変圧器の本体を小型軽量化するため、巻線の場合は絶縁距離の縮小や絶縁被覆厚さの低減を図り、またタンク内面や内部構造物にシールドを取付け、これにより損失低減と局部加熱を防止して寸法を縮小する対策を行っている。
【０００５】
これに対して、変圧器の本体となる三相三脚鉄心の場合には、中央脚部の珪素鋼板の両端を４５度の角度に切断してＶ字状にし、これと組み合わせる上部及び下部継鉄部の珪素鋼板をＶ字状に切り欠いてＴ字状の接合部としている。また、他の脚部の珪素鋼板と上部及び下部継鉄部の珪素鋼板の磁気的な接合は、珪素鋼板を４５度に切断した額縁状の突合せ接合部にし、上部及び下部継鉄部の端部を接合する左右の脚部より側方に突出させることが行われている。この構造の三相三脚鉄心では、中央脚部と上部及び下部継鉄部の珪素鋼板の鉄損を、他の脚部と上部及び下部継鉄部の珪素鋼板の鉄損よりも小さくなるようにして、経済的にしかも局部的に加熱されず適正な温度分布を有するようにすることができる。（特許文献１参照）。
【０００６】
また、特許文献１と同様な接合形式の額縁形鉄心ではあるが、左右の脚部の端部を上部及び下部継鉄部の上下に突出させ、或いは各継鉄部の上下に突出するのを防ぐため、脚部の端部を切断して構成することも提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
更に、変圧器の鉄心の磁気特性を向上させる例として、特許文献１と同様な接合形式のであるが、継鉄部の珪素鋼板を長手方向と直角方向にずらして積層することにより、変圧器鉄心の窓部に欠落部をなくし、しかも中央脚部の珪素鋼板と上部及び下部継鉄部の珪素鋼板の接合角部に突出部をなくすることも提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１８１１２９号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２６６１９号公報
【特許文献３】特開昭５５−１５６３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように変圧器は、鉄心の各脚部に巻装した巻線から引出したリード線を、タンクと変圧器の本体との間の空間部を利用して引き回し、タンクの長手方向の側面に設けたブッシングと接続して構成する。
【００１０】
このため、特許文献１及び２のような鉄心を用いる場合、上部及び下部継鉄部の端部が左右の脚部より側方に突出、或いは左右の脚部の端部が上部及び下部継鉄部の上下に突出しているから、ブッシング側に引き回されるリード線は、鉄心の側方や上方の突出部分と対向する部分では、絶縁距離が縮小して絶縁性能を著しく低下させる恐れがある。逆に、リード線の絶縁距離を十分に確保しようとすると、その分だけタンクを含む全体寸法が大きくなって変圧器を経済的に製作できないという問題があった。
【００１１】
鉄心の脚部や継鉄部の突出部をより少なくするには、積層する珪素鋼板の重ね合わせ部分の寸法を小さくするこのも考えられるが、重ね合わせ寸法が小さいくなることから、締付金具による締付力が不十分となり、鉄心の結合信頼性が低下してしまう欠点が生じる。また、脚部や継鉄部の突出部をなくすため、珪素鋼板の一部を切断して使用する場合は、鉄心材料の歩留まりが低下するばかりか、切断工数が増加することになる。
【００１２】
更に、特許文献３のような変圧器の鉄心を用いると、継鉄部の珪素鋼板が上下にずれるため、リード線が継鉄部と対向するように上方を引き回される場合は、絶縁距離の確保に工夫を要するし、また継鉄部の珪素鋼板がずれることから、鉄心の積層方向に磁束が移行して損失を増加させ、しかも締付金具によりずれる継鉄部の珪素鋼板を強固に締付けるには、埋金具となるギャップ材を挿入せねばならない問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、鉄心脚部と上部継鉄の突合せ接合部の付近で、リード線と対向する突出部をなくして、絶縁距離を確保して小型軽量化を図ると共に、鉄心に使用する珪素鋼板の歩留まりを向上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】
【００１４】
本発明の静止誘導電器は、少なくとも２つの鉄心脚部及び上部と下部継鉄部からなる鉄心と、前記各鉄心脚部に巻装した巻線とを有する本体を、タンク内に収納し、前記タンクの長手方向の側面にブッシングを取付け、前記巻線から引出すリード線を、本体とタンクの間の空間を引き回して前記ブッシングと接続して構成する際に、前記鉄心は、鉄心脚部を形成する珪素鋼板と上部及び下部継鉄部を形成する珪素鋼板とを、額縁状の突合せ接合部で磁気的に結合して定められたコアサークル内に積層形成すると共に、前記コアサークル内における少なくとも最大幅の珪素鋼板は、その突合せ接合部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴としている。
【００１５】
好ましくは、前記リード線は前記本体とタンクとの間の空間を通してブッシング側に引き回し、前記突合せ接合部における鉄心脚部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴としている。
【００１６】
また好ましくは、前記リード線は前記本体の上方からブッシング側に引き回し、前記突合せ接合部における上部継鉄部の積層端面を対向する前記リード線と平行となるように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のように構成すれば、静止誘導電器の本体とタンクとの間の空間を活用して、巻線からのリード線をブッシング側に引き回したとしても、額縁状接合の鉄心の脚部と継鉄部の角部の接合端部が、対向するリード線と平行で突出部が全くない構成となっているから、リード線を引き回してブッシングと接続する際に絶縁距離を十分に確保でき、静止誘導電器を小型軽量化して経済的に製作することができる。また、鉄心を構成する脚部及び継鉄部の珪素鋼板は、その種類を増加させることがないから製作が容易で、また使用する珪素鋼板の端部を切断が不要なため、鉄心材料の歩留まりを向上できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の静止誘導電器では、少なくとも２つの鉄心脚部及び上部と下部継鉄部からなる鉄心と、各鉄心脚部に巻装した巻線とを有する本体を、タンク内に収納している。タンクの長手方向の側面にブッシングを取付け、巻線から引出すリード線を、本体とタンクの間の空間を引き回してブッシングと接続する。この鉄心は、鉄心脚部を形成する珪素鋼板と上部及び下部継鉄部を形成する珪素鋼板とを、額縁状の突合せ接合部で磁気的に結合して定められたコアサークル内に積層形成し、しかもコアサークル内における少なくとも最大幅の珪素鋼板は、その突合せ接合部の積層端面が対向するリード線と平行となるように構成している。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明の静止誘導電器について、図１から図６に示す変圧器の例を用いて説明する。図１から図３は、三相三脚鉄心を用いた三相変圧器を示しており、絶縁油等の絶縁媒体を満たすタンク１内に、三相三脚鉄心３と各相分の巻線６を有する変圧器の本体２を収納している。
【００２０】
タンク１は、その長手方向の側面にポケット１Ａを設けて各相分のブッシング７を取付けている。また変圧器の本体２の一部である三相三脚鉄心３は、定められたコアサークル内に珪素鋼板を積層して形成する三相分の鉄心脚部３ａ〜３ｃ及び上部と下部継鉄部４、５からなっている。
【００２１】
鉄心脚部３ａ〜３ｃに巻装する各巻線６からは、それぞれリード線８を引出している。そして、図１に示す例の各リード線８は、タンク１と中身２との間の絶縁空間、より具体的には十分な絶縁距離を確保できる巻線６の上方の上部継鉄４とタンク１の間を通して引き回し、図２及び３に示すように鉄心脚部３ｃの右側面を立ち上がらせ、リード線８とブッシング７とを接続している。
【００２２】
三相三脚鉄心３は、周知の如く鉄心脚部３ａ〜３ｃを形成する珪素鋼板と上部及び下部継鉄部４、５を形成する珪素鋼板とは、磁気的結合が良好な所謂額縁状の突合せ接合部を構成できるように、その長手方向の両端を４５度の角度に形成して用いている。そして、定められたコアサークル内に積層して形成するため、幅の異なる数種類の珪素鋼板を使用している。
【００２３】
突合せ接合部で珪素鋼板の磁気的結合させる本発明の三相三脚鉄心３では、鉄心脚部３ｃ及び上部継鉄部４の突合せ接合部における珪素鋼板のうち、特にコアサークル内の少なくとも最大幅の珪素鋼板の配置を工夫している。上記したように各リード線８は、ブッシング７と接続するため図中の右方向に引き回され、鉄心脚部３ｃの右側面を立ち上がる構造であるから、コアサークル内の中心付近で積層する最大幅の珪素鋼板が、最もリード線８に近接して絶縁距離の確保に影響する。
【００２４】
このため、本発明を適用した図中右上の突合せ接合部における鉄心脚部３ｃの積層端面は、対向するリード線８と平行となるように珪素鋼板を組み合せて配置し、鉄心脚部３ｃの珪素鋼板の上端部が上部継鉄４より上方に突出するようにして、リード線８と対向する積層端面には鋭角の突出部が全く生じない積層を行っている。
【００２５】
珪素鋼板の配置を、図２を用いてより具体的に説明する。鉄心脚部３ｂの珪素鋼板の配置は、公知と同様の配置である。ところが、鉄心脚部３ｃのコアサークル内の中心付近における幅の広い珪素鋼板は、右上部で一部突出した状態となるように、上方にずれて上部継鉄４の珪素鋼板との突合せ配置し、右下部ではその分だけ下にずれて下部継鉄５の珪素鋼板が右側に一部突出した状態の突合せ配置している。また、鉄心脚部３ａの珪素鋼板は、鉄心脚部３ｃ側とは上下で逆の配置にしている。そして、これらの鋼板配置の組み合せを１８０度回転させて積層し、突合せ接合部で重ね合わせ幅寸法Ｔ１を確保する構成にしている。
【００２６】
コアサークルの両端側に行くに従い、幅の狭い珪素鋼板を積層している鉄心脚部３ｃの積層端面は、対向するリード線８との間の寸法が大きくなって離れ、絶縁距離の確保が十分にできる。このため、図３に示すようにコアサークルの両側の鉄心脚部３ａ、３ｃ及び上部継鉄４と下部継鉄５では、これらに用いる幅の狭い珪素鋼板を公知と同様に突合せ接合配置としている。
【００２７】
これにより、鉄心脚部３ａ、３ｃの側面や、上部継鉄４の上面及び下部継鉄５下面似突出部が生ずるように珪素鋼板を配置して交互に積層し、これらの突合せ接合部では、図２よりも大きな重ね合わせ幅寸法Ｔ２として、摩擦による締付力を十分に確保できるようにする。
【００２８】
このようにした三相三脚鉄心３を用いて変圧器を構成すると、磁束による損失増加の少ない珪素鋼板の突合せ接合配置で、リード線８と対向する鉄心脚部３ｃの積層端面は、突出部の全くない平行に形成できるから、リード線８の絶縁に悪影響を与えることがなくなる。それ故、タンク１の長手方向寸法を大きくすることなく、リード線８の絶縁距離を十分に確保できるから、変圧器全体を大型化せずにすみ、小型軽量化できて経済的に製作することができる。また、鉄心を構成する脚部及び継鉄部の珪素鋼板は、これらの端部を切断が不要なため、切断工数を低減できて鉄心材料の歩留まりを向上できる。
【実施例２】
【００２９】
図４から図６に示す三相三脚鉄心を用いた三相変圧器は、巻線６からのリード線８を、本体２の上方、つまり上部継鉄４の上方を通して引き回し、このリード線８とブッシング７を接続した構造である。このため、本実施例の三相三脚鉄心では図５に示すように、図中の右上の突合せ接合部における上部継鉄部４の積層端面が、リード線８と対向することになるから、実施例１とは異なる珪素鋼板の配置としている。
【００３０】
上部継鉄部４のコアサークル内の中心付近における幅の広い珪素鋼板は、右上部でブッシング８側に一部突出した状態となるようにして、上部継鉄部４の積層端面は、対向するリード線と平行となって、突出部が全く生じないようにしている。
【００３１】
つまり、上部継鉄部４の珪素鋼板は、横方向にずらして鉄心脚部３ｃの珪素鋼板との突合せ配置し、右下部では鉄心脚部３ｃの珪素鋼板がその分だけずれて、下部継鉄５の珪素鋼板より下方に突出する突合せ接続の配置にし、また左側では鉄心脚部３ａ及び各継鉄４、５の珪素鋼板は、右側とは上下で逆に配置し、上記と同様にこの配置を１８０度回転させて積層して形成する。また、コアサークル内の両端部における幅の狭い珪素鋼板は、図６に示すように上記した実施例と同様に配置して積層する。
【００３２】
変圧器を構成するときに、巻線６からのリード線８を本体２の上方を引き回すこうぞうとする際には,このような三相三脚鉄心３を用いれば、上記した第１の実施例と同様な効果を達成することができる。
【００３３】
上記した各実施例では、突合せ接合部における鉄心脚部３ｃ或いは上部継鉄部４の積層端面を、対向するリード線８と平行となるようにするとき、コアサークル内で最も幅の広い珪素鋼板の配置を変更下例で説明したが、リード線８の絶縁距離の確保を検討し、この結果に応じてコアサークル内で最も幅の広い珪素鋼板の配置の変更に加え、更に次の幅の珪素鋼板も配置を変更して積層することができる。
【００３４】
上記した各実施例においては、本発明について三相三脚鉄心を用いた変圧器に適用した例で説明したが、単相鉄心や三相五脚鉄心を用いて構成するた変圧器や、更にはリアクトルにも適用できることは明らかであり、この場合も同様な効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例である三相変圧器を示す概略横断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で示す概略縦断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線で示す概略縦断面図である。
【図４】本発明の一実施例である三相変圧器を示す概略横断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線で示す概略縦断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線で示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…タンク、２…本体、３…三相三脚鉄心、３ａ、３ｂ、３ｃ…鉄心脚部、４…上部継鉄部、５…下部継鉄部、６…巻線、７…ブッシング、８…リード線。
【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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