JP2004207330A

JP2004207330A - 静止誘導電器の巻線締付構造

Info

Publication number: JP2004207330A
Application number: JP2002371897A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Muneda; 安之宗田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】巻線押え構造に使用されているコイルバネは、予め圧縮することで、絶縁物が収縮しても所定の巻線締付力で巻線を維持し、短絡電流や励磁突入電流により生じる電磁力に耐えることが必要であった。このため、コイルバネ及び巻線押え構造が大型化していた。
【解決手段】巻線押えボルト１１にコイルバネ１２とナット１５及びロックナット１６を装着し、ナット１５を回転し、ナット１５を巻線押えボルト１１に沿って移動させることによりコイルバネ１２を圧縮し、この圧縮量に応じた巻線締付力により巻線７を押圧すると共に、この巻線締付力と反対方向に電磁力が働く時には巻線押えボルト１１の剛体部で受け止めるため、コイルバネ１２及び巻線押え構造を小型化できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器に好適な静止誘導電器の巻線締付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の変圧器に使用した巻線締付構造の一例を示す側断面図である。同図において、閉回路鉄心１の上側及び下側の継鉄部１Ａを締付ける上部フレーム２と下部フレーム３を配置し、上部フレーム２と下部フレーム３の間を鉄心締付板４により連結する。上側及び下側継鉄部１Ａの両側面と鉄心締付板４との間には脚部1Ｂが配置されている。脚部１Ｂには導体を巻回してなる巻線７が配置されている。巻線７の上端側と対向する上部フレーム２のアーム５に設けたネジ孔には、巻線押えボルト６を挿入している。巻線押えボルト６はロッド部にオネジを有し、ナット部６Ｂと押え部６Ａから構成されている。
【０００３】
ナット部６Ｂを回転させて、巻線押えボルト６を下側に移動させることで、上部フレーム２と巻線７の上部に当接されたクランプ８との間隔を拡げるようにして巻線７を所定の力で締付ける。巻線押えボルト６で締付けられた締付力は、巻線押えボルト６、クランプ８、端部絶縁物７Ａ、巻線７、巻線受台９、下部フレーム３に伝達され、上部フレーム２と下部フレーム３との間隔が拡げられるように締付力が作用する。
【０００４】
この締付力は、閉回路鉄心１の脚部１Ｂに当接された鉄心締付板４の長さ方向の両端部に固着された止め金１０と、これと係合する上部フレーム２と下部フレーム３により鉄心締付板４に伝達され、鉄心締付板４で巻線締付力を保持するようになっている。
【０００５】
また、巻線押え部の構造として例えば引用文献１では、皿ばねを使用した例が示されている。これは、積重ねた皿ばねの上部から押圧し、皿ばねの下部に当接した押し金で巻線を押え付けることにより、巻線締付後に絶縁物が収縮しても、収縮分を皿ばねの撓み量で吸収し、所定の巻線締付力を保持するものである。
【０００６】
【引用文献１】
特開平５−２１２３７号公報（要約）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電力貯蔵や規制緩和による電力卸業者の台頭により、電力の起動停止を頻繁に行う変圧器が増加している。そのため、多頻度起動の励磁突入電流により生じる繰返し電磁力に耐える構造が必要となっている。
【０００８】
従来の静止誘導電器の巻線締付構造では、巻線７を締付後、使用条件や経年変化により、巻線７の内部や端部の絶縁物が収縮する。この結果、巻線締付力が低下し、静止誘導電器の運転中に巻線に生じる電磁力に対して、これを保持するに足る巻線締付力が維持できないという問題点があった。
【０００９】
引用文献１では、この巻線締付力を保持するために巻線押え部に皿ばねを使用し、積重ねた皿ばねの上部から押圧し、皿ばねの下部に当接した押し金で巻線を押え付ける構造である。皿ばねの特性として荷重に対して撓み量が少ないため、所定の撓み量と巻線締付力を得るためには皿ばねを数多く積層して使用する必要がある。
【００１０】
また、短絡電流や励磁突入電流等により発生する電磁力が巻線押えを突上げる様に働くと、この突上げ力を積重ねた皿ばねが全て受け止める構造となっている。このため、ばね部に十分な機械的強度が必要となるので、巻線押え部が大型化し、巻線押え部のコンパクト化が図れないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、コイルバネを使用して巻線押え部を小型化した静止誘導電器の巻線締付構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を克服するため、本発明では、巻線押え手段にコイルバネ及び締付け手段を装着し、締付け手段を巻線押え手段に沿って移動させ、コイルバネを圧縮し、このコイルバネの圧縮量に応じた巻線締付力で巻線を押圧すると共に、この巻線締付力と反対方向に力が働く時には、巻線押え手段で反対方向の力を受け止めることを特徴とする。
【００１３】
即ち、巻線押え手段にコイルバネを採用することで、巻線及び絶縁物が収縮してもコイルバネの巻線締付力により巻線及び絶縁物を押圧し、常に巻線及び絶縁物が締付けられた状態を保ち、絶縁物の移動や脱落を防止することができる。
【００１４】
巻線押え手段を突上げる様な巻線締付力と反対方向に大きな電磁力が働く場合には、巻線押え手段で受け止めるため、コイルバネはばね定数を小さくできるので、巻線押え手段の構造を従来構造よりコンパクト化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１、２に示す変圧器の巻線締付構造により説明する。図１、図２は図３と同じ部品には同一符号を付している。
【００１６】
上部フレーム２に固着されたアーム５にネジ孔を有し、巻線押えボルト１１のオネジをネジ孔に挿入し、巻線押えボルト１１はアーム５に支持されている。ばね押え板１４に設けた貫通孔１４Ａに巻線押えボルト１１を挿入すると共に、巻線押えボルト１１の先端は、巻線締付座１３に当接している。
【００１７】
巻線押えボルト１１には、ばね押え板１４とナット１５及びロックナット１６を挿入している。ばね押え板１４のアーム５側にはナット１５が当接している。
【００１８】
アーム５と反対側の巻線押えボルト１１の先端は巻線締付座１３に当接している。巻線締付座１３は巻線上部を抑えるクランプ８の上に設置されている。巻線締付座１３の下面側には、ピン１３Ｂを設け、このピン１３Ｂをクランプ８の溝８Ａに挿入し、クランプ８の上に巻線締付座１３を固定している。巻線締付座１３にガイド１３Ａを設け、ばね押え板１４側に延びるガイド１３Ａには、コイルバネ１２を装着している。つまり、クランプ８とばね押え板１４との間の巻線押えボルト１１の周囲には、巻線締付座１３のガイド１３Ａとこれに装着したコイルバネ１２とが配置されている。
【００１９】
コイルバネ１２は、巻線締付座１３のガイド１３Ａに挿入され、ばね押え板１４を介してナット１５により押圧されている。巻線押えボルト１１のオネジ部には、コイルバネ１２の緩み止めとしてナット１５を介してロックナット１６が設けられている。また、ナット１７は巻線押さボルト１１の緩み止めである。
【００２０】
次に巻線７を締付ける締付順序について説明する。
【００２１】
巻線の締付には、コイルバネ１２を巻線締付座１３のガイド１３Ａに挿入し、巻線押えボルト１１をアーム５の上方から挿入し、巻線押えボルト１１のナット部１１Ａを回転させることにより、巻線押えボルト１１の先端が下側に移動する。
【００２２】
そこで、ロックナット１６及びナット１５とばね押え板１４の貫通孔１４Ａを巻線押えボルト１１の先端から挿入する。更に、巻線押えボルト１１を下側に移動させ、その先端は巻線締付座１３からクランプ８を介して巻線７を押圧する。
【００２３】
一方、コイルバネ１２についてはナット１５を回転させることによって、ナット１５及びばね押え板１４は巻線押えボルト１１に沿って下側に移動する。この結果、コイルバネ１２が圧縮され、この巻線締付力により巻線締付座１３からクランプ８を介して巻線７を押圧する。
【００２４】
コイルバネ１２は、材質や線材の直径、コイルの有効直径、コイルの有効巻回数により押圧力と撓みの関係を自由に設定することができる。また、固有振動数も自由に設定できるため、運転中に生じる加振周波数を避けることができる。
【００２５】
巻線７内に使用される絶縁物及び端部絶縁物７Ａ、絶縁物で構成されたクランプ８や巻線受台９の寸法収縮量は、それらの絶縁物の材料特性、所要の高さ方向の寸法から容易に求めることができる。
【００２６】
一般に、絶縁物の寸法収縮は圧縮荷重の他、絶縁物に含まれる水分量の低下や物理的な熱的特性などによって生じる。巻線締付後に生じるこれらの収縮量を求め、この収縮量が生じたときに必要とする締付力をコイルバネ１２の撓みとばね力の関係により容易に求めることができる。従って、巻線締付後に絶縁物の収縮が生じてもコイルバネ１２の押圧力により必要な締付力を確保することが可能である。
【００２７】
また、短絡電流や励磁突入電流により生じる電磁力により、巻線押さえボルト１１を突上げる様な巻線締付力と反対方向の大きな電磁力が働く場合には、巻線押さえボルト１１の剛体部で受け止める。このため、コイルバネ１２には大きな電磁力が加わらないので、コイルバネ１２は大きな強度を持つ必要がなく、絶縁物の収縮が生じても必要な押圧力つまり締付力を確保できるばね力と撓み量を満足すれば良い。
【００２８】
このように、本発明においては、巻線締付後の絶縁物の収縮をコイルバネ１２の撓み量で吸収し、絶縁物が収縮しても巻線締付力を保持することができると共に、端部絶縁物７Ａ等の移動や脱落を防止することができる。
【００２９】
巻線押えボルト１１を突上げる様な巻線締付力と反対方向に大きな電磁力が働く場合には、巻線押えボルト１１の剛体部で受け止める。このため、コイルバネ１２としては大きな電磁力が加わらない分だけ、ばね定数の小さいコイルバネ１２を適用でき、コイルバネ１２及び巻線押え構造をコンパクトに実現できる。
【００３０】
更に、コイルバネ１２は、所定のばね力と撓み量を設定し、運転中に生じる加振周波数から外れた固有振動数を設定することも容易である。尚、前述の実施例では、変圧器を例に説明したが、リアクトルの巻線締付構造にも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の静止誘導電器の巻線締付構造によれば、巻線押え及びコイルバネをコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による変圧器の巻線締付構造を示した側断面図。
【図２】図１に使用した巻線締付構造を詳細に示した側断面図。
【図３】従来の変圧器の巻線締付構造を示した側断面図。
【符号の説明】
１…閉回路鉄心、１Ａ…継鉄部、１Ｂ…脚部、２…上部フレーム、３…下部フレーム、４…鉄心締付板、５…アーム、６…巻線押えボルト、６Ａ…押え部、６Ｂ…ナット部、７…巻線、７Ａ…端部絶縁物、８…クランプ、８Ａ…溝、９…巻線受台、１０…止め金、１１…巻線押えボルト、１１Ａ…ナット部、１２…コイルバネ、１３…巻線締付座、１３Ａ…ガイド、１３Ｂ…ピン、１４…ばね押え板、１４Ａ…貫通孔、１５…ナット、１６…ロックナット、１７…ナット、１８…ベース。

Claims

脚部及び継鉄部を有する閉回路鉄心と、前記継鉄部を締付けるフレームと、前記脚部及び継鉄部と当接し、且つ上・下フレーム間にフレームと係合するように配置された鉄心締付板と、前記脚部に巻回された巻線と、この巻線の一方の端部と対向する前記フレームのアームに設けられた巻線押え手段と、この巻線押え手段に装着され、且つ巻線押え手段に沿って移動することにより前記巻線を押圧する締付け手段とを備えた静止誘導電器巻線の締付構造において、
前記巻線押え手段にコイルバネを装着し、前記締付け手段により前記コイルバネ及び巻線を締付ける巻線締付力と、この巻線締付力と反対方向に働く力を前記巻線押え手段で受け止めることを特徴とする静止誘導電器の巻線締付構造。
前記巻線押え手段及びコイルバネとが前記巻線に当接していると共に、前記締付け手段は前記巻線と離れた前記巻線押え手段の途中に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の静止誘導電器の巻線締付構造。