JPH0154844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、変圧器やリアクトル等の静止誘導電
器の磁気遮蔽装置の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、静止誘導電器は益々大容量化される傾向
にあり、巻線やリード線に流れる電流によつて生
じる漏れ磁束量も増加の傾向にある。この漏れ磁
束の侵入によつて生ずる構造材の損失増加を軽減
するため、構造材の表面に珪素鋼板のような高透
磁率の薄鋼板を積層形成した磁性体磁気シールド
を配置することが行われている。これを第１図か
ら第４図により説明する。

第１図は変圧器の一部の縦断面図を示し、第２
図、第３図は横断面図を示す。内側巻線１、外側
巻線２間に発生した磁束８は、一部が鉄心４側へ
流れ残りの一部はタンク５側へ流れる。タンク５
側へ流れた磁束８は、タンク５中を流れ内側巻線
１、外側巻線２間に戻る磁路を作るようになつて
いる。磁束８がタンク５に侵入する場合やタンク
５中を流れる場合、磁束８を打消そうとする渦電
流（図示せず）のため、タンク５中には渦電流損
が発生し、タンク５に局部過熱が生じる。これを
防止するため、タンク５には高透磁率の薄鋼板を
積層形成した磁性体磁気シールド６を内壁に取り
付け、タンク５に侵入する磁束８の大部分が磁性
体磁気シールド６を通過するように形成され、タ
ンク５の損失低減を図つている。これら磁性体磁
気シールド６が取り付けられる範囲は、第２図に
示す如くタンク５内全域と、第３図に示すように
ほぼ巻線３外径L₀と対向したものとなつている。
第３図の場合は、超高圧系統において巻線３の相
間部から高圧引出し線（図示せず）を引き出すた
め相間部の磁性体磁気シールドが省略される場合
である。尚、７は締金具、９は各相の中心線であ
る。

第２図及び第３図の磁性体磁気シールド６は何
れも、第４図に示すように、幅方向に複数個に分
割されている。このように構成することにより、
うず電流による損失の低減を図つている。すなわ
ち、一般に、磁束による金属板のうず電流損We
は次の式で示される。

We＝ｋ×B²×l²×f² 但し、ｋ：材料による定数 Ｂ：印加磁束密度 ｌ＝シールド幅 ｆ：周波数 上記の式から、シールド幅ｌを小さくすること
により、うず電流による損失低減を可能にしてい
るが、最近、漏れ磁束量の増加により磁性体磁気
シールド６に侵入した磁束８がタンク５の内壁へ
漏れるようになつた。この現象を第５図及び第６
図により説明する。第５図は説明を簡単にするた
め、巻線３に対向された部分の磁性体磁気シール
ド６を３分割した場合を示し、相中心位置に取り
付けられた磁性体磁気シールド６Ａには、相中心
位置から離れた位置に取り付けられた磁性体磁気
シールド６Ｂより多くの磁束８が侵入することは
既に知られている。第５図において、磁性体磁気
シールド６Ａは多くの磁束８が侵入するため、磁
性体磁気シールド６Ｂよりはシールド内部の磁束
密度が高くなり、場合によつては局部的に飽和す
ることがある。特に、磁性体磁気シールド６の分
割位置が相中心以外にある場合で、しかも磁性体
磁気シールド６Ａが局部的に飽和すれば、タンク
５を介して磁束８の一部の磁束８Ａが、磁性体磁
気シールド６Ｂに移行することが本発明者等の実
験において確認された。この磁束８Ａの移行によ
り、タンク５における移行部付近で損失を発生
し、局部過熱を生じる場合がある。第６図は磁性
体磁気シールド６を４分割の場合を示し、同様に
タンク５内を移行する磁束８Ａにより局部過熱を
生じる場合である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、磁気シールドからタンクに移
行する漏れ磁束によつて、タンクの局部過熱を防
止できる静止誘導電器の磁気遮蔽装置を提供する
ことを目的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明の静止誘導電器の磁気遮蔽装置は、巻線
を内蔵するタンクの内壁に、巻線に対向する位置
に磁性板を積層形成してなる磁性体磁気シールド
を取り付ける際、この磁性体磁気シールドは、巻
線の相中心と対向する位置において左右に分割
し、かつ総幅寸法を巻線の直径のほぼ1/2の幅に
形成してタンク内壁に取付けるようにし、しかも
磁性体磁気シールドは侵入する漏れ磁束が飽和し
ない程度に磁束密度を維持できる厚さに磁性板を
積層し、これによつて漏れ磁束によるタンクの局
部過熱を防止できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の静止誘導電器の磁気遮蔽装置の一
実施例を、従来と同部品は同符号で示している第
７図により説明する。磁性体磁気シールド６は、
巻線３の相中心線９の位置を境界として左右の２
個に分割して積層形成し、しかもその総幅寸法は
巻線３の直径のほぼ1/2の幅とし、巻線３と対向
するタンク５の内壁に取付けている。そして、分
割形成した磁性体磁気シールド６Ｃ，６Ｃの一対
は、巻線３の相中心付近に対向する如く、３相器
の角形タンクにおいては第１０図に示すように配
置し、また３相器の小判形タンクにおいては第１
１図に示すように配置している。従つて、相中心
位置以外に相隣り合う磁性体磁気シールドが無い
ため、磁性体磁気シールド６Ｃ，６Ｃ内が相当に
高い磁束密度になつても、磁性体磁気シールド６
Ｃ内に侵入した磁束８はタンク５を介して流れる
ことはない。そして、相中心を境界とした２個の
磁性体磁気シールド６Ｃ，６Ｃは磁気的に対称位
置にあるため、互に相互干渉することはなく磁束
も流れない。このため、タンク５に局部過熱を生
じることがない。

更に他の実施例を示す第８図のものでは、第７
図の実施例の場合に、相中心位置で２分割された
磁性体磁気シールド６Ｃの幅があまりにも大きく
なる場合は、磁性体磁気シールド６Ｃの局部過熱
が問題になるため、この対策として巻線３と対向
した面に磁性体磁気シールド６Ｃより幅が狭い磁
性体磁気シールド６Ｄを配置したものである。こ
れによつて、磁性体磁気シールド６Ｃの局部過熱
を防止できる他上記各実施例と同様の作用効果を
有する。

第９図は巻線３が１個の場合の実施例を示した
もので、この例でも磁性体磁気シールド６Ｃは２
個用いられ、巻線３に対向する位置に配置して取
付けている。

各実施例において述べた磁性体磁気シールドの
取付範囲L₁は、一般的な変圧器では、巻線３の
直径L₀に対しほぼ1/2程度が最も良好である。ま
た、この磁性体シールドの幅は、磁性板を積層形
成したときの重量及び漏れ磁束の侵入入による局
部過熱を考慮して決められるが、局部過熱が最も
少なく重量増加につながらない幅はL₀／２にな
る。

このように各実施例の静止誘導電器の磁気遮蔽
装置は、磁性体磁気シールドを２個に分割すると
ともに分割された磁性体磁気シールド相互間の中
心を巻線軸線に対向配置し、巻線から侵入する漏
れ磁束が飽和しない程度に磁束密度を維持できる
ように磁性体磁気シールドの磁性板の積層厚さを
選定したので、磁性体磁気シールドからタンクへ
の侵入を防止できる。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の静止誘導電器の磁気
遮蔽装置は、磁気シールドの幅を巻線の直径のほ
ぼ1/2としているので、磁性体磁気シールド全体
の重量を低減でき、軽量化、低コスト化を図るこ
とができる。さらに、相中心位置を境界として磁
気シールドを２分割配置しているので、磁気シー
ルド中のタンクへの移行磁束量が小さくなり、タ
ンクの局部過熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気遮蔽装置を有する変圧器の
一部の縦断面図、第２図は第１図の装置の内壁の
全域に磁性体磁気シールドが取り付けられたタン
クの横断面図、第３図は第１図の装置の内壁のほ
ぼ巻線対向部のみに磁性体磁気シールドが取り付
けられたタンク横断面図、第４図は第２図、第３
図の磁性体磁気シールドが幅方向に分割された状
態の説明図、第５図は第４図の磁束流れ説明図、
第６図は第３図Ａ部の磁性体磁気シールドが４分
割されたときの磁束流れ説明図、第７図から第９
図はそれぞれ本発明の静止誘導電器の磁気遮蔽装
置を第３図のＡ部と同部分に適用した異なる実施
例を示す詳細図、第１０図及び第１１図はそれぞ
れ第７図の磁性体磁気シールドを取り付けたタン
クの横断面図である。 ３……巻線、５……タンク、６，６Ａ，６Ｂ，
６Ｃ，６Ｄ……磁性体磁気シールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 巻線を内蔵するタンクの内壁に、上記巻線と
   対向する位置に磁性板を積層形成した磁性体磁気
   シールドを取り付けたものにおいて、前記磁性体
   磁気シールドは巻線の相中心と対向する位置にお
   いて左右に分割され、かつ総幅寸法を巻線の直径
   のほぼ1/2の幅に形成してタンクの内壁に取付け、
   前記磁性体磁気シールドは巻線から侵入する漏れ
   磁束が飽和しない程度に磁束密度を維持できる厚
   さに磁性板を積層したことを特徴とする静止誘導
   電器の磁気遮蔽装置。