JPH02105507A - 低騒音乾式変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、低周波数帯域の騒音を十分に低減できるよう
にした低騒音乾式変圧器に関する。

（従来の技術） 変圧器を励磁運転すると振動が発生し、この振動のエネ
ルギーは、ケース（容器）を経て外部へ伝搬され騒音と
なる。この振動の発生要因は、主に、鉄心の磁歪振動と
、けい素鋼帯の積層間あるいは継目部の磁気吸引力きで
ある。

このような変圧器騒音に関し、その低減を図る技術が報
告されている。例えば、文献「オーム社出版：守田栄著
“騒音と騒音防止“」ページ２６６〜ベージ２６７に記
載がるあように、変圧器ケースを二重壁にする手段、ケ
ースの内面に多孔質プラスチック、グラスウール、フェ
ルト等から成る吸音部材を取着する手段がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、０然対流でケース内の変圧器本体を冷却
する自冷乾式変圧器に前述の騒音低減手段を適用するに
あっては次のような問題点がある。すなわち、温度上昇
の防止、操作や保守の簡便さなどの必要性から完全密閉
構造の二重壁を構成できない。一般には、上述の必要性
のために、通風窓等を設けた二重壁としているが、この
通風窓からの漏れ騒音が大きく、騒音低減の効果は低い
。

また、二重壁では、経済的に不利であり、スペースが大
きくなってしまう、という問題点もある。

この場合、省スペース化を図るために、二重壁の間隔を
狭くすると、音の減衰が得られないので、やはり効果的
でない。

そこで、上述の吸音部祠を用いる手段を、二重壁にする
手段に適用する構成が考えられる。すなわち、二重壁の
隙間に吸音材を入れて音を減衰させる構成をとる。この
構成の場合、空間（隙間）の中で音圧は上下するが、空
気粒子の動きがあまりないので、吸音効果が得られない
。また、変圧器の発生する騒音の周波数は、例えば、電
源周波数を５０Ｈｚとすると、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ
。

３００Ｈｚが主成分で、低周波数帯域に属するから、上
述した吸音部材を用いても低周波数帯域の騒音をほとん
ど低減することができず、全体としては、十分な低騒音
化を達成することができなかった。

そこで本発明の目的は、低周波数帯域の騒音を十分に低
減できる低騒音乾式変圧器を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような構成とする。すなわち、変圧器本体を収納する
ケースに通風窓を設けた低騒音乾式変圧器において、前
記ケースの内面に反射板を設け、前記変圧器本体の直接
音が前記通風窓に至る距離と、前記反射板による反射音
が前記通風窓に至る距離とが、前記直接音の半波長を奇
数倍した長さだけ異なるように、前記通風窓と前記反射
板との取付位置を設定したことを特徴とする。

（作用） このように直接音が通風窓に至る距離と、反射音が通風
窓に至る距離との関係によれば、直接音と反射音の音波
との波長か半波長耳いに異なることから、通風窓の位置
では、逆位相の状態で重畳し、これによって騒音が減衰
される。

（実施例） 以下、本発明の第一の実施例を第１図乃至第３図に基い
て説明する。１はケースであり、このケース１は、側板
２と底板３および上阪４より構成されている。５は変圧
器本体であり、６は変圧器本体５のコイル部である。こ
の変圧器本体５はケース１の内部に収納されている。そ
して、ケース１には上窓７と上窓８を有し、この窓７．
８を通して冷却用の空気がケース１内に出入りする。

一方、ケース１の内面には一部に、吸音材９が粘着され
ている。この吸音材９は、例えば、多孔質プラスチック
、グラスウール、フェルト等からなる。さらに、変圧器
本体５とケース１の底板３との間には、防振ゴム１０が
設けられている。また、ケース１の内側には、反射板１
１が設けられている。

そして、ケース１の全体は、溝形鋼１２を介して基礎土
台１３に設置されている。この場合、反射板１１および
上窓７．上窓８の位置は、以下のように設定されている
。先づ、変圧器の騒音について説明する。すなわち、変
圧器の騒音は、例えば電源周波数ｆ。−５０Ｈで、励磁
すると、磁歪振動などが２　ｆ　ｏ　、　４　ｆ　ｏ　
、　６　ｆ　ｏ・・・のｆ。の偶数倍で振動される。し
かしこの場合に問題となる周波数は、２ｆｏの１００Ｈ
ｚあるいは４ｆ、の２００Ｈｚ成分が主である。ここで
、２ｆｏの１００Ｈｚ成分について説明する。

第２図は変圧器の基本波振動の時間的変化を時刻ｔ、〜
ｔ４の１周期分示したものである。すなイ）ち、第２図
（ａ）のように、時刻ｔ１で変圧器本体５とコイル６と
の間は拡がり、第２図（ｂ）のように時刻ｔ２で元に戻
り、第２図（Ｃ）のように時刻ｔ３で縮み、第２図（ｄ
）のように時刻ｔ４でさらに元に戻る。図示のように振
動の大きい所は、コイル６の中央あたりであるので、騒
音には、このコイル６の中央部分が寄与している。

つまり、このコイル６の中央部分の振動が騒音になり、
上窓７と上窓８に直接音が漏れ、外部に伝搬される。

ここで発生騒音周波数ｆと音波の波長をλとすると次の
関係が得られる。

λ−Ｔ　　　　　　　　ｃ：音速 そこで、第３図に示すように、上窓７および上窓８に直
接音が至る距離ｇ１とｇ、と、反射板１１を通して上窓
７および上窓８に反射音として至る距離Ω２とｐ４との
差が、半波長（λ／２）を奇数倍した長さになるように
、上窓７．上窓８及び反射板１１との取付位置を設定し
ている。

この実施例では、コイル６の中央より、上窓７と上窓８
の距離を例えば、騒音発生周波数がｆ−３００Ｈｚなら
ば、 λ−Ｔ−Ｔ丁万−１，３３ｍ 常温の空気中の音速　ｃ　＝　３４０　　ｍ／ｓｅｅつ
まり、波長λは１．３３ｍになりこれによって、Ｒ２−
Ｒ、−λ／２−０．６６５ｍ。

ｇ４−Ω３＝λ／２−０．６６５ｍ としている。

次に、上２　！＋’４成の作用について説明する。すな
わち、変圧器本体５が励磁されると、磁歪振動により騒
音となって放射される。そこで、騒音が発生するのは、
振動が大きい所が一番騒音に寄与するもので、コイル６
の中央部である。この場合、直接音として上窓７と上窓
８に放射されるものと、反射板１１による反射音として
、上窓７と上窓８に放射されるものとがある。他（比較
的高周波成分）は、吸音材９によって吸音される。

ここで、本実施例では、各、直接音の距離ｇ１Ω３と反
射音の距離Ω２１ｇ４とを、半波長（λ／２）相当分の
長さだけ異ならせているので、上窓７と上窓８において
重畳する２つの音波の位相が半波長分だけずれて逆位相
になる。このため、雨音波は、干渉により互いに打消し
合って大幅に減衰される。これによって、主成分のｆの
音とする低周波数帯域の騒音が大幅に低減される。つま
り、漏れ音を、出口（上窓７と上窓８）で打消すことに
なり、ケース１の外側への騒音が低下するものである。

なお、上記一実施例においては、反射板１１を上板４と
底板３に平行に取付けたが、第４図に示すように、反射
板１１を傾斜させてもよい。

［発明の効果］ 以上の如く本発明では、ケース内に反射板を設け、この
反射板と通風窓との距離関係により、直接音と反射音と
の音波とを互いに逆位相にして重畳させることができる
から、通風窓からの、低周波数帯域の騒音の漏れを効果
的に低減でき、低騒音化を図り得る、という優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す横断面正面図、第２
図は本発明を説明する変圧器本体の基本波振動の１周期
分の時間経過の図、第３図は本発明を説明する騒音伝搬
図、第４図は第２の実施例を示す横断面正面図である。 １・・・ケース、２・・・ケース側板、３・・・ケース
の底板、４・・・ケースの上板、５・・・変圧器本体、
６・・・コイル、７・・・上窓、８・・・上窓、９・・
・吸音材、１０・・・防振ゴム、１１・・・反射板、１
２・・・溝形鋼、１３・・・基礎土台。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 ＳｅＣ （ａ） ２５ｅＣ （ｂ） ＳｅＣ ４５ｅＣ （ｄ） 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変圧器本体を収納するケースに通風窓を設けた低騒音
   乾式変圧器において、前記ケースの内面に反射板を設け
   、前記変圧器本体の直接音が前記通風窓に至る距離と、
   前記反射板による反射音が前記通風窓に至る距離とが、
   前記直接音の半波長を奇数倍した長さだけ異なるように
   、前記通風窓と前記反射板との取付位置を設定したこと
   を特徴とする低騒音乾式変圧器。