JPH0223013B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は三相変圧器に係わり、特に薄鋼帯を用
いて成る巻鉄心形変圧器の構造に関する。

〔発明の技術的背景〕 変圧器の巻鉄心材料として、これまでは板厚
0.3〜0.35mm程度の電気鉄板が一般的であつたが、
最近は省エネルギー化に伴つてアモルフアスの如
き非晶質磁性材料が開発され、変圧器巻鉄心への
実用化が試みられている。

〔背景技術の問題点〕

ところが、この非晶質磁性材料を用いると、板
厚がこれまでの電気鉄板の約1/10の薄鋼帯となる
上、熱処理条件によつては脆化現象が起り、非常
に脆くなる。このため、従来の三相変圧器用巻鉄
心として用いられていた例えばＥ形三脚巻鉄心の
ような構造だと、鋼帯に加わる応力分布が一様で
なくなる結果、変圧器としての運転時に脆化によ
る巻鉄心破壊を起こす等の問題点が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は非晶質材料の特性を充分に考慮した変
圧器構造とすることにより、鉄心の脆化を防止し
て信頼性の高い三相変圧器を提供することを目的
とする。

〔発明の概要〕

このため、本発明は高圧コイルおよび低圧コイ
ルをコイル巻枠に納めて複数個、非晶質磁性材料
から成る巻鉄心の円周上に等配し、更にその巻枠
で鉄心重量を与えるようにして３個同軸上に配置
し、それぞれのコイルを三相接続して三相変圧器
を構成するようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係わる三相変圧器
の鉄心構造を示したもので、１ａ，１ｂ，１ｃは
非晶質磁性材料から成る３個の巻鉄心である。こ
れら巻鉄心１ａ，１ｂ，１ｃにはそれぞれ複数個
のコイル巻枠２がその円周上に等配されている。
また、これら各コイル巻枠２には高圧コイルと低
圧コイル３とが巻装されている。更に、各高圧コ
イルおよび低圧コイルはそれぞれの巻鉄心単位で
直列接続されて単相変圧器本体が構成されてい
る。また、これら単相変圧器本体は絶縁間隔板４
ａ，４ｂ，４ｃを介して同軸上に配設され、各単
相変圧器本体コイルは三相結線されて三相変圧器
本体が構成されている。

この三相変圧器本体は第２図に示すように、同
軸配置された巻鉄心ａ，１ｂ，１ｃの中心部に巻
鉄心締付スタツト５が挿入され、絶縁板６を介し
て図示せぬ円柱状のタンク底部に締付け固定され
る。尚、図中７は絶縁板６に取り付けられた高圧
コイルおよび低圧コイルの出力端子を示してい
る。

また、絶縁間隔板４は、第３図の側断面図で示
すように、リング状でインロー８を有する形状に
構成され、そのインロー８にコイル巻枠２が重合
され、結果として巻鉄心１ａ，１ｂ，１ｃの各受
け台となつている。更に、絶縁間隔板４の外周部
にはコイルの冷却特性をあげるため、コイルに対
応する外周部に冷却を兼ねた絶縁油の流れ効果を
あげる櫛状の切欠み９が設けられている。

従つて、以上の構成によれば、各巻鉄心１ａ，
１ｂ，１ｃはそれぞれの円周上に等配置されたコ
イル巻枠２により支持される結果、各巻鉄心内部
における応力の均一化が計られ疲労破壊が防止さ
れる。このとき、コイル巻枠２により分散された
鉄心重量は絶縁間隔板４に伝達され、更にここで
均一化された上、上部から下部へと伝達される。
これにより、下部巻鉄心における上部鉄心重量に
よる応力分布の不均衡は一切生じない。このよう
に、コイル巻枠２は本体の目的であるコイル保護
の他に、本実施例の場合には、鉄心保護の効果も
発揮する。また、これらの巻鉄心１ａ，１ｂ，１
ｃ、絶縁間隔板４等は全て同軸上を巻鉄心締付ス
タツト５によりタンク底部に固定され、更にタン
ク内部に収納される際には、絶縁間隔板４の外周
部がタンク内壁に密着することで、鉄心の横ずれ
も防止され、構造的に安定して固定される。

また、変圧器としての動作時には、タンク絶縁
油はタンク底部から巻鉄心内径部を上昇し、最上
段の巻鉄心をでる。ここで再び絶縁間隔板４の外
周部の切欠み９を通つてタンク底部へと戻る。こ
のような絶縁油の対流により、コイルの冷却も良
好に行なわれる。

また、高圧コイルと低圧コイルは均一分布巻き
しているので、漂遊損が低減され、また巻鉄心材
料として非晶質磁性材料を使用しているので、高
周波特性が良く、従つて高効率の三相変圧器が得
られる。

このように、非晶質磁性材料は磁気特性の非常
にすぐれた特性を示す一方、機械的特性の面で種
種問題があるため、変圧器の適用が難しいが、以
上に説明した本実施例のように構成すれば、非晶
質磁性材料を鉄心に用いて実用に耐える三相変圧
器が得られる。

第４図は本発明の他の実施例を示したもので、
図中、第１図と同一符号は同一部分又は相当部分
を示す。図の構成で、第１図と異なる点は、巻鉄
心１ａ，１ｂ，１ｃの外周に沿つて複数個の支柱
１０を均等に配置する一方、この支柱１０にアー
ム１１ａ，１１ｂ，１１ｃを取り付け、絶縁間隔
板４ａ，４ｂ，４ｃの代りにこのアームで巻鉄心
１ａ，１ｂ，１ｃを保持するようにした点であ
る。

上記構成によれば、巻鉄心１ａ，１ｂ，１ｃは
このアーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより横ずれ
を生じることなく確実に固定されると共に、絶縁
油の対流によるコイル冷却も良好に行なわれる。
また、その他前記実施例同様の作用効果が得られ
る。

尚、以上の実施例における巻鉄心１ａ，１ｂ，
１ｃは、説明の都合上鉄心が露出した形をとつて
いるが、実際はその外周部を絶縁テープなどを巻
回して鉄心保護層を形成するか、または樹脂など
をコーテイングあるいは含浸して鉄心を硬化し、
保護層を設けていることは勿論である。

また、絶縁間隔板４については外周部に設けた
切込み９の変わりに、絶縁間隔板４の外周径を切
込み底部までとし、アームを取り付けることでタ
ンク内壁からの位置を固定しても、巻鉄心の横ず
れ防止、コイルの冷却等に対しても効果があげら
れることは言う迄もない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、巻鉄心材料に非
晶質磁性材料を用いると共に、その巻鉄心３個の
円周上にそれぞれ複数個のコイル巻枠を等配置し
て３個の単相変圧器とし、更にこの３個の巻鉄心
を同軸上に配列し、そのコイルを三相結線して三
相変圧器を構成するようにしたので、材質上の脆
さからくる鉄心脆性破壊を防止し、機械的信頼性
に富んだ高効率の三相変圧器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る三相変圧器本
体斜視図、第２図は第１図の三相変圧器本体をタ
ンク内に収納する前の三相変圧器中身斜視図、第
３図は第１図の絶縁間隔板の側断面図、第４図は
本発明の他の実施例に係る三相変圧器本体斜視図
である。 １ａ〜１ｃ……巻鉄心、２……コイル巻枠、３
……コイル、４……絶縁間隔板、５……巻鉄心締
付スタツト、６……絶縁板、７……出力端子、８
……インロー、９……切込み、１０……支柱、１
１ａ〜１１ｃ……アーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次コイルと二次コイルを装着した非晶質磁
   性材料から成る巻鉄心を３個同軸上に配列し、そ
   れぞれのコイルを三相接続して成ることを特徴と
   する三相変圧器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、巻鉄心
   を円形に形成すると共に、その巻鉄心円周上に一
   次コイルと二次コイルを納めたコイル巻枠を複数
   個配置したものを絶縁間隔板を介して３個同軸上
   に重ね配列し、各巻鉄心をそれぞれ複数のコイル
   巻枠で均等支持するようにしたことを特徴とする
   三相変圧器。 ３ 特許請求の範囲第２項記載において、絶縁間
   隔板に代えて、巻鉄心支持アームを有する複数本
   の支柱を巻鉄心外周に均等配置したことを特徴と
   する三相変圧器。 ４ 特許請求の範囲第２項又は第３項記載におい
   て、巻鉄心中心部に鉄心締付スタツトを挿入し、
   巻鉄心をタンク又はカバーに締め付け固定したこ
   とを特徴とする三相変圧器。