JPH053124A - 変圧器鉄心 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】比較的大容量の変圧器鉄心の、上下フレームと
鉄心とを機械的に一体化するための押しボルトによる押
付け力によってフレームに生ずる曲げ力を低減し厚み寸
法を小さくする。 【構成】上下フレームのそれぞれの２枚の側板４２Ａ
の、連結板４３が連結されない側の端部を互いに引っ張
る引張テープ５を設けて側板４２Ａ間に引張力をかけれ
ば、押しボルトで継鉄を押付けることによって生ずる２
枚の側板４２Ａを離そうとする力を引張テープの引張力
が相殺することになり、側板４２Ａと連結板４３との接
続部の曲げ力が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、比較的大容量の変圧
器の鉄心に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は中央脚鉄心形の変圧器中身の概念
的な立面図、図３は同じく側面図である。中央脚鉄心形
の変圧器中身は巻線が配置される主脚鉄心である中央脚
鉄心１１だけに巻線２が配置されていてその両側に帰路
脚鉄心１３、これら３本の脚鉄心の上下を磁気的、機械
的に連結する上部継鉄１２、下部継鉄１４からなってい
て、上部継鉄１２には上部フレームが３が、下部継鉄１
４には下部フレームが４がそれぞれ取付けられている。

【０００３】図３に示すように下部フレーム４は上に向
かって開いたコの字の断面をしていてこの下部フレーム
４の上に鉄心１を載せた状態になっている。また、上部
フレーム３は下部フレーム４と同じ断面形状をしていて
上部継鉄１２に被せるように配置されいてる。これら上
下のフレーム３，４は図示しない連結棒で連結されてこ
の連結棒に引張力を与えることによって図示しない締付
け金具を介して巻線２に圧縮力が与えられる。また、下
部フレーム４は図示しないタンクに固定されており、両
側の側板４２，４３に取付けられている後述の押しボル
トによって下部継鉄を押しつけることによって鉄心１の
下部の位置を固定し、上部フレーム３がタンクの両側か
ら突出する図示しない支持棒によって図３の左右方向の
異動を制限している。このように上下フレーム３，４を
介して変圧器中身がタンクに対して固定される構成にな
っている。

【０００４】図４は図２のＡ−Ａ断面図である。図３に
も概略を図示してあるが下部継鉄１４の断面は長円に内
接する階段状の多角形をしている。側板４２に取付けら
れた押しボルト座４６、この押しボルト座４６のボルト
穴に貫通した押しボルト４７及びこの押しボルト４７の
下部継鉄側の先端に設けた当て金具４８が設けられてい
る。両側の押しボルト４７を回転して当て金具４８を介
して下部継鉄１４を左右から押付けると下部フレーム４
と下部継鉄１４の位置関係が固定する。これらは図の紙
面に垂直の方向にわたって所定の数だけ配置されてい
る。上部継鉄１２と上部フレーム４との関係や押付け構
造も同様である。

【０００５】押しボルト４７による押付け力の反作用と
して側板４２，４３は上に向かって開くような力が働き
その根元に当たる連結板４１との接続部に曲げ力がかか
る。この曲げ力に耐えるために図示のように補強板４
４，４５が設けられているが、連結板４１や側板４２，
４３の厚みも大きな寸法が採用される。三相三脚鉄心の
場合は継鉄と巻線が配置される脚鉄心との断面積は同じ
で断面形状も同じにされる。中央脚鉄心の場合、継鉄の
断面積は主脚のそれの２分の１である。三相三脚鉄心で
は継鉄の断面積が大きいので継鉄１４と下部フレーム４
とを一体化する構成として、継鉄１４と側板４２，４３
とを貫通する締付けボルトが設けられこの締付けボルト
によって一体化される構成が採用されるのが普通であ
る。このような構成では継鉄１４内を貫通する貫通孔が
鉄心１を構成する方向性珪素鋼板の磁路の障害になって
鉄心１の磁気特性に影響を及ぼすことが考えられるが実
用上問題が生じることはない。

【０００６】一方、中央脚鉄心の場合、継鉄の断面積が
中央脚鉄心の２分の１であることから貫通孔の影響が大
きくなり、そのため貫通孔を設けないで代わりに前述の
ような押しボルト４７で両側から押付けて継鉄１４と下
部フレーム４とを機械的に一体化する構成が採用され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】押付け力に耐えるよう
連結板４１や側板４２，４３の厚み寸法を大きくとるこ
とから、上部、下部フレーム３、４の重量増大、価格上
昇を招くという問題が生ずるばかりだけでなく、とくに
連結板４１の厚み寸法の増大は変圧器中身の高さ寸法の
増大となるので、輸送制限寸法が考慮されると輸送限界
容量が低下するという問題も生ずる。

【０００８】この発明の目的は、このような問題を解決
し、押付け力によるフレームに生ずる曲げ力を低減し厚
み寸法を小さくすることのできるフレームを備えた変圧
器鉄心を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、直立した少なくとも２本の脚鉄
心の上部と下部をそれぞれ磁気的、機械的に連結する上
部継鉄と下部継鉄、この上部継鉄を左右から挟む２枚の
側板及びこれら側板を上部継鉄の上側で連結する連結板
からなる上部フレーム、下部継鉄を左右から挟む２枚の
側板及びこれら側板を下部継鉄の下側で連結する連結板
からなる下部フレーム、及びこれら上部フレーム、下部
フレームのそれぞれの側板に設けられ前記上部継鉄、下
部継鉄を両側から押して鉄心と上部フレーム、下部フレ
ームとを機械的に一体化する押しボルトを備えた変圧器
鉄心において、前記上部フレーム、下部フレームのそれ
ぞれの２枚の側板の連結板が連結されない側の端部を互
いに引っ張る引張テープを設けてなるものとし、また、
引張テープが脚鉄心及び継鉄を締付けるためのバインド
テープと同一材料であるものとする。

【００１０】

【作用】この発明の構成において、上部フレーム、下部
フレームのそれぞれの両側の２枚の側板の、連結板が連
結されない側の端部を互いに引っ張る引張テープを設け
ることによって、押しボルトで継鉄を押付けることによ
って生ずる２枚の側板を離そうとする力の一部をこの引
張テープが負担するので、側板と連結板との接続部の曲
げ力が軽減する。そのためこの曲げ力に耐えるための補
強板を無くすることができ側板と連結板の厚み寸法も小
さくすることができる。

【００１１】また、引張テープとして脚鉄心や継鉄の締
付けに使用されるバインドテープと同じ材料を使用する
ことによって、バインドテープに含浸される熱硬化性樹
脂の硬化のための工程で引張テープの熱硬化も同時に行
うことができるので、強力な引張強度を持つ引張テープ
とすることができる。

【００１２】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例を示す下部継鉄と下部フレーム
の断面図であり、図４と同じ部材については共通の符号
を付けることによって詳しい説明を省略する。また、図
４には記載してある押しボルト座４６，押しボルト４７
及び当て金具４８は図示を省略してある。引張金具５
１，５２を取付ける図の紙面の垂直方向位置は押しボル
ト座４６を取付ける位置とは異なるので図１では引張金
具５１，５２とこれに取付けてある引張テープ５だけを
図示したものである。

【００１３】この図において、引張テープ５で下部フレ
ーム４Ａの両側の側板４２Ａ，４３Ａの上部先端同士を
引っ張り、押しボルト４７の押付け力による側板４２
Ａ，４３Ａが上開きに開こうとする力を打ち消す。その
結果、連結板４１Ａと側板４２Ａ，４３Ａとのそれぞれ
の接続部に生ずる曲げ力が減少することから図４に示し
たような補強板４４，４５が不要になるばかりでなく、
連結板４１Ａ及び側板４２Ａ，４３Ａの板の厚みも薄く
てよいものになる。

【００１４】引張テープ５は側板４２Ａに金具５１，５
２を介して取付けてある。引張テープ５は脚鉄心１１，
１３及び継鉄１２，１４を締付けるために使用されるバ
インドテープ（例えば、特開昭５６−１２７１９号公
報）と同じものを使用し、また、金具５１，５２も同じ
くバインドテープの締付けに使用する金具の全部又は一
部を流用することよって容易に実現することができる。

【００１５】鉄心の締付けに使用されるバインドテープ
はガラス繊維からなるテープにエボキシ樹脂のような熱
硬化性樹脂を含浸したもので、これを所定の引張力をか
けるなり別の方法で鉄心を締付けておいて鉄心に巻回し
後、鉄心を加熱炉に入れるなどして所定の時間所定の温
度で加熱してバインドテープに含浸されている熱硬化性
樹脂を硬化させ、更に必要に応じて増し締めするもので
ある。一般に硬化前のバインドテープの引張許容力は硬
化後のそれに比べて小さいので前述のような増し締めを
するのが普通である。そのために、バインドテープとし
ては図１の引張テープ５の両端の金具５１，５２をくっ
つけて１周を形成するものが使用される。逆に言えば金
具５１，５２は鉄心を締付けるためのバインドテープを
使用されている金具を一部構造を変えて流用したものと
いえる。

【００１６】引張テープ５は図１の紙面に垂直の方向に
所定の数配置するのであるが、押しボルト４７による力
と引張テープ５による力によって側板４２Ａ，４３Ａに
生ずる曲げ力を低減するためには、押しボルト座４６を
挟んでその両側に引張金具５１を配置するのが妥当な構
成である。勿論、このような構成にこだわるものではな
い。

【００１７】なお、前述の実施例では中央脚鉄心につい
て説明したが、継鉄の断面積が主脚よりも小さくなる鉄
心の構成としては、５脚鉄心、４脚鉄心などがある。５
脚鉄心は３相３脚鉄心の両端に帰路脚を設けたものでこ
れによる継鉄の高さ方向寸法の低減による輸送制限寸法
に対する容量限界を大きくしようとするものである。ま
た、４脚鉄心は単相変圧器に２相鉄心を採用した場合に
５脚鉄心と同様に容量限界を大きくするために両端に帰
路脚を設けたものである。このように継鉄の断面積が巻
線が配置される主脚鉄心よりも小さい場合に図４に示す
ように押しボルト４７によって上下フレーム３，４と鉄
心１とを一体化する構成が採用される。したがってこの
発明は中央脚鉄心に限らず前述の５脚鉄心や４脚鉄心に
対して適用しても同様の効果を挙げることができる。

【００１８】更に、３相３脚鉄心の場合でも従来採用さ
れるている締付けボルトを貫通する方式ではなく、押し
ボルトを使用する構成を採用しその代わりに継鉄の断面
積を幾分なりとも小さくする構成を採用することも可能
である。ただし、この場合は、継鉄の断面積が主脚のそ
れと異なることによって鉄心製作工数が増加する可能性
があるので、断面積を低減したことによる重量低減、コ
ストダウンの効果との比較から最適な構成を選択する必
要がある。

【００１９】

【発明の効果】この発明は前述のように、上部フレー
ム、下部フレームのそれぞれの２枚の側板の、連結板が
連結されない側の端部を互いに引っ張る引張テープを設
けて側板間に引張力をかければ、押しボルトで継鉄を押
付けることによって生ずる２枚の側板を離そうとする力
の一部を引張テープが負担することになり、側板と連結
板との接続部の曲げ力が低減する。そのためこの曲げ力
に耐えるための補強板を無くすることができ側板と連結
板の厚み寸法も小さくすることができ、その結果、上部
フレーム、下部フレームの重量が低減して変圧器の重量
低減に資するともに、材料使用量の低減による価格低下
に資することになる。更に、連結板の厚み寸法の低減は
変圧器中身の高さ寸法の低減につながり、このことは変
圧器の輸送時の制限寸法に基づく巻線や鉄心の主要部品
の寸法を大きくとれることを意味することから、特定の
条件での輸送制限容量が増大するという効果を得ること
もできる。

【００２０】また、引張テープの材料を、脚鉄心や継鉄
のバインドテープと同じにすることによって、バインド
テープに含浸される熱硬化性樹脂を硬化する工程で引張
テープの熱硬化も同時に行うことができるので、工程の
追加なしに強力な引張強度を持つ引張テープを採用する
ことができ。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す下部継鉄と下部フレー
ムの断面図

【図２】中央脚鉄心からなる変圧器中身の概念的な立面
図

【図３】図２の側面図

【図４】従来の構成を示す図２のＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

１ 鉄心 １１ 中央脚鉄心 １２ 上部継鉄 １３ 帰路脚鉄心 １４ 下部継鉄 ２ 巻線 ３ 上部フレーム ３１ 連結板 ３２ 側板 ３３ 側板 ４ 下部フレーム ４１ 連結板 ４２ 側板 ４３ 側板 ４４ 補強板 ４５ 補強板 ４７ 押しボルト ５ 引張テープ ５１ 引張金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直立した少なくとも２本の脚鉄心の上部と
   下部をそれぞれ磁気的、機械的に連結する上部継鉄と下
   部継鉄、この上部継鉄を左右から挟む２枚の側板及びこ
   れら側板を上部継鉄の上側で連結する連結板からなる上
   部フレーム、下部継鉄を左右から挟む２枚の側板及びこ
   れら側板を下部継鉄の下側で連結する連結板からなる下
   部フレーム、及びこれら上部フレーム、下部フレームの
   それぞれの側板に設けられ前記上部継鉄、下部継鉄を両
   側から押して鉄心と上部フレーム、下部フレームとを機
   械的に一体化する押しボルトを備えた変圧器鉄心におい
   て、前記上部フレーム、下部フレームのそれぞれの２枚
   の側板の連結板が連結されない側の端部を互いに引っ張
   る引張テープを設けてなることを特徴とする変圧器鉄
   心。
2. 【請求項２】引張テープが脚鉄心及び継鉄を締付けるた
   めのバインドテープと同一材料であることを特徴とする
   請求項１記載の変圧器鉄心。