JPH0547568A - 波ケース収納電気機器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】波ケース収納電気機器の冷却効率を向上させ
る。 【構成】山部と谷部とが交互に並ぶように成形された波
板を側壁部に用いた波ケース２内に電気機器本体を収納
した後、波ケース内に絶縁油６を充填する。次いで波ケ
ース２内を真空ポンプ１４により減圧し、波ケース内の
上端から所定の深さの位置までの領域の内圧が負圧とな
ったときに減圧動作を停止させて波ケース２を密封す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山部と谷部とが交互に
並ぶように成形された波板を側壁部に用いた波ケース内
に電気機器本体を収納した波ケース収納電気機器及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】変圧器等の油入電気機器のケースとし
て、図６ないし図８に示したように、波板１により側壁
部を構成した波ケース２が用いられている。波板１は、
山部１ａと谷部１ｂとが交互に並ぶように波付け成形さ
れた鋼板からなり、各山部１ａの幅方向（ケースの高さ
方向）の両端１a1，１a2（図７参照）が溶接されて、各
山部１ａの内側に油道空間が形成されている。波板１は
上部枠体３及び下部枠体４の間に跨って配置され、波板
１の上端縁及び下端縁がそれぞれ上部枠体３及び下部枠
体４に溶接されて波ケース２が構成されている。

【０００３】図９（Ａ）に示したように、波ケース２内
に電気機器（例えば変圧器）本体５を収納した後、ケー
ス内に絶縁油６を充填すると、絶縁油の静圧の分布は図
９（Ｂ）に示すようになり、ケースの下部程絶縁油の静
圧が高くなる。尚図９において６ａは絶縁油の液面レベ
ルを示している。

【０００４】上記の静圧は波板の各山部１ａに内側から
作用するため、各山部１ａは図８に鎖線で示したように
膨らむことになる。この膨らみは山部１ａの幅方向（ケ
ースの高さ方向）のほぼ中央部付近で最大になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８に鎖線で示したよ
うに、絶縁油の静圧により波板１の山部１ａが膨らむ
と、波ケース２の容積が増大するため、余分の絶縁油が
必要になり、不経済である。また波板の各山部１ａが膨
らむと、谷部１ｂに形成されている空気道が狭くなるた
め、絶縁油の冷却効率が低下するという問題も生じる。

【０００６】上記の問題を解決することを狙った電気機
器として、常温の無負荷状態でケース内を負圧に保っ
て、図１０に示したように、各山部１ａの相対向する側
壁部を、外圧Ｐにより互いに接触するまで内側に湾曲さ
せるようにしたものがある。このように構成すれば、絶
縁油の量を少なくすることができ、また山部１ａの両側
の空気道を広くすることができる。

【０００７】しかしながら、このようにした場合には、
電気機器の運転時にケースの内圧が上昇したときにも、
各山部１ａの凹みが残るため、各波部１ａが外圧により
常時大きな歪みが与えられた状態に保持されることにな
る。そのため波板が疲労し、ケースの耐久性が低下する
恐れがある。また図１０のように各山部１ａの側壁部を
内側に湾曲させると、電気機器の運転時においても、各
山部に凹みが残るため、各山部の内側の油道が狭くな
り、冷却効率が低下する。

【０００８】本発明の目的は、波板の各山部に大きな歪
みを生じさせることなく絶縁油の節約を図るとともに、
波板の各山部内の油道を狭くすることなく、山部相互間
に空気道を十分に確保することができるようにした波ケ
ース収納電気機器及びその製造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の波ケース収納電
気機器は、山部と谷部とが交互に並ぶように成形された
波板を側壁部に用いた波ケース内に絶縁油と共に電気機
器本体を収納したもので、本発明においては、電気機器
が運転されていない状態で、波ケース内の上端から所定
の深さの位置までの第１の領域の内圧が負圧となり、該
第１の領域よりも下方の第２の領域では内圧が正圧とな
るように波ケース内の圧力分布が設定されている。

【００１０】上記の電気機器を製造する際には、山部と
谷部とが交互に並ぶように成形された波板を側壁部に用
いた波ケース内に電気機器本体を収納し、波ケース内に
絶縁油を充填した後該波ケース内を減圧し、波ケース内
の上端から所定の深さの位置までの領域の内圧が負圧と
なったときに減圧動作を停止させて波ケースを密封す
る。

【００１１】負圧にする領域は、電気機器の運転時にお
ける圧力上昇と波板の山部の強度とを勘案して適宜に設
定する。

【００１２】

【作用】上記のように、波ケース内の上端から所定の深
さの位置までの領域のみを負圧とするようにしておく
と、電気機器の運転時に機器からの発熱によりケースの
内圧が上昇したときには、第１の領域においても油道が
広げられる力が働き、絶縁油がより効率良く循環でき
る。

【００１３】また上記のように波ケース内の圧力を予め
減じておくと、電気機器の運転時に内圧が上昇したとき
の各山部の膨らみを従来より小さくすることができるた
め、各山部に無理な力が加わることがなく、ケースの耐
久性を向上させることができる。

【００１４】また上記のように波ケース内の圧力を予め
減じて波板の各山部の膨らみを押えるようにすると、絶
縁油の節約を図ることができる。

【００１５】

【実施例】本実施例において、電気機器の基本構成は、
図６ないし図８によって説明したものと同様である。波
ケース内に絶縁油を充填する前の状態では、側壁部を構
成する波板１の各山部１ａが図１（Ａ）に示すような断
面形状を呈しており、各山部の相対する側壁はほぼ平板
状を呈している。波ケース内に電気機器本体を収納した
後、絶縁油を充填すると、その静圧により波板の各山部
１ａは図１（Ｂ）に実線で示すように膨らむ。

【００１６】本発明においては、電気機器を運転してい
ない常温状態で、波ケース内の上端から所定の深さの位
置までの第１の領域の内圧を負圧とし、該第１の領域よ
りも下方の第２の領域では内圧を正圧に保つように、波
ケース内の圧力分布を設定する。本実施例では、波ケー
ス内の上端から高さ方向の中央部までの領域を第１の領
域とし、この第１の領域の内圧を負圧に保つようにして
いる。このように内圧の分布を設定したときには、常温
において絶縁油の静圧により波ケースの高さ方向の中央
部Ｑで各山部１ａに生じる膨らみが除去され、該中央部
Ｑよりも上方の部分では山部が凹み、下方の部分では山
部が膨らむことになる。図１（Ｂ）の鎖線は、膨らみが
除去された山部の幅方向の中央部の断面形状を示してい
る。

【００１７】以下上記実施例の電気機器を製造する方法
について説明する。実施例では、波ケース内に電気機器
本体を収納し、更に絶縁油を充填した後、波ケース内を
減圧し、波ケースの高さ方向の中央部で波板の各山部の
厚さＴが絶縁油を充填する前の初期形状に戻ったとき
に、減圧動作を停止させて波ケースを密閉した。

【００１８】図２は本発明の実施例において、波ケース
内を真空引きする際の状態を示したもので、この実施例
では、波ケース２内に電気機器本体を収納した後、波ケ
ース２の上端開口部に蓋板２Ａを取付け、波ケース内を
絶縁油６で満たした。この状態では、波板の各山部１ａ
が絶縁油の静圧により図１（Ｂ）に実線で示したように
膨らんだ状態にある。

【００１９】波ケース２内を絶縁油で満たした後、波ケ
ースの上部にバルブ１０を介して配管１１の一端を接続
し、該配管１１の他端を気密構造を有するバッファタン
ク１２に接続した。またバッファタンク１２に配管１３
の一端を接続し、該配管１３の他端を真空ポンプ１４に
接続した。

【００２０】上記のように、波ケース２にバッファタン
ク１２を介して真空ポンプ１４を接続した後、バルブ１
０を開いて真空ポンプ１４を運転し、バッファタンク１
３内を真空引きした。バッファタンク１２内を真空引き
すると、波ケース２内の余分な絶縁油がバッファタンク
１２内に流入し、波ケース２内の圧力が低下していく。
これに伴って波板１の各山部１ａの膨らみが少なくなっ
ていき、やがてケースの上部では各山部が凹むようにな
る。ケースの高さ方向の中央部での各山部１ａの厚さが
絶縁油を充填する前と同じ値になったときにバッファタ
ンク１２内の真空引きを停止し、バルブ１０を閉じて波
ケース１内を密閉した。

【００２１】上記の実施例では、波ケース内を絶縁油で
満しているため、波ケースにバッファタンク１２を介し
て真空ポンプを接続したが、図３（Ａ）に示すように、
波ケース２内に絶縁油６を充填する際に絶縁油の液面レ
ベル６ａを波ケースの上端より下方の位置に止めてお
き、波ケース２にバルブ１０を介して直接真空ポンプ１
４を接続して、該真空ポンプ１４により波ケース内を真
空引きするようにしても良い。この場合にも、波板の山
部の特定の部分の厚み、例えばケースの高さ方向の中央
部での各山部の厚みＴを監視して、該山部の厚みが絶縁
油を充填する前と同じ値になったとき（山部の膨らみが
除去されたとき）にバルブ１０を閉じ、波ケースを密閉
する。

【００２２】波ケース内を真空引きすると、山部１ａの
膨らみが除去されるにつれてケース内の容積が小さくな
っていくため、絶縁油のレベル６ａが上昇していく。本
実施例においては、絶縁油の静圧によりケースの高さ方
向の中央部で波板の各山部に生じる膨らみが実質的に除
去された時点で絶縁油の液面が規定レベルに達するよう
にした。

【００２３】図３（Ｂ）に示したように、波ケースの上
部に油面計１５が取り付けられる場合には、波板の山部
の特定部分の膨らみが除去された際の油面レベルを油面
計１５の検出レベルの上限位置に一致させるようにして
おく。

【００２４】図４は、上記の各実施例のように、ケース
の上下方向の中央部で絶縁油の静圧により各部に生じる
膨らみを除去するようにした場合（ケース内の上端から
高さ方向の中央部までの領域を負圧に保つ第１の領域と
した場合）、内圧の分布は図４の直線ａのようになり、
ケースの高さ方向の各位置での内圧は、ケース内を減圧
しない場合の内圧（図４の直線ｂ）よりも低くなる。

【００２５】電気機器が運転されたときには、絶縁油の
静圧に、電気機器からの発熱による圧力の上昇分が加わ
るため、図４の直線ａは右方向に平行移動する。また電
気機器の運転が停止している状態で周囲温度が常温より
も低下したときには、図４の直線ａが左方向に平行移動
する。

【００２６】今波ケースの高さ方向の中央部において波
板の各山部の膨らみが除去されるように内圧の分布を設
定した場合、内圧分布の許容範囲は図５に破線で示した
直線ｃとｄとの間の領域である。即ち、ケースの高さ方
向の位置と内圧との関係を示す内圧分布直線が図５の直
線ｃとｄとの間にあれば、波板の各山部に無理な力が加
わらない。尚図５においてＨは波ケースの高さを示して
おり、この例では、波ケースを絶縁油で満すものとして
いる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、波ケー
ス内の上端から所定の深さの位置までの第１の領域のみ
を負圧とするようにしたので、電気機器の運転時に機器
からの発熱によりケースの内圧が上昇したとき、第１の
領域部の凹みをなくして、各山部内に広い油道を形成す
ることができ、冷却効率を高めることができる。

【００２８】また本発明によれば、波ケース内の圧力を
予め減じておくので、電気機器の運転時に内圧が上昇し
たときの各山部の膨らみを従来より小さくすることがで
きる。従って各山部に無理な力が加わるのを防いで、ケ
ースの耐久性を向上させることができる利点がある。

【００２９】更に、本発明では、波ケース内に絶縁油を
充填した後ケース内を減圧して、絶縁油を充填した際の
山部の膨らみを抑えるようにしたので、絶縁油の節約を
図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は波ケースに絶縁油を充填する前の波板
の山部の断面形状を示す断面図、（Ｂ）は波ケース内に
絶縁油を充填した際の波板の山部の断面形状を示した断
面図である。

【図２】本発明の実施例において波ケース内を真空引き
するために、波ケースに真空ポンプを接続した状態を示
した構成図である。

【図３】（Ａ）は本発明の他の実施例において波ケース
内に絶縁油を充填した状態を一部切り欠いて概略的に示
した正面図である。（Ｂ）は同実施例において波ケース
内を真空引きした状態を一部切り欠いて概略的に示した
正面図である。

【図４】ケースの高さ方向の各位置と内圧との関係を本
発明の実施例と従来例とについて示した線図である。

【図５】ケースの高さ方向の各部の内圧の許容範囲を示
した線図である。である。

【図６】本発明が対象とする電気機器で用いる波ケース
の概略上面図である。

【図７】図６の波ケースの半部縦断面図である。

【図８】図６の波ケースの波板の山部を示す部分正面図
である。

【図９】（Ａ）は波ケース内に絶縁油とともに電気機器
本体を収納した状態を一部切り欠いて示した構成図であ
る。（Ｂ）は絶縁油の油面の高さとケース内の圧力との
関係を示した線図である。

【図１０】従来の波ケース収納電気機器の絶縁油充填時
における波板の山部の断面形状を示した断面図である。

【符号の説明】

１…波板、１ａ…山部、１ｂ…谷部、５…電気機器本
体、６…絶縁油。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 山部と谷部とが交互に並ぶように成形さ
   れた波板を側壁部に用いた波ケース内に絶縁油と共に電
   気機器本体を収納してなる波ケース収納電気機器におい
   て、 電気機器が運転されていない状態で、前記波ケース内の
   上端から所定の深さの位置までの第１の領域の内圧が負
   圧となり、該第１の領域よりも下方の第２の領域では内
   圧が正圧となるように前記波ケース内の圧力分布が設定
   されていることを特徴とする波ケース収納電気機器。
2. 【請求項２】 山部と谷部とが交互に並ぶように成形さ
   れた波板を側壁部に用いた波ケース内に電気機器本体を
   収納した後、前記波ケース内に絶縁油を充填して波ケー
   ス収納電気機器を製造する方法において、 前記波ケース内に絶縁油を充填した後該波ケース内を減
   圧し、 前記波ケース内の上端から所定の深さの位置までの領域
   の内圧が負圧となったときに減圧動作を停止させて前記
   波ケースを密封することを特徴とする波ケース収納電気
   機器の製造方法。